CN108107367A - 用于确定电池的剩余容量的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于确定电池的剩余容量的方法和装置。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。所述方法和装置可包括采用各种参数，例如内部电阻、温度和老化特性，来计算电池的剩余容量。根据各实施例，电池的内部电阻和温度被周期性测量。根据各实施例，每次当测量到新的内部电阻时，该新的内部电阻作为计算电池剩余容量的新基准。通过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

用于确定电池的剩余容量的方法和装置
技术领域
本发明涉及电池管理，并且具体地，涉及用于确定电池的剩余容量的装置和方法，以及对应的电池监测系统。
背景技术
“电池容量”是由电池存储的电量的量度(通常以安培小时计)，并且由电池中包含的活性材料的质量确定。本发明电池容量(即，相对充电状态)也可表示为电池的最大容量的百分比。最大电池容量表示在某些指定条件下可从电池中提取的能量的最大量。然而，电池的实际能量存储能力可显著不同于“标称”额定容量。
电池容量部分地取决于电池的寿命。随着电池老化，电池的内部电阻增加，从而影响电池容量。
充电/放电速率也会影响额定电池容量。如果电池被非常快速地放电(即，放电电流高)，则可从电池中提取的能量的量减少并且电池容量较低。这是因为用于反应的必要部件没有足够的时间来移动到其必要的位置。总反应物中仅有一部分转换为其他形式，并且因此降低可用的能量。作为另外一种选择，当电池使用低电流以非常慢的速率放电时，可以从电池提取更多的能量，并且电池容量较高。
电池的温度直接影响电池的内部电阻以及可从其中提取的能量。相比于较低温度，在较高温度下，电池容量通常更高。
用于测量电池容量的常规方法易于出错，因为它们需要已知的起始点。常规方法也不考虑老化如何影响电池随时间推移的内部电阻，以及因此影响其保持电量的能力。
发明内容
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，本发明是用于确定电池的剩余容量的电路，其包括：对电池的温度进行响应的温度传感器；对电池的电流进行响应的电流传感器；对电池的输出电压进行响应的电压传感器；存储器设备，其中存储器设备存储：指示电池的输出电压、电池的剩余容量与电池的电流之间的关系的剩余容量数据；以及指示电池的内部电阻与电池的温度之间的关系的内部电阻数据；以及对温度传感器、电流传感器和电压传感器进行响应并且具有对存储器设备的访问权的逻辑单元，其中逻辑单元被配置为：基于电池的温度计算电池的内部电阻；基于内部电阻计算调整的输出电压；并且基于调整的输出电压和剩余容量数据计算电池的剩余容量。
根据上述电路的一个实施方案，电路还包括开关元件，该开关元件耦接到电池以禁用电池的充电和放电操作中的一者。
根据上述电路的一个实施方案，电流传感器测量电池的电流，并且逻辑单元使用电池的输出电压和所测量电流来建立电池的基线内部电阻。
根据上述电路的一个实施方案，温度传感器测量电池的基线温度。
根据上述电路的一个实施方案，逻辑单元使用基线内部电阻、内部电阻数据和基线温度来建立老化特性。
通过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，可通过参照具体实施方式而得到对本发明技术的更完整理解。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是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是根据本发明技术的示例性实施方案的电量计的框图；
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是示出根据本发明技术的示例性实施方案的电池的电压、电流和剩余容量之间的关系的图；
图5是示出根据本发明技术的示例性实施方案的电阻和温度之间的关系的图；并且
图6是根据本发明技术的示例性实施方案的用于确定电池的剩余容量的流程图。
具体实施方式
