专利名称：电池的充电及维护方法
技术领域：
本发明涉及一种可充电式电池的充电及维护程序，尤其涉及一种用于提高电能效率以及延长电池使用寿命的充电及维护程序。
背景技术：
随着电子与信息产品制造技术的发展与进步，多种电子装置的整合与小型化很快地成了一种趋势。这样的变化，使得以往许多大型、难于携带的电子装置纷纷演变成可携带式的电子装置，例如台式计算机演变成笔记型计算机以及家用电话机演变成移动电话。在这种情况下，电子装置的电源仅能依赖电池供给，因此，电池设备在电子装置，尤其是在可携式电子装置中的地位相应地显得重要，对于电池设备的改良也日益受到重视。
目前常被使用于可携式电子装置上的电池种类有许多种，但一般因为在环境保护上的考虑，大多是以可重复充电使用的充放电式电池为主，例如镍氢电池、镍镉电池或是锂电池，每一种电池都具有其不同的特性。但相同的是，目前这种可充电式电池都会具有自放电效应、充放电次数限制及过度充放电等等的问题，而部分种类的电池(如镍氢电池及镍镉电池)还具有记忆效应的问题。一般来说，可充电式电池每充放电一次都会减少其寿命，而过度的充电及放电更是会造成电池的损坏，就算是充满了电但长时间不使用，其所储存的电能也会随着时间而渐渐流失，并且如果在储存电能仍多的情况下即行充电，则电池的总蓄电容量便会跟着降低。这些特性都很容易使使用者电池不当地充电或放电，而降低电池的使用寿命或损坏电池，也降低了电能的使用效率。
因此，目前有一些针对上述电池特性进行改良，以延长电池寿命及使用效率的充放电方法。例如在解决电池记忆效应的问题方面，中国台湾专利公告第216248号专利“镍镉/镍氢电池充放电装置”提供了一种镍氢/镍镉电池的充放电方法，使该充放电装置在对电池进行充电之前，会先将电池中储存的电能释放殆尽，然后再进行电池的充电程序，以避免电池中残余电能所造成的记忆效应。但也因为这样，就算电池中还储存有大量的电能，于充电时也一样会先将这些电能无条件地释放掉，因而造成了电能的浪费，降低了电池的使用效率。
另外，在过度充放电的问题方面，通常都会为电池设定一个充电电平或/及一个放电电平。当电池中所储存的电能超过了充电电平后，充电器便不会再继续对电池进行充电。同样地，当电池中的电能低于放电电平后，充电器便不会再继续对电池进行放电。但即使充电电平以及放电电平能够有效地防止电池过度充电及过度放电的问题，仍无法阻止电池被无效率地使用。
综观以上各例，皆只能克服可充电式电池的部分问题，因此在目前可携式电子装置皆普遍使用可充电式电池作为电源的情况下，实须一种能够解决可充电式电池多数主要问题的管理方式，使可充电式电池的使用寿命、效率以及便利性皆能达到最佳。
发明内容
因此本发明的目的就是在提供一种使用于可充电式电池的充电及维护程序。
本发明的再一目的就是在提供一种可延长可充电式电池使用寿命的充电及维护程序。
本发明的另一目的就是在提供一种可提高可充电式电池使用效率的充电及维护程序。
本发明的又一目的就是在提供一种可防止可充电式电池产生记忆效应的充电及维护程序。
为达到本发明的上述目的，当一电池欲进行充电程序时，须先判断电池所储存的电量是否超过一充电电平(discharge limit capacity)后，再判断电池是否与电源连接。若储存电量已低于充电电平且电池已与电源连接，则可进行电池的充电程序。
在电池的定期维护作业方面，首先可先判断电池的未使用时间是否已超过一标准时间值，再判断电池的含电量是否已低于电池的低压电平(low limitcapacity)。若电池的未使用时间已超过标准时间值但含电量未低于低压电平，则电池须先行放电后再充电，而若未使用时间已超过标准时间且储存电量也低于低压电平，则电池可直接充电。
也就是说，本发明提供一种充电与维护方法，使用于可充电式电池，包含以下步骤(a)开启一寿命延长模式；(b)判断该电池的含电量是否低于或等于预设的一充电电平(discharge limit capacity)；(c)判断该电池是否与一充电电源连接；以及(d)充电该电池。
如上所述的方法，其中该日期或该时刻是经由一时间排程软件所预设。
本发明还提供一种充电与维护方法，使用于可充电式电池，包含以下步骤(a)开启一寿命延长模式；(b)判断该电池的未使用时间是否超过预设的一充电时间标准；(c)放电该电池；(d)判断该电池的含电量是否低于该电池的低压电平(low limit capacity)；以及(e)充电该电池。
如上所述的方法，其中于步骤(b)之前更包含判断预设的一日期是否到达或预设的一手动热键(hot key)是否启动的步骤，若结果为是，则执行步骤(c)及步骤(d)，若结果为否，则执行步骤(b)。
如上所述的方法，其中该日期是经由一时间排程软件所预设。
本发明又提供一种充电与维护方法，使用于可充电式电池，包含以下步骤(a)开启一寿命延长模式；(b)判断该电池的含电量是否低于或等于预设的一充电电平(discharge limit capacity)；(c)判断该电池的未使用时间是否超过预设的一充电时间标准；(d)放电该电池；(e)判断该电池是否与一充电电源连接；以及(f)充电该电池。
