专利名称：电池电量检测电路、方法以及电子系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种电量检测技术，特别是一种对含有多个电池单元的电池组进行电 量检测的电路、系统以及方法。
背景技术：
诸如笔记本电脑、个人数字助理、移动电话等各种电子设备都可以用电池组供电。 一个电池组中可以包含多个串联的可充电电池单元。当一个合适的直流电源(如一个交流 /直流适配器)与电子设备相连时，都可以给电池组充电。这些电子设备可以包含电池电量 检测电路，用以计算电池组的剩余电量，从而使用者能够知道何时需要对电池组进行充电。
图1所示为一种传统的电池电量检测电路100的方框示意图。在图1所示的实施 例中，电池组包括两个串联的电池单元102-1和102-2。电池电量检测电路100包括模数转 换器(ADC) 108，其通过分压电路106与电池单元102-1和102-2相连，用以检测电池组的 开路电压(Open Circuit Voltage，OCV)。电池组的开路电压是指当电池组从电路中断开 (既不充电也不放电)时其两端的电压。电池组的开路电压可以在电池组从电路中断开并 经过足够长的一段时间后测量得到，此时电池组两端的电压相对稳定。
测量到的电池组的开路电压Vbat被存放在寄存器110中。处理器112从寄存器 110中读取Vbat，并根据一个预设的OCV表114判定电池组的荷电状态(RelativeState Of Charge, RS0C)。具体来说，处理器112将Vbat除以电池组中电池单元的数目，以获得电池 单元平均开路电压，并查找OCV表114来判定电池组的荷电状态。
OCV表114是一个查找表，能够指示电池单元的平均开路电压和对应的荷电状态 之间的关系。如下表1中给出了一个OCV表的示例，其中包含了一组荷电状态和一组与其 一一对应的电池单元平均开路电压。
表 1
RSOC (% )100959085807570656055OCV(mV)4160410040624036400539653922388338483814RSOC (% )5045403530252015105OCV(mV)3773373436953660362335883557352034853374
比如，如果测得Vbat为7.4V，处理器112计算得到电池单元平均开路电压为 3. 7V。在OCV表114中，3695mV的开路电压对应荷电状态为40%。因此，处理器112判定 电池组的荷电状态大约为40%。如果电池组的标称总容量为IOOOmAh,则判定电池组的剩 余电量大约是400mAh。
如上所述，传统的电池电量检测电路100利用电池单元平均开路电压来判定电池 组的荷电状态。然而，对电池组多次的充电和放电操作会造成各电池单元电压的不均衡。如 果一组串联的电池单元中，有一个或多个电池单元与其他的电池单元充电速度不同，则可 能导致各电池单元电压的不均衡。因此，电池组中各个电池单元的电压可能各不相同。比 如，如果Vbat为7. 4V，电池单元102-1的电压可能为3. 623V，而电池单元102-2的电压为 3. 777V。当电池组放电时，电池单元102-1的电压和电池单元102-2的电压都同时降低。当 任一电池单元的电压下降到一个预设的保护门限值时(比如3V)，电池组会被终止放电。因 为电池单元102-1的电压比电池单元102-2的电压低，如果电池单元102-1的电压降到3V， 电池组会被终止放电。而此时电池单元102-2的电压还高于3V。换言之，电池单元102-2 的部分电量没有利用上，从而导致电池组的实际总容量和标称总容量并不相同。因此，传统 的电池电量检测电路100判定的剩余电量会有较大误差。发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电池电量检测电路、电子系统以及方法，其能够 比较精确地判定包含多个电池单元的电池组的剩余容量。
本发明的电池电量检测电路包括与电池组相连的电压检测电路，用于分别测量 电池组中多个电池单元的开路电压；以及与所述电压检测电路相连的处理器，用于从多个 电池单元的开路电压中判定最小开路电压，并根据所述最小开路电压和具有所述最小开路 电压的电池单元所对应的荷电状态之间的关系判定所述电池组的第一荷电状态。
本发明的电子系统包括与电池组相连的电压检测电路，用于分别测量所述电池 组中多个电池单元的开路电压；与所述电压检测电路相连的处理器，用于从所述多个电池 单元的开路电压中判定最小开路电压，并根据所述最小开路电压和预设的查找表判定所述 电池组的第一荷电状态；与所述处理器相连的存储单元，用于存储所述查找表，其中所述查 找表中储存有所述电池组的不同荷电状态和分别对应的最小开路电压。
本发明的电池电量检测方法，包括下列步骤分别测量所述多个电池单元的开路 电压；从所述多个电池单元的开路电压中判定最小开路电压；根据所述最小开路电压和预 设的查找表判定所述电池组的第一荷电状态，其中所述查找表指示所述最小开路电压和具 有所述最小开路电压的电池单元所对应的荷电状态之间的关系。
