CN115754782A - 电子设备和电池健康状态检测方法、装置 - Google Patents
电子设备和电池健康状态检测方法、装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种电子设备和电池健康状态检测方法、装置,属于电池技术领域。该电子设备包括处理器、第一电生磁传感器、第二电生磁传感器和电池,所述电池包括第一电芯和第二电芯,所述第一电芯和第二电芯串联,所述第一电生磁传感器设于所述第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度;所述第二电生磁传感器设于所述第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度;所述处理器分别与所述第一电生磁传感器和所述第二电生磁传感器连接,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述电池的电池健康状态。
Description
技术领域
本申请属于电池技术领域,具体涉及一种电子设备和电池健康状态检测方法、装置。
背景技术
目前,大部分检测电池健康状态的技术是通过检测一定时间内的电池耗电来进行判定,即如果电池耗电偏大,等效认为电池局部可能存在短路或其他异常情况。或者,通过记录充放电过程中的电压电流信息并换算成等效内阻,当计算的内阻比规格值偏大或偏小,等效认为电池内部存在异常。
然而,上述这些方法在终端设备的实际使用中进行间接检测,很容易受到过程中终端设备运行程序耗电的干扰,导致误判。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种电子设备和电池健康状态检测方法、装置,能够解决现有电池健康状态检测不准确的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括处理器、第一电生磁传感器、第二电生磁传感器和电池,所述电池包括第一电芯和第二电芯,所述第一电芯和第二电芯串联,
所述第一电生磁传感器设于所述第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度;
所述第二电生磁传感器设于所述第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度;
所述处理器分别与所述第一电生磁传感器和所述第二电生磁传感器连接,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述电池的电池健康状态。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括处理器、第一电生磁传感器、第二电生磁传感器和电池组,所述电池组包括第一电池和第二电池,所述第一电池包括第一电芯,所述第二电池包括第二电芯,所述第一电芯和第二电芯串联,
所述第一电生磁传感器设于所述第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度;
所述第二电生磁传感器设于所述第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度;
所述处理器分别与所述第一电生磁传感器和所述第二电生磁传感器连接,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述电池组的健康状态。
第三方面,本申请实施例提供了一种电池健康状态检测方法,该方法包括:
获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度,所述第一电生磁传感器设于第一电芯的第一位置;
获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度,所述第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,所述第一电芯与所述第二电芯串联;
根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述第一电芯与所述第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态。
第四方面,本申请实施例提供了一种电池健康状态检测装置,包括:
第一获取模块,用于获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度,所述第一电生磁传感器设于第一电芯的第一位置;
第二获取模块,用于获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度,所述第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,所述第一电芯与所述第二电芯串联,所述第一位置和所述第二位置对应;
确定模块,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态异常。
第五方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第三方面所述的方法的步骤。
第六方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第三方面所述的方法。
第七方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如第三方面所述的方法。
在本申请实施例中,通过将第一电生磁传感器设于与第二电芯串联的第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度,将第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度,根据第一磁场信号强度和第二磁场信号强度来确定包括第一电芯和第二电芯的电池的电池健康状态,由此通过硬件实时直接检测电芯电流磁场信号强度,电生磁传感器设置在电芯上而不接入电池的充放电回路,检测过程不受终端设备运行程序的耗电影响,且实现逻辑简单有效,可提供精确的电池健康状态检测结果。
附图说明
图1是本申请实施例的电池结构。
图2是本申请实施例的电子设备的结构示意图。
图3a和图3b分别示出了本申请实施例的电池表面不同位置和对应的电流密度的示意图。
图4是本申请实施例的电池健康状态检测方法的流程示意图。
图5是本申请实施例的电池健康状态检测装置的结构方框图。
图6是本申请实施例的电子设备的结构方框图。
