近年來鋰離子電池在行動電話、筆記型電腦及其他電子產品應用扮演了重要的角色，為了讓鋰電池發揮最大的效能，需要使用具有高充電效率及能改善電池壽命的充電機。本文提出以模糊控制為基礎之五階段鋰電池充電機，並於文中對硬體及韌體部分做詳細介紹，本文中功率電路是由降壓式轉換器及溫度測量電路所組成，軟體部分則是使用Microchip公司所推出的dsPIC微處理器來實現數位補償器、數位濾波器及模糊控制器，為得到電池充電資訊，本文實現一人機介面來監控並記錄電池充電狀態資料。本文中所使用之模糊演算法是依據電池溫度來調整充電電流，根據實驗結果，本文所實現之充電機確實可提升充電效率及改善鋰電池充電品質。

Nowadays, commercial lithium-ion batteries are playing important roles as supplies for mobile phones, laptop computers and other electronic equipments. In order to maximize the performance of lithium-ion batteries, an advanced charger is required. The main objective of an advanced charger includes high charging efficiencies and improved battery cycle life. In this thesis, a fuzzy-based five-stage lithium-ion battery charger is proposed. The hardware and firmware parts of the proposed system are described in detail. In this thesis, the power stage is implemented using the buck converter and a temperature sensing circuit. The software consists of a digital compensator, a digital filter and a fuzzy controller, and is realized using the dsPIC micro-controller from Microchip Corp. In addition to the hardware, a graphical user interface is also presented in this thesis. The proposed fuzzy-based algorithm takes the battery temperature into account and adjusts the charging current accordingly. According to the experimental results, the charging efficiency of the proposed system can be increased and the performance of the proposed charger can be improved.

[1] 利仁中，「以FPGA為基礎之鋰電池充電系統之研製」，長庚大學電機工程研究所論文，民國九十三年。
[2] 朱順益，「鋰電池快速充電波形設計」，義守大學電機工程研究所論文，民國九十三年六月。
[3] Y. Barsukov, “Challenges and Solutions in Battery Fuel Gauging”, www.ti.com, work book 1-1~1-9.
[4] 劉衍慶，「使用PCB變壓器實現之非接觸式鋰電池充電系統」，長庚大學電機工程研究所論文，民國九十五年七月。
[5] 屠海令、吳伯榮、朱磊，「先進電池－電化學電源導論」，工業出版社冶金，2006年5月。
[6] C. H. Lin, C. L. Chen, Y. H. Lee, S. J. Wang, C. Y. Hsieh, H. W. Huang and K. H. Chen, “Fast Charging Technique for Li-ion Battery Charger,” Proc. of IEEE Electronics, Circuits and Systems International Conference, September 2008, pp. 618 – 621.
[7] C. H. Lin, H. W. Huang and K. H. Chen, “Built-in Resistance Compensation (BRC) Technique for Fast Charging Li-ion Battery Charger,” Proc. of IEEE Custom Integrated Circuits Conference, September 2008, pp. 33-36.
[8] L. R. Chen, “A Design of an Optimal Battery Pulse Charge System by Frequency-Varied Technique,” IEEE Transactions on Industrial Electronics,Vol. 54, No. 1, February 2007, pp.398- 405.
[9] Y. C. Hsieh, C. S. Moo, C. K. Wu and J. C. Cheng, “A Non-dissipative Reflex Charging Circuit,” Proc. of Telecommunications Energy International Conference, October 2003, pp. 679 – 683.
[10] 梁適安，「交換式電源供給器之理論與實務設計」，全華圖書，民國九十三年十月。
[11] 江炫樟，「電力電子學」第三版，全華圖書，民國九十四年八月。
[12] 胡賀鈞，「適用於微發電機之無線生醫感測系統研製」，國立台灣科技大學電機工程系碩士學位論文，民國九十八年一月。
[13] 葉倍宏，「MATLAB 7程式設計-基礎篇」，全華圖書，民國九十五年三月。
[14] 葉倍宏，「MATLAB 7程式設計-應用篇」，全華圖書，民國九十五年三月。
[15] 王煜東，「感測器應用電路400例」，中國電力出版社，2008年8月。
[16] 曾百由，「數位訊號控制器原理與應用」，宏友圖書開發股份有限公司，民國96年11月。
[17] 趙清風，「控制工程初階-使用MATLAB Simulink」，全華科技圖書，民國90年12月。
[18] 劉金琨，「先進PID控制-MATLAB仿真」，電子工業出版社，2007年5月。
[19] 王進德、蕭大全，「類神經網路與模糊控制理論入門」，全華科技圖書，民國92年9月。
[20] 李允中、王小璠、蘇木春，「模糊理論及其應用」，全華科技圖書，民國93年2月。
[21] 王文俊，「認識Fuzzy」第二版，全華科技圖書，民國92年10月。
[22] I. H. Li, W. Y. Wang, S. F. Su and Y. S. Lee “A Merged Fuzzy Neural Network and its Applications in Battery State-of-Charge Estimation,” IEEE Transaction on Energy Conversion, Vol.22, No. 3, September 2007, pp. 697-708.
[23] G. C. Hsieh, L. R. Chen and K. S. Huang, “Fuzzy-Controlled Li-ion Battery Charge System with Active State-of-Charge Controller,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 48, No. 3, June 2001, pp. 585-593.
[24] H. Surmann, “Genetic Optimization of a Fuzzy System for Charging Batteries,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 43, No. 5, October 1996, pp. 541-548.
[25] E. L. Chan, N. A. Rahim and S. Mekhilef, “DSP-Based Fuzzy Logic Controller for a Battery Charger,” Proc. of IEEE Computers, Communications, Control and Power Engineering Conference, Vol.3, October 2002, pp. 1512-1515.
[26] 林季鋒，「應用模糊控制於正負脈衝充電法之快速充電器」，國立中央大學電機工程研究所碩士學位論文，民國九十一年六月。
[27] 蕭子建、王智昱、儲昭偉，「虛擬儀控程式設計-LabVIEW7X」，高立圖書，民國九十三年三月。
[28] 蕭子建、王智昱、儲昭偉，「LabVIEW進階篇」，高立圖書，民國八十九年五月。
[29] 劉彥余，「最佳化鋰電池充電法則研究與充電電路之實現」，國立台灣科技大學電子工程系碩士學位論文，民國九十七年一月。