未來研究方向

本論文所建立的兩套交流阻抗量測系統在使用上雖有不錯的效果呈現，但各

有其優缺點，建議未來對此研究方向有興趣者，可以朝下列幾個方向繼續研究：

1. 由於本論文之實驗是為了同時達到對四串電池組進行交流阻抗量測，在量測系 統的建構上，體積及成本則顯得相當龐大，考量實際應用時會有很大的困難 度，因此在未來的研究上可朝向體積小、成本低、準確度更高的方向改善，以 達到同時結合電池電壓、容量與阻抗之量測技術的實用性。

2. 本論文的實驗為了收集電池的交流阻抗與電池的電壓及容量的變化，在負載設 計上選用定電阻負載進行放電實驗，而實際應用時電池供應的負載大多為非線 性負載，或是電池以備用式的模式來使用，因此建議未來可朝向此兩種架構進 行充放電實驗，以驗證此法在實際應用下的可行性。

3. 經由本論文之實驗，收集了電池在環境溫度 50℃、55℃及放電電流 1.6C 下的 實驗數據，未來可朝不同的實驗條件對電池進行壽命實驗，當累積足夠的數據 後，可朝專家系統的方向發展出適用於鉛酸電池維護之專家系統。

本論文所提出的改良式庫侖量測法經由實驗驗證雖有不錯的效果呈現，但仍 有其優缺點，建議未來對此研究方向有興趣者，可以朝下列幾個方向繼續研究：

1. 本論文所提出之改良式庫侖量測法必須建立在電池以 20 小時率放電至 10.5V 下所得到的電池初始容量，方能將加成效應電流的誤差值修正到最小，經由實 驗驗證雖有不錯的效果，但在實際應用上卻相當的困難，因此建議未來在電池 初始容量的定義可使用較快速且準確的方法來建立，以提高實際應用上的可行 性。

2. 本論文之實驗是建立在電池充飽的情況下，對電池在不同放電電流的加成效應 電流進行方程式之建立及誤差的修正，但實際應用在電動機車及電動載具時，

電池可能在未充飽的情況也被使用在放電提供電能，因此建議未來在電池的殘 電量偵測可考慮對電池充入的電流，在電池未充飽的情況下也能進行電池殘電 量的偵測。

3. 本論文之實驗是經由不同的放電電流建立出適用於0.05C～5C下的加成效應電 流方程式，但此方程式只適用於定電流放電下才能進行電池的殘電量偵測，但 實際應用在電動機車及電動載具時，電池並非以定電流來進行放電，因此建議 未來也可考慮進行電池的動態電流實驗，以提高實際應用上的可行性。

4. 本論文之實驗對不同的電池初始容量提出修正倍率N，以改善電池在初始容量 差異較大時也能較準確的量測電池的殘餘容量，但在實際應用上，電池會隨著 使用的循環數增加而逐漸老化，因此建議未來也可對電池的老化進行殘電量偵 測實驗，以確保電池的老化後的殘電量偵測也有相同的準確度，以提高實際應 用上的可行性。

參 考 文 獻

[1] H. S. Ban, J. M. Lee, H. S. Mok, G. H. Choe, “Load sharing improvement in parallel-operated lead acid batteries,” IEEE International Symposium on Industrial Electronics, June 2001, Vol.2, pp.1026-1031.

[2] N. H. Kutkut, D. M. Divan, “Dynamic equalization techniques for series battery stacks,” IEEE Telecommunications Energy Conference, October 1996, No.18, pp.514-521.

[3] S. T. Hung, D. C. Hopkins, C. R. Mosling, “Extension of battery life via charge equalization control,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, February 1993, Vol.40, No.1, pp.96-104.

[4] 李世興編譯，“電池活用手冊”，全華科技圖書股份有限公司，1996。

[5] NP/NPH SERIES MAINTENANCE-FREE VALVE REGULATED LEAD-ACID BATTERIES APPLICATION MANUAL，YUASA CORPORATION，JAPAN。 [6] 吉澤四郎，1990，最新電池工學，賴耿陽譯著，復漢出版社，台南市。

[7] 洪芳州編譯，“各類電池使用指南”，全華科技圖書股份有限公司1994。 [8] 鄭福剛，“智慧型電動機車充殘電管理與診斷”，國立中山大學，碩士論文，

2001。

[9] 張文地，“電動車電池殘量預估之研究”，國立彰化師範大學，碩士論文，2001。 [10] P. E. Pascoe, H. Sirisena, A. H. Anbuky, “Coup de fouet based VRLA battery

capacity estimation,” The First IEEE International Workshop on Electronic Design, Test and Applications, Jan. 2002, pp.149-153.

[11] S. Sato, A. Kawamura, “A new estimation method of state of charge using terminal voltage and internal resistance for lead acid battery,” IEEE Power Conversion Conference, April 2002, Vol.2, pp.565-570.

[12] J. D. Kozlowski, “A novel online measurement technique for AC impedance of batteries and other electrochemical systems,” IEEE Conference, The Sixteenth Annual Battery Conference on Applications and Advances, Jan. 2001, pp.257-262.

[13] J. M. Hawkins, R. G. Hand, “AC impedance spectra of field-aged VRLA batteries,” IEEE Telecommunications Energy Conference, October 1996, No.18, pp.640-645.

[14] G. J. Markle, “AC impedance testing for valve regulated cells,” IEEE Telecommunications Energy Conference, October 1992, No.14, pp.212-217.

[15] I. Damlund, “Analysis and interpretation of AC-measurements on batteries used to assess state-of-health and capacity-condition,” IEEE Telecommunications Energy Conference, Nov. 1995, No.17, pp.828-833.