图7是实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电池健康状态检测方法、装置和电子设备进行详细地说明。
本申请实施例提出了一种电子设备,包括处理器、第一电生磁传感器、第二电生磁传感器和电池,所述电池包括第一电芯和第二电芯,所述第一电芯和第二电芯串联,所述第一电生磁传感器设于所述第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度;所述第二电生磁传感器设于所述第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度;所述处理器分别与所述第一电生磁传感器和所述第二电生磁传感器连接,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述电池的电池健康状态。
电生磁传感器是指用来检测电流感应生成的磁场信号强度的传感器,例如霍尔传感器。将电生磁传感器设置在电池电芯的表面,不接入电池的充放电回路,来检测电池存在充放电时对应充放电电流在对应位置产生的磁场信号的强度。当然,电生磁传感器对应的设置位置需要和电芯阴影面积重叠,保证可以采集到电芯表面的磁场信号强度。电生磁传感器设置在电池电芯的表面而不接入电池的充放电回路,因此在检测过程中不受终端设备上运行程序的耗电影响,提高检测的精度。
在该实施例中,第一电芯与第二电芯为串联电芯结构,且第一电芯和第二电芯属于同一个电池。
第一电芯和第二电芯属于同一个电池,也即一个电池里面设置有串联的第一电芯和第二电芯。
图1示出了本申请实施例的电池结构,如图1所示,电芯1和电芯2的正、负极通过电池连接器100串联起来,从而实现电芯串联结构。串联的多个电芯充放电时,流过不同电芯的电流大小完全一致。
参考图2,图2是本申请实施例的电子设备的结构示意图。
如图2所示,电芯1和电芯2安装在电池仓10中,第一电生磁传感器14设于电芯1上上,第二电生磁传感器15设于电芯2上,处理器设于电路板20上。
在电生磁传感器设置在电池的电池仓上时,可以在电池仓的外壳上对应位置挖槽或孔,将电生磁传感器设置在其中。
本申请实施例的上述电池所在的终端设备括手机、手表、手环、笔记本等,不同尺寸的终端设备,电生磁传感器在终端设备的结构堆叠位置可以根据架构堆叠灵活调整,可以将电生磁传感器堆叠放置在终端设备任一合适位置,对应的位置需要和对应电芯的阴影面积重叠即可。
可选地,所述处理器用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的比值的变化量来确定所述电池的电池健康状态。所述根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的比值的变化量来确定所述电池的电池健康状态,包括:在第一时刻,获取所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的第一比值;在所述电池放电一段时间后的第二时刻,获取所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的第二比值;若所述第一比值与所述第二比值的差值大于阈值,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的健康状态异常。
第一时刻例如可以是电池出厂时刻,此时电芯的充放电循环次数接近为0,表明电芯为没有使用过的新电芯,对应地第一电生磁传感器从第一位置采集的第一磁场信号强度和第二电生磁传感器从第二位置采集的第二磁场信号强度几乎相同,即第一比值接近为1,电芯健康状态为正常。
或者,第一时刻为出厂后预定时长后的时刻,通常该时刻电池电芯的充放电循环次数不为0但是次数很少,电芯健康状态一般也为正常,第一电芯和第二电芯从第一位置采集的第一磁场信号强度和第二电生磁传感器从第二位置采集的第二磁场信号强度相差很小,例如第一比值位于0.9-0.99范围内,电芯健康状态也认为正常。
第二时刻为电池放电一段时间后的时刻,第二时刻位于第一时刻后,电芯的充放电循环次数大于第一时刻电芯的充放电循环次数,可能会出现电芯健康状态可能存在异常的情况。
终端设备的电池失效率较低,假设失效率为a,对于双电芯方案设计的电池,如果两个电芯都失效,理论上失效率为a2,理论上可以认为几乎为0,即可以认为多个电芯同时失效的概率几乎不存在。本申请的串联电芯为经过严苛的条件进行一一配组的,具有非常好的一致性。
在第一电芯和第二电芯的健康状态都正常的情况下,对应的老化程度也一致,并且在第一位置和第二位置对应设置的第一电生磁传感器和第二电生磁传感器采集的磁场信号强度也具有一致性,如果比对二者采集的磁场信号强度不一致,则可以检测其中至少一个电芯出现健康状态异常情况。
如上文所述,在电芯处于健康状态的第一时刻,设于第一电芯的第一位置的电生磁传感器采集的第一磁场信号强度,与设于第二电芯的第二位置的电生磁传感器采集的第二磁场信号强度之间的比值是接近的。由于第一电芯和第二电芯串联,在第二时刻,二者的充放电循环次数是相同的,正常情况下如果第一电芯和第二电芯仍保持健康状态,则对应位置的磁场信号强度的比值也是接近的。
如果在第二时刻,各电生磁传感器对应采集的第一磁场信号强度和第二磁场信号强度的比值,相比第一时刻的比值的变化显著,例如大于预设的阈值,则表明第一电芯和第二电芯中的至少一个电芯的健康状态可能出现异常。
可选地,所述第一位置相对于所述第一电芯的位置和所述第二位置相对于所述第二电芯的位置相同。磁场信号强度与电芯对应位置的电芯电流密度相关,在本申请实施例中相同位置的初始电芯电流密度相同,比如出厂状态时的电芯电流密度。
在串联电芯对应初始电芯电流密度相同的位置对应设置电生磁传感器,可保证串联电芯在健康状态下,各电生磁传感器在对应位置采集的磁场信号强度存在一致性。
不同的电芯位置,在恒流的情况下对应的电芯温度不同,相应地,电芯电流密度不同。参考图3a,分别以电芯上①~⑤的位置作为测试点,该图为一个电芯表面的俯视图,①~⑤测试点对应图示电芯表面位置的左上、右上、中心、左下、右下位置。电芯的正极耳2和负极耳4分别设置在图示的上部,通过测试可以得知电芯表面靠近正正极耳2、负极耳4的电芯上部温度最高,中间次之,底部最低,上中下最大温差超过了3℃以上。
基于以上结果,可以确定电芯在充放电通流过程中,如图3b所示,图示上部区域的电流密度最高,中间区域的电流密度适中,底部区域的电流密度最低。也即,电流密度的高低与设置电芯极耳的位置有关,越靠近极耳的电芯区域,电流密度越高,越远离极耳的电芯区域,电流密度越低。
电芯电流密度的类型包括高电流密度、中电流密度和低电流密度,
