TWI613454B - 滿充電容量校準方法 - Google Patents

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TWI613454B
TWI613454B TW105129627A TW105129627A TWI613454B TW I613454 B TWI613454 B TW I613454B TW 105129627 A TW105129627 A TW 105129627A TW 105129627 A TW105129627 A TW 105129627A TW I613454 B TWI613454 B TW I613454B
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張峰銘
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Abstract

本發明提供一種滿充電容量校準方法，其預先建立一健康電池(即具有低循環次數的電池)之一第一曲線與一第一調整表、一老化電池(即具有高循環次數的電池)之一第二曲線與一第二調整表。第一曲線代表健康電池之OCV值與SOC值的關係。第二曲線代表老化電池之OCV值與SOC值的關係。第一調整表代表健康電池之OCV值與一第一調整值的關係。第二調整表代表老化電池之OCV值與一第二調整值的關係。接著再根據電池目前OCV值、目前溫度與充電週期次數來調整電池的滿充電容量，以據此取得準確的滿充電容量。

Description

滿充電容量校準方法
本發明提供一種滿充電容量校準方法，特別是指一種根據電池的老化程度與當下操作溫度來校準滿充電容量之校準方法。
近來，可充放電的電池被廣泛地使用作為行動電子裝置、輔助電源裝置、電力交通工具(EV)、油電混合車(HEV)、插電型油電混合車(plug-in HEV)或類似電子裝置的能量來源。可充放電的電池係透過充電方式將原來耗損的電能補充回來，而電池何時充飽電係關係到電池何時停止接收充電電力。因此，決定電池正確的滿充電容量(full charge capacity,FCC)資訊是非常重要的。
然而，可充放電的電池之FCC資訊很容易隨著電池老化與當下操作溫度而改變。其中，電池老化係表示電池被重複充電(即充電週期次數(cycle count))數百次以上。當下操作溫度係表示電池於實際運作下的溫度。因此，如何準確量測具有不同老化程度與當下操作溫度之電池的FCC是很重要的。
本發明實施例提供一種滿充電容量(FCC)校準方法，適用於估測一電池之一滿充電容量。滿充電容量校準方法包括如下步驟：偵測電池處於一開路電壓(Open Circuit Voltage,OCV)狀態；分析電池之一目前OCV值、一目前溫度與一充電週期次數(cycle count)；根據一第一調整表調整一第一曲線中目前OCV對應的一健康電池電量(State-Of-Charge,SOC)值；判斷充電週期次數是否大於一預定次數；若判斷充電週期次數大於一預定次數時，執行步驟包括：根據一第二調整表調整一第二曲線中目前OCV對應的一老化SOC值；於調整後的健康SOC值與調整後的老化SOC值之間計算充電週期次數對應的一目前SOC值；以及判斷是否有一起始值。若判斷沒有起始值時，將目前SOC值作為起始值，累積電池充電或放電之一電量，並重新判斷電池是否處於OCV狀態。若判斷有起始值時，將目前SOC值作為一結束值，根據起始值、結束值與累積的電量估測電池之滿充電容量，並清除起始值與結束值。
本發明另一實施例提供一種滿充電容量校準方法，適用於估測一電池之一滿充電容量。滿充電容量校準方法包括如下步驟：偵測電池處於一開路電壓(OCV)狀態；分析電池之一目前OCV值、一目前溫度與一充電週期次數；根據一第一調整表調整一第一曲線中目前OCV對應的一健康電池電量(SOC)值；判斷充電週期次數是否大於一預定次數；若判斷充電週期次數大於一預定次數時，執行步驟包括：根據一第二調整表調整一第二曲線中目前OCV對應的一老化SOC值；於調整後的健康SOC值與調整後的老化SOC值之間計算充電週期次數對應的一目前SOC值；以及將目前SOC值作為一起始值，且累積電池充電之一電量。當電池達到一充飽狀態時，以充飽狀態的一充飽SOC值作為一結束值，且根據起始值、結束值與累積的電量估測電池之滿充電容量，並清除起始值與結束值。
