[發明專利]用于電池的電流估算芯片、估算方法及剩余電量計量系統

有效

• 申請號: 201810912125.X
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN108983109B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 羅冬哲;王曉亮
• 申請（專利權）人: 深圳芯智匯科技有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/382
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產權代理有限公司 44366
• 代理人: 呂戰竹

1.一種用于電池的電流估算芯片，其特征在于，包括：溫度補償模塊、電池狀態判斷模塊和計算模塊，其中，

所述溫度補償模塊用于接收電池的溫度信息，并根據電池的溫度信息對電池的內阻rdc進行補償，從而對預估電流ibat^*進行調整，所述預估電流ibat^*為電池電壓vbat和電池開路電壓OCV的差值與電池內阻rdc的比值，電池處于充電狀態時預估電流ibat^*為正值，電池處于放電狀態時預估電流ibat^*為負值，靜止狀態時ibat^*為0；

所述電池狀態判斷模塊用于接收電池電壓vbat，并根據電池電壓vbat的變化情況判斷電池的狀態；

所述計算模塊用于根據電池電壓vbat、電池狀態和電池內阻rdc估算出電池的電流，其中，所述計算模塊包括：

電流預估單元，用于周期性地預估電池電流ibat^*，并根據電池狀態對預估出的電池電流ibat^*的真實性進行判斷，在計算出的電池預估電流ibat^*符號與電池的充放電狀態符合正確的對應關系時，保留預估結果，否則，舍棄預估結果；

電流修正單元，用于對保留的電池預估電流ibat^*進行修正，得到電池電流的估算值，其中，采用如下動態追蹤的方式修正電池電流ibat*，使得ibat*逐漸收斂到真實的ibat：

ibat^*←C1×ibat^*+C2

其中，C1和C2為預先確定的電流更新系數，其確定方式為：事先對電池測量多組充放電數據，將測量值與真實值進行比較，再通過線性插值，即可取得擬合的C1和C2。

2.根據權利要求1所述的電流估算芯片，其特征在于，所述溫度補償模塊利用預先確定的溫度補償系數kt對電池的內阻rdc進行補償，補償方式為：rdc＝kt*r_base，其中，r_base為電池在預定參考溫度下的內阻。

3.根據權利要求1所述的電流估算芯片，其特征在于，所述電池狀態判斷模塊包括：

初始狀態判斷單元，用于判斷電池的初始的絕對百分比剩余電量PCT；

狀態處理單元，用于判斷電池當前的狀態。

4.根據權利要求3所述的電流估算芯片，其特征在于，所述電池狀態判斷模塊周期性地接收到電池電壓vbat，所述狀態處理單元根據過去多個周期的電壓數據確定電池電壓變化率dv/dt和同一電壓變化率dv/dt下產生的電壓變化幅值，并根據電壓變化率dv/dt和電壓變化幅值判斷電池當前的狀態。

5.一種用于電池的電流估算方法，其特征在于，利用根據權利要求1-4之一所述的電流估算芯片進行估算，包括步驟：

S200、所述電池狀態判斷模塊接收到電池電壓vbat，并根據電池電壓vbat的變化情況判斷電池的狀態；

S300、所述溫度補償模塊接收到電池的溫度信息，并根據電池的溫度信息對電池的內阻rdc進行補償；

S400、所述計算模塊根據電池電壓vbat、電池狀態和電池內阻rdc估算出電池的電流，其中，所述計算模塊包括電流預估單元和電流修正單元；

所述步驟S400包括子步驟：

S410、所述電流預估單元周期性地預估電池電流ibat^*，并根據電池狀態對預估出的電池電流ibat^*的真實性進行判斷，在計算出的電池預估電流ibat^*符號與電池的充放電狀態符合正確的對應關系時，保留預估結果，執行子步驟S420，否則，舍棄預估結果；

S420、所述電流修正單元對保留的電池預估電流ibat^*進行修正，得到電池電流的估算值，其中，采用如下動態追蹤的方式修正電池電流ibat*，使得ibat*逐漸收斂到真實的ibat：

ibat^*←C1×ibat^*+C2

其中，C1和C2為預先確定的電流更新系數，其確定方式為：事先對電池測量多組充放電數據，將測量值與真實值進行比較，再通過線性插值，即可取得擬合的C1和C2。