專利名稱：監(jiān)測(cè)電池系統(tǒng)的充電狀態(tài)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池充電指示方法、電池充電監(jiān)測(cè)裝置、可再充電電池以及制品(article of manufacture)0·
背景技術(shù)：
電子裝置的精密化和使用已經(jīng)顯著地增加。具有電子組件的消費(fèi)者產(chǎn)品(item)在通信、計(jì)算、娛樂、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域中無處不在。許多人依賴或已經(jīng)習(xí)慣于將電子裝置用于商業(yè)、教育或者其它需求。電子裝置越來越輕便以調(diào)節(jié)從家或者工作地點(diǎn)去旅行期間的這些需求。這些裝置的電源的精密度和性能也已經(jīng)得到了提高來滿足電子消費(fèi)者裝置的需要。例如，成本、尺寸和容量是一些產(chǎn)品特性，對(duì)于便攜式電源而言這些產(chǎn)品特性已經(jīng)得到提高。此外，便攜式電源也正在被應(yīng)用于其他的應(yīng)用中。例如，將包括電能的可替換能源應(yīng)用于諸如運(yùn)輸應(yīng)用設(shè)施等拓寬的大量應(yīng)用設(shè)施之中，已引起日益廣泛的關(guān)注。示例性便攜式電源(例如電池)存儲(chǔ)電能。在電子裝置的工作期間了解電池的充電狀態(tài)是有益的。然而，關(guān)于相對(duì)于一些電池單元化學(xué)物質(zhì)來確定充電狀態(tài)信息時(shí)存在問題。在一個(gè)實(shí)例中，對(duì)具有近似平坦放電分布的電池單元進(jìn)行監(jiān)測(cè)是很困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本公開文本的至少一些方案提供用于監(jiān)測(cè)電池充電的方法和設(shè)備。


下面參考以下附圖來描述本公開文本的示例性實(shí)施例。圖I為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電氣系統(tǒng)的功能框圖。圖2為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電池的功能框圖。圖3為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的監(jiān)測(cè)裝置的功能框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的公開文本是為促進(jìn)美國(guó)專利法“促進(jìn)科學(xué)和有用技術(shù)的進(jìn)步”(第一條第八款)的立法目的而提交的。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種電池充電指不方法包括使用第一方法第一次確定電池在第一時(shí)刻(a first moment in time)的充電狀態(tài)；使用不同于第一方法的第二方法第二次確定電池在第二時(shí)刻的充電狀態(tài)；以及使用第一次和第二次確定的信息提供關(guān)于電池在第一和第二時(shí)刻的充電狀態(tài)的信息。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種電池充電指示方法包括監(jiān)測(cè)第一放電周期中電池放電期間的電池；使用所述監(jiān)測(cè)，產(chǎn)生關(guān)于第一放電周期中電池放電的信息；在第一放電周期中電池放電之后對(duì)電池進(jìn)行再充電；提供關(guān)于在再充電之后第二放電周期中電池放電期間電池充電狀態(tài)的信息；并且其中，提供關(guān)于充電狀態(tài)的信息包括使用關(guān)于第一放電周期中電池放電的信息進(jìn)行提供。根據(jù)再一個(gè)實(shí)施例，一種電池充電監(jiān)測(cè)裝置包括接口，配置成與電池耦接；以及處理電路，與接口耦接且配置成提供關(guān)于電池在多個(gè)不同時(shí)刻的充電狀態(tài)的信息，其中所述處理電路被配置成使用第一方法來確定關(guān)于第一時(shí)刻的充電狀態(tài)的信息，以及使用不同于第一方法的第二方法來提供關(guān)于第二時(shí)刻的充電狀態(tài)的信息。根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，一種可再充電電池包括至少一個(gè)可再充電單元，配置成存儲(chǔ)電能，以及在放電工作模式期間放電并且在充電工作模式期間充電；以及監(jiān)測(cè)裝置，與至少一個(gè)可再充電單元耦接且配置成實(shí)施第一方法來提供關(guān)于可再充電單元在第一時(shí)刻的充電狀態(tài)的信息，以及實(shí)施第二方法類提供關(guān)于可再充電單元在第二時(shí)刻的充電狀態(tài)的信息，其中第一方法和第二方法是不同的。
根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，一種制品包括介質(zhì)，包括配置成使得處理電路執(zhí)行處理的程序，該處理包括第一次監(jiān)測(cè)電池在第一時(shí)刻的第一電性參數(shù)；使用第一次監(jiān)測(cè)，第一次提供關(guān)于電池在第一時(shí)刻的充電狀態(tài)的信息；第二次監(jiān)測(cè)電池在第二時(shí)刻的第二電性參數(shù)，其中第一和第二電性參數(shù)是不同的；以及使用第二次監(jiān)測(cè)，第二次提供關(guān)于電池在第二時(shí)刻的充電狀態(tài)的信息。參照?qǐng)DI，描述了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電系統(tǒng)10。電系統(tǒng)10包括負(fù)載12和電池組件13，負(fù)載12配置成消耗電能，電池組件13配置成存儲(chǔ)電能供負(fù)載12消耗。在一個(gè)實(shí)施例中，電池組件13包括電池14和監(jiān)測(cè)裝置16。電池14在一個(gè)實(shí)施例中可以是可再充電的，并且充電電路20可設(shè)置為在必要時(shí)或適合的時(shí)候?qū)﹄姵?4進(jìn)行充電。在一種配置中，電池組件13可以包括配置為容納電池14的殼體(未示出)和監(jiān)測(cè)裝置16。充電電路20和/或監(jiān)測(cè)裝置16可以包括在該殼體內(nèi)或者也可以不包括在該殼體內(nèi)。此外，在其它實(shí)施例中，電池14和/或監(jiān)測(cè)裝置16可以在負(fù)載12外部。監(jiān)測(cè)電路16被配置成執(zhí)行監(jiān)測(cè)操作，例如，監(jiān)測(cè)電池14的充電狀態(tài)和/或監(jiān)測(cè)使用電池14的環(huán)境(例如，溫度)。在一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)裝置16可以經(jīng)由接口 18 (例如電耦接或總線)來監(jiān)測(cè)電池14。圖2示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電池14的示例性配置。在所示配置中，電池14包括負(fù)極端子和正極端子22、24以及串連耦接在端子22、24中間的一個(gè)或多個(gè)單元26。在其它可行布置中，單元26也可以并聯(lián)耦接或以串聯(lián)/并聯(lián)組合的形式耦接。在一個(gè)實(shí)施例中，單元26可以被單獨(dú)實(shí)施為可再充電單元，該可再充電單元具有近似平坦的放電分布并且可以在不同的放電周期之間被再充電。在另一種可能的實(shí)施方式中，單元26可以實(shí)施為3. 2伏特的鋰離子單元，其在具有產(chǎn)品號(hào)18695-00001的電池中具有Saphion' 技術(shù)，該電池可以從Valence Technology 公司購得。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，單元26可以分別包括由通式AaMPO4表示的電極活性材料，其中 A 為 Li，0〈a ( I ;并且 M=MIn_pMII。，其中 o=p，0〈o ( O. 5，MI 為鐵(Fe)，MII 是選自由Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+及其混合物構(gòu)成的組。在更為具體的實(shí)施例中，該電極活性材料可以由通式AaMm (PO4)3來表示，其中 A 為 Li，0〈a ^ 5, M 是選自由 Ti3+、V3+、Cr3+、Mn3+、Fe3+、Co3+、Ni3+、Mo3+、Nb3+ 及其混合物構(gòu)成的組，并且l〈m< 3;并且其中A、M、a以及m選擇為保持該電極活性材料的電中性(electroneutrality)。