TWM249222U - System for controlling charging of secondary battery - Google Patents

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TWM249222U
TWM249222U TW093200831U TW93200831U TWM249222U TW M249222 U TWM249222 U TW M249222U TW 093200831 U TW093200831 U TW 093200831U TW 93200831 U TW93200831 U TW 93200831U TW M249222 U TWM249222 U TW M249222U
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TW
Taiwan
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charging
control device
charge
secondary battery
battery
Prior art date
Application number
TW093200831U
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English (en)
Inventor
Kyoichi Ariga
Takashi Sone
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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    • H02J7/007182Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage

Description

M249222 捌、新型說明: 【新型所屬之技術領域】 本正式申請案依美國專利法第1 1 9條主張曰本專利申請 案號2 0 0 2 - 0 0 3 6 1 6中請日為2 0 0 2年1月1 0日;日本專利 申請案號2002-008962申請日為2002年1月17日,以及 日本專利中請案號2 0 0 2 - 0 0 8 9 6 4中請日為2 0 0 2年1月1 7 曰的優先權,其全部内容係併入於此中以當作基準。 本創作係關於一種二次電池之充電控制方法及裝置,尤 其是關於二次電池之充電控制方法及裝置,其係適合用來 增強二次電池的耐久力,意即,長期維持二次電池的初始 充電/放電性能。 【先前技術】 在對使用鎳氧化物做為陰極(正電極)材質的二次電 池,例如鎳鎘電池或鎳氫電池,當電池充電至全滿充電位 時,氧氣會產生於正電極上。若氧氣的產生持續進行,二 次電池的内壓便會上升。因此,由此產生的氧氣便須藉由 本地電池在陽極(負電極)表面的反應來消耗。一般而言, 在將由於本地電池反應所引起的負電極容量之逐漸減少列 入考慮下,負電極的容量的設定會較正電極的容量要來的 高。例如,負電極之容量對正電極之容量的比值(N P比)係 設定為約在1 . 6 5至2. 0之範圍内的數值。然而,因為電池 的充電容量增加且正電極係當作速率限制因子,故負電極 的容量增加會造成二次電池的變大卻不會對電池充電能量 的增加產生貢獻。 6 326\總檔\93\93200831\93200831 (改請) M249222 一種藉由在小於全滿充電準位之充電準位,例如全 電準位的 9 7%,時停止充電而能夠抑制氧氣產生的方 經提出於日本專利早期公開號He i 5 - 1 1 1 1 7 5中。這種 方法的有利之處在於因為抑制了氧氣的產生,經由本 池反應所產生之負電極的容量減少便可避免,其結果 減少負電極容量,並且因此將二次電池小型化,意即 加充電容量。 從二次電池之财久力的觀點看來,上述之在小於全 電準位的充電準位上將充電停止的充電控制係為較佳 然而,若充電通常是在小於全滿充電準位的充電準位 止,數個百分比之電極板未使用到的情況便會重複。E 未使用到的電極板便會劣化,而不會對充電量產生貢 藉由將代表充電欲停止時的基準充電量之電壓基 (截止電壓)設定在儘量靠近全滿充電準位的一準位, 電量沒有貢獻的電極板數目便可減少。然而,因為二 池的電壓係取決於電池溫度與環境溫度,要準確偵測 充電的電壓達到截止電壓是不容易的,並且因此要準 制二次電池的充電是無法期待的。 【新型内容】 鑑於前述,本創作已經實現,並且本創作的目的之 在於提供一種二次電池之充電控制方法及裝置,其能 免由於在小於全滿充電準位的充電準位上重複充電所 之全滿充電量的減少。 可考慮的是在高於全滿充電準位的充電準位上對二 326\ 總檔\93\93200831\93200831(改請) 7 滿充 法已 充電 地電 為可 ,增 滿充 者; 上停 此, 獻。 準值 對充 次電 二次 確控 一是 夠避 造成 次 M249222 電池周期性地充電。然而,若是如習知技術一般只是在將 大於全滿充電準位的充電準位上對電池進行充電,其可能 在小於全滿充電準位的充電準位上對電池充電以及在高於 全滿充電準位的充電準位上對電池充電之間產生差距,此 種在充電時間之間的差距會對使用者產生不愉快的感覺。 鑑於前述,本創作提供一種二次電池之充電控制方法及 裝置,其能夠避免由於在小於全滿充電準位的一充電準位 上重複充電所造成之全滿充電量的減少,並且藉由將充電 時間經常維持在近乎固定的情況下完成簡單的控制。 為了達.成上述目的,本創作提供一種二次電池之充電控 制方法,包含下列步驟:藉由使用指定在小於全滿充電準 位的充電準位上停止充電的第一充電控制以及指定在等於 或高於全滿充電準位的充電準位上停止充電的第二充電控 制來控制二次電池的充電;其中在由第一充電控制連續重 複特定次數來完成充電後,下一次充電係由第二充電控制 來完成,並且若二次電池的狀態滿足第二充電控制的一特 定更新放電基準,二次電池會在二次電池充電前放電。 根據本創作之第二特徵,其提供一種二次電池之充電控 制裝置,包含:第一充電控制裝置,用以在小於全滿電準 位的充電準位上停止充電;第二充電控制裝置,用以在等 於或大於全滿電準位的充電準位上停止充電,以及判斷裝 置,用以判斷由第一充電控制裝置所完成的充電是否連續 重複一特定次數。若判斷裝置判斷出第一充電控制裝置所 完成的充電連續重複特定次數時,控制裝置開關係用來提 8 326\總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 供切換第一充電控制裝置至第二充電控制裝置,以便利用 第二充電控制裝置來完成下一次充電。 