[发明专利]用于确定电池的电荷状态的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于计算电池的总电荷状态的方法和系统，其中方法包括，当确定电池正在充电时将总电荷状态计算为库伦计数电荷状态。当确定电池不再充电时，确定断开时段，断开时段是电池没有接收电荷的时段。当确定断开时段比第一时间间隔短时，将总电荷状态计算为等于库伦计数电荷状态的恒定电荷状态。当确定断开时段比第二时间间隔短且断开时段比第一时间间隔长时，作为借助在电池的电极两端的电压而确定的开路电压电荷状态和恒定电荷状态的函数来计算电荷状态。方法进一步包括，当确定断开时段比第二时间间隔长时，借助开路电压电荷状态来计算总电荷状态。

技术领域

本发明涉及确定电池的电荷状态的领域。进一步地，本发明特别涉及用于确定电池的电荷状态的方法和系统。

背景技术

电池的电荷状态是指在电池中存储了多少电荷的百分比量度。简单类比的比喻是示出在油箱中的燃料的可用量的燃料量表。然而确定针对在使用中的电池的电荷状态是非常复杂的。这根据电池的非平衡状态而部分地解释。在本领域中，已经做出若干尝试以测量电池的电荷状态（SOC），参见例如文章“Prediction of battery behavior subject tohigh-rate partial state of charge”，Patrick J. van Bree等人, IEEE transactionsof vehicular technology, 58卷2号 2009年2月。该解决方案牵涉使用其中四个参数是可调谐的七个参数的相当复杂的模型。在评论文章“The State of Charge EstimatingMethods for Battery: A Review”, Wen-Yeau Chang, ISRN Applied MathematicsVolume 2013, 文章ID 953792, 7页 http://dx.doi.org/10.1155/2013/953792中讨论了其它方法。

存在若干个不同的设备用于借助精确的电流和电压测量来确定SOC，参见例如由在集成电路AS8510中AMS的参考设计，http://www.ams.com./eng/Products/Sensor-Interfaces/Data-Acquisition-Front-End/AS8501。该解决方案要求分流电阻器用于测量来自/去往电池的电流。

因此，当前的现有技术指示了针对用于在宽范围的操作条件下确定电池的电荷状态的简单和鲁棒的方法的需求。

存在关于确定在非平衡状态中的电池的电荷状态的问题，所述电池诸如加热的电池或者经受充电的电池。

此外，存在在确定流到电池中的电流/从电池流出的电流中的问题，因为该确定牵涉电流分流器的使用，即具有低电阻的电阻器和用于检测在电阻器上的电压降的电压检测器。对于小电流而言，在分流电阻器上的电压降可能不方便检测。

发明目的

本发明目的在于避免用于确定电荷状态的先前已知的方法和系统中的前述缺点和弱点，并且目的在于提供一种用于确定电池的电荷状态的改进的方法。本发明的主要目的是提供一种允许在所有条件下估计电荷状态的初始限定的类型的改进的方法。本发明的另一个目的是提供一种用于基于电池的电极两端的电压测量来确定电荷状态的方法。本发明的又一个目的是提供一种用于确定电荷状态的具有电压记录器和用户设备的系统。

发明内容

根据本发明，至少主要目的是借助初始限定的方法和具有在从属权利要求中限定的特征的方法而达到的。在从属权利要求中进一步限定了本发明的优选的实施例。