CN117991100A - 电子设备 - Google Patents

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朴赫来
文祥斌
徐旻焕
金相范
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Abstract

一种电子设备可以包括：电池，被配置为提供电力；以及处理电路，被配置为基于电池的感测的电池状况信息计算电池的充电状态SOC计算值，基于SOC计算值、电池的充电状态、电池的完全充电电压和电池的完全放电电压中的至少一个，生成SOC报告值，SOC报告值在期望第一值和期望第二值之间波动，期望第二值低于期望第一值，以及基于SOC报告值控制电子设备。

Description

电子设备
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年11月2日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0144292号的优先权，该申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明概念的各种示例性实施例涉及一种电子设备。
背景技术
在配备有锂离子电池的电子设备中，可以使用电化学热模型(ECT)和/或等效电路模型(ECM)来计算电池的充电状态(SOC)值。在此，电池的实际SOC值可以被计算为急剧增加和/或减少。然而，当显示在显示面板上的电池的SOC值急剧增加和/或减少时，电子设备的用户可能错误地认为电池有缺陷。对此，正在进行研究以通过校正电池的SOC值从用户的角度提高电池和配备有电池的电子设备的可靠性。
发明内容
本发明构思的各种示例性实施例提供一种具有改进的可靠性的电子设备。
然而，示例性实施例不限于本文所阐述的那些实施例。通过参考下面给出的示例性实施例的详细描述，本发明概念的示例实施方式的上述和其他方面对于本发明概念示例实施方式所属领域的普通技术人员将变得更加明显。
根据本发明构思的至少一个示例性实施例，提供了一种电子设备，包括：电池，被配置为提供电力；以及处理电路，被配置为，基于感测的电池的电池状况信息计算电池的充电状态SOC计算值；基于SOC计算值、电池的充电状态、电池的完全充电电压和电池的完全放电电压中的至少一个，生成SOC报告值，所述SOC报告值在期望第一值和期望第二值之间波动，期望第二值低于期望第一值；以及基于SOC报告值控制电子设备。
根据本发明构思的至少一个示例性实施例，提供了一种电子设备，包括：电池，被配置为提供电力；显示面板，被配置为显示电池的剩余容量；以及处理电路，被配置为，基于感测的电池的电池状况信息计算电池的充电状态SOC计算值；基于SOC计算值、电池的充电状态、电池的完全充电电压和电池的完全放电电压中的至少一个，生成SOC报告值，所述SOC报告值在期望第一SOC值和期望第二SOC值之间波动，期望第一SOC值大于期望第二SOC值，；以及在显示面板上显示SOC报告值。
根据本发明构思的至少一个示例性实施例，提供了一种电子设备，包括：电池，被配置为向电子设备供电；感测设备，被配置为感测电池的电池状况信息；处理电路，被配置为基于感测的电池状况信息计算电池的充电状态SOC计算值，当在电池的放电操作期间处于电流稳定状态时，基于感测的电池状况信息导出期望开路电压(OCV)阈值，将基于期望OCV阈值的SOC值与SOC计算值进行比较，并基于SOC计算值和电池的充电状态，相对于电池使用容量的变化量校正SOC计算值的变化量；以及显示面板，被配置为基于校正的SOC计算值的变化量显示电池的剩余容量。
应当注意，本发明概念的示例性实施例的效果不限于上面描述的那些，并且本发明概念示例性实施方案的其他效果将从以下描述中显而易见。
附图说明
通过结合附图对本发明概念的各种示例性实施例的以下描述，这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，其中：
图1是根据一些示例性实施例的电子设备的框图。
图2是用于解释根据至少一个示例性实施例的图1中所示的电池的充电状态(SOC)计算值的示例图。
图3是根据至少一个示例性实施例的图1中所示的SOC滤波器的框图。
图4是示出根据一些示例性实施例的电子设备的操作的流程图。
图5是用于解释根据至少一个示例性实施例的图1中所示的电池的SOC计算值和SOC报告值的示例图。
图6和图7是用于解释根据一些示例性实施例的图3中所示的映射模块的示例图。
图8和图9是用于解释根据一些示例性实施例的图3中所示的缩放模块的流程图。
图10和图11是用于解释根据一些示例性实施例的图3中所示的维持模块的流程图。
图12和图13是用于解释根据一些示例性实施例的图3中所示的保持模块的流程图。
图14和图15是示出根据一些示例性实施例的包括图3中所示的开路电压(OCV)预测模块的电子设备的操作的流程图。
图16是用于解释根据至少一个示例性实施例的OCV预测模块的操作的示例图。
图17是示出根据至少一个示例性实施例的使用OCV预测模块根据最佳OCV导出最佳OCV和SOC值的操作的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本发明概念的各种示例性实施例的电子设备。
图1是根据一些示例性实施例的电子设备1的框图。图2是用于解释图1所示的电池100的充电状态(SOC)计算值的示例图。
首先，参考图1，电子设备1包括至少一个电池100(例如，储能设备等)、感测设备200(例如，至少一个传感器、至少一个感测设备、感测电路等)、燃料表芯片300(例如，燃料表电路等)，至少一个应用处理器400和/或显示面板500等。然而，示例性实施例不限于此，并且电子设备1可以包括除了所示部件之外的其他部件，或者可以省略所示部件中的一个或多个等。根据一些示例性实施例，感测设备200、燃料表芯片300和/或应用处理器400中的一者或多个可以被实现为处理电路。处理电路可以包括硬件或包括逻辑电路的硬件电路；硬件/软件组合，诸如执行软件和/或固件的处理器；或其组合。例如，处理电路更具体地可以包括但不限于中央处理单元(CPU)、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)、可编程逻辑单元、微处理器、专用集成电路(ASIC)等，但不限于此。
