專利名稱：用于確定電池裝置的電池剩余電量的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于確定電池剩余電量的電路及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代的手持電子裝置，如移動(dòng)電話、筆記本電腦、平板電腦、GPS接收器等等，均由電池裝置供電以便于攜帶。從這方面考慮，能夠精確地確定電池裝置的電池剩余電量和承受能力成為一個(gè)重要的問題。
通常情況下，通過測量電池裝置的橫跨電壓和查詢電壓與電池電量的表格來確定電池的剩余電量。然而，因?yàn)殡姵匮b置的橫跨電壓可能是不穩(wěn)定的，且可能會(huì)隨著不同的系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化，因此，傳統(tǒng)的確定方法可能是不準(zhǔn)確的。例如，當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)荷很重時(shí)，會(huì)從電池裝置中汲取巨大量的電流，導(dǎo)致電池裝置的橫跨電壓急劇下降。在另一方面，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷很輕時(shí)，從電池裝置中只汲取少量的電流，從而造成電池裝置的橫跨電壓僅略有下降。
如果是在系統(tǒng)負(fù)荷很重期間測量電池裝置的橫跨電壓，則會(huì)因?yàn)橹氐南到y(tǒng)負(fù)荷可能只發(fā)生在一段很短的期間內(nèi)，而放電量并沒有所確定的那么大，使得當(dāng)前的電池電量可能會(huì)被錯(cuò)誤地確定為遠(yuǎn)小于其實(shí)際的電池剩余電量。
因此，期望提供一種用于精確確定電池剩余電量的電路及方法。發(fā)明內(nèi)容
提供用于確定一電池裝置的電池剩余電量的系統(tǒng)和方法。在一實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括一檢測電路和一控制器。所述檢測電路在一檢測節(jié)點(diǎn)耦接于一電池裝置，用于檢測所述電池裝置的閉路電壓。所述控制器耦接于所述檢測電路，所述控制器基于所述閉路電壓導(dǎo)出從所述電池裝置汲取的電流量，并基于所述電流計(jì)算所述電池裝置的開路電壓，以及基于所述開路電壓確定所述電池裝置的電池剩余電量。
在一實(shí)施例中，所述用于確定一電池裝置的電池剩余電量的方法包括:(a)檢測所述電池裝置的一閉路電壓；(b)通過耦接于所述電池裝置的一外部電阻器檢測從所述電池裝置汲取的電流量；(C)導(dǎo)出所述電池裝置中的一內(nèi)部電阻器的一電阻值；(d)基于所述電流量、外部電阻器的電阻值以及內(nèi)部電阻器的電阻值，計(jì)算由所述外部電阻器和內(nèi)部電阻器引致的一電壓降；(e)使用所述電壓降計(jì)算所述開路電壓的一個(gè)值；以及(f)根據(jù)所述開路電壓的值確定所述電池裝置的電池剩余電量。
所述用于確定一電池裝置的電池剩余電量的方法的另一實(shí)施例包括:(a)檢測所述電池裝置的一開路電壓；(b)導(dǎo)出所述電池裝置中的一內(nèi)部電阻器的一電阻值；(C)檢測所述電池裝置的一閉路電壓；(d)基于所述開路電壓的值、閉路電壓的值以及所述內(nèi)部電阻器的電阻值，計(jì)算從所述電池裝置汲取的電流量；(e)基于所述電流量，計(jì)算一放電深度；以及(f)根據(jù)所述放電深度確定所述電池裝置的電池剩余電量。
下面結(jié)合參考實(shí)施例和附圖，以提供詳細(xì)的說明。


通過閱讀下面的詳細(xì)描述以及結(jié)合圖示進(jìn)行參考的實(shí)施例，可完整理解本發(fā)明。其中:
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于確定電池剩余電量的一個(gè)系統(tǒng)的方框圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的開路電壓與放電深度的曲線以及閉路電壓與放電深度(DOD)的曲線的示意圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電池裝置的等效電路圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的重復(fù)更新開路電壓的值以獲得開路電壓的收斂值的概念的一個(gè)示意圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的重復(fù)更新電池裝置的內(nèi)部電阻器Rint的電阻值的概念的一不意圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于確定電池裝置的電池剩余電量的方法的流程圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于確定電池剩余電量的系統(tǒng)的方框圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于確定電池裝置的電池剩余電量的方法的流程圖9是顯示最大電池電量Qmax相對(duì)于充電/放電循環(huán)數(shù)量的曲線示意圖。
具體實(shí)施方式
下面的描述是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。所述描述的目的在于揭示本發(fā)明的普遍原理，而非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍以參考后續(xù)的權(quán)利要求來確定為佳。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于確定電池剩余電量的一個(gè)系統(tǒng)的方框圖。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，系統(tǒng)100可包括耦接于一電池裝置110的檢測電路120以及耦接于所述檢測電路120的控制器130。所述檢測電路120與電池裝置110在檢測節(jié)點(diǎn)NI耦接，用于檢測電池裝置110的電池電壓VBAT。所述控制器130從檢測電路120接收與電池裝置110的電池電壓Vbat有關(guān)的信息，基于閉路電壓導(dǎo)出從電池裝置110中汲取的電流量，基于所導(dǎo)出的電流量來計(jì)算電池裝置110的開路電壓(OCV)，以及基于所述開路電壓(OCV)確定電池裝置110的電池剩余電量。
