TW201421056A - 估算電池剩餘容量的裝置、方法及系統 - Google Patents

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Abstract

一種估算電池剩餘容量的裝置、方法及系統。該估算電池剩餘容量的裝置，包括：一匯流排，接收指示一電池狀態的一電池參數的一資訊；以及一處理模組，耦接該匯流排，計算該電池的一剩餘容量和一容量比，其中，該容量比是一計算出的剩餘容量和該電池的一參考容量之間的一比值，該處理模組比較該電池參數和一參考值以產生一第一比較結果，比較該容量比和一參考比率以產生一第二比較結果，該處理模組還根據該第一比較結果和該第二比較結果設置一變化量，並且用該變化量改變該計算出的剩餘容量。

Description

估算電池剩餘容量的裝置、方法及系統
本發明係有關電池領域，特別關於一種於估算電池剩餘容量的裝置、方法及系統。
在傳統的電池剩餘容量(remaining capacity，簡稱為RC)估算方法中，電池剩餘容量的估算是透過在一個初始電池剩餘容量值上進行增加或减少來實現，其中，初始電池剩餘容量值是基於電池的開路電壓從查找表中讀取所得的電池剩餘容量值，並且在電池剩餘容量值上增加/减少的量是透過對進出電池的電荷計數(可以稱作庫侖計數(coulomb counting))得到。具體地說，電池通常具有特定的電壓-容量特性。查找表列出了對應於不同參考電壓的電池剩餘容量值。在查找表內，對應於每一個參考電壓的電池剩餘容量值是透過對已經完全放電的電池進行充電直至電池的開路電壓達到參考電壓，並且透過對充電過程中輸入至電池的電荷進行計數而得到的。計數所得的庫侖電荷量是對應於參考電壓的電池剩餘容量值。由於庫侖計數帶來了累積的誤差，查找表並不精確。此外，當電池完全放電時，通常電池還留有殘餘容量(residual capacity，簡稱為RES)。殘餘容量值會隨著電池的電壓、電流、溫度的變化而變化，這也降低了估算過程中的準確性。
在另一個傳統的電池剩餘容量估算方法中，使用了殘餘容量表(Residual Capacity Table，簡稱為殘餘容量表)，用於减小因殘餘容量而引起的誤差。更具體地，殘餘容量表列出了對應於不同的參考電壓、參考電流和參考溫度的殘餘容量值。基於殘餘容量表、上述的查找表和庫侖計數方法，可以估算剩餘容量。然而，為了創建殘餘容量表，電池需要多次反覆地進行充放電，並且在不同的電池電壓、電池電流和溫度條件下進行測 試，這個過程複雜而且耗時。
另外，在上述傳統的電池的剩餘容量估算方法中，當電池處於使用中時(例如，充電器正在為電池充電或者電池正在放電進以為裝置供電)，剩餘容量的估算中也存在因庫侖計數而帶來的誤差。例如，移動電話或膝上電腦這樣的裝置可利用上述傳統方法以估算其供電電池的剩餘容量，還可以計算電池的相對電荷狀態(relative state of charge，簡稱為RSOC)，並在裝置的螢幕上顯示相對電荷狀態。相對電荷狀態由容量比表示，容量比是剩餘容量和電池的滿充容量之間的比值，為百分比形式。由於上述誤差，顯示在螢幕上的相對電荷狀態不同於實際的相對電荷狀態。例如，當實際相對電荷狀態是99%時，顯示的相對電荷狀態可能是95%，或者當實際相對電荷狀態是1%時，顯示的相對電荷狀態可能是5%。這樣，在電池滿充電的時候，螢幕上顯示的相對電荷狀態可能從95%跳變到100%。而且，當電池完全放電時，即使螢幕上的相對電荷狀態顯示了電池內仍有剩餘容量，裝置也可能意外關機。
本發明提供一種估算電池剩餘容量的裝置，包括：一匯流排，接收指示一電池狀態的一電池參數的一資訊；以及一處理模組，耦接該匯流排，計算該電池的一剩餘容量和一容量比，其中，該容量比是一計算出的剩餘容量和該電池的一參考容量之間的一比值，該處理模組比較該電池參數和一參考值以產生一第一比較結果，比較該容量比和一參考比率以產生一第二比較結果，該處理模組還根據該第一比較結果和該第二比較結果設置一變化量，並且用該變化量改變該計算出的剩餘容量。
本發明還提供一種估算電池剩餘容量的方法，包括：使用一處理模組計算一電池的一剩餘容量和一容量比，該容量比是計算出的該電池的該剩餘容量和該電池的一參考容量之間的一比值；將指示該電池的一狀態的一參數和一參考值進行比較，以產生一第一比較結果；將該容量比和一參考比率進行比較，以產生一第二比較結果；根據該第一比較結果和該第二比較結果設置一變化量；以及用該變化量改變該計算出的該電池的剩餘容量。
本發明還提供一種估算電池剩餘容量的系統，包括一估算電池剩餘容量的裝置，包括：一匯流排，接收指示一電池狀態的一電池參數的一資訊；以及一處理模組，耦接該匯流排，計算該電池的一剩餘容量和一容量比，其中，該容量比是一計算出的剩餘容量和該電池的一參考容量之間的一比值，該處理模組比較該電池參數和一參考值以產生一第一比較結果，比較該容量比和一參考比率以產生一第二比較結果，該處理模組還根據該第一比較結果和該第二比較結果設置一變化量，並且用該變化量改變該計算出的剩餘容量；一電池監視器，監控該電池的該電池該電池狀態；以及一估算電池剩餘容量的裝置，根據該電池的該電池狀態透過一庫侖計數計算該電池的該剩餘容量，並基於該電池的該電池狀態校準該剩餘容量。
100‧‧‧本發明一實施例之估算電池剩餘容量的應用系統的結構方塊示意圖
102‧‧‧電池
104‧‧‧溫度感應電路
106‧‧‧電壓感應電路
108‧‧‧電流感應電路
110‧‧‧電池組
112‧‧‧多工器
114‧‧‧類比數位轉換器
120‧‧‧電池監視器
121‧‧‧溫度暫存器
122‧‧‧電壓暫存器
123‧‧‧電流暫存器
124‧‧‧剩餘容量暫存器
125‧‧‧開路電壓暫存器
130‧‧‧主機裝置
132‧‧‧螢幕
134‧‧‧儲存模組
140‧‧‧處理模組
141‧‧‧匯流排
200、300、500、700‧‧‧流程圖
202~224、302~334、502~536、702~708‧‧‧步驟
以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方法進行詳細的描述，以使本發明的特徵和優點更為明顯。其中：圖1所示為根據本發明一實施例的估算電池剩餘容量的系統的結構方塊示意圖；圖2所示為根據本發明一實施例的估算電池剩餘容量的方法流程圖；圖3所示為根據本發明一實施例的使用充電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖；圖4所示為根據本發明一實施例的電池的剩餘容量和電池電流的關係的示意圖；圖5所示為根據本發明一實施例的使用放電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖；圖6所示為根據本發明一實施例的電池的剩餘容量和電池電壓的關係的示意圖；以及圖7所示為根據本發明一實施例的電子裝置所執行的估算電池剩餘容量的方法流程圖。
