TWI796641B - 智慧電池裝置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一種智慧電池裝置，包括電池單元、溫度感測單元與處理單元。溫度感測單元感測環境溫度，以產生溫度信號。處理單元耦接電池單元與溫度感測單元。處理單元於充電模式，接收溫度信號及取得電池單元的電量，並依據溫度信號設定充飽容量，且於電池單元的電量達到充飽容量時，產生指示旗標，其中指示旗標用於指示電池單元為充飽電狀態。

Description

智慧電池裝置及其操作方法
本發明關於一種電池裝置，特別是關於一種智慧電池裝置及其操作方法。
電池裝置可用以提供電能，而常見於各式電子裝置之中。近年來，電池裝置的壽命、效能表現及安全性都受到關注並希望能表現極致。然而，電池裝置的操作溫度、充/放電電流都會對電池裝置的壽命、效能表現及安全性造成影響。因此，如何有效地對電池裝置的壽命、效能及安全性進行管理將成為各家廠商亟欲研究的課題。
本發明提供一種智慧電池裝置及其操作方法，藉以增加電池單元的壽命、效能及安全性。
本發明提供一種智慧電池裝置，包括電池單元、溫度感測單元與處理單元。溫度感測單元感測環境溫度，以產生溫度信號。處理單元耦接電池單元與溫度感測單元。處理單元於充電模式，接收溫度信號及取得電池單元的電量，並依據溫度信號與電池單元的電量，產生指示旗標，其中指示旗標用於指示電池單元為充飽電狀態。
本發明提供一種智慧電池裝置的操作方法，包括下列步驟。感測環境溫度，以產生溫度信號。於充電模式，接收溫度信號及取得電池單元的一電量。依據溫度信號與電池單元的電量，產生指示旗標，其中指示旗標用於指示電池單元為充飽電狀態。
本發明所揭露之智慧電池裝置及其操作方法，透過溫度感測單元感測環境溫度，以產生溫度信號，且處理單元於充電模式，依據溫度信號與電池單元的電量，產生指示旗標，其中指示旗標用於指示電池單元為充飽電狀態。如此一來，可以有效地對智慧電池裝置進行管理，以增加電池單元的壽命、效能及安全性。
在以下所列舉的各實施例中，將以相同的標號代表相同或相似的元件或組件。
第1圖為依據本發明之一實施例之智慧電池裝置的示意圖。請參考第1圖，智慧電池裝置100可用以儲存電能並且可提供所儲之電能給其耦接的受電裝置(圖未示)。在一些實施例中，受電裝置可為需要以電能致動的各式電子裝置或是電動車，但本發明實施例不限於此。
智慧電池裝置100包括電池單元110、溫度感測單元120、處理單元130、放電開關140與充電開關150。
電池單元110提供電能。在一些實施例中，電池單元110可為一或多個電池芯透過串聯及/或並聯方式組成。另外，電池單元110可為鋰電池、鎳氫電池、鉛密電池，或任何其他適用的可充電式電池。
溫度感測單元120感測環境溫度，以產生溫度信號。在一些實施例中，溫度感測單元120可以正溫度係數(PTC)熱敏電阻、負溫度係數(NTC)熱敏電阻、溫度感測晶片或其他任何適用的溫度感測元件來實現。
處理單元130耦接電池單元110與溫度感測單元120。在一些實施例中，處理單元130可以系統單晶片system on a chip, SoC)、中央處理器(central processing unit, CPU)、微控制器(micro controller unit, MCU)、特殊應用積體電路(application specific integrated circuit, ASIC)、應用處理器(application processor,AP)或數位信號處理器(digital signal processor, DSP)等，但本發明實施例不限於此。
放電開關140耦接電池單元110與處理單元130。處理單元130透過控制放電開關140，使智慧電池裝置100可以進入放電模式，例如將電池單元100的電能提供給受電裝置。充電開關150耦接處理單元130與智慧電池裝置100的電池正端BATT+。處理單元130透過控制充電開關150，使智慧電池裝置100可以進入充電模式，例如透過外部電源(圖未示)提供的充電電流對電池單元110進行充電。在一些實施態樣中，放電開關140與充電開關150可以場效電晶體(FET)來實現，但本發明實施例不限於此。
