CN115542171A - 一种电池电量计算方法、***、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池电量计算方法、***、设备及介质，其特征在于，方法包括以下步骤：S11、采集电池在放电状态下的第一电流；S12、采集电池在放电状态下的第一电压；S13、根据所述电池在非放电状态下的第二电压、所述第一电压和第一电流计算电池内阻；S14、根据所述电池内阻对所述第一电压进行分压补偿，得到第三电压；S15、根据所述第三电压计算电池电量。本方法对放电状态下的电池电压进行补偿，从而使测量放电状态的电池电量准确。
Description
技术领域
本发明涉及电池电量检测领域，具体涉及一种电池电量计算方法、***、设备及介质。
背景技术
在消费类中低端产品中，通常电池不带BMS（电池管理***）通讯，因此一般使用电压计算电量的方法，但由于电池在放电过程中，电池内阻上产生分压，导致电池两端的电压会被拉低，实际检测到的电压与电池电压会存在一定的差值；此时通过电压计算得到的电量会出现明显的波动，如在电动车上拧油门的时候电量会从四格掉到两格，松开油门后，电量又会回到四格，影响用户体验。
发明内容
本发明针对采用电压计算电量的方法中，计算的电量会出现明显波动的问题，提供一种电池电量计算方法、***、设备及介质。
根据本发明的第一方面，提供一种电池电量计算方法，包括以下步骤：
S11、采集电池在放电状态下的第一电流；
S12、采集电池在放电状态下的第一电压；
S13、根据所述电池在非放电状态下的第二电压、所述第一电压和第一电流计算电池内阻；
S14、根据所述电池内阻对所述第一电压进行分压补偿，得到第三电压；
S15、根据所述第三电压计算电池电量。
可选的，在所述步骤S11之前，还包括：
S01、获取电池的放电情况，若电池为放电状态，则进入步骤S11；如果电池为非放电状态，则进入以下步骤：
S21、采集所述电池在非放电状态下的第二电压；
S22、根据所述第二电压计算电池电量。
可选的，所述第二电压是电池在非放电状态下的平均电压。
可选的，所述步骤S13包括：
将第二电压减去第一电压，得到电压差值；
将电压差值除以第一电流，得到电池内阻。可选的，所述步骤S14包括：
S14.1、多次重复执行步骤S11、S12、S13，计算得到多个电池内阻，将多个电池内阻求均值，得到电池平均内阻；
S14.2、将电池平均内阻乘以第一电流，得到补偿电压；将补偿电压与第一电压相加，得到第三电压。
可选的，所述步骤S12还包括：判断电池内阻计算标志位是否为1，若是，则执行步骤S13，若否，则执行步骤S14.2；
所述步骤S14.2还包括设置电池内阻计算标志位为0；
所述步骤S21还包括设置电池内阻计算标志位为1。
根据本发明的第二方面，提供一种电池电量计算***，包括：
参数采集模块，其用于采集电池在放电状态下的第一电流和第一电压，和采集电池在非放电状态下的第二电压；
电池内阻计算模块，其用于根据所述第二电压、第一电压和第一电流计算电池内阻；
电池电压计算模块，其用于计算电池电压；当电池处于放电状态时，根据所述电池内阻对所述第一电压进行分压补偿，得到第三电压，第三电压为电池电压；当电池处于非放电状态时，第二电压为电池电压；
电量计算模块，其用于根据电池电压计算电池电量。
根据本发明的第三方面，提供一种电子设备，电子设备包括
处理器；
存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现第一方面所述的方法。
根据本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
有益效果：采用该方法计算电池电量，由于放电状态下的第三电压进行补偿，使得测量放电状态下的电池电压接近实际值，从而使计算的电池电量更加稳定准确，电池从非放电状态变为放电状态是，计算的电池电量不会出现明显的波动。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明公开实施例提供的一种电池电量计算方法的流程图。
图2示出了本发明公开实施例提供的另一种电池电量计算方法的流程图。
图3示出了本发明公开实施例提供的一种电池电量计算***的结构示意图。
图4示出了本发明公开实施例所提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
如图1所示，本发明公开实施例所提供的一种电池电量计算方法，包括下述步骤。
S01、获取电池的放电情况，若电池为放电状态，则进入步骤S11；如果电池为非放电状态，则进入步骤S21；
S11、采集电池在放电状态下的第一电流；
S12、采集电池在放电状态下的第一电压；判断电池内阻计算标志位是否为1，若是，则执行步骤S13，若否，则执行步骤S14.2；
S13、根据所述电池在非放电状态下的第二电压、所述第一电压和第一电流计算电池内阻；具体为：
将第二电压减去第一电压，得到电压差值；
将电压差值除以第一电流，得到电池内阻。
S14、根据所述电池内阻对所述第一电压进行分压补偿，得到第三电压；具体包括：
S14.1、在第一设定时间内，以第一设定频率多次重复执行步骤S11、S12、S13，计算得到多个电池内阻，将多个电池内阻求均值，得到电池平均内阻；
S14.2、将电池平均内阻乘以第一电流，得到补偿电压；将补偿电压与第一电压相加，得到第三电压；
设置电池内阻计算标志位为0；电池内阻计算标志位表示非放电状态下的第二电压是否已采集好，电池内阻计算标志位为1即代表电池内阻计算标志位已采集好，电池内阻计算标志位为0即代表电池内阻计算标志位未采集好；
S15、根据所述第三电压计算电池电量；具体为，对第三电压进行滤波，根据滤波后的第三电压计算电池电量。
S21、采集所述电池在非放电状态下的第二电压；并设置电池内阻计算标志位为1；