根據本創作之另一特徵,其提供一種二次電池之充電控 制裝置,包含:第一充電控制裝置,用以在小於全滿電準 位的充電準位上停止充電;第二充電控制裝置,用以在等 於或大於全滿電準位的充電準位上停止充電,以及一隨機 數產生裝置,用以在每次由第一充電控制裝置所完成的一 次充電完成時產生一隨機數。若由隨機數產生裝置所產生 的隨機數對應於某特定數值且該特定數值等於或小於所產 生的隨機數中之最大值時,控制裝置開關係用來提供切換 第一充電控制裝置至第二充電控制裝置,以便利用第二充 電控制裝置來完成下一次充電。 根據本創作之另一特徵,上述的控制裝置開關係組態設 定為使得第一充電控制所完成的充電的特定重複次數為小 於20者。 根據本創作進一步的特徵,小於全滿充電準位且在由第 一充電控制裝置所完成的充電停止時的電池容量係由兩段 式電池容量所組成。一選擇裝置係提供用來選擇兩段式電 池容量的其中任何之一。 根據本創作之更進一步的特徵,該裝置更包括顯示裝 置,其中若兩段式電池容量之較低者係由選擇裝置所選擇 並且第二充電控制裝置係由控制裝置開關所選擇,該顯示 裝置會顯示代表選擇取消的訊號。 根據上述特徵,在指定用來在小於全滿充電準位的充電 9 326\ 總檔\93\93200831\93200831 (改請) M249222 準位時停止充電的第一充電控制連續重複一特定次數後, 會執行指定用來在大於全滿充電準位的充電準位時停止充 電的第二充電控制。特別是,根據第四特徵控制的執行係 使得第一充電控制所完成的充電並不會連續重複20次或 是更多。 根據本創作特徵的其中之一,充電控制的選擇可使得充 電在小於且與全滿充電準位分開之電池容量時停止,其係 在充電達到小於且接近全滿充電準位之電池容量前設定。 根據本創作之特徵,縱使較低的電池容量已經由第五特徵 來選出,當充電必須由第二充電控制來完成時,此種狀態 會顯示以消除使用者對狀態懷疑的不便。 根據本創作特徵的其中之一,當二次電池的殘餘容量小 於一特定值時,上述的更新放電基準係確定為符合要求 的。根據本創作進一步的特徵,在每次由第二充電控制所 完成的充電重複一特定次數時,更新放電基準係確定為符 合要求的。 若二次電池在小於全滿充電準位之充電準位上重複充 電,其會因為記憶效應而無法來確保二次電池的啟始充電/ 放電特性。為了解決此種問題,根據本創作的特徵,在指 定小於全滿充電準位之充電準位時停止充電的第一充電控 制連續重複一特定的次數後,會執行指定在大於全滿充電 準位之充電準位時停止充電的第二充電控制。再者,若二 次電池的狀態滿足一更新放電基準,更新放電會在將二次 電池充電至大於全滿充電準位之充電準位完成前執行。因 10 326聰檔 \93\93200831\93200831(改請) M249222 此其可有效地消除記憶效應。特別是根據本創作的特徵, 其可根據一簡單更新放電基準來決定二次電池的放電時 刻。此外,第二充電控制所完成的充電係藉由在大於第一 充電電流之第二充電電流下所完成之前導充電,以及在小 於第一充電電流之第三充電電流下所完成之後續充電。 根據本創作之特徵,其提供一種二次電池之充電控制裝 置,包含:截止電壓儲存裝置,用以對應於小於該二次電 池之全滿充電準位的特定容量時之截止電壓;第一充電控 制裝置,用以在第一充電電流下對該二次電池充電,並且 在該二次電池之充電電壓達到截止電壓時停止充電;第二 充電控制裝置,用以在比第一充電電流大之第二充電電流 下對該二次電池充電,直到二次電池之充電電壓達到截止 電壓,並且接著在比第一充電電流小之第三充電電流下對 該二次電池充電,直到二次電池之充電準位達到全滿充電 準位;以及切換裝置,用以選擇第一充電控制裝置或第二 充電控制裝置其中之一。 根據本創作之一特徵,上述裝置更包含全滿充電電壓儲 存裝置,用以當第二充電控制裝置完成的充電終止後儲存 二次電池的全滿充電電壓;以及修正裝置,用以根據儲存 於該全滿充電儲存裝置中的全滿充電電壓之數值來修正該 截止電壓的劣化部分。 根據本創作之第四特徵,上述裝置更包含全滿充電電壓 儲存裝置,用以當該第二充電控制裝置完成的充電終止後 儲存該二次電池的全滿充電電壓;設定裝置,用以在該二 11 326V總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 次電池的特定溫度下設定一全滿充電電壓基準,以及溫度 儲存裝置,用以當全滿充電電壓儲存於該全滿充電電壓儲 存裝置中的時候,儲存此溫度值。修正裝置係根據儲存於 該全滿充電儲存裝置中的全滿充電電壓的數值、儲存於溫 度儲存裝置中之該二次電池的溫度的數值以及基準全滿充 電電壓來修正該截止電壓的劣化部分。 若將電池充電至小於全滿充電準位之充電一直重複,由 於記憶效應的緣故會變成無法確保二次電池的啟始充電/ 放電特性。為了解決此種問題,根據本創作的特徵,在指 定於小於全滿充電準位之充電準位時停止充電的第一充電 控制連續重複一特定的次數後,會執行指定在大於全滿充 電準位之充電準位時停止充電的第二充電控制。 特別是根據本創作之特徵,在第二充電控制中因為前導 充電係於一大電流下完成,故充電時間會縮短,並且後續 在接近全滿充電準位之充電準位上的後續充電會緩慢進 行,其結果為總充電時間可變的近乎與第一充電控制所需 要的時間相等。 根據本創作之特徵,因為第二充電控制的充電電流切換 時刻可以第一充電控制的截止電壓值為根據,該控制可輕 易地完成而不須提供任何判斷裝置。 根據本創作的其它特徵,為了對抗由於二次電池的劣化 而造成第二充電控制之全滿充電電壓改變的不便,二次電 池的劣化程度係根據全滿充電電壓的儲存值來判斷,並且 判斷結果可反映於全滿充電電壓基準上。特別是根據本創 12 326V總檔 \93\93200831\93200831(改請) M249222 作之特徵,截止電壓不僅可根據全滿充電電壓的儲存值並 且可根據電池充電至全滿充電準位時二次電池之溫度的儲 存值來修正。 由後文詳盡的敘述中,本次創作進一步之適宜性範圍將 會更加明顯。然而,要了解到關於本次創作之較佳的具體 實例和詳盡的描述只能藉由圖示來體會,因為藉由這詳盡 的描述,此相關領域之人士將明顯暸解在本創作的精神及 範圍之多樣變化及修正。 【實施方式】 在下文中,本創作之一實施例將會參照圖式來說明。圖 1係為顯示一馬達驅動車輛的系統結構之方塊圖,其包含 一個二次電池(在下文中,簡稱為’’電池”)以及此電池之充 電器。請參見圖1,電池單元1會連同充電器2以及車輛 本體4來解說。電池單元1包含電池1 1、電池溫度偵測部 1 2、電池容量計算部1 3以及記憶體1 4。充電器2包含環 境溫度偵測部2 1、充電電流偵測部2 2、充電電壓偵測部 2 3、放電器2 4、充電控制部2 5、交流/直流轉換器2 6、顯 示部2 7,以及一包含微電腦之環境控制器2 8。電流係藉由 電源3,例如,一家用電源(1 Ο Ο V )經交流/直流轉換器2 6 來提供至充電器2。