DE102012108574A1

DE102012108574A1 - Systeme und Verfahren zur Bestimmung einer verbleibenden Batteriekapazität einer Batterievorrichtung

Info

Publication number: DE102012108574A1
Application number: DE102012108574A
Authority: DE
Inventors: Jui-Chi Wu; Yong-Sheng Lo
Original assignee: MediaTek Inc
Current assignee: MediaTek Inc
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2032-09-14
Also published as: CN103168247B; DE102012108574B4; US20160195585A1; WO2013037307A1; CN103168247A; US20130073236A1

Abstract

Ein System zur Bestimmung einer verbleibenden Batteriekapazität umfasst einen Detektionsschaltkreis und eine Steuereinheit. Der Detektionsschaltkreis ist mit einer Batterievorrichtung an einem Detektionsknoten gekoppelt, um eine Ruhespannung der Batterievorrichtung zu detektieren. Die Steuereinheit ist mit dem Detektionsschaltkreis gekoppelt, leitet einen Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, in Abhängigkeit der Ruhespannung ab, berechnet eine Leerlaufspannung der Batterievorrichtung in Abhängigkeit des Stroms und bestimmt die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung in Abhängigkeit der Leerlaufspannung.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen US-Anmeldung Nr. 61/535,195, angemeldet am 15. September 2011 mit dem Titel „Gas Gauge patent” und der provisorischen US-Anmeldung Nr. 61/668,618, angemeldet am 6. Juli 2012 mit dem Titel „Fuel Gauge Zero Cost patent”. Auf deren vollständigen Inhalte wird hiermit Bezug genommen.
Hintergrund zur der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Schaltkreise und Verfahren zur Bestimmung einer verbleibenden bzw. restlichen Batteriekapazität bzw. -beladung.
Beschreibung des Standes der Technik
Moderne, in der Hand gehaltene elektronische Vorrichtungen, wie beispielsweise Mobiltelefone, Notebooks, Tabletcomputer, GPS Empfänger und dergleichen, werden durch Batterievorrichtungen mit Strom versorgt, so dass diese auf einfache Art und Weise mitgenommen werden können. In diesem Zusammenhang sind die präzise Bestimmung der verbleibenden Batteriekapazität und die Haltbarkeit der Batterievorrichtung von besonderer Bedeutung.
Üblicherweise wird die verbleibende Batteriekapazität bestimmt, indem die Querspannung der Batterievorrichtung gemessen und eine Tabelle konsultiert wird, die die Spannung gegenüber der Batteriekapazität aufzeigt, um so die verbleibende Batteriekapazität zu bestimmen. Jedoch kann diese herkömmliche Bestimmung ungenau sein, da die Querspannung der Batterievorrichtung instabil und in Abhängigkeit von unterschiedlichen Systembeanspruchungen variieren kann. Beispielsweise, wenn die Systembeanspruchung hoch ist, wird eine große Strommenge von der Batterievorrichtung entnommen, was verursacht, dass die Querspannung der Batterievorrichtung dramatisch absinkt. Andererseits, wenn die Systembeanspruchung gering ist, wird nur eine kleine Strommenge von der Batterievorrichtung entnommen, was verursacht, dass die Querspannung der Batterievorrichtung lediglich geringfügig abfällt.
Wenn die Querspannung der Batterievorrichtung während der Periode einer hohen Systembeanspruchung gemessen wird, kann die gegenwärtige Batteriekapazität falsch bestimmt werden, so dass sie wesentlich niedriger als die tatsächlich verbleibende Batteriekapazität ist, da die starke Systembeanspruchung lediglich für eine kurze Zeitspanne auftritt und die Menge der Entladung nicht so groß ist wie bestimmt.
Daher sind Schaltkreise und Verfahren zur präzisen Bestimmung einer Restbatteriekapazität wünschenswert.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Es werden Systeme und Verfahren zur Bestimmung einer verbleibenden Batteriekapazität für eine Batterievorrichtung zur Verfügung gestellt. Eine exemplarische Ausführungsform des Systems weist einen Detektionsschaltkreis und einen Controller bzw. eine Steuereinheit auf. Der Detektionsschaltkreis ist an einem Detektionsknoten mit einer Batterievorrichtung zur Detektion einer Ruhespannung der Batterievorrichtung gekoppelt. Die Steuereinheit ist mit dem Detektionsschaltkreis gekoppelt, leitet eine Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, auf Basis der Ruhespannung ab, berechnet eine Leerlaufspannung der Batterievorrichtung auf Basis des Stroms und bestimmt die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung auf Basis der Leerlaufspannung.
Eine exemplarische Ausführungsform eines Verfahrens zur Bestimmung einer Restbatteriekapazität einer Batterievorrichtung weist auf: (a) Detektieren einer Ruhespannung einer Batterievorrichtung; (b) Detektieren einer Strommenge, die von der Batterievorrichtung über einen externen Widerstand, der mit der Batterievorrichtung gekoppelt ist, entnommen wird; (c) Ableiten eines elektrischen Widerstandswerts eines internen Widerstands, den die Batterievorrichtung aufweist; (d) Berechnen eines Spannungsabfalls, der von dem externen Widerstand und dem internen Widerstand in Abhängigkeit der Strommenge, eines elektrischen Widerstandswerts des externen Widerstands und des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands berechnet wird; (e) Berechnen eines Werts für die Leerlaufspannung unter Verwendung des Spannungsabfalls; und (f) Bestimmen der Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß dem Wert der Leerlaufspannung.
Eine weitere exemplarische Ausführungsform eines Verfahrens zur Bestimmung einer Restbatteriekapazität einer Batterievorrichtung weist auf: (a) Erhalten einer Leerlaufspannung der Batterievorrichtung; (b) Ableiten eines elektrischen Widerstandswerts eines internen Widerstands, den die Batterievorrichtung aufweist; (c) Detektieren einer Ruhespannung der Batterievorrichtung; (d) Berechnen einer Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, auf Basis eines Werts der Leerlaufspannung, eines Werts der Ruhespannung und des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands; (e) Berechnen einer aktuellen Höhe der Entladung (Depth of Discharge) auf Basis der Strommenge; und (f) Bestimmen einer Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß der aktuellen Höhe der Entladung.
Eine detaillierte Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen für die folgenden Ausführungsformen wiedergegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung kann beim Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und Beispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das ein System zur Bestimmung einer verbleibenden Batteriekapazität gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
2 ein schematisches Diagramm, das eine Kurve der Leerlaufspannung gegenüber der Höhe der Entladung und eine Kurve der Ruhespannung gegenüber der Höhe der Entladung (DOD) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
3 ein Diagramm, das einen Ersatzschaltkreis einer Batterievorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
4 ein schematisches Diagramm, das ein Konzept für ein wiederholtes Aktualisieren des Werts der Leerlaufspannung darstellt, um einen konvergenten Wert der Leerlaufspannung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zu erhalten;
5 ein schematisches Diagramm, das ein Konzept für ein wiederholtes Aktualisieren des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands R_INT der Batterievorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
6 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Bestimmung einer Restbatteriekapazität einer Batterievorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
7 ein Blockdiagramm, das ein System zur Bestimmung einer Restbatteriekapazität gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
8 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Bestimmung einer Restbatteriekapazität einer Batterievorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt; und
9 ein schematisches Diagramm, das eine Kurve der maximalen Batteriekapazität Qmax gegenüber einer Anzahl von Lade-/Entladezyklen wiedergibt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Beschreibung zeigt den am besten verständlichen Modus zum Ausführen der Erfindung. Die Beschreibung dient dem Zweck der Darstellung von allgemeinen Prinzipien der Erfindung und soll nicht in einem eingeschränkten Sinn verstanden werden. Der Umfang der Erfindung wird am besten in Bezug auf die beiliegenden Ansprüche bestimmt.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein System zur Bestimmung einer Restbatteriekapazität einer Batterievorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann das System 100 einen Detektionsschaltkreis 120, der mit einer Batterievorrichtung 110 gekoppelt ist, und eine Steuereinheit 130 aufweisen, die mit dem Detektionsschaltkreis 120 gekoppelt ist. Der Detektionsschaltkreis 120 ist an einem Detektionsknoten N1 mit der Batterievorrichtung 110 gekoppelt, um eine Batteriespannung V_BAT der Batterievorrichtung 110 zu detektieren. Die Steuereinheit 130 erhält eine Information betreffend der Batteriespannung V_BAT der Batterievorrichtung 110 von dem Detektionsschaltkreis 120, leitet eine Strommenge, die aus der Batterievorrichtung 110 auf Basis der Ruhespannung entnommen wird, ab, berechnet eine Leerlaufspannung (OCV) der Batterievorrichtung 110 auf Basis des abgeleiteten Stroms und bestimmt die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung 110 in Abhängigkeit der Leerlaufspannung (OCV).