本发明技术可在功能块部件和各种加工步骤方面进行描述。此类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，它们可执行各种功能。此外，本发明技术可结合任何数量的系统(诸如，消费电子器件中采用的系统、汽车系统、消费者可穿戴设备、应急充电系统等)实施，并且所述的系统仅为该技术的示例性应用。另外，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剩余容量的方法和装置可结合任何合适的电池供电的装置进行操作。例如，装置可包括蜂窝电话、计算机、平板电脑或照相机。例如，参见图1，用于测量电池的剩余容量的方法和装置的示例性实施方案可结合包括电池容量单元105和电池组110的系统(诸如，蜂窝电话或其他通信系统)进行操作。系统还可包括附加元件，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，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)并且/或者在蜂窝电话关断时更新蜂窝电话的时间。
电池组110可以是蜂窝电话的电源，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的负电极和正电极之间生成输出电压Vb。
电池组110还可包括温度传感器，该温度传感器根据电池130的温度提供信号。在本发明实施方案中，温度传感器包括热敏电阻器131，该热敏电阻器生成对应于电池130的温度的电压Vt。然而，温度传感器可包括用于生成对应于电池130的温度的信号的任何适当的传感器或其他设备或系统。
显示单元112显示关于设备的信息。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，例如设置在蜂窝电话中以显示字符、图像等的常规显示器，诸如液晶面板。
操作单元113提供用于使用户控制设备的接口，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可包括具有各种类型的一个或多个按钮的小键盘，诸如拨号键、电源键等(未示出)，以根据例如小键盘的操作来操作蜂窝电话，以及输出控制数据CONT。例如，如果用户操纵操作单元113中的电源键，以便启动蜂窝电话，例如从操作单元113输出用以启动蜂窝电话的控制信号CONT。操作单元113可包括用于促进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/或注视操作的输入系统。
系统LSI电路114执行设备的通信功能。系统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。在本发明实施方案中，系统LSI电路114包括大规模集成电路，以实现各种功能，例如蜂窝电话中的通信。
电源稳压器电路116可生成用于为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可能够基于电池130的输出电压Vb和/或来自外部电源的电力为系统LSI电路114和其他系统元件供电。电源稳压器电路116可包括用于为各种元件提供适当电压和电流的常规电源稳压系统。
系统还可包括用于对电池130进行充电或放电的连接件。可以任何合适的方式控制充电和放电功能，诸如使用第二开关和第三开关SW2,SW3来控制电池130的充电或放电操作。当第二开关SW2闭合并且第三开关SW3打开时，电池130正在放电并且向系统提供电力。当第二开关SW2打开并且第三开关SW3闭合时，电池130正在充电。两个开关SW2、SW3均可打开以停止充电和放电操作。
电池容量单元105生成指示电池的剩余寿命的信号。电池容量单元105可计算电池的剩余寿命并且诸如经由显示器或可听信号提供信息，并且可包括用于计算电池的剩余寿命并向用户提供信息的任何合适的元件。例如，本发明电池容量单元105包括微型计算机122、驱动电路123、第三电源电路121和电量计120。
微型计算机122可诸如基于来自操作单元113的控制信号CONT来控制蜂窝电话，并且可包括任何适当的系统，诸如常规控制器或处理器。另外，微型计算机122可将从电量计120输出的数据DO传送到被配置为驱动显示单元112的驱动电路123。驱动电路123可驱动显示单元112，使得电池130的剩余容量、温度等可基于来自微型计算机122的数据DO显示在显示单元112上。
第三电源电路121可生成用以操作电量计120的电源电压，例如由二次电池115生成。在各种实施方案中，系统还可包括定时单元(未示出)以根据预定的定时周期来操作各种电路。
电量计120可计算电池130的剩余寿命，并且生成对应的DO信号。例如，DO信号可表示电池130的剩余容量与电池130的总有效容量的比率(以下称为相对充电状态(RSOC))。电量计120可包括任何适当的元件来计算电池130的RSOC。在本发明实施方案中，电量计120可基于影响电池130寿命的各种因素来计算电池130的RSOC。例如，电量计120可接收关于电池130的当前温度和充电/放电状态的数据。电量计120可基于接收的数据和计算的电池130的内部电阻来计算RSOC。
