TWI753734B - 估測電池可持續抽載一段時間之最大負載的方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

一種電池估測方法，該方法包含有：取得該電池在一第三電壓、一第三電流、一第三絕對電量狀態、一放電持續時間以及一電池容量；根據該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與一估測絕對電量狀態有關之一勢能差參數項、該放電持續時間、該電池容量、一第一電流及一第一電壓計算該電池一估測電壓；根據該估測電壓決定出該電池之一可持續抽載一段時間之最大負載，其中該勢能差參數項包含一勢能差特性參數，或者該勢能差參數項包含該勢能差特性參數及一勢能差補償參數。

Description

估測電池可持續抽載一段時間之最大負載的方法及裝置
本發明關於一種電池估測方法、電池估測裝置及電池勢能差參數項之產生方法，尤指一種可正確估測可持續抽載一段時間之最大負載之電池估測方法、電池估測裝置及電池勢能差參數項之產生方法。
隨著科技進步及社會發展，電能逐漸成為主流能源，可儲存電能之儲能裝置廣泛地被使用在各種電子設備上，其中以鋰離子電池最為常見。電池最主要的功能即是將電能供給至需要電能的電子裝置，使其能正常工作。當電池無法供給足夠電能給電子裝置時，將使電子裝置無法正常運作進而可能會對系統造成損害或是產生誤動作。此外，目前有根據電池當下使用方式回報剩餘使用時間的方法，但此方法並無法估測實際上在未來利用其他使用方式使用電池時的剩餘使用時間。舉例來說，當電池應用在低負載時，傳統方式回報了用於低負載時之一剩餘使用時間。然而，當電池轉為重負載使用時，實際上的使用時間很可能短於原先回報的剩餘使用時間，如此一來，電子裝置將可能無法完整執行必要的結束程序而導致系統錯誤或損害。故如何提供正確的電池可使用的可持續抽載一段時間之最大負載的估測便成為業界關注的課題之一。
本發明提供一種可正確估測可持續抽載一段時間之最大負載之電池估測方法、電池估測裝置及電池勢能差參數項之產生方法，以避免電子裝置的損害或是系統產生誤動作。
本發明提供一種電池估測方法，包含有：(a)取得一電池之一第三電壓、一第三電流、一第三絕對電量狀態、一放電持續時間以及一電池容量；(b)根據該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與一估測絕對電量狀態有關之一勢能差參數項、該放電持續時間、該電池容量、一第一電流及一第一電壓，計算該電池之一估測電壓；以及(c)根據該估測電壓決定出該電池之一可持續抽載一段時間之最大負載；其中，該勢能差參數項包含一勢能差特性參數，或者該勢能差參數項包含該勢能差特性參數及一勢能差補償參數。
本發明另提供一種電池估測裝置，包含有：一偵測電路，用來偵測一電池之一第三電壓以及一第三電流；一處理電路，用來取得一第三絕對電量狀態及一電池容量並設定一放電持續時間，根據該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與一估測絕對電量狀態有關之一勢能差參數項、該放電持續時間、該電池容量、一第一電流及一第一電壓，計算該電池之一估測電壓，以及根據該估測電壓決定出該電池之一可持續抽載一段時間之最大負載；以及一儲存電路，用來儲存與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該第一電流及該第一電壓；其中，該勢能差參數項包含一勢能差特性參數，或者該勢能差參數項包含該勢能差特性參數及一勢能差補償參數。
本發明另提供一種電池勢能差參數項之產生方法，用於一電池，包含有：取得該電池於一絕對電量狀態時之一第一電流及一第一電壓；取得該電池於該絕對電量狀態時之一第二電流及之一第二電壓；取得該電池於該絕對電量狀態時之一開路電壓；根據該第一電壓、該第二電壓、該第一電流、該第二電流以及該開路電壓計算出對應於該絕對電量狀態之一勢能差特性參數。
1:電池系統
2,4:流程
10:電池估測裝置
102:偵測電路
104:處理電路
106:儲存電路
20:電池
S200,S202,S204,S206,S208,S210,S212,S214,S216,S218,S220,S300,S302,S304,S306,S308,S310,S312,S402,S404,S406,S408,S410,S412:步驟
第1圖為本發明實施例之電池系統示意圖。
第2圖為本發明實施例之電池系統的運作方法流程示意圖。
第3圖為本發明實施例之電池系統的勢能差參數表產生方法流程示意圖。
第4圖為本發明實施例之電池系統的一更新運作流程示意圖。
第5圖為本發明實施例之電池系統的絕對電量狀態與開路電壓關係示意圖。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的準則。在通篇說明書及後續的申請專利範圍當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。以外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
請參考第1圖。電池系統1包含有一電池估測裝置10以及一電池20。電池估測裝置10用以估測在一預定時間內電池20可使用之一可持續抽載一段時間之最大負載。電池估測裝置10包含有一偵測電路102、一處理電路104以及一儲存電路106。偵測電路102用於量測電池之電壓或電流，但不以此為限。偵測電路102包含一電壓感測器或一電流感測器，但不以此為限。處理電路104耦接於偵測電路102，用於依據一絕對電量狀態(absolute state-of-charge，ASoC)、與一估測絕對電量狀態有關之一勢能差參數項(potential difference parameter term)、一放電持續時間(discharging duration)、一電池容量以及偵測電路102之偵測結果估測出電池20之可持續抽載一段時間之最大負載。所述可持續抽載一段時間之最大負載係有關於電池20在一放電持續時間內之持續放電運作。所述可持續抽載一段時間之最大負載可為電流值或功率值。在本發明實施例中，電池20可以可持續抽載一段時間之最大負載形式進行持續放電至少一放電持續時間以提供電能至負載。儲存電路106耦接於處理電路104，用於儲存一勢能差參數項、一第一電壓、一第一電流、一第二電壓及一第二電流。
請參考第2圖，關於電池系統1的運作方法，可歸納為一流程2，包含以下步驟：
步驟S200：開始。
步驟S202：取得電池之第三電壓、第三電流、第三絕對電量狀態、第一電壓、第一電流、放電持續時間以及電池容量。
步驟S204：根據第三電壓、第三電流、第三絕對電量狀態、與估測絕對電量狀態有關之勢能差參數項、第一電壓、第一電流、放電持續時間以及電池容量計算電池之估測電壓。
步驟S206：判斷估測電壓是否小於截止放電電壓；如果是，則進行步驟S218；如果否，則進行步驟S208。
步驟S208：判斷估測電流是否大於或等於一電流限制值Ilimit；如果是，則進行步驟S210；如果否，則進行步驟S212。
步驟S210：決定可持續抽載一段時間之最大負載。
步驟S212：調整估測電流。
步驟S214：根據經調整之估測電流、第三電壓、第三電流、第三絕對電量狀態、與估測絕對電量狀態有關之勢能差參數項、放電持續時間以及電池容量計算電池之估測電壓。