通常，當(dāng)沒有或接近零的電流從電池裝置110汲取時(shí)，電池裝置110的兩個(gè)端子可被視為與任何電路斷開連接和/或沒有負(fù)載連接到電池裝置110，因此檢測電路120檢測出的電池電壓Vbat可被稱為所述開路電壓(OCV)。或者，當(dāng)有一些電流從電池裝置110中汲取時(shí)，由檢測電路120檢測出的電池電壓Vbat可被稱為所述閉路電壓(CCV)。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，檢測電路120可包括一個(gè)溫度感測裝置121、一個(gè)多路復(fù)用器122、一個(gè)外部電阻器Rext和兩個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 123和124。所述溫度感測裝置121耦接于所述電池裝置110，用于感測電池裝置110的溫度，并產(chǎn)生感測到的電壓Vtemp以反映所述電池裝置110在感測節(jié)點(diǎn)N2的溫度。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述溫度感測裝置121可以是一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)(NTC)裝置，例如熱敏電阻。所述溫度感測裝置121可耦接于一個(gè)參考電壓源以接收一基準(zhǔn)電壓VKEF。
多路復(fù)用器122耦接于感測節(jié)點(diǎn)N2與檢測節(jié)點(diǎn)NI，用于分別接收感測到的電壓Vtemp和電池電壓VBAT，并復(fù)用所述感測到的電壓V胃和電池電壓VBAT，以便根據(jù)一個(gè)開關(guān)命令選擇性地輸出所述感測到的電壓Vtemp和電池電壓Vbat其中之一至后續(xù)的ADC123。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以由控制器130發(fā)出所述開關(guān)命令以選擇接收所希望的電壓。所述ADC123耦接于多路復(fù)用器122，用于接收并模數(shù)轉(zhuǎn)換從所述多路復(fù)用器122輸出的所述感測到的電壓Vtemp和電池電壓Vbat其中之一，并將所述感測到的電壓Vtemp和電池電壓Vbat其中之一的轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出至所述控制器130。
所述ADC124耦接于所述外部電阻器Rext,所述外部電阻器Rext用于感測從電池裝置110汲取的電流量，以檢測所述外部電阻器Rext兩端之間的電壓差，例如，節(jié)點(diǎn)N3處的電壓Va和節(jié)點(diǎn)N4處的電壓Vb之間的電壓差。所述ADC124將所述電壓差模數(shù)轉(zhuǎn)換，并輸出所述電壓差的轉(zhuǎn)換結(jié)果到所述控制器130。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，所述控制器130可根據(jù)由ADC124檢測出的電壓Va與Vb之間的電壓差，推導(dǎo)出從電池裝置110汲取的電流I的量。例如，所述控制器130可以根據(jù)所述電壓差和一預(yù)定的外部電阻器Rext，估算電流I的值。即，電流I的值可根據(jù)如下所示式子導(dǎo)出:
I= (Va-Vb)/Re 式(I)
其中Re是所述外部電阻器Rext的電阻。獲得電流I后，所述控制器130可進(jìn)一步根據(jù)所述電流I和由檢測電路120檢測到的電池電壓Vbat，導(dǎo)出所述開路電壓Vrev。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的開路電壓與放電深度的曲線以及閉路電壓與放電深度(DOD)的曲線的示意圖。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，放電深度(DOD)是由百分比所表示的，所述百分比通過將所述放電深度除以電池裝置的最大電池電量獲得。如圖2所示，一電壓降(標(biāo)記為“IR壓降”)存在于開路電壓Vrev和閉路電壓Vrcv之間。因此，控制器130可以在閉路電壓Vcct上補(bǔ)償電壓降的量，以便得到所述開路電壓\a。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，當(dāng)沒有與電池裝置110的開路電壓Vrev相關(guān)的信息時(shí)，所述控制器130可初始設(shè)置當(dāng)前檢測到的電池電壓Vbat(其可以是一個(gè)閉路電壓Vra)作為開路電壓Vrev的初始值。接著，控制器130可以通過在先前獲得的開路電壓Vrev的值上補(bǔ)償所述電壓降，來反復(fù)更新所述開路電壓Vrev的值。其中，所述電壓降可以由流經(jīng)電池裝置的所述外部電阻器Rext和一個(gè)內(nèi)部電阻器Rint的電流提供。
圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電池裝置的等效電路圖。所述電池裝置的等效電路可包括一個(gè)電壓源V和一個(gè)內(nèi)部電阻器Rint。由電壓源V所提供的電壓可視為電池裝置的開路電壓Vrev。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，控制器130可從檢測電路120中獲取與所檢測到的電池電壓Vbat有關(guān)的信息，并將所檢測到的電池電壓Vbat設(shè)定為開路電壓Vrev的初始值％。接下來，所述控制器130可更新開路電壓Vrev的值V1，如下所示:
V2=VI X [R1+ ]式(2)
其中，V2是開路電壓Vrev的更新值，I是通過如式(I)中所示的外部電阻器Rext測量到的電流。R1是圖3所示的電池裝置110的內(nèi)部電阻器Rint的初始電阻值，Re是外部電阻器Rext的電阻值。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器130可以通過查找一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的表格，從而獲得電池裝置110的內(nèi)部電阻器Rint的電阻值。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述表格可以是在制造所述系統(tǒng)100時(shí)預(yù)定義的，并且可以存儲(chǔ)在控制器130的內(nèi)部或外部存儲(chǔ)器中(未不出)。所述預(yù)定義的表格可包括第一表格和第二表格，所述第一表格關(guān)于電池裝置的開路電壓與放電深度(DOD)，第二表格關(guān)于電池裝置的內(nèi)部電阻器Rint的電阻值與放電深度(DOD)。需要注意的是，由于電池剩余電量和放電深度是固定的值(例如，當(dāng)放電深度和電池剩余電量均用百分比表示時(shí)，可以是I或100% )，因此，定義所述表格時(shí)，所述電池剩余電量(也可以用百分比表示)可以替代所述放電深度。
