电池充电系统及电池充电方法技术方案

一种电池充电系统以及一种电池充电方法，该电池充电系统包含一控制单元、一充电单元及一测量单元。该控制单元用以产生及输出一控制信号。该充电单元耦接该控制单元及一电池。该充电单元用以接收该控制信号并根据该控制信号产生一充电电流，且输出该充电电流以对该电池充电。该测量单元耦接该电池及该控制单元。该测量单元用以测量该电池输出的一电池电压，并输出一测量信号予该控制单元。该测量信号是对应于该电池电压。

Battery charging system and method

The battery charging system includes a control unit, a charging unit and a measuring unit. The control unit is used to generate and output a control signal. The charging unit is coupled with the control unit and a battery. The charging unit receives the control signal and generates a charging current according to the control signal, and outputs the charging current to charge the battery. The measuring unit is coupled with the battery and the control unit. The measuring unit is used for measuring a battery voltage output by the battery and outputting a measuring signal to the control unit. The measurement signal is corresponding to the battery voltage.

【技术实现步骤摘要】
电池充电系统及电池充电方法
本专利技术关于一种电池充电系统，特别涉及一种可根据电池的内阻值调整充电电流的电池充电系统。
技术介绍
充电电池常用于便携装置中，例如笔记本电脑、手机、平板电脑等，皆可见其应用。目前有些充电电池已可承受较大的充电电流，以支援快速充电。举例而言，若对电池施加较大的充电电流，可实现快速充电，从而可提高使用上的便利度。然而，若对电池施加较大的充电电流，可能加速电池的老化。若电池的老化程度已达预定程度，仍施予较大的快速充电的电流，将会缩短电池的整体使用寿命。若要避免电池寿命缩短，可对电池施加较小的充电电流，以执行一般速度充电，此虽可避免电池过快老化及延长电池寿命，但又可能导致充电过慢，让使用者感到不便。
技术实现思路
有鉴于上述充电速度及电池老化速度难以兼顾的工程难题，以下实施例提出了解决方案。根据实施例，可提供一种电池充电系统，包含控制单元、充电单元及测量单元。该控制单元用以产生及输出一控制信号。该充电单元耦接该控制单元及一电池，该充电单元用以接收该控制信号并根据该控制信号产生一充电电流，并且输出该充电电流以对该电池充电。该测量单元耦接该电池及该控制单元，用以测量该电池输出的一电池电压，并输出一测量信号予该控制单元，该测量信号是对应于该电池电压。根据实施例，可提供一种电池充电方法，用于电池充电系统，该电池充电系统包含控制单元、充电单元及测量单元。该方法包含该控制单元产生控制信号；该充电单元接收该控制信号且据以输出充电电流至电池；该电池输出电池电压至该测量单元；及该测量单元输出测量信号至该控制单元，其中该测量信号对应于该电池电压。根据实施例提供的电池充电系统及电池充电方法，可达到兼顾电池的充电速度，及避免电池过快老化的工程技术效果。附图说明图1是实施例的电池充电系统的示意图。图2是图1的电池充电系统的操作波形图。图3是图1的充电电流的波形变化示意图。图4是图1的电池充电系统的电池充电方法的流程图。附图标记说明：100电池充电系统110控制单元120充电单元130测量单元BAT电池Rb内阻值Ic充电电流Sc控制信号Vb电池电压Sb测量信号210、220曲线T1、T2、T3、T4、T31、时段T32、T33、T34、T35400电池充电方法410至435步骤具体实施方式图1是实施例的电池充电系统100的示意图。电池充电系统100可包含控制单元110、充电单元120及测量单元130。控制单元110可用以产生控制信号Sc，且由控制单元110的第一端输出。充电单元120可用以根据控制信号Sc产生充电电流Ic。充电单元120的第一端可耦接于控制单元110的第一端，以接收控制信号Sc，充电单元120的第二端可耦接于电池BAT的第一端，以输出充电电流Ic而对电池BAT充电。测量单元130的第一端可耦接于电池BAT的第二端，以测量电池BAT输出的电池电压Vb，测量单元130的第二端可耦接于控制单元110的第二端，以输出测量信号Sb。测量信号Sb可对应于电池电压Vb，控制单元110可通过接收测量信号Sb得知电池电压Vb。根据实施例，控制单元110可根据测量信号Sb，求得电池BAT的内阻值Rb，且控制单元110可根据所得的内阻值Rb，设定控制信号Sc。举例而言，若控制单元110计算得知电池BAT的内阻值Rb未达预定值，表示电池BAT的电芯的老化程度还不严重，控制单元110可设定控制信号Sc，从而不降低或提高提高充电单元120输出的充电电流Ic。反之，若控制单元110计算得知电池BAT的内阻值Rb已达预定值，则表示电池BAT的电芯的老化已达预定程度，故控制单元110可设定控制信号Sc，从而不提高或降低充电单元120输出的充电电流Ic。后文将另有举例说明。如图1所示，控制单元110、充电单元120、电池BAT及测量单元130可构成闭回路系统，控制单元110可持续通过测量信号Sb监控电池BAT的内阻值Rb，据以设定及调整控制信号Sc，从而决定充电电流Ic。图2是实施例中，图1的电池充电系统100的操作波形图。图2的横轴可为时间轴，单位可例如为毫秒(millisecond，msec)，纵轴可对应于电压值及电流值，单位可例如为毫安培(mA)及毫伏特(mV)。充电电流Ic可根据控制信号Sc，而于时间轴形成电流波形，如曲线210所示。当充电电流Ic变化，电池电压Vb可于时间轴形成电压波形，如曲线220所示。控制单元110可根据电流波形及电压波形求得电池BAT的内阻值Rb，及根据内阻值Rb设定控制信号Sc。图2中，时段T1可为起始操作，控制单元110通过控制信号Sc，控制充电单元120使充电电流Ic拉升到预定值，例如(但不限于)约2000毫安培。时段T2中，可测量电池BAT的内阻值Rb，控制单元110通过控制信号Sc，控制充电单元120使充电电流Ic的电流值于时间轴具有振荡波形。时段T2中，充电电流Ic的电流波形，可例如为弦波、三角波、方波，或由重复的特定波形组成的波形。时段T3可对应于充电电流Ic的振荡波形的预定周期，例如，曲线210由波谷至波谷的周期，或曲线210由波峰至波峰的周期。于时段T3中，充电电流Ic具有电流最大值Imax及电流最小值Imin，电池电压Vb具有电压最大值Vmax及电压最小值Vmin，电池BAT的内阻值Rb可根据电压最大值Vmax、电压最小值Vmin、电流最大值Imax及电流最小值Imin求得，例如可表示为Rb＝f(Imax,Imin,Vmax,Vmin)，此处的f()可为函数的表示式。根据另一实施例，内阻值Rb可正比于电压最大值Vmax及电压最小值Vmin的差值，及电流最大值Imax及电流最小值Imin的差值的商值，换言之，内阻值Rb可表示为Rb∝(Vmax-Vmin)/(Imax-Imin)。举例而言，内阻值Rb可用下列数学式得到：Rb＝(Vmax-Vmin)/(Imax-Imin)。如上文所述，控制单元110算出电池BAT的内阻值Rb后，可监控内阻值Rb是否过高，从而对应地设定控制信号Sc。第1表是实施例中，于曲线210的四个周期内，监控电池电压Vb及充电电流Ic，并实时计算出内阻值Rb，所记录的表格。(第1表)第1表仅为举例，实施例并不限于只可监控四个周期，举例而言，若时段T2包含充电电流Ic的电流波形的20个周期，则第1表亦可持续监控20个周期。图1的数字只是用以举例说明应用的原理，并非用以限定本专利技术的实施例或实测结果。如上文，计算出的内阻值Rb若已达到预定值，则表示电池BAT的电芯的老化已达预定程度，故可调整控制信号Sc，以使充电电流Ic保持于较低值，或从高电流值调降。所述的预定值，可例如(但不限于)80毫欧姆，或根据电池的型号及测试结果予以设定。第2表是实施例中，控制单元110根据其计算求得的内阻值Rb，设定控制信号Sc的操作说明表。(第2表)第2表中，第一电流值可例如为标准充电电流值或比标准充电电流值还低的充电电流值，且第二电流值可例如为快速充电电流值，其中，第一电流值可小于第二电流值。根据实施例，时段T2内，充电电流Ic的波形的改变频率不宜过高，换言之，时段T3对应的周期不宜过短。若充电电流Ic的电流波形的周期过短，则电池电压Vb的变动不易反映离子嵌入电芯的情况，可能使控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池充电系统，其特征在于，该电池充电系统包含：一控制单元，用以产生及输出一控制信号；一充电单元，耦接该控制单元及一电池，该充电单元用以接收该控制信号并根据该控制信号产生一充电电流，且输出该充电电流以对该电池充电；及一测量单元，耦接该电池及该控制单元，用以测量该电池输出的一电池电压，并输出一测量信号予该控制单元，该测量信号是对应于该电池电压。

