专利名称：用于确定蓄电池充电状态的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于蓄电池充电的系统和方法，更具体地说，涉及用于确定蓄电池充 电状态的系统和方法。
背景技术：
蓄电池是串联连接的两个或更多个电化学电池，所述电化学电池存储化学能并使 之用作电能。常见的用法已经发展到在定义中包括单个电气电池。有多种类型的电化学电 池，包括原电池、电解电池、燃料电池、液流电池以及伏打电池。蓄电池的特性可以由于许多 因素而改变，所述因素包括内部化学剂、耗用电流、老化和温度。蓄电池可以被用于多种电子电路。某些蓄电池可以被再充电。在蓄电池容量(例 如其将功率输送到负载的能力)与其内部电阻或阻抗之间存在已知的关系。因此蓄电池阻 抗监视器可被用来确定剩余的蓄电池容量。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种用于确定蓄电池充电状态的系统。该系统包括被配置 为向蓄电池提供充电电流的电源。该系统还包括控制器，其被配置为基于蓄电池在充电时 间周期期间的阻抗和充电状态的关系来确定基于蓄电池在放电时间周期期间的阻抗的充 电状态。本发明的另一方面涉及一种确定蓄电池充电状态的系统。该系统包括被配置为向 蓄电池提供充电电流的电源。该系统还包括被配置为确定蓄电池的多个阻抗的控制器，其 中多个阻抗中的每一个阻抗与蓄电池的给定的充电状态相对应。本发明的又一方面涉及一种用于对蓄电池充放电的方法。向蓄电池提供充电电 流。确定蓄电池的初始的充电状态(SOC)。对蓄电池充电持续预定的时间间隔。确定蓄电 池随后的S0C。确定对应于蓄电池随后的SOC的开路电压(OCV)。计算对应于蓄电池随后 的SOC的蓄电池的阻抗。
图1图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池充电状态的系统。图2图示说明了根据本发明一方面的用于系统的电路的示例。图3图示说明了用于蓄电池的等效电路的示例。图4图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池充电状态的另一系统。图5图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池充电状态的方法的流程图。
具体实施例方式本发明涉及用于监视蓄电池充电状态的方法。该系统可以测量蓄电池的初始开路 电压，并且确定对应的蓄电池充电状态。该系统也可以基于充电电流以及蓄电池已被充电
4的时间量来确定蓄电池随后的充电状态。随后的充电状态可被用于确定对应的随后的开 路电压，该电压继而可以被用于确定对应的蓄电池阻抗。蓄电池阻抗与蓄电池充电状态之 间的对应关系可以被存储并用于在放电时间周期(例如放电循环)期间确定蓄电池充电状 态。图1图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池52充电状态的系统50。系 统50可以实现在例如笔记本电脑、移动电话、个人数字助理(PDA)中。蓄电池52可以被实 现为可再充电蓄电池，例如锂离子蓄电池(Li-ion)、锂离子聚合物(Li-ion polymer)、镍金 属氢化物蓄电池(NiMH)、镍镉蓄电池(Ni-Cad)等。系统50可以包括控制电源56的控制 器M。控制器M和电源56可以被实现为硬件、软件或其组合。而且，虽然图1图示说明 了控制器M和电源56是分开的实体，但本领域技术人员应理解，在某些实施中，控制器M 和电源56可以被集成。电源56可以向控制器M提供电源信号。电源56可以耦合到蓄电 池52。控制器M可以提供控制被提供给蓄电池52的电流的控制信号。电源56可以从外 部电源(例如电源插座58)接收电源信号(例如110伏(V)或220V交流电(AC)源)。电源56可以典型地经由电源插座58和蓄电池52中的一个向控制器M提供直流 (DC)电源信号，从而为系统50提供电源56。