在本发明示例性实施方案中，电量计120可测量电池130的第一电流IDD。电量计120也可测量电池130输出电压Vb以获得第一输出电压Vb1。
电量计120还可测量电池130的通过感测电路(诸如，可切换感测电路125)的第二电流Ib。在本发明实施方案中，电量计120通过打开开关SW2、SW3并且闭合开关SW1来停止充电/放电操作。电量计120可测量通过可切换感测电路125的第二电流Ib。
电量计120可建立基线内部电阻Rint_基线。电量计120还可例如经由热敏电阻器131建立基线温度。
电量计120可使用基线温度T基线_N和基线内部电阻Rint_基线，连同存储的数据来确定电池130的老化特性。电量计120还可使用第一电流IDD和内部电阻Rint来根据内部电阻Rint和第一电流IDD计算调整的输出电压Vb_adj。
电量计120可使用存储的数据来确定电池的RSOC。例如，电量计120可根据包含在预定查找表中的数据来将调整的输出电压Vb_adj与对应的RSOC匹配。电量计120然后可向显示单元112提供对应的RSOC值以供显示，诸如以百分比的形式。
例如，参见图2，电量计120可包括存储器210、逻辑单元215和电流传感器225。电量计120还可包括选择器200、模数转换器205、以及接口(IF)电路220。选择器200可包括电路以基于来自逻辑单元210的指令来选择待输出到模数转换器205的信号，诸如输出电压Vb或热敏电阻器电压Vt。
模数转换器205可将从选择器200输出的输出电压Vb和/或热敏电阻器电压Vt转换成数字电压值DAT。模数转换器205可包括任何适当的模拟数字架构，并且可以基于特定应用来选择。IF电路220可包括用以在逻辑单元215和操作单元113，电源稳压器电路116，和微型计算机122之间交换各种数据的电路。IF电路220还可传送信号以操作第一开关SW1、第二开关SW2和第三开关SW3。
电流传感器225可测量系统中的各种电流。在示例性实施方案中，电流传感器225测量通过电池130的第一电流IDD和第二电流Ib。每个电流IDD、Ib可在各种时间处并且以不同时间间隔测量。电流传感器225可基于电流IDD的值来检测电池130正在充电还是放电。例如，如果电池130正在放电，则电流IDD可具有负值，并且如果电池正在充电，则电流IDD可具有正值。
可切换感测电路125可用于选择性地测量来自电池130的第一电流Ib，诸如当电池130既不充电也不放电时。可切换感测电路125可包括用于选择性激活的第一开关SW1和电阻器R1。可切换感测电路125可耦接在电池130和电池容量单元105之间。
逻辑单元215可通过执行存储在存储器210中的各种程序来控制电量计120并实现各种功能。例如，逻辑单元215可进行各种计算，诸如计算两个值的乘积。逻辑单元215还可接收关于电池130的第一测量电流和第二测量电流IDD,Ib以及充电/放电状态的信息，以及存储在存储器210中的数据。
参见图3，存储器210可包括用以存储待由逻辑单元215执行的程序和各种类型的数据的电路。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的存储区域可设置有程序存储单元300，该程序存储单元用以存储用以操作逻辑单元215的程序；用以存储数据的查找表305，逻辑单元215需要该数据来计算电池130的剩余容量；用以存储指示电压和温度之间的关系的数据(诸如查找表)的温度-电压数据存储单元335；用以存储指示内部电阻和温度之间的关系的数据(诸如查找表)的电阻-温度数据存储单元310；以及用以存储电池130的电流IDD的值和充电/放电状态的电流数据存储单元320。
参见图4，查找表305可包括描述输出电压Vb和RSOC之间的关系的数据。查找表305可包括在指定温度例如20摄氏度下的开路电压(OCV)特性。当绘制成图时，OCV特性可被称为OCV曲线。OCV曲线(特性)可用作用以测量电池130的剩余容量的起始点。例如，在给定特定输出电压Vb的情况下，如果电池130正在充电，则可以向上调整OCV曲线，或者如果电池130正在放电，则可以向下调整OCV曲线。曲线被上调或下调的量取决于电流IDD的大小。
温度-电压数据存储单元335还可包括指示热敏电阻器电压Vt和温度之间的关系的数据。例如，温度-电压数据可被转换为查找表。
电阻-温度数据存储单元310可包括指示电池的内部电阻Rint(mΩ)和温度T之间的关系的数据。例如，参见图5，数据可反映电阻如何随温度和电池寿命而变化。例如，电阻-温度数据(诸如图5所示的数据)可被转换为查找表。通常，随着电池130老化(恶化)，电阻在所有温度下增加。