Im Allgemeinen kann, wenn kein oder fast kein Strom aus der Batterievorrichtung 110 entnommen wird, die Batteriespannung V_BAT, die durch den Detektionsschaltkreis 120 detektiert wird, als die Leerlaufspannung (OCV) bezeichnet werden, da davon auszugehen ist, dass die beiden Anschlüsse der Batterievorrichtung 110 von irgendeinem Schaltkreis abgekoppelt sind und/oder keine Verbraucherlast mit der Batterievorrichtung 110 verbunden ist. Alternativ kann, wenn ein wenig Strom von der Batterievorrichtung 110 entnommen wird, die Batteriespannung V_BAT, die von dem Detektionsschaltkreis 120 detektiert wird, als eine Ruhespannung (CCV) angesehen werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann der Detektionsschaltkreis 120 eine Temperaturmessvorrichtung 121, einen Multiplexer 122, einen externen Widerstand R_EXT und zwei Analog-zu-Digital Wandler (ADC) 123 und 124 aufweisen. Die Temperaturmessvorrichtung 121 ist mit der Batterievorrichtung 110 gekoppelt, um eine Temperatur der Batterievorrichtung 110 zu messen und eine Messspannung V_TEMP zu generieren, die der Temperatur der Batterievorrichtung 110 an einem Messknoten N2 entspricht. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Temperaturmessvorrichtung 121 eine Heißleiter-Vorrichtung (negative temperature coefficient (NTC)) sein, wie beispielsweise ein Thermistor. Die Temperaturmessvorrichtung 121 kann mit einer Referenzspannungsquelle gekoppelt sein, um von dieser eine Referenzspannung V_REF zu erhalten.
Der Multiplexer 122 ist mit dem Messknoten N2 und dem Detektionsknoten N1 verbunden, um sowohl die Messspannung V_TEMP als auch die Batteriespannung V_BAT zu empfangen, und multiplext die Messspannung V_TEMP und die Batteriespannung V_BAT, um entweder die Messspannung V_TEMP oder die Batteriespannung V_BAT an die nachfolgenden ADC 123 in Antwort auf einen Schaltbefehl selektiv auszugeben. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Schaltbefehl von der Steuereinheit 130 erzeugt werden, um eine gewünschte Spannung, die empfangen werden soll, auszuwählen. Der ADC 123 ist mit dem Multiplexer 122 gekoppelt, um entweder die Messspannung V_TEMP oder die Batteriespannung V_BAT, die von dem Multiplexer 122 ausgegeben werden, zu empfangen und analog-zu-digital umzuwandeln, und das umgewandelte Ergebnis entweder der Messspannung V_TEMP oder der Batteriespannung V_BAT an die Steuereinheit 130 auszugeben.
Der ADC 124 ist mit dem externen Widerstand R_EXT gekoppelt, der ausgestaltet ist, um eine Strommenge, die von der Batterievorrichtung 110 entnommen wird, zu messen, um den Spannungsunterschied zwischen zwei Anschlüssen des externen Widerstands R_EXT zu detektieren, wie beispielsweise einen Spannungsunterschied zwischen einer Spannung V_A an dem Konten N3 und einer Spannung V_B an dem Knoten N4. Der ADC 124 wandelt den Spannungsunterschied analog-zu-digital um und gibt die umgewandelten Ergebnisse des Spannungsunterschieds an die Steuereinheit 130 aus.
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit 130 die Strommenge I ableiten, die von der Batterievorrichtung 110 in Abhängigkeit des Spannungsunterschieds zwischen den Spannungen V_A und V_B, die von dem ADC 124 detektiert werden, entnommen wird. Beispielsweise kann die Steuereinheit 130 den Stromwert I gemäß dem Spannungsunterschied und einem vorbestimmten externen Widerstand R_EXT schätzen. Das heißt, der Stromwert I kann wie folgt abgeleitet werden: I = (V_A – V_B)/R_E Gleichung (1) wobei R_E der elektrische Widerstandswert des externen Widerstands R_EXT ist. Nach Erhalt des Stroms I kann die Steuereinheit 130 des Weiteren die Leerlaufspannung V_OCV in Abhängigkeit des Stroms I und der Batteriespannung V_BAT, die von dem Detektionsschaltkreis 120 detektiert werden, ableiten.
2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Kurve der Leerlaufspannung V_OCV gegenüber der Höhe der Entladung und eine Kurve der Ruhespannung V_CCV gegenüber der Höhe der Entladung (Depth of Discharge/DOD) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt. In den Ausführungsformen der Erfindung ist die Höhe der Entladung (DOD) als Prozentanteil wiedergegeben, der erhalten wird, indem die Höhe der Entladung durch eine maximale Batteriekapazität der Batterievorrichtung geteilt wird. Wie in 2 gezeigt ist, existiert ein Spannungsabfall (bezeichnet als „IR-Abfall”) zwischen der Leerlaufspannung V_OCV und der Ruhespannung V_CCV. Daher kann die Steuereinheit 130 die Höhe des Spannungsabfalls bei der Ruhespannung V_CCV kompensieren, um so die Leerlaufspannung V_OCV abzuleiten.
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, kann, wenn keine Information betreffend der Leerlaufspannung V_OCV der Batterievorrichtung 110 vorliegt, die Steuereinheit 130 anfänglich eine aktuell detektierte Batteriespannung V_BAT, welche die Ruhespannung V_CCV sein kann, als einen anfänglichen Wert der Leerlaufspannung V_OCV festlegen. Als nächstes kann die Steuereinheit 130 den Wert der Leerlaufspannung V_OCV wiederholt aktualisieren, indem der Spannungsabfall bei dem Wert der vorhergehend erhaltenen Leerlaufspannung V_OCV kompensiert wird, wobei der Spannungsabfall durch Strom erhalten wird, der durch den externen Widerstand R_EXT und dem internen Widerstand R_INT der Batterievorrichtung fließt.
3 ist ein Diagramm, das ein Ersatzschaltbild einer Batterievorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt. Das Ersatzschaltbild einer Batterievorrichtung kann eine Spannungsquelle V und einen internen Widerstand R_INT aufweisen. Eine Spannung, die von der Spannungsquelle V zur Verfügung gestellt wird, kann als die Leerlaufspannung V_OCV der Batterievorrichtung angesehen werden. Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit 130 eine Information betreffend der detektierten Batteriespannung V_BAT von dem Detektionsschaltkreis 120 erhalten, und die detektierte Batteriespannung V_BAT als einen anfänglichen Wert V₁ der Leerlaufspannung V_OCV festsetzen. Als nächstes kann die Steuereinheit 130 den Wert V₁ der Leerlaufspannung V_OCV aktualisieren, wie nachfolgend angegeben: V₂ = V₁ + I × [R₁ – R_E] Gleichung (2) wobei V₂ ein aktualisierter Wert der Leerlaufspannung V_OCV, I der Strom, der über den externen Resistor R_EXT, wie in Gleichung (1) dargestellt, gemessen wird, R₁ ein anfänglicher Wert des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands R_INT der Batterievorrichtung 110, wie in 3 dargestellt, und R_E der elektrische Widerstandswert des externen Widerstands R_EXT ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit 130 einen elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands R_INT der Batterievorrichtung 110 erhalten, indem ein Vergleich mit einer oder mehreren vordefinierten Tabellen angestellt wird. In der Ausführungsform der Erfindung können die Tabellen vordefiniert werden, wenn das System 100 hergestellt wird, und können in einem internen oder externen Speichern (nicht gezeigt) der Steuereinheit 130 gespeichert werden. Die vordefinierten Tabellen können eine erste Tabelle, die die Leerlaufspannung gegenüber der Höhe der Entladung (DOD) der Batterievorrichtung angibt, und eine zweite Tabelle aufweisen, die den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands R_INT gegenüber der Höhe der Entladung (DOD) der Batterievorrichtung angibt. Es ist anzumerken, dass die Restbatteriekapazität (die ebenfalls als Prozentsatz wiedergegeben werden kann) eine alternative Wahl darstellt, um die Höhe der Entladung zu ersetzen, wenn die Tabellen definiert werden, da eine Summe aus der Restbatteriekapazität und der Höhe der Entladung eine festgelegte Zahl ist (beispielsweise 1 oder 100%, wenn sowohl die Höhe der Entladung als auch die Restbatteriekapazität prozentual wiedergegeben werden).