电池100可以存储和/或生成电源电压，并将电源电压提供给电子设备1。在一些示例性实施例中，电池100的剩余容量(例如，存储在电池100中的能量的量)可以表示为充电状态(SOC)。SOC可以对应于指示从电池100接收电源电压的电子设备1的当前存储能量水平和/或当前充电状态的指示符，但不限于此。稍后将参考图2详细描述计算电池100的SOC值的方法。
感测设备200可以包括电压传感器210、电流传感器220和/或温度传感器230等，但是示例性实施例不限于此，并且例如可以包括欧姆表等。电压传感器210、电流传感器220和/或温度传感器230可以分别感测电池100的电压、电流和/或温度等(例如，电池状况信息、当前电池状况信息等)，并且可以将感测的电压、电流和/或温度发送到燃料表芯片300等，但是示例性实施例不限于此，并且例如可以进一步感测电池100的电阻、电池100的瓦数、与电池100相关联的湿度和/或与电池100相关联的其他环境值等。
燃料表芯片300(例如，燃料表电路等)可以包括存储器310、模数转换器(ADC)320和/或微控制器单元(MCU)330等，但不限于此。存储器310可以被实现为例如闪存，但不限于此。存储器310可以存储用于操作燃料表芯片300的固件和/或计算机可读指令。ADC 320可以将从感测设备200接收的关于和/或涉及电池100的电压、电流和/或温度等的模拟信息(例如，模拟数据)转换为可以由MCU 330识别的数字信息(例如，数字数据)等。ADC 320可以向MCU 330发送关于电池100的电压、电流和/或温度的数字信息，但不限于此。
MCU 330可以包括SOC计算器331和/或SOC滤波器332等，但不限于此。SOC计算器331可以基于从ADC 320接收的关于电池100的电压、电流和/或温度等的信息计算电池100的SOC，并且生成SOC计算值SOC_CAL。在一些示例性实施例中，SOC计算器331可以基于电化学热模型(ECT)来计算电池100的SOC，但不限于此。此外，在一些示例性实施例中，SOC计算器331可以基于等效电路模型(ECM)计算电池100的SOC，但不限于此。MCU 330的一些或全部操作可以以由处理电路执行的软件(诸如固件和/或计算机可读指令)的形式来实现，使得消耗相对大量计算的SOC计算器331和SOC滤波器332的操作可以以较低的功耗来执行。此外，由于SOC计算器331和SOC滤波器332的操作独立于应用处理器400来执行，因此可以减少处理器资源分配、存储器资源分配和/或应用处理器400的操作的负担。
SOC滤波器332可以基于电池100的SOC计算值SOC_CAL、充电状态、完全充电电压和/或完全放电电压等中的至少一个生成电池100的SOC报告值SOC_RE。SOC报告值SOC_RE可以在期望和/或预定最大值(例如，期望第一SOC值、期望第一SOC_RE值、期望第一值等)与期望和/或预定最小值(例如，期望第二SOC值、期望第二SOC_RE值、期望第二值等)之间波动。在一些示例性实施例中，期望和/或预定最大值可以被设置为100％，并且期望和/或者预定最小值可以被设置为0％，但是示例性实施例不限于此，并且例如，SOC_RE值可以被设置为其他期望值，诸如80％和20％等。在此，从电池100接收电源电压的电子设备1的用户可以检查在期望值(例如，0％和100％等)之间波动的SOC报告值SOC_RE。SOC滤波器332可以通过集成电路间(I2C)通信将SOC报告值SOC_RE提供给应用处理器400，但不限于此。稍后将参考图3来描述SOC滤波器332的详细配置。
应用处理器400可以控制电子设备1的整体操作。例如，应用处理器400可以控制包括在电子设备1中的电池100、感测设备200、燃料表芯片300和/或显示面板500等的操作。此外，应用处理器400可以控制显示面板500显示SOC报告值SOC_RE。显示面板500可以显示电池100的剩余容量，即SOC报告值SOC_RE。
接下来，参考图2，A、B和C是示出当电池100放电时电池100的电压相对于电池100的容量的变化的图形(例如，曲线等)，但是示例性实施例不限于此。A是示出当没有负载施加到电池100时，例如，当电子设备1在低功率状态下操作时，开路电压(OCV)相对于电池100的容量的变化的图形(例如，曲线)。B是示出当在电子设备1执行第一操作时第一负载Load1被施加到电池100时电池100的电压V1相对于电池100的容量的变化的图形(例如，曲线)。C是示出当在电子设备1执行第二操作时第二负载Load2被施加到电池100时电池100的电压V2相对于电池100的容量的变化的图形(例如，曲线)。V3(例如，电压终止(EDV))是电池100的完全放电电压，即，电池100处于完全放电状态时的电压等。
如图2所示，当电子设备1执行第一操作时，电池100的电压V1从OCV减小通过将电池100的电阻值R_BAT1乘以电池100的电流I而获得的量。此外，当电子设备1执行第二操作时，电池100的电压V2从OCV减小通过将电池100的电阻值R_BAT2乘以电池100的电流I而获得的量，但是示例性实施例不限于此。在一些示例性实施例中，如果当电子设备1执行第二操作时施加到电池100的第二负载Load2大于当电子设备1执行第一操作时施加于电池100的第一负载Load1，则电池100的电压V2可以小于电池100的电压V1，但是示例性实施例不限于此。在一些示例性实施例中，如果当电子设备1执行第二操作时施加到电池100的第二负载Load2小于当电子设备1执行第一操作时施加于电池100的第一负载Load1，则电池100的电压V2可以大于电池100的电压V1，但是示例性实施例不限于此。
在此，电池100的SOC值可以被表示为电池100的剩余容量RM(例如，剩余容量)与电池100的完全充电容量FCC的百分比。参考图2，电池100的完全充电容量FCC对应于直到电池100的电压从初始状态达到完全放电电压EDV为止的电池100所使用的容量。也就是说，FCC对应于当电池100被完全充电时电池100的可用容量。此外，电池100的剩余容量RM对应于直到电池100的电压从电池100的当前容量位置达到完全放电电压EDV为止的电池100的当前可用容量。
例如，当电子设备1执行第一操作时，并且假设FCC1是1000mAh并且RM1是600mAh，则SOC1被计算为60％。此外，当电子设备1执行第二操作时，并且假设FCC2是900mAh并且RM2是500mAh，则SOC2被计算为55.5％。这样，当电子设备1执行第一操作并且随后执行具有比第一操作更大的负载的第二操作，电池100的SOC可以从60％急剧下降到55.5％。
