CN107918101A - 电荷状态指示方法及指示系统 - Google Patents

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CN107918101A CN201710843628.1A CN201710843628A CN107918101A CN 107918101 A CN107918101 A CN 107918101A CN 201710843628 A CN201710843628 A CN 201710843628A CN 107918101 A CN107918101 A CN 107918101A
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Abstract

本发明公开了电荷状态指示方法及指示系统，其中，所述方法可包括：至少根据有关于电池单元的特征测量的信息确定所述电池单元的电荷状态的估计值；对所述电荷状态的所述估计值执行平滑和单调处理以处理所述估计值中的非正常变化，以便产生所述电荷状态的处理后的值；根据重映射阈值设置对所述电荷状态的所述处理后的值执行重映射，以获得所述电荷状态的重映射后的值；以及指示所述电池单元的电荷状态为所述电荷状态的所述重映射后的值。本发明实施例可改善用户使用电池供电设备的体验。

Description

电荷状态指示方法及指示系统
【技术领域】
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电荷状态指示方法及指示系统。
【背景技术】
电池被应用于大量的应用中，例如，便携式设备、智能电话、笔记本电脑、以及平板电脑等。用户知道通过电池供电的设备中的电池中剩余的电量以及电池是否该进行充电和被更新是很重要的，这有助于避免电池耗尽和通过电池供电的设备不可用。
电池中剩余的电荷通常用电荷状态(state of charge，SOC)表示，电荷状态以最大电池容量的百分比的形式存在。通常，100％电荷状态表示电池被充满电荷，而0％电荷状态表示电池完全被放电。为了及时地将SOC的状态指示给用户，通过电池供电的设备需要精确地估计电池的SOC。但是，一个电池的SOC依赖各种因素，例如，电池的固有的化学特性和通过电池供电的设备的特性，以及电池的操作条件。尽管当前存在多种算法用于改善SOC的估计，但是在一些情形下仍会导致用户在使用通过电池供电的设备时感受到差的用户体验。
【发明内容】
本发明提供一种电荷状态指示方法及指示系统，可改善用户使用电池供电设备的体验。
本发明实施例所提供的电荷状态指示方法，可包括：至少根据有关于电池单元的特征测量的信息确定所述电池单元的电荷状态的估计值；对所述电荷状态的所述估计值执行平滑和单调处理以处理所述估计值中的非正常变化，以便产生所述电荷状态的处理后的值；根据重映射阈值设置对所述电荷状态的所述处理后的值执行重映射，以获得所述电荷状态的重映射后的值；以及指示所述电池单元的电荷状态为所述电荷状态的所述重映射后的值。
本发明实施例所提供的电荷状态指示系统，可包括：电荷状态估计电路，用于至少根据有关于电池单元的特征测量的信息确定所述电池单元的电荷状态的估计值；平滑和单调处理电路，耦接于所述电荷状态估计电路，用于对所述电荷状态的所述估计值执行平滑和单调处理以处理所述估计值中的非正常变化，以便产生所述电荷状态的处理后的值；重映射处理电路，耦接于所述平滑和单调处理电路，用于根据重映射阈值设置对所述电荷状态的所述处理后的值执行重映射，以获得所述电荷状态的重映射后的值；以及指示电路，耦接于所述重映射处理电路，用于指示所述电池单元的电荷状态为所述电荷状态的所述重映射后的值。
由上述方法及系统可知，本发明实施例中，当至少根据有关于电池单元的特征测量的信息确定所述电池单元的电荷状态的估计值后，对所述电荷状态的所述估计值执行平滑和单调处理以处理所述估计值中的非正常变化，以便产生所述电荷状态的处理后的值；以及根据重映射阈值设置对所述电荷状态的所述处理后的值执行重映射，以获得所述电荷状态的重映射后的值；以及指示所述电池单元的电荷状态为所述电荷状态的所述重映射后的值。由此，本发明实施例可改善用户使用电池供电设备的体验。
【附图说明】
本发明可通过阅读随后的细节描述和参考附图所举的实施例被更全面地理解，其中：
图1根据本发明的一个实施例示出电荷状态指示系统100。