综上所述，通过采用本发明所述的电池电量检测电路、电子系统以及方法，在各电 池单元的电压不均衡的情况下，可以相对更准确的判定剩余电量。此外，利用本发明所述的 电池电量检测电路、电子系统以及方法判定的电池组总容量估计值能够更准确地反映电池 组的实际总容量。
以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目 的、具体结构特征和优点。
图1所示为一种传统的电池电量检测电路的方框示意图2所示为包含根据本发明一个实施例的电池电量检测电路的电池组的方框示 意图3所示为包含根据本发明一个实施例的电池电量检测电路的电子系统的方框 示意图4所示为根据本发明一个实施例的电池电量检测的方法流程图。
具体实施方式
以下将对本发明的实施例给出详细的参考。尽管本发明通过这些实施方式进行阐 述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本发明涵盖后附 权利要求所定义的发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。
另外，为了更好地说明本发明，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，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对 于大家熟知的方法、手续、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
本发明公开了一种电池电量检测电路。该电池电量检测电路测量电池组中每个电 池单元的开路电压，并根据其中最小开路电压计算电池组的剩余电量。相比传统的电池电 量检测电路100，计算得到的剩余电量更加精确。此外，本发明公开的电池电量检测电路根 据各电池单元的平均开路电压和剩余电量计算得到的电池组总容量相对而言也更加精确。
图2所示为包含根据本发明一个实施例的电池电量检测电路218的电池组200的 方框示意图。在图2的例子中，电池组200包含串联的电池单元202-1、202-2···202-Ν。
在一个实施例中，电池电量检测电路218包含电压检测电路206、模数转换器208、 寄存器210和处理器212。电压检测电路206与电池单元202_1、202_2··· 202-Ν分别相连， 在控制单元216的控制下分别测量电池单元202-1、202-2···202-Ν的开路电压。电池单元 的开路电压是指当电池组从电路中断开(既不充电也不放电，没有电流通过)时，电池单元 两端的电压。在一个实施例中，当电池组从电路中断开足够长的一段时间后(比如3-4小 时)，此时电池单元202-1、202-2··· 202-Ν的开路电压已经变得相对稳定，电池单元202-1、 202-2··· 202-Ν的开路电压由电压检测电路206测得。
模数转换器208与电压检测电路206相连，将测量到的电池单元202_1、202_2… 202-Ν的开路电压数字化。寄存器210与模数转换器208相连，用于储存数字化后的电池单 元202-1、202-2...202-Ν的开路电压。处理器212根据电池单元202-l、202-2...202_N的开 路电压和预设的查找表214判定电池组200的剩余电量。在一个实施例中，查找表214被 储存在与处理器212相连的存储单元204中。查找表214中存储的数据指示各电池单元不 同的开路电压和分别与其对应的荷电状态之间的关系。电池组200中每个电池单元202-1、 202-2... 202-N共享一个查找表214。
在一个实施例中，处理器212从寄存器210中分别读取电池单元202_1、202_2… 202-N的开路电压，判定其中最小开路电压VeEMN。比如，如果N = 2，各电池单元的开路电 压分别是3. 81V和3. 96V，处理器212判定最小开路电压VCELL_MIN是3. 81V。处理器212根 据最小开路电压Vcemi^P查找表214判定电池组200的荷电状态。如下表2给出了查找表 214的一个示例。在表2中，开路电压V1对应的荷电状态为5%，开路电压V2对应的荷电状 态为10%，等等。
表权利要求
1.一种电池电量检测电路，其特征在于，所述电池电量检测电路至少包括与电池组相连的电压检测电路，用于分别测量所述电池组中多个电池单元的开路电压；与所述电压检测电路相连的处理器，用于从所述多个电池单元的开路电压中判定最小 开路电压，并根据所述最小开路电压和具有所述最小开路电压的电池单元所对应的荷电状 态之间的关系判定所述电池组的第一荷电状态。
2.根据权利要求1所述的电池电量检测电路，其特征在于，所述电池电量检测电路还 包括与所述处理器相连的存储单元，用于存储指示所述最小开路电压和具有所述最小开路 电压的电池单元所对应的荷电状态之间的关系的查找表。
