CN109616704A - 用于电池管理的装置和用于对电池的充电进行管理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电池管理的装置和用于对电池的充电进行管理的方法。本发明要解决的技术问题是使用精确的电池劣化估计来管理电池的操作。该装置包括锂电子电池和燃料计电路，以在电池老化时监测电阻和容量。燃料计电路利用电阻值和容量值来计算分别由循环老化和日历老化导致的电阻变化，然后利用该电阻变化来确定老化容量值。燃料计电路根据该老化容量值来控制电池的充电/放电。通过本发明所实现的技术效果是提供电池管理，该电池管理将电池的循环老化和日历老化考虑在内。

Description

用于电池管理的装置和用于对电池的充电进行管理的方法
技术领域
本发明涉及一种用于电池管理的装置和用于对电池的充电进行管理的方法。
背景技术
“电池容量”是对电池存储的电荷的量度(通常以安倍时表示)，并且由电池中包含的活性材料的质量确定。电池容量表示在某些特定条件下可以从电池中提取的能量的最大量。
然而，电池的有效存储容量随着老化而减小并且经历不可逆的损坏。这种损坏是由各种机制引起的，该机制包括腐蚀和其他化学过程，并且内部电池组件的老化也会造成损坏。电池的每次充电/放电循环也具有类似但加速的影响。因此，电池劣化(deterioration)可能是由电池充电/放电循环而发生的循环老化(cycle aging)和/或由电池闲置时(例如，在存储期间)而发生的日历老化(calendar aging)的结果。可以看出，当电池充电容量超过50％和/或温度超过55摄氏度时，会加速日历老化的影响。最终结果是随着电池老化和劣化，电池的有效容量降低，这减小了电池可以为设备供电的时间量。如果分别估计由循环老化和日历老化引起的劣化，则可以实现改善的电池性能。
电池保持充电的能力和为设备供电的能力的一个指示符是电池“健康状态”(SOH)。许多应用使用该参数来估计电池性能，例如，电池的“运行时间”，该运行时间反应了电池在电池容量耗尽之前将继续提供电力的时间量。期望精确估计运行时间以向用户发出警报。
发明内容
本发明要解决的技术问题是使用对电池劣化的精确估计来管理电池的操作。
该装置包括锂电子电池和燃料计电路，燃料计电路用来随着电池老化来监测电阻和容量。燃料计电路利用电阻值和容量值来计算分别由循环老化和日历老化导致的电阻变化。燃料计电路利用该电阻变化来确定老化容量值。燃料计电路根据该老化容量值来控制电池的充电/放电。
根据一方面，用于电池管理的装置包括被耦接至电池的燃料计电路，该燃料计电路包括：电压传感器，被耦接至电池并且被配置成测量电池电压；电流传感器，被耦接至电池并且被配置成测量电池电流；逻辑单元，被耦接至电压传感器和电流传感器，其中，逻辑单元被配置成：根据第一测量电压和第一测量电流计算第一电池电阻、根据第二测量电压和第二测量电流计算第二电池电阻；以及存储器，被耦接至逻辑单元并且被配置成存储电池特性数据；其中，燃料计电路被配置成：测量电池的相对电荷状态(RSOC)值、计算电阻变化以及根据该电阻变化确定老化容量值。
在装置的一个实施例中，电池特性数据包括：新电池电阻值；以及电阻变化和电池容量之间的关系。
在装置的一个实施例中，燃料计电路计算RSOC值等于第一预定RSOC值时的第一电池电阻；燃料计电路计算RSOC值等于第二预定RSOC值的第二电池电阻。
在装置的一个实施例中，燃料计电路被进一步配置成：根据第一电池电阻和电池特性数据来计算第一电阻变化；以及根据第二电池电阻和电池特性数据来计算第二电阻变化。
在装置的一个实施例中，燃料计电路被进一步配置成基于第一电阻变化和第二电阻变化来计算第三电阻变化。
在装置的一个实施例中，燃料计电路被进一步配置成：根据由循环老化导致的电阻变化来确定第一老化容量值；根据由日历老化导致的电阻变化来确定第二老化容量值；根据由循环老化和日历老化这两者导致的电阻变化来确定第三老化容量值；并且根据第一老化容量值、第二老化容量值以及第三老化容量值来产生控制信号。