图2根据本发明的一个实施例示出电荷状态指示系统100的配置。
图3根据本发明的一个实施例示出电荷状态估计模块120的配置。
图4根据本发明的另一个实施例示出电荷状态估计模块120的另一种配置。
图5示出电池单元200处于一个放电阶段时，处理后的值V_PROCESSED(通过实心线表示)和估计值V_EST(通过虚线表示)的关系。
图6示出电池单元200处于一个充电阶段时，处理后的值V_PROCESSED(通过实心线表示)和估计值V_EST(通过虚线表示)的关系。
图7示出重映射处理模块160的工作原理示意图。
图8根据本发明的一个实施例示出电荷状态指示系统100的工作流程。
【具体实施方式】
在说明书及后续的权利要求当中使用了某些术语来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名称来称呼同一个组件。本文件并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在接下来的说明书及权利要求中，术语“包含”及“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限制于”。此外，“耦接”一词在此包含直接及间接的电性连接手段。因此，如果一个装置耦接于另一个装置，则代表该一个装置可直接电性连接于该另一个装置，或通过其它装置或连接手段间接地电性连接至该另一个装置。
整个说明书中所使用的“一个实施例”、“一个例子”表示结合所述实施例和例子描述的特定的特征、结构或特点至少包括在本发明的多个实施例中的至少一个实施例中。因此，整个说明书中各处出现的“在一个实施例中”、“在单个实施例中”、“一个例子”或“单个例子”并不需要对应至同一个实施例或例子。所述特定的特征、结构或特点可在一个或多个实施例中以任意合适的组合和/或子组合进行结合。
本发明的实施例可实施为装置、方法、或者计算机程序产品。因此，本发明的实施例可完全通过硬件组合实施、或者完全通过软件组合实施(例如，软件、固件、指令、微代码等)，或者通过软件和硬件组合混合实施。在后续的描述中，所有可能的组合被称之为“模块”或“系统”。
图示中的附图根据本发明的各种实施例功能性地描述系统、方法以及计算机程序产品可能实施的操作和/或结构。附图中的每一个模块可代表一个组件、部分或代码的一部分(包括一个或多个用于实现特定逻辑功能的指令)。还需注意的是附图图示的每一个模块可由专用/通用目的的基于硬件的系统执行专用功能或行为来实现，或者，通过专用目的的硬件和计算机指令的结合来实施。这些可执行的指令可存储在可指挥计算机或其他程序数据处理装置以特定行为发挥作用的计算机可读介质中。
图1根据本发明的一个实施例示出电荷状态指示系统100。电荷状态指示系统100主要用于估计电池单元200的电荷状态并根据估计结果指示电荷状态。在一个典型的配置下，电池单元200用于对包括所述电荷状态指示系统100的电子系统300供电。根据本发明的多个实施例，电荷状态指示系统100可部分或全部由电子系统300的电池电量计实现。
根据图2所示的实施例，电荷状态指示系统100包括电荷状态估计模块120、平滑和单调处理模块140以及重映射处理模块160。电荷状态估计模块120根据有关于电池单元200的至少一个特征测量的信息确定电池单元200的电荷状态的估计值V_EST。平滑和单调处理模块140基于对所述估计值V_EST执行平滑和/或单调处理产生处理后的值V_PROCESSED。所述平滑和/或单调处理旨在修复所述估计值V_EST的非正常变化(unusual change)。接着，重映射处理模块160根据处理后的值V_PROCESSED确定电荷状态的重映射后的值V_RMP，重映射后的值V_RMP是基于一旦发现该处理后的值V_PROCESSED大于或小于预先设定的阈值，则将处理后的值V_PROCESSED重映射至预先设定的边界(bound)来产生的。接着，通过指示模块180(可由电子系统300的用户接口实现)将所述电荷状态的重映射后的值V_RMP展示给用户。