步驟S216：判斷估測電壓是否小於截止放電電壓；如果是，則進行步驟S210；如果否，則進行步驟S212。
步驟S218：調整估測電流並回到步驟S204計算估測電壓。
步驟S220：結束。
第三電流定義為任意一量測時間點上的不為0的電流值，且第三電壓及第三絕對電量狀態亦為該第三電流之量測時間點上所對應的值。
根據流程2，於步驟S202中，利用偵測電路102量測電池20的一第三電壓Vnow及一第三電流Inow。特別說明的是，於本發明中第三電流Inow的值均不為0。處理電路104取得電池20之一第三絕對電量狀態ASoCnow以及電池容量(battery capacity)Qmax。第三絕對電量狀態ASoCnow的取得，可量測電池20之第三開路電壓(open-circuited voltage，OCV)，藉由開路電壓與絕對電量狀態的關係取得第三絕對電量狀態，或者可量測電池20的絕對放電深度(absolute depth-of-discharge，ADoD)，由絕對放電深度與絕對電量狀態之關係來取得第三 絕對電量狀態，如式(1)所示。
ASoCnow=1-ADoDnow (1)
其中，ASoCnow為電池20之第三絕對電量狀態。ADoDnow為電池20之第三絕對放電深度。
也可透過量測殘餘電池容量(absolute residual capacity，ARC)，再依據殘餘電池容量與絕對電量狀態之關係來取得第三絕對電量狀態ASoCnow，如式(2)所示。
ARC now=ASoC now×Q max (2)
其中，ARCnow為電池20之第三殘餘電池容量。
於步驟S202中，處理電路104設定一放電持續時間Td。處理電路104可用以估測電池20在放電持續時間Td的這段時間持續進行放電之一可持續抽載一段時間之最大負載。電池20之電池容量Qmax可事先量測與設定並儲存至儲存電路106。處理電路104可讀取存儲於儲存電路106之中的電池容量Qmax的資訊。
於步驟S204中，處理電路104設定一估測電流In。處理電路104根據估測電流In、第三電壓Vnow、第三電流Inow、第三絕對電量狀態ASoCnow、與一估測絕對電量狀態ASoCn有關之一勢能差參數項、以及放電持續時間Td以及儲存於儲存電路106之電池容量Qmax、第一電流及第一電壓，計算出電池之一估測電壓。於一實施例中，該勢能差參數項包含一勢能差特性參數α(ASoCn)。於另一實施例中，該勢能差參數項包含一勢能差特性參數α(ASoCn)以及一勢能差補償 參數β(ASoCn)，其中β(ASoCn)的初始值可以為零，其計算方式於後有詳細說明。此外，若有由步驟S218返回而輸入之經調整後的估測電流In'，則利用步驟S218中所設定調整後的估測電流In'來進行後續電池20之估測電壓的計算。也就是說，當由步驟S218返回至步驟S204而再一次執行步驟S204時，係以經調整後的估測電流In'取代了原先運算式中的估測電流In後再來進行運算以得到另一個估測電壓的估算結果。處理電路104另設定一截止放電電壓(Cut-off discharge voltage)Vcut及一電流限制值Ilimit，截止放電電壓為電池20在放電時的終止電壓，設定截止放電電壓以避免電池受到損害。電流限制值Ilimit為電池20充電或放電時電流的最大安全值，當放電電流超過電流限制值Ilimit，電池20容易損害。
於步驟S204中，處理電路104根據估測電流In、放電持續時間Td以及第三絕對電量狀態ASoCnow計算出一估測絕對電量狀態ASoCn。處理電路104根據第三殘餘電池容量ARCnow和估測電流In與放電持續時間Td計算出估測殘餘電池容量ARCn，如式(3)所示。
ARC n =ARC now-I n ×T d (3)
處理電路104依據估測殘餘電池容量ARCn以及電池容量Qmax計算出估測絕對電量狀態ASoCn如式(4)所示：
Figure 110100006-A0305-02-0010-1
接著，處理電路104根據估測絕對電量狀態ASoCn查詢一查找表以取得對應於估測絕對電量狀態ASoCn之勢能差參數項。於一實施例中，處理電路104根據第三電流Inow、對應於估測絕對電量狀態ASoCn之勢能差參數項、一電流I1以及一電壓差ΔV1計算出一中間電壓差ΔVf。其中該中間電壓差ΔVf為對應於估測絕對電量狀態ASoCn之一開路電壓OCVn與一中間電壓Vf的差值(即，ΔVf=估 測絕對電量狀態ASoCn之開路電壓OCVn-中間電壓Vf)。中間電壓Vf為電池20以第三電流Inow進行持續放電了放電持續時間Td之後的電池電壓。前述開路電壓OCVn可透過電池20之估測絕對電量狀態與開路電壓之關係來查表取得，例如，可查詢如第5圖所示之兩者對應關係圖來取得。電壓差ΔV1為前述開路電壓OCVn與一電壓V1的差值。電流I1及電壓V1為電池系統1建立勢能差參數表時在絕對電量狀態為ASoCn的情況下所量測到的一組對應電流與電壓值。例如，處理電路104可查詢儲存電路10中之勢能差特性參數表以取得對應於估測絕對電量狀態ASoCn之一組對應電流與電壓值(例如電流I1及電壓V1)以及對應於估測絕對電量狀態ASoCn之開路電壓OCVn，再計算對應於估測絕對電量狀態ASoCn之開路電壓與電壓V1的差值以得到電壓差ΔV1。如此一來，在已知第三電流Inow、對應於估測絕對電量狀態ASoCn之勢能差參數項、電流I1以及電壓差ΔV1的情況下，處理電路104可依據式(5)或式(6)來進行運算以得到中間電壓差ΔVf。
如果第三電流Inow大於或等於電流I1，處理電路104可依據式(5)來計算出中間電壓差ΔVf：
Figure 110100006-A0305-02-0011-2
如果第三電流Inow小於電流I1，處理電路104可依據式(6)來計算出中間電壓差ΔVf：
Figure 110100006-A0305-02-0011-3
接著，處理電路104根據第三電流Inow、估測電流In、與對應於估測絕對電量狀態ASoCn之勢能差參數項、中間電壓差ΔVf計算出一估測電壓差ΔVn。 如式(7)或式(8)進行運算來得到估測電壓差ΔVn。
如果第三電流Inow大於或等於估測電流In：
Figure 110100006-A0305-02-0012-4
如果第三電流Inow小於估測電流In(或In'、In")：
Figure 110100006-A0305-02-0012-5
再次，初始運算時或是不考慮勢能差補償參數之影響時可將勢能差補償參數β(ASoCn)設定為0，代入式(5)至式(8)中的運算。接著，在已知第三電流Inow、對應於估測絕對電量狀態ASoCn之勢能差特性參數α(ASoCn)、電流I1以及電壓差ΔV1的情況下，處理電路104可依據式(5)至式(8)來進行運算取得相應估測電壓差ΔVn。或者，利用勢能差參數項僅為勢能差特性參數α(ASoCn)時的公式(未列出)來進行運算取得相應估測電壓差ΔVn。
處理電路104根據估測電壓差ΔVn以及對應於估測絕對電量狀態ASoCn之一開路電壓OCVn計算出電池20之一估測電壓Vn。估測電壓Vn可為電池20以估測電流In大小進行持續放電一放電持續時間Td後的電池電壓，如式(9)所示。
V n =OCV n -ΔV n (9)
