TWI547703B - 電荷狀態之決定系統與方法 - Google Patents

Description

電荷狀態之決定系統與方法

本發明大體上係關於探測電池系統之電荷狀態。

由於電池系統應用之領域近年來已廣為擴大，因此電池系統(例如，包括一個或更多電池)在日常生活中愈發重要，該等應用之範圍從可攜式裝置(諸如手機)到重載應用(諸如堆高機、高球車)，且甚至到電動車或混成電動車。在任何上述應用(或其他應用)中，為了使電池系統在商業上可行，可靠的電荷狀態監控相當重要。在某些情況下(諸如電動車或混成電動車)，電荷狀態監控甚至可與安全問題相關。

在一個實施例中，茲揭示一種藉由處理器所實施的方法，該方法包含以下步驟：接收對應於電池系統之電壓值；接收對應於電荷之電荷值，該電荷流經該電池系統；以及根據電荷積分之經指定的定位點(anchoring point)決定電荷狀態，該等定位點係根據該所接收之電壓以及時間。

本文揭示電荷狀態決定系統以及方法之特定實施例，該等實施例在本文集體地或單獨地稱為電荷狀態決定系統或SCD(state of charge determination system)系統。SCD系統之一個或更多實施例提供準確、有效率、經濟且可靠的系統，該系統可用於探測電池系統(例如，一電池或複數個電池)的電荷狀態(例如，可用電量(capacity))。例如，在一個實施例中，電池系統之電荷狀態係經由電壓偵測與電荷積分之默許實施而決定。

簡要離題地說：在習知技術中，可僅根據電壓探測電池系統之電荷狀態。然而，當在高電流輸入(或輸出)狀態下操作電池系統時，僅探測電池系統的電壓可能誤導或不可靠，該高電流輸入(或輸出)狀況在充電或放電過程中可造成不可預期的電壓增加或下降。再者，習知的電壓探測技術可能因其他原因而不準確，諸如：當電池系統的電壓平坦區(voltage plateau)與電量相比太平坦時。此後者的狀況在以氧化鋰鐵磷為基礎的電池或以磷酸鋰鐵為基礎的鋰鐵電池條件下更是如此，該等電池在大範圍的電量讀數內擁有平坦的電壓平坦區。

除了其他問題之外，為了克服上述之一個或更多問題，本文所揭示的SCD系統之特定實施例利用電荷積分以預防不適當的電量探測，諸如在呈現高功率與平坦的平坦區狀況之實施例中。然而，由於單有電荷積分之狀 況可隨著時間而不準確(例如，由讀數漂移造成及(或)由電荷積分器的準確限制所造成)，因此SCD系統之特定實施例將電荷積分與電壓偵測結合在一起。

為了清楚起見，本文所用之辭彙「電池」意指單一的電化學電池，且本文所用之短語「電池系統」意指一電池或者以串聯及(或)並聯方式連接的複數個電池。換言之，電池系統可包含：單一的電池。

眾所周知，電池系統典型的放電曲線包含：隨時間改變的電壓。再者，眾所周知，當電池系統在不同電流大小的狀況下放電時，放電曲線可能不同。結果，在決定電荷狀態時，可使用電荷積分，而比單使用電壓更為可靠，在習知技術中，僅使用電壓以監控電池電荷狀態。由於電荷積分需要積分的起點和終點，因此特定狀況可決定積分起點和終點(本文稱為定位點(anchoring point))。在本發明中，可使用電壓與時間，或者可使用電壓、電流與時間，以決定定位點。在決定電池系統之電荷狀態時，在定位點之間，電荷積分可為有意義的。

第1圖為圖示示例性電荷狀態決定(SCD)系統100之實施例的方塊圖。SCD系統100包含：電池電壓感測邏輯102與分路(shunt)電壓感測邏輯104。電池電壓感測邏輯102與分路電壓感測邏輯104係經配置以分別感測電池電壓與分路電阻電壓降。本發明所屬技術領域中具有通常知識者應理解：在本發明之前後文中，分路電壓感測邏輯104可實施為：用於直接量測電流的任何 裝置(例如，霍爾環(Hall ring))。類似地，本發明所屬技術領域中具有通常知識者應理解：複數個(本發明所屬技術領域中習知的)不同的電路系統可用於電池電壓感測。

