具有并联单体的电池中的单体故障检测的制作方法

1.本公开涉及具有并联单体的电池中的单体故障检测。


背景技术：

2.电池组可以被以各种配置布置，这些配置包括串联的电池单体、并联的电池单体以及串联和并联的组合。并联的电池单体可以增加容量，例如更多的安培小时(a-hrs或ah)，然而串联的电池单体可以增加电池组电压。一些示例配置包括1s2p，其是一个串联的电池单体，即单个电池单体在电池组的正负端子之间，同时两个电池单体并联。1s2p电池组具有单个单体的电压，同时有两个电池单体的a-hr容量。2s2p电池组串联具有两组两个电池单体，其中两组中的每一组由并联布线的两个单体构成。2s2p电池组总共具有四个单体，其电压是单个单体的两倍，并且容量是单个单体的四倍。在一些示例中，电池组可以是可再充电的。


技术实现要素：

3.一般而言，本公开描述用于检测具有至少两个并联电池单体的电池组的单体中的故障的技术。在一些示例中，并联电池单体中的电池单体可能发生故障或者变得断开连接。本公开的电路可以通过在整个电池组的正负端子处测量电池参数来确定电池组是否具有故障。当电路检测到故障时，电路可以确保充电速率不超过电池组的任何单个单体的最大充电速率，例如，在单个故障使其他单体中的一个或多个变得以电力方式断开连接的情况下。在一些示例中，电路可以关闭到电池组的充电电流以确保充电速率不超过任何单个单体的最大充电速率。为了避免误报故障检测，本公开的电路可以在减小充电电流之前验证所检测到的故障和充电循环的参数。
4.在一个示例中，本公开描述一种方法，该方法包括：由处理电路接收充电控制回路是否连接到外部电源的指示；响应于确定充电控制回路连接到外部电源，由处理电路发起包括至少两个并联单体的电池的充电循环；确定电池的充电状态是否满足阈值充电状态；确定电池的全充电容量是否满足阈值充电容量；以及响应于确定全充电容量满足阈值充电容量并且电池的充电状态满足阈值充电状态两者：确定发生了电池单体错误；并且由处理电路调整电池的充电速率，使得充电速率不超过电池的任何单个单体的最大充电速率。
5.在另一示例中，本公开描述一种设备，该设备包括：可再充电的电池，该可再充电的电池包括至少两个并联单体；电池管理电路，该电池管理电路被配置成控制电池的电流流动；存储器；以及处理电路，该处理电路可操作地耦合到存储器并耦合到电池管理电路，该处理电路被配置成：从电池管理电路接收电池管理电路连接到外部电源的指示；响应于接收到电池管理电路连接到外部电源的指示，使电池管理电路发起电池的充电循环；确定电池的充电状态是否满足阈值充电状态；确定电池的全充电容量是否满足阈值充电容量；以及响应于确定全充电容量满足阈值充电容量并且电池的充电状态满足阈值充电状态两者：确定发生了电池单体错误；并且使电池管理电路调整电池的充电速率，使得充电速率不
超过电池的任何单个单体的最大充电速率。
6.在另一示例中，本公开描述一种非暂时性计算机可读存储介质，该非暂时性计算机可读存储介质包括指令，当被执行时，这些指令使计算设备的一个或多个处理器：接收充电控制回路是否连接到外部电源的指示；响应于确定充电控制回路连接到外部电源，发起电池的充电循环，其中该电池包括至少两个并联单体；确定电池的充电状态是否满足阈值充电状态；确定电池的全充电容量是否满足阈值充电容量；以及响应于确定全充电容量满足阈值充电容量并且电池的充电状态满足阈值充电状态两者：确定发生了电池单体错误；并且确保电池的充电速率不超过电池的任何单个单体的最大充电速率。
7.在附图和以下描述中阐述本公开的一个或多个示例的细节。根据说明书和附图，并且根据权利要求，本公开的其他特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
8.图1是图示根据本公开的一种或多种技术的示例系统的框图，该示例系统包括可再充电电池组和被配置成检测电池故障的电池管理电路。
9.图2是图示单个单体串联且两个单体并联的示例电池组的框图。
10.图3是图示单个单体串联且多个单体并联的示例电池组的框图。
11.图4是图示本公开的电池故障检测技术的示例操作的流程图。
12.图5是图示根据本公开的一种或多种技术的示例循环可用性检查的流程图。
13.图6是图示根据本公开的一种或多种技术的示例循环错误检查的流程图。
具体实施方式
14.图1是图示根据本公开的一种或多种技术的示例系统的框图，该示例系统包括可再充电电池组和被配置成检测电池故障的电池管理电路。移动计算设备120的示例可以包括移动电话、平板、诸如健身追踪器或类似医疗设备的可穿戴设备、诸如固定安装路边监测设备的太阳能供电设备、可以仅在白天期间接收电力的天气监测设备和类似设备。在本公开中，“电池组”指示具有至少两个单体的电池，但是可以互换地使用电池组和电池。
15.系统100的示例包括向移动计算设备120提供电力的外部电力供应121。移动计算设备120可以包括电池管理电路110、电池104或向负载106和处理电路102提供电能的其他类似的电能存储设备。在一些示例中，移动计算设备120还可以包括图1中未示出的其他组件。例如，计算设备120可以包括：用户接口，包括诸如触摸屏、按钮、开关等的输入设备、显示屏以及诸如led的其他指示器；音频输出设备；用于有线和无线通信的通信电路；测量回路，包括传感器、放大器、滤波器以及与移动计算设备120的功能相关的其他电路或组件。