於步驟S206中，處理電路104根據步驟S204中所計算出之估測電壓Vn來決定出電池20之一可持續抽載一段時間之最大負載。處理電路104將估測電壓Vn與一截止放電電壓Vcut進行比較，以判斷估測電壓Vn是否小於截止放電電壓Vcut。當估測電壓Vn小於截止放電電壓Vcut時，表示若以估測電流In進行持續放電了放電持續時間Td後的電池20之電壓將無法維持在正常運作時的準位，則進行 步驟S218。於步驟S218中，處理電路104調整估測電流In以產生一經調整之估測電流In'，並且返回至步驟S204，再利用經調整之估測電流In'來執行步驟S204中之估測電壓的計算。例如，處理電路104降低估測電流In的大小以產生一經調整之估測電流In'，再利用經調整之估測電流In'來執行步驟S204中之估測電壓的計算以產生對應於估測電流In'之一估測電壓Vn'，以供後續判斷。
於步驟S206中，當估測電壓Vn大於或等於截止放電電壓Vcut時，表示若以估測電流In進行持續放電了放電持續時間Td後的電池20的電壓仍可維持在正常運作時的準位，接著執行步驟S208。於步驟S208中，處理電路104判斷當下設定之估測電流In是否為最大值。處理電路104比較步驟S204中所使用之估測電流In以及一電流限制值Ilimit，當估測電流In大於或等於電流限制值Ilimit時，接著執行步驟S210，將In設定為Ilimit。
於步驟S208中，當估測電流In小於電流限制值Ilimit時，執行步驟S212，處理電路104調整估測電流In以產生一經調整之估測電流In"，再利用經調整之估測電流In"來執行步驟S214中之估測電壓的計算。於步驟S214中，處理電路104根據估測電流In"、第三電壓Vnow、第三電流Inow、第三絕對電量狀態ASoCnow、與估測絕對電量狀態ASoCn有關之勢能差參數項、放電持續時間Td以及電池容量Qmax計算出電池20之一估測電壓Vn"。步驟S214類似於步驟S204。處理電路104利用經調整之估測電流In"來執行如步驟S204中之估測電壓的計算。例如，處理電路104計算第三絕對電量狀態ASoCnow與電池容量Qmax之乘積得到第三殘餘電池容量ARCnow，其中將式(4)中之估測電流In替換成估測電流In"，可將式(3)改寫成式(10)：ARC n =ARC now-I n "×T d (10)
處理電路104依據估測殘餘電池容量ARCn、電池容量Qmax以及式(4)計算出一估測絕對電量狀態ASoCn。接著，處理電路104根據估測絕對電量狀態ASoCn查詢儲存電路10中之勢能差特性參數表以取得對應於估測絕對電量狀態ASoCn之勢能差參數項，並根據式(5)、式(6)來進行運算以得到中間電壓差ΔVf。並且將式(7)與式(8)中之估測電流In替換成估測電流In"，因此，式(7)與式(8)可改寫成式(11)與式(12)。處理電路104可根據第三電流Inow、估測電流In"、與對應於估測絕對電量狀態ASoCn之勢能差參數項、中間電壓差ΔVf、式(11)與式(12)計算出一估測電壓差ΔVn。進一步地，處理電路104根據估測電壓差ΔVn、對應於估測絕對電量狀態ASoCn之一開路電壓OCVn以及式(9)計算出電池20之一估測電壓Vn"(即Vn"=OCVn-ΔVn)。
如果第三電流Inow大於或等於估測電流In"：
Figure 110100006-A0305-02-0014-6
如果第三電流Inow小於估測電流In"：
Figure 110100006-A0305-02-0014-7
接著，執行步驟S216。處理電路104可比較估測電壓Vn"與截止放電電壓Vcut。若估測電壓Vn"小於截止放電電壓Vcut，表示若以估測電流In"大小進行持續放電了放電持續時間Td後的電池20之電壓將無法維持在正常運作時的準位。由於在步驟S206之中基於估測電流In以及與對應於估測絕對電量狀態ASoCn之勢能差參數項所估算得到的估測電壓Vn大於截止放電電壓Vcut，且在步驟S214利用經調整後之估測電流In"進行估測電壓的估算後所得到的估測電壓Vn"小於 截止放電電壓Vcut，所以，在執行步驟S212進行調整之前的估測電流In已是最大值。因此，於步驟S216中，當判斷出估測電壓Vn"小於截止放電電壓Vcut時，估測電流In提供至步驟S210以做為判斷可持續抽載一段時間之最大負載之用。
換言之，當步驟S206中判斷出在步驟S204中利用估測電流In所計算出之估測電壓Vn大於或等於截止放電電壓Vcut並且步驟S208中判斷出目前設定之估測電流In小於電流限制值Ilimit時，處理電路104可先執行步驟S212以產生經調整之估測電流In"並利用經調整後之估測電流In"執行步驟S214以產生對應於估測電流In"之估測電壓Vn"。並且，於對應於估測電流In"之估測電壓Vn"小於截止放電電壓Vcut時，執行步驟S210。
於步驟S210中，處理電路104依據步驟S204中之估測電流、步驟S214中之估測電流以及電流限制值Ilimit決定電池20之一可持續抽載一段時間之最大負載。其中可持續抽載一段時間之最大負載可為電流值或功率值。在本發明實施例中，電池20可以最大負載形式進行持續放電至少一放電持續時間以提供電能至負載。電池20之可持續抽載一段時間之最大負載可包含一可持續抽載一段時間之最大負載電流或一可持續抽載一段時間之最大負載功率，但不以此為限。例如，於步驟S210中，處理電路104可判斷步驟S204所使用之估測電流或是步驟S214中所使用之估測電流是否大於或等於電流限制值Ilimit。在一實施例中，於判斷出估測電流大於或等於電流限制值Ilimit時，處理電路104判斷出電池20之可持續抽載一段時間之最大負載電流為電流限制值Ilimit。在另一實施例中，於判斷出估測電流In小於電流限制值Ilimit時，處理電路104判斷出電池20之可持續抽載一段時間之最大負載電流為估測電流In。也就是說，可持續抽載一段時間之最大負載電流可為電池20在一放電持續時間Td期間之一最大放電電流，或者可為在 一放電持續時間Td期間當中負載可自電池20持續抽載的最大電流。在此情況下，電池20以可持續抽載一段時間之最大負載電流持續放電了一放電持續時間Td後的電壓位準仍能維持在正常運作時的準位。此外，當估算出電池20之可持續抽載一段時間之最大負載電流後，處理電路104可依據估算出可持續抽載一段時間之最大負載電流以及電池20之相關電壓值來計算出電池20以可持續抽載一段時間之最大負載電流持續放電了一放電持續時間Td所需的可持續抽載一段時間之最大負載功率。因此，本發明實施例可正確地估測在預定時間內電池可使用的可持續抽載一段時間之最大負載值而能保證系統有足夠的時間完整地執行所需的結束程序以達到系統安全性以及穩定性。
另一方面，於步驟S216中，若判斷出估測電壓Vn"大於或等於截止放電電壓Vcut，這表示若以估測電流In"大小進行持續放電了放電持續時間Td後的電池20之電壓仍能維持在正常運作時的準位。此時，估測電流In可能不是最大值。在此情況下，則返回至步驟S212，處理電路104調高估測電流In"以產生一經調整之估測電流In '''，並且利用估測電流In '''及與對應於估測絕對電量狀態ASoCn之勢能差參數項執行步驟S214以估算出一估測電壓Vn '''。接著，執行步驟S216，若於步驟S216之中判斷出估測電壓Vn '''小於截止放電電壓Vcut時，則進行步驟S210。此時，經調整之估測電流In"為最大值，估測電流In"提供至步驟S210以做為判斷可持續抽載一段時間之最大負載之用。也就是，處理電路104判斷出電池20之可持續抽載一段時間之最大負載電流為估測電流In"。
