【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種估計電池的荷電狀態的方法與系統，特別涉及一種可適應性調整增益的估計電池的荷電狀態的方法與系統。
技術介紹
1、對于可攜式電子裝置的用戶而言，荷電狀態（state?of?charge，soc）是一項必要信息。對于一個完全充電完成的電池，其荷電狀態顯示為100%。而對于一個完全放電的電池，其荷電狀態顯示為0%。利用內嵌于可攜式電子裝置之中的算法來估計荷電狀態是迫切需要的。現有技術常使用電流庫倫積分器來累進計算電池充電或放電的電容量，再搭配電池總容量，可計算出電池的荷電狀態，但是電流庫倫積分器會因設計不準確或外在噪聲而產生累積誤差，進而估算出不準確的電池的荷電狀態。
2、目前市面上的電池管理系統中，純電壓型電池電量計（voltaic?gauge）通過測量電池的電壓，并根據電壓與電池荷電狀態（state?of?charge，soc）之間的對應關系來估計電池的soc。這種方法的優點在于簡單易行，并且可以參考開路電壓（open?circuitvoltage，ocv）曲線來實現穩定的soc收斂，避免出現發散現象。
3、然而，純電壓型電池電量計也存在以下所列出的一些明顯的缺點：
4、第一，在電流劇烈變化時soc趨勢錯誤：當充電與放電的方向保持不變，但電流卻發生劇烈變化時，純電壓型電池電量計可能會提供錯誤的soc趨勢，無法正確反映電池實際的荷電狀態。
5、第二，在不同環境條件下soc變化率不準確：在不同負載、不同溫度、不同電池容量或不同老化程度的條件下，純電壓型電量計可能會導致so
6、第三，無法有效應對多變的操作環境：雖然純電壓型電池電量計具有依賴ocv曲線進行穩定收斂的優點，但其無法充分應對不同負載、溫度、電池容量及老化程度的變化，無法提供足夠的補償來確保soc的準確性。
7、因此，現有的純電壓型電池電量計在某些極端條件下會出現不準確的soc估計結果，這使得改進這類技術以解決上述問題成為必要。
8、有鑒于此，本專利技術即針對上述現有技術的不足，提出一種可適應性調整增益的估計電池的荷電狀態的方法與系統。
技術實現思路
1、就其中一觀點言，本專利技術提供了一種估計電池的荷電狀態?（state?of?charge，soc）?的方法，包含：?（a）?以一電池電量計（voltaic?gauge）根據一電池電壓?（vbat）?與一開路電壓?（ocv）計算一電壓差?（δv）；（b）?以一增益控制引擎（gain?control?engine）根據一電池電流與一完全充電容量（fcc），適應性調整一增益；（c）?該電池電量計根據該電壓差?（δv）?與調整后的該增益，產生一當前荷電變化量（δsoc_t）；以及（d）?以一累加器根據當前荷電狀態?（soc_t）?與該當前荷電變化量（δsoc_t），產生下一時刻荷電狀態（soc_t+1）。
2、在一種較佳的實施型態中，該步驟（b），還包括：該增益控制引擎還根據調整前的該增益（k）與該電壓差（δv），適應性調整該增益。
3、在一種較佳的實施型態中，該步驟（a）、該步驟（b）、該步驟（c）與該步驟（d），依序執行，并于該步驟（d）之后，以該下一時刻荷電狀態作為該當前荷電狀態，回到該步驟（a）。
4、在一種較佳的實施型態中，該步驟（b）中，該增益控制引擎以增減一固定增益差來調整該增益。
5、在一種較佳的實施型態中，該步驟（b）中，該增益控制引擎還根據一上一時刻電池電流（ibat_t-1）與該電池電流（ibat）間的一電流差，調整該增益。
6、在一種較佳的實施型態中，該步驟（b）中，于該電壓差未超過一預設電壓差或該電池電流未超過一預設電流時，定義為一輕載狀況，該增益控制引擎調整并維持該增益為固定的一輕載增益。
7、在一種較佳的實施型態中，該步驟（b）包括：以該增益控制引擎比較一上一時刻荷電變化量（δsoc_t-1）與一變化量目標值（δsoci），而適應性調整該增益，其中該變化量目標值相關于該電池電流與該完全充電容量（fcc）
8、在一種較佳的實施型態中，?該完全充電容量（full?charged?capacity，fcc）?相關于一負載狀況、一電池溫度及/或一電池老化程度。
9、在一種較佳的實施型態中，?該根據該電壓差與該增益，產生一荷電變化量的步驟，包括：根據該電池電壓，以一電壓權重模型估計一權重，其中該電壓權重模型為，于該電池的充電、放電及弛豫?（relaxing）時所收集的一電池信息中，該電池電壓與該權重間的一第一預設關系；根據該電壓差，以一壓差模型估計一模糊壓差，其中該壓差模型為，該電壓差與該模糊壓差間的一第二預設關系；以及根據該權重、該模糊壓差與該增益，產生該荷電變化量。
10、在一種較佳的實施型態中，?估計電池的荷電狀態的方法還包含：在產生下一時刻的該荷電狀態之前，于不同的充電/放電電流下，收集該電池信息。
11、在一種較佳的實施型態中，估計電池的荷電狀態的方法還包含：?于不同的該充電/放電電流下，通過估測該荷電狀態及該電池電壓，以建立該電壓權重模型及該壓差模型。
12、在一種較佳的實施型態中，?估計電池的荷電狀態的方法還包含：通過根據該電池電壓于該充電/放電電流時與于不同的該充電/放電電流時之間的差值，來計算該權重，以建立該電壓權重模型。
13、在一種較佳的實施型態中，?估計電池的荷電狀態的方法還包含：?通過根據該充電/放電電流，來計算該模糊壓差，以建立該壓差模型。
