1.本技術(shù)涉及電池，特別是涉及一種電池健康狀態(tài)檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

2.目前隨著人們對電池應(yīng)用的需求不斷增加，對電池容量與壽命(即電池可充放電次數(shù))的精確掌握也更加重視。傳統(tǒng)的電池壽命的檢測方法是透過對電池完整充放電實現(xiàn)的。然而此檢測方法耗費太大的測試時間與成本，有時難以執(zhí)行于商業(yè)應(yīng)用上。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

3.本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種電池健康狀態(tài)檢測方法，包含以下步驟：對電池進(jìn)行短暫的充電或放電；在電池充電或放電過程中，測量電池在第一時間點的第一電壓值；在電池充電或放電過程中，測量電池在第二時間點的第二電壓值；計算第二電壓值與第一電壓值的一電壓差值；計算第二時間點與第一時間點的一時間差值；以及將時間差值除以電壓差值，以計算出老化參數(shù)。
4.在一實施方案中，所述電池健康狀態(tài)檢測方法還包含以下步驟：對電池進(jìn)行多次充放電循環(huán)；在特定的幾個充放電循環(huán)次數(shù)后，測量并計算電池的老化參數(shù)，獲得電池的老化參數(shù)與充放電循環(huán)次數(shù)的數(shù)據(jù)；以及計算電池的老化參數(shù)與電池的充放電循環(huán)次數(shù)的關(guān)系，以產(chǎn)生第一關(guān)系數(shù)據(jù)。
5.在一實施方案中，所述電池健康狀態(tài)檢測方法還包含以下步驟：測量電池進(jìn)行每次充放電循環(huán)的電池容量；將每次充放電循環(huán)的電池容量除以電池的初始容量，以計算出的電池健康狀態(tài)；以及計算電池的充放電循環(huán)次數(shù)與電池健康狀態(tài)的關(guān)系，以產(chǎn)生第二關(guān)系數(shù)據(jù)。
6.在一實施方案中，所述電池健康狀態(tài)檢測方法還包含以下步驟：測量待測電池的老化參數(shù)；基于第一關(guān)系數(shù)據(jù)，依據(jù)待測電池的老化參數(shù)，以計算待測電池目前累積的充放電循環(huán)次數(shù)；以及基于第二關(guān)系數(shù)據(jù)，依據(jù)所計算的電池充放電循環(huán)次數(shù)，以計算對應(yīng)的電池健康狀態(tài)。
7.另外，本技術(shù)提供一種電池健康狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包含充放電電路、測量電路以及運算電路。充放電電路配置以對電池進(jìn)行脈沖充電或放電。測量電路連接電池。測量電路配置以測量電池在充放電過程中選取的兩個時間點，分別表示為第一時間點以及第二時間點，并測量第一時間點的第一電壓值以及第二時間點的第二電壓值。運算電路連接充放電電路以及測量電路。運算電路計算第二電壓值與第一電壓值的一電壓差值，計算第二時間點與第一時間點的一時間差值，將時間差值除以電壓差值，以計算出電池的老化參數(shù)。
8.在一實施方案中，充放電電路對電池進(jìn)行多次充放電循環(huán)，在累積特定的充放電循環(huán)次數(shù)后，檢測的電池健康狀態(tài)，將電池進(jìn)行脈沖充電或放電，運算電路計算電池在特定的充放電循環(huán)次數(shù)時的老化參數(shù)，獲得電池的老化參數(shù)與充放電循環(huán)次數(shù)的數(shù)據(jù)，計算電池的老化參數(shù)與電池的充放電循環(huán)次數(shù)的關(guān)系，以產(chǎn)生第一關(guān)系數(shù)據(jù)。
9.在一實施方案中，測量電路測量電池每次充放電循環(huán)的電池容量，運算電路將每次充放電循環(huán)的電池容量除以電池的初始容量，以計算出的電池健康狀態(tài)，計算電池的充放電循環(huán)次數(shù)與電池健康狀態(tài)的關(guān)系，以產(chǎn)生第二關(guān)系數(shù)據(jù)。
10.在一實施方案中，測量電路測量待測電池的電壓與時間數(shù)據(jù)，運算電路計算待測電池的老化參數(shù)，接著基于第一關(guān)系數(shù)據(jù)，依據(jù)電池的老化參數(shù)，以計算待測電池目前累積的充放電循環(huán)次數(shù)，基于第二關(guān)系數(shù)據(jù)以計算待測電池目前累積的充放電循環(huán)次數(shù)所對應(yīng)的電池健康狀態(tài)。