16.处理电路102可以接收信号并且控制移动计算设备120的组件的操作。在一些示例中，处理电路102可以是与中央处理单元(cpu)或通用处理器分立的电路。在其他示例中，处理电路102可以是cpu/通用处理器的一部分。处理电路102的示例可以包括以下各项中的任何一个或多个：微控制器(mcu)，例如包含处理器核心、存储器和可编程输入/输出外围设备的单个集成回路上的计算机；微处理器(μp)，例如单个集成回路(ic)上的cpu；控制器；数字信号处理器(dsp)；专用集成回路(asic)；现场可编程门阵列(fpga)；片上系统(soc)或等同分立或集成逻辑电路。处理器可以是集成电路，即集成处理电路，并且该集成电路可以作为
固定硬件处理电路、可编程处理电路和/或固定处理电路和可编程处理电路两者的组合被实现。因此，如本文所使用的术语“处理电路”、“处理器”或“控制器”可以是指前面的结构中的任何一种或多种或可操作来执行本文描述的技术的任何其他结构。
17.在图1的示例中，存储器103与处理电路102集成在一起。在其他示例中，存储器103可以包括与处理电路102分离并且通信地耦合到处理电路102的一个或多个组件。存储器103的示例可以包括任何类型的计算机可读存储介质，包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、一次可编程(otp)存储器、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪速存储器或其他类型的易失性或非易失性存储器设备。在一些示例中，计算机可读存储介质可以存储使处理电路102执行本文描述的功能的指令。在一些示例中，计算机可读存储介质可以存储数据，诸如配置信息、临时值以及用于执行本公开的功能的其他类型的数据。
18.负载106可以包括可以在电能上运行的移动计算设备120的任何组件。组件的一些示例可以包括用户接口、诸如加速度计的传感器、放大器、集成回路以及处理电路102等。在一些示例中，负载106可以包括一个或多个附加处理器(图1中未示出)，该一个或多个附加处理器可以与处理电路102、电池管理电路110、存储器103或图1中未示出的其他计算机可读存储组件进行通信。在一些示例中，附加处理器可以是图形处理单元(gpu)或被配置成执行特定任务的其他处理器，但是也可以按需共享处理电路102的处理任务中的一些。
19.电池管理电路110可以测量并调节去往和来自电池104的电能的流动。换句话说，电池管理电路110可以测量并控制电池104的电流流动。在图1的示例中，电池管理电路110包括充电电路112、库仑计数器114和测量回路116。在其他示例中，电池管理电路可以包括比图1所示的更多或更少的组件。另外，在其他示例中，可以以与图1所示的不同的方式布置电池管理电路110的组件的功能。例如，测量回路116的功能可以与库仑计数器114的功能组合。在一些示例中，电池管理电路110可以包括处理电路以及被配置成存储可由处理电路(图1中未示出)执行的计算机可读指令的存储器。电池管理电路110的处理电路可以与处理电路102进行通信，但是与处理电路102分离。在一些示例中，可以将电池管理电路110实现为单个集成回路(ic)。在其他示例中，可以将电池管理电路110实现为单独的组件。可以将电池管理电路110认为是电池104的“燃料表”回路或“燃料表ic”。
20.充电电路112是可以从外部电力供应121接收电力的充电控制回路。充电电路112可以设置并调节到电池104的充电速率，例如充电电流的幅度。在一些示例中，充电电路112可以包括传感器和安全机制以保护免于过电压、过电流、过温度等。充电电路112可以通信地耦合到处理电路102。充电电路112可以检测外部电力供应121何时正在提供电力并且在充电电路112连接到外部电源时向处理电路102提供指示。在一些示例中，充电电路112可以被预设或制作，例如，基于电池104的电池化学和布置硬连线以设置并调节电池104的充电速率。在其他示例中，充电电路112可以接收来自处理电路102或电池管理电路110内的其他组件的命令，以动态地设置并调节充电速率。
21.外部电力供应121是被配置成向充电电路112供应电力的外部电源。外部电力供应121的一些示例可以包括交流(ac)到直流(dc)电源，诸如开关电力供应，或某个类似的ac到dc转换器。在一些示例中，外部电力供应121可以被配置成与移动计算设备120连接和分离。在其他示例中，外部电力供应121可以是仅在风或光可用时才提供电力的太阳能或风能供
电电源并且可以被配置成始终连接到移动计算设备120。
22.库仑计数器114可以测量流入和流出电池104的电能的量。在图1的示例中，库仑计数器114可以测量从充电电路112到电池104的电能，以及测量由电池供应给负载106的电能。以这种方式，库仑计数器114可以计算电池104的充电状态(soc)或充电水平。库仑计数器114还可以计算电池104的放电深度(dod)。在一些示例中，库仑计数器114还可以确定soc和dod的变化速率，例如soc速率或dod速率。例如，soc速率可以提供电池充电或放电有多快的指示。