有關(guān)示例性單元26的其他細(xì)節(jié)公布在下列文件中Barker等人的美國(guó)專利6，136,472 ；Fraioli的美國(guó)專利4，477，541 ;國(guó)際公開W001/54212 ;國(guó)際公開 W098/12761 ;國(guó)際公開 W000/01024 ;國(guó)際公開 W000/318121 ;國(guó)際公開 W000/57505 ；國(guó)際公開W002/44084 ;國(guó)際公開W003/085757 ;國(guó)際公開W003/085771 ;國(guó)際公開W003/088383 ；Barker 等人的美國(guó)專利 6，528，033 ；Barker 等人的美國(guó)專利 6，387，568 ；將Jeremy Barker等人列為發(fā)明人的美國(guó)公開2003/0027049 ;將Jeremy Barker等人列為發(fā)明人的美國(guó)公開2002/0192553 ;將Jeremy Barker等人列為發(fā)明人的美國(guó)公開2003/0170542 ;將Jeremy Barker列為發(fā)明人的美國(guó)公開2003/0129492 ；Shi等人的美國(guó)專利5，700，298 ;Barker等人的美國(guó)專利5, 830, 602 ；Gozdz等人的美國(guó)專利5,418,091 ；Golovin的美國(guó)專利5，508, 130 ；Golovin等人的美國(guó)專利5，541，020 ；Golovin等人的美國(guó)專利5，620，810 ；Barker等人的美國(guó)專利5，643，695 ；Barker等人的美國(guó)專利5，712，059 ；Barker等人的美國(guó)專利5,851,504 ；Gao的美國(guó)專利6, 020, 087 ；Saidi等人的美國(guó)專利6，103，419 ;Yoshino 等人的美國(guó)專利 4，668，595 ；Schwab 等人的美國(guó)專利 4，792，504 ；Lee等人的美國(guó)專利4，830, 939 ；Fauteaux等人的美國(guó)專利4，935，317 ；Lee等人的美國(guó)·專利 4，990，413 ；Shackle 等人的美國(guó)專利 5，037，712 ；Golovin 的美國(guó)專利 5，262，253 ；Shackle 的美國(guó)專利 5，300，373 ；Chaloner-Gill 的美國(guó)專利 5，399,447 ；Chaloner-Gill的美國(guó)專利5，411，820 ;Tonder等人的美國(guó)專利5，435，054 ;Chaloner_Gill等人的美國(guó)專利 5，463，179 ；Chaloner-Gill 的美國(guó)專利 5，482，795 ；Barker 的美國(guó)專利 5，660，948 ；Miyasaka的美國(guó)專利5，869，208 ；Miyasaka的美國(guó)專利5，882，821 ；Sonobe等人的美國(guó)專利5，616，436 ；以及Larkin的美國(guó)專利6，306, 215 ;所有這些文件的教導(dǎo)通過參考并入于此。單元26的其它配置也是可行的。參照?qǐng)D3，示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的監(jiān)測(cè)裝置16的示例性配置。在一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)裝置16可包括監(jiān)測(cè)電路，該監(jiān)測(cè)電路配置成相對(duì)于例如電池14和/或電池組件13處于使用的環(huán)境執(zhí)行監(jiān)測(cè)操作。在所描述的配置中，監(jiān)測(cè)裝置16包括接口 18、處理電路30、存儲(chǔ)電路32、電壓傳感器34、電流傳感器36以及溫度傳感器38。包括的元件更多、更少和/或包括可替代元件的監(jiān)測(cè)裝置16的其它實(shí)施例也是可行的。例如，在一些實(shí)施例中，可以包括用戶接口(如視覺顯示)以將關(guān)于電系統(tǒng)10的信息傳遞給用戶。在一個(gè)實(shí)例中，處理電路30可以控制用戶接口以傳遞關(guān)于電池14在不同時(shí)刻和不同充電狀態(tài)的充電狀態(tài)信息。在一個(gè)實(shí)施例中，處理電路30配置成處理數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)訪問和存儲(chǔ)、發(fā)出命令以及控制其他所需操作。在至少一個(gè)實(shí)施例中，處理電路30可以包括配置為執(zhí)行由適當(dāng)介質(zhì)提供的所需程序的電路。例如，處理電路30可以實(shí)施為一個(gè)或更多個(gè)處理器和/或其他結(jié)構(gòu)，其配置為執(zhí)行可執(zhí)行指令，包括例如軟件和/或固件指令；和/或硬件電路。處理電路30的示例性實(shí)施例包括硬件邏輯、PGA、FPGA、ASIC、狀態(tài)機(jī)和/或獨(dú)立的其他結(jié)構(gòu)或與處理器接合的其他結(jié)構(gòu)。處理電路30的這些實(shí)例是出于示意性目的，其他結(jié)構(gòu)也是可行的。存儲(chǔ)電路32被配置成存儲(chǔ)程序，并且可以包括處理器可用介質(zhì)33，該程序例如是可執(zhí)行代碼或指令(例如，軟件和/或固件)、電子數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫或其它數(shù)字信息。在示例性實(shí)施例中，處理器可用介質(zhì)33可實(shí)施為任何計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或制品，其可以包含、存儲(chǔ)或維護(hù)供指令執(zhí)行系統(tǒng)(包括處理電路)使用或與該指令執(zhí)行系統(tǒng)相關(guān)的程序、數(shù)據(jù)和/或數(shù)字信息。例如，示例性處理器可用介質(zhì)33可以包括諸如電子介質(zhì)、磁介質(zhì)、光學(xué)介質(zhì)、電磁介質(zhì)、紅外介質(zhì)或半導(dǎo)體介質(zhì)等物理介質(zhì)中的任何一個(gè)。處理器可用介質(zhì)的一些更為具體的實(shí)例包括但不限于便攜式磁性電腦磁盤(如軟盤、壓縮盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、閃存存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器)和/或能夠存儲(chǔ)程序、數(shù)據(jù)或其它數(shù)字信息的其它配置。本文描述的至少一些實(shí)施例或方案可以使用存儲(chǔ)在上述適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)電路32內(nèi)的和/或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或其它傳送介質(zhì)被傳輸?shù)牟⑶遗渲贸煽刂七m當(dāng)?shù)奶幚黼娐?0的程序來實(shí)施。例如，程序可以經(jīng)由適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)提供，包括例如包含制品中、包含在經(jīng)由適當(dāng)傳輸介質(zhì)例如經(jīng)由通信接口被傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)(例如調(diào)制載波、數(shù)據(jù)包、數(shù)字表示等等)中，所述傳輸介質(zhì)例如是通信網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng)和/或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò))、有線電連接、光連接和/或電磁能量；或者使用其他適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤Y(jié)構(gòu)或介質(zhì)提供。在 另一個(gè)實(shí)例中，包括處理器可用代碼的示例性程序可以被傳送為包含在載波中的數(shù)據(jù)信號(hào)。在所描述的實(shí)施方式中，電壓傳感器34被配置成監(jiān)測(cè)電池14的一個(gè)或多個(gè)電壓。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，電壓傳感器34可以被配置成監(jiān)測(cè)單個(gè)單元26的電壓以及電池14的總電壓。在采用多個(gè)電池26的一些實(shí)施例中，如果在剩余單元與模擬數(shù)字(A/D)取樣電路(未示出)之間采用電平位移電路，則可能需要測(cè)量單元I (即，與地耦合的單元)的電壓，以獲得電池14的單個(gè)單元的最準(zhǔn)確的電壓測(cè)量值。