多段式充電電池模塊的方法
2023-08-01 09:42:16
專利名稱：多段式充電電池模塊的方法
技術領域：
本發明涉及一種充電方法，且特別是有關於一種對於智能型電池模塊採 用多段式充電的充電方法。
背景技術：
隨著處理器性能越來越高、應用程式的不斷增加、繪圖功能越來越先進， 可攜式計算機的電力需求也逐漸增加，而為了能夠讓電池達到可攜式計算機 運作時的電力需求，通常在設計電池時都會採用以串接的方式，將多個電芯 並聯組組裝在一個電池模塊中，藉以集合足夠的電力提供給可攜式計算機使 用。
相對於電池容量的提高，如何快速且安全地對其實施充電也是製造廠商 所面臨的一項重要課題。由於電池模塊的特殊設計，不同的時間點或不同的 充電環境下，都會產生不同的電力變化，因此針對電池模塊的這些特性，也 發展出許多對應的充電方法。
臺灣專利第250713揭露一種電源管理電路，其是用以控制提供給電流的 充電參數的電路。圖1所繪示為公知電源管理電路的方塊圖。如圖所示，電 源管理電路100包括功率控制電路110、控制信號產生電路120及電流控制電 路130。其中，功率控制電路110是用以提供代表直流電源輸出功率位準的功 率控制信號，而控制信號產生電路120則是當功率輸出位準超出一個預定功 率門限位準時，減小提供給電池的充電參數。此外，電流控制電路130則是 提供代表直流電源電流輸出位準的電流控制信號，其中控制信號產生電路120 會進一步地將電流控制信號與一個代表電流門限位準的電流門限信號做比 較，當電流輸出位準超出電流門限位準時，控制信號產生電路120會進一步 地減少提供給電池的充電參數。根據上述可知，公知技術已能夠針對電池在
8充電時的電力變化，在其達到一電流門限位準時，即減少提供給電池充電的 電力。
圖2所繪示為傳統電池充電狀態的示意圖。請參照圖2，此充電方法可分
為兩階段，其中第一階段(1=04》是採用定電流充電，充電曲線210則代表 電池模塊電壓Vpc的變化。其中，當電池模塊電壓Vpc達到充電器提供的電壓
Vinc時，則進入第二階段(t^i t2)，改為進行定電壓充電，直到電池模塊充 飽(t=t2)為止。此作法僅是針對電池模塊整體的電壓進行充電，並無法針對 其中各個電芯並聯組的充電狀態做調整，而且，各電芯並聯組的初始電壓及 充電狀態未必完全相同，因此有可能會產生某一 電芯並聯組電壓已超過安全 值(電池組整體電壓未超過安全值)，但電池模塊仍繼續充電的情形，此舉不僅 會減損電芯並聯組的壽命，也存在著電池過充的危險性。
圖3所繪示為傳統電池充電狀態的示意圖。請參照圖3，與前一個方法不
同的是，此充電方法是分別測定電池模塊中各個電芯並聯組的電壓，並依照 所測定電壓的最大值調整對整個電池模塊的充電型態。詳細地說，此方法的
第一階段(t=0 t,)也採用定電流充電，曲線310代表電池模塊中各個電芯並
聯組的最大電壓Vem^的變化，曲線320則代表電池模塊中各個電芯並聯組的最
小電壓v"的變化。其中當此電芯並聯組電壓v^^達到電芯並聯組所能承受
的額定電壓Ve。ff時，則關閉充電器的電力供給，此時電芯並聯組電壓V^ax就會 開始下降，直到電芯並聯組電壓Ve皿下降至電芯並聯組的電壓下限Ve。n時，再 恢復充電器的電力供給，提升電芯並聯組電壓Ve^x的電壓，而當電芯並聯組 電壓Vemax達到額定電壓V滅時才關閉，如此重複開開關關充電器直到電池模塊 的所有電芯並聯組均充滿電為止。而在第二階段(t^t廣t2)中，則是根據電池 模塊中各個電芯並聯組的最小電壓Vemin的變化來決定充電電流的大小，其中 當此電芯並聯組最小電壓V"超過充電器給予此電芯並聯組的電壓V^時，即 進入第二階段逐步調降充電電流的大小，並同樣隨著電芯並聯組電壓Vemax的 變化，間斷地給予供電，直到電池充飽(t=t2)為止。採用上述方法雖然可以 避免單個電芯並聯組過充，但間斷地提供電源的方式必需耗費較長的時間才
9能夠將電池模塊的電充滿，而頻繁地對電池實施充電、放電也會折損電池的 壽命，仍舊不是最佳的充電方式。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種多段式充電電池模塊的方法， 通過測定電池模塊中每個電芯並聯組的電壓變化，並在電芯並聯組的電壓到 達其安全值時，將充電電流降低一個電流差值，達到保護電芯並聯組的功效。
本發明的再一目的是提供一種多段式充電電池模塊的方法，通過測定電 池模塊中每個電芯並聯組的電壓變化，適時地在電芯並聯組的電壓到達其安 全值時調整充電電壓，達到保護電芯並聯組的功效。
為達上述或其它目的，本發明提出一種多段式充電電池模塊的方法，適 用於包括多個電芯並聯組的電池模塊，此方法包括下列步驟a.調整對此電池 模塊施加的電源以使電池模塊維持一第一預設電流進行定電流充電；b.判斷電 池模塊的各個電芯並聯組的電壓是否達到第一預設電壓；c.若這些電芯並聯組 其中之一的電壓達到第一預設電壓時，調整對電池模塊施加的電源，以使這 些電芯並聯組中電壓最高者維持以至少一第二預設電流進行定電流充電，其 中此第二預設電流為第一預設電流減去一電流差值；d.判斷電池模塊的各個電 芯並聯組的電壓是否達到一第二預設電壓；e.若這些電芯並聯組其中之一的電 壓達到第二預設電壓時，調整對電池模塊施加的電源，以使這些電芯並聯組 中電壓最高者維持以第二預設電壓進行定電壓充電；f.判斷電池模塊的電力是 否充飽；g.若電池模塊的電力未充飽，則繼續對電壓最高的電芯並聯組維持以 第二預設電壓進行定電壓充電，直到電池模塊的電力充飽為止。
在本發明的一實施例中，在步驟c.中，當電芯並聯組其中之一的電壓達 到第一預設電壓時，還包括先調整對電池模塊施加的電源，以使電芯並聯組 中電壓最高者維持以第一預設電壓進行定電壓充電。然後判斷這些電芯並聯 組中電壓最高者的電流是否達到一第三預設電流，而當電芯並聯組中電壓最高者的電流達到第三預設電流時，再繼續調整對電池模塊施加的電源，以使 電芯並聯組中電壓最高者維持以第二預設電流進行定電流充電。
在本發明的一實施例中，當調整對電池模塊施加的電源的方式為調整充
電電流時，則步驟e.中調整對電池模塊施加的電源以使電池模塊維持以第二 預設電壓進行定電壓充電的步驟包括el.將提供給電池模塊的充電電流降低 一個位準；e2.判斷電池模塊的各個電芯並聯組的電壓是否達到第二預設電壓; e3.當這些電芯並聯組其中之一的電壓達到第二預設電壓時，則將提供給電池 模塊的充電電流再降低一個位準；e4.重複上述步驟e2.及e3.，以使電池模塊 維持以第二預設電壓進行定電壓充電。
