專利名稱：計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)的方法及對(duì)使用該方法的智能電池的滿充電容量進(jìn)行校正的方法 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能電池，并特別涉及一種以漸近浮點(diǎn)變量計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)的方法。另外，本發(fā)明涉及一種對(duì)使用計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)方法的智能電池的滿充電容量(FCC)進(jìn)行校正的方法和設(shè)備，該FCC作為參比電量，用于指示該智能電池的精確剩余電量。
背景技術(shù)：
通常，便攜式電子設(shè)備，諸如筆記本電腦，PDA，蜂窩電話等等，都包括在其上面顯示當(dāng)前剩余電量以及充電時(shí)間的電池，這種電池稱為智能電池。該智能電池具有預(yù)定的內(nèi)部控制單元用以為包含電池的電子設(shè)備提供該電池的當(dāng)前溫度，工作狀態(tài)和剩余電量。
智能電池的剩余電量以當(dāng)前滿充電容量的百分比表示相對(duì)充電狀態(tài)(RSOC)，電池的實(shí)際剩余電量表示為對(duì)應(yīng)于RSOC百分比的電流量[mAH]，這在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)熟知了。滿充電容量意思是智能電池的最大充電容量，該電容量按指數(shù)規(guī)律與電池的循環(huán)次數(shù)成反比例減少，如圖1所示。圖1是表示在滿充電容量中變化的曲線圖，這是通過把具有最初滿充電容量為2000mAH的智能電池完全放電操作并且重復(fù)為電池完全充電而獲得的。當(dāng)該電池徹底放電以及之后完全充電時(shí)，智能電池的上述現(xiàn)有控制單元(未示出)更新滿充電容量，以校正電池剩余電量的錯(cuò)誤。但是，像使用筆記本電腦等電子設(shè)備的普通用戶很少徹底將電池放電然后完全充電。普通用戶在電池徹底放電之前就為電池充電，或當(dāng)電池的電量為滿充電容量的95～100％時(shí)他/她就為電子設(shè)備提供外部電源，因此滿充電容量很少更新。
相應(yīng)地，電池剩余電量的錯(cuò)誤隨著電池循環(huán)次數(shù)的增加而增加。結(jié)果，現(xiàn)有的智能電池存在以下問題，即當(dāng)應(yīng)用該電池的電子設(shè)備正在被使用時(shí)，為了防止由于電池剩余電量的錯(cuò)誤指示而產(chǎn)生的電池能量耗盡，在實(shí)際滿充電容量被徹底使用之前，應(yīng)當(dāng)事先警告該用戶電量不足。為了解決這個(gè)問題，已經(jīng)建議了一種根據(jù)FCC的訓(xùn)練來校正剩余電量的方法?，F(xiàn)有的FCC訓(xùn)練方法是，當(dāng)電池已經(jīng)被完全充電時(shí)開啟放電操作并使用容量來更新FCC，該電池被放電直到電池電壓達(dá)到放電電壓限度電平(EDV)，即接近徹底放電，并將該容量作為參比容量。
在這種情況下，在電池徹底放電之前更新FCC，因此可以防止出現(xiàn)FCC不能被實(shí)際上更新的現(xiàn)有問題。但是，即使通過該FCC訓(xùn)練方法，當(dāng)電池電壓降低到EDV之前為電池充電時(shí)，也不能更新FCC。進(jìn)一步，由于智能電池的輸出電壓在徹底放電迫近時(shí)突然的減少，將在訓(xùn)練FCC數(shù)據(jù)中產(chǎn)生錯(cuò)誤，這種情形發(fā)生在使用現(xiàn)有FCC訓(xùn)練方法更新FCC的情況。因此，不能夠提供有關(guān)精確剩余電量的信息。
韓國專利公開NO.02-41198公開了一種校正智能電池剩余電量錯(cuò)誤的技術(shù)，該技術(shù)使用預(yù)定的剩余電量校正表，該表中借助循環(huán)次數(shù)存儲(chǔ)輸出電壓，輸出電流和電池溫度。但是，這種技術(shù)是通過當(dāng)電池徹底放電迫近時(shí)，比較測量的電池電壓和存儲(chǔ)在剩余電量校正表中的參比電壓來校正剩余電量信息的。因此，由于測量電池電壓而產(chǎn)生的錯(cuò)誤，該技術(shù)提供了錯(cuò)誤的剩余電量。另外，上述技術(shù)將剩余電量校正表的循環(huán)次數(shù)范圍設(shè)置為大約50次循環(huán)的寬范圍，同時(shí)該表向此寬范圍提供了相同數(shù)據(jù)。