23.测量回路116可以包括温度传感器、电压传感器、电流传感器等以测量电池104的状态。测量开路电池电压可以是用于确定电池的soc的另一技术。然而，一些电池化学可以相对于电池的工作容量具有几乎平坦的放电曲线(电压对soc)。在电池的一些示例中，测量电池电压可以为几乎完全地充电或接近完全地放电的电池提供更准确的soc指示，其中放电曲线更陡峭。另外，随着温度改变并且随着电池104老化，放电曲线形状可以改变，并且电池可以保持的充电量例如全充电容量可以改变。因此，电池管理电路110可以使用传感器测量结果例如电压、温度等的某种组合以及来自库仑计数器114的信息来确定电池状况。
24.在一些示例中，电池管理电路110可以使用传感器指示的某种组合来确定全充电容量、充电状态等。电池管理电路110可以确定电池的充电状态是否满足阈值充电状态并且确定电池的全充电容量是否满足阈值充电容量。在其他示例中，电池管理电路110可以进行测量并且与处理电路102进行通信，而且处理电路102而不是电池管理电路110的任何处理电路可以确定全充电容量、soc和其他电池状况值。
25.类似地，在一些示例中，电池管理电路110的处理电路可以在电池管理电路110连接到外部电力供应121时或者在外部电力供应121正在提供电力(诸如在太阳能单体的情况下)时接收指示。然后，响应于确定电池管理电路连接到外部电力供应121并且从外部电力供应121接收电力，处理电路可以使电池管理电路110发起电池104的充电循环。在其他示例中，处理电路102可以接收外部电力供应121正在提供电力的指示并且处理电路102可以使电池管理电路110发起充电循环。
26.电池104可以在未连接到外部电力供应121时向负载106提供电力。可以将电池104实现为任何类型的可再充电电能存储设备。本公开的描述将集中于具有至少两个并联电池单体的可再充电电池组。然而，本公开的技术可能有益于其他类型的电能存储设备，诸如多个电容器阵列。电池104可以包括具有诸如镍镉(nicd)、锂离子(li-ion)、镍金属氢化物(ni-mh)、锂离子聚合物(lipo)等的各种电池化学的电池单体。每种电池化学可以具有特定特性，诸如最大和最小可用电压、电池放电曲线的形状、老化特性、对温度变化的反应、恢复电压、存储容量、最大额定充电电流和放电电流等。
27.在一些示例中，电池的充放电速率由c速率管控。电池的容量通常额定为1c，意味着额定为1ah的完全充电的电池应该提供1a电流达一个小时。相同电池以0.5c放电应该提供500ma达两个小时，而在2c时相同电池可以递送2a达三十分钟。在布置有并联电池单体的二单体电池的示例中，例如，1s2p电池组，可以具有由每个单体的容量确定的电池容量。1s2p电池组在电池的正负端子之间串联具有单个电池并且并联具有两个电池单体。例如，具有两个3ah单体的1s2p电池组具有6ah的总电池容量。可以为每个电池单体指定最大额定充电电流，例如，每个单体可以安全地接收最多一个安培，如此二单体电池组的总额定充电
电流可以为最多两个安培。如以上指出的，充电电路112可以控制充电速率。
28.在操作中，移动计算设备120的组件可以被配置成检测具有至少两个并联电池单体的电池组的单体中的故障。在一些示例中，并联电池单体中的电池单体可能发生故障或者变得断开连接。本公开的电路可以通过在整个电池组的正负端子处测量电池参数来确定电池组是否具有故障。在一些示例中，测量回路116和库仑计数器114可能不需要测量电池组的每个单独电池单体以确定是否有故障。在其他示例中，电池管理电路可以被配置成测量多单体电池组的每个单独单体，这可能增加测量电路的复杂性和成本。在一些示例中，本公开的技术可以通过使用整体上到电池组而不是到电池组的单独单体的连接具有优于其他技术的优点。
29.为了避免误报故障检测，本公开的电路可以在减小充电电流之前验证所检测到的故障并且验证充电循环的参数。在一些示例中，电池管理电路110和/或处理电路102可以在充电循环开始时将一个或多个电池参数与阈值进行比较。作为一个示例，处理电路102可以确定电池的充电状态是否满足阈值充电状态并且确定电池的全充电容量是否满足阈值充电容量。然后，响应于确定全充电容量满足阈值充电容量并且电池的充电状态满足阈值状态，充电处理电路102或电池管理电路110的处理电路可以确定发生了电池单体错误。
30.如果一个或多个电池参数满足阈值，则处理电路102可以确定存在可能的错误并且将所检测到的错误例如存储在存储器103处。为了验证参数并且避免假故障，如果处理电路102在下一后续充电循环中检测到错误，则处理电路102然后可以输出电池故障的指示，以及可以采取其他动作，诸如以减小充电电流。