在本發明的一實施例中，當調整對電池模塊施加的電源的方式為調整充 電電壓時，則步驟e.中調整對電池模塊施加的電源以使電池模塊維持以第二 預設電壓進行定電壓充電的步驟包括el.將提供給電池模塊的充電電壓降低 一個位準;e2.判斷電池模塊的各個電芯並聯組的電壓是否達到第二預設電壓； e3.當這些電芯並聯組其中之一的電壓達到第二預設電壓時，將提供給電池模 塊的充電電壓再降低一個位準；e4.重複上述步驟e2.及e3.，以使電池模塊維 持以第二預設電壓進行定電壓充電。
在本發明的一實施例中，上述的第一預設電壓及第二預設電壓均為電芯 並聯組安全運作時所能承受的電壓最大值。在另一實施例中，第一預設電壓 為電芯並聯組安全運作時所能承受的電壓最大值減去電壓差值，而第二預設 電壓則為電芯並聯組安全運作時所能承受的電壓最大值。
本發明提出一種多段式充電電池模塊的方法，適用於電池模塊，此方法 包括下列步驟a.調整對電池模塊施加的電源以使電池模塊維持以一第一預設 電流進行定電流充電；b.判斷電池模塊的電壓是否達到一第一預設電壓；c.若 電池模塊的電壓達到第一預設電壓時，調整對電池模塊施加的電源，以使電 池模塊維持以至少一第二預設電流進行定電流充電，其中此第二預設電流為 第一預設電流減去一電流差值；d.判斷電池模塊的電壓是否達到第二預設電 壓；e.若電池模塊的電壓達到第二預設電壓時，調整對電池模塊施加的電源，以使電池模塊維持以第二預設電壓進行定電壓充電；f.判斷電池模塊的電力是 否充飽；g.若電池模塊的電力未充飽，則繼續對電池模塊維持以第二預設電壓 進行定電壓充電，直到電池模塊的電力充飽為止。
在本發明的一實施例中，在步驟c.中，當電池模塊的電壓達到第一預設 電壓時，還包括先調整對電池模塊施加的電源，以使電池模塊維持以第一預 設電壓進行定電壓充電，然後判斷電池模塊的電流是否達到一第三預設電流， 而當電池模塊的電流達到第三預設電流時，再繼續調整對電池模塊施加的電 源，以使電池模塊維持以第二預設電流進行定電流充電。
在本發明的一實施例中，當調整對電池模塊施加的電源的方式為調整充 電電流時，則步驟e.中調整對電池模塊施加的電源以使電池模塊維持以第二 預設電壓進行定電壓充電的步驟包括el.將提供給電池模塊的充電電流降低 一個位準；e2.判斷電池模塊的電壓是否達到第二預設電壓；e3.當電池模塊的 電壓達到第二預設電壓時，將提供給電池模塊的充電電流再降低一個位準； 以及e4.重複上述步驟e2.及e3.，以使電池模塊維持以第二預設電壓進行定電 壓充電。
在本發明的一實施例中，當調整對電池模塊施加的電源的方式為調整充 電電壓時，則步驟e.中調整對電池模塊施加的電源以使電池模塊維持以第二 預設電壓進行定電壓充電的步驟包括el.將提供給電池模塊的充電電壓降低 一個位準；e2.判斷電池模塊的電壓是否達到第二預設電壓；63.當電池模塊的 電壓達到第二預設電壓時，將提供給電池模塊的充電電壓再降低一個位準； 以及e4.重複上述步驟e2.及e3.，以使電池模塊維持以第二預設電壓進行定電 壓充電。
在本發明的一實施例中，上述的第一預設電壓及第二預設電壓均為電池 模塊安全運作時所能承受的電壓最大值，而在另一實施例中，上述的第一預 設電壓為電池模塊安全運作時所能承受的電壓最大值減去一電壓差值，而第 二預設電壓則為電池模塊安全運作時所能承受的電壓最大值。在本發明的一實施例中，判斷電池模塊的電力是否充飽的方式包括先判 斷通過電池模塊的電流是否小於一最低電流，若小於最低電流，則判斷電池
模塊的電力已充飽；若大於最低電流，則判斷電池模塊的電力仍未充飽。
本發明採用電壓控制或電流控制的結構，在對電池模塊充電的初維持一 定電流充電，而當電池模塊中某個電芯並聯組的電壓達到其安全值，或是電 池模塊的總電壓達到預設電壓時，轉而維持一定電壓充電，同時大幅度調降 充電電流，因此能夠避免電池發生安全性的問題，並提升電池的壽命。
為讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較 佳實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。
圖1所繪示為公知電源管理電路的方塊圖。
圖2所繪示為傳統電池充電狀態的示意圖。 圖3所繪示為傳統電池充電狀態的示意圖。
圖4是依照本發明第一實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程圖。
圖5是依照本發明第一實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。 圖6是依照本發明第一實施例所繪示的調整充電電流以維持定電壓充電 的方法流程圖。
圖7是依照本發明第二實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程圖。
圖8是依照本發明第二實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。 圖9是依照本發明第二實施例所繪示的調整充電電壓以維持定電壓充電 的方法流程圖。
圖10是依照本發明第三實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程圖。圖11是依照本發明第三實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。
圖12是依照本發明第四實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程圖。
圖13是依照本發明第四實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。
圖14是依照本發明第五實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程圖。
圖15是依照本發明第五實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。
圖16是依照本發明第六實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程圖。
圖17是依照本發明第六實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。
圖18是依照本發明第七實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程圖。
圖19是依照本發明第七實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。 符號說明
100:電源管理電路 110:功率控制電路
120:控制信號產生電路 130:電流控制電路
210:電池模塊電壓Vrc曲線
310:電芯並聯組最大電壓Ven^曲線
