CN112865225A - 一种电池输出功率控制方法、装置及电池供电*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池输出功率控制方法、装置及电池供电***，应用于与电池输入连接的控制器，包括以下步骤：S1、在电池接入负载导通之前，获取电池的可输出电压和与负载对应的若干工作电压区间，并获取若干工作电压区间对应的若干工作电流值；S2、确认可输出电压对应的工作电压区间，以获取对应的工作电流值为目标电流值；S3、在电池接入负载导通时，设置电池的输出电流为一起始电流值，其中起始电流值小于任意工作电流值；S4、按照第一预设步进调节电池的输出电流至目标电流值。实施本发明能够保证电池的最大功率输出。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，更具体地说，涉及一种电池输出功率控制方法、装置及电池供电***。
背景技术
当前电子产品，尤其是一些可以移动设备，其通常采用干电池供电。而在利用干电池对进行供电时，因为干电池的固有特性，其输出功率有限。在一些场景中，若其输出功率过大，在产品正常使用时，其供电电池的输出电压有可能会被被拉至低压状态，其产品的功率输出效果不理想，甚至无法保证产品正常。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述技术缺陷，提供一种电池输出功率控制方法、装置及电池供电***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电池输出功率控制方法，应用于与电池输入连接的控制器，包括以下步骤：
S1、在所述电池接入负载导通之前，获取电池的可输出电压和与所述负载对应的若干工作电压区间，并获取所述若干工作电压区间对应的若干工作电流值；
S2、确认所述可输出电压对应的所述工作电压区间，以获取对应的工作电流值为目标电流值；
S3、在所述电池接入负载导通时，设置所述电池的输出电流为一起始电流值，其中所述起始电流值小于任意所述工作电流值；
S4、按照第一预设步进调节所述电池的输出电流至所述目标电流值。
优选地，所述电池输出功率控制方法还包括：
S5、根据所述控制器的供电获取所述电池的最低电压阈值；
S6、在所述负载导通工作过程中获取所述电池的实时输出电压，并比较所述实时输出电压与所述最低电压阈值，当所述实时输出电压等于所述最低电压阈值时，执行步骤S71，当所述实时输出电压小于所述最低电压阈值时，执行步骤S72，当所述实时输出电压大于所述最低电压阈值时，执行步骤S73；
S71、控制所述电池的输出电流为所述目标电流值，并执行所述步骤S6；
S72、减小所述电池的输出电流，并执行所述步骤S6；
S73、增加所述电池的输出电流，并执行所述步骤S6。
优选地，
在所述步骤S72中，所述减小所述电池的输出电流，包括：
按照第二预设步进递减所述电池的输出电流。
优选地，
在所述步骤S73中，所述增加所述电池的输出电流，包括：
按照第三预设步进递增所述电池的输出电流，其中所述第三预设步进小于所述第二预设步进。
优选地，本发明的一种电池输出功率控制方法，还包括：
在增加所述电池的输出电流之前，确认所述电流值是否满足所述目标电流值，若否则执行所述步骤S73；若是，则控制所述电池的输出电流为所述目标电流值。
优选地，本发明的一种电池输出功率控制方法，还包括：
在减小所述电池的输出电流之前，确实所述电池的输出电流是否低于任意所述工作电流值，若否，则执行所述步骤S72，若是，则关断所述电池对所述负载的供电。
优选地，在所述步骤S1中，所述获取电池的可输出电压和与所述负载对应的若干工作电压区间包括：
获取所述负载的上限电压值和下限电压值；
设定大于所述上限电压值的电压范围为第一工作电压区间，设定小于所述下限电压值的电压范围为第二工作电压区间；
并在所述上限电压值和所述下限电压值之间按照第四预设步进划分以得到若干第三工作电压区间；
所述获取所述若干工作电压区间对应的若干工作电流值包括：
所述第一工作电压区间对应的工作电流值为所述负载在上限电压值时对应的上限电流值；
所述第二工作电压区间对应的工作电流值为所述负载在下限电压值时对应的下限电流值；
所述第三工作电压区间对应的工作电流值为所述负载在所述若干第三电压区间工作时对应的若干工作电流值。
本发明还构造一种电池输出功率控制装置，连接电池并由所述电池供电工作，包括：
