计算电池电量的方法及电池管理系统技术方案

本发明专利技术提供了计算电池电量的方法及电池管理系统。计算电池电量的方法应用于工作模式可以动态转换的电池组中，并且包括：当满足转换条件时，电池组的工作模式由第一模式被转换为第二模式；电量计获取电池组在第一模式结束时的第一电量百分比；根据电池组在第二模式时的电池参数的值，电量计得到电池组处于第二模式时的第二电量百分比；根据第一电量百分比、第二电量百分比及电池组在第二模式下的总容量，电量计计算出电池组在第二模式下的满充容量；及根据第二电量百分比、在第二模式下的总容量、电量变化量及满充容量，电量计计算出电池组在第二模式下的当前电量百分比，其中电量变化量是电量计统计出电池组进入第二模式后的电量变化量。的电量变化量。的电量变化量。

【技术实现步骤摘要】
计算电池电量的方法及电池管理系统


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种计算电池电量的方法及电池管理系统。

技术介绍

[0002]目前，单节电池的容量一般处于1000mAh
‑
5000mAh。由于电子设备的功能日益增多，在电池容量较小的情况下，电子设备的待机时间较短，需要反复进行充电操作，这大大降低了用户的体验感。
[0003]一种传统做法是提高单节电池的容量，但这不仅会增加电池的体积，还会增加充电时间。为此，我们又通过增加充电电流以缩短充电时间，但这种做法会引起发热甚至烧毁电子设备等问题。
[0004]另一种传统做法是为电子设备配置两节电池。目前，电子设备中两节电池一般是固定的并联连接或串联连接。当两节电池固定的串联连接时，如果插入5V适配器对其充电，则还需增加升压芯片；如果对负载放电，则还需增加降压芯片。串联连接虽然可以缩短充电时间，但进行充放电时也额外增加了元器件的数量。更重要的是，还需要利用两个电量计分别测量两节电池的电量，这种做法不能直观的反映出整体电池的剩余电量。为此，有的方法只利用一个电量计只测一节电池的电量以代替整体电池的电量，但这种做法也不能准确反映出整体电池的剩余电量。当两节电池固定的并联连接时，如果插入适配器对其充电，不仅充电时间较长，还可能导致某节电池的充电电流过大而引起发热等问题。可见，这些做法都会给用户造成困扰。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种计算电池电量的方法。该方法应用于工作模式可以动态转换的电池组中。工作模式包括第一模式和第二模式。电池组在第一模式下的总容量不同于在第二模式下的总容量。该方法包括：当满足转换条件时，电池组的工作模式由第一模式被转换为第二模式。电量计获取电池组在第一模式结束时的第一电量百分比。根据电池组在第二模式时的电池参数的值，电量计得到电池组处于第二模式时的第二电量百分比。根据第一电量百分比、第二电量百分比及电池组在第二模式下的总容量，电量计计算出电池组在第二模式下的满充容量。及根据第二电量百分比、第二模式下的总容量、电量变化量及满充容量，电量计计算出电池组在第二模式下的当前电量百分比。其中电量变化量是电量计统计出电池组进入第二模式后的电量变化值。
[0006]本专利技术还提供了一种电池管理系统。该系统用于管理工作模式可以动态转换的电池组。工作模式包括第一模式和第二模式。电池组在第一模式下的总容量不同于在第二模式下的总容量。该系统包括转换芯片、与转换芯片耦合的控制器及与控制器耦合的电量计。该系统被配置成执行一种方法。该方法包括：当满足转换条件时，电池组的工作模式由第一模式被转换为第二模式。电量计获取电池组在第一模式结束时的第一电量百分比。根据电池组在第二模式时的电池参数的值，电量计得到电池组处于第二模式时的第二电量百分
比。根据第一电量百分比、第二电量百分比及电池组在第二模式下的总容量，电量计计算出电池组在第二模式下的满充容量。及根据第二电量百分比、第二模式下的总容量、电量变化量及满充容量，电量计计算出电池组在第二模式下的当前电量百分比。其中电量变化量是电量计统计出电池组进入第二模式后的电量变化值。
[0007]本专利技术提供了一种计算电池电量的方法和电池管理系统。与传统的两电池之间固定的连接方式(单节电池或固定串联或固定并联)相比，该方法可根据不同条件动态转换电池组中两电池之间的连接方式，以使电池组工作在最优状态(如，充电时缩短充电时间，放电时延长放电时间)。同时，该方法仅用一个电量计便可计算出工作模式可以动态转换的电池组的当前电量百分比，还可确保所计算出的当前电量百分比的准确度。
附图说明
[0008]以下通过结合本专利技术的一些实施例及其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。
[0009]图1所示为根据本专利技术一个实施例的电池管理系统的方框图；
[0010]图2所示为根据本专利技术一个实施例的电池组的方框图；
[0011]图3所示为根据专利技术的一个实施例的根据不同条件动态转换电池组的工作模式的流程图；
[0012]图4所示为根据本专利技术一个实施例的计算电池组的当前电量百分比的方法流程图；