图3根据本发明的一个实施例示出电荷状态估计模块120的配置。在本实施例中，电荷状态估计模块120包括测量电路122、信息存储电路124(可为存储设备的一部分)以及计算模块126。测量电路122包括电压检测电路1221和温度检测电路1222，分别用于测量电池单元200的电压和温度。电压检测电路1221和温度检测电路1222所测得的信号可通过模拟-数字转换器1223转换为数字形式并随后通过校准电路1224校准以消除电压检测电路1221、温度检测电路1222以及模拟-数字转换器1223中至少一个可能引起的偏移。估计模块126中的估计计算模块1261可根据测量电路122和信息存储电路124所提供的信息确定电荷状态。较优地，基于库伦计算法确定电荷状态。估计计算模块1261参考信息存储电路124中存储的电池参数(在这些参数被采用前，它们可通过温度补偿进行补偿)和测量电路122测得的测量电压确定电荷状态的初始状态。接着，估计计算模块1261根据特定算法并基于对电池单元200的测量电压确定流入/流出电池单元200的平均电流。于是，估计计算模块1261结合一段时间的平均电流来确定电荷状态的相对变化。结合所述初始状态和所述电荷状态的相对变化，估计计算模块1261便可确定出电池单元200的电荷状态的瞬时状态。
在电荷状态的估算过程中，估计模块126中的补偿模块1262可对估计计算模块1261算出的电荷状态进行补偿。特别地，由于各种因素，例如，电池老化、电池温度，或电池载荷，估计计算模块1261所计算的值可能并不能反应电池单元200的实际的电荷状态。因此，补偿模块1262将执行多种补偿来获得精确的电荷状态估计。
关于温度补偿，补偿模块1262可读取并适应性地纠正存储在存储电路124中的信息。电池参数可包括对应于不同的温度的零电流电压(Zero Current Voltage，ZCV)、放电深度、内部阻抗以及最大有效容量。为节省存储电路124的尺寸，仅存储与特定温度相对应的那些电池参数。补偿模块1262可对对应于特定温度的电池参数执行插值(interpolation)，以便获得与瞬间从电池单元200测量得到的温度相对应的电池参数。根据测得的温度和直接从信息存储电路124获取的电池参数(或者插值后的电池参数)，补偿模块1262可纠正后续将用于计算电荷状态估计的电池参数，由此估计计算模块1261将更精确地计算电荷状态。
关于载荷补偿，补偿模块1262可从信息存储电路124中读取有关于电池单元200的最大可能容量的信息。依据该读取的信息和电池单元200的平均放电电流，补偿模块1262可确定出反映电池单元200的瞬时载荷的载荷系数，并因此可根据该载荷系数补偿电荷状态的计算。
关于老化补偿，补偿模块1262计算存储的电池单元200的内部阻抗和实际的电池单元200的内部阻抗的误差，并由此确定老化因素。估计计算模块1261可根据所述老化因素计算电荷状态估计。
补偿模块1262还会执行睡眠模式电压补偿，该睡眠模式电压补偿可根据电子系统300进入睡眠模式一定时间时测量的电池单元200的电压校准电荷状态的初始状态。
信息存储电路124还存储系统截止电压(cut-off voltage)、电池截止电压以及电池全电压(full voltage)中至少一种。在计算电荷状态和对电荷状态的估计的计算进行补偿时，估计模块1261和补偿模块1262也可读取这些信息。
图4根据本发明的另一个实施例示出电荷状态估计模块120的另一种配置。图3和图4的主要区别在于测量电路的配置不同。在图4所示的测量电路222中还包括电流检测电路2225和积分转换器2226用于执行库伦计算来估计电荷状态的相对变化。此外，积分转换器2226后面的校准电路2227可用于校准所述库伦计算所产生的偏移。估计模块226中的估计计算模块2261可根据测量电路222所提供的信息(包括电池单元200的电压和温度测量值以及所述库伦计算的结果)计算电荷状态。相似地，估计模块226中的补偿模块2262可按照前述的方式对估计计算模块2261执行的电荷状态估计进行补偿。进一步，信息存储电路224也存储前面所述的存储在信息存储电路124中的有关于电池参数的信息。
随后，电荷状态估计模块120可将电池单元200的电荷状态的估计值提供给后续的平滑和单调处理模块140以及重映射处理模块160。
平滑和单调处理模块140可处理估计值V_EST中的非正常变化。存在两种类型的估计值V_EST中的非正常变化。第一种类型为不一致(inconsistent)变化。在一些情形下，当电池单元200正在充电，估计值V_EST可能表现出电荷状态减少。或者，当电池单元200正在放电，估计值V_EST可能表现出电荷状态增加。电荷状态的这些变化与电池单元200的充电状态不一致，这将使用户感觉奇怪。用户可能会认为电池单元200或电子系统300的充电系统存在功能缺陷或质量问题。