SCD系統100更包含：處理器106，該處理器106係經配置以接收來自電池電壓感測邏輯102與分路電壓感測邏輯104之一個或更多輸入(例如，值)。除了其他資料，此種輸入可包括：電壓值、電流值及(或)電荷值。處理器106可包含：微處理器、微控制器或特定功能的積體電路。處理器106係藉由嵌式碼(embedded code)(或者，在一些實施例中，經由軟體或韌體從數個揮發性及(或)非揮發性儲存裝置(諸如：記憶體)擷取)配置，以提供時間計數(例如，單獨或與硬體及(或)軟體時脈電路結合)、電荷積分(例如，用於決定電荷狀態)、電流大小計算(例如，藉由以時間分割經積分之電荷)以及電池電壓決定。在某些實施例中，處理器106僅接收電壓決定，並將該電壓決定用於更進一步的處理。

處理器106更經配置，以經由無線或有線連接，將輸出資料提供給顯示裝置108。輸出資料包括但不限於：電荷狀態讀數、電流大小讀數以及電池電壓讀數。顯示裝置108可位於處理器106之遠端或本端。顯示裝置108包含：根據複數個習知顯示技術中之一個習知顯示技術的顯示螢幕，諸如：液晶二極體(liquid crystal diode；LCD)或發光二極體(light-emitting diode；LED)技術。

第2圖為圖示示例性裝置之實施例的示意圖，該示例性裝置係經配置以實施電荷狀態決定方法，且一般而言，實施電荷狀態監控。特別地，裝置200包含：電荷狀態板，該電荷狀態板包括：電源輸入終端202、電池電壓感測終端204、分路電壓感測終端206、輸出介面208以及處理器106。電源輸入終端202係經配置，以接收來自電源的電力，該電力驅動裝置200。在某些實施例中，電源可與裝置200整合在一起。電池電壓感測終端204與分路電壓感測終端206係經配置，以分別由電池電壓感測邏輯102與分路電壓感測邏輯104接收資料。在某些實施例中，一個或更多探測器(probe)可用於感測，且在板上與每一終端204與206關聯之邏輯提供適當計算，諸如：電荷、電壓與電流等等。

在一個實施例中，在電池電壓感測終端204處所接收的資料包含：用於(例如，藉由處理器106)決定定位點的電壓值。在分路電壓感測終端206處所接收的分路電阻電壓降讀數用於(例如，藉由處理器106)電荷積分。輸出介面208係經配置，以在顯示裝置108之螢幕上提供用於顯示的資訊(例如，資料)。在一個實施例中，處理器106(或在某些實施例中藉由處理器106存取的記憶體)係與表或其他資料結構配置，該表或該其他資料結構係用於設定參數。例如，表中可填有資料，諸如：用於建立定位點的經輸入電壓、時間及(或)電流。表亦可允許其他經輸入資料，諸如：用於漂移改正時間的 分路電阻、初始電池電量及(或)調整。

本發明所屬技術領域中具有通常知識者應理解：在本發明之前後文中，SCD系統的一個實施例可包含：裝置200，或位於裝置200內的組件之子集(例如，處理器106)。在某些實施例中，SCD系統可包含：第1圖所描繪的組件。SCD系統之某些實施例可包括：第1圖與第2圖中所圖示組件的組合，且因此該等變化以及其他變化被視為在本發明之範疇中。

由於已描述某些示例性SCD系統，因此現在將注意力轉向電荷狀態決定之各樣方法。在接下來的範例中，高電荷狀態決定或低電荷狀態決定在前後文中分別描述100%電荷狀態與0%電荷狀態，且理解其他值可用於某些實施例。高電荷狀態(例如，100%)狀況決定對應於高(例如，100%)電荷狀態定位點。在一個實施例中，電壓與時間用於高定位點決定。例如，若十六(16)個並聯排列的(例如氧化鋰鐵磷電池系統的)電池之累積電壓在持續20秒的期間內超過56伏特(V)，則決定100%電荷狀態。任何更進一步的充電並不被視為電量增加。

在某些實施例中，可藉由電壓、時間以及電流大小決定高定位點。例如，若十六(16)個並聯排列的(例如氧化鋰鐵磷電池系統的)電池之累積電壓超過56伏特(V)，且充電電流在持續20秒的期間內小於500mA，則決定100%電荷狀態。