在另一方面，一种用于对电池的充电进行管理的方法包括：确定由循环老化导致的第一老化容量值；确定由日历老化导致的第二老化容量值；将第一老化容量值与第二老化容量值进行比较；然后根据第一老化容量值与第二老化容量值的比较来控制电池充电。
在一个操作中，方法进一步包括：测量在第一预定相对电荷状态(RSOC)值处的第一电阻；以及测量在第二预定RSOC值处的第二电阻。
在一个操作中，方法进一步包括：根据第一电阻和新电池特性数据来计算第一电阻变化；根据第二电阻和新电池特性数据来计算第二电阻变化；并且基于该第一电阻变化和该第二电阻变化来计算第三电阻变化。
在一个操作中，方法进一步包括：根据第二电阻变化来确定第一老化容量值；根据第三电阻变化来确定第二老化容量值；如果第二老化容量值大于第一老化容量值，则限制电池的充电；以及根据第一电阻变化确定第三老化容量值。
通过本发明所实现的技术效果是提供电池管理，该电池管理将电池的循环老化和日历老化考虑在内。
附图说明
通过参考详细描述并且结合以下说明性附图时可以更完全地理解本发明。在以下附图中，相同的附图标记表示整个附图中的类似元件和步骤。
图1是根据本发明的示例性实施例的电子系统的框图；
图2的曲线图示出了根据本发明的示例性实施例的作为循环老化的结果的电池的内电阻与相对电荷状态之间的关系；
图3的曲线图示出了根据本发明的示例性实施例的作为日历老化的结果的电池的内电阻与相对电荷状态之间的关系；
图4的曲线图示出了根据本发明的示例性实施例的作为循环老化和日历老化这两者的结果的电池的内电阻与相对电荷状态之间的关系；
图5的曲线图示出了根据本发明的示例性实施例的电池的电阻变化与相对电荷状态之间的关系；以及
图6是根据本发明的示例性实施例的用于管理电池的充电/放电的流程图。
具体实施方式
本发明可以根据功能块组件和各种处理步骤进行描述。这种功能模块可以由任何数量的组件来实现，这些组件被配置成执行特定功能并实现各种结果。例如，本发明可以采用各种电压传感器、电流传感器、库伦计数器、逻辑门、存储器件、半导体器件(例如晶体管和电容器)等来执行各种功能。此外，本发明可以结合任何数量的系统来实施，例如，汽车系统、航天系统、医疗系统、科学系统、管理电池的充电系统以及消费电子系统，而所描述的系统仅仅是本发明的示例性应用。此外，本发明可以采用任何数量的常规技术来测量电压、测量电流、测量温度以及执行各种数学计算等。
根据本发明的各个方面的用于电池管理的方法和装置可以与任何合适的电子系统和/或设备一起操作，该设备例如是“智能设备”、可佩戴设备、消费电子设备、便携式设备、电动汽车等。参考图1，示例性系统100可以并入由可充电电池(例如锂电子电池)供电的电子设备中。例如，在各种实施例中，系统100可以包括电池系统105、应用处理器115以及电源管理IC(PMIC)110，这些可以一起操作以向电子设备提供合适的功率电平。
电池系统105向电子设备的各种组件(例如应用处理器115和PMIC 110)提供电力和电池信息。电池系统105可以用任何合适的方法进行电连接或通信连接，以使得电池系统105能够向PMIC 110和/或应用处理器传输数据和/或电池信息和接收从PMIC 110和/或应用处理器所传输的数据和/或电池信息。电池信息可以包括任何合适的标准，例如电池的容量和电池的运行时间等。
电池系统105可以包括用于提供电力和电池信息的任何合适的设备或系统。例如，在示例性实施例中，电池系统105可以包括电池组120、可切换充电器185、可切换负载190以及燃料计电路150。在各种实施例中，系统100可以进一步包括定时单元(未示出)，以根据预定的定时周期操作各种电路。
电池组120可以向系统100供电，并且可以包括电池125，例如可充电锂离子(Li-ion)电池、镍-金属氢化物(NiMH)电池、镍镉(NiCd)电池、锂离子聚合物(LiPo)电池等。在示例性示例中，电池125在该电池125的负电极和正电极之间产生电压Vb。
电池组120还可以包括温度传感器(未示出)，该温度传感器根据电池125的温度提供信号。温度传感器可以包括热敏电阻(未示出)，该热敏电阻产生对应于电池125的温度的热敏电阻电压。然而，温度传感器可以包括任何适当的传感器或其他器件或系统，以产生对应于电池125的温度的信号。
