一種電池容量的估算方法【專利摘要】本發(fā)明揭露一種用于估算電子裝置內(nèi)電池容量的估算方法，電子裝置內(nèi)部具有一個電池用以供電給電子裝置，本發(fā)明的方法包括：提供電池的開回路電壓與電量比對表，此表具有第一總電量為充電完成后的總電量，當(dāng)充電完畢后，拔除充電器后，使用者可以開始使用裝置，當(dāng)電子裝置進(jìn)入休眠狀態(tài)時，量測第一開回路電壓，并于開回路電壓與電量比對表比對出第一電量，當(dāng)電子裝置再次進(jìn)入休眠狀態(tài)時，量測第二開回路電壓，并于開回路電壓與電量比對表比對出第二電量，依據(jù)兩次進(jìn)入休眠狀態(tài)期間所使用的第一使用電量，計算第二總電量=該第一使用電量x100%/(該第一電量-該第二電量)，估算權(quán)重比率，使現(xiàn)有總電量=第二總電量x權(quán)重比率+第一總電量x(1-權(quán)重比率)?！緦＠f明】一種電池容量的估算方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及一種電池容量的估算方法，特別是涉及一種可依據(jù)電池老化程度，調(diào)整電池容量的估算方法，使估算結(jié)果更接近實際情況?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]目前可充電電池，在使用一段時間，經(jīng)過數(shù)次的充放電后，電池能儲存的容量會變少，這稱為電池老化。在估算電池電量時，需將老化的影響納入考量，否則電量會不準(zhǔn)。[0003]現(xiàn)有技術(shù)在估算電量時，通常會用到幾種電池資訊:電壓(VBAT)、電流(IBAT)、開路電壓(OCV)、開路電壓與電量對應(yīng)表(OCVVSSOCtable)、內(nèi)阻(RBAT)、使用過程中流過的庫倫量(CC)、充飽后電池包含的總庫倫量(FCC)。根據(jù)所能取得的資訊，又有幾種不同估算電量的方法。[0004]現(xiàn)有方法一，利用電壓、電流、內(nèi)阻，換算出估計的開路電壓(0CV_est)，查對應(yīng)表找出目前電量(SOC)。OCV_est=VBAT+(IBATxRBAT)。SOC=根據(jù)0CV_est查對應(yīng)表。此方法的優(yōu)點是，電池老化對這種估算方法的影響較小。缺點是，當(dāng)電池在使用中，電壓、電流容易有量測上的誤差，這造成估算出的電量，會有上下跳動的狀況。[0005]現(xiàn)有方法二，先利用開路電壓，查對應(yīng)表找出初始電量(SOCjnit)，在電池使用一段時間后，根據(jù)流過的庫倫量，除以總庫倫量，加上初始電量，估算出目前電量。soc=soc_init+(CC/FCC)。此方法的優(yōu)點是，電量會隨著庫倫量增減，而穩(wěn)定的變化。缺點是，當(dāng)電池老化，總庫倫量會變少，會導(dǎo)致電量的估算出現(xiàn)誤差。[0006]現(xiàn)有方法三，基于現(xiàn)有方法二，同時設(shè)法處理老化問題。當(dāng)電池充飽后，再將其放電到電量0%的電壓，統(tǒng)計這段期間的庫倫量，再根據(jù)這段期間的庫倫量調(diào)整總庫倫量。此方法的優(yōu)點是，可克服電池老化所造成的電量估算誤差。缺點是，要有完整的充到飽，放電到電量0%的行為，才能調(diào)整總庫倫量?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0007]本發(fā)明提供一種估算電子裝置內(nèi)電池容量的估算方法，可利用開路電壓與庫侖值追蹤電池老化程度，將老化的影響帶入電量的估算中。[0008]本發(fā)明提供給了一種電池容量的估算方法，適用于電子裝置，該電子裝置具有電池，該方法包括:提供該電池的開回路電壓與電量比對表，該比較表內(nèi)具有第一總電量；于該電子裝置第N次進(jìn)入休眠狀態(tài)時，量測第一開回路電壓，并于該開回路電壓與電量比對表中，比對出第一電量；于該電子裝置第N+1次進(jìn)入該休眠狀態(tài)時，量測第二開回路電壓，并于該開回路電壓與電量比對表中，比對出第二電量；量測該第N次與該第N+1次進(jìn)入該休眠狀態(tài)期間的第一使用電量；計算第二總電量=該第一使用電量xl00%/(該第一電量-該第二電量)；以及估算權(quán)重比率，使現(xiàn)有總電量=第二總電量X權(quán)重比率+第一總電量X(1-權(quán)重比率)。