在一實施例中，本發明可預先建立勢能差特性參數表並將所建立之勢能差特性參數表儲存於儲存電路106中。勢能差特性參數表可為一查找表。關於勢能差特性參數表之產生方法，可歸納為一流程3，如第3圖所示。流程3包含 以下步驟：
步驟S300：開始。
步驟S302：取得電池於絕對電量狀態時之第一電流及第一電壓。
步驟S304：取得電池於絕對電量狀態時之第二電流及第二電壓。
步驟S306：取得電池於絕對電量狀態時之開路電壓；
步驟S308：根據第一電壓、第二電壓、第一電流、第二電流以及開路電壓計算出對應於絕對電量狀態之勢能差特性參數。
步驟S310：儲存對應於絕對電量狀態之勢能差特性參數以建立一勢能差特性參數表。
步驟S312：結束。
步驟S302中，取得偵測電路102於電池20之電流為第一電流I1且電池20之絕對電量狀態為ASoCn時量測出電池20之第一電壓V1。於步驟S304中，取得偵測電路102於電池20之電流為第二電流I2且電池20之絕對電量狀態為ASoCn時量測出電池20之第二電壓V2。
於步驟S306中，處理電路104取得電池20之對應於絕對電量狀態ASoCn之一開路電壓OCVn。例如，處理電路104可依據電池20之開路電壓與絕對電量狀態之關係圖來得到對應於絕對電量狀態ASoCn之開路電壓OCVn。例如，請參考第5圖，當電池20之絕對電量狀態為ASoCn時，對應於絕對電量狀態ASoCn之開路電壓為OCVn。於步驟S308中，處理電路104根據第一電壓V1、第二電壓V2以及對應於絕對電量狀態ASoCn之一開路電壓OCVn計算出對應於絕對電量狀態ASoCn之勢能差特性參數α(ASoCn)。處理電路104計算電池20之開路電壓OCVn與第一電壓V1之差值以得到一第一電壓差值ΔV1。處理電路104計算電池 20之開路電壓OCVn與第二電壓V2之差值以得到一第二電壓差值ΔV2。接著，處理電路104可根據式(13)計算得到對應於絕對電量狀態ASoCn之一勢能差特性參數α(ASoCn)。
於步驟S310中，儲存電路106儲存對應於第一絕對電量狀態之勢能差特性參數以建立一勢能差特性參數表。如表1所示，處理電路104可依據絕對電量狀態以及對應於絕對電量狀態之勢能差特性參數以建立一勢能差特性參數表。處理電路104可將每一絕對電量狀態以及對應於絕對電量狀態之勢能差特性參數儲存於儲存電路106以建立該勢能差特性參數表。處理電路104亦可將電池20之量測電壓及電流、開路電壓及相關參數儲存於該勢能差特性參數表。其中勢能差特性參數表可以一查找表(lookup table)形式被儲存於儲存電路106中。例如，如下列表1即為本發明中之勢能差特性參數表之一實施例。
例如，電池20之勢能差特性參數α為絕對電量狀態ASoCn之函數，可將其表示為α(ASoCn)。取得偵測電路102量測出電池20在絕對電量狀態為ASoCn時不同的負載電流I1及I2和對應的V1及V2，利用第5圖所示之絕對電量狀態ASoCn與開路電壓OCVn之關係圖得到在絕對電量狀態為ASoCn時所對應的一開路電壓OCVn，再計算開路電壓OCVn與V1的差值得到第一電壓差ΔV1及計算開路電壓OCVn與V2的差值得到第二電壓差ΔV2。其中α(ASoCn)、電壓差ΔV1及ΔV2及電流I1及I2之關係式如式(13)所示：
Figure 110100006-A0305-02-0018-8
其中I1及I2為電池20在絕對電量狀態為ASoCn時之電流，α(ASoCn)為對應於絕對電量狀態為ASoCn之勢能差特性參數，ΔV1及ΔV2為對應I1及I2之電壓差。
Figure 110100006-A0305-02-0019-9
另一方面，於建立勢能差特性參數表時，取得偵測電路102於絕對電量狀態ASoCn下所量測出電池20之電流I1、I2滿足式(14)之條件。處理電路104根據式(13)計算得到之勢能差特性參數α(ASoCn)滿足式(15)：
Figure 110100006-A0305-02-0019-10
|I th |×max(α(ASoC n ))=-1 (15)
其中I th 為一臨限電流值，max(α(ASoCn))表示α(ASoCn)之最大值。
若在電池20之絕對電量狀態過小時，因為由式(13)找不到滿足式(14)及式(15)的解，使得無法計算取得勢能差特性參數。則利用其他已取得之勢能差特性參數使用外差法計算取得。
舉例來說，若第一電流I1為847mA以及第二電流I2為2190mA。取得偵測電路102在絕對電壓狀態ASoCn為48%且第一電流I1為847mA時量測到的第一電壓V1為3755mV。取得偵測電路102在絕對電壓狀態ASoCn為48%且第二電流I2為2190mA時量測到的第二電壓V2為3646mV。處理電路104由如第5圖所示之絕對電量狀態與開路電壓之關係圖取得絕對電量狀態ASoCn為48%時之開路電壓OCVn為3869mV，計算得到第一電壓差ΔV1為114mV及第二電壓差ΔV2為 223mV。如此一來，處理電路104可依據式(13)得到α(ASoCn=48%)為-0.469(單位為1/A)。依此類推，處理電路104計算對應於不同絕對電量狀態時之勢能差特性參數如表1所示並儲存於儲存電路106中，可得到勢能差特性參數表，如表1。
在另一實施例中，電池20之勢能差特性參數可為絕對電量狀態及溫度之函數，可將其表示為α(ASoCn，Tempm)。此時式(13)可修正為如式(16)之關係：
Figure 110100006-A0305-02-0020-11
處理電路104可依據式(16)計算不同絕對電量狀態及不同溫度之勢能差特性參數α(ASoCn，Tempm)並將之儲存於儲存電路106中而得到如表2所示之勢能差特性參數表。如此一來，於第2圖之流程2之步驟S204中，處理電路104可根據對應於估測絕對電量狀態ASoCn之勢能差特性參數α(ASoCn，Tempm)來計算出相應估測電壓。此外，依據式(16)所計算出之勢能差特性參數α(ASoCn，Tempm)亦滿足式(14)及式(15)。
Figure 110100006-A0305-02-0020-12
Figure 110100006-A0305-02-0021-13
舉例來說，若第一電流I1為847mA以及第二電流I2為2190mA。取得偵測電路102在第一電流I1為847mA、絕對電壓狀態ASoCn為48%以及溫度Tempm為25℃時所量測到的第一電壓V1為3755mV，以及在第二電流I2為2190mA、絕對電壓狀態ASoCn為48%以及溫度Tempm為25℃時所量測到的第二電壓V2為3646mV。處理電路104由第5圖所示之絕對電量狀態與開路電壓之關係圖得知絕對電壓狀態ASoCn為48%以及溫度Tempm為25℃時之開路電壓OCVn為3869mV，並據以計算得到第一電壓差ΔV1為114mV及第二電壓差ΔV2為223mV。處理電路104可依據式(16)得到α(48%，25℃)為-0.469(單位為1/A)。依此類推，處理電路104可計算不同絕對電量狀態及不同溫度之勢能差特性參數並得到勢能差特性參數表。