此外，由于電池特性可能隨不同的環(huán)境溫度而變化，因此可以在制造系統(tǒng)100時(shí)，于不同溫度下預(yù)定義所述表格，并將其存儲(chǔ)在控制器130的內(nèi)部或外部存儲(chǔ)器(未示出)中。所述控制器130也可以基于反映電池裝置溫度的所感測到的電壓Vtemp,從預(yù)定義的表格中選擇一個(gè)合適的第一表格和一個(gè)合適的第二表格。
因此，本發(fā)明的第一實(shí)施例中，在導(dǎo)出所述開路電壓之前，所述控制器130可初始設(shè)置當(dāng)前檢測到的電池電壓Vbat (其可以是一個(gè)閉路電壓Vrcv,)作為開路電壓Vrev的初始值V1，并基于所述初始值V1查找所述第一表格，以獲得電池裝置的一個(gè)導(dǎo)出的放電深度(DOD)D10所述控制器130還可以基于所導(dǎo)出的放電深度(DOD)D1查找所述第二表格，以獲得內(nèi)部電阻器Rint的電阻值的初始值I。在獲得內(nèi)部電阻器Rint的電阻值的初始值R1之后，所述控制器130可如式(2)所示更新值
接著，所述控制器130還可以基于所述更新后的值V2查找所述第一表格，以獲得電池裝置的導(dǎo)出的放電深度(DOD)的更新值D2，以及基于所述放電深度(DOD)的更新值D2查找第二表格，以獲得內(nèi)部電阻器Rint的電阻值的更新值R2。接下來，所述控制器130可進(jìn)一步獲得開路電壓Vrev的另一個(gè)更新值V3，如下所示:
V3=V2+I X [R2+Re]式(3)
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制器130還可以根據(jù)預(yù)定次數(shù)，反復(fù)更新所述內(nèi)部電阻器Rint的電阻、電壓降的量和開路電壓的值，以獲得開路電壓的一個(gè)收斂值。圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的重復(fù)更新開路電壓值以獲得開路電壓的收斂值的概念的示意圖，圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的重復(fù)更新電池裝置的內(nèi)部電阻器Rint的電阻值的概念的示意圖。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述開路電壓的值的可能在經(jīng)過三次或四次更新后收斂。
最后，所述控制器130可基于所述開路電壓的收斂值查找所述第一表格，以獲得導(dǎo)出的放電深度(DOD)的最終值Df，并確定電池的剩余電量，如下所示:
電池剩余電量=1-Df式(4)
圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于確定電池裝置的電池剩余電量的方法的流程圖。開始時(shí)，檢測到電池裝置的一閉路電壓(步驟S602)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可隨時(shí)檢測到電池裝置的電池電壓。 例如，當(dāng)圖1所示的系統(tǒng)100包括在由電池裝置110供電的一個(gè)電子裝置中，且當(dāng)所述電子裝置運(yùn)作時(shí)，可隨時(shí)檢測到所述電池電壓。由于是在所述電子裝置運(yùn)作時(shí)檢測到電池電壓，因此，所檢測到的電池電壓被視為電池裝置110的閉路電壓Vccv。
接著，從電池裝置汲取的電流量可通過耦接于圖1所示的電池裝置的一個(gè)外部電阻器進(jìn)行檢測(步驟S604)。接著，可導(dǎo)出包含在電池裝置中的內(nèi)部電阻器的電阻值(步驟S606)。如上面所述，內(nèi)部電阻器的電阻值可通過查找第一表格和第二表格而導(dǎo)出。請(qǐng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第二表格可被簡化為僅包括多個(gè)電阻值和放電深度(DOD)的多個(gè)預(yù)定義值。因此，內(nèi)部電阻器的電阻值可通過在兩個(gè)或更多個(gè)近似值之間進(jìn)行內(nèi)插而簡單地獲得。還請(qǐng)注意，在本發(fā)明的一些其它實(shí)施例中，第二表格可被省略，且內(nèi)部電阻器的電阻值可被設(shè)置為與放電深度(DOD)無關(guān)的一個(gè)固定值。因此，內(nèi)部電阻器的電阻值可以基于電池裝置的所感測到的溫度而簡單地得到。進(jìn)一步注意到，在本發(fā)明的又一些其它實(shí)施例中，第二表格可被省略，且內(nèi)部電阻器的電阻可被設(shè)置為一個(gè)與放電深度(DOD)和溫度無關(guān)的固定值。因此，內(nèi)部電阻器的電阻值可以通過直接獲得所述固定值而作為內(nèi)部電阻器的電阻值而導(dǎo)出。還請(qǐng)注意，在本發(fā)明的一些其他的實(shí)施例中，內(nèi)部電阻器的電阻值或第二表格中的內(nèi)部電阻器的電阻值均可以基于電子裝置的當(dāng)前狀態(tài)而隨時(shí)更新。例如，內(nèi)部電阻器的電阻值可根據(jù)在電池裝置110的充電/放電過程中測得的一充電/放電電壓的上升/下降和充電/放電電流而被更新。
接著，基于在步驟S604中獲得的電流量、外部電阻器的電阻值(已知的值)、以及在步驟S606中獲得的內(nèi)部電阻器的電阻值，計(jì)算得到由外部電阻和內(nèi)部電阻引起的電壓降(步驟S608)。接著，通過使用式(2)中顯示的電壓降，可計(jì)算出所述開路電壓的值(步驟S610)。最后，電池裝置的電池剩余電量可以根據(jù)開路電壓的值而被確定(步驟S612)。
請(qǐng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟S612之前，可以基于步驟S610中獲得的開路電壓的最新的更新值，根據(jù)預(yù)定次數(shù)而反復(fù)執(zhí)行步驟S606、S608和S610，以獲得開路電壓的一個(gè)收斂值，所述收斂值更接近于電池裝置的實(shí)際開路電壓。在獲得開路電壓的收斂值之后，電池裝置的電池剩余電量可以根據(jù)開路電壓的收斂值而確定。
需要注意的是，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，控制器130還可以處理在一段時(shí)間內(nèi)確定的電池裝置的電池剩余電量的多個(gè)值，以獲得一個(gè)準(zhǔn)確的值作為電池裝置的電池剩余電量。例如，控制器130可計(jì)算在該段時(shí)間內(nèi)確定的值的平均，以作為所述準(zhǔn)確的值，或者還可以過濾掉一些在計(jì)算平均值之前從其他的值發(fā)散的值，使得所確定的電池剩余電量是一個(gè)更穩(wěn)定的結(jié)果。