存储器210还可包括用以存储RSOC数据的剩余容量数据存储单元330，该数据例如指示电池130的剩余容量与电池130的总有效容量的比率。
存储器210还可包括用以存储最近测量的内部电阻Rint的测量电阻存储单元325，以及用以存储最近测量的温度T的所测量温度存储单元345。内部电阻Rint和温度的值可定期地更新。例如，内部电阻Rint值可每六个月更新一次，并且温度T值可以每分钟更新多次。
例如，参见图1至6，在操作中，电量计120可基于各种因素(诸如电池130的温度、电池130的内部电阻Rint、以及电池130的充电/放电状态)来计算电池130的RSOC。电量计120可定期地更新电池130的内部电阻Rint的值，例如每年一次或每六个月一次的定时频率。然而，电量计120可几乎连续地更新温度信息，例如每10秒的定时频率。根据各种实施方案，电量计120可使用最近测量的内部电阻Rint作为用于计算RSOC的基线。
在示例性实施方案中，电流传感器225测量电池130的第一电流IDD(600)以确定数值并确定电池130正在充电还是放电，这可由第一电流IDD流动的方向确定。
输出电压Vb也被测量以获得第一输出电压Vb1(605)。例如，选择器200可接收电池130的输出电压Vb，并且经由模数转换器205将电压转换成数字值。表示输出电压Vb的数字值可被传送到逻辑单元215。
可以通过打开第二开关和第三开关SW2,SW3来停止充电/放电操作(610)，并且可例如通过闭合第一开关SW1来激活(615)可切换感测电路125，使得可以测量(620)通过可切换感测电路125的第二电流Ib。
在输出电压Vb和第二电流Ib被测量之后，电池容量单元105可恢复正常操作(625)。例如，第一开关SW1可重新打开，并且第二开关和第三开关SW2,SW3中的任一者可闭合，这取决于电池的充电/放电状态。
一旦输出电压Vb和第二电流Ib值是已知的，便可计算基线内部电阻Rint_基线(即，Rint_基线＝Vb1/Ib)(630)。测量电阻存储单元325可存储计算的基线内部电阻Rint_基线。测量对应的基线温度Vt_基线以获得基线温度T基线_N(635)。例如，选择器200可从热敏电阻器131接收热敏电阻器电压Vt，并且模数转换器205可将热敏电阻器电压Vt转换为数字值。表示热敏电阻器电压Vt的数字值可被传送到逻辑单元215并且存储在存储器210中。温度-电压数据存储单元335可将热敏电阻器电压Vt转换为例如以摄氏度测量的基线温度T基线_N。
逻辑单元215可使用基线温度T基线_N和基线内部电阻Rint_基线，连同来自电阻-温度数据存储单元310的数据以确定电池130的老化曲线500(640)。例如，如果在160m欧姆下测量基线内部电阻Rint_基线并且在10摄氏度下测量基线温度Vt_基线，则选择该点的老化曲线500。在该示例中，选择第二老化曲线500(2)。在示例性实施方案中，可以定期地进行测量第二电流Ib并计算基线内部电阻Rint_基线的过程，其中每次可计算新的基线内部电阻Rint_基线并将其保存在测量电阻存储单元325中。
逻辑单元215可使用第一电流IDD和内部电阻Rint的数值来计算调整的输出电压Vb_adj，其中调整的输出电压等于内部电阻Rint与第一电流IDD的乘积(即，Vb_adj＝Rint*IDD)(645)。逻辑单元215可使用最近计算的基线内部电阻Rint_基线来计算所调整的输出电压Vb_adj。
逻辑单元215可使用来自剩余容量数据存储单元330的数据来确定电池的RSOC(650)。所调整的输出电压Vb_adj可根据包含在预定查找表305中的数据与对应的RSOC相匹配。例如，参见图4，如果在+20X mA下测量第一电流IDD(其中X是基于电池规格的移位因子，诸如电池的容量)，并且计算的调整输出电压Vb_adj为4000mV，则RSOC为大约80％。显示单元112然后可将RSOC值显示为例如百分比(655)。
在示例性实施方案中，电池容量单元105可几乎连续地更新RSOC，例如每30秒进行更新(660)。在电池容量单元105获得基线内部电阻Rint_基线之后，可随着电池130的温度T改变来更新该值(即，Rint_更新_N)。在示例性实施方案中，逻辑单元215可更新电池130的温度T以获得更新的温度T更新_N(665)。例如，可再次测量热敏电阻器电压Vt以获得更新的温度T更新_N。