[0013]图5所示为根据本专利技术一个实施例的计算电池组的当前电量百分比的方法流程图；
[0014]图6所示为根据本专利技术一个实施例的计算电池组的当前电量百分比的方法流程图；及
[0015]图7所示为根据本专利技术一个实施例的计算电池组的当前电量百分比的方法流程图。
具体实施方式
[0016]以下将对本专利技术的实施例给出详细的说明。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本专利技术涵盖所附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。
[0017]另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细。描述，以便于凸显本专利技术的主旨。
[0018]本专利技术提供了一种计算电池电量的方法。与传统的两电池之间固定的连接方式(单节电池或固定串联或固定并联)相比，该方法可根据不同条件动态转换电池组中两电池之间的连接方式，以使电池组工作在最优状态(如，充电时缩短充电时间，放电时延长放电时间)。同时，该方法仅用一个电量计便可计算出工作模式可以动态转换的电池组的当前电量百分比，还可确保所计算出的当前电量百分比的准确度。
[0019]图1所示为根据本专利技术一个实施例的电池管理系统100的方框图。在本实施例中，
该系统100包括电池组104、电压转换器103、检测电路105、控制器107、转换芯片106及电量计108。连接关系如图1所示。
[0020]电池组104为该系统100供电。在一实施例中，电池组104包括第一电池CELL1和第二电池CELL2。第一电池CELL1与第二电池CELL2的连接方式包括串联连接、并联连接及预并联连接。其中，预并联连接是指并联连接的第一电池CELL1与第二电池CELL2之间串联一个限流电路。该限流电路用于限制第一电池CELL1与第二电池CELL2之间流过的电流的大小。该限流电路包括但不限于，可变电阻、工作在可变电阻区的MOS管等。根据充放电情况及连接方式，电池组104的工作模式有多种，具体内容将在图3中描述。
[0021]在本实施例，串联总容量Q
S
(串联连接的第一电池CELL1和第二电池CELL2的实际可用的总容量)和并联总容量Q
P
(并联连接的第一电池CELL1和第二电池CELL2的实际可用的总容量)均为实验测量所得。例如，出厂时，第一电池CELL1的总容量Q1为4000mAh，第二电池CELL2的总容量Q2为2000mAh，经实验测量，串联总容量Q
S
为5500mAh，并联总容量Q
P
为6500mA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算电池电量的方法，应用于工作模式可以动态转换的电池组中，其特征在于，所述工作模式包括第一模式和第二模式，所述电池组在所述第一模式下的总容量不同于在所述第二模式下的总容量，所述方法包括：当满足转换条件时，所述电池组的所述工作模式由所述第一模式被转换为所述第二模式；电量计获取所述电池组在所述第一模式结束时的第一电量百分比；根据所述电池组在所述第二模式时的电池参数的值，所述电量计得到所述电池组处于所述第二模式时的第二电量百分比；根据所述第一电量百分比、所述第二电量百分比及所述电池组在所述第二模式下的总容量，所述电量计计算出所述电池组在所述第二模式下的满充容量；及根据所述第二电量百分比、所述第二模式下的总容量、电量变化量及所述满充容量，所述电量计计算出所述电池组在所述第二模式下的当前电量百分比，其中所述电量变化量是所述电量计统计出所述电池组进入所述第二模式后的电量变化值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电量计得到所述电池组处于所述第二模式时的第二电量百分比的步骤之后，所述方法还包括：所述电量计获取所述电池组在所述第二模式下处于放空状态时的第三电量百分比，其中所述放空状态是指所述电池组的剩余电量接近于零；根据所述第一电量百分比、所述第二电量百分比、所述第三电量百分比及所述第二模式下的总容量，所述电量计计算出所述满充容量；及根据所述第二电量百分比、所述第三电量百分比、所述第二模式下的总容量、所述电量变化量及所述满充容量，所述电量计计算出所述当前电量百分比。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述满充容量为所述第二电量百分比与所述第三电量百分比的差值与所述第二模式下的总容量相乘后再除以所述第一电量百分比。