在本實施例中，處理單元130可以偵測是否有外部電源。當處理單元130偵測到有外部電源時，表示智慧電池裝置100可以進入充電模式，以便處理單元130可以控制充電開關150，進而對電池單元110進行充電。接著，處理單元130可以於一充電模式，接收溫度信號及取得電池單元110的電量，並依據溫度信號設定充飽容量，且於電池單元110的電量達到充飽容量時，產生指示旗標，其中指示旗標用於指示電池單元為充飽電狀態。也就是說，處理單元130可以依據不同的溫度，設定電池單元110之不同的充飽容量。如此一來，可以有效地增加電池壽命並提供電池安全性。
進一步來說，在處理單元130接收到溫度信號後，處理單元130可以判斷溫度信號的溫度是否小於第一預設溫度。在本實施例中，第一預設溫度例如為0度，但本發明實施例不限於此。
當溫度信號的溫度小於第一預設溫度時，表示智慧電池裝置100處於較冷的溫度。為了避免在此溫度下對電池單元110進行充電而對電池單元110的壽命或效能造成影響，處理單元130會控制智慧電池裝置100進入保護模式。例如，處理單元130可以控制充電開關150斷開，以關閉對電池單元110進行充電的功能。
當溫度信號的溫度未小於第一預設溫度時，處理單元130可以判斷溫度信號的溫度是否小於第二預設溫度。在本實施例中，第二預設溫度例如大於第一預設溫度，且第二預設溫度例如為25度，但本發明實施例不限於此。
當溫度信號的溫度小於第二預設溫度時，例如溫度介於0度至25度之間，表示智慧電池裝置100處於較正常的溫度。接著，處理單元130可以將充飽容量設定為第一預設值，且於電池單元110的電量達到第一預設值時產生指示旗標。在本實施例中，第一預設值例如為100%，但本發明實施例不限於此。也就是說，當溫度介於0度至25度之間且電池單元110的電量達到第一預設值時，處理單元130產生例如高邏輯位準“1”的指示旗標，以指示電池單元110為充飽電狀態(例如100%)。接著，高邏輯位準“1”的指示旗標可以提供給受電裝置，使受電裝置可以顯示電池單元110為充飽電狀態(例如100%)。
當溫度信號的溫度未小於第二預設溫度時，處理單元130可以判斷溫度信號的溫度是否小於第三預設溫度。在本實施例中，第三預設溫度例如大於第二預設溫度，且第三預設溫度例如為45度，但本發明實施例不限於此。
當溫度信號的溫度小於第三預設溫度時，例如溫度介於25度至45度之間，表示智慧電池裝置100處於偏高的溫度。接著，處理單元130可以將充飽容量設定為第二預設值，且於電池單元110的電量達到第二預設值時產生指示旗標。在本實施例中，第二預設值例如小於第一預設值，且第二預設值例如為95%，但本發明實施例不限於此。也就是說，當溫度介於25度至45度之間且電池單元110的電量達到第二預設值(例如95%)時，處理單元130產生例如高邏輯位準“1”的指示旗標，以指示電池單元110為充飽電狀態(例如100%)。接著，高邏輯位準“1”的指示旗標可以提供給受電裝置，使受電裝置可以顯示電池單元110為充飽電狀態(例如100%)。
當溫度信號的溫度未小於第三預設溫度時，處理單元130可以判斷溫度信號的溫度是否小於第四預設溫度。在本實施例中，第四預設溫度例如大於第三預設溫度，且第四預設溫度例如為60度，但本發明實施例不限於此。
當溫度信號的溫度小於第四預設溫度時，例如溫度介於45度至60度之間，表示智慧電池裝置100處於較高的溫度。接著，處理單元130可以將充飽容量設定為第三預設值，且於電池單元110的電量達到第三預設值時產生指示旗標。在本實施例中，第三預設值例如小於第二預設值，且第三預設值例如為90%，但本發明實施例不限於此。也就是說，當溫度介於45度至60度之間且電池單元110的電量達到第三預設值(例如90%)時，處理單元130產生例如高邏輯位準“1”的指示旗標，以指示電池單元110為充飽電狀態(例如100%)。接著，高邏輯位準“1”的指示旗標可以提供給受電裝置，使受電裝置可以顯示電池單元110為充飽電狀態(例如100%)。
當溫度信號的溫度未小於第四預設溫度時，例如溫度大於60度，表示智慧電池裝置100處於過高的溫度。為了避免在此溫度下對電池單元110進行充電而對電池單元110的壽命或效能造成影響，處理單元130會控制智慧電池裝置100進入保護模式。例如，處理單元130可以控制充電開關150斷開，以關閉對電池單元110進行充電的功能。
