CN106291390A - 一种电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包，涉及电池、电池管理及电动汽车领域，为解决电池充电过程中计算得到的剩余电量的准确性低的问题。该电池充电时的剩余电量计算方法，包括：获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线；在充电电压曲线近似线性上升阶段取得预设基准电压，并获取对应的基准剩余电量；获取待测电池充电电压曲线进入近似线性上升阶段的当前充电电压；根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数；利用补偿系数和基准剩余电量，计算待测电池当前充电状态下的当前剩余电量，补偿系数将当前充电电压与预设基准电压的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差。

Description

一种电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包
技术领域
本发明涉及电池、电池管理及电动汽车领域，尤其涉及一种电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包。
背景技术
随着工业技术的发展，电池也作为动力源应用于越来越多的领域中。SOC(Stateof Charge，荷电状态，也称剩余电量)是指电池在一定的放电倍率下，剩余电量和相同条件下额定容量的比值，电池管理系统会对电池的剩余电量进行计算，用户查看到的是显示的计算得到的剩余电量，使用户能够在对电池充电时，通过查看显示的剩余电量，得知电池的充电进度。
目前，一般采用安时法或开路电压法来计算剩余电量，但由于安时法采用积分实时测量充入电池和从电池放出的能量，对电池的电量进行长时间的记录和监测，从而计算得到电池的剩余电量。但安时法没有考虑电池内部电量和电池状态的关系，使得计算得到的剩余电量与实际的剩余电量之间的误差较大。而开路电压法需要将电池长时间静置，待电池达到电压稳定状态时，才能够计算出较准确的剩余电量。但使用开路电压法计算电池的剩余电量过程中，电池静置至电压稳定的时间无法准确确定，常常在电池还未达到电压稳定状态时计算电压，此时计算得到的剩余电量和实际的剩余电量之间误差也较大。若计算得到的剩余电量与实际的剩余电量之间的误差较大，在电池充电过程中，出现因计算得到的剩余电量较大导致电池电量无法充满的现象，比如，实际的剩余电量为97％，计算得到的剩余电量为100％，电池默认剩余电量为100％时，电池已充满电，停止充电，但实际电池电量无法充满。在电池充电过程中，还可能出现因计算得到的剩余电量较小导致的显示给用户的剩余电量发生跳变的现象，比如，实际的剩余电量为99％，计算得到的剩余电量为96％，当实际的剩余电量达到100％时，电池默认计算得到的剩余电量为100％，则显示的剩余电量会从96％跳变到100％。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包，能够在电池充电过程中提高计算电池的剩余电量的准确性。
第一方面，本发明实施例提供了一种电池充电时的剩余电量计算方法，包括：
获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线，该充电电压曲线至少包括近似线性上升阶段；
在该充电电压曲线的近似线性上升阶段上取任意一电压值作为预设基准电压，并获取预设基准电压对应的基准剩余电量；
获取待测电池当前充电状态下的充电电压曲线并取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压；
根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数；
利用补偿系数和基准剩余电量，计算待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，补偿系数用于将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能性中，根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数，包括：
将当前充电电压与预设基准电压的电压差，占满充截止电压与预设基准电压的电压差的比例，作为补偿系数。
结合第一方面的第一种可能性，在第一方面的第二种可能性中，利用补偿系数和基准剩余电量，计算待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，包括：
利用补偿系数对剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差进行补偿，将经过补偿后的剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差作为补偿剩余电量差；
将基准剩余电量与补偿剩余电量差之和作为待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能性中，上述电池充电的剩余电量计算方法还包括：
