电池电量检测方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电池电量检测方法和系统，其特征在于，所述方法包括：向电池提供可变充电电流，所述充电电流包括第一充电电流和第二充电电流；检测所述电池两端的电压，当所述充电电流为第一充电电流时，所述电池两端电压为第一电压，当所述充电电流为第一充电电流时，所述电池两端的电压为第二电压；根据所述第一充电电流、第二充电电流、第一电压和第二电压计算所述电池的内部电阻；根据所述内部电阻计算得到所述电池的电容电压，并得到所述电池的剩余电量。本发明专利技术公开的电池电量检测方法和检测系统，通过对电池等效电阻的精确计算，实现对电池电量的准确检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池电量的检测方法和系统，尤其涉及一种通过对电池内部电阻进行检测，从而对电池电量进行检测的方法和系统。
技术介绍
在便携式电子设备越来越普及的时代，移动电话、PDA、笔记本电脑、医疗设备以及测量仪器等便携式设备随处可见，便携设备越来越个性化、多样化，而唯一没有改变的就是所有的便携式设备均靠电池供电。如果电池电量显示不准确，在用户使用过程中突然断电，有可能造成通讯中断、数据丢失、甚至更严重的后果。因而准确的掌握电子设备的剩余电池电量是尤为重要的。传统的电池电量计算方法是通过采样电池电压和电池电流来计算电池电量的。电池被等效为一个如图I所示的电容-串联电阻等效电路模型，该电路由电容Cb和与之串联 的两个电阻(包括R1和R2)组成。该模型具有在电池厂家制作电池过程中经测试已知的电压-容量百分比关系曲线(例如图2所示的一种4. 2V的锂电池的电压容量关系曲线图)。通过测量电池两端BATP与BATN之间的电压Vbat和内部电流IBAT，并依据设定的等效串联电阻R1^ R2就可计算出电容Cb两端的电压Vcb=VBAT- ( + ) X Ibat,再根据电压-容量百分比关系曲线得到电池的剩余容量。众所周知，电池的电量随着电池的使用会慢慢降低，然而当电池老化时，一个与电池内部阻抗相关问题也随即出现阻抗的增加要比电池电量的降低显著得多。典型的锂离子电池在70个充放电循环后，内部直流阻抗会提高一倍，而相同周期的无负载电量仅会下降2% 3%。现有技术中，电池内部电阻值被设定为恒定值，如果按照上述传统的电池电量计量方法忽略阻抗增加的因素，在电池只达到使用寿命的15%时，使用原始电池内部阻抗数据计算电池电量就会产生可达50%严重误差。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种电池电量检测方法和系统，通过对电池等效电阻的精确计算，可以经常更新等效电阻值，实现对电池剩余电量的准确检测。为实现上述目的，第一方面本专利技术提供了一种电池电量检测方法，所述方法包括向电池提供可变充电电流，所述充电电流包括第一充电电流和第二充电电流；检测所述电池两端的电压，当所述充电电流为第一充电电流时，所述电池两端电压为第一电压，当所述充电电流为第二充电电流时，所述电池两端的电压为第二电压；根据所述第一充电电流、第二充电电流、第一电压和第二电压计算所述电池的内部电阻；根据所述内部电阻计算得到所述电池的电容电压，并得到所述电池的剩余电量。第二方面本专利技术提供了一种电池电量检测检测系统，所述系统包括可编程充电电路、电压测量电路和处理器；可编程充电电路，用于向电池提供可变充电电流，所述充电电流包括第一充电电流和第二充电电流； 电压测量电路，用于检测所述电池两端的电压，当所述充电电流为第一充电电流时，检测到的所述电池两端电压为第一电压，当所述充电电流为第二充电电流时，检测到的所述电池两端的电压为第二电压；处理器，包括内部电阻计算单元和电量计算输出单元；所述内部电阻计算单元，用于根据所述第一充电电流、第二充电电流、第一电压和第二电压计算所述电池的内部电阻；所述电量计算输出单元，用于根据所述内部电阻计算得到所述电池的电容电压，并得到所述电池的剩余电量。所以本专利技术实施例的电池电量检测方法，是通过充电电流的变化引起电压变化，通过测量并利用二者比值精确计算出电池的等效电阻，从而实现对电池电量准确的测量，消除了在电量测量中由于电池等效电阻随电池老化而变化所带来的误差。附图说明图I为电池的电容-串联电阻等效电路模型示意图；图2为一种4. 