[发明专利]能够连接到电池的装置和用于计算电池的荷电状态的方法

说明书

本发明涉及能够连接到电池的装置和用于计算电池的荷电状态的方法。该装置可根据第一技术确定第一电流，并且根据第二技术确定第二电流。该装置可使用卡尔曼滤波器来计算电池的荷电状态，其中卡尔曼滤波器基于第二电流与阈值电流的比较来使用第一电流和第二电流中的一者。

技术领域

本发明涉及能够连接到电池的装置和用于计算电池的荷电状态的方法。

背景技术

“电池容量”是由电池储存的电荷的量度(通常以安培小时为单位)并且通过包含在电池中的活性材料的质量来确定。电池容量表示在某些指定条件下可从电池提取的最大量的能量。电池容量也可表示为百分比并且被称为荷电状态或相对荷电状态(RSOC)。

电量计通常被提供来测量电池的各种参数并且监测电池的荷电状态。电池的电流(基于电池的内阻)通常被用来确定荷电状态。然而，在高电流周期期间，所测量的电流可能包含误差，这可能导致荷电状态不准确。

发明内容

本发明涉及能够连接到电池的装置和用于计算电池的荷电状态的方法。

本技术的各种实施方案可提供用于电池的方法和装置。该装置可根据第一技术确定第一电流，并且根据第二技术确定第二电流。该装置可使用卡尔曼滤波器来计算电池的荷电状态，其中卡尔曼滤波器基于第二电流与阈值电流的比较来使用第一电流和第二电流中的一者。

本发明解决的技术问题是，在常规系统中，电量计通常被提供来测量电池的各种参数并且通过使用电池的所测量的电流来监测电池的荷电状态；然而，在高电流周期期间，所测量的电流可能包含误差，这可能导致荷电状态不准确。

根据第一方面，一种能够连接到电池的装置包括：电压检测器，该电压检测器被配置为测量电池的电压；电流传感器，该电流传感器被配置为检测电池的第一电流；和处理器，该处理器被配置为：根据所测量的电压和开路电压计算差值电压；基于差值电压确定电池的第二电流；生成第一输出，包括将第二电流与预先确定的阈值电流进行比较；基于第一输出选择第一电流和第二电流中的一者；以及使用预测和校正算法以及所选择的电流来计算电池的荷电状态。

在一个实施方案中，该装置还包括存储器，该存储器被配置为存储指示电压值和电流值之间的关系的电池数据。

在一个实施方案中，在第二电流大于或等于阈值电流的情况下，处理器选择第一电流；并且在第二电流小于阈值电流的情况下，处理器选择第二电流。

在一个实施方案中，处理器还被配置为：将差值电压与阈值电压进行比较；在第二电流大于或等于阈值电流并且差值电压小于阈值电压的情况下，选择第二电流；以及在第二电流小于阈值电流并且差值电压大于阈值电压的情况下，选择第一电流。

在一个实施方案中，处理器包括多路复用器，该多路复用器基于第一输出选择第一电流和第二电流中的一者。

在一个实施方案中，处理器包括：卡尔曼滤波器，该卡尔曼滤波器使用所选择的电流来计算电池的荷电状态；和比较器，该比较器将第二电流与预先确定的阈值电流进行比较。

在一个实施方案中，确定第二电流包括：访问存储器以及选择对应于差值电压的第二电流。

根据第二方面，一种用于计算电池的荷电状态的方法包括：检测电池的第一电流；测量电池的电压；基于所测量的电压和开路电压来计算差值电压；基于差值电压确定电池的第二电流；将第二电流与预先确定的电流进行比较；将所测量的电压与预先确定的电压进行比较；以及计算电池的荷电状态，包括在以下情况下使用第一电流来执行算法：第二电流小于预先确定的阈值；并且差值电压大于预先确定的电压；以及在以下情况下使用第二电流来执行算法：第二电流大于或等于预先确定的阈值；并且差值电压小于预先确定的电压。

在一个实施方案中，该算法执行预测和校正。