可切换充电器电路185可以被配置成选择性地耦接到电池125并且对该电池125充电。可切换充电器电路185可以包括任何合适的设备和/或系统，以产生电流来对电池125充电。例如，可切换充电器电路185可以包括充电器170和第一开关130。第一开关130可以根据来自燃料计电路150的第一控制信号S1进行操作。例如，第一控制信号S1可以打开第一开关130以将电池125与充电器170断开，并且可以关闭第一开关130以将电池125连接到充电器170。
可切换负载电路190可以被配置成选择性地耦接到电池125以对该电池125放电。可切换负载电路190可以包括任何合适的设备和/或系统，以从电池125汲取电流IDD。例如，可切换负载器电路190可以包括负载175和第二开关135。第二开关135可以根据来自燃料计电路150的第二控制信号S2进行操作。第二控制信号S2可以打开第二开关135以将电池125与负载175断开，并且可以关闭第二开关135以将电池125连接到负载175。
燃料计电路150可以被配置成接收各种输入并且在电池老化时管理电池的充电电池125的剩余容量(也表示为百分比，并且称为相对电荷状态(RSOC值))。燃料计电路150可以接收与各种系统数据对应的信号，例如，来自温度传感器的温度信号和/或例如来自PMIC110的控制信号。燃料计电路150还可以响应于接收的输入信号和/或电池125的RSOC值产生各种类型的控制信号，例如控制电池125的充电和放电的控制信号。燃料计电路150可以被进一步配置成测量电池125的各种参数，例如：电池电压Vb、电流IDD以及剩余容量。
燃料计电路150还可以被配置成执行各种计算。燃料计电路150可以包括任何数量的合适的电路和/或系统，并且可以以任何合适的方式实现，例如以大规模集成(LSI)电路的形成。例如，在一实施例中，燃料计电路150可以包括控制电路180、电压检测电路160、电流检测电路165、容量计算电路155、逻辑单元140以及存储器145。
在各种实施例中，燃料计电路150还可以包括定时器(未示出)以跟踪并测量时间间隔(时间段)。例如，定时器可以用于促进在预定时间段内电流IDD的积分，和/或可以用于跟踪充电、放电和打开状态(电池既不充电也不放电的状态)的时段。
控制电路180可以被配置成发送各种控制信号以激活和/或操作电池系统105内的各种设备和/或子系统。例如，控制电路180可以通信地耦接至可切换充电器电路185和可切换负载电路190。控制电路180可以发送第一控制信号S1以选择性地将可切换充电器185耦接至电池125或从电池125解耦。类似地，控制电路180可以发送第二控制信号S2以选择性地将可切换负载190耦接至电池125或从电池125解耦。控制电路180可以被进一步配置成：发送第三控制信号S3以激活电流检测电路165和发送第四控制信号S4以激活电压检测电路160。
电压检测电路160可以被配置成检测和/或测量电池125的电压Vb。电压检测电路160可以被耦接至电池125，例如，被耦接至电池125的正极端子(+)。电压检测电路160可以包括适用于检测和/或测量电压Vb的任何电路和/或系统。在示例性实施例中，电压检测电路160可以被耦接至存储器145，并且可以被配置成将数据(例如，与测量的电压Vb对应的电压数据)发送给存储器145和/或逻辑单元140。电压检测电路160可以响应于来自控制单元180的第四控制信号S4来检测和/或测量电压Vb。
电流检测电路165可以被配置成检测和/或测量电池125的电流IDD。例如，电流检测电路165可以检测并测量电流IDD的方向和幅度。电流检测电路165可以通过任何合适的方法被耦接至电池125，例如，被耦接至电池125的正极端子(+)。电流检测电路165可以包括适用于检测和/或测量电流IDD的任何电路和/或系统。在示例性实施例中，电流检测电路165可以被耦接至存储器145，并且可以被配置成将数据(例如，与测量的电流IDD对应的电流数据)发送给存储器145和/或逻辑单元140。电流检测电路165可以响应于来自控制单元180的第三控制信号S3来检测和/或测量电流IDD。