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前电量百分比为所述第二电量百分比与所述第三电量百分比的差值与所述第二模式下的总容量的乘积加上所述电量变化量之后再除以所述满充容量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电池组在所述第二模式时的电池参数的值，所述电量计得到所述电池组处于所述第二模式时的第二电量百分比的步骤包括：当所述第二模式包括对所述电池组充电时，所述电量计将与所述第二模式对应的充电时的电池参数的值转换为与所述第二模式对应的放电时的电池参数的值；及根据所述放电时的电池参数的值，所述电量计在与所述第二模式对应的放电表中得到所述第二电量百分比。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述充电时的电池参数的值包括充电电压及充电电流；所述放电时的电池参数的值包括放电电压及放电电流；所述放电电压为所述充电电压减去两倍的所述充电电流与所述电池组的内阻的阻值的乘积，所述放电电流为所述充电电流的负值。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池组包括第一电池和第二电池，当所述第一模式为并联放电模式、所述第二模式为串联充电模式且所述第一电池和所述第二
电池为同一型号时，所述电量计获取所述电池组在所述第一模式结束时的第一电量百分比的步骤之后，所述方法还包括：所述电量计统计出所述电池组进入所述串联充电模式后的所述电量变化量；及根据所述电池组在所述第一模式下的总容量、所述第一电量百分比及所述电量变化量，所述电量计计算出所述电池组在所述串联充电模式下的所述当前电量百分比，其中，所述并联放电模式是指并联连接的所述第一电池和所述第二电池对系统供电，所述串联充电模式是指对串联连接的所述第一电池和所述第二电池充电。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述当前电量百分比为所述第二电量百分比与所述电池组在所述第一模式下的总容量的乘积加上两倍的所述电量变化量之后、再除以所述电池组在所述第一模式下的总容量。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池组包括第一电池和第二电池，所述转换条件为所述第一电池插入电池管理系统后、控制器检测到所述第二电池也插入所述系统且所述第一电池的电压与所述第二电池的电压的差值的绝对值超过均衡阈值时，所述第一模式为单电池放电模式，所述第二模式为预并联放电模式，所述预并联是指并联连接的所述第一电池与所述第二电池之间串联一个限流电路，其中，所述单电池放电模式是指所述第一电池对所述系统供电，所述预并联放电模式是指预并联连接的所述第一电池和所述第二电池对所述系统供电。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池组包括第一电池和第二电池，所述转换条件为所述第一电池插入电池管理系统后、控制器检测到所述第二电池也插入所述系统且所述第一电池的电压与所述第二电池的电压的差值的绝对值不超过均衡阈值时，所述第一模式为单电池放电模式，所述第二模式为并联放电模式，其中，所述单电池放电模式是指所述第一电池对所述系统供电，所述并联放电模式是指并联连接的所述第一电池和所述第二电池对所述系统供电。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池组包括第一电池和第二电池，所述转换条件为高压适配器插入并联连接的所述第一电池和所述第二电池时，所述第一模式为并联放电模式，所述第二模式为串联充电模式，其中，所述并联放电模式是指并联连接的所述第一电池和所述第二电池对系统供电，所述串联充电模式是指对串联连接的所述第一电池和所述第二电池充电。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池组包括第一电池和第二电池，所述转换条件为普通适配器插入并联连接的所述第一电池和所述第二电池时，所述第一模式为并联放电模式，所述第二模式为并联充电模式，其中，所述并联放电模式是指并联连接的所述第一电池和所述第二电池对系统供电，所述并联充电模式是指对并联连接的所述第一电池和所述第二电池充电。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池组包括第一电池和第二电池，所述转换条件为在高压适配器对串联连接的所述第一电池和所述第二电池充电的情况下、所述电池组的电压超过电压阈值或所述电池组的所述当前电量百分比超过预设百分比时，所述第一模式为串联充电模式，所述第二模式为并联充电模式，其中，所述串联充电模式是指对串联连接的所述第一电池和所述第二电池充电，所述并联充电模式是指对并联连接的所述第一电池和所述第二电池充电。
14.一种电池管理系统，用于管理工作模式可以动态转换的电池组，所述工作模式包括第一模式和第二模式，其特征在于，所述电池组在所述第一模式下的总容量不同于在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛玉明，刘志国，
申请(专利权)人：北京大瞬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：