320:電芯並聯組最小電壓Vemin曲線
510、 810、 830、 1110、 1310、 1510、 1710、 1910:電壓曲線 520、 820、 1120、 1320、 1520、 1720、 1920:電流曲線 S410 S470:本發明第一實施例的多段式充電電池模塊的方法的各步驟 S451 S470:本發明第一實施例的調整充電電流以維持定電壓充電的方法 的各步驟
S710 S770:本發明第二實施例的多段式充電電池模塊的方法的各步驟 S751 S770:本發明第二實施例的調整充電電壓以維持定電壓充電的方法 的各步驟
14S1010 S1090:本發明第三實施例的多段式充電電池模塊的方法的各步驟 S1210 S1270:本發明第四實施例的多段式充電電池模塊的方法的各步驟 S1410 S1470:本發明第五實施例的多段式充電電池模塊的方法的各步驟 S1610 S1690:本發明第六實施例的多段式充電電池模塊的方法的各步驟
S1810 S1870:本發明第七實施例的多段式充電電池模塊的方法的各步驟
具體實施例方式
一般像筆記型計算機這類電力消耗較大裝置均需要使用到由多個電芯並 聯組串聯在一起的電池模塊，才能夠取得充足的電力以進行運作。然而，由 於這類電池模塊中包括了多個電芯並聯組，而這些電芯並聯組在長期使用後， 其容量或是充放電狀態均有所改變，此時就不可能保證每一個電芯並聯組的 狀態均相同，也不適合再依照初始設定對其實施充放電。
針對此點，為了讓電池模塊在充電的過程中不會出現過充的情形，現已 發展出一種智能型電池模塊，其能夠監控電池模塊中每一個電芯並聯組的電 壓值，而據以調整提供給電池模塊的充電電流或電壓。本發明即是採用上述 智能型電池模塊，並結合安全性及充電效率等考慮所發展出的一套多段式充 電電池模塊的方法。為了使本發明的內容更為明了，以下特舉實施例作為本 發明確實能夠據以實施的範例。 第一實施例
在電池模塊的電壓值接近其額定電壓值時，其可充電的位置(電洞)已 經大幅減少，此時若仍以高電流對其持續充電，則可能會對電池模塊的安全 性造成影響。據此，本發明的一實施例即是在電池模塊的電芯並聯組其中之 一的電壓達到其安全運作所能承受的電壓最大值時，將提供給電芯並聯組的 充電電流降低一個幅度，以維護電池模塊的安全性。
圖4是依照本發明第一實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程 圖。請參照圖4，本實施例是通過控制充電電流的方式，對一個具有多個電芯
15並聯組的電池模塊進行充電，其中，上述每一個電芯並聯組中例如並聯有一 個或多個電芯(cell)，以儲存充足的電力。
圖5是依照本發明第一實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。請同時 參照圖4及圖5，本實施例在充電的第一個階段(t:0 t。，是先調整施加給 電池模塊的充電電流以使電芯並聯組維持以第一預設電流L進行定電流充電 (步驟S410)。此處所謂的第一預設電流^例如是由一個充電器(charger) 提供的一個固定的電流，而通常充電器的電壓也是固定的。電池模塊的各個 電芯並聯組的電壓即會隨著所接收的電流的增加，而逐漸產生如圖5所示隨 著時間變化的電壓曲線510 ，此處的電壓曲線510是代表電池模塊中具有最大 電壓Vemax的電芯並聯組的電壓曲線。
接著則會判斷此電池模塊中各個電芯並聯組的電壓是否達到第一預設電 壓K (步驟S420)。此第一預設電壓V!代表一個電芯並聯組安全運作時所 能承受的電壓最大值(即電芯並聯組的額定電壓值)，而用以對單一個電芯 並聯組的電壓做限制。本實施例將電芯並聯組的電壓限制在此第一預設電壓 Vi的範圍內，以在確保每一個電芯並聯組的安全性的情況下，對此電池模塊 進行充電。
回到步驟S420，若有任何一個電芯並聯組的電壓達到前述的第一預設電 壓Vi時，則代表施加給電芯並聯組的充電電壓己達到某一個電芯並聯組所能 承受的上限值。此時為了確保電芯並聯組的安全性，本實施例即進入充電的 第二階段(t^廣t2)，將原本定電流充電的第一預設電流^大小調降，而使電 芯並聯組中電壓最高者維持以第二預設電流I2進行定電流充電(步驟S430)， 其中此第二預設電流I2為第一預設電流L減去電流差值A7 (如圖5所示的電 流曲線520)，此電流差值A/的大小例如是原先定電流充電的第一預設電流 Ij的20Q/^ 50X，而不限制其範圍，也就是說，對第二預設電流12進行定電流 充電時，並不是一次就調整到位，而是利用電流差值A/ (第一預設電流h的 20% 50。/O多階方式來調整一個或多個第二預設電流。
16其中，為了能夠讓電池模塊中每一個電芯並聯組的電壓值不致超過額定 電壓。本實施例則是採用以調整對電池模塊施加的充電電流的方式，讓具有 最大電壓的電芯並聯組維持在一定電流充電。
值得注意的是，在電芯並聯組維持以至少一第二預設電流12進行定電流 充電時，本實施例則進一步判斷此電芯並聯組的電壓是否再度達到第一預設
電壓值Vi (步驟S440)。如前所述，此第一預設電壓值V,為電芯並聯組安 全運作時所能承受的電壓最大值，而當電芯並聯組的電壓再度達到第一預設 電壓值VJ寸，即代表電芯並聯組的電力幾近充飽，此時本實施例即進入充電 的第三階段(t=t2 t3)，而調整對電芯並聯組施加的充電電流，以使電芯並聯 組中電壓最高者維持以此第一預設電壓K進行定電壓充電(步驟S450)。
最後，則是判斷電池模塊的電力是否完全充滿(步驟S460)。其中，判 斷電池模塊的電力是否充飽的方式包括判斷通過電池模塊的電流是否小於一 個最低電流值，若小於最低電流，則代表電池模塊的電力已趨近於飽和，因 此在給予相同電壓的情況下，所需的電流值愈來愈小。此時即可判斷電池模 塊的電力已充飽，而停止對電池模塊進行充電(步驟S470);反之，若通過 電池模塊的電流仍大於最低電流，則可判斷電池模塊的電力仍未充飽，而返 回步驟S450，繼續對電芯並聯組進行定電壓充電，直到電池模塊的電力充飽 為止。
此外，如何在步驟S450中，調整充電電流以將電芯並聯組維持在定電壓 充電，以下則另舉一實施例說明。圖6是依照本發明第一實施例所繪示的調 整充電電流以維持定電壓充電的方法流程圖。請參照圖6，本實施例是接續在 上述步驟S450之後，而根據電芯並聯組所能承受的額定電壓，調整充電電流 以讓電芯並聯組維持在定電壓下充電。
在本實施例中，初始的情況在於已有某一個電芯並聯組的電壓達到額定 電壓，而為了不讓此電芯並聯組本身的電壓超過此額定電壓，本實施例是先 將提供給電池模塊的充電電流降低一個位準(步驟S451)。此位準是由各家 充電器的廠商或是由使用者根據實際需求及狀況所定義，本發明並不限制其