以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。雖然本發明將結合實施例進行闡述，但應理解這並非意指將本發明限定於這些實 施例。相反地，本發明意在涵蓋由後附申請專利範圍所界定的本發明精神和範圍內所定義的各種變化、修改和均等物。
此外，在以下對本發明的詳細描述中，為了提供針對本發明的完全的理解，提供了大量的具體細節。然而，於本技術領域中具有通常知識者將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外的一些實例中，對於大家熟知的方法、程序、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明之主旨。
圖1所示為根據本發明一實施例之估算電池剩餘容量的系統的結構方塊示意圖100。估算電池剩餘容量的系統100包括電池組110和主機裝置130。在本發明一實施例中，電池組110插入主機裝置130，給主機裝置130供電。電池組110還可以經過主機裝置130由充電器充電。
在本發明一實施例中，電池組110包括電池102和溫度感應電路104，其中，電池102包括串聯耦接的多個電池單元，溫度感應電路104感應電池102的溫度。估算電池剩餘容量的系統100還包括電壓感應電路106和電流感應電路108。電壓感應電路106耦接至電池組110，感應電池102的電池電壓VBAT。電流感應電路108耦接至電池組110，感應電池102的電池電流IBAT。
主機裝置130可以是(但不限於)台式電腦、膝上型電腦、智能手機、掌上型電腦、平板電腦等計算機裝置。主機裝置130包括電池監視器120、處理模組140、儲存模組134以及螢幕132。電池監視器120包括多工器(multiplexer，簡稱為MUX)112、類比數位轉換器(Analog-to-Digital Converter，簡稱為ADC)114以及多個暫存器單元。多工器112選擇性地將指示電池102的狀態的參數(例如，電池電壓VBAT、電池電流IBAT、電池溫度等)的資訊傳輸到類比數位轉換器114；類比數位轉換器114將資訊轉換為數位形式。轉換為數位形式的資訊儲存於暫存器單元。暫存器單元包括但不限於：溫度暫存器單元121，儲存電池溫度；電壓暫存器單元122，儲存電池電壓VBAT；電流暫存器單元123，儲存電池電流IBAT；剩餘容量暫存器單元 (簡稱為電池剩餘容量暫存器單元)124，儲存電池102的估算出的剩餘容量；以及開路電壓(Open-Circuit Voltage，簡稱為OCV)暫存器單元125，儲存電池102的開路電壓。螢幕132可以顯示電池102的狀態(例如，剩餘容量、相對電荷狀態等)。處理模組140經過匯流排141(例如，通信總線匯流排)接收指示電池102狀態的參數的資訊，並基於指示電池102狀態的資訊，估算電池102的剩餘容量和相對電荷狀態。處理模組140還可以控制螢幕132以顯示電池102的狀態。儲存模組134用於儲存處理模組140估算的電池102的剩餘容量和相對電荷狀態以及電池102的滿充容量。
本領域技術人員可以理解的是，本發明實施例中所使用的“電池溫度”是指電池102的動態溫度；“電池電壓VBAT”是指使用電池102時(例如，充電器正在為電池102充電時或者電池102放電以給主機裝置130供電時)，電池102兩端的動態電壓；“電池電流IBAT”是指流進或流出電池102的動態電流(例如，充電電流或者放電電流)；“開路電壓”是指電池102為開路時，電池102兩端的電壓。
本發明實施例中所提及的“相對電荷狀態”由容量比表示，其中，容量比是電池102的剩餘容量和參考容量(例如，滿充容量)之間的比值，為百分比形式。在本發明一個實施例中，所使用的“剩餘容量”是指電池102中剩餘的電荷總量RCTOT，“滿充容量”是指當電池102滿充電時，儲存於電池102的電荷總量FCTOT。在本發明一實施例中，相對電荷狀態的數值(RSOC值)由方程式(1)給出：RSOC=(RCTOT/FCTOT)*100% (1)
在本發明另一實施例中，所使用的“剩餘容量”是指電池102中剩餘的並可以用於電池102放電的電荷量RCAVA，“滿充容量”是指當電池102滿充電時，儲存於電池102並可以用於電池102放電的電荷量FCAVA。具體地說，當電池102完全放電時，電池102中留有殘餘容量RES(例如，一些殘餘的電荷)。當電池102放電不完全時，可用的剩餘容量RCAVA是電荷總量RCTOT的值减去殘餘容量RES的值(例如，RCAVA=RCTOT-RES)。當電池102滿充電時，可用的 滿充容量FCAVA等於電荷總量FCTOT的值减去殘餘容量RES的值(例如，FCAVA=FCTOT-RES)。在上述實施例中，RSOC值由方程式(2)給出：RSOC=[(RCTOT-RES)/(FCTOT-RES)]*100% (2)
在本發明一實施例中，儲存模組134還儲存有查找表。查找表列出了對應於電池102的不同參考電壓的剩餘容量值，可用於估算電池102的初始剩餘容量值。例如，查找表包括對應於電壓V1的剩餘容量值R1、對應於電壓V2的剩餘容量值R2、……、對應於電壓VN的剩餘容量值RN。當電池組110插入主機裝置130時，電池監視器120從電壓感應電路106接收電池102的開路電壓VOPEN，並將開路電壓VOPEN儲存於開路電壓暫存器單元125。處理模組140經過匯流排141接收開路電壓VOPEN的資訊，並從儲存模組134中的查找表中獲取對應於開路電壓VOPEN的剩餘容量值。獲取的剩餘容量值可以稱作電池102的初始剩餘容量值。
在本發明一個實施例中，當電池102處於使用中時(例如，電池102正在充電或者放電時)，處理模組140進行庫侖計數以計算電池102中電荷的庫侖計數量△C，並透過在初始剩餘容量值上增加或减去庫侖計數量△C，計算電池102的剩餘容量。計算出的剩餘容量值透過匯流排141發送給電池監視器120中的電池剩餘容量暫存器單元124，電池剩餘容量暫存器單元124儲存剩餘容量值，且計算出的剩餘容量值可以稱作電池102的預存剩餘容量值。此外，本發明實施例中所使用的“庫侖計數”是指將電池102的電流IBAT，(例如，充電電流或放電電流)乘以電池102運行的時間。在本發明的一個實施例中，在充電期間，當電池102接近於滿充電時，處理模組140基於充電算法和儲存於電池剩餘容量暫存器單元124的剩餘容量值，估算電池102的動態剩餘容量值。在本發明的另一個實施例中，在放電期間，當電池102接近於完全放電時，處理模組140基於放電算法和儲存於電池剩餘容量暫存器單元124的剩餘容量值，估算電池102的動態剩餘容量值。透過使用充電算法和放電算法，處理模組140可以 校準/調整已估算的剩餘容量值進而减小已估算的剩餘容量值和電池102的實際剩餘容量值之間的差值。因此，已估算的剩餘容量值可以被校準/調整得更接近電池102的實際剩餘容量值。同時，顯示在螢幕132上的相對電荷狀態(例如：容量比相對電荷狀態)被校準/調整得更接近電池102的實際相對電荷狀態。本領域技術人員可以理解的是，本發明實施例並不限於此，在充電和放電的其他階段也可以使用充電算法和放電算法，進而减小估算出的剩餘容量值和電池102的實際剩餘容量值之間的差值。此外，由於本發明的實施例省略了傳統方法中所使用的殘餘容量表，進而簡化了剩餘容量的估算流程。