3.根据权利要求1所述的电池电量检测电路，其特征在于，所述处理器根据所述第一 荷电状态和所述电池组的标称总容量判定所述电池组的剩余电量。
4.根据权利要求3所述的电池电量检测电路，其特征在于，所述处理器判定所述多个 电池单元的平均开路电压，根据所述平均开路电压判定所述电池组的第二荷电状态，并根 据所述剩余电量和所述第二荷电状态判定所述电池组的总容量估计值。
5.根据权利要求4所述的电池电量检测电路，其特征在于，所述电压检测电路将所述 剩余电量除以所述第二荷电状态，以判定所述总容量估计值。
6.根据权利要求4所述的电池电量检测电路，其特征在于，所述处理器将所述剩余电 量加上所述电池组充电过程中增加的电量得到当前电量，并将所述当前电量除以所述总容 量估计值得到所述电池组的第三荷电状态。
7.根据权利要求4所述的电池电量检测电路，其特征在于，所述处理器将所述剩余电 量减去所述电池组放电过程中消耗的电量得到当前电量，并将所述当前电量除以所述总容 量估计值得到所述电池组的第三荷电状态。
8.一种电子系统，其特征在于，所述电子系统至少包括与电池组相连的电压检测电路，用于分别测量所述电池组中多个电池单元的开路电压；与所述电压检测电路相连的处理器，用于从所述多个电池单元的开路电压中判定最小 开路电压，并根据所述最小开路电压和预设的查找表判定所述电池组的第一荷电状态；与所述处理器相连的存储单元，用于存储所述查找表，其中所述查找表中储存有所述 电池组的不同荷电状态和分别对应的最小开路电压。
9.根据权利要求8所述的电子系统，其特征在于，所述处理器根据所述第一荷电状态 和所述电池组的标称总容量判定所述电池组的剩余电量。
10.根据权利要求9所述的电子系统，其特征在于，所述处理器判定所述多个电池单元 的平均开路电压，根据所述查找表和所述平均开路电压判定所述电池组的第二荷电状态， 并根据所述剩余电量和所述第二荷电状态判定所述电池组的总容量估计值。
11.根据权利要求10所述的电子系统，其特征在于，所述电压检测电路将所述剩余电 量除以所述第二荷电状态，以判定所述总容量估计值。
12.根据权利要求10所述的电子系统，其特征在于，所述处理器将所述剩余电量加上 所述电池组充电过程中增加的电量得到当前电量，并将所述当前电量除以所述总容量估计值得到所述电池组的第三荷电状态。
13.根据权利要求10所述的电子系统，其特征在于，所述处理器将所述剩余电量减去 所述电池组放电过程中消耗的电量得到当前电量，并将所述当前电量除以所述总容量估计 值得到所述电池组的第三荷电状态。
14.一种电池电量检测方法，用于检测包含多个电池单元的电池组的电量，其特征在 于，所述电池电量检测包括下列步骤分别测量所述多个电池单元的开路电压；从所述多个电池单元的开路电压中判定最小开路电压；根据所述最小开路电压和预设的查找表判定所述电池组的第一荷电状态，其中所述查 找表指示所述最小开路电压和具有所述最小开路电压的电池单元所对应的荷电状态之间 的关系。
15.根据权利要求14所述电池电量检测方法，其特征在于，所述电池电量检测方法还 包括根据所述第一荷电状态和所述电池组的标称总容量判定所述电池组的剩余电量。
16.根据权利要求15所述电池电量检测方法，其特征在于，所述电池电量检测方法还 包括判定所述多个电池单元的平均开路电压；根据所述查找表和所述平均开路电压判定所述电池组的第二荷电状态；根据所述剩余电量和所述第二荷电状态判定所述电池组的总容量估计值。
17.根据权利要求16所述电池电量检测方法，其特征在于，所述电池电量检测方法还 包括将所述剩余电量除以所述第二荷电状态，以判定所述总容量估计值。
18.根据权利要求16所述电池电量检测方法，其特征在于，所述电池电量检测方法还 包括将所述剩余电量加上所述电池组充电过程中增加的电量得到当前电量；将所述当前电量除以所述总容量估计值得到所述电池组的第三荷电状态。
19.根据权利要求16所述电池电量检测方法，其特征在于，所述电池电量检测方法还 包括将所述剩余电量减去所述电池组放电过程中消耗的电量得到当前电量；将所述当前电量除以所述总容量估计值得到所述电池组的第三荷电状态。
全文摘要
本发明提供了一种电池电量检测电路、电子系统以及方法，其通过与电池组相连的电压检测电路分别测量电池组中多个电池单元的开路电压，并借由与所述电压检测电路相连的处理器从多个电池单元的开路电压中判定最小开路电压，并根据所述最小开路电压和具有所述最小开路电压的电池单元所对应的荷电状态之间的关系判定所述电池组的第一荷电状态；采用本发明的电池电量检测电路、电子系统以及方法能够相对较准确地判定电池组的剩余电量。
文档编号H02J7/00GK102033204SQ20091017894
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者张卫 申请人:凹凸电子(武汉)有限公司