因此，不能校正剩余電量信息中的錯(cuò)誤，該剩余電量信息根據(jù)電池循環(huán)次數(shù)的增加而變化。而且，當(dāng)滿充電/放電沒有迫近時(shí)，不能計(jì)算出精確的循環(huán)次數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)的方法，該方法能夠以連續(xù)浮點(diǎn)變量獲得電池的循環(huán)次數(shù)，而不考慮該電池的充電狀態(tài)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于校正智能電池FCC的方法和設(shè)備，該FCC根據(jù)電池循環(huán)次數(shù)的增加而變化，從而實(shí)時(shí)地改善與電池剩余電量有關(guān)信息的精確度。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)的方法，包括第一步驟，使用預(yù)定充電狀態(tài)(SOC)容量表，計(jì)算累積的電池充電電量，其中在該表中對(duì)應(yīng)于被細(xì)分為許多段的電池充電狀態(tài)(SOC)以及電池循環(huán)次數(shù)存儲(chǔ)電池電量；第二步驟獲得當(dāng)完成電池充電時(shí)的累積電池充電電量和當(dāng)電池充電開始時(shí)的剩余電量之間的差值，并計(jì)算該差值與當(dāng)前滿充電容量的比率；以及第三步驟相應(yīng)于該差值的比率，以浮點(diǎn)變量來增加循環(huán)次數(shù)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，也提供了一種計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)的方法，包括第一步驟，使用預(yù)定充電狀態(tài)(SOC)容量表，計(jì)算累積的電池充電電量，其中在該表中對(duì)應(yīng)于被細(xì)分為多個(gè)段的電池充電狀態(tài)(SOC)以及電池循環(huán)次數(shù)存儲(chǔ)電池電量；第二步驟，在預(yù)定周期內(nèi)獲得累積電池充電電量和當(dāng)電池充電開始時(shí)的剩余電量之間的差值，并計(jì)算該差值與當(dāng)前滿充電容量之間的比率；以及第三步驟，當(dāng)電池充電完成時(shí)，相應(yīng)于該差值的比率，以浮點(diǎn)變量來增加循環(huán)次數(shù)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的其他目的，提供了一種校正智能電池滿充電容量的方法，包括第一步，使用預(yù)定充電狀態(tài)(SOC)容量表，計(jì)算累積的電池充電電量，其中在該表中對(duì)應(yīng)于被細(xì)分為多個(gè)段的電池充電狀態(tài)(SOC)以及電池循環(huán)次數(shù)存儲(chǔ)電池電量；第二步，獲得當(dāng)完成電池充電時(shí)的第一電池充電電量和電池充電開始時(shí)的剩余電池電量之間的差值，并計(jì)算該差值與當(dāng)前滿充電容量之間的比率；以及第三步，相應(yīng)于該差值的比率，以浮點(diǎn)變量來增加循環(huán)次數(shù)；第四步，用預(yù)定FCC校正表計(jì)算第一FCC校正值，其中當(dāng)循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1時(shí)，根據(jù)電池循環(huán)次數(shù)通過段來記錄FCC校正值；第五步，將預(yù)定校正常量應(yīng)用到第一FCC校正值和已經(jīng)累積的第二電池充電電量RM中，除了放電電量以外，直到循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1，用以計(jì)算第二FCC校正值；以及第六步，使用該第二FCC校正值來更新滿充電容量信息。