电池健康管理方法及电池健康管理装置

技术领域

本申请涉及一种电池管理方法及电池管理装置，尤其涉及一种可延缓电池老化时间的电池健康管理方法及电池健康管理装置。

背景技术

随着人们对电池应用的需求不断增加，对电池容量与寿命也更加重视。图1为习知不断电系统的电池的电池电压与时间的对应曲线图，如图1所示，首先采用定电流/定电压充电法(CCCV)对将电池进行充电，以使电池电压从初始电压(3.0V)上升至额定电压(4.0V)。在结束定电流/定电压充电之后电池进入静置阶段，电池在静置阶段时，会自行放电，待电池的电池电压经由自行放电由额定电压下降至回充基准电压(3.9V)时，采用定电流/定电压充电法(CCCV)对电池再次充电，以使电池的电池电压从回充基准电压回升至额定电压。由于电池的电池电压经由自行放电从额定电压下降至回充基准电压的所需时间长达3个月之久，所以电池的电池电压在静置阶段长时间都处于高于回充基准电压之状态，进而导致电池容易快速地老化。

发明内容

本申请所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种电池健康管理方法，其特征在于，包括：充电一电池以使该电池的一电池电压由一初始电压上升至一额定电压；在该电池电压上升至该额定电压之后，驱使该电池依据一固定的预期放电速率进行放电，以使该电池电压由该额定电压下降至一储存电压；在该电池电压下降至该储存电压之后，静置该电池使该电池依据一静置放电速率自行放电，且固定的预期放电速率大于静置放电速率；以及于该电池静置后的该电池电压等于该储存电压时，再次充电该电池，以使该电池电压由该储存电压上升至该额定电压。

优选地，充电该电池使该电池的该电池电压由该初始电压上升至该额定电压包括：透过一定电流充电该电池，直到该电池电压达到该额定电压；以及该电池电压达到该额定电压之后，透过一定电压充电该电池，以使该电池电压维持于该额定电压充电，直到该电池的一电池电流降至一截止充电电流为止。

优选地，在静置该电池之过程中，该电池的该电池电压先由该储存电压先上升至一第一电压，接着该电池的该电池电压由该第一电压下降至该储存电压。

优选地，驱使该电池依据该固定的预期放电速率进行放电系驱使该电池透过一定电流进行放电，直到该电池电压下降至该储存电压为止。

本申请还公开了一种电池健康管理装置，其特征在于，包括：一侦测电路，侦测一电池的一电池电压及一电池电流；以及一控制器，电性连接于该侦测电路；其中该控制器充电该电池以使该电池的该电池电压由一初始电压上升至一额定电压；在该电池电压上升至该额定电压之后，该控制器驱使该电池依据一固定的预期放电速率进行放电以使该电池电压由该额定电压下降至一储存电压；在该电池电压下降至该储存电压之后，静置该电池使其依据一静置放电速率自行放电，其中该固定的预期放电速率大于该静置放电速率；以及于该电池静置后的该电池电压等于该储存电压时，该控制器再次充电该电池以使该电池电压由该储存电压上升至该额定电压。

优选地，该控制器依据一定电流充电该电池，直到该电池电压达到该额定电压，在该电池电压达到该额定电压之后，该控制器依据一定电压充电该电池，以使该电池电压维持于该额定电压充电，直到该电池的一电池电流降至一截止充电电流为止。

优选地，该侦测电路包含一第一输入端以及一第一输出端，该控制器包含一第二输入端以及一第二输出端，该第一输入端电性连接于该电池，该第一输出端电性连接于该第二输入端，该第二输出端电性连接于该电池。

优选地，该控制器驱使该电池依据该固定的预期放电速率进行放电系驱使该电池透过一定电流进行放电，直到该电池电压下降至该储存电压为止。

本申请又公开了一种电池健康管理装置，其特征在于，包括：对一电池进行充电，以使该电池的一电池电压由一初始电压上升至一额定电压；在该电池电压上升至该额定电压之后，驱使该电池依据一非固定的预期放电速率进行放电，以使该电池电压由该额定电压下降至一储存电压；在该电池电压下降至该储存电压之后，静置该电池使该电池依据一静置放电速率自行放电，其中该非固定的预期放电速率大于该静置放电速率；以及于该电池静置后的该电池电压等于该储存电压时，再次充电该电池以使该电池电压由该储存电压上升至该额定电压。

