CN102066964A

CN102066964A - 用于确定蓄电池充电状态的系统和方法

Info

Publication number: CN102066964A
Application number: CN2009801199823A
Authority: CN
Inventors: C·姚
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2029-07-23
Also published as: EP2457107A4; WO2011009227A1; US11054482B2; US20170123012A1; EP2457107A1; US10527680B2; US20200088806A1; US20120105009A1; US9494656B2; JP5804523B2; JP2012533759A; CN102066964B

Abstract

提供了一种用于确定蓄电池(52，102，150，202)充电状态的系统(50，200)和方法。该系统(50，200)包括被配置为向蓄电池(52，102，150，202)提供充电电流的电源(56，206)。还包括控制器(54，104，204)，其被配置为基于蓄电池(52，102，150，202)在充电时间周期期间的阻抗和充电状态的关系，根据蓄电池(52，102，150，202)在放电时间周期期间的阻抗来确定蓄电池(52，102，150，202)的充电状态。

Description

用于确定蓄电池充电状态的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于蓄电池充电的系统和方法，更具体地说，涉及用于确定蓄电池充电状态的系统和方法。

背景技术

蓄电池是串联连接的两个或更多个电化学电池，所述电化学电池存储化学能并使之用作电能。常见的用法已经发展到在定义中包括单个电气电池。有多种类型的电化学电池，包括原电池、电解电池、燃料电池、液流电池以及伏打电池。蓄电池的特性可以由于许多因素而改变，所述因素包括内部化学剂、耗用电流、老化和温度。

蓄电池可以被用于多种电子电路。某些蓄电池可以被再充电。在蓄电池容量(例如其将功率输送到负载的能力)与其内部电阻或阻抗之间存在已知的关系。因此蓄电池阻抗监视器可被用来确定剩余的蓄电池容量。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种用于确定蓄电池充电状态的系统。该系统包括被配置为向蓄电池提供充电电流的电源。该系统还包括控制器，其被配置为基于蓄电池在充电时间周期期间的阻抗和充电状态的关系来确定基于蓄电池在放电时间周期期间的阻抗的充电状态。

本发明的另一方面涉及一种确定蓄电池充电状态的系统。该系统包括被配置为向蓄电池提供充电电流的电源。该系统还包括被配置为确定蓄电池的多个阻抗的控制器，其中多个阻抗中的每一个阻抗与蓄电池的给定的充电状态相对应。

本发明的又一方面涉及一种用于对蓄电池充放电的方法。向蓄电池提供充电电流。确定蓄电池的初始的充电状态(SOC)。对蓄电池充电持续预定的时间间隔。确定蓄电池随后的SOC。确定对应于蓄电池随后的SOC的开路电压(OCV)。计算对应于蓄电池随后的SOC的蓄电池的阻抗。

附图说明

图1图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池充电状态的系统。

图2图示说明了根据本发明一方面的用于系统的电路的示例。

图3图示说明了用于蓄电池的等效电路的示例。

图4图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池充电状态的另一系统。

图5图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池充电状态的方法的流程图。

具体实施方式

本发明涉及用于监视蓄电池充电状态的方法。该系统可以测量蓄电池的初始开路电压，并且确定对应的蓄电池充电状态。该系统也可以基于充电电流以及蓄电池已被充电的时间量来确定蓄电池随后的充电状态。随后的充电状态可被用于确定对应的随后的开路电压，该电压继而可以被用于确定对应的蓄电池阻抗。蓄电池阻抗与蓄电池充电状态之间的对应关系可以被存储并用于在放电时间周期(例如放电循环)期间确定蓄电池充电状态。