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的其他目的，還提供了一種校正智能電池剩余電量的設(shè)備，該設(shè)備包括有，由外部電源供電的用于充電的電池組單元；用于檢測電池組單元的輸出電壓，輸出電流和溫度的傳感器；包含預(yù)定SOC電量表的表信息存儲(chǔ)單元，其中記錄的電池充電電量隨著電池充電狀態(tài)(SOC)和電池循環(huán)次數(shù)變化，該單元還包括預(yù)定FCC校正表，其中跟隨循環(huán)次數(shù)變化的FCC校正值根據(jù)段來線性化；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)參數(shù)信息，該信息用于計(jì)算電池的剩余電量，如根據(jù)FCC校正表校正的FCC信息以及根據(jù)SOC電量表計(jì)算的循環(huán)次數(shù)信息；程序存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)預(yù)定操作程序，該程序是計(jì)算循環(huán)次數(shù)，校正FCC信息，計(jì)算電池的剩余電量并檢測電池工作狀態(tài)的；一種控制器，用來使用SOC校正表以浮點(diǎn)變量計(jì)算循環(huán)次數(shù)，當(dāng)循環(huán)次數(shù)增加1或電池已經(jīng)完全充電時(shí)，使用FCC校正表實(shí)時(shí)地更新FCC信息，并用于使用傳感器所檢測的數(shù)據(jù)和FCC信息來計(jì)算電池的剩余電量。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，循環(huán)次數(shù)以漸近浮點(diǎn)變量增加，因此可以獲得的連續(xù)的循環(huán)次數(shù)。而且，在累積循環(huán)次數(shù)增加1或電池已經(jīng)充滿電的那一時(shí)刻更新FCC。因此，能夠改善FCC信息的精確度以及基于該信息的剩余電量。
本發(fā)明的上述一般性描述和以下的詳細(xì)描述是示意性和說明性的，這些描述旨在提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明。


包括的用于提供進(jìn)一步理解本發(fā)明的附圖包含在本申請中，并構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示例性實(shí)施方案與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中；圖1表示普通智能電池的循環(huán)次數(shù)和該智能電池滿充電容量之間的關(guān)系；圖2是根據(jù)本發(fā)明用于校正智能電池剩余電量的設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的智能電池的循環(huán)次數(shù)來線性化FCC值；圖4是根據(jù)本發(fā)明用于說明計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)方法的流程圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明用于說明校正智能電池滿充電容量方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖并結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
圖2是根據(jù)本發(fā)明用于校正智能電池剩余電量的設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖，并特別顯示了嵌入到智能電池中的控制單元的結(jié)構(gòu)。
在圖2中，參考數(shù)字10表示在該電池中用于充電的電池組單元，20表示用于檢測電池組單元10的電壓，電流和溫度的傳感器，以及30表示表信息存儲(chǔ)單元，該單元包括有預(yù)定充電狀態(tài)(SOC)電量表，其中記錄的電池充電電量隨電池的漸近SOC和循環(huán)次數(shù)變化，還包括有預(yù)定FCC校正表，其中隨循環(huán)次數(shù)變化的FCC校正值根據(jù)段來線性化。
在本發(fā)明中，充電狀態(tài)(SOC)以當(dāng)前FCC百分比的方式來表示電池的剩余電量。例如，SOC 80％指的是電池被充電到其FCC的80％。SOC電量表用作以連續(xù)浮點(diǎn)變量計(jì)算電池循環(huán)次數(shù)的權(quán)值數(shù)據(jù)，以及該FCC校正表用作通過循環(huán)次數(shù)獲得FCC校正值的參比數(shù)據(jù)。在圖2中，參考數(shù)字40表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，該單元存儲(chǔ)了用來計(jì)算電池剩余電量的參數(shù)，如根據(jù)FCC校正表校正的FCC信息，以及根據(jù)SOC電量表計(jì)算的循環(huán)次數(shù)信息等等。