当如上所述发生电池100的SOC值急剧增加和/或减小的SOC跳跃时，电子设备1的可靠性和/或电子设备1中的电池100的可靠性可能恶化。此外，用户对电子设备1和/或电池100的可靠性的感知也可能恶化。对此，在一些示例性实施例中，SOC滤波器332可以基于SOC计算器331生成的SOC计算值SOC_CAL生成SOC跳跃被去除的SOC报告值SOC_RE。因此，可以提高和/或增加电子设备1和/或电池100的可靠性。
图3是根据至少一个示例性实施例的图1中所示的SOC滤波器332的框图。
参考图3，SOC滤波器332可以包括映射模块332A、缩放模块332B、维持模块332C、保持模块332D和/或OCV预测模块332E等，但是示例性实施例不限于此。下面将以SOC报告值SOC_RE的期望和/或预定最大值为100％并且期望和/或者预定最小值为0％的情况为例进行描述。然而，示例性实施例不限于此，并且SOC报告值SOC_RE的期望和/或预定最大值(例如，期望第一SOC_RE值等)和期望和/或预定最小值(例如，期望第二SOC_RE值等)可以变化。
映射模块332A可以基于SOC计算值SOC_CAL和电池100的充电状态等，相对于电池100的使用容量的变化量来校正(在下文中称为重映射)SOC计算值SOC_CAL的变化量，但不限于此。具体地，映射模块332A可以使SOC计算值SOC_CAL的斜率平缓，并且可以去除SOC计算值SOC_CAL急剧增加和/或减少的SOC跳跃，使得SOC报告值SOC_RE的斜率变为线性，或者换言之，SOC报告值SOC_RE的斜率大于期望斜率增加阈值和/或SOC_RE斜率小于期望斜率减小阈值等。在一些示例性实施例中，映射模块332A可以在电池100的充电状态改变时——例如，当电池100从充电状态改变到放电状态(例如，充电状态到放电状态)和/或从放电状态改变到充电状态(例如，放电状态到充电状态)时——重新映射SOC计算值SOC_CAL的斜率。也就是说，当电池100的充电状态改变时，映射模块332A可以响应于SOC计算值SOC_CAL的急剧变化而使SOC计算值SOC_CAL的斜率平缓。
此外，在一些示例性实施例中，映射模块332A可以响应于电池100的完全放电电压EDV的变化，相对于电池100的使用容量的变化量来校正SOC计算值SOC_CAL的变化量。此外，在一些示例性实施例中，映射模块100可以以期望和/或预定时间间隔(例如，以200秒的间隔等)校正SOC计算值SOC_CAL的斜率。稍后将参考图6和图7描述映射模块332A的详细操作。
缩放模块332B可以通过响应于SOC计算值SOC_CAL未达到100％或0％而重复增加和/或减少SOC报告值SOC_RE某个百分比单位(例如，期望百分比量、设置的百分比量等)来校正SOC报告值SOC_RE，以使其快速达到100％或0％，同时电池100的平均电压已经达到完全充电电压和/或完全放电电压。稍后将参考图8和图9来描述缩放模块332B的详细操作。
响应于SOC计算值SOC_CAL大于100％，维持(sticking)模块332C可以在SOC计算值SOC_CAL超过100％的范围中将SOC报告值SOC_RE维持到100％，或者换言之，当SOC计算值SOC_CAL大于100％时，维持模块332可以将SOC报告值SOC_RE设置为100％，但不限于此。此外，当SOC计算值SOC_CAL落入100％或更小的范围内时，映射模块332A可以通过重新映射SOC计算值SOC_CAL的斜率等，将SOC报告值SOC_RE开始减小的点设置为SOC报告值SOC_RE为100％的点。
此外，在一些示例性实施例中，响应于SOC计算值SOC_CAL小于0％，维持模块332C可以在SOC计算值SOC_CAL小于0％的范围内将SOC报告值SOC_RE维持到0％，或者换言之，维持模块332可以在SOC计算值SOC_CAL小于0％时将SOC报告值SOC_RE设置为0％，但不限于此。此外，当SOC计算值SOC_CAL落入0％或更大的范围内时，映射模块332A可以通过重新映射SOC计算值SOC_CAL的斜率将SOC报告值SOC_RE开始增加的点设置为SOC报告值SOC_RE为0％的点。维持模块332C的详细操作将在后面参考图10和图11进行描述。
保持模块332D可以将SOC报告值SOC_RE校正为SOC报告值SOC_RE减小和/或增加之前的值，以便在电池100被充电的同时减少和/或者防止SOC报告值SOC_RE减小，和/或在电池100被放电的同时减少和/或者防止SOC_RE增加。稍后将参考图12和图13描述保持模块332D的详细操作。
OCV预测模块332E可以基于在电池100放电期间处于电流稳定状态的电池100的电压导出减少和/或最小化电池100的OCV误差的最佳OCV(例如，期望OCV阈值、期望OCV值等)，并且可以将根据和/或基于最佳OCV的SOC值与由SOC计算器331(见图1)生成的SOC计算值SOC_CAL进行比较。此外，在一些示例性实施例中，响应于根据最佳OCV的SOC值与SOC计算值SOC_CAL之间的差等于或大于期望和/或预定阈值，OCV预测模块332E可以校正SOC计算值SOC_CAL，以减小和/或最小化SOC计算值SOC_CAL与根据最佳OCV的SOC值之间的差等。稍后将参考图14至图17描述OCV预测模块332E的详细操作。
如上所述，由于以诸如固件和/或计算机可读指令等的软件的形式来实现引起相对大量计算的SOC滤波器332的操作，因此可以以低功耗来执行基于电池100的SOC计算值SOC_CAL生成SOC报告值SOC_RE的操作。
图4是示出根据一些示例性实施例的电子设备1的操作的流程图。
参考图4，感测设备200(例如，传感器等)感测电池100的电池状况信息，例如，电压、电流和/或温度等(操作S100)，并将电池状况信息(例如，感测的电压、电流、和/或温度等)发送到SOC计算器331(操作S101)。SOC计算器331接收电池状况信息，例如，电池100的电压、电流和温度(操作S102)，并基于接收的电池状况信息计算电池100的SOC计算值SOC_CAL(操作S103)。然后，SOC计算器331将SOC计算值SOC_CAL发送到SOC滤波器332(操作S104)。