單元I的電壓在下文中稱為VMlll，電池14中除了單元I之外的其余單元26可以稱為上部單元(upper cell)。在一個(gè)實(shí)施例中，電流傳感器26被配置成測(cè)量電池14充電和/或放電期間流入和/或流出電池14的電流。在一個(gè)實(shí)施例中，電流傳感器26可以被配置成監(jiān)測(cè)電池14的負(fù)極端子22處的電流。如上文提及的，監(jiān)測(cè)裝置16可以額外地監(jiān)測(cè)關(guān)于電池14在不同時(shí)刻所處環(huán)境的情況。在所描述的實(shí)施例中，溫度傳感器38被配置成提供關(guān)于電池組件13的環(huán)境的周圍溫度的信息。在其它實(shí)施例中，也可以監(jiān)測(cè)其它環(huán)境情況。在一個(gè)布置中，監(jiān)測(cè)裝置16還可以被配置成監(jiān)測(cè)電池14的充電狀態(tài)，并可以被稱作充電狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路。在示例性實(shí)施例中，例如通過位于負(fù)載12和/或電池組件13處的用戶接口，監(jiān)測(cè)裝置16可以傳遞電池14在充電和/或放電的不同時(shí)刻的充電狀態(tài)信息。如下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，處理電路30可以被配置成使用一個(gè)或多個(gè)傳感器34、36、38的信息和/或單兀26的放電電壓分布在不同時(shí)刻執(zhí)行本文描述的多種方法，以提供充電狀態(tài)信息。處理電路30可以在適當(dāng)時(shí)刻利用可以稱為模型I的第一方法以提供電池14的充電狀態(tài)信息。在一個(gè)實(shí)施例中，模型I使用庫侖計(jì)數(shù)(Coulombcounting),其可以使用單元26的溫度分布信息而被修改。庫侖計(jì)數(shù)例如可以通過一組加法累加器(summingaccumulator)來實(shí)現(xiàn)。第一累加器可以對(duì)于已被放電/充電的安培秒的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)累加器超過安培-分鐘閾值時(shí)，更新安培分鐘放電值?？紤]到充電和放電電流，該閾值可以針對(duì)正值和負(fù)值來設(shè)定。庫侖計(jì)數(shù)充電狀態(tài)(“S0C”)可以基于預(yù)定的或者不斷學(xué)習(xí)到的設(shè)定容量(以安培-分鐘作為它的單位)。通過進(jìn)一步的實(shí)例，模型I (Model I)的SOC在一個(gè)配置中可以被確定為HMi S0C
學(xué)習(xí)到的容量
等式I中的計(jì)數(shù)出的容量(counted capacity)可以通過對(duì)由電流傳感器36提供的電池電流相對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分來積累。為簡(jiǎn)單起見，可以采用多種積分模型中的任意一種，例如，右側(cè)積分(right-side integration)或梯形積分?？梢酝ㄟ^將計(jì)數(shù)出的容量值與學(xué)習(xí)到的容量(learned capacity)(如下面進(jìn)一步討論的,可以通過環(huán)境溫度對(duì)該學(xué)習(xí)到的容量進(jìn)行修改)進(jìn)行比較來計(jì)算模型I的SOC (Model ISOO0使用學(xué)習(xí)到的容量對(duì)單元26老化引起的容量降低作出了調(diào)節(jié)。在一些實(shí)施例中，在任何SOC計(jì)算模型中計(jì)算時(shí)用到的容量值可以是學(xué)習(xí)到的容量與新計(jì)算出的容量的加權(quán)平均值。例如，在一些實(shí)施例中，用于計(jì)算的容量可以70%基于學(xué)習(xí)到的容量而30%基于新計(jì)算出的容量。在單元26初始制造時(shí)，可以將學(xué) 習(xí)到的容量設(shè)定缺省值，諸如對(duì)應(yīng)于完全充電電池的標(biāo)定容量。之后，可以在不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)于電池14的使用來計(jì)算出學(xué)習(xí)到的容量。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在電池14的充電狀態(tài)下降到低于20%的時(shí)刻重新計(jì)算學(xué)習(xí)到的容量。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在等式I中使用重新計(jì)算的值，直到電池14完全充電并且充電狀態(tài)再次下降到低于20%。在重新計(jì)算過程中，基于相對(duì)于當(dāng)前溫度的計(jì)數(shù)出的容量以及所報(bào)告的充電狀態(tài)(所報(bào)告的充電狀態(tài)可以等于由處理電路30確定的最后的充電狀態(tài))，可以調(diào)整學(xué)習(xí)到的容量。在一個(gè)實(shí)施例中，學(xué)習(xí)到的容量可以由以下等式確定學(xué)習(xí)到的容量=等式2
100%-報(bào)告的SOC其中可以使用T來通過環(huán)境溫度調(diào)整計(jì)數(shù)出的容量。例如，如果單元26處于-20° C，并且已知(例如，從單元的經(jīng)驗(yàn)溫度分布已知)在所述溫度下，相對(duì)于典型放電率而言，單元26將僅提供(deliver)其容量的50%，那么計(jì)數(shù)出的容量可以除以容量的百分比(例如，50%)。使用等式2提供了在給定時(shí)刻使用的容量數(shù)值與被認(rèn)為剩余的容量數(shù)值之間的比率。此外，可以在電池14的一個(gè)放電周期期間確定學(xué)習(xí)到的的容量，并且可以在等式I中使用所確定的學(xué)習(xí)到的容量，以確定在電池14在后續(xù)不同放電周期期間電池14的充電狀態(tài)。再次參照等式1，可以根據(jù)正在被使用的單元26的溫度分布類型和化學(xué)物質(zhì)來進(jìn)一步調(diào)整學(xué)習(xí)到的容量的值。例如，如果單元26處于_20°C并且已知在給定溫度下對(duì)典型放電率而言，單元26將僅提供其容量的50%，那么學(xué)習(xí)到的容量值可能乘以50%。在使用實(shí)施了Saphion 技術(shù)的單元26的示例性配置中，當(dāng)處于低溫時(shí)，單元26不能夠提供其全部電荷。在這種情況下，隨著電池14所處的溫度不斷提高，模型I的SOC增大。在電池14的存放或不使用周期期間，可以估算自放電。例如，如果監(jiān)測(cè)裝置16在不使用周期期間繼續(xù)引出(draw)電流，則不使用的時(shí)間長(zhǎng)度可以被監(jiān)測(cè)并可以與表示監(jiān)測(cè)裝置16負(fù)載的確定值相結(jié)合而用于估計(jì)自放電。針對(duì)給定不使用周期所確定的自放電可以用來調(diào)整等式I中的計(jì)數(shù)出的容量值。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)完成完全充電時(shí)(例如，通過監(jiān)測(cè)單元26的充電電流和電壓檢測(cè)到)，可以將計(jì)數(shù)出的容量復(fù)位為零。如上文提及的，處理電路30可以利用多種方法來監(jiān)測(cè)電池14在不同時(shí)刻的充電狀態(tài)。根據(jù)至少一種其他方法，例如，通過執(zhí)行線性樣條內(nèi)插(Iinearsplineinterpolation),處理電路30可以使用一個(gè)或多個(gè)放電電壓分布來監(jiān)測(cè)充電狀態(tài)?？梢允褂迷陔姵?4內(nèi)采用的特定單元26來經(jīng)驗(yàn)性地確定這些分布。這些分布可以包括在對(duì)應(yīng)于單元26的電壓的多個(gè)電壓區(qū)(例如八個(gè))上的SOC斜率和偏移值。對(duì)于多個(gè)放電電流率(例如五個(gè))，可以在多個(gè)溫度下(例如在-20至-70度范圍內(nèi)的六個(gè)不同溫度)存儲(chǔ)SOC斜率和偏移值?？梢允褂玫姆烹娐史植嫉膶?shí)例是存在數(shù)據(jù)的C/8、C/1、C/2、IC和2C或其他比率的任意組合。在其他實(shí)施例中，可以使用準(zhǔn)確度得到提高或減小的曲線。根據(jù)目前描述的方法，使用相鄰于觀察到的放電電流的兩個(gè)放電電壓分布，可以計(jì)算出單元26的初始充電狀態(tài)。使用相鄰于所觀察到的使用環(huán)境溫度的兩個(gè)溫度曲線的加權(quán)平均數(shù)(例如，線性插入法)，可以計(jì)算出初始充電狀態(tài)。