基于电芯的电流密度,可以区分电芯表面包括对应高电流密度的位置、对应中电流密度的位置和对应低电流密度的位置。本申请实施例中,设置电生磁传感器的位置包括上述位置中的至少一个。
读取电生磁传感器产生的磁场信号可知,相同的电流下,电流密度越高,产生的电磁信号强度越大;反之,电流密度越低,产生的电磁信号强度越小。
由于高电流密度位置的电流信号明显,可选地,选择在上述图3a所示的①号和②号的高电流密度位置中的至少一个位置设置电生磁传感器。
设置电生磁传感器的位置可以是对应电芯表面的任意位置,可以是一个也可以是多个。也即,可以在每个电芯表面的任意的一个位置设置一个电生磁传感器,也可以分别对应每个电芯表面的任意多个位置,设置多个电生磁传感器。
例如在每个电芯对应图3a所示的①号和②号的高电流密度位置分别设置一个电生磁传感器,以及在图3a所示的③号的中电流密度位置也设置一个电生磁传感器。则第一电芯的①号位置对应的原始电芯电流密度需要和第二电芯的①号位置对应的原始电芯电流密度相同,第一电芯的②号位置对应的原始电芯电流密度需要和第二电芯的②号位置对应的原始电芯电流密度相同,第一电芯的③号位置对应的原始电芯电流密度需要和第二电芯的③号位置对应的原始电芯电流密度相同。如此,以确保串联的多个电芯充放电时,流过不同电芯的电流大小一致且电芯在健康状态下,各电生磁传感器在对应位置采集的磁场信号强度存在一致性。
第一电芯和第二电芯的结构可以相同,对应的第一位置和第二位置相同。
电芯的结构相同包括内部电路结构和外部结构均相同,如此,通过设计结构相同的串联电芯,则在各相同结构电芯对应的相同位置设置的各电生磁传感器,可在电芯健康状态下对应采集的磁场信号强度存在一致性。
可选地,所述第一位置相对于所述第一电芯的位置和所述第二位置相对于所述第二电芯的位置相同的情况下,所述根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度确定所述电池的电池健康状态,包括:在T1/T2<k1或T1/T2>k2的情况下,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的健康状态异常;在k2≤T1/T2≤k1的情况下,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的健康状态正常;其中,T1表示所述第一磁场信号强度,T2表示所述第二磁场信号强度,k1和k2为常数,k2>k1。
在本申请实施例中,通过直接比较第一磁场信号强度和第二磁场信号强度来确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态是否正常。
例如,k1为95%-98%,k2为102%-105%。以k1为98%、k2为103%为例,当98%≤T1/T2≤103%,认为串联的第一电芯和第二电芯的老化程度符合预期,电池健康状态稳定;当T1/T2>103%或T1/T2<98%,认为串联的第一电芯和第二电芯的老化程度不同步,即其中一个电芯老化性能衰减过快,电池健康状态不佳。
在本申请实施例中,只需要实时比对T1和T2,当T1和T2接近时,认为不同电芯的老化状态基本一致,电池健康状态良好;当T1和T2离散较大时,认为不同电芯老化状态差异较大,电池健康状态存在异常情况。
通过直接比对第一电生磁传感器检测的第一磁场信号强度,和第二电生磁传感器检测的第二磁场信号强度,也可以检测第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态。
在确定电池健康状态异常时,还可以发送信号到前端显示模块,从而跳出提醒用户终端设备的电池状态处于异常情况的信息,以便用户前往就近的服务中心进行检查。
可选地,所述电子设备还包括电路板、与所述第一电芯叠设的第一柔性电路板以及与所述第二电芯叠设的第二柔性电路板,所述处理器设于所述电路板,所述第一柔性电路板和所述第二柔性电路板分别与所述电路板连接;所述第一电生磁传感器设于所述第一柔性电路板,所述第二电生磁传感器设于所述第二柔性电路板。
如图2所示,第一电生磁传感器14设置在左侧虚线区域对应的柔性电路板16上,第二电生磁传感器15设置在右侧虚线区域对应的柔性电路板17上。柔性电路板16和柔性电路板17与电子设备的电路板20连接。
此外,同样以图3a电芯上①~⑤的位置作为测试点,可知相同的位置,也即相同电流密度下,电流越大,产生的电磁强度信号越大。也即,相同位置的电磁强度信号与流过电芯的电流大小有关。
因此,处理器用于确定电池的电池健康状态的第一磁场信号强度和第二磁场信号强度可以是电芯流过较大电流时产生的电磁强度信号。处理器在获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度和获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度之前,还包括:获取经过所述第一电芯和所述第二电芯的电芯电流,确定所述电芯电流是否大于预设电流阈值;在所述电芯电流大于所述预设电流阈值的情况下,获取所述第一磁场信号强度和的第二磁场信号强度,以用作判定电池健康状态的磁场信号强度。
如上文所述,第一电芯与第二电芯为串联电芯结构,因此经过第一电芯和第二电芯的电芯电流是相同的。并且电芯电流越大时,电芯产生的电流磁场强度信号越强,为了更好地进行后续步骤的电池健康状态检测,本申请实施例在串联电芯充放电的过程中,设定电芯电流大于一定值(例如>1C)才进行电流磁场强度信号采集。
处理器可以在电芯电流大于预设电流阈值的情况下,分别向第一电生磁传感器和第二电生磁传感器分别发送采集指令,以控制第一电生磁传感器和第二电生磁传感器开始采集对应位置的磁场信号强度,然后获取各电生磁传感器对应采集的磁场信号强度。
或者,第一电生磁传感器和第二电生磁传感器实时采集磁场信号强度,在电芯电流大于预设电流阈值的情况下,再从各电生磁传感器对应采集的磁场信号强度并传输给处理器。
此外,电生磁传感器的检测精度通常受环境温度的影响,因此在环境温发生度变化时,可以及时进行调整,以避免环境温度变化造成电生磁传感器的检测精度降低。
可选地,电子设备还包括温度传感器,所述温度传感器,设置在所述电子设备的电路板上,用于采集环境温度;所述处理器,与所述温度传感器连接,所述处理器还获取所述温度传感器采集的环境温度并根据所述环境温度调整所述第一电生磁传感器和所述第二电生磁传感器中至少一个的灵敏度。
如图2所示,温度传感器22可以设置在电路板20上,在第一电生磁传感器14和第二电生磁传感器15检测对应位置的磁场信号强度时,处理器获取温度传感器22检测的实时温度,并根据温度调整各电生磁传感器的检测灵敏度值。
