[发明专利]非稳定输出源对电池的充电方法及充电装置

说明书

技术领域

本发明有关于对电池充电的方法及装置，且特别是关于以非稳定电源对电池充电的方法及装置。

背景技术

由于环保意识的抬头，绿色能源的应用开始受到重视，例如利用风力、太阳能、水力及潮汐发电。然而，这些绿能发电方式具有不稳定的特性。因此，普遍的解决方式便是将这些绿色能源转换为电能形式储存，带需要时再加以取用，以提高绿能的使用率。

常见的电池充电方式，如定电压充电法(CV Charging)、定电流充电法(CCCharging)、脉冲充电法(Pulse Charging)以及正负脉冲充电法(ReflexCharging)，皆建立在具有稳定的输入源的前提下，通过对电池端的电压或电流的取样，以判断电池的充电进度。然而，将上述的充电方式应用于非稳定的输入源，会造成电池浮充电压随着输入源而浮动，容易造成取样值的浮动，而误判电池的充电进度。以风力发电为例，由于充电机的充电电流正比于风力的大小，当风力的变化使得充电机的充电电流处于不稳定的状态，(由于电池具有内阻之故)同时也使得电池电压产生漂动。若直接对电池的电压或电流取样，则有可能因为风力不稳定的因素而对电池的充电状态产生误判。因此，亟需一种适合应用于不稳定电源的电池充电方法，以改善绿能的使用效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种非稳定输出源对电池的充电方法及充电装置。

本发明揭露一种非稳定输出源对电池的充电方法，包括：(a)依据一第一预设电压及该电池的充电饱和电压，以定义第一至第三充电区间；其中该充电饱和电压大于该第一预设电压；(b)测量该电池的初始电压；(c)依据该初始电压决定该电池所在的充电区间，并根据该充电区间设定对该电池进行充电的上限充电电流；(d)以该上限充电电流对该电池进行充电；(e)持续测量既定时间内该电池的多个电压，据以得到该既定时间内该电池的平均电压；(f)依据该电池的平均电压，判断该电池是否仍处于原来的充电区间；(g)若该电池未处于原来的充电区间，且该电池的平均电压未达该充电饱和电压，则降低该上限充电电流，并重复步骤(d)~(f)。

上述步骤(f)若判定该电池仍处于原来的充电区间，则重复步骤(d)~(f)。此外，若该电池未处于原来的充电区间，且该电池的平均电压已达该充电饱和电压，则停止对该电池进行充电。

本发明还揭露一种非稳定输出源充电装置，用以对一电池进行充电，包括：一非稳定输入源，提供一交流电源；一充电单元，接收该交流电源并将该交流电源转换为一直流电源，以对该电池进行充电；其中，该充电单元预先依据一第一预设电压及该电池的充电饱和电压，定义第一至第三充电区间，该充电饱和电压大于该第一预设电压；以及一电压取样单元，侦测该电池的电压据以控制该充电单元对该电池进行充电；其中该电压取样单元依据该电池的初始电压决定该电池所在的充电区间以设定对该电池进行充电的上限充电电流，控制该充电单元以该上限电流对该电池进行充电；该电压取样单元周期性地测量既定时间内该电池的多个电压，据以得到该既定时间内该电池的平均电压；该电压取样单元依据该电池的平均电压，若判断该电池是未处于原来的充电区间，且该电池的平均电压未达该充电饱和电压，则控制该充电单元降低该上限充电电流。

本发明的非稳定输出源充电装置，特别适合使用于绿能充电的领域，通过以平均电压的方式对电池的电压取样，并据此调整充电电流的上限，大幅降低因非稳定输出源的因素而造成的电池的充电状态误判。对于绿能的使用效率有大幅的改善。

附图说明

图1为本发明一实施例中，非稳定输出源充电装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例中，非稳定输出源对电池的充电方法的流程图；

图3为本发明一实施例中，非稳定输出源充电装置的充电单元的上限充电电流与时间的关系图。

其中，附图标记说明如下：

10~非稳定输出源充电装置；

12~非稳定输入源；

14~充电单元；

16~电池；

18~电压取样单元；

CS~控制信号；

Imax~上限充电电流；

P0–P4~充电模式；

S1–S9~步骤；

T1–T4~时间；

V1~第一预设电压；

V2~第二预设电压；

V3~第三预设电压；

V4~充电饱和电压；

V_BAT~电池电压；