存储器145可以适当地被配置成存储：由逻辑单元140执行的程序；各种类型的电池特性数据，例如原始(新)电池的规格(例如，新电池的原始(完全充电)容量和原始电阻值)；老化电池规格(例如，老化容量和老化电阻值)；和/或两个变量之间的关系数据(例如，电容-电阻数据、电阻-RSOC数据以及OCV-RSOC数据)。例如，存储器145可以包括ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)。存储器145的存储区域可以包括程序存储单元，以存储程序来操作逻辑单元140。
存储器145可以被配置成存储两个或多个变量之间的各种数据点，例如以查找表或其他合适的形式。例如，参考图5，存储器145可以存储数据，该数据表示容量值和完全充电容量值(当电池是新的)(“容量值”)的比率与随着电池125的老化/劣化导致的电池125的电阻变化之间的关系和/或相关性。通常，随着电池125的老化/劣化，容量和完全充电容量的比率随着电阻变化增大而降低。容量比率为1(即，容量值为100％)对应于新电池，因此，电阻没有变化。随着电池125的老化/劣化，电阻变化增大，导致容量比率小于1(小于100％)(老化容量值Q老化)。
剩余容量计算电路155可以被适当地配置成确定电池125的剩余容量(或者，当表示为当前完全充电容量的百分比时，确定电池125的RSOC值)。在一实施例中，剩余容量计算电路155可以被配置成通过测量电池125的电压Vb来确定剩余容量。通常，利用电池的电压Vb来确定剩余容量被称为“电压方法”。
在替代实施例中，剩余容量计算电路155可以被配置成在一时间段内测量电池125的输入和输出电流IDD并且上报积累的电荷。这可以通过使用电流分流器来实现，例如被耦接至电池125的负极端子(-)的感测电阻器(未示出)。在本实施例中，当电池125充电和放电时，剩余容量计算电路155管理电池的充电感测电阻器两端的电压以作为电流IDD的指示。然后，对一段时间上的电流IDD进行积分并且上报为剩余容量(以mAh或百分比表示)。
剩余容量计算电路155还可以利用其它合适的参数(例如，测量的电池温度)来相应地调节剩余容量。例如，如果剩余容量时1,650mAh，则值1,650mAh可以基于电池125的温度增加或减少。通常，随着电池温度的增加，电池容量也会增加。
逻辑单元140可以控制燃料计电路150。并且通过执行存储在存储器145中的各种程序来实现各种功能。逻辑单元140可以被进一步配置成：执行各种计算、从存储器145提取数据和/或接收执行计算所需的相关数据，例如，电池125的测量的电压Vb和/或测量的电流IDD。逻辑单元140可以包括任何合适的设备和/或系统，并且可以通过使用软件、硬件或软件和硬件的组合来实现。
例如，逻辑单元140可以被配置成使用欧姆定律(即，R＝Vb/IDD)来计算电池125的电阻R。逻辑单元140可以被进一步配置成计算电阻变化ΔR(即，ΔR＝Rm–Rn)。
逻辑单元140可以被配置成从存储在存储器145中的查找表或其他数据存储表中提取数据。例如，逻辑单元140可以被配置成例如根据图5中描述的数据提取对应于计算的电阻变化ΔR的容量值。
逻辑单元140还可以根据电池125的老化容量值来估计健康状态(SOH)值。在示例性实施例中，SOH值等于老化电容值除以新电池比率，再乘以100(即，SOH＝(Q老化/100％)×100)(等式1))。数值的SOH值可以对应于电池125的特定SOH指示符。
逻辑单元140还可以解译SOH值并生成适当的指示符(例如，指示灯、短信、信号等)以通知用于电池125的SOH。逻辑单元140可以解译SOH值以指示电池125的运行时间和/或电池125的整体剩余使用时间。例如，逻辑单元140可以适于向用户提供电池125是否处于好、良好、下降或不良的指示。逻辑单元140还可以向用户提供一些指令或短信以采取某些特定动作，例如，产生指示符以更换电池125。通常，SOH值可以用于指示电池125的整体SOH。例如，如果SOH值等于50％，以这意味着电池125已经损失了该电池125的充电容量的50％，而逻辑单元140可以将该值解译为具有下降的健康状态的电池并且向用户指示应该更换电池125。