判断当前充电电压是否大于等于预设基准电压；
当判定当前充电电压大于等于预设基准电压时，执行根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数的步骤。
结合第一方面，在第一方面的第四种可能性中，在取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压之前，还包括：
周期性采集待测电池的充电电压；
根据周期性采集的待测电池的充电电压，判断待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段。
结合第一方面或第一方面的第一种至第四种可能性中的任意一种可能性，在第一方面的第五种可能性中，待测电池包括多个电芯，待测电池的当前充电电压为多个电芯中各个电芯当前的充电电压中最高的充电电压。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电池充电时的剩余电量计算装置，包括：
第一获取模块，被配置为获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线，该充电电压曲线至少包括近似线性上升阶段；
第二获取模块，被配置为在该充电电压曲线的近似线性上升阶段上取任意一电压值作为预设基准电压，并获取预设基准电压对应的基准剩余电量；
第三获取模块，被配置为获取待测电池当前充电状态下的充电电压曲线并取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压；
系数确定模块，被配置为根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数；
计算模块，被配置为利用补偿系数和基准剩余电量，计算待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，补偿系数用于将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能性中，系数确定模块还被配置为：
将当前充电电压与预设基准电压的电压差，占满充截止电压与预设基准电压的电压差的比例，作为补偿系数。
结合第二方面的第一种可能性，在第二方面的第二种可能性中，计算模块还被配置为：
利用补偿系数对剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差进行补偿，将经过补偿后的剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差作为补偿剩余电量差；
将基准剩余电量与补偿剩余电量差之和作为待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能性中，上述电池充电的剩余电量充电计算装置，还包括：第一判断模块，被配置为判断当前充电电压是否大于等于预设基准电压；
系数确定模块被配置为当第一判断模块判定当前充电电压大于等于预设基准电压时，根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数。
结合第二方面，在第二方面的第五种可能性中，上述电池充电的剩余电量充电计算装置，还包括：
采集模块，被配置为周期性采集待测电池的充电电压；
第二判断模块，被配置为根据周期性采集的待测电池的充电电压，判断待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段。
结合第二方面或第二方面的第一种至第四种可能性中的任意一种可能性，在第二方面的第五种可能性中，上述待测电池包括多个电芯，待测电池的当前充电电压为多个电芯中各个电芯当前的充电电压中最高的充电电压。
第三方面，本发明实施例提供了一种电池包，包括上述方案中的电池充电时的剩余电量计算装置。
本发明实施例提供的电池充电时的剩余电量计算方法、装置与电池包，根据待测电池的满充截止电压、预设基准电压以及在待测电池当前充电状态下的充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压，确定能够将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量的之间的剩余电量差的补偿系数，利用补偿系数和基准剩余电量，计算得到待测电池的当前剩余电量，由于获取的待测电池的当前充电电压和预设基准电压均为待测电池的充电曲线进入近似线性上升阶段中的电压，因此当前充电电压和预设基准电压不会发生跳变，均很稳定，根据稳定的当前充电电压和预设基准电压，能够得到准确的补偿系数，利用补偿系数和基准剩余电量在进行计算待测电池当前充电状态下的当前剩余电量的过程中进行补偿，从而使得经过补偿后计算得到的当前剩余电量更加准确，提高了计算得到的电池充电时的剩余电量的准确性。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明。其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为本发明一实施例的电池充电时的剩余电量计算方法的流程图；