图1图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池52充电状态的系统50。系统50可以实现在例如笔记本电脑、移动电话、个人数字助理(PDA)中。蓄电池52可以被实现为可再充电蓄电池，例如锂离子蓄电池(Li-ion)、锂离子聚合物(Li-ion polymer)、镍金属氢化物蓄电池(NiMH)、镍镉蓄电池(Ni-Cad)等。系统50可以包括控制电源56的控制器54。控制器54和电源56可以被实现为硬件、软件或其组合。而且，虽然图1图示说明了控制器54和电源56是分开的实体，但本领域技术人员应理解，在某些实施中，控制器54和电源56可以被集成。电源56可以向控制器54提供电源信号。电源56可以耦合到蓄电池52。控制器54可以提供控制被提供给蓄电池52的电流的控制信号。电源56可以从外部电源(例如电源插座58)接收电源信号(例如110伏(V)或220V交流电(AC)源)。

电源56可以典型地经由电源插座58和蓄电池52中的一个向控制器54提供直流(DC)电源信号，从而为系统50提供电源56。众所周知，典型地，电源56和控制器54可以被配置为使得当系统50与电源插座58相连时电源信号由电源插座58提供，并且当系统50与电源插座58断开时电源信号由蓄电池52提供。

跨过蓄电池52的电压降可以被测量并提供给电源56和/或控制器54。例如，在某些实施中，电源56可以例如检测跨过蓄电池52的模拟电压降，并将此模拟电压降转换为表征模拟电压幅值和极性的数字信号。在这样的实施中，对应的数字信号可以被提供给控制器54。替换地，控制器54可以被配置为直接接收上述模拟电压信号，并且控制器54可以将模拟电压信号转换为数字信号以便处理。本领域技术人员应理解可以测量跨过蓄电池52的电压降的其他方式。

充电状态(SOC)数据60可以被控制器54访问。蓄电池的SOC可以指示例如蓄电池52存储的潜在的电能。如果蓄电池52在给定的时刻的SOC被确定，则控制器54可以确定在蓄电池52停止提供足够的电流以对系统50供电之前的时间剩余(下文中的“剩余电池运行时间”)。剩余电池运行时间可以取决于例如蓄电池52的SOC、蓄电池52的输出电流、蓄电池52的温度、蓄电池52的老化等。SOC数据60可以包括例如可以被控制器54用来对于蓄电池52的给定SOC确定剩余电池运行时间的信息(例如算法、查找表等)。SOC可以被表示为例如蓄电池52的完全充电状态的百分比(例如0％-100％)。

当蓄电池52处于松弛状态时(例如少量或没有电流从蓄电池52中流出)，可以由控制器54测量跨过蓄电池52的电压降。松弛状态电压可以被称为第一开路电压(OCV1)。作为示例，OCV1可以大约为3伏特(V)。控制器54可以访问SOC-OCV查找表62来确定与OCV1对应的第一充电状态(SOC1)。SOC-OCV查找表62可以被实现为例如存储用于离散的SOC的OCV的数据结构，反之亦然。这就是说，对于每个SOC，存在对应的OCV。OCV与SOC之间的关系可以取决于例如为蓄电池52选择的特定材料、蓄电池52的老化等。

电源56可以将源自外部电源插座58的AC信号转化为可以被提供给蓄电池52和/或控制器54的稳压DC信号。控制器54可以向电源56发出信号使其为蓄电池52提供电流。作为示例，控制器54可以使电源56在电压(例如大约2V至4V)下向蓄电池52提供大约0.5安培(A)的相对恒定的电流。在预定时间间隔之后(例如5-20分钟)，可以借助公式1计算随后的充电状态(SOC2)：

SOC2＝SOC1+ΔSOC 公式1

这里，ΔSOC为蓄电池充电状态在预定时间间隔内的改变。可以借助公式2计算ΔSOC：

ΔSOC = \frac{{&Integral;}_{t 1}^{t 2} Idt}{FCC}

公式2

这里，t1为预定间隔开始的时间，t2为预定间隔终止的时间，I为被电源56施加于蓄电池52的充电电流并且FCC为蓄电池52的充满电的容量。

计算出SOC2之后，控制器54可以查询SOC-OCV查找表62以确定与SOC2对应的随后的OCV，即OCV2。此外，可以以此处所述的方法测量蓄电池52上的实际电压，即输出Vo。从而，可以借助公式3获得蓄电池52对应于SOC2的阻抗：

