电池模块的制作方法
【专利摘要】一种电池模块。电池模块包括一电池组、一电压量测单元、一温度量测单元、一矩阵计算单元及一混合演算单元。电池组是被进行放电。电压量测单元用以量测电池组的一电压值矩阵。温度量测单元用以量测电池组的一温度。矩阵计算单元用以计算电压值矩阵的一范数。若范数的变化大于一预定数值且温度上升一预定温差以上达一持续时间以上，则混合演算单元降低电池模块的一目前电量一第一预定比例。若范数的变化大于预定数值且温度未上升预定温差以上，则混合演算单元降低电池模块的目前电量一第二预定比例。
【专利说明】电池模块
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电池模块，特别是涉及一种充放电电池模块。
【背景技术】
[0002] -般而言，电池容量计算常有计算上的暇疵，不是很不准确就是容量乱跳动。电池 容量显示几乎降低到0%时，使用者插上电源连接器后，电池容量就突然跳到30%以上。或 者，电池容量显示50%，但运作一个简单程序之后就突然显示电池容量降低到0%。
[0003] 检测电池容量的芯片可以采用终止放电电压（End of Discharge Voltage, EDV) 或阻抗追踪（Impedance Tracking, IT)。然而，这些方法并未对电池本体与外部环境特性进 行计算，而造成电池容量计算上的不准确。
【发明内容】
[0004] 本发明涉及一种电池模块，其针对电池本体与外部环境特性进行计算，以提高电 池模块的量测的准确性。
[0005] 根据本发明的第一方面，提出一种电池模块。电池模块包括一电池组、一电压量测 单元、一温度量测单元、一矩阵计算单元及一混合演算单元。电池组被进行放电。电压量测 单元用以量测电池组的一电压值矩阵。温度量测单元用以量测电池组的一温度。矩阵计 算单元用以计算电压值矩阵的一范数（norm)。若范数的变化大于一预定数值且温度上升 一预定温差以上达一持续时间以上，则混合演算单元降低电池模块的一目前电量（remain capacity，RC) -第一预定比例。若范数的变化大于预定数值且温度未上升预定温差以上， 则混合演算单元降低电池模块的目前电量一第二预定比例。
[0006] 为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并结合附 图详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1绘示不同负载的电池的电压与容量曲线图。
[0008] 图2绘示不同温度的电池的电压与容量曲线图。
[0009] 图3绘示电池的温度与容量的曲线图。
[0010] 图4绘示不同负载的电池随时间的电压变化曲线与温度变化曲线。
[0011] 图5绘示电池的电压与温度曲线图。
[0012] 图6绘示本实施例的电池模块的示意图。
[0013] 图7绘示电池模块的准确性校正方法的目前电量（remain capacity, RC)校正流 程图。
[0014] 图8绘示电池模块的准确性校正方法的满充容量值（full charge capacity, FCC) 校正流程图。
[0015] 图9绘示电池模块的准确性校正方法的充电截止电流（tapper current)校正流 程图。
[0016] 附图符号说明
[0017] 100:电池组
[0018] 200:电池管理单元
[0019] 310:负载量测单元
[0020] 311:电流量测单元
[0021] 312:时间记录单元
[0022] 313 :库伦计算单元
[0023] 320:电压量测单元
[0024] 330 :温度量测单元
[0025] 340:内阻量测单元
[0026] 410 :动态调整单元
[0027] 420 :矩阵计算单元
[0028] 430 :充放电循环次数记录单元
[0029] 500 :混合演算单元
[0030] 600 :输出单元
[0031] 1000:电池模块
[0032] S101 ?S110、S201 ?S205、S301 ?S305 :流程步骤
【具体实施方式】