SOC滤波器332接收SOC计算值SOC_CAL(操作S105)，并且基于电池100的SOC计算值SOC_CAL、充电状态、完全充电电压和/或完全放电电压等中的至少一个生成SOC报告值SOC_RE(操作S106)。然后，SOC滤波器332通过I2C通信将SOC报告值SOC_RE发送到应用处理器400(操作S107)，但是示例性实施例不限于此。应用处理器400接收SOC报告值SOC_RE(操作S108)，并将SOC报告值SOC_RE发送到显示面板500(操作S109)。显示面板500接收SOC报告值SOC_RE(操作S110)，并最终显示SOC报告值SOC_RE(步骤S111)等。
图5是用于解释根据至少一个示例性实施例的图1中所示的电池100的SOC计算值SOC_CAL和SOC报告值SOC_RE的示例图。
参考图5，a和b是示出当电池100从充电状态改变到放电状态时电池100的SOC相对于时间的变化的图形，但是示例性实施例不限于此。具体地，a是示出由SOC计算器331生成的SOC计算值SOC_CAL的图形，b是示出通过使用SOC滤波器332校正SOC计算值SOC_CAL而生成的SOC报告值SOC_RE的图形，但是示例性实施例不限于此。SOC报告值SOC_RE在期望和/或预定最大值(例如，100％)(例如，第一SOC_RE值等)和期望和/或预定最小值(例如0％)(例如，第二SOC_RE值等)之间波动。下面将以SOC报告值SOC_RE的期望和/或预定最大值为100％并且期望和/或预定最小值为0％的情况为例进行描述，但是示例性实施例不限于此，并且可以使用其他百分比值。
如图5所示，SOC滤波器332(见图4)可以通过基于SOC计算值SOC_CAL生成SOC报告值SOC_RE使图形像图形b一样线性化：(I)当SOC计算器331(见图4)生成的SOC计算值SOC_CAL急剧减小(和/或增加)时；(II)当电池100达到完全充电电压，但是SOC计算值SOC_CAL没有达到100％时(和/或当电池100达到完全放电电压，但是SOC计算值SOC_CAL大于0％时)；(III)当SOC计算值SOC_CAL大于100％(或小于0％)时；和/或(IV)当SOC计算值SOC_CAL在电池100的放电期间增加时(和/或SOC计算值SOC_CAL在电池100的充电期间减小时)，但示例性实施例不限于此。
在一些示例性实施例中，由于SOC滤波器332(见图4)如上所述基于从SOC计算器331(见图3)接收的SOC计算值SOC_CAL生成SOC报告值SOC_RE，因此可以提高和/或增加电子设备1(见图1)的用户对电池100(参见图4)的信心。
图6和图7是用于解释根据至少一个示例性实施例的图3中所示的映射模块332A的示例图。
首先，参考图6，当电池100(见图1)正在放电时，电池100(见图1)的SOC计算值SOC_CAL可能急剧减小(①→②→③)，但是示例性实施例不限于此。这样，当施加到电池100(见图1)的负载增加时，电池100(见图1)的SOC计算值SOC_CAL可以被计算为急剧减小。然而，当电池100(见图1)的剩余容量急剧下降时，电子设备1(见图1)的用户可能会误解电池100(见图1)有缺陷和/或不可靠等。
因此，映射模块332A(见图3)可以通过相对于电池100(见图1)的使用容量的变化量的变化量来校正和/或调整SOC计算值SOC_CAL，将SOC计算值SOC_CAL校正为SOC报告值SOC_RE，也就是说，将SOC计算值SOC_CAL的斜率校正和/或调整为平缓的，例如，响应于斜率超过期望SOC_RE值而减小斜率的变化率等。在一些示例性实施例中，如图6所示，在以电池100(见图1)的容量为x轴、SOC值为y轴的笛卡尔坐标系中，连接表示当前SOC值的点和表示SOC报告值SOC_RE的期望和/或预定最小值(例如，SOC 0％)的点的直线④可以被校正为SOC报告值SOC_RE等。
这样，通过响应于在电池100(见图1)的放电期间SOC计算值SOC_CAL的急剧减小(例如，斜率的减小低于期望斜率减小阈值等)而使SOC计算值SOC_CAL的斜率平缓(例如，减小斜率的变化率等)，映射模块332A(见图3)可以提高用户对电子设备1(见图1)和/或电池100(见图1)的信心。
接下来，参考图7，当电池100(见图1)从放电状态改变为充电状态(例如，从操作状态改变为再充电状态、从第一状态改变为第二状态等)时，电池100(见图1)的SOC计算值SOC_CAL可能急剧增加(①→②→③)。这样，当处于放电状态的电池100(见图1)突然改变为充电状态时，电池100(见图1)的SOC计算值SOC_CAL实际上可以被计算为急剧增加。然而，当电池100(见图1)的剩余容量急剧增加时，电子设备1(见图1)的用户可能会误解电池100(见图1)有缺陷。
因此，映射模块332A可以通过相对于电池100(见图1)的使用容量的变化量校正SOC计算值SOC_CAL的变化量将SOC计算值SOC_CAL校正为SOC报告值SOC_RE，也就是说，将SOC计算值SOC_CAL的斜率校正为平缓的(例如，降低斜率的变化率等)。在一些示例性实施例中，如图7所示，在以电池100(见图1)的容量为x轴、SOC值为y轴的笛卡尔坐标系中，连接表示当前SOC值的点和表示SOC报告值SOC_RE的期望和/或预定最大值(例如，SOC 100％)的点的直线④可以被校正为SOC报告值SOC_RE等。
这样，通过响应于当电池100(见图1)从放电状态改变到充电状态(例如，从操作状态改变到再充电状态等)时SOC计算值SOC_CAL的急剧增加(例如，斜率的增加超过期望斜率增加阈值等)而使SOC计算值SOC_CAL的斜率平缓，映射模块332A可以提高用户对电子设备1(见图1)和/或电池100(见图1)等的信心。
图8和图9是用于解释根据至少一个示例性实施例的图3中所示的缩放模块332B的流程图。
首先，参考图8，缩放模块332B确定SOC计算值SOC_CAL是否小于期望和/或预定最大值(例如，100％)，并且同时确定电池100的电压Avg_V_Bat是否大于完全充电电压(操作S200)。如果缩放模块332B确定SOC计算值SOC_CAL小于期望和/或预定最大值，同时电池100的电压Avg_V_Bat大于完全充电电压(操作S200中的是)，则缩放模块332B将SOC报告值SOC_RE重复增加一定百分比单位或期望百分比值。(操作S210)。如果缩放模块332B确定SOC计算值SOC_CAL不小于期望和/或预定最大值和/或电池100的电压不大于完全充电电压(操作S200中的否)，则缩放模块332B结束其操作(操作S220)。
