CN117810479A - 一种防止数据记录仪电池钝化的方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种防止数据记录仪电池钝化的方法、装置、设备及介质，涉及电池防钝化技术领域，包括：获取数据记录仪的工作参数；当电压不大于预设的电压阈值时，控制MCU进入防钝化工作模式且持续第一时长；当电压大于预设的电压阈值时，控制MCU进入正常工作模式。防钝化工作模式为控制MCU的工作频率大于预设的频率阈值，且MCU的工作电流为预设的电流阈值的工作模式。正常工作模式为MCU的工作频率小于预设的频率阈值的工作模式。本申请可实现不同的工作电流状态来消除电池钝化；无需额外增加硬件电路或组件，大大降低了防钝化成本；同时还可根据电池的参数动态调整激活时间和激活频率，具有更高的灵活性。
Description
技术领域
本申请涉及电池防钝化技术领域，具体而言，涉及一种防止数据记录仪电池钝化的方法、装置、设备及介质。
背景技术
数据记录仪，是一种从传感器获取测量结果，并将这些结果存储起来备用的电子仪器。通常用于测量和记录温度、湿度、气体浓度、开关量、压力、位移和其他一些物理量。数据记录仪一般要求具有低功耗、长待机的特点，因此供电电池类型的选择非常重要。
锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是比能量最高的一种电池，相同的尺寸可以储存更高的电量，因此广泛应用于低功耗数据记录仪设备上。但是锂亚电池其电解液及正极材料均为亚硫酰氯，当金属锂与亚硫酰氯化学反应时，会生成氯化锂氧化产物并附着在金属锂的表面，形成氧化膜(也叫钝化膜)，从而在低温或者大电流放电的时候发生电压滞后现象。特别是使用锂亚电池的低功耗数据记录仪，由于具备极低的工作电流，因此电池更容易发生钝化。
现有的数据记录仪电池防钝化方法，通常需要设计一套额外的硬件电路，包括控制模块，放电模块，检测模块等；并且依据数据记录仪所使用的电池类型和容量，提前计算放电模块的参数，例如放电电阻的阻值，通过定期放电的方式来消除钝化膜，防止出现电压滞后现象。但是该方法不仅会增加设计成本，增大失效几率，并且难以动态控制放电电流，容易造成过放。同时硬件方案固定后，使用的电池容量和类型也要求固定，不能灵活更换电池。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种防止数据记录仪电池钝化的方法、装置、设备及介质，用以解决了现有技术存在的防钝化设计成本高、失效几率大、灵活性低等问题，可低成本、有效、动态灵活的防止电池钝化。
第一方面，提供了一种防止数据记录仪电池钝化的方法，该方法可以包括：
获取数据记录仪的工作参数；其中，所述数据记录仪包括：电池和MCU；所述数据记录仪的工作参数包括：所述电池的电压；
当所述电压不大于预设的电压阈值时，控制所述MCU进入防钝化工作模式且持续第一时长。
在一个可选的实现中，所述工作参数还包括：所述MCU的工作频率和工作电流；
所述防钝化工作模式为控制所述MCU的工作频率大于预设的频率阈值，且所述MCU的工作电流为预设的电流阈值的工作模式。
在一个可选的实现中，所述方法还包括：
当所述电压大于预设的电压阈值时，控制所述MCU进入正常工作模式；
所述正常工作模式为所述MCU的工作频率小于所述预设的频率阈值的工作模式。
在一个可选的实现中，所述工作参数还包括：数据上报周期；所述方法还包括：
当所述数据上报周期不小于预设的周期阈值时，控制所述MCU每隔第二时长进入防钝化工作模式且持续第三时长。
在一个可选的实现中，所述方法还包括：
当所述数据上报周期小于预设的周期阈值时，控制所述MCU进入正常工作模式。
在一个可选的实现中，所述工作参数还包括：复位标记位的初始状态和当前状态；
所述方法还包括：
当所述复位标记位的当前状态与所述初始状态不同时，生成电池低电量预警和电池更换提醒。
第二方面，提供了一种防止数据记录仪电池钝化的装置，该装置可以包括：
获取单元，用于获取数据记录仪的工作参数；其中，所述数据记录仪包括：电池和MCU；所述数据记录仪的工作参数包括：所述电池的电压；
判断单元，用于判断所述电压是否大于预设的电压阈值；
控制单元，用于当所述电压不大于预设的电压阈值时，控制所述MCU进入防钝化工作模式且持续第一时长。
第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面中任一所述的方法步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一所述的方法步骤。
本申请能够实时检测电池钝化状态，并通过MCU不同工作频率或不同工作电流的模式切换，实现不同的工作电流状态来消除电池钝化；无需额外增加硬件电路或组件，利用数据记录仪自带的单片机即可实现，大大降低了防钝化成本；同时还可根据电池的类型、电池电压和数据上报周期等参数动态调整激活时间和激活频率，具有更高的灵活性。
本申请在电池电量正常的时候，通过工作在低速模式以实现低功耗，延长数据记录仪待机时间。在电池电量不足，或者数据上报周期较长的时候，通过定时的高速激活模式来消除电池的钝化膜，防止出现电压跌落而导致设备关机。通过这种方式可以实现长待机和防钝化两者之间的平衡。
本申请还可判断电池激活截止点，提示及时更换电池，防止过度激活。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种防止数据记录仪电池钝化的方法流程图；
图2为本申请实施例提供的一种防止数据记录仪电池钝化的方法示意图；
图3为本申请实施例提供的一种防止数据记录仪电池钝化的装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
