[发明专利]一种量测电池电压的电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种量测电池的真实电压的电路及方法，借以做为电池是否充饱电的依据，特别涉及一种量测电池电压的电路和方法。

背景技术

在科技高度发达的现代，人们高度依赖于各类可携式电子产品，如：手机、笔记型电脑、平板电脑、PDA、mp3/mp4播放器等。在日常生活中，人们几乎每天都需使用上述物品，以进行工作、休闲、或是通讯联系等大小琐事。故，这类电子产品已可谓人类生活中不可或缺的必需品。

为了让这些可携式电子产品可以在携带外出时能顺利地操作，充电电池是最关键的零件。电池的续航力越长，使用者进行充电的频率即越低，进而利于使用者的携带。是以，电池续航力的优劣往往是决定产品市占率的要素之一。

在传统的充电电池中，如锂电池或铅酸电池等，均是以电池电压做为判断电池容量多寡的依据，在充电过程中，也是以所测量到的电池电压作为电池是否充饱的依据。因此，电池电压量测的准确性关系到电池续航力及寿命的长短。

电池的输入阻抗(Ri)是电池的一个关键特性，输入阻抗会随电池的使用时间而逐渐增大，即为俗称的电池老化。电池老化程度愈大，则充饱电后的电池续航力就愈低。详言之，输入阻抗对续航力的影响原因是如下所述。

假设充电中的充电电流为Ic，此充电电流在输入阻抗上会产生一个电压降Vi(Vi＝Ic×Ri)，其中，Vi可称为虚拟电压，在充电电流Ic的存在下，由仪器所测量到的电池电压V_B＝Vi+V_B(tr)，其中，V_B(tr)即为电池的真实电压。

若以测量到的V_B电压作为是否充饱电的依据，则充饱电后电池的真实电压为V_B(tr)＝V_B-Vi。换言之，电池的真实电压会比预设的充饱电压值为低，故此电池其实并未充饱电，导致其续航力的降低。上述即为电池续航力不足、及电池老化的最主要原因，当输入阻抗Ri愈大，续航力则愈低。因此，倘若能在充电过程中准确地测量到电池的真实电压值(V_B(tr))，并作为是否充饱电的依据，即不会受到输入阻抗Ri的影响，从而将电池完全地充饱。

另外，除了输入阻抗Ri外，实际的等效输入阻抗是由电容Ci和输入阻抗Ri串并联而成的，故虚拟电压Vi在停止充电时会存在一段期间，而此等效输入阻抗也因电池老化程度不同或充电参数不同而有所差异。为了量测到真实电压，遂发展出一种充电模式，其是采取充电-停止充电-放电-停止放电的四个步骤后量测电池电压，以利在开始侦测电池电压前利用放电来消除虚拟电压Vi。然而，由于虚拟电压Vi、电容Ci的变异难以预估，故若欲利用连续的放电时间和电流值，准确地将虚拟电压Vi刚好放完，且在不浪费电池本身的电量下，测量到电池的真实电压，是相当困难的。

由上述可知，在现有的电池电压的侦测技术中，仍存在许多困难及缺点，尚待克服。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种量测电池电压的电路和方法，其可准确地量测到电池的真实电压，并做为是否充饱电的依据，借以提升电池的续航力，而不受电池老化的影响。

本发明量测电池电压的方法是：

一种量测电池电压的方法，其特征在于，其步骤包括：利用一充电电源对一电池进行一充电；停止充电；借由一控制电路对该电池进行数次脉冲放电；利用该控制电路记录每次脉冲放电停止后的当次稳定电压值P(n)；借由该控制电路比较该当次稳定电压值P(n)与前次稳定电压值P(n-1)的差异是否小于一默认值；若小于该默认值，则由该控制电路判定虚拟电压已放电完毕，进而定义该当次稳定电压值P(n)为一电池真实电压，以做为该电池电压是否充饱的依据。

前述的量测电池电压的方法，其中记录所述当次稳定电压值P(n)的步骤包含：利用该控制电路在该次脉冲放电停止后连续侦测电压值；借由该控制电路比较当次侦测到的电压V(n)与前次侦测到的电压V(n-1)的差异是否小于一第二默认值；若小于该第二默认值，则定义该当次侦测到的电压V(n)为该当次稳定电压P(n)。

前述的量测电池电压的方法，其中数次脉冲放电中的第一次脉冲放电时间，是根据每一次充电循环中脉冲放电次数的多寡调整，借以缩短充电时间而提高效率。

前述的量测电池电压的方法，其中记录该当次稳定电压值P(n)的步骤包含在停止放电后等待特定时间再量测电压值。

本发明用以量测电池电压的电路是：