第一执行单元，用于在所述电池接入负载导通之前，获取电池的可输出电压和与所述负载对应的若干工作电压区间，并获取所述若干工作电压区间对应的若干工作电流值；
第二执行单元，用于确认所述可输出电压对应的所述工作电压区间，以获取对应的工作电流值为目标电流值；
第三执行单元，用于在所述电池接入负载导通时，设置所述电池的输出电流为一起始电流值，其中所述起始电流值小于任意所述工作电流值；
第四执行单元，用于按照第一预设步进调节所述电池的输出电流至所述对应的工作电流值。
本发明的一种电池输出功率控制装置，还包括：
第五执行单元，用于根据所述控制装置的供电获取所述电池的最低电压阈值；
判断单元，用于在所述负载导通工作过程中获取所述电池的实时输出电压，比较所述实时输出电压与所述最低电压阈值；
第六执行单元，用于在所述判断单元判断所述实时输出电压等于所述最低电压阈值时，控制所述电池的输出电流为所述工作电流值；
第七执行单元，用于在所述判断单元判断所述实时输出电压小于所述最低电压阈值时，减小所述电池的输出电流；
第八执行单元，用于在所述判断单元判断所述实时输出电压大于所述最低电压阈值时，增加所述电池的输出电流。
本发明的一种电池供电***，包括：电池、控制器和负载，连接所述电池和所述控制器的供电电路，连接所述电池、所述负载和所述控制器的功率调整电路，其中，所述控制器用于根据如上面任意一项所述的电池输出功率控制方法控制所述功率调整电路。
实施本发明的一种电池输出功率控制方法、装置及电池供电***，具有以下有益效果：能够保证电池的最大功率输出。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一种电池输出功率控制方法一实施例的程序流程图；
图2是本发明一种电池输出功率控制方法另一实施例的程序流程图；
图3是本发明一种电池输出功率控制装置一实施例的逻辑框图；
图4是本发明一种电池输出功率控制装置另一实施例的逻辑框图；
图5是本发明一种电池供电***的第一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，在本发明的一种电池输出功率控制方法第一实施例中，应用于与电池输入连接的控制器，包括以下步骤：S1、在所述电池接入负载导通之前，获取电池的可输出电压和与所述负载对应的若干工作电压区间，并获取所述若干工作电压区间对应的若干工作电流值；具体的，电池工作的工作过程为通过控制器控制电池对负载的输出。在控制器控制电池与负载的导通之前，获取此时的电池的输出电压，即电池不带负载时地输出电压。一般可以理解，电池未接负载时，其对应的输出电压为其可以正常输出的最大的输出电压。并且根据负载获取负载对应的工作电压区间，一般负载可以工作在不同的电压下，由于其输出功率的需要，其在不同的工作电压下，其对应的工作电流值也会不同。
S2、确认所述可输出电压对应的所述工作电压区间，以获取对应的工作电流值为目标电流值；根据电池的可输出电压，确认负载以该输出电压为工作电压对应的工作电流值，以该工作电流值为目标电流值。
S3、在所述电池接入负载导通时，设置所述电池的输出电流为一起始电流值，其中所述起始电流值小于任意所述工作电流值；具体的，在控制电池与负载导通的瞬间，可以同时设置电池的输出电流，该输出电流为对负载的输出电流。该输出电流即起始电流值为一个比较小的值，即小于任意的工作电流值。可以理解，在电池接入负载导通时，由于限制电池对电阻的输出电流为很小，此时电池的起始电压近似为其没有接负载时对应的电压，即电池的可输出电压。
S4、按照第一预设步进调节所述电池的输出电流至所述目标电流值。具体的，按照一定的步进逐渐增大电池的输出电流，直至为目标电流值，通过逐渐增大输出电流方法，能够避免因为冲击电流过大，其输出电压过低，对负载供电失败，导致负载不工作，电路异常，同时，其根据负载的工作电压和对应的工作电流的关系，设置电池的输出电压和电流，使得电池对负载的输出功率为最大。
