专利名称：用于监控电池组充电/放电容量的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于监控电池组的设备和方法，更具体地，涉及一种用于监控电池组以精确地计算依赖于温度的蓄电池的实际放电或充电容量的设备和方法，以便电池组能够维持并用于最优状态。
背景技术：
典型地，可充电/可放电蓄电池通过电化学反应(其中内部活性物质由于充电/放电而氧化/减少)而在化学能和电能之间进行转换。蓄电池的性能受充电方法、放电深度、贮藏和服务期间的温度、负载电平、充电/放电次数等影响。近来蓄电池的发展正朝向锂离子电池、锂聚合物电池、或燃料电池，其具有高能量密度和小质量并被用作工业、汽车、便携式、或移动电源。
蓄电池通常被分为电池组电池(也被称作裸露电池)和电池组。裸露电池仅适合于无任何电路安装于其中的充电/放电。电池组包括裸露电池和安装在裸露电池上的保护和控制电路，并且根据使用电池组的外部系统而被封装。
电路主要控制蓄电池的充电/放电，并当蓄电池被过充电/过放电时被断开，以延长蓄电池的寿命并保护用户远离危险状况。近来，监控系统被用于更精确地向外部系统通知电池组的剩余放电容量。
然而，常规的电池组或监控系统仅基于裸露电池的当前电压或电流计算放电容量，并且不能向外部系统通知准确的依赖于温度的放电容量。
例如，当电池组在室温被完全充电，然后在较低温度下被使用时，外部装置显示已经基于较低温度计算的剩余容量数据。以较低温度显示的剩余放电容量小于实际的完全放电容量。然而，即使当电池组再次被用于室温时，虽然剩余容量必须基于当前温度被更新，但基于较低温度计算的剩余容量数据仍然被显示。结果，符合当前温度的准确电池组容量没有被显示。
此外，当电池组在室温被完全充电，并用于相同温度时，外部系统显示已经基于当前温度被计算的剩余放电容量数据。然而，即使当电池组被用于较低温度，虽然剩余容量必须基于当前温度(较低温度)被更新，但基于室温计算的剩余容量数据仍然被显示。结果，符合当前温度的准确的电池组容量没有被显示。
在背景技术部分公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此它可能包含了不形成对于本领域技术人员在本国中已知的现有技术的信息。
发明内容
因此，本发明提供一种用于监控电池组的设备和方法，用于精确地计算依赖于温度的蓄电池的实际放电或充电容量，并将该容量通知外部系统，以便电池组可以被保持和用于最优状态。
在本发明的一个实施例中，提供一种电池组监控设备，包括适合于利用预定电压而被充电或放电的裸露电池。电压传感器感测裸露电池的充电/放电电压。电流传感器感测裸露电池的充电/放电电流。电池温度传感器感测裸露电池的温度。监控控制单元将从电压传感器、电流传感器、和电池温度传感器输入的信号转换成数字信号并根据预定控制指令对它们进行处理。第一存储单元制表放电容量-时间数据和充电容量-时间数据作为裸露电池温度的函数，存储该数据，并将它们输出到监控控制单元。第二存储单元存储由监控控制单元处理的裸露电池的充电/放电电压、充电/放电电流、和温度。
在本发明的另一个实施例中，提供一种包括适合于利用预定电压而被充电或放电的裸露电池的电池组监控设备。在该设备中，提供传感器来感测裸露电池充电/放电电压、裸露电池充电/放电电流、和裸露电池温度，并将感测的裸露电池充电/放电电压、裸露电池充电/放电电流、和裸露电池温度转换成预定电信号。所述设备还包括第一存储单元，用于存储裸露电池放电容量对时间数据和裸露电池充电容量对时间数据作为裸露电池温度的函数。在该设备中的监控控制单元将预定电信号转换成数字信号，从第一存储单元接收制表的数据，以及根据预定控制指令处理数字信号和制表的数据以获得电池组的充电/放电容量的当前值并获得处理的裸露电池充电/放电电压、处理的裸露电池充电/放电电流、和处理的裸露电池温度。
