專利名稱：電池充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池充電方法，尤指一種會記錄使用者的使用習慣，以對電池的 充電截止電壓做上修或下調(diào)，借以延長電池壽命的電池充電方法。
背景技術(shù)：
鋰電池因為材質(zhì)特性的限制，其充電電壓一般不得超過4. 2V/電池，否則使用壽 命將大為減少，同時，若是充電電壓超過太多，鋰電池會有燃燒或爆炸的危險性存在。參考圖1，為傳統(tǒng)鋰電池充電曲線示意圖。鋰電池的充電方式最初進行定電流充 電，如曲線I，之后，進行定電壓充電而充滿電，如曲線V。最初的定電流充電，進行到電池電 壓上升至設(shè)定的一充電截止電壓Voff為止。當電池電壓上升至充電截止電壓Voff時，即 切換成定電壓充電，以避免電池電壓繼續(xù)上升。此時，充電電流在定電壓充電下，逐漸減少， 當電池電流下降至設(shè)定的一充電截止電流Ioff時，表示電池為充滿電狀態(tài)。傳統(tǒng)的充電方法中，有一種利用截止開關(guān)調(diào)變充電電流的開啟與關(guān)閉的脈沖充電 方法，以對鋰電池充電。不過，此種方法常常會因為控制不佳，而造成鋰電池壽命的損害。另 外，截止開關(guān)的切換也會造成損失，以及在截止開關(guān)切換的過程中，很容易有突波高電壓損 害到鋰電池，進而縮短鋰電池的壽命。傳統(tǒng)的充電方法中，另有一種利用充放電次數(shù)來下修充電截止電壓的充電方法。 但是，如果使用者在使用電池的狀況都是不完全的狀況下，也就是電池沒放完電就充電或 沒充飽電就放電的狀況下，又或是一直處于充電的狀態(tài)下(即連接于電源配接器的狀態(tài))。 在前述情況下，將導致此種利用充放電次數(shù)來下修充電截止電壓的充電方法無法順利修正 充電截止電壓。因此，在傳統(tǒng)鋰電池充電的控制上，大部份是針對鋰電池當下的狀態(tài)做充電的調(diào) 變，并沒有根據(jù)使用者的使用習慣而相對改變充電截止電壓的充電方式。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電池充電方法，用以提升電池壽命。本發(fā)明的電池充電方法主要 在于隨著電池剩余容量及閑置時間等至少其中的一變動而調(diào)整適當?shù)某潆娊刂闺妷海?且，充電截止電壓并非固定值，其會隨著電池當前的狀態(tài)有所改變，進而增加電池的充放電 效率。另外，本發(fā)明的實施例的電池充電方法除了隨著電池剩余容量及閑置時間等至少其 中的一變動而調(diào)整適當?shù)某潆娊刂闺妷旱耐猓S著電池的實際容量變動而調(diào)整適當 的充電截止電流的充電方法。本發(fā)明的實施例的電池充電方法提供給一控制電路執(zhí)行，由以決定一充電截止電 流，進而依據(jù)該充電截止電流對一電池充電，該方法包含利用該控制電路讀取一電池實際 容量參數(shù)，該電池實際容量參數(shù)代表一電池實際容量或該電池實際容量除以一電池設(shè)計容 量后的百分比；利用該控制電路讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池容量區(qū)間，該些 電池容量區(qū)間包含一第一電池容量區(qū)間及一第二電池容量區(qū)間；利用該控制電路判斷該電池實際容量參數(shù)是否落于該第一或第二電池容量區(qū)間；當該控制電路判斷該電池實際容量 參數(shù)落于該第一電池容量區(qū)間時，依據(jù)一第一充電截止電流對該電池充電；以及當該控制 電路判斷該電池實際容量參數(shù)落于該第二電池容量區(qū)間時，依據(jù)一第二充電截止電流對該 電池充電；其中該第一與第二電池容量區(qū)間不同，且該第一充電截止電流小于該第二充電 截止電流。本發(fā)明的實施例的電池充電方法提供給一控制電路執(zhí)行，由以決定一充電截止電 壓，進而依據(jù)該充電截止電壓對一電池充電，該方法包含利用該控制電路記錄該電池的一 實際閑置時間；利用該控制電路讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池閑置期間，該些 電池閑置期間包含一第一電池閑置期間及一第二電池閑置期間；利用該控制電路判斷該實 際閑置時間是否落于該第一或第二電池閑置期間；當該控制電路判斷該實際閑置時間落于 該第一電池閑置期間時，依據(jù)一第一充電截止電壓對該電池充電；以及當該控制電路判斷 該電池實際容量落于該第二電池閑置期間時，依據(jù)一第二充電截止電壓對該電池充電；其 中該第一與第二閑置期間不同，且該第一充電截止電壓大于該第二充電截止電壓。