綜合以上所述，本發明實施例提供一種滿充電容量校準方法，其預先建立老化電池(具有高充電週期次數的電池)與健康電池(具有低充電週期次數的電池)在不同溫度下之OCV值與SOC值的關係。接著再根據上述建立好的關係、電池的老化程度與當下操 作溫度來調整電池目前的滿充電容量，以據此取得準確的滿充電容量。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
100‧‧‧電子裝置
110‧‧‧電池
N1‧‧‧第一循環次數
N2‧‧‧第二循環次數
Cv1‧‧‧第一曲線
Cv2‧‧‧第二曲線
Cv3‧‧‧第三曲線
Cv4‧‧‧第四曲線
T1‧‧‧第一溫度
T2‧‧‧第二溫度
T3‧‧‧第三溫度
T4‧‧‧第四溫度
Tb1‧‧‧第一調整表
Tb2‧‧‧第二調整表
S210、S220、S230、S240、S250、S255、S257、S259、S260、S270、S280、S290‧‧‧步驟
S610、S620‧‧‧步驟
S710、S720‧‧‧步驟
S310、S320、S330、S340、S345、S347、S350、360、S370、S380‧‧‧步驟
圖1是本發明一實施例之滿充電容量校準方法用於電子裝置的示意圖。
圖2是本發明一實施例之滿充電容量校準方法的流程圖。
圖3A是本發明一實施例之第一曲線與第二曲線的示意圖。
圖3B是圖3A之第一調整表的示意圖。
圖4A是本發明一實施例之第三曲線與第四曲線的示意圖。
圖4B是圖4A之第二調整表的示意圖。
圖5是本發明一實施例之調整後的健康SOC值與調整後的老化SOC值的示意圖。
圖6是本發明一實施例之步驟S230的細部流程圖。
圖7是本發明一實施例之步驟S250的細部流程圖。
圖8是本發明另一實施例之滿充電容量校準方法的流程圖。
在下文中，將藉由圖式說明本發明之各種例示實施例來詳細描述本發明。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。此外，在圖式中相同參考數字可用以表示類似的元件。
本發明實施例提供一種滿充電容量校準方法，其預先建立健康電池之一第一曲線與一第一調整表、老化電池之一第二曲線與一第二調整表。其中，第一曲線代表具有低充電週期次數(如0次) 的健康電池之OCV值與SOC值的關係。第二曲線代表具有高充電週期次數(如300次)的老化電池之OCV值與SOC值的關係。第一調整表代表健康電池之OCV值與一第一調整值的關係。第二調整表代表老化電池之OCV值與一第二調整值的關係。OCV值表示電池在沒有進行任何充放電動作下所量測到的電壓。SOC值表示電池中可用電能的狀態，且通常以百分比來表示。接著再根據電池目前OCV值、目前溫度與充電週期次數來調整電池的滿充電容量，以據此取得準確的滿充電容量。以下將進一步介紹本發明揭露之滿充電容量校準方法。
首先，請參考圖1A，其顯示本發明一實施例之滿充電容量校準方法用於電子裝置的示意圖。如圖1所示，電子裝置100耦接一電池110，以用來估測電池110之滿充電容量。在本實施例中，電子裝置100可以是行動電子裝置、輔助電源裝置、電力交通工具(EV)、油電混合車(HEV)、插電型油電混合車(plug-in HEV)或其他可以對電池110進行充放電的電子裝置，本發明對此不作限制。
以下將進一步說明電子裝置100如何估測電池110之滿充電容量。請同時參考圖2，其顯示本發明一實施例之滿充電容量校準方法的流程圖。首先，電子裝置100將偵測電池110是否處於一開路電壓(OCV)狀態(步驟S210)。OCV狀態係表示電池110在沒有進行任何充放電動作下的狀態。在本實施例中，電池110處於OCV狀態代表電池110持續一段時間(如1小時)停止充電或放電的狀態。
若電子裝置100偵測電池110不處於OCV狀態，將重新偵測電池110是否處於OCV狀態。直到電子裝置100偵測電池110處於OCV狀態才進行下一個步驟。反之，若電子裝置100偵測電池110處於OCV狀態時，將開始分析電池110之一目前OCV值、一目前溫度與一充電週期次數(即電池110被重複充電的次數)(步驟S220)。