在另一个实施例中，所述设备也可包括耦合到裸露电池的电压传感器，用于感测裸露电池充电/放电电压；耦合到裸露电池的电流传感器，用于感测裸露电池充电/放电电流；以及用于感测裸露电池温度的电池温度传感器。所述设备还可包括耦合到监控控制单元的第二存储单元，用于存储从监控控制单元接收的处理的电压、电流、和温度。所述设备可进一步包括在裸露电池两端的外部端子，用于将裸露电池耦合到外部系统；耦合在裸露电池和外部端子之间的充电开关和放电开关；以及耦合到监控控制单元的开关温度传感器，用于感测充电开关的温度和放电开关的温度，将感测的开关温度转换成开关温度电信号，并将开关温度电信号发送到监控控制单元。所述第二存储单元也可存储感测的开关温度。
在另一实施例中，还可包括耦合到充电开关和放电开关的保护电路单元，用于接收电压传感器电信号或电流传感器电信号的输入，并响应于电压传感器电信号或电流传感器电信号接通/切断充电开关和放电开关。还可包括耦合到监控控制单元的通信接口单元，以向外部系统输出处理的裸露电池充电/放电电压、处理的裸露电池充电/放电电流、处理的裸露电池温度、和感测的开关温度。所述监控控制单元可在裸露电池温度改变时，基于裸露电池的当前温度从存储单元载入放电容量-时间数据，参考裸露电池电压和裸露电池电流重新计算放电容量，并将重新计算的放电容量输出到通信接口单元。
在另一实施例中，提供一种电池组监控方法，所述方法包括制表放电容量-时间数据作为温度的函数并在存储单元中存储所述数据；感测裸露电池的温度；从存储单元载入放电容量-时间数据并基于裸露电池的当前温度计算放电容量；将计算的放电容量输出到外部系统；重新感测裸露电池的温度；确定在感测的裸露电池温度和现存的重新感测的裸露电池的温度之间是否存在差值；当确定温度存在差值时，从存储单元载入与重新感测的当前温度相对应的放电容量-时间数据，并基于裸露电池的重新感测的当前温度重新计算放电容量；和将重新计算的放电容量输出到外部系统。
在又一实施例中，提供一种电池组监控方法，所述方法包括制表充电容量-时间数据作为温度的函数并在存储单元中存储所述数据；感测裸露电池的温度；从存储单元载入充电容量-时间数据并基于裸露电池的感测的当前温度计算充电容量；将计算的充电容量输出到外部系统；重新感测裸露电池的温度；确定在第一感测的裸露电池温度和现存的重新感测的裸露电池的温度之间是否存在差值；当确定温度存在差值时，从存储单元载入与当前重新感测的温度相对应的充电容量-时间数据，并基于裸露电池的当前和重新感测的温度重新计算充电容量；和将重新计算的充电容量输出到外部系统。
本发明的实施例包括一种用于监控在电池组中包括的可充电/可放电裸露电池的充电/放电容量的电池组监控方法。作为裸露电池温度的函数被制表的裸露电池充电/放电容量-时间数据被存储在存储单元中。裸露电池温度被感测。利用感测的裸露电池温度和存储的制表数据计算充电/放电容量。将计算的裸露电池充电/放电容量提供到外部系统。重新感测裸露电池温度。然后确定当前重新感测的裸露电池温度和在前感测的裸露电池温度之间是否存在差值。如果确定存在差值，则利用重新感测的裸露电池温度和存储的、与重新感测的裸露电池温度相对应的制表数据重新计算裸露电池充电/放电容量。然后将重新计算的裸露电池充电/放电容量提供给外部系统。所述方法还可包括感测裸露电池充电/放电电压，和感测裸露电池充电/放电电流。重新计算裸露电池充电/放电容量还可包括利用感测的充电/放电电压和感测的充电/放电电流重新计算充电/放电容量。
图1是根据本发明的电池组监控设备的方框图。
图2a显示了根据本发明作为温度的函数在电池组监控设备的第一存储单元中存储的放电容量和时间之间的关系的例子。
图2b显示了根据本发明作为温度的函数在电池组监控设备的第一存储单元中存储的充电容量和时间之间的关系的例子。
图3a显示了根据本发明实时更新电池组的放电容量的方法。
图3b显示了根据本发明实时更新电池组的充电容量的方法。
具体实施例方式
如图1所示，根据本发明的电池组监控设备可包括裸露电池10、电压传感器20、电流传感器30、电池温度传感器40、开关温度传感器50、监控控制单元60、第一存储单元71、第二存储单元72、以及通信接口单元80。