本發(fā)明的實施例的電池充電方法，提供給一控制電路執(zhí)行，由以決定一充電截止 電壓，進而依據(jù)該充電截止電壓對一電池充電，該方法包含利用該控制電路讀取一電池剩 余容量參數(shù)，該電池剩余容量參數(shù)代表一電池剩余容量或該電池剩余容量除以一電池實際 容量后的百分比；利用該控制電路讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池剩余容量區(qū) 間，該些電池剩余容量區(qū)間包含一第一剩余容量區(qū)間及一第二剩余容量區(qū)間；利用該控制 電路判斷該電池剩余容量參數(shù)是否落于該第一或第二剩余容量區(qū)間；當該控制電路判斷該 電池剩余容量參數(shù)落于該第一剩余容量區(qū)間時，依據(jù)一第一充電截止電壓對該電池充電； 以及當該控制電路判斷該電池剩余容量參數(shù)落于該第二剩余容量區(qū)間時，依據(jù)一第二充電 截止電壓對該電池充電；其中該第一與第二剩余容量區(qū)間不同，且該第一與第二充電截止 電壓不同。本發(fā)明的實施例的電池充電方法提供給一控制電路執(zhí)行，由以決定一充電截止電 壓，進而依據(jù)該充電截止電壓對一電池充電，該方法包含利用該控制電路讀取一電池狀態(tài) 參數(shù)，該電池狀態(tài)參數(shù)包含一實際閑置時間及一電池剩余容量參數(shù)的至少其中的一；利用 該控制電路讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池狀態(tài)區(qū)間，該多個電池狀態(tài)區(qū)間指 多個電池閑置期間及/或多個電池剩余容量區(qū)間，該多個電池狀態(tài)區(qū)間包含一第一狀態(tài)區(qū) 間及一第二狀態(tài)區(qū)間；利用該控制電路判斷該電池狀態(tài)參數(shù)是否落于該第一或第二狀態(tài)區(qū) 間；當該控制電路判斷該電池狀態(tài)參數(shù)落于該第一狀態(tài)區(qū)間時，依據(jù)一第一充電截止電壓 對該電池充電；以及當該控制電路判斷該電池狀態(tài)參數(shù)落于該第二狀態(tài)區(qū)間時，依據(jù)一第 二充電截止電壓對該電池充電；其中該第一與第二狀態(tài)區(qū)間不同，且該第一與第二充電截 止電壓不同。如此，本實施例可以達到以下優(yōu)點電路實現(xiàn)成本低，只需改變軟件的充電法則、 可延長電池的壽命及充電方法更為安全。
圖1為傳統(tǒng)鋰電池充電曲線示意圖；圖2為本發(fā)明的被充電的電池組示意圖3為本發(fā)明的實施例的電池充電截止電流與電池健康度的關(guān)示意圖；圖4為本發(fā)明的實施例的電池充電截止電壓與電池閑置時間的關(guān)示意圖；圖5為本發(fā)明的實施例的電池充電截止電壓與電池剩余容量的關(guān)示意圖；圖6為本發(fā)明的實施例的電池充電截止電壓與電池剩余容量的應用關(guān)示意圖；圖7為本發(fā)明的實施例的電池充電截止電壓、電池剩余容量及閑置時間的關(guān)示意 圖；及圖8為本發(fā)明采用二個剩余容量區(qū)間來調(diào)整充電截止電壓的示意圖。主要元件附圖標記說明電池組10電子裝置30配接器40電池 11電流檢測電路12控制電路13開關(guān)元件14通信電路15溫度檢測器16放電用開關(guān)元件14A充電用開關(guān)元件14B交流商用電力AC直流電力DC
具體實施例方式依據(jù)本發(fā)明的實施例，電池充電方法在定電流充電下，根據(jù)電池的閑置時間(Idle time)、剩余容量百分比(Relative State Of Charge ；RSOC)或上述二種根據(jù)的任意組合， 以線性或非線性的預設(shè)規(guī)則來決定一適當?shù)某潆娊刂闺妷?，并于電池電壓上升到該充電?止電壓時改為定電壓充電，此時該電池充電方法可進一步依據(jù)實際容量(FCC)的值，來決 定一適當?shù)某潆娊刂闺娏鳌６诙妷撼潆娤?，當充電電流減少到該充電截止電流時，判定 電池為充滿電。為方便說明起見，以下實施例所述的電池組以鋰電池組為例，然而，此并非對本發(fā) 明的限制，凡是需要決定適當?shù)某潆娊刂闺妷杭?或充電截止電流的電池組，無論是否為 鋰電池組，都可以使用本發(fā)明的電池充電方法。請參考圖2。圖2顯示應用本發(fā)明的充電方法的電池組10。如圖2所示，電池組 10被裝設(shè)在電子裝置30中。電池組10可以經(jīng)由所裝設(shè)的電子裝置30進行充電，也可以對 電子裝置30供給電力。前述的電子裝置30可以為數(shù)字相機、移動電話、個人數(shù)字處理器或 筆記本電腦等多媒體電子產(chǎn)品，亦可為電動載具(如電動車)或其它電力驅(qū)動產(chǎn)品。電池 組10通常以可拆裝的方式裝設(shè)在電子裝置30。不過，電池組10亦有以不拆裝的方式內(nèi)建 于電子裝置30。電子裝置30與一配接器40 (Adapter)電性連接的狀態(tài)下，配接器40將來自插座