在前述實施例中，在處理單元130產生例如高邏輯位準“1”的指示旗標後，當處理單元130偵測到電池單元110的電量不為對應指示旗標的充飽電狀態(例如100%、95%或90%)時，處理單元130會清除指示旗標，並將當前電池單元110的電量提供給受電裝置，使受電裝置顯示當前電池單元110的電量。
另外，本實施例智慧電池裝置100更包括電流感測單元160。電流感測單元160耦接電池單元110、處理單元130與智慧電池裝置100的電池負端BATT-。電流感測單元160可以感測電池單元110的放電電流。
當處理單元130偵測到沒有外部電源時，表示智慧電池裝置100可以進入放電模式，以便處理單元130可以控制放電開關140，進而對電池單元110進行放電。接著，處理單元130可以於放電模式，接收溫度信號與放電電流，並依據溫度信號或放電電流的充放電率(C rate)，產生調整指示，其中調整指示用於指示受電裝置對一操作進行調整。接著，處理單元130可以透過傳輸介面131將調整指示傳送至受電裝置。在一些實施例中，傳輸介面131例如為系統管理匯流排(system management bus, SMbus)。也就是說，處理單元130可以依據不同的溫度或不同之放電電流的充放電率，提供不同的調整指示給受電裝置，使受電裝置調整其內部元件的耗電量(例如調整受電裝置的處理裝置(例如CPU)的頻率)。如此一來，可以有效地增加電池壽命並提供電池安全性。
進一步來說，在處理單元130接收到溫度信號後，處理單元130可以判斷溫度信號的溫度是否小於第一預設溫度。在本實施例中，第一預設溫度例如為-20度，但本發明實施例不限於此。
當溫度信號的溫度小於第一預設溫度時，表示智慧電池裝置100處於過冷的溫度。為了避免電池單元110在此溫度下進行放電而對電池單元110的壽命或效能造成影響，處理單元130會控制智慧電池裝置100進入保護模式。例如，處理單元130可以控制放電開關140斷開，以關閉電池單元110進行放電的功能。
當溫度信號的溫度未小於第一預設溫度時，處理單元130可以判斷溫度信號的溫度是否小於第二預設溫度。在本實施例中，第二預設溫度例如大於第一預設溫度，且第二預設溫度例如為45度，但本發明實施例不限於此。
當溫度信號的溫度小於第二預設溫度時，例如溫度介於-20度至45度之間，表示智慧電池裝置100處於較正常的溫度，則處理單元130不產生調整指示。也就是說，處理單元130不會產生調整指示給受電裝置，則受電裝置也不會對操作進行調整並進行正常操作。接著，處理單元130可以持續對溫度信號進行監控，以便進行後續的操作，例如控制智慧電池裝置100進入保護模式或不產生調整信號的操作。
當溫度信號的溫度未小於第二預設溫度時，處理單元130可以判斷溫度信號的溫度是否小於第三預設溫度。在本實施例中，第三預設溫度例如大於第二預設溫度，且第三預設溫度例如為50度，但本發明實施例不限於此。
當溫度信號的溫度小於第三預設溫度時，例如溫度介於45度至50度之間，表示智慧電池裝置100處於略高的溫度。接著，處理單元130產生具有第一調整值的調整指示。在本實施例中，第一調整值例如為25%的降頻，但本發明實施例不限於此。也就是說，當溫度介於45度至50度之間時，處理單元130產生例如25%的降頻的調整指示給受電裝置，使受電裝置可以依據25%的降頻的調整指示，將受電裝置之處理裝置的頻率進行25%的降頻。接著，處理單元130可以持續對溫度信號進行監控，以便進行後續的操作，例如不產生調整信號或產生具有第一調整值的調整指示。
當溫度信號的溫度未小於第三預設溫度時，處理單元130可以判斷溫度信號的溫度是否小於第四預設溫度。在本實施例中，第四預設溫度例如大於第三預設溫度，且第四預設溫度例如為55度，但本發明實施例不限於此。
當溫度信號的溫度小於第四預設溫度時，例如溫度介於50度至55度之間，表示智慧電池裝置100處於偏高的溫度。接著，處理單元130產生具有第二調整值的調整指示。在本實施例中，第一調整值例如為50%的降頻，但本發明實施例不限於此。也就是說，當溫度介於50度至55度之間時，處理單元130產生例如50%的降頻的調整指示給受電裝置，使受電裝置可以依據50%的降頻的調整指示，將受電裝置之處理裝置的頻率進行50%的降頻。接著，處理單元130可以持續對溫度信號進行監控，以便進行產生具有第一調整值的調整指示或產生具有第二調整值的調整指示的操作。