圖2所示為根據本發明一個實施例的估算電池剩餘容量的方法流程圖200。圖2將結合圖1進行描述。本領域技術人員可以理解的是，雖然圖2中公開了具體的步驟，但是這些步驟僅作為示例用於說明，也就是說，本發明實施例的估算電池剩餘容量的方法還可以執行多個其它的步驟或執行圖2中步驟的變換步驟。
在步驟202中，開啟主機裝置130。
在步驟204中，主機裝置130檢測電池102是否剛插入主機裝置130。舉例說明，在電池102插入主機裝置130的時候，儲存於電子裝置130中的標識暫存器(圖1中未示出)的標識信號(flag signal)可自動設置為，例如，數字“1”。於是，透過標識信號向主機裝置130通知電池102剛插入，然後主機裝置130進行初始化配置。進行初始化配置之後，處理模組140將標識信號設置為，例如數位“0”。如果電池102仍然插在主機裝置130上，則標識信號維持數位“0”。因此，在本發明一個實施例中，如果標識信號為數位“1”，則電池102剛插入主機裝置130，或者如果標示信號為數位“0”，則電池102已經使用了一段時間。然而，本發明並不僅限於此。在本發明另一個實施例中，可以透過其它方式確定電池102是剛插入主機裝置130還是已經使用了一段時間。
在本發明一個實施例中，如果電池102剛插入主機裝置130，則電池監視器120的電池剩餘容量暫存器單元124中沒有儲存關 於電池102的剩餘容量的資訊，流程圖200轉到步驟206。如果電池102在插入主機裝置130後已經使用了一段時間，則電池剩餘容量暫存器單元124中儲存有關於電池102的剩餘容量的資訊，流程圖200轉到步驟208。
在步驟206中，電池監視器120從電壓感應電路106接收電池102的開路電壓VOPEN，並將開路電壓VOPEN的資訊傳送到處理模組140。處理模組140從儲存在儲存模組134中的查找表中獲取對應於開路電壓VOPEN的剩餘容量值，剩餘容量值可以稱作初始剩餘容量值RCINIT。
在步驟208中，處理模組140獲取儲存於電池剩餘容量暫存器單元124的剩餘容量值，可以稱作預存剩餘容量值RCPRE。
在步驟210中，處理模組140檢測電池102是處於空閒狀態還是處於使用狀態。例如，當電池102滿充電時，主機裝置130停止對電池102充電，進而沒有電流流進或流出電池102。在這種清况下，電池102處於空閒狀態。當處理模組140檢測到電池102處於使用狀態時，例如，正在對電池102充電或放電，則流程圖200轉到步驟212。
在步驟212中，處理模組140檢測電池102是否處於放電狀態，例如，電池102正在為主機裝置130中的組件和電路等負載供電。如果電池102處於放電狀態，則流程圖200轉到步驟214；否則，流程圖200轉到步驟220。
在步驟214中，處理模組140檢測電池102是否接近於完全放電。在本發明一個實施例中，當電池102的電池電壓VBAT下降到第一參考電壓VREF1時，電池102接近於完全放電。第一參考電壓VREF1由電池102的放電截止電壓VEOD確定。舉例說明，當電池102完全放電時，如果電池102具有電池電壓VEOD(例如，3.5伏特)，則電池電壓VEOD(例如，3.5伏特)可以稱作“放電截止電壓”。第一參考電壓VREF1可以設置為，例如，VEOD+50毫伏。在本發明一實施例中，如果處理模組140檢測到電池102接近於完全放電，例如，電池102 的電池電壓VBAT已下降到第一參考電壓VREF1，則流程圖200轉到步驟216；否則，流程圖200轉到步驟218。
在步驟216中，處理模組140透過放電算法估算電池102的剩餘容量。
在步驟218中，處理模組140進行庫侖計數以計算電池102的剩餘容量。例如，處理模組140以預定頻率1/TPRE反覆進行庫侖計數。換句話說，在每一個週期TPRE中，處理模組140對流進和流出電池102的電荷進行計數。處理模組140透過將電池102的電流IBAT(例如，充電電流或放電電流)乘以電池102在一個週期中的運行時間(例如，週期TPRE)，計算庫侖計數量△C。因此，庫侖計數量△C可由方程式(3)給出：△C=IBAT*TPRE (3)
如果電池102處於放電狀態，則處理模組140將剩餘容量值(例如，透過步驟206得到的初始剩餘容量值RCINIT或透過步驟208得到的預存剩餘容量值RCPRE)减去庫侖計數量△C，得到更新後的剩餘容量值，處理模組140將更新後的剩餘容量值儲存到電池剩餘容量暫存器單元124中。如果電池102處於充電狀態，則處理模組140在剩餘容量值上增加庫侖計數量△C，並將更新後的剩餘容量值儲存到電池剩餘容量暫存器單元124中。
在步驟220中，處理模組140檢測電池102是否處於充電狀態，例如，經過主機裝置130對電池102充電。如果電池102處於充電狀態，則流程圖200轉到步驟222；否則，流程圖200轉到步驟210。
在步驟222中，處理模組140檢測電池102是否接近於滿充電。在本發明一個實施例中，當電池102的電池電壓VBAT增加到電池102的第二參考電壓VREF2時，電池102接近於滿充電。例如，在充電狀態，電池102的電池電壓VBAT可以一直增加到恆壓臨限值VCV。當電池電壓VBAT達到恆壓臨限值VCV時，電池102進入恆壓充電模式，電池電壓VBAT基本恆定，且電池102的充電電流IBAT開始下降。本領 域技術人員可以理解的是，本發明實施例中的“基本恆定”指電池電壓VBAT可以由於電路組件的非理想性等原因偏離恆定值，但是，偏離的值處於可以忽略的範圍內。在本發明一個實施例中，第二參考電壓VREF2是恆壓臨限值VCV。在本發明另一個實施例中，第二參考電壓VREF2略微小於恆壓臨限值VCV。在本發明一個實施例中，如果處理模組140檢測到電池102接近於滿充電，例如，電池102的電池電壓VBAT增大到第二參考電壓VREF2，則流程圖200轉到步驟224；否則，流程圖200轉到步驟218。
在步驟224中，處理模組140透過充電算法估算電池102的剩餘容量。
圖3所示為根據本發明一個實施例的使用充電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖300。圖3將結合圖1和圖2進行描述。估算電池剩餘容量的方法流程圖300詳細說明了圖2所示實施例中的步驟224的充電算法。雖然圖3中公開了具體的步驟，但是這些步驟僅作為示例。也就是說，本發明實施例的執行充電算法的步驟還可以執行多個其它的步驟或執行圖3中步驟的變換步驟。