所述第二电压是电池在非放电状态下的平均电压；在第二设定时间内，以第二设定频率多次采集电池在非放电状态下的第二实时电压，将采集到的多个第二实时电压求均值，得到第二电压。
S22、根据所述第二电压计算电池电量；具体为，对第二电压进行滤波，根据滤波后的第二电压计算电池电量。
该方法中，步骤S11至步骤S15为计算电池在放电状态下的电池电量的过程；步骤S21和步骤S22为计算电池在非放电状态下的电池电量的过程。一般来说，首先会进行电池在非放电状态下的电池电量计算，且电池电量会循环计算，当电池状态为放电状态时，进行电池在放电状态下的电池电量计算。
采用该方法计算电池电量，由于放电状态下的第二电池电压进行补偿，使得第二电池电压几乎等于电池的实际电压，从而使计算的电池电量更加稳定准确，计算的电池电量不会出现明显的波动。
实施例2
如图2所示，本发明公开实施例所提供的一种电池电量计算方法，包括下述步骤。
S01、采集电池的电池电流，根据电池电流判断电池是否为放电状态，获取电池的放电情况，若是，则进入步骤S11；若否，则进入步骤S21；
其中，当电池电流大于预设阈值时，电池为放电状态，电池电流小于预设阈值时，电池为非放电状态。
S11、采集电池在放电状态下的第一电流；
S12、采集电池在放电状态下的第一电压；判断电池内阻计算标志位是否为1，若是，则执行步骤S13，若否，则执行步骤S14.2；
S13、根据所述电池在非放电状态下的第二电压、所述第一电压和第一电流计算电池内阻；
所述电池内阻等于电压差值除以第一电流，电压差值等于第二电压减去第一电压；电池内阻的计算公式为R=(V_avg-V_dc)/I_dc，式中，R为电池内阻，V_avg为第二电压，V_dc为第一电压，I_dc为第一电流。
S14、根据所述电池内阻对所述第一电压进行分压补偿，得到第三电压；具体包括：
S14.1、判断电池内阻多次采集是否结束
即电池内阻的计算次数是否达到设定值。
S14.2、计算第三电压；
若电池内阻多次采集结束，将计算得到的多个电池内阻求均值，得到电池平均内阻；根据该次计算得到的电池平均内阻得到第三电压；
若电池内阻多次采集未结束或电池内阻计算标志位是否为0，根据上一次计算得到的电池平均内阻得到第三电压；
在该方法刚开始运行，即设备刚开机时，计算电池内阻的次数未达到设定值时，未计算过电池平均内阻，电池平均内阻为0；设备刚开机时，放电电量少，电池内阻可忽略不计；若设备该次开机运行后，计算过电池平均内阻，当电池从非放电状态转换为放电状态，在该放电状态下，计算电池内阻的次数未达到设定值时，电池平均内阻采用上一次计算得到的电池平均内阻。
第三电压等于第一电压加上补偿电压，补偿电压等于电池平均内阻乘以第一电流；第三电压的计算公式为V_cur=V_dc+R_avg*I_dc，式中，V_cur为第三电压，V_dc为第一电压，R_avg为电池平均内阻，I_dc为第一电流。
设置电池内阻计算标志位为0；电池内阻计算标志位表示非放电状态下的第二电压是否已采集好，电池内阻计算标志位为1即代表电池内阻计算标志位已采集好，电池内阻计算标志位为0即代表电池内阻计算标志位未采集好；
S15、根据所述第三电压计算电池电量；具体为，对第三电压进行滤波，根据滤波后的第三电压计算电池电量。
S21、采集所述电池在非放电状态下的第二电压；并设置电池内阻计算标志位为1；
所述第二电压是电池在非放电状态下的平均电压；在第二设定时间内，以第二设定频率多次采集电池在非放电状态下的第二实时电压，将采集到的多个第二实时电压求均值，得到第二电压；此实施例中，第二设定时间优选为1-2秒，第二设定频率优选为20-60毫秒/次。
S22、根据所述第二电压计算电池电量；具体为，对第二电压进行滤波，根据滤波后的第二电压计算电池电量。
该方法中，步骤S11至步骤S15为计算电池在放电状态下的电池电量的过程；步骤S21和步骤S22为计算电池在非放电状态下的电池电量的过程。一般来说，首先会进行电池在非放电状态下的电池电量计算，计算电池在非放电状态下的电池电量的过程中，有采集非放电状态下的第二电压，且电池内阻计算标志位为1，即已采集非放电状态下的第二电压；电池电量会循环计算；直至电池状态为放电状态时，进行电池在放电状态下的电池电量计算，此时，电池内阻计算标志位位1，根据已采集好的非放电状态下的第二电压进行电池内阻的计算，并求出电池平均内阻，根据所述电池内阻对所述第一电压进行分压补偿，得到第三电压后计算电池在放电状态下的电池电量；继续循环计算电池电量，若电池状态还为放电状态，电池内阻计算标志位位0，即计算电池在放电状态下的电池电量的过程中，未采集非放电状态下的第二电压；若进行下一次电池电量计算时，电池仍处于放电状态，此次第三电压的计算直接用上一次求得的电池平均内阻，即在连续的一个放电状态下，电池内阻仅需进行一次计算。
采用该方法计算电池电量，由于放电状态下的第三电压进行补偿，使得测量放电状态下的电池电压接近实际值，从而使计算的电池电量更加稳定准确，电池从非放电状态变为放电状态是，计算的电池电量不会出现明显的波动。
实施例3
参考图3所示，本实施例提供一种电池电量计算***，其包括：
电压采集模块，其用于采集电池常态下的第一实时电压和电池放电状态下的第二电压。
电流采集模块，其用于获取电池实时的电池电流。
电池内阻计算模块，其用于根据第一电压、第二电压和电池电流计算电池实时内阻；在第一设定时间内，以第一设定频率，多次计算得到多个电池实时内阻，将多个电池实时内阻求平均值，得到电池平均内阻；电池实时内阻等于电压差值除以电池电流，电压差值等于第一电压减去第二电压；在第二设定时间内，以第二设定频率，多次采集电池当前的第二电压，每次采集的第二电压分别计算电池实时内阻，将多个电池实时内阻求平均值，得到电池内阻。