請同時參考圖2、圖3A與圖3B，接下來，電子裝置100將根據一第一調整表Tb1調整一第一曲線Cv1中目前OCV對應的健康SOC值(步驟S230)。在本實施例中，如圖3A所示，第一曲線Cv1為一健康電池(未繪於圖式中)在一第一溫度T1下之目前OCV值與健康SOC值的關係。第三曲線Cv3為健康電池在一第三溫度T3下之目前OCV值與健康SOC值的關係。如圖3B所示，第一調整表Tb1則為目前OCV值與一第一調整值的關係，且第一調整值為第一曲線Cv1之目前OCV值對應的健康SOC值與第三曲線Cv3之目前OCV值對應的健康SOC值之間的一差值。
在本實施例中，使用者事先建立好第一曲線Cv1、第三曲線Cv3與第一調整表Tb1，且第一溫度T1高於第三溫度T3，以將健康電池之當下操作溫度考慮進去。第一曲線Cv1具有第一充電週期次數N1(如N1=0次)的健康電池在第一溫度T1下(如圖3A之第一溫度T1為25℃)之OCV值與健康SOC值的關係，即每個OCV值皆會對應到某個健康SOC值。舉例來說，圖3A之目前OCV值為3.65(V)，其對應到的健康SOC值為50%。第三曲線Cv3為健康電池在第三溫度T3(如圖3A之第三溫度T3為40℃)下之OCV值與健康SOC值的關係，即每個OCV值皆會對應到某個健康SOC值。舉例來說，圖3A之目前OCV值為3.65(V)，其對應到的健康SOC值為47%。
而第一調整表Tb1則為目前OCV值與一第一調整值的關係。第一調整值為第一曲線Cv1之目前OCV值對應的健康SOC值與第三曲線Cv3之目前OCV值對應的健康SOC值之間的一差值。舉例來說，如圖3A所示，第一曲線Cv1之目前OCV值為3.65(V)，其對應到的健康SOC值為50%。第三曲線Cv3之目前OCV值為3.65(V)，其對應到的健康SOC值為47%。故上述差值為50%-47%=3%，即目前OCV值(3.65V)對應到的第一調整值為3%。因此，使用者可在不同的OCV值下找到對應的第一調整值，以據 此形成圖3B之第一調整表Tb1。
在步驟S230中，更包括如下步驟，以供電子裝置100根據第一調整表Tb1調整第一曲線Cv1中目前OCV對應的健康SOC值。請同時參考圖6，其顯示本發明一實施例之步驟S230的細部流程圖。首先，電子裝置100於第一調整表Tb1中取得目前OCV值對應的第一調整值(步驟S610)。再來，電子裝置100將根據第一調整值調整第一曲線Cv1中目前OCV對應的健康SOC值(步驟S620)。
舉例來說，電子裝置100於步驟220中偵測出電池110之目前OCV值為3.65V、目前溫度為30℃，與充電週期次數為150次。此時，電子裝置100將在第一調整表Tb1中取得目前OCV值(即3.65V)對應的第一調整值為3%。接著，電子裝置100將在圖3A之第一曲線Cv1中取得目前OCV值對應的健康SOC值為50%，並將健康SOC值減去第一調整值，即50%-3%=47%，以據此完成調整後的健康SOC值。此時，圖3A之第一曲線Cv1中取得目前OCV值對應的健康SOC值，將由50%調整為47%，以將健康電池之第一曲線Cv1調整為符合目前溫度的健康SOC值。
接下來，電子裝置100將判斷充電週期次數是否大於一預定次數(步驟S240)。若電子裝置100判斷充電週期次數小於等於預定次數，表示電池110之充電週期次數接近健康電池(即具有低充電週期次數的電池)之充電週期次數，不需要考慮老化電池(即具有高充電週期次數的電池)之狀況。此時，電子裝置100將執行步驟S255、S257與S259，以根據第一曲線Cv1與第一調整表Tb1估測電池110的滿充電容量。
更進一步來說，在步驟S255-S259中，電子裝置100首先將判斷是否有起始值，以決定是否可以計算電池110的滿充電容量(步驟S255)。若電子裝置100判斷沒有起始值，表示尚未取得足夠計算電池110之滿充電容量的資訊(即起始值、結束值與累積的 電量)。此時，電子裝置100將調整後的健康SOC值作為起始值，接著累積電池110充電或放電之電量(步驟S257)。在本實施例中，累積的電量是在持續充電或放電一段時間所累積的電量，或者是在多個不連續充電或不連續放電下所累積的電量。而累積的電量亦可為其他累積方式，本發明對此不作限制。
