CN108072793B - 用于计算电池系统的线路电阻的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于计算电池系统的线路电阻的方法和设备。由本发明解决的一个技术问题是改善电池操作并提供更准确的电池数据。所述方法和设备可包括利用各种参数诸如已知的电阻特性、电压和电流来计算所述电池的所述线路电阻。在各种实施方案中，所述线路电阻可用于提供相对充电状态RSOC的更准确的估计。由本发明实现的一个技术效果是提供改善的电池操作和更准确的电池数据。

Description

用于计算电池系统的线路电阻的方法和设备

技术领域

本发明涉及电池管理，并且具体地讲，涉及用于计算电池系统的线路电阻的设备，用于计算电池系统的线路电阻的方法，以及对应的电池系统。

背景技术

“电池容量”是电池所存储的电荷的量度(通常以安培小时计)，并且由电池中所含的活性材料的质量确定。满充电容量表示可在某些指定条件下从电池获取的最大量的能量。然而，即使当该电池较新时，电池的实际满充电容量也可能不同于额定(理想)满充电容量。

剩余电池容量可被表示为电池的理想满充电容量的百分比。该百分比值被称为电池的相对充电状态(RSOC)。用于测量剩余电池容量的方法可利用电池的输出电压。然而，电池的输出电压受到多种因素影响。

发明内容

由本发明解决的一个技术问题是改善电池操作并提供更准确的电池数据。

在一个方面，本发明是一种用于计算具有电池的电池系统的线路电阻的设备，该设备包括：容量测量电路，该容量测量电路对电池作出响应并被配置为测量添加到电池的电荷和从电池移除的电荷；存储器单元，其中该存储器单元存储：电池的基线特性数据；和电池的额定满充电容量；逻辑单元，该逻辑单元对容量测量电路作出响应并有权访问存储器，其中该逻辑单元：根据额定满充电容量来计算电池的剩余容量；基于额定满充电容量和剩余容量来计算理想基准满容量；基于添加到电池的电荷和从电池减去的电荷来计算实际基准满容量；以及基于电池的理想基准满容量、实际基准满容量和基线特性数据来计算线路电阻。

在上述设备的一个实施方案中，容量测量电路包括：被配置为测量添加到电池的电荷的充电容量电路；以及被配置为测量从电池移除的电荷的放电容量电路。

在上述设备的一个实施方案中，基线特性包括：随温度变化的内电阻数据；和开路电压数据。

在上述设备的一个实施方案中，该设备还包括对电池的温度作出响应的温度传感器，并且其中逻辑单元对温度传感器作出响应并且基于温度来确定电池的内电阻。

在上述设备的一个实施方案中，逻辑单元还基于电池的线路电阻来计算电池的相对充电状态。

在一个方面，一种用于计算具有电池的电池系统的线路电阻的方法，包括：测量电池的温度；计算电池的理想基准满容量；计算电池的实际基准满容量；基于电池的温度来确定电池的内电阻；以及利用实际基准满容量、内电阻和理想基准满容量来计算线路电阻。

在上述方法的一个实施方案中，计算电池的实际基准满容量包括：测量电池的充电容量；以及测量电池的放电容量。

在上述方法的一个实施方案中，计算电池的理想基准满容量包括：获得电池的额定满充电容量；以及测量电池的剩余容量。

在上述方法的一个实施方案中，该方法还包括基于线路电阻来计算电池的相对充电状态。

在另一个方面，一种用于计算具有电池的电池系统的线路电阻的系统，包括：对电池作出响应的容量测量电路，该容量测量电路包括：充电容量电路，该充电容量电路包括第一计数寄存器并且被配置为测量电池的充电容量；以及放电容量电路，该放电容量电路包括第二计数寄存器并且被配置为测量电池的放电容量；对电池的输出电压作出响应的电压传感器；存储器单元，其中该存储器单元存储：电池的基线特性数据；电池的额定满充电容量；剩余容量；充电容量；以及放电容量；以及逻辑单元，该逻辑单元有权访问存储器并对电压传感器作出响应，其中该逻辑单元：根据输出电压和基线特性来计算电池的剩余容量；基于额定满充电容量和剩余容量来计算理想基准满容量；基于充电容量和放电容量来计算实际基准满容量；以及基于电池的理想基准满容量、实际基准满容量和基线特性数据来计算线路电阻。