[16] A. I. Harrison, “Batteries and AC phenomena in UPS systems: the battery point of view,” IEEE Telecommunications Energy Conference, October 1989, No.7, Vol.1, pp.12.5/1-12.5/6.

[17] P. E. Langan, “Battery cell analysis via changes in the slope of the “as-found” data to identify marginal capacity cells,” IEEE Telecommunications Energy Conference, Sept. 2000, No.22, pp.356-360.

[18] G. Alber, M. W. Migliaro, “Impedance testing-is it a substitute for capacity tests?,”

IEEE Telecommunications Energy Conference, Nov. 1994, No.16, pp.245-249.

[19] J. M. Hawkins, L. O. Barling, “Some aspects of battery impedance characteristics,” IEEE Telecommunications Energy Conference, Nov. 1995, No.17, pp.271-276.

[20] J. M. Hawkins, “Some field experience with battery impedance measurement as a useful maintenance tool,” IEEE Telecommunications Energy Conference, Nov.

1994, No.16, pp.263-269.

[21] P. E. Langan, “The art of impedance testing,” IEEE-ISA/PCA Cement Industry Technical Conference, April 1999, pp.121-129.

[22] J. P. Nelson, W. D. Bolin, “Basics and Advances in Battery Systems,” IEEE Transactions on Industry Applications, March-April 1995, Vol.31, No.2, pp.419-428.

[23] 王峻賢，“電化學反應器—鉛酸電池製程介紹”，電池專輯，化工技術第四卷，

第二期，1996，頁91-98。

[24] Y. H. Kim, H. D. Ha, “Design of interface circuits with electrical battery models,”

IEEE Transactions on Industrial Electronics, Feb.1997, Vol.44, No.1, pp.81-86.

[25] Z. M. Salameh, M. A. Casacca, W. A. Lynch “A mathematical model for lead-acid batteries,” IEEE Transactions on Energy Conversion, March 1992, Vol.7, No.1, pp.93-98.

[26] S. S. Misra, L. S. Holden, “UPS battery life characteristics,” IEEE Battery Conference on Applications and Advances, Jan. 1991, No.6, pp.11-19.

[27] C. C. Hua, M. Y. Lin, “A study of charging control of lead-acid battery for electric vehicles,” IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Dec. 2000, Vol.1, pp.135-140.

[28] 朱延松，“具能量回送與功因修正之正負脈衝電池充電器”，國立成功大學，

碩士論文，2002。

[29] 王志民，張永昌，陳財容，劉豐旗，陳德超，黃士航，“電池組串並聯充電模

式之研究”，第一屆台灣電力電子研討會，2002，pp.189-193。

[30] 謝文考，陳志信，周雲高，羅天賜，“電動機車用鉛酸電池快速充電探討”，

電機月刊，第121期，2001，pp.216-231。

[31] 賴立祥，“從電池維護觀點發展之電池量測技術”，國立高雄應用科技大學，

碩士論文，2003。

[32] Simon Haykin, Barry Van Veen, “Signals and Systems-Second Edition,” Library of Congress Cataloging-in-Publication Data, 2003, pp.645-649.

[33] Erwin Kreyszig原著，唐永新博士 校閱，黃冠達，莊士青，林智堅，洪紀榮，

林益周 編譯，“高等工程數學（上）-第八版”，全華科技圖書股份有限公司，

2003。

[34] 盧明智，黃敏祥 編著，“OP Amp應用＋實驗模擬（含filter、A/D、D/A、VCO、 V/F、F/V）”，全華科技圖書股份有限公司，2002，pp.221-224。

[35] 譚玉瓦，陸光華 譯，羅仁隆，黃連鈺 校，“電子學 第二版”，儒林圖書有限

公司，1996。

[36] 王國榮著，“新觀念的Visual Basic 6.0教本”，旗標出版股份有限公司，2000。 [37] 王國榮著，“Visual Basic 6.0實戰講座”，旗標出版股份有限公司，2000。 [38] 王國榮著，“Visual Basic 6.0資料庫程式設計”，旗標出版股份有限公司，2000。

[39] 范逸之，陳立元，孫德萱，程正孚著，“Visual Basic與串並列通訊控制實務”，

文魁資訊股份有限公司，2000。

[40] I. Kurisawa, M. Iwata, “Internal resistance and deterioration of VRLA battery-analysis of internal resistance obtained by direct current measurement and its application to VRLA battery monitoring technique,” IEEE Telecommunications Energy Conference, Oct.1997, No.19, pp.687-694.

[41] R. J. Ball, R. Evans, R. Stevens, “Finite element (FE) modelling of current density on the valve regulated lead/acid battery positive grid,” Journal of Power Sources, 2002, No.103, pp.213-222.

[42] R. J. Ball, R. Stevens, “Design aspects of the valve regulated lead/acid battery positive electrode,” Journal of Power Sources, 2003, No.113, pp.228-232.

[43] 陳財榮，林建文，陳嘉斌，陳建治，蔡國隆，“蓄電池可用容量預估之研究”，

中華民國第十八屆電力工程研討會，1997，pp.32-36。

[44] 張弘昇，陳財榮，李義隆，陳文資，陳世昌，“鉛酸電池殘量預估之研究”，

中華民國第二十五屆電力工程研討會，2004，pp.1542-1547。

[45] 楊詠宜，“智慧型電動機車電池充殘電器之研製”，國立中山大學，碩士論文，

2000。

[46] 台灣湯淺電池公司網站，“http://www.yuasa.com.tw/NP7-12.htm”。

[47] Larene V. Fausett, “Applied Numerical Analysis Using Matlab,” Prentice Hall International Editions, 1999.