应用处理器115可以例如基于从电池系统105接收的控制信号来控制电子设备。此外，应用处理器115可以将从电池系统105输出的数据传送给驱动电路(未示出)，该驱动电路可以被配置成驱动电子设备内的显示单元。驱动电路可以驱动显示单元，以使得可以基于来自应用处理器115的数据将剩余电池容量、电池的温度、电池的运行时间和电池的SOH等显示在显示单元上。
PMIC 110可以管理用于应用处理器115、燃料计电路150和/或电池125的电力需求。PMIC 110可以被耦接至电池系统105，以确保电池125根据特定规格集进行操作，并且确定电池125向应用处理器115提供适当量的电力。例如，PMIC 110可以管理电池运行状态、执行DC到DC的转换、执行电压调节、执行电力定序、执行电源选择和或其他各种功能。PMIC110可以包括适于电池管理、电压调节、充电功能等的任何电路和/或系统。PMIC 110还可以包括类似于存储器145的存储器设备以存储配置数据。
在操作中，燃料计电路150可以确定由日历老化和循环老化导致的劣化程度。燃料计电路150可以执行与电池125相关的各种测量并且执行各种计算(例如，电阻变化)，测量RSOC值，确定老化容量值Q老化等。燃料计电路150可以利用测量值和计算值来提供更有效的电池电力管理。
通常，参考图2-图4，可以看出，当电池由循环老化而劣化时，电阻在所有RSOC上保持恒定(图2)。相反，当电池由日历老化而劣化时，电阻在较高的RSOC值(例如，RSOC值超过60％)增加。当由日历老化和循环老化而导致劣化时，从新电池到老化电池的电阻变化甚至更大(图4)。因此，可以分别估计由日历老化和循环老化导致的劣化，并且知道每种类型的劣化的程度使得能够改进电池管理和改进性能。
在示例性实施例中，参考图1至图6，燃料计电路150可以被配置成使用任何合适的方法来测量电池125的RSOC值(600)。燃料计电路150可以使用任何合适的方法来测量电压Vb和电流IDD(605)。例如，燃料计电路150可以利用电压检测电路160来测量电压Vb以及利用电流检测电路165来测量电流IDD。燃料计电路150可以确定测量的RSOC值是否等于第一预定至RSOCpre1(例如100％RSOC)(610)。然后，燃料计电路150可以根据测量的电压Vb和电流IDD来计算在第一预定RSOC值(RSOCpre1)处由日历老化和循环老化导致的第一电阻R循环&日历(620)。例如，逻辑单元140可以接收测量的电压Vb和电流IDD值并且根据上面的欧姆定律来计算第一电阻R循环&日历。
燃料计电路150可以继续管理电池的充电并测量电池125的RSOC值、电压Vb和电流IDD，直到RSOC值达到第二预定RSOC值(RSOCpre2)(例如，50％RSOC)(615)。然后，燃料计电路150可以根据测量的电压Vb和电流IDD来计算在第二预定RSOC值RSOCpre2处由循环老化导致的第二电阻R循环(625)。例如，逻辑单元140可以接收测量的电压Vb和电流IDD值并且根据上面的欧姆定律来计算第二电阻R循环。
然后，燃料计电路150可以根据第一电阻R循环&日历和第二电阻R循环以及新电池特性来计算电阻变化。例如，逻辑单元140可以首先从存储器145检索与新电池的电阻R新对应的数据。然后，逻辑单元140可以计算第一电阻变化ΔR循环&日历(630)，其中，ΔR循环&日历＝R循环&日历-R新。第一电阻变化可以对应于由循环老化和日历老化导致的电阻变化。然后，逻辑单元140可以计算第二电阻变化ΔR循环(635)，其中，ΔR循环＝R循环-R新。第二电阻变化可以对应于由循环老化导致的电阻变化。然后，逻辑单元140可以计算第三电阻变化ΔR日历(640)，其中，ΔR日历＝ΔR循环&日历-R新。第三电阻变化可以对应于由日历老化导致的电阻变化。
然后，逻辑单元140可以利用第二电阻变化和第三电阻变化来确定针对每个变化的老化容量值。例如，参考图5，逻辑单元140可以从存储器145提取与第二电阻变化ΔR循环对应的第一老化容量值Q老化_循环(645)，以及提取与第三电阻变化ΔR日历对应的第二老化容量值Q老化_日历(650)。例如，如果ΔR等于200m-ohm，则老化容量值将是60％(即，如果ΔRn＝200m-ohm，则Q老化＝60％)。