之后模型2的SOC可以通過將使用加權(quán)平均值(例如，線性插入法)的放電電壓分布與觀察到的放電電流相結(jié)合來確定。在一個(gè)實(shí)例中，如果5安培-小時(shí)的電池正在以3. 2安培的電流放電，并且溫度為33°C，以及在O. 625、I、2. 5、5和10安培具有5個(gè)存儲(chǔ)的放電電壓分布，每個(gè)放電電壓分布包含對(duì)于-20、-10、0、10、22和45°C的六個(gè)溫度范圍的分布，那么最初計(jì)算出四個(gè)結(jié)果，包括2. 5安培和22°C時(shí)的S0C、2. 5安培和45°C時(shí)的S0C、5安培和22°C時(shí)的SOC以及5安培和45°C時(shí)的S0C。對(duì)于觀察到的33°C溫度，2. 5安培時(shí)的兩個(gè)SOC計(jì)算可以使用22°C與45°C之間的加權(quán)進(jìn)行平均。對(duì)于5安培時(shí)的計(jì)算可以重復(fù)所述過程。在所描述的實(shí)例中，對(duì)于觀察到的3. 2安培電流，2. 5安培和5安培時(shí)的兩個(gè)SOC結(jié)果可以使用2. 5安培與5安 培之間的加權(quán)進(jìn)行平均，以提供模型2的S0C。對(duì)于以上描述的單元26的給定放電電流和溫度，在單元26的周期壽命中，電壓與充電狀態(tài)之間的關(guān)系穩(wěn)定。在一個(gè)實(shí)施例中，模型2中使用的電壓等于具有最低電壓的單元的電壓。因此，在采用上述模型I和2的示例性實(shí)施例中，處理電路30可以被配置成監(jiān)測(cè)電池14的不同電性參數(shù)以提供充電狀態(tài)信息。在所描述的實(shí)例中，例如，如上討論的，處理電路14可以被配置成監(jiān)測(cè)模型I期間電池14的放電電流(例如，相對(duì)于庫侖計(jì)數(shù))并且監(jiān)測(cè)模型2期間電池的至少一個(gè)單元26的電壓。通過處理電路30可以在多種方法中使用以上描述的示例性模型I和2，以確定電池14在不同瞬時(shí)的充電狀態(tài)。此外，在示例性實(shí)施例中，模型I和2可以被單獨(dú)使用或彼此組合使用，以確定電池14在不同瞬時(shí)的充電狀態(tài)。在下面描述的示例性實(shí)施例中，使用四種方法(稱為SOC模型1-4)來確定電池14在由下面的模式討論中闡述的相應(yīng)規(guī)則確定的時(shí)刻的充電狀態(tài)。在以下的一個(gè)或多個(gè)模式中，可以提供回轉(zhuǎn)(slew)速度控制，在該回轉(zhuǎn)速度控制中，所報(bào)告的充電狀態(tài)(即，例如由處理電路30提供給用戶接口的表示電池14的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)指示)的改變速度不允許比電池14能夠達(dá)到的最快放電速度快兩倍。在其它實(shí)施例中，也可以使用其他方法。對(duì)于第一模式，所報(bào)告的充電狀態(tài)(S0C模式I)等于由模型I提供的充電狀態(tài)。對(duì)于第二模式，所報(bào)告的充電狀態(tài)(S0C模式2)是基于模型I和2兩者的加權(quán)而計(jì)算出的并且在放電結(jié)束之前最低程度地依賴于模型I (例如，在放電的最后四分之一，該方法更多依賴于模型2，對(duì)模型I的依賴性較少)。用于在第二模式中確定充電狀態(tài)的一個(gè)示例性等式為報(bào)告的SOC = 2XSOCX 模型 I SOC+(100%_2XSOC) X 模型 2S0C 等式 3其中，如在等式3中使用的SOC是最后報(bào)告的充電狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，最后報(bào)告的充電狀態(tài)值可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路32中。在一個(gè)實(shí)施例中，所述值可以在關(guān)閉時(shí)被存儲(chǔ)，而在啟動(dòng)時(shí)被重新調(diào)用，并且所報(bào)告的充電狀態(tài)可以被初始化為存儲(chǔ)的值。如果電池14被設(shè)置為存儲(chǔ)狀態(tài)，則模型I直接反映初始值，并且所報(bào)告的充電狀態(tài)可以在啟動(dòng)后的幾次重復(fù)中被校正。在一個(gè)實(shí)施例中，模式2的充電狀態(tài)可以在所需的時(shí)間段例如30秒內(nèi)進(jìn)行平均。在一些實(shí)施例中，可以將模式2中所報(bào)告的SOC針對(duì)先前報(bào)告的SOC進(jìn)行加權(quán)。在一些實(shí)施例中，無論是何種模式，當(dāng)沒有充電電流施加到電池系統(tǒng)時(shí)，不允許提高所報(bào)告的 SOC。對(duì)于第三模式，通過以下示例性等式，可以基于模型I的加權(quán)計(jì)算出所報(bào)告的充電狀態(tài)(S0C模式3)報(bào)告的SOC = 2 X 模型 I X (100%-S0C)等式 4其中如在等式4中使用的SOC是最后報(bào)告的充電狀態(tài)。等式4是通過以兩倍的模 型I取代等式3的模型2來推導(dǎo)出的。對(duì)于第四模式，所報(bào)告的充電狀態(tài)(S0C模式4)等于由模型2提供的充電狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，所報(bào)告的充電狀態(tài)可以對(duì)應(yīng)于在所需時(shí)間段(例如，三十秒)對(duì)模型2求平均而提供的值。在一個(gè)實(shí)施例中，模式控制規(guī)則可以被定義為控制由處理電路30使用的方法來監(jiān)測(cè)和/或提供關(guān)于電池14的充電狀態(tài)的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，處理電路30可以被編程以實(shí)施這些規(guī)則。針對(duì)所描述的實(shí)施例而描述的規(guī)則是示例性的，在其它實(shí)施例中可以提供更多、更少和/或可替代規(guī)則。當(dāng)電池14完全充電時(shí)，處理電路30可以以SOC模式I運(yùn)行。在以SOC模式I運(yùn)行期間，如果充電狀態(tài)降落到低于閾值(例如，50%或更低)，則處理電路30切換成SOC模式2。在一種實(shí)施方式中，當(dāng)從SOC模式I進(jìn)入SOC模式2時(shí)，在模型2中使用的電壓是上文討論的單元I的Vm111。在電系統(tǒng)10啟動(dòng)時(shí)可以記錄多個(gè)單元26中單個(gè)單元的電壓值。在SOC模式2中，如果上部單元的電壓值中的任何一個(gè)增大到大于40mV，則SOC模式2在模型2中使用電壓最低的單元的電壓。該規(guī)則對(duì)于SOC模式2中的不平衡情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。在SOC模式2中，如果模型2的充電狀態(tài)大于模型I的充電狀態(tài)的兩倍，則處理電路30切換成SOC模式3。該規(guī)則對(duì)于以下情況的出現(xiàn)進(jìn)行調(diào)節(jié)在部分充電之后，在電池14被加載之前模型2的充電狀態(tài)不準(zhǔn)確，并且該規(guī)則還解決了學(xué)習(xí)到的容量過度保守的問題。在SOC模式3中，如果模型2小于或等于模型I的兩倍，則處理電路30切換成SOC模式2。在SOC模式1-3的任何一個(gè)中，如果不求平均值而檢測(cè)到任何單元26的充電狀態(tài)等于或低于10%，則算法切換成SOC模式4。在SOC模式1-3的任何一個(gè)中，如果模型I的充電狀態(tài)大于模型2的充電狀態(tài)，并且差值大于所報(bào)告的充電狀態(tài)的50%，則處理電路30可以切換成SOC模式4。該規(guī)則對(duì)于過于樂觀的學(xué)習(xí)到的容量進(jìn)行調(diào)節(jié)。在以下例外的情況下，處理電路30在電池14的不使用周期內(nèi)保持在所選擇的SOC模式下。在SOC模式2中，如果電池14接收充電以提供高于50%的模型I的充電狀態(tài)，則處理電路30切換到SOC模式I。在SOC模式4中，如果電池14接收少于完全充電的任何充電或者電池14沒有充電或者放電一段時(shí)間(例如10秒)，那么處理電路30切換到SOC模式2。在SOC模式2期間，處理電路30可以使用模型2中電壓最低的單元26的電壓。處理電路30在電池14完全充電并且用于平衡單元26的平衡過程完成之后轉(zhuǎn)移到SOC模式I。在一個(gè)配置中，如果達(dá)到0%，則充電狀態(tài)可以被鎖定，并且被存儲(chǔ)電路32存儲(chǔ)。在一個(gè)實(shí)施例中，在檢測(cè)到充電電流之前，電池14的充電狀態(tài)被報(bào)告為0%。