[发明专利]由电源内阻监测电池效能的预警方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池效能的预警方法及其装置，特别是指一种由电源内阻监测电池效能的预警方法及其装置。

背景技术

目前被广泛作为交通工具的各型车辆，在刚启动时，均需仰赖常态配置在车内的电源构件如电池来提供足够的启动电能，用以启动马达的运转来发动车辆。然而该常配置于车内的电源，基本上均有其使用的寿命，当然正常的使用寿命还可能视环境温度、充电条件、充电时间及负载的放电等各种不同的外部因素而定，因而使现有电池的正常使用寿命与实际使用寿命产生非可预期性，换而言之，对于驾驶者甚至是专业的维修者而言，也都无法对电池的性能状况实时进行了解，必需到保养厂配合特殊的检测设备，方能略知一二，而该等检测设备也不可能被经常的携带在车上随时作检测使用，所以往往需到车辆的启动操作不顺利，甚至于已到达无法顺利启动的地步时，才能具体的知道电池的电能已不足或已寿终就寝，这种情况对经常用车者而言，无疑是一颗不定时炸弹，因为车辆随时都有可能在一次熄火后就因电能不足而无法再发动，且车辆熄火的现实所在位置可能在任何的位置，如果不巧，熄火的地点在偏远的地区，又逢暴风雨天天气不佳时，不仅救援者跚跚来迟，且会影响用车者当日的其它计划或商谈，甚或有碍车内人员的生命安全。

因此若能在车上与电池电源间配置一个长效性的电池电源监测装置，将可有效的改善前述的问题。然而如果电池电源经常的在被测试，电池的电能值将很快的被耗尽，当然也丧失了测试的意义，甚至缩短了电池使用的寿命，故如何能在短时间内利用大电流来取得电压值的取样值，又不会无谓地消耗电池的电能而达到长效性的监测，实为一极需研创的课题。美国发明专利第6704629及6791464号专利对上述课题所提出了解决方法，另外美国发明公开第2006/0001429A1号专利申请案，也提出了利用浮动的电压作为参考电压与采样电压比较，进而计算出电池内电阻值的监测方法与装置，但浮动的电压并不具有稳定性，往往会受到电池间歇性地充电或负载端电荷高低变化程度的不同或电池老化程度等而产生不同结果，当然所监测的结果在精确性与稳定性都有所不足。

另外，如美国发明专利第6072300号专利案，公开一大型电池组中的单一电池的监测技术，主要透过电池电压判断电池内阻。

如美国发明专利第6097193号专利案，公开测量电池内电阻或其阻抗的方法，主要通过由一小的交流讯号，透过整流电路或其等效性电路以测量电池的内部电阻，即通过在一设定周期间利用改变电池的电流大小以测量内部电阻，并经比较而低于默认值时产生警示。

发明人亦曾对上述问题提出过「电池电源的监测方法与装置」，如中国台湾专利公告第579342、593006号专利案，该专利案的发明主要在利用对待测电源如电池的二端电压值来进行取样与预警值的比对，本发明则在发明人所发明的中国台湾专利公告第579342、593006号专利案的专利申请案架构下，再作进一步的研发而获得。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种长期或短时间的量测装置，对待测电源的二电极端于极短取样时间中进行瞬间大电流测试，并在测试结果低于默认值时产生一警讯透过讯号输出/输入单元(I/O)输出，令使用者获得警示现时电池状态。

本发明另一目的在于提供一种由电源内阻监测电池效能的预警方法，将已知电阻值的第一与第二外挂负载串联在电池电源上，通过串联的第一与第二功率晶体对电池电源进行N次极短时间瞬间大电流的电压取样作业，以达到极为精确且省电的目的。

本发明的次一目的在于提供一种由电源内阻监测电池效能的预警方法，利用待测电源的多段式内阻预警值的设定及在设定的取样时间间隔内取得电池负载电压，并透过已知的外挂负载电阻值计算取得电池的内阻与多段式设定预警值比对，进而显示多段式比对结果，以达到提供实时监测电池电源多段式的警示目的。

本发明为达成上述目的及功效，其所采取的进一步具体方法步骤包括：

(1)外挂负载R设定步骤：根据待测电源的种别及待测电源内阻值的大小设定每一外挂负载R1、R2的电阻值，以便通过下述瞬间取样步骤所产生的瞬间大电流求得正确待测电源内阻值；

(2)待测电源内阻预警值rw设定步骤：根据待测电源的种别设定标准电源内阻预警值rw，其设定值可依实际需要设定为单一值或多段设定值，以为监测待测电源内阻值进行下述数值比对步骤时，可提供预警反应的参考值，加以比对；