31.电池组中的每个电池单体可以具有额定最大充电电流。超过电池单体的最大充电电流可能损坏单体，并且在一些示例中，可以对单体附近的区域造成损坏，例如过加热。并联电池单体中的电池单体可能在操作期间发生故障或者变得断开连接，例如，由移动计算设备120掉落、振动等引起。如果在电池单体之一断开连接的情况下充电电流未减小，则到电池组例如电池104的剩余电池单体的充电电流可能超过最大额定充电电流。通过诸如在充电循环开始时将一个或多个电池参数与阈值进行比较，电路可以检测到错误，该错误可能是由电池单体之一变得断开连接引起的。在下一后续循环中检测到类似错误可以是单个故障使其他单体中的一个或多个变得以电力方式断开连接的指示。电路可以调整充电速率，使得充电速率不超过电池组的任何单个单体的最大充电速率。在一些示例中，处理电路102可以使电池管理电路110减小从充电电路112到电池104的充电速率。在其他示例中，处理电路102可以使充电电路112关闭到电池104的充电电流以确保充电速率不超过任何单个单体的最大充电速率。换句话说，减小充电速率可以包括将充电速率设置为零，例如，充电电流的幅度是零，或者在测量容差内近似为零。
32.如以上指出的，在电池管理电路110包括处理电路的示例中，归属于处理电路102的任何功能也可以由电池管理电路110的处理电路执行。也可以在处理电路102与执行存储在计算机可读介质处的指令的电池管理电路110的任何处理电路之间共享所描述的功能。
33.图2是图示单个单体串联且两个单体并联的示例电池组的框图。电池204是以上关于图1描述的电池104的示例并且可以具有相同的功能和特性。
34.电池204被以1s2p配置布置，例如，每个单体串联在正端子batt_plus 234与负端子batt_minus 236之间并且两个单体——单体a222和单体b 224并联。batt_plus 234与
batt_minus 236之间的开路电压与单体a 222和单体b 224中的每一个的开路电压近似相同。电池204的容量是单体a 222和单体b 224两者的组合容量。
35.在图2的示例中，batt_minus 236连接到参考电压vref 232，其可以与回路接地相同。充电电流icharge 238在batt_plus 234处进入电池204。
36.充电电流icharge 238的幅度是充电速率，其可以由以上关于图1描述的充电电路112设置和调节。如果单体b 224变得断开连接或者以其他方式发生故障，则icharge 238将全部去到单体a 222，而不是在单体a 222与单体b 224之间共享。
37.在单体b 224变得断开连接或者以其他方式发生故障的示例中，所有icharge 238都被引向单个单体，例如单体a 222。在此类示例中，电池管理电路110可以检测到电池204正在快于预期充电。在一些示例中，当单体b 224断开连接时，电池204的电池电压可以仅基于单体a 222并且可以比当单体b 224被连接时快两倍增加。类似地，电池204的充电时间可能快于预期，例如快两倍。换句话说，电池204可以在预期时间的大约一半内充电。另外，库仑计数器114和/或测量回路116可以检测到soc变化快于预期。也就是说，充电状态速率可以增加例如比预期快大约两倍。在一些示例中，电池管理电路110可以被配置成基于比预期充电时间短、电池电压的变化速率比预期快、或soc速率变化比预期快中的一个或多个来检测到电池204的单体之一断开连接。电池管理电路110可以基于仅从batt_plus 234和batt_minus 236取得的测量结果来确定单体变得断开连接。
38.以上关于图1描述的电池管理电路110可以被配置成仅仅在检测到的单体故障的情况下确保icharge 238的幅度不超过仅单体a 222或单体b 224的最大额定充电电流，如以上关于图1所描述的。在一些示例中，充电电路112可以将电池204的充电速率设置为零以确保充电速率不超过电池的任何单个单体的最大充电速率。如以上关于图1所描述的，移动计算设备120可以例如通过在后续充电循环中检查第二个电池错误来验证检测到的电池错误。
39.图3是图示单个单体串联且多个单体并联的示例电池组的框图。电池304是以上关于图1和图2描述的电池104和电池204的示例并且可以具有相同的功能和特性。
40.电池304被以1snp配置布置，例如，每个单体串联在正端子batt_plus 334与负端子batt_minus 336之间并且n个单体——单体a322、单体b 324至单体n 326并联。batt_plus 334与batt_minus 336之间的开路电压与单体a 322至单体n 326中的每一个的开路电压近似相同。电池304的容量是单体a 322至单体n 326的组合容量。
41.在图3的示例中，batt_minus 336连接到参考电压vref 332，该参考电压vref 332可以连接到回路接地。充电电流icharge 338在batt_plus 334处进入电池303。类似于以上关于图1和2描述的电池104和电池204，在电池304的一个或多个单体发生故障或者断开连接的情况下，可以在更少的电池单体之间共享icharge 338，这可能超过单体的最大额定充电电流。因此，以上关于图1描述的电池管理电路110可以被配置成调整icharge 338的幅度，使得icharge 338在检测到的单体故障的情况下不超过仅仅电池304的单个单体的最大额定充电电流，如以上关于图1所描述的。
42.图4是图示本公开的电池故障检测技术的示例操作的流程图。除非另外指出，否则将按图1描述图4的框。
43.移动计算设备102的处理电路可以接收外部电源是否可用的指示(440)，例如充电