根据示例性实施例，逻辑单元140然后可以将第一老化容量值Q老化_循环与第二老化容量值Q老化_日历进行比较。例如，逻辑单元140可以确定Q老化_日历是否大于Q老化_循环(655)。如果Q老化_日历不大于Q老化_循环，则燃料及电路150可以继续电池125的正常操作，例如，正常充电/放电操作。如果Q老化_日历大于Q老化_循环，这可能表示由日历老化导致的劣化可能相当大。为了最小化由日历老化导致的进一步的损坏和劣化，燃料计电路150可以限制电池125的充电和/或引起放电循环以将充电容量减小到预定值，例如，减小到60％RSOC。例如，逻辑单元140可以将信号发送到控制单元180，其中，控制单元180可以将控制信号发送到充电器电路185以对电池125充电，或者将控制信号发送到负载电路190以对电池125放电。
根据各种实施例。逻辑单元140还可以提取与第一电阻变化ΔR循环&日历对应的第三老化电容值Q老化_循环&日历，并且燃料计电路150可以进一步基于第三老化电容值Q老化_循环&日历和上面的等式1来估计电池125的SOH值。由于第三老化电容值Q老化_循环&日历对应于由循环老化和日历老化导致的劣化的程度，所以使用第三老化电容值计算的SOH值表示电池125的整体健康状态。
根据各种实施例，燃料计电路150可以将SOH值发送到应用处理器115，其中，该应用处理器115可以向用户提供警报或适当的通知。例如，应用处理器可以将SOH值转换成相应的指示符和/或电池125的健康状态的任何合适的参数，例如，“好”、“一般”、“差”或“故障”等。如果SOH值低于预定值，则应用处理器115可以进一步经由显示屏(未示出)和/或音频组件(未示出)通知用户更换电池125。对应于特定SOH值的参数和/或指示符可以基于电池125的规格，例如，完全充电容量、温度、操作说明、操作环境、充电/放电循环次数等。
在各种实施例中，燃料计电路150可以根据预定健康检查表测量相关数据并计算SOH值。健康检查表可以基于电池125的特定应用和/或环境，例如，手机或汽车、电池规格和/或任何其他合适的参数。例如，在电动汽车的情况下，燃料计电路150可以每6个月执行健康检查。
在前面的描述中，已经参考了特定示例性实施例描述了本发明。所示出和描述的特定实施方式是对本发明及本发明最佳模式的说明，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。实际上，为了简洁起见，可能不会详细描述方法和系统的常规制造、连接、准备和其他功能方面。此外，在各个附图中示出的连接线旨在表示各个元件之间的示例性功能关系和/或步骤。在实际系统中可以存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。
本发明已经参考特定示例性实施例进行了描述。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和变化。说明书和附图将以说明性方式而不是限制性方式来看待，并且所有这些修改旨在被包括在本发明的范围内。因此，本发明的范围应该由所描述的一般实施例及合法等同屋来确定，而不是仅由上面描述的特定示例来确定。例如，除非另有说明，否则任何方法或过程实施例中所述的步骤可以以任何顺序执行，并且不受限于特定实施例中呈现的显示顺序。另外，任何装置实施例中所述的组件和/或元件可以以各种排列进行组装或以其他方式可操作地进行配置，以产生与本发明基本相同的结果，因此并不受限于特定示例中所述的特定配置。
以上已经关于特定实施例描述了益处、其他优点或问题的方案。然而，任何益处、优点、问题的方案或可能引起任何特定益处、优点或方案发生或变得更加明显的任何元素不应被解释为关键的、必需的或必要的特征或组件。
术语“包括”、“包含”或任何其他变形旨在引用非排他性的包含，以使得包括元素列表的过程、方法、物品、组合物或装置不仅包括所述的那些元素，还包括未明确列出的或这种过程、方法、物品、组合物或装置固有的其他元素。除了未具体描述的那些之外，在本发明的实现中所使用的上述结构、布置、应用、比例、元件、材料或组件的其他组合和/或修改可以在不脱离本发明的一般原则的情况下进行变化或以其他方式特定地适用于特定环境、制造说明、涉及参数或其他操作要求。