至少一个裸露电池10适合用预定电压进行充电或放电。两个或更多裸露电池也可串联和/或并列耦合。裸露电池10耦合在外部端子91和92之间。充电器或外部系统200被耦合到外部端子91和92。因此，裸露电池10被并行耦合到充电器或外部系统200。裸露电池10可以是任意类型的蓄电池。例如，裸露电池10可以是锂离子电池、锂聚合物电池、或燃料电池。外部系统200可例如包括便携电子装置、电动汽车、混合动力汽车、或它们的等同物。
电压传感器20被并行耦合到裸露电池10，以感测当裸露电池10正在被充电时的充电电压以及当裸露电池10正在被放电时的放电电压。感测电压被转换成预定电信号并被输出到监控控制单元60。裸露电池10可以直接并行耦合到监控控制单元60，以便裸露电池10的电压可被监控控制单元60感测。用于感测裸露电池10的电压的方法或结构不限于所描述的那些。
大电流路径100经由充电开关51或放电开关52、裸露电池10和电流传感器30在外部端子91和外部端子92之间延伸。电流传感器30在裸露电池10和外部端子92之间串联耦合到大电流路径100，以当裸露电池10正在被充电时感测充电电流以及当裸露电池10正在被放电时感测放电电流。感测到的电流被转换成预定电信号并输出到监控控制单元60。特别地，电流传感器30具有固定的电阻值并适合于感测施加到其的电压，这依赖于裸露电池10的状况，以计算流过它的电流。
电池温度传感器40与裸露电池10相邻，以当裸露电池10正在被充电/放电时感测温度。感测到的温度被转换成预定电信号并输出到监控控制单元60。电池温度传感器40可以是热敏电阻器、线圈电阻器型传感器(windingresistor-type sensor)、宽区域电阻传感器、半导体二极管传感器、金属芯型传感器(metal core-type sensor)、热电偶、或者它们的等价物，但是并不限于这些类型的传感器。当电池组本身的温度需要被感测时，电池温度传感器40可以位于电池组外部，而不是与裸露电池10相邻。
开关温度传感器50位于控制大电流路径100中的充电/放电的充电和放电开关51和52附近，以当裸露电池10正在被充电/放电时感测充电和放电开关51和52的表面温度。感测到的表面温度被转换成预定电信号并输出到监控控制单元60。充电和放电开关51和52在裸露电池10和外部端子91之间耦合到大电流路径100。例如，充电和放电开关51和52可以是FET，其栅极电压由单独的保护电路单元53控制。当裸露电池10正在被充电/放电时，保护电路单元53从电压传感器20和电流传感器30接收电压和电流信息的输入。在充电期间当裸露电池10被过充时，保护电路单元53切断充电开关51，并且在放电期间当裸露电池10被过放电时，保护电路单元53切断放电开关52。
监控控制单元60从电压传感器20和电流传感器30分别接收裸露电池10的电压和电流信号的输入，并对它们进行处理。监控控制单元60将从电池温度传感器40和开关温度传感器50输入的信号转换成数字信号，并基于预定控制顺序对它们进行处理。监控控制单元60可包括多路复用器，以适当地分配从电压传感器20、电流传感器30、电池温度传感器40、和开关温度传感器50输入的信号，以及可包括模拟拟/数字转换器，以将从所述传感器输入的模拟信号转换成数字信号。监控控制单元60可进一步包括用于提供适当的时钟频率的振荡器、提供稳定驱动电压的调压器、暂时存储从所述传感器输入的信号的寄存器、和用于从所述传感器输入的数据的逻辑操作的累加器。然而，监控控制单元60的部件不限于所给出的那些，本领域技术人员所能够理解的替换物可以用于构建合适的控制电路。
第一存储单元71存储关于放电容量对时间的列表数据或者放电容量-时间数据和充电容量-时间数据作为裸露电池的温度的函数，其已经通过多次测试而被确定。一旦从监控控制单元60请求，第一存储单元71向监控控制单元60提供放电容量-时间数据和充电容量-时间数据。
第二存储单元72存储已经由监控控制单元60处理的、关于裸露电池10的数据，包括充电/放电电压、充电/放电电流、裸露电池温度、和开关温度。第二存储单元72可存储最高的充电/放电电压、最高的充电/放电电流、最高的裸露电池温度、和最高的开关温度，其根据现有数据而被更新。