电池单元200的温度的显著变化可能引起所述的不一致变化。通常，电池单元200的温度影响它的最大电池容量。当温度较高时，最大的电池容量也较高。由于电荷状态估计受电池单元200的最大电池容量影响，当温度的变化显著大于电池单元200的实际的电荷状态变化时，估计值的变化可能与电池单元200的变化状态不一致。为了修复这样的不一致，电荷状态指示系统100使用平滑和单调处理模块140来处理电荷状态的估计值V_EST。
最初，平滑和单调处理模块140检测电池单元200的充电状态。当检测到电池单元处于放电状态，平滑和单调处理模块140估计值V_EST产生不表现估计值增加的处理后的值V_PROCESSED。或者，当检测到电池单元处于充电状态，平滑和单调处理模块140估计值V_EST产生不表现估计值减少的处理后的值V_PROCESSED。也即，处理后的值V_PROCESSED将不表现与电池单元200的充电状态不一致的估计值V_EST的变化。
请参考图5进一步了解处理后的值V_PROCESSED的产生细节。图5示出电池单元200处于一个放电阶段时，处理后的值V_PROCESSED(通过实心线表示)和估计值V_EST(通过虚线表示)的关系。如图5所示，电池单元200在放电时，估计值V_EST_1和V_EST_2表现电荷状态的增加。此时，平滑和单调处理模块140产生处理后的值V_PROCESSED，以便V_PROCESSED_1和V_PROCESSED_2仍相同以不表现增加。此外，尽管估计值V_EST_3相较于估计值V_EST_2未表现出增加，但是估计值V_EST_3相较于估计值V_EST_1表现出增加，因此，为了不表现电荷状态的增加，对应于估计值V_EST_2的处理后的值V_PROCESSED_3仍保持和V_PROCESSED_1和V_PROCESSED_2仍相同。也即，一旦估计值V_EST在电池单元200的放电阶段内表现出电荷状态的增加，平滑和单调处理模块140将不允许对应于增加的估计值V_EST的处理后的值V_PROCESSED表现电荷状态的增加。
在另一个实施例中，当估计值V_EST在电池单元200的放电阶段表现出电荷状态的增加，平滑和单调处理模块140将产生表现电荷状态减少的处理后的值V_PROCESSED。请再次参考图5，响应于估计值V_EST_1、V_EST_2和V_EST_3的增加，即使估计值V_EST_1、V_EST_2和V_EST_3表现出电荷状态的增加，平滑和单调处理模块140将产生处理后的值V_PROCESSED_1’,V_PROCESSED_2’和V_PROCESSED_3’来表现电荷状态的轻微的减少。从图5中可看出，处理后的值V_PROCESSED_3’和估计值V_EST_3之间存在误差。这样的误差后续将由平滑和单调处理模块140通过减缓处理后的值V_PROCESSED的变化得以校正，以便处理后的值V_PROCESSED可在后续的某一个时间点跟上估计值V_EST的步伐。
图6示出电池单元200处于一个充电阶段时，处理后的值V_PROCESSED(通过实心线表示)和估计值V_EST(通过虚线表示)的关系。当检测到电池单元200处于充电状态和一组减少的估计值V_EST_4和V_EST_5，平滑和单调处理模块140产生处理后的值，例如V_PROCESSED_4和V_PROCESSED_5仍相同以不表现减少。也即，一旦估计值V_EST在电池单元200的充电阶段内表现出电荷状态的减少，平滑和单调处理模块140将不允许处理后的值V_PROCESSED表现电荷状态的减少。
在另一个实施例中，当估计值V_EST在电池单元200的充电阶段表现出电荷状态的减少，平滑和单调处理模块140将产生表现电荷状态增加的处理后的值V_PROCESSED。请再次参考图6，响应于估计值V_EST_4和V_EST_5的减少，即使估计值V_EST_4和V_EST_5表现出电荷状态的减少，平滑和单调处理模块140将产生处理后的值V_PROCESSED_4’和V_PROCESSED_5’来表现电荷状态的轻微的上升。从图6中可看出，在处理后的值V_PROCESSED_5’之后，处理后的值V_PROCESSED_5’和估计值V_EST_5之间存在明显的误差。这样的误差后续将由平滑和单调处理模块140通过减缓处理后的值V_PROCESSED的变化得以校正，以便处理后的值V_PROCESSED可在后续的某一个时间点跟上估计值V_EST的步伐。