Zusätzlich können, da die Batterieeigenschaften bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen variieren können, die Tabellen für unterschiedlichen Temperaturen vordefiniert werden, wenn das System 100 hergestellt wird, und können in einem internen oder externen Speicher (nicht gezeigt) der Steuereinheit 130 gespeichert werden. Die Steuereinheit 130 kann eine geeignete erste Tabelle und eine geeignete zweite Tabelle aus den vordefinierten Tabellen in Abhängigkeit der Messspannung V_TEMP, die der Temperatur der Batterievorrichtung entspricht, auswählen.
Daher kann in der ersten Ausführungsform der Erfindung die Steuereinheit 130, bevor die Leerlaufspannung abgeleitet wird, anfänglich eine aktuell detektierte Batteriespannung V_BAT, die die Ruhespannung V_CCV sein kann, als einen anfänglichen Wert V₁ der Leerlaufspannung V_OCV festlegen und einen Vergleich mit der ersten Tabelle in Abhängigkeit des anfänglichen Werts V₁ anstellen, um eine abgeleitete Höhe der Entladung (DOD) D₁ der Batterievorrichtung zu erhalten. Des Weiteren kann die Steuereinheit 130 einen Vergleich mit der zweiten Tabelle in Abhängigkeit der abgeleiteten Höhe der Entladung (DOD) D₁ anstellen, um einen anfänglichen Wert R₁ für den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands R_INT zu erhalten. Nach Erhalt des anfänglichen Werts R₁ des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands R_INT kann die Steuereinheit 130 den Wert V₁, wie in Gleichung (2) dargestellt, aktualisieren.
Als nächstes kann die Steuereinheit 130 des Weiteren einen Vergleich mit der ersten Tabelle in Abhängigkeit des aktualisierten Werts V₂ anstellen, um einen aktualisierten Wert D₂ der abgeleiteten Höhe der Entladung (DOD) der Batterievorrichtung zu erhalten, und einen Vergleich mit der zweiten Tabelle in Abhängigkeit des aktualisierten Werts D₂ der abgeleiteten Höhe der Entladung (DOD) anstellen, um einen aktualisierten Wert R₂ des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands R_INT zu erhalten. Als nächstes kann die Steuereinheit 130 des Weiteren einen aktualisierten Wert V₃ der Leerlaufspannung V_OCV erhalten, wie nachfolgend angegeben: V₃ = V₂ + I × [R₂ + R_E] Gleichung (3)
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit 130 des Weiteren den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands R_INT, die Höhe des Spannungsabfalls und den Wert der Leerlaufspannung für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitzyklen wiederholt aktualisieren, um einen konvergenten Wert für die Leerlaufspannung zu erhalten. 4 ist ein schematisches Diagramm, das ein Konzept einer wiederholten Aktualisierung des Werts der Leerlaufspannung wiedergibt, um einen konvergenten Wert für die Leerlaufspannung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zu erhalten, und 5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Konzept eines wiederholten Aktualisierens des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands R_INT der Batterievorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Wert für die Leerlaufspannung nach drei bis vier Aktualisierungen konvergieren.
Abschließend kann die Steuereinheit 130 einen Vergleich mit der ersten Tabelle in Abhängigkeit des konvergenten Werts der Leerlaufspannung anstellen, um einen abschließenden Wert D_f für die abgeleitete Höhe der Entladung (DOD) zu erhalten und um die Restbatteriekapazität zu bestimmen, wie nachfolgend angegeben: Remaining_battery_capacity = 1 – D_f Gleichung (4)
Die 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Bestimmung einer Restbatteriekapazität einer Batterievorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt. Zu Beginn kann eine Ruhespannung der Batterievorrichtung detektiert werden (Schritt S602). Gemäß den Ausführungsformen der Erfindung kann die Batteriespannung der Batterievorrichtung jederzeit detektiert werden. Beispielsweise kann, wenn das System 100, wie in 1 gezeigt ist, in einer elektronischen Vorrichtung enthalten ist, die von der Batterievorrichtung 110 mit Strom versorgt wird, die Batteriespannung jederzeit detektiert werden, wenn sich die elektronische Vorrichtung in Betrieb befindet. Da die Batteriespannung detektiert wird, wenn sich die elektronische Vorrichtung in Betrieb befindet, kann die detektierte Batteriespannung als die Ruhespannung V_CCV der Batterievorrichtung 110 angesehen werden.
Als nächstes kann die Strommenge, die aus der Batterievorrichtung entnommen wird, über einen externen Widerstand, der mit der Batterievorrichtung gekoppelt ist, wie in 1 gezeigt ist, detektiert werden (Schritt S604). Als nächstes kann ein elektrischer Widerstandswert eines internen Widerstands, den die Batterievorrichtung aufweist, abgeleitet werden (Schritt S606). Wie vorhergehend dargestellt wurde, kann der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands abgeleitet werden, indem ein Vergleich mit den ersten und zweiten Tabellen angestellt wird. Es ist anzumerken, dass in einigen Ausführungsformen der Erfindung die zweite Tabelle vereinfacht werden kann, indem diese nur einige Werte des elektrischen Widerstandswerts gegenüber einigen vordefinierten Werten der Höhe der Entladung (DOD) aufweist. Daher kann der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands einfach dadurch abgeleitet werden, dass eine Interpolation zwischen zwei oder mehreren benachbarten Werten durchgeführt wird. Des Weiteren ist anzumerken, dass in einigen anderen Ausführungsformen der Erfindung die zweite Tabelle weggelassen werden kann und der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands als ein fester Wert festgelegt werden kann, unabhängig von der Höhe der Entladung (DOD). Daher kann der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands auf einfache Art und Weise in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur der Batterievorrichtung abgeleitet werden. Es ist des Weiteren anzumerken, dass in noch einigen Ausführungsformen der Erfindung die zweite Tabelle weggelassen werden und der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands als ein fester Wert unabhängig von der Höhe der Entladung (DOD) und der Temperatur festgelegt werden kann. Daher kann der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands abgeleitet werden, indem unmittelbar der festgelegte Wert als der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands erhalten wird. Es ist des Weiteren anzumerken, dass in noch einigen anderen Ausführungsformen der Erfindung der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands oder der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands in der zweiten Tabelle in Abhängigkeit eines aktuellen Status der elektronischen Vorrichtung jederzeit aktualisiert werden können. Beispielsweise kann der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands gemäß einem Lade-/Entlade-Spannungsanstieg-/abfall und einem Lade-/Entladestrom, der während einer Lade-/Entladeprozedur der Batterievorrichtung 110 gemessen wird, aktualisiert werden.
Als nächstes kann ein Spannungsabfall, der von dem externen Widerstand und dem internen Widerstand verursacht wird, in Abhängigkeit der in Schritt S604 erhaltenen Strommenge, eines elektrischen Widerstandswerts des externen Widerstands, der ein bekannter Wert ist, und des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands, der in Schritt S606 erhalten wird, berechnet werden (Schritt S608). Als nächstes kann der Wert der Leerlaufspannung berechnet werden, indem der Spannungsabfall, wie in Gleichung (2) gezeigt ist, herangezogen wird (Schritt S610). Abschließend kann die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß dem Wert der Leerlaufspannung bestimmt werden (Schritt S612).
Es ist anzumerken, dass in einigen Ausführungsformen der Erfindung, bevor der Schritt S612 durchgeführt wird, die Schritte S606, S608 und S610 für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitzyklen in Abhängigkeit des zuletzt aktualisierten Werts der Leerlaufspannung, die in Schritt S610 erhalten wird, wiederholt durchgeführt werden können, um einen konvergenten Wert für die Leerlaufspannung zu erhalten, der sehr viel näher an der tatsächlichen Leerlaufspannung der Batterievorrichtung liegt. Nach Erhalt des konvergenten Werts für die Leerlaufspannung kann die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß dem konvergenten Wert der Leerlaufspannung bestimmt werden.