在另一實施例中，為了配合電池特性之影響對勢能差參數項進行持續性的修正，引入一勢能差補償參數β，其中電池特性之影響包含電池製造公差、電池老化、電池串並聯之線阻，但不以此為限。電池20之勢能差參數項包含一勢能差特性參數α以及一勢能差補償參數β，勢能差特性參數α及勢能差補償參數β為絕對電量狀態之函數，可將其表示為α(ASoCn)及β(ASoCn)，並且可將式(13)改寫為式(17)。如表3所示，處理電路104可計算對應於不同絕對電量狀態時之勢能差補償參數β，並將之儲存於儲存電路106之勢能差特性參數表中。
Figure 110100006-A0305-02-0021-15
Figure 110100006-A0305-02-0022-16
引入勢能差補償參數β(ASoCn)後，需先計算出β(ASoCn)之初始值。在相同電池特性的電池中，使用相同之勢能差特性參數α(ASoCn)。若為與電池20型號相同之其他電池，則可以透過式(17)、勢能差特性參數α(ASoCn)以及其電流I1與I2在不同絕對電量狀態ASoCn之放電電壓(即第一電壓V1與第二電壓V2)計算得知勢能差補償參數β(ASoCn)之初始值。也可以先將勢能差補償參數β(ASoCn)之初始值設定為0。接著利用β(ASoCn)在使用過程中會持續性更新的特性，以放電電流(即第一電流I1與第二電流I2)對其分別進行一次的全放電流程，藉此得知當前勢能差補償參數β(ASoCn)之值。若電池20之勢能差特性參數α(ASoCn)遺失，但仍保有其勢能差補償參數β(ASoCn)以及在絕對電量狀態為ASoCn時不同的負載電流I1及I2和對應的V1及V2，還可以使用式(17)重新計算得知勢能差特性參數α(ASoCn)。
為了達到配合電池特性之影響對勢能差參數項持續進行修正，於電池系統1運作時，將對勢能差補償參數β(ASoCn)進行持續性更新。當電池系統1運作時，可利用偵測電路102每次量測到的電池20之電流與相應電壓來計算出一更新勢能差補償參數，再以更新勢能差補償參數取代原先的勢能差補償參數。例如，在電池系統1運作時，若勢能差特性參數α(ASoCn)及對應之勢能差補償參數β(ASoCn)已依前述方式產生並儲存於儲存電路106中。電池系統1可 依據儲存於儲存電路106中之勢能差特性參數α(ASoCn)及對應之勢能差補償參數β(ASoCn)執行流程2以判斷電池20之可持續抽載一段時間之最大負載。
在此情況下，亦可利用偵測電路102於執行流程2時同時執行流程4(如第4圖所示)，以當前所量測到之電池20之電流與相應電壓來計算出一更新勢能差補償參數β'(ASoCnow)。例如，將當下量測到之電壓作為第三電壓，當下絕對電量狀態作為第三絕對電量狀態ASoCnow，處理電路104可計算對應於第三絕對電量狀態ASoCnow之開路電壓OCVnow與當前量測到之電壓之一差值以得到一第三電壓差值。處理電路104將當下量測到之電池20之電流以及所計算出的第三電壓差值之數值以計算出一對應於第三絕對電量狀態ASoCnow之勢能差補償參數β'(ASoCnow)，用以對勢能差補償參數β(ASoCn)中對應到第三絕對電量狀態ASoCnow之數值進行更新。與此同時，以第三電流與相應之第三電壓對儲存電路106之電流與電壓差值進行更新。
例如，假設目前儲存於儲存電路106之勢能差特性參數表中對應於第三絕對電量狀態ASoCnow之勢能差補償參數β(ASoCnow)係依據電流I1與I2、電壓差值ΔV1與ΔV2、勢能差特性參數α(ASoCnow)以及式(17)所計算得到。例如，利用步驟S302及S304，取得偵測電路102於絕對電量狀態ASoCn下量測出電池20之第一電流I1和對應的第一電壓差值ΔV1及第二電流I2和對應的第二電壓差值ΔV2，其中電流I1、I2滿足式(14)之條件，勢能差特性參數α(ASoCn)滿足式(15)之條件。於執行流程4時，偵測電路102量測出電池20之一第三電壓Vnow及一第三電流Inow。處理電路104可計算對應於絕對電量狀態ASoCnow之開路電壓OCVnow與當前量測到之第三電壓Vnow之一差值以得到一第三電壓差值ΔVnow。處理電路104可依據第三電流Inow及第三電壓差值ΔVnow以及相關參數計算 出一對應第三絕對電量狀態ASoCnow之勢能差補償參數β'(ASoCnow)。
在一實施例中，若第三電流Inow小於或等於臨限電流值Ith，則以第三電流Inow及第三電壓差值ΔVnow取代式(17)中的第一電流I1及第一電壓差值ΔV1，式(17)可被改寫為式(18)。如此一來，可將第三電流Inow、第三電壓差值ΔVnow、第二電流I2、第二電壓差值ΔV2、勢能差特性參數α(ASoCnow)代入式(18)計算得到對應於絕對電量狀態ASoCnow之一更新勢能差補償參數β'(ASoCnow)，並將式(17)中的第一電流I1及第一電壓差值ΔV1以電流Inow及第三電壓差值ΔVnow取代。在另一實施例中，若第三電流Inow大於臨限電流值Ith，則以第三電流Inow及第三電壓差值ΔVnow取代式(17)中的第二電流I2及第二電壓差值ΔV2，式(17)可被改寫為式(19)。如此一來，可將第三電流Inow、第三電壓差值ΔVnow、第一電流I1、第一電壓差值ΔV1、勢能差特性參數α(ASoCnow)代入式(19)計算得到對應於絕對電量狀態ASoCnow之一更新勢能差補償參數β'(ASoCnow)，並將式(17)中的第二電流I2及第一電壓差值ΔV2以第三電流Inow及第三電壓差值ΔVnow取代。
Figure 110100006-A0305-02-0024-17
Figure 110100006-A0305-02-0024-18
例如，儲存電路106另包含一暫存器(未繪示於圖中)，用來儲存偵測電路102所量測出電池20之第一電流I1以及對應的第一電壓V1、勢能差特性參數α(ASoCn)。暫存器還用來儲存偵測電路102所量測出電池20之第二電流I2以及對應的第二電壓V2、勢能差特性參數α(ASoCn)。於執行流程4時，偵測電路102量測出電池20之第三電流Inow及第三電壓Vnow。處理電路104計算出對應於第 三絕對電量狀態ASoCnow之開路電壓OCVnow與第三電壓Vnow之差值以得到第三電壓差值ΔVnow。當第三電流Inow小於或等於臨限電流值Ith時，將第三電流Inow以及第三電壓Vnow存入暫存器以取代第一電流I1及第一電壓V1。當第三電流Inow大於臨限電流值Ith時，將第三電流Inow以及第三電壓Vnow存入暫存器以取代第二電流I2及第二電壓V2。在流程4中，每次需更新第三絕對電量狀態ASoCnow所對應的勢能差補償參數β(ASoCnow)時，可以使用最新狀態之電流I1、I2及電壓差值ΔV1、ΔV2(或電壓V1、V2以及OCVnow)進行計算。如此一來，不但將能對勢能差補償參數β(ASoCn)進行持續性的更新，亦可以針對電池20特性變化對更新勢能差補償參數β(ASoCn)之計算參數進行更新，進而提昇整體估測的準確性以及避免或降低電池20因為電池特性變化而發生準確性不佳的影響。
當電池20為非全新的電池時，另一種方式是獲得與該非全新的電池20具相同型號、配方的一全新電池之一勢能差特性參數α(ASoCn)，並且依據當前電池20之量測電流與絕對電量狀態ASoCn相應電壓差以及前述勢能差特性參數α(ASoCn)來計算出當前電池20之勢能差補償參數β(ASoCn)。