在一個(gè)實(shí)施例中，模型I的充電狀態(tài)不會(huì)低于10%，除非處理電路30正在SOC模式2下工作，以防止過度保守的學(xué)習(xí)到的容量被校正。在典型操作期間，在經(jīng)平衡的電池14處于正常操作的情況下，通過SOC模式I來提供所報(bào)告的充電狀態(tài)。在SOC模式I之后，當(dāng)充電狀態(tài)為〈=50%時(shí)，處理電路30可以轉(zhuǎn)移到SOC模式2，并且然后當(dāng)檢測(cè)到任何單元26的充電狀態(tài)等于或低于10%時(shí)，處理電路30可以轉(zhuǎn)移到SOC模式4。電池的放電可能涉及不同應(yīng)用中的不同形式。在示例性運(yùn)輸應(yīng)用中，不同的行駛·可以對(duì)應(yīng)于是用規(guī)則、地形、類型、充電機(jī)會(huì)和溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)和提供關(guān)于充電狀態(tài)的信息可以利用在用戶的先前放電形式或周期中觀察到的關(guān)于容量的信息。因此，如果用戶以與前次使用的從完全充電到放電電壓分布的拐點(diǎn)(例如分布中以相對(duì)平坦的分布開始以更顯著的速率改變的點(diǎn))類似的方式操作負(fù)載12和充電器20，則上面討論的模型I的SOC可以具有的準(zhǔn)確度。如上所述，本公開文本的某些方案提供電池的充電狀態(tài)信息。以上描述的方案中的至少一個(gè)方案可以用于具有近似平坦的放電電壓分布的電池，且相對(duì)于純庫侖計(jì)數(shù)策略或者使用學(xué)習(xí)函數(shù)的策略提高了準(zhǔn)確度，其在完全放電之后進(jìn)行完全充電后在電池的壽命內(nèi)周期性出現(xiàn)。例如，純庫侖計(jì)數(shù)可以被周期性調(diào)整(例如，完全充電或完全放電)來校正不準(zhǔn)確。此外，在學(xué)習(xí)周期或在學(xué)習(xí)周期期間之前，典型地使用學(xué)習(xí)函數(shù)的策略不能提供準(zhǔn)確的電荷充電信息(例如，充電指示可能過于保守，而當(dāng)表示需要充電時(shí)在電池中留有可使用能量，也可能過于樂觀而沒有警告消費(fèi)者電池用完，和/或可能隨溫度波動(dòng))。此外，對(duì)于在放電的最末期之前阻抗基本恒定的電池(例如，鋰-磷酸鹽電池)，阻抗監(jiān)測(cè)方案可能是不實(shí)用的。根據(jù)以上描述的一個(gè)實(shí)施例，基于電池先前使用的學(xué)習(xí)函數(shù)被執(zhí)行，以提高隨后使用期間充電狀態(tài)信息的準(zhǔn)確性。在至少一種結(jié)構(gòu)中，學(xué)習(xí)函數(shù)是自動(dòng)的，不需用戶輸入。此外，本公開文本的一個(gè)實(shí)施例適應(yīng)溫度，并且減少了溫度對(duì)充電指示的影響。一些實(shí)施例提供在多單元電池布置中以及在多個(gè)單元彼此間可能失去平衡的狀態(tài)下的充電狀態(tài)的信息。如以上根據(jù)一種實(shí)施方式進(jìn)一步討論的，當(dāng)電池的可用能量已經(jīng)被使用時(shí)，提供達(dá)到0%的線性充電狀態(tài)計(jì)算。此外，在一些結(jié)構(gòu)中，可以認(rèn)為在10%的充電狀態(tài)與完全放電之間具有小于1%誤差的準(zhǔn)確度，并且在100%與10%充電狀態(tài)之間具有小于5%的誤差。此外，至少一個(gè)實(shí)施例考慮了在電池的不使用周期期間的自放電。根據(jù)法規(guī)，已經(jīng)或多或少具體針對(duì)結(jié)構(gòu)和方法特征用語言描述了本發(fā)明。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，由于本文中公開的手段將包括本發(fā)明付諸實(shí)施的優(yōu)選形式，所以本發(fā)明并不局限于所示出和所描述的具體特征。因此，本發(fā)明要求保護(hù)在根據(jù)等同原則適當(dāng)解釋的所附權(quán)利要求的適當(dāng)范圍內(nèi)其形式或變形中的任何一種。而且，本文中已經(jīng)呈現(xiàn)了各個(gè)方案，作為本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的構(gòu)造和/或操作的指導(dǎo)。申請(qǐng)人就此認(rèn)為這些描述的示例性實(shí)施例也包括公開并描述了除那些明確公開的方案之外的進(jìn)一步的創(chuàng)新方案。例如，其他的創(chuàng)新方案可包括比在示例性實(shí)施例中描述的更少、更多和/或替代的特征。在更具體的例子中，申請(qǐng)人認(rèn)為本公開文本包括公開 并描述了比明確公開的那些方法包括的步驟更少、更多和/或替代的步驟的方法，以及包括比明確公開的結(jié)構(gòu)更少、更多和/或替代的結(jié)構(gòu)的裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告充電狀態(tài)(“soc”)的方法,所述方法包括 當(dāng)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí),根據(jù)第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC ； 當(dāng)所述先前SOC大于第二閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC ； 當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中， 根據(jù)所述第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC包括監(jiān)測(cè)所述電池系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)電流；以及 根據(jù)所述第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC包括監(jiān)測(cè)所述電池系統(tǒng)中單元的監(jiān)測(cè)電 壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，根據(jù)所述第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC包括結(jié)合所述第一確定方法和所述第三確定方法的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，根據(jù)所述第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括對(duì)所述電池系統(tǒng)的所述監(jiān)測(cè)電流的庫侖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，根據(jù)所述第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括基于所述電池系統(tǒng)的估計(jì)容量以及所述電池系統(tǒng)的所述監(jiān)測(cè)電流的計(jì)數(shù)后的庫侖數(shù)來確定估計(jì)的SOC。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，根據(jù)所述第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括 計(jì)算新的估計(jì)SOC ；以及 針對(duì)所述新的估計(jì)SOC加權(quán)所述先前SOC。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，根據(jù)所述第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括使用至少一個(gè)預(yù)定放電電壓模型來確定估計(jì)的S0C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中， 所述至少一個(gè)預(yù)定放電電壓模型是根據(jù)所述單元的電流和所述單元的溫度從多個(gè)存儲(chǔ)的放電電壓模型中選擇出的；以及 所述估計(jì)的SOC是通過使用所述單元的測(cè)量電壓來查找由所述至少一個(gè)預(yù)定放電電壓模型指示的相應(yīng)模型SOC而確定的。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括使用所述電池系統(tǒng)的所述報(bào)告SOC和庫侖放電值來計(jì)算所述電池系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到的容量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，計(jì)算所述電池系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到的容量還包括 計(jì)算所述電池系統(tǒng)的新的估計(jì)容量；以及 針對(duì)所述電池系統(tǒng)的所述新的估計(jì)容量加權(quán)所述電池系統(tǒng)的先前估計(jì)容量。