11.如上所述，所述電池健康狀態(tài)檢測系統(tǒng)及方法，其采用不同于傳統(tǒng)的電池測量方式，不需要經(jīng)過完整充放電，僅需要短暫的放電或充電測量，取得電池的電壓與時間數(shù)據(jù)，計算老化參數(shù)，再利用已知的老化關(guān)系式，即可估算出電池當(dāng)前的電池健康狀態(tài)。本技術(shù)技術(shù)之商業(yè)價值在于能在短時間內(nèi)估算電池健康狀態(tài)，以提供電池還能使用多久的剩余壽命的信息(電池剩余壽命的評估)，取代傳統(tǒng)完整充放電的檢測方式，大量降低測試成本，對電池提供有效數(shù)據(jù)，使電池再造后之效益最大化。
12.為使能更進(jìn)一步了解本技術(shù)的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本技術(shù)的詳細(xì)說明與圖式，然而所提供的圖式僅用于提供參考與說明，并非用來對本技術(shù)加以限制。
附圖說明
13.圖1為本技術(shù)實施例的電池健康狀態(tài)檢測方法的測量電池數(shù)據(jù)以及計算老化參數(shù)的步驟流程圖。
14.圖2為本技術(shù)實施例的電池健康狀態(tài)檢測方法的計算電池健康狀態(tài)的關(guān)系式的步驟流程圖。
15.圖3為本技術(shù)實施例的電池健康狀態(tài)檢測方法的測量待測電池與利用關(guān)系式評估待測電池健康狀態(tài)的步驟流程圖。
16.圖4為本技術(shù)實施例的電池健康狀態(tài)檢測系統(tǒng)的方塊圖。
具體實施方式
17.以下是通過特定的具體實施例來說明本技術(shù)的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所公開的內(nèi)容了解本技術(shù)的優(yōu)點與效果。本技術(shù)可通過其他不同的具體實施例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本技術(shù)的構(gòu)思下進(jìn)行各種修改與變更。另外，本技術(shù)的附圖僅為簡單示意說明，并非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進(jìn)一步詳細(xì)說明本技術(shù)的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，但所公開的內(nèi)容并非用以限制本技術(shù)的保護范圍。另外，本文中所使用的術(shù)語“或”，應(yīng)視實際情況可能包含相關(guān)聯(lián)的列出項目中的任一個或者多個的組合。
18.請參閱圖1和圖4，其中圖1為本技術(shù)實施例的電池健康狀態(tài)檢測方法的測量電池數(shù)據(jù)以及計算老化參數(shù)的步驟流程圖；圖4為本技術(shù)實施例的電池健康狀態(tài)檢測系統(tǒng)的方塊圖。
19.本實施例的電池健康狀態(tài)檢測方法可包含如圖1所示的步驟s103至s115，其可由如圖4所示的電池健康狀態(tài)檢測系統(tǒng)所包含的充放電電路10、測量電路20以及運算電路30執(zhí)行，在此僅舉例說明，本技術(shù)不以此為限。實務(wù)上，本文步驟可替換為其他電路組件執(zhí)行，
且可依據(jù)實際需求適當(dāng)調(diào)整步驟執(zhí)行順序或內(nèi)容。
20.首先，執(zhí)行步驟s103至s107，以測量電池100的數(shù)據(jù)。
21.在步驟s103，利用充放電電路10連接電池100以對電池100進(jìn)行健康狀態(tài)檢測脈沖充電或放電。
22.在步驟s105，在電池100充電或放電過程中，利用測量電路20連接或接觸電池100以測量電池100在第一時間點的第一電壓值。
23.在步驟s107，在電池100充電或放電過程中，利用測量電路20測量電池100在第二時間點的第二電壓值。
24.在測量電池100的數(shù)據(jù)之后，執(zhí)行步驟s109至s115，以計算電池的老化參數(shù)。
25.在步驟s109，利用運算電路30連接測量電路20，計算電池100充電或放電時的第二電壓值與第一電壓值的差值，得到一電壓差值。
26.在步驟s111，利用運算電路30計算第二時間點與第一時間點的差值，得到一時間差值。
27.在步驟s113，利用運算電路30將前述時間差值除以電壓差值。
28.在步驟s115，在前述運算后，取得運算結(jié)果之電池100的老化參數(shù)。
29.舉例而言，利用運算電路30計算電壓隨時間變化的斜率倒數(shù)，以取得老化參數(shù)：
[0030][0031]
其中，a代表老化參數(shù)，δt代表第二時間點與第一時間點的時間差值，δv代表第二電壓值與第一電壓值的電壓差值，t2代表第二時間點，t1代表第一時間點，v2代表第二電壓值，v1代表第一電壓值。
[0032]
請參閱圖1、圖2和圖4，其中圖1為本技術(shù)實施例的電池健康狀態(tài)檢測方法的測量電池數(shù)據(jù)以及計算老化參數(shù)的步驟流程圖；圖2為本技術(shù)實施例的電池健康狀態(tài)檢測方法的計算電池健康狀態(tài)的關(guān)系式的步驟流程圖；圖4為本技術(shù)實施例的電池健康狀態(tài)檢測系統(tǒng)的方塊圖。