灵敏度发生偏移时,不同规格的电生磁传感器检测的磁场信号强度偏移量存在差异,此值由传感器实测得出,形成可供查询的规格书。因此,通过温度传感器获取电生磁传感器的当前检测温度,并查询当前检测温度对应的灵敏度值,对电生磁传感器的灵敏度进行调整,可以提高电生磁传感器检测的磁场信号强度的准确性。在本申请实施例中,通过将第一电生磁传感器设于与第二电芯串联的第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度,将第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度,处理器分别与第一电生磁传感器和第二电生磁传感器连接,用于根据第一磁场信号强度和第二磁场信号强度来确定包括第一电芯和第二电芯的电池的电池健康状态,由此通过硬件实时直接检测电芯电流磁场信号强度,电生磁传感器设置在电芯上而不接入电池的充放电回路,检测过程不受终端设备运行程序的耗电影响,且实现逻辑简单有效,可提供精确的电池健康状态检测结果。
在上述实施例中,第一电芯和第二电芯对应所属的电池为同一个电池,在另一个实施例中,第一电芯和第二电芯还可以分别属于不同的电池。
本申请实施例还提出了一种电子设备,包括处理器、第一电生磁传感器、第二电生磁传感器和电池组,所述电池组包括第一电池和第二电池,所述第一电池包括第一电芯,所述第二电池包括第二电芯,所述第一电芯和第二电芯串联,所述第一电生磁传感器设于所述第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度;所述第二电生磁传感器设于所述第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度;所述处理器分别与所述第一电生磁传感器和所述第二电生磁传感器连接,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述电池组的健康状态。
如上述实施例不同的是,第一电芯和第二电芯分别属于不同的第一电池和第二电池,第一电池和第二电池构成电池组,并且处理器根据第一磁场信号强度和第二磁场信号强度来确定该电池组的整体健康状态。除此之前,该实施例的处理器、第一电生磁传感器、第二电生磁传感,可以执行上述图1至图3b实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
在该实施例中,处理器根据第一磁场信号强度和第二磁场信号强度在不同时刻的比值变化量或者根据比值所在的范围,确定存在电池健康状态异常时,则可以整体判断该电池组存在健康状态异常。因为串联电池的电芯通常是配对的,无论其中哪个电芯坏了,都可以整体判断这些串联的电池健康状态不佳,对应的电池组需要整体更换。
此外,本申请实施例还提供了一种电池健康状态检测方法,如图4所示,图4是本申请实施例的电池健康状态检测方法的流程示意图。
该方法包括:获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度,所述第一电生磁传感器设于第一电芯的第一位置;获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度,所述第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,所述第一电芯与所述第二电芯串联;根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述第一电芯与所述第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态。
可选地,根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述第一电芯与所述第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态,包括:根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的比值的变化量来确定所述电池的电池健康状态或电池组的健康状态。
可选地,所述根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的比值的变化量来确定所述电池的电池健康状态或电池组的健康状态,包括:在第一时刻,获取所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的第一比值;在所述电池放电一段时间后的第二时刻,获取所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的第二比值;若所述第一比值与所述第二比值的差值大于阈值,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态异常。
可选地,所述第一位置相对于所述第一电芯的位置和所述第二位置相对于所述第二电芯的位置相同的情况下,所述根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度确定所述电池的电池健康状态或电池组的健康状态,包括:在T1/T2<k1或T1/T2>k2的情况下,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态异常;在k2≤T1/T2≤k1的情况下,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态正常;其中,T1表示所述第一磁场信号强度,T2表示所述第二磁场信号强度,k1和k2为常数,k2>k1。
可选地,所述获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度和获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度之前,还包括:获取经过所述第一电芯和所述第二电芯的电芯电流;确定所述电芯电流是否大于预设电流阈值;在所述电芯电流大于所述预设电流阈值的情况下,获取所述第一磁场信号强度和的第二磁场信号强度。
该实施例的电池健康状态检测方法可以由上述实施例的电子设备包括的处理器执行,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。在本申请实施例中,通过将第一电生磁传感器设于与第二电芯串联的第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度,将第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度,根据第一磁场信号强度和第二磁场信号强度来确定包括第一电芯和第二电芯的电池的电池健康状态,由此通过硬件实时直接检测电芯电流磁场信号强度,电生磁传感器设置在电芯上而不接入电池的充放电回路,检测过程不受终端设备运行程序的耗电影响,且实现逻辑简单有效,可提供精确的电池健康状态检测结果。