在电池容量单元105获得更新的温度T更新_N之后，基线内部电阻Rint_基线可被更新。更新的温度T更新_N可结合最近选择的老化曲线500来使用以获得更新的内部电阻Rint_更新_N。继续之前的例子，其中在160m欧姆下测量基线内部电阻Rint_基线，并且在10摄氏度下测量基线温度Vt_基线，如果在55摄氏度下测量更新的温度T更新_N，则该温度对应于第二老化曲线500(2)上的100m欧姆的电阻。因此，更新的内部电阻Rint_更新_N为100m欧姆。
逻辑单元215可使用更新的内部电阻Rint_更新_N来通过重新计算调整的输出电压Vb_adj重新计算RSOC。电池容量单元105可根据预定定时频率来更新RSOC，例如，电池容量单元105可每30秒更新并显示RSOC。
温度和内部电阻Rint之间的关系使得随着温度增加，内部电阻Rint减小，从而减小调整的输出电压Vb_adj。由于所调整的输出电压Vb_adj考虑到电池130的内部电阻Rint，所以RSOC是温度、内部电阻和电流的函数，并且比不考虑内部电阻Rint的方法更准确。
在一个方面中，用于确定电池的剩余容量的电路包括：对电池的温度进行响应的温度传感器；对电池的电流进行响应的电流传感器；对电池的输出电压进行响应的电压传感器；存储器设备，其中存储器设备存储：指示电池的输出电压、电池的剩余容量与电池的电流之间的关系的剩余容量数据；以及指示电池的内部电阻与电池的温度之间的关系的内部电阻数据；以及对温度传感器、电流传感器和电压传感器进行响应并且具有对存储器设备的访问权的逻辑单元，其中逻辑单元被配置为：基于电池的温度计算电池的内部电阻；基于内部电阻计算所调整的输出电压；并且基于所调整的输出电压和剩余容量数据计算电池的剩余容量。
根据一个实施方案，电路还包括开关元件，该开关元件耦接到电池以禁用电池的充电和放电操作中的一者。
根据一个实施方案，电路还包括耦接到电池的可切换电流感测电路，其中可切换感测电路包括开关和电阻器。
根据一个实施方案，当可切换感测电路关断时，测量电池的输出电压。
根据一个实施方案，当可切换感测电路接通时，测量电池的第二电流值。
根据一个实施方案，电路还包括耦接到温度传感器和电压传感器的模数转换器。
根据一个实施方案，电流传感器测量电池的第二电流，并且逻辑单元使用电池的输出电压和第二电流来建立电池的基线内部电阻。
根据一个实施方案，温度传感器测量电池的基线温度。
根据一个实施方案，逻辑单元使用基线内部电阻和基线温度来建立老化特性。
根据一个实施方案，使用内部电阻数据来进一步建立老化特性。
在另一方面，用于确定电池的剩余容量的方法包括：测量电池的电流；测量电池的输出电压；测量电池的温度；基于电池的电流和输出电压来计算电池的内部电阻；基于电池的电流和内部电阻来计算电池的调整的输出电压；以及基于所调整的输出电压和预定查找表来确定剩余容量。
根据一个实施方案，该方法还包括基于电池的温度和内部电阻来确定老化特性。
根据一个实施方案，该方法还包括：根据第一预定定时频率来确定更新的剩余容量；根据第二预定定时频率来确定更新的内部电阻；以及根据第三预定定时频率来确定更新的温度，其中第一预定定时频率大于第三预定定时频率，而小于第二预定定时频率。
根据一个实施方案，该方法还包括在测量第二电流之前禁用电池的充电操作和放电操作中的一者。
在又一方面中，用于确定电池的剩余容量的系统包括：对电池的温度进行响应的温度传感器；适于测量由电池递送的第一电流和第二电流的电流传感器；适于测量电池的输出电压的电压传感器；存储器，其中该存储器存储：指示电池的输出电压、剩余容量与电池的第一电流之间的关系的剩余容量数据；以及指示电池的内部电阻与电池的温度之间的关系的内部电阻数据；耦接到电池的可切换感测电路，其中可切换感测电路被选择性地激活以测量第二电流；逻辑单元，该逻辑单元对温度传感器、电流传感器和电压传感器进行响应，并且具有对存储器的访问权，并且控制可切换感测电路，其中逻辑单元被配置为：根据电池的基线内部电阻、电池的温度、和内部电阻数据来确定电池的当前内部电阻；基于当前内部电阻和第一电流来确定调整的输出电压；并且基于调整的输出电压和剩余容量数据来确定电池的剩余容量。
根据一个实施方案，系统还包括显示单元，该显示单元耦接到逻辑单元以显示电池的剩余容量。
根据一个实施方案，系统还包括开关元件，该开关元件耦接到电池以禁用电池的充电和放电操作中的一者。
根据一个实施方案，当可切换感测电路关断时，测量电池的第一电流值。
根据一个实施方案，当可切换感测电路关断时，测量电池的输出电压。
根据一个实施方案，系统还包括耦接到温度传感器和电压传感器的模数转换器。