这样，当电池100被完全充电时，也就是说，当电池100的平均电压已经达到完全充电电压时，从用户的角度来看，将电池100的SOC值显示为期望和/或预定最大值(例如，100％)是自然的。因此，如果电池100的平均电压超过电池100被完全充电时的电压，也即完全充电电压，但是SOC计算值SOC_CAL小于期望和/或预定的最大值，则电子设备1(见图1)的用户可能会误解电池100有缺陷。
在这种情况下，缩放模块332B可以将SOC报告值SOC_RE重复增加一定百分比单位(例如，期望百分比值等)，使得SOC报告值SOC_RE快速达到期望和/或预定最大值。结果，如图5的II所示，SOC报告值SOC_RE可以比SOC计算值SOC_CAL更快地达到期望和/或预定最大值。因此，可以提高电子设备1(见图1)的用户对电池100的信心。
接下来，参考图9，缩放模块332B确定SOC计算值SOC_CAL是否大于期望和/或预定最小值(例如，0％)，并且同时确定电池100的平均电压Avg_V_Bat是否小于完全放电电压(操作S300)。如果缩放模块332B确定SOC计算值SOC_CAL大于期望和/或预定最小值，同时电池100的平均电压Avg_V_Bat小于完全放电电压(操作S300中的是)，则缩放模块332B将SOC报告值SOC_RE重复减小一定百分比单位(操作S310)。如果缩放模块332B确定SOC计算值SOC_CAL不大于期望和/或预定最小值和/或电池100的平均电压不小于完全放电电压(操作S300中的否)，则缩放模块332B结束其操作(操作S320)。
这样，当电池100完全放电时，也就是说，当电池100的平均电压已经达到完全放电电压时，从用户的角度来看，将电池100的SOC值显示为期望和/或预定最小值(例如，0％)是自然的。因此，如果电池100的平均电压小于电池100完全放电时的电压，也即完全放电电压，但是SOC计算值SOC_CAL大于期望和/或预定最小值，则电子设备1(见图1)的用户可能会误解电池100有缺陷。
在这种情况下，缩放模块332B可以重复地和/或将SOC报告值SOC_RE减小一定百分比单位(例如，期望百分比量等)，使得SOC报告值SOC_RE快速地达到期望和/或预定最小值。结果，SOC报告值SOC_RE可以比SOC计算值SOC_CAL更快地达到期望和/或预定最小值。因此，可以提高电子设备1(见图1)的用户对电池100的信心。
图10和图11是用于解释根据至少一个示例性实施例的图3中所示的维持模块332C的流程图。
首先，参考图10，维持模块332C确定SOC计算值SOC_CAL是否大于期望和/或预定最大值(操作S400)。如果维持模块332C确定SOC计算值SOC_CAL大于期望和/或预定最大值(操作S400中的是)，则维持模块332C通过校正SOC计算值SOC_CAL将SOC报告值SOC_RE设置为期望和/或者预定最大值(操作S410)。如果维持模块332C确定SOC计算值SOC_CAL不大于期望和/或预定最大值(操作S400中的否)，则维持模块332C结束其操作(操作S420)。
接下来，更新关于和/或涉及SOC计算值SOC_CAL的信息(操作S430)，然后维持模块332C再次确定SOC计算值SOC_CAL是否降低到低于期望和/或预定最大值(操作S440)。如果维持模块332C确定SOC计算值(SOC_CAL)降低到低于期望和/或预定最大值(操作S440中的是)，则映射模块332A通过重新映射SOC计算值SOC_CA的斜率将SOC报告值SOC_RE开始减小的点设置为SOC报告值SOC_RE是期望和/或预定最大值的点(操作S450)。然后，维持模块332C和映射模块332A结束它们的操作(操作S460)。如果维持模块332C确定SOC计算值SOC_CAL没有降低到低于期望和/或预定最大值(操作S440中的否)，则维持模块332C将SOC报告值SOC_RE连续地设置为期望和/或者预定最大值(操作S410)。
这样，当电池100被完全充电时，从用户的角度来看，将电池100的SOC值显示为期望和/或预定最大值(例如，100％)是自然的。当电池100被充电时，即使电池100的SOC值实际上被计算为105％，例如，超过100％，但是如果电池100的SOC值被显示为105％，则用户可能会误解电池100有缺陷。因此，当SOC计算值SOC_CAL超过期望和/或预定最大值时，如图5的III所示，维持模块332C可以将SOC报告值SOC_RE维持到期望和/或预定最大值。
此外，当SOC计算值SOC_CAL降低到低于期望和/或预定最大值时，SOC计算值SOC_CAL的斜率可以快速变化。因此，映射模块332A可以使SOC计算值SOC_CAL的斜率平缓，并且可以将SOC报告值SOC_RE开始减小的点设置为SOC报告值SOC_RE是期望和/或预定最大值的点。因此，可以提高电子设备1(见图1)的用户对电池100的信心。
接下来，参考图11，维持模块332C确定SOC计算值SOC_CAL是否小于期望和/或预定最小值(操作S500)。如果维持模块332C确定SOC计算值SOC_CAL小于期望和/或预定最小值(操作S500中的是)，则维持模块332C通过校正SOC计算值SOC_CAL将SOC报告值SOC_RE设置为期望和/或预定最小值(操作S510)。如果维持模块332C确定SOC计算值SOC_CAL不小于期望和/或预定最小值(操作S500中的否)，则维持模块332C结束其操作(操作S520)。
接下来，关于和/或涉及SOC计算值SOC_CAL的信息被更新(操作S530)，然后维持模块332C确定SOC计算值SOC_CAL是否增加到高于期望和/或预定最小值(操作S540)。如果维持模块332C确定SOC计算值SOC_CAL增加到高于期望和/或预定最小值(操作S540中的是)，则映射模块332A通过重新映射SOC计算值SOC_CAL的斜率将SOC报告值SOC_RE开始增加的点设置为SOC报告值SOC_RE是期望和/或预定最小值的点(操作S550)。然后，维持模块332C和映射模块332A结束它们的操作(操作S560)。如果维持模块332C确定SOC计算值SOC_CAL没有增加到高于期望和/或预定最小值(操作S540中的否)，则维持模块332C将SOC报告值SOC_RE连续设置为期望和/或预定最小值(操作S510)。