第一和第二存储单元71和72可以是传统的EEPROM、闪存、或它们的等价物，但不限于这些装置。
通信接口单元80被耦合到监控控制单元60，以将第二存储单元72的数据发送到外部系统200或者将来自外部系统200的预定控制信号发送到监控控制单元60。通信接口单元80可以采用同时包括用于将从监控控制单元60输出的并行数据转换成串行比特的UART芯片的传统的RS-232C(推荐标准232版本C)方式、USB(通用串行总线)方式、红外通信方式、或这些方式或协议的等价物。然而也可以采用其他方式。通信接口单元80具有时钟端子93和数据端子94，用于将通信接口单元80耦合到外部系统200。
如图2a和2b所示，根据本发明的电池组监控设备的第一存储单元71存储作为温度的函数的放电容量-时间数据和充电容量-时间数据，其已经通过多次试验和理论计算而用实验获得。例如，如图2a所示，放电容量随着温度上升而增加或随着温度降低而减少。此外，如图2b所示，充电容量随着温度上升而增加或随着温度降低而减少。
如图3a所示，用于实时更新放电容量的方法包括把作为温度的函数的放电容量-时间数据列成表并将其存储在存储单元中(S1)；感测裸露电池的温度(S2)；载入在存储单元中存储的放电容量-时间数据并基于当前感测的裸露电池的温度计算放电容量(S3)；将计算的放电容量输出到外部系统(S4)；重新感测裸露电池的温度(S5)；确定在第一次感测的裸露电池的温度和现有重新感测的裸露电池的温度之间是否操作任何差异(S6)；当已经确定存在差异时，从存储单元载入与当前温度相对应的放电容量-时间数据，并基于当前的、重新感测的裸露电池的温度重新计算放电容量(S7)；并将重新计算的放电容量提供到外部系统(S8)。
如图3b所示，用于实时更新充电容量的方法包括把作为温度的函数的充电容量-时间数据列成表并将其存储在存储单元(S1)；感测裸露电池的温度(S2)；载入在存储单元中存储的充电容量-时间数据并基于当前和感测的裸露电池的温度计算充电容量(S3)；将计算的充电容量输出到外部系统(S4)；重新感测裸露电池的温度(S5)；确定感测的裸露电池的温度和现有的重新感测的裸露电池的温度之间是否存在任何差异(S6)；当已经确定存在差异时，从存储单元载入与重新感测的温度相对应的充电容量-时间数据，并基于现有的、重新感测的裸露电池的温度重新计算充电容量(S7)；并将重新计算的充电容量输出到外部系统(S8)。
现在将描述根据本发明用于监控电池组的设备和方法的操作。
当电池组正在被放电时根据本发明，已经通过多次测试和理论计算用实验获得的放电容量-时间数据被制表并存储在第一存储单元71。例如，数据中包括的放电容量随着温度上升而增加或随着温度下降而减少(S1)。
当电池组被耦合到外部系统200时，电流流过裸露电池10的正极、充电和放电开关51和52、外部端子91、外部系统200、外部端子92和电流传感器30到裸露电池10的负极和电压传感器20。电池温度传感器40感测裸露电池10的温度。可替换地，可以感测电池组本身的温度，来代替裸露电池10的温度。电压传感器20感测裸露电池10的放电电压。电流传感器30感测裸露电池10的放电电流。开关温度传感器50感测充电和放电开关51和52的温度。裸露电池10的温度、电压、和电流以及开关51、52的温度被存储在第二存储单元72中。
利用通过电池温度传感器40感测的温度，监控控制单元60从在第一存储单元71中存储的制表数据载入与感测的温度相对应的放电容量-时间数据。参考放电容量-时间数据，监控控制单元60基于分别从传感器20和30获得的电压和电流计算当前放电容量(S3)。计算的放电容量被存储在第二存储单元72中。
监控控制单元60利用通信接口单元80将关于当前放电容量的信息输出到外部系统200(S4)。
监控控制单元60利用电池温度传感器40再次感测裸露电池10或电池组本身的温度。电压传感器20感测裸露电池10的放电电压，电流传感器30感测裸露电池10的放电电流，并且开关温度传感器50感测充电和放电开关51和52的温度。裸露电池10的温度、电压、和电流以及开关51、52的温度被存储在第二存储单元72中。