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于確定電池剩余電量的系統(tǒng)的方框圖。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中，系統(tǒng)700可包括耦接于電池裝置110的一檢測電路720和耦接于所述檢測電路720的一控制器730。所述檢測電路720在檢測節(jié)點(diǎn)NI處耦接于電池裝置110，用于檢測電池裝置110的電池電壓Vbat?？刂破?30從檢測電路720接收關(guān)于電池裝置110的電池電壓Vbat的信息，以檢測電池裝置110的開路電壓(OCV)和閉路電壓(CCV)，并基于所述開路電壓(OCV)和閉路電壓(CCV)以及所述內(nèi)部電阻器的一個(gè)電阻值，計(jì)算出從電池裝置110汲取的電流量，以及基于所述電流量計(jì)算目前的放電深度，并根據(jù)目前的放電深度確定電池裝置110的電池剩余電量。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，所述檢測電路720可以包括一溫度感測裝置721、一多路復(fù)用器722和一模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)723。所述溫度感測裝置721耦接于電池裝置110，用于感測電池裝置110的溫度，并產(chǎn)生反映電池裝置110在感測節(jié)點(diǎn)N2處的溫度的一感測到的電壓VTEMP。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述感測裝置721可以是一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)(NTC)裝置，例如熱敏電阻。所述溫度感測裝置721可以耦接于一個(gè)參考電壓源，用于接收一基準(zhǔn)電壓Vkef。
所述多路復(fù)用器722耦接于所述感測節(jié)點(diǎn)N2與檢測節(jié)點(diǎn)NI，分別用于接收感測到的電壓Vtemp和電池電壓VBAT，以及復(fù)用所述感測到的電壓Vtemp和電池電壓VBAT，以便根據(jù)一開關(guān)命令選擇性地輸出所感測的電壓Vtemp和電池電壓Vbat其中之一者至后續(xù)的ADC723。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以由控制器730發(fā)出所述開關(guān)命令以選擇接收所希望的電壓。所述ADC723耦接于所述多路復(fù)用器722，用于接收和模數(shù)轉(zhuǎn)換由多路轉(zhuǎn)換器722輸出的感測到的電壓Vtemp和電池電壓Vbat其中之一，并將所述感測到的電壓Vtemp和電池電壓Vbat其中之一的轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出至所述控制器730。
請(qǐng)注意，本發(fā)明的第二實(shí)施例中，由于沒有外部電阻器耦接于電池裝置110，從電池裝置110汲取的電流I的量是無法被檢測電路720測量到或檢測到的。因此，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，控制器730可基于檢測到的電池電壓Vbat和包括在電池裝置110中的內(nèi)部電阻器Rint的電阻值，來計(jì)算從電池裝置110汲取的電流I的量。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，檢測電路720可以首先在系統(tǒng)700 (或包括系統(tǒng)700的電子裝置且由所述電池裝置110供電)被啟動(dòng)時(shí)，檢測電池裝置的一初始電壓。由于系統(tǒng)700被啟動(dòng)之前，沒有電流或非常小的且接近零的電流從電池裝置110被汲取，在剛啟動(dòng)時(shí)檢測到的電池裝置的初始電壓可被視為電池裝置的開路電壓\a。所述檢測電路720還可以在預(yù)定的時(shí)間段T之后，例如，10秒，檢測電池裝置110的電池電壓。因?yàn)樵谙到y(tǒng)700被啟動(dòng)之后，會(huì)從電池裝置110汲取一些電流，所以在一預(yù)定的時(shí)間段后檢測到的電池裝置的電池電壓可視為電池裝置的閉路電壓Vccv。
在獲得電池裝置110的開路電壓Vrev和閉路電壓Vcct之后，所述控制器730可以通過將開路電壓和閉路電壓Vcct之間的差除以電池裝置中包括的一內(nèi)部電阻器的電阻值，而導(dǎo)出從電池裝置110汲取的電流量，如下所示:
I1=(Vocv-Vccv)ZR1 式(5)
其中，I1是電流量的初始值，R1是包括在圖3所示的電池裝置110中的內(nèi)部電阻器的電阻值的初始值。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器730可以通過查找多個(gè)預(yù)定義的表格，獲得電池裝置110的內(nèi)部電阻器Rint的電阻值的初始值R1。所述表格可以是在制造所述系統(tǒng)700時(shí)預(yù)定義的，并且可以存儲(chǔ)在控制器730的內(nèi)部或外部存儲(chǔ)器中(未示出)。所述預(yù)定義的表格可包括第一表格和第二表格，所述第一表格關(guān)于電池裝置的開路電壓與放電深度(DOD),第二表格關(guān)于電池裝置的內(nèi)部電阻器Rint的電阻值與放電深度(DOD)。需要注意的是，由于電池剩余電量和放電深度是固定的值(例如，當(dāng)放電深度和電池剩余電量均用百分比表示時(shí)，可以是I或100% )，因此，定義所述表格時(shí)，所述電池剩余電量(也可以用百分比表示)可以替代所述放電深度。
此外，由于電池特性可能隨不同的環(huán)境溫度而變化，因此可以在制造系統(tǒng)700時(shí)，于不同溫度下預(yù)定義所述表格，并將其存儲(chǔ)在控制器730的內(nèi)部或外部存儲(chǔ)器(未示出)中。所述控制器730也可以基于反映電池裝置溫度的所感測到的電壓VTEMP，從預(yù)定義的表格中選擇一個(gè)合適的第一表格和一個(gè)合適的第二表格。
因此，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，由于剛被啟動(dòng)時(shí)檢測到的電池裝置的初始電壓會(huì)被視為開路電壓Vrev，控制器730可基于電池裝置的初始電壓來查找所述第一表格，以獲得導(dǎo)出的電池裝置的放電深度(DOD)D115所述控制器730還可以基于所述導(dǎo)出的電池裝置的放電深度(DOD)D1查找第二表格，以獲得內(nèi)部電阻器Rint的電阻值的一個(gè)初始值％。在獲得內(nèi)部電阻器Rint的電阻值的初始值R1之后，所述控制器730可以如式(5)所示計(jì)算電流I的量。
導(dǎo)出電流I的量之后，控制器730還可以基于所述電流I的量計(jì)算出電池裝置的目前的放電深度，如下所示:
CAR2=I1 X T+CARi 式⑶
D2=D^CAR2ZQmax 式(7)