車輛本體4包含用來產生動力給車輛 本體的馬達41,用來控制馬達41的馬達驅動器4 2,以及 用來顯示電池1 1的殘餘容量之殘餘容量顯示部4 3。電流 係由電池1 1提供至馬達驅動器4 2。 電池11係由具有一電壓/容量比為24V/5AH的電池來舉 13 326V總檔\93\93200831\93200831 (改請) M249222 例說明,其可由收集例如2 0個1. 2 V型式的鎳氫(鎳-金屬 氫化物)電池而得到。這些每個具有C號規格以及約為 1 . 2 N P比的鎳氫電池係能達到5 Ah (安培X小時)的電池容 量。因此一個緻密的電池可以被理解為有著高能量密度。 上述裝置之各別元件的配置並不限於圖1所示者,而是 可依據馬達驅動的車輛或其相似物的結構來修改。例如, 充電電流偵測部22、充電電壓偵測部23、充電控制部25 以及環境控制器2 8可以不配置於充電器2中而是配置於電 池單元1中;並且殘餘容量顯示部43可以不配置於車輛本 體4而是配置於電池單元1中,或者兩個殘餘容量顯示部 43可為配置於車輛本體4以及電池單元1中。 上述裝置之電池11的充電控制包含第一充電控制(在下 文中稱為”一般充電”)以及第二充電控制(在下文中稱為” 更新充電”)。電池1 1的一般充電的特徵在於在接近但是小 於全滿充電準位(相等於電池的額定容量的1 0 0 %)的充電 準位時停止充電,例如在全滿充電準位之9 7 %的充電準 位。電池更新充電的特徵在於大於全滿充電準位某特定量 的充電準位時停止充電。一般而言,電池的更新充電係在 電池的一般充電重複數次之後才進行。更具體來說,更新 充電係在每一次一般充電的次數重複成為某特定數目時來 進行,或是每一次一般充電對應於某個特定數值時所出現 的一個隨機數 電池1 1的充電控制將會參照圖2至5所示的流程圖來 詳細說明。圖2係為顯示一般充電的第一必要程序之流程 14 326V總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 圖。在步驟S101至S108,用來在充電前決定溫度的手續 會被執行。在步驟S 1 0 1中,一個’’充電中’’的注意訊號會顯 示在顯示部27上。在步驟S102中,電池溫度TB0係由電 池溫度偵測部1 2來偵測。在步驟S 1 0 3中,其會判斷電池 溫度TB0是否等於或小於一個預定的充電啟始溫度Tmax, 其係被設定為,例如在4 0至5 0 °C範圍内的一數值。步驟 S 1 0 3的過程會在每個特定的休息時間重複執行直到步驟 S103的答案變成肯定(是)。若步驟S103的答案變成肯定 (是),程序會繼續進行至步驟S 1 0 4。在步驟S 1 0 4中,環 境溫度T A 0係由環境溫度偵測部2 1來偵測。在步驟S 1 0 5 中,用來計算一般充電的重複次數的計數器N1的數值會增 加1 ( N 1,N 1 + 1 )。電池1 1之一般充電的重複總次數可由計 數器N1的數值來調查出。在步驟S1 0 6中,其會判斷環境 溫度TA0與電池溫度TB0之間的差距是否等於或小於一預 定充電啟始溫度差ΔΤ0Κ,其被設定為,例如在0至1 0°C 範圍内的一數值。 若環境溫度T A 0與電池溫度T B 0之間的差距為等於或小 於充電啟始溫度差ΔΤ0Κ,程序會繼續進行至步驟S1 09。 在步驟S 1 0 9中,其會判斷計數器N 2的數值等於或大於一 基準值Nref。計數器N2不同於用來計算電池11之一般充 電重複總次數的計數器N 1,且其係用來計算在一更新充電 與下一次更新充電之間的一般充電之重複次數。因此每一 次更新充電終了時,計數器N 2便重置為” 1”(請見步驟 S1 38) ° 15 326V總檔 \93\93200831\93200831 (改請) M249222 若計數器N2的數值等於或大於基準值Nref,程序會繼 續進行至步驟S 1 2 1 (請見圖4 )以開始更新充電程序。此 時,若計數器N2的數值小於基準值Nref,程序會繼續進 行至步驟S 1 0 9至步驟S 1 1 3以開始一般充電程序。如此一 來,若在前一次更新充電後的一般充電之重複次數為一特 定數字或是更多,便會選擇更新充電。基準值Nref可設定 為小於2 0的數值,較佳者為1 0。如使做法的理由將參照 圖7來稍後說明。 要注意的是充電模式的選擇並不需根據計數器N 2的數 值,而可根據每一次一般充電所產生的一隨機數Nran是否 對應於基準值N r e f來決定。每一次一般充電被重複執行 1 0次時想要執行更新充電的情形下,基準值Nref可以預 先決定為0至9的任一數字,且隨機數可依此種方式來產 生,以便由0至9來任意選出。藉由此種設定,若隨機數 N r a η對應於基準值N r e f,程序會繼蟥進行至步驟S 1 2 1 (請 見圖4 ),使得每一次一般充電被重複執行大約1 0次的時 候來選擇更新充電。 若環境溫度T A 0與電池溫度T B 0之間的差距大於充電啟 始溫度差ΔΤΟΚ,程序會繼續進行至步驟S107。在步驟S107 中,其會判斷”快速充電”之指示是否已經提供。電池的快 速充電係為一種符合中止充電一段短時間的要件之特殊模 式,並且其特徵係為在小於一基準充電準位的充電準位時 停止充電。基準充電準位係為上述一般充電停止的充電準 位,並且其係設定為略小於全滿充電準位。例如,充電器 16 326\總檔 \93\93200831\93200831(改請) M249222 2之上可能提供了一快速充電開關,在這種情形下,步驟 S 1 0 7的答案係根據開關的開或關來決定。要注意的是快速 充電模式的提供是具有選擇性的。 根據快速充電的停止來當作判斷基準的充電準位係可 由電池11的溫度上升速率來表示。更具體而言,對應於當 作判斷基準的充電準位之溫度上升的基準速率可事先設 定,並且若是對應於溫度上升的基準速率之電池11的溫度 上升速率被偵測到,快速充電便可停止(請見步驟s 1 2 0 )。 若選擇了快速充電,步驟S107的答案會變成肯定(是), 並且程序會繼續進行至步驟S110。在步驟S110中,其會 判斷計數器N2的數值是否等於或大於基準值Nref。要注 意的是計數器N 2係如上所述般用來計算一次更新充電與 下一次更新充電間的一般充電的重複次數。若計數器N 2 的數值小於基準值N r e f,程序會繼續進行至步驟S 1 1 0至 S 1 1 2 (如圖3所示)以開始快速充電程序。此時,若計數器 N的數值等於或大於基準值Nref,程序會繼續進行至步驟 S 1 1 1。在步驟S 1 1 1中,一注意訊號”快速充電禁止”係顯示 於顯示部2 7上,並且接著程序會繼續進行至步驟S 1 2 1 (如 圖4所示)以開始更新充電程序。要注意的是像步驟S 1 0 9 的判斷功能一樣,步驟S 1 1 0的判斷功能可以一隨機數與一 預定基準值間的比較為根據的判斷功能來取代之。 若步驟S107的答案為否定(否),意即若未選擇快速充 電,程序會繼續進行至步驟S108。在步驟S108中,其會 判斷環境溫度TAO與電池溫度TBO間的差距是否等於或小 17 326\;總檔 \93\93200831\93200831(改請) M249222 於預定充電啟始溫度差ΔΤΟΚ。若步驟SI 08的答案為否定 (否),步驟S 1 0 8的判斷會在每個特定休息時間重複,並且 若步驟S108的答案為肯定(是),程序會繼續進行至步驟 S1 09 ° 圖3係為顯示一般充電之第二必要程序之流程圖。在步 驟S113中,一截止電壓Vc係基於底下的計算方程式來算 出:
Vc = V0-(TA0-25)xa + p (1 ) 要注意的是用來計算截止電壓的方程式(1)將會在底下 詳細說明。在步驟S1 1 4中,開始進行一般充電。一般充電 係經由提供一固定的充電電流,例如1 . 6 A來完成。 在步驟S115中,其會判斷電池電壓V會是否等於或大 於截止電壓Vc。若電池電壓V等於或大於截止電壓Vc,其 會判斷充電至相等於全滿充電準位的一個特定比例,例如 9 7 %的一充電準位,並且在這種情形下,程序會繼續進行至 步驟S116,在其中一般充電會停止。在步驟S117中,計 數器N2的數值會增加1 (N2 — N2 + 1)。在步驟S109與S110 的每個步驟中的判斷係由以一隨機數與一預定基準值間的 比較為根據來執行的情形下,步驟S 1 1 7的過程會可略過。 程序會繼續進行至步驟S 1 1 8,在其中一注意訊號”充電終 止”會顯示於顯示部2 7上。 若步驟S 1 1 5的答案為否定,意即若判斷出電池尚未充 電至特定的充電準位,程序會繼續進行至步驟S 1 1 9。在步 驟S 1 1 9中,其會判斷環境溫度T A 0與電池溫度TB 0之間的 18 326\總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 差距是否等於或小於一預定充電啟始溫度差ΔΤΟΚ。若環境 溫度ΤΑ0與電池溫度ΤΒ0之間的差距為等於或小於預定充 電啟始溫度差ΔΤ0Κ,程序會繼續進行至步驟S115,在其 中會再度判斷電池電壓V是否等於或大於截止電壓Vc。此 時,若環境溫度T A 0與電池溫度T B 0之間的差距為大於預 定充電啟始溫度差△ T 0 K,程序會繼續進行至步驟S 1 2 0。 在步驟S1 20中,其會判斷電池溫度改變速率ΔΤ/Δ1:是否 等於或大於一特定值,該特定值係設定為,例如1 °C / in i η。 當充電準位變成全滿充電準位的9 0 %至9 5 %時,電池溫度的 上升速率會立即變大。因此可藉由檢查電池的溫度上升速 率變成一特定值或更高者,來判斷充電準位是否變成全滿 充電準位的90 %或是更多。若步驟S120的答案為肯定 (是),其會判斷出足夠進行快速充電的充電準位已經得 到,並且程序會繼續進行至步驟S 1 1 6,在其中快速充電會 停止。 在這個實施例中,其會根據電池的溫度上升速率判斷足 夠進行快速充電的充電準位是否已經得到。然而,用來判 斷足夠進行快速充電的充電準位的基準並不限於那一方 面,而可由專門用於快速充電的一充電截止電壓來取代。 更具體而言,有兩種充電截止電壓可以設定,其中較低的 截止電壓可當作用來判斷快速充電結束之基準,並且較高 的截止電壓可當作用來判斷除了快速充電之外的一般充電 結束之基準。 更新充電程序將會參照圖4與5而在底下說明之。圖4 19 326V總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 係為顯示更新充電的第一必要程序的流程圖。在步驟S 1 2 1 中,電池1 1的殘餘容量C係由容量計算部1 3來偵測。在 步驟S 1 2 2中,其會判斷殘餘容量C是否等於或小於放電基 準殘餘容量△0藉由重複一般充電,在一特定充電電壓上 的充電準位會由於”充電記憶效應”而減少,並且放電容量 也會減少。由於這個緣故,電池的殘餘容量會在更新充電 前便偵測出。在這種情形下,若電池的殘餘容量等於或小 於放電基準容量△(:,電池11的放電曲線會藉由電池的放 電而回復至原先的狀態。 若步驟S122的答案為肯定(是),程序會繼續進行至步 驟S 1 2 3以開始進行額外放電,意即”更新放電”。在步驟 S 1 2 4中,其會判斷電池電壓V是否等於或小於一特定放電 截止電壓Vd。若電池電壓V等於或小於特定放電截止電壓 V d,程序會繼續進行至步驟S 1 2 5,在其中其會判斷電池溫 度TBO是否等於或小於預定充電啟始溫度Tmax。執行步驟 S 1 2 5的過程的原因係為由於電池溫度經由電池放電而上 升,在電池溫度下降至特定充電啟始溫度後,放電作業必 須改變成充電作業。 若判斷結果為電池溫度成為等於或小於預定電啟始溫 度Tmax,程序會繼續進行至步驟S126,在其中一計數器 N 3係重置為” 1”。計數器N 3係提供用來判斷在更新放電之 後的更新充電重複次數。 若步驟S 1 2 2的答案為否定,程序會繼續進行至步驟 S 1 2 7。在步驟S 1 2 7中,其會判斷計數器N 3的數值等於或 20 326V總檔 \93\93200831\93200831(改請) M249222 小於一放電基準計數器數目Ndis。若步驟S127的答案為 否定(否),程序會繼續進行至步驟S 1 2 3。那就是說,在更 新放電的重複次數未超過該特定數目N d i s的情形下,更新 放電會執行,即使電池1 1的殘餘容量C大於放電基準殘餘 容量△ C。 若步驟S127的答案為肯定(是),程序會繼續進行至步 驟S128,在其中計數器N3的數值會增加1(N3 — N3 + 1)。 在更新放電終止後,一容量讀數資料” 0 ”會輸出以更正殘餘 容量顯示部4 3的殘餘容量的零度刻數指示。 圖5係為顯示更新充電之第二必要程序的流程圖。程序 係由圖4所示的步驟S 1 2 8繼續進行至圖5所示的步驟 S 1 2 9。在步驟S 1 2 9中,截止電壓V c係根據方程式(1 )來計 算,並且在步驟S1 3 0開始更新充電程序。更新充電係在兩 種不同的充電電流下以兩段式進行。這種做法的原因將參 照圖6來詳細說明。第一段充電係以較高的電流,例如2 . 5 安培開始。在步驟S1 3 1中,其會判斷電池電壓V是否等於 或大於戴止電壓Vc。若電池電壓V等於或大於截止電壓 Vc,判斷結果係為電池充電至全滿充電準位的一特定比 例,例如充電準位的9 7 %,並且在這種情形下,程序會繼 續進行至步驟S132,在其中第一段充電會停止。在步驟 S 1 3 3中,第二更新充電係以較第一段更新充電的充電電流 低的電流開始,例如1 . 0安培。 在步驟S1 34中,其會判斷電池1 1的電壓變化Vdrp是 否為一基準壓降-ΔΥ或是更高。基準壓降-ΔΥ係為在一特 21 326V總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 定處理時間dt内的電壓變化,並且其係設定為,例如 - 50mV。