承接上述例子，若預定次數設定為20次、電池110之充電週期次數為10次、且電子裝置100為第一次執行步驟S220-S240，電子裝置100將判斷沒有起始值。此時，電子裝置100將調整後的健康SOC值，即47%作為起始值，並接著累積電池110充電或放電之電量，例如持續充電或放電一段時間所累積的電量為4安時(Ah)。在執行完步驟S257後，電子裝置100將重新判斷電池是否處於OCV狀態(即回到步驟S210)，以執行下一次的步驟S220-S240。
反之，若電子裝置100判斷有起始值，表示已取得足夠計算電池110之滿充電容量的資訊。此時，電子裝置100將調整後的健康SOC值作為結束值，接著根據起始值、結束值與累積的電量估測滿充電容量，並清除起始值與結束值(步驟S259)。在本實施例中，滿充電容量係透過一FCC方程式計算而得，FCC方程式如下所示：滿充電容量(FCC)=累積的電量/(結束值-起始值)。
承接上述例子，電子裝置100透過第一次執行步驟S220-S240得到起始值為47%、累積的電量為4Ah。在電子裝置100第二次執行步驟S220-S240時，電子裝置100將判斷有起始值。此時，電子裝置100將第二次執行步驟S220-S240所產生的調整後的健康SOC值作為結束值，例如結束值為85%。電子裝置100將透過FCC方程式計算而得到滿充電容量，即滿充電容量(FCC)=4/(85%-47%)=10.5Ah。又例如起始值為47%、累積的電量為5.5Ah，且結束值為100%(即充飽狀態)，電子裝置100將透過FCC方程式計算而得到滿充電容量，即滿充電容量 (FCC)=5.5/(100%-47%)=10.4Ah。在計算出滿充電容量後，電子裝置100將清除起始值與結束值，以完成估測電池110的滿充電容量。再來，電子裝置100將可根據實際狀況，停止估測電池110的滿充電容量、於一段時間後再估測電池110的滿充電容量，或立即重新判斷電池是否處於OCV狀態(即回到步驟S210)，本發明對此不作限制。
據此，電子裝置100將可估測出電池110在目前溫度(即30℃)與循環次數(即10次)下的滿充電容量，以將滿充電容量校正為更符合電池110目前狀況的滿充電容量。
再請回到步驟S240並請同時參考圖2、圖4A與圖4B，若電子裝置100判斷充電週期次數大於預定次數，表示電池之充電週期次數接近老化電池(即具有高充電週期次數的電池)之充電週期次數，需要考慮老化電池之狀況。此時，電子裝置100將根據一第二調整表Tb2調整一第二曲線Cv2中目前OCV對應的老化SOC值(步驟S250)。在本實施例中，如圖4A所示，第二曲線Cv2為一老化電池(未繪於圖式中)在一第二溫度T2下之目前OCV值與老化SOC值的關係。第四曲線Cv4為老化電池在一第四溫度T4下之目前OCV值與老化SOC值的關係。如圖4B所示，第二調整表Tb2則為目前OCV值與一第二調整值的關係，且第二調整值為第二曲線Cv2之目前OCV值對應的老化SOC值與第四曲線Cv4之目前OCV值對應的老化SOC值之間的一差值。
在本實施例中，使用者事先建立好第二曲線Cv2、第四曲線Cv4與第二調整表Tb2，且第二溫度T2高於第四溫度T4，以將老化電池之當下操作溫度考慮進去。第二曲線Cv2具有第二循環次數N2(如N2=300次)的老化電池在第二溫度T2下(如圖4A之第二溫度T2為25℃)之OCV值與老化SOC值的關係，即每個OCV值皆會對應到某個老化SOC值。舉例來說，圖4A之目前OCV值為3.65(V)，其對應到的老化SOC值為45%。第四曲線Cv4為老化電 池在第四溫度T4(如圖4A之第四溫度T4為40℃)下之OCV值與老化SOC值的關係，即每個OCV值皆會對應到某個老化SOC值。舉例來說，圖4A之目前OCV值為3.65(V)，其對應到的老化SOC值為42%。