當溫度信號的溫度未小於第四預設溫度時，處理單元130可以判斷溫度信號的溫度是否小於第五預設溫度。在本實施例中，第五預設溫度例如大於第四預設溫度，且第五預設溫度例如為60度，但本發明實施例不限於此。
當溫度信號的溫度小於第五預設溫度時，例如溫度介於55度至60度之間，表示智慧電池裝置100處於較高的溫度。接著，處理單元130產生具有第三調整值的調整指示。在本實施例中，第一調整值例如為75%的降頻，但本發明實施例不限於此。也就是說，當溫度介於55度至60度之間時，處理單元130產生例如75%的降頻的調整指示給受電裝置，使受電裝置可以依據75%的降頻的調整指示，將受電裝置之處理裝置的頻率進行75%的降頻。接著，處理單元130可以持續對溫度信號進行監控，以便進行產生具有第二調整值的調整指示或產生具有第三調整值的調整指示的操作。
當溫度信號的溫度未小於第五預設溫度時，例如溫度大於60度，表示智慧電池裝置100處於過高的溫度。接著，處理單元130產生具有關機指示的調整指示。也就是說，當溫度大於60度時，處理單元130產生具有關機指示的調整指示給受電裝置，使受電裝置進行關機的操作，以避免電池單元110在此溫度下進行放電而對電池單元110的壽命或效能造成影響。如此一來，透過處理單元130產生調整指示，使受電裝置的處理裝置進行降頻或是受電裝置進行關機操作，以避免電池單元110過度放電，可以有效地增加電池單元110的壽命、效能與安全性。
另外，在處理單元130接收到放電電流後，處理單元130可以判斷放電電流的充放電率是否小於第一預設充放電率。在本實施例中，第一預設充放電率例如為1C，但本發明實施例不限於此。
當放電電流的充放電率小於第一預設充放電率時，表示放電電流的充放電率正常，處理單元130不產生調整指示。也就是說，處理單元130不會產生調整指示給受電裝置，則受電裝置也不會對操作進行調整並進行正常操作。接著，處理單元130可以持續對放電電流進行監控，以便進行後續的操作，例如處理單元130不產生調整指示。
當放電電流的充放電率未小於第一預設充放電率時，處理單元130可以判斷放電電流的充放電率是否小於第二預設充放電率。在本實施例中，第二預設充放電率例如大於第一預設充放電率，且第二預設充放電率例如為1.2C，但本發明實施例不限於此。
當放電電流的充放電率小於第二預設充放電率時，例如放電電流的充放電率介於1C至1.2C之間，表示放電電流的充放電率略高。接著，處理單元130產生具有第一調整值的調整指示。在本實施例中，第一調整值例如為50%的降頻，但本發明實施例不限於此。也就是說，當放電電流的充放電率介於1C至1.2C之間時，處理單元130產生例如50%的降頻的調整指示給受電裝置，使受電裝置可以依據50%的降頻的調整指示，將受電裝置之處理裝置的頻率進行50%的降頻。接著，處理單元130可以持續對放電電流進行監控，以便進行後續的操作，例如不產生調整信號或產生具有第一調整值的調整指示。
當放電電流的充放電率未小於第二預設充放電率時，處理單元130可以判斷放電電流的充放電率是否小於第三預設充放電率。在本實施例中，第三預設充放電率例如大於第二預設充放電率，且第三預設充放電率例如為1.4C，但本發明實施例不限於此。
當放電電流的充放電率小於第三預設充放電率時，例如放電電流的充放電率介於1.2C至1.4C之間，表示放電電流的充放電率偏高。接著，處理單元130產生具有第二調整值的調整指示。在本實施例中，第二調整值例如大於第一調整值，且第二調整值例如為75%的降頻，但本發明實施例不限於此。也就是說，當放電電流的充放電率介於1.2C至1.4C之間時，處理單元130產生例如75%的降頻的調整指示給受電裝置，使受電裝置可以依據75%的降頻的調整指示，將受電裝置之處理裝置的頻率進行70%的降頻。接著，處理單元130可以持續對放電電流進行監控，以便進行後續的操作，例如產生具有第一調整值的調整指示或產生具有第二調整值的調整指示。
當放電電流的充放電率未小於第三預設充放電率時，處理單元130可以判斷放電電流的充放電率是否小於一第四預設充放電率。在本實施例中，第四預設充放電率例如大於第三預設充放電率，且第四預設充放電率例如為1.5C，但本發明實施例不限於此。