17範圍。此外，在降低充電電流之後，充電電壓仍維持不變，但電池模塊本身 的電壓則會隨著所接收的充電電流降低而稍微下降，當然這個下降的幅度也 會受到充電電流降低多少的影響。而本實施例為了讓充電電壓儘量維持在一 定，充電電流所降低的位準的幅度也不會太大，而讓圖5中的充電電壓的曲 線維持水平。
在降低充電電壓的位準之後，電芯並聯組的電壓勢必會下降一點，因此 本實施例的下個步驟即是再繼續判斷電池模塊中各個電芯並聯組的電壓是否
達到額定電壓(步驟S452)。 一旦又達到額定電壓時，再將充電電流降低一 個位準(步驟S453)。最後則判斷電池模塊的電力是否充飽(步驟S460)， 若已充飽，則停止對電池模塊充電(步驟S470);反之，若尚未充飽，則重 復上述降低位準、判斷電壓的步驟，直到電池模塊的電力充飽為止。
通過上述控制充電電流的方式，在充電初期採用定電流充電，並在某個 電芯並聯組的電壓達到額定電壓時，大幅降低充電電流值，待此電芯並聯組 的電壓再度達到額定電壓時，才改為定電壓充電，相較於公知技術，本發明 能夠避免電池模塊發生安全性的問題，而提升電池模塊的壽命。
值得一提的是，在本實施例中調整施加給電池模塊的充電電流以使電芯 並聯組維持一定電流充電的步驟之前還包括先對電池模塊進行一涓流充電 (trickle charge)，並判斷電池模塊的電壓是否達到一充電啟始電壓，而在電 池模塊的電壓達到充電啟始電壓時，開始對電池模塊進行定電流充電。採用 此步驟的原因在於用大電流對過度放電或深度放電的電池進充電時，較不易 使電池的容量充分恢復，因此在電池的電力極低時，必需採用此涓流充電的 方式以保護電池。 第二實施例
除了上述「控制電流」以對電池模塊充電的方式之外，本發明亦包括利 用「控制電壓」的方式，對電池模塊進行充電，以下則舉一實施例詳加說明。
圖7是依照本發明第二實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程 圖。請參照圖7，本實施例是通過控制「充電電壓」的方式，對一個具有多個電芯並聯組的電池模塊進行充電，並在電池模塊的電芯並聯組其中的一的電 壓達到其安全運作所能承受的電壓最大值時，將提供給電池模塊的充電電流 降低一個幅度，以維護電池的安全性。
圖8是依照本發明第二實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。請同時
參照圖7及圖8，如同第一實施例所述，本實施例的充電方式也包括三個階段，
其中，第一個階段(t^ t。是先調整施加給電池模塊的充電電壓以使電池模
塊中的各個電芯並聯組維持以第一預設電流Ii進行定電流充電(步驟S710)。 其中，此處的充電電壓是由充電器所提供，而充電電流也是固定的。電芯並 聯組的電壓仍舊會隨著所接收的電流的增加，而逐漸產生如圖8所示隨著時 間變化的曲線810。
接著則會判斷此電池模塊中各個電芯並聯組的電壓是否達到第一預設電 壓V,(步驟S720)。其中，若有任何一個電芯並聯組的電壓達到前述的第一 預設電壓VJ寸，則代表施加給電芯並聯組的充電電壓己達到某一個電芯並聯 組所能承受的上限值。此時為了確保電芯並聯組的安全性，本實施例即進入 充電的第二階段(t^i t2)，而將原本定電流充電的第一預設電流L大小調降，
而使電芯並聯組中電壓最高者維持以至少一第二預設電流12進行定電流充電 (步驟S730)，其中此第二預設電流l2為第一預設電流Ii減去電流差值A7，
電流差值A/的大小例如是原先定電流充電的第一預設電流I,的20%~50%， 亦不限制其範圍，也就是說，對第二預設電流12進行定電流充電時，並不是 一次就調整到位，而是利用電流差值A/多階方式來調整一個或多個第二預設 電流。
其中，為了能夠讓電池模塊中每一個電芯並聯組本身的電壓值不致超過 額定電壓。本實施例則是採用以調整對電池模塊施加的充電電壓的方式，讓 具有最大電壓的電芯並聯組維持在一定電流充電。
同樣地，在電芯並聯組維持以至少一第二預設電流l2進行定電流充電時，
本實施例還包括進一步判斷電池模塊的電芯並聯組的電壓是否再度達到第一
預設電壓值K (步驟S740)，而當電芯並聯組的電壓再度達到第一預設電壓
19值Vi時，即進入充電的第三階段(t=t2~t3)，而調整對電池模塊施加的充電 電壓，以使電芯並聯組中電壓最高者維持以此第一預設電壓、進行定電壓充
電(步驟S750)。
最後，則是判斷電池模塊的電力是否完全充滿(步驟S760)。其中，若 通過電池模塊的電流愈來愈小，直到小於最低電流時，即可判斷電池模塊的 電力已充飽，而停止對電池模塊進行充電(步驟S770);反之，若通過電池 模塊的電流仍大於最低電流，則可判斷電池模塊的電力仍未充飽，而返回步 驟S750，繼續對電池模塊進行定電壓充電，直到電池模塊的電力充飽為止。
從上述可知，本實施例與第一實施例最大的不同處在於本實施例是採用 調整「調整充電電壓」的方式控制提供給電池模塊的充電電流及電壓。而如 何調整充電電壓以將電池模塊維持在定電壓充電，以下則另舉一實施例說明。
請參照圖9，本實施例是接續在上述步驟S750之後，而根據電芯並聯組 所能承受的額定電壓，調整充電電壓以讓電芯並聯組維持在定電壓下充電。
在本實施例中，初始的情況在於電芯並聯組的電壓己再度達到額定電壓， 而為了不讓此電芯並聯組本身的電壓超過此額定電壓，本實施例是先將提供 給電池模塊的充電電壓降低一個位準(步驟S751)。而在降低充電電壓之後， 充電電流仍維持不變，但電芯並聯組本身的電壓則會隨著所接收的充電電壓 降低而稍微下降，當然這個下降的幅度也會受到充電電壓降低多少的影響。 而本實施例為了讓電芯並聯組本身的電壓儘量維持在一定，充電電壓所降低 的位準的幅度也不會太大，而讓圖8中的充電電壓的曲線830維持水平。
在降低充電電壓的位準之後，電芯並聯組的電壓勢必會下降一點，故本 實施例的下個步驟即是再繼續判斷電池模塊中各個電芯並聯組的電壓是否達 到額定電壓(步驟S752)。 一旦又達到額定電壓時，再將充電電壓降低一個 位準(步驟S753)。最後則判斷電池模塊的電力是否充飽(步驟S760)，若 已充飽，則停止對電池模塊充電(步驟S770);反之，若尚未充飽，則重複 上述降低充電電壓位準、判斷電芯並聯組電壓的步驟，直到電池模塊的電力 充飽為止。
20通過上述控制充電電壓的方式，在充電初期採用定電流充電，並在某個 電芯並聯組的電壓達到額定電壓時，大幅降低充電電流值，待此電芯並聯組 的電壓再度達到額定電壓時，才改為定電壓充電，相較於公知技術，本發明 能夠避免電池發生安全性的問題，而提升電池的壽命。 第三實施例