Es ist des Weiteren anzumerken, dass gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung die Steuereinheit 130 des Weiteren eine Vielzahl von Werten der Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung, die während einer Zeitspanne bestimmt wurden, verarbeitet, um einen genauen Wert für die Restbatteriekapazität der Batteriespannung zu erhalten. Beispielsweise kann die Steuereinheit 130 einen Durchschnitt der während der Zeitspanne bestimmten Werte als den genauen Wert berechnen oder kann des Weiteren einige Werte, die von den anderen divergieren, herausfiltern, bevor der Durchschnitt berechnet wird, so dass die bestimmte Restbatteriekapazität einem stabileren Ergebnis entspricht.
7 ist ein Blockdiagramm, das ein System zur Bestimmung einer Restbatteriekapazität gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt. Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann das System 700 einen Detektionsschaltkreis 720, der mit einer Batterievorrichtung 110 gekoppelt ist, und eine Steuereinheit 730 aufweisen, die mit dem Detektionsschaltkreis 720 gekoppelt ist. Der Detektionsschaltkreis 720 ist mit der Batterievorrichtung 110 an einem Detektionsknoten N1 zum Detektieren einer Batteriespannung V_BAT der Batterievorrichtung 110 gekoppelt. Die Steuereinheit 730 empfängt eine Information betreffend der Batteriespannung V_BAT der Batterievorrichtung 110 von dem Detektionsschaltkreis 720, um eine Leerlaufspannung (OCV) und eine Ruhespannung (CCV) der Batterievorrichtung 110 zu detektieren, berechnet eine Strommenge, die von der Batterievorrichtung 110 in Abhängigkeit von Werten der Leerlaufspannung (OCV) und der Ruhespannung (CCV) sowie eines elektrischen Widerstandswerts eines internen Widerstands entnommen wird, berechnet eine vorliegende Höhe der Entladung in Abhängigkeit der Strommenge und bestimmt die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung 110 gemäß der vorliegenden Höhe der Entladung.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann der Detektionsschaltkreis 720 eine Temperaturmessvorrichtung 721, einen Multiplexer 722 und Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) 723 aufweisen. Die Temperaturmessvorrichtung 721 ist mit der Batterievorrichtung 110 gekoppelt, um eine Temperatur der Batterievorrichtung 110 zu messen und eine Messspannung V_TEMP zu generieren, die der Temperatur der Batterievorrichtung 110 an einem Messknoten N2 entspricht. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Temperaturmessvorrichtung 721 eine Heißleitervorrichtung (NTC) sein, wie beispielsweise ein Thermistor. Die Temperaturmessvorrichtung 721 kann mit einer Referenzspannungsquelle gekoppelt sein, um von dieser eine Referenzspannung V_REF zu erhalten.
Der Multiplexer 722 ist mit dem Messknoten N2 und dem Detektionsknoten N1 gekoppelt, um sowohl die Messspannung V_TEMP als auch die Batteriespannung V_BAT zu erhalten, und multiplext die Messspannung V_TEMP und die Batteriespannung V_BAT, um so entweder die Messspannung V_TEMP oder die Batteriespannung V_BAT an die nachfolgenden ADC 723 als Antwort auf einen Schaltbefehl selektiv auszugeben. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Schaltbefehl durch die Steuereinheit 730 bereitgestellt werden, um eine gewünschte Spannung, die erhalten werden soll, auszuwählen. Der ADC 723 ist mit dem Multiplexer 722 gekoppelt, um entweder die Messspannung V_TEMP oder die Batteriespannung V_BAT, die von dem Multiplexer 723 ausgegeben werden, zu empfangen und analog-zu-digital umzuwandeln und das Umwandlungsergebnis entweder der Messspannung V_TEMP oder der Batteriespannung V_BAT an die Steuereinheit 730 auszugeben.
Es ist anzumerken, dass gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, da dort kein externer Widerstand mit der Batterievorrichtung 110 gekoppelt ist, die Strommenge I, die von der Batterievorrichtung 110 entnommen wird, nicht geeignet ist, um gemessen oder durch den Detektionsschaltkreis 720 detektiert zu werden. Daher kann in der zweiten Ausführungsform der Erfindung die Steuereinheit 730 die Strommenge I, die von der Batterievorrichtung 110 entnommen wird, in Abhängigkeit der detektierten Batteriespannung V_BAT und des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands R_INT, den die Batterievorrichtung 110 aufweist, berechnen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann der Detektionsschaltkreis 720 zuerst eine anfängliche Spannung der Batterievorrichtung genau in dem Moment detektieren, wenn das System 700 (oder eine elektrische Vorrichtung, die das System 700 aufweist, und durch die Batterievorrichtung 110 mit Strom versorgt wird) eingeschaltet wird. Da dann kein Strom oder sehr geringer Strom sowie ein Strom, der nahezu null beträgt, existiert, der von der Batterievorrichtung 110 entnommen wird, bevor das System 700 gestartet wird, kann die anfängliche Spannung der Batterievorrichtung, die genau in dem Moment detektiert wird, wenn eingeschaltet wird, als die Leerlaufspannung V_OCV der Batterievorrichtung angesehen werden. Der Detektionsschaltkreis 720 kann des Weiteren die Batteriespannung der Batterievorrichtung 110 nach einer vorbestimmten Zeitspanne T, beispielsweise 10 Sekunden, detektieren. Da dann etwas Strom, der von der Batterievorrichtung 110 entnommen wird, existiert, nachdem das System 700 eingeschaltet wurde, kann die Batteriespannung der Batterievorrichtung, die nach einer vorbestimmten Zeitspanne detektiert wurde, als die Ruhespannung V_CCV der Batterievorrichtung angesehen werden.
Nach Erhalt der Leerlaufspannung V_OCV und der Ruhespannung V_CCV der Batterievorrichtung 110 kann die Steuereinheit 730 die Strommenge, die von der Batterievorrichtung 110 entnommen wird, ableiten, indem ein Unterschied zwischen der Leerlaufspannung V_OCV und der Ruhespannung V_CCV durch einen elektrischen Widerstandswert eines internen Widerstands, den die Batterievorrichtung aufweist, geteilt wird, wie nachfolgend angegeben: I₁ = (V_OCV – V_CCV)/R₁ Gleichung (5) wobei I₁ ein anfänglicher Wert der Strommenge und R₁ ein anfänglicher Wert des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands der Batterievorrichtung 110, wie in 3 gezeigt ist, ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit 730 den anfänglichen Wert R₁ des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands R_INT der Batterievorrichtung 110 erhalten, indem Vergleiche mit mehreren vordefinierten Tabellen angestellt werden. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung können die Tabellen vordefiniert werden, wenn das System 700 hergestellt wird, und können in einem internen oder externen Speicher (nicht gezeigt) der Steuereinheit 730 gespeichert werden. Die vordefinierten Tabellen können eine erste Tabelle, die die Leerlaufspannung gegenüber der Höhe der Entladung (DOD) der Batterievorrichtung angibt, und eine zweite Tabelle aufweisen, die den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands R_INT gegenüber der Höhe der Entladung (DOD) der Batterievorrichtung angibt. Es ist anzumerken, dass die Restbatteriekapazität in einer alternativen Wahl die Höhe der Entladung ersetzt, wenn die Tabellen definiert werden, da eine Summe aus der Restbatteriekapazität und der Höhe der Entladung eine festgelegte Zahl darstellt (beispielsweise 1, wenn sowohl die Höhe der Entladung als auch die Restbatteriekapazität prozentual wiedergegeben werden).
Zusätzlich können, da die Batterieeigenschaften mit unterschiedlichen Umgebungstemperaturen variieren können, die Tabellen unter Berücksichtigung von unterschiedlichen Temperaturen vordefiniert werden, wenn das System 700 hergestellt wird, und können in einem internen oder externen Speicher (nicht gezeigt) der Steuereinheit 730 gespeichert werden. Die Steuereinheit 730 kann von den vordefinierten Tabellen eine geeignete erste Tabelle und eine geeignete zweite Tabelle in Abhängigkeit der Messspannung V_TEMP auswählen, die geeignet ist, der Temperatur der Batterievorrichtung zu entsprechen.
Daher kann gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, da die anfängliche Spannung der Batterievorrichtung, die genau in dem Moment detektiert wird, wenn eingeschaltet wird, als die Leerlaufspannung V_OCV angesehen werden, und die Steuereinheit kann 730 einen Vergleich mit der ersten Tabelle in Abhängigkeit der anfänglichen Spannung der Batterievorrichtung anstellen, um die Höhe der Entladung (DOD) D₁ zu erhalten. Des Weiteren kann die Steuereinheit 730 einen Vergleich mit der zweiten Tabelle in Abhängigkeit der abgeleiteten Höhe der Entladung (DOD) D₁ anstellen, um einen anfänglichen Wert R₁ für den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands R_INT zu erhalten. Nach Erhalt des anfänglichen Werts R₁ für den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands R_INT kann die Steuereinheit 730 die Strommenge I wie in Gleichung (5) gezeigt ist, berechnen.
