电池健康状态检测系统及方法与流程
1.本技术涉及电池，特别是涉及一种电池健康状态检测系统及方法。
背景技术：
2.目前随着人们对电池应用的需求不断增加，对电池容量与寿命(即电池可充放电次数)的精确掌握也更加重视。传统的电池寿命的检测方法是透过对电池完整充放电实现的。然而此检测方法耗费太大的测试时间与成本，有时难以执行于商业应用上。
技术实现要素：
3.本技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种电池健康状态检测方法，包含以下步骤：对电池进行短暂的充电或放电；在电池充电或放电过程中，测量电池在第一时间点的第一电压值；在电池充电或放电过程中，测量电池在第二时间点的第二电压值；计算第二电压值与第一电压值的一电压差值；计算第二时间点与第一时间点的一时间差值；以及将时间差值除以电压差值，以计算出老化参数。
4.在一实施方案中，所述电池健康状态检测方法还包含以下步骤：对电池进行多次充放电循环；在特定的几个充放电循环次数后，测量并计算电池的老化参数，获得电池的老化参数与充放电循环次数的数据；以及计算电池的老化参数与电池的充放电循环次数的关系，以产生第一关系数据。
5.在一实施方案中，所述电池健康状态检测方法还包含以下步骤：测量电池进行每次充放电循环的电池容量；将每次充放电循环的电池容量除以电池的初始容量，以计算出的电池健康状态；以及计算电池的充放电循环次数与电池健康状态的关系，以产生第二关系数据。
6.在一实施方案中，所述电池健康状态检测方法还包含以下步骤：测量待测电池的老化参数；基于第一关系数据，依据待测电池的老化参数，以计算待测电池目前累积的充放电循环次数；以及基于第二关系数据，依据所计算的电池充放电循环次数，以计算对应的电池健康状态。
7.另外，本技术提供一种电池健康状态检测系统，包含充放电电路、测量电路以及运算电路。充放电电路配置以对电池进行脉冲充电或放电。测量电路连接电池。测量电路配置以测量电池在充放电过程中选取的两个时间点，分别表示为第一时间点以及第二时间点，并测量第一时间点的第一电压值以及第二时间点的第二电压值。运算电路连接充放电电路以及测量电路。运算电路计算第二电压值与第一电压值的一电压差值，计算第二时间点与第一时间点的一时间差值，将时间差值除以电压差值，以计算出电池的老化参数。
8.在一实施方案中，充放电电路对电池进行多次充放电循环，在累积特定的充放电循环次数后，检测的电池健康状态，将电池进行脉冲充电或放电，运算电路计算电池在特定的充放电循环次数时的老化参数，获得电池的老化参数与充放电循环次数的数据，计算电池的老化参数与电池的充放电循环次数的关系，以产生第一关系数据。
9.在一实施方案中，测量电路测量电池每次充放电循环的电池容量，运算电路将每次充放电循环的电池容量除以电池的初始容量，以计算出的电池健康状态，计算电池的充放电循环次数与电池健康状态的关系，以产生第二关系数据。
10.在一实施方案中，测量电路测量待测电池的电压与时间数据，运算电路计算待测电池的老化参数，接着基于第一关系数据，依据电池的老化参数，以计算待测电池目前累积的充放电循环次数，基于第二关系数据以计算待测电池目前累积的充放电循环次数所对应的电池健康状态。
11.如上所述，所述电池健康状态检测系统及方法，其采用不同于传统的电池测量方式，不需要经过完整充放电，仅需要短暂的放电或充电测量，取得电池的电压与时间数据，计算老化参数，再利用已知的老化关系式，即可估算出电池当前的电池健康状态。本技术技术之商业价值在于能在短时间内估算电池健康状态，以提供电池还能使用多久的剩余寿命的信息(电池剩余寿命的评估)，取代传统完整充放电的检测方式，大量降低测试成本，对电池提供有效数据，使电池再造后之效益最大化。
12.为使能更进一步了解本技术的特征及技术内容，请参阅以下有关本技术的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本技术加以限制。
附图说明
13.图1为本技术实施例的电池健康状态检测方法的测量电池数据以及计算老化参数的步骤流程图。
14.图2为本技术实施例的电池健康状态检测方法的计算电池健康状态的关系式的步骤流程图。
15.图3为本技术实施例的电池健康状态检测方法的测量待测电池与利用关系式评估待测电池健康状态的步骤流程图。
16.图4为本技术实施例的电池健康状态检测系统的方块图。
具体实施方式
17.以下是通过特定的具体实施例来说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本技术的优点与效果。本技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本技术的构思下进行各种修改与变更。另外，本技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本技术的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本技术的保护范围。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包含相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
18.请参阅图1和图4，其中图1为本技术实施例的电池健康状态检测方法的测量电池数据以及计算老化参数的步骤流程图；图4为本技术实施例的电池健康状态检测系统的方块图。