在本發明一個實施例中，處理模組140透過本發明實施例的流程圖300計算電池102的剩餘容量RC和容量比RSOC，容量比RSOC是計算出的剩餘容量RC和電池102的參考容量之間的比值。處理模組140透過將電池102的參數和參考值進行比較，產生第一比較結果；處理模組140還透過將容量比RSOC和參考比率進行比較，產生第二比較結果；根據第一比較結果和第二比較結果設置增量△RC1，以及在計算出的剩餘容量RC上增加增量△RC1。在本發明一個實施例中，參考容量包括如上所述的電池102的滿充容量，容量比是指如上所述的相對電荷狀態。在圖3的實施例中，電池102的參數包括電池102的充電電流ICHG，處理模組140將充電電流ICHG與參考電流進行比較，以產生第一比較結果。處理模組140根據第一比較結果和第二比較結果增大計算出的剩餘容量RC。
在步驟302中，處理模組140進行庫侖計數，得到電池 102中電荷的庫侖計數量△C。
在步驟304中，處理模組140比較電池102的電池電壓VBAT和參考電壓(例如，電池102的恆壓臨限值VCV)。如果電池電壓VBAT小於恆壓臨限值VCV，則流程圖300轉到步驟324；否則，流程圖300轉到步驟306。
在步驟306中，處理模組140將充電電流ICHG分別與第一參考電流以及第二參考電流進行比較，以確定充電電流ICHG的範圍。具體地說，在本發明一個實施例中，當電池102工作於恆流充電模式時，充電電流ICHG具有基本恆定的值ICV，並且電池電壓VBAT上升。本領域技術人員可以理解的是，本發明實施例中的“基本恆定”指充電電流ICHG可以由於電路組件的非理想性等原因偏離恆定值，但是，偏離的值處於可以忽略的範圍內。當電池電壓VBAT升到恆壓臨限值VCV時，電池102進入恆壓充電模式，如果繼續為電池102充電，則充電電流ICHG下降。在本發明一個實施例中，當充電電流ICHG降到充電截止電流IEOC時，則可確認電池102滿充電。在圖3的實施例中，充電截止電流IEOC是恆定值ICV的十分之一。本領域的技術人員可以理解的是，本發明的實施例並非僅限於此。在圖3的實施例中，在步驟306中，處理模組140將充電電流ICHG分別與第一參考電流(例如，參考電流9IEOC)以及第二參考電流(例如，參考電流10IEOC，其中，參考電流10IEOC為恆定值ICV)進行比較，以確定充電電流ICHG是否在範圍[9IEOC，10IEOC)內。本領域技術人員可以理解的是，[α，β)表示從邊界值α到邊界值β的範圍，包括邊界值α且不包括邊界值β。
如圖3所示，如果充電電流ICHG在範圍[9IEOC，10IEOC)內(例如，充電電流ICHG小於參考電流10IEOC且大於或等於參考電流9IEOC)，則流程圖300轉到步驟308；否則，如果充電電流ICHG不在範圍[9IEOC，10IEOC)內(例如，充電電流ICHG小於參考電流9IEOC)，則流程圖300轉到步驟312。
在步驟308中，處理模組140將容量比相對電荷狀態和參考比率(例如，參考比率91%)進行比較。如果容量比相對電荷狀 態小於參考比率91%，則流程圖300轉到步驟328，否則，流程圖300轉到步驟310。
在步驟310中，如果檢測出容量比相對電荷狀態等於參考比率91%，則流程圖300轉到步驟324，以在剩餘容量值RC上增加庫侖計數量△C並返回更新後的剩餘容量值RC+△C。如果檢測出容量比相對電荷狀態大於參考比率91%，則流程圖300轉到步驟326。
在步驟312中，處理模組140降低第一參考電流和第二參考電流，並將充電電流ICHG分別與降低後的第一參考電流和第二參考電流(例如，參考電流8IEOC和參考電流9IEOC)進行比較。類似地，如果充電電流ICHG小於參考電流8IEOC，則處理模組140再次降低第一參考電流和第二參考電流以得到另一組降低後的參考電流，並將充電電流ICHG和這組降低後的參考電流進行比較。處理模組140一直反覆進行上述比較過程，直到處理模組140確定充電電流ICHG的範圍，在此不再贅述。如果充電電流ICHG在範圍[8IEOC，9IEOC)內(例如，充電電流ICHG小於參考電流9IEOC且大於或等於參考電流8IEOC)，則流程圖300轉到步驟314。
在步驟314中，處理模組140將容量比相對電荷狀態和增大的參考比率(例如，參考比率92%)進行比較。類似地，在本發明一個實施例中，如果第一參考電流和第二參考電流降低，則處理模組140相應地增大上述參考比率，即對應於範圍[7IEOC，8IEOC)，……，範圍[2IEOC，3IEOC)，參考比率分別為93%、94%、……98%。在步驟314中，如果容量比相對電荷狀態小於參考比率92%，則流程圖300轉到步驟330，否則，流程圖300轉到步驟316。
在步驟316中，如果檢測出容量比相對電荷狀態等於參考比率92%，則流程圖300轉到步驟324，以在剩餘容量值RC上增加庫侖計數量△C並返回更新後的剩餘容量值RC+△C。如果檢測出容量比相對電荷狀態大於92%，則流程圖300轉到步驟326。對應於範圍[7IEOC，8IEOC)，……，範圍(IEOC，2IEOC)中容量比等於參考比率或者容量比大於參考比率以類似的方式進行，在此不再贅述。
在步驟318中，處理模組140將充電電流ICHG分別與第一參考電流和第二參考電流(例如，參考電流IEOC和參考電流2IEOC)進行比較，如果充電電流ICHG在範圍(IEOC，2IEOC)內(例如，充電電流ICHG小於參考電流2IEOC且大於充電截止電流IEOC)，則流程圖300轉到步驟320。如果充電電流ICHG降低至充電截止電流IEOC，則流程圖300轉到步驟334。
在步驟320中，處理模組140將容量比相對電荷狀態和增大的參考比率(例如，參考比率99%)進行比較。如果容量比相對電荷狀態小於參考比率99%，則流程圖300轉到步驟332，否則，流程圖300轉到步驟322。
在步驟322中，如果檢測出容量比相對電荷狀態等於參考比率99%，則流程圖300轉到步驟324，以在剩餘容量值RC上增加庫侖計數量△C並返回更新後的剩餘容量值RC+△C。如果檢測出容量比相對電荷狀態大於99%，則流程圖300轉到步驟326。
在步驟324中，處理模組140將增量△RC1設置為步驟302中所得到的庫侖計數量△C，進而在剩餘容量值RC上增加庫侖計數量△C。流程圖300返回更新後的剩餘容量值RC+△C，且處理模組140透過匯流排141將更新後的剩餘容量值(RC+△C)儲存到電池剩餘容量暫存器單元124。換句話說，如果電池電壓VBAT小於恆壓臨限值VCV，則處理模組140執行與圖2中的步驟218類似的操作，即：進行庫侖計數以估算剩餘容量值RC。
在步驟326中，處理模組140維持剩餘容量值RC不變且流程圖300返回不變的剩餘容量值RC。
在步驟328中，處理模組140將增量△RC1設置為(庫侖計數量△C+追趕參數值)，例如，△C+90%*CF，進而在剩餘容量值RC上增加增量△C+90%*CF。
在步驟330中，處理模組140將增量△RC1設置為(庫侖計數量△C+追趕參數值)，例如，△C+80%*CF，進而在剩餘容量值RC上增加增量△C+80%*CF。對應於範圍[7IEOC，8IEOC)，……，範圍 [2IEOC，3IEOC)設置增量△RC1和在剩餘容量值RC上增加增量△RC1的操作以類似的方式進行，在此不再贅述。