Nach Erhalt der Strommenge I kann die Steuereinheit 730 des Weiteren eine vorliegende Höhe der Entladung der Batterievorrichtung in Abhängigkeit der Strommenge I berechnen, wie nachfolgend angegeben: CAR₂ = I₁ × T + CAR₁ Gleichung (6) D₂ = D₁ + CAR₂/Qmax Gleichung (7 ) wobei D₁ die anfängliche Höhe der Entladung ist, die gemäß der Leerlaufspannung V_OCV, die genau in dem Moment detektiert wird, wenn eingeschaltet wird, erhalten wird, wobei CAR₁ eine anfängliche Menge einer genutzten Batteriekapazität ist, die anfänglich auf 0 festgelegt wird, wobei CAR₂ ein aktualisiertes Ergebnis der Menge einer genutzten Batteriekapazität ist, wobei T die vorbestimmte Zeitspanne ist, die die Steuereinheit 730 wartet, und wobei Qmax eine maximale Batteriekapazität der Batterievorrichtung ist. Es ist anzumerken, dass Qmax einen bekannten Wert darstellt, wenn das System 710 hergestellt wird, und des Weiteren aktualisiert werden kann, da die maximale Batteriekapazität der Batterievorrichtung abnimmt, je älter die Batterie ist, oder kann sich ändern, wenn die Batterievorrichtung durch einen Benutzer ausgewechselt wird (die Verfahren zum Aktualisieren eines Werts der maximalen Batteriekapazität der Batterievorrichtung sollen des Weiteren in dem nachfolgenden Abschnitten erläutert werden).
Nach Erhalt der vorliegenden Höhe der Entladung D₂ der Batterievorrichtung kann die Steuereinheit 730 die Restbatteriekapazität in Abhängigkeit der vorliegenden Höhe der Entladung D₂ bestimmen, wie nachfolgend angegeben: Remaining_battery_capacity = 1 – D₂ Gleichung (8)
Es ist anzumerken, dass gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung die Steuereinheit 730 des Weiteren den Wert der Leerlaufspannung V_OCV und den Wert des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands R_INT aktualisieren kann, indem ein Vergleich mit den ersten und zweiten Tabellen in Abhängigkeit der vorliegenden Höhe der Entladung D₂, die in Gleichung (7) abgeleitet wird, angestellt wird, um so einen aktuellen Wert V_OCV2 für die Leerlaufspannung und einen aktualisierten Wert R₂ für den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands R_INT zu erhalten, um eine genauere Einschätzung der Restbatteriekapazität zu erhalten. Als nächstes kann die Steuereinheit 730 des Weiteren für eine vorbestimmte Zeitspanne, beispielsweise T, warten und eine gegenwärtige Ruhespannung V_CCV der Batterievorrichtung messen. Als nächstes kann die Steuereinheit 730 des Weiteren die Strommenge und die vorliegende Höhe der Entladung der Batterievorrichtung wie folgt aktualisieren: I₂ = (V_OCV2 – V_CCV)/R₂ Gleichung (9) CAR₃ = I₂ × T + CAR₂ Gleichung (10) D₃ = CAR₃/Qmax Gleichung (11)
Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Steuereinheit 730 wiederholt eine letzte bestehende Ruhespannung V_CCV messen und den Wert der Leerlaufspannung, den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands R_INT und die Strommenge für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitzyklen aktualisieren, um so einen konvergenten Wert D_c für die vorliegende Höhe der Entladung zu erhalten und die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung zu bestimmen, wie nachfolgend angegeben: Remaining_battery_capacity = 1 – D_c Gleichung (12)
Gemäß einigen anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das in der ersten Ausführungsform erläuterte Verfahren auch mit der zweiten Ausführungsform kombiniert werden. Beispielsweise kann die Steuereinheit 730, nachdem die vorliegende Höhe der Entladung D₃ gemäß Gleichung (11) aktualisiert wurde, einen aktualisierten Wert V_OCV3 für die Leerlaufspannung und einen aktualisierten Wert R₃ für den elektrischen Widerstandswert ableiten, indem Vergleiche mit den ersten und zweiten Tabellen in Abhängigkeit der vorliegenden Höhe der Entladung D₃ angestellt werden. Als nächstes kann die Steuereinheit 730 für eine vorbestimmte Zeitspanne, beispielsweise T, warten und eine gegenwärtige Ruhespannung V_ccv der Batterievorrichtung 110 messen. Als nächstes kann die Steuereinheit 730 des Weiteren die Strommenge und die vorliegende Höhe der Entladung der Batterievorrichtung wie folgt aktualisieren: I₃ = (V_OCV3 – V_CCV)/R₃ Gleichung (13) CAR₄ = I₃ × T + CAR₃ Gleichung (14) D₄ = CAR₄/Qmax Gleichung (15)
Nach Aktualisieren der vorliegenden Höhe der Entladung D₄, wie in Gleichung (15), kann die Steuereinheit 730 einen aktualisierten Wert V_OCV4 für die Leerlaufspannung und einen aktualisierten Wert R₄ für den elektrischen Widerstandswerts ableiten, indem Vergleiche mit den ersten und zweiten Tabellen in Abhängigkeit der vorliegenden Höhe der Entladung D₄ angestellt werden, und des Weiteren die Strommenge und die vorliegende Höhe der Entladung der Batterievorrichtung auf ähnliche Art und Weise, wie in den Gleichungen (13) bis (15) angegeben ist, aktualisieren. Die Strommenge kann nach drei bis vier Aktualisierungen konvergieren.
Es ist anzumerken, dass gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung die Steuereinheit 730 des Weiteren eine Vielzahl von Werten der Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung, die während einer Zeitspanne bestimmt wurden, verarbeiten kann, um einen genauen Wert für die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung zu erhalten. Beispielsweise kann die Steuereinheit 730 einen Durchschnitt der während der Zeitspanne bestimmten Werte als den genauen Wert berechnen oder kann des Weiteren einige Werte, die von dem anderen abweichen, vor der Berechnung des Durchschnitts herausfiltern, so dass die bestimmte Restbatteriekapazität ein stabileres Ergebnis darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Bestimmung einer Restbatteriekapazität einer Batterievorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt. Zu Beginn kann eine Leerlaufspannung der Batterievorrichtung erhalten werden (Schritt S802). Wie vorhergehend beschrieben kann eine anfängliche Spannung der Batterievorrichtung genau in dem Moment berechnet werden, wenn das System 700 (oder eine elektrische Vorrichtung, die das System 700 aufweist und durch die Batterievorrichtung 110 mit Strom versorgt wird) eingeschaltet wird, und kann als ein Wert für eine Leerlaufspannung der Batterievorrichtung festgelegt werden. Als nächstes kann ein elektrischer Widerstandswert eines internen Widerstands, den die Batterievorrichtung aufweist, abgeleitet werden (Schritt S804).
Wie vorhergehend erläutert, kann der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands abgeleitet werden, indem ein Vergleich mit den ersten und zweiten Tabellen angestellt wird. Es ist anzumerken, dass in einigen Ausführungsformen der Erfindung die zweite Tabelle vereinfacht werden kann, indem diese nur einige Werte des elektrischen Widerstandswerts gegenüber einigen vordefinierten Werten der Höhe der Entladung (DOD) aufweist. Daher kann der elektrische Widerstandwert des internen Widerstands abgeleitet werden, indem auf einfache Weise eine Interpolation zwischen zwei oder mehreren benachbarten Werten durchgeführt wird. Des Weiteren ist anzumerken, dass in einigen anderen Ausführungsformen der Erfindung die zweite Tabelle weggelassen werden kann und der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands als ein fester Wert unabhängig von der Höhe der Entladung (DOD) festgelegt werden kann. Daher kann der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands auf einfache Art und Weise in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur der Batterievorrichtung abgeleitet werden. Des Weiteren ist anzumerken, dass in noch einigen weiteren Ausführungsformen der Erfindung die zweite Tabelle weggelassen werden kann und der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands als ein fester Wert unabhängig von der Höhe der Entladung (DOD) und von der Temperatur festgelegt werden kann. Daher kann der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands abgeleitet werden, indem unmittelbar der festgelegte Wert als der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands erhalten wird. Des Weiteren ist anzumerken, dass in noch einigen weiteren Ausführungsformen der Erfindung der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands oder der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands in der zweiten Tabelle jederzeit in Abhängigkeit eines aktuellen Status der elektronischen Vorrichtung aktualisiert werden können. Beispielsweise kann der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands gemäß einem Lade-/Entlade-Spannungsanstieg/-abfall und einem Lade-/Entladestrom, der während einer Lade-/Entladeprozedur der Batterievorrichtung 110 gemessen wird, aktualisiert werden.