众所周知，典型地，电源56和控制器M可以 被配置为使得当系统50与电源插座58相连时电源信号由电源插座58提供，并且当系统50 与电源插座58断开时电源信号由蓄电池52提供。跨过蓄电池52的电压降可以被测量并提供给电源56和/或控制器M。例如，在 某些实施中，电源56可以例如检测跨过蓄电池52的模拟电压降，并将此模拟电压降转换为 表征模拟电压幅值和极性的数字信号。在这样的实施中，对应的数字信号可以被提供给控 制器M。替换地，控制器M可以被配置为直接接收上述模拟电压信号，并且控制器M可 以将模拟电压信号转换为数字信号以便处理。本领域技术人员应理解可以测量跨过蓄电池 52的电压降的其他方式。充电状态(SOC)数据60可以被控制器M访问。蓄电池的SOC可以指示例如蓄电 池52存储的潜在的电能。如果蓄电池52在给定的时刻的SOC被确定，则控制器M可以确 定在蓄电池52停止提供足够的电流以对系统50供电之前的时间剩余(下文中的“剩余电 池运行时间”)。剩余电池运行时间可以取决于例如蓄电池52的S0C、蓄电池52的输出电 流、蓄电池52的温度、蓄电池52的老化等。SOC数据60可以包括例如可以被控制器M用 来对于蓄电池52的给定SOC确定剩余电池运行时间的信息(例如算法、查找表等)。SOC 可以被表示为例如蓄电池52的完全充电状态的百分比(例如0% -100% )。当蓄电池52处于松弛状态时(例如少量或没有电流从蓄电池52中流出)，可以由 控制器M测量跨过蓄电池52的电压降。松弛状态电压可以被称为第一开路电压(OCVl)。 作为示例，OCVl可以大约为3伏特(V)。控制器M可以访问SOC-OCV查找表62来确定与 OCVl对应的第一充电状态(SOCl)。SOC-OCV查找表62可以被实现为例如存储用于离散的 SOC的OCV的数据结构，反之亦然。这就是说，对于每个S0C，存在对应的OCV。OCV与SOC 之间的关系可以取决于例如为蓄电池52选择的特定材料、蓄电池52的老化等。电源56可以将源自外部电源插座58的AC信号转化为可以被提供给蓄电池52和 /或控制器M的稳压DC信号。控制器M可以向电源56发出信号使其为蓄电池52提供电 流。作为示例，控制器讨可以使电源56在电压(例如大约2V至4V)下向蓄电池52提供大约0.5安培㈧的相对恒定的电流。在预定时间间隔之后(例如5-20分钟)，可以借助 公式1计算随后的充电状态(S0C2)S0C2 = SOCl+Δ SOC公式 1这里，ASOC为蓄电池充电状态在预定时间间隔内的改变。可以借助公式2计算 ASOC ^oc = 姑公式2
FCC这里，tl为预定间隔开始的时间，t2为预定间隔终止的时间，I为被电源56施加 于蓄电池52的充电电流并且FCC为蓄电池52的充满电的容量。计算出S0C2之后，控制器M可以查询SOC-OCV查找表62以确定与S0C2对应的随 后的0CV，即0CV2。此外，可以以此处所述的方法测量蓄电池52上的实际电压，即输出Vo。 从而，可以借助公式3获得蓄电池52对应于S0C2的阻抗
V -OCV2Zsoc2 =公式 3SS,Zsoc2为蓄电池52对应于S0C2的放电阻抗。控制器M可以将存储在阻 抗数据结构64中，例如查找表或数据库。此外，控制器M可以将S0C2与关联起来，以 便可以在稍后时间通过测量或预测蓄电池52的阻抗来确定蓄电池52的S0C。而且，在某些 实施中，用一组缺省的阻抗及关联的SOC初始化阻抗数据结构64。在这种情况下，控制器 54可以用经公式3计算出的^jc2替代缺省的&QC2。应理解和领会的是，控制器M可以通过大致重复上述步骤计算η个充电状态 (SOCn)以及与η个充电状态中的每一个关联的阻抗(Zsren),其中η为大于或等于1的整数。 因此，控制器可以将多个阻抗与多个SOC关联起来。此外，计算出一个或多个阻抗之后，可以借助公式4计算比例因子Fs。-Firafe= ^ 公式 4这里，Z' S0Cx为与蓄电池52的给定S0C(即SOCx)相关的计算出的阻抗，Zsrex为与 给定的充电状态SOCx相关的缺省阻抗。