換句話說,在步驟S134中其會判斷電池電壓是否 變成拖行狀態。若電池電壓變成拖行狀態,判斷結果係為 充電準位飽和或超過全滿充電準位,並且在這種情形下, 程序會繼續進行至步驟S 1 3 5,在其中更新充電會停止。 在步驟S136中,在更新充電期間的一最大電池電壓 Vmax(n)以及一最大電池溫度Tmax(n)會被記錄下來。在電 池電壓與電池溫度被記錄下來之後,意即,在更新充電終 止後,一容量讀數資料” 1 0 0 ”會輸出以更正殘餘容量顯示部 4 3的殘餘容量的全滿充電刻度指示。 在步驟S1 3 7中,截止電壓的電池劣化係數β會計算出 來。因為電池11劣化了 ,若截止電壓處於固定,意即無法 更改的狀態下,充電量便無法準確地控制。用來修正的一 計算方程式將在往後連同方程式(1 )來說明。在步驟S 1 3 8 中,計數器Ν 2係重置為’’ 1 ( Ν 2 = 1 )。在步驟S 1 0 9與S 1 1 0 的判斷係根據一隨機數與一預定基準值之間的比較來完成 的情形下,步驟S 1 3 8的過程便可略過。程序會繼續進行至 步驟S 1 3 9,在其中一注意訊號”充電終止”係顯示於顯示部 27上。 圖6係為顯示在更新充電時一段充電時間内的電池電壓 V與電池溫度Τ Β1變化的示意圖,其中上述在兩種電流下 的兩段式更新充電的資料係與在一固定電流下的一段式更 新充電的資料相比較。在兩段式更新充電時的電池電壓V 係由線段V ( 2 )來表示,並且在一段式更新充電的電池電壓 22 326V總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 V係由線段V ( 1 )來表示,以及在兩段式更新充電時的電池 溫度T B 1係由線段T ( 2 )來表示,並且在一段式更新充電的 電池溫度T B 1係由線段T ( 1 )來表示。 如圖6所示,在兩段式更新充電時,因為第一段更新充 電係在較高的電流(2. 5安培)下進行,電池可以在一段相 當短的時間内充電至接近全滿充電準位的充電準位,更具 體而言為全滿充電準位的9 7 %。因此,縱使第一段更新充 電改變為在較低電流(1安培)下進行的第二段更新充電, 整體而言電池最終可在短時間内充電至大於全滿充電準位 的充電準位。 在一段式更新充電時,因為更新充電係使用與一般充電 (1 . 6安培)相同的電流來進行,完成一段式更新充電所需 的整體時間顯然地會變的較完成二段式更新充電所需的整 體時間要來長。此外,如圖6所示在費時較長的一段式更 新充電時的電池溫度T B 1以及費時較短的二段式更新充電 時的電池溫度TB1之間,會存在一溫度差ΔΤ。 根據上述之兩段式更新充電方法,將電池進行更新充電 至超過全滿充電準位的充電準位,只需要幾乎相等於一般 充電所需的一段短時間。因此,對未發覺到一般充電與更 新充電間的差異的使用者而言,更新充電並未對一般充電 帶來任何因彼此間充電時間差異所引起之不相容的感覺。 此外,因為電池溫度T B1的上升程度小,故其可改善電池 的财久力。 圖7係為顯示一般充電的重複次數與充電量改變之間關 23 326V總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 係的示意圖。在一般充電的重複次數等於或小於10 (請見 線段A)的啟始狀態下,充電量會沿著啟始充電特性曲線上 升至一個大的數值。然而,當一般充電的重複次數變成大 於1 0時,會發生充電特性的變化,而結果為可與啟始狀態 下所能得到的充電量相比較的一充電量無法獲得,即使在 相當於全滿充電準位的電池電壓V下。在一般充電的重複 次數等於或小於2 0 (請見線段B)的狀態下,在電池電壓V 的充電量的數值會變成5 Ah,其係小於啟始狀態下的充電 量但是會維持在一個近乎實際的準位上。在一般充電的重 複次數等於或大於2 5 (請見線段C )的狀態下,在電池電壓 V的充電量的數值會減少至4. 7 Ah,自實際的角度看來其係 為一非期望值。根據本實施例,因為隨機數Nr an係由0 至9隨機選出,並且與計數器N2的數值相比較的基準值 N r e f係設定為1 0,即使快速充電經常執行,直到充電重複 1 0次以後才至少會有一次更新充電執行。 圖8係為顯示環境溫度T A 0與充電終止電壓V1之間關 係的示意圖。如這個示意圖所示,充電終止電壓V1係依靠 環境溫度T A 0來改變。特別是,當環境溫度T A 0變高時, 充電終止電壓VI會變低。因此,如同充電終止電壓VI — 般,使用為用來判斷充電是否應該終止的基準的截止電壓 V c可依靠環境溫度T A 0來改變。上述的方程式(1 )係根據 充電終止電壓V 1的此種特性來決定。 在圖8中,在環境溫度2 51下的充電終止電壓係當作一 基準電壓,其係設定為如2 9. 6 V。若環境溫度偏離2 5 °C , 24 326\|恩檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 充電終止電壓v 1將會隨環境溫度的偏離量成一比例去改 變。因此,如方程式(1 a )所示,對應於環境溫度τ A 0的截 止電壓Vc可由自基準電壓V0減去由環境溫度TAO與基準 環境溫度2 5 °C的差距乘上一修正係數α (例如〇 . 〇 1 )所得到 的數值。
Vc = V0-CTA0-25) X a (la) 上述方程式(1 )係由將係數β加至根據方程式(1 a)所計 算出來的截止電壓Vc來提出。係數β係為劣化係數,其 係對在每一次充電重複時劣化的電池特性加以考慮。步驟 S 1 3 7中的劣化係數β的計算係由下式來完成 P={(Vmax(l)/Vmax(R))-(Tmax(l)-25)χγ}-{(Vmax(n)/Vmax(R))-(Tmax(n)-25)><Y} (2) 在方程式(2)中,Vmax為於每次充電時的電池最大電壓 (全滿充電電壓),並且Tmax為於每次充電時的電池最大溫 度;並且字元1 )’’代表初始值,意即開始充電的值,字 元”(n)”代表現值,並且字元”(R)”代表基準環境溫度25°C 時之基準值。因為電池的劣化,在方程式(2)中電池電壓 乂1118又(11)係小於電池電壓¥1118\(1),而電池溫度1[11^乂(11)係 大於電池溫度Tmax(l)。因此,當充電的重複次數變多時, 係數β會變大,藉此將截止電壓Vc設定在一個較高的數 值以補償電池的劣化。要注意的是γ代表溫度補償的係數。 一種藉由使用殘餘容量顯示部4 3來顯示電池1 1的殘餘 容量的方法將會在底下說明。圖9係為顯示一電池放電曲 線之示意圖。如這個示意圖所示,在電池啟始狀態中的特 25 326\總檔\93\93200831\93200831 (改請) M249222 定電池電壓VO下之放電容量係當作放電容量AH1。