Als nächstes kann eine Ruhespannung der Batterievorrichtung durch den Detektionsschaltkreis 720 (Schritt S806) detektiert werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Detektionsschaltkreis 720 für eine vorbestimmte Zeitspanne, nachdem der Schritt S806 durchgeführt wurde, warten und dann eine Spannung der Batterievorrichtung als die Ruhespannung detektieren. Als nächstes kann eine Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, berechnet werden, wie in Gleichung (5) gezeigt ist, in Abhängigkeit eines Werts der Leerlaufspannung, eines Werts der Ruhespannung und eines elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands (Schritt S808). Als nächstes wird eine vorliegende Höhe der Entladung, wie in den Gleichungen (6) und (7) gezeigt, in Abhängigkeit der Strommenge berechnet (Schritt S810). Schließlich kann die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung, wie in Gleichung (8) gezeigt ist, gemäß der vorliegenden Höhe der Entladung bestimmt werden (Schritt S812).
Es ist anzumerken, dass gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung, bevor der Schritt S812 durchgeführt wird, der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands und der Wert der Leerlaufspannung in Abhängigkeit der vorliegenden Höhe der Entladung, die in Schritt S810 erhalten wurde, aktualisiert werden, wobei die Strommenge, die von der Batterievorrichtung gezogen wird, ebenfalls in Abhängigkeit des aktualisierten Werts der Leerlaufspannung, eines zuletzt detektierten Werts der Ruhespannung und des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands, wie in Gleichung (9) gezeigt ist, aktualisiert werden, und wobei die vorliegende Höhe der Entladung des Weiteren in Abhängigkeit der aktualisierten Strommenge, wie in den Gleichungen (10) und (11) gezeigt ist, aktualisiert werden kann. Der Wert der Ruhespannung kann wiederholt detektiert werden und die Aktualisierung des elektrischen Widerstandswerts, der Leerlaufspannung, der Strommenge und der vorliegenden Höhe der Entladung kann wiederholt eine vorbestimmte Anzahl von Zeitspannen durchgeführt werden, um so einen konvergenten Wert für die vorliegende Höhe der Entladung zu erhalten, der wesentlich näher an der tatsächlich vorliegenden Höhe der Entladung der Batterievorrichtung liegt. Nach Erhalt des konvergenten Werts der vorliegenden Höhe der Entladung kann die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß dem konvergenten Wert der vorliegenden Höhe der Entladung, wie in Gleichung (12) gezeigt ist, bestimmt werden.
Gemäß noch einigen Ausführungsformen der Erfindung können, bevor der Schritt S812 durchgeführt wird, der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands und der Wert der Leerlaufspannung in Abhängigkeit der vorliegenden Höhe der Entladung, die in Schritt S810 erhalten wurde, aktualisiert werden, wobei die Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, ebenfalls in Abhängigkeit des aktualisierten Werts der Leerlaufspannung, eines zuletzt detektierten Werts der Ruhespannung und des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands, wie in Gleichung (13) gezeigt ist, aktualisiert werden, und wobei die vorliegende Höhe der Entladung des Weiteren in Abhängigkeit der aktualisierten Strommenge, wie in den Gleichungen (14) und (15) gezeigt ist, aktualisiert werden kann. Der Wert der Ruhespannung kann wiederholt detektiert werden und die Aktualisierung des elektrischen Widerstandswerts, der Leerlaufspannung, der Strommenge und der vorliegenden Höhe der Entladung kann wiederholt für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitspannen durchgeführt werden, um so einen konvergenten Wert für die vorliegende Höhe der Entladung zu erhalten, der wesentlich näher an der tatsächlich vorliegenden Höhe der Entladung der Batterievorrichtung liegen kann. Nach Erhalt des konvergenten Werts der vorliegenden Höhe der Entladung kann die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß dem konvergenten Wert der vorliegenden Höhe der Entladung, wie in Gleichung (12) gezeigt ist, bestimmt werden.
9 ist ein schematisches Diagramm, das eine Kurve der maximalen Batteriekapazität Qmax gegenüber einer Anzahl von Lade-/Entladezyklen wiedergibt. Wie in 9 gezeigt ist, kann die maximale Batteriekapazität der Batterievorrichtung abnehmen oder sich abschwächen, wenn das Alter der Batterie ansteigt. Es ist anzumerken, dass das Alter der Batterievorrichtung sich auf eine Anzahl von Lade-/Entladezyklen beziehen kann, welchen die Batterievorrichtung ausgesetzt war, als vielmehr auf die aktuelle Zeitdauer, in der die Batterie existierte. Es ist des Weiteren anzumerken, dass die maximale Batteriekapazität der Batterievorrichtung sich ebenso verändern kann, wenn die Batterievorrichtung durch einen Benutzer ausgewechselt wird.
In diesem Zusammenhang kann gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung die maximale Batteriekapazität Qmax der Batterievorrichtung, die benötigt wird, wenn die vorliegende Höhe der Entladung, wie in der Gleichung (7) und/oder der Gleichung (11) gezeigt ist, abgeleitet wird, des Weiteren aktualisiert werden, um so genaue Einschätzungen für die Höhe der Entladung ebenso wie für die verbleibende Laufzeit der batteriebetriebenen elektronischen Vorrichtung zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise kann ein Multiplikationsergebnis der Strommenge I, die von der Batterievorrichtung 110 entnommen wird, das über den externen Widerstand R_EXT, wie in 1 bezüglich der ersten Ausführungsform gezeigt ist, gemessen werden kann, oder wie in den Gleichungen (5) und (9) in Bezug auf die zweite Ausführungsform abgeleitet werden kann, zusammen mit der Zeit, die für ein Laden oder Entladen der Batterie von einem ersten Zustand zu einem zweiten Zustand benötigt wird, verwendet werden, um die Menge der maximalen Batteriekapazität Qmax der Batterievorrichtung einzuschätzen und zu aktualisieren. in einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der erste Zustand als ungefähr 0% (oder ungefähr 100%) der verbleibenden Kapazität ausgestaltet sein und der zweite Zustand kann als ungefähr 100% (oder ungefähr 0%) der verbleibenden Kapazität ausgestaltet sein. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der erste Zustand als X% der verbleibenden Kapazität ausgestaltet sein und der zweite Zustand kann ebenso als Y% der verbleibenden Kapazität ausgestaltet sein, wobei
|X – Y| < 100 ist.
Es ist anzumerken, dass gemäß der zweiten Ausführungsform der Bereich für die gedruckte Schaltung (PCB) und die Kosten für die Zusammenstellung der Materialien (Bill of Materials/BOM) im Vergleich zu der ersten Ausführungsform der Erfindung reduziert werden können, da Hardwarevorrichtungen zur Messung der Strommenge (wie beispielsweise der ADC 124 und der externe Widerstand R_EXT, wie in 1 gezeigt ist) nicht länger benötigt werden. Daher können die Hardwarekosten für den Entwurf des Systems, wie in der zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist, weniger betragen als diejenigen in der ersten Ausführungsform der Erfindung. Zusätzlich können, obwohl die Strommenge in der zweiten Ausführungsform der Erfindung nicht über Hardwarevorrichtungen gemessen werden kann, genaue Einschätzungen der Strommenge und des Weiteren der Restbatteriekapazität dennoch erhalten werden, da die Einschätzergebnisse rekursiv aktualisiert werden können, bis konvergente Werte erhalten werden. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass die Genauigkeit für die geschätzte Restbatteriekapazität, die gemäß der zweiten Ausführungsform erhalten wird, sich an diejenige, die gemäß der ersten Ausführungsform erhalten wird, annähert, und dass beide wesentlich höher liegen als diejenigen, die durch herkömmliche Ausgestaltungen erhalten werden.