19.本实施例的电池健康状态检测方法可包含如图1所示的步骤s103至s115，其可由如图4所示的电池健康状态检测系统所包含的充放电电路10、测量电路20以及运算电路30执行，在此仅举例说明，本技术不以此为限。实务上，本文步骤可替换为其他电路组件执行，
且可依据实际需求适当调整步骤执行顺序或内容。
20.首先，执行步骤s103至s107，以测量电池100的数据。
21.在步骤s103，利用充放电电路10连接电池100以对电池100进行健康状态检测脉冲充电或放电。
22.在步骤s105，在电池100充电或放电过程中，利用测量电路20连接或接触电池100以测量电池100在第一时间点的第一电压值。
23.在步骤s107，在电池100充电或放电过程中，利用测量电路20测量电池100在第二时间点的第二电压值。
24.在测量电池100的数据之后，执行步骤s109至s115，以计算电池的老化参数。
25.在步骤s109，利用运算电路30连接测量电路20，计算电池100充电或放电时的第二电压值与第一电压值的差值，得到一电压差值。
26.在步骤s111，利用运算电路30计算第二时间点与第一时间点的差值，得到一时间差值。
27.在步骤s113，利用运算电路30将前述时间差值除以电压差值。
28.在步骤s115，在前述运算后，取得运算结果之电池100的老化参数。
29.举例而言，利用运算电路30计算电压随时间变化的斜率倒数，以取得老化参数：
[0030][0031]
其中，a代表老化参数，δt代表第二时间点与第一时间点的时间差值，δv代表第二电压值与第一电压值的电压差值，t2代表第二时间点，t1代表第一时间点，v2代表第二电压值，v1代表第一电压值。
[0032]
请参阅图1、图2和图4，其中图1为本技术实施例的电池健康状态检测方法的测量电池数据以及计算老化参数的步骤流程图；图2为本技术实施例的电池健康状态检测方法的计算电池健康状态的关系式的步骤流程图；图4为本技术实施例的电池健康状态检测系统的方块图。
[0033]
本实施例的电池健康状态检测方法可包含如图2所示的步骤s201至s215，其可由如图4所示的电池健康状态检测系统所包含的充放电电路10、测量电路20以及运算电路30执行。其中，步骤s203可包含前述步骤s103至s107，而步骤s205可包含前述步骤s109至s115。
[0034]
在步骤s201：对电池进行充放电循环(cycle)。在本文中，电池100执行完一次完全的充电与一次完全的放电，完成一次/一个充放电循环。
[0035]
在步骤s203，测量电池100的数据。
[0036]
在步骤s205，测量到的电池100的数据以计算老化参数。
[0037]
在步骤s207，利用运算电路30计算电池100的老化参数与电池充放电循环次数的关系，以产生第一关系数据例如第一关系式。
[0038]
在步骤s209，利用运算电路30，测量电池100每次充放电循环的电池容量(capacity)。前述步骤s209可以使用厂商提供的电池充放电循环次数与电池容量数据代替。
[0039]
在步骤s211，利用运算电路30，依据电池100的目前电池容量与初始容量，计算出
电池健康状态，以下列公式表示：
[0040][0041]
其中，soh代表电池健康状态(state of health)，cp代表电池容量，cy代表充放电循环次数(n次)，n为整数值。
[0042]
在步骤s215，利用运算电路30计算电池100的充放电循环次数与电池100的电池健康状态的关系，以产生第二关系数据例如第二关系式。
[0043]
在执行完上述步骤s201至s215之后，可取得电池100的老化参数与电池100的充放电循环次数的第一关系数据例如第一关系式，以及取得电池100的充放电循环次数与电池100的电池健康状态的第二关系数据例如第二关系式，这些可作为评估与电池100相同型态的待测电池(例如但不限于废弃电池)的电池健康状态的参考依据，如下详细说明。
[0044]
请参阅图1至图4，其中图3为本技术实施例的电池健康状态检测方法的测量待测电池与利用关系式评估待测电池健康状态的步骤流程图。
[0045]
本实施例的电池健康状态检测方法可包含如图3所示的步骤s301至s311，以基于上述已知信息，以评估待测电池的健康状态。
[0046]
在步骤s301，取得待测电池，例如但不限于回收废弃电池。
[0047]
在步骤s303，如上述执行步骤s103至s115相同方式以测量待测电池的老化参数。
[0048]
在步骤s305，利用运算电路30基于第一关系式，依据老化参数(例如将待测电池的老化参数代入第一关系式)，以在步骤s307计算待测电池目前累积的充放电循环次数。
[0049]
在步骤s309，利用运算电路30基于第二关系式，将待测电池的充放电循环次数代入第二关系式，在步骤s311中计算出电池健康状态。
[0050]
综上所述，本技术提供一种电池健康状态检测系统及方法，其采用不同于传统的电池测量方式，不需要经过完整充放电，仅需要短暂的放电或充电测量，取得电池的电压与时间数据，计算老化参数，再利用已知的老化关系式，即可估算出当前的电池健康状态。本技术技术之商业价值在于能在短时间内估算电池健康状态，以提供电池还能使用多久的剩余寿命的信息(电池剩余寿命的评估)，取代传统完整充放电的检测方式，大量降低测试成本，对电池提供有效数据，使电池应用之效益最大化。
[0051]
以上所公开的内容仅为本技术的可选可行实施例，并非因此局限本技术的权利要求书，所以凡是运用本技术说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本技术的权利要求书内。
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