當電池 劣化時,在特定電池電壓V 0下的放電容量會變成一放電容 量A Η 2 (< Α Η 1 )。換句話說,在劣化狀態下的電池會較啟始 狀態下的電池較早變成沒電。因此若是刻度,意即殘餘容 量顯示部43的顯示範圍係設定為使得’’FULL”的記號位於 與啟始狀態下的電池的全滿充電準位相對應的位置上, 而’’EMPTY”的記號位於與啟始狀態下的電池的空準位相對 應的位置上,當電池的殘餘容量在電池劣化的時候變成空 時,殘餘容量指示器並不會指示記號’’EMPTY”。如圖9所 示,在劣化狀態下的電池的殘餘容量的空準位係由啟始狀 態下變換過來。在這種情形下,若使用者未辨識出電池的 劣化,他或她可能會誤認電池的容量尚有剩餘,縱使電池 的殘餘容量實際上已經空虛。 為了妥善處理此種不便,根據這個實施例若對應於一特 定電壓值的放電容量由於電池的劣化而變小,殘餘容量顯 示部43的刻度係設定為相應變窄。 圖1 0係為電池在劣化前的殘餘容量顯示部4 3的正視 圖,並且圖1 1係為電池在劣化後的殘餘容量顯示部4 3的 正視圖。在圖10與11中,殘餘容量顯示部43的顯示區是 由殘餘容量顯示區4 3 1以及警告區4 3 2所組成。殘餘容量 指標4 3 3係在包含殘餘容量顯示區4 3 1以及警告區4 3 2的 整個區域上移動,以指示對應於電池殘餘容量的位置。一 扇面板5 0,其係用來顯示警告區4 3 2的部分圓盤,具有與 用來顯示殘餘容量顯示區的一部分圓形視窗5 1相同的曲 26 326\^檔\93\93200831\93200831 (改請) M249222 率。扇面板5 0係能夠沿著部分圓形視窗5 1的彎曲移動至 其與部分圓形視窗5 1重疊的位置上。扇面板5 0包含第一 顏色部5 Ο 1與第二顏色部5 0 2。第一顏色部5 Ο 1係指示警 告區432。第二顏色部502具有指示殘餘容量為全滿充電 準位一半的位置的記號以及文字表示’’ 1 / 2 ’’。顏色部5 0 1 與5 0 2間的邊界具有指示殘餘容量為空準位的位置的記號 以及文字表示’’Ε”。殘餘容量顯示區431具有指示殘餘容量 為全滿充電準位的位置以及文字表示’’F”。 根據具有上述結構的殘餘容量顯示部4 3,如圖1 0所示 在電池未劣化的狀態下,與殘餘容量指標4 3 3具有相同的 轉折中心的扇面板5 0係在圖1 0的逆時針側邊的位置上移 動。在這種狀態下,文字表示”Ε”以及指示空準位的記號係 位於部分圓形視窗5 1的左端。因此文字表示” 1 / 2 ”以及指 示半滿準位的記號係位於部分圓形視窗5 1的中央。 如圖1 1所示,在電池劣化的狀態下,扇面板5 0係往順 時針方向移動,其移動量係相對應於電池的劣化。更具體 而言,在更新充電時所偵測到的全滿充電容量(相對容量) 與電池的絕對容量的一比例會計算出,並且扇面板5 0係往 順時針方向移動,其移動量係相對應於電池的相對容量/ 絕對容量的計算比例。因此在這種狀態下,文字表示’’Ε” 與代表空準位的記號係由左端移動至部分圓形視窗5 1的 中央。因此,殘餘容量顯示區431會因為警告區432移動 的緣故變窄而涵蓋殘餘容量顯示區4 3 1的一個小殘餘容量 範圍。換句話說,顯示刻度會縮減。雖然顯示刻度會因為 27 326聰檔 \93\93200831\93200831(改請) M249222 警告區4 3 2移動的緣故而涵蓋殘餘容量顯示區4 3 1的小殘 餘容量範圍,警告區432本身的大小並未改變。因此在電 池1 1劣化的狀態下,具有縮減顯示刻度的殘餘容量顯示部 4 3會使其能夠通知使用者電池1 1的劣化而同時繼續工 作,以便若電池1 1耗盡時,在警告區4 3 2中給予使用者一 個警告。 如此一來,藉由移動代表電池耗盡及空準位的文字記 號’’ E ’’以減少顯示範圍,使用者能夠容易地辨識出電池的劣 化及其程度。此外,在本實施例中由移動文字表示’’ E ”的位 置來實現之顯示刻度的縮減,可由移動代表電池的全滿充 電準位的文字表示” F ”的位置至空準位側來實現。 在圖1 0與1 1所示的範例中,其中的顯示刻度係根據電 池的劣化程度而縮減的殘餘容量顯示部4 3選用了 一種類 比的顯示方式。然而其可選用一種數位分段的顯示方式。 圖1 2與1 3顯示一種具有數位分段顯示方式的殘餘容量顯 示部4 3,其中位於未劣化狀態下的電池的殘餘容量係使用 圖1 2的分段來顯示,並且位於劣化狀態下的電池的殘餘容 量係使用圖1 3的分段來顯示。如圖1 2所示,在未劣化狀 態下殘餘容量顯示範圍係由十個分段所組成的區域來設 定。另一方面,在劣化狀態下殘餘容量顯示範圍係縮減至 由八個分段所組成的區域,而剩餘的兩個分段係用為一警 告區。 圖1 4係為顯示這個實施例之第一必要功能的方塊圖。 一般充電部6係執行第一充電控制以在小於全滿充電準位 28 326\總檔\93\93200831\93200831 (改請) M249222 的充電準位上停止充電,並且更新充電部7係執行第二充 電控制以在大於全滿充電準位一特定量的充電準位時停止 充電。 更新充電部6使用兩段式充電電流,每個充電電流係皆 與使用於一般充電部6的充電電流相異。因此每個一般充 電部6以及更新充電部7具有用來將電源3所提供的電流 設定為一特定值的裝置。 電源3所提供的電流係經由一般充電部6抑或更新充電 部7提供至電池1 1。切換部8係供用來選擇一般充電部6 抑或更新充電部7。更具體而言,當用來計算一般充電的 重複次數的計數器9的數值N 2變成一特定值時(較佳者在 小於2 0的範圍内),切換部8會操作以選擇更新充電部7。 當更新充電部7的充電終止後,計數器9會重置。 計數器9的功能可為若隨機數產生器所產生的隨機數為 一特定值時,命令切換部8選擇更新充電部7的功能所取 代。此種功能的使用使得充電部的選擇只經由根據儲存於 一微電腦中的程式來完成,以減少硬體部分的數目。 一般充電部6使得快速充電在一段縮短的時間内完成, 意即縮短充電。對此種功能而言,兩種當作充電停止基準 的截止電壓係設定於一般充電部6中。截止電壓的其中之 一係為由截止電壓計算部15所計算出的第一截止電壓,而 另一個為第二截止電壓,其係小於該第一截止電壓且由縮 短戴止電壓設定部1 6來設定。藉由使用第二截止電壓,快 速充電可以終止一段相當短的時間。雖然在本實施例中快 29 326\總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 速充電應該終止的時間點係以特定電壓為根據,其可以電 池溫度的上升率為根據。在這種情形下,當電池溫度的上 升率超過一特定值,快速充電便可終止。 當一充電開關(未顯示)係操作以藉由截止電壓指定部 17來指定上述的第二截止電壓時,快速充電便可完成。在 這種情形下,若計數器9上數,由更新充電部7所完成的 更新充電會被選擇,其結果為一注意訊號,例如”快速充電 禁止”會顯示於作為顯示部功能之一的縮短充電禁止顯示 部18上。 