此外，应明白，可以计算多个比例因子(Fs。aJ (例 如3个或更多个)并且将其平均以提高Fsrale的精确度。控制器M可以使用Fseale和缺省 给定的阻抗Arex借助公式5来预测与给定阻抗&.相关的阻抗(Zpkedictedx)Zpeedictedx = Fscale^Zsocx公式 5对于相关的给定缺省阻抗(Zsrex)，该被预测的阻抗(Zpkedictedx)可以被控制器M用 来取代测量出的阻抗(Z' SQ&)，使得系统50不需要为存储在缺省阻抗数据结构64中的每 个阻抗测量实际的阻抗。控制器M可以被配置为在至少两种情况下向电源56发出信号以使其终止提供充 电电流。第一种情况是检测到蓄电池52已经达到或接近100%的SOC(充电状态)，而外部 电源插座58仍然与系统50相连接。第二种情况是检测到与外部电源插座58断开。如果系统50与外部电源插座58断开(例如拔出)，则该断开可以被例如电源56 和/或控制器M检测到。在检测到断开之后，控制器M可以向电源56发出信号以终止向 蓄电池52提供电流。作为响应，蓄电池52可以将电流提供给电源56 (例如上述电源信号) 或经由电源56提供给控制器M，从而允许系统50在与外部电源插座58断开的同时工作。
如这里所讨论的，蓄电池52在给定时刻的输出电压可以由例如控制器M和/或 电源56测量。输出电压(V。dischak;e)可以在例如断开时间的附近(例如大约10秒之内)被测 量，其可以大约等于蓄电池52在同一时间的OCV (OCVdischaege)。控制器M可以利用0CVDISCHAffi;E 来确定用于给定时刻的相关S0C。如上文所讨论的，控制器M可以通过利用给定时刻的 SOC和SOC数据60确定蓄电池52的剩余电池运行时间。剩余电池运行时间可以被报告给 系统50的终端用户，例如经由视觉标记(例如图形用户界面(GUI)、一个或多个发光二极管 (LED)等)、听觉感知系统(例如扬声器)或触觉感知系统(例如震动功能)等。当蓄电池52耗尽时，蓄电池52的阻抗增加同时蓄电池52的SOC降低。预定时间 之后(例如大约1-5分钟)控制器M可以向电源56发信号使其测量蓄电池52的放电阻 抗(ZDIsaM(;E)。可以借助例如对脉冲电流响应的频谱分析来测量蓄电池52阻抗，。频谱分 析可以包括例如傅里叶变换、拉普拉斯变换等。在这样的实施中，电源56可以向控制器M 提供表征‘ .的数字信号。可以典型地在预定间隔重复确定ZDIS_eE。本领域技术人员 应理解，蓄电池52的阻抗也可以通过其他途径来测量。控制器M可以访问阻抗数据结构64来为4IsaiAK;E确定相关的S0C。从而，控制器 M可以更新剩余电池运行时间的指示。剩余电池运行时间的指示可以周期性地更新，典型 的是每当被确定时。系统50可以提供剩余电池运行时间相对准确的指示而不需要 测量蓄电池52的输出电流。蓄电池52的输出电流随系统50的电源需求改变而变化很大， 例如，当系统50由一个运行模式向另一个转变时(例如从睡眠运行模式到有源运行模式)。图2图示说明了根据本发明一方面的用于系统(例如图1中所示的系统50)的电 路100的示例。电路100可以包括例如耦合到电源104的蓄电池102。电源104可以在端子 B+和B-处耦合到蓄电池102。在本示例中，可以使用蓄电池102的戴维南等效电路。蓄电 池102的戴维南等效电路可以包括例如与等效阻抗观串联的电压源VB。电源104可以包 括例如电流源106和电压计108，所述电流源提供在箭头所指方向上的电流I (例如0. 5A)。电流源106可以提供例如到蓄电池102的充电电流。电压计108可以测量例如端 子B+和B-之间的输出电压(Vo)。当蓄电池102处于完全松弛状态(例如少量或没有电流 从蓄电池102流出)时，Vo可以大约等于蓄电池102的0CV。如这里所讨论的，OCV电压以 及所测得的电压可以被用来在预定时间间隔确定蓄电池102的阻抗。而且，如这里所讨论 的，蓄电池102的阻抗可以被用来在蓄电池102放电时间周期期间确定剩余电池运行时间。