电池状态估计制造技术

本文献描述了支持电池状态估计的技术和系统。技术和系统可以用于确定电子设备的电池的关机电压。另外或替代地，技术和系统可以用于确定电池的荷电状态，荷电状态可以相对于关机电压来确定。技术和系统使用电池处的当前条件或预期条件来估计电池状态。这些技术能够允许电子设备动态地设置关机电压，而不是在电子设备的整个使用寿命内使用固定的关机电压。当在良好条件下操作时，动态地设置的关机电压能够提供低裕度，并且因此提供更大部分的电池容量，并且提供足以应对恶劣条件的相对较大的裕度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池状态估计
技术介绍
移动电子设备用于通信、导航、购物、游戏、增强现实(AR)交互以及许多其他功能。随着计算速度、无线通信带宽和显示器的不断改进，移动电子设备要求越来越多的电力量。除了对越来越多的电力量的需求外，消费者还寻求轻、薄且被设计成充电一次就可以使用一整天的移动电子设备。由于这些原因，高效且配置合理的电池对于移动电子设备很重要。常见的移动电子设备被配置有固定的欠压锁定(UVLO)电压水平，以使得当移动电子设备的电池低于UVLO时，移动电子设备可能遭受系统故障。为了防止下降到UVLO电压水平以下并致使系统故障，移动设备还配置有固定的关机电压(“0％状态”或“空电压”)水平，所述固定的关机电压水平设置在高于UVLO电压水平的固定裕度(margin)。当电池的电压水平下降到空电压水平以下时，移动电子设备能够安全地关机，而不会下降到UVLO电压水平以下。然而，当配置电池时，制造商必须在以下两者中做出抉择：将空电压水平设置在针对恶劣条件配置的固定裕度，这当在良好条件下操作时会不必要地降低电池容量；或者设置在针对良好条件配置的固定裕度，这当在恶劣条件下操作时有下降到UVLO以下的风险。
技术实现思路
本文献描述了支持用于电子设备的电池状态估计的技术和系统。更具体地，技术和系统可以用于确定电子设备的电池的关机电压。另外或替代地，技术和系统可以用于确定电池的荷电状态(stateofcharge)，所述荷电状态可以相对于关机电压来确定。技术和系统使用电池处的当前条件或预期条件来估计电池状态。这些技术能够允许电子设备动态地设置关机电压，而不是在电子设备的整个使用寿命内使用固定的关机电压。当在良好条件下操作时，动态地设置的关机电压能够提供较低的UVLO裕度，并且因此可以提供更大部分的电池容量。替代地，当在恶劣条件下操作时，动态地设置的关机电压能够提供相对较大的UVLO裕度。在一些方面，电子设备确定电子设备中电池的阻抗。该确定基于电池处的条件，诸如温度或周期计数。基于确定的电池阻抗，电子设备还确定电压瞬变的电压裕度。然后，电子设备基于电压裕度与欠压锁定(UVLO)电压水平的总和来设置电子设备的关机电压。在其他方面，一种电子设备包括一个或多个处理器、电池以及其上存储有指令的一个或多个计算机可读介质。响应于一个或多个处理器的执行，指令实现电池管理器，所述电池管理器被配置成执行用于设置电子设备的关机电压的操作。操作包括基于电池处的条件来确定电池的阻抗。操作还包括确定电子设备的可用操作的电流消耗。另一操作包括基于电池的阻抗和可用操作的电流消耗来确定电压瞬变的电压裕度。此外，操作包括设置电子设备的关机电压。关机电压基于电压瞬变的电压裕度与UVLO电压水平的总和。在其他方面，一种电子设备包括一个或多个处理器、电池、I/O接口以及其上存储有指令的一个或多个计算机可读介质。响应于一个或多个处理器的执行，指令实现电池管理器，所述电池管理器被配置成执行用于提供电池的荷电状态的操作。操作包括确定电池处的条件。条件包括电池的周期计数或电池处的温度条件中的一个或多个。操作还包括基于电池处的条件来确定电池的阻抗。另一操作包括基于电池的阻抗来确定电池的荷电状态。此外，操作包括经由I/O接口提供对电池的荷电状态的指示。在附图和以下描述中阐述了一种或多种实施方式的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征和优点将显而易见。提供本
技术实现思路
是为了介绍在具体实施方式和附图中进一步描述的主题。因此，既不应将本
技术实现思路
视为描述必要特征，也不应将其视为用于限制所要求保护的主题的范围。附图说明下面描述了电池状态估计的一个或多个方面的细节。在说明书和附图中的不同实例中使用相同的附图标记指示相似的要素：图1示出了其中能够实现电池状态估计的示例操作环境。图2示出了图1的其中能够实现电池状态估计的电子设备的示例实施方式。图3示出了图1和图2的周期计数器、温度条件管理器、关机管理器和荷电状态管理器的示例实施方式。图4示出了图2的温度条件管理器的示例实施方式。图5示出了图1的电池的示例电压，其包括欠压锁定电压和关机电压。图6示出了图1的电子设备的示例用户接口，通过所述示例用户接口，用户可以根据电池状态估计的一个或多个方面向电子设备提供输入并从电子设备接收输出。图7示出了由图1的电子设备执行的用于设置图1的电子设备的关机电压的示例方法。图8示出了由图1的电子设备执行的用于设置图1的电子设备的关机电压的示例方法。图9示出了由图1的电子设备执行的用于提供针对图1的电子设备的电池的荷电状态的指示的示例方法。图10示出了能够实现电池状态估计或在其中可以实现支持电池状态估计的技术的示例操作环境。具体实施方式概述常见的移动电子设备配置有固定的关机电压，所述固定的关机电压是高于欠压锁定(UVLO)电压水平的固定裕度。