平滑和单调处理模块140可通过在不一致的估计值V_EST_5进行变化时保持处理后的值V_PROCESSED不变化的方式，或者，通过表现出与电池单元200的充电状态一致的电荷状态的变化来修复估计值的不一致变化。
第二种类型的非正常变化为突变(sudden change)，其可能由电荷状态估计的不精确所致。也即，电荷状态估计受电池单元200的化学特性、电子系统300的特性，也即电池单元300的操作条件的影响。如果电荷状态估计算法不能恰当地考虑所有这些因素，电荷状态估计将不精确，因此导致估计值V_EST的突变。将电荷状态的突变展现给用户同样会引起较差的用户体验。在展现给用户前，有必要将电荷状态的估计值V_EST中的突变平滑掉。
关于突变，平滑和单调处理模块140检测估计值V_EST的变化率由此判断估计值V_EST中是否存在突变。请参考图5获取更多的细节。如图5所示，在时间T1，估计值V_EST具有从估计值V_EST_6到估计值V_EST_7的突然减少。因此，平滑和单调处理模块140需要平滑掉该突然减少。
基本而言，当发现估计值V_EST的变化率过高(例如，时间T1处的突然减少)或者大于预先设定的阈值，平滑和单调处理模块140控制处理后的值V_PROCESSED不立即表现估计值V_EST，而是平滑且缓慢地跟上估计值V_EST。例如，响应于估计值V_EST_7，平滑和单调处理模块140在时间T1附近产生的处理后的值V_PROCESSED不如实地表现估计值V_EST_7。直到时间T2，平滑和单调处理模块140产生的V_PROCESSED_7才接近估计值V_EST_7。
关于突变，平滑和单调处理模块140根据瞬时估计值V_EST、估计值V_EST的变化率、最大的电池容量、温度以及电池单元的载荷/电流等的整体状况判断相应的处理后的值V_PROCESSED的变化率，由此平滑地跟上估计值V_EST。
例如，当估计值V_EST较低，可能表示电池单元200的能量很快就要耗尽，则平滑和单调处理模块140需要控制处理后的值V_PROCESSED快速地跟上估计值V_EST；否则，当处理后的值V_PROCESSED还不太低时，电池单元200能量已经耗尽。此外，当电池单元200的电流/载荷较大，平滑和单调处理模块140需要控制处理后的值V_PROCESSED的变化率为高；否则，处理后的值V_PROCESSED将永远无法跟上估计值V_EST。
如图5所示，经过平滑和单调处理模块140平滑处理后，时间T1-T3，相较于估计值V_EST_6，V_EST_7和V_EST_8的变化，处理后的值V_PROCESSED_6,V_PROCESSED_7和V_PROCESSED_8具有整体的平滑的变化。类似的关于电池单元200在充电阶段时的突变和其相应的处理在图6中的时间T4-T5示出。为简化起见，此处省略重复的说明。
请参考图7以了解重映射处理模块160如何工作。当对电池单元200进行充电，电子系统300中的充电系统(未图示)可使用恒流型(constant-current，CC)控制充电方法和恒压型(constant-voltage，CV)控制充电方法并在它们之间灵活切换以对电池单元200进行充电。在平整(level up)电池单元200的电荷状态时，电压型控制充电方法比恒流型控制充电方法慢。也即，当使用恒流型控制充电方法对电池单元200进行充电时，用户只需要等较短时间(也即，充电时间较短)，而当使用恒压型控制充电方法对电池单元200进行充电时，用户需要等相对较长时间(也即，充电时间相对较长)。这同样让用户困惑并带来较差的体验。因此，重映射处理模块160监控电荷状态的处理后的值V_PROCESSED。一旦检测到处理后的值V_PROCESSED高于预先设定的阈值TH1，例如90％的电荷状态，重映射处理模块160将处理后的值V_PROCESSED重映射至上限(upper bound，UB)，例如，100％的电荷状态。因此，电荷状态指示系统100通过指示模块180指示电池单元200具有100％的电荷状态。
另一方面，当电池单元200接近没电状态，一旦电子系统300的硬件组件(例如，中央处理单元或图形处理器的多个核)从电池单元200吸取较多电流，电池单元200的内部阻抗的存在使突然到达系统的截止电压。系统截止电压表示用于操作电子系统300中的全部硬件组件的最小电压。如果电池单元200提供的电压低于系统截止电压，电子系统需被关闭以保护这些硬件组件。