由本发明实现的一个技术效果是提供改善的电池操作和更准确的电池数据。

附图说明

当结合以下示例性附图考虑时，可参照具体实施方式更全面地了解本发明技术。在以下附图中，通篇以类似附图标记指代各附图当中的类似元件和步骤。

图1代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的电池系统的框图；

图2代表性地示出了根据本发明技术的示例性实施方案的电量计电路的框图；

图3是根据本发明技术的示例性实施方案的存储器单元的框图；

图4是指示了根据本发明技术的示例性实施方案的电池的内电阻与温度之间的关系的曲线图；

图5是指示了根据本发明技术的示例性实施方案的电池的电压与剩余容量之间的关系的曲线图；以及

图6是根据本发明技术的示例性实施方案的用于测量电池的线路电阻的流程图。

具体实施方式

本发明技术可在功能块部件和各种处理步骤方面进行描述。这样的功能块可通过被配置为执行指定功能并且实现各种结果的任何数量的部件来实现。例如，本发明技术可采用各种温度传感器、处理单元、计算、算法等，它们可执行各种各样的功能。另外，本发明技术可结合任何数量的系统(诸如汽车系统、紧急充电系统以及用于消费电子器件和消费可穿戴设备的系统)实施，所述的这些系统仅为该技术的示例性应用。此外，本发明技术可采用用于测量电压、测量电流、测量温度等的任何数量的常规技术。

根据本发明技术的各个方面的用于测量电池的线路电阻的方法和设备可结合任何合适的电池供电的设备进行操作。例如，该设备可包括移动电话、计算机、平板电脑或相机。参见图1，在本发明技术的示例性实施方案中，用于计算电池的线路电阻的方法和设备可结合系统100诸如移动电话或其他通信系统进行操作，该系统包括电池分析电路105和电池组110。该系统可包括另外的元件，诸如显示单元112、电源稳压器电路116、系统LSI(大规模集成)电路114和操作单元113。根据各种实施方案，该系统还可包括其他元件，诸如二次电池115，以操作实时时钟电路(未示出)和/或在移动电话关闭时更新移动电话的时间。

电池组110可为用于移动电话的电源，并且可包括电池130，诸如可充电锂离子电池。在示例性实施方案中，电池130在电池130的负电极与正电极之间生成输出电压V_b。

电池组110还可包括温度传感器，其根据电池130的温度来提供信号。在本实施方案中，温度传感器包括热敏电阻器131，其生成与电池130的温度相对应的电压V_t。然而，温度传感器可包括用于生成与电池130的温度相对应的信号的任何适当的传感器或其他设备或系统。电池组110还可包括保护集成电路125，以保护电池130免受过充电、过放电和过电流的影响。电池组110还可包括任何其他适当的部件，诸如连接点、导线、电路元件、集成电路等。

在示例性实施方案中，在电池130的负极侧电极与正极侧电极之间生成的电压被称为电池130的输出电压V_b。电池130表现出内电阻。线路电阻可包括附加电阻，其位于与电池130相关联的电源系统中，诸如在将电池130连接到该系统中的其他元件的导线中及在与电源系统相关联的其他部件中。

显示单元112显示与系统100相关的信息。显示单元112可包括用于特定应用和/或环境的任何适当的显示器，例如移动电话中所提供的用以显示字符、图像等的常规显示器，诸如液晶面板。