在步驟332中，處理模組140將增量△RC1設置為(庫侖計數量△C+追趕參數值)，例如，△C+10%*CF，進而在剩餘容量值RC上增加增量△C+10%*CF。在本發明一個實施例中，當充電電流ICHG减小時，電池102的實際剩餘容量的增加速率也隨之减小，如圖3的實施例所示，處理模組140可以但不限於，在充電電流ICHG减小時降低增量△RC1。
在本發明一個實施例中，參數CF可以稱作“追趕因子”，參數CF等於電池102的滿充容量的1%。例如，用於智能手機的電池的滿充容量可以是1600毫安時(milliampere-hour，簡稱為mAH)，滿充容量的1%是16毫安時。再例如，用於平板電腦的電池的滿充容量可以是7000毫安時，滿充容量的1%是70毫安時。步驟328、步驟330和步驟332中公開的增量△C+90%*CF、增量△C+80%*CF和增量△C+10%*CF並非用於限制本發明。在本發明的另一個實施例中，步驟328、步驟330和步驟332以及其它類似的步驟(圖3中未示出)中所設置的增量△RC1可以具有其它值，只要這些增量△RC1都大於庫侖計數量△C且小於庫侖計數量△C加追趕因子CF(例如，電池102的滿充容量的1%)。
在步驟334中，處理模組140在剩餘容量值RC上增加增量100%*CF且流程圖300返回更新後的剩餘容量值RC+100%*CF。
綜上所述，在圖3的實施例中，處理模組140確定充電電流ICHG是否處於第一參考電流和第二參考電流所定義的範圍內。如果充電電流ICHG在此範圍內，則處理模組140還要將容量比相對電荷狀態和對應於此範圍的參考比率進行比較。如果充電電流ICHG不在此範圍內，則處理模組140降低第一參考電流和第二參考電流，並且增大參考比率。
圖4所示為根據本發明一個實施例的剩餘容量RC和充電電流ICHG的關係的示意圖。圖4將結合圖3進行描述。在本發明一 個實施例中，曲線402表示透過使用充電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖300得到的容量比相對電荷狀態，曲線404表示透過庫侖計數而不使用充電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖300所得到的容量比相對電荷狀態，曲線406表示充電電流ICHG。
如圖4所示，在時刻TA，充電電流ICHG開始下降，電池102接近於滿充電。隨著電池102的容量比相對電荷狀態的增加，充電電流ICHG下降。在本發明一個實施例中，透過執行使用充電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖300中的步驟，當充電電流ICHG在範圍[9IEOC，10IEOC)內時，可以將容量比相對電荷狀態控制為91%；當充電電流ICHG在範圍[8IEOC，9IEOC)內時，可以將容量比相對電荷狀態控制為92%；……；當充電電流ICHG在範圍(IEOC，2IEOC)內時，可以將容量比相對電荷狀態控制為99%。此外，在時刻TE，充電電流ICHG下降到充電截止電流IEOC時，可以將容量比相對電荷狀態控制為100%。
在圖4中，在時刻TB，充電電流ICHG在範圍[8IEOC，9IEOC)內，且曲線404上的容量比相對電荷狀態為91%，因此，處理模組140透過使用充電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖300中的步驟330以在剩餘容量值RC上增加增量△RC1(例如，△RC1=△C+80%*CF)。這樣，容量比相對電荷狀態向著92%增加。如上所述，增量△RC1小於庫侖計數量△C與電池102的滿充容量的1%的和，由於庫侖計數量△C較小，因此在剩餘容量值RC上增加增量△RC1之後，容量比相對電荷狀態不會從91%跳變到93%，且本發明實施例中的追趕因子CF使得更新的剩餘容量值更接近實際的剩餘容量值，容量比相對電荷狀態更接近實際的容量比相對電荷狀態。
綜上，與傳統的估算電池剩餘容量的方法相比較，透過本發明實施例中的使用充電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖300得到的剩餘容量值RC更加接近於實際的剩餘容量值RC，且螢幕132上顯示的容量比相對電荷狀態(例如，顯示的相對電荷狀態)更加接近於電池102的實際容量比相對電荷狀態(例如，實際的相對電荷狀態)。此外，螢幕132上顯示的容量比相對電荷狀態可以連貫的變化， 而不會出現跳變。
圖5所示為根據本發明一個實施例的使用放電算法估算電池剩餘容量方法流程圖500。圖5將結合圖1和圖2進行描述。估算電池剩餘容量的方法流程圖500詳細說明了圖2所示實施例中的步驟216的放電算法。雖然圖5中公開了具體的步驟，但是這些步驟僅作為示例。也就是說，本發明實施例的執行放電算法的步驟還可以執行多個其它的步驟或執行圖5中步驟的變換步驟。
在本發明一個實施例中，處理模組140透過本發明實施例的流程圖500計算電池102的剩餘容量RC和電池102的容量比(例如，相對電荷狀態值)。處理模組140將電池102的參數和參考值進行比較，以產生第三比較結果；將容量比和參考比率進行比較，以產生第四比較結果；根據第三比較結果和第四比較結果設置减量△RC2；以及在計算出的剩餘容量RC上减去减量△RC2。在圖5所示的實施例中，電池102的參數包括電池102的電池電壓VBAT，處理模組140將電池電壓VBAT和參考電壓進行比較，以產生第三比較結果。處理模組140根據第三比較結果和第四比較結果减小計算出的剩餘容量RC。
具體地說，在步驟502中，處理模組140進行庫侖計數以得到電池102中的電荷的庫侖計數量△C。
在步驟504中，處理模組140可以從儲存模組134中儲存的表格中獲取電池102的放電截止電壓VEOD。更具體地，在本發明一個實施例中，在放電狀態，電池102的電池電壓VBAT下降。當電池電壓VBAT下降到放電截止電壓VEOD時，認為電池102完全放電。在本發明一個實施例中，儲存模組134還儲存有列出對應於不同電池溫度的放電截止電壓VEOD的表格。儲存模組134可以根據從溫度感應電路104接收的電池溫度，從表格中獲取放電截止電壓VEOD。在本發明另一個實施例中，放電截止電壓VEOD可以是與電池溫度無關的預設電壓，在這種情况下，流程圖500可以跳過步驟504。
在步驟506中，處理模組140比較電池電壓VBAT和參考電壓(例如，5VT+VEOD)。在本發明一個實施例中，當電池102的容量 比相對電荷狀態為5%時，電池102的電壓是VTEST。可以選擇電壓VT的值，使得參考電壓(5VT+VEOD)和電壓VTEST之間的差值小於預限定值。在步驟506中，如果電池電壓VBAT大於或等於參考電壓(5VT+VEOD)，則流程圖500轉到步驟526；否則，流程圖500轉到步驟508。
在步驟508中，處理模組140將電池電壓VBAT分別與第三參考電壓(例如，4VT+VEOD)以及第四參考電壓(例如，5VT+VEOD)進行比較以確定電池電壓VBAT的範圍。更具體地，處理模組140將電池電壓VBAT和第三參考電壓及第四參考電壓進行比較以確定電池電壓VBAT是否在範圍[4VT+VEOD，5VT+VEOD)內。