控制回路例如充电电路112是否连接到外部电源(例如，外部电力供应121)并且外部电力供应121正在提供电能的指示。响应于确定充电控制回路连接到外部电力供应121并且从外部电力供应121接收电力，处理电路可以发起电池104的充电循环。
44.处理电路，例如处理电路102，可以读取燃料表ic(442)，例如电池管理电路110，以确定电池104的充电状态、全充电容量和该状态的其他指示。在一些示例中，电池管理电路110可以至少部分地基于当充电控制回路与外部电力供应121断开连接时电池104的放电行为来确定电池的充电状态。例如，电池管理电路110可以在电池104向移动计算设备120的组件(例如，负载106)提供电力的同时监测放电电流、来自库仑计数器114的信息和电池电压。
45.在一些示例中，例如，在电池104的寿命早期，所计算的全充电容量可能接近100％。随着电池老化，或者在一些示例中，随着温度变化，电池的全充电容量可能降低。可以基于例如自电池被制造以来的时间量来确定电池老化。在一些示例中，电池老化还可以基于电池的充放电循环次数。在一些示例中并且取决于电池化学，可以通过在充电循环期间不对电池完全地充电来延长电池的使用寿命。
46.电池管理电路110的处理电路和/或处理电路102可以确定电池104的全充电容量是否满足阈值充电容量。阈值充电容量的一些示例可以包括百分之五十、百分之六十、百分之六十五、百分之七十五或基于电池特性和移动计算设备120的功能的某个其他值。处理电路还可以确定电池的充电状态是否满足阈值充电状态，例如小于百分之十、百分之二或某个类似阈值的充电状态。处理电路可以基于确定全充电容量满足阈值充电容量并且电池的充电状态满足阈值充电状态来确定电池104是否存在电池单体错误(444)。
47.如果全充电容量未能满足阈值充电容量并且电池的充电状态不能满足阈值充电状态(444的“否”分支)，则电池管理电路110可以继续对电池104充电直到充电完成为止(446的“是”分支)。在一些示例中，处理电路可以继续基于来自例如电池管理电路110的库仑计数器114和测量回路116的信息在充电循环期间检查电池错误(446的否分支)。“充电完成”446可以通过电池管理电路110确定电池被完全地充电或者通过断开连接或关闭外部电力供应121来触发。换句话说，完全充电或移除外部电源可以结束充电循环并且完成充电(448)。在一些示例中，当处理电路接收到完成充电循环的指示(448)并且未检测到错误时，处理电路可以从存储器103中删除来自先前充电循环的错误的指示。换句话说，响应于未检测到电池单体错误，处理电路102可以从存储器103中清除错误的任何指示作为框448的步骤的一部分。
48.如果全充电容量满足阈值充电容量并且电池的充电状态满足阈值充电状态(444的“是”分支)，则电池管理电路110可以继续对电池104充电并且可以检查充电循环是否可能已向电池104提供了足够的电能以可用于检测电池错误(450)。例如，短充电循环，例如外部电力供应121仅在短时间内提供了电能并且因此充电电路112仅向电池104提供了少量电能，则充电循环可能无法用于准确地确定已发生了电池错误。
49.因此，处理电路可以基于电池的soc是否在充电循环开始时不超过第一soc阈值并且电池的soc变化在充电循环结束时超过了第二soc阈值来确定充电循环是否是可用或有效充电循环(450)。换句话说，为了确定充电循环是否向电池104递送了足够的电能，电池104的充电状态在充电循环开始时应该小于预定阈值。另外，电池104的充电状态应该在同一充电循环期间增加了预定阈值量。
50.响应于确定充电循环不是有效充电循环(450的“否”分支)，电池管理电路110可以继续对电池104充电直到充电完成为止(452的“是”分支)。在一些示例中，处理电路可以继续检查充电循环是否向电池104递送了足够的能量以被认为是有效充电循环(452的否分支)。
51.响应于确定充电循环是有效充电循环(450的“是”分支)，处理电路102可以检查存储器103以获得先前充电循环中的先前错误的指示(456)。如果存储器103不具有先前存储的错误(456的否分支)，则处理电路102可以将针对当前循环检测到的错误存储在存储器103处(458)。
52.另外，如以上关于图2描述的，电池管理电路110可以被配置成基于比预期充电时间短、电池电压的变化速率比预期快、或soc速率变化比预期快中的任何一个或多个来检测到电池的单体之一断开连接(454)。对于电池204的1s2p布置，与当电池204正常地起作用时相比，变化速率可以加倍。对于电池304的多单体布置，与正常的变化速率差异可能取决于在电池304中总共有多少总电池单体以及有多少电池变得断开连接。换句话说，电池管理电路110可以基于是否存在以下各项中的任一个来检测断开连接的单体：电池电压的变化在第一预定时间段内大于阈值电压变化；电池的soc速率在第二预定时间段内满足soc速率阈值；或者用于充电循环的充电时间小于阈值充电时间(454)。在一些示例中，时间段可以近似相等，而在其他示例中，每个时间段可以不同。在本公开中，“近似相等”意味着这些值对实际目的来说是相同的，例如在制造和测量容限内。