Die vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in irgendeiner von unzähligen Möglichkeiten implementiert werden. Beispielsweise können die Ausführungsformen unter Verwendung einer Hardware, einer Software oder Kombinationen davon implementiert werden. Es soll angemerkt werden, dass jede Komponente oder Zusammenstellung von Bauteilen, die die Funktionen, wie vorhergehend beschrieben, durchführen können, im Allgemeinen berücksichtigt werden können, wie beispielsweise wie eine oder mehrere Steuereinheiten, die die vorhergehend diskutierte Funktion steuern. Die eine oder mehrere Steuereinheiten können auf unterschiedliche Art und Weise implementiert werden, wie beispielsweise mit einer zugeordneten Hardware oder mit einer allgemeinen Hardware, die unter Verwendung von Microcode oder einer Software programmiert werden kann, um die vorhergehend aufgezählten Funktionen durchführen zu können.
Die Verwendung der aufzählenden Begriffe wie beispielsweise „erste”, „zweite”, „dritte” usw. in den Ansprüchen, um ein Anspruchsmerkmal anzugeben, geben für sich keine Priorität, Reihenfolge oder Folge eines Anspruchsmerkmals gegenüber einem anderen Anspruchsmerkmal oder eine zeitliche Reihenfolge, in welcher ein Verfahren durchgeführt werden soll, wieder, sondern werden rein als Bezeichnungen verwendet, um ein Anspruchsmerkmal mit einem bestimmten Namen von einem anderen Anspruchsmerkmal mit dem gleichen Namen (jedoch zur Verwendung als Reihenangabe), zu unterscheiden, um die Anspruchsmerkmale zu unterscheiden.
Während die Erfindung beispielhaft und in Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, soll verstanden werden, dass die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist. Diejenigen, die in dieser Technologie bewandert sind, können nach wie vor unterschiedliche Änderungen und Modifikationen durchführen, ohne von dem Umfang und Kern dieser Erfindung Abstand zu nehmen. Daher soll der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die nachfolgenden Ansprüche und ihren Äquivalenten definiert und geschützt werden.

Claims

System zum Bestimmen einer Restbatteriekapazität, aufweisend: einen Detektionsschaltkreis, der mit einer Batterievorrichtung an einem Detektionsknoten zur Detektion einer Ruhespannung der Batterievorrichtung gekoppelt ist; und eine Steuereinheit, die mit dem Detektionsschaltkreis gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit eine Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, in Abhängigkeit der Ruhespannung ableitet, eine Leerlaufspannung der Batterievorrichtung in Abhängigkeit des Stroms berechnet, und die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung in Abhängigkeit der Leerlaufspannung bestimmt.
System nach Anspruch 1, bei welchem der Detektionsschaltkreis aufweist: eine Temperaturmessvorrichtung, die mit der Batterievorrichtung zum Messen einer Temperatur der Batterievorrichtung gekoppelt ist und eine Messspannung erzeugt, die der Temperatur der Batterievorrichtung an einem Messknoten entspricht; einen Muliplexer, der mit dem Messknoten und dem Detektionsknoten gekoppelt ist, um sowohl die Messspannung als auch die Ruhespannung aufzunehmen, und um die Messspannung und die Ruhespannung zu multiplexen; einen ersten Analog-zu-Digital Wandler, der mit dem Multiplexer gekoppelt ist, um entweder die Messspannung oder die Ruhespannung, die von dem Multiplexer ausgegeben werden, aufzunehmen und analog-zu-digital umzuwandeln, und entweder die Messspannung oder die Ruhespannung an die Steuereinheit auszugeben; einen ersten Widerstand, der mit der Batterievorrichtung gekoppelt ist; und einen zweiten Analog-zu-Digital Wandler, der mit dem ersten Widerstand gekoppelt ist, um einen Spannungsunterschied zwischen zwei Anschlüssen des ersten Widerstands zu detektieren und analog-zu-digital umzuwandeln und den Spannungsunterschied an die Steuereinheit auszugeben.
System nach Anspruch 2, bei welchem die Steuereinheit die Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, ableitet, indem der Spannungsunterschied durch den ersten elektrischen Widerstandswert des ersten Widerstands, den der Detektionsschaltkreis aufweist, geteilt wird.
System nach Anspruch 3, bei welchem die Steuereinheit die Leerlaufspannung berechnet, indem ein Spannungsabfall der Ruhespannung, der durch den ersten Widerstand und durch einen internen Widerstand, den die Batterievorrichtung aufweist, verursacht wird, in Abhängigkeit der Strommenge, des ersten elektrischen Widerstandswerts und eines zweiten elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands kompensiert wird.
System nach Anspruch 4, bei welchem die Steuereinheit den zweiten elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands gemäß einer ersten Tabelle, die die Leerlaufspannung gegenüber einer Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, und einer zweiten Tabelle, die den zweiten elektrischen Widerstandswert gegenüber der Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, erhält und bei welchem vor Berechnung der Leerlaufspannung die Steuereinheit einen Vergleich mit der ersten Tabelle in Abhängigkeit eines Werts der Ruhespannung anstellt.
System nach Anspruch 5, bei welchem nach Berechnung der Leerlaufspannung die Steuereinheit des Weiteren den zweiten elektrischen Widerstandswert aktualisiert, indem ein Vergleich mit der ersten Tabelle und der zweiten Tabelle in Abhängigkeit eines Werts der Leerlaufspannung angestellt wird, die Menge des Spannungsabfalls in Abhängigkeit des zweiten elektrischen Widerstandswerts aktualisiert und des Weiteren den Wert der Leerlaufspannung in Abhängigkeit der Menge des Spannungsabfalls aktualisiert.
System nach Anspruch 6, bei welchem die Steuereinheit des Weiteren wiederholt den zweiten elektrischen Widerstandswert, die Menge des Spannungsabfalls und den Wert der Leerlaufspannung für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitspannen aktualisiert, um einen konvergenten Wert für die Leerlaufspannung zu erhalten, und die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß dem konvergenten Wert der Leerlaufspannung und der ersten Tabelle bestimmt.
System nach Anspruch 5, bei welchem die Steuereinheit des Weiteren die erste Tabelle und die zweite Tabelle auf der Basis der Messspannung erhält, die der Temperatur der Batterievorrichtung entspricht.
System nach Anspruch 5, bei welchem die Steuereinheit des Weiteren den zweiten elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands in der zweiten Tabelle gemäß einem Lade-/Entlade-Spannungsanstieg/-abfall und einem Lade-/Entlade-Strom der Batterievorrichtung aktualisiert.
System nach Anspruch 1, bei welchem die Steuereinheit des Weiteren eine Vielzahl von Werten der Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung, die für eine Zeitspanne bestimmt wurden, verarbeitet, um einen genauen Wert der Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung zu erhalten.
System zum Bestimmen einer Restbatteriekapazität einer Batterievorrichtung, bei welchem die Batterievorrichtung einen internen Widerstand aufweist, aufweisend: einen Detektionsschaltkreis, der mit der Batterievorrichtung gekoppelt ist, um eine Leerlaufspannung und eine Ruhespannung der Batterievorrichtung zu detektieren; und eine Steuereinheit, die mit dem Detektionsschaltkreis gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit eine Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, in Abhängigkeit von Werten der Leerlaufspannung und der Ruhespannung sowie von einem elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands berechnet; eine vorliegende Höhe der Entladung in Abhängigkeit der Strommenge berechnet und die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß der vorliegenden Höhe der Entladung bestimmt.
System nach Anspruch 11, bei welchem der Detektionsschaltkreis aufweist: eine Temperaturmessvorrichtung, die mit der Batterievorrichtung gekoppelt ist, um eine Temperatur der Batterievorrichtung zu messen und eine Messspannung zu erzeugen, die der Temperatur der Batterievorrichtung an einem Messknoten entspricht; einen Multiplexer, der mit dem Messknoten und dem Detektionsknoten gekoppelt ist, um sowohl die Messspannung als auch die Ruhespannung aufzunehmen und die Messspannung und die Ruhespannung zu multiplexen; und einen ersten Analog-zu-Digital Wandler, der mit dem Multiplexer gekoppelt ist, um entweder die Messspannung oder die Ruhespannung, die von dem Multiplexer ausgegeben werden, aufzunehmen und analog-zu-digital umzuwandeln, und entweder die Messspannung oder die Ruhespannung an die Steuereinheit auszugeben.
System nach Anspruch 12, bei welchem der Detektionsschaltkreis des Weiteren eine anfängliche Spannung der Batterievorrichtung als die Leerlaufspannung detektiert, und bei welchem die Steuereinheit die Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, berechnet, indem ein Unterschied zwischen der anfänglichen Spannung und der Ruhespannung durch einen elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands, den die Batterievorrichtung aufweist, geteilt wird.