其中，D1是根據(jù)剛啟動(dòng)時(shí)被檢測到的開路電壓Noa而得到的初始放電深度，CAR1是消耗的初始電池電量，其可能被初始設(shè)置為0，CAR2是消耗的電池電量的更新結(jié)果，T是由控制器730等待的預(yù)定時(shí)間段T，Qmax是電池裝置的最大電池電量。請(qǐng)注意，Qmax可以是在制造系統(tǒng)700時(shí)已知的值，并且可以進(jìn)一步被更新，因?yàn)殡姵匮b置的最大電池電量可能會(huì)隨著電池“年齡”的增加而下降，或者當(dāng)電池裝置被用戶更換時(shí)而發(fā)生改變(更新電池裝置的最大電池電量的值的方法將在下面的段落中進(jìn)一步討論)。
在得到電池裝置的目前的放電深度D2之后，所述控制器730可基于所述目前的放電深度D2確定電池剩余電量，如下所示:
電池剩余電量=1-D2式(8)
請(qǐng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，為了得到一個(gè)更精確的電池剩余電量估計(jì)值，所述控制器730還可通過基于從式(7)導(dǎo)出的放電深度D2查找所述第一表格和第二表格，更新開路電壓Vrev的值以及內(nèi)部電阻器Rint的電阻值，從而獲得開路電壓的更新值￥_2和內(nèi)部電阻器Rint的電阻值的更新值R2。接著，所述控制器730還可以等待一段預(yù)定的時(shí)間，例如，T，并測量電池裝置110的當(dāng)前閉路電壓Vra。接著，所述控制器730還可以更新電流量和電池裝置的目前的 放電深度，如下:
I2= (Vocv2-Vccv)/R2 式(9)
CAR3=I2 X T+CAR2 式(10)
D3=CAR3/Qmax 式(11)
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述控制器730可重復(fù)測量一個(gè)最新的當(dāng)前閉路電壓Vrcv，并根據(jù)預(yù)定次數(shù)更新所述開路電壓的值、所述內(nèi)部電阻器Rint的電阻值和電流量，以便獲得目前的放電深度的收斂值D。，并確定電池裝置的電池剩余電量，如下所示:
電池剩余電量=1-Dc式(12)
在本發(fā)明的一些其它實(shí)施例中，第一實(shí)施例中所示的方法也可以結(jié)合到第二實(shí)施例中。例如，在如式(11)所示更新目前的放電深度D3之后，所述控制器730可以基于所述目前的放電深度D3，通過查找第一表格和第二表格而推導(dǎo)出開路電壓的更新值N隱以及電阻值的更新值R3。接下來，控制器730可等待一段預(yù)定的時(shí)間，例如，T，并測量電池裝置110的當(dāng)前閉路電壓Vrcv。接著，所述控制器730還可進(jìn)一步更新電流量和電池裝置的目前的放電深度，如下所示:
I3= (Vocv3-Vccv)/R3 式(13)
CAR4=I3 X T+CAR3 式(14)
D4=CAR4/Qmax 式(15)
在如式(15)所示更新目前的放電深度D4之后，所述控制器730可基于所述目前的放電深度D4查找所述第一表格和第二表格,導(dǎo)出開路電壓的一個(gè)更新值Vtjw4和電阻值的更新值R4，并進(jìn)一步以類似的方式(如式(13) 式(15)所示)更新電池裝置的電流量和放電深度。所述電流量可在更新三次或四次后收斂。
請(qǐng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述控制器730還可以處理在一段時(shí)間內(nèi)確定的電池裝置的電池剩余電量的多個(gè)值，以獲得一個(gè)準(zhǔn)確的值作為電池裝置的電池剩余電量。例如，控制器730可計(jì)算在該段時(shí)間內(nèi)確定的值的平均，以作為所述準(zhǔn)確的值，或者還可以過濾掉一些在計(jì)算平均值之前從其他的值發(fā)散的值，使得所確定的電池剩余電量是一個(gè)更穩(wěn)定的結(jié)果。
圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于確定電池裝置的電池剩余電量的方法的流程圖。開始時(shí)，獲得電池裝置的一開路電壓(步驟S802)。如前所述，當(dāng)系統(tǒng)700 (或包括系統(tǒng)700和由電池裝置110供電的一個(gè)電子裝置)剛啟動(dòng)時(shí)，可以檢測到電池裝置的一個(gè)初始電壓，并且所述初始電壓可以被設(shè)置為電池裝置的開路電壓的一個(gè)值。接著，可導(dǎo)出包含在電池裝置中的內(nèi)部電阻器的電阻值(步驟S804)。
如上所示，可通過查找第一表格和第二表格來導(dǎo)出所述內(nèi)部電阻器的電阻值。請(qǐng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第二表格可能被簡化為僅包括多個(gè)電阻值和多個(gè)預(yù)定義的放電深度(DOD)的值。因此，內(nèi)部電阻器的電阻值可以基于電池裝置的所感測到的溫度而簡單地得到。進(jìn)一步注意到，在本發(fā)明的又一些其它實(shí)施例中，第二表格可能被省略，且內(nèi)部電阻器的電阻可被設(shè)置為一個(gè)與放電深度(DOD)和溫度無關(guān)的固定值。因此，內(nèi)部電阻器的電阻值可以通過直接獲得所述固定值而作為內(nèi)部電阻器的電阻值而導(dǎo)出。還請(qǐng)注意，在本發(fā)明的一些其他的實(shí)施例中，內(nèi)部電阻器的電阻值或第二表格中的內(nèi)部電阻器的電阻值均可以基于電子裝置的當(dāng)前狀態(tài)而隨時(shí)更新。例如，內(nèi)部電阻器的電阻值可根據(jù)在電池裝置110的充電/放電過程中測得的一充電/放電電壓的上升/下降和充電/放電電流而被更新。
接下來，電池裝置的閉路電壓可以由所述檢測電路720檢測到(步驟S806)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述檢測電路720可以在執(zhí)行步驟S806之后等待一段預(yù)定的時(shí)間，然后檢測出電池裝置的電壓以作為所述閉路電壓。接著，可以基于所述開路電壓的值、閉路電壓的值、和所述內(nèi)部電阻器的電阻值，計(jì)算從電池裝置汲取的電流量，如式(5)所示(步驟S808)。接著，根據(jù)所述電流量，計(jì)算目前的放電深度，如式(6)和式(7)所示(步驟S810)。最后，電池裝置的電池剩余電量可以根據(jù)目前的放電深度來確定，如式(8)所示(步驟 S812)。
請(qǐng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟S812之前，內(nèi)部電阻器的電阻值和開路電壓的值可根據(jù)在步驟S810中得到的目前的放電深度而被更新，從電池裝置汲取的電流量也可以根據(jù)式(9)中所示的開路電壓的更新值、所述閉路電壓的一個(gè)最新檢測值、以及內(nèi)部電阻器的電阻值而被更新，以及所述目前的放電深度也可基于式(10)和(11)中所示的所述更新后的電流量而被更新。所述閉路電壓可以被重復(fù)地檢測，且可以根據(jù)預(yù)定次數(shù)而重復(fù)地執(zhí)行所述電阻、開路電壓、電流量和目前的放電深度的更新，以獲得目前的放電深度的一個(gè)收斂值，所述收斂值會(huì)更接近實(shí)際的電池裝置的目前放電深度。在獲得目前的放電深度的收斂值之后，可以根據(jù)如式(12)中所示的目前的放電深度的收斂值，確定電池裝置的電池剩余電量。