當放電電流的充放電率小於第四預設充放電率時，例如放電電流的充放電率介於1.4C至1.5C之間，表示放電電流的充放電率較高。接著，處理單元130產生具有限制指示的調整指示。也就是說，當放電電流的充放電率介於1.4C至1.5C之間時，處理單元130產生限制指示的調整指示給受電裝置，使受電裝置可以限制指示的調整指示，將受電裝置之處理裝置的頻率進行限制。例如，受電裝置之處理裝置的頻率可以限制在例如75%的降頻。接著，處理單元130可以持續對放電電流進行監控，以便進行後續的操作，例如產生具有第二調整值的調整指示或產生具有限制指示的調整指示。
當放電電流的充放電率未小於第四預設充放電率時，例如放電電流的充放電率大於1.5C，表示放電電流的充放電率過高。接著，處理單元130產生關機(shut down)指示的調整指示。也就是說，當放電電流的充放電率大於1.5C時，處理單元130產生關機指示的調整指示給受電裝置，使受電裝置可以關機指示的調整指示，將受電裝置進行關機的操作。如此一來，透過處理單元130產生調整指示，使受電裝置的處理裝置進行降頻或是受電裝置進行關機操作，以避免電池單元110過度放電，可以有效地增加電池單元110的壽命、效能與安全性。
藉由如上實施例的說明，本發明實施例提供一種智慧電池裝置的操作方法。第2圖為依據本發明之一實施例之智慧電池裝置的操作方法的流程圖。在步驟S202中，感測環境溫度，以產生溫度信號。在步驟S204中，於充電模式，接收溫度信號及取得電池單元的電量。在步驟S206中，依據溫度信號設定充飽容量，且於電池單元的電量達到充飽容量時，產生指示旗標，其中指示旗標用於指示電池單元為充飽電狀態。在步驟S208中，感測電池單元的放電電流。在步驟S210中，於放電模式，接收溫度信號與放電電流。在步驟S212中，依據溫度信號或放電電流，產生調整指示，其中調整指示用於指示受電裝置對一操作進行調整。
第3圖為第2圖之步驟S206的詳細流程圖。在步驟S302中，判斷溫度信號的溫度是否小於第一預設溫度。當溫度信號的溫度小於第一預設溫度時，進入步驟S304，控制智慧電池裝置進入保護模式。
當溫度信號的溫度未小於第一預設溫度時，進入步驟S306，判斷溫度信號的溫度是否小於第二預設溫度。當溫度信號的溫度小於第二預設溫度時，進入步驟S308，將充飽容量設定為第一預設值且於電池單元的電量達到第一預設值時產生指示旗標。
當溫度信號的溫度未小於第二預設溫度時，進入步驟S310，判斷溫度信號的溫度是否小於第三預設溫度。當溫度信號的溫度小於第三預設溫度時，進入步驟S312，將充飽容量設定為第二預設值且於電池單元的電量達到第二預設值時產生指示旗標。當溫度信號的溫度未小於第三預設溫度時，進入步驟S314，判斷溫度信號的溫度是否小於第四預設溫度。
當溫度信號的溫度小於第四預設溫度時，進入步驟S316，將充飽容量設定為第三預設值且於電池單元的電量達到第三預設值時產生指示旗標。當溫度信號的溫度未小於第三預設溫度時，進入步驟S318，控制智慧電池裝置進入保護模式。在本實施例中，第二預設溫度大於第一預設溫度，第三預設溫度大於第二預設溫度，第四預設溫度大於第三預設溫度，第二預設值小於第一預設值，第三預設值大於第二預設值。
第4圖為第2圖之步驟S212的詳細流程圖。在步驟S402中，判斷溫度信號的溫度是否小於第一預設溫度。當溫度信號的溫度小於第一預設溫度時，進入步驟S404，控制智慧電池裝置進入保護模式。當溫度信號的溫度未小於第一預設溫度時，進入步驟S406，判斷溫度信號的溫度是否小於第二預設溫度。
當溫度信號的溫度小於第二預設溫度時，進入步驟S408，不產生調整指示。在執行完步驟S408後，可以回到步驟S402，以進行後續操作。
當溫度信號的溫度未小於第二預設溫度時，進入步驟S410，判斷溫度信號的溫度是否小於第三預設溫度。當溫度信號的溫度小於第三預設溫度時，進入步驟S412，產生具有第一調整值的調整指示。在執行完步驟S412後，可以回到步驟S406，以進行後續操作。
當溫度信號的溫度未小於第三預設溫度時，進入步驟S414，判斷溫度信號的溫度是否小於第四預設溫度。當溫度信號的溫度小於第四預設溫度時，進入步驟S416，產生具有第二調整值的調整指示。在執行完步驟S416後，可以回到步驟S410，以進行後續操作。