图2为本发明一实施例中的电池分阶段进行充电的充电电压曲线和充电电流曲线的示意图；
图3为本发明另一实施例的电池充电时的剩余电量计算方法的流程图；
图4为本发明又一实施例的电池充电时的剩余电量计算方法的流程图；
图5为本发明一实施例的电池充电时的剩余电量计算装置的结构示意图；
图6为本发明另一实施例的电池充电时的剩余电量计算装置的结构示意图；以及
图7为本发明又一实施例的电池充电时的剩余电量计算装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
在对电池进行充电时，会对电池充电过程中的剩余电量进行计算，并将计算得到的电池的当前剩余电量显示出来，便于用户能够直观的得知电池的当前剩余电量。本申请中提到的电池可以是应用于各个设备的电池，比如手机电池、电动车电池等等，在此并不限定。为了能够得到电池充电过程中更加准确的当前剩余电量，本发明中引入了能够将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差换算为当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差的补偿系数，从而在计算当前剩余电量的过程中对计算得到的当前剩余电量进行补偿，使补偿后计算得到的当前剩余电量更加准确，与电池实际的当前剩余电量相比误差更小。
图1为本发明一实施例的电池充电时的剩余电量计算方法的流程图，如图1所示，本发明实施例的电池充电时的剩余电量计算方法包括步骤101-步骤105。
在步骤101中，获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线。
其中，满充截止电压为待测电池充满电时的电压值。对待测电池进行电压监测，从而得到待测电池的充电电压曲线，充电电压曲线表明待测电池充电时随着时间的电压变化。该充电电压曲线至少包括近似线性上升阶段，在近似线性上升阶段，待测电池的充电电压的大小是近似线性上升的。图2为根据本发明一个实施例的待测电池分阶段进行充电的充电电压曲线和充电电流曲线示意图。在图2中，横坐标轴表示累积充电时间，左侧的纵坐标轴表示充电电压值，右侧的纵坐标轴表示充电电流值。电池在充电过程中可以分为快速充电阶段、慢速充电阶段和充电终止阶段三个阶段，如图2所示，AB阶段为快速充电阶段，BC阶段为慢速充电阶段，CD阶段为充电终止阶段，并且，从图中可看出，BC阶段的待测电池的充电电压随着充电时间的累计持续近似线性上升，也就是说BC阶段为充电电压曲线中的近似线性上升阶段，在充电电压曲线的近似线性上升阶段中，剩余电量也呈近似线性上升，充电电压曲线的近似线性上升阶段相当于待测电池快要充满电的阶段，比如，剩余电量在90％～100％的范围时，待测电池的充电电压曲线进入了近似线性上升阶段。
在步骤102中，在该充电电压曲线的近似线性上升阶段上取任意一电压值作为预设基准电压，并获取预设基准电压对应的基准剩余电量。
比如，如图2所示，3.95V～4.15V为近似线性上升阶段，可选取4.05V作为预设基准电压。需要说明的是，预设基准电压可以根据待测电池自身的充电能力以及待测电池的应用场景来设定。预设基准电压对应的基准剩余电量可以用现有技术中的方法计算得到，比如用安时法或开路电压法等方法。
在步骤103中，获取待测电池当前充电状态下的充电电压曲线并取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压。
比如，若图2所示的充电电压曲线为待测电池在当前充电状态下的充电电压曲线，当前时刻为2600s，已经进入近似线性上升阶段，则当前充电电压为4.10V。
在步骤104中，根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数。
其中，补偿系数可以根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压之间的电压大小关系计算得出。
在步骤105中，利用补偿系数和基准剩余电量，计算待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。
其中，补偿系数表示当前充电电压与预设基准电压之间的差值占据待测电池的满充截止电压与预设基准电压之间的差值的比例，用于将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差。补偿系数能够对剩余电量100％与基准剩余电量之间的剩余电量差进行补偿。由于预设基准电压和当前充电电压均在近似线性上升阶段中，预设基准电压和当前充电电压不会发生跳变，获取到的预设基准电压和当前充电电压均较为稳定、准确，因此可以利用补偿系数将准确的电压差转换为对应的准确的剩余电量差，从而减小了计算得到的当前剩余电量和实际的当前剩余电量之间的误差。进而通过对计算得到的当前剩余电量与实际的当前剩余电量之间的误差进行补偿，能够有效的矫正显示给用户的计算得到的当前剩余电量。