如上所述的方法，其中于步骤(b)之前更包含判断预设的一日期是否到达或预设的一手动热键(hot key)是否启动的步骤，若结果为是，则执行步骤(d)，若结果为否，则执行步骤(b)。
如上所述的方法，其中该日期是经由一时间排程软件所预设。
将上述的方法结合使用后，可以提高电池的使用效率并防止记忆效应的产生。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下。
图1为可充电式电池的充放电特性曲线图。
图2为符合本发明实施例的充电程序流程图。
图3为符合本发明实施例的充电及维护程序流程图。
其中，附图标记说明如下102低压电平104充电电平202-314步骤具体实施方式
图1说明了一般常见可携式电子装置的可充电式电池的充放电特性图。图中的纵轴代表了电池所储存的电量，而横轴则代表了未使用电池的时间长度。由图中的曲线可以看出，一充满电能的电池会随着时间慢慢地放电，直到电能放尽为止。但值得注意的是，电池上都会有一个低压电平102，电池中电能的流失速率在低压电平102之后都会急速加剧，所以一般电池在使用上会避免使用到低压电平102之后的区域。
因此，本发明的基本构想是除了利用低压电平102来界定出电池的可正常作业区域(即低压电平102之前的区域)之外，于低压电平102之前但接近低压电平102处另定义一充电电平104，用以判断电池是否已到达可充电的标准，以避免电池在含电量仍多的情况下进行充电，一方面避免记忆效应的产生，另一方面可有效利用所有电量。除此之外，电池的未使用时间也可被视为一考虑要素。当电池的未使用时间超过了一标准时间后，会先对电池进行放电后再行充电，此举是一种电池的维护动作，能够延长电池的使用寿命。
首先说明符合本发明实施例的充电管理程序所运用的概念。在如笔记型计算机的一电子装置中利用符合本发明实施例的方法进行电池的充电程序时，首先必须先进入寿命延长模式。接着再判断电池中的电量是否低于或等于预设的一充电电平。若判断结果为是，且电池连接有外部充电电源，则电池开始充电，若为否，或是电池未连接于外部充电电源，则电池不进行充电，以避免电池在含电量仍高的情况下进行充电，进而避免记忆效应的产生。
图2绘示了符合上述概念的一充电管理程序流程图。首先在步骤202中，可供使用者决定是否使电池系统进入符合本发明实施例的一电池寿命延长模式，若不接受，仍可进入步骤204以采用一般的充放电程序。在步骤202中进入了寿命延长模式之后，在步骤206中会检测电池中的含电量是否小于或等于一预设的充电电平，若为是的话则须进入步骤208设定一充电标志，用以标示该电池需要充电，若为否的话则不须设定。接着进入步骤210，在其中会判断电池系统是否与用以对电池充电的电源连接，若没连接则不进行任何动作并回到流程的初始，即步骤202，若有连接电源时才继续进入步骤212。在步骤212中，会判断充电标志是否有被设定，若没设定则代表电池不须充电，因此便回到了步骤202，若有设定，则继续进行下面的流程。在步骤214中，会再行确认电池中的含电量为何，若含电量为满载，则代表电池不须充电，因此须将充电标志解除后回到步骤202，若确定电池的含电量并非满载后，便可进入步骤218对电池进行充电程序，充电完毕后再回到步骤202。
接着可再将一电池的维护程序加入上述的充电管理程序中，以结合成一充电及维护程序。其中当进行维护程序时会先判断电池的未使用时间是否超过或等于一预设的标准时间，以及判断电池的含电量是否少于或等于电池的低压标准。若电池的未使用时间已超过或等于标准时间，但电池的含电量尚超过电池的低压标准时，须先将电池放电后再行充电，而在其它的情况下，电池直接进行充电即可。
图3绘示了符合上述概念的充电及维护管理流程，与图2所示的流程相同，但加入了定期放电的维护程序。其中，图3所示的步骤202-214及步骤218与图2所示的步骤202-214及步骤218皆相同。而不同处在于步骤308是修改图2中的步骤216后所得，步骤302-306以及步骤310-314则是另加入的步骤。
步骤202-208的作业与上述皆相同，不再于此多作赘述。步骤302为一判断电池的未使用时间是否超过或等于一预设的标准时间的步骤，若为是，则必须进入步骤304设定充电标志以及一维护标志，维护标志的作用是用以表示电池到达定期维护的标准。若判断结果为否，则直接进入步骤210。
在步骤210中判断了电池是否与外部充电电源连接，若为是则进入步骤306，若为否则进入步骤312。其中在步骤306中会判断维护标志是否为解除状态或再充标志是否为设定状态，再充标志的作用是用来表示电池已完成放电，接着必须进行放电之后的充电。因此，当步骤306的判断结果为否时，代表了电池还未放电至低压标准，须进行维护作业中的放电程序，因此接着会进入步骤312中进行电池的放电。待电池放电完毕后会于步骤310中判断电池的含电量是否低于或等于电池的低压标准，若为是，电池直接进入步骤314，若为否，则直接回到步骤202。在步骤314中会将再充标志作设定，之后也同样会回到步骤202。由于此时电池的含电量已低，且再充标志也已被设定，所以电池在下一次的流程当中会进行接着所提到的充电程序。