在一個實施例中，兩個對應於高定位點的狀況分析如下：

狀況1：如果在抵達此定位點之前，電荷積分已經超過100%，則僅顯示部分的(例如，99%)電荷狀態，且電荷積分維持運作(active)。更進一步地解釋，電荷計數係由電荷積分所獲得，且電荷計數可從任何數目開始。如上所述，處理器106可使用表以建立初始電池電量，這產生建立於電量與電荷計數之間的關係(例如，100個計數代表1Ah，這可對應於，例如，1%電量)。由於電荷積分可使電荷計數到達任何數目，因此在抵達定位點之前，電荷計數可能超過100%電荷狀態(例如，由隨時間所累積的積分錯誤所導致)。在這種情況下，顯示最大值99%，而電荷積分維持運作。注意到所顯示的值可包括：電流、電壓以及電荷狀態(例如，以百分比表示)。儘管不顯示電荷計數，但電荷計數可作為參考。

狀況2：如果電荷積分並未超過100%，且抵達高定位點，則顯示100%電荷狀態。在此種狀況下，決定用於電荷積分的新參考點(電荷計數數目)，並保持在該數目。這意味著將特定的電荷計數設定為100%電荷狀態。僅當電池電壓降至電池系統的特定點(例如，在本範例中為55.5V)以下時，才恢復電荷積分，這意味著：(例如，僅僅)當電池系統電壓降至某些經定義電壓(例如55.5V)以下時，電荷計數發生改變。

注意到在某些實施例中，可藉由以下指定高定位點： 電壓、時間或電壓、時間與電流，或上述狀況重複了經指定的次數(例如，如果電壓超過56V，0秒，3次)。此種實施例僅藉由控制充電終點電壓，來解決將電池充電的可能性，這意味著：充電器重複地在(例如)56.5V與大約如53V的低電壓之間充電，且執行重複(經指定的)數個小時，或藉由其他方式(諸如手動)以終止重複。

如上所述，上述狀況包括：使用100%作為闡釋性範例，同時理解到：在某些實施例中，可實施相同或相似的方法論，該相同或相似的方法論使用不同值(例如，90%)作為高定位點。例如，可使用90%作為特徵基準(characteristic bench mark)以表現電池的真實電量，該電池的該真實電量可經由偵測電壓、電流與持續時間而決定。

此外，可(例如，同時)使用一個或數個高定位點，將相同或相似的方法論應用於電荷狀態監控。

由於已描述示例性高電荷狀態，因此現在將注意力轉向涉及低(例如，0%)電荷狀態狀況決定之方法，該低電荷狀態狀況決定對應於用於電荷狀態的低定位點(例如，0%)。在一個實施例中，電壓與時間用於低定位點決定。例如，若十六(16)個並聯排列的(例如氧化鋰鐵磷電池系統的)電池之累積電壓在持續20秒的期間內低於40V，則決定0%電荷狀態。

在某些實施例中，可藉由電壓、時間以及電流大小決 定低定位點。例如，若十六(16)個並聯排列的(例如氧化鋰鐵磷電池系統的)電池之累積電壓低於40V，且放電電流在持續20秒的期間內小於500mA，則決定0%電荷狀態。指出電流大小的重要性在於：(例如)當電池系統在高電流狀況下放電時，防止錯誤地觸發低定位點，該高電流狀況導致電壓大幅下降。與上述的方法類似，以下分析對應於低定位點的兩個狀況：

狀況1：如果在抵達低定位點之前，電荷積分減少至低於0%，則僅顯示0%電荷狀態，且電荷積分維持運作(active)。例如，一個示例性情況包括：在觸發低定位點之前，電池系統被放電之情況。電荷積分正常地進行，但0%電荷狀態為：(顯示)為最小電荷狀態之指示。

狀況2：如果電荷積分並未減少至低於0%，且已抵達低定位點，則顯示0%電荷狀態。在此種狀況下，電荷積分維持運作，且根據以下之考量，重新建立電荷積分與顯示關係：先前的電荷狀態已被調整至零(0)。

以上參考低定位點所分析之狀況使用0%以作為闡釋性範例，同時理解到：相同或相似的方法論使用另一值(例如，10%)作為低定位點。例如，可使用10%作為特徵基準(characteristic bench mark)以表現電池的真實電量，該電池的該真實電量可經由偵測電壓、電流與持續時間而決定。