Z_{SOC 2} = \frac{V_{o} - OCV 2}{I}

公式3

这里，Z_SOC2为蓄电池52对应于SOC2的放电阻抗。控制器54可以将Z_SOC2存储在阻抗数据结构64中，例如查找表或数据库。此外，控制器54可以将SOC2与Z_SOC2关联起来，以便可以在稍后时间通过测量或预测蓄电池52的阻抗来确定蓄电池52的SOC。而且，在某些实施中，用一组缺省的阻抗及关联的SOC初始化阻抗数据结构64。在这种情况下，控制器54可以用经公式3计算出的Z_SOC2替代缺省的Z_SOC2。

应理解和领会的是，控制器54可以通过大致重复上述步骤计算n个充电状态(SOCn)以及与n个充电状态中的每一个关联的阻抗(Z_SOCn)，其中n为大于或等于1的整数。因此，控制器可以将多个阻抗与多个SOC关联起来。

此外，计算出一个或多个阻抗之后，可以借助公式4计算比例因子F_scale：

F_{scale} = \frac{Z_{SOCx}^{'}}{Z_{SOCx}}

公式4

这里，Z′_SOCx为与蓄电池52的给定SOC(即SOCx)相关的计算出的阻抗，Z_SOCx为与给定的充电状态SOCx相关的缺省阻抗。此外，应明白，可以计算多个比例因子(F_scale)(例如3个或更多个)并且将其平均以提高F_scale的精确度。控制器54可以使用F_scale和缺省给定的阻抗Z_SOCx借助公式5来预测与给定阻抗Z_SOCx相关的阻抗(Z_PREDICTEDx)：

Z_PREDICTEDx＝F_scale*Z_SOCx 公式5

对于相关的给定缺省阻抗(Z_SOCx)，该被预测的阻抗(Z_PREDICTEDx)可以被控制器54用来取代测量出的阻抗(Z′_SOCx)，使得系统50不需要为存储在缺省阻抗数据结构64中的每个阻抗测量实际的阻抗。

控制器54可以被配置为在至少两种情况下向电源56发出信号以使其终止提供充电电流。第一种情况是检测到蓄电池52已经达到或接近100％的SOC(充电状态)，而外部电源插座58仍然与系统50相连接。第二种情况是检测到与外部电源插座58断开。

如果系统50与外部电源插座58断开(例如拔出)，则该断开可以被例如电源56和/或控制器54检测到。在检测到断开之后，控制器54可以向电源56发出信号以终止向蓄电池52提供电流。作为响应，蓄电池52可以将电流提供给电源56(例如上述电源信号)或经由电源56提供给控制器54，从而允许系统50在与外部电源插座58断开的同时工作。

如这里所讨论的，蓄电池52在给定时刻的输出电压可以由例如控制器54和/或电源56测量。输出电压(V_oDISCHARGE)可以在例如断开时间的附近(例如大约10秒之内)被测量，其可以大约等于蓄电池52在同一时间的OCV(OCV_DISCHARGE)。控制器54可以利用OCV_DISCHARGE来确定用于给定时刻的相关SOC。如上文所讨论的，控制器54可以通过利用给定时刻的SOC和SOC数据60确定蓄电池52的剩余电池运行时间。剩余电池运行时间可以被报告给系统50的终端用户，例如经由视觉标记(例如图形用户界面(GUI)、一个或多个发光二极管(LED)等)、听觉感知系统(例如扬声器)或触觉感知系统(例如震动功能)等。

当蓄电池52耗尽时，蓄电池52的阻抗增加同时蓄电池52的SOC降低。预定时间之后(例如大约1-5分钟)控制器54可以向电源56发信号使其测量蓄电池52的放电阻抗(Z_DISCHARGE)。可以借助例如对脉冲电流响应的频谱分析来测量蓄电池52阻抗，。频谱分析可以包括例如傅里叶变换、拉普拉斯变换等。在这样的实施中，电源56可以向控制器54提供表征Z_DISCHARGE的数字信号。可以典型地在预定间隔重复确定Z_DISCHARGE。本领域技术人员应理解，蓄电池52的阻抗也可以通过其他途径来测量。