11.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告充電狀態(tài)(“S0C”)的方法,所述方法包括 當(dāng)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí),根據(jù)第一確定方法來確定計(jì)算出的S0C; 當(dāng)所述先前SOC大于第二閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第二確定方法來確定計(jì)算出的SOC ；當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第三確定方法來確定計(jì)算出的SOC ;以及 通過基于所述電池系統(tǒng)中的當(dāng)前溫度校正所計(jì)算出的SOC來確定所述報(bào)告S0C。
12.—種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告充電狀態(tài)(“S0C”)的方法,所述方法包括 當(dāng)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí),根據(jù)第一確定方法來確定計(jì)算出的S0C; 當(dāng)所述先前SOC大于第二閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第二確定方法來確定計(jì)算出的SOC ； 當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第三確定方法來確定計(jì)算出的SOC ； 如果I)所計(jì)算出的SOC小于所述先前S0C，或者2)所述電池系統(tǒng)電耦接到充電電流，則確定所述報(bào)告SOC等于所計(jì)算出的SOC ；以及 當(dāng)所計(jì)算出的SOC大于所述先前SOC且所述電池系統(tǒng)沒有電耦接到充電電流時(shí)，確定所述報(bào)告SOC等于所述先前S0C。
13.—種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告SOC的方法,所述方法包括 當(dāng)I)所述電池系統(tǒng)中存在充電電流，或者2)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí),根據(jù)第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC ； 當(dāng)學(xué)習(xí)到的容量大于學(xué)習(xí)到的容量的閾值百分比時(shí)，或者當(dāng)所述先前SOC大于第二SOC閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC ;以及 當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC。
14.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告SOC的方法,該方法包括 使用所述電池系統(tǒng)的先前SOC和庫侖放電值來計(jì)算所述電池系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到的容量；當(dāng)所述先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí)，根據(jù)第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC ； 當(dāng)I)所述學(xué)習(xí)到的容量大于學(xué)習(xí)到的容量的閾值百分比時(shí)，或者當(dāng)2)所述先前SOC大于第二 SOC閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第二確定方法來確定所述報(bào)告S0C;以及 當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC。
15.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告SOC的設(shè)備，所述設(shè)備包括計(jì)算機(jī)處理器和操作地耦接至所述計(jì)算機(jī)處理器的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器具有設(shè)置于其內(nèi)的計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令能夠 當(dāng)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí),根據(jù)第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC ； 當(dāng)所述先前SOC大于第二閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC ； 當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中， 根據(jù)所述第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC包括監(jiān)測(cè)所述電池系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)電流；以及 根據(jù)所述第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC包括監(jiān)測(cè)所述電池系統(tǒng)中單元的監(jiān)測(cè)電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，根據(jù)所述第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC包括結(jié)合所述第一確定方法和所述第三確定方法的信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，根據(jù)所述第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC包括對(duì)所述電池系統(tǒng)的所述監(jiān)測(cè)電流的庫侖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，根據(jù)所述第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括基于所述電池系統(tǒng)的估計(jì)容量以及所述電池系統(tǒng)的所述監(jiān)測(cè)電流的計(jì)數(shù)后的庫侖數(shù)來確定估計(jì)的S0C。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，根據(jù)所述第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括 計(jì)算新的估計(jì)SOC ;以及 針對(duì)所述新的估計(jì)SOC加權(quán)所述先前SOC。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，根據(jù)所述第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括使用至少一個(gè)預(yù)定放電電壓模型來確定估計(jì)的S0C。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中， 所述至少一個(gè)預(yù)定放電電壓模型是根據(jù)所述單元的電流以及所述單元的溫度從多個(gè)存儲(chǔ)的放電電壓模型中選擇出的；以及 所述估計(jì)SOC是通過使用所述單元的測(cè)量電壓來查找由所述至少一個(gè)預(yù)定放電電壓模型指示的相應(yīng)模型SOC而確定的。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器還包括能夠使用所述電池系統(tǒng)的所述報(bào)告SOC和庫侖放電值來計(jì)算所述電池系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到的容量的指令。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，計(jì)算所述電池系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到的容量還包括 計(jì)算所述電池系統(tǒng)的新的估計(jì)容量；以及 針對(duì)所述電池系統(tǒng)的所述新的估計(jì)容量加權(quán)所述電池系統(tǒng)的先前估計(jì)容量。