7(未標示)的交流電力AC轉(zhuǎn)換成直流電力DC，以對電子裝置30供給直流電力DC。電子裝 置30具備用以控制從配接器40所供給的直流電力DC的電源電路(未圖標)。電源電路的 輸出可對電池組10進行充電，并對電子裝置30供給電力。另外，在未從配接器40供給電 力的狀態(tài)下，電池組10會對電子裝置30供給電力。電池組10具備有至少一電池11，每一個電池11可以是一鋰電池，且可進行充電； 電流檢測電路12用以檢測電池11的充放電時的電流；控制電路13用以監(jiān)視與控制電池 11的充放電的情況；開關(guān)元件14受控于控制電路13，以進行導通或關(guān)斷(on/off)的切換 動作；通信電路15用來與電子裝置30進行通信。而且，第二圖中的電池組10還具備一溫 度檢測器16，溫度檢測器16用來檢測電池11的溫度。復參考圖2?？刂齐娐?3接收每一個電池11的電池電壓、來自電流檢測電路12 的輸出信號以及來自溫度檢測器16的輸出信號；記錄電池11當下的剩余容量(Remaining Capacity ；RC)與實際容量(FullCharge Capacity ；FCC)等數(shù)值；以及依據(jù)電池設(shè)計容量 (DesignCapacity ；DC)等數(shù)值，來作運算處理?？刂齐娐?3會根據(jù)運算結(jié)果，控制開關(guān)元件 14進行導通或切斷。控制電路13將電池11當下的剩余容量(RC)除以實際容量(FCC)后 所得到的百分比即為剩余容量百分比(RSOC)。又控制電路13將電池11的實際容量(FCC) 除以設(shè)計容量(DC)后所得到的百分比即為電池健康度(State of Health ;S0H)。請注意， 控制電路13會包含儲存元件(圖未顯示)，用以儲存所記錄及/或運算的數(shù)值，由于儲存元 件的實施及控制電路13對儲存元件的存取屬本技術(shù)領(lǐng)域的通常知識，故在此不予贅述。再者，控制電路13從電池11的電壓檢測出充滿電以控制開關(guān)元件14。另外，控制 電路13在檢測出流入至電池11的異常電流、異常溫度或異常電壓時，切斷開關(guān)元件14，且 遮斷電流以保護電池11。開關(guān)元件14為一場效晶體管(FET)，其具有寄生二極管。因此，開關(guān)元件14可在 切斷狀態(tài)下利用寄生二極管使逆向的電流流通。前述的開關(guān)元件14由用以遮斷電池11的 放電電流的放電用開關(guān)元件14A與用以遮斷充電電流的充電用開關(guān)元件14B串聯(lián)連接組 成。當正在放電的電池11的電壓下降至最低電壓時，控制電路13切斷放電用開關(guān)元 件14A，以遮斷電池11的放電電流。此時，呈切斷狀態(tài)的放電用開關(guān)元件14A可利用寄生 二極管使充電電流流通。因而，當流通充電電流且電池11的電壓上升時，放電用開關(guān)元件 14A就可從切斷狀態(tài)被切換成導通狀態(tài)，并呈可放電的狀態(tài)。當電子裝置30通過配接器40接收直流電力DC時，控制電路13從通信電路15取 得電子裝置30可對電池10進行充電的信息?？刂齐娐?3根據(jù)此信息，加以控制充電用開 關(guān)元件14B導通，并先以定電流充電，再以定電壓充電，以對電池11充滿電。配合圖2，參考圖3。圖3顯示本發(fā)明的一實施例的電池充電截止電流與電池健康 度的關(guān)系示意圖。在控制電路13從通信電路15取得電子裝置30可對電池10進行充電的 信息時，控制電路13執(zhí)行本實施例的方法以決定一充電截止電流Ioff，進而依據(jù)該充電截 止電流Ioff對電池11充電。本實施例的方法包含以下步驟首先，控制電路13讀取一電池實際容量參數(shù)，前 述的電池實際容量參數(shù)代表電池實際容量(FCC)或電池健康度(SOH)。本實施例采用電池 健康度(SOH)作為電池實際容量參數(shù)的代表。