电池电压计算模块，其用于判断电池状态，并计算电池电压；在电池处于常态时，将多个第一实时电压求平均值，计算第一电压，电池电压等于第一电压；在电池处于放电状态时，电池电压等于第二电压加补偿电压，补偿电压等于电池平均内阻乘以电池电流；电池电量计算模块，其用于对电池电压进行滤波，并根据滤波后的电池电压计算电池电量。
实施例4
基于同一技术构思，本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器1和处理器2，如图4所示，所述存储器1存储有计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的方法。
其中，存储器1至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器1在一些实施例中可以是电池电量计算***的内部存储单元，例如硬盘。存储器1在另一些实施例中也可以是一种电池电量计算***的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器1还可以既包括一种电池电量计算***的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器1不仅可以用于存储安装于一种电池电量计算***的应用软件及各类数据，例如一种电池电量计算方法程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器2在一些实施例中可以是一中央处理器（Central Processing Unit,CPU）、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器1中存储的程序代码或处理数据，例如执行一种电池电量计算方法的程序等。
本发明公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中所述的方法的步骤。其中，该存储介质可以是易失性或非易失的计算机可读取存储介质。
本发明公开实施例所提供的应用页面内容刷新方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中所述的方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。
本发明公开实施例还提供一种计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现前述实施例的任意一种方法。该计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一个可选实施例中，所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质，在另一个可选实施例中，计算机程序产品具体体现为软件产品，例如软件开发包（Software DevelopmentKit，SDK）等等。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种电池电量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S11、采集电池在放电状态下的第一电流；
S12、采集电池在放电状态下的第一电压；
S13、根据所述电池在非放电状态下的第二电压、所述第一电压和第一电流计算电池内阻；
S14、根据所述电池内阻对所述第一电压进行分压补偿，得到第三电压；
S15、根据所述第三电压计算电池电量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S11之前，还包括：
S01、获取电池的放电情况，若电池为放电状态，则进入步骤S11；如果电池为非放电状态，则进入以下步骤：
S21、采集所述电池在非放电状态下的第二电压；
S22、根据所述第二电压计算电池电量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二电压是电池在非放电状态下的平均电压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S13包括：
将第二电压减去第一电压，得到电压差值；
将电压差值除以第一电流，得到电池内阻。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S14包括：
S14.1、多次重复执行步骤S11、S12、S13，计算得到多个电池内阻，将多个电池内阻求均值，得到电池平均内阻；
S14.2、将电池平均内阻乘以第一电流，得到补偿电压；将补偿电压与第一电压相加，得到第三电压。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，
所述步骤S12还包括：判断电池内阻计算标志位是否为1，若是，则执行步骤S13，若否，则执行步骤S14.2；
所述步骤S14.2还包括设置电池内阻计算标志位为0；
所述步骤S21还包括设置电池内阻计算标志位为1。
7.一种电池电量计算***，其特征在于，包括：
参数采集模块，其用于采集电池在放电状态下的第一电流和第一电压，和采集电池在非放电状态下的第二电压；
电池内阻计算模块，其用于根据所述第二电压、第一电压和第一电流计算电池内阻；
电池电压计算模块，其用于计算电池电压；当电池处于放电状态时，根据所述电池内阻对所述第一电压进行分压补偿，得到第三电压，第三电压为电池电压；当电池处于非放电状态时，第二电压为电池电压；
电量计算模块，其用于根据电池电压计算电池电量。
8.一种电子设备，其特征在于，包括
处理器；
存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法。
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