如图2所示，在一实施例中，所述电池输出功率控制方法还包括：S5、根据所述控制器的供电获取所述电池的最低电压阈值；S6、在所述负载导通工作过程中获取所述电池的实时输出电压，并比较所述实时输出电压与所述最低电压阈值，当所述实时输出电压等于所述最低电压阈值时，执行步骤S71，当所述实时输出电压小于所述最低电压阈值时，执行步骤S72，当所述实时输出电压大于所述最低电压阈值时，执行步骤S73；S71、控制所述电池的输出电流为所述目标电流值，并执行所述步骤S6；S72、减小所述电池的输出电流，并执行所述步骤S6；S73、增加所述电池的输出电流，并执行所述步骤S6。具体的，电池在工作过程中，由于其功率的消耗，其输出电压的能力是逐渐降低的。通常电路中，控制器能够正常工作则认为电路正常，其控制器特性可以获得控制的最低供电，即对应电池的最低电压阈值。在电池对负载供电的过程中，实时检测电池的输出电压，当实时输出电压等于该最低电压阈值时，控制电池以当前电压工作，以保证控制器能正常工作。当实时输出电压低于该最低电压阈值时，说明该电池可能出现供电不正常，影响电路，此时可以通过减小电池对负载的输出电流的方式使得其电压增加，以保证电路正常工作。当实时输出电压大于该最低电压阈值时，其为了增加电池对负载的输出功率，其可以增加电流，同时保证实时输出电压逐步逼近最低电压阈值。
在一实施例中，在所述步骤S72中，所述减小所述电池的输出电流，包括：
按照第二预设步进递减所述电池的输出电流。具体的，减小电池的输出电流的过程可以按照一定的步进逐渐减小。
在一实施例中，在所述步骤S73中，所述增加所述电池的输出电流，包括：
按照第三预设步进递增所述电池的输出电流，其中所述第三预设步进小于所述第二预设步进。具体的，增加电池的输出电流的过程可以按照一定的步进逐渐增加，其中增加的速度相对于减小的速度缓慢。即所述第三预设步进小于所述第二预设步进。在一个具体的例子中，控制器每50ms检测一次电压，如果检测到的电压值低于阈值了，就每次减少电流20MA，以使电压增加，如果高于阈值了，就每次增加电流10MA，直至电压与阈值近似。还可以理解，阈值为一个范围，如阈值范围为3V到3.2V，在低于3V时才开始减电流，而在高于3.2V才增加电流。
在一实施例中，在所述步骤S1中，所述获取电池的可输出电压和与所述负载对应的若干工作电压区间包括：获取所述负载的上限电压值和下限电压值；设定大于所述上限电压值的电压范围为第一电压区间，设定小于所述下限电压值的电压范围为第二电压区间；并在所述上限电压值和所述下限电压值之间按照第四预设步进划分以得到若干第三电压区间；所述获取所述若干工作电压区间对应的若干工作电流值包括：所述第一电压区间对应的工作电流值为所述负载在上限电压值时对应的上限电流值；所述第二电压区间对应的工作电流值为所述负载在下限电压值时对应的下限电流值；所述第三电压区间对应的工作电流值为所述负载在所述若干第三电压区间工作时对应的若干工作电流值。具体的，对负载的工作电压区间和工作电流值的划分，其电池的输出电压高于负载的上限电压值时，其电流将不再随着电压的增加而增加，而当电池的输出电压低于负载的下限电压值时，其电流也不再随着电压的减小而减小。只有在负载的正常工作范围内，其输入电压和对应的电流会随之变化，以此为标准进行工作电压区间的划分和工作电流的对应。
在一实施例中，本发明的电池输出功率控制方法还包括：在增加所述电池的输出电流之前，确认所述电流值是否满足所述目标电流值，若否则执行所述步骤S73；若是，则控制所述电池的输出电流为所述目标电流值。即，在增加电池的输出电流过程中，当其电流值已经满足目标电流值时，即使电压值仍然高于最低阈值，其将不再调节电流值，直接按照当前电流值和当前输出电压输出。
在一实施例中，本发明的电池输出功率控制方法还包括：在减小所述电池的输出电流之前，确实所述电池的输出电流是否低于任意所述工作电流值，若否，则执行所述步骤S72，若是，若是，则关断所述电池对所述负载的供电。即，在减小电流输出的过程中，当电流减小后，其输出电压依然不再增加，电流减小低于负载能够工作的电流时，关断电池对负载的供电。此时电池电量已经不能正常工作了，电池需要更换了。
在一实施例中，对工作电压区间的划分的所述第四预设步进为0.1V。如电池输出为4.4V以上时对应的工作电流为700mA、电池输出电压4.4～4.3V对应的工作电流为600mA、电池输出电压4.3～4.2V对应的工作电流为500mA……电池输出电压小于3.6V对应的工作电流为200mA。
在一实施例中，在对供电启动过程中，控制电池对负载的供电的所述第一预设步进为10mA。例如，对负载的电流从10mA、20mA……依次开始增加，直至到目标电流值。