防止数据记录仪电池钝化的方法可以应用在低功耗数据记录仪中，该数据记录仪包括至少包括：显示设备、控制设备、电池以及通信设备；其中，显示设备，包括：LCD段码屏和薄膜面板；LCD段码屏用于显示数据记录仪的工作状态、采集数据以及是否处于电池的激活状态或是否出现电池钝化状态；薄膜面板用于对低功耗数据记录仪进行防水防尘保护，以及用于轻触按键的键帽保护；具体的，数据记录仪的采集数据包括温度、湿度和气体浓度等。
控制设备，包括控制按键、电量检测设备以及MCU。具体的，控制按键包括第一按键与第二按键(第一、第二仅用于区分不同的按键)，第一按键用于操作数据记录仪的开关机；第二按键用于在第一次开机时人工进入电池激活模式；电量检测设备，用于实时检测电池电压V并提示低电量报警；MCU用于进行数据记录仪的防钝化逻辑控制；用于控制电池激活。
电池，用于为低功耗数据记录仪提供电力支持；
通信设备，用于将数据记录仪的采集数据、工作状态以及电池钝化状态传输到控制服务器。
以下结合说明书附图对本申请的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请，并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1为本申请实施例提供的一种防止数据记录仪电池钝化的方法的流程示意图。如图1所示，该方法可以包括：
步骤S110、获取数据记录仪的工作参数；判断数据记录仪的电池的电压是否大于预设的电压阈值。
在本申请实施例中，数据记录仪包括电池和MCU。具体的，MCU可配置以不同频率的时钟源工作，以常见的STM32L073系列为例，一般包括MSI(Multispeed internal RCOscillator)，时钟频率可配置为1.05Mhz,～2.1Mhz；HSI(High-speed Internal RCOscillator)，频率为16Mhz；USB RC Oscillator，频率为48Mhz。MCU为低速模式时，打开MSI时钟源，当MCU为高速模式时，打开HIS和USB RC Oscillator时钟源。一般情况下，MCU的工作电流I(mA)与工作频率F(Mhz)成正比关系，例如MCU每1Mhz对应的工作电流为k(mA),则I＝F*K。
在本申请实施例中，数据记录仪的工作参数包括电池的电压、MCU的工作频率、MCU的工作电流、数据上报周期、复位标记位的初始状态和当前状态。
步骤S120、若电压不大于预设的电压阈值时，控制MCU进入防钝化工作模式且持续第一时长。
在本申请实施例中，防钝化工作模式为控制MCU的工作频率大于预设的频率阈值，且MCU的工作电流为预设的电流阈值的工作模式。
在实际应用过程中，数据记录仪为实现长待机时间通常情况下工作于低功耗状态，当MCU的工作频率小于预设的频率阈值时，电量检测设备检测到数据记录仪的电池的电压小于等于预设的电压阈值，则表示电池可能处于钝化状态；此时，控制MCU的工作频率大于预设的频率阈值(即进入高速激活模式或防钝化工作模式)，MCU的工作电流增加到预设的电流阈值且持续第一时长，从而利用高速激活模式下的连续大电流击穿电池钝化膜，从而消除电池钝化的问题。
在本申请的一个实施例中，预设的电压阈值可为3.4V；预设的频率阈值可为2Mhz；预设的电流阈值可为2mA；第一时长可为1分钟。具体的，上述阈值以及第一时长均可通过电池、MCU或单片机的硬件参数以及针对上述硬件的模拟测试数据进行设定。
步骤S130、若电压大于预设的电压阈值时，控制MCU进入正常工作模式。
在本申请实施例中，正常工作模式为MCU的工作频率小于预设的频率阈值的工作模式。
在本申请实施例中，防止数据记录仪电池钝化的方法还包括：判断数据上报周期是否小于预设的周期阈值，当数据上报周期不小于预设的周期阈值时，控制MCU每隔第二时长进入防钝化工作模式且持续第三时长；当数据上报周期小于预设的周期阈值时，控制MCU进入正常工作模式。
在本申请实施例中，当数据上报周期不小于预设的周期阈值时，MCU会定期间隔第二时长进入高速激活模式且持续第三时长。具体的，周期阈值可设置为5分钟；第二时长可设置为2天；第三时长可设置为2分钟。
在本申请实施例中，当复位标记位的当前状态与初始状态不同时，生成电池低电量预警和电池更换提醒。
在本申请实施例中，为防止MCU被过度激活，数据记录仪会在激活过程中记录一个POR(Power On Reset)上电复位或者PDR(Power Down Reset)掉电复位状态的标记位，当发生复位时重新开机(此时POR或PDR等复位标记位的状态会发生变化)，判定为电池已经无法继续工作，发出低电量报警，提示更换电池。
如图2所示，在本申请的一个实施例中，防止数据记录仪电池钝化的方法可包括：
数据记录仪开机，人工进入激活模式；电量检测设备检测电池电压V，若电压V大于3.4，则MCU处于低速模式(即正常工作模式)即MCU的工作频率小于2Mhz；若电压V小于等于3.4，则MCU进入高速激活模式(即放钝化工作模式)即MCU的工作频率大于2Mhz且持续1分钟。
判断数据记录仪的上报周期T是否小于5分钟，若是，则MCU处于低速模式(即正常工作模式)即MCU的工作频率小于2Mhz；否则，MCU每隔n天进入高速激活模式(即放钝化工作模式)即MCU的工作频率大于2Mhz且持续2分钟；判断POR或PDR是否复位，若是，则停止MCU激活，进行电池低电量提示以及更换电池提示；否则，MCU处于低速模式(即正常工作模式)即MCU的工作频率小于2Mhz。
与上述方法对应的，本申请实施例还提供一种防止数据记录仪电池钝化的装置，如图3所示，该防止数据记录仪电池钝化的装置包括：
获取单元310，用于获取数据记录仪的工作参数；其中，数据记录仪包括：电池和MCU；数据记录仪的工作参数包括：电池的电压；
判断单元320，用于判断电压是否大于预设的电压阈值；
控制单元330，用于当电压不大于预设的电压阈值时，控制MCU进入防钝化工作模式且持续第一时长。