在圖2中，參考數(shù)字50表示程序存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)預(yù)定操作程序，即計(jì)算電池的循環(huán)次數(shù)，校正FCC信息，計(jì)算電池的剩余電量以及檢測電池的工作狀態(tài)。參考數(shù)字60表示一個(gè)控制器，該控制器用于通過使用SOC電量表來計(jì)算電池充電開始時(shí)測量的電池剩余電量與直到電池充電完成時(shí)累積的整個(gè)電池充電電量之間的差值，然后獲得該差值與當(dāng)前FCC的比率，以便相應(yīng)于該比率以浮點(diǎn)變量增加電池的循環(huán)次數(shù)。另外，在電池已經(jīng)被完全充電或循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1的情況下，該控制器使用FCC校正表實(shí)時(shí)更新FCC信息。而且，當(dāng)電池被充電和放電時(shí)，控制器60使用傳感器20所檢測的數(shù)據(jù)以及FCC信息計(jì)算電池的剩余電量，并將與剩余電量有關(guān)的信息以及預(yù)定操作狀態(tài)信息如溫度等發(fā)送到與該控制器電聯(lián)接的電子設(shè)備(未示出)。
在該實(shí)施方案中，電池的循環(huán)次數(shù)以浮點(diǎn)變量方式即50.1，50.2，50.3，...，50.9，60.0以及60.1來增加。相應(yīng)地，在循環(huán)次數(shù)從50.1增加到50.9的情況下不更新該FCC信息。但是，當(dāng)循環(huán)次數(shù)從50.9增加到60.1，從而循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1或電池已經(jīng)被完全充電時(shí)，更新FCC信息。上述的FCC校正操作是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，并且如果存在表示循環(huán)次數(shù)的浮點(diǎn)變量的微小增加，也可能更新該FCC信息。
現(xiàn)在，將更加詳細(xì)說明在表信息存儲(chǔ)單元30中存儲(chǔ)的SOC電量表。
SOC電量表以循環(huán)次數(shù)來表示電池充電電量，當(dāng)電池充電狀態(tài)(SOC)為100％，75％，50％和25％時(shí)測定上述充電電量，例如，在表1中所示的，電池被完全充電以及徹底放電幾百次。表1是表示電池容量為4000mAH的智能電池的一個(gè)實(shí)例。電池充電容量的單位是mAH。
表1

根據(jù)申請人所做的實(shí)驗(yàn)，可以得知，在根據(jù)電池組單元的化學(xué)特性測量的電池剩余電量中，在SOC為50％時(shí)電池被完全充電和SOC為0％時(shí)電池被完全充電的兩種情況之間，存在大約低于5％的錯(cuò)誤?？梢缘弥?，該錯(cuò)誤范圍隨電池充電次數(shù)變化。相應(yīng)地，當(dāng)僅僅根據(jù)電池充電開始時(shí)測量的剩余電量來計(jì)算累積充電電量的增加時(shí)，錯(cuò)誤將根據(jù)不同的充電狀態(tài)而產(chǎn)生。提供的表1用于最小化該錯(cuò)誤。
在本實(shí)施方案中，在電池的循環(huán)次數(shù)在電池充電開始的時(shí)刻為70次以及電池的剩余電量為SOC 80％時(shí)，例如，圖2的控制器60使用諸如表1的SOC電量表線性化該段，在該段中循環(huán)次數(shù)為50～100以及SOC對(duì)應(yīng)于75～100％，從而計(jì)算出對(duì)應(yīng)于SOC 80％和循環(huán)次數(shù)70的實(shí)驗(yàn)剩余電量(下文中稱為“SOC電量”)。然后，控制器使用SOC電量作為權(quán)值，并根據(jù)下面方程來計(jì)算電池充電電量直到電池充電結(jié)束。
第二充電電量＝第一充電電量+SOC電量這里，第一充電電量是指從電池充電開始時(shí)刻起累積的電池充電電量，以及第二充電電量是指整個(gè)電池充電電量，整個(gè)電池充電電量通過將第一充電電量與SOC電量求和而得到。