當溫度信號的溫度未小於第四預設溫度時，進入步驟S418，判斷溫度信號的溫度是否小於第五預設溫度。當溫度信號的溫度小於第五預設溫度時，進入步驟S420，產生具有第三調整值的調整指示。在執行完步驟S420後，可以回到步驟S414，以進行後續操作。
當溫度信號的溫度未小於第五預設溫度時，進入步驟S422，產生具有關機指示的調整指示。在本實施例中，第二預設溫度大於第一預設溫度，第三預設溫度大於第二預設溫度，第四預設溫度小於第三預設溫度，第五預設溫度小於第四預設溫度，第二調整值大於第一調整值，第三調整值大於第二調整值。
第5圖為第2圖之步驟S212的另一詳細流程圖。在步驟S502中，判斷放電電流的充放電率是否小於第一預設充放電率。當放電電流的充放電率小於第一預設充放電率時，進入步驟S504，不產生調整指示。
當放電電流的充放電率未小於第一預設充放電率時，進入步驟S506，判斷放電電流的充放電率是否小於第二預設充放電率。當放電電流的充放電率小於第二預設充放電率時，進入步驟S508，產生具有第一調整值的調整指示。在執行完步驟S508後，可以回到步驟S502，以進行後續操作。
當放電電流的充放電率未小於第二預設充放電率時，進入步驟S510，判斷放電電流的充放電率是否小於第三預設充放電率。當放電電流的充放電率小於第三預設充放電率時，進入步驟S512，產生具有第二調整值的調整指示。在執行完步驟S512後，可以回到步驟S506，以進行後續操作。
當放電電流的充放電率未小於第三預設充放電率時，進入步驟S514，判斷放電電流的充放電率是否小於第四預設充放電率。當放電電流的充放電率小於第四預設充放電率時，進入步驟S516，產生具有限制指示的調整指示。在執行完步驟S516後，可以回到步驟S510，以進行後續操作。
當放電電流的充放電率未小於第四預設充放電率時，進入步驟S518，產生關機指示的調整指示。在本實施中，第二預設充放電率大於第一預設充放電率，第三預設充放電率大於第二預設充放電率，第四預設充放電率大於第三預設充放電率，第二調整值大於第一調整值。
值得注意的是，第2圖、第3圖、第4圖及第5圖之步驟的順序僅用以作為說明之目的，不用於限制本發明實施例之步驟的順序，且上述步驟之順序可由使用者視其需求而改變。並且，在不脫離本發明之精神以及範圍內，可增加額外之步驟或者使用更少之步驟。
綜上所述，本發明所揭露之智慧電池裝置及其操作方法，透過溫度感測單元感測環境溫度，以產生溫度信號，且處理單元於充電模式，依據溫度信號與電池單元的電量，產生指示旗標，其中指示旗標用於指示電池單元為充飽電狀態。另外，本發明實施例可進一步透過電流感測單元感測電池單元的放電電流，且處理單元於放電模式，依據溫度信號或放電電流的充放電率，產生調整指示，其中調整指示用於指示受電裝置對操作進行調整。如此一來，可以有效地對智慧電池裝置進行管理，以增加電池單元的壽命、效能及安全性。
本發明雖以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:智慧電池裝置 110:電池單元 120:溫度感測單元 130:處理單元 131:傳輸介面 140:放電開關 150:充電開關 160:電流感測單元 BATT+:電池正端 BATT-:電池負端 S202~S212,S302~S318,S402~S422,S502~S518:步驟
第1圖為依據本發明之一實施例之智慧電池裝置的示意圖。 第2圖為依據本發明之一實施例之智慧電池裝置的操作方法的流程圖。 第3圖為第2圖之步驟S206的詳細流程圖。 第4圖為第2圖之步驟S212的詳細流程圖。 第5圖為第2圖之步驟S212的另一詳細流程圖。
100:智慧電池裝置
110:電池單元
120:溫度感測單元
130:處理單元
131:傳輸介面
140:放電開關
150:充電開關
160:電流感測單元
BATT+:電池正端
BATT-:電池負端

Claims (8)