53.如果没有电池电压的变化速率大于阈值电压变化，电池的soc速率满足soc速率阈值，或者用于充电循环的充电时间小于阈值充电时间中的任一个(454的否分支)，则可以完成充电循环(448)。在一些示例中，在没有有效充电循环(450的“否”分支)的情况下，即使电池管理电路110可能已确定已发生了错误(444的“是”分支)，处理电路也可以从存储器中清除在先循环中的错误的任何指示作为完成充电框(448)的步骤的一部分。
54.在其他示例中，如果比预期充电时间短、电池电压的变化速率比预期快、或soc速率变化比预期快中的任何一个或多个(454的“是”分支)，则处理电路可以检查在先错误(456)。如以上讨论的，在没有在先错误的指示(456的否分支)的情况下，处理电路可以将错误存储在存储器位置处。
55.在一些示例中，处理电路可以执行指令，使得在确定存在在先错误(456的“是”分支)之前，在先错误必须在紧接先前的充电循环中。换句话说，电池管理电路110可以在确定在先错误被存储在存储器中之前连续在两个充电循环中检测到错误。换句话说，为了验证参数并且避免假故障，如果处理电路102在下一后续充电循环中检测到错误(456的“是”分支)，则处理电路102然后可以输出电池故障的指示(460)，以及可以采取其他动作，诸如以减小充电电流。以这种方式，通过减小或停止充电电流，处理电路102可以确保电池104的充电速率不超过电池104的任何单个单体的最大充电速率。
56.图5是图示根据本公开的一种或多种技术的示例循环可用性检查的流程图。图5的框可以对应于以上关于图4描述的框450的步骤并且描述针对充电循环是否可能已向电池104提供了足够的电能以可用于检测电池错误的测试的一个示例。
57.以上关于图1描述的处理电路102可以确定电池的充电状态是否在充电循环开始时不超过第一soc阈值(462)。在图5的示例中，如果soc在充电循环开始时超过60％soc(462
的否分支)，则充电循环不可用于检测电池错误(466)。
58.如果电池104的soc在充电循环开始时小于60％soc(462的“是”分支)，则处理电路102可以检查电池的soc变化是否到充电循环结束时超过第二soc阈值。在图5的示例中，如果soc变化小于30％(464的“否”分支)，则充电循环不可用于检测电池错误(466)。如果soc变化是至少30％(464的“是”分支)，则将充电循环可以被认为是有效的充电循环(468)并且可用于检测电池错误。
59.图5的示例中的框462和464的布置只是一种示例布置。框462和464可以作为充电循环是否已向电池104提供了足够的电能以可用于检测电池错误的一种示例技术被以任何次序执行。另外，图5的示例中的用于第一soc阈值的60％和用于第二soc阈值的30％也只是为了简化描述的示例。如以上关于图4描述的，其他阈值可以取代图5的示例中描述的60％和30％，并且可以取决于电池化学、电池容量、测量电路和其他因素。例如，第一soc阈值可以在20％至80％的范围内，而第二soc阈值可以是20％至30％或更高。
60.图6是图示根据本公开的一种或多种技术的示例循环错误检查的流程图。图6的框可以对应于以上关于图4描述的框454的一个可能的实现方式。在本公开中，“循环错误”可以是指当前充电循环期间的任何电池相关错误，例如，以上关于图5描述的“电池错误”或“循环错误”。
61.如以上关于图2描述的，如果多单体电池组的至少一个单体变得断开连接，则充电电流例如icharge 238可以以比在没有单体变得断开连接的情况下更快的速率对更少的单体充电。换句话说，如果比预期充电时间短、电池电压的变化速率比预期快、或soc速率变化比预期快中的任何一个或多个，则多单体电池的一个或多个单体可能断开连接。
62.在图6的示例中，如果以上关于图1描述的电池管理电路110检测到预定时间段期间的电池电压变化高于预期，例如，电池的δv大于如果阈值电压变化(470的“是”分支)，则处理电路可以确定对该充电循环来说存在循环错误(480)。类似地，如果电池管理电路110检测到例如如由库仑计数器所测量的充电状态的变化速率高于预期(δ％soc——474的是分支)，则处理电路可以确定存在循环错误(480)。换句话说，当电路检测到电池的soc速率在第二预定时间段内满足soc速率阈值时，电池单体之一可能已变得断开连接从而引起循环错误(480)。
63.同样地，如果电池管理电路110检测到用于充电循环的充电时间小于阈值充电时间，换句话说，充电时间太快(478的“是”分支)，则处理电路可以确定存在循环错误(480)。如果电池的δv小于阈值电压变化(470的否分支)，δ％soc在预期极限内(474的否分支)，并且充电时间在预期极限内(478的否分支)，则处理电路可以确定在充电循环内未检测到错误(472)。如以上指出的，在一些示例中，第一预定时间段、第二预定时间段和第三预定时间段可以近似相同。在其他示例中，第一预定时间段、第二预定时间段和第三预定时间段可以彼此不同。