或者，可將相同或相似的方法論用於(同時存在的)一個或數個低定位點，以用於電荷狀態監控。

SCD系統之特定實施例可經配置以執行電池系統電量估計與更新。例如，此種功能可用於：當循環計數進行時，當電量衰退時，更新電池系統之電量。可藉由量測介於兩個定位點之間的電荷積分，而(例如，藉由處理器106)進行電量更新。處理器106可就當介於兩個定位點之間的電荷積分在特定一段時間中發生(例如，為防止電量更新在時間內有大量的電荷積分錯誤)，而指定(或遵循)電量更新之狀況。在某些實施例中，若在低於經定義的放電電流大小處觸發定位點(例如，為了當有大而連續的放電電流時，防止錯誤電量更新)，則可發生電荷更新之狀況。

處理器106可設定典型的示例性狀況以觸發電量更新，該等典型的示例性狀況之非詳盡的摘要包括如下：(a)當抵達高定位點時；(b)當在特定電流大小之內抵達低定位點時；及(或)(c)當在一段特定(例如，經定義的)時間內觸發介於高定位點與低定位點之間的持續時間。用於電量更新的狀態組並非限於上述範例。例如，視應用需求而定，可藉由電壓、時間、持續時間、電流大小及(或)電流方向(充電或放電狀況)所指定的任何狀況可用於觸發電池系統電量更新。

如上所述，SCD系統之特定實施例可包括：電荷狀態監控板，該板偵測電池系統之電壓與流經電池系統的電荷。板輸出可包括：電池系統之電壓、電流大小(例如，經由以時間分割電荷之計算)以及電荷狀態，在一個實 施例中，該電荷狀態藉由電壓與時間所指定的定位點而決定，或者在某些實施例中，該電荷狀態藉由電壓、電流與時間所指定的定位點而決定。在某些實施例中，SCD系統包含：上述的電荷狀態板，該電荷狀態板更包含：電池系統電量更新之功能。

更進一步地，SCD系統之特定實施例包含：藉由電壓與時間所指定的定位點，或者SCD系統之某些實施例中包含：藉由電壓、電流與時間所指定的定位點，且該等實施例被直接分配給特定的電荷狀態。可藉由(例如)比較電荷計數，在更新電池系統的電量時使用定位點，該等電荷計數在偵測到定位點時被登錄(logged in)。除了為了特定電荷狀態而設的定位點之外，可藉由以下方式決定電荷狀態：比較經積分之電荷改變與電池系統之經更新的(例如，最新的)電量。可在充電過程期間或放電過程期間觸發電池系統電量更新。更進一步地，可在持續時間的進一步限制下，觸發電池系統電量更新，該持續時間係介於抵達定位點的時間之間。可藉由以下方式，進一步限制電池系統電量更新：藉由指定抵達定位點時電流大小之範圍。

已敘述SCD系統之特定實施例與相關方法，第3圖圖示一個方法實施例(例如，當藉由處理器106或板200所實施)，該方法實施例具有：元件符號300，該方法實施例包含以下步驟：接收對應於電池系統之電壓值(302)；接收對應於電荷之電荷值，該電荷流經電池系 統(304)；以及根據電荷積分之經指定的定位點決定電荷狀態，該等定位點係根據所接收之電壓以及時間(306)。

另一方法實施例具有元件符號400(例如，當藉由處理器106或板200所實施)並圖示於第4圖中，該另一方法實施例包含以下步驟：接收對應於經感測電壓與電荷之值(402)；指定電荷積分之定位點，該等定位點係根據經感測電壓、時間以及電流(404)；以及根據所指定之定位點，決定電荷狀態(406)。

SCD系統(或SCD系統之組件之子集)可實施在硬體中、軟體中、韌體中或硬體、軟體與韌體的組合中。當SCD系統全部或部分實施在軟體中或韌體中時，此種軟體或韌體係儲存於非暫態記憶體中，且係藉由適當的指令執行系統所執行。當SCD系統全部或部分實施在硬體中時，硬體可包括：任何以下技術或以下技術的組合，該等以下技術皆為本發明所屬領域中所習知：(一或複數個)離散邏輯電路、特定應用積體電路(application specific integrated circuit；ASIC)、(一或複數個)可程式邏輯閘陣列(programmable gate array；PGA)及現場可程式閘陣列(field programmable gate array；FPGA)等等，該離散邏輯電路具有邏輯閘，以對資料訊號實施邏輯功能，該特定應用積體電路具有合適的組合式邏輯閘。

如本發明所屬技術領域中具有通常知識者所將理解 的，流程圖中的任何程序描述或方塊應理解為：表現模組、程序段(segment)或部分程式碼，該等模組、程序段或部分程式碼包括：一個或更多可執行指令，以實施程序中之特定邏輯功能或步驟，且替代性實施被包括於本發明之範疇中，在該等替代性實施中，視所涉及的功能而定，可不以所圖示或所討論的順序執行功能，包括大體上同時或相反的順序。