当于步骤306中的判断结果为是时，代表电池可能需要充电或是放电后的再充电，因此紧接着会进入由步骤212、214、218及308所组成的充电流程。其中，步骤212、214、218及308所组成的充电流程与图2中所示步骤212-218所组成的充电流程完全相同，仅有步骤308较步骤216多了一个解除维护标志的动作。
在图3所示的流程中，为了使电池能够一直保持在最佳状态之下，所以利用了订定充电电平的方式来决定电池是否能够进行充电或维护程序。但在实际使用上，这样的方式有时可能会造成使用者的不便，例如在电池必须紧急充电的时候，却因为电池的含电量还超过充电电平而无法充电。因此，可在整个管理流程中加入一些可弹性使用的步骤。例如在步骤202及步骤206之间可再加入一时间排程步骤，此时间排程步骤可事先安排某些特定时段执行步骤206来进行符合本发明实施例的充电及维护程序，而其它时段则执行步骤204来进行一般的充放电程序。例如在笔记型计算机之类的电子装置上，可利用MICROSOFT公司出品的Outlook软件来进行此时间排程步骤，可将Outlook的行事历内的事件与充放电程序结合，例如在会议前二小时，自动恢复正常充放电程序，或是在例假日方进行充放电的维护。另外在用以判断是否进入电池维护模式的步骤302之前，也可利用与上述相同的时间排程方法来决定电池的维护时间，或是使用者可利用如启动热键(hot hey)一般的手动方式使流程进入步骤304，以强制进行电池的维护作业。
本发明的特点在于利用充电电平的设定、未使用时间的判断、外部充电电源的连接与否及目前含电量的判断，规划电池的充放电过程，以期将电池内的电量作最有效的运用，且通过完整的充放电过程，将电池的记忆效应降到最低，借以增加电池的使用寿命。
虽然本发明已以一较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。
权利要求
1.一种充电与维护方法，使用于可充电式电池，其特征在于该方法包含以下步骤(a)开启一寿命延长模式；(b)判断该电池的含电量是否低于或等于预设的一充电电平；(c)判断该电池是否与一充电电源连接；以及(d)充电该电池。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(a)之前更包含判断预设的一日期或一时刻是否到达的步骤，若结果为是，则停止执行步骤(a)，若结果为否，则执行步骤(a)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于该日期或该时刻是经由一时间排程软件所预设。
4.一种充电与维护方法，使用于可充电式电池，其特征在于该方法包含以下步骤(a)开启一寿命延长模式；(b)判断该电池的未使用时间是否超过预设的一充电时间标准；(c)放电该电池；(d)判断该电池的含电量是否低于该电池的低压电平；以及(e)充电该电池。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤(b)之前更包含判断预设的一日期是否到达或预设的一手动热键是否启动的步骤，若结果为是，则执行步骤(c)及步骤(d)，若结果为否，则执行步骤(b)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于该日期是经由一时间排程软件所预设。
7.一种充电与维护方法，使用于可充电式电池，其特征在于该方法包含以下步骤(a)开启一寿命延长模式；(b)判断该电池的含电量是否低于或等于预设的一充电电平；(c)判断该电池的未使用时间是否超过预设的一充电时间标准；(d)放电该电池；(e)判断该电池是否与一充电电源连接；以及(f)充电该电池。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于步骤(a)之前更包含判断预设的一日期或一时刻是否到达的步骤，若结果为是，则停止执行步骤(a)，若结果为否，则执行步骤(a)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于该日期或该时刻是经由一时间排程软件所预设。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于步骤(b)之前更包含判断预设的一日期是否到达或预设的一手动热键是否启动的步骤，若结果为是，则执行步骤(d)，若结果为否，则执行步骤(b)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于该日期是经由一时间排程软件所预设。
全文摘要
本发明涉及一种使用于可充电式电池的充电及维护方法。在本程序中预设了一标准时间及一充电电平。在电池的未使用时间未超过标准时间的情况下，当电池的含电量超过充电标准时，不对电池进行充电，否则会对电池进行充电；在电池的未使用时间超过了标准时间的情况下，若电池的含电量超过充电标准，则会先对电池放电后再进行充电，否则会对电池直接进行充电。
文档编号H02J7/02GK1862910SQ20051007130
公开日2006年11月15日 申请日期2005年5月9日 优先权日2005年5月9日
发明者沈一弘, 林峻德 申请人:仁宝电脑工业股份有限公司