当配置固定的关机电压时，可以基于当前电池状态或预期电池状态来确定裕度。例如，制造商可以确定裕度以防止在电池已使用1000个周期并在冻结温度下操作时下降到UVLO电压水平以下。这将导致相对较高的裕度和相对较高的关机电压。在这种情况下，当电子设备在更有利的条件下操作时，电池将不必要地限制对额外电池容量的使用。在另一示例中，制造商可以确定裕度以防止当电池是新电池并在室温下操作时下降到UVLO电压水平以下。这将导致相对较低的裕度和相对较低的关机电压。在这种情况下，电池将允许使用额外的电池容量，但是当电池老化或在低温下操作时有下降到UVLO以下的风险。本文献描述了用于电池状态估计的技术和系统。这些技术可以包括动态地确定基于电池处的条件的关机电压。这些技术还可以包括相对于确定的关机电压来确定电池的荷电状态。电池状态估计可用于引导电池在条件允许的情况下授予使用额外电池容量的权限。另外，当条件将会使得这种使用可能致使电池电压下降到UVLO以下时，可以使用电池状态估计来限制对额外电池容量的使用。此外，电池状态估计可以用于提供对电池状态(诸如可用电池容量的剩余量)的改进的指示。在说明性示例中，响应于对电子设备充电，电子设备确定电池相关条件。电池相关条件可以包括电池的寿命(例如，周期计数)、当前温度、预报温度、电池的位置以及电子设备的用户的预期行为。例如，假设移动电话确定当前温度为室温，移动电话位于犹他州帕克城，帕克城的预报温度低于冰点，并且移动电话访问的日历指示用户已计划了八个小时的滑雪郊游。移动电话考虑电池相关条件，以确定电池下一周期的各个时间的电池的阻抗或预期阻抗。移动电话可以使用确定的阻抗来预测移动电话的电池电量何时会变低以及何时可能需要关机。例如，移动电话可以预测在接近潜在的关机需求时，移动电话将处于冻结温度。在接近潜在的关机需求时，移动电话可以使用预期的冻结温度和当前周期计数来确定电池的预期阻抗。使用预期阻抗，移动电话将关机电压设置为0％荷电状态。在整个电池周期中，用户设备都会显示校准的荷电状态百分比，伴随设置的关机电压为0％。以下讨论描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于设置电子设备的电池的关机电压的方法，所述方法包括：/n由所述电子设备确定所述电池的阻抗，所述确定基于所述电池处的条件；/n基于所述电池的所述阻抗来确定电压瞬变的电压裕度；/n由所述电子设备设置所述电子设备的所述关机电压，所述关机电压基于电压瞬变的所述电压裕度与欠压锁定电压水平的总和。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于设置电子设备的电池的关机电压的方法，所述方法包括：
由所述电子设备确定所述电池的阻抗，所述确定基于所述电池处的条件；
基于所述电池的所述阻抗来确定电压瞬变的电压裕度；
由所述电子设备设置所述电子设备的所述关机电压，所述关机电压基于电压瞬变的所述电压裕度与欠压锁定电压水平的总和。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述电池的所述阻抗包括确定所述电池的周期计数。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述电池的所述阻抗包括确定所述电池处的温度条件。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述温度条件包括所述电池的当前周期或下一周期期间所述电池处的预期温度。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电子设备基于所述电子设备的位置来确定所述电池处的所述预期温度。


6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电子设备基于所述电子设备的计划位置来确定所述电池处的所述预期温度。


7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电子设备基于先前周期期间所述电池处的温度来确定所述电池处的所述预期温度。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述电池的所述阻抗包括测量所述电池处的所述阻抗。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电子设备基于峰值瞬变电流与所述电池的所述阻抗的乘积来确定电压瞬变的所述电压裕度。


10.一种电子设备，所述电子设备包括：
一个或多个计算机处理器；
电池；以及
其上存储有指令的一个或多个计算机可读介质，所述指令响应于所述一个或多个计算机处理器的执行，实现电池管理器，所述电池管理器被配置成：
确定所述电池的阻抗，所述确定基于所述电池处的条件；
确定所述电子设备的可用操作的电流消耗；
基于所述电池的所述阻抗和所述可用操作的所述电流消耗来确定电压瞬变的电压裕度；并且
设置所述电子设备的关机电压，所述关机电压基于电压瞬变的所述电压裕度与欠压锁定电压水平的总和。

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【专利技术属性】
技术研发人员：阿诺德·R·费尔德曼，丹尼斯·吉韦·伊，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US