  1. 一種智慧電池裝置，包括：一電池單元；一溫度感測單元，感測一環境溫度，以產生一溫度信號；以及一處理單元，耦接該電池單元與該溫度感測單元，該處理單元於一充電模式，接收該溫度信號及取得該電池單元的一電量，並依據該溫度信號設定一充飽容量，且於該電池單元的電量到達該充飽容量時，產生一指示旗標，該指示旗標用於指示該電池單元為一充飽電狀態；其中該處理單元更判斷該溫度信號的溫度是否小於一第一預設溫度，當該溫度信號的溫度小於該第一預設溫度時，該處理單元控制該智慧電池裝置進入一保護模式，當該溫度信號的溫度未小於該第一預設溫度時，該處理單元判斷該溫度信號的溫度是否小於一第二預設溫度，當該溫度信號的溫度小於該第二預設溫度時，該處理單元將該充飽容量設定為一第一預設值且於該電池單元的電量達到該第一預設值時產生該指示旗標，當該溫度信號的溫度未小於該第二預設溫度時，該處理單元判斷該溫度信號的溫度是否小於一第三預設溫度，當該溫度信號的溫度小於該第三預設溫度時，該處理單元將該充飽容量設定為一第二預設值且於該電池單元的電量達到該第二預設值時產生該指示旗標，當該溫度信號的溫度未小於該第三預設溫度時，該處理單元判斷該溫度信號的溫度是否小於一第四預設溫度，當該溫度信號的溫度小於該第四預設溫度時，該處理單元 將該充飽容量設定為一第三預設值且於該電池單元的電量達到該第三預設值時產生該指示旗標，當該溫度信號的溫度未小於該第四預設溫度時，該處理單元控制該智慧電池裝置進入該保護模式，其中該第二預設溫度大於該第一預設溫度，該第三預設溫度大於該第二預設溫度，該第四預設溫度大於該第三預設溫度，該第二預設值小於該第一預設值，該第三預設值小於該第二預設值。
  2. 如請求項1所述之智慧電池裝置，更包括：一電流感測單元，耦接該電池單元與該處理單元，並感測該電池單元的一放電電流；其中，該處理單元於一放電模式，接收該溫度信號與該放電電流，並依據該溫度信號或該放電電流的充放電率，產生一調整指示，其中該調整指示用於指示一受電裝置對一操作進行調整。
  3. 如請求項2所述之智慧電池裝置，其中該處理單元更判斷該溫度信號的溫度是否小於一第一預設溫度，當該溫度信號的溫度小於該第一預設溫度時，該處理單元控制該智慧電池裝置進入一保護模式，當該溫度信號的溫度未小於該第一預設溫度時，該處理單元判斷該溫度信號的溫度是否小於一第二預設溫度，當該溫度信號的溫度小於該第二預設溫度時，該處理單元不產生該調整指示，當該溫度信號的溫度未小於該第二預設溫度時，該處理單元判斷該溫度信號的溫度是否小於一第三預設溫度，當該溫度信號的溫度小於該第三預設溫度時，該處理單元產生具有一第一調整值的該調整指示，當該溫度信號的溫度未小於該第三預設溫度時，該處理 單元判斷該溫度信號的溫度是否小於一第四預設溫度，當該溫度信號的溫度小於該第四預設溫度時，該處理單元產生具有一第二調整值的該調整指示，當該溫度信號的溫度未小於該第四預設溫度時，該處理單元判斷該溫度信號的溫度是否小於一第五預設溫度，當該溫度信號的溫度小於該第五預設溫度時，該處理單元產生具有一第三調整值的該調整指示，當該溫度信號的溫度未小於該第五預設溫度時，該處理單元產生具有一關機指示的調整指示，其中該第一預設溫度小於該第二預設溫度，該第二預設溫度小於該第三預設溫度，該第三預設溫度小於該第四預設溫度，該第四預設溫度小於該第五預設溫度，該第一調整值小於該第二調整值，該第二調整值小於該第三調整值。
  4. 如請求項2所述之智慧電池裝置，其中該處理單元更判斷該放電電流的充放電率是否小於一第一預設充放電率，當該放電電流的充放電率小於該第一預設充放電率時，該處理單元不產生該調整指示，當該放電電流的充放電率未小於該第一預設充放電率時，該處理單元判斷該放電電流的充放電率是否小於一第二預設充放電率，當該放電電流的充放電率小於該第二預設充放電率時，該處理單元產生具有一第一調整值的該調整指示，當該放電電流的充放電率未小於該第二預設充放電率時，該處理單元判斷該放電電流的充放電率是否小於一第三預設充放電率，當該放電電流的充放電率小於該第三預設充放電率時，該處理單元產生具有一第二調整值的該調整指示，當該放電電流的充放電率未小於該第三預設充放 電率時，該處理單元判斷該放電電流的充放電率是否小於一第四預設充放電率，當該放電電流的充放電率小於該第四預設充放電率時，該處理單元產生具有一限制指示的該調整指示，當該放電電流的充放電率未小於該第四預設充放電率時，該處理單元產生一關機指示的該調整指示，其中該第一預設充放電率小於該第二預設充放電率，該第二預設充放電率小於該第三預設充放電率，該第三預設充放電率小於該第四預設充放電率，該第一調整值小於該第二調整值。