在另一實施例中，勢能差補償參數β也可以是絕對電量狀態及溫度之函數，可將其表示為β(ASoCn，Tempm)。處理電路104計算勢能差補償參數的過程如前所述，在此不再贅述．而儲存電路106中尚未存在滿足式(14)之對應於不同絕對電量狀態之電流而無法計算取得的勢能差補償參數可由儲存電路106中儲存之已計算得到的勢能差補償參數用差分法求得，可得到勢能差補償參數表，如表4。
Figure 110100006-A0305-02-0025-19
Figure 110100006-A0305-02-0026-20
在一實施例中，若已知電池容量Qmax為4170毫安培小時(mAh)且當下絕對電量狀態為80%，當下電壓為4256毫伏特(mV)，當下電流為2安培(A)。則第三絕對電量狀態ASoCnow為80%，第三電壓Vnow為4256毫伏特(mV)，第三電流Inow為2安培(A)。設定放電持續時間Td為90秒，截止放電電壓Vcut為3400mV，放電電流之電流限制值Ilimit為8A。處理電路104透過如第5圖所示之絕對電量狀態ASoCnow與開路電壓OCVnow之關係圖得知對應於第三絕對電量狀態ASoCnow為80%之第三開路電壓OCVnow為4193mV。接著，設定估測電流In為8A，處理電路104依據式(3)計算得到估測殘餘電池容量ARCn為3136mAh，處理電路104依據式(4)計算得到估測絕對電量狀態ASoCn為75.2%。接著處理電路104利用絕對電量狀態ASoCn與開路電壓OCVn之關係得知估測開路電壓OCVn為4136mAh。由勢能差特性參數表得知α(75.2%)為-0.14(單位為1/A)，處理電路104依據式(5)計算得知中間電壓差ΔVf為246mV。處理電路104依據式(8)計算得知估測電壓差ΔVn為778mV，處理電路104依據式(9)計算得知估測電壓Vn為3358mV。處理電路104判斷出估測電壓Vn是否小於截止放電電壓。若判斷出估測電壓小於截止放電電壓Vcut，這表示電池20無法以放電電流為8A的大小持續放電90秒。處理電路104將估測電流In調小0.1A並重新計算估測電壓，若所 得到之估測電壓仍舊小於截止放電電壓Vcut，處理電路104重複上述步驟。直到估測電流被調小至7.5A時所計算出的估測電壓為3409mV，此時估測電壓大於截止放電電壓Vcut，處理電路104判斷電池20之可持續抽載一段時間之最大負載電流即為此時的測電流7.5A。
在另一實施例中，若電池20處於無電流通過的狀態，電池容量Qmax為4170mAh，放電持續時間Td為90秒，截止放電電壓Vcut為3400mV，放電電流之電流限制值Ilimit為8A。若需得知當下可持續抽載一段時間Td之最大負載電流，可先以一小電流對電池20進行抽載，並將此小電流作為Inow，偵測電路102量測得知的相對應電壓作為Vnow，再如同前述實施例之計算法透過處理電路104估測可持續抽載一段時間之最大負載電流。
在另一實施例中，儲存電路106儲存有電池20的充放電資訊與此充放電資訊初始殘餘電池容量Qori資訊。電池容量Qmax為4170mAh，放電持續時間Td為90秒，截止放電電壓Vcut為3400mV，放電電流之電流限制值Ilimit為8A。儲存電路106紀錄電池20充滿電之後的總放出電量Capout與總充入電量Capin分別為2000mAh與1186mAh，初始殘餘電池容量Qori為4150mAh，處理電路104依據式(20)計算得到第三殘餘電池容量ARCnow為3336mAh。
ARC now =Q max -(Cap out -Cap in ) (20)
接著，處理電路104依據式(4)可得知估測絕對電量狀態ASoCn為75.2%。如同前述實施例敘述，透過處理電路104判斷可持續抽載一段時間之最大負載電流即為此時的估測電流7.5A。
在另一實施例中，若處理電路104已建立勢能差特性參數表包含有勢能差特性特性參數及及勢能差補償參數且儲存於儲存電路106中。偵測電路102量測電池20當下絕對電量狀態為80%，當下電壓為4256Mv，當下電流為2A。則第三絕對電量狀態ASoCnow為80%，第三電壓Vnow為4256mV，第三電流Inow為2A。電池容量Qmax為4170mAh，處理電路104設定放電持續時間Td為90秒，截止放電電壓Vcut為3400mV，放電電流之電流限制值Ilimit為8A。如同前述實施例所述，可透過處理電路104得知估測絕對電量狀態ASoCn為75.2%，開路電壓OCVn為4136mAh。由勢能差特性參數表得知α(75.2%)為-0.14(單位為1/A)，β(75.2%)為-0.01(單位為1/A)，處理電路104依據式(5)計算得知中間電壓差ΔVf為251mV。最後由式(8)得知估測電壓差ΔVn為808mV，處理電路104依據式(9)計算得知估測電壓Vn為3328mV。
處理電路104判斷估測電壓Vn是否小於截止放電電壓Vcut。若估測電壓Vn小於截止放電電壓Vcut，表示電池20無法以放電電流為8A持續放電90秒。處理電路104將估測電流In調小0.1A並重新計算估測電壓，若估測電壓Vn仍舊小於截止放電電壓Vcut，處理電路104重複上述步驟。例如，當估測電流In調小至7.4A時相應之估測電壓Vn為3404mV，此時估測電壓Vn大於截止放電電壓Vcut，處理電路104判斷可持續抽載一段時間之最大負載電流即為此時的估測電流7.4A。
本領域具通常知識者當可依本發明的精神加以結合、修飾或變化以上所述的實施例，而不限於此。上述所有的說明、步驟、及/或流程(包含建議步驟)，可透過硬體、軟體、韌體(即硬體裝置與電腦指令的組合，硬體裝置中的資料為唯讀軟體資料)、電子系統、或上述裝置的組合等方式實現。硬體可包含類比、數位及混合電路(即微電路、微晶片或矽晶片)。電子系統可包含系統 單晶片(system on chip，SoC)、系統封裝(system in package，SiP)、電腦模組(computer on module，CoM)及電池系統1。本發明之流程步驟與實施例可以程式碼或指令的型態存在而儲存於儲存裝置106中。儲存裝置106可為電腦可讀取記錄媒體，儲存裝置106可包括唯讀記憶體(read-only memory，ROM)、快閃記憶體(Flash Memory)、隨機存取記憶體(random-access memory，RAM)、用戶識別模組(Subscriber Identity Module，SIM)、硬碟、軟碟或光碟唯讀記憶體(CD-ROM/DVD-ROM/BD-ROM)，但不以此為限。上述流程及實施例可被編譯成程式代碼或指令並儲存於儲存裝置106。處理器104可用於讀取與執行儲存裝置106中所儲存的程式碼或指令以實現前述所有步驟與功能。
綜上所述，相較於傳統技術中，當電池應用在低負載時，傳統方式回報了一用於低負載時之剩餘使用時間。然而，若電池轉為重負載使用時，實際上的使用時間很可能短於原先回報的剩餘使用時間，如此一來，電子裝置將無法完成執行必要的結束程序。相較之下，本發明之估測方法可正確地估測在一預定時間內電池可使用的可持續抽載一段時間之最大負載值而能保證系統有足夠的時間完整地執行所需的結束程序以達到系統安全性以及穩定性，進而實現更可靠與準確的壽命預測而大幅改善傳統技術的缺點。此外，本發明實施例可於電池系統運作時對勢能差補償參數進行持續性的更新以提供後續估測運算，進而能更有效提昇估測的準確性。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