64.在一个或多个示例中，上述功能可以用硬件、软件、固件或其任何组合加以实现。例如，图1的各种组件，诸如处理回路102和电池管理电路110可以用硬件、软件、固件或其任何组合加以实现。如果用软件加以实现，则功能可以作为一个或多个指令或代码被存储在计算机可读介质上或者通过计算机可读介质传送，并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质，其对应于诸如数据存储介质的有形介质，或包
括例如根据通信协议方便将计算机程序从一个地方转移到另一地方的任何介质的通信介质。以这种方式，计算机可读介质通常可以对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储介质或(2)诸如信号或载波的通信介质。
65.数据存储介质可以是能够由一个或多个计算机或一个或多个处理器访问以检索指令、代码和/或数据结构以便实现本公开中描述的技术的任何可用介质。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。术语“非暂时性”可以指示存储介质未被体现在载波或传播信号中。在某些示例中，非暂时性存储介质可以存储能够随着时间的推移而改变的数据(例如，在ram或高速缓存中)。
66.作为示例而非限制，此类计算机可读存储介质可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电子可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪速存储器、硬盘、紧致盘rom(cd-rom)、软盘、磁盒、磁介质、光学介质或其他计算机可读介质。在一些示例中，制品可以包括一个或多个计算机可读存储介质。
67.另外，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线路(dsl)或诸如红外、无线电和微波等的无线技术来从网站、服务器或其他远程源传送指令，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl或诸如红外、无线电和微波等的无线技术被包括在介质的定义中。然而，应该理解，计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其他瞬态介质，而是替代地针对非瞬态有形存储介质。上述项的组合也应该被包括在计算机可读介质的范围内。
68.指令可以由诸如一个或多个dsp、通用微处理器、asic、fpga或其他等同集成或分立逻辑电路的一个或多个处理器执行。因此，如本文所使用的术语“处理器”，诸如处理电路102，可以是指前面的结构中的任一种或适合于实现本文描述的技术的任何其他结构。另外，可能在一个或多个回路或逻辑元件中完全地实现这些技术。
69.可以在各式各样设备或装置中实现本公开的技术，所述设备或装置包括集成回路(ic)或一组ic(例如，芯片组)。各种组件、模块或单元在本公开中被描述以强调被配置成执行所公开的技术的设备的功能方面，但是不一定需要通过不同的硬件单元来实现。相反，如上所述，各种单元可以与合适的软件和/或固件相结合地被组合在硬件单元中或者通过包括如上所述的一个或多个处理器的互操作硬件单元的集合来提供。
70.还可以在以下示例中描述本公开的技术：
71.示例1：示例1：一种方法，所述方法包括：由处理电路接收充电控制回路是否连接到外部电源的指示；响应于确定所述充电控制回路连接到所述外部电源，由所述处理电路发起包括至少两个并联单体的电池的充电循环；确定所述电池的充电状态是否满足阈值充电状态；确定所述电池的全充电容量是否满足阈值充电容量；以及响应于确定所述全充电容量满足所述阈值充电容量并且所述电池的充电状态满足所述阈值充电状态两者：确定发生了电池单体错误；并且由所述处理电路调整所述电池的充电速率，使得所述充电速率不超过所述电池的任何单个单体的最大充电速率。
72.示例2：根据示例1所述的方法，进一步包括，响应于确定所述充电控制回路连接到所述外部电源，由所述处理电路基于以下各项中的任一个来检测所述充电循环的循环错误：电池电压变化在第一预定时间段内大于阈值电压变化；所述电池的充电状态速率在第
二预定时间段内满足充电状态速率阈值；或者用于所述充电循环的充电时间小于阈值充电时间。
73.示例3：根据示例1和2中的任一项所述的方法，进一步包括：基于以下各项来确定所述充电循环是否是有效充电循环：所述电池的所述充电状态在所述充电循环开始时不超过第一充电状态阈值；并且所述电池的所述充电状态变化在所述充电循环结束时已超过第二充电状态阈值；以及响应于确定所述充电循环是有效充电循环，将循环错误的指示存储在存储器处。
74.示例4：根据示例1至3的任何组合所述的方法，进一步包括：响应于确定发生了所述电池单体错误，由所述处理电路确定先前电池单体错误是否被存储在存储器中；以及响应于确定所述先前电池单体错误被存储在存储器中并且发生了所述电池单体错误，输出电池故障的指示。
75.示例5：根据示例1至4的任何组合所述的方法，进一步包括：响应于确定发生了所述电池单体错误，将所述电池单体错误的指示存储在存储器处。
76.示例6：根据示例1至5的任何组合所述的方法，进一步包括，响应于确定未发生所述电池单体错误，从存储器中清除所述错误的任何指示。
77.示例7：根据示例1至6的任何组合所述的方法，其中，调整所述电池的所述充电速率包括将所述充电速率设置为零。