本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟S812之前，可基于在步驟S810中獲得的目前的放電深度，更新內(nèi)部電阻器的電阻值和開路電壓的值，從電池裝置汲取的電流量也可以根據(jù)式(13)所示的開路電壓的更新值、最新檢測到的閉路電壓的值、和內(nèi)部電阻器的電阻值進(jìn)行更新，且所述目前的放電深度也可以根據(jù)式(14)和(15)所示的更新的電流量而被進(jìn)一步更新。所述閉路電壓可以被重復(fù)地檢測，且可以根據(jù)預(yù)定次數(shù)而重復(fù)地執(zhí)行所述電阻、開路電壓、電流量和目前的放電深度的更新，以獲得目前的放電深度的一個(gè)收斂值，所述收斂值會(huì)更接近實(shí)際的電池裝置的目前放電深度。在獲得目前的放電深度的收斂值之后，可以根據(jù)如式(12)中所示的目前的放電深度的收斂值，確定電池裝置的電池剩余電量。
圖9是顯示最大電池電量Qmax相對(duì)于充電/放電循環(huán)數(shù)量的曲線示意圖。如圖9所示，電池裝置的最大電池電量可能會(huì)隨著電池“年齡”的增加而下降或衰減。請(qǐng)注意，電池裝置的“年齡”指所述電池裝置已經(jīng)受多次充電/放電周期，而非電池已經(jīng)存在的實(shí)際時(shí)間。還請(qǐng)注意，當(dāng)電池裝置被用戶更換時(shí)，電池裝置的最大電池電量也會(huì)改變。
在這方面，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，電池裝置的最大電池電量Qmax(當(dāng)如式(7)或式(11)所示推導(dǎo)所述目前的放電深度時(shí)可能會(huì)需要到)，會(huì)被進(jìn)一步更新，以準(zhǔn)確地估計(jì)所述放電深度以及由電池供電的電子裝置的剩余運(yùn)行時(shí)間。例如，從電池裝置110汲取的電流I的量(其通過第一實(shí)施例中的圖1所示的外部電阻器Rext測量，或者通過如第二實(shí)施例中的式(5)和式(9)導(dǎo)出)和電池從一第一狀態(tài)切換到一第二狀態(tài)所需要的充電或放電時(shí)間的乘積，會(huì)被用來估算和更新電池裝置的最大電池電量Qmax。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一狀態(tài)可以被設(shè)計(jì)為具有接近O % (或接近100%)的剩余電量，所述第二狀態(tài)可以被設(shè)計(jì)為具有接近100% (或接近0%)的剩余電量。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第一狀態(tài)也可以設(shè)計(jì)為具有X%的剩余電量，而第二狀態(tài)可以被設(shè)計(jì)為具有Y%的剩余電量，其中Χ_Υ|〈100。
請(qǐng)注意，與本發(fā)明的第一實(shí)施例相比，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，因?yàn)椴辉傩枰脕頊y量電流量的硬件裝置(例如圖1所示的ADC124和外部電阻器Rext),印刷電路板(PCB)面積和物料清單(BOM)成本可以降低。因此，設(shè)計(jì)本發(fā)明第二實(shí)施例中所示的系統(tǒng)的硬件成本可小于本發(fā)明的第一實(shí)施例。此外，雖然所述電流量不能在本發(fā)明的第二實(shí)施例中通過硬件裝置進(jìn)行測量，但是由于可以遞歸地更新估計(jì)結(jié)果，直到獲得收斂值，因此，仍然可以實(shí)現(xiàn)電流量和電池剩余電量的準(zhǔn)確估計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在所述第二實(shí)施例中得到的電池剩余電量估算結(jié)果的準(zhǔn)確度接近于在第一實(shí)施例中所獲得的結(jié)果，并且這兩種結(jié)果的準(zhǔn)確性均遠(yuǎn)高于常規(guī)的設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的上述實(shí)施例可以通過任何多種方式來實(shí)現(xiàn)。例如，所述實(shí)施例可以使用硬件、軟件或其組合來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)理解，執(zhí)行上述功能的任何元件或元件的組合通?？梢员灰暈榭刂粕厦嫠懻摰墓δ艿囊粋€(gè)或多個(gè)控制器。上述的一個(gè)或多個(gè)控制器可以通過許多方式來實(shí)現(xiàn)，如使用專用的硬件、或使用微代碼或軟件編程以實(shí)現(xiàn)上述功能的通用硬件。
在權(quán)利要求中使用序詞，如“第一”、“第二”、“第三”等，以修改一個(gè)權(quán)利要求要素，其本身并不意味著任何優(yōu)先權(quán)、引用關(guān)系、或一個(gè)權(quán)利要求要素在另一個(gè)權(quán)利要求要素之上的順序、或執(zhí)行一個(gè)方法的特定實(shí)現(xiàn)順序，而僅僅是用來標(biāo)志區(qū)分具有某一特定名稱的權(quán)利項(xiàng)與具有同一名稱的另一權(quán)利項(xiàng)(除了序號(hào)的使用)。
雖然本發(fā)明已經(jīng)以具體實(shí)施例和較佳實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，仍然可以作出各種變形和修改。因此，本發(fā)明的范圍由以下權(quán)利要求及其等同物進(jìn)行保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種用于確定電池剩余電量的系統(tǒng)，包括: 檢測電路，在一檢測節(jié)點(diǎn)耦接于一電池裝置，用于檢測所述電池裝置的閉路電壓；以及 控制器，耦接于所述檢測電路，其特征在于，所述控制器基于所述閉路電壓導(dǎo)出從所述電池裝置汲取的電流量，并基于所述電流計(jì)算所述電池裝置的開路電壓，以及基于所述開路電壓確定所述電池裝置的電池剩余電量。