电池内阻计算方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电池技术，特别是一种电池内阻计算方法。
【背景技术】
[0002] 为能准确对电池进行控制，需要合理地估算出电池的电量，而估算电池电量的主 要因素之一，便是电池的内阻。上述电池内阻会成为估算电池电量的主要因素之一，是由于 电池内阻会随着电池老化而提高，因此，无法单纯的以电池生产时的电池内阻，来估算电池 电量，以避免电量估算的误差。
[0003] 由此可见，现有的方式显然仍存在不便与缺陷，而有待改进。为了解决上述问题， 相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来仍未发展出适当的解决方案。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种电池内阻计算方法，以改善现有技术的上 述问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种电池内阻计算方法，此方法包含以下步骤： 于第一阶段判断电池的放电是否达到定电流放电状态，以取得定电流放电的电流；若电池 的放电达到定电流放电状态，则于第二阶段持续定电流放电至预设放电时间之后，判断电 池的放电是否截止，以取得电池的截止电压；若电池的放电已截止，则进入第三阶段，经过 预设静置时间后，判断电池的电压是否恢复至稳态电压；以及根据稳态电压、截止电压及定 电流放电的电流以计算电池的电池内阻。
[0006] 本发明的技术效果在于：
[0007] 本发明通过提供一种电池内阻计算方法，以即时计算出电池内阻来估算电池电 量，以避免电量估算的误差。
[0008] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0009] 图1为依照本发明一实施方式的一种电池内阻计算方法的流程图；
[0010] 图2为依照本发明另一实施例的一种如图1所示的电池内阻计算方法的详细步骤 示意图；
[0011] 图3为依照本发明再一实施例的一种如图1所示的电池内阻计算方法的详细步骤 示意图；
[0012] 图4为依照本发明又一实施例的一种如图1所示的电池内阻计算方法的详细步骤 示意图。
[0013] 其中，附图标记
[0014] 1000 :方法
[0015] 1100、1200、1300、1400 :步骤
[0016] 1110 ~1160:步骤
[0017] 1210 ~1260:步骤
[0018] 1310 ~1350:步骤
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
[0020] 为了使
【发明内容】
的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施形式与具体实 施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式 中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺 序。然而，亦可利用其他具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
[0021] 除非本说明书另有定义，此处所用的科学与技术词汇的含义与本发明所属技术领 域技术人员所理解与惯用的意义相同。根据惯常的作业方式，附图中各种特征与元件并未 依比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与元件。此外， 在不同图间，以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。
[0022] 为了解本发明的技术特征，先行介绍本发明所检测的电池的状况。此电池在放电 电流不同的状况下，虽然放电截止电压相同，然而，实际对电池的放电深度不同。上述状况 的成因，是由于电池内阻造成了电池压降，此电池压降会随着放电电流变大而增大。当电池 放电截止并静置一段时间后，电池会缓缓回到开路电压，电池回复的开路电压会随放电电 流的差异而有所不同，举例来说，倘若放电电流越大，则电池回复的开路电压会越高。
[0023] 为了避免不同的负载电流，影响每次电池的放电量，进而影响电池电量估算的精 准度。在电池放电时，可加入内阻补偿功能，让电池维持固定的放电深度。上述内阻补偿功 能是在电池电压达到放电截止电压时，将目前电池电压加上内阻造成的压降，来估测目前 电池合理的开路电压值。一旦推估的开路电压值达到放电截止电压，才停止对电池放电。
[0024] 若电池管理系统欲实现上述内阻补偿功能，电池管理系统必须有一套机制，在电 池使用中的状况下，即时地计算与更新电池内阻值。综上所述，为即时计算出电池内阻来估 算电池电量，以避免电量估算的误差，本发明提出一种电池内阻计算方法，说明如后。
[0025] 图1为依照本发明一实施方式的一种电池内阻计算方法的流程图。如图所示，电 池内阻计算方法1000包含以下步骤：
