[發(fā)明專利]電池電量計量方法及計量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210328648.2
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102854471A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲盼旺
• 申請（專利權(quán)）人: 北京百納威爾科技有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 左明坤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種充電電池（例如鋰電池）的電量計量技術(shù)，尤其涉及一種電池電量計量方法及計量裝置。

背景技術(shù)

隨著鋰電池等充電電池在手持設(shè)備（例如智能手機、平板電腦、筆記本電腦等）上的大量使用，假如設(shè)備能夠精確的獲知自身的電池電量，不僅能夠很好的保護充電電池，防止其過充放電，增長充電電池使用壽命，同時，也能夠讓用戶能根據(jù)剩余電量估算所能使用的時間，及時的保存重要數(shù)據(jù)，從而給用戶帶來安全體驗。

常見的電池電量的估計方法是通過簡單地讀取充電電池的電壓，通過該電壓值粗略的估算出電池電量，然后通過柱狀圖顯示電量范圍。然而，電池電量與其電壓并不是一個線性的關(guān)系，電壓的值不能正確反映電量的狀況，有時電壓的變化會隨著負載的變化出現(xiàn)驟然變高或變低的現(xiàn)象，這明顯不符合放電時電量遞減，充電時電量遞增的基本原理，因而不能準(zhǔn)確估算出電池電量。

為提高電池電量估算的準(zhǔn)確度，目前市場上誕生了很多專用的電量計芯片，將這種電量計芯片內(nèi)置于設(shè)備中來計算設(shè)備的電池電量，從而將電池電量的顯示由原來的柱狀圖變?yōu)榱烁_的數(shù)字顯示，精度得到很大提高。如美信公司的MAX17040系列電量計芯片，其原理是根據(jù)鋰電池在不同負載下制定多個放電曲線，并建立多個相對應(yīng)的數(shù)據(jù)表，最后，需循環(huán)采集足夠多的電壓數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過一系列復(fù)雜的算法計算出當(dāng)前的負載情況和一個綜合電壓值，找到相對應(yīng)的電池曲線，通過查表得出剩余電量。再比如TI公司的BQ27425電量計芯片，其原理是電量計芯片內(nèi)的一個電阻串在充電電池正負極兩端，在電流流過該電阻時，電阻會有電壓變化，通過檢測電阻電壓，再結(jié)合計算充電電池阻抗變換，經(jīng)過算法計算出電流，對電流做時間積分計算，得到剩余電量。

上述采用電量計芯片來計算充電電池的電量，雖然能夠較為準(zhǔn)確的估算出電池電量，但這電量計芯片的價格比較貴，因而增加了設(shè)備的成本，而且這種電量計芯片即使在系統(tǒng)進入待機休眠時也一直在工作，從而給系統(tǒng)增加了額外負載，也消耗了更多的電量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種計量準(zhǔn)確且成本較低的電池電量計量方法及計量裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種電池電量計量方法，包括以下步驟：

預(yù)先獲取PMU與所述電池之間的內(nèi)阻的阻值；

獲取所述內(nèi)阻的動態(tài)內(nèi)阻電壓值，并獲取所述PMU讀取的動態(tài)PMU電壓值，將所述動態(tài)內(nèi)阻電壓值和所述動態(tài)PMU電壓值相加得到動態(tài)系統(tǒng)內(nèi)阻電壓值；

根據(jù)公式I=V/R計算出動態(tài)系統(tǒng)電流值，其中，V為所述動態(tài)系統(tǒng)內(nèi)阻電壓值，R為所述內(nèi)阻的阻值；

根據(jù)公式Q=∫I₁dt₁+∫I₂dt₂+∫I₃dt₃+∫I_ndt_n對所述動態(tài)系統(tǒng)電流值進行積分得到電池電量，其中，I₁至I_n為在t₁至t_n時間段所分別對應(yīng)的動態(tài)系統(tǒng)電流值。

再一方面，本發(fā)明還提供了一種電池電量計量裝置，包括：

內(nèi)阻計算模塊，用于預(yù)先獲取PMU與所述電池之間的內(nèi)阻的阻值；

電壓計算模塊，用于獲取所述內(nèi)阻的動態(tài)內(nèi)阻電壓值，并獲取所述PMU讀取的動態(tài)PMU電壓值；將所述動態(tài)內(nèi)阻電壓值和所述動態(tài)PMU電壓值相加得到動態(tài)系統(tǒng)內(nèi)阻電壓值；

電流計算模塊，用于根據(jù)公式I=V/R計算出所述動態(tài)系統(tǒng)電流值，其中，I為動態(tài)系統(tǒng)電流值，V為所述動態(tài)系統(tǒng)內(nèi)阻電壓值，R為所述內(nèi)阻的阻值；

電流積分模塊，用于根據(jù)公式Q=∫I₁dt₁+∫I₂dt₂+∫I₃dt₃+∫I_ndt_n對所述動態(tài)系統(tǒng)電流值進行積分得到電池電量，其中，Q為電池電量，I₁至I_n為在t₁至t_n時間段所分別對應(yīng)的動態(tài)系統(tǒng)電流值。