前兩個實施例均是在電芯並聯組的電壓達到額定電壓時，即大幅降低充 電電流值以確保電池模塊的安全性。相較於此，本實施例則是將此「大幅降 低充電電流值」的時間點向後挪移，意即在電芯並聯組的電壓達到額定電壓 時，先採用以額定電壓進行定電壓充電，待充電電流值逐漸降到某個較低的 充電電流值時，才將充電電流大幅調降，以加快電池模塊的充電速度。
圖10是依照本發明第三實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程 圖。圖ll是依照本發明第三實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。請同時 參照圖10及圖11，本實施例是通過控制充電電流的方式，對一個具有多個電 芯並聯組的電池模塊進行充電。與先前第一實施例不同的是，本實施例包括
四個充電階段，其中，第一個階段(t:o t。是先調整施加給電池模塊的充電
電流以使電池模塊中的各個電芯並聯組維持以第一預設電流h進行定電流充
電(步驟S1010)。電池模塊的各個電芯並聯組本身的電壓即會隨著所接收的 電流的增加，而逐漸產生如圖ll所示隨著時間變化的電壓曲線lllO，此處的
電壓曲線1110是代表電池模塊中具有最大電壓Vem^的電芯並聯組的電壓曲 線。
接著則會判斷此電池模塊中各個電芯並聯組的電壓是否達到第一預設電
壓Vi (步驟S1020)。其中，若有任何一個電芯並聯組的電壓達到前述的第 一預設電壓v,時，則代表施加給電芯並聯組的充電電壓己達到某一個電芯並
聯組所能承受的上限值。此時為了確保電芯並聯組的安全性，本實施例即進
入充電的第二階段(t^「t2)，逐漸將原本定電流充電的第一預設電流大小Ii
調降，而使電芯並聯組中電壓最高者維持以第一預設電壓K進行定電壓充電
(步驟S1030)。電池模塊的電力逐漸充飽，因此供給 電池模塊的充電電流也會逐漸下降。此時，為了確保電芯並聯組的安全性， 本實施例即會判斷供給此電芯並聯組的充電電流是否下降至第二預設電流12 (步驟S1040)。當電芯並聯組的充電電流下降至第二預設電流I2時，本實施 例即進入充電的第三階段(t=t2 t3)，而將原本使電芯並聯組中電壓最高者維 持以第一預設電壓、進行定電壓充電的方式改為以第三預設電流13進行定電
流充電(步驟S1050)。類似於第一實施例所述的第二預設電流12，本實施例 的第三預設電流13為第一預設電流L減去電流差值A/，此電流差值A7的大 小例如是原先定電流充電的第一預設電流Ii的20X 50X，而不限制其範圍。
值得注意的是，在電芯並聯組維持以第三預設電流13進行定電流充電時， 本實施例則進一步判斷電池模塊的電芯並聯組的電壓是否再度達到第一預設 電壓值(步驟S1060)。當電芯並聯組的電壓再度達到第一預設電壓值Vi時， 即代表電芯並聯組的電力幾近充飽，此時本實施例即進入充電的第四階段 (t=t3~t4)，調整對電池模塊施加的充電電流，以使電芯並聯組中電壓最高者 再度維持以此第一預設電壓Vi進行定電壓充電(步驟S1070)。
最後，則是判斷電池模塊的電力是否完全充滿(步驟S1080)。其中，判 斷電池模塊的電力是否充飽的方式包括判斷通過電池模塊的電流是否小於一 個最低電流值，若小於最低電流，則代表電池模塊的電力已趨近於飽和，因 此在給予相同電壓的情況下，所需的電流值愈來愈小。此時即可判斷電池模 塊的電力已充飽，而停止對電池模塊進行充電(步驟S10卯)；反之，若通過 電池模塊的電流仍大於最低電流，則可判斷電池模塊的電力仍未充飽，而返 回步驟S1070，繼續對電芯並聯組進行定電壓充電，直到電池模塊的電力充飽 為止。
通過本實施例的充電方法，較第一、第二實施例晚一步進行「大幅調降 充電電流」的動作，因此，可給予電池模塊的各個電芯並聯組較充足的電力， 而及早將電池模塊的電力充滿。 第四實施例
22相較第三實施例是將「大幅降低充電電流值」的時間點向後挪移，本實 施例則是將此「降低充電電流值」的時間點向前挪移，也就是，將用以判斷 要降低充電電流值的額定電壓降低，而及早將充電電流調降，以保護電池的 安全性。
圖12是依照本發明第四實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程 圖，圖13是依照本發明第四實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。請同時
參照圖12及圖13，本實施例是通過控制充電電流的方式，對一個具有多個電
芯並聯組的電池模塊進行充電。本實施例包括三個充電階段，其中，第一個
階段^0 t。同樣先調整施加給電池模塊的充電電流以使電池模塊的各個電 芯並聯組維持以第一預設電流L進行定電流充電(步驟S1210)。電池模塊的 各個電芯並聯組本身的電壓即會隨著所接收的電流的增加，而逐漸產生如圖 13所示隨著時間變化的電壓曲線1310，此處的電壓曲線1310是代表電池模
塊中具有最大電壓Vema的電芯並聯組的電壓曲線。
接著則會判斷此電池模塊中各個電芯並聯組的電壓是否達到第一預設電
壓V,(步驟S1220)。值得注意的是，本實施例與第三實施例不同之處在於 此第一預設電壓W是設定為電芯並聯組安全運作時所能承受的一電壓最大值 (即電芯並聯組的額定電壓值，如圖13中的電壓V2)減去一個電壓差值AF，
而早一步將充電電流調降，以保護電池的安全性。
回到步驟S420，若有任何一個電芯並聯組的電壓達到前述的第一預設電 壓K時，則代表施加給電池模塊的充電電壓已達到某一個電芯並聯組所能承 受的上限值。此時為了確保電芯並聯組的安全性，本實施例即進入充電的第 二階段(t—r^)，而將原本定電流充電的第一預設電流^大小調降，而使電 芯並聯組中電壓最高者維持以第二預設電流l2進行定電流充電(步驟S430)， 其中此第二預設電流12為第一預設電流h減去電流差值A/ ，此電流差值A/的 大小例如是原先定電流充電的第一預設電流Ii的20。％ 50%，而不限制其範 圍。值得注意的是，在電芯並聯組維持以第二預設電流12進行定電流充電時, 本實施例則進一步判斷電池模塊的電芯並聯組的電壓是否達到第二預設電壓
值V2 (步驟S1240)。此第二預設電壓值V2即為電芯並聯組安全運作時所能
承受的一電壓最大值(即電芯並聯組的額定電壓值)，而當電芯並聯組的電
壓達到此第二預設電壓值V2時，即代表電芯並聯組的電力幾近充飽，此時本 實施例即進入充電的第三階段(t=t2~t3)，而調整對電池模塊施加的充電電流，
以使電芯並聯組中電壓最高者維持以此第二預設電壓v2進行定電壓充電(步
驟S1250)。