例如，当电池单元200的电荷状态只有10％(或者更低)，此时吸收较大量的电流将导致电池单元200提供的电压到达系统截止电压。最终，电子系统300需被关闭。但是，从10％的电荷状态迅速地关闭电子系统300会使用户感觉很奇怪。因此，当重映射处理模块160检测到处理后的值V_PROCESSED低于预先设定的阈值TH2，例如10％的电荷状态(仅用于举例说明)，重映射处理模块160将处理后的值V_PROCESSED重映射至下限(lower bound，LB)，例如1％的电荷状态(仅用于举例说明)。因此，电荷状态指示系统100通过指示模块180指示电池单元200的电荷状态为1％。当电池单元200仅包括较少能量时将电荷状态指示为1％，由此当电子系统300突然被关闭时用户将不会感到奇怪。
另一个问题是，当电荷状态处于1％的时间过长用户也可会感觉奇怪。因此，电荷状态处于1％的时间长短也可调。重映射处理模块160可决定电荷状态处于1％的时长。当这个时长到期时，无论电池单元200的电荷状态为多少，电子系统300均将被通知进行关闭。
请注意，前述提及的所述预先设定的高阈值/低阈值(例如，90％/10％)，以及处理后的值V_PROCESSED被映射至的上限(例如，100％)和下限(例如，1％)仅仅是举例说明。根据本发明的多个实施例，前述的值是可调的。例如，重映射处理模块160可具有95％电荷状态的高阈值，仅当处理后的值V_PROCESSED大于95％电荷状态时，处理后的值V_PROCESSED将被重映射为100％。以及，重映射处理模块160可具有5％电荷状态的低阈值，仅当处理后的值V_PROCESSED低于5％电荷状态时，处理后的值V_PROCESSED将被重映射为1％。
当电荷状态的处理后的值V_PROCESSED低于所述高阈值TH1但高于所述低阈值TH2时，将根据比例因子(scaling factor)重映射处理后的值V_PROCESSED。也即，位于10％-90％电荷状态之间的处理后的值V_PROCESSED，将被重映射为1％-100％电荷状态区间中的一个值。根据一个实施例，假设处理后的值为X，重映射的值Y可通过下面的等式获取：
(X-TH1)/(TH1-TH2)＝(Y-LB)/(UB-LB)
重映射之后，一旦电荷状态的估计值V_EST减少为低于所述高阈值TH1或上升至高于所述低阈值TH2，电荷状态指示系统100将不会立即指示具有所述估计值V_EST的电荷状态低于或高于上述两种阈值，平滑和单调处理模块140将控制处理后的值V_PROCESSED不立即跟上所述估计值V_EST。也即，平滑和单调处理模块140根据综合考虑估计值V_EST的变化率、最大电池容量、温度，以及电池单元200的载荷/电流情况控制处理后的值V_PROCESSED平滑地跟上估计值V_EST。
图8根据本发明的一个实施例示出电荷状态指示系统100的工作流程。开始时，在步骤310，至少根据有关于电池单元200的特征测量的信息确定电池单元200的电荷状态的估计值。所述信息包括从测量电路122/222的操作中所获取的信息。另外，在步骤310还可实施补偿以精确所述估计值。当电荷状态的估计值在步骤310被确定后，流程进入步骤320，在该步骤中，平滑和单调处理模块140执行平滑和单调处理以处理所述估计值中的非正常变化，由此获得电荷状态的处理后的值，所述平滑和单调处理包括隐藏所述估计值的不一致变化和平滑掉所述估计值的突变。在步骤320之后，流程进入步骤330，在该步骤中，重映射处理模块160根据重映射阈值设置将所述电荷状态的处理后的值进行重映射，由此获得电荷状态的重映射后的值。在该步骤中，当电荷状态的处理后的值接近全充电状态，处理后的值被重映射为全电荷状态值(也即，100％)。此外，当电荷状态的处理后的值接近电荷状态为空的状态，处理后的值被重映射为下限值(也即，1％)。一旦获得所述重映射的值，流程进入步骤340，通过指示模块180指示电荷状态为所述重映射的值。
权利要求书中用以修饰元件的“第一”、“第二”等序数词的使用本身未暗示任何优先权、优先次序、各元件之间的先后次序、或所执行方法的时间次序，而仅用作标识来区分具有相同名称(具有不同序数词)的不同元件。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (26)