【技术特征摘要】
2018.05.03 TW 1071149591.一种电池充电系统，其特征在于，该电池充电系统包含：一控制单元，用以产生及输出一控制信号；一充电单元，耦接该控制单元及一电池，该充电单元用以接收该控制信号并根据该控制信号产生一充电电流，且输出该充电电流以对该电池充电；及一测量单元，耦接该电池及该控制单元，用以测量该电池输出的一电池电压，并输出一测量信号予该控制单元，该测量信号是对应于该电池电压。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该控制单元更用以根据该测量信号求得该电池的一内阻值，并根据该内阻值设定该控制信号。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该充电电流是根据该控制信号而于一时间轴形成一电流波形，该电池电压于该时间轴形成一电压波形；及该控制单元更用以根据该电流波形及该电压波形求得该电池的一内阻值，及根据该内阻值设定该控制信号。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该充电电流根据该控制信号而于一时间轴形成一电流波形，于该电流波形的一预定周期中，该充电电流具有一电流最大值及一电流最小值，及该电池电压具有一电压最大值及一电压最小值；及该控制单元更用以根据该电压最大值、该电压最小值、该电流最大值及该电流最小值求得该电池的一内阻值，及根据该内阻值设定该控制信号。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该充电电流根据该控制信号而于一时间轴形成一电流波形，于该电流波形的一预定周期中，该充电电流具有一电流最大值及一电流最小值，及该电池电压具有一电压最大值及一电压最小值；该控制单元更用以根据该电压最大值、该电压最小值、该电流最大值及该电流最小值求得该电池的一内阻值，及根据该内阻值设定该控制信号；其中该内阻值是正比于该电压最大值及该电压最小值的差值，及该电流最大值及该电流最小值的差值的商值。6.如权利要求3、4或5所述的系统，其特征在于，该电流波形是一弦波、一三角波、一方波、或一由重复的特定波形组成的波形。7.如权利要求2、3、4或5所述的系统，其特征在于，该控制单元是根据该内阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：李易玹，吕学正，曾世丰，柯俊伟，游志强，
申请(专利权)人：和硕联合科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71