本发明提供的电池充电的剩余电量计算方法，根据待测电池的满充截止电压、预设基准电压以及在待测电池当前充电状态下的充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压，确定能够将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量的之间的剩余电量差的补偿系数，利用补偿系数和基准剩余电量，计算得到待测电池的当前剩余电量，由于获取的待测电池的当前充电电压和预设基准电压均为待测电池的充电曲线进入近似线性上升阶段中的电压，因此当前充电电压和预设基准电压不会发生跳变，均很稳定，根据稳定的当前充电电压和预设基准电压，能够得到准确的补偿系数，利用补偿系数和基准剩余电量在进行计算待测电池当前充电状态下的当前剩余电量的过程中进行补偿，从而使得经过补偿后计算得到的当前剩余电量更加准确，提高了计算得到的电池充电的剩余电量的准确性。避免了因计算得到的当前剩余电量比实际的当前剩余电量过大导致电池电量无法充满的情况，也避免了因计算得到的当前剩余电量比实际的当前剩余电量过小导致的显示给用户的当前剩余电量发生跳变的情况，有效提高了用户查看当前剩余电量的用户体验。
在一个具体实施例中，步骤104可以实施为将当前充电电压与预设基准电压的电压差，占满充截止电压与预设基准电压的电压差的比例，作为补偿系数，具体可以通过以下公式来确定：
a＝(Vd-Vp)/(Ve-Vp) (1)
其中，a为补偿系数，Vd为当前充电电压，Vp为预设基准电压，Ve为满充截止电压。
在一个实施例中，在确定了补偿系数之后，可以在步骤105中利用所确定的补偿系数a和基准剩余电量，计算待测电池当前充电状态下的当前剩余电量。步骤105可以实施为利用补偿系数对剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差进行补偿，将经过补偿后的剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差作为补偿剩余电量差；将基准剩余电量与补偿剩余电量差之和作为待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。具体地，例如可以根据以下公式来计算待测电池当前充电状态下的当前剩余电量SOCd：
SOCd＝SOCp+(100％-SOCp)×a (2)
其中，SOCp为基准剩余电量。
利用上述两个公式(1)和(2)，能够较准确的计算出待测电池当前充电状态下的当前剩余电量SOCd。在本发明实施例中，基准剩余电量SOCp是利用现有技术中的剩余电量计算方法得到的，比如，利用安时法或开路电压法计算，这样计算出的基准剩余电量SOCp具有较大的误差。为了提高计算得到的当前剩余电量SOCd的准确性，利用得到的较稳定且较准确的当前充电电压Vd、预设基准电压Vp和满充截止电压Ve，计算补偿系数a，利用补偿系数a对公式中的(100％-SOCp)进行补偿，从整体上减小计算得到的当前剩余电量SOCd的误差，从而实现对最终计算得到的当前剩余电量SOCd的补偿，提高计算出的当前剩余电量SOCd的准确性。比如，当利用现有技术中的剩余电量计算方法得到的基准剩余电量SOCp偏小时，在本发明实施例中，将补偿系数a与(100％-SOCp)相乘，适当的增大当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差，从而实现对最终计算得到的当前剩余电量SOCd的补偿，提高当前剩余电量SOCd的准确性。还比如，当利用现有技术中的剩余电量计算方法得到的基准剩余电量SOCp偏大时，在本发明实施例中，将补偿系数a与(100％-SOCp)相乘，适当的减小当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差，从而实现对最终计算得到的当前剩余电量SOCd的补偿，提高当前剩余电量SOCd的准确性。
比如：预设基准电压为4.050V，基准剩余电量为84.14％，满充截止电压为4.150V，满充时的剩余电量为100％，当前实测的充电电压为4.100V，利用本发明实施例中剩余电量计算方法计算得到的当前剩余电量为92.07％，实际的当前剩余电量为92.75％。利用现有技术计算得到的当前充电电压为4.100V对应的当前剩余电量为88.53％。从上述数据可以看出，利用本发明实施例中的剩余电量计算方法计算得到的当前剩余电量与实际的当前剩余电量之间的误差，要小于利用现有技术计算得到的当前剩余电量与实际的当前剩余电量之间的误差，本发明实施例中剩余电量计算方法计算得到的当前剩余电量更加准确。
在具体实施过程中，若上述实施例中的待测电池只包括一个电芯，则可将这一个电芯当前的充电电压作为待测电池的当前充电电压；若上述实施例中的待测电池包括多个电芯，则可将多个电芯中各个电芯当前的充电电压中最高的充电电压作为待测电池的当前充电电压。
由于计算出的剩余电量不准确主要存在于待测电池快充满电的阶段，待测电池快充满电的阶段属于待测电池的充电电压曲线中的近似线性上升阶段，例如待测电池充电的剩余电量为90％～100％的阶段可作为待测电池的充电电压曲线中的近似线性上升阶段，待测电池充电的剩余电量为95％～100％的阶段为待测电池快充满电的阶段。因此，为了节约资源，不必对待测电池的充电电压曲线中的整个近似线性上升阶段都执行上述的剩余电量计算方法。为此，本发明另一实施例提供了一种电池充电时的剩余电量计算方法。图3为本发明另一实施例的电池充电时的剩余电量计算方法的流程图，其中步骤101-步骤105的内容与图1所示的电池充电时的剩余电量计算方法中的步骤101-步骤105相同，不同之处是如图3所示的电池充电时的剩余电量计算方法还包括步骤106。