监控控制单元60基于从电池温度传感器40获得的值确定裸露电池10的温度是否存在任何变化(S6)。如果当前和在前的感测温度之间存在差值，则裸露电池10的电压和电流以及充电和放电开关51、52的温度被再次感测，如图3a中从(S6)的返回循环所示。
例如，当电池组在室温被完全充电，然后在较低的温度使用时，监控控制单元60确定温度变化。当电池组在低温被完全充电，然后在较高温度(室温)使用时，监控控制单元60也确定存在温度变化。当监控控制单元60确定没有存在温度变化时，利用电池温度传感器40重复感测裸露电池10或电池组本身的温度。
当监控控制单元60确定存在温度变化时，它参考从电池温度传感器40获得的裸露电池的温度并从第一存储单元71载入与那个温度相对应的放电容量-时间数据。参考放电容量-时间数据，监控控制单元60基于从传感器获得的电压和电流重新计算当前放电容量(S7)。重新计算的放电容量被存储在第二存储单元72中。
监控控制单元60利用通信接口单元80将关于修改的放电容量的信息输出到外部系统200。这完成了根据本发明的放电容量相对时间的监控方法的循环(S8)。因为在电池组被载运前仅需要一次放电容量-时间数据的存储，所以存储放电容量-时间数据作为温度的函数(S1)在下一个循环中被忽略。
当电池组正在被充电时根据本发明，已经通过多次试验和理论计算用实验获得的充电容量-时间数据被制表并存储在第一存储单元71中(S1)。随着温度上升或降低的充电容量的增加或减少也被反应于在第一存储单元71中存储的容量相对时间数据中(图2b)。
当电池组被耦合到充电器时，电流流过外部端子91、充电和放电开关51和52、裸露电池10、电压传感器20、电流传感器30、和外部端子92。电池温度传感器40感测裸露电池10的温度。可替换地，可以用感测电池组本身的温度来代替感测裸露电池10的温度。电压传感器20感测裸露电池10的充电电压。电流传感器30感测裸露电池10的充电电流。开关温度传感器50感测充电和放电开关51和52的温度(S2)。裸露电池10的温度、电压、和电流以及开关51、52的温度被存储在第二存储单元72。
参考电池温度传感器40感测的温度，监控控制单元60从第一存储单元71载入与那个温度相对应的充电容量-时间数据。参考充电容量-时间数据，监控控制单元60基于分别从传感器20和30获得的电压和电流计算当前充电容量(S3)。计算的充电容量被存储在第二存储单元72中。
监控控制单元60利用通信接口单元80将关于当前充电容量的信息输出到外部系统200(S4)。
监控控制单元60利用电池温度传感器40再次感测裸露电池10或电池组本身的温度。电压传感器20感测裸露电池10的充电电压，电流传感器30感测裸露电池10的充电电流，并且开关传感器50感测充电和放电开关51和52的温度。裸露电池的温度、电压和电流以及开关的温度被存储在第二存储单元72。
监控控制单元60基于从电池温度传感器40获得的值确定裸露电池10的温度中是否存在任何变化(S6)。同时，裸露电池10的电压和电流以及充电和放电开关的温度被感测。
例如，当电池组在室温被完全充电，然后在低温使用时，监控控制单元60确定存在温度变化。相反，当电池组在低温被完全充电，然后在较高温度(室温)被使用时，监控控制单元60也确定存在温度变化。当监控控制单元60确定没有存在温度变化时，利用电池温度传感器40重复感测裸露电池10或电池组本身的温度。
当监控控制单元60确定存在温度变化时，它参考从电池温度传感器40获得的裸露电池10的温度并从第一存储单元71载入与该温度相对应的充电容量-时间数据。参考充电容量-时间数据，监控控制单元60基于从所述传感器获得的电压和电流重新计算当前的充电容量(S7)。重新计算的充电容量被存储在第二存储单元72中。
监控控制单元60利用通信接口单元80将关于修改的充电容量的信息输出到外部系统200。这完成了根据本发明的监控方法的第一循环(S8)。因为在电池组被载运前仅需要一次充电容量-时间数据的存储，所以存储充电容量-时间数据作为温度的函数(S1)在下一个循环中被忽略。