而第二調整表Tb2則為目前OCV值與一第二調整值的關係。第二調整值為第二曲線Cv2之目前OCV值對應的老化SOC值與第四曲線Cv4之目前OCV值對應的老化SOC值之間的一差值。舉例來說，如圖4A所示，第二曲線Cv2之目前OCV值為3.65(V)，其對應到的健康SOC值為45%。第四曲線Cv4之目前OCV值為3.65(V)，其對應到的健康SOC值為42%。故上述差值為45%-42%=3%，即目前OCV值(3.65V)對應到的第二調整值為3%。因此，使用者可在不同的OCV值下找到對應的第二調整值，以據此形成圖4B之第二調整表Tb2。
在步驟S250中，更包括如下步驟，以供電子裝置100根據第二調整表Tb2調整第二曲線Cv2中目前OCV對應的老化SOC值。請同時參考圖7，其顯示本發明一實施例之步驟S250的細部流程圖。首先，電子裝置100於第二調整表Tb2中取得目前OCV值對應的第二調整值(步驟S710)。再來，電子裝置100將根據第二調整值調整第二曲線Cv2中目前OCV對應的老化SOC值(步驟S720)。
舉例來說，電子裝置100於步驟220中偵測出電池110之目前OCV值為3.65V、目前溫度為30℃，與充電週期次數為150次。此時，電子裝置100將在第二調整表Tb2中取得目前OCV值(即3.65V)對應的第二調整值為3%。接著，電子裝置100將在圖4A之第二曲線Cv2中取得目前OCV值對應的老化SOC值為45%，並將老化SOC值減去第二調整值，即45%-3%=42%，以據此完成調整後的老化SOC值。此時，圖4A之第二曲線Cv2中取得目前OCV值對應的老化SOC值，將由45%調整為42%，以將老化電池 之第二曲線Cv2調整為符合目前溫度的老化SOC值。
如圖5所示，第一曲線Cv1為具有第一充電週期次數N1(即0次)的健康電池在第一溫度T1(即25℃)下之目前OCV值與健康SOC值的關係。第二曲線Cv2為具有第二充電週期次數N2(即300次)的老化電池在第二溫度T2下之目前OCV值與老化SOC值的關係。由於電子裝置100將健康電池與老化電池之當下操作溫度考慮進去，使得第一曲線Cv1之目前OCV值(即3.65V)對應的健康SOC值(即50%)將左移第一調整值(即3%)而成為調整後的健康SOC值(即47%)，以及第二曲線Cv2之目前OCV值(即3.65V)對應的老化SOC值(即45%)將左移第二調整值(即3%)而成為調整後的老化SOC值(即42%)。
在取得調整後的健康SOC值與調整後的老化SOC值之後，電子裝置100將在調整後的健康SOC值與調整後的老化SOC值之間計算充電週期次數對應的一目前SOC值(步驟S260)。更進一步來說，電子裝置100將根據第一充電週期次數N1與第二充電週期次數N2，於調整後的健康SOC值與調整後的老化SOC值之間，透過一內插法計算充電週期次數對應的目前SOC值。
承接上述例子，調整後的健康SOC值為47%(對應到第一充電週期次數N1=0次)，調整後的老化SOC值為42%(對應到第二充電週期次數N2=300次)，而充電週期次數則為150次。因此，電子裝置100將根據內插法在47%(對應到0次)與42%(對應到300次)之間，透過內插法計算出150次的數值為44.5%，並將44.5%作為充電週期次數對應的目前SOC值。此時，由調整後的健康SOC值與調整後的老化SOC值所取得的充電週期次數對應的目前SOC值，將符合電池110之目前溫度與充電週期次數。
在取得電池110之充電週期次數對應的目前SOC值(即步驟S260)後，電子裝置100接著將判斷是否有起始值，以決定是否可以計算電池110的滿充電容量(步驟S270)。若電子裝置100判斷 沒有起始值，表示尚未取得足夠計算電池110之滿充電容量的資訊(即起始值、結束值與累積的電量)。此時，電子裝置100將目前SOC值作為起始值，接著累積電池110充電或放電之電量(步驟S280)。在本實施例中，累積的電量是在持續充電或放電一段時間所累積的電量，或者是在多個不連續充電或不連續放電下所累積的電量。而累積的電量亦可為其他累積方式，本發明對此不作限制。
承接上述例子，若預定次數設定為20次、電池110之充電週期次數為150次、且電子裝置100為第一次執行步驟S250-S260，電子裝置100將判斷沒有起始值。此時，電子裝置100將目前SOC值，即44.5%作為起始值，並接著累積電池110充電或放電之電量，例如持續充電或放電一段時間所累積的電量為6Ah。在執行完步驟S280後，電子裝置100將重新判斷電池是否處於OCV狀態(即回到步驟S210)，以重新執行一次步驟S220-S260。
