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系統識別號 U0002-2207201915145000
中文論文名稱 檢測雙電池並聯藍芽耳機成品是否組裝確實之改善研究
英文論文名稱 An Improvement Research of Detecting The Dual-battery Parallel Bluetooth Headset
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 電機工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Electrical And Computer Engineering
學年度 107
學期 2
出版年 108
研究生中文姓名 高照裕
研究生英文姓名 Chao-Yu Kao
學號 700440026
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2019-06-27
論文頁數 42頁
口試委員 指導教授-李維聰
委員-朱國志
委員-衛信文
中文關鍵字 雙電池並聯  充電前後電壓差 
英文關鍵字 Dual-battery Parallel  The voltage difference between before and after charging 
學科別分類 學科別應用科學電機及電子
中文摘要 隨著近年健康意識抬頭、智慧型手機普及化和網路速度的提升,在慢跑及健身等運動時使用藍芽耳機聽音樂來振奮精神的消費者人數也跟著直線上升。
藍芽耳機的商品小型及運動藍芽耳機有著配重的設計考量因素,避免運動時配戴藍芽耳機會脫落,所以對於將其中體積較大也較重的關鍵零組件電池分為兩顆一半容量的電池,並各自放在右耳機及左耳機中再並聯連接,來平衡左右耳的重量,達成電池總容量相同但不會造成耳機成品某個部位體積較為龐大且較重的做法已成為趨勢。
如果用傳統的檢測方式,必須實際對電池充電及放電來確認成品中的電池是一顆還是兩顆電池並聯,充電時間為小於兩個小時,放電時間為5小時,所以整個驗證流程需要至少為充電加放電時間7個小時才能確認成品是否有將兩顆並聯電池組裝確實,不符合藍芽耳機生產線的生產時間效率,所以構想出利用在同樣總充電電流條件下,一顆電池與兩顆電池並聯在充電前與充電中的電壓差不同,來做快速準確檢測藍芽耳機成品是否將兩顆電池組裝確實,避免造成大量的客退品及整批產品的退貨,僅需要20秒的時間來取代比較電池放電時間的傳統方法,來達到提高生產線生產效率及降低生產工時費用。
英文摘要 During the production of Bluetooth earphones, the operators can proceed with visual inspection and verify the test points with multi-meter if 2 batteries were soldered correctly. But after the earbud cover has been sealed, they will not be able to check internal structure with visual inspection or with multi-meter.
However, if we skip this inspection flow, the NG earphones will contain capacity with single battery only and will drop off the playtime, but the complete verification process including charging and discharging will take about 5 hours.
About this issue, the new inspection process can verify the assembly of battery and takes about 20 seconds only, which improves the production efficiency and lower the testing time for cost-saving.
論文目次 目錄
中文摘要 - I -
英文摘要 - II -
圖目錄 - VI -
表目錄 - VII-
第一章 緒論 - 1 -
1.1 前言 - 1 -
1.2 動機與目的 - 2 -
1.3 論文章節架構 - 3 -
第二章 相關知識背景 - 5 -
2.1 電池簡介 - 5 -
2.1.1 鎳鎘電池 - 5 -
2.1.2 鎳氫電池 - 7 -
2.1.3 鋰離子電池 - 9 -
2.1.4 鋰聚合物電池 - 11 -
2.1.4.1 鋰聚合物電池電壓與電量關係 - 15 -
2.1.4.2 鋰聚合物電池充電過程 - 15 -
2.2 鋰聚合物電池電池充電中,充電電流所造成的壓差 - 17 -
2.2.1 單一顆電池電池充電中,充電電流所造成的壓差 - 17 -
2.3 兩顆電池並聯用傳統方式對電池充滿電後以放電 時間判別是否組裝確實所需的時間 - 19 -
2.3.1 充電時間 - 20 -
2.3.2 放電時間 - 21 -
2.3.3 完整充電加放電時間 - 22 -
第三章 利用創新發法 - 23 -
3.1 單一顆電池充電中與未充電的電壓差 - 23 -
3.2 兩顆電池並聯充電中與未充電的電壓差 - 23 -
3.2.1 兩顆電池電池並聯未充電的電壓 - 23 -
3.2.2 兩顆電池並聯充電中的電壓 - 25 -
3.2.3 兩顆電池並聯充電中與未充電的電壓差 - 26 -
3.3 單一顆電池與兩顆電池並聯的差異 - 26 -
3.4 藍芽耳機成品電池電壓值的讀取方式 - 27 -
3.5 創新方法測試流程 - 28 -
第四章 分析方法與實驗結果 - 29 -
4.1 用目前普遍使用的鋰聚合物電池為實驗目標 - 29 -
4.1.1 五台一顆鋰聚合物電池電池藍芽耳機成品充電前與充電中的電壓差值的量測數據 - 29 -
4.1.2 五台兩顆鋰聚合物電池電池並聯藍芽耳機成品充電前與充電中的電壓差值的量測數據 - 30 -
4.1.3 設定判定良品與不良品的臨界值 - 31 -
4.1.4 FCD產線自動化產測程式判別狀況 - 32 -
4.1.5 創新方法使用產線自動化產測程式判別所需的時間 - 33 -
4.2 實驗同為鋰聚合物電池但容量不同的電池 - 33 -
4.2.1 一顆鋰聚合物電池電池藍芽耳機成品充電前與充電中的電壓差值的量測數據 .......................................................- 33 -
4.2.2 兩顆鋰聚合物電池電池藍芽耳機成品充電前與充電中的電壓差值的量測數據 .......................................................- 34 -
4.2.3 設定臨界值與判定結果 - 34 -
4.3 實驗同為鋰聚合物電池,數量增加為三顆並聯 - 34 -
4.3.1 兩顆鋰聚合物電池電池藍芽耳機成品充電前與充電中的電壓差值的量測數據.........................................................- 35 -
4.3.2 三顆鋰聚合物電池電池藍芽耳機成品充電前與充電中的電壓差值的量測數據.........................................................- 35 -
4.3.3 設定臨界值與判定結果 - 35 -
4.4 實驗其他不同類型可重複充電電池 - 36 -
4.4.1 鋰離子電池 - 36 -
4.4.1.1 一顆鋰離子電池充電前與充電中的電壓差值的量測數據 - 36 -
4.4.1.2 兩顆顆鋰離子電池充電前與充電中的電壓差值的量測數據 - 37 -
4.4.1.3 設定臨界值與判定結果 - 37 -
4.4.2 鎳氫電池 - 37 -
4.4.2.1 一顆鎳氫電池充電前與充電中的電壓差值的量測數據 - 38 -
4.4.2.3 設定臨界值與判定結果 - 38 -
第五章 結論與未來展望 - 40 -
參考文獻...........................................................- 41 -