如上所述，根据本发明用于监控电池组的设备和方法具有如下特征，当电池组的温度改变时，基于所述改变重新计算电池组的充电或放电容量，并将其发送到外部系统，以便外部系统能够总是在最优状态下保持和使用电池组。
此外，关于电池组的当前电压、电流和温度的信息被实时发送到外部系统，以便当电池组故障时，可以更容易地确定确切的原因，并且可以更为精确地诊断电池组。
尽管为了说明性的目的已经描述了本发明的示例实施例，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求公开的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改、补充和替换。
权利要求
1.一种电池组监控设备，包括裸露电池，适合于利用预定裸露电池电压而被充电或放电；传感器，用于感测裸露电池充电/放电电压、裸露电池充电/放电电流、和裸露电池温度，并将感测的裸露电池充电/放电电压、裸露电池充电/放电电流、和裸露电池温度转换成预定电信号；第一存储单元，用于存储裸露电池放电容量对时间数据和裸露电池充电容量对时间数据作为裸露电池温度的函数以获得制表的数据；以及监控控制单元，用于将预定电信号转换成数字信号，用于从第一存储单元接收制表的数据，以及用于根据预定控制指令处理数字信号和制表的数据以获得电池组的充电/放电容量的当前值并获得处理的裸露电池充电/放电电压、处理的裸露电池充电/放电电流、和处理的裸露电池温度。
2.如权利要求1所述的电池组监控设备，其中所述传感器包括耦合到裸露电池的电压传感器，用于感测裸露电池充电/放电电压；耦合到裸露电池的电流传感器，用于感测裸露电池充电/放电电流；以及电池温度传感器，用于感测裸露电池温度。
3.如权利要求2所述的电池组监控设备，还包括耦合到监控控制单元的第二存储单元，用于存储从监控控制单元接收的处理的裸露电池充电/放电电压、处理的裸露电池充电/放电电流、和处理的裸露电池温度。
4.如权利要求3所述的电池组监控设备，还包括在裸露电池两端的外部端子，用于将裸露电池耦合到外部系统；耦合在裸露电池和外部端子之间的充电开关和放电开关；以及耦合到监控控制单元的开关温度传感器，用于感测充电开关的温度和放电开关的温度，将感测的开关温度转换成开关温度电信号，并将开关温度电信号发送到监控控制单元。
5.如权利要求4所述的电池组监控设备，其中第二存储单元适合于存储感测的开关温度。
6.如权利要求4所述的电池组监控设备，还包括耦合到充电开关和放电开关的保护电路单元，用于接收电压传感器电信号或电流传感器电信号的输入，并响应于电压传感器电信号或电流传感器电信号接通/切断充电开关和放电开关。
7.如权利要求6所述的电池组监控设备，还包括耦合到监控控制单元的通信接口单元，以向外部系统输出处理的裸露电池充电/放电电压、处理的裸露电池充电/放电电流、处理的裸露电池温度、和感测的开关温度。
8.如权利要求7所述的电池组监控设备，其中通信接口单元利用从RS-232C(推荐标准232版本C)方式、USB(通用串行总线)方式、和红外通信方式选择的协议。
9.如权利要求2所述的电池组监控设备，其中从热敏电阻器、线圈电阻器型传感器、宽区域电阻传感器、半导体二极管传感器、金属芯型传感器、和热电偶选择的电池温度传感器。
10.如权利要求4所述的电池组监控设备，其中从热敏电阻器、线圈电阻器型传感器、宽区域电阻传感器、半导体二极管传感器、金属芯型传感器、和热电偶选择的电池温度传感器。
11.如权利要求7所述的电池组监控设备，其中所述监控控制单元适合于当裸露电池温度改变时，基于裸露电池的当前温度从存储单元载入放电容量-时间数据；参考裸露电池电压和裸露电池电流重新计算放电容量；和将重新计算的放电容量输出到通信接口单元。
12.如权利要求7所述的电池组监控设备，其中所述监控控制单元适合于当裸露电池温度改变时，基于裸露电池的当前温度从存储单元载入充电容量-时间数据；参考裸露电池电压和裸露电池电流重新计算充电容量；和将重新计算的充电容量输出到通信接口单元。