在步骤106中，判断当前充电电压是否大于等于预设基准电压。
其中，在当前充电电压大于等于预设基准电压时，才执行步骤104-步骤105，也就是说，并不在待测电池的充电电压曲线中的整个近似线性上升阶段一直计算补偿系数，以及利用补偿系数计算待测电池的当前剩余电量，只是在当前充电电压大于等于预设基准电压时，执行步骤104-步骤105，以节约步骤104和步骤105占用的计算资源。在当前充电电压小于预设基准电压时，可利用现有技术中的剩余电量计算方法来计算当前剩余电量，比如利用安时法计算当前剩余电量。
此外，在本发明又一实施例中，图4为本发明又一实施例中电池充电的剩余电量计算方法的流程图，其中步骤101-步骤105的内容与图1所示的电池充电的剩余电量计算方法中的步骤101-步骤105相同，不同之处是如图4所示的电池充电的剩余电量计算方法还包括步骤107-步骤108，能够确定待测电池的当前充电电压是否处于近似线性上升阶段。
在步骤107中，周期性采集待测电池的充电电压。
其中，周期性采集待测电池的充电电压的周期可以根据待测电池的充电能力以及待测电池的应用场景等因数设定。
在步骤108中，根据周期性采集的待测电池的充电电压，判断待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段。
其中，由于待测电池的充电电压曲线进入近似线性上升阶段的时间段不能准确的确定，因此，可以通过周期性获取待测电池的充电电压，检测每次获取到的待测电池的充电电压的增长规律，通过增长规律判断待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段，当确定待测电池的充电电压曲线进入近似线性上升阶段时，才执行步骤103，获取待测电池的当前充电电压；当确定待测电池的充电电压曲线没有进入近似线性上升阶段时，不执行步骤103，继续周期性获取待测电池的充电电压，直至多次获取的待测电池的充电电压近似线性上升。比如，每隔50毫秒获取一次待测电池的充电电压，若多次获取的充电电压的增长规律近似线性增长，则确定待测电池的充电电压近似线性上升。
需要说明的是，上述实施例中的电池充电的剩余电量计算方法应用于电池进行充电的过程中，当待测电池的充电电压等于满充截止电压时，待测电池的剩余电量为100％，表示待测电池已经充满电，此时，待测电池会停止充电，待测电池停止充电后，电池剩余电量的计算采用现有技术中一般的计算方法，比如安时法或开路电压法等等，以防止待测电池的电压不稳而造成的剩余电量的计算出现较大误差。
值得一提的是，上述实施例中的步骤102与步骤103之间的时序关系并不限定，步骤102可以在步骤103之前执行，也可以在步骤103之后执行，步骤102与步骤103也可以同时执行，图1、图3与图4中只是其中的一种方式，其他方式也属于本发明的保护范围内。
图5为本发明一实施例的电池充电时的剩余电量计算装置的结构示意图。如图5所示，电池充电的剩余电量计算装置200包括第一获取模块201、第二获取模块202、第三获取模块203、系数确定模块204和计算模块205。
第一获取模块201可以被配置为获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线，该充电电压曲线至少包括近似线性上升阶段。第二获取模块202，可以被配置为在该充电电压曲线的近似线性上升阶段上取任意一电压值作为预设基准电压，并获取预设基准电压对应的基准剩余电量。第三获取模块203，可以被配置为获取待测电池当前充电状态下的充电电压曲线并取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压。系数确定模块204，可以被配置为根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数。计算模块205，可以被配置为利用补偿系数和基准剩余电量，计算待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。补偿系数表示当前充电电压与预设基准电压之间的差值占据待测电池的满充截止电压与预设基准电压之间的差值的比例，用于将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量之间的剩余电量差。补偿系数能够对剩余电量100％与基准剩余电量之间的剩余电量差进行补偿。
本发明提供的电池充电的剩余电量计算装置，根据待测电池的满充截止电压、预设基准电压以及在待测电池当前充电状态下的充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压，确定能够将当前充电电压与预设基准电压之间的电压差转换为当前剩余电量与基准剩余电量的之间的剩余电量差的补偿系数，利用补偿系数和基准剩余电量，计算得到待测电池的当前剩余电量，由于获取的待测电池的当前充电电压和预设基准电压均为待测电池的充电曲线进入近似线性上升阶段中的电压，因此当前充电电压和预设基准电压不会发生跳变，均很稳定，根据稳定的当前充电电压和预设基准电压，能够得到准确的补偿系数，利用补偿系数和基准剩余电量在进行计算待测电池当前充电状态下的当前剩余电量的过程中进行补偿，从而使得经过补偿后计算得到的当前剩余电量更加准确，提高了计算得到的电池充电的剩余电量的准确性。避免了因计算得到的当前剩余电量比实际的当前剩余电量过大导致电池电量无法充满的情况，也避免了因计算得到的当前剩余电量比实际的当前剩余电量过小导致的显示给用户的当前剩余电量发生跳变的情况，有效提高了用户查看当前剩余电量的用户体验。