14、在一種較佳的實施型態中，?估計電池的荷電狀態的方法還包含：?根據該荷電狀態，查詢一預設的荷電狀態與開路電壓關系表，以產生該開路電壓。
15、就另一觀點言，本專利技術提供了一種估計電池的荷電狀態的系統，包含：一電池電量計（voltaic?gauge），用以根據一電池電壓?（vbat）?與一開路電壓?（ocv）計算一電壓差（δv）；一增益控制引擎（gain?control?engine），用以根據一電池電流?（ibat）?與一完全充電容量（fcc），適應性調整一增益；以及一累加器，用以根據當前荷電狀態?（soc_t）?與一當前荷電變化量（δsoc_t），產生下一時刻荷電狀態（soc_t+1）；其中該電池電量計根據該電壓差?（δv）?與調整后的該增益，產生該當前荷電變化量（δsoc_t）。
16、在一種較佳的實施型態中，該增益控制引擎還根據調整前的該增益（k）與該電壓差（δv），適應性調整該增益。
17、在一種較佳的實施型態中，該增益控制引擎以迭代方式，增減一固定增益差來調整該增益。
18、在一種較佳的實施型態中，該增益控制引擎還根據一上一時刻電池電流（ibat_t-1）與該電池電流（ibat）間的一電流差，調整該固定增益差。
19、在一種較佳的實施型態中，該增益控制引擎于該電壓差未超過一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種估計電池的荷電狀態的方法，包含：
2.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，該步驟（b），還包括：以該增益控制引擎還根據調整前的該增益（K）與該電壓差（ΔV），適應性調整該增益。
3.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，該步驟（a）、該步驟（b）、該步驟（c）與該步驟（d），依序執行，并于該步驟（d）之后，以該下一時刻荷電狀態作為該當前荷電狀態，回到該步驟（a）。
4.如權利要求3所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，于該步驟（b）中，該增益控制引擎以增減一固定增益差來調整該增益。
5.如權利要求4所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，于該步驟（b）中，該增益控制引擎還根據一上一時刻電池電流（IBAT_T-1）與該電池電流（IBAT）間的一電流差，調整該增益。
6.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，于該步驟（b）中，于該電壓差未超過一預設電壓差或該電池電流未超過一預設電流時，定義為一輕載狀況，該增益控制引擎調整并維持該增益為固定的一輕載增益。
7.如權利要求1
8.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，該完全充電容量（FCC）相關于一負載狀況、一電池溫度（TBAT）及/或一電池老化程度（AGS）。
9.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，該步驟（c），包括：
10.如權利要求9所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，還包含：
11.如權利要求9所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，還包含：
12.如權利要求11所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，還包含：
13.如權利要求11所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，還包含：
14.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，還包含：
15.一種估計電池的荷電狀態的系統，包含：
16.如權利要求15所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該增益控制引擎還根據調整前的該增益（K）與該電壓差（ΔV），適應性調整該增益。
17.如權利要求15所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該增益控制引擎以迭代方式，增減一固定增益差來調整該增益。
18.如權利要求17所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該增益控制引擎還根據一上一時刻電池電流（IBAT_T-1）與該電池電流（IBAT）間的一電流差，調整該增益。
19.如權利要求15所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該增益控制引擎于該電壓差未超過一預設電壓差或該電池電流未超過一預設電流時，定義為一輕載狀況，該增益控制引擎調整并維持該增益為固定的一輕載增益。
20.如權利要求15所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該增益控制引擎比較一上一時刻荷電變化量（ΔSOC_T-1）與一變化量目標值（ΔSOCI），而適應性調整該增益，其中該變化量目標值相關于該電池電流與該完全充電容量（FCC）。