[0009]較佳的，在所述的估算方法中，該權(quán)重比率隨該電池的使用次數(shù)而增加。[0010]較佳的，在所述的估算方法中，該權(quán)重比率隨該第一電量與該第二電量的差值減小而減少。[0011]較佳的，在所述的估算方法中，該權(quán)重比率隨該第一使用電量減小而減少。[0012]較佳的，在所述的估算方法中，于該電池再次充電前，以現(xiàn)有總電量更新該開回路電壓與電量比對表。[0013]較佳的，在所述的估算方法中，于該電池充電后，量測現(xiàn)有開回路電壓并于更新后的該開回路電壓與電量比對表對應(yīng)出現(xiàn)有電量。[0014]較佳的，在所述的估算方法中，當(dāng)該第一開回路電壓與第二開回路電壓位于該開回路電壓與電量比對表的平坦區(qū)，減少該權(quán)重比率。[0015]較佳的，在所述的估算方法中，當(dāng)該第二總電量在預(yù)定范圍之外，減少該權(quán)重比率。[0016]本發(fā)明還提供了一種電池容量的估算方法，適用于電子裝置，該電子裝置具有電池，該方法包括:對該電池充電，直到該電池具有第一總電量；提供該電池的開回路電壓與電量比對表；于該電子裝置進(jìn)入休眠狀態(tài)時，量測第一開回路電壓，并于量測進(jìn)入該休眠狀態(tài)前所使用的第一使用電量；于該開回路電壓與電量比對表中，以該第一開回路電壓查出第一目前電量；計算第二目前電量=100%-第一使用電量/第一總電量xioo%;估算權(quán)重比率，使現(xiàn)有電量=第二目前電量X權(quán)重比率+第一目前電量X(1-權(quán)重比率)。[0017]較佳的，在所述的估算方法中，該權(quán)重比率隨該電池的使用次數(shù)而增加。[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，當(dāng)電子裝置進(jìn)入休眠狀態(tài)時(若電子裝置有自動休眠機制，在不使用電子裝至一段時間，電子裝置會將不需要的周邊關(guān)閉，如照明顯示等，電池會趨于一穩(wěn)定的電壓，若沒有上述自動休眠機制，也可以偵測電池的電壓穩(wěn)定時，認(rèn)定為休眠狀態(tài))，量測第一開回路電壓，并于開回路電壓與電量比對表比對出第一電量，當(dāng)電子裝置再次進(jìn)入休眠狀態(tài)時，量測第二開回路電壓，并于開回路電壓與電量比對表比對出第二電量，依據(jù)兩次進(jìn)入休眠狀態(tài)期間所使用的第一使用電量，計算第二總電量=該第一使用電量χ100%/(該第一電量-該第二電量)，估算一權(quán)重比率，使現(xiàn)有總電量=第二總電量X權(quán)重比率+第一總電量x(l-權(quán)重比率)。通過本發(fā)明的估算方法，可利用開路電壓與庫侖值追蹤電池老化的程度，并將電池老化的影響帶入電量的估算中來?！緦＠綀D】【附圖說明】[0019]圖1為本發(fā)明一較佳實施例估算方法的流程圖；[0020]圖2為本發(fā)明另一較佳實施例估算方法的流程圖?！揪唧w實施方式】[0021]為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實施例詳細(xì)說明如下。[0022]參考圖1，為本發(fā)明一較佳實施例估算方法的流程步驟，本發(fā)明的電子裝置可以是行動電話、導(dǎo)航裝置或是筆記型電腦等，需要電池作電源，并可以顯示現(xiàn)有電量的電子裝置。步驟100，提供開回路電壓與電量比對表并對電子裝置完成充電使電池具有最大電量。提供本發(fā)明所使用的開路電壓與電量對應(yīng)表，此表是以全新的電池，在儀器上實驗，建立出這個表，然后用于在裝置上估算電量，其中該電量通過百分比的形式進(jìn)行表示，例如，全新電池的最大電量為100%。