[發(fā)明專利]電池殘電量估測(cè)系統(tǒng)及其估測(cè)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210567762.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN103901344A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳聲偉;廖貫淵;劉文鈞;劉鎧仲;鐘立璇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心
• 主分類號(hào): G01R31/36
• 分類號(hào): G01R31/36
• 代理公司: 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為有關(guān)于一種電池殘電量估測(cè)系統(tǒng)及其估測(cè)方法，特別是指一種通過(guò)向量計(jì)算來(lái)獲得電池實(shí)際可用的殘電量的以兩個(gè)相互垂直的分量相加合成的電池殘電量估測(cè)系統(tǒng)及其估測(cè)方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著行動(dòng)裝置的普及與蓬勃發(fā)展，如何精準(zhǔn)的估測(cè)電池殘電量已成為各家廠商亟欲解決的問(wèn)題之一。

一般而言，傳統(tǒng)電池殘電量的估測(cè)方式是利用查表法，如：以電壓查找對(duì)應(yīng)殘電量估測(cè)。然而，由于電池的電壓會(huì)受到放電電流的影響，也就是說(shuō)，放電電流的變化會(huì)同步影響電池殘電量的估測(cè)，導(dǎo)致估測(cè)出的電池殘電量會(huì)隨著電池電壓高低而上下跳動(dòng)，故具有電池殘電量的估測(cè)準(zhǔn)確性不佳的問(wèn)題。

有鑒于此，便有廠商提出利用庫(kù)倫計(jì)數(shù)法（Coulomb?Counting）來(lái)估測(cè)電池殘電量，所述庫(kù)倫計(jì)數(shù)法也稱為安培小時(shí)法（Ampere-Hour），主要是基于能量不滅（或稱為能量守恒）定理，電池殘電量為前一次充電后的殘電量減去放電量，或?yàn)榍耙淮畏烹姾蟮臍堧娏考由铣潆娏?。由于?kù)倫計(jì)數(shù)法需要持續(xù)進(jìn)行累加或遞減的運(yùn)算，因此誤差也會(huì)持續(xù)的增加，所以在長(zhǎng)時(shí)間累積下會(huì)大幅影響估測(cè)的準(zhǔn)確性，另外，初始電量的設(shè)定對(duì)庫(kù)倫計(jì)數(shù)法來(lái)說(shuō)也是其誤差來(lái)源，導(dǎo)致充入的電量并非其最大使用電量，故上述方式仍然無(wú)法有效解決電池殘電量的估測(cè)準(zhǔn)確性不佳的問(wèn)題。

另外，也有人提出搭配兩種電池殘電量的估測(cè)方式，如：庫(kù)倫積分法與電壓查表法，用以獲得兩個(gè)殘電量的估測(cè)數(shù)值后，再賦予不同的權(quán)重以求取合成的殘電量值，舉例來(lái)說(shuō)，以計(jì)算式「SOC=αSOC_c+(1-α)SOC_v」來(lái)合成以庫(kù)倫積分法（即計(jì)算式中的“SOC_c”）及電壓查表法（即計(jì)算式中的“SOC_v”）所求出的兩個(gè)殘電量值，其中“α”為預(yù)設(shè)的權(quán)重值。如此一來(lái)，便能夠提高電池殘電量的估測(cè)準(zhǔn)確性。不過(guò)，以此方式在權(quán)重值“α”無(wú)法動(dòng)態(tài)改變的情況下，上述計(jì)算式所求出的殘電量值只會(huì)在某個(gè)應(yīng)用區(qū)間中準(zhǔn)確，而在其他應(yīng)用區(qū)間則失準(zhǔn)，故此估測(cè)方式同樣無(wú)法有效解決電池殘電量的估測(cè)準(zhǔn)確性不佳的問(wèn)題。

綜上所述，可知現(xiàn)有技術(shù)中長(zhǎng)期以來(lái)一直存在電池殘電量的估測(cè)準(zhǔn)確性不佳的問(wèn)題，因此實(shí)有必要提出改進(jìn)的技術(shù)手段，來(lái)解決此一問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明遂提供一種以兩個(gè)相互垂直的分量相加合成的電池殘電量估測(cè)系統(tǒng)及其估測(cè)方法。

本發(fā)明所提供的以兩個(gè)相互垂直的分量相加合成的電池殘電量估測(cè)系統(tǒng)，其包含：儲(chǔ)存模塊、感測(cè)模塊、計(jì)算模塊、積分模塊及估測(cè)模塊。其中，儲(chǔ)存模塊用以儲(chǔ)存電氣特性參數(shù)及電量變化查找表；感測(cè)模塊用以感測(cè)電池的電壓、電流及溫度以產(chǎn)生感測(cè)參數(shù)；計(jì)算模塊用以持續(xù)根據(jù)感測(cè)參數(shù)計(jì)算出電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻指標(biāo)，并持續(xù)根據(jù)計(jì)算出的電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻指標(biāo)查找所述電量變化查找表以生成電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻電量的分量；積分模塊用以根據(jù)感測(cè)參數(shù)以庫(kù)倫計(jì)數(shù)法生成電池庫(kù)倫計(jì)數(shù)電量的分量；以及估測(cè)模塊用以將電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻電量的分量及電池庫(kù)倫計(jì)數(shù)電量的分量進(jìn)行相加合成以計(jì)算出電池實(shí)際可用的殘電量。

至于本發(fā)明的以兩個(gè)相互垂直的分量相加合成的電池殘電量估測(cè)方法，其步驟包括：預(yù)先儲(chǔ)存電氣特性參數(shù)及電量變化查找表；感測(cè)電池的電壓、電流及溫度以產(chǎn)生感測(cè)參數(shù)；持續(xù)根據(jù)感測(cè)參數(shù)計(jì)算出電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻指標(biāo)，并且持續(xù)根據(jù)計(jì)算出的電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻指標(biāo)查找電量變化查找表以生成電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻電量的分量；根據(jù)感測(cè)參數(shù)以庫(kù)倫計(jì)數(shù)法生成電池庫(kù)倫計(jì)數(shù)電量的分量；將電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻電量的分量及電池庫(kù)倫計(jì)數(shù)電量的分量進(jìn)行相加合成以計(jì)算出電池實(shí)際可用的殘電量。

本發(fā)明所提供的系統(tǒng)與方法如上，與現(xiàn)有技術(shù)之間的差異在于本發(fā)明是通過(guò)感測(cè)電池的電壓、電流及溫度作為感測(cè)參數(shù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的電氣特性參數(shù)及電量變化查找表搭配感測(cè)參數(shù)計(jì)算電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻電量的分量，以及根據(jù)感測(cè)參數(shù)及庫(kù)倫計(jì)數(shù)法計(jì)算電池庫(kù)倫計(jì)數(shù)電量的分量，接著再將電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻電量的分量及電池庫(kù)倫計(jì)數(shù)電量的分量進(jìn)行相加合成以計(jì)算出電池實(shí)際可用的殘電量。

通過(guò)上述的技術(shù)手段，本發(fā)明可以達(dá)成提高電池殘電量的估測(cè)準(zhǔn)確性的技術(shù)功效。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明以兩個(gè)相互垂直的分量相加合成的電池殘電量估測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊圖。

圖2為本發(fā)明以兩個(gè)相互垂直的分量相加合成的電池殘電量估測(cè)方法的方法流程圖。