[实用新型]电池电量检测系统

说明书

本实用新型涉及一种电池电量的检测系统，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系统。

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1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V_BAT和内部电流I_BAT，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V_Cb=V_BAT‑（R₁+R₂）×I_BAT，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。

本实用新型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，第一方面本实用新型提供了一种电池电量检测检测系统，所述系统包括：恒流放电电路、电压测量电路、处理器；

恒流放电电路，用于使电池按照恒定放电电流放电；

电压测量电路，用于检测所述电池两端的电压，所述电池恒流放电之前，检测到的电池两端电压为第三电压，所述电池恒流放电时，检测到的电池两端电压为第四电压；

处理器，包括内部电阻计算单元和电压计算输出单元；所述内部电阻计算单元，用于根据所述恒定放电电流和第三电压、第四电压计算所述电池的内部电阻；所述电压计算输出单元，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。

所以本实用新型实施例的电池电量检测系统，是通过放电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。

所以本实用新型实施例的电池电量检测系统，是通过放电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。

图1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为本实用新型实施例一提供的电池电量检测方法的流程图；

图4为本实用新型实施例二提供的电池电量检测方法的流程图；

图5为本实用新型实施例三提供的电池电量检测系统的框图；

图6为本实用新型实施例四提供的电池电量检测系统的框图；

图7为本实用新型实施例四提供的的一种恒流放电电路图。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型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。