控制器54可以访问阻抗数据结构64来为Z_DISCHARGE确定相关的SOC。从而，控制器54可以更新剩余电池运行时间的指示。剩余电池运行时间的指示可以周期性地更新，典型的是每当Z_DISCHARGE被确定时。系统50可以提供剩余电池运行时间相对准确的指示而不需要测量蓄电池52的输出电流。蓄电池52的输出电流随系统50的电源需求改变而变化很大，例如，当系统50由一个运行模式向另一个转变时(例如从睡眠运行模式到有源运行模式)。

图2图示说明了根据本发明一方面的用于系统(例如图1中所示的系统50)的电路100的示例。电路100可以包括例如耦合到电源104的蓄电池102。电源104可以在端子B+和B-处耦合到蓄电池102。在本示例中，可以使用蓄电池102的戴维南等效电路。蓄电池102的戴维南等效电路可以包括例如与等效阻抗ZB串联的电压源VB。电源104可以包括例如电流源106和电压计108，所述电流源提供在箭头所指方向上的电流I(例如0.5A)。

电流源106可以提供例如到蓄电池102的充电电流。电压计108可以测量例如端子B+和B-之间的输出电压(Vo)。当蓄电池102处于完全松弛状态(例如少量或没有电流从蓄电池102流出)时，Vo可以大约等于蓄电池102的OCV。如这里所讨论的，OCV电压以及所测得的电压可以被用来在预定时间间隔确定蓄电池102的阻抗。而且，如这里所讨论的，蓄电池102的阻抗可以被用来在蓄电池102放电时间周期期间确定剩余电池运行时间。

图3图示说明了蓄电池150(例如图2中所示的蓄电池102)的等效电路的示例。蓄电池150可以具有，例如，正负节点(例如端子)B+和B-。蓄电池150还可以具有电压源VB。电压源的负极端子可以耦合到节点B-。蓄电池150的正极端子可以(经由152处所示的节点)耦合到第一电阻R1。R1还可以耦合到154处所示的节点，该节点为电容器C1和第二电阻R2共用。C1还可以耦合到B-，而R2还可以耦合到B+。

当蓄电池150在充电时间周期内时，仅DC被施加到蓄电池150(例如由电源施加)。如果仅DC被施加到蓄电池150，则在初始瞬态之后(例如10秒钟)，蓄电池150的等效阻抗将大约等于R1+R2。因此，当蓄电池150完全松弛时，蓄电池150的OCV只取决于蓄电池150的SOC。

图4图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池202的SOC的另一系统200。系统200可以被实现为例如笔记本电脑、PDA、无线电话等。系统200包括耦合到可以对蓄电池202充放电的电源206的控制器204。控制器204可以包括例如可以执行计算机指令的中央处理单元(CPU)208。CPU 208可以访问存储器210，例如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)。CPU 208还可以读写数据于数据存储212。数据存储212可以被实现为例如RAM、硬盘驱动器、闪存等。控制器204可以经由输入/输出(I/O)接口213与外部装置(例如电源206)通信。I/O接口213可以包括例如模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)等。

系统200可以与外部电源插座214(例如电气插座)相连接。外部电源插座214可以提供例如到电源206的110V或220V AC信号。电源206可以包括例如电流发生器216，其可以响应于接收来自控制器204的控制信号而向蓄电池202提供电流。电源206还可以包括电压计218，其能够测量跨过蓄电池202的电压降。