反之，若電子裝置100判斷有起始值，表示已取得足夠計算電池110之滿充電容量的資訊。此時，電子裝置100將目前SOC值作為結束值，接著根據起始值、結束值與累積的電量估測滿充電容量，並清除起始值與結束值(步驟S290)。在本實施例中，滿充電容量同樣透過一FCC方程式計算而得，FCC方程式如下所示：滿充電容量(FCC)=累積的電量/(結束值-起始值)。
承接上述例子，電子裝置100透過第一次執行步驟S220-S260得到起始值為44.5%、累積的電量為6Ah。在電子裝置100第二次執行步驟S220-S260時，電子裝置100將判斷有起始值。此時，電子裝置100將第二次執行步驟S220-S260所產生的調整後的健康SOC值作為結束值，例如結束值為85%。電子裝置100將透過FCC方程式計算而得到滿充電容量，即滿充電容量(FCC)=6/(85%-44.5%)=14.8Ah。又例如起始值為44.5%、累積的電量為7.5Ah，且結束值為100%(即充滿電)，電子裝置100將透過 FCC方程式計算而得到滿充電容量，即滿充電容量(FCC)=7.5/(100%-44.5%)=13.5Ah。在計算出滿充電容量後，電子裝置100將清除起始值與結束值，以完成估測電池110的滿充電容量。再來，電子裝置100將可根據實際狀況，停止估測電池110的滿充電容量、於一段時間後再估測電池110的滿充電容量，或立即重新判斷電池是否處於OCV狀態(即回到步驟S210)，本發明對此不作限制。
據此，電子裝置100將可估測出電池110在目前溫度(即30℃)與充電週期次數(即150次)下的滿充電容量，以將滿充電容量校正為更符合電池110目前狀況的滿充電容量。
在其他實施例中，電子裝置100將以另一種方式來估測電池110的滿充電容量。請同時參考圖1與圖8。圖8顯示本發明另一實施例之滿充電容量校準方法的流程圖。而有關步驟S310、S320、S330、S340、S350與S360大致上與圖2之前一實施例中的步驟S210-S260相同，故在此不再贅述。
不同的地方在於，若電子裝置100判斷充電週期次數小於等於預定次數，表示電池110之充電週期次數接近健康電池(即具有低充電週期次數的電池)之充電週期次數，不需要考慮老化電池(即具有高充電週期次數的電池)之狀況。此時，電子裝置100將執行步驟S345與S347，即直接對電池110充電到一充飽狀態(Full Charge)，並根據第一曲線Cv1與第一調整表Tb1估測電池110的滿充電容量。
更進一步來說，在步驟S345-S347中，電子裝置100將調整後的健康SOC值作為起始值，且累積電池110充電之電量(步驟S345)。在本實施例中，累積的電量是在持續充電一段時間所累積的電量。而當電池110達到一充飽狀態時，電子裝置100將以充飽狀態的一充飽SOC值作為結束值，且根據起始值、結束值與累積的電量估測電池之滿充電容量，並清除起始值與結束值。在本 實施例中，充飽SOC值為100%。而滿充電容量係透過FCC方程式計算而得，FCC方程式如下所示：滿充電容量(FCC)=累積的電量/(結束值-起始值)。
承接圖2前一實施例之例子，若預定次數設定為20次，且電池110之充電週期次數為10次，電子裝置100將判斷充電週期次數小於等於預定次數。此時，電子裝置100將調整後的健康SOC值，即47%作為起始值，並接著累積電池110充電之電量，例如持續充電至充飽狀態(即結束值為100%)所累積的電量為5.5Ah。電子裝置100將透過FCC方程式計算而得到滿充電容量，即滿充電容量(FCC)=5.5/(100%-47%)=10.4Ah。在計算出滿充電容量後，電子裝置100將清除起始值與結束值，以完成估測電池110的滿充電容量。再來，電子裝置100將可根據實際狀況，停止估測電池110的滿充電容量、於一段時間後再估測電池110的滿充電容量，或立即重新判斷電池是否處於OCV狀態(即回到步驟S310)，本發明對此不作限制。