25.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告SOC的設(shè)備，所述設(shè)備包括計(jì)算機(jī)處理器和操作地耦接至所述計(jì)算機(jī)處理器的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器具有設(shè)置于其內(nèi)的計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令能夠 當(dāng)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí),根據(jù)第一確定方法來確定計(jì)算出的S0C; 當(dāng)所述先前SOC大于第二閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第二確定方法來確定計(jì)算出的SOC ； 當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第三確定方法來確定計(jì)算出的SOC;以及 通過基于所述電池系統(tǒng)中的當(dāng)前溫度校正所計(jì)算出的SOC來確定所述報(bào)告S0C。
26.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告SOC的設(shè)備，所述設(shè)備包括計(jì)算機(jī)處理器和操作地耦接至所述計(jì)算機(jī)處理器的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器具有設(shè)置于其內(nèi)的計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令能夠 當(dāng)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí),根據(jù)第一確定方法來確定計(jì)算出的S0C; 當(dāng)所述先前SOC大于第二閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第二確定方法來確定計(jì)算出的SOC ； 當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第三確定方法來確定計(jì)算出的SOC ； 如果I)所計(jì)算出的SOC小于所述先前S0C，或者2)所述電池系統(tǒng)電耦接到充電電流，則確定所述報(bào)告SOC等于所計(jì)算出的SOC ；以及 當(dāng)所計(jì)算出的SOC大于所述先前SOC且所述電池系統(tǒng)沒有電耦接到充電電流時(shí)，確定所述報(bào)告SOC等于所述先前S0C。
27.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告SOC的設(shè)備，所述設(shè)備包括計(jì)算機(jī)處理器和操作地耦接至所述計(jì)算機(jī)處理器的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器具有設(shè)置于其內(nèi)的計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令能夠 當(dāng)I)所述電池系統(tǒng)中存在充電電流，或者當(dāng)2)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí),根據(jù)第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC ； 當(dāng)所學(xué)習(xí)到的容量大于學(xué)習(xí)到的容量的閾值百分比時(shí)，或者當(dāng)所述先前SOC大于第二SOC閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC ;以及 當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC。
28.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告SOC的設(shè)備，所述設(shè)備包括計(jì)算機(jī)處理器和操作地耦接至所述計(jì)算機(jī)處理器的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器具有設(shè)置于其內(nèi)的計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令能夠 使用所述電池系統(tǒng)的先前SOC和庫侖放電值來計(jì)算所述電池系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到的容量；當(dāng)所述先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí)，根據(jù)第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC ； 當(dāng)I)所述學(xué)習(xí)到的容量大于學(xué)習(xí)到的容量的閾值百分比時(shí)，或者當(dāng)2)所述先前SOC大于第二 SOC閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第二確定方法來確定所述報(bào)告S0C;以及 當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)，根據(jù)第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC。
29.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告充電狀態(tài)(“S0C”)的具體化在有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括 用于當(dāng)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí)根據(jù)第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC的計(jì)算機(jī)程序指令； 用于當(dāng)所述先前SOC大于第二閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC的計(jì)算機(jī)程序指令；以及用于當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC的計(jì)算機(jī)程序指令。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中， 根據(jù)所述第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC包括監(jiān)測(cè)所述電池系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)電流；以及 根據(jù)所述第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC包括監(jiān)測(cè)所述電池系統(tǒng)中單元的監(jiān)測(cè)電壓。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，根據(jù)所述第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC包括結(jié)合所述第一確定方法和所述第三確定方法的信息。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，根據(jù)所述第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括對(duì)所述電池系統(tǒng)的所述監(jiān)測(cè)電流的庫侖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，根據(jù)所述第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括基于所述電池系統(tǒng)的估計(jì)容量以及所述電池系統(tǒng)的所述監(jiān)測(cè)電流的計(jì)數(shù)后的庫侖數(shù)來確定估計(jì)的soc。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，根據(jù)所述第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括 計(jì)算新的估計(jì)SOC ；以及 針對(duì)所述新的估計(jì)SOC加權(quán)所述先前SOC。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，根據(jù)所述第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC還包括使用至少一個(gè)預(yù)定放電電壓模型來確定估計(jì)的S0C。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中， 所述至少一個(gè)預(yù)定放電電壓模型是根據(jù)所述單元的電流和所述單元的溫度從多個(gè)存儲(chǔ)的放電電壓模型中選擇出的；以及 所述估計(jì)的SOC是通過使用所述單元的測(cè)量電壓來查找由所述至少一個(gè)預(yù)定放電電壓模型指示的相應(yīng)模型SOC而確定的。