使用於每個一般充電部6與更新充電部7的截止電壓係 藉由利用由環境溫度偵測部2 1所偵測的環境溫度T A 0來修 正基準電壓V 0來決定。電池1 1的劣化係根據基準全滿充 電電壓、啟始全滿充電電壓Vmax(l)、目前全滿充電電壓 Vmax(n)、啟始最大電池溫度Tmax(l)以及目前最大電池溫 度Tmax(n)來修正。啟始全滿充電電壓Vmax(l)以及目前全 滿充電電壓V m a X ( η )係由一充電電壓偵測部2 3來偵測,並 且啟始最大電池溫度Tmax(l)以及目前最大電池溫度 T m a X ( η )係由一電池溫度偵測部1 2來偵測。 壓降偵測部2 9係偵測在充電期間電池電壓的上升趨勢 是否改變至其下降趨勢。若電池的上升趨勢改變至其下降 趨勢,電池容量便會被判斷為飽和,並且更新充電會因此 停止。如此一來,當電池電壓達到一個特定的截止電壓時 更新充電並不會終止,但是當偵測到電池容量為飽和時, 更新充電就會停止。 326\總檔\93\93200831\93200831(改請) 30 M249222 圖1 5係為顯示這個實施例的第二必要功能的方塊圖。 更新充電係在用於更新的放電完成後於一特定狀況下完 成。做為充電器2 4功能之一的更新放電部3 2係操作來回 復電池1 1的放電特性。殘餘容量判斷部3 3係判斷電池1 1 的殘餘容量是否等於或小於一基準殘餘容量,並且若殘餘 容量等於或小於基準殘餘容量時,輸出一放電命令至更新 放電部3 2。若更新放電命令由於殘餘容量判斷部3 3之判 斷的緣故而未輸出,計數器3 4的計數會增加。也就是說, 計數器3 4的數值係代表一更新放電與下一次更新放電之 間的間隙。若計數器3 4的數值達到用來判斷關於更新放電 的一預定基準數值時,計數器3 4會上數。即使電池1 1的 殘餘容量大於基準殘餘容量,更新放電部3 2會因應計數器 34的上數來完成用來更新電池11的放電。 由上面的說明,明顯的是根據本創作當指定在小於全滿 充電準位之充電準位時停止的充電一直重複直到重複充電 的次數隨機數相當於一特定值時,指定在大於全滿充電準 位之充電準位時停止的充電才會執行。因此其可避免在小 於全滿充電準位之一充電準位上的電池充電過度重複,並 且因此更新電池的劣化電極板以及同樣地消除電池間的劣 化的變化。這個在增進電池的财久力上是有所助益的。再 者,因為在小於全滿充電準位之充電準位的電池充電係為 主要者,其並不需要提供電極板之容量餘地。這可使得一 個困難的設計成為可能而不需要考慮由於本地電池反應所 導致的負電極容量的減少。結果,要提供一個高容量高密 31 326V總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 度的電池,同時保有小容量之負電極以便於可減少NP 有可能的。 根據本創作,因為隨機數產生裝置可以組態設定為 腦程式,其可消除提供以硬體作為計數器的需求,並 此簡化硬體組態。 根據本創作,因為充電可以在遠小於全滿充電準位 電容量上停止,其可符合將電池的充電終止一段短時 要求。根據本創作,當必須要完成將電池充電至大於 充電準位的充電準位,縱使充電控制的選擇為終止充 段短時間時,此種狀態顯示可藉以消除使用者對狀態 的不便。 特別是,其可根據由二次電池的殘餘容量或二次電 大於全滿充電準位的充電準位時的重複充電所決定的 判斷基準來完成二次電池的更新充電,並且因此有效 復二次電池的充電/放電特性。 特別是,不同於將電池充電至小於全滿充電準位的 準位的充電,將電池充電至大於全滿充電準位的充電 的充電係在兩段式充電電流下藉由使用可用來選擇性 兩段式充電電流的裝置來完成,藉此充電可終止一段 間同時將電池緩慢地充電至接近全滿充電準位。因此 減少指定於小於全滿充電準位之充電準位時停止充電 制以及指定於大於全滿充電準位之充電準位時停止充 控制間之充電時間差距,並且因此消除使用者由於充 間的改變而收到一種不愉快的感覺。此外,因為第二 326\||檔\93\93200831\93200831(改請) 32 比是 一電 且因 的充 間的 全滿 電一 懷疑 池在 簡單 地回 充電 準位 切換 短時 其可 的控 電的 電時 充電 M249222 控制的充電電流切換時刻可以第一充電控制的截止電壓值 為根據,控制可輕易地完成而不需提供任何判斷裝置。 根據本創作,其可偵測二次電池的劣化,並且可根據二 次電池的劣化程度來修正用於判斷充電終止的截止電壓。 因此,不論二次電池的劣化情形如何,其可將二次電池充 電至一特定的充電容量。 本創作係以此種方式來說明,明顯的是相同的事物可以 許多方式來變化。此等變化並不欲視為脫離本創作的精神 與範圍,並且可為熟悉該項技術的人士所顯而易懂之所有 此等修飾係欲包含於底下的申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 唯有藉後敘之詳盡描述及繪製用以說明之附圖,本次創 作將更加完全的被暸解,同時本創作也並不因此受到限 制,在此: 圖1係為顯示根據本創作之一實施例,包含一馬達充電 控制裝置的馬達驅動車輛之系統結構方塊圖; 圖2係為顯示一般充電的第一必要程序之流程圖; 圖3係為顯示一般充電的第二必要程序之流程圖; 圖4係為顯不更新充電的第一必要程序之流程圖, 圖5係為顯示更新充電的第二必要程序之流程圖; 圖6係為顯示在更新充電時經過一段充電時間之電池電 壓與電池溫度變化的示意圖; 圖7係為顯示一般充電之次數與充電量變化之關係的示 意圖; 33 326V總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 圖8係為顯示環境溫度與充電終止電壓之關係的示意 圖; 圖9係為顯不電池放電曲線的不意圖, 圖1 0係為在電池劣化前的殘餘容量顯示部的正視圖; 圖1 1係為在電池劣化後的殘餘容量顯示部的正視圖; 圖1 2係為顯示電池劣化前的分段顯示範例的示意圖; 圖1 3係為顯示電池劣化後的分段顯示範例的示意圖; 圖1 4係為顯示本創作之實施例之第一必要程序的方塊 圖;以及 圖1 5係為顯示本創作之實施例之第二必要程序的方塊 圖。 (元件符號說明) 1 電池單元 2 充電器 3 電源 4 車輛本體 6 一般充電部 7 更新充電部 8 切換部 9 計數器 11 電池 12 電池溫度偵測部 13 電池容量計算部 14 記憶體 34 326\總檔\93\93200831\93200831(改請) M249222 計算部 電壓設定部 指定部 禁止顯示部 偵測部 偵測部 偵測部 部 ί轉換器 器 部 部 判斷部 器 顯示老Ρ 充電電壓 阵殘餘容量 15 截止電壓 16 縮短截止 17 截止電壓 18 縮短充電 2 1 環境溫度 22 充電電流 23 充電電壓 24 放電器 25 充電控制 2 6 交流/直 27 顯示部 28 環境控制 29 壓降偵測 32 更新放電 33 殘餘容量 34 計數器 4 1 馬達 42 馬達驅動 43 殘餘容量 a 基準電壓 b 基準全滿 a(圖1 5) 基. 35 326V總檔 \93\93200831\93200831(改請)