最後，則是判斷電池模塊的電力是否完全充滿(步驟S1260)。其中，判 斷電池模塊的電力是否充飽的方式包括判斷通過電池模塊的電流是否小於一 個最低電流值，若小於最低電流，則代表電池模塊的電力已趨近於飽和，因 此在給予相同電壓的情況下，所需的電流值愈來愈小。此時即可判斷電池模 塊的電力已充飽，而停止對電池模塊進行充電(步驟S1270);反之，若通過 電池模塊的電流仍大於最低電流，則可判斷電池模塊的電力仍未充飽，而返 回步驟S1250，繼續對電芯並聯組進行定電壓充電，直到電池模塊的電力充飽 為止。
通過本實施例的充電方法，較之第一、第二實施例早一步進行「大幅調 降充電電流」的動作，因此，可保護電池模塊的各個電芯並聯組不致因過度 充電而減少其壽命，保護電池模塊的安全性，以上實施例一 四均可由使用者 根據實際需要選擇運用，本發明並不限定其範圍。 第五實施例
先前四個實施例是均是以「電芯並聯組的電壓」作為是否大幅降低充電 電流的判斷條件，然而，此「大幅降低充電電流」的做法也適用於以「電池 模塊整體的電壓」作為判斷條件的情況。本實施例是與第一實施例相對映， 通過在電池模塊的電壓到達其額定電壓時，即大幅降低充電電流，以保護電 池的安全性。圖14是依照本發明第五實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程 圖，圖15是依照本發明第五實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。請同時
參照圖14及圖15，本實施例是通過控制充電電流的方式，對一個電池模塊進 行充電。本實施例的充電方法包括三個階段，第一個階段(t二0 t。是先調整 施加給電池模塊的充電電流以使電池模塊維持以第一預設電流I,進行定電流 充電(步驟S1410)。電池模塊整體的電壓即會隨著所接收的電流的增加，而 逐漸產生如圖15所示隨著時間變化的電壓曲線1510。
接著則會判斷此電池模塊的電壓是否達到第一預設電壓Vi(步驟S1420)。 此第一預設電壓V,代表電池模塊安全運作時所能承受的電壓最大值(即電池 模塊的額定電壓值)。本實施例將電池模塊的電壓限制在此第一預設電壓W 的範圍內，以在確保電池模塊的安全性的情況下，對此電池模塊進行充電。
回到步驟S1420，若電池模塊的電壓達到前述的第一預設電壓V,時，則 代表施加給電池模塊的充電電壓已達到電池模塊所能承受的上限值。此時為 了確保電池模塊的安全性，本實施例即進入充電的第二階段(t^廣t2)，而將 原本定電流充電的第一預設電流h調降，而使電池模塊維持以第二預設電流 12進行定電流充電(步驟S1430)，其中此第二預設電流l2為第一預設電流h 減去電流差值A/ (如圖15所示的電流曲線1520)，此電流差值A/的大小例 如是原先定電流充電的第一預設電流L的20% 50%，而不限制其範圍。
值得注意的是，在電池模塊維持以第二預設電流12進行定電流充電時， 本實施例則進一步判斷電池模塊的電壓是否再度達到第一預設電壓值V,(步 驟S1440)。如前所述，此第一預設電壓值Vi為電池模塊安全運作時所能承 受的電壓最大值，而當電池模塊的電壓再度達到第一預設電壓值VJ寸，即代
表電池模塊的電力幾近充飽，此時本實施例即進入充電的第三階段(t—2 t3)，
調整對電池模塊施加的充電電流，以使電池模塊維持以此第一預設電壓Vi進 行定電壓充電(步驟S1450)。
最後，則是判斷電池模塊的電力是否完全充滿(步驟S1460)。當電池模 塊的電力已充飽時，則可停止對電池模塊進行充電(步驟S1470);反之，當
25電池模塊的電力仍未充飽時，則返回步驟S1450，繼續對電池模塊進行定電壓
充電，直到電池模塊的電力充飽為止。
第六實施例
相較於先前第五實施例是在電池模塊的電壓達到額定電壓時，即大幅降 低充電電流值以確保電池的安全性，本實施例則是將此「大幅降低充電電流 值」的時間點向後挪移，意即在電池模塊的電壓達到額定電壓時，先採用以 額定電壓進行定電壓充電，待充電電流值逐漸降到某個較低的充電電流值時， 才將充電電流大幅調降，以加快電池模塊的充電速度。
圖16是依照本發明第六實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程 圖，圖17是依照本發明第六實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。請同時 參照圖16及圖17，本實施例是通過控制充電電流的方式，對一個電池模塊進 行充電。與先前第五實施例不同的是，本實施例包括四個充電階段，其中， 第一個階段(t:0 t。是先調整施加給電池模塊的充電電流以使電池模塊維持 以第一預設電流I,進行定電流充電(步驟S1610)。電池模塊本身的電壓即會 隨著所接收的電流的增加，而逐漸產生如圖17所示隨著時間變化的電壓曲線 1710。
接著則會判斷此電池模塊的電壓是否達到第一預設電壓V^步驟S1720)。 其中， 一旦電池模塊的電壓達到前述的第一預設電壓Vi時，則代表施加給電 池模塊的充電電壓已達到電池模塊所能承受的上限值。此時為了確保電池模
塊的安全性，本實施例即進入充電的第二階段(t—i t2)，逐漸將原本定電流
充電的第一預設電流h調降，而使電池模塊維持以第一預設電壓V！進行定電 壓充電(步驟S1630)。
在進行定電壓充電的過程中，由於電池模塊的電力逐漸充飽，因此供給 電池模塊的充電電流也會逐漸下降。此時，為了確保電池模塊的安全性，本 實施例即會判斷供給電池模塊的充電電流是否下降至第二預設電流12 (步驟 S1640)。當電池模塊的充電電流下降至第二預設電流12時，本實施例即進入 充電的第三階段(t=t2~t3)，而將原本使電池模塊維持以第一預設電壓V!進
26行定電壓充電的方式改為以第三預設電流13進行定電流充電(步驟S1650)。
類似於第五實施例所述的第二預設電流12，本實施例的第三預設電流13為第
一預設電流L減去電流差值A/，此電流差值A/的大小例如是原先定電流充 電的第一預設電流L的20X 50Q^，而不限制其範圍。
值得注意的是，在電池模塊維持以第三預設電流13進行定電流充電時， 本實施例則進一步判斷電池模塊的電壓是否再度達到第一預設電壓值K (步 驟S1660)。如前所述，此第一預設電壓值Vi為電池模塊安全運作時所能承 受的電壓最大值，而當電池模塊的電壓再度達到第一預設電壓值Vi時，即代
表電池模塊的電力幾近充飽，此時本實施例即進入充電的第四階段(t^3 t4)，
調整對電池模塊施加的充電電流，以使電池模塊再度維持以此第一預設電壓 V,進行定電壓充電(步驟S1670)。
最後，則是判斷電池模塊的電力是否完全充滿(步驟S1680)。當電池模 塊的電力已充飽時，則可停止對電池模塊進行充電(步驟S1690);反之，當 電池模塊的電力仍未充飽時，則返回步驟S1670，繼續對電池模塊進行定電壓 充電，直到電池模塊的電力充飽為止。 第七實施例