本申请实施例提供的电池健康状态检测方法,执行主体还可以为电池健康状态检测装置。本申请实施例中以电池健康状态检测装置执行电池健康状态检测方法为例,说明本申请实施例提供的电池健康状态检测装置。
图5是本申请实施例的电池健康状态检测装置的结构方框图,如图5所示,电池健康状态检测装置800包括:
第一获取模块820,用于获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度,所述第一电生磁传感器设于第一电芯的第一位置;
第二获取模块840,用于获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度,所述第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,所述第一电芯与所述第二电芯串联,所述第一位置和所述第二位置对应;
确定模块860,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态异常。
可选地,电池健康状态检测装置800还包括:电流确定模块,用于在获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度和获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度之前,获取经过所述第一电芯和所述第二电芯的电芯电流;确定所述电芯电流是否大于预设电流阈值;在所述电芯电流大于所述预设电流阈值的情况下,第一获取模块820获取所述第一磁场信号强度和第二获取模块840的第二磁场信号强度。
在本申请实施例中,通过将第一电生磁传感器设于与第二电芯串联的第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度,将第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度,获取并根据第一磁场信号强度和第二磁场信号强度来确定包括第一电芯和第二电芯的电池的电池健康状态,由此通过硬件实时直接检测电芯电流磁场信号强度,电生磁传感器设置在电芯上而不接入电池的充放电回路,检测过程不受终端设备运行程序的耗电影响,且实现逻辑简单有效,可提供精确的电池健康状态检测结果。
本申请实施例中的电池健康状态检测装置可以是电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路、或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonal computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,还可以为个人计算机(personal computer,PC)等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的电池健康状态检测装置可以为具有操作***的装置。该操作***可以为安卓(Android)操作***,可以为ios操作***,还可以为其他可能的操作***,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的电池健康状态检测装置能够实现方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
可选地,如图6所示,本申请实施例还提供一种电子设备900,包括处理器940和存储器920,存储器920上存储有可在所述处理器940上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器940执行时实现上述电池健康状态检测方法实施例的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备包括上述的移动电子设备和非移动电子设备。
图7为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备1000包括但不限于:射频单元1001、网络模块1002、音频输出单元1003、输入单元1004、传感器1005、显示单元1006、用户输入单元1007、接口单元1008、存储器1009、以及处理器1010等部件。
本领域技术人员可以理解,电子设备1000还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理***与处理器1010逻辑相连,从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图7中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
其中,传感器1005设于第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度;传感器1005还设于第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度,所述第一电芯和第二电芯串联;
处理器1010与传感器连接1005连接,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述第一电芯与所述第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态。
在本申请实施例中,通过将第一电生磁传感器设于与第二电芯串联的第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度,将第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度,获取并根据第一磁场信号强度和第二磁场信号强度来确定包括第一电芯和第二电芯的电池的电池健康状态,由此通过硬件实时直接检测电芯电流磁场信号强度,电生磁传感器设置在电芯上而不接入电池的充放电回路,检测过程不受终端设备运行程序的耗电影响,且实现逻辑简单有效,可提供精确的电池健康状态检测结果。