[0033]
本實施例的電池健康狀態(tài)檢測方法可包含如圖2所示的步驟s201至s215，其可由如圖4所示的電池健康狀態(tài)檢測系統(tǒng)所包含的充放電電路10、測量電路20以及運算電路30執(zhí)行。其中，步驟s203可包含前述步驟s103至s107，而步驟s205可包含前述步驟s109至s115。
[0034]
在步驟s201：對電池進(jìn)行充放電循環(huán)(cycle)。在本文中，電池100執(zhí)行完一次完全的充電與一次完全的放電，完成一次/一個充放電循環(huán)。
[0035]
在步驟s203，測量電池100的數(shù)據(jù)。
[0036]
在步驟s205，測量到的電池100的數(shù)據(jù)以計算老化參數(shù)。
[0037]
在步驟s207，利用運算電路30計算電池100的老化參數(shù)與電池充放電循環(huán)次數(shù)的關(guān)系，以產(chǎn)生第一關(guān)系數(shù)據(jù)例如第一關(guān)系式。
[0038]
在步驟s209，利用運算電路30，測量電池100每次充放電循環(huán)的電池容量(capacity)。前述步驟s209可以使用廠商提供的電池充放電循環(huán)次數(shù)與電池容量數(shù)據(jù)代替。
[0039]
在步驟s211，利用運算電路30，依據(jù)電池100的目前電池容量與初始容量，計算出
電池健康狀態(tài)，以下列公式表示：
[0040][0041]
其中，soh代表電池健康狀態(tài)(state of health)，cp代表電池容量，cy代表充放電循環(huán)次數(shù)(n次)，n為整數(shù)值。
[0042]
在步驟s215，利用運算電路30計算電池100的充放電循環(huán)次數(shù)與電池100的電池健康狀態(tài)的關(guān)系，以產(chǎn)生第二關(guān)系數(shù)據(jù)例如第二關(guān)系式。
[0043]
在執(zhí)行完上述步驟s201至s215之后，可取得電池100的老化參數(shù)與電池100的充放電循環(huán)次數(shù)的第一關(guān)系數(shù)據(jù)例如第一關(guān)系式，以及取得電池100的充放電循環(huán)次數(shù)與電池100的電池健康狀態(tài)的第二關(guān)系數(shù)據(jù)例如第二關(guān)系式，這些可作為評估與電池100相同型態(tài)的待測電池(例如但不限于廢棄電池)的電池健康狀態(tài)的參考依據(jù)，如下詳細(xì)說明。
[0044]
請參閱圖1至圖4，其中圖3為本技術(shù)實施例的電池健康狀態(tài)檢測方法的測量待測電池與利用關(guān)系式評估待測電池健康狀態(tài)的步驟流程圖。
[0045]
本實施例的電池健康狀態(tài)檢測方法可包含如圖3所示的步驟s301至s311，以基于上述已知信息，以評估待測電池的健康狀態(tài)。
[0046]
在步驟s301，取得待測電池，例如但不限于回收廢棄電池。
[0047]
在步驟s303，如上述執(zhí)行步驟s103至s115相同方式以測量待測電池的老化參數(shù)。
[0048]
在步驟s305，利用運算電路30基于第一關(guān)系式，依據(jù)老化參數(shù)(例如將待測電池的老化參數(shù)代入第一關(guān)系式)，以在步驟s307計算待測電池目前累積的充放電循環(huán)次數(shù)。
[0049]
在步驟s309，利用運算電路30基于第二關(guān)系式，將待測電池的充放電循環(huán)次數(shù)代入第二關(guān)系式，在步驟s311中計算出電池健康狀態(tài)。
[0050]
綜上所述，本技術(shù)提供一種電池健康狀態(tài)檢測系統(tǒng)及方法，其采用不同于傳統(tǒng)的電池測量方式，不需要經(jīng)過完整充放電，僅需要短暫的放電或充電測量，取得電池的電壓與時間數(shù)據(jù)，計算老化參數(shù)，再利用已知的老化關(guān)系式，即可估算出當(dāng)前的電池健康狀態(tài)。本技術(shù)技術(shù)之商業(yè)價值在于能在短時間內(nèi)估算電池健康狀態(tài)，以提供電池還能使用多久的剩余壽命的信息(電池剩余壽命的評估)，取代傳統(tǒng)完整充放電的檢測方式，大量降低測試成本，對電池提供有效數(shù)據(jù)，使電池應(yīng)用之效益最大化。
[0051]
以上所公開的內(nèi)容僅為本技術(shù)的可選可行實施例，并非因此局限本技術(shù)的權(quán)利要求書，所以凡是運用本技術(shù)說明書及圖式內(nèi)容所做的等效技術(shù)變化，均包含于本技術(shù)的權(quán)利要求書內(nèi)。

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