接著，控制電路13讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池容量區(qū)間，本實施 例的預設(shè)規(guī)則所定義的該些電池容量區(qū)間包含一第一電池容量區(qū)間、一第二電池容量區(qū)間 及一第三電池容量區(qū)間。前述中，第一、第二與第三電池容量區(qū)間均不同，第一電池容量區(qū) 間表示電池健康度(SOH)范圍設(shè)在95%至100%。第二電池容量區(qū)間表示電池健康度(SOH) 范圍設(shè)在80%至95%。第三電池容量區(qū)間表示電池健康度(SOH)范圍設(shè)在80%以下。然后，控制電路13判斷所讀取到的電池實際容量參數(shù)落于前述哪一個電池容量 區(qū)間。當控制電路13判斷電池實際容量參數(shù)落于第一電池容量區(qū)間時，將會依據(jù)一第一充 電截止電流Ioffl對電池11充電。另外，當控制電路13判斷電池實際容量參數(shù)落于第二 電池容量區(qū)間時，將會依據(jù)一第二充電截止電流Ioff2對電池11充電。另外，當控制電路 13判斷電池實際容量參數(shù)落于第三電池容量區(qū)間時，將會依據(jù)一第三充電截止電流Ioff3 對電池11充電。前述中，第一充電截止電流Ioffl小于第二充電截止電流Ioff2，第二充電截止電 流Ioff2小于第三充電截止電流Ioff3。本實施例中，第一充電截止電流Ioffl與第三充電 截止電流Ioff3為實質(zhì)固定值，亦即，第一充電截止電流Ioffl設(shè)定為150mA，第三充電截止 電流Ioff3設(shè)定為500mA。另外，第二充電截止電流Ioff2為變動值，其大小與控制電路13 所讀取到的電池實際容量參數(shù)的大小相對成一比例關(guān)系。如此隨著電池的剩余容量百分比(RSOC)的下降而提高充電截止電流Ioff的充電 方法，可以增加電池的壽命。配合圖2，參考圖4。圖4顯示本發(fā)明的實施例的電池充電截止電壓與電池閑置時 間的關(guān)系示意圖。本發(fā)明更提供一種根據(jù)電池閑置時間，作為電池11的充電截止電壓Voff 的設(shè)定的充電方法。本實施例的方法提供給控制電路13執(zhí)行，由以決定一充電截止電壓 Voff，進而依據(jù)充電截止電壓Voff以對電池11充電。本實施例的方法包含以下步驟首先，控制電路13記錄電池11的一實際閑置時間 (idle time)。然后，控制電路13讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池閑置期間，本 實施例的該些電池閑置期間包含一第一電池閑置期間、一第二電池閑置期間及一第三電池 閑置期間，前述中，第一、第二與第三閑置期間均不同。接著，控制電路13判斷所記錄的實際閑置時間(idle time)落于前述哪一個電池 閑置期間。當控制電路13判斷電池11的實際閑置時間落于第一電池閑置期間時，將會依 據(jù)一第一充電截止電壓Voffl對電池11充電。另外，當控制電路13判斷電池11的實際閑 置時間落于第二電池閑置期間時，將會依據(jù)一第二充電截止電壓Voff2對電池11充電。另 外，當控制電路13判斷電池11的實際閑置時間落于第三電池閑置期間時，將會依據(jù)一第三 充電截止電壓Voff3對電池11充電。前述中，第一充電截止電壓Voffl大于第二充電截止電壓Voff2，第二充電截止電 壓Vof f 2大于第三充電截止電壓Vof f 3。本實施例中，第一充電截止電壓Voffl與第三充電 截止電壓Voff3為實質(zhì)固定值，亦即，第一充電截止電壓Voffl設(shè)定為4. 2V/電池，第三充 電截止電壓Voff3設(shè)定為4. IV/電池。另外，第二充電截止電壓Voff2為變動值，其大小與 控制電路13所記錄電池11的實際閑置時間的大小相對成一比例關(guān)系。在本實施例中，控制電路13判斷出電池11的閑置時間超過MHR時，將起初設(shè)定 4. 2V/電池的充電截止電壓Voff下降IOmV/電池的預設(shè)電壓值Δ V至4. 19V/電池，并記錄