操作单元113为用户提供控制该设备的接口，并且可包括用于特定设备或应用的任何合适的控制接口。例如，操作单元113可包括用以操作移动电话的各种类型的一个或多个按钮，诸如拨号键、电源键等(未示出)，并且可根据小键盘的操作来输出控制信号CONT。例如，如果用户操纵操作单元113中的电源键以启动移动电话，则从操作单元113输出控制信号CONT以启动移动电话。操作单元113可包括有利于用户控制的任何适当的接口，诸如常规小键盘、触摸屏、语音识别系统和/或注视操作式输入系统。

系统LSI电路114执行设备的通信功能。LSI电路114可包括用于特定设备或应用的任何合适的系统，诸如移动电话通信电路、可编程逻辑设备、存储器设备等。在本实施方案中，LSI电路114包括大规模集成电路以实现各种功能，例如移动电话中的通信。

在各种实施方案中，系统100还可包括电源稳压器电路116，以生成用于对设备的各种元件供电的一个或多个电源电压。例如，电源稳压器电路116可能能够基于电池130的输出电压V_b和/或来自外部电源的电力来操作LSI电路114和其他系统元件。电源稳压器电路116可包括用于对各种元件提供适当电压的常规电源稳压系统。

电量计电路120接收各种输入，计算电池130与电量计电路120之间的线路电阻，并且存储线路电阻以供以后使用。电量计电路120可接收对应于相关标准的信号，诸如来自温度传感器131的温度信号、电池容量数据和来自电池130的电压信号，以及诸如来自操作单元113和/或微型计算机122的控制信号。电量计120可通过检测输出电压V_b，从而用作电压传感器。电量计电路120还可生成信号，诸如对应于电池130的容量的信号。

电量计电路120可以以任何合适的方式实施，诸如以大规模集成(LSI)电路的形式实施。例如，参见图2，电量计电路120的一个实施方案可包括逻辑单元215和存储器210。电量计电路120还可包括选择器200、模数转换器205和接口(IF)电路220。在一个实施方案中，选择器200可包括电路，以基于来自逻辑单元215的指令来选择要向模数转换器205提供的输出电压V_b或电压V_t。

模数转换器205可包括电路，以将信号(诸如从选择器200输出的输出电压V_b和热敏电阻器电压V_t)转换成数字电压值。模数转换器205可包括任何适当的模拟-数字架构，并且可基于特定应用来选择。IF电路220可包括电路，以在逻辑单元215与其他系统诸如操作单元113、电源稳压器电路116和微型计算机122之间交换各种数据。IF电路220还可有利于例如经由信号EN_CC来对恒定电流电路250进行控制。

电量计电路120还可包括容量测量电路225以例如通过以下方式测量电池130的充电容量和放电容量：测量和/或以其他方式跟踪在一段时间内的充电和放电状态期间添加到电池或从电池减去(即，移除)的电荷量(例如，以毫安小时为单位测量)。容量测量电路225可包括任何合适的电路，以便测量和/或跟踪在任何给定时间添加到电池和/或从电池减去的电荷量，或以其他方式确定电池130的充电容量和/或放电容量。在本实施方案中，容量测量电路225对电池130作出响应，使得其可直接或间接连接到电池130。

容量测量电路225可利用各种感测技术来检测和/或测量电池电流I_DD。例如，在各种实施方案中，容量测量电路225可包括常规库伦计数器，该常规库伦计数器被配置为根据电池电流来检测电池的充电和放电操作并测量因充电和放电操作所产生的电荷。在其他实施方案中，容量测量电路225可监测充电和放电操作，并且根据2014年3月4日发布的授予Yamada等人的美国专利8,664,919中所公开的方法来测量所添加和所减去的电荷。

容量测量电路225可结合存储器210进行操作，以在电池充电和放电时跟踪电池130的所添加和所减去的电荷。例如，容量测量电路225可耦合到一个或多个计数寄存器，以在电池充电时测量所添加的电荷，并且在电池放电时测量所减去的电荷。例如，一个计数寄存器可测量和跟踪添加到电池130的电荷量，其中存储于计数寄存器中的值可被称为充电容量Q3。另一个计数寄存器可测量和跟踪从电池130减去的电荷量，其中存储于计数寄存器中的值可被称为放电容量Q4。