據此，電子裝置100將可估測出電池110在目前溫度(即30℃)與循環次數(即10次)下的滿充電容量，以將滿充電容量校正為更符合電池110目前狀況的滿充電容量。
再請回到步驟S340並請同時參考圖8，若電子裝置100判斷充電週期次數大於預定次數，表示電池110之充電週期次數接近老化電池(即具有高充電週期次數的電池)之充電週期次數，需要考慮老化電池之狀況。此時電子裝置100將執行步驟S350-S360、S370與S380。而步驟S350-S360相關的實施方式大致上與圖2前一實施例之步驟S250-S260相同，故在此不再贅述。
因此，在電子裝置100取得目前SOC值(即步驟S360)後，電子裝置100接著將執行步驟S370-S380，即直接對電池110充電到一充飽狀態(Full Charge)，以估測電池110的滿充電容量。更進一步來說，在步驟S370-S380中，電子裝置100將目前SOC值作為 起始值，且累積電池110充電之電量(步驟S370)。在本實施例中，累積的電量是在持續充電一段時間所累積的電量。而當電池110達到一充飽狀態時，電子裝置100將以充飽狀態的一充飽SOC值作為結束值，且根據起始值、結束值與累積的電量估測電池之滿充電容量，並清除起始值與結束值。在本實施例中，充飽SOC值為100%。而滿充電容量係透過FCC方程式計算而得，FCC方程式如下所示：滿充電容量(FCC)=累積的電量/(結束值-起始值)。
承接圖2前一實施例之例子，電子裝置100透過執行步驟S320-S360得到起始值為44.5%，且持續充電至充飽狀態(即結束值為100%)所累積的電量為7.5Ah。電子裝置100將透過FCC方程式計算而得到滿充電容量，即滿充電容量(FCC)=7.5/(100%-44.5%)=13.5Ah。在計算出滿充電容量後，電子裝置100將清除起始值與結束值，以完成估測電池110的滿充電容量。再來，電子裝置100將可根據實際狀況，停止估測電池110的滿充電容量、於一段時間後再估測電池110的滿充電容量，或立即重新判斷電池是否處於OCV狀態(即回到步驟S310)，本發明對此不作限制。
據此，電子裝置100將可估測出電池110在目前溫度(即30℃)與充電週期次數(即150次)下的滿充電容量，以將滿充電容量校正為更符合電池110目前狀況的滿充電容量。
綜上所述，本發明實施例提供一種滿充電容量校準方法，其預先建立老化電池(具有高充電週期次數的電池)與健康電池(具有低充電週期次數的電池)在不同溫度下之OCV值與SOC值的關係。接著再根據上述建立好的關係、電池的老化程度與當下操作溫度來調整電池目前的滿充電容量，以據此取得準確的滿充電容量。
以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。
S210、S220、S230、S240、S250、S255、S257、S259、S260、S270、S280、S290‧‧‧步驟

Claims (11)

  1. 一種滿充電容量校準方法，適用於估測一電池之一滿充電容量，該滿充電容量校準方法包括：偵測該電池處於一開路電壓(OCV)狀態；分析該電池之一目前OCV值、一目前溫度與一充電週期次數；根據一第一調整表調整一第一曲線中該目前OCV對應的一健康電池電量(SOC)值；判斷該充電週期次數是否大於一預定次數；若判斷該充電週期次數大於一預定次數時，執行步驟包括：根據一第二調整表調整一第二曲線中該目前OCV對應的一老化SOC值；於調整後的該健康SOC值與調整後的該老化SOC值之間計算該充電週期次數對應的一目前SOC值；以及判斷是否有一起始值；其中，若判斷沒有該起始值時，將該目前SOC值作為該起始值，累積該電池充電或放電之一電量，並重新判斷該電池是否處於該OCV狀態；其中，若判斷有該起始值時，將該目前SOC值作為一結束值，根據該起始值、該結束值與累積的該電量估測該電池之該滿充電容量，並清除該起始值與該結束值，其中，該第一曲線為一健康電池在一第一溫度下之該目前OCV值與該健康SOC值的關係，一第三曲線為該健康電池在一第三溫度下之該目前OCV值與該健康SOC值的關係，該第一調整表為該目前OCV值與一第一調整值的關係，且該第一調整值為該第一曲線之該目前OCV值對應的該健康SOC值與該第三曲線之該目前OCV值對應的該健康SOC值之間的一差值。