图3图示说明了蓄电池150(例如图2中所示的蓄电池102)的等效电路的示例。 蓄电池150可以具有，例如，正负节点(例如端子)B+和B-。蓄电池150还可以具有电压源 VB。电压源的负极端子可以耦合到节点B-。蓄电池150的正极端子可以(经由152处所示 的节点)耦合到第一电阻Rl。Rl还可以耦合到巧4处所示的节点，该节点为电容器Cl和 第二电阻R2共用。Cl还可以耦合到B-，而R2还可以耦合到B+。当蓄电池150在充电时间周期内时，仅DC被施加到蓄电池150(例如由电源施 加)。如果仅DC被施加到蓄电池150，则在初始瞬态之后(例如10秒钟)，蓄电池150的等 效阻抗将大约等于R1+R2。因此，当蓄电池150完全松弛时，蓄电池150的OCV只取决于蓄 电池150的SOC。图4图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池202的SOC的另一系统200。 系统200可以被实现为例如笔记本电脑、PDA、无线电话等。系统200包括耦合到可以对蓄
7电池202充放电的电源206的控制器204。控制器204可以包括例如可以执行计算机指令 的中央处理单元(CPU) 208。CPU 208可以访问存储器210，例如随机存取存储器(RAM)或只 读存储器(ROM)。CPU 208还可以读写数据于数据存储212。数据存储212可以被实现为 例如RAM、硬盘驱动器、闪存等。控制器204可以经由输入/输出(I/O)接口 213与外部装 置(例如电源206)通信。I/O接口 213可以包括例如模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)寸。系统200可以与外部电源插座214(例如电气插座)相连接。外部电源插座214可 以提供例如到电源206的IlOV或220V AC信号。电源206可以包括例如电流发生器216， 其可以响应于接收来自控制器204的控制信号而向蓄电池202提供电流。电源206还可以 包括电压计218，其能够测量跨过蓄电池202的电压降。在连接到外部电源插座214之后，来自蓄电池202的电流被减小到大约为零，使蓄 电池202转变到松弛状态。电压计218可以测量松弛状态下跨过蓄电池202的电压，该电 压可以被称为0CV1。作为示例，OCVl可以大约为3V。电源206可以向控制器204提供与 OCVl对应的信号。该信号可以是例如在I/O接口 213处接收到的模拟信号。在这样的实施 中，I/O接口 213可以将模拟信号转化为表征OCVl幅值和极性的数字信号。控制器204(例 如经由CPU 208和I/O接口 213)可以向电源206发信号使其向蓄电池202提供来自电流 发生器216的充电电流。作为示例，充电电流可以被实现为具有在大约2V至4V的电压下 大约0. 5A电流的电源信号。数据存储212可以包括例如存储蓄电池202的OCV与蓄电池202的SOC之间的关 系的SOC-OCV查找表220。SOC-OCV查找表220可以例如使用缺省值填充。从而，CPU 208可 以确定松弛状态下蓄电池202的S0C，其可以被称为SOCl。该SOC可以是例如0%到100% 之间的百分比，其指示存储在蓄电池202中潜在的电能的量。CPU 208可以在充电期间报告 蓄电池202的S0C，例如，经由蓄电池状态指示器222报告给系统200的终端用户。蓄电池 状态指示器222可以是例如视觉指示器(例如GUI的图标、一个或多个LED等)、听觉指示 器(例如扬声器)、触觉指示器(例如震动结构)等。在预定的时间量之后，CPU 208可以借助使用公式1和2的算法计算出随后的 S0C,即S0C2。在计算S0C2之后，CPU 208可以查询S0C-0CV220查找表以确定对应S0C2的 随后的0CV，其可以被称为0CV2。在确定0CV2之后，跨过蓄电池202的实际电压Vo可以通 过电压计218被重新测量并且经由I/O接口 213被报告给CPU208。