13.如权利要求4所述的电池组监控设备，其中从充电器、便携电子设备、电动汽车、和混合动力汽车中选择外部系统。
14.一种用于监控在电池组中包括的可充电/可放电裸露电池的充电/放电容量的电池组监控设备，所述设备包括监控控制单元，用于从可充电/可放电裸露电池接收和处理感测的裸露电池电压、感测的裸露电池电流、和感测的裸露电池温度；以及耦合到监控控制单元的存储单元，用于存储制表的裸露电池放电容量-时间数据和裸露电池充电容量-时间数据作为裸露电池温度的函数，以获得存储的制表数据，并将存储的制表数据输出到监控控制单元，其中所述监控控制单元利用存储的制表数据以及感测的裸露电池电压、感测的裸露电池电流、和感测的裸露电池温度计算可充电/可放电裸露电池的当前充电/放电容量。
15.一种用于监控在电池组中包括的可充电/可放电裸露电池的放电容量的电池组监控方法，所述方法包括在存储单元中存储作为裸露电池温度的函数而制表的裸露电池放电容量-时间数据以获得存储的制表数据；感测裸露电池温度以获得感测的裸露电池温度；利用感测的裸露电池温度和存储的制表数据计算放电容量以获得计算的裸露电池放电容量；将计算的裸露电池放电容量提供到外部系统；重新感测裸露电池温度以获得重新感测的裸露电池温度；确定在重新感测的裸露电池温度和所述感测的裸露电池温度之间是否存在差值；当确定存在差值时，利用重新感测的裸露电池温度和存储的、与重新感测的裸露电池温度相对应的制表数据重新计算裸露电池放电容量，以获得重新计算的裸露电池放电容量；以及将重新计算的裸露电池放电容量提供到外部系统。
16.如权利要求15所述的电池组监控方法，还包括感测裸露电池放电电压以获得感测的放电电压；和感测裸露电池放电电流以获得感测的放电电流。
17.如权利要求16所述的电池组监控方法，其中利用重新感测的裸露电池温度和存储的、与重新感测的裸露电池温度相对应的制表数据重新计算裸露电池放电容量还包括利用感测的放电电压和感测的放电电流重新计算放电容量。
18.一种用于监控在电池组中包括的可充电/可放电裸露电池的充电容量的电池组监控方法，所述方法包括在存储单元中存储作为裸露电池温度的函数的制表的裸露电池充电容量-时间数据以获得存储的制表数据；感测裸露电池温度以获得感测的裸露电池温度；利用感测的裸露电池温度和存储的制表数据计算充电容量以获得计算的裸露电池充电容量；将计算的裸露电池充电容量提供到外部系统；重新感测裸露电池温度以获得重新感测的裸露电池温度；确定重新感测的裸露电池温度和所述感测的裸露电池温度之间是否存在差值；当确定存在差值时，利用重新感测的裸露电池温度和存储的、与重新感测的裸露电池温度相对应的制表数据重新计算裸露电池充电容量，以获得重新计算的裸露电池充电容量；以及将重新计算的裸露电池充电容量提供给外部系统。
19.如权利要求15所述的电池组监控方法，还包括感测裸露电池充电电压以获得感测的充电电压；和感测裸露电池充电电流以获得感测的充电电流。
20.如权利要求16所述的电池组监控方法，其中利用重新感测的裸露电池温度和存储的、与重新感测的裸露电池温度相对应的制表数据重新计算裸露电池充电容量还包括利用感测的充电电压和感测的充电电流重新计算充电容量。
全文摘要
提供一种用于监控电池组以精确地计算依赖于温度的蓄电池的实际放电或充电容量的设备和方法。电池组监控设备包括适合于利用预定电压而被充电/放电的裸露电池。传感器感测裸露电池充电/放电电压、充电/放电电流、和温度，并将它们转换成预定电信号。监控控制单元将来自存储器的电信号转换成数字信号，并根据预定控制指令对它们进行处理。存储单元存储作为裸露电池温度的函数的制表的放电容量－时间数据和充电容量－时间数据，并将该数据输出到监控控制单元。指示裸露电池的电流充电/放电容量的处理的数据被提供到充电器或另一外部系统。
文档编号G01R31/36GK1811482SQ20061000617
公开日2006年8月2日 申请日期2006年1月25日 优先权日2005年1月25日
发明者沈世燮 申请人:三星Sdi株式会社