9充電截止電壓Voff為4. 19V/電池。接著，電池11的閑置時間再次超過MHR時，控制電路 13將前一次紀錄4. 19V/電池的充電截止電壓Voff再下降IOmV/電池的預設(shè)電壓值Δ V至 4. 18V/電池，并記錄充電截止電壓Voff為4. 18V/電池。以此類推，充電截止電壓Voff隨 著閑置時間下降直到4. IV/電池后，如果，電池11仍然處在閑置狀態(tài)，則控制電路13將設(shè) 定4. IV/電池的充電截止電壓Voff直接上升至4. 2V/電池，并記錄充電截止電壓Voff為 4. 2V/電池，并繼續(xù)重復的執(zhí)行前述的紀錄步驟。如此，本實施例的充電方法在于，根據(jù)電池11閑置時間超過預設(shè)時間04HR)的次 數(shù)，相對的調(diào)變充電截止電壓Voff的大小，使充電截止電壓Voff重復的被設(shè)定在4. 2V/電 池與4. IV/電池之間。如此，在控制電路13從通信電路15取得電子裝置30可對電池10 進行充電的信息時，控制電路13利用所紀錄的充電截止電壓Voff，以作為電池11從定電流 充電轉(zhuǎn)為定電壓充電的依據(jù)。配合圖2，參考圖5。圖5顯示本發(fā)明的實施例的電池充電截止電壓與電池剩余容 量的關(guān)系示意圖。本發(fā)明更提供一種在電池11的閑置時間未超過預設(shè)時間(例如MHR，但 不以此為限。請注意，本技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者可以理解到此實施例在未設(shè)定預設(shè)時間 的情形下，仍可實施)時，隨著電池11的電池剩余容量參數(shù)落入一電池剩余容量區(qū)間，而相 對于該電池剩余容量區(qū)間，以降低、提高或維持電池11的充電截止電壓Voff的充電方法。本實施例的方法提供給控制電路13執(zhí)行，借以決定一充電截止電壓Voff，進而依 據(jù)充電截止電壓Voff以對電池11充電。本實施例的方法包含以下步驟首先，控制電路13讀取一電池剩余容量參數(shù)，該 電池剩余容量參數(shù)代表電池剩余容量(RemainingCapacity ；RC)或該電池剩余容量除以電 池實際容量(Full ChargeCapacity)后的百分比，即剩余容量百分比(RSOC)。接著，控制電 路13讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池剩余容量區(qū)間，本實施例的該些電池剩余 容量區(qū)間包含一第一剩余容量區(qū)間、一第二剩余容量區(qū)間及一第三剩余容量區(qū)間。前述中， 第一、第二與第三剩余容量區(qū)間均不同。然后，控制電路13判斷所讀取到的電池剩余容量參數(shù)落于前述哪一個剩余容量 區(qū)間。當控制電路13判斷電池剩余容量參數(shù)落于第一剩余容量區(qū)間時，將會依據(jù)一第一充 電截止電壓對電池11充電。另外，當控制電路13判斷電池剩余容量參數(shù)落于該第二剩余 容量區(qū)間時，將會依據(jù)一第二充電截止電壓對電池11充電。另外，當控制電路13判斷電池 剩余容量參數(shù)落于第三剩余容量區(qū)間時，將會依據(jù)一第三充電截止電壓對電池11充電。前 述中，第一、第二與第三充電截止電壓中至少二者不同。復參考圖2與圖5。本實施例中，第一剩余容量區(qū)間表示剩余容量百分比(RSOC)范 圍設(shè)在100% 80%，第三剩余容量區(qū)間表示剩余容量百分比(RSOC)范圍設(shè)在20%以下， 第二剩余容量區(qū)間表示剩余容量百分比(RSOC)范圍分別設(shè)在80% 60%、60% 40%、 40% 20%。并且，相對于前述五種剩余容量百分比(RSOC)范圍分別提供一修正電壓。前述 中，100% 80%范圍對應-20mV/電池的修正電壓、80% 60%范圍對應-IOmV/電池的修 正電壓、60% 40%范圍對應OmV/電池的修正電壓、40% 20%范圍對應+IOmV/電池的 修正電壓及20%以下范圍固定為4. 2V/電池。在本實施例中，當控制電路13從通信電路15取得電子裝置30可對電池10進行充
10電的信息時，控制電路13判斷電池11的剩余容量百分比(RSOC)落入哪一個剩余容量百分 比(RSOC)范圍，并且根據(jù)所對應的修正電壓，設(shè)定充電截止電壓Voff的大小并加以記錄， 以作為電池11從定電流充電轉(zhuǎn)為定電壓充電的依據(jù)。復參考圖5。在應用上，當電池11的剩余容量百分比(RSOC)落入100% 80%范 圍時，充電截止電壓Voff從4. 2V/電池降低20mV/電池的修正電壓，成為4. 18V/電池并記 錄。接著，落入80% 60%范圍時，充電截止電壓Voff從4. 18V/電池降低IOmV/電池的 修正電壓，成為4. 17V/電池并記錄。接著，落入60% 40%范圍時，維持已紀錄的充電截 止電壓Voff的電壓值在4. 17V/電池。接著，落入40% 20%范圍時，充電截止電壓VofT 從4. 17V/電池提高IOmV/電池的修正電壓，成為4. 18V/電池并記錄。接著，小于20%范圍 時，充電截止電壓Voff從4. 18V/電池直接提高至4. 