上面已经参考特定示例性实施例描述了本发明。然而，在不脱离本发明范围的情况下，可以对示例性实施例进行改变和修改。这些和其他的改变或修改旨在被包括在本发明的范围内，如以下权利要求所表达的。
在一方面，用于电池管理的装置包括被耦接至电池的燃料计电路，该燃料计电路包括：电压传感器，被耦接至电池并且被配置成测量电池电压；电流传感器，被耦接至电池并且被配置成测量电池电流；以及逻辑单元，被耦接至电压传感器和电流传感器，其中，逻辑单元被配置成：根据第一测量电压和第一测量电流计算第一电池电阻、根据第二测量电压和第二测量电流计算第二电池电阻；以及存储器，被耦接至逻辑单元并且被配置成存储电池特性数据；其中，燃料计电路被配置成：测量电池的相对电荷状态(RSOC)值、计算电阻变化以及根据该电阻变化确定老化容量值。
在上述装置的一个实施例中，电池特性数据包括：新电池电阻值；以及电阻变化和电池容量之间的关系。
在上述装置的一个实施例中，燃料计电路计算RSOC值等于第一预定RSOC值时的第一电阻；燃料计电路计算RSOC值等于第二预定RSOC值时的第二电阻。
在上述装置的一个实施例中，燃料计电路被进一步配置成根据第一电池电阻和电池特性数据计算第一电阻变化。
在上述装置的一个实施例中，燃料计电路被进一步配置成根据第二电池电阻和电池特性数据计算第二电阻变化。
在上述装置的一个实施例中，燃料计电路被进一步配置成基于第一电阻变化和第二电阻变化来计算第三电阻变化。
在上述装置的一个实施例中，燃料计电路被进一步配置成：根据由循环老化导致的电阻变化来确定第一老化容量值；根据由日历老化导致的电阻变化来确定第二老化容量值；并且根据由循环老化和日历老化这两者导致的电阻变化来确定第三老化容量值。
在上述装置的一个实施例中，其中，燃料计电路被进一步配置成根据第一老化容量值、第二老化容量值和第三老化容量值来产生控制信号。
在另一方面，一种用于对电池的充电进行管理的方法包括：确定由循环老化导致的第一老化容量值；确定由日历老化导致的第二老化容量值；将第一老化容量值与第二老化容量值进行比较；然后根据第一老化容量值与第二老化容量值的比较来控制电池充电。
在上述方法的一个操作中，方法进一步包括：测量在第一预定相对电荷状态(RSOC)值处的第一电阻；以及测量在第二预定RSOC值处的第二电阻。
在上述方法的一个操作中，方法进一步包括：根据第一电阻和新电池特性数据来计算第一电阻变化；以及根据第二电阻和新电池特性数据来计算第二电阻变化。
在上述方法的一个操作中，方法进一步包括基于第一电阻变化和第二电阻变化来计算第三电阻变化。
在上述方法的一个操作中，方法进一步包括：根据第二电阻变化来确定第一老化容量值；根据第三电阻变化来确定第二老化容量值；并且如果第二老化容量值大于第一老化容量值，则限制电池的充电。
在上述方法的一个操作中，方法进一步包括根据第一电阻变化来计算第三老化容量值。
在上述方法的一个操作中，控制充电包括：如果第二老化容量值大于第一老化容量值，则产生控制信号。
在另一方面，一种能够管理电池充电/放电的系统包括：被耦接至电池的燃料计电路、被耦接至燃料计电路的充电器电路和电池，其中，该燃料计电路被配置成：存储新电池特性数据和老化电池特性数据、测量电池的电压、测量电池的电流、测量电池的相对电荷状态(RSOC)值、计算电池的电阻、计算电池的电阻变化、根据电阻变化来确定老化容量值并且根据老化容量产生控制信号；该充电器电路响应控制信号并根据该控制信号对电池充电。
在上述系统的一个实施例中，燃料计电路被配置成：当RSOC值等于第一预定RSOC值时，根据测量的电压和电流来计算第一电阻；当RSOC值等于第二预定RSOC值时，根据测量的电压和电流来计算第二电阻。
在上述系统的一个实施例中，燃料计电路被进一步配置成：根据第一电阻和新电池特性数据来计算第一电阻变化；根据第二电阻和新电池特性数据来计算第二电阻变化；并且基于第一电阻变化和第二电阻变化来计算第三电阻变化。