1.一种电荷状态指示方法，其特征在于，包括：
至少根据有关于电池单元的特征测量的信息确定所述电池单元的电荷状态的估计值；
对所述电荷状态的所述估计值执行平滑和单调处理以处理所述估计值中的非正常变化，以便产生所述电荷状态的处理后的值；
根据重映射阈值设置对所述电荷状态的所述处理后的值执行重映射，以获得所述电荷状态的重映射后的值；以及
指示所述电池单元的电荷状态为所述电荷状态的所述重映射后的值。
2.如权利要求1所述的指示方法，其特征在于，所述确定所述电荷状态的所述估计值的步骤，包括：
测量所述电池单元的电压；以及
根据所述测量得到的所述电压确定所述电荷状态的所述估计值。
3.如权利要求2所述的指示方法，其特征在于，所述确定所述电荷状态的所述估计值的步骤，还包括：
测量流经所述电池单元的电流；
整合一段时间流经所述电池单元的电流以获得电荷变化量；以及
根据所述测量得到的所述电压和所述电荷变化量确定所述电荷状态的所述估计值。
4.如权利要求1所述的指示方法，其特征在于，所述确定所述电荷状态的所述估计值的步骤，包括：
根据所述有关于所述电池单元的特征测量的信息和至少一个估计补偿确定所述电荷状态的所述估计值。
5.如权利要求4所述的指示方法，其特征在于，所述估计补偿包括电池老化补偿，电池温度补偿、电池载荷补偿、以及睡眠模式电压补偿中至少一个。
6.如权利要求1所述的指示方法，其特征在于，所述对所述电荷状态的所述估计值执行平滑和单调处理以处理所述估计值中的非正常变化，包括：
判断所述估计值中是否存在突变；以及
当检测到所述突变，控制所述处理后的值不立即跟上相对应的所述估计值。
7.如权利要求6所述的指示方法，其特征在于，所述当检测到所述突变，控制所述处理后的值不立即跟上相对应的所述估计值的步骤，包括：
根据所述估计值、所述估计值的变化率、最大电池容量、温度、以及所述电池单元的载荷/电流中至少一种，产生对应具有所述突变的所述估计值的处理后的值，以便所述处理后的值不立即跟上所述估计值。
8.如权利要求6所述的指示方法，其特征在于，所述判断所述估计值中是否存在突变的步骤，包括：
检测所述估计值的变化率是否大于预先设定的阈值，由此确定是否存在突变。
9.如权利要求1所述的指示方法，其特征在于，所述对所述电荷状态的所述估计值执行平滑和单调处理以处理所述估计值中的非正常变化，包括：
检测所述电池单元的充电状态；
当检测到所述电池单元处于放电状态，且当所述估计值表现出电荷状态增加，控制对应所述估计值的处理后的值不表现出所述电荷状态增加；
当检测到所述电池单元处于充电状态，且当所述估计值表现出电荷状态减少，控制对应所述估计值的处理后的值不表现出所述电荷状态减少。
10.如权利要求9所述的指示方法，其特征在于，控制对应所述估计值的处理后的值的步骤，包括：
在所述放电状态，当所述估计值表现出所述电荷状态增加，控制对应所述估计值的处理后的值保持不变；以及
在所述充电状态，当所述估计值表现出所述电荷状态减少，控制对应所述估计值的处理后的值保持不变。
11.如权利要求9所述的指示方法，其特征在于，控制对应所述估计值的处理后的值的步骤，包括：
在所述放电状态，当所述估计值表现出所述电荷状态增加，控制对应所述估计值的处理后的值表现出所述电荷状态减少；以及
在所述充电状态，当所述估计值表现出所述电荷状态减少，控制对应所述估计值的处理后的值表现出所述电荷状态增加。
12.如权利要求9所述的指示方法，其特征在于，所述根据重映射阈值设置对所述电荷状态的所述处理后的值执行重映射，以获得所述电荷状态的重映射后的值的步骤，包括：
当所述电荷状态的所述处理后的值中的一个大于重映射阈值设置中预先设定的高阈值，将所述处理后的值中的所述一个设置为预先设定的上限；
当所述电荷状态的所述处理后的值中的一个小于重映射阈值设置中预先设定的低阈值，将所述处理后的值中的所述一个设置为预先设定的下限；以及
当所述电荷状态的所述处理后的值中的一个位于重映射阈值设置中预先设定的高阈值和低阈值之间，将所述处理后的值中的所述一个设置为预先设定的上限和下限之间的一个值。
13.如权利要求12所述的指示方法，其特征在于，所述将所述处理后的值中的所述一个设置为预先设定的下限，包括：
确定一个时长；以及
将所述处理后的值中的所述一个设置为在所述时长内为预先设定的下限。