另，如图3所示，本发明的一种电池输出功率控制装置，连接电池并由所述电池供电工作，包括：第一执行单元110，用于在所述电池接入负载导通之前，获取电池的可输出电压和与所述负载对应的若干工作电压区间，并获取所述若干工作电压区间对应的若干工作电流值；第二执行单元120，用于确认所述可输出电压对应的所述工作电压区间，以获取对应的工作电流值为目标电流值；第三执行单元130，用于在所述电池接入负载导通时，设置所述电池的输出电流为一起始电流值，其中所述起始电流值小于任意所述工作电流值；第四执行单元140，用于按照第一预设步进调节所述电池的输出电流至所述对应的工作电流值。具体的，通过该装置控制电池工作的工作过程。其在控制电池与负载的导通之前，获取此时的电池的输出电压，即电池不带负载时地输出电压。一般可以理解，电池未接负载时，其对应的输出电压为其可以正常输出的最大的输出电压。并且根据负载获取负载对应的工作电压区间，一般负载可以工作在不同的电压下，由于其输出功率的需要，其在不同的工作电压下，其对应的工作电流值也会不同。根据电池的可输出电压，确认负载以该输出电压为工作电压对应的工作电流值，以该工作电流值为目标电流值。在控制电池与负载导通的瞬间，可以同时设置电池的输出电流，该输出电流为对负载的输出电流。该输出电流即起始电流值为一个比较小的值，即小于任意的工作电流值。可以理解，在电池接入负载导通时，由于限制电池对电阻的输出电流为很小，此时电池的起始电压近似为其没有接负载时对应的电压，即电池的可输出电压。按照一定的步进逐渐增大电池的输出电流，直至为目标电流值，通过逐渐增大输出电流方法，能够避免因为冲击电流过大，其输出电压过低，对负载供电失败，导致负载不工作，电路异常。同时，其根据负载的工作电压和对应的工作电流的关系，设置电池的输出电压和电流，使得电池对负载的输出功率为最大。
如图4所示，在一实施例中，本发明的电池输出功率控制装置，还包括：第五执行单元150，用于根据所述控制装置的供电获取所述电池的最低电压阈值；判断单元190，用于在所述负载导通工作过程中获取所述电池的实时输出电压，比较所述实时输出电压与所述最低电压阈值；第六执行单元160，用于在所述判断单元190判断所述实时输出电压等于所述最低电压阈值时，控制所述电池的输出电流为所述工作电流值；第七执行单元170，用于在所述判断单元判断190所述实时输出电压小于所述最低电压阈值时，减小所述电池的输出电流；第八执行单元180，用于在所述判断单元190判断所述实时输出电压大于所述最低电压阈值时，增加所述电池的输出电流。具体的，电池在工作过程中，由于其功率的消耗，其输出电压的能力是逐渐降低的。通常电路中，控制装置能够正常工作则认为电路正常，可以获取控制装置的最低供电，即对应电池的最低电压阈值。在电池对负载供电的过程中，实时检测电池的输出电压，当实时输出电压等于该最低电压阈值时，控制电池以当前电压工作，以保证控制装置能正常工作。当实时输出电压低于该最低电压阈值时，说明该电池可能出现供电不正常，影响电路，此时可以通过减小电池对负载的输出电流的方式使得其电压增加，以保证电路正常工作。当实时输出电压大于该最低电压阈值时，其为了增加电池对负载的输出功率，其可以增加电流，同时保证实时输出电压逐步逼近最低电压阈值。
另，如图5所示，本发明的一种电池供电***，包括：电池200、控制器100和负载500，连接所述电池200和所述控制器100的供电电路300，连接所述电池200、所述负载500和所述控制器100的功率调整电路400，其中，所述控制器100用于根据如上面任意一项所述的电池输出功率控制方法控制所述功率调整电路。具体的，控制器通过上面描述的电池输出功率控制方法控制该电池供电***的功率调整电路以使电池对负载的输出功率最大，即具体过程参照电池输出功率控制方法，此处不再赘述。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种电池输出功率控制方法，其特征在于，应用于与电池输入连接的控制器，包括以下步骤：
S1、在所述电池接入负载导通之前，获取电池的可输出电压和与所述负载对应的若干工作电压区间，并获取所述若干工作电压区间对应的若干工作电流值；
S2、确认所述可输出电压对应的所述工作电压区间，以获取对应的工作电流值为目标电流值；
S3、在所述电池接入负载导通时，设置所述电池的输出电流为一起始电流值，其中所述起始电流值小于任意所述工作电流值；
S4、按照第一预设步进调节所述电池的输出电流至所述目标电流值。