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。所示和所述特定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，方法和系统的常规制造、连接、制备和其它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替代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示例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，因此不限于具体示例中阐述的具体配置。
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地包括，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)

1.一种用于确定电池的剩余容量的电路，其特征在于包括：
对所述电池的温度进行响应的温度传感器；
对所述电池的电流进行响应的电流传感器；
对所述电池的输出电压进行响应的电压传感器；
存储器设备，其中所述存储器设备存储：
指示所述电池的所述输出电压、所述电池的剩余容量与所述电池的所述电流之间的关系的剩余容量数据；和
指示所述电池的内部电阻与所述电池的所述温度之间的关系的内部电阻数据；以及
对所述温度传感器、所述电流传感器和所述电压传感器进行响应并且具有对所述存储器设备的访问权的逻辑单元，其中所述逻辑单元被配置为：
基于所述电池的所述温度计算所述电池的所述内部电阻；
基于所述内部电阻计算调整的输出电压；以及
基于所述调整的输出电压和所述剩余容量数据计算所述电池的剩余容量。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征还在于包括开关元件，所述开关元件耦接到所述电池以禁用所述电池的充电和放电操作中的一者。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于所述电流传感器测量所述电池的所述电流，并且所述逻辑单元使用所述电池的所述输出电压和所述所测量的电流来建立所述电池的基线内部电阻。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于所述温度传感器测量所述电池的基线温度。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于所述逻辑单元使用所述基线内部电阻、内部电阻数据和所述基线温度来建立老化特性。
6.一种用于确定电池的剩余容量的方法，包括：
测量所述电池的电流；
测量所述电池的输出电压；
测量所述电池的温度；
基于所述电池的所述电流和所述输出电压来计算所述电池的内部电阻；
基于所述电池的所述电流和所述内部电阻来计算所述电池的调整的输出电压；以及
基于所述调整的输出电压和预定查找表来确定剩余容量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征还在于包括基于所述电池的所述温度和所述内部电阻来确定老化特性。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征还在于包括：
根据第一预定定时频率来确定更新的剩余容量；
根据第二预定定时频率来确定更新的内部电阻；以及
根据第三预定定时频率来确定更新的温度，其中所述第一预定定时频率大于所述第三预定定时频率，而小于所述第二预定定时频率。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征还在于包括在测量第二电流之前禁用所述电池的充电操作和放电操作中的一者。
10.一种用于确定电池的剩余容量的系统，其特征在于包括：
对所述电池的温度进行响应的温度传感器；
适于测量由所述电池递送的第一电流和第二电流的电流传感器；
适于测量所述电池的输出电压的电压传感器；
存储器，其中所述存储器存储：
指示所述电池的所述输出电压、剩余容量与所述电池的所述第一电流之间的关系的剩余容量数据；以及
指示所述电池的所述内部电阻与所述电池的所述温度之间的关系的内部电阻数据；
耦接到所述电池的可切换感测电路，其中所述可切换感测电路被选择性地激活以测量所述第二电流；
逻辑单元，所述逻辑单元对所述温度传感器、所述电流传感器和所述电压传感器进行响应，并且具有对所述存储器的访问权，并且控制所述可切换感测电路，其中所述逻辑单元被配置为：
根据所述电池的基线内部电阻、所述电池的所述温度、和所述内部电阻数据来确定所述电池的当前内部电阻；
基于所述当前内部电阻和所述第一电流来确定调整的输出电压；以及
基于所述调整的输出电压和所述剩余容量数据来确定所述电池的剩余容量。
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