另外，如若無作特殊說明，下文中出現(xiàn)的電量，也均以百分比的形式進(jìn)行表示。這個表可以由電池廠商提供。當(dāng)電池經(jīng)多次充放電后，化學(xué)特性會有變化，使得整個對應(yīng)會有些微的不同。這會影響查表的準(zhǔn)確性。所以在使用一段時間后，我們需調(diào)整這個表，使它符合電池老化狀況的特性。[0023]本發(fā)明步驟100另外對電子裝置充電使電池具有最大的電量，即對該電池充滿電量；步驟110，停止充電并開始使用電子裝置。停止對電池充電并開始使用電子裝置，電量會開始下降，一般使用者在電子裝置，通常不會持續(xù)使用直到電池耗盡，通常會使用一段時間后，休息一陣子，再使用一段時間。當(dāng)停下休息時，電子裝置關(guān)閉不需使用的電子元件，例如顯示屏幕或是無線單元而進(jìn)入休眠狀態(tài)，減少耗電。當(dāng)這種低耗電狀況持續(xù)一段時間，電池會趨于穩(wěn)定的電壓，可取得第一開回路電壓(即步驟120，進(jìn)入休眠狀態(tài)，量測第一開回路電壓)。在本實施例中，步驟210，使用電子裝置后，再次進(jìn)入休眠狀態(tài)，量測第二開回路電壓。當(dāng)使用者再度使用電子裝置后，過一陣子后停下休息，電子裝置再次進(jìn)入休眠狀態(tài)，可用同樣方式取得第二開回路電壓；步驟220，量測兩次進(jìn)入休眠狀態(tài)期間的第一使用電量(庫倫量)；步驟230，計算第二總電量。根據(jù)這兩次開回路電壓，與這段期間電池流過的庫倫量，可計算出目前電池的第二總電量。[0024]舉例說明:第一次取得第一開回路電壓0CV1，使用一段時間后，第二次取得第二開回路電壓0CV2。用查表取得OCVl對應(yīng)的第一電量SOCl，與0CV2對應(yīng)的第二電量S0C2。統(tǒng)計電池在這段期間流過的第一使用量(庫倫量)CC?？赏扑愠龅诙傠娏繛镕CC=CCχ100%/(S0C1-S0C2)。其中，第一電量、第二電量、第一使用電量和第二總電量也均以百分比的形式進(jìn)行表不。例如，第一電量為70%、第二電量為40%、第一使用電量為29%、第二總電量為96.7%。[0025]由于在取得電池資訊時，往往有量測誤差，這影響到推算第二總電量FCC的準(zhǔn)確度。舉例說明:在量測開回路電壓OCV時，若偏差了一些電壓，查表得到的電量SOC也會偏差。若電量SOC差了1%或2%，整個反推第二總電量FCC的動作，便可能有明顯的誤差。[0026]為了克服這個問題，步驟240，估計權(quán)重比率。更估計一個權(quán)重比率來逐步調(diào)整現(xiàn)有總電量的值。當(dāng)有新的第二總電量被推算出來時，我們會用步驟250，計算現(xiàn)有總電量。來更新現(xiàn)有總電量?，F(xiàn)有總電量=第二總電量X權(quán)重比率+最大電量x(l_權(quán)重比率)。其中第二總電量是依據(jù)步驟230計算出來的，最大電量是原本的開路電壓與電量對應(yīng)表中的最大電量，現(xiàn)有總電量是套用權(quán)重比率以上述的計算方式來計算，權(quán)重比率可在O?I之間，可依下列不同的使用狀況而由電子裝置制造商依據(jù)實際的狀況進(jìn)行調(diào)整:[0027]狀況一:權(quán)重比率隨該電池的使用次數(shù)而增加。使用次數(shù)對應(yīng)電池的充放電次數(shù)，若次數(shù)多代表電池使用的時間久，老化的層度高，因此，會加重第二總電量的比率。[0028]狀況二:第一開回路電壓OCVl與第二開回路電壓0CV2的差距。當(dāng)差距小時，我們使用比較小的權(quán)重。反之，當(dāng)差距大時，我們使用比較大的權(quán)重。