14.一种电荷状态指示系统，其特征在于，包括：
电荷状态估计电路，用于至少根据有关于电池单元的特征测量的信息确定所述电池单元的电荷状态的估计值；
平滑和单调处理电路，耦接于所述电荷状态估计电路，用于对所述电荷状态的所述估计值执行平滑和单调处理以处理所述估计值中的非正常变化，以便产生所述电荷状态的处理后的值；
重映射处理电路，耦接于所述平滑和单调处理电路，用于根据重映射阈值设置对所述电荷状态的所述处理后的值执行重映射，以获得所述电荷状态的重映射后的值；以及
指示电路，耦接于所述重映射处理电路，用于指示所述电池单元的电荷状态为所述电荷状态的所述重映射后的值。
15.如权利要求14所述的指示系统，其特征在于，所述电荷状态估计电路包括：
电压检测电路，耦接于所述电池单元，用于测量所述电池单元的电压；以及
估计电路，耦接于所述电压检测电路，用于根据所述测量得到的所述电压确定所述电荷状态的所述估计值。
16.如权利要求15所述的指示系统，其特征在于，所述电荷状态估计电路还包括：
电流检测电路，耦接于所述电池单元，用于测量流经所述电池单元的电流；
积分电路，耦接于所述电流检测电路，用于整合一段时间流经所述电池单元的电流以获得电荷变化量；以及
其中，所述估计电路根据所述测量得到的所述电压和所述电荷变化量确定所述电荷状态的所述估计值。
17.如权利要求14所述的指示系统，其特征在于，所述电荷状态估计电路根据所述有关于所述电池单元的特征测量的信息和所执行的至少一个估计补偿确定所述电荷状态的所述估计值。
18.如权利要求17所述的指示系统，其特征在于，所述估计补偿包括电池老化补偿，电池温度补偿、电池载荷补偿、以及睡眠模式电压补偿中至少一个。
19.如权利要求14所述的指示系统，其特征在于，所述平滑和单调处理电路判断所述估计值中是否存在突变，以及当检测到所述突变，控制所述处理后的值不立即跟上相对应的所述估计值。
20.如权利要求19所述的指示系统，其特征在于，所述平滑和单调处理电路根据所述估计值、所述估计值的变化率、最大电池容量、温度、以及所述电池单元的载荷/电流中至少一种，产生对应具有所述突变的所述估计值的处理后的值，以便所述处理后的值不立即跟上所述估计值。
21.如权利要求19所述的指示系统，其特征在于，所述平滑和单调处理电路检测所述估计值的变化率是否大于预先设定的阈值，由此确定是否存在突变。
22.如权利要求14所述的指示系统，其特征在于，所述平滑和单调处理电路检测所述电池单元的充电状态；当检测到所述电池单元处于放电状态，且当所述估计值表现出电荷状态增加，控制对应所述估计值的处理后的值不表现出所述电荷状态增加；当检测到所述电池单元处于充电状态，且当所述估计值表现出电荷状态减少，控制对应所述估计值的处理后的值不表现出所述电荷状态减少。
23.如权利要求22所述的指示系统，其特征在于，在所述放电状态，当所述估计值表现出所述电荷状态增加，所述平滑和单调处理电路控制对应所述估计值的处理后的值保持不变；以及在所述充电状态，当所述估计值表现出所述电荷状态减少，所述平滑和单调处理电路控制对应所述估计值的处理后的值保持不变。
24.如权利要求22所述的指示系统，其特征在于，在所述放电状态，当所述估计值表现出所述电荷状态增加，所述平滑和单调处理电路控制对应所述估计值的处理后的值表现出所述电荷状态减少；以及在所述充电状态，当所述估计值表现出所述电荷状态减少，所述平滑和单调处理电路控制对应所述估计值的处理后的值表现出所述电荷状态增加。
25.如权利要求14所述的指示系统，其特征在于，当所述电荷状态的所述处理后的值中的一个大于重映射阈值设置中预先设定的高阈值，所述重映射处理电路将所述处理后的值中的所述一个设置为预先设定的上限；当所述电荷状态的所述处理后的值中的一个小于重映射阈值设置中预先设定的低阈值，所述重映射处理电路将所述处理后的值中的所述一个设置为预先设定的下限；以及当所述电荷状态的所述处理后的值中的一个位于重映射阈值设置中预先设定的高阈值和低阈值之间，所述重映射处理电路将所述处理后的值中的所述一个设置为预先设定的上限和下限之间的一个值。
26.如权利要求25所述的指示系统，其特征在于，所述重映射处理电路还用于确定一个时长，以及将所述处理后的值中的所述一个设置为在所述时长内为预先设定的下限。
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