Claims (1)

  1. M249222 玖、申請專利範圍: 1. 一種二次電池之充電控制裝置,其包含: 第一充電控制裝置,用以在小於一全滿充電準位的充電 準位時停止充電; 第二充電控制裝置,用以在等於或大於該全滿充電準位 的充電準位時停止充電; 判斷裝置,用以判斷由該第一充電控制裝置所完成之充 電是否連續重複一特定次數;以及 控制切換裝置,用以根據來自該判斷裝置之由該第一充 電控制裝置所完成之充電連續重複一特定次數的結果的輸 入來切換,藉此將該第一充電控制裝置切換至該第二充電 控制裝置,以便藉由該第二充電控制裝置進行下一次充電。 2 .如申請專利範圍第1項之二次電池之充電控制裝置, 其中,在該判斷裝置中,由該第一充電控制裝置所完成之 充電的特定重複次數係設定為小於2 0之一數值。 3 . —種二次電池之充電控制裝置,其包含: 第一充電控制裝置,用以在小於一全滿充電準位的充電 準位時停止充電; 第二充電控制裝置,用以在等於或大於該全滿充電準位 的充電準位時停止充電; 隨機數產生裝置,用以在每一次由該第一充電控制裝置 所完成之一次充電完成時產生一隨機數; 控制切換裝置,用以若該隨機數產生裝置所產生的隨機 數係相當於等於或小於所產生的隨機數間的最大值的一特 36 326\總檔\93\93200831\93200831 (改請) M249222 定數值時切換,藉此將該第一充電控制裝置切換至該第二 充電控制裝置,以便藉由該第二充電控制裝置進行下一次 充電。 4. 如申請專利範圍第3項之二次電池之充電控制裝置, 其中,該隨機數產生裝置所產生的隨機數係小於2 0。 5. 如申請專利範圍第1項之二次電池之充電控制裝置, 其中,小於全滿充電準位且於第一充電控制裝置所完成的 充電停止時的電池容量,係由兩段式電池容量所組成;以 及 選擇裝置係提供用來選擇兩段式電池容量的其中任何 之一 。 6 .如申請專利範圍第2項之二次電池之充電控制裝置, 其中,小於全滿充電準位且於第一充電控制裝置所完成的 充電停止時的電池容量,係由兩段式電池容量所組成;以 及 選擇裝置係提供用來選擇兩段式電池容量的其中任何 ^ 〇 7. 如申請專利範圍第3項之二次電池之充電控制裝置, 其中,小於全滿充電準位且於第一充電控制裝置所完成的 充電停止時的電池容量,係由兩段式電池容量所組成;以 及 選擇裝置係提供用來選擇兩段式電池容量的其中任何 之一 〇 8. 如申請專利範圍第4項之二次電池之充電控制裝置, 37 326V總檔\93\93200831\93200831 (改請) M249222 其中,小於全滿充電準位且於第一充電控制裝置所完成的 充電停止時的電池容量,係由兩段式電池容量所組成;以 及 選擇裝置係提供用來選擇兩段式電池容量的其中任何 之一 〇 9 .如申請專利範圍第5項之二次電池之充電控制裝置, 其中,若兩段式電池容量的較低者係由該選擇裝置所選出 且該判斷裝置判斷充電至小於全滿充電準位的充電重複特 定次數時,該第一充電控制裝置切換至該第二充電控制裝 置。 1 0 .如申請專利範圍第9項之二次電池之充電控制裝 置,更包含: 顯示裝置,用以當選擇該第二充電控制裝置時,顯示代 表該選擇被取消的一訊號。 11. 一種二次電池之充電控制裝置,其包含: 第一充電控制裝置,用以在小於一全滿充電準位的充電 準位時停止充電; 第二充電控制裝置,用以在等於或大於該全滿充電準位 的充電準位時停止充電; 判斷裝置,用以判斷由該第一充電控制裝置所完成之充 電是否連續重複一特定次數;以及 控制裝置切換裝置,用以若該判斷裝置的判斷結果為該 第一充電控制裝置所完成之充電連續重複特定次數來切 換,藉此將該第一充電控制裝置切換至該第二充電控制裝 38 326聰檔\93\93200831\93200831 (改請) M249222 置,以便藉由該第二充電控制裝置進行下一次充電;以及 更新放電裝置,用以若該二次電池的狀態在該第二充電 控制裝置的控制之下滿足一特定更新放電基準時,將該二 次電池於其充電前放電。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之二次電池之充電控制裝 置,其中, 該更新放電裝置係組態設定以於當該二次電池的殘餘 容量小於一特定值時,將該二次電池放電。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之二次電池之充電控制裝 置,其中,該更新放電裝置係組態設定以於每一次由該第 二充電控制裝置所完成的充電重複一特定次數時,將該二 次電池放電。 14. 一種二次電池之充電控制裝置,其包含: 截止電壓儲存裝置,用以對應於小於該二次電池之全滿 充電準位的特定容量之截止電壓; 第一充電控制裝置,用以在第一充電電流下對該二次電 池充電,並且在當該二次電池之充電電壓達到該截止電壓 時停止充電; 第二充電控制裝置,用以在比第一充電電流大的第二充 電電流下對該二次電池充電,直到該二次電池之充電電壓 達到該裁止電壓,並且接著在比第一充電電流小的第三充 電電流下對該二次電池充電,直到該二次電池之充電準位 達到全滿充電準位;以及 切換裝置,用以選擇該第一充電控制裝置或該第二充電 39 326V總檔 \93\93200831\93200831(改請) M249222 控制裝置其中任何一個。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之二次電池之充電控制裝 置,更包含: 全滿充電電壓儲存裝置,用以當該第二充電控制裝置所 完成的充電終止後儲存該二次電池的全滿充電電壓;以及 修正裝置,用以根據儲存於該全滿充電儲存裝置中的全 滿充電電壓的數值來修正該截止電壓的劣化部分。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之二次電池之充電控制裝 置,更包含: 全滿充電電壓儲存裝置,用以當該第二充電控制裝置所 完成的充電終止後儲存該二次電池的全滿充電電壓; 設定裝置,用以在該二次電池的一特定溫度上設定一基 準全滿充電電壓; 溫度儲存裝置,用以當全滿充電電壓儲存於該全滿充電 電壓儲存裝置中的時候,儲存一溫度值;以及 修正裝置,用以根據儲存於該全滿充電儲存裝置中的全 滿充電電壓的數值、儲存於溫度儲存裝置中之該二次電池 的溫度的數值以及基準全滿充電電壓來修正該截止電壓的 劣化部分。 40 326V總檔\93\93200831\93200831 (改請)
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