模型无关的电池寿命和性能预报器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开内容设及估计表示可再充电电池的电池寿命和性能的参数。
【背景技术】
[0002] 可再充电电池被用W为各种各样的装置提供电力。在可再充电电池的使用期限 中，随着能够保持电荷的材料的丢失，可再充电电池的性能可能劣化。该已知为"老化效 应"。可通过监测可再充电电池的参数（诸如，容量和内阻）可W监测可再充电电池的性能。 容量是指在可再充电电池完全充满时存储于可再充电电池中的电荷量。内阻是指可再充电 电池的等效串联电阻。可W测量容量和内阻，但该种测量消耗时间并且在可再充电电池的 使用过程中不能够进行。
[0003] 避免进行消耗时间的测量的一种方法是基于在使用可再充电电池过程中进行的 测量来估计容量和内阻。通过将电池参数的实时测量和与正使用的特定类型的可再充电电 池相关的统计模型（例如，数据模型）进行比较来估计容量和内阻。然而，生成统计模型负 担大量的时间和资源成本。例如，为了生成统计模型，对大量可再充电电池进行测试。在重 复充电和放电周期过程中监测电池并且记录测量。使可再充电电池的测量相关W创造表示 特定类型的一般可再充电电池的统计模型。测试过程耗尽所设及的电池。因而，生成统计 模型需要大量资源来进行测试而且要消耗掉大量可再充电电池。如果使用一个类型W上的 可再充电电池，基于额外可再充电电池的测试数据生成额外统计模型。
[0004] 除了需要大量资源生成统计模型W外，还基于统计模型的估计得出基于一般可再 充电电池的性能的估计值。正在使用的特定可再充电电池的性能可能与一般可再充电电池 的性能不同，因而为估计值增加不准确性。此外，大多数统计模型基于完全放电操作后的完 全充电操作。完全充电操作和完全放电操作可能不会准确地反应本领域中可再充电电池的 使用，因而为估计值增加额外不准确性。
【发明内容】
[0005] 在此公开的特定实施方式描述独立于模型的电池预报器，其被配置为估计表示电 池寿命和性能的电池参数。例如，可独立于与可再充电电池相关的统计模型（例如，数据模 型）来估计电池参数。也可独立于使用的可再充电电池的类型估计电池参数。因此，电池 预报器消除了时间和资源密集生成的特定类型的统计模型。
[0006] 为了估计表示电池寿命和电池性能的电池参数，在可再充电电池的有效电力周期 期间可W确定（例如，测定）可再充电电池的其他电池参数，诸如，电流、电压、W及温度。有 效电力周期可W包括多个充电操作和多个放电操作。可按任何顺序进行充电操作和放电操 作，并且每次充电操作或放电操作可转移的容量小于可再充电电池的全部容量。因而，有效 电力周期不限于连续完全充电操作和完全放电操作。
[0007] 在有效电力周期完成时，可基于电流、电压、W及温度估计可再充电电池的剩余容 量、内阻、W及可逆电位。剩余容量可与可再充电电池的剩余寿命相关。因而，了解可再充 电电池的剩余容量和使用条件使得能够估计可再充电电池的剩余寿命。内阻和可逆电位可W表示可再充电电池的电力性能，诸如，下一个放电操作能实现的最大电力输出。在没有与 任何统计模型进行比较的情况下可基于电流、电压、W及温度估计剩余容量、内阻、W及可 逆电位。可基于估计值生成在有效电力周期期间的额外数据，诸如，剩余容量、内阻、W及可 逆电位的变化。额外数据可W表示可再充电电池的性能趋势。
[000引在特定实施方式中，方法包括在可再充电电池的有效电力周期期间确定可再充电 电池的参数。参数包括由可再充电电池提供的电流、可再充电电池两端的电压W及可再充 电电池的温度。有效电力周期包括多个充电操作和多个放电操作。方法包括基于电流、电 压、W及温度估计可再充电电池的剩余容量。方法也包括生成表示剩余容量的输出。
[0009] 在另一特定实施方式中，系统包括电池监测器，该电池检测器被配置为在可再充 电电池的有效电力周期期间确定可再充电电池的参数。参数包括由可再充电电池提供的电 流、可再充电电池两端的电压W及可再充电电池的温度。有效电力周期包括多个充电操作 和多个放电操作。系统包括电池预报器，该电池预报器被配置为基于电流、电压、W及温度 估计可再充电电池的剩余容量。系统也包括禪接至电池预报器的存储器，存储器被配置为 对包括表示剩余容量的数据的数据日志进行存储。