21.如權利要求15所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該完全充電容量（FCC）相關于一負載狀況、一電池溫度（TBAT）及/或一電池老化程度（AGS）。
22.如權利要求15所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該電池電量計包括：
23.如權利要求22所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該加權模糊器與該壓差模糊器于不同的該充電/放電電流下，根據對應的不同該荷電狀態及不同的該電池電壓，以建立該電壓權重模型及該壓差模型。
24.如權利要求23所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該加權模糊器根據于不同的該充電/放電電流時的該電池電壓彼此之間的差值，來計算該權重，以建立該電壓權重模型。
25.如權利要求23所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該壓差模糊器根據于不同的該充電/放電電流時的該電壓差彼此之間的差值，來計算該模糊壓差，以建立該壓差模型。
26.如權利要求15所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該電池電量計還包含一查表器，用以根據該荷電狀態，查詢一預設的荷電狀態與開路電壓關系表，以產生該開路電壓。
27.如權利要求15所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該累加器利用該荷電狀態的反Z變換?的方式，累加之前的至少一該荷電變化量，以產生當前的該荷...
【技術特征摘要】
1.一種估計電池的荷電狀態的方法，包含：
2.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，該步驟（b），還包括：以該增益控制引擎還根據調整前的該增益（k）與該電壓差（δv），適應性調整該增益。
3.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，該步驟（a）、該步驟（b）、該步驟（c）與該步驟（d），依序執行，并于該步驟（d）之后，以該下一時刻荷電狀態作為該當前荷電狀態，回到該步驟（a）。
4.如權利要求3所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，于該步驟（b）中，該增益控制引擎以增減一固定增益差來調整該增益。
5.如權利要求4所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，于該步驟（b）中，該增益控制引擎還根據一上一時刻電池電流（ibat_t-1）與該電池電流（ibat）間的一電流差，調整該增益。
6.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，于該步驟（b）中，于該電壓差未超過一預設電壓差或該電池電流未超過一預設電流時，定義為一輕載狀況，該增益控制引擎調整并維持該增益為固定的一輕載增益。
7.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，該步驟（b）包括：以該增益控制引擎比較一上一時刻荷電變化量（δsoc_t-1）與一變化量目標值（δsoci），而適應性調整該增益，其中該變化量目標值相關于該電池電流與該完全充電容量（fcc）。
8.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，該完全充電容量（fcc）相關于一負載狀況、一電池溫度（tbat）及/或一電池老化程度（ags）。
9.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，該步驟（c），包括：
10.如權利要求9所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，還包含：
11.如權利要求9所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，還包含：
12.如權利要求11所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，還包含：
13.如權利要求11所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，還包含：
14.如權利要求1所述的估計電池的荷電狀態的方法，其中，還包含：
15.一種估計電池的荷電狀態的系統，包含：
16.如權利要求15所述的估計電池的荷電狀態的系統，其中，該增...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳介恩，何昌祐，
申請(專利權)人：立锜科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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