这样，当电池100被完全放电时，从用户的角度来看，将电池100的SOC值显示为期望和/或预定最小值(例如，0％)是自然的。当电池100被放电时，即使电池100的SOC值实际上被计算为负值，但是如果电池100的SOC值被显示为负值，则用户可能会误解电池100有缺陷。因此，当SOC计算值SOC_CAL小于期望和/或预定最小值时，维持模块332C可以将SOC报告值SOC_RE维持到期望和/或者预定最小值。此外，当SOC计算值SOC_CAL增加到高于期望和/或预定最小值时，SOC计算值SOC_CAL的斜率可以快速变化。因此，映射模块332A可以使SOC计算值SOC_CAL的斜率平缓，并且可以将SOC报告值SOC_RE开始增加的点设置为SOC报告值SOC_RE是期望和/或预定最小值的点。因此，可以提高电子设备1(见图1)的用户对电池100的信心。
图12和图13是用于解释根据至少一个示例性实施例的图3中所示的保持模块332D的流程图。
首先，参考图12，保持模块332D确定电池100是否正在充电，并且确定SOC报告值SOC_RE是否小于先前SOC报告值SOC_RE_PRE(操作S600)。如果保持模块332D确定电池100正在充电并且SOC报告值SOC_RE小于先前SOC报告值SOC_RE_PRE(操作S600中的是)，则SOC报告值SOC_RE被设置为先前SOC报告值SOC_RE_PRE。如果保持模块332D确定SOC报告值SOC_RE不小于先前SOC报告值SOC_RE_PRE(操作S610中的否)，则先前SOC报告值SOC_RE_PRE被设置为SOC报告值SOC_RE(操作S620)。
这样，当电池100正在充电时，从用户的角度来看，电池100的SOC值被显示为增加是自然的。当电池100正在充电时，即使电池100的SOC值实际上被计算为减小，但是如果电池100的SOC值被显示为减小，则用户可能会误解并认为电池100是有缺陷的和/或不可靠的。因此，当电池100正在充电时，保持模块332D可以响应于SOC报告值SOC_RE小于先前SOC报告值SOC_RE_PRE等而将SOC报告值SOC_RE设置为先前SOC报告值SOC_RE_PRE。
以这种方式，通过在电池100被充电的同时减小和/或防止SOC报告值SOC_RE减少，可以提高用户对电子设备1(见图1)和/或电池100的信心。此外，响应于在电池100正被充电时SOC报告值SOC_RE的增加，保持模块332D可以将先前SOC报告值SOC_RE_PRE设置为SOC报告值SOC_RE，并将增加的SOC报告值SOC_RE设置为保持不变。因此，当电池100正充电时，SOC报告值SOC_RE可以向电子设备1(见图1)的用户显示为增加。
接下来，参考图13，保持模块332D确定电池100是否正在被放电，并且确定SOC报告值SOC_RE是否大于先前SOC报告值SOC_RE_PRE(操作S700)。如果保持模块332D确定电池100正在被放电并且SOC报告值SOC_RE大于先前SOC报告值SOC_RE_PRE(操作S700中的是)，则SOC报告值SOC_RE被设置为先前SOC报告值SOC_RE_PRE(操作S710)。如果保持模块332D确定SOC报告值SOC_RE不大于先前SOC报告值SOC_RE_PRE(操作S700中的否)，则先前SOC报告值SOC_RE_PRE被设置为SOC报告值SOC_RE(操作S720)。
这样，当电池100正在被放电时，从用户的角度来看，电池100的SOC值显示为降低是自然的。当电池100正在放电时，即使由于施加到电池100的负载被减小和/或去除而电池100的SOC值被实际计算出临时增加，但是如果电池100的SOC值被显示为增加，则用户可能会误解并认为电池100有缺陷。因此，当电池100正在放电时，保持模块332D可以响应于SOC报告值SOC_RE大于先前SOC报告值SOC_RE_PRE而将SOC报告值SOC_RE设置为先前SOC报告值SOC_RE_PRE。结果，如图5的IV所示，当SOC计算值SOC_CAL在电池100的放电期间增加时，SOC报告值SOC_RE可以保持恒定而不增加。
以这种方式，通过在电池100正在放电的同时减小和/或防止SOC报告值SOC_RE增加，可以提高用户对电子设备1(见图1)和/或电池100的信心。此外，响应于在电池100正在放电时SOC报告值SOC_RE的减小，保持模块332D可以将先前SOC报告值SOC_RE_PRE设置为SOC报告值SOC_RE，并将减小的SOC报告值SOC_RE设置为保持不变。因此，当电池100正在放电时，SOC报告值SOC_RE可以向电子设备1(见图1)的用户显示为减小。
图14和图15是示出根据至少一个示例性实施例的包括图3中所示的OCV预测模块332E的电子设备1的操作的流程图。
参考图14和图15，感测设备200感测电池状况信息，例如，电池100的电压、电流和/或温度(操作S800)，并将电池状况信息(例如，感测的电压、电压和/或温度)发送到SOC计算器331(操作S801)。SOC计算器331接收关于和/或涉及电池100的电压、电流和/或温度等的电池状况信息(操作S802)，并基于接收的电池状况数信息计算电池100的SOC计算值SOC_CAL(操作S803)。然后，SOC计算器331将SOC计算值SOC_CAL发送到OCV预测模块332E(操作S804)。
OCV预测模块332E接收SOC计算值SOC_CAL(操作S805)，导出减小和/或最小化电池100的OCV误差的最佳OCV(例如，期望OCV阈值和/或期望OCV值等)(操作S806)，并且根据最佳OCV导出SOC值(操作S807)。稍后将参考图17描述使用OCV预测模块332E根据和/或基于最佳OCV来导出最佳OCV和SOC值的操作。接下来，OCV预测模块332E将根据和/或基于最佳OCV的SOC值与从SOC计算器331接收的SOC计算值SOC_CAL进行比较(操作S808)。然后，OCV预测模块332E确定根据和/或基于最佳OCV的SOC值与SOC计算值SOC_CAL之间的差是否等于或大于期望和/或预设阈值(操作S809，节点A)。如果OCV预测模块332E确定差等于或大于阈值(操作S809中的是)，OCV预测模块332E将其处理为程序失败并且基于SOC计算值SOC_CAL补偿SOC报告值SOC_RE，以减小和/或最小化SOC计算值SOC_CAL与根据和/或基于最佳OCV的SOC值之间的差(操作S810)等。