如果電池電壓VBAT在範圍[4VT+VEOD，5VT+VEOD)內(例如，電池電壓VBAT小於參考電壓5VT+VEOD且大於或等於參考電壓4VT+VEOD)，則流程圖500轉到步驟510；否則，如果電池電壓VBAT不在範圍[4VT+VEOD，5VT+VEOD)內(例如，電池電壓VBAT小於參考電壓4VT+VEOD)，則流程圖500轉到步驟514。
在步驟510中，處理模組140將容量比相對電荷狀態和參考比率(例如，5%)進行比較。如果容量比相對電荷狀態大於參考比率，則流程圖500轉到步驟530，否則，流程圖500轉到步驟512。
在步驟512中，如果檢測出容量比相對電荷狀態等於參考比率(例如，5%)，則流程圖500轉到步驟526，以在剩餘容量值RC上减去庫侖計數量△C並返回更新後的剩餘容量值(RC-△C)。如果檢測出容量比相對電荷狀態小於參考比率，則流程圖500轉到步驟528。
在步驟514中，處理模組140降低第三參考電壓和第四參考電壓，並將電池電壓VBAT和降低後的第三參考電壓和第四參考電壓(例如，第三參考電壓為3VT+VEOD，第四參考電壓為4VT+VEOD)進行比較。類似地，如果電池電壓VBAT小於第三參考電壓，則處理模組140再次降低第三參考電壓和第四參考電壓以得到另一組降低後的參考電壓，並將電池電壓VBAT和降低後的參考電壓進行比較。處理模組 140一直反覆進行上述比較過程，直到處理模組140確定電池電壓VBAT的範圍，在此不再贅述。如果檢測出電池電壓VBAT在範圍[3VT+VEOD，4VT+VEOD)內(例如，電池電壓VBAT小於參考電壓4VT+VEOD且大於或等於參考電壓3VT+VEOD)，則處理模組140執行步驟516。
在步驟516中，處理模組140將容量比相對電荷狀態和减小的參考比率(例如，參考比率為4%)進行比較。類似地，在本發明一個實施例中，如果第三參考電壓和第四參考電壓降低，則處理模組140相應地减小上述參考比率，即對應於範圍[2VT+VEOD，3VT+VEOD)、範圍[VT+VEOD，2VT+VEOD)，參考比率分別為3%、2%。在步驟516中，如果容量比相對電荷狀態大於參考比率，則流程圖500轉到步驟532，否則，流程圖500轉到步驟518。
在步驟518中，如果檢測出容量比相對電荷狀態等於參考比率(例如，4%)，則流程圖500轉到步驟526，以在剩餘容量值RC上减去庫侖計數量△C並返回更新後的剩餘容量值(RC-△C)。如果檢測出容量比相對電荷狀態小於參考比率，則流程圖500轉到步驟528。
在步驟520中，處理模組140將電池電壓VBAT分別與第三參考電壓和第四參考電壓(例如，第三參考電壓為VEOD，第四參考電壓為VT+VEOD)進行比較，如果電池電壓VBAT在範圍(VEOD，VT+VEOD)內(例如，電池電壓VBAT小於參考電壓VT+VEOD且大於放電截止電壓VEOD)，則流程圖500轉到步驟522；如果電池電壓VBAT降低到放電截止電壓VEOD，則流程圖500轉到步驟536。
在步驟522中，處理模組140將容量比相對電荷狀態和减小的參考比率(例如，參考比率為1%)進行比較。如果容量比相對電荷狀態大於參考比率，則流程圖500轉到步驟534，否則，流程圖500轉到步驟524。
在步驟524中，如果檢測出容量比相對電荷狀態等於參考比率(例如，1%)，則流程圖500轉到步驟526，以在剩餘容量值RC上减去庫侖計數量△C並返回更新後的剩餘容量值(RC-△C)。如 果檢測出容量比相對電荷狀態小於參考比率，則流程圖500轉到步驟528
在步驟526中，處理模組140將减量△RC2設置為步驟502中所得到的庫侖計數量△C，進而在剩餘容量值RC上减去庫侖計數量△C。流程圖500返回更新後的剩餘容量值(RC-△C)，且處理模組140透過匯流排141將更新後的剩餘容量值(RC-△C)儲存至電池剩餘容量暫存器單元124。換句話說，如果電池電壓VBAT大於或等於參考電壓(5VT+VEOD)，則處理模組140執行與圖2中的步驟218類似的步驟，即：進行庫侖計數以估算剩餘容量值RC。
在步驟528中，處理模組140維持剩餘容量值RC不變且流程圖500返回不變的剩餘容量值RC。
在步驟530中，處理模組140將减量△RC2設置為(庫侖計數量△C+追趕參數值)(例如，△C+10%*CF)，進而在剩餘容量RC值上减去减量△RC2(△C+10%*CF)。
在步驟532中，處理模組140將减量△RC2設置為(庫侖計數量△C+追趕參數值)(例如，△C+10%*CF)，進而在剩餘容量值RC上减去减量(△C+10%*CF)。對應於範圍[2VT+VEOD，3VT+VEOD)和範圍[VT+VEOD，2VT+VEOD)設置减量△RC2和在剩餘容量值RC上减去减量△RC2的操作以類似的方式進行，在此不再贅述。
在步驟534中，處理模組140將减量△RC2設置為(庫侖計數量△C+追趕參數值)(例如，△C+10%*CF)，並在剩餘容量值RC上减去减量△RC2(△C+10%*CF)。
上述步驟530、步驟532和步驟534中公開的减量△RC2(△C+10%*CF)並非用於限制本發明。在本發明的另一個實施例中，步驟530、步驟532和步驟534以及其它類似的步驟(圖5中未示出)中所設置的减量△RC2可以具有其它值，只要這些减量△RC2都大於庫侖計數量△C且小於庫侖計數量△C加追趕因子CF(例如，電池102的滿充容量的1%)。
在步驟536中，處理模組140在剩餘容量值RC上减去 减量100%*CF且流程圖500返回更新後的剩餘容量值(RC-100%*CF)。
綜上所述，在圖5的實施例中，處理模組140確定電池電壓VBAT是否處於第三參考電壓和第四參考電壓所定義的範圍內。如果電池電壓VBAT在此範圍內，則處理模組140還要將容量比相對電荷狀態和對應於此範圍的參考比率進行比較。如果電池電壓VBAT不在此範圍內，則處理模組140降低第三參考電壓和第四參考電壓，並且减小參考比率。
圖6所示為根據本發明一個實施例的剩餘容量RC和電池電壓VBAT的關係的示意圖。圖6將結合圖5進行描述。在本發明一個實施例中，曲線602表示透過使用放電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖500得到的容量比相對電荷狀態，曲線604表示透過庫侖計數而不使用放電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖500所得到的容量比相對電荷狀態，曲線606表示電池電壓VBAT。