2V/電池并記錄。復參考圖6。圖6顯示本發(fā)明的實施例的電池充電截止電壓與電池剩余容量的 應用關(guān)系示意圖。在電池11每次的充電應用上，當電池11的剩余容量百分比(RSOC)為 10%，則充電截止電壓Voff設(shè)為4. 2V/電池并記錄。再次充電，且電池11的剩余容量百分 比(RSOC)為95%，則充電截止電壓Voff從4. 2V/電池降低20mV/電池，而設(shè)為4. 18V/電 池并記錄。再次充電，電池11的剩余容量百分比(RSOC)為10%，則充電截止電壓Voff將 從4. 18V/電池直接提高到4. 2V/電池并記錄。再次充電，電池11的剩余容量百分比(RSOC) 為70%時，則充電截止電壓Voff從4. 2V/電池降低IOmV/電池至4. 19V/電池并記錄。再 次充電，電池11的剩余容量百分比(RSOC)為30%，則充電截止電壓Voff從4. 19V/電池上 升IOmV/電池至4. 2V/電池并記錄。再次充電，電池11的剩余容量百分比(RSOC)為50%， 則充電截止電壓Voff維持4. 2V/電池。配合圖2，參考圖4。圖7顯示本發(fā)明的實施例的電池充電截止電壓、電池剩余容 量及閑置時間的關(guān)系示意圖。當控制電路13從通信電路15取得電子裝置30可對電池10進行充電的信息時，控 制電路13判斷電池的剩余容量百分比(RSOC)與電池11的閑置時間，并且根據(jù)判斷結(jié)果， 設(shè)定充電截止電壓Voff的大小并加以記錄，以作為電池11從定電流充電轉(zhuǎn)為定電壓充電 的依據(jù)。本實施例的方法提供給控制電路13執(zhí)行，由以決定一充電截止電壓Voff，進而依 據(jù)充電截止電壓Voff以對電池11充電。本實施例的方法包含以下步驟首先，控制電路13 讀取一電池狀態(tài)參數(shù)，該電池狀態(tài)參數(shù)包含前述所提的實際閑置時間(idle time)及電池 剩余容量參數(shù)的至少其中之一。接著，控制電路13讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池狀態(tài)區(qū)間，該多個 電池狀態(tài)區(qū)間指前述所提的多個電池閑置期間及/或多個電池剩余容量區(qū)間。該多個電池 狀態(tài)區(qū)間包含一第一狀態(tài)區(qū)間G1、一第二狀態(tài)區(qū)間G2及一第三狀態(tài)區(qū)間G3，其中該第一、 第二與第三狀態(tài)區(qū)間(G1、G2、G3)均不同。然后，控制電路13判斷所讀取到的電池狀態(tài)參數(shù)落于前述哪一個狀態(tài)區(qū)間。當控 制電路13判斷電池狀態(tài)參數(shù)落于第一狀態(tài)區(qū)間Gl時，將會依據(jù)一第一充電截止電壓對電 池11充電。另外，當控制電路13判斷電池狀態(tài)參數(shù)落于該第二狀態(tài)區(qū)間G2時，將會依據(jù) 一第二充電截止電壓對電池11充電。另外，當控制電路13判斷電池狀態(tài)參數(shù)落于該第三 狀態(tài)區(qū)間G3時，將會依據(jù)一第三充電截止電壓對電池11充電，其中，該第一、第二與第三充
11電截止電壓中至少二者不同。如圖7所示，曲線B為電池11的充電截止電壓Voff，曲線C為電池11的剩余容 量百分比(RSOC)的值。充電截止電壓Voff會隨著每次電池11的閑置時間超過預設(shè)時間 04HR)，而降低預設(shè)電壓值Δ V，并記錄。因此，電池11的充電截止電壓Voff會重復的設(shè)定 在4. IV/電池與4. 2V/電池之間。另外，電池11的閑置時間未超過預設(shè)時間(例如MHR， 但不以此為限。請注意，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解到此實施例在未設(shè)定預設(shè)時間的情 形下，仍可實施)時，充電截止電壓Voff會相對于電池11的剩余容量百分比(RSOC)所落 入的電池剩余容量區(qū)間，而相對降低、提高或維持。如此，本實施例的電池充電方法主要在于隨著電池的實際閑置時間(idle time) 及剩余容量百分比(RSOC)的至少其中之一變動而調(diào)整適當?shù)某潆娊刂闺妷?，而且，充電?止電壓并非固定值，其會隨著電池11目前的狀態(tài)有所改變，進而增加電池11的充放電效 率。同時，本實施例的電池充電方法提供有自我學習的聰明型充電方式，此種充電方式會記 錄使用者的使用習慣，以對電池11的充電截止電壓做上修或下調(diào)，由以延長電池壽命。