可选地,处理器1010,具体用于:根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的比值的变化量来确定所述电池的电池健康状态或电池组的健康状态,包括:在第一时刻,获取所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的第一比值;在所述电池放电一段时间后的第二时刻,获取所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的第二比值;若所述第一比值与所述第二比值的差值大于阈值,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态异常。
可选地,处理器1010,具体用于:所述第一位置相对于所述第一电芯的位置和所述第二位置相对于所述第二电芯的位置相同的情况下,在T1/T2<k1或T1/T2>k2的情况下,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态异常;在k2≤T1/T2≤k1的情况下,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态正常;其中,T1表示所述第一磁场信号强度,T2表示所述第二磁场信号强度,k1和k2为常数,k2>k1。
可选地,处理器1010,还用于:获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度和获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度之前,获取经过所述第一电芯和所述第二电芯的电芯电流;确定所述电芯电流是否大于预设电流阈值;在所述电芯电流大于所述预设电流阈值的情况下,获取所述第一磁场信号强度和的第二磁场信号强度。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元1004可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)10041和麦克风10042,图形处理器10041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元1006可包括显示面板10061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板10061。用户输入单元1007包括触控面板10071以及其他输入设备10072中的至少一种。触控面板10071,也称为触摸屏。触控面板10071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备10072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
存储器1009可用于存储软件程序以及各种数据。存储器1009可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区,其中,第一存储区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外,存储器1009可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器1009可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch link DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DRRAM)。本申请实施例中的存储器1009包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
处理器1010可包括一个或多个处理单元;可选地,处理器1010集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理涉及操作***、用户界面和应用程序等的操作,调制解调处理器主要处理无线通信信号,如基带处理器。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1010中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述电池健康状态检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述电池健康状态检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为***级芯片、***芯片、芯片***或片上***芯片等。
本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述电池健康状态检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可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,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (13)
1.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、第一电生磁传感器、第二电生磁传感器和电池,所述电池包括第一电芯和第二电芯,所述第一电芯和第二电芯串联,
所述第一电生磁传感器设于所述第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度;
所述第二电生磁传感器设于所述第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度;
所述处理器分别与所述第一电生磁传感器和所述第二电生磁传感器连接,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述电池的电池健康状态。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述处理器用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的比值的变化量来确定所述电池的电池健康状态。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的比值的变化量来确定所述电池的电池健康状态,包括:
在第一时刻,获取所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的第一比值;
在所述电池放电一段时间后的第二时刻,获取所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的第二比值;