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測電路包括: 一溫度感測裝置，耦接于所述電池裝置，用于感測電池裝置的溫度并產(chǎn)生一感測到的電壓以反映所述電池裝置在一感測節(jié)點(diǎn)的溫度； 一多路復(fù)用器，耦接于所述感測節(jié)點(diǎn)與檢測節(jié)點(diǎn)，用于分別接收所述感測到的電壓和閉路電壓，并復(fù)用所述感測到的電壓和閉路電壓； 一第一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦接于所述多路復(fù)用器，用于接收并模數(shù)轉(zhuǎn)換由所述多路復(fù)用器輸出的所述感測到的電壓和閉路電壓其中之一，以及輸出所述感測到的電壓和閉路電壓其中之一至所述控制器； 一第一電阻器，耦接于所述電池裝置；以及 一第二模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦接于所述第一電阻器，用于檢測并模數(shù)轉(zhuǎn)換所述第一電阻器兩端的電壓差，以及輸出所述電壓差至所述控制器。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器通過將所述電壓差除以檢測電路中的第一電阻器的第一電阻值而導(dǎo)出從所述電池裝置汲取的電流量。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器基于所述電流量、所述第一電阻值和一內(nèi)部電阻器的一第二電阻值，通過補(bǔ)償由所述第一電阻器和包含在所述電池裝置中的內(nèi)部電阻器在所述閉路電壓處導(dǎo)致的電壓降，來計(jì)算所述開路電壓。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器根據(jù)關(guān)于電池裝置的開路電壓與放電深度的一第一表格和關(guān)于電池裝置的內(nèi)部電阻器的第二電阻值與放電深度的一第二表格，獲得所述內(nèi)部電阻器的第二電阻值，其中，在計(jì)算所述開路電壓之前，所述控制器基于所述閉路電壓的一個(gè)值查找所述第一表格。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，在計(jì)算所述開路電壓之后，所述控制器進(jìn)一步基于所述開路電壓的值，通過查找所述第一表格和第二表格來更新所述第二電阻值，以及基于所述第二電阻值更新所述 電壓降的量和基于所述電壓降的量更新所述開路電壓的值。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步根據(jù)預(yù)定次數(shù)重復(fù)更新所述第二電阻值、電壓降的量和開路電壓的值，以獲得所述開路電壓的收斂值，以及根據(jù)所述開路電壓的收斂值和所述第一表格確定所述電池裝置的電池剩余電量。
8.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器基于反映所述電池裝置的溫度的感測到的電壓，進(jìn)一步獲得所述第一表格和第二表格。
9.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器根據(jù)電池裝置的充電/放電電壓的上升/下降和充電/放電電流，進(jìn)一步更新所述第二表格中的內(nèi)部電阻器的第二電阻值。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步處理在一段時(shí)間內(nèi)確定的電池裝置的電池剩余電量的多個(gè)值，以獲得一個(gè)準(zhǔn)確的值作為電池裝置的電池剩余電量。
11.一種用于確定電池裝置的電池剩余電量的系統(tǒng)，其特征在于，所述電池裝置包括一內(nèi)部電阻器，所述系統(tǒng)包括: 檢測電路，耦接于所述電池裝置，用于檢測所述電池裝置的一開路電壓和一閉路電壓；以及 控制器，耦接于所述檢測電路，其中，所述控制器基于所述開路電壓、閉路電壓的值以及所述內(nèi)部電阻器的電阻值，計(jì)算從所述電池裝置汲取的電流量；基于所述電流計(jì)算一目前的放電深度；以及根據(jù)所述目前的放電深度確定所述電池裝置的電池剩余電量。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測電路包括: 一溫度感測裝置，耦接于所述電池裝置，用于感測電池裝置的溫度并產(chǎn)生一感測到的電壓以反映所述電池裝置在一感測節(jié)點(diǎn)的溫度； 一多路復(fù)用器，耦接于所述感測節(jié)點(diǎn)與檢測節(jié)點(diǎn)，用于分別接收所述感測到的電壓和閉路電壓，并復(fù)用所述感測到的電壓和閉路電壓； 一第一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦接于所述多路復(fù)用器，用于接收并模數(shù)轉(zhuǎn)換由所述多路復(fù)用器輸出的所述感測到的電壓和閉路電壓其中之一，以及輸出所述感測到的電壓和閉路電壓其中之一至所述控制器。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測電路進(jìn)一步檢測所述電池裝置的初始電壓作為所述開路電壓，且所述控制器通過將所述初始電壓和所述閉路電壓之間的差除以電池裝置中的內(nèi)部電阻器的電阻值而計(jì)算出從所述電池裝置汲取的電流量。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器基于所述電池裝置的初始電壓的一個(gè)值，根據(jù)關(guān)于電池裝置的開路電壓與放電深度的一第一表格和關(guān)于所述電阻值與所述放電深度的一第二表格獲得所述內(nèi)部電阻器的電阻值。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步基于所述目前的放電深度，通過查找所述第一表格和第二表格來更新所述電阻值。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步通過將所述開路電壓和所述閉路電壓之間的差除以所述電阻值而更新所述電流量。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步根據(jù)預(yù)定次數(shù)重復(fù)更新所述開路電壓的值以及電流量，以獲得所述放電深度的一個(gè)收斂值，以及根據(jù)所述放電深度的收斂值確定所述電池裝置的電池剩余電量。
18.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步基于反映所述電池裝置的溫度的所感測到的電壓，獲得所述第`一表格和第二表格。
19.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步根據(jù)電池裝置的充電/放電電壓的上升/下降和充電/放電電流，更新所述第二表格中的內(nèi)部電阻器的第二電阻值。