78.示例8：一种设备，所述设备包括：可再充电电池，所述可再充电电池包括至少两个并联单体；电池管理电路，所述电池管理电路被配置成控制所述电池的电流流动；存储器；以及处理电路，所述处理电路在操作上耦合到所述存储器并且耦合到所述电池管理电路，所述处理电路被配置成：从所述电池管理电路接收所述电池管理电路连接到外部电源的指示；响应于接收到所述电池管理电路连接到所述外部电源的所述指示，使所述电池管理电路发起所述电池的充电循环；确定所述电池的充电状态是否满足阈值充电状态；确定所述电池的全充电容量是否满足阈值充电容量；以及响应于确定所述全充电容量满足所述阈值充电容量并且所述电池的充电状态满足所述阈值充电状态两者：确定发生了电池单体错误；并且使所述电池管理电路调整所述电池的充电速率，使得所述充电速率不超过所述电池的任何单个单体的最大充电速率。
79.示例9：根据示例8所述的设备，其中，所述处理电路还被配置成：响应于确定所述充电控制回路连接到所述外部电源，基于以下各项中的任一个来检测所述充电循环的循环错误：电池电压变化在第一预定时间段内大于阈值电压变化；所述电池的充电状态速率在第二预定时间段内满足充电状态速率阈值；或者用于所述充电循环的充电时间小于阈值充电时间。
80.示例10：根据示例8和9中的任一项所述的设备，其中，所述处理电路还被配置成：基于以下各项来确定所述充电循环是否是有效充电循环：所述电池的所述充电状态在所述充电循环开始时不超过第一充电状态阈值；并且所述电池的所述充电状态变化在所述充电循环结束时已超过第二充电状态阈值；以及响应于确定所述充电循环是有效充电循环，将循环错误的指示存储在存储器处。
81.示例11：根据示例8至10的任何组合所述的设备，其中，所述处理电路还被配置成：响应于确定发生了所述电池单体错误，确定先前电池单体错误是否被存储在存储器中；以
及响应于确定所述先前电池单体错误被存储在存储器中并且发生了所述电池单体错误，输出电池故障的指示。
82.示例12：根据示例8至11的任何组合所述的设备，其中，所述处理电路还被配置成：响应于确定发生了所述电池单体错误，将所述电池单体错误的指示存储在存储器处。
83.示例13：根据示例8至12的任何组合所述的设备，其中，所述处理电路还被配置成：响应于确定未发生所述电池单体错误，从所述存储器中清除所述错误的任何指示。
84.示例14：根据示例8至13的任何组合所述的设备，其中，调整所述电池的所述充电速率使得所述充电速率不超过所述电池的任何单个单体的最大充电速率包括将所述充电速率设置为零。
85.示例15：根据示例8至14的任何组合所述的设备，其中，所述电池管理电路基于当所述充电控制回路与所述外部电源断开连接时所述电池的放电表现来确定所述电池的所述充电状态。
86.示例16：一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质包括指令，当被执行时，所述指令使计算设备的一个或多个处理器：接收充电控制回路是否连接到外部电源的指示；响应于确定所述充电控制回路连接到所述外部电源，发起电池的充电循环，其中所述电池包括至少两个并联单体；确定所述电池的充电状态是否满足阈值充电状态；确定所述电池的全充电容量是否满足阈值充电容量；以及响应于确定所述全充电容量满足所述阈值充电容量并且所述电池的充电状态满足所述阈值充电状态两者：确定发生了电池单体错误；并且调整所述电池的充电速率，使得所述充电速率不超过所述电池的任何单个单体的最大充电速率。
87.示例17：根据示例16所述的非暂时性计算机可读存储介质，还包括用于使可编程处理器进行以下操作的指令：响应于确定所述充电控制回路连接到所述外部电源，基于以下各项中的任一个来检测所述充电循环的循环错误：电池电压变化是否在第一预定时间段内大于阈值电压变化；所述电池的充电状态(soc)速率是否在第二预定时间段内满足soc速率阈值；或者用于所述充电循环的充电时间是否小于阈值充电时间。
88.示例18：根据示例16至示例17的任何组合所述的非暂时性计算机可读存储介质，还包括用于使可编程处理器进行以下操作的指令：基于以下各项来确定所述充电循环是否是有效充电循环：所述电池的所述充电状态在所述充电循环开始时不超过第一充电状态阈值；并且所述电池的所述充电状态变化在所述充电循环结束时已超过第二充电状态阈值；以及响应于确定所述充电循环是有效充电循环，将循环错误的指示存储在存储器处。
89.示例19：根据示例16至示例18的任何组合所述的非暂时性计算机可读存储介质，还包括用于使可编程处理器进行以下操作的指令：响应于确定发生了所述电池单体错误，确定先前电池单体错误是否被存储在存储器中；以及响应于确定所述先前电池单体错误被存储在存储器中并且响应于确定发生了所述电池单体错误，输出电池故障的指示。
90.示例20：根据示例16至示例19的任何组合所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，调整所述电池的所述充电速率使得所述充电速率不超过所述电池的任何单个单体的最大充电速率包括将所述充电速率设置为零。
91.已经描述了本公开的各种示例。这些和其他示例在以下权利要求的范围内。