若所述第一比值与所述第二比值的差值大于阈值,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的健康状态异常。
4.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述第一位置相对于所述第一电芯的位置和所述第二位置相对于所述第二电芯的位置相同的情况下,所述根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度确定所述电池的电池健康状态,包括:
在T1/T2<k1或T1/T2>k2的情况下,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的健康状态异常;
在k2≤T1/T2≤k1的情况下,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的健康状态正常;
其中,T1表示所述第一磁场信号强度,T2表示所述第二磁场信号强度,k1和k2为常数,k2>k1。
5.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括电路板、与所述第一电芯叠设的第一柔性电路板以及与所述第二电芯叠设的第二柔性电路板,所述处理器设于所述电路板,所述第一柔性电路板和所述第二柔性电路板分别与所述电路板连接;所述第一电生磁传感器设于所述第一柔性电路板,所述第二电生磁传感器设于所述第二柔性电路板。
6.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,还包括温度传感器,
所述温度传感器,设置在所述电子设备的电路板上,用于采集环境温度;
所述处理器,与所述温度传感器连接,所述处理器还获取所述温度传感器采集的环境温度并根据所述环境温度调整所述第一电生磁传感器和所述第二电生磁传感器中至少一个的灵敏度。
7.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、第一电生磁传感器、第二电生磁传感器和电池组,所述电池组包括第一电池和第二电池,所述第一电池包括第一电芯,所述第二电池包括第二电芯,所述第一电芯和第二电芯串联,
所述第一电生磁传感器设于所述第一电芯的第一位置,用于采集第一磁场信号强度;
所述第二电生磁传感器设于所述第二电芯的第二位置,用于采集第二磁场信号强度;
所述处理器分别与所述第一电生磁传感器和所述第二电生磁传感器连接,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述电池组的健康状态。
8.一种电池健康状态检测方法,其特征在于,包括:
获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度,所述第一电生磁传感器设于第一电芯的第一位置;
获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度,所述第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,所述第一电芯与所述第二电芯串联;
根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述第一电芯与所述第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述第一电芯与所述第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态,包括:
根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的比值的变化量来确定所述电池的电池健康状态或电池组的健康状态。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的比值的变化量来确定所述电池的电池健康状态或电池组的健康状态,包括:
在第一时刻,获取所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的第一比值;
在所述电池放电一段时间后的第二时刻,获取所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度的第二比值;
若所述第一比值与所述第二比值的差值大于阈值,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态异常。
11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一位置相对于所述第一电芯的位置和所述第二位置相对于所述第二电芯的位置相同的情况下,所述根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度确定所述电池的电池健康状态或电池组的健康状态,包括:
在T1/T2<k1或T1/T2>k2的情况下,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态异常;
在k2≤T1/T2≤k1的情况下,确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态正常;
其中,T1表示所述第一磁场信号强度,T2表示所述第二磁场信号强度,k1和k2为常数,k2>k1。
12.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度和获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度之前,还包括:
获取经过所述第一电芯和所述第二电芯的电芯电流;
确定所述电芯电流是否大于预设电流阈值;
在所述电芯电流大于所述预设电流阈值的情况下,获取所述第一磁场信号强度和的第二磁场信号强度。
13.一种电池健康状态检测装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取第一电生磁传感器采集的第一磁场信号强度,所述第一电生磁传感器设于第一电芯的第一位置;
第二获取模块,用于获取第二电生磁传感器采集的第二磁场信号强度,所述第二电生磁传感器设于第二电芯的第二位置,所述第一电芯与所述第二电芯串联,所述第一位置和所述第二位置对应;
确定模块,用于根据所述第一磁场信号强度和所述第二磁场信号强度来确定所述第一电芯和第二电芯对应所属的电池的电池健康状态或电池组的健康状态异常。
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