20.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步處理在一段時(shí)間內(nèi)確定的電池裝置的電池剩余電量的多個(gè)值，以獲得一個(gè)準(zhǔn)確的值作為電池裝置的電池剩余電量。
21.一種用于確定電池裝置的電池剩余電量的方法，包括: (a)檢測所述電池裝置的一閉路電壓； (b)通過耦接于所述電池裝置的一外部電阻器檢測從所述電池裝置汲取的電流量；(C)導(dǎo)出所述電池裝置中的一內(nèi)部電阻器的一電阻值； (d)基于所述電流量、外部電阻器的電阻值以及內(nèi)部電阻器的電阻值，計(jì)算由所述外部電阻器和內(nèi)部電阻器引致的一電壓降； (e)使用所述電壓降計(jì)算所述開路電壓的一個(gè)值；以及 (f)根據(jù)所述開路電壓的值確定所述電池裝置的電池剩余電量。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，基于所述閉路電壓的值，根據(jù)關(guān)于電池裝置的開路電壓與放電深度的一第一表格和關(guān)于電池裝置的內(nèi)部電阻器的電阻值與所述放電深度的一第二表格，獲得所述內(nèi)部電阻器的電阻值。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行所述步驟(f)之前，基于在步驟(e)中更新的開路電壓的值以及按照一預(yù)定次數(shù)重復(fù)執(zhí)行所述步驟(c)、(d)和(e)，獲得所述開路電壓的一收斂值。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述電池裝置的電池剩余電壓是基于所述開路電壓的收斂值，通過查找所述第一表格來確定的。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述步驟(c)進(jìn)一步包括: (c-Ι)感測所述電池裝置的溫度； (c-2)根據(jù)所述電池裝置的溫度，獲得關(guān)于電池裝置的開路電壓與放電深度的一第一表格和關(guān)于電池裝置的內(nèi)部電阻器的電阻值與所述放電深度的一第二表格；以及 (c-3)通過使用所述閉路電壓的值來查找所述第一表格，以獲得一導(dǎo)出的放電深度，以及使用所述導(dǎo)出的放電深度查找所述第二表格，以獲得所述內(nèi)部電阻器的電阻值。
26.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在步驟(c)中獲得的電阻值是根據(jù)電池裝置的充電/放電電壓的上升/下降和充電/放電電流而被更新的。
27.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述步驟(f)進(jìn)一步包括: (f-Ι)處理在一段時(shí)間內(nèi)確定的電池裝置的電池剩余電量的多個(gè)值，以獲得一個(gè)準(zhǔn)確的值作為電池裝置的電池剩余電量。
28.一種用于確定電池裝置的電池剩余電量的方法，包括: (a)檢測所述電池裝置的一開路電壓； (b)導(dǎo)出所述電池裝置中的一內(nèi)部電阻器的一電阻值； (c)檢測所述電池裝置的一閉路電壓； (d)基于所述開路電壓的值、閉路電壓的值以及所述內(nèi)部電阻器的電阻值，計(jì)算從所述電池裝置汲取的電流量； (e)基于所述電流量，計(jì)算一放電深度；以及 (f)根據(jù)所述放電深度確定所述電池裝置的電池剩余電量。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，進(jìn)一步包括: (g)基于所述放電深度更新所述內(nèi)部電阻器的電阻值和所述開路電壓的值； (h)基于在步驟(g)中跟新的所述開路電壓的值和所述內(nèi)部電阻器的電阻值，以及所述閉路電壓的值，更新從所述電池裝置汲取的電流量；以及 (i)基于所述電流量計(jì)算所述放電深度， 其中所述步驟(g)、(h)和⑴均在步驟⑴之前執(zhí)行。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行所述步驟(f)之前，按照一預(yù)定次數(shù)重復(fù)執(zhí)行所述步驟(g)、(h)和(i)，以獲得所述放電深度的一收斂值，其中所述電池裝置的電池剩余電量根據(jù)所述放電深度的收斂值進(jìn)行確定。
31.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)部電阻器的電阻值是通過查找關(guān)于電池裝置的開路電壓與放電深度的一第一表格和關(guān)于電池裝置的內(nèi)部電阻器的電阻值與所述放電深度的一第二表格而導(dǎo)出的。
32.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述步驟(b)進(jìn)一步包括: (b-1)感測所述電池裝置的溫度； (b-2)根據(jù)所述電池裝置的溫度，獲得關(guān)于電池裝置的開路電壓與放電深度的一第一表格和關(guān)于電池裝置的內(nèi)部電阻器的電阻值與所述放電深度的一第二表格；以及 (b-3)通過使用所述開路電壓的值來查找所述第一表格，以獲得一導(dǎo)出的放電深度，以及使用所述導(dǎo)出的放電深度來查找所述第二表格，以獲得所述內(nèi)部電阻器的電阻值。
33.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述步驟(c)進(jìn)一步包括: (c-Ι)在執(zhí)行步驟(a)之后，等待一預(yù)定的時(shí)間段；以及 (c-2)檢測所述電池裝置的一電壓以作為所述閉路電壓。
34.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中獲得的電阻值是根據(jù)電池裝置的充電/放電電壓的上升/下降和充電/放電電流而被更新的。
35.如權(quán)利要求28所述的方法，所述步驟(f)進(jìn)一步包括: (f-1)處理在一段時(shí)間內(nèi)確定的電池裝置的電池剩余電量的多個(gè)值，以獲得一個(gè)準(zhǔn)確的值作為電池裝 置的電池剩余電量。
全文摘要
一種用于確定電池剩余電量的系統(tǒng)包括一檢測電路和一控制器。所述檢測電路在一檢測節(jié)點(diǎn)耦接于一電池裝置，用于檢測所述電池裝置的閉路電壓。所述控制器耦接于所述檢測電路，所述控制器基于所述閉路電壓導(dǎo)出從所述電池裝置汲取的電流量，并基于所述電流計(jì)算所述電池裝置的開路電壓，以及基于所述開路電壓確定所述電池裝置的電池剩余電量。
文檔編號(hào)G01R31/36GK103168247SQ201280003303
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者吳瑞騏, 羅永圣 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司