舉例而言，若開回路電壓的量測誤差為10mV，第一開回路電壓OCVl實際4000mV，量測到為4010mV，誤差10mV，第二開回路電壓0CV2實際3900mV，量測到為3890mV，誤差_10mV，量測差距=120mV，20mV/120mV=16%,誤差占整個量測差距比例很高，因此要減低量測值得比重；當(dāng)差距大時，第一開回路電壓OCVl實際4000mV，量測到為401OmV,誤差10mV，第二開回路電壓0CV2實際3700mV，量測到為3690mV，誤差_10mV，量測差距=320mV，20mV/320mV=6%,誤差占整個量測差距比例很低，量測誤差所造成的影響，相較之下會比較小，代表推算出的第二總電量比較可靠，所以我們可套用比較大的權(quán)重到第二總電量，用來更新現(xiàn)有總電量。[0029]狀況三:量測值是否在開回路電壓與電量比對表的平坦區(qū)。當(dāng)在平坦區(qū)時，ImV的開路電壓差距，會比其他區(qū)域有更多的電量對應(yīng)差距。在這個區(qū)域，同樣的電壓量測誤差，會比其他區(qū)域要不可靠。所以當(dāng)?shù)谝婚_回路電壓OCVl或第二開回路電壓0CV2有處于平坦區(qū)，我們需使用較小的權(quán)重。[0030]狀況四:第一使用電量的數(shù)值大小。若第一使用電量的值太小，代表第一開回路電壓SOCl與第二開回路電壓S0C2的差距也小。使用較小的權(quán)重，來避免誤差造成的影響。[0031]狀況五:推算出的第二總電量是否在合理范圍。每顆電池，雖然會有些微的特性差距與老化程度，但仍有第二總電量合理范圍。若是推算出的第二總電量異常大或異常小，使用較小的權(quán)重，來避免現(xiàn)有總電量劇烈的變化。[0032]權(quán)重比率的范圍可在O?I之間，當(dāng)電池為新的時候權(quán)重比率為0，當(dāng)電子裝置開始為使用者使用后，可以依據(jù)上述狀況一至五，依據(jù)電池使用的狀況漸漸增加，以狀況一為例，可以在電池每次充放電后使權(quán)重比率加上一個Λw，若權(quán)重比率為I的時候，表示原用的電壓與電量比對表不能被依靠，需要以實際量測的值為主。[0033]在不同裝置中，依照其硬體特性，會有不同的量測誤差行為。只要先作實驗，找出誤差發(fā)生的規(guī)則，便可加到權(quán)重選擇的條件中，來排除不正常的現(xiàn)有總電量更新。依照機率法則，誤差可能造成量測偏大與偏小，但在累積一定量的更新，它會收斂到一個數(shù)值，我們利用此方式追蹤電池的老化程度，用于估算電量。[0034]步驟260，更新開回路電壓與電量比對表。另外，在本實施例中，還進(jìn)一步根據(jù)現(xiàn)有總電量更新開回路電壓與電量比對表，如此在每次使用此表時，該表會是最精確的。步驟270，計算現(xiàn)有電量。依據(jù)現(xiàn)有量測的開回路電壓，進(jìn)而在步驟260中已更新的開回路電壓與電量比對表中，找到精確的電量值，進(jìn)一步顯示于顯示器上，本發(fā)明的流程步驟可以用電子裝置的軟件程序來執(zhí)行或是可將軟件程序獨立的設(shè)置于電池本體內(nèi)將計算出的電量送至電子裝置本體顯示。需要說明的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述估算方法的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，或上述全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。[0035]參考圖2，為本發(fā)明另一較佳實施例估算方法的流程步驟，其中，在本實施例中，所述的電量，是將電池充飽滿，然后持續(xù)放電到關(guān)機電壓，統(tǒng)計電池在這段時間流出的總庫倫量，再將它分為100份，用它來表示每個階段，電池還能提供多少百分比的庫倫量。一般使用者的習(xí)慣，會將裝置充電到飽，再拔除充電器，如前述的步驟100?120執(zhí)行后。其中，在本實施例中，步驟100?120與上述第一實施例的步驟相同，故在本實施例中采用相同的標(biāo)號，另外步驟100?120具體過程也不在此重復(fù)贅述。步驟310，量測從停止充電至進(jìn)入休眠狀態(tài)期間的第二使用電量。開始統(tǒng)計由電池停止充電后到進(jìn)入休眠狀態(tài)期間的第二使用量(庫倫量CC)，步驟320，由第一開回路電壓查出第一目前電量。