相較第六實施例是將「大幅降低充電電流值」的時間點向後挪移，本實 施例則是將此「降低充電電流值」的時間點向前挪移，意即將用以判斷要降 低充電電流值的額定電壓降低，而及早將充電電流調降，以保護電池的安全 性。
圖18是依照本發明第七實施例所繪示的多段式充電電池模塊的方法流程 圖。圖19是依照本發明第七實施例所繪示的電池模塊的充電曲線圖。請同時 參照圖18及圖19，本實施例是通過控制充電電流的方式，對一個電池模塊進 行充電。本實施例包括三個充電階段，其中，第一個階段(1=0 ^)同樣先調 整施加給電池模塊的充電電流以使電池模塊維持以第一預設電流I,進行定電 流充電(步驟S1210)。電池模塊本身的電壓即會隨著所接收的電流的增加， 而逐漸產生如圖19所示隨著時間變化的電壓曲線1910。接著則會判斷此電池模塊的電壓是否達到第一預設電壓V^步驟S1220)。
值得注意的是，本實施例與第六實施例不同之處在於此第一預設電壓是Vi 設定為電池模塊安全運作時所能承受的電壓最大值(即電池模塊的額定電壓 值)減去一個電壓差值A「，而早一步將充電電流調降，以保護電池的安全性。
回到步驟S1220，若電池模塊的電壓達到前述的第一預設電壓VJ寸，則 代表施加給電池模塊的充電電壓己達到電池模塊所能承受的上限值。此時為 了確保電池模塊的安全性，本實施例即進入充電的第二階段(t^廣t2)，而將 原本定電流充電的第一預設電流Ij周降，而使電池模塊維持以第二預設電流 12進行定電流充電(步驟S1230)，其中此第二預設電流l2為第一預設電流^ 減去電流差值A/，此電流差值A/的大小例如是原先定電流充電的第一預設電
流L的20X 50X，而不限制其範圍。
值得注意的是，在電池模塊維持以第二預設電流12進行定電流充電時， 本實施例則進一步判斷電池模塊的電壓是否達到第二預設電壓值V2 (步驟 S1840)。此第二預設電壓值V2即為電池模塊安全運作時所能承受的電壓最 大值(即電池模塊的額定電壓值)，而當電池模塊的電壓達到此第二預設電 壓值V2時，即代表電池模塊的電力幾近充飽，此時本實施例即進入充電的第 三階段(t=t2 t3)，而調整對電池模塊施加的充電電流，以使電池模塊維持以 此第二預設電壓V2進行定電壓充電(步驟S1850)。
最後，則是判斷電池模塊的電力是否完全充滿(步驟S1860)。當電池模 塊的電力已充飽時，則可停止對電池模塊進行充電(步驟S1870);反之，當 電池模塊的電力仍未充飽時，則返回步驟S1860，繼續對電池模塊進行定電壓 充電，直到電池模塊的電力充飽為止。
以上所列舉的第三至第七實施例均是採用「控制充電電流」的方式對電 池模塊充電，然而，如同第二實施例(控制充電電壓)相對於第一實施例(控 制充電電流)的關係，第三至第七實施例亦適用於採用「控制充電電壓」的 方式對電池模塊充電，而其實施方式均與第二實施例相同或相似，故其詳細 內容在此不再贅述。
28綜上所述，本發明的多段式充電電池模塊的方法至少具有下列優點
1. 通過監控電池模塊中每一個電芯並聯組的電壓，而能夠避免電芯並聯組過度充電，維護電芯並聯組的安全性。
2. 採用多段式充電的方式，能夠在確保充電安全性的情況下，兼顧充電速度的提升。
3. 採用電流控制或電壓控制的方式充電，將充電電源作最有效的運用，而能夠符合使用者的各種需求。
雖然本發明己以較佳實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當根據權利要求的範圍所界定為準。
29
權利要求
1. 一種可攜式電子裝置的多段式充電電池模塊的方法，適用於包括多個電芯並聯組的一電池模塊，其特徵在於，該充電方法包括下列步驟a. 以一第一預設電流對該電池模塊進行定電流充電；b. 判斷該電池模塊的所述各電芯並聯組的個別電壓是否達到一第一預設電壓；c. 以至少一第二預設電流對該電池模塊進行定電流充電，其中該第二預設電流為該第一預設電流減去一電流差值；d. 判斷該電池模塊的所述各電芯並聯組的個別電壓是否達到一第二預設電壓；e. 維持以該第二預設電壓進行定電壓充電；f. 判斷該電池模塊的電力是否充飽；以及g. 維持以該第二預設電壓進行定電壓充電，直到該電池模塊的電力充飽為止。
2. 如權利要求1所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，該第一 預設電壓及該第二預設電壓均為所述電芯並聯組安全運作時所能承受的一電 壓最大值。
3. 如權利要求1所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，該第一 預設電壓為所述電芯並聯組安全運作時所能承受的一電壓最大值減去一電壓 差值，而該第二預設電壓則為所述電芯並聯組安全運作時所能承受的該電壓 最大值。
4. 如權利要求1所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，在該步 驟c中，當所述電芯並聯組其中的一的電壓達到該第一預設電壓時，還包括:調整對該電池模塊施加的該電源，以使所述電芯並聯組中電壓最高者維 持以該第一預設電壓進行定電壓充電；以及判斷所述電芯並聯組中電壓最高者的電流是否達到一第三預設電流，而 當所述電芯並聯組中電壓最高者的電流達到該第三預設電流時，再繼續調整對該電池模塊施加的該電源，以使所述電芯並聯組中電壓最高者維持以該第 二預設電流進行定電流充電。
5. 如權利要求1所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，在該步驟a之前還包括對該電池模塊進行一涓流充電；以及判斷該電池模塊的電壓是否達到一充電啟始電壓，而在該電池模塊的電 壓達到該充電啟始電壓時，開始對該電池模塊維持以該第一預設電流進行定 電流充電。
6. 如權利要求1所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，在該步驟b之後還包括若所述電芯並聯組的的電壓都未達到該第一預設電壓時，返回該步驟a， 繼續對該電池模塊維持以該第一預設電流進行定電流充電。
7. 如權利要求1所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，調整對 該電池模塊施加的該電源的方式包括調整對該電池模塊施加的一充電電流及 一充電電壓其中之一。