在连接到外部电源插座214之后，来自蓄电池202的电流被减小到大约为零，使蓄电池202转变到松弛状态。电压计218可以测量松弛状态下跨过蓄电池202的电压，该电压可以被称为OCV1。作为示例，OCV1可以大约为3V。电源206可以向控制器204提供与OCV1对应的信号。该信号可以是例如在I/O接口213处接收到的模拟信号。在这样的实施中，I/O接口213可以将模拟信号转化为表征OCV1幅值和极性的数字信号。控制器204(例如经由CPU 208和I/O接口213)可以向电源206发信号使其向蓄电池202提供来自电流发生器216的充电电流。作为示例，充电电流可以被实现为具有在大约2V至4V的电压下大约0.5A电流的电源信号。

数据存储212可以包括例如存储蓄电池202的OCV与蓄电池202的SOC之间的关系的SOC-OCV查找表220。SOC-OCV查找表220可以例如使用缺省值填充。从而，CPU 208可以确定松弛状态下蓄电池202的SOC，其可以被称为SOC1。该SOC可以是例如0％到100％之间的百分比，其指示存储在蓄电池202中潜在的电能的量。CPU 208可以在充电期间报告蓄电池202的SOC，例如，经由蓄电池状态指示器222报告给系统200的终端用户。蓄电池状态指示器222可以是例如视觉指示器(例如GUI的图标、一个或多个LED等)、听觉指示器(例如扬声器)、触觉指示器(例如震动结构)等。

在预定的时间量之后，CPU 208可以借助使用公式1和2的算法计算出随后的SOC，即SOC2。在计算SOC2之后，CPU 208可以查询SOC-OCV220查找表以确定对应SOC2的随后的OCV，其可以被称为OCV2。在确定OCV2之后，跨过蓄电池202的实际电压Vo可以通过电压计218被重新测量并且经由I/O接口213被报告给CPU208。在确定Vo和OCV2之后，可以由CPU 208使用公式3计算针对SOC2的蓄电池202的阻抗，称为Z_SOC2。

CPU 208可以将蓄电池202阻抗与SOC之间的关系作为阻抗数据224存储在数据存储212中。阻抗数据224可以被配置为包括建立蓄电池202阻抗与蓄电池202的SOC之间预定义关系的缺省值。在确定Z_SOC2之后，CPU 208可以用已确定的阻抗和蓄电池202的SOC替代现有关系。在计算蓄电池202阻抗之后，CPU 208可以使用应用公式4的算法来确定蓄电池202的比例因子(F_scale)。F_scale可以被CPU 208用来针对给定的缺省阻抗Z_SOCx，借助公式5预测阻抗(Z_PREDICTED)。

系统200可以被配置为周期性地(例如每5-20分钟)重复确定针对其他SOC的蓄电池202阻抗的过程，并将已确定的阻抗与相关SOC之间的关系存储在阻抗数据224中。此外，当SOC被CPU 208确定时，蓄电池状态指示器222可以相应地被CPU 208更新。而且，CPU208可以利用已确定的蓄电池阻抗来确定多个比例因子(F_scale)，所述多个比例因子可以被平均以提高被预测阻抗的精确度。

当蓄电池202被充电到期望的SOC时，系统200可以与外部电源插座214断开(例如拔出)。可以通过例如电源206和/或CPU 208检测到该断开。在检测到断开之后，CPU 208可以(经由I/O接口213)向电源206发信号使其不再继续向蓄电池202提供充电电流。作为响应，蓄电池202可以向电源206提供电流(例如电源信号)，该电流可以被转发到控制器204。从而，系统200可以在与外部电源插座214断开的同时工作。

给定时刻的蓄电池202的输出电压可以由例如电压计218测量，并且被提供给CPU 208。CPU 208可以向电源206发信号以测量蓄电池202在大约断开时间(例如10秒钟以内)时的输出电压，其可以被称为Vo_DISCHARGE。Vo_DISCHARGE可以大约等于蓄电池202在同一时间的OCV，其可以被称为OCV_DISCHARGE。CPU 208可以利用OCV_DISCHARGE来确定蓄电池202在大约断开时间的相关SOC。