利用第一開回路電壓查到第一目前電量；步驟330，計算第二目前電量。利用最大電量FCC及第二使用量CC，反推第二目前電量=100%-CC/FCCχ100%;步驟340，估計權(quán)重比率。更估計一個權(quán)重比率來逐步調(diào)整現(xiàn)有電量的值。當(dāng)?shù)诙壳半娏勘煌扑愠鰜頃r，我們會用步驟350，計算現(xiàn)有電量。來更新現(xiàn)有電量?，F(xiàn)有電量=第二目前電量X權(quán)重比率+第一目前電量X(1-權(quán)重比率)。其中第二目前電量是依據(jù)步驟330計算出來的，第一目前電量是在步驟320以原本的開路電壓與電量對應(yīng)表中的查表得知,權(quán)重比率可在O?I之間，該權(quán)重比率主要隨電池的使用次數(shù)或電池老化層度而增加。[0036]本發(fā)明已由上述相關(guān)實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護(hù)范圍?！緳?quán)利要求】1.一種電池容量的估算方法，適用于電子裝置，該電子裝置具有電池，其特征在于，該方法包括:提供該電池的開回路電壓與電量比對表，該比較表內(nèi)具有第一總電量；于該電子裝置第N次進(jìn)入休眠狀態(tài)時，量測第一開回路電壓，并于該開回路電壓與電量比對表中，比對出第一電量；于該電子裝置第N+1次進(jìn)入該休眠狀態(tài)時，量測第二開回路電壓，并于該開回路電壓與電量比對表中，比對出第二電量；量測該第N次與該第N+1次進(jìn)入該休眠狀態(tài)期間的第一使用電量；計算第二總電量=該第一使用電量xlOO%/(該第一電量-該第二電量)；以及估算權(quán)重比率，使現(xiàn)有總電量=第二總電量X權(quán)重比率+第一總電量X(1-權(quán)重比率)。2.如權(quán)利要求1所述的估算方法，其特征在于，該權(quán)重比率隨該電池的使用次數(shù)而增加。3.如權(quán)利要求1所述的估算方法，其特征在于，該權(quán)重比率隨該第一電量與該第二電量的差值減小而減少。4.如權(quán)利要求1所述的估算方法，其特征在于，該權(quán)重比率隨該第一使用電量減小而減少。5.如權(quán)利要求1所述的估算方法，其特征在于，于該電池再次充電前，以現(xiàn)有總電量更新該開回路電壓與電量比對表。6.如權(quán)利要求5所述的估算方法，其特征在于，于該電池充電后，量測現(xiàn)有開回路電壓并于更新后的該開回路電壓與電量比對表對應(yīng)出現(xiàn)有電量。7.如權(quán)利要求1所述的估算方法，其特征在于，當(dāng)該第一開回路電壓與第二開回路電壓位于該開回路電壓與電量比對表的平坦區(qū)，減少該權(quán)重比率。8.如權(quán)利要求1所述的估算方法，其特征在于，當(dāng)該第二總電量在預(yù)定范圍之外，減少該權(quán)重比率。9.一種電池容量的估算方法，適用于電子裝置，該電子裝置具有電池，其特征在于，該方法包括:對該電池充電，直到該電池具有第一總電量；提供該電池的開回路電壓與電量比對表；于該電子裝置進(jìn)入休眠狀態(tài)時，量測第一開回路電壓，并于量測進(jìn)入該休眠狀態(tài)前所使用的第一使用電量；于該開回路電壓與電量比對表中，以該第一開回路電壓查出第一目前電量；計算第二目前電量=100%-第一使用電量/第一總電量χ100%；估算權(quán)重比率，使現(xiàn)有電量=第二目前電量X權(quán)重比率+第一目前電量x(l-權(quán)重比率)。10.如權(quán)利要求9所述的估算方法，其特征在于，該權(quán)重比率隨該電池的使用次數(shù)而增加?！疚臋n編號】G01R31/36GK103513187SQ201310394686【公開日】2014年1月15日申請日期:2013年9月3日優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日【發(fā)明者】劉邦宏申請人:蘇州佳世達(dá)電通有限公司,佳世達(dá)科技股份有限公司