在上述系统的一个实施例中，燃料计电路被进一步配置成利用老化电池特性数据来执行以下各项：根据由循环老化导致的电阻变化来确定第一老化容量值；根据由日历老化导致的电阻变化来确定第二老化容量值；并且根据由日历老化和循环老化这两者导致的电阻变化来确定第三老化容量值。
在上述系统的一个实施例中，控制信号基于第一容量值、第二容量值和第三容量值。

Claims (10)

1.一种用于电池管理的装置，其特征在于，所述装置包括：
燃料计电路，被耦接至电池并且包括：
电压传感器，被耦接至所述电池并且被配置成测量电池电压；
电流传感器，被耦接至所述电池并且被配置成测量电池电流；以及逻辑单元，被耦接至所述电压传感器和所述电流传感器，其中，所述逻辑单元被配置成：
根据第一测量电压和第一测量电流来计算第一电池电阻；以及
根据第二测量电压和第二测量电流来计算第二电池电阻；以及存储器，被耦接至所述逻辑单元并且被配置成存储电池特性数据；
其中，所述燃料计电路被配置成：
测量所述电池的相对电荷状态RSOC值；
计算电阻变化；以及
根据所述电阻变化来确定老化容量值。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电池特性数据包括：
新电池电阻值；以及
电阻变化与电池容量之间的关系。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述燃料计电路计算所述RSOC值等于第一预定RSOC值时的所述第一电池电阻；以及
所述燃料计电路计算所述RSOC值等于第二预定RSOC值时的所述第二电池电阻。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述燃料计电路被进一步配置成：
根据所述第一电池电阻和所述电池特性数据来计算第一电阻变化；以及
根据所述第二电池电阻和所述电池特性数据来计算第二电阻变化。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述燃料计电路被进一步配置成基于所述第一电阻变化和所述第二电阻变化来计算第三电阻变化。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃料计电路被进一步配置成：
根据由循环老化导致的电阻变化来确定第一老化容量值；
根据由日历老化导致的电阻变化来确定第二老化容量值；
根据由日历老化和循环老化这两者导致的电阻变化来确定第三老化容量值；并且
根据所述第一老化电容值、所述第二老化电容值以及所述第三老化电容值来产生控制信号。
7.一种用于对电池的充电进行管理的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定由循环老化导致的第一老化容量值；
确定由日历老化导致的第二老化容量值；
将所述第一老化容量值与所述第二老化容量值进行比较；以及
根据所述第一老化容量值与所述第二老化容量值的比较来控制所述电池充电。
8.根据权利要求7所述的用于对电池的充电进行管理的方法，其特征在于，所述方法还包括：
测量在第一预定相对电荷状态RSOC值处的第一电阻；以及
测量在第二预定RSOC值处的第二电阻。
9.根据权利要求8所述的用于对电池的充电进行管理的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述第一电阻和新电池特性数据来计算第一电阻变化；
根据所述第二电阻和新电池特性数据来计算第二电阻变化；并且
基于所述第一电阻变化和所述第二电阻变化来计算第三电阻变化。
10.根据权利要求9所述的用于对电池的充电进行管理的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述第二电阻变化来确定所述第一老化容量值；
根据所述第三电阻变化来确定所述第二老化容量值；
如果所述第二老化容量值大于所述第一老化容量值，则限制所述电池的充电；以及
根据所述第一电阻变化来确定第三老化容量值。
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