在确定Vo和0CV2之 后，可以由CPU 208使用公式3计算针对S0C2的蓄电池202的阻抗，称为τ醫CPU 208可以将蓄电池202阻抗与SOC之间的关系作为阻抗数据2 存储在数据 存储212中。阻抗数据2 可以被配置为包括建立蓄电池202阻抗与蓄电池202的SOC之 间预定义关系的缺省值。在确定之后，CPU 208可以用已确定的阻抗和蓄电池202的 SOC替代现有关系。在计算蓄电池202阻抗之后，CPU 208可以使用应用公式4的算法来确 定蓄电池202的比例因子(Fs。ale)。Fseale可以被CPU 208用来针对给定的缺省阻抗，借 助公式5预测阻抗(Zpkedicted)。系统200可以被配置为周期性地(例如每5-20分钟)重复确定针对其他SOC的 蓄电池202阻抗的过程，并将已确定的阻抗与相关SOC之间的关系存储在阻抗数据2M中。 此外，当SOC被CPU 208确定时，蓄电池状态指示器222可以相应地被CPU 208更新。而且，CPU208可以利用已确定的蓄电池阻抗来确定多个比例因子(Fseale)，所述多个比例因子可以 被平均以提高被预测阻抗的精确度。当蓄电池202被充电到期望的SOC时，系统200可以与外部电源插座214断开(例 如拔出)。可以通过例如电源206和/或CPU 208检测到该断开。在检测到断开之后，CPU 208可以(经由I/O接口 213)向电源206发信号使其不再继续向蓄电池202提供充电电 流。作为响应，蓄电池202可以向电源206提供电流(例如电源信号)，该电流可以被转发 到控制器204。从而，系统200可以在与外部电源插座214断开的同时工作。给定时刻的蓄电池202的输出电压可以由例如电压计218测量，并且被提供给CPU 208。CPU 208可以向电源206发信号以测量蓄电池202在大约断开时间(例如10秒钟以 内)时的输出电压，其可以被称为V
0Dischaegeo ^0Dischaege
可以大约等于蓄电池202在同一时间 的0CV，其可以被称为0CVDIS_eE。CPU 208可以利用0CVDISCHAK;E来确定蓄电池202在大约断 开时间的相关S0C。CPU 208可以通过利用给定时刻的给定S0C、通过利用可以被存储在数据存储212 中的SOC数据2 来确定蓄电池202的剩余运行时间。蓄电池202的剩余运行时间可以基 于例如S0C、系统200的运行模式、蓄电池202的老化等。剩余电池运行时间可以经由蓄电 池状态指示器222报告给系统200的终端用户。当蓄电池202耗尽时，蓄电池202的阻抗增加，并且蓄电池202的SOC降低。在周 期性时间间隔上(例如大约1-5分钟)，CPU 208可以计算出放电阻抗，可以借助 例如对脉冲电流(例如由电流发生器216提供)的响应的频谱分析计算Aisqiak^在这样 的实施中，电压计218可以向CPU 208提供代表对脉冲电流响应的数字信号。CPU 208可以 利用已知的算法确定Aischaim^本领域技术人员应理解测量和/或计算的多种其他 可能的方法。CPU 208可以访问数据存储212来确定计算出的的S0C。在确定SOC之 后，可以更新蓄电池状态指示器222以反映当前的剩余电池运行时间。系统200可以提供 剩余电池运行时间的相对准确的指示而不需要测量蓄电池202的输出电流，众所周知该输 出电流在整个放电时间周期变化很大。根据上文所述的结构特征和功能特征，参照图4将更好地理解方法。需要理解和 领会的是，在其他实施例中，所示的行为可以以不同的顺序发生和/或与其他行为同时发 生。而且，并非需要所有所示的特征来实现方法。图5图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池充电状态的方法300的流程 图。在310中，可以由例如电源测量蓄电池初始的OCV、0CV1，并且该电源可以向控制器提 供表征所测的OCVl的信号。在320中，控制器可以访问SOC-OCV查找表来确定与OCVl对 应的SOC。