优选地，驱使该电池依据该非固定的预期放电速率进行放电系驱使该电池透过随着一时间持续递增或随着该时间持续递减的一放电电流进行放电，直到该电池电压下降至该储存电压为止。

本申请的其中一有益效果在于，经由本申请的电池健康管理方法及电池健康管理装置，控制器主动地驱使电池依据预期放电速率进行放电，且预期放电速率大于电池的静置放电速率。如此一来，相较于以往仅靠电池于静置阶段时的自行放电，可大幅地减少电池电压由额定电压下降至储存电压所需的时间。如此一来，电池的电池电压处于高于储存电压的时间大幅缩短，进而达到延缓电池老化的目的。

为使能更进一步了解本申请的特征及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本申请加以限制。

附图说明

图1是习知不断电系统的电池的电池电压与时间的对应曲线图。

图2是本申请一实施例的电池健康管理装置应用于电池的功能方块图。

图3是本申请第一实施例的电池健康管理方法的流程图。

图4是本申请第二实施例的电池健康管理方法的流程图。

图5是使用图3的电池健康管理方法的电池电压与时间的对应曲线图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本申请所提供有关“电池健康管理方法及电池健康管理装置”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所提供的内容了解本申请的优点与效果。本申请可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本申请的构思下进行各种修改与变更。另外，本申请的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本申请的相关技术内容，但所提供的内容并非用以限制本申请的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包含相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

为了解决电池老化的问题，本申请提供一种电池健康管理方法及电池健康管理装置，在对电池进行定电流/定电压充电之后，控制器先主动地驱使电池根据预期放电速率进行放电，接着电池静置时依据静置放电速率自行放电，由于预期放电速率大于静置放电速率，藉此减少电池电压由额定电压下降至储存电压所需要的时间，大幅缩短电池的电池电压高于储存电压的时间。

[第一实施例]

图2为本申请一实施例提供的电池健康管理装置适用于电池的功能方块图。如图2所示，电池健康管理装置A包括一侦测电路1及一控制器2，侦测电路1包含一第一输入端11以及一第一输出端12，而控制器2包含一第二输入端21及一第二输出端22。侦测电路1的第一输入端11电性连接于一电池B，以便侦测电池B的电池电压以及电池电流。侦测电路1的第一输出端12电性连接于控制器2的第二输入端21，藉此，控制器2取得电池B的电池电压以及电池电流。控制器2的第二输出端22电性连接于电池B且依据电池电压以及电池电流对电池B执行电池健康管理方法。

具体而言，电池健康管理装置A所适用于电池B的种类并不受限，电池例如可为不断电系统的电池或者燃料电池。控制器2例如为微处理器(Microprocessor)或数位信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)等或其他类似装置或这些装置的组合。关于侦测电路1及控制器2的实施例，侦测电路1及控制器2例如可分别为两个不同晶片、或者整合于同一晶片中。

于电池健康管理装置A之其他实施例，电池健康管理装置A还可包含一第一无线通讯模组以及一第二无线通讯模组，侦测电路1及控制器2分别电性连接于第一无线通讯模组以及第二无线通讯模组，而第一无线通讯模组与第二无线通讯模组彼此通讯连接。侦测电路1取得电池B的电池电压及电池电流之后，透过第一无线通讯模组以及第二无线通讯模组之通讯连接，控制器2取得电池B的电池电压及电池电流。

图3为本申请第一实施例的电池健康管理方法的流程图。在步骤S31，透过控制器2，采用定电流/定电压充电法(CC/CV)对电池B充电，以使电池B的电池电压由初始电压上升至额定电压。关于定电流/定电压充电法，控制器2先透过定电流对电池B进行充电，直到电池B的电池电压由初始电压上升至额定电压为止。接着，控制器2透过定电压对电池B充电，以使电池B的电池电压维持于额定电压充电，直到电池的电池电流降至截止充电电流为止。至于充电时的定电流以及定电压的大小乃根据使用需求进行适度调整。

在步骤S32，在结束定电流/定电压充电法之后，透过控制器2驱使电池B依据固定的预期放电速率进行放电，以使电池B的电池电压由额定电压下降至储存电压。详言之，在结束定电流/定电压充电法之后，透过控制器2驱使电池B依据定电流进行放电，以使电池B的电池电压由额定电压下降至储存电压。

在步骤S33，在电池B的电池电压由额定电压下降至储存电压之后，静置电池B使其依据静置放电速率自行放电。详言之，在电池B的静置阶段开始时，电池B的电池电压瞬间由储存电压上升一电压差，接着电池B的电池电压持续下降，直到电池B的电池电压等于储存电压为止。