逻辑单元215可控制电量计电路120，并且通过执行存储于存储器210中的各种程序来实现各种功能。在各种实施方案中，逻辑单元215可执行各种计算，诸如计算线路电阻R_线路、执行决策功能和/或传输各种控制功能。逻辑单元215还可接收与所测量的数据以及存储于存储器210中的参考数据相关的信息。逻辑单元215可包括任何合适的硬件和/或软件以执行相关功能。

逻辑单元215可对容量测量电路225作出响应，例如经由两者之间的直接或间接通信。逻辑单元215还可有权访问存储器210。在各种实施方案中，逻辑单元215可根据额定满充电容量来确定电池的剩余容量，并且基于额定满充电容量和剩余容量来确定理想基准满容量。逻辑单元215还可基于充电容量和放电容量来确定实际基准满容量，并且基于电池的理想基准满容量、实际基准满容量和基线特性数据来确定线路电阻。

在示例性实施方案中，逻辑单元215可使用常规技术，利用诸如输出电压V_b的信息来确定电池130的相对充电状态(RSOC)。RSOC一般被表示为百分比，并且反映电池的剩余容量。

逻辑单元215可根据所测量的RSOC和理想满充电容量来计算理想基准满容量Q1的定量值。理想基准满容量Q1表示电池130充满电所需的理想(理论)电荷量。

可通过以下方式实现理想基准满容量Q1的定量值：将理想满充电容量乘以RSOC，得到剩余容量的定量值，然后从理想满充电容量减去剩余容量。例如，如果理想满充电容量为1000mAh并且所测量的RSOC为40％，则剩余容量为400mAh，并且理想基准满容量Q1等于600mAh。

逻辑单元215可计算实际基准满容量Q2。实际基准满容量Q2表示电池130充满电所需的实际电荷量。逻辑单元215可从存储器获得充电容量Q3和放电容量Q4，并且通过从充电容量Q3减去放电容量Q4来计算实际基准满容量Q2(即，Q2＝Q3-Q4)。

逻辑单元215可计算实际基准满容量Q2与理想基准满容量Q1之间的变化：

ΔQ＝Q2-Q1 (方程1)。

一般来讲，电荷Q可被表示为：

Q＝I×时间，

其中I是以安培为单位测量的电流(例如，I_DD)，时间是以秒为单位测量的，并且Q是以A*s(安培秒)或mAh(毫安小时)为单位测量的电荷。

因此，理想基准满容量Q1可被表示为：

Q1＝I×时间 (方程2)，

其中I＝V1/R，并且实际基准满容量Q2被表示为：

Q2＝I’×时间 (方程3)，

其中I’＝V2/R并且其中R为总电阻。因此，方程1可被改写为：

然而，在实际情况下，总电阻R是电池130的内电阻R_int和线路电阻R_线路的组合。因此，可调整方程4以考虑线路电阻R_线路。

下列表达式表示在唯一考虑的电阻是内电阻R_int(R＝R_int)的理想情况下的电压，以及在考虑内电阻R_int和线路电阻R_线路两者(R＝R_int+R_线路)的实际情况下的电压：

V1＝I×R_int (方程5，理想情况)，

其中V1是理想电压，I是电流(例如，I_DD)，并且R_int是内电阻；以及

V2＝I×(R_int+R_线路) (方程6，实际情况)，

其中V2是实际电压，I是电流(例如，I_DD)，R_int是内电阻，并且R_线路是线路电阻。因此，为了考虑线路电阻R_线路，可通过分别将方程5和6中的V1和V2代入方程4来改写方程4：