圖2的控制器60，在根據(jù)方程1計(jì)算的第二充電電量與電池充電開始測量的剩余電量之間差值達(dá)到當(dāng)前FCC的20％的情況下，增加電池的循環(huán)次數(shù)0.2。上述的循環(huán)次數(shù)計(jì)算方法是根據(jù)本發(fā)明提出的一個(gè)實(shí)例，其可以以0.1單位的浮點(diǎn)變量來增加循環(huán)次數(shù)，只要第二充電電量和電池充電開始測量的剩余電量之間的差值達(dá)到預(yù)定的FCC百分比(例如，F(xiàn)CC的10％)。
參考圖4中的流程圖說明根據(jù)本發(fā)明計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)的方法。圖4所示的方法通過用于校正智能電池剩余電量的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，如圖2所示，圖2中的控制器60使用SOC電量表，以漸近浮點(diǎn)變量增加電池的循環(huán)次數(shù)。
首先，當(dāng)用戶給同電子設(shè)備聯(lián)接的智能電池充電時(shí)，在步驟ST401，電池組單元10通過外部電源充電。在步驟ST402，圖2中的控制器60將電池的剩余電量記載在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元40中，該電量是在電池充電開始時(shí)測量的。然后，控制器從該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元40讀取電池的循環(huán)次數(shù)和FCC信息，并計(jì)算當(dāng)前剩余電量與FCC的比率，以判定當(dāng)前剩余電量的SOC。在步驟ST403中，控制器60將對(duì)應(yīng)于循環(huán)次數(shù)的SOC電量以及來自SOC電量表的剩余電量的SOC線性化。
在步驟ST404和ST405，控制器60使用在步驟ST403中獲得的SOC電量作為權(quán)值，計(jì)算從電池充電開始時(shí)刻起直到完成電池充電時(shí)刻為止所累積的電池充電電量(第一充電電量)，從而得到整個(gè)電池充電電量(第二充電電量)，如方程1所表示的。
在步驟ST406中，圖2中的控制器60獲得第二充電電量與電池充電開始測量的剩余電量之間的差值，并計(jì)算該差值與當(dāng)前FCC的比率。然后，在步驟ST407中，對(duì)應(yīng)于該比率，控制器以浮點(diǎn)變量來增加電池的循環(huán)次數(shù)。例如在當(dāng)電池充電開始時(shí)SOC為20％以及當(dāng)充電結(jié)束SOC為80％的情況下，獲得大約SOC 60％的差值，并且由于SOC 60％的差值對(duì)應(yīng)于FCC的60％，因此以浮點(diǎn)變量將循環(huán)次數(shù)增加0.6。
根據(jù)本發(fā)明，電池的循環(huán)次數(shù)通過增加浮點(diǎn)變量來逐步增加，因此即使電池被充電時(shí)該電池沒有被徹底放電，電池的循環(huán)次數(shù)仍可連續(xù)地增加。
現(xiàn)在，更加詳細(xì)地描述圖2的表信息存儲(chǔ)單元30中存儲(chǔ)的FCC校正表。FCC校正表模擬FCC校正值，該值根據(jù)循環(huán)次數(shù)增加按指數(shù)規(guī)律減少到許多線性化段(段A到E)，然后記錄每一段(A到E)的斜率(a)和y-截距(b)，如以下表2和方程2中所示。圖3的曲線圖線性化FCC，例如，該FCC實(shí)際上當(dāng)智能電池徹底放電以及完全充電400次時(shí)發(fā)生變化。表2所示為容量為2000mAH的智能電池的一個(gè)實(shí)例。y-截距(b)的單位為mAH。
FCC1＝a×n+b(n循環(huán)次數(shù)，F(xiàn)CC1第一FCC校正值，a斜率，by-截距)在方程2中，第一FCC校正值FCC1指根據(jù)FCC校正表計(jì)算的，對(duì)應(yīng)于循環(huán)次數(shù)的FCC校正值。例如在循環(huán)次數(shù)為200的情況下，第一FCC校正值屬于表2(參考圖3)的段D，因此第一校正值等于-0.633×200+1907＝1780.4[mAH]。
表2

圖2中的控制器以浮點(diǎn)變量計(jì)算電池的循環(huán)次數(shù)并更新FCC，而不論何時(shí)電池的循環(huán)的次數(shù)增加整數(shù)1或電池已經(jīng)完全充電。