8. 如權利要求7所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，當調整 對該電池模塊施加的該電源的方式為調整該充電電流時，則該步驟e中調整 對該電池模塊施加的該電源以使該電池模塊維持以該第二預設電壓進行定電 壓充電的步驟包括el .將提供給該電池模塊的該充電電流降低一位準；e2.判斷該電池模塊的所述各電芯並聯組的電壓是否達到該第二預設電壓；e3.當所述電芯並聯組其中之一的電壓達到該第二預設電壓時，再將提供 給該電池模塊的該充電電流降低該位準；以及e4.重複上述步驟e2及e3，以使該電池模塊維持以該第二預設電壓進行定 電壓充電。
9. 如權利要求7所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，當調整對該電池模塊施加的該電源的方式為調整該充電電壓時，則該步驟e中調整對該電池模塊施加的該電源以使該電池模塊維持以該第二預設電壓進行定電壓充電的步驟包括el.將提供給該電池模塊的該充電電壓降低一位準；e2判斷該電池模塊的所述各電芯並聯組的電壓是否達到該第二預設電壓；e3當所述電芯並聯組其中之一的電壓達到該第二預設電壓時，再將提供給該電池模塊的該充電電壓降低該位準；以及e4重複上述步驟e2及e3，以使該電池模塊維持以該第二預設電壓進行定電壓充電。
10. 如權利要求1所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，判斷該電池模塊的電力是否充飽的方式包括判斷通過該電池模塊的電流是否小於一最低電流；若通過該電池模塊的電流小於該最低電流，則判斷該電池模塊的電力已充飽；以及若通過該電池模塊的電流大於該最低電流，則判斷該電池模塊的電力仍未充飽。
11. 如權利要求1所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，每一所述電芯並聯組包括並聯多個電芯。
12. —種可攜式電子裝置的多段式充電電池模塊的方法，適用於一電池模塊，其特徵在於，該充電方法包括下列步驟a. 以 一第一預設電流對該電池模塊進行定電流充電；b. 判斷該電池模塊的電壓是否達到一第一預設電壓；c. 以至少一第二預設電流對該電池模塊進行定電流充電，其中該第二預設電流為該第一預設電流減去一電流差值；d. 判斷該電池模塊的電壓是否達到一第二預設電壓；e. 維持以該第二預設電壓進行定電壓充電；f. 判斷該電池模塊的電力是否充飽；以及g. 維持以該第二預設電壓進行定電壓充電，直到該電池模塊的電力充飽為止。
13. 如權利要求12所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，該第一預設電壓及該第二預設電壓均為該電池模塊安全運作時所能承受的一電壓最大值。
14. 如權利要求12所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，該第一預設電壓為該電池模塊安全運作時所能承受的一電壓最大值減去一電壓差值，而該第二預設電壓則為所述電芯並聯組安全運作時所能承受的該電壓最大值。
15. 如權利要求12所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，在該步驟c中，當該電池模塊的電壓達到該第一預設電壓時，更包括:調整對該電池模塊施加的該電源，以使該電池模塊維持以該第一預設電壓進行定電壓充電；以及判斷該電池模塊的電流是否達到一第三預設電流，而當該電池模塊的電流達到該第三預設電流時，再繼續調整對該電池模塊施加的該電源，以使該電池模塊維持以該第二預設電流進行定電流充電。
16. 如權利要求12所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，在該步驟a之前還包括對該電池模塊進行一涓流充電；以及判斷該電池模塊的電壓是否達到一充電啟始電壓，而在該電池模塊的電壓達到該充電啟始電壓時，開始對該電池模塊維持以該第一預設電流進行定電流充電。
17. 如權利要求12所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，在該步驟b之後還包括若該電池模塊的電壓未達到該第一預設電壓時，返回該步驟a，繼續對該電池模塊維持以該第一預設電流進行定電流充電。
18. 如權利要求12所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，調整對該電池模塊施加的該電源的方式包括調整對該電池模塊施加的一充電電流及一充電電壓其中之一。
19. 如權利要求18所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，當調整對該電池模塊施加的該電源的方式為調整該充電電流時，則該步驟e中調整對該電池模塊施加的該電源以使該電池模塊維持以該第二預設電壓進行定電壓充電的步驟包括e 1 .將提供給該電池模塊的該充電電流降低一位準；e2.判斷該電池模塊的電壓是否達到該第二預設電壓；e3.當該電池模塊的電壓達到該第二預設電壓時，再將提供給該電池模塊的該充電電流降低該位準；以及e4.重複上述步驟e2及e3，以使該電池模塊維持以該第二預設電壓進行定電壓充電。
20. 如權利要求18所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，當調整對該電池模塊施加的該電源的方式為調整該充電電壓時，則該步驟e中調整對該電池模塊施加的該電源以使該電池模塊維持以該第二預設電壓進行定電壓充電的步驟包括el.將提供給該電池模塊的該充電電壓降低一位準；e2.判斷該電池模塊的電壓是否達到該第二預設電壓；e3.當該電池模塊的電壓達到該第二預設電壓時，再將提供給該電池模塊的該充電電壓降低該位準；以及e4.重複上述步驟e2及e3，以使該電池模塊維持以該第二預設電壓進行定電壓充電。
21. 如權利要求12所述的多段式充電電池模塊的方法，其特徵在於，判斷該電池模塊的電力是否充飽的方式包括判斷通過該電池模塊的電流是否小於一最低電流；若通過該電池模塊的電流小於該最低電流，則判斷該電池模塊的電力已充飽；以及若通過該電池模塊的電流大於該最低電流，則判斷該電池模塊的電力仍未充飽。
全文摘要
一種多段式充電電池模塊的方法，適用於包括多個電芯並聯組的電池模塊。本發明採用電壓控制或電流控制的方式，在對電池模塊充電之初維持定電流充電，而當電池模塊中某個電芯並聯組的電壓達到其安全值，或是電池模塊的總電壓達到額定電壓時，大幅度調降充電電流以降低充電速度，因此能夠避免電池發生安全性的問題，並提升電池的壽命。
文檔編號H01M10/44GK101488591SQ200810002758
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月16日 優先權日2008年1月16日
發明者莊志堂, 陳佳昌, 龔紹祖 申請人:仁寶電腦工業股份有限公司