CPU 208可以通过利用给定时刻的给定SOC、通过利用可以被存储在数据存储212中的SOC数据226来确定蓄电池202的剩余运行时间。蓄电池202的剩余运行时间可以基于例如SOC、系统200的运行模式、蓄电池202的老化等。剩余电池运行时间可以经由蓄电池状态指示器222报告给系统200的终端用户。

当蓄电池202耗尽时，蓄电池202的阻抗增加，并且蓄电池202的SOC降低。在周期性时间间隔上(例如大约1-5分钟)，CPU 208可以计算出放电阻抗，Z_DISCHARGE。可以借助例如对脉冲电流(例如由电流发生器216提供)的响应的频谱分析计算Z_DISCHARGE。在这样的实施中，电压计218可以向CPU 208提供代表对脉冲电流响应的数字信号。CPU 208可以利用已知的算法确定Z_DISCHARGE。本领域技术人员应理解测量和/或计算Z_DISCHARGE的多种其他可能的方法。

CPU 208可以访问数据存储212来确定计算出的Z_DISCHARGE的SOC。在确定SOC之后，可以更新蓄电池状态指示器222以反映当前的剩余电池运行时间。系统200可以提供剩余电池运行时间的相对准确的指示而不需要测量蓄电池202的输出电流，众所周知该输出电流在整个放电时间周期变化很大。

根据上文所述的结构特征和功能特征，参照图4将更好地理解方法。需要理解和领会的是，在其他实施例中，所示的行为可以以不同的顺序发生和/或与其他行为同时发生。而且，并非需要所有所示的特征来实现方法。

图5图示说明了根据本发明一方面的用于确定蓄电池充电状态的方法300的流程图。在310中，可以由例如电源测量蓄电池初始的OCV、OCV1，并且该电源可以向控制器提供表征所测的OCV1的信号。在320中，控制器可以访问SOC-OCV查找表来确定与OCV1对应的SOC。

在330中，控制器可以向电源发信号使其向蓄电池提供电流持续预定时间间隔，从而对蓄电池充电持续预定时间间隔。在340中，控制器可以使用算法来确定预定间隔之后蓄电池的SOC。在350中，控制器可以访问SOC-OCV表来确定已确定SOC对应的OCV。在360中，与已确定SOC对应的蓄电池阻抗由控制器计算并存储。蓄电池阻抗以及对应的SOC可以被存储为例如阻抗数据。该阻抗数据可以被预先载入例如缺省值。在370中，控制器利用一个或多个计算的阻抗来确定比例因子，该比例因子可以被用来缩放缺省阻抗以预测阻抗。

在380中，确定是否已经检测到与外部电源插座断开。可以由例如控制器和/或电源检测该断开。如果该确定为否定的(例如否)，则该方法返回330。如果该确定为肯定的(例如是)，则该方法继续到390。

在390中，蓄电池初始放电输出电压(Vo)可以被电压计测量，并且表征已测电压的信号可以被提供给控制器。初始放电Vo可以大约等于在断开被检测到的时间附近蓄电池的OCV。在400中，控制器可以确定与蓄电池OCV对应的蓄电池SOC。

在410中，对蓄电池放电持续预定时间间隔。在420中，可以由电源和控制器测量蓄电池的放电阻抗。可以通过例如电源向蓄电池提供电流脉冲并且电源检测对该电流脉冲的响应来测量和/或计算该阻抗。该电源可以向控制器提供表征对该电流脉冲的响应的信号作为响应数据。控制器可以利用该响应数据来计算蓄电池的阻抗。在430中，控制器可以访问阻抗数据来确定已确定阻抗对应的SOC。在440中，控制器可以利用SOC数据来确定剩余电池运行时间。在450中，控制器可以例如经由蓄电池状态指示器向系统的终端用户报告该剩余电池运行时间，并且方法300返回410步骤。

上文所述是本发明的示例。当然，为了描述本发明，不可能描述部件或方法的每一个能想到的组合，但是本领域技术人员将意识到，本发明的许多其他组合和置换是可能的。因此，本发明旨在包含落入随附权利要求范围内的所有这类改变、修改和变型。