具體而言，控制器60對(duì)FCC校正表應(yīng)用方程2以獲得第一FCC校正值，該值對(duì)應(yīng)于電池的循環(huán)次數(shù)。然后，當(dāng)循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1或電池已經(jīng)被完全充電(下文稱為“更新FCC的時(shí)間點(diǎn)”)時(shí)，控制器60對(duì)累積的電池充電電量應(yīng)用方程3以及第一FCC校正值以計(jì)算第二FCC校正值，并用第二FCC校正值來更新FCC信息。
在該實(shí)施方案中，當(dāng)電池的循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1時(shí)，累積的電池充電電量并不是指當(dāng)時(shí)電池的實(shí)際剩余電量，而僅僅是指電池充電時(shí)累積的電池充電電量，并不包含電池放電時(shí)所消耗的充電電量。例如，在電池充電過多的情況下，循環(huán)次數(shù)從70增加到70.7，放電FCC的20％，然后再次充電循環(huán)次數(shù)0.3，由于放電效應(yīng)的影響，盡管循環(huán)次數(shù)增加到71，而實(shí)際電池充電電量變?yōu)镕CC的80％。因此，很難使用電池充電電量，該電量是在電池的循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1時(shí)累積的，并作為更新FCC的參比數(shù)據(jù)。所以，圖2所示的控制器60以這樣的一種方式構(gòu)成，除去電池放電時(shí)所消耗的充電電量，只要循環(huán)次數(shù)增加1該控制器就從SOC 0％計(jì)算到100％計(jì)算電池充電電量，，。
FCC2＝W×RM+(1-W)×FCC1FCC1第一FCC校正值，F(xiàn)CC2第二FCC校正值，RM在更新FCC的時(shí)間點(diǎn)所累積的電池充電電量W，1-W校正常量(0≤W1≤1)根據(jù)圖2所示智能電池控制單元的特性，選擇方程3中的校正常量W作為合適值。根據(jù)申請人所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，校正常量W主要受到控制單元特性的影響，而校正常量1-W受電池組單元10的特性的影響。在通常情況下，例如，優(yōu)選將W設(shè)置為0.5。
通過參考圖5的流程圖來說明一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案用于校正智能電池FCC的方法。
首先，在步驟ST501中，圖2中的控制器60根據(jù)圖4所描述的步驟，以浮點(diǎn)變量來計(jì)算電池的循環(huán)次數(shù)。在循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1或電池已經(jīng)完全充電的情況下，在步驟ST502中，控制器60對(duì)此進(jìn)行檢測，并獲得更新FCC時(shí)累積的電池充電電量RM和當(dāng)前FCC之間的差值。在步驟ST503和ST504中，當(dāng)差值小于預(yù)定錯(cuò)誤參比值時(shí)，控制器根據(jù)上述FCC校正表來計(jì)算電池充電電量RM和第一FCC校正值之間的差值，從而確認(rèn)是否該差值小于預(yù)定的錯(cuò)誤參比值。根據(jù)申請人所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選地將該錯(cuò)誤參比值設(shè)置為100～200mA?？梢杂羞x擇性地執(zhí)行步驟ST503和ST504。
在本實(shí)施方案中，在更新FCC時(shí)累積的電池充電電量RM與電池的實(shí)際滿充電容量相似，因此，在FCC和RM之間的差值以及RM和FCC校正值之間的差值都小于預(yù)定錯(cuò)誤參比值的情況下，在步驟ST505中，控制器60判定該電池已經(jīng)正常充電，并用通過FCC校正表和方程3計(jì)算的第二FCC校正值來更新當(dāng)前FCC信息。
在步驟ST503和ST504中，當(dāng)判定RM和FCC之間的差值或RM和FCC校正值之間的差值大于預(yù)定錯(cuò)誤基參比時(shí)，在步驟ST506中，控制器60不更新當(dāng)前FCC信息，而是執(zhí)行預(yù)定錯(cuò)誤處理操作，在根據(jù)步驟ST505更新FCC信息的情況下，在步驟ST507中，控制器60根據(jù)更新的FCC信息，校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元40中存儲(chǔ)的電池剩余電量。