[0033] 请参照图1，其绘示了不同负载的电池的电压与容量曲线图。五条曲线分别表示负 载于2C、1.5C、1C、0. 5C、0. 2C的电池。在不同负载下，电池的电压与容量曲线并不一致。负 载越高，容量越低。当负载移除时，电池会突然由低容量跳至高容量，导致电池容量计算的 不准确。并且，电池的电压与容量曲线并不是线性曲线，而无法轻易推算与预测，由图可知 最好与最差约有百分之15的损失容量。
[0034] 请参照图2,其绘示了不同温度的电池的电压与容量曲线图。五条曲线分别表示位 于-20°C、-10°C、0°C、23°C、45°C、60°C的电池。在不同温度下，电池的电压与容量曲线并不 是一致的。温度越高，容量越高。当温度改变时，电池容量就会有不同的结果，导致电池容 量计算的不准确。并且，电池的电压与容量曲线并不是线性曲线，而无法轻易推算与预测。
[0035] 请参照图3,其绘示电池的温度与容量的曲线图。从图3可以更明显观察到温度 在-20度至0度之间对于容量有相当明显的变化。这样的变化将导致电池容量计算的不准 确。并且，电池的温度与电压曲线并不是线性曲线，而无法轻易推算与预测。
[0036] 请参照图4,其绘示了不同负载的电池随时间的电压变化曲线与温度变化曲线。在 不同负载下，电池随时间的电压变化曲线并不是一致的。负载越高，电压降低的速度越快。 这样的情况导致电池容量计算的不准确。电池的随时间的电压变化曲线并不是线性曲线， 而无法轻易推算与预测。在另一方面，在不同负载下，电池随时间的温度变化曲线并不是一 致的。负载越高，温度上升的速度越快。这样的情况导致电池容量计算的不准确。电池的 随时间的电压变化曲线并不是线性曲线，而无法轻易推算与预测。
[0037] 请参照图5,其绘示电池的电压与温度曲线图。从电压与温度的关系来看，电压与 温度曲线并不是线性曲线，而无法轻易推算与预测。
[0038] 此外，请参照表一，其为电池放电的记录表。承载充电（shipping charge)为3. 84 伏特（V)，满充电（full charge)为4. 2伏特。举例来说，在温度25°C的情况下，在承载充 电（3. 84伏特）存放1个月之后，电池的电压由3. 84伏特降至3. 833伏特（即3. 84伏特减 去0.007伏特)。
[0039] 表一：电池放电的记录表
[0040]
【权利要求】
1. 一种电池模块，包括： 一电池组，是被进行放电； 一电压量测单元，用以量测该电池组的一电压值矩阵； 一温度量测单元，用以量测该电池组的一温度； 一矩阵计算单元，用以计算该电压值矩阵的一范数；以及 一混合演算单元，若该范数的变化大于一预定数值且该温度上升一预定温差以上达一 持续时间以上，则该混合演算单元降低该电池模块的一目前电量一第一预定比例；若该范 数的变化大于该预定数值且该温度未上升该预定温差以上，则该混合演算单元降低该电池 模块的该目前电量一第二预定比例。
2. 如权利要求1所述的电池模块，其中该电池组包括N串电池，该电压量测单元每隔一 间隔时间对各串电池量测一电压值，以组成NXN的该电压值矩阵。
3. 如权利要求2所述的电池模块，其中该间隔时间为1分钟。
4. 如权利要求1所述的电池模块，其中该预定数值为0. 5。
5. 如权利要求1所述的电池模块，其中该预定温差为3°C。
6. 如权利要求1所述的电池模块，其中该持续时间为3分钟。
7. 如权利要求1所述的电池模块，其中该第一预定比例为5%。
8. 如权利要求1所述的电池模块，其中该第二预定比例为1%。
9. 如权利要求1所述的电池模块，还包括： 一内阻量测单元，用以量测该电池模块的一内阻；以及 一充放电循环次数记录单元，用以记录该电池组的一充放电循环次数； 其中若该电池组的一充放电循环次数增加一预定次数且该内阻上升，则该混合演算单 元降低该电池组的一满充容量值一第三预定比例。
10. 如权利要求1所述的电池模块，其中该电池组是被进行充电，该电池模块还包括： 一负载量测单元，用以量测该电池模块的一负载；以及 一动态调整单元，若该负载大于一预定负载量，则该动态调整单元调整该电池组的一 充电截止电流为一第一预定电流值；若该负载不大于该预定负载量，则该动态调整单元调 整该电池模块的该充电截止电流为一第二预定电流值。
【文档编号】H01M10/48GK104282960SQ201310313890
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】颜维廷 申请人:广达电脑股份有限公司