如圖6所示，在時刻T’A，電池電壓VBAT下降到參考電壓(5VT+VEOD)，電池102接近於完全放電。隨著電池102的容量比相對電荷狀態的减小，電池電壓VBAT下降。在本發明一個實施例中，透過執行放電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖500中的步驟，當電池電壓VBAT在範圍[4VT+VEOD，5VT+VEOD)內時，可以將容量比相對電荷狀態控制為5%；當電池電壓VBAT在範圍[3VT+VEOD，4VT+VEOD)內時，可以將容量比相對電荷狀態控制為4%；……；當電池電壓VBAT在範圍[VEOD，VT+VEOD)內時，可以將容量比相對電荷狀態控制為1%。此外，在時刻T’E，電池電壓VBAT下降到放電截止電壓VEOD時，可以將容量比相對電荷狀態控制為0%。
在圖6中，在時刻T’B，電池電壓VBAT在範圍[3VT+VEOD，4VT+VEOD)內，且曲線604上的容量比相對電荷狀態為5%，因此，處理模組140執行放電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖300中的步驟532以在剩餘容量RC值上减去减量△RC2(例如，△RC2=△C+10%*CF)。這樣，容量比相對電荷狀態向著4%减小。如上所述，减量△RC2小於庫侖計數量△C與電池102的滿充容量的1%的 和，由於庫侖計數量△C較小，因此在剩餘容量值RC上减去减量△RC2之後，容量比相對電荷狀態不會從5%跳變到3%，且本發明實施例中的追趕因子CF使得更新的剩餘容量值更接近實際的剩餘容量值，容量比相對電荷狀態更接近實際的容量比相對電荷狀態。
綜上，與傳統的估算電池剩餘容量的方法相比較，透過本發明實施例中的使用放電算法估算電池剩餘容量的方法流程圖500得到的剩餘容量值RC更加接近於實際的剩餘容量值RC，且螢幕132上顯示的容量比相對電荷狀態更加接近於電池102的實際容量比相對電荷狀態。此外，螢幕132上顯示的容量比相對電荷狀態可以連貫的變化，而不會出現跳變。
圖7所示為根據本發明一實施例的主機裝置(例如，圖1中的主機裝置130)所執行的估算電池剩餘容量的方法流程圖700。圖7將結合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6進行描述。雖然圖7中公開了具體的步驟，但是這些步驟僅作為示例。也就是說，本發明實施例的估算電池剩餘容量的方法還可以執行多個其它的步驟或執行圖7中步驟的變換步驟。
在步驟702中，處理模組140計算電池的剩餘容量和容量比(例如，相對電荷狀態)，所述容量比相對電荷狀態是電池102的計算出的剩餘容量和參考容量(例如，電池102的滿充容量)之間的比值。
在步驟704中，處理模組140比較指示電池102狀態的參數(例如，充電狀態中的充電電流ICHG或者放電狀態中的電池電壓VBAT)和參考值(例如，圖3中的參考電流或者圖5中的參考電壓)，以產生第一比較結果。
在步驟706中，處理模組140比較容量比相對電荷狀態和參考比率(例如，圖3或圖5中的參考比率)以產生第二比較結果。
在步驟708中，處理模組140根據第一比較結果和第二比較結果設置變化量(例如，增量△RC1或减量△RC2)，並用變化量改變計算出的剩餘容量RC。
綜上所述，本發明的實施例提供了用於估算電池剩餘容量和表示相對電荷狀態的容量比的裝置、方法和系統。在本發明一個實施例中，在充電期間，確定電池充電電流的範圍並且根據範圍確定增量。更新後的電池剩餘容量值在初始剩餘容量值RCINIT或預存剩餘容量值RCPRE的基礎上增大增量。在本發明另一個實施例中，在放電期間，確定了電池電壓的範圍並且根據範圍確定减量。更新後的電池剩餘容量值在初始剩餘容量值RCINIT或預存剩餘容量值RCPRE的基礎上减去减量。因此，透過本發明的實施例所估算出的剩餘容量值和容量比值向著實際的剩餘容量值和實際的容量比值調整。本發明的實施例可以用於具有電池剩餘容量估算功能的任何類型的裝置。主機裝置可以但不限於是，台式電腦、膝上型電腦、智能手機、掌上型電腦或平板電腦等。
上文具體實施方式和附圖僅為本發明之常用實施例。顯然，在不脫離後附申請專利範圍所界定的本發明精神和保護範圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本技術領域中具有通常知識者應理解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、佈局、比例、材料、元素、元件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用於說明而非限制，本發明之範圍由後附申請專利範圍及其合法均等物界定，而不限於先前之描述。
100‧‧‧本發明一實施例之估算電池剩餘容量的系統的結構方塊示意圖
102‧‧‧電池
104‧‧‧溫度感應電路
106‧‧‧電壓感應電路
108‧‧‧電流感應電路
110‧‧‧電池組
112‧‧‧多工器
114‧‧‧類比數位轉換器
120‧‧‧電池監視器
121‧‧‧溫度暫存器
122‧‧‧電壓暫存器
123‧‧‧電流暫存器
124‧‧‧剩餘容量暫存器
125‧‧‧開路電壓暫存器
130‧‧‧主機裝置
132‧‧‧螢幕
134‧‧‧儲存模組
140‧‧‧處理模組
141‧‧‧匯流排

Claims (27)

  1. 一種估算電池剩餘容量的裝置，包括：一匯流排，接收指示一電池狀態的一電池參數的一資訊；以及一處理模組，耦接該匯流排，計算該電池的一剩餘容量和一容量比，其中，該容量比是一計算出的剩餘容量和該電池的一參考容量之間的一比值，該處理模組比較該電池參數和一參考值以產生一第一比較結果，比較該容量比和一參考比率以產生一第二比較結果，該處理模組還根據該第一比較結果和該第二比較結果設置一變化量，並且用該變化量改變該計算出的剩餘容量。
  2. 如申請專利範圍第1項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，該變化量包括一庫侖計數量，該處理模組還透過將該電池的一電流乘以該電池的一運行時間得到該庫侖計數量。
  3. 如申請專利範圍第1項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，當該電池滿充電時，該電池具有一滿充容量，該參考容量包括該滿充容量。
  4. 如申請專利範圍第1項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，該電池參數包括該電池的一充電電流，在一恆壓充電模式中，該充電電流在該電池充電時减小。
  5. 如申請專利範圍第4項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，該處理模組比較該充電電流和一參考電流以產生該第一比較結果，該處理模組根據該第一比較結果和該第二比較結果在該計算出的剩餘容量上增加該變化量。
  6. 如申請專利範圍第4項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，當該電池的一電池電壓大於或等於一第一參考電壓時，該處 理模組將該充電電流與一第一參考電流以及一第二參考電流分別進行比較，以確定該充電電流的一範圍，如果該第一參考電流和該第二參考電流降低，則該處理模組增大該參考比率，其中，該第一參考電壓由該電池的一恆壓臨限值確定。