而且，控制器60基于最新校正的FCC信息，校正電池剩余電量中的錯(cuò)誤，該錯(cuò)誤隨充電重復(fù)次數(shù)變化，只要電池循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1或進(jìn)行了通常的滿充電，如圖5所示。
如上所述，本發(fā)明考慮了電池的SOC，增加了用于成為以漸近浮點(diǎn)變量更新FCC標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)次數(shù)，因此獲得了連續(xù)的循環(huán)次數(shù)。而且，本發(fā)明在循環(huán)次數(shù)增加的時(shí)間點(diǎn)更新FCC，從而改善了實(shí)際校正FCC信息的可靠性，并提高了基于FCC信息表示的電池中剩余電量的精確度。
盡管已經(jīng)示例和描述了包括優(yōu)選實(shí)施方案的特定實(shí)施方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將明白，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明作出各種修改，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)的方法，包括第一步，使用預(yù)定充電狀態(tài)容量表，計(jì)算累積的電池充電電量，其中在該表中對(duì)應(yīng)于被細(xì)分為許多段的電池充電狀態(tài)以及電池循環(huán)次數(shù)存儲(chǔ)電池電量；第二步，獲得當(dāng)完成電池充電時(shí)的累積電池充電電量和當(dāng)電池充電開始時(shí)的剩余電量之間的差值，并計(jì)算該差值與當(dāng)前滿充電容量的比率；以及第三步，相應(yīng)于該差值的比率，以浮點(diǎn)變量來增加循環(huán)次數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)的方法，其中第一步包括如下步驟以滿充電容量的百分比來計(jì)算電池充電開始時(shí)的電池剩余電量，從而確定電池的充電狀態(tài)；線性化預(yù)定的充電狀態(tài)電量，該電量是對(duì)應(yīng)于充電狀態(tài)和充電狀態(tài)電量表中循環(huán)次數(shù)的電池電量；以及將充電狀態(tài)電量和從電池充電開始時(shí)間點(diǎn)充電的電量進(jìn)行求和，以計(jì)算電池充電電量。
3.一種用于計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)的方法，包括第一步，使用預(yù)定充電狀態(tài)容量表，計(jì)算累積的電池充電電量，其中在該表中對(duì)應(yīng)于被細(xì)分為許多段的電池充電狀態(tài)以及電池循環(huán)次數(shù)存儲(chǔ)電池電量；第二步，在預(yù)定周期內(nèi)獲得累積電池充電電量和當(dāng)電池充電開始時(shí)的剩余電量之間的差值，并計(jì)算該差值與當(dāng)前滿充電容量之間的比率；以及第三步，當(dāng)電池充電完成時(shí)，相應(yīng)于該差值的比率，以浮點(diǎn)變量來增加循環(huán)次數(shù)。
4.一種用于校正智能電池滿充電容量的方法，包括第一步，使用預(yù)定充電狀態(tài)容量表，計(jì)算累積的電池充電電量，其中在該表中對(duì)應(yīng)于被細(xì)分為許多段的電池充電狀態(tài)以及電池循環(huán)次數(shù)存儲(chǔ)電池電量；第二步，獲得當(dāng)完成電池充電時(shí)的第一電池充電電量和電池充電開始時(shí)的剩余電池電量之間的差值，并計(jì)算該差值與當(dāng)前滿充電容量之間的比率；第三步，相應(yīng)于該差值的比率，以浮點(diǎn)變量來增加循環(huán)次數(shù)；第四步，用預(yù)定滿充電容量校正表計(jì)算第一滿充電容量校正值，其中當(dāng)循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1時(shí)，根據(jù)電池循環(huán)次數(shù)通過段來記錄滿充電容量校正值；第五步，將預(yù)定校正常量應(yīng)用到第一滿充電容量校正值和已經(jīng)累積的第二電池充電電量RM中，除了放電電量以外，直到循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1，用以計(jì)算第二滿充電容量校正值；以及第六步，使用該第二滿充電容量校正值來更新滿充電容量信