[发明专利]电池特性的模拟编码与译码方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种编码/译码方法和装置，尤其涉及采样模拟量对电池特性进行编码/译码的方法和装置。更具体地，本发明所涉及的技术包括：(1)将任何一种电池(含电池包及电池组)的公称电压、类别、最大可充电流(亦即最大容许充电电流)及充饱电压等特性信息，以一个或一组模拟电压加以编码保存的技术；以及(2)对该模拟编码电压加以译码辨识，取得电池的上述信息的技术。

背景技术

目前的可充电电池，主要有铅酸系电池(含胶体电池)、镍氢电池、镍镉电池、镍锌电池及采用锂元素为基础的锂系电池，包括锂铁电池、锂离子电池、锂聚电池、锂钴电池、锂锰电池及锂钴镍锰(三元素)电池等，并且当公称电压(Nominal Voltage)在12V以上时，亦大都以12V的整倍数，如24V、36V、48V、...等来归类制造或串接使用。

对于任何电池，其储能容量则以安时(Ampere-Hour，AH)来规范。一个N安时的电池，即表示若以N安培的电流放电，则能持续使用1小时。而若以N安培的电流充电1小时，则可将电池充饱。此N安培的电流，则称为该电池的一个容量电流，简称1C。例如一个10AH的电池，不论其公称电压大小，充电或放电的电流为1C即为10A，0.5C即为5A，2C即为20A，余类推。

电池在充电时，若充电电流越大，则所需的充电时间越短。但在充电安全及电池使用寿命的考量下，对不同种类或虽同种类但具不同特性的电池，都有其最大可充电流的限制。例如铅酸系电池的最大可充电流约为0.3C(亦即最快的充饱时间为3.3小时)，锂系电池则依其正负极材料及各元素的比例与制程技术而有显著的差别，大约从0.5C到十多个C(目前制造技术已可达15C以上，亦即最快的充饱时间不超过4分钟)。

近年来，脚踏车改加电动已很普遍，而且由于对环境污染的考量，机车、汽车及市区巴士等车辆也已渐改用可重复充电使用的电池驱动。这些电动车辆所使用的电池，公称电压不一，种类繁多，因此设计一个可藉由简单的模拟电压，即能将一个电池的特性加以保存，及对此模拟电压的读取，即能得知一个电池的特性的方法，即甚具有实用的价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种采用模拟量对电池特性信息进行编码的方法，包括如下步骤：

步骤1，确定所有需要进行编码的电池的特性信息的种类，依据每种特性信息所可能具有的取值将所述每种特性信息分别进行归类，得到每种特性信息分别具有的类别总数；

步骤2，将电池所具有的每种特性信息的数值或者种类全部映射到具有该种特性信息组合的电池的规格代码中，所述规格代码包括该电池所具有的特性信息的具体取值；

步骤3，为每一种特性信息组合所对应的规格代码分配一个唯一对应的模拟电压值；

步骤4，根据电池所具有的特性信息的组合，得到所对应的模拟电压值；

步骤5，利用电池本身的输出电压驱动精密稳压电路和分压电路输出该电池的特性信息的组合所对应的模拟电压值。

在上述技术方案中，所述电池的特性信息包括公称电压、电池类别、最大可充电流与充饱电压中的一个或多个。

在上述技术方案中，所述电池的特性信息包括公称电压、电池类别和最大可充电流，所述规格代码的格式为vv.BBccc，其整数部份vv为电池的公称电压，小数第1-2位BB为电池类别，小数第3-5位ccc为最大可充电流。

在上述技术方案中，所述电池的特性信息包括公称电压、电池类别和最大可充电流，所述规格代码的格式为V.BCC，其整数部份V为电池的公称电压的类别，小数第1位B为电池类别，小数第2-3位CC为最大可充电流的类别。

在上述技术方案中，将所述规格代码对应为模拟电压值的方式为采用公式

U＝E_R/2ⁿ

k＝k(V，B，C)＝INT[(V+B/B_T)/Q*1024+C+R]

e(k)＝ROUND[k*U，m]

进行计算，e为得到的模拟电压值，式中：E_R为量化转换的参考电压，取5V；2ⁿ表示n位转换精度，此处n＝10；B_T为电池种类个数；Q为一个编/解碼校准常数；R为一个运算补偿常数；INT[#]表示取数值#的整数部份；ROUND[#，m]表示将数值#四舍五入至小数m位，此处m＝3。