在一些示例性实施例中，可以通过对SOC计算值SOC_CAL赋予和/或应用权重来校正SOC计算值SOC_CAL以增加和/或减少，使得SOC计算值SOC_CAL与根据和/或基于最佳OCV的SOC值之间的差减小和/或最小化。如果OCV预测模块332E确定差不等于或大于阈值(操作S809中的否)，则OCV预测模块332E将其处理为程序通过(操作S811)。然后，OCV预测模块332E通过I2C通信将SOC报告值SOC_RE发送到应用处理器400(操作S812)。应用处理器400接收SOC报告值SOC_RE(操作S813)，并将SOC报告值SOC_RE发送到显示面板500(操作S814)，但不限于此。显示面板500接收SOC报告值SOC_RE(操作S815)，并最终显示SOC报告值SOC_RE(步骤S816)，但不限于此。
图16是用于解释根据至少一个示例性实施例的OCV预测模块332E的操作的示例图。图17是示出根据至少一个示例性实施例的使用OCV预测模块332E根据最佳OCV导出最佳OCV和SOC值的操作的流程图。
首先，参考图16，在一些示例性实施例中，表1可以由OCV预测模块332E通过存储OCV值、短期寄存器(RTS)系数、短期电容器(CTS)系数、长期寄存器(RTL)系数和/或长期电容器(CTL)系数等，通过初步电池放电测试等以电池100的SOC值的期望和/或预定间隔生成，但是示例性实施例不限于此。在由于没有负载施加到电池100而可以测量电池100的OCV的状态下，可以对每个SOC值预先导出和/或确定OCV值、RTS系数、CTS系数、RTL系数和/或CTL系数等，但是示例性实施例不限于此。在表1中，对于以5％的间隔设置的SOC值，存储OCV值、RTS系数、CTS系数、RTL系数和CTL系数。然而，示例性实施例不限于此，并且SOC值也可以以任何其他间隔(例如，以3％的间隔等)设置以执行初步电池放电测试。
如稍后将在图17中描述的，在一些示例性实施例中，OCV预测模块332E(见图3)可以通过使用通过初步电池放电测试生成的SOC值、OCV值、RTS系数、CTS系数、RTL系数和/或CTL系数等之间的对应关系来导出减小和/或最小化OCV误差的最佳OCV。此外，OCV预测模块332E(见图3)可以通过使用初步电池放电测试的结果，根据和/或基于最佳OCV来导出SOC值。
在一些示例性实施例中，用于计算OCV误差的电池电压建模等式可以被表示为等式1。
OCV Error
＝OCVs-RTS*I_Bat*exp(-(t_rate)/RTS/CTS)-RTL*I_Bat*
exp(-(t_rate)/RTL/CTL)-V_Bat(t)[等式1]其中，OCVs是当OCV值被扫描时的初始OCV(第一OCV)，I_Bat是当电流稳定开始时的电池的电流，V_Bat(t)是在电流稳定状态下的电池的电压，t_rate是期望和/或预定时间间隔，RTS是短期寄存器系数，CTS是短期电容器系数，RTL是长期寄存器系数，并且CTL是长期电容器系数。
在一些示例性实施例中，当OCV以期望和/或预定电压间隔在期望和/或者预定电压范围内被扫描时，OCV预测模块332E可以导出减小和/或最小化电池100(见图1)的OCV误差的最佳OCV。例如，当假定OCV被扫描的电压范围是10mV并且OCV被扫描的电压间隔是0.15mV时，OCV预测模块332E可以搜索减小和/或最小化OCV误差的最佳OCV，同时OCV值以0.15mV的间隔从OCVs(例如，第一OCV)扫描到OCVs(例如，第一OCV)+10mV。然而，示例性实施例不限于此，并且用于扫描OCV的电压范围和电压间隔可以根据示例性实施例而变化。以下将描述OCV以0.15mV的间隔在10mV的范围内被扫描的情况作为示例，但示例性实施例不限于此。
接下来，参考图17，OCV预测模块332E通过初步电池放电测试以电池100的SOC值的期望和/或预定间隔导出OCV、RTS、CTS、RTL和/或CTL等来生成表1(见图16)(操作S900)。然后，在电池100放电期间的电流稳定状态下，OCV预测模块332E(见图3)在电流稳定状态开始时存储电池100的电流(I_Bat)，并且以期望和/或预定时间间隔(t_rate)存储N个电池电压(V_Bat)(操作S910)。电流稳定状态是指几乎没有电流流过电池100的状态，如图5的V所示。例如，当流过电池100的平均电流的绝对值为60mA或更小时，这可以对应于电流稳定状态，但是示例性实施例不限于此。
接下来，OCV预测模块332E将第N V_Bat(t)设置为一个或多个OCVs(例如，第一OCV等)(操作S920)，并且在表1(见图16)中找到对应OCV值的RTS、CTS、RTL和/或CTL值等，并将其代入等式1，并且OCV预测模块332E对每N个V_Bat(t)计算OCV误差(操作S930)。然后，OCV预测模块332E通过将N个OCV误差值的所有平方相加来计算第一OCV误差值等(操作S940)，但是示例性实施例不限于此。
接下来，通过OCV预测模块332E将通过将0.15mV加到OCVs(第一OCV)而获得的值设置为第二OCV(操作S950)，并且在图16所示的表1中找到与第二OCV相对应的RTS、CTS、RTL和CTL等，并将其代入等式1(用第二OCV代替OCVs)，以计算每N个V_Bat(t)的OCV误差(操作S960)，然后，OCV预测模块332E通过将N个OCV误差值的所有平方相加来计算第二OCV误差值(操作S970)等。重复该过程以导出具有最小OCV误差的最佳OCV(例如，期望OCV阈值等)，同时以期望和/或预定电压间隔扫描OCV(操作S980)。然后，使用表1(见图16)导出根据最佳OCV的SOC(操作S990)。
这样，在至少一些示例性实施例中，可以通过初步电池放电测试导出和/或可以预先导出电池100的OCV值和SOC值之间的对应关系，并且OCV预测模块332E(见图3)可以使用N个电池电压等根据最佳OCV导出减小和/或最小化OCV误差的最佳OCV和SOC值。因此，在电子设备1(见图1)执行操作的同时，不需要等待很长时间直到施加到电池100(见图1)的负载消失，以监测电池100(见图1)的准确SOC值。相反，可以通过OCV预测在短时间内检测SOC计算值SOC_CAL中的误差，并根据最佳OCV将SOC计算值SOC_CAL校正为SOC值等。