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于校正智能電池滿充電容量的方法，其中跟隨第四步的這些步驟當(dāng)智能電池已經(jīng)完全充電時(shí)執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于校正智能電池滿充電容量的方法，其中第二滿充電容量校正值根據(jù)方程FCC2＝W×RM+(1-W)×FCC1(0≤W1≤1)計(jì)算，當(dāng)?shù)谝缓偷诙Ｕ捣謩e為FCC1和FCC2時(shí)，在第五步中，與第二電池充電電量RM相乘的校正常量為W，以及與第一滿充電容量校正值相乘的校正常量為1-W。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于校正智能電池滿充電容量的方法，在第四和第五步驟之間進(jìn)一步包括錯(cuò)誤處理步驟，該錯(cuò)誤處理步驟獲得了第二電池充電電量RM和當(dāng)前滿充電容量之間的差值，當(dāng)差值超過預(yù)定錯(cuò)誤參比值時(shí)，保存當(dāng)前滿充電容量作為滿充電容量信息，并當(dāng)該差值小于錯(cuò)誤參比值時(shí)，執(zhí)行第五步驟以后的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于校正智能電池滿充電容量的方法，在第四和第五步之間進(jìn)一步包括錯(cuò)誤處理步驟，該錯(cuò)誤處理步驟獲得了第二電池充電電量RM和第一滿充電容量之間的差值，當(dāng)差值超過預(yù)定錯(cuò)誤參比值時(shí)，保存當(dāng)前滿充電容量作為滿充電容量信息，并當(dāng)該差值小于錯(cuò)誤參比值時(shí)，執(zhí)行第五步以后的步驟。
9.一種校正智能電池剩余電量的設(shè)備，包括由外部電源供電的用于充電的電池組單元；用于檢測電池組單元的電壓、電流和溫度的傳感器；包含預(yù)定充電狀態(tài)電量表的表信息存儲(chǔ)單元，其中記錄的電池充電電量隨著電池充電狀態(tài)和電池循環(huán)次數(shù)而變化，該單元還包括預(yù)定滿充電容量校正表，其中隨循環(huán)次數(shù)變化的滿充電容量校正值根據(jù)段來線性化；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)參數(shù)信息，該信息用于計(jì)算電池的剩余電量，如根據(jù)滿充電容量校正表校正的滿充電容量信息以及根據(jù)充電狀態(tài)電量表計(jì)算的循環(huán)次數(shù)信息；程序存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)預(yù)定操作程序，該程序是計(jì)算循環(huán)次數(shù)，校正滿充電容量信息，計(jì)算電池的剩余電量并檢測電池工作狀態(tài)的；以及一個(gè)控制器，使用充電狀態(tài)校正表以浮點(diǎn)變量計(jì)算循環(huán)次數(shù)，當(dāng)循環(huán)次數(shù)增加1或電池已經(jīng)完全充電時(shí)，使用滿充電容量校正表實(shí)時(shí)地更新滿充電容量信息，并使用傳感器所檢測的數(shù)據(jù)和滿充電容量信息來計(jì)算電池的剩余電量。
全文摘要
公開了一種用于計(jì)算智能電池循環(huán)次數(shù)的方法，一種用于校正智能電池滿充電容量的方法和設(shè)備，該滿充電容量是用于表示電池正確剩余電量的參比容量。本發(fā)明考慮了電池的充電狀態(tài)，增加了用于以漸近浮點(diǎn)變量更新滿充電容量標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)次數(shù)，從而獲得連續(xù)的循環(huán)次數(shù)。當(dāng)電池已經(jīng)完全充電或循環(huán)次數(shù)增加整數(shù)1時(shí)，使用預(yù)定滿充電容量校正表更新滿充電容量信息，其中表中跟隨循環(huán)次數(shù)變化的滿充電容量校正值通過段來線性化。這改善了實(shí)際中校正滿充電容量信息的可靠性，并提高了基于滿充電容量信息表示的電池中剩余電量的精確度。
文檔編號(hào)G01R31/36GK1503000SQ20031010353
公開日2004年6月9日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月8日
發(fā)明者金東勛 申請人:Mteq系統(tǒng)株式會(huì)社