  7. 如申請專利範圍第6項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，如果該充電電流小於該第二參考電流，且該充電電流大於或等於該第一參考電流，以及該容量比小於該參考比率，則該變化量包括一庫侖計數量和一追趕參數值。
  8. 如申請專利範圍第6項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，如果該充電電流小於該第二參考電流，且該充電電流大於或等於該第一參考電流，以及該容量比等於該參考比率，則該變化量為一庫侖計數量。
  9. 如申請專利範圍第6項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，如果該充電電流小於該第二參考電流，且該充電電流大於或等於該第一參考電流，以及該容量比大於該參考比率，則該變化量為零。
  10. 如申請專利範圍第1項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，該電池參數包括該電池在一放電狀態下的一電池電壓。
  11. 如申請專利範圍第10項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，該處理模組比較該電池電壓和一參考電壓以產生該第一比較結果，該處理模組根據該第一比較結果和該第二比較結果在該計算出的剩餘容量上减去該變化量。
  12. 如申請專利範圍第10項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，當該電池電壓小於或等於一第二參考電壓時，該處理模組將該電池電壓和一第三參考電壓以及一第四參考電壓分別進行比較，以確定該電池電壓的一範圍，如果該第三參考 電壓和該第四參考電壓降低，則該處理模組减小該參考比率，其中，該第二參考電壓由該電池的一放電截止電壓確定。
  13. 如申請專利範圍第12項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，如果該電池電壓小於該第四參考電壓，且該電池電壓大於或等於該第三參考電壓，以及該容量比大於該參考比率，則該變化量包括一庫侖計數量和一追趕參數值。
  14. 如申請專利範圍第12項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，如果該電池電壓小於該第四參考電壓，且該電池電壓大於或等於該第三參考電壓，以及該容量比等於該參考比率，則該變化量為一庫侖計數量。
  15. 如申請專利範圍第12項之估算電池剩餘容量的裝置，其中，如果該電池電壓小於該第四參考電壓，且該電池電壓大於或等於該第三參考電壓，以及該容量比小於該參考比率，則該變化量為零。
  16. 如申請專利範圍第項1至15項中任一項之估算電池剩餘容量的裝置，還包括：一電池監視器，接收並儲存指示該電池狀態的該參數的該資訊，以及儲存該電池的該計算出的剩餘容量。
  17. 一種估算電池剩餘容量的方法，包括：使用一處理模組計算一電池的一剩餘容量和一容量比，該容量比是一計算出的該電池的該剩餘容量和該電池的一參考容量之間的一比值；將指示該電池的一狀態的一參數和一參考值進行比較，以產生一第一比較結果；將該容量比和一參考比率進行比較，以產生一第二比較結果； 根據該第一比較結果和該第二比較結果設置一變化量；以及用該變化量改變該計算出的該電池的剩餘容量。
  18. 如申請專利範圍第17項之估算電池剩餘容量的方法，其中，該變化量包括一庫侖計數量，將該電池的一電流乘以該電池的一運行時間，以得到該庫侖計數量。
  19. 如申請專利範圍第17項之估算電池剩餘容量的方法，其中，當該電池滿充電時，該電池具有一滿充容量，該參考容量包括該滿充容量。
  20. 如申請專利範圍第17項之估算電池剩餘容量的方法，還包括：比較該電池的一充電電流和一參考電流，以產生該第一比較結果；以及根據該第一比較結果和該第二比較結果在該計算出的該電池的剩餘容量上增加該變化量。
  21. 如申請專利範圍第17項之估算電池剩餘容量的方法，還包括：當該電池的一電池電壓大於或等於一第一參考電壓時，將該電池的一充電電流和一第一參考電流以及一第二參考電流分別進行比較，以確定該充電電流的一範圍，其中，如果該第一參考電流和該第二參考電流降低，則增大該參考比率，該第一參考電壓由該電池的一恆壓臨限值確定。
  22. 如申請專利範圍第21項之估算電池剩餘容量的方法，其中，如果該充電電流小於該第二參考電流，且該充電電流大於或等於該第一參考電流，以及該容量比小於該參考比率，則該變化量包括一庫侖計數量和一追趕參數值；如果該充電電流小於該第二參考電流，且該充電電流大於或 等於該第一參考電流，以及該容量比等於該參考比率，則該變化量為該庫侖計數量；如果該充電電流小於該第二參考電流，且該充電電流大於或等於該第一參考電流，以及該容量比大於該參考比率，則該變化量為零。
  23. 如申請專利範圍第17項之估算電池剩餘容量的方法，還包括：比較一放電狀態下的該電池的一電池電壓和一參考電壓，以產生該第一比較結果；以及根據該第一比較結果和該第二比較結果在該計算出的該電池的剩餘容量上减去該變化量。
  24. 如申請專利範圍第17項之估算電池剩餘容量的方法，還包括：當一放電狀態下的該電池的一電池電壓小於或等於一第二參考電壓時，將該電池電壓和一第一參考電壓以及一第二參考電壓分別進行比較，以確定該電池電壓的一範圍，如果該第一參考電壓和該第二參考電壓降低，則該處理模組减小該參考比率，其中，該第四參考電壓由該電池的一放電截止電壓確定。
  25. 如申請專利範圍第24項之估算電池剩餘容量的方法，其中，如果該電池電壓小於該第二參考電壓，且該電池電壓大於或等於該第一參考電壓，以及該容量比大於該參考比率，則該變化量包括一庫侖計數量和一追趕參數值；如果該電池電壓小於該第二參考電壓，且該電池電壓大於或等於該第一參考電壓，以及該容量比等於該參考比率，則該變化量為該庫侖計數量； 如果該電池電壓小於該第二參考電壓，且該電池電壓大於或等於該第一參考電壓，以及該容量比小於該參考比率，則該變化量為零。
  26. 一種包括如申請專利範圍第1至15項中任一項之估算電池剩餘容量的系統，包括：一電池監視器，監控該電池的該電池狀態；以及一估算電池剩餘容量的裝置，根據該電池的該電池狀態透過一庫侖計數計算該電池的該剩餘容量，並基於該電池的該電池狀態校準該剩餘容量。
  27. 如申請專利範圍第26項之估算電池剩餘容量的系統，其中，該電池監視器包括：一多工器，選擇性地傳輸指示該電池的該電池狀態的該參數的該資訊；一類比數位轉換器，將該電池狀態的該參數的該資訊轉換為一數位形式；以及一暫存器單元，儲存該數位形式的該資訊。
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