37.根據(jù)權(quán)利要求29所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，還包括用于使用所述電池系統(tǒng)的所述報(bào)告SOC和庫侖放電值來計(jì)算所述電池系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到的容量的計(jì)算機(jī)程序指令。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，計(jì)算所述電池系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到的容量還包括 計(jì)算所述電池系統(tǒng)的新的估計(jì)容量；以及 針對(duì)所述電池系統(tǒng)的所述新的估計(jì)容量加權(quán)所述電池系統(tǒng)的先前估計(jì)容量。
39.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告充電狀態(tài)(“S0C”)的具體化在有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括 用于當(dāng)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí)根據(jù)第一確定方法來確定計(jì)算出的SOC的計(jì)算機(jī)程序指令； 用于當(dāng)所述先前SOC大于第二閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第二確定方法來確定計(jì)算出的SOC的計(jì)算機(jī)程序指令； 用于當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第三確定方法來確定計(jì)算出的SOC的計(jì)算機(jī)程序指令；以及 用于通過基于所述電池系統(tǒng)中的當(dāng)前溫度校正所計(jì)算出的SOC來確定所述報(bào)告SOC的計(jì)算機(jī)程序指令。
40.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告充電狀態(tài)(“SOC”)的具體化在有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括 用于當(dāng)先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí)根據(jù)第一確定方法來確定計(jì)算出的SOC的計(jì)算機(jī)程序指令； 用于當(dāng)所述先前SOC大于第二閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第二確定方法來確定計(jì)算出的SOC的計(jì)算機(jī)程序指令； 用于當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第三確定方法來確定計(jì)算出的SOC的計(jì)算機(jī)程序指令； 用于如果I)所計(jì)算出的SOC小于所述先前SOC或者2)所述電池系統(tǒng)電耦接到充電電流則確定所述報(bào)告SOC等于所計(jì)算出的SOC的計(jì)算機(jī)程序指令；以及 用于當(dāng)所計(jì)算出的SOC大于所述先前SOC且所述電池系統(tǒng)沒有電耦接到充電電流時(shí)確定所述報(bào)告SOC等于所述先前SOC的計(jì)算機(jī)程序指令。
41.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告充電狀態(tài)(“S0C”)的具體化在有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括 用于使用所述電池系統(tǒng)的先前SOC和庫侖放電值來計(jì)算所述電池系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到的容量的計(jì)算機(jī)程序指令； 用于當(dāng)所述先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí)根據(jù)第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC的計(jì)算機(jī)程序指令； 用于當(dāng)I)所述學(xué)習(xí)到的容量大于學(xué)習(xí)到的容量的閾值百分比時(shí)，或者當(dāng)2)所述先前SOC大于第二 SOC閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC的計(jì)算機(jī)程序指令；以及 用于當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC的計(jì)算機(jī)程序指令。
42.一種用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告充電狀態(tài)(“S0C”)的具體化在有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括 用于使用所述電池系統(tǒng)的先前SOC和庫侖放電值來計(jì)算所述電池系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到的容量的計(jì)算機(jī)程序指令； 用于當(dāng)所述先前SOC大于第一 SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí)根據(jù)第一確定方法來確定所述報(bào)告SOC的計(jì)算機(jī)程序指令； 用于當(dāng)所述學(xué)習(xí)到的容量大于學(xué)習(xí)到的容量的閾值百分比時(shí)或者當(dāng)所述先前SOC大于第二 SOC閾值百分比且小于或等于所述第一 SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第二確定方法來確定所述報(bào)告SOC的計(jì)算機(jī)程序指令；以及 用于當(dāng)所述先前SOC大于或等于0%且小于或等于所述第二 SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第三確定方法來確定所述報(bào)告SOC的計(jì)算機(jī)程序指令。
全文摘要
公開了用于確定電池系統(tǒng)的報(bào)告充電狀態(tài)(“SOC”)的方法、設(shè)備以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該方法、設(shè)備以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括當(dāng)先前SOC大于第一SOC閾值百分比且小于或等于100%時(shí)根據(jù)第一確定方法來確定報(bào)告SOC；當(dāng)先前SOC大于第二閾值百分比且小于或等于第一SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第二確定方法來確定報(bào)告SOC；以及當(dāng)先前SOC大于或等于0%且小于或等于第二SOC閾值百分比時(shí)根據(jù)第三確定方法來確定報(bào)告SOC。
文檔編號(hào)G01R31/36GK102859379SQ201180017175
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者克里斯多佛·達(dá)日萊克, 埃里克·李 申請(qǐng)人:威倫斯技術(shù)公司