圖目錄
圖 2.1鎳鎘電池實體圖1 - 6 -
圖 2.2鎳鎘電池實體圖2 - 7 -
圖2.3 鎳氫電池實體圖1 - 8 -
圖2.4 鎳氫電池實體圖2 - 9 -
圖2.5 鋰離子電池實體圖1 - 10 -
圖2.6 鋰離子電池實體圖2 - 11 -
圖2.7 鋰聚合物電池實體圖(SOFT PACK) - 13 -
圖2.8 鋰聚合物電池實體圖(HARD PACK) - 14 -
圖2.9 鋰聚合物電池實體圖(圓柱形) - 14 -
圖2.10 電池電壓與電流關聯圖 - 15 -
圖2.11 鋰聚合物電池充電流程圖 - 17 -
圖2.12 一顆電池等效電路模型 - 17 -
圖2.13一顆未充電時電池電壓表示圖 - 18 -
圖2.14 一顆充電時電池電壓表示圖 - 19 -
圖2.15 實際電池充電的電流電壓曲線 - 20 -
圖2.16 實際電池放電的電壓曲線 - 22 -
圖3.1 兩顆電池並聯等效電路模型 - 24 -
圖3.2 兩顆電池並聯未充電時電池電壓表示圖 - 25 -
圖3.3 兩顆電池並聯充電時電池電壓表示圖 - 26 -
圖3.4 藍芽耳機成品與產測電腦連線示意圖 - 27 -

表目錄
表 4.1 一顆電池充電前與充電中的電壓差數據 - 30 -
表4.2 兩顆電池並聯充電前與充電中的電壓差數據 - 31 -
表4.3 FCD產線自動化產測程式判別狀況 - 32 -
表4.4 一顆不同容量電池充電前與充電中的電壓差數據 - 33 -
表4.5 兩顆不同容量電池充電前與充電中的電壓差數據 - 34 -
表4.6 兩顆電池充電前與充電中的電壓差數據 - 35 -
表4.7 三顆電池充電前與充電中的電壓差數據 - 35 -
表4.8 一顆鋰離子電池充電前與充電中的電壓差數據 - 36 -
表4.9 兩顆鋰離子電池充電前與充電中的電壓差數據 - 37 -
表4.10 一顆鎳氫電池充電前與充電中的電壓差數據 - 38 -
表4.11 兩顆鎳氫電池充電前與充電中的電壓差數據 - 38 -

參考文獻 [1] 充電電池分類比較 :
http://knightkasim.pixnet.net/blog/post/220471245-%E6%89%8B%E6%A9%9F%E5%85%85%E9%9B%BB%E9%9B%BB%E6%B1%A0%E5%88%86%E9%A1%9E%E6%AF%94%E8%BC%83
[2] 鋰聚合物電池 :
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%8B%B0%E9%9B%A2%E5%AD%90%E8%81%9A%E5%90%88%E7%89%A9%E9%9B%BB%E6%B1%A0
[3] 鋰聚合物電池實體圖(soft pack) :
http://www.novacell.com.tw/rep1.html
[4] 鋰聚合物電池實體圖(Hard pack) :
https://www.bnext.com.tw/article/47480/iphone-battery-protect
[5] 鋰聚合物電池實體圖(圓柱形) :
https://www.dgxude.com/cn/product/product-76-88.html
[6] 電池電壓與電量關聯圖 :
http://lich00.pixnet.net/blog/post/316176312-2016%E5%85%83%E6%97%A6%E5%81%87%E6%9C%9F%E4%B9%8B%E4%B8%8B%E9%9B%A8%E5%A4%A9%E5%B0%8F%E6%90%9E%E6%90%9E%E3%80%8A%E9%8B%B0%E9%9B%BB%E6%B1%A0%E9%9B%BB%E5%A3%93%E6%AA%A2
[7] 鋰聚合物電池充電流程圖 :
1A Single-Input, Single Cell Li-Ion Battery Charger datasheet page 13
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq24040.pdf
[8] 歐姆定律 :
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%AC%A7%E5%A7%86%E5%AE%9A%E5%BE%8B
[9] 電池等效電路模型 :
https://zhuanlan.zhihu.com/p/48008124
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