2:流程
S200,S202,S204,S206,S208,S210,S212,S214,S216,S218,S220:步驟

Claims (20)

  1. 一種電池估測方法，包含有：(a)取得一電池之一第三電壓、一第三電流、一第三絕對電量狀態、一放電持續時間以及一電池容量；(b)根據該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與一估測絕對電量狀態有關之一勢能差參數項、該放電持續時間、該電池容量、一第一電流及一第一電壓，計算該電池之一估測電壓；以及(c)根據該估測電壓決定出該電池之一可持續抽載一段時間之最大負載；其中，該勢能差參數項包含一勢能差特性參數，或者該勢能差參數項包含該勢能差特性參數及一勢能差補償參數；其中，該第三電壓及該第三絕對電量狀態為該第三電流之一量測時間點上所對應的值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電池估測方法，其中步驟(b)包含：(d)設定一估測電流並根據該估測電流、該放電持續時間以及該第三絕對電量狀態計算出該估測絕對電量狀態；(e)根據該估測絕對電量狀態查詢一查找表以取得與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項；(f)根據該第三電流、與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該第一電流、一第一電壓差計算出一中間電壓差；(g)根據該第三電流、該估測電流、與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該中間電壓差計算出一估測電壓差；以及(h)根據該估測電壓差以及與該估測絕對電量狀態有關之一開路電壓計算出該電池之該估測電壓； 其中，該第一電壓差是對應於該估測絕對電量狀態之一開路電壓與該第一電壓之差值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電池估測方法，其中步驟(d)包含：設定該估測電流並計算該第三絕對電量狀態與該電池容量之一乘積以得到該第三殘餘電池容量；計算該第三殘餘電池容量和該估測電流與該放電持續時間之一乘積的差值以得到該估測殘餘電池容量；以及將該估測殘餘電池容量除以該電池容量以得到該估測絕對電量狀態。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電池估測方法，其中步驟(c)包含：比較該電池之該估測電壓以及一截止放電電壓；於該電池之該估測電壓大於或等於該截止放電電壓時，比較用來計算該電池之該估測電壓之一估測電流與一電流限制值；以及於該估測電流大於或等於該電流限制值時，決定該電池之該可持續抽載一段時間之最大負載為該電流限制值。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電池估測方法，其中步驟(c)包含：於該電池之該估測電壓大於或等於該截止放電電壓且該估測電流小於該電流限制值時，調大該估測電流以產生一第一估測電流，其中該第一估測電流大於該估測電流；根據該第一估測電流、該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該放電持續時間以及該電池容量計算該電池之一第一估測電壓； 於該第一估測電壓小於該截止放電電壓時判斷出該電池之該可持續抽載一段時間之最大負載為該估測電流。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電池估測方法，其中步驟(c)包含：於該電池之該第一估測電壓大於或等於該截止放電電壓時，調大該第一估測電流以產生一第二估測電流並，其中該第二估測電流大於該第一估測電流；根據該第二估測電流、該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該放電持續時間以及該電池容量計算該電池之一第二估測電壓；於該第二估測電壓小於該截止放電電壓時判斷出該電池之該可持續抽載一段時間之最大負載為該第一估測電流。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之電池估測方法，其中步驟(c)包含：於該電池之該估測電壓小於該截止放電電壓時，調小該估測電流以產生一第三估測電流，其中該第三估測電流小於該估測電流，並利用該第三估測電流、該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該放電持續時間以及該電池容量執行步驟(b)以計算該電池之一第三估測電壓並且判斷該第三估測電壓是否小於該截止放電電壓。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電池估測方法，其另包含：依據與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差特性參數、一第一電流、一第一電壓差、一第二電流以及一第二電壓差計算出與該估測絕對電量狀態有 關之一勢能差補償參數，其中該第一電流小於或等於一臨限電流值以及該第二電流大於該臨限電流值；計算與該估測絕對電量狀態有關之一開路電壓與該電池之該第三電壓之差值，以產生一第三電壓差；於該第三電流小於或等於該臨限電流值時，依據與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差特性參數、該第三電流、該第三電壓差、該第二電流以及該第二電壓差計算出與該估測絕對電量狀態有關之一更新勢能差補償參數以取代該勢能差補償參數；以及於該第三電流大於該臨限電流值時，依據與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數、該第一電流、該第一電壓差、該第三電流以及該第三電壓差流計算出與該估測絕對電量狀態有關之該更新勢能差補償參數以取代該勢能差補償參數。
  9. 一種電池估測裝置，包含有：一偵測電路，用來偵測一電池之一第三電壓以及一第三電流；一處理電路，用來取得一第三絕對電量狀態及一電池容量並設定一放電持續時間，根據該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與一估測絕對電量狀態有關之一勢能差參數項、該放電持續時間、該電池容量、一第一電流及一第一電壓，計算該電池之一估測電壓，以及根據該估測電壓決定出該電池之一可持續抽載一段時間之最大負載；以及一儲存電路，用來儲存與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該第一電流及該第一電壓；其中，該勢能差參數項包含一勢能差特性參數，或者該勢能差參數項包含該勢能差特性參數及一勢能差補償參數； 其中，該第三電壓及該第三絕對電量狀態為該第三電流之一量測時間點上所對應的值。