2V锂电池的电压-容量关系曲线图；图3为本专利技术实施例一提供的电池电量检测方法的流程图；图4为本专利技术实施例二提供的电池电量检测方法的流程图；图5为本专利技术实施例三提供的电池电量检测系统的框图；图6为本专利技术实施例四提供的电池电量检测系统的框图；图7为本专利技术实施例四提供的的一种恒流放电电路图。具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术实施例提供的电池电量检测方法和系统，采用在电池的正负极连接充/放电电路和电压测量电路，通过可变的充电电流或恒定放电电流，以及电压的变化量得到电池内部电阻，从而计算电池电容的电压和电池的剩余电量。此方案可以应用于所有充电电池的电量检测，有效的消除了在电量测量中由于电池等效电阻随电池老化而变化所带来的误差，为用户提供更准确的电量数据。为了更好的理解本专利技术，在本专利技术下述各实施例中，待测量的电池均以如图I所示的电容-串联电阻等效模型为例进行说明。该模型包括的主要参数如表I所示，以下参数将用于各实施例的运算过程。 等效电容Fcb 电池正极等效电阻R；电池负极等效电阻ζ权利要求1.一种电池电量检测方法，其特征在于，所述方法包括 向电池提供可变充电电流，所述充电电流包括第一充电电流和第二充电电流； 检测所述电池两端的电压，当所述充电电流为第一充电电流时，所述电池两端电压为第一电压，当所述充电电流为第二充电电流时，所述电池两端的电压为第二电压； 根据所述第一充电电流、第二充电电流、第一电压和第二电压计算所述电池的内部电阻； 根据所述内部电阻计算得到所述电池的电容电压，并得到所述电池的剩余电量。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述根据第一充电电流、第二充电电流和第一电压和第二电压计算所述电池的内部电阻具体为，第二电压与第一电压之间的电压变化量和第二充电电流与第一充电电流之间的电流变化量的相比，得到电池的内部电阻。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括设定参考电压和参考电流，利用所述参考电压和参考电流将所述内部电阻处理为二进制数据。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述根据所述内部电阻计算得到所述电池的电容电压，并得到所述电池的剩余电量的步骤具体为 检测工作状态下所述电池两端的电压和内部电流； 根据公式V03=Vbat-R X Ibat计算所述电容电压，其中Va为电容电压，Vbat为电池两端的电压，Ibat为内部电流，R为内部电阻； 根据所述电容电压得到所述电池的剩余电量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述电容电压得到所述电池的剩余电量具体为，根据所述电容电压对应出所述电池的剩余电量。6.一种电池电量检测系统，其特征在于，所述系统包括可编程充电电路、电压测量电路和处理器； 可编程充电电路，用于向电池提供可变充电电流，所述充电电流包括第一充电电流和第二充电电流； 电压测量电路，用于检测所述电池两端的电压，当所述充电电流为第一充电电流时，检测到的所述电池两端电压为第一电压，当所述充电电流为第二充电电流时，检测到的所述电池两端的电压为第二电压； 处理器，包括内部电阻计算单元和电量计算输出单元；所述内部电阻计算单元，用于根据可编程充电电路提供的所述第一充电电流、第二充电电流以及电压测量电路提供的第一电压和第二电压计算所述电池的内部电阻；所述电量计算输出单元，用于根据所述内部电阻计算得到所述电池的电容电压，并得到所述电池的剩余电量。7.根据权利要求6所述的检测系统，其特征在于，所述内部电阻计算单元具体用于计算第二电压与第一电压之间的电压变化量和第二充电电流与第一充电电流之间的电流变化量的比值，得到电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池电量检测方法，其特征在于，所述方法包括：向电池提供可变充电电流，所述充电电流包括第一充电电流和第二充电电流；检测所述电池两端的电压，当所述充电电流为第一充电电流时，所述电池两端电压为第一电压，当所述充电电流为第二充电电流时，所述电池两端的电压为第二电压；根据所述第一充电电流、第二充电电流、第一电压和第二电压计算所述电池的内部电阻；根据所述内部电阻计算得到所述电池的电容电压，并得到所述电池的剩余电量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：