通过化简方程7并对线路电阻R_线路求解，可将线路电阻R_线路表示为：

逻辑单元215可根据方程8，利用内电阻R_int、理想基准满容量Q1和容量变化ΔQ的值来计算线路电阻R_线路。逻辑单元215随后可将线路电阻R_线路数据传输到存储器210，其中存储器210可存储该数据以供以后使用。例如，逻辑单元215可利用线路电阻R_线路数据来重新计算RSOC。

参见图3，在各种实施方案中，存储器210可包括电路以存储由逻辑单元215执行的程序和各种类型的数据。在示例性实施方案中，存储器210可包括ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)。存储器210的存储区域可包括程序存储单元300，以存储用以操作逻辑单元215的各种程序。

在示例性实施方案中，存储器210可包括用以存储电池数据的各种寄存器。例如，存储器210可包括用以存储第一容量值(例如，理想基准满容量Q1)的第一寄存器305、用以存储第二容量值(例如，实际满充电容量Q2)的第二寄存器310、用以存储第三容量值(例如，充电容量Q3)的第三寄存器315以及用以存储第四容量值(例如，放电容量Q4)的第四寄存器320。各种寄存器可被配置为常规计数寄存器，以递增和/或递减其内容并且同时存储数据。例如，第三寄存器315可被配置为计数寄存器，以跟踪在充电状态期间添加到电池的电荷量(例如，以毫安小时为单位测量)，而第四寄存器320也可被配置为计数寄存器，以跟踪在放电状态期间从电池移除的电荷量。

存储器210还可包括电池130的基线特性，诸如电池130的理想(即，额定)满充电容量(FCC)和基线内电阻特性。例如，存储器210可包括含有与新电池130的理想FCC值相关的数据的FCC数据存储单元325。存储器210还可包括用以存储RSOC的剩余容量数据存储单元350。

在示例性实施方案中，存储器210可包括线路电阻存储单元330和内电阻数据存储单元345。线路电阻存储单元330可存储所计算的线路电阻R_线路，并且内电阻数据存储单元345可存储指示电池130的基线内电阻R_int(诸如以mΩ为单位)与温度T(诸如以摄氏度为单位)之间的关系的数据。基线内电阻R_int与温度数据之间的关系可涉及新电池数据。例如，并且参见图4，内电阻R_int和温度数据可转换为查找表。一般来讲，当温度T降低时，内电阻R_int增加。

在示例性实施方案中，参见图5，存储器210可包括电压-RSOC数据存储单元340，以存储描述输出电压V_b与RSOC之间的关系的数据。该数据能够以任何合适的方式存储和/或计算，诸如以查找表的形式存储和/或计算。电压-RSOC数据存储单元340可存储指定温度(例如20摄氏度)下的开路电压(OCV)特性。当绘制成图时，OCV特性可称为OCV曲线。OCV曲线(特性)可用于确定电池130的RSOC。例如，假定在特定输出电压V_b下，可根据OCV曲线上对应于特定输出电压V_b的点来确定电池130的RSOC。

可利用多个变量来测量电池老化时的电池容量，诸如电池130的温度、内电阻、电池与电量计电路120之间的线路电阻、电池的电流、电压和RSOC。可在安装电池组110和电量计电路120之前测量线路电阻，但线路电阻在各设备之间有所不同，这就需要独立地测量线路电阻值并将其存储于诸如存储器210中。此外，如果电池组被更换，则线路电阻会改变，因为由保护IC 125而产生的电阻不同。

在本实施方案中，线路电阻R_线路可包括将电池连接到电量计电路120的导线中的电阻以及保护IC 125的电阻。因此，考虑线路电阻R_线路可提供电池容量的更准确的测量。

参见图1至6，在操作中，电量计电路120可执行各种计算和各种测量，以计算电池130到电量计电路120的线路电阻R_线路。在各种实施方案中，电量计电路120可测量电池130的充电和放电的量，计算电池130的实际基准满容量Q2，并且基于电池130的内电阻R_int、实际基准满容量Q2和理想基准满容量Q1来计算线路电阻R_线路。