另 外，本實施例在決定了一充電截止電壓且電池亦充電達到該充電截止電壓后，可再依據(jù)圖3 所對應的實施例來依據(jù)電池健康度(SOH)以調(diào)整充電截止電流，亦即圖7所示的實施例可 與圖3所示的實施例結(jié)合，而成為另一實施例。請注意，盡管前述各實施例分別以三個電池容量區(qū)間、三個電池閑置期間以及三 個剩余容量區(qū)間為例，但本發(fā)明的實施亦可僅采用二個電池容量區(qū)間來調(diào)整充電截止電 流、二個電池閑置期間及/或二個剩余容量區(qū)間來調(diào)整充電截止電壓。如圖8所示，其為本 發(fā)明采用二個剩余容量區(qū)間來調(diào)整充電截止電壓的示意圖，由圖8可知，當剩余容量百分 比(RSOC)位于100%至50%區(qū)間時，充電截止電量隨著RSOC的減少而逐漸由4. 2V遞減至 4. IV ；而當剩余容量百分比(RSOC)位于50%至O%區(qū)間時，充電截止電量隨著RSOC的減少 而逐漸由4. IV遞增至4. 2V。由于本技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者可以依據(jù)本發(fā)明所揭示的三 個區(qū)間的各實施例，推導出二個區(qū)間或三個以上區(qū)間的實施方式，故于此即不再針對不同 的區(qū)間數(shù)目的實施加以贅述。但是，以上所述，僅為本發(fā)明最佳具體實施例的詳細說明與附圖，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修改皆可涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電池充電方法，其特征在于，提供給一控制電路執(zhí)行，借以決定一充電截止電 流，進而依據(jù)該充電截止電流對一電池充電，該方法包含利用該控制電路讀取一電池實際容量參數(shù)，該電池實際容量參數(shù)代表一電池實際容量 或該電池實際容量除以一電池設(shè)計容量后的百分比；利用該控制電路讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池容量區(qū)間，該些電池容量 區(qū)間包含一第一電池容量區(qū)間及一第二電池容量區(qū)間；利用該控制電路判斷該電池實際容量參數(shù)是否落于該第一或第二電池容量區(qū)間； 當該控制電路判斷該電池實際容量參數(shù)落于該第一電池容量區(qū)間時，依據(jù)一第一充電 截止電流對該電池充電；以及當該控制電路判斷該電池實際容量參數(shù)落于該第二電池容量區(qū)間時，依據(jù)一第二充電 截止電流對該電池充電；其中該第一與第二電池容量區(qū)間不同，且該第一充電截止電流小于該第二充電截止電流。
2.如權(quán)利要求1所述的電池充電方法，其特征在于，該多個電池容量區(qū)間更包含一第 三電池容量區(qū)間，且該方法進一步包含下列步驟利用該控制電路判斷該電池實際容量參數(shù)是否落于該第三電池容量區(qū)間；以及 當該控制電路判斷該電池實際容量參數(shù)落于該第三電池容量區(qū)間時，依據(jù)一第三充電 截止電流對該電池充電；其中該第一、第二與第三電池容量區(qū)間均不同，且該第一充電截止電流小于該第二充 電截止電流，該第二充電截止電流小于該第三充電截止電流。
3.—種電池充電方法，提供給一控制電路執(zhí)行，其特征在于，借以決定一充電截止電 壓，進而依據(jù)該充電截止電壓對一電池充電，該方法包含利用該控制電路記錄該電池的一實際閑置時間；利用該控制電路讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池閑置期間，該些電池閑置 期間包含一第一電池閑置期間及一第二電池閑置期間；利用該控制電路判斷該實際閑置時間是否落于該第一或第二電池閑置期間； 當該控制電路判斷該實際閑置時間落于該第一電池閑置期間時，依據(jù)一第一充電截止 電壓對該電池充電；以及當該控制電路判斷該電池實際容量落于該第二電池閑置期間時，依據(jù)一第二充電截止 電壓對該電池充電；其中該第一與第二閑置期間不同，且該第一充電截止電壓大于該第二充電截止電壓。
4.如權(quán)利要求3所述的電池充電方法，其特征在于，該第一充電截止電壓實質(zhì)固定的， 該第二充電截止電壓變動的。