[0010] 在另一特定实施方式中，计算机可读存储装置对指令进行存储，该指令在由处理 器执行时使处理器执行操作。操作包括在可再充电电池的有效电力周期期间确定可再充电 电池的参数。参数包括由可再充电电池提供的电流、可再充电电池两端的电压W及可再充 电电池的温度。有效电力周期包括多个充电操作和多个放电操作。操作包括基于电流、电 压、W及温度估计可再充电电池的剩余容量。操作也包括生成表示剩余容量的输出。
[0011] 已经描述的特征、功能W及优点能够在各个实施方式中独立地实现或者在其它实 施方式中组合地实现，其更多细节将参考W下说明和附图进行公开。
【附图说明】
[0012] 图1是示出估计表示可再充电电池的电池寿命和电池性能的参数的系统的特定 实施方式的框图；
[0013] 图2A至图2B是估计表示在可再充电电池的使用期限期间可再充电电池的电池寿 命和电池性能的参数的方法的特定实施方式的流程图；
[0014] 图3是估计可再充电电池的剩余容量的方法的特定实施方式的流程图；W及
[0015]图4是示出估计表示可再充电电池的电池寿命和电池性能的参数的计算系统的 特定实施方式的框图。
【具体实施方式】
[0016]W下将参照附图描述本公开内容的【具体实施方式】。在描述中，贯穿全部的附图，相 同特征由相同的参考标号指代。
[0017] 参考图1，描述了估计表示可再充电电池的电池寿命和电池性能的参数的系统的 特定实施方式并且系统一般指代为100。系统100包括可再充电电池102、电池监测器104、 电池预报器106、存储器108、显示装置110、W及电池系统管理控制器112。系统100能够 估计表示可再充电电池102的剩余寿命和/或电池性能的一个或多个参数。在特定实施方 式中，虽然示出为独立部件，但系统100可W包含在由可再充电电池102供电或禪接至可再 充电电池102的装置中。
[001引可再充电电池102可W是任何类型的可再充电电池。例如，可再充电电池102可W是裡电池或铅酸电池。可再充电电池102可被配置为为飞机、航天器、陆运工具、计算装置、 无线装置、或任何其他类型的装置供电。如本文进一步所描述的，在可再充电电池102的使 用过程中（例如，在可再充电电池102为特定装置充电时）可W监测可再充电电池102,W 使电池预报器106可W估计可再充电电池102的一个或多个参数。
[0019] 电池监测器104可被配置为监测使用中的可再充电电池102并且确定可再充电电 池102的一个或多个参数（例如，与参数对应的度量值）。电池监测器104可被禪接至电池 预报器106并可被配置为向电池预报器106提供参数。例如，电池监测器104可W包括一 个或多个传感器，传感器被配置为测量参数值，诸如可再充电电池102提供的电流114、可 再充电电池102两端的电压116、W及可再充电电池102的温度118。在可再充电电池102 的使用过程中可实时测量参数的值。虽然传感器被描述为在电池监测器104内部，但在可 替代实施方式中，传感器可W在电池监测器104外部并可向电池监测器104提供与参数对 应的度量。电池监测器104可W进一步被配置为对电流114、电压116、W及温度118进行 信号处理。例如，可W测量电流114、电压116、W及温度118为模拟信号，并且电池监测器 104可被配置为进行模/数（A/D)转换W将模拟信号转换为数字信号。电池监测器104也 可对信号进行抗银齿滤波。
[0020] 如本文进一步所描述的，电池预报器106可被配置为基于电流114、电压116、W及 温度118估计表示电池寿命或电池性能的一个或多个参数。电池预报器106可W包括一个 或多个处理模块，诸如，时钟模块120、数学函数模块122、中断响应模块124、通信模块126、 逻辑控制模块128、R0M/RAM130、W及输入/输出（I/O)端口 132。处理模块120-132可被配 置为执行一个或多个操作或存储一个或多个值，W使得电池预报器106能够基于电流114、 电压116、W及温度118估计参数。图1所示的实例是非限制性的。例如，在其他实施方式 中，电池预报器106可W仅包括处理模块120-132的子集（例如，不是所有）。
[0021] 电池预报器106估计的参数可W包括剩余容量140、内阻142、W及可逆电位144。 如参考图2A至图2B进一步所描述的，电池预报器106也可被配置为估计剩余容量140、内 阻142、W及可逆电位144与先前有效电力周期或与初始值相比的变化。电池预报器106可 被配置为在完成每个有效电力周期时向存储器108提供表示估计参数的数据。可由电池系 统管理控制器112控制电池预报器106的操作。