基于松弛电压估计移动设备的电池健康的方法技术

技术编号:23154359 阅读:46 留言:0更新日期:2020-01-18 15:27
移动设备仅在其电池持续时才是有用的。遗憾的是,移动设备的电池的操作和寿命随时间和使用而退化。电池的健康状况(SoH)对电池退化进行量化,但是移动设备对其估计的支持主要由于有限的硬件和动态使用模式而非常差,导致诸如意外关闭设备的各种问题。为了弥补这种支持的缺乏,针对移动设备仅基于其电池电压开发了低成本用户级SoH估计服务,其已经在所有的商用移动设备上可用。该估计服务的设计受设备电池的松弛电压对其SoH进行指纹识别的经验观测的启发,并且通过对13块诸如Nexus 6P、Nexus 5X、Xperia Z5、Galaxy S3、iPhone 6 Plus等的各种设备所使用的13块电池的广泛测量来指导。

A method of estimating battery health of mobile devices based on relaxation voltage

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于松弛电压估计移动设备的电池健康的方法政府条款本专利技术是在根据美国国家科学基金会授予的第CNS1446117号资助的政府支持下完成的。政府在本专利技术中享有一定权利。相关申请的交叉引用本申请要求于2017年4月17日提交的美国临时申请第62/486,144号的权益,上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本公开内容涉及基于松弛电压估计移动设备的电池健康的方法。
技术介绍
电池,作为移动设备的心脏,近来已展现出严重的安全和财政风险(例如,最近的SamsungNote7危机),这主要是由于不断地追求小型化、快速充电以及高能量/高功率密度电池以满足持续增长的p/服务需求,从而使得电池的全息监视和诊断至关重要。遗憾的是,我们甚至不能自信地回答一个简单的问题“我的手机电池能持续使用多长时间?”,这意指剩余的电池寿命(例如,相对于电池保修期)或者在电池耗尽之前的剩余设备操作时间(即,单次充电的操作时间),因此妨碍了对缩短的设备操作时间的诊断并导致意外的设备关闭。这是因为答案是建立在对电池容量衰减的量化的基础上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于估计向装置供电的可再充电电池的健康状况(SofH)的方法,包括:/n针对给定类型的电池提供指纹集,其中,每个指纹将所述电池的量化SofH链接至用于所述电池的松弛电压的给定预定模型,并且所述给定预定模型描述了在所述电池休眠时的固定时间段内的两个或更多个点处的所述电池的松弛电压;/n由所述装置中的电路在给定类型的给定电池休眠时的固定时间段内测量所述给定电池的电压,其中,所述给定电池被配置为向所述装置供电;/n由所述装置中的处理器根据电压测量来构建所述给定电池的当前模型;以及/n通过比较所述当前模型和所述指纹集来确定所述给定电池的SofH。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170417 US 62/486,1441.一种用于估计向装置供电的可再充电电池的健康状况(SofH)的方法,包括:
针对给定类型的电池提供指纹集,其中,每个指纹将所述电池的量化SofH链接至用于所述电池的松弛电压的给定预定模型,并且所述给定预定模型描述了在所述电池休眠时的固定时间段内的两个或更多个点处的所述电池的松弛电压;
由所述装置中的电路在给定类型的给定电池休眠时的固定时间段内测量所述给定电池的电压,其中,所述给定电池被配置为向所述装置供电;
由所述装置中的处理器根据电压测量来构建所述给定电池的当前模型;以及
通过比较所述当前模型和所述指纹集来确定所述给定电池的SofH。


2.根据权利要求1所述的方法,还包括:对所述给定电池充电直到所述给定电池被完全充电并且在所述给定电池被完全充电之后测量所述给定电池两端的电压。


3.根据权利要求1所述的方法,还包括:使用回归分析构建所述当前模型。


4.根据权利要求1所述的方法,其中,构建所述当前模型还包括:
将所述电压测量拟合成指数函数;
使用所述指数函数对所述电压测量进行滤波;以及
利用移动平均对经滤波的电压测量进行平滑,从而得到所述给定电池的当前模型。


5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述指数函数还被定义为如下的幂函数
v(t)=a*tb+c
其中,t是自休眠开始的时间。


6.根据权利要求4所述的方法,还包括:通过应用主分量分析来降低所述电压测量的维度。


7.根据权利要求1所述的方法,还包括:使用回归树将所述当前模型和所述指纹集进行比较。


8.根据权利要求1所述的方法,还包括:识别所述电池休眠时的时间段;在所识别的时间段中提取电压测量;以及根据所提取的电压测量构建所述当前模型。


9.根据权利要求1所述的方法,还包括:使用所确定的所述给定电池的SofH调整所述给定电池的可用容量;将经调整的所述给定电池的容量转换为所述给定电池的剩余使用时间;以及将所述给定电池的所述剩余使用时间显示在所述装置的显示器上。


10.一种用于估计移动设备中的可再充电电池的...

【专利技术属性】
技术研发人员:康·G·申何亮
申请(专利权)人:密歇根大学董事会
类型:发明
国别省市:美国;US

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