[發(fā)明專利]環(huán)境溫度預測方法、電池溫度預測方法及電量計算方法

有效

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• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111398827B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 周號
• 申請（專利權）人: 珠海邁巨微電子有限責任公司
• 主分類號: G01R31/3842
• 分類號: G01R31/3842;G01R31/389;G01R31/378;G01K13/00;G01K7/22
• 代理公司: 北京庚致知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11807
• 代理人: 韓德凱;李偉波

本公開提供了一種環(huán)境溫度預測方法，包括：獲取電池處于當前溫度環(huán)境的初始時刻和電池表面初始溫度，以及在當前溫度環(huán)境中電池表面溫度達到穩(wěn)定溫度的最終時刻和電池表面穩(wěn)定溫度；至少基于初始時刻至最終時刻的時間長度，計算時間長度之內的電池內阻平均發(fā)熱功率；至少基于電池內阻平均發(fā)熱功率，獲得由電池內阻發(fā)熱導致的電池溫度變化量；以及基于電池表面初始溫度、電池表面穩(wěn)定溫度以及由電池內阻發(fā)熱導致的電池溫度變化量，獲得當前溫度環(huán)境的溫度。本公開還提供了電池溫度預測方法、電池電量計算方法、電池管理系統(tǒng)及電子設備。

技術領域

本公開涉及一種環(huán)境溫度預測方法、電池溫度預測方法、電量計算方法、電池管理系統(tǒng)及電子設備，尤其適用于對鋰電池的溫度預測以及鋰電池的電量計算。

背景技術

在個人消費電子設備中，例如手機，無線耳機等移動設備，通常由各種化學能電池提供能量來源。此類移動設備在移動的過程中，移動設備的工作環(huán)境會處于急劇的變化過程中，包括溫度，濕度，壓力等自然環(huán)境，以及移動設備負載的波動。

由于溫度對電池(尤其是鋰電池)的特性有強烈的影響。因此準確預測電池在工作過程中的溫度變化對于電池的電量計算方法非常重要。

在實際使用中，例如在冬季，室內和室外的溫度差非常大，室內溫度一般在25℃，而室外環(huán)境各地根據各自的情況，可能存在從0℃到-40℃，移動設備在兩種截然不同的溫度環(huán)境中，電池溫度不僅僅受到自身特性以及負載發(fā)熱的影響，還受到環(huán)境突變的影響，這將導致基于量規(guī)算法(gauge algorithm)的現(xiàn)有電池模型對電池溫度的預測產生偏差，從而導致電池電量計算的偏差。對電池的溫度變化的準確預測就直接關系到電池電量計算方法的精度。

基于量規(guī)算法(gauge algorithm)的現(xiàn)有電池模型是基于電池本身特性的開路電壓在不同溫度下的表現(xiàn)。在充電和放電過程中，由于電池內部存在內部阻抗，導致電流流過電池內部時，產生熱量，直接影響電池的特性的變化。通常的電量計算方法只考慮了由于充放電電流在電池內部阻抗上發(fā)熱引起的溫升，但是缺少對環(huán)境溫度變化導致的電池溫度變化的影響。而環(huán)境溫度的劇烈變化，相對于電池內部的阻抗發(fā)熱引起的電池溫度變化要快速的多。尤其在低溫條件下，電池的內阻也會隨著溫度的整體的變化而產生非常大的變化。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題中的至少一個，本公開提供了環(huán)境溫度預測方法、電池溫度預測方法、電量計算方法、電池管理系統(tǒng)及電子設備。

本公開的環(huán)境溫度預測方法、電池溫度預測方法、電量計算方法、電池管理系統(tǒng)及電子設備通過以下技術方案實現(xiàn)。

根據本公開的一個方面，提供了一種環(huán)境溫度預測方法，包括：獲取電池處于當前溫度環(huán)境的初始時刻和電池表面初始溫度，以及在當前溫度環(huán)境中電池表面溫度達到穩(wěn)定溫度的最終時刻和電池表面穩(wěn)定溫度；至少基于初始時刻至最終時刻的時間長度，計算時間長度之內的電池內阻平均發(fā)熱功率；至少基于電池內阻平均發(fā)熱功率，獲得由電池內阻發(fā)熱導致的電池溫度變化量；以及基于電池表面初始溫度、電池表面穩(wěn)定溫度以及由電池內阻發(fā)熱導致的電池溫度變化量，獲得當前溫度環(huán)境的溫度。

根據本公開的至少一個實施方式的環(huán)境溫度預測方法，電池表面初始溫度和電池表面穩(wěn)定溫度由溫度傳感器測得。

根據本公開的至少一個實施方式的環(huán)境溫度預測方法，至少基于時間長度之內的電池內阻值計算時間長度之內的電池內阻平均發(fā)熱功率。

根據本公開的至少一個實施方式的環(huán)境溫度預測方法，基于電池表面初始溫度、電池表面穩(wěn)定溫度以及由電池內阻發(fā)熱導致的電池溫度變化量，獲得當前溫度環(huán)境的溫度，包括：基于電池表面初始溫度和電池表面穩(wěn)定溫度計算時間長度之內的電池表面溫度變化量；計算電池表面溫度變化量與由電池內阻發(fā)熱導致的電池溫度變化量的差值；以及至少基于差值，獲得當前溫度環(huán)境的溫度。