  2. 如請求項1之滿充電容量校準方法，其中，該電池處於該OCV狀態代表該電池持續一段時間停止充電或放電的狀態。
  3. 如請求項1之滿充電容量校準方法，其中，於調整該健康SOC值的步驟中，更包括：於該第一調整表中取得該目前OCV值對應的該第一調整值；以及根據該第一調整值調整該第一曲線中該目前OCV對應的該健康SOC值。
  4. 如請求項1之滿充電容量校準方法，其中，該第一溫度高於該第三溫度。
  5. 如請求項1之滿充電容量校準方法，其中，該第二曲線為一老化電池在一第二溫度下之該目前OCV值與該老化SOC值的關係，一第四曲線為該老化電池在一第四溫度下之該目前OCV值與該老化SOC值的關係，該第二調整表為該目前OCV值對應的一第二調整值，且該第二調整值為該第二曲線之該目前OCV值對應的該老化SOC值與該第四曲線之該目前OCV值對應的該老化SOC值之間的一差值。
  6. 如請求項4之滿充電容量校準方法，其中，於調整該老化SOC值的步驟中，更包括：於該第二調整表中取得該目前OCV值對應的該第二調整值；以及根據該第二調整值調整該第二曲線中該目前OCV對應的該老化SOC值。
  7. 如請求項4之滿充電容量校準方法，其中，該第二溫度高於該第四溫度。
  8. 如請求項1之滿充電容量校準方法，其中，若判斷該充電週期次數小於等於該預定次數時，執行步驟包括：判斷是否有該起始值；若判斷沒有該起始值時，將調整後的該健康SOC值作為該起始值，累積該電池充電或放電之該電量，並重新判斷該電池是否處於該OCV狀態；以及若判斷有該起始值時，將調整後的該健康SOC值作為該結束值，根據該起始值、該結束值與累積的該電量估測該電池之該滿充電容量，清除該起始值與該結束值。
  9. 如請求項1之滿充電容量校準方法，其中，該第一曲線為具有一第一充電週期次數的一健康電池在一第一溫度下之該目前OCV值與該健康SOC值的關係，該第二曲線為具有一第二充電週期次數的一老化電池在一第二溫度下之該目前OCV值與該老化SOC值的關係，且於計算該充電週期次數對應的該目前SOC值的步驟中，更包括：根據該第一充電週期次數與該第二充電週期次數，於調整後的該健康SOC值與調整後的該老化SOC值之間透過一內插法計算該充電週期次數對應的該目前SOC值。
  10. 一種滿充電容量校準方法，適用於估測一電池之一滿充電容量，該滿充電容量校準方法包括：偵測該電池處於一開路電壓(OCV)狀態；分析該電池之一目前OCV值、一目前溫度與一充電週期次數；根據一第一調整表調整一第一曲線中該目前OCV對應的一健 康電池電量(SOC)值；判斷該充電週期次數是否大於一預定次數；若判斷該充電週期次數大於一預定次數時，執行步驟包括：根據一第二調整表調整一第二曲線中該目前OCV對應的一老化SOC值；於調整後的該健康SOC值與調整後的該老化SOC值之間計算該充電週期次數對應的一目前SOC值；以及將該目前SOC值作為一起始值，且累積該電池充電之一電量；其中，當該電池達到一充飽狀態時，以該充飽狀態的一充飽SOC值作為一結束值，且根據該起始值、該結束值與累積的該電量估測該電池之該滿充電容量，並清除該起始值與該結束值，其中，該第一曲線為一健康電池在一第一溫度下之該目前OCV值與該健康SOC值的關係，一第三曲線為該健康電池在一第三溫度下之該目前OCV值與該健康SOC值的關係，該第一調整表為該目前OCV值與一第一調整值的關係，且該第一調整值為該第一曲線之該目前OCV值對應的該健康SOC值與該第三曲線之該目前OCV值對應的該健康SOC值之間的一差值。
  11. 如請求項10之滿充電容量校準方法，其中，若判斷該充電週期次數小於等於該預定次數時，執行步驟包括：將調整後的該健康SOC值作為該起始值，且累積該電池充電之該電量；以及當該電池達到該充飽狀態時，以該充飽狀態的該充飽SOC值作為該結束值，且根據該起始值、該結束值與累積的該電量估測該電池之該滿充電容量，並清除該起始值與該結束值。
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