此外，在步骤S32中的固定的预期放电速率大于步骤S33中的静置放电速率。

在步骤S34中，于电池B静置后的电池电压等于储存电压时，透过控制器2，采用定电流/定电压充电法(CC/CV)对电池B再次充电，以使电池B的电池电压由储存电压上升至额定电压。具体而言，为了确保电池B的电量足够正常使用，每一次电池B的电池电压在静置阶段下降至储存电压时，控制器2都会采用定电流/定电压充电法(CC/CV)对电池B再次充电。

关于图3的电池健康管理方法，举例来说，对于终端装置所使用的充电电池，连续进行多次的充放电程序，以确保电池的电量足够正常使用。在每一次充放电程序中，都采用定电流/定电压充电法(CC/CV)将充电电池的电池电压充电至额定电压。在结束定电流/定电压充电法之后，透过控制器驱动电池依据预期放电速率进行放电，直到电池电压从额定电压下降至储存电压为止。当电池的电池电压下降至储存电压时，电池才进入静置阶段，其中预期放电速率大于电池于静置阶段时的静置放电速率。

[第二实施例]

图4为本申请第二实施例的电池健康管理方法的流程图。在步骤S41，透过控制器2，采用定电流/定电压充电法(CC/CV)对电池B进行充电，以使电池B的电池电压由初始电压上升至额定电压。

在步骤S42，在结束定电流/定电压充电法之后，透过控制器2驱使电池B依据非固定的预期放电速率进行放电，以使电池B的电池电压由额定电压下降至储存电压。详言之，电池B不是以定电流进行放电，电池B的放电电流非固定值，举例来说，电池B的放电电流可随着时间持续递增或者随着时间持续递减。

在步骤S43，在电池B的电池电压由额定电压下降至储存电压之后，静置电池B使其依据静置放电速率自行放电。此外，在步骤S42中的非固定的预期放电速率大于步骤S33中的电池静置时的静置放电速率。

在步骤S44中，于电池B静置后的电池电压等于储存电压时，透过控制器2，采用定电流/定电压充电法(CC/CV)对电池B再次充电，以使电池B的电池电压由储存电压上升至额定电压。

图5为使用图3的电池健康管理方法的电池电压与时间的对应曲线图。控制器2先采用定电流/定电压充电法(CCCV)对电池B进行充电，其涵盖了两个时段，在第一时段(0～T1)，控制器2先透过1A的定电流对电池B进行充电，以使电池B的电池电压由初始电压(3.0V)上升至额定电压(4.0V)。在第二时段(T1～T2)，控制器2透过4V的定电压对电池B进行充电，以使电池B的电池电压维持于额定电压(4.0V)充电，直到电池B的电池电流下降至截止充电电流(例如0.5A)为止。

在第三时段(T2～T3)，透过控制器2驱使电池B依据1A的定电流进行放电，以使电池B的电池电压由额定电压(4.0V)下降至储存电压(3.9V)。

在第四时段(T3～T4)，在电池B的电池电压由额定电压下降至储存电压之后，静置电池B使其自行放电。详言之，电池B在静置阶段开始时，电池B的电池电压先由储存电压(3.9V)瞬间上升至第一电压(大约3.93V)，接着电池B的电池电压由第一电压下降至储存电压(3.9V)，而第一时段至第四时段的总和大约历经一周至两周，而时间长短亦会因电芯材料不同而异。

在第五时段(T4～T5)，于电池B静置后的电池电压等于储存电压时，透过控制器2，采用定电流/定电压充电法(CC/CV)对电池B再次充电，以使电池B的电池电压由储存电压(3.9V)上升至额定电压(4.0V)。

[实施例的有益效果]

本申请的其中一有益效果在于，经由本申请的电池健康管理方法与电池健康管理装置，控制器主动地驱使电池依据预期放电速率进行放电，且预期放电速率大于电池静置时的静置放电速率。如此一来，相较于以往仅靠电池于静置阶段时的自行放电，可大幅地减少电池电压由额定电压下降至储存电压所需的时间。如此一来，电池的电池电压处于高于储存电压的时间大幅缩短，进而达到延缓电池老化的目的。

以上所提供的内容仅为本申请的优选可行实施例，并非因此局限本申请的申请专利范围，所以凡是运用本申请说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本申请的申请专利范围内。