當檢驗以下圖式與實施方式時，本發明所屬領域中具有通常知識者將明瞭本發明之其他系統、方法、特徵與優點。此種額外的系統、方法、特徵與優點皆意欲被包含於此敘述內、意欲於本發明之範疇內且意欲藉由隨附之申請專利範圍所保護。

100‧‧‧SCD系統

102‧‧‧電池電壓感測邏輯

104‧‧‧分路電壓感測邏輯

106‧‧‧處理器

108‧‧‧顯示裝置

200‧‧‧裝置

202‧‧‧電源輸入終端

204‧‧‧電池電壓感測終端

206‧‧‧分路電壓感測終端

208‧‧‧輸出介面

300‧‧‧方法實施例

302‧‧‧步驟

304‧‧‧步驟

306‧‧‧步驟

400‧‧‧方法實施例

402‧‧‧步驟

404‧‧‧步驟

406‧‧‧步驟

參照以下圖式，可更好地理解本發明之許多態樣。圖式中之組件不必然按照比例，而是加以強調，以清楚地圖示本發明之特定實施例之原則。再者，在圖式中，相同元件符號標示數個視圖中的對應部分

第1圖為圖示示例性電荷狀態決定系統之實施例的方塊圖。

第2圖為圖示示例性裝置之實施例的示意圖，該示例性裝置係經配置以實施電荷狀態決定方法。

第3圖為圖示電荷狀態決定方法之實施例的流程圖。

第4圖為圖示電荷狀態決定方法之另一實施例的流程 圖。

300‧‧‧方法實施例

302‧‧‧步驟

304‧‧‧步驟

306‧‧‧步驟

Claims (19)