在示例性实施方案中，电量计电路120可首先获得RSOC值。可利用任何适当的方法来计算RSOC值，诸如通过测量输出电压V_b并且利用描述存储于电压-RSOC数据存储单元340中的电压与RSOC之间的关系的数据来计算(600)。RSOC值可存储于存储器210中。

电量计电路120可检索电池130的温度以获得内电阻R_int(605)。例如，电量计电路120可从温度传感器例如经由热敏电阻器131获得温度数据。电量计电路120随后可利用温度数据和来自电阻-温度数据存储单元345的数据来确定电池130的内电阻R_int。

电量计电路120可利用存储于存储器210中的电池特性来计算理想基准满容量Q1(610)。例如，电量计电路120可从存储器120提取理想FCC数据和RSOC。电量计电路120随后可诸如根据以上描述来计算理想基准满容量Q1，从而确定使电池130达到满充电所需的理论电荷量。

电量计电路120可进一步计算实际基准满容量Q2，该实际基准满容量可基于在电池130安装于系统100中并经历充电和放电时电池容量的测量。能够以任何合适的方式测量或另行确定实际基准满容量Q2(625)。例如，在本实施方案中，电量计电路120测量电池130的充电容量Q3(615)和放电容量Q4(620)。例如，电量计电路120可根据上述方法测量充电容量Q3和放电容量Q4。电量计电路120可将所测量的值存储于存储器210中。

电量计电路120随后可计算实际基准满容量Q2与理想基准满容量Q1之间的差分容量ΔQ(即，ΔQ＝Q2-Q1)(630)。

电量计电路120随后可根据上述方程8，基于差分容量ΔQ、基线内电阻R_int特性和理想容量Q1来计算线路电阻R_线路。电量计电路120可将线路电阻R_线路值存储于存储器210中(640)。根据各种实施方案，线路电阻R_线路值可仅测量一次，诸如刚好在电池组110安装在系统100中之后测量。

在各种实施方案中，电量计电路120可利用线路电阻R_线路数据来计算电池系统100的总电阻R_总，其中总电阻R_总可包括电池的内电阻R_int和线路电阻R_线路。电量计电路120可利用总电阻R_总来计算更新的、更准确的RSOC(645)。更新的RSOC可向用户显示，例如显示于显示单元112上。

根据一个实施方案，一种用于计算具有电池的电池系统的线路电阻的设备，包括：容量测量电路，该容量测量电路对电池作出响应并被配置为测量添加到电池的电荷和从电池移除的电荷；存储器单元，其中该存储器单元存储：电池的基线特性数据和电池的额定满充电容量；逻辑单元，该逻辑单元对容量测量电路作出响应并有权访问存储器，其中该逻辑单元：根据额定满充电容量来计算电池的剩余容量；基于额定满充电容量和剩余容量来计算理想基准满容量；基于添加到电池的电荷和从电池减去的电荷来计算实际基准满容量；以及基于电池的理想基准满容量、实际基准满容量和基线特性数据来计算线路电阻。

根据一个实施方案，该容量测量电路包括：被配置为测量添加到电池的电荷的充电容量电路；以及被配置为测量从电池移除的电荷的放电容量电路。

根据一个实施方案，该基线特性包括：随温度变化的内电阻数据；和开路电压数据。

根据一个实施方案，该装置还包括对电池的温度作出响应的温度传感器，并且其中逻辑单元对温度传感器作出响应并基于温度来确定电池的内电阻。

根据一个实施方案，逻辑单元还基于电池的线路电阻来计算电池的相对充电状态。

根据一个实施方案，逻辑单元还利用电池的输出电压和电池的开路电压数据来计算电池的相对充电状态。

根据一个实施方案，逻辑单元还基于电池的输出电压来计算剩余容量。

根据一个实施方案，容量测量电路包括用以测量添加到电池的电荷的第一计数寄存器，以及用以测量从电池移除的电荷的第二计数寄存器。

根据一种方法，一种用于计算具有电池的电池系统的线路电阻的方法，包括：测量电池的温度；计算电池的理想基准满容量；计算电池的实际基准满容量；基于电池的温度来确定电池的内电阻；以及利用实际基准满容量、内电阻和理想基准满容量来计算线路电阻。