2.根据权利要求1所述的电池输出功率控制方法，其特征在于，所述电池输出功率控制方法还包括：
S5、根据所述控制器的供电获取所述电池的最低电压阈值；
S6、在所述负载导通工作过程中获取所述电池的实时输出电压，并比较所述实时输出电压与所述最低电压阈值，当所述实时输出电压等于所述最低电压阈值时，执行步骤S71，当所述实时输出电压小于所述最低电压阈值时，执行步骤S72，当所述实时输出电压大于所述最低电压阈值时，执行步骤S73；
S71、控制所述电池的输出电流为所述目标电流值，并执行所述步骤S6；
S72、减小所述电池的输出电流，并执行所述步骤S6；
S73、增加所述电池的输出电流，并执行所述步骤S6。
3.根据权利要求2所述的电池输出功率控制方法，其特征在于，
在所述步骤S72中，所述减小所述电池的输出电流，包括：
按照第二预设步进递减所述电池的输出电流。
4.根据权利要求3所述的电池输出功率控制方法，其特征在于，
在所述步骤S73中，所述增加所述电池的输出电流，包括：
按照第三预设步进递增所述电池的输出电流，其中所述第三预设步进小于所述第二预设步进。
5.根据权利要求2所述的电池输出功率控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在增加所述电池的输出电流之前，确认所述电流值是否满足所述目标电流值，若否则执行所述步骤S73；若是，则控制所述电池的输出电流为所述目标电流值。
6.根据权利要求2所述的电池输出功率控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在减小所述电池的输出电流之前，确实所述电池的输出电流是否低于任意所述工作电流值，若否，则执行所述步骤S72，若是，则关断所述电池对所述负载的供电。
7.根据权利要求2所述的电池输出功率控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述获取电池的可输出电压和与所述负载对应的若干工作电压区间包括：
获取所述负载的上限电压值和下限电压值；
设定大于所述上限电压值的电压范围为第一工作电压区间，设定小于所述下限电压值的电压范围为第二工作电压区间；
并在所述上限电压值和所述下限电压值之间按照第四预设步进划分以得到若干第三工作电压区间；
所述获取所述若干工作电压区间对应的若干工作电流值包括：
所述第一工作电压区间对应的工作电流值为所述负载在上限电压值时对应的上限电流值；
所述第二工作电压区间对应的工作电流值为所述负载在下限电压值时对应的下限电流值；
所述第三工作电压区间对应的工作电流值为所述负载在所述若干第三电压区间工作时对应的若干工作电流值。
8.一种电池输出功率控制装置，其特征在于，连接电池并由所述电池供电工作，包括：
第一执行单元，用于在所述电池接入负载导通之前，获取电池的可输出电压和与所述负载对应的若干工作电压区间，并获取所述若干工作电压区间对应的若干工作电流值；
第二执行单元，用于确认所述可输出电压对应的所述工作电压区间，以获取对应的工作电流值为目标电流值；
第三执行单元，用于在所述电池接入负载导通时，设置所述电池的输出电流为一起始电流值，其中所述起始电流值小于任意所述工作电流值；
第四执行单元，用于按照第一预设步进调节所述电池的输出电流至所述对应的工作电流值。
9.根据权利要求8所述的电池输出功率控制装置，其特征在于，还包括：
第五执行单元，用于根据所述控制装置的供电获取所述电池的最低电压阈值；
判断单元，用于在所述负载导通工作过程中获取所述电池的实时输出电压，比较所述实时输出电压与所述最低电压阈值；
第六执行单元，用于在所述判断单元判断所述实时输出电压等于所述最低电压阈值时，控制所述电池的输出电流为所述工作电流值；
第七执行单元，用于在所述判断单元判断所述实时输出电压小于所述最低电压阈值时，减小所述电池的输出电流；
第八执行单元，用于在所述判断单元判断所述实时输出电压大于所述最低电压阈值时，增加所述电池的输出电流。
10.一种电池供电***，其特征在于，包括：电池、控制器和负载，连接所述电池和所述控制器的供电电路，连接所述电池、所述负载和所述控制器的功率调整电路，其中，所述控制器用于根据如权利要求1至7任意一项所述的电池输出功率控制方法控制所述功率调整电路。
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