Claims

1.一种用于确定蓄电池充电状态的系统，包括：

电源，其被配置为向蓄电池提供充电电流；以及

控制器，其被配置为基于蓄电池在充电时间周期期间的阻抗和充电状态的关系来确定基于蓄电池在放电时间周期期间的阻抗的充电状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其中对于给定的时刻，至少基于所述蓄电池在所述给定的时刻所测得的电压、所述蓄电池在所述给定的时刻的充电状态和由所述电源在所述给定的时刻提供的电流来确定所述蓄电池在所述充电时间周期期间的阻抗。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述控制器被配置为确定所述蓄电池在所述充电时间周期期间多个不同的时刻的阻抗，以确定所述蓄电池的平均比例因子，所述比例因子被所述控制器用来预测所述蓄电池的阻抗。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为存储所述蓄电池的阻抗和所述蓄电池的充电状态之间的关系。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述蓄电池的阻抗作为所述蓄电池的充电状态的函数而变化。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述控制器利用所述蓄电池的充电状态和所述蓄电池的充电状态的变化来确定对于给定的时刻的所述蓄电池随后的充电状态。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制器利用对于所述给定的时刻的所述随后的充电状态来确定所述随后的充电状态的开路电压。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器访问查找表以确定所述蓄电池的给定的充电状态和所述蓄电池随后的充电状态的开路电压之间的关系。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器借助下述公式计算所述蓄电池对于所述给定的时刻的阻抗：

Z = \frac{V_{o} - OVC}{I},

其中：

Z为所述蓄电池对于所述给定的时刻的阻抗；

Vo为在所述给定的时刻跨过所述蓄电池的电压降；

OCV为所述蓄电池在所述给定的时刻的开路电压；以及

I为在所述给定的时刻提供给所述蓄电池的电流。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为基于所述蓄电池的充电状态来确定所述蓄电池的剩余电池运行时间。

11.一种确定蓄电池的充电状态的系统，所述系统包括：

电源，其被配置为向所述蓄电池提供充电电流；以及

控制器，其被配置为确定所述蓄电池在充电周期期间的多个阻抗，其中所述蓄电池的多个阻抗中的每一个阻抗对应所述蓄电池的给定的充电状态。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器还被配置为存储所述蓄电池的多个阻抗和对应的充电状态。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器还被配置为基于所存储的所述蓄电池的多个阻抗和对应的充电状态来确定所述蓄电池在放电时间周期期间的充电状态。

14.根据权利要求11所述的系统，其中所述蓄电池的多个阻抗中的给定阻抗基于所述蓄电池对应于所述给定阻抗的充电状态、所测得的所述蓄电池的电压以及所述蓄电池的充电电流。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述控制器还被配置为基于所述蓄电池在所述给定的时刻的充电状态，经由蓄电池状态指示器报告给定的时刻的剩余电池运行时间。

16.一种用于确定蓄电池的充电状态的方法，所述方法包括：

向所述蓄电池提供充电电流；

确定所述蓄电池的初始的充电状态即SOC；

对所述蓄电池充电持续预定的时间间隔；

确定所述蓄电池随后的SOC；

确定对应于所述蓄电池随后的SOC的开路电压即OCV；以及

计算所述蓄电池对应于所述蓄电池随后的SOC的阻抗。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括基于一个或多个计算出的所述蓄电池的阻抗来确定用于所述蓄电池的比例因子。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括基于所述比例因子来预测与所述蓄电池的给定SOC相关的阻抗。

19.根据权利要求16所述的方法，还包括：

检测与电源插座的断开；以及

确定所述蓄电池在所述断开时间附近的SOC。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括：

对于给定的时刻，确定所述蓄电池在放电时间周期期间的阻抗；

基于所述蓄电池的阻抗和所述蓄电池的SOC之间的对应关系来确定所述蓄电池的充电状态。