[0026] 步骤1100 :于第一阶段判断电池的放电是否达到定电流放电状态；步骤1200 :若 电池的放电达到定电流放电状态，则于第二阶段持续定电流放电至预设放电时间之后，判 断电池的放电是否截止，以取得电池的截止电压；步骤1300 :若电池的放电已截止，则进入 第三阶段，经过预设静置时间后，判断电池的电压是否恢复至稳态电压；以及步骤1400 :若 电池的电压已恢复至稳态电压，则于第四阶段根据稳态电压、截止电压及定电流放电的电 流以计算电池的电池内阻。
[0027] 请参阅步骤1100,此步骤的用意在于判断电池是否处于定电流放电状态，若电池 的放电电流太小，将导致电池内阻计算方法1000无法有效进行计算，而造成计算误差。因 此，第一阶段时，检测电池的放电电流与电池电压，并判断电池的目前放电电流（Cp)是否 大于预设电流（Cm)。在一实施例中，此预设电流（Cm)的电流值可为但不限于20A(安培）。 当目前放电电流（Cp)大于预设电流（Cm)可进一步判断电池是否处于定电流放电状态 (稍后详述），若是则接续后续步骤，以进入后续阶段；若目前放电电流（Cp)小于预设电流 (Cm)，表示电池非处于定电流放电状态，不会进入后续阶段。
[0028] 请参阅步骤1200, 一旦判定电池的放电处于定电流放电状态，则进入第二阶段，以 判断电池的放电是否截止，若电池放电截止则进入第三阶段（步骤1300)，若电池放电尚未 截止则回到第一阶段（步骤1100)。此步骤的用意在于找出电池的截止电压，以利后续电池 内阻的计算步骤。在一实施例中，详细而言，若上述电池的目前放电电流（Cp)及电池的残 电量皆为零，则表示电池已放电截止，此时的电压称为电池的截止电压。所谓残电量意为电 池剩余的电量，其可以0~100%的方式来表示目前剩余的电量。一旦电池的残电量为零， 则代表电池已耗尽其储存的电能，换言之，电池已放电截止。
[0029] 在另一实施例中，请继续参阅步骤1200。于第二阶段持续定电流放电的过程中，倘 若定电流放电的电流变化大于预设差值，换言之，倘若电池放电的状况已不符合定电流放 电的条件，且此时电池放电电流非为零，则回到第一阶段以重新判断电池的放电是否达到 定电流放电状态。
[0030] 请参阅步骤1300,一旦判定电池放电截止，则于第三阶段中，电池于静置预设时间 后，判断电池的电压是否恢复至稳态电压。此步骤的用意在于找出电池的稳态电压，以利后 续电池内阻的计算步骤。在一实施例中，上述静置预设时间可为但不限于30分钟，当电池 静置30分钟后，电池的电压回复到稳态状况，此时的电压称为稳态电压。若于静置预设时 间后，电池的电压恢复至稳态电压则进入第四阶段（步骤1400)，若电池的电压未恢复至稳 态电压则回到第一阶段（步骤1100)，重新判断电池的放电是否为定电流放电。
[0031] 请参阅步骤1400, 一旦判定电池的电压恢复至稳态电压，则于第四阶段中，根据稳 态电压、截止电压及定电流放电的电流以计算电池的电池内阻。
[0032] 如此一来，通过上述电池内阻计算方法1000的各步骤，可分别得到定电流放电的 电流、截止电压及稳态电压，因此，电池内阻计算方法1000确实得以即时根据上述参数以 计算出电池的电池内阻，而合理估算电池电量，以避免电量估算的误差。
[0033] 请参阅图1的步骤1400,在此实施例中，步骤1400还包含以下步骤：将稳态电压 减去截止电压以得到电压差值；以及将电压差值除以定电流放电的电流以得到电池内阻。 依据上述步骤则可准确计算出电池内阻。为使上述步骤易于理解，将其整理如以下式子，然 本发明并不以此为限：
[0035] 需说明的是，电池内阻计算方法1000的各步骤1100~1400可由硬件或软件来加 以执行。举例而言，步骤1100~1300的判断的机制可由中央处理器、适当的电子元件或软 件来执行，而步骤1400的计算电池内阻的步骤亦可由中央处理器、适当的电子元件或软件 来加以执行。另外，步骤1100~1400中所述的第一阶段~第四阶段，仅用以便于阐释电池 内阻计算方法1000的各个执行状况，而利于理解，其并非用以限制本发明。后文将分别详 述第一阶段~第四阶段的各个执行状况。
[0036] 图2为依照本发明实施例如图1所示的电池内阻计算方法的第一阶段的详细步骤 示意图。首先，于步骤1110中，检测电池的放电电流与电池电压，以取得目前放电电流（Cp) 与最新电池电压。接着，于步骤1120中，判断电池的目前放电电流（Cp)是否大于预设电流 (Cm)。随后，若判定电池的目前放电电流（Cp)大于预设电流，进一步执行步骤1130,以判 断目前放电电流（Cp)的电流变化是否大于预设差值。若判定目前放电电流（Cp)的电流变 化不大于预设差值，则接续步骤1140。在一实施例中，上述电流变化为计算目前放电电流 (Cp)与原始放电电流（Cd)之间的差值（Cp-Cd)，上述预设差值可为但不限于2A(安培）。
[0037] 在一实施例中，于执行上述步骤1140时，除更新电池的目前放电电流（Cp)为原 始放电电流（Cd)外，亦可同时计算电池的放电电流大于预设电流的持续放电时间。接着， 于步骤1150中，判断持续放电时间是否大于预设放电时间。随后，若判定持续放电时间大 于预设放电时间，则进入步骤1200所示的第二阶段，以判断持续放电的电池是否截止放 电。需说明的是，上述步骤的用意在于，确保电池处于定电流放电状态，且此状态持续一段 时间，以进一步避免计算误差的产生。在一实施例中，上述预设放电时间可为但不限于150 秒。
[0038] 倘若步骤1120判定出电池的目前放电电流