根据一种方法，计算电池的实际基准满容量包括：测量电池的充电容量；以及测量电池的放电容量。

根据一种方法，计算电池的理想基准满容量包括：获得电池的额定满充电容量；以及测量电池的剩余容量。

根据一种方法，测量电池的剩余容量包括测量输出电压。

根据一种方法，该方法还包括测量电池的输出电压并且基于开路电压数据来确定相对充电状态。

根据一种方法，该方法还包括基于线路电阻来计算电池的相对充电状态。

根据一种方法，该方法还包括计算电池系统的总电阻，其中总电阻等于电池的内电阻加上线路电阻。

根据一个实施方案，一种用于计算具有电池的电池系统的线路电阻的系统，包括：对电池作出响应的容量测量电路，该容量测量电路包括：充电容量电路，该充电容量电路包括第一计数寄存器并被配置为测量电池的充电容量；以及放电容量电路，该放电容量电路包括第二计数寄存器并被配置为测量电池的放电容量；对电池的输出电压作出响应的电压传感器；存储器单元，其中该存储器单元存储：电池的基线特性数据；电池的额定满充电容量；剩余容量；充电容量；以及放电容量；以及逻辑单元，该逻辑单元有权访问存储器并对电压传感器作出响应，其中该逻辑单元：根据输出电压和基线特性来计算电池的剩余容量；基于额定满充电容量和剩余容量来计算理想基准满容量；基于充电容量和放电容量来计算实际基准满容量；以及基于电池的理想基准满容量、实际基准满容量和基线特性数据来计算线路电阻。

根据一个实施方案，基线特性包括：随温度变化的内电阻数据；和开路电压数据。

根据一个实施方案，该系统还包括对电池的温度作出响应的温度传感器，并且其中逻辑单元对温度传感器作出响应并且基于温度来确定电池的内电阻。

根据一个实施方案，逻辑单元还基于电池的线路电阻和电池的开路电压特性来计算电池的相对充电状态。

根据一个实施方案，逻辑单元还计算电池系统的总电阻，其中总电阻等于电池的内电阻加上线路电阻。

在上述描述中，已结合具体示例性实施方案描述了所述技术。所示和所述具体实施方式用于展示所述技术及其最佳模式，而不旨在以任何方式另外限制本发明技术的范围。实际上，为简洁起见，方法和系统100的常规制造、连接、制备和其他功能方面可能未详细描述。此外，多张图中示出的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或步骤。在实际系统中可存在多个另选的或另外的功能关系或物理连接。

已结合具体示例性实施方案描述了所述技术。然而，可在不脱离本发明技术的范围的情况下作出各种修改和变化。以示例性而非限制性方式考虑说明和附图，并且所有此类修改旨在包括在本发明技术的范围内。因此，应通过所述的一般实施方案及其在法律意义上的等同形式，而不是仅通过上述具体例子确定所述技术的范围。例如，除非另外明确说明，否则可以任何顺序执行任何方法或工艺实施方案中列举的步骤，并且这些步骤不限于具体示例中提供的明确顺序。另外，任何装置实施方案中列举的组件和/或元件可以多种排列组装或者以其他方式进行操作配置，以产生与本发明技术基本上相同的结果，因此不限于具体例子中阐述的具体配置。

上文已经针对具体实施方案描述了有益效果、其他优点和问题解决方案。然而，任何有益效果、优点、问题解决方案或者可使任何具体有益效果、优点或解决方案出现或变得更明显的任何要素都不应被解释为关键、所需或必要特征或组成部分。