1. 一種電荷狀態決定方法，該方法包含以下步驟：藉由一處理器，接收對應於一電池系統之電壓值；藉由該處理器，接收對應於電荷之電荷值，該電荷流經該電池系統；以及藉由該處理器，分析經過至少一段經定義的時間持續期的至少該經接收的電壓值，藉由該處理器，且藉由一經定義的狀態重複量決定電荷積分的定位點，其中該經定義的狀態重複量至少部分基於經接收的電壓與時間，且該等電荷積分的定位點滿足用於個別的經定義的時間持續期的個別經定義的狀態，其中該經定義的重複量大於1；藉由該處理器，且藉由將滿足該等個別經定義的狀態的該等經決定的定位點加以分配而作為該電荷積分的經更新的定位點而更新該電池系統的一電量而藉此將先前經分配的定位點的值加以替換；以及藉由該處理器，根據該電荷積分的該等經更新的定位點(anchoring point)決定一電荷狀態。
2. 如請求項1所述之方法，其中該等經決定的定位點係更進一步根據流經該電池系統之電流，該電流係根據該電荷以及該時間所決定。
3. 如請求項1所述之方法，其中將該電池系統之該電量加以更新之步驟進一步根據介於該等經更新的定位點中之兩者之間的該電荷積分。
4. 如請求項3所述之方法，其中決定該電荷狀態之步驟更包含以下步驟：比較一經積分之電荷改變與該經更新的電量。
5. 如請求項1所述之方法，該方法更包含以下步驟：在一充電過程中觸發該更新之步驟，該充電過程係對應於該電池系統。
6. 如請求項1所述之方法，該方法更包含以下步驟：在一放電過程中觸發該更新之步驟，該放電過程係對應於該電池系統。
7. 如請求項1所述之方法，該方法更包含以下步驟：根據一段經定義的時間，觸發該更新之步驟，該段經定義的時間介於定位點之間，該電荷積分發生於該段經定義的時間中。
8. 如請求項1所述之方法，該方法更包含以下步驟：當抵達該電荷積分的一對定位點之至少一者時，根據所獲得的電流之一大小，觸發該更新之步驟。
9. 如請求項1所述之方法，該方法更包含以下步驟：根據當抵達該電荷積分的一對該等定位點之至少者時，觸發該更新之步驟。
10. 如請求項1所述之方法，其中該等經更新的定位點係藉由該經定義的狀態重複量所決定，該等狀態係根據電壓、時間與電流。
11. 一種電荷狀態決定系統，包含：電池電壓感測邏輯，該電池電壓感測邏輯經配置以感測一電池系統之電壓；分路(shunt)電壓感測邏輯，該分路電壓感測邏輯經配置以感測流經該電池系統之電荷；以及一處理器，該處理器經配置以：接收對應於該經感測電壓與電荷之值；分析經過至少一段經定義的時間持續期的至少該經感測電壓值與電荷之值；藉由至少部分基於該經感測電壓、時間與電流的一經定義的狀態重複量而決定電荷積分的定位點，該等電荷積分的定位點滿足用於個別的經定義的時間持續期的個別經定義的狀態，其中該經定義的重複量大於1；藉由將滿足個別經定義的狀態的該等經決定 的定位點加以分配而作為該電荷積分的經更新的定位點而更新該電池系統的一電量而藉此將先前經分配的定位點的值加以替換；以及根據該等經更新之定位點，決定一電荷狀態。
12. 如請求項11所述之系統，其中該處理器係經進一步配置，以藉由將介於該等經更新的定位點其中的兩者之間的該電荷加以積分來更新該電池系統之一電量。
13. 如請求項12所述之系統，其中該處理器係經進一步配置以藉由比較一經積分之電荷改變與該經更新的電量決定該電荷狀態。
14. 如請求項11所述之系統，其中該處理器係經進一步配置，以在一充電過程中或在一放電過程中觸發該更新，該充電過程與該放電過程係對應於該電池系統。
15. 如請求項11所述之系統，其中該處理器係經進一步配置，以根據一段或更多段之經定義的時間觸發該更新，該一段或更多段之經定義的時間係介於該等定位點之間，該電荷積分發生於該一段或更多段之經定義的時間中；以當抵達該等定位點之至少一個定位點時，根據所獲得的電流之一大小，觸發該更新；或以根據當抵達該等定位點之 至少一個定位點時，觸發該更新。
16. 如請求項11所述之系統，更包含：一顯示器，其中該處理器係經進一步配置，以提供該處理器：一特定經顯示電荷狀態值，若：該電荷積分包含：一電荷計數，當持續該電荷積分時，在抵達一高定位點之前，該電荷計數超過對應於該電荷狀態之一特定值；或另一經顯示電荷狀態，該另一經顯示電荷狀態係根據該電荷狀態之一經決定的新參考點，若：該電荷積分包含：不超過該特定值之一電荷計數，且抵達該高定位點。
17. 如請求項11所述之系統，更包含：一顯示器，其中該處理器係經進一步配置，以提供該處理器：一低電荷狀態值，若：當持續該電荷積分時，在抵達一低定位點之前，該電荷積分下降至低於一特定值；或該低電荷狀態值，若：該電荷積分並未下降至低於該特定值，且抵達該低定位點，其中該處理器係經進一步配置，以在新限制下持續該電荷積分。
18. 一種電荷狀態決定系統，該系統包含：用於接收對應於一電池系統之電壓值之構件；用於接收對應於電荷之電荷值之構件，該電荷流經該電池系統；用於分析經過至少一段經定義的時間持續期的至少 該接收的電壓值的構件，用於藉由至少部分基於經接收的電壓與時間的一經定義的狀態重複量而決定電荷積分的定位點的構件，該等電荷積分的定位點滿足用於個別的經定義的時間持續期的個別經定義的狀態，其中該一經定義的重複量大於1；用於藉由將滿足個別經定義的狀態的該等經決定的定位點加以分配作為該電荷積分的經更新的定位點而更新該電池系統的一電量而藉此將先前經分配的定位點的值加以替換的構件；以及用於根據該電荷積分之經更新的定位點而決定一電荷狀態之構件；以及用於提供一顯示之構件，該顯示包含：一特定經顯示電荷狀態值，若：該電荷積分包含：一電荷計數，當持續該電荷積分時，在抵達一高定位點之前，該電荷計數超過對應於該電荷狀態之一特定值；或另一經顯示電荷狀態，該另一經顯示電荷狀態係根據該電荷狀態之一經決定的新參考點，若：該電荷積分包含：不超過該特定值之一電荷計數，且抵達該高定位點。
19. 如請求項18所述之系統，其中該顯示更包含：一低電荷狀態值，若：當持續該電荷積分時，在抵達一低定位點之前，該電荷積分下降至低於一經定義特定值；或該低電荷狀態值，若：該電荷積分並未下降至低於該 經定義特定值，且抵達該低定位點，其中該處理器係經進一步配置，以在新限制下持續該電荷積分。