  5. 一種智慧電池裝置的操作方法，包括：感測一環境溫度，以產生一溫度信號；於一充電模式，接收該溫度信號及取得該電池單元的一電量；以及依據該溫度信號設定一充飽容量，且於該電池單元的電量達到該充飽容量時，產生一指示旗標，其中該指示旗標用於指示該電池單元為一充飽電狀態；其中依據該溫度信號設定該充飽容量，且於該電池單元的電量達到該充飽容量時，產生該指示旗標的步驟包括：判斷該溫度信號的溫度是否小於一第一預設溫度；當該溫度信號的溫度小於該第一預設溫度時，控制該智慧電池裝置進入一保護模式；當該溫度信號的溫度未小於該第一預設溫度時，判斷該溫度信號的溫度是否小於一第二預設溫度； 當該溫度信號的溫度小於該第二預設溫度時，將該充飽容量設定為一第一預設值且於該電池單元的電量達到該第一預設值時產生該指示旗標；當該溫度信號的溫度未小於該第二預設溫度時，判斷該溫度信號的溫度是否小於一第三預設溫度；當該溫度信號的溫度小於該第三預設溫度時，將該充飽容量設定為一第二預設值且於該電池單元的電量達到該第二預設值時產生該指示旗標；當該溫度信號的溫度未小於該第三預設溫度時，判斷該溫度信號的溫度是否小於一第四預設溫度；當該溫度信號的溫度小於該第四預設溫度時，將該充飽容量設定為一第三預設值且於該電池單元的電量達到該第三預設值時產生該指示旗標；以及當該溫度信號的溫度未小於該第四預設溫度時，控制該智慧電池裝置進入該保護模式；其中，該第二預設溫度大於該第一預設溫度，該第三預設溫度大於該第二預設溫度，該第四預設溫度大於該第三預設溫度，該第二預設值小於該第一預設值，該第三預設值小於該第二預設值。
  6. 如請求項5所述之智慧電池裝置的操作方法，更包括：感測該電池單元的一放電電流；於一放電模式，接收該溫度信號與該放電電流；以及 依據該溫度信號或該放電電流的充放電率，產生一調整指示，其中該調整指示用於指示一受電裝置對一操作進行調整。
  7. 如請求項6所述之智慧電池裝置的操作方法，其中依據該溫度信號，產生該調整指示的步驟包括：判斷該溫度信號的溫度是否小於一第一預設溫度；當該溫度信號的溫度小於該第一預設溫度時，控制該智慧電池裝置進入一保護模式；當該溫度信號的溫度未小於該第一預設溫度時，判斷該溫度信號的溫度是否小於一第二預設溫度；當該溫度信號的溫度小於該第二預設溫度時，不產生該調整指示；當該溫度信號的溫度未小於該第二預設溫度時，判斷該溫度信號的溫度是否小於一第三預設溫度；當該溫度信號的溫度小於該第三預設溫度時，產生具有一第一調整值的該調整指示；當該溫度信號的溫度未小於該第三預設溫度時，判斷該溫度信號的溫度是否小於一第四預設溫度；當該溫度信號的溫度小於該第四預設溫度時，產生具有一第二調整值的該調整指示；當該溫度信號的溫度未小於該第四預設溫度時，判斷該溫度信號的溫度是否小於一第五預設溫度； 當該溫度信號的溫度小於該第五預設溫度時，產生具有一第三調整值的該調整指示；以及當該溫度信號的溫度未小於該第五預設溫度時，產生具有一關機指示的調整指示；其中，該第二預設溫度大於該第一預設溫度，該第三預設溫度大於該第二預設溫度，該第四預設溫度大於該第三預設溫度，該第五預設溫度大於該第四預設溫度，該第二調整值大於該第一調整值，該第三調整值大於該第二調整值。
  8. 如請求項6所述之智慧電池裝置的操作方法，其中依據該放電電流的充放電率，產生該調整指示的步驟包括：判斷該放電電流的充放電率是否小於一第一預設充放電率；當該放電電流的充放電率小於該第一預設充放電率時，不產生該調整指示；當該放電電流的充放電率未小於該第一預設充放電率時，判斷該放電電流的充放電率是否小於一第二預設充放電率；當該放電電流的充放電率小於該第二預設充放電率時，產生具有一第一調整值的該調整指示；當該放電電流的充放電率未小於該第二預設充放電率時，判斷該放電電流的充放電率是否小於一第三預設充放電率；當該放電電流的充放電率小於該第三預設充放電率時，產生具有一第二調整值的該調整指示； 當該放電電流的充放電率未小於該第三預設充放電率時，判斷該放電電流的充放電率是否小於一第四預設充放電率；當該放電電流的充放電率小於該第四預設充放電率時，產生具有一限制指示的該調整指示；以及當該放電電流的充放電率未小於該第四預設充放電率時，產生一關機指示的該調整指示；其中，該第二預設充放電率大於該第一預設充放電率，該第三預設充放電率大於該第二預設充放電率，該第四預設充放電率大於該第三預設充放電率，該第二調整值大於該第一調整值。
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