术语“包含”、“包括”或其任何变型形式旨在提及非排他性的包括，使得包括一系列要素的工艺、方法、制品、组合物或装置不仅仅包括这些列举的要素，而且还可包括未明确列出的或此类工艺、方法、制品、组合物或装置固有的其他要素。除了未具体引用的那些，本发明技术的实施所用的上述结构、布置、应用、比例、元件、材料或组件的其他组合和/或修改可在不脱离其一般原理的情况下变化或以其他方式特别适于具体环境、制造规范、设计参数或其他操作要求。

上文已结合示例性实施方案描述了本发明技术。然而，可在不脱离本发明技术的范围的情况下对示例性实施方案作出变化和修改。这些和其他变化或修改旨在包括在本发明技术的范围内，如以下权利要求所述。

Claims (10)

1.一种用于计算具有电池的电池系统的线路电阻的设备，其特征在于包括：

容量测量电路，所述容量测量电路对所述电池作出响应并被配置为测量添加到所述电池的电荷和从所述电池移除的电荷；

存储器单元，其中所述存储器单元存储：

所述电池的基线特性数据；和

所述电池的额定满充电容量；

逻辑单元，所述逻辑单元对所述容量测量电路作出响应并有权访问所述存储器单元，其中所述逻辑单元：

根据所述额定满充电容量来计算所述电池的剩余容量；

基于所述额定满充电容量和所述剩余容量来计算理想基准满容量；

基于添加到所述电池的所述电荷和从所述电池移除的所述电荷来计算实际基准满容量；以及

基于所述电池的所述理想基准满容量、所述实际基准满容量和所述基线特性数据来计算所述线路电阻。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述容量测量电路的特征在于包括：

被配置为测量添加到所述电池的所述电荷的充电容量电路；和

被配置为测量从所述电池移除的所述电荷的放电容量电路。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述基线特性数据的特征在于包括：

随温度变化的内电阻数据；和

开路电压数据。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征还在于包括对所述电池的温度作出响应的温度传感器，并且其中所述逻辑单元：

对所述温度传感器作出响应；以及

基于所述温度来确定所述电池的内电阻。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述逻辑单元还基于所述电池的所述线路电阻来计算所述电池的相对充电状态。

6.一种用于计算具有电池的电池系统的线路电阻的方法，其特征在于包括：

测量所述电池的温度；

计算所述电池的理想基准满容量；

计算所述电池的实际基准满容量；

基于所述电池的所述温度来确定所述电池的内电阻；以及

利用所述实际基准满容量、所述内电阻和所述理想基准满容量来计算所述线路电阻。

7.根据权利要求6所述的方法，其中计算所述电池的所述实际基准满容量的特征在于包括：

测量所述电池的充电容量；以及

测量所述电池的放电容量。

8.根据权利要求6所述的方法，其中计算所述电池的所述理想基准满容量的特征在于包括：

获得所述电池的额定满充电容量；以及

测量所述电池的剩余容量。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征还在于包括基于所述线路电阻来计算所述电池的相对充电状态。

10.一种用于计算具有电池的电池系统的线路电阻的系统，其特征在于包括：

对所述电池作出响应的容量测量电路，所述容量测量电路包括：

充电容量电路，所述充电容量电路包括第一计数寄存器并被配置为测量所述电池的充电容量；和

放电容量电路，所述放电容量电路包括第二计数寄存器并被配置为测量所述电池的放电容量；

对所述电池的输出电压作出响应的电压传感器；

存储器单元，其中所述存储器单元存储：

所述电池的基线特性数据；

所述电池的额定满充电容量；

剩余容量；

所述充电容量；和

所述放电容量；和

逻辑单元，所述逻辑单元有权访问所述存储器单元并对所述电压传感器作出响应，其中所述逻辑单元：

根据所述输出电压和所述基线特性数据来计算所述电池的所述剩余容量；

基于所述额定满充电容量和所述剩余容量来计算理想基准满容量；

基于所述充电容量和所述放电容量来计算实际基准满容量；以及

基于所述电池的所述理想基准满容量、所述实际基准满容量和所述基线特性数据来计算线路电阻。

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