[發(fā)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(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN108983109B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅冬哲;王曉亮
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 44366
• 代理人: 呂戰(zhàn)竹

本發(fā)明涉及用于電池的電流估算芯片、估算方法及用于電池的剩余電量計量系統(tǒng)。所述電流估算芯片包括：溫度補(bǔ)償模塊、電池狀態(tài)判斷模塊和計算模塊；其中，所述溫度補(bǔ)償模塊用于接收電池的溫度信息，并根據(jù)電池的溫度信息對電池的內(nèi)阻rdc進(jìn)行補(bǔ)償；所述電池狀態(tài)判斷模塊用于接收電池電壓vbat，并根據(jù)電池電壓vbat的變化情況判斷電池的狀態(tài)；所述計算模塊用于根據(jù)電池電壓vbat、電池狀態(tài)和電池內(nèi)阻rdc估算出電池的電流。本發(fā)明的電流估算芯片及估算方法不需要使用電流采樣電阻，便可實(shí)現(xiàn)對電池電流的準(zhǔn)確估計，即使在大電流、低溫等場合下也仍能準(zhǔn)確地估算電池電流，硬件系統(tǒng)成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及芯片技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電池的電流估算芯片。本發(fā)明還涉及一種用于電池的電流估算方法以及用于電池的剩余電量計量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，隨著智能穿戴、智能終端等電子產(chǎn)品的普及，電池剩余電量的精確顯示成為相關(guān)產(chǎn)品的一個重要的性能指標(biāo)。如果電池剩余電量不能精確顯示，一方面會影響用戶體驗(yàn)，例如會出現(xiàn)使用電量變化不均勻、電量還有很多就關(guān)機(jī)、以及充電充不滿等問題；另一方面還會影響電池電量的利用限度。

電池剩余電量的顯示是否精確，取決于電池剩余電量的計量是否準(zhǔn)確；而電池剩余電量的計量是否準(zhǔn)確，又很大程度上取決于電池電流的計量是否準(zhǔn)確。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了獲得電池剩余電量，通常采用如下兩種方式：

1.使用高精度的電流采樣電阻，實(shí)時采集電池的電流信息，進(jìn)而使用阻抗跟蹤算法，利用電池電壓和電流信息，經(jīng)過一系列計算，得出電池剩余電量。由于采集的電流信息較為準(zhǔn)確，因此得到的電池剩余電量也較為精確。然而，由于高精度的電流采樣電阻的使用，導(dǎo)致物料成本、IC本身的成本、校準(zhǔn)電流信息的生產(chǎn)成本等等居高不下。

2.不使用電流采樣電阻，只采樣電池電壓、溫度等信息，通過計算得出電池的電流，進(jìn)而計算得到電池的剩余電量。然而，通常由于算法的原因，現(xiàn)有計量方法無法準(zhǔn)確判斷出電池的狀態(tài)，如靜止、充電、放電等不同狀態(tài)，以及沒有考慮溫度對電池電流的影響等因素，導(dǎo)致計算的電池電流不準(zhǔn)確，進(jìn)而也就無法保證剩余電量的計算結(jié)果準(zhǔn)確，用戶在使用時會發(fā)現(xiàn)電量變化不正常，體驗(yàn)較差。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述現(xiàn)狀，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于電池的電流估算芯片及估算方法，能夠在不采用電流采樣電阻的情況下準(zhǔn)確地估算出電池電流，從而可以以較低的成本和較高的精度實(shí)現(xiàn)電池剩余電量的計量。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于電池的剩余電量計量系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種用于電池的電流估算芯片，包括：溫度補(bǔ)償模塊、電池狀態(tài)判斷模塊和計算模塊，其中，

所述溫度補(bǔ)償模塊用于接收電池的溫度信息，并根據(jù)電池的溫度信息對電池的內(nèi)阻rdc進(jìn)行補(bǔ)償；

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

所述計算模塊用于根據(jù)電池電壓vbat、電池狀態(tài)和電池內(nèi)阻rdc估算出電池的電流。

優(yōu)選地，所述溫度補(bǔ)償模塊利用預(yù)先確定的溫度補(bǔ)償系數(shù)kt對電池的內(nèi)阻rdc進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償方式為：rdc＝kt*r_base，其中，r_base為電池在預(yù)定參考溫度下的內(nèi)阻。

優(yōu)選地，所述電池狀態(tài)判斷模塊包括：

初始狀態(tài)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(tài)處理單元，用于判斷電池當(dāng)前的狀態(tài)。