虽然已经参考本发明的示例性实施例具体地示出和描述了本发明的各种示例性实施例，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。此处描述的示例性实施例应当仅在描述性的意义上考虑，而不是出于限制的目的。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：
电池，被配置为提供电力；以及
处理电路，被配置为，
基于电池的感测的电池状况信息计算电池的充电状态(SOC)计算值，
基于SOC计算值、电池的充电状态、电池的完全充电电压和电池的完全放电电压中的至少一个，生成SOC报告值，所述SOC报告值在期望第一值和期望第二值之间波动，期望第二值低于期望第一值，以及
基于SOC报告值控制电子设备。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
基于与电池的放电操作期间的电流稳定状态相关联的感测的电池状况信息来确定期望开路电压(OCV)阈值；以及
将根据期望OCV阈值的SOC值与SOC计算值进行比较。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
确定SOC值和SOC计算值之间的差是否等于或大于期望阈值；以及
基于确定的结果校正SOC计算值以减小SOC计算值与SOC值之间的差。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
基于SOC计算值和电池的充电状态，相对于电池使用容量的变化量来校正SOC计算值的变化量。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
在电池的放电操作期间响应于SOC计算值的斜率的下降到低于期望下降斜率阈值，相对于电池使用容量的变化量来校正SOC计算值的变化量。
6.根据权利要求4所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
在电池从放电状态改变为充电状态时，响应于SOC计算值的斜率增加到高于期望增加斜率阈值，相对于电池使用容量的变化量来校正SOC计算值的变化量。
7.根据权利要求4所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
响应于电池的完全放电电压的变化，相对于电池使用容量的变化量来校正SOC计算值的变化量。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
响应于电池的平均电压大于完全充电电压并且SOC计算值小于期望第一值，将SOC报告值重复增加期望百分比值。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
响应于电池的平均电压小于完全放电电压并且SOC计算值大于期望第一值，将SOC报告值重复减小期望百分比值。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
响应于SOC计算值大于期望第一值，将SOC报告值设置为期望第一值。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
响应于SOC计算值降低到低于期望第一值，相对于电池使用容量的变化量来校正SOC计算值的变化量。
12.根据权利要求1所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
响应于SOC计算值小于期望第二值，将SOC报告值设置为期望第二值。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
响应于SOC计算值增加到高于期望第二值，相对于电池使用容量的变化量来校正SOC计算值的变化量。
14.根据权利要求1所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
响应于电池处于充电状态，将SOC报告值校正为在SOC报告值响应于SOC报告值的减小而减小之前的值。
15.根据权利要求1所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
响应于电池处于放电状态，将SOC报告值校正为在SOC报告值响应于SOC报告值的增加而增加之前的值。
16.一种电子设备，包括：
电池，被配置为提供电力；
显示面板，被配置为显示电池的剩余容量；以及
处理电路，被配置为，
基于电池的感测的电池状况信息计算电池的充电状态(SOC)计算值，
基于SOC计算值、电池的充电状态、电池的完全充电电压和电池的完全放电电压中的至少一个，生成SOC报告值，所述SOC报告值在期望第一SOC值和期望第二SOC值之间波动，期望第一SOC值大于期望第二SOC值，和
在显示面板上显示SOC报告值。
17.根据权利要求16所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
校正SOC计算值；以及
将校正的SOC计算值提供给显示面板。
18.根据权利要求17所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
计算SOC计算值；
校正SOC计算值；以及
基于SOC计算值和电池的充电状态，相对于电池使用容量的变化量来校正SOC计算值的变化量。
19.一种电子设备，包括：
电池，被配置为向电子设备供电；
感测设备，被配置为感测电池的电池状况信息；
处理电路，被配置为，
基于感测的电池状况信息计算电池的充电状态(SOC)计算值；
当在电池的放电操作期间处于电流稳定状态时，基于感测的电池状况信息导出期望开路电压(OCV)阈值，
将基于期望OCV阈值的SOC值与SOC计算值进行比较，以及
基于SOC计算值和电池的充电状态，相对于电池使用容量的变化量来校正SOC计算值的变化量；以及
显示面板，被配置为基于校正的SOC计算值的变化量显示电池的剩余容量。
20.根据权利要求19所述的电子设备，其中，处理电路进一步被配置为：
确定SOC值和SOC计算值之间的差是否等于或大于期望阈值；以及
基于确定的结果校正SOC计算值,以减小SOC计算值与SOC值之间的差。
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