5.如權(quán)利要求3所述的電池充電方法，其特征在于，該多個電池閑置期間更包含一第 三電池閑置期間，且該方法進一步包含下列步驟利用該控制電路判斷該實際閑置時間是否落于該第三電池閑置期間；以及 當該控制電路判斷該電池實際容量落于該第三電池閑置期間時，依據(jù)一第三充電截止 電壓對該電池充電；其中該第一、第二與第三閑置期間均不同，且該第一充電截止電壓大于該第二充電截止電壓，該第二充電截止電壓大于該第三充電截止電壓。
6.一種電池充電方法，提供給一控制電路執(zhí)行，其特征在于，借以決定一充電截止電 壓，進而依據(jù)該充電截止電壓對一電池充電，該方法包含利用該控制電路讀取一電池剩余容量參數(shù)，該電池剩余容量參數(shù)代表一電池剩余容量 或該電池剩余容量除以一電池實際容量后的百分比；利用該控制電路讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池剩余容量區(qū)間，該些電池 剩余容量區(qū)間包含一第一剩余容量區(qū)間及一第二剩余容量區(qū)間；利用該控制電路判斷該電池剩余容量參數(shù)是否落于該第一或第二剩余容量區(qū)間； 當該控制電路判斷該電池剩余容量參數(shù)落于該第一剩余容量區(qū)間時，依據(jù)一第一充電 截止電壓對該電池充電；以及當該控制電路判斷該電池剩余容量參數(shù)落于該第二剩余容量區(qū)間時，依據(jù)一第二充電 截止電壓對該電池充電；其中該第一與第二剩余容量區(qū)間不同，且該第一與第二充電截止電壓不同。
7.如權(quán)利要求6所述的電池充電方法，其特征在于，該多個電池剩余容量區(qū)間更包含 一第三剩余容量期間，且該方法進一步包含下列步驟利用該控制電路判斷該電池剩余容量參數(shù)是否落于該第三剩余容量期間；以及 當該控制電路判斷該電池剩余容量參數(shù)落于該第三剩余容量區(qū)間時，依據(jù)一第三充電 截止電壓對該電池充電；其中該第一、第二與第三剩余容量區(qū)間均不同，且該第一、第二與第三充電截止電壓中 至少二者不同。
8.—種電池充電方法，其特征在于，提供給一控制電路執(zhí)行，借以決定一充電截止電 壓，進而依據(jù)該充電截止電壓對一電池充電，該方法包含利用該控制電路讀取一電池狀態(tài)參數(shù)，該電池狀態(tài)參數(shù)包含一實際閑置時間及一電池 剩余容量參數(shù)的至少其中之一；利用該控制電路讀取一預設(shè)規(guī)則，該預設(shè)規(guī)則定義多個電池狀態(tài)區(qū)間，該多個電池狀 態(tài)區(qū)間指多個電池閑置期間及/或多個電池剩余容量區(qū)間，該多個電池狀態(tài)區(qū)間包含一第 一狀態(tài)區(qū)間及一第二狀態(tài)區(qū)間；利用該控制電路判斷該電池狀態(tài)參數(shù)是否落于該第一或第二狀態(tài)區(qū)間； 當該控制電路判斷該電池狀態(tài)參數(shù)落于該第一狀態(tài)區(qū)間時，依據(jù)一第一充電截止電壓 對該電池充電；以及當該控制電路判斷該電池狀態(tài)參數(shù)落于該第二狀態(tài)區(qū)間時，依據(jù)一第二充電截止電壓 對該電池充電；其中該第一與第二狀態(tài)區(qū)間不同，且該第一與第二充電截止電壓不同。
9.如權(quán)利要求8所述的電池充電方法，其特征在于，該多個電池狀態(tài)區(qū)間更包含一第 三狀態(tài)區(qū)間，且該方法進一步包含下列步驟利用該控制電路判斷該電池狀態(tài)參數(shù)是否落于該第三狀態(tài)區(qū)間；以及 當該控制電路判斷該電池狀態(tài)參數(shù)落于該第三狀態(tài)區(qū)間時，依據(jù)一第三充電截止電壓 對該電池充電；其中該第一、第二與第三狀態(tài)區(qū)間均不同，且該第一、第二與第三充電截止電壓中至少二者不同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池充電方法，用以提升電池壽命；本發(fā)明的電池充電方法主要在于隨著電池剩余容量及閑置時間等至少其中的一變動而調(diào)整適當?shù)某潆娊刂闺妷?，而且，充電截止電壓并非固定值，其會隨著電池當前的狀態(tài)有所改變，進而增加電池的充電效率；另外，本發(fā)明另提供了一種隨著電池的實際容量變動而調(diào)整適當?shù)某潆娊刂闺娏鞯某潆姺椒?。電路實現(xiàn)成本低，只需改變軟件的充電法則、可延長電池的壽命及充電方法更為安全。
文檔編號H01M10/44GK102148410SQ20101011174
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者傅志仁, 陳明達, 陳泰宏, 黃國彰 申請人:新普科技股份有限公司