本申请上述实施例提供的防止数据记录仪电池钝化的装置的各功能单元的功能，可以通过上述各方法步骤来实现，因此，本申请实施例提供的防止数据记录仪电池钝化的装置中的各个单元的具体工作过程和有益效果，在此不复赘述。
本申请实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括处理器410、通信接口420、存储器430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。
存储器430，用于存放计算机程序；
处理器410，用于执行存储器430上所存放的程序时，实现如下步骤：
获取数据记录仪的工作参数；其中，数据记录仪包括：电池和MCU；数据记录仪的工作参数包括：电池的电压；
判断电压是否大于预设的电压阈值；
当电压不大于预设的电压阈值时，控制MCU进入防钝化工作模式且持续第一时长。
上述提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
由于上述实施例中电子设备的各器件解决问题的实施方式以及有益效果可以参见图1所示的实施例中的各步骤来实现，因此，本申请实施例提供的电子设备的具体工作过程和有益效果，在此不复赘述。
在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一的防止数据记录仪电池钝化的方法。
在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一的防止数据记录仪电池钝化的方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请实施例中的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请实施例中可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例中可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请实施例中是参照根据本申请实施例中实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请实施例中的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例中范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例中实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例中实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例中实施例的这些修改和变型属于本申请实施例中权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请实施例中也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种防止数据记录仪电池钝化的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取数据记录仪的工作参数；其中，所述数据记录仪包括：电池和MCU；所述数据记录仪的工作参数包括：所述电池的电压；
当所述电压不大于预设的电压阈值时，控制所述MCU进入防钝化工作模式且持续第一时长。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作参数还包括：所述MCU的工作频率和工作电流；
所述防钝化工作模式为控制所述MCU的工作频率大于预设的频率阈值，且所述MCU的工作电流为预设的电流阈值的工作模式。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述电压大于预设的电压阈值时，控制所述MCU进入正常工作模式；
所述正常工作模式为所述MCU的工作频率小于所述预设的频率阈值的工作模式。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作参数还包括：数据上报周期；所述方法还包括：
当所述数据上报周期不小于预设的周期阈值时，控制所述MCU每隔第二时长进入防钝化工作模式且持续第三时长。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述数据上报周期小于预设的周期阈值时，控制所述MCU进入正常工作模式。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作参数还包括：复位标记位的初始状态和当前状态；
所述方法还包括：
当所述复位标记位的当前状态与所述初始状态不同时，生成电池低电量预警和电池更换提醒。
7.一种防止数据记录仪电池钝化的装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取数据记录仪的工作参数；其中，所述数据记录仪包括：电池和MCU；所述数据记录仪的工作参数包括：所述电池的电压；
判断单元，用于判断所述电压是否大于预设的电压阈值；
控制单元，用于当所述电压不大于预设的电压阈值时，控制所述MCU进入防钝化工作模式且持续第一时长。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存储的程序时，实现权利要求1-6任一所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法。
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