System nach Anspruch 13, bei welchem die Steuereinheit den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands gemäß einer ersten Tabelle, die die Leerlaufspannung gegenüber einer Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, und einer zweiten Tabelle, die den elektrischen Widerstandswert gegenüber der Höhe der Entladung angibt, in Abhängigkeit eines Werts der anfänglichen Spannung der Batterievorrichtung erhält.
System nach Anspruch 14, bei welchem die Steuereinheit des Weiteren den elektrischen Widerstandswert aktualisiert, indem ein Vergleich mit der ersten Tabelle und der zweiten Tabelle in Abhängigkeit der vorliegenden Höhe der Entladung angestellt wird.
System nach Anspruch 15, bei welchem die Steuereinheit des Weiteren die Strommenge aktualisiert, indem ein Unterschied zwischen der Leerlaufspannung und der Ruhespannung durch den elektrischen Widerstandswert geteilt wird.
System nach Anspruch 16, bei welchem die Steuereinheit des Weiteren wiederholt einen Wert der Leerlaufspannung, den elektrischen Widerstandswert und die Strommenge für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitspannen aktualisiert, um einen konvergenten Wert für die vorliegende Höhe der Entladung zu erhalten, und die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß dem konvergenten Wert der vorliegenden Höhe der Entladung bestimmt.
System nach Anspruch 14, bei welchem die Steuereinheit des Weiteren eine erste Tabelle und eine zweite Tabelle in Abhängigkeit der Messspannung erhält, die der Temperatur der Batterievorrichtung entspricht.
System nach Anspruch 14, bei welchem die Steuereinheit des Weiteren den zweiten elektrischen Widerstandswert des internen Resistors in der zweiten Tabelle gemäß einem Lade-/Entlade-Spannungsanstieg/-abfall und einem Lade-/Entladestrom der Batterievorrichtung aktualisiert.
System nach Anspruch 11, bei welchem die Steuereinheit des Weiteren eine Vielzahl von Werten der Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung, die während einer Zeitspanne bestimmt wurden, verarbeitet, um einen genauen Wert für die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung zu erhalten.
Verfahren zum Bestimmen einer Restbatteriekapazität einer Batterievorrichtung aufweisend: (a) Detektieren einer Ruhespannung der Batterievorrichtung; (b) Detektieren einer Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, über einen externen Widerstand der mit der Batterievorrichtung gekoppelt ist; (c) Ableiten eines elektrischen Widerstandswerts eines internen Widerstands, den die Batterievorrichtung aufweist; (d) Berechnen eines Spannungsabfalls, der durch den externen Widerstand und den internen Widerstand verursacht wird, in Abhängigkeit der Strommenge, eines elektrischen Widerstandswerts des externen Widerstands und des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands; (e) Berechnen eines Werts für die Leerlaufspannung unter Verwendung des Spannungsabfalls; und (f) Bestimmen der Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß dem Wert der Leerlaufspannung.
Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands abgeleitet wird, indem ein Vergleich mit einer ersten Tabelle, die die Leerlaufspannung gegenüber der Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, und einer zweiten Tabelle, die den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands gegenüber der Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, in Abhängigkeit eines Werts der Ruhespannung angestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem die Schritte (c), (d) und (e) für eine vorbestimme Anzahl von Zeitspannen in Abhängigkeit des Werts der Leerlaufspannung, die im Schritt (e) aktualisiert wurde, wiederholt durchgeführt werden, bevor der Schritt (f) durchgeführt wird, um einen konvergenten Wert für die Leerlaufspannung zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 22, bei welchem die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung bestimmt wird, indem ein Vergleich mit der ersten Tabelle in Abhängigkeit des konvergenten Werts der Leerlaufspannung angestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem der Schritt (c) des Weiteren aufweist: (c-1) Detektieren einer Temperatur der Batterievorrichtung; (c-2) Erhalten einer ersten Tabelle, die die Leerlaufspannung gegenüber einer Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, und einer zweiten Tabelle, die den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands gegenüber der Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, gemäß der Temperatur der Batterievorrichtung; und (c-3) Vergleichen mit der ersten Tabelle, indem ein Wert für die Ruhespannung erhalten wird, um eine abgeleitete Höhe der Entladung zu erhalten, und Vergleichen mit der zweiten Tabelle unter Verwendung der abgeleiteten Höhe der Entladung, um den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem der elektrische Widerstandswert, der in Schritt (c) erhalten wurde, gemäß einem Lade-/Entlade-Spannungsanstieg/-abfall und einem Lade-/Entladestrom der Batterievorrichtung aktualisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem der Schritt (f) des Weiteren aufweist: (f-1) Verarbeiten einer Vielzahl von Werten der Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung, die während einer Zeitspanne bestimmt wurden, um einen genauen Wert für die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung zu erhalten.
Verfahren zum Bestimmen einer Restbatteriekapazität einer Batterievorrichtung, aufweisend: (a) Erhalten einer Leerlaufspannung der Batterievorrichtung; (b) Ableiten eines elektrischen Widerstandswerts eines internen Widerstands, den die Batterievorrichtung aufweist; (c) Detektieren einer Ruhespannung der Batterievorrichtung; (d) Berechnen einer Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, in Abhängigkeit eines Werts der Leerlaufspannung, eines Wert der Ruhespannung und des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands; (e) Berechnen einer vorliegenden Höhe der Entladung in Abhängigkeit der Strommenge; und (f) Bestimmen der Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß der vorliegenden Höhe der Entladung.
Verfahren nach Anspruch 28, des Weiteren aufweisend: (g) Aktualisieren des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands und des Werts der Leerlaufspannung in Abhängigkeit der vorliegenden Höhe der Entladung; (h) Aktualisieren der Strommenge, die von der Batterievorrichtung entnommen wird, in Abhängigkeit des Werts der Leerlaufspannung und des elektrischen Widerstandswerts des internen Widerstands, der in Schritt (g) aktualisiert wurde, und des Werts der Ruhespannung; und (i) Berechnen der vorliegenden Höhe der Entladung in Abhängigkeit der Strommenge, wobei die Schritte (g), (h) und (i) vor dem Schritt (f) durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem die Schritte (g), (h) und (i) für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitspannen wiederholt durchgeführt werden, bevor der Schritt (f) durchgeführt wird, um einen konvergenten Wert für die vorliegende Höhe der Entladung zu erhalten, und bei welchem die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung gemäß dem konvergenten Wert der vorliegenden Höhe der Entladung bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, bei welchem der elektrische Widerstandswert des internen Widerstands abgeleitet wird, indem ein Vergleich mit einer ersten Tabelle, die die Leerlaufspannung gegenüber einer Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, und mit einer zweiter Tabelle, die den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands gegenüber der Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, angestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, bei welchem der Schritt (b) des Weiteren aufweist: (b-1) Detektieren einer Temperatur der Batterievorrichtung; (b-2) Erhalten einer ersten Tabelle, die die Leerlaufspannung gegenüber einer Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, und einer zweiten Tabelle, die den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands gegenüber der Höhe der Entladung der Batterievorrichtung angibt, gemäß der Temperatur der Batterievorrichtung; und (b-3) Vergleichen mit der ersten Tabelle unter Verwendung des Werts der Leerlaufspannung, um eine abgeleitete Höhe der Entladung zu erhalten, und Vergleichen mit der zweiten Tabelle unter Verwendung der abgeleiteten Höhe der Entladung, um den elektrischen Widerstandswert des internen Widerstands zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 28, bei welchem der Schritt (c) des Weiteren aufweist: (c-1) Warten für eine vorbestimmte Zeitspanne, nachdem der Schritt (a) durchgeführt wurde; und (c-2) Detektieren einer Spannung der Batterievorrichtung als die Ruhespannung.
Verfahren nach Anspruch 28, bei welchem der elektrische Widerstandswert, der in Schritt (b) erhalten wurde, gemäß einem Lade-/Entlade-Spannungsanstieg/-abfall und einem Lade-/Entladestrom der Batterievorrichtung aktualisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 28, bei welchem der Schritt (f) des Weiteren aufweist: (f-1) Verarbeiten einer Vielzahl von Werten der Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung, die während einer Zeitspanne bestimmt wurden, um einen genauen Wert für die Restbatteriekapazität der Batterievorrichtung zu erhalten.