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電池估測裝置，其中，該處理電路設定一估測電流並根據該估測電流、該放電持續時間以及該第三絕對電量狀態計算出該估測絕對電量狀態，該處理電路根據該估測絕對電量狀態查詢該儲存電路以取得該儲存電路所儲存之與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項，該處理電路根據該第三電流、與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該第一電流、一第一電壓差計算出一中間電壓差，該處理電路根據該第三電流、該估測電流、與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該中間電壓差計算出一估測電壓差，以及，該處理電路根據該估測電壓差以及與該估測絕對電量狀態有關之一開路電壓計算出該電池之該估測電壓；其中，該第一電壓差是對應於該估測絕對電量狀態之一開路電壓與該第一電壓之差值。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電池估測裝置，其中該處理電路計算該第三絕對電量狀態與該電池容量之一乘積以得到該第三殘餘電池容量，該處理電路計算該第三殘餘電池容量和該估測電流與該放電持續時間之一乘積的差值以得到該估測殘餘電池容量，以及該處理電路將該估測殘餘電池容量除以該電池容量以得到該估測絕對電量狀態。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之電池估測裝置，其中該處理電路比較該電池之該估測電壓以及一截止放電電壓，該處理電路於該電池之該估測電壓大於或等於該截止放電電壓時比較計算該電池之該估測電壓之一估測 電流與一電流限制值，於該估測電流大於或等於該電流限制值時該處理電路決定該電池之該可持續抽載一段時間之最大負載為該電流限制值。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電池估測裝置，其中於該電池之該估測電壓大於或等於該截止放電電壓且該估測電流小於該電流限制值時該處理電路調大該估測電流以產生一第一估測電流，其中該第一估測電流大於該估測電流，並且該處理電路根據該第一估測電流、該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該放電持續時間、該電池容量、該第一電流及該第一電壓計算該電池之一第一估測電壓，以及當該第一估測電壓小於該截止放電電壓時該處理電路判斷出該電池之該可持續抽載一段時間之最大負載為該估測電流。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電池估測裝置，其中於該電池之該第一估測電壓大於或等於該截止放電電壓時該處理電路調大該第一估測電流以產生一第二估測電流，其中該第二估測電流大於該第一估測電流，並且該處理電路根據該第二估測電流、該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該放電持續時間、該電池容量、該第一電流及該第一電壓計算該電池之一第二估測電壓，以及當該第二估測電壓小於該截止放電電壓時該處理電路判斷出該電池之該可持續抽載一段時間之最大負載為該第一估測電流。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之電池估測裝置，其中於該電池之該估測電壓小於該截止放電電壓時該處理電路調小該估測電流以產生一第三估測電流，其中該第三估測電流小於該估測電流，並且該處理電路根據該第 三估測電流、該第三電壓、該第三電流、該第三絕對電量狀態、與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差參數項、該放電持續時間以及該電池容量、該第一電流及該第一電壓計算該電池之一第三估測電壓並且判斷該第三估測電壓是否小於該截止放電電壓。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之電池估測裝置，其中該處理電路依據與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差特性參數、一第一電流、一第一電壓差、一第二電流以及一第二電壓差計算出與該估測絕對電量狀態有關之一勢能差補償參數，且該勢能差補償參數被儲存於該儲存電路；其中，該第二電壓差是對應於該估測絕對電量狀態之一開路電壓與一第二電壓之差值，且該儲存電路還用來儲存該第二電流及該第二電壓；其中，該第一電流小於或等於一臨限電流值以及該第二電流大於該臨限電流值，該處理電路計算與該估測絕對電量狀態有關之一開路電壓與該電池之該第三電壓之差值以產生一第三電壓差，於該第三電流小於或等於該臨限電流值時該處理電路依據與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差特性參數、該第三電流、該第三電壓差、該第二電流以及該第二電壓差計算出與該估測絕對電量狀態有關之一更新勢能差補償參數以取代該儲存電路中之該勢能差補償參數，且將該第三電流及該第三電壓取代儲存電路中之該第一電流及該第一電壓；以及於該第三電流大於該臨限電流值時該處理電路依據與該估測絕對電量狀態有關之該勢能差特性參數、該第一電流、該第一電壓差、該第三電流以及該第三電壓差流計算出與該估測絕對電量狀態有關之該更新勢能差補償參數以取代該儲存電路中之該勢能差補償參數，且將該第三電流及該第三電壓取代儲存電路中之該第二電流及該第二電壓。
  17. 一種用於申請請求項1所述電池估測方法之電池勢能差參數項之產生方法，包含有：取得該電池於一絕對電量狀態時之一第一電流及一第一電壓；取得該電池於該絕對電量狀態時之一第二電流及之一第二電壓；取得該電池於該絕對電量狀態時之一開路電壓；根據該第一電壓、該第二電壓、該第一電流、該第二電流以及該開路電壓計算出對應於該絕對電量狀態之一勢能差特性參數。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之電池勢能差參數項之產生方法，其中該第一電流小於或等於一臨限電流值，該第二電流大於該限制電流值。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之電池勢能差參數項產生方法，其中該臨限電流值的絕對值與對應於該絕對電量狀態之該勢能差特性參數中的最大值的乘積等於-1。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之電池勢能差參數項產生方法，其另包含：取得該電池於該絕對電量狀態時之一第三電流及之一第三電壓，其中該第一電流小於或等於一臨限電流值以及該第二電流大於該臨限電流值；於該第三電流小於或等於該臨限電流值時，依據該勢能差特性參數、該第三電流、該第三電壓、該第二電流、該第二電壓以及該開路電壓計算出與該絕對電量狀態對應之一勢能差補償參數，且將該第三電流及該第三電壓取代該第一電流及該第一電壓以用於下次的該勢能差補償參數計算；以及 於該第三電流大於該臨限電流值時，依據與該絕對電量狀態有關之該勢能差特性參數、該第一電流、該第一電壓、該第三電流、該第三電壓以及該開路電壓計算出與該絕對電量狀態對應之該勢能差補償參數，且將該第三電流及該第三電壓取代該第二電流及該第二電壓以用於下次的該勢能差補償參數計算。
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