在330中，控制器可以向电源发信号使其向蓄电池提供电流持续预定时间间隔， 从而对蓄电池充电持续预定时间间隔。在340中，控制器可以使用算法来确定预定间隔之 后蓄电池的S0C。在350中，控制器可以访问SOC-OCV表来确定已确定SOC对应的0CV。在 360中，与已确定SOC对应的蓄电池阻抗由控制器计算并存储。蓄电池阻抗以及对应的SOC 可以被存储为例如阻抗数据。该阻抗数据可以被预先载入例如缺省值。在370中，控制器 利用一个或多个计算的阻抗来确定比例因子，该比例因子可以被用来缩放缺省阻抗以预测阻抗。在380中，确定是否已经检测到与外部电源插座断开。可以由例如控制器和/或 电源检测该断开。如果该确定为否定的(例如否)，则该方法返回330。如果该确定为肯定 的(例如是)，则该方法继续到390。在390中，蓄电池初始放电输出电压(Vo)可以被电压计测量，并且表征已测电压 的信号可以被提供给控制器。初始放电Vo可以大约等于在断开被检测到的时间附近蓄电 池的OCV。在400中，控制器可以确定与蓄电池OCV对应的蓄电池SOC。在410中，对蓄电池放电持续预定时间间隔。在420中，可以由电源和控制器测量 蓄电池的放电阻抗。可以通过例如电源向蓄电池提供电流脉冲并且电源检测对该电流脉冲 的响应来测量和/或计算该阻抗。该电源可以向控制器提供表征对该电流脉冲的响应的信 号作为响应数据。控制器可以利用该响应数据来计算蓄电池的阻抗。在430中，控制器可 以访问阻抗数据来确定已确定阻抗对应的S0C。在440中，控制器可以利用SOC数据来确定 剩余电池运行时间。在450中，控制器可以例如经由蓄电池状态指示器向系统的终端用户 报告该剩余电池运行时间，并且方法300返回410步骤。上文所述是本发明的示例。当然，为了描述本发明，不可能描述部件或方法的每一 个能想到的组合，但是本领域技术人员将意识到，本发明的许多其他组合和置换是可能的。 因此，本发明旨在包含落入随附权利要求范围内的所有这类改变、修改和变型。
权利要求
1.一种用于确定蓄电池充电状态的系统，包括电源，其被配置为向蓄电池提供充电电流；以及控制器，其被配置为基于蓄电池在充电时间周期期间的阻抗和充电状态的关系来确定 基于蓄电池在放电时间周期期间的阻抗的充电状态。
2.根据权利要求1所述的系统，其中对于给定的时刻，至少基于所述蓄电池在所述给 定的时刻所测得的电压、所述蓄电池在所述给定的时刻的充电状态和由所述电源在所述给 定的时刻提供的电流来确定所述蓄电池在所述充电时间周期期间的阻抗。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述控制器被配置为确定所述蓄电池在所述充电 时间周期期间多个不同的时刻的阻抗，以确定所述蓄电池的平均比例因子，所述比例因子 被所述控制器用来预测所述蓄电池的阻抗。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为存储所述蓄电池的阻抗和所 述蓄电池的充电状态之间的关系。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述蓄电池的阻抗作为所述蓄电池的充电状态的 函数而变化。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述控制器利用所述蓄电池的充电状态和所述蓄 电池的充电状态的变化来确定对于给定的时刻的所述蓄电池随后的充电状态。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制器利用对于所述给定的时刻的所述随后 的充电状态来确定所述随后的充电状态的开路电压。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器访问查找表以确定所述蓄电池的给定 的充电状态和所述蓄电池随后的充电状态的开路电压之间的关系。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器借助下述公式计算所述蓄电池对于所 述给定的时刻的阻抗 ，其中Z为所述蓄电池对于所述给定的时刻的阻抗；Vo为在所述给定的时刻跨过所述蓄电池的电压降；OCV为所述蓄电池在所述给定的时刻的开路电压；以及I为在所述给定的时刻提供给所述蓄电池的电流。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为基于所述蓄电池的充电状 态来确定所述蓄电池的剩余电池运行时间。
11.一种确定蓄电池的充电状态的系统，所述系统包括电源，其被配置为向所述蓄电池提供充电电流；以及控制器，其被配置为确定所述蓄电池在充电周期期间的多个阻抗，其中所述蓄电池的 多个阻抗中的每一个阻抗对应所述蓄电池的给定的充电状态。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器还被配置为存储所述蓄电池的多个 阻抗和对应的充电状态。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器还被配置为基于所存储的所述蓄电 池的多个阻抗和对应的充电状态来确定所述蓄电池在放电时间周期期间的充电状态。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述蓄电池的多个阻抗中的给定阻抗基于所述蓄电池对应于所述给定阻抗的充电状态、所测得的所述蓄电池的电压以及所述蓄电池的充 电电流。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述控制器还被配置为基于所述蓄电池在所述 给定的时刻的充电状态，经由蓄电池状态指示器报告给定的时刻的剩余电池运行时间。
16.一种用于确定蓄电池的充电状态的方法，所述方法包括 向所述蓄电池提供充电电流；确定所述蓄电池的初始的充电状态即SOC ； 对所述蓄电池充电持续预定的时间间隔； 确定所述蓄电池随后的S0C;确定对应于所述蓄电池随后的SOC的开路电压即OCV ；以及 计算所述蓄电池对应于所述蓄电池随后的SOC的阻抗。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括基于一个或多个计算出的所述蓄电池的阻抗 来确定用于所述蓄电池的比例因子。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括基于所述比例因子来预测与所述蓄电池的给 定SOC相关的阻抗。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括 检测与电源插座的断开；以及确定所述蓄电池在所述断开时间附近的S0C。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括对于给定的时刻，确定所述蓄电池在放电时间周期期间的阻抗； 基于所述蓄电池的阻抗和所述蓄电池的SOC之间的对应关系来确定所述蓄电池的充 电状态。
全文摘要
提供了一种用于确定蓄电池(52，102，150，202)充电状态的系统(50，200)和方法。该系统(50，200)包括被配置为向蓄电池(52，102，150，202)提供充电电流的电源(56，206)。还包括控制器(54，104，204)，其被配置为基于蓄电池(52，102，150，202)在充电时间周期期间的阻抗和充电状态的关系，根据蓄电池(52，102，150，202)在放电时间周期期间的阻抗来确定蓄电池(52，102，150，202)的充电状态。
文档编号G01R31/36GK102066964SQ200980119982
公开日2011年5月18日 申请日期2009年7月23日 优先权日2009年7月23日
发明者C·姚 申请人:德克萨斯仪器股份有限公司
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