在本发明一个优选实施例中，上述系数确定模块204还可以被配置为将当前充电电压与预设基准电压的电压差，占满充截止电压与预设基准电压的电压差的比例，作为补偿系数。
在本发明一个优选实施例中，上述计算模块204还可以被配置为利用补偿系数对剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差进行补偿，将经过补偿后的剩余电量100％与基准剩余电量的剩余电量差作为补偿剩余电量差；将基准剩余电量与补偿剩余电量差之和作为待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。
在本发明一个优选实施例中，为了节约计算当前剩余电量占用的计算资源，上述实施例中的电池充电时的剩余电量计算装置200还可以包括第一判断模块206，图6为本发明另一实施例中的剩余电量计算装置200的结构示意图，如图6所示，第一判断模块206可以被配置为判断当前充电电压是否大于等于预设基准电压；上述实施例中的系数确定模块203还可以被配置为当第一判断模块205判定当前充电电压大于等于预设基准电压时，根据预设基准电压、满充截止电压以及当前充电电压，确定补偿系数。
为了能够确定待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段，电池充电时的剩余电量计算装置200还可以包括采集模块207和第二判断模块208，图7为本发明又一实施例中的剩余电量计算装置200的结构示意图，如图7所示，采集模块207可以被配置为周期性采集待测电池的充电电压；第二判断模块207可以被配置为根据周期性采集的待测电池的充电电压，判断待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段。
在具体实施过程中，待测电池可以包括一个电芯或多个电芯，在待测电池包括一个电芯的情况下，待测电池的当前充电电压可以为这一个电芯的充电电压；在待测电池包括多个电芯的情况下，待测电池的当前充电电压可以为多个电芯中各个电芯当前的充电电压中最高的充电电压。
本发明实施例还提供一种电池包，包括上述实施例中的电池充电时的剩余电量计算装置。由于电池包的优势与上述实施例中的电池充电时的剩余电量计算装置基本相同，在此不再赘述。具体的，本发明实施例中的电池包可以安装在电动车、手机等各种用电设备中。
以上所述的结构框图中所示的功能模块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

Claims (13)

1.一种电池充电时的剩余电量计算方法，包括：
获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线，该充电电压曲线至少包括近似线性上升阶段；
在该充电电压曲线的所述近似线性上升阶段上取任意一电压值作为预设基准电压，并获取所述预设基准电压对应的基准剩余电量；
获取所述待测电池当前充电状态下的充电电压曲线并取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压；
根据所述预设基准电压、所述满充截止电压以及所述当前充电电压，确定补偿系数；
利用所述补偿系数和所述基准剩余电量，计算所述待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，所述补偿系数用于将所述当前充电电压与所述预设基准电压之间的电压差转换为所述当前剩余电量与所述基准剩余电量之间的剩余电量差。
2.根据权利要求1所述的电池充电时的剩余电量计算方法，其中，根据所述预设基准电压、所述满充截止电压以及所述当前充电电压，确定补偿系数，包括：
将所述当前充电电压与所述预设基准电压的电压差，占所述满充截止电压与所述预设基准电压的电压差的比例，作为所述补偿系数。
3.根据权利要求2所述的电池充电时的剩余电量计算方法，其中，利用所述补偿系数和所述基准剩余电量，计算所述待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，包括：
利用所述补偿系数对剩余电量100％与所述基准剩余电量的剩余电量差进行补偿，将经过补偿后的剩余电量100％与所述基准剩余电量的剩余电量差作为补偿剩余电量差；
将所述基准剩余电量与补偿剩余电量差之和作为所述待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。
4.根据权利要求1所述的电池充电时的剩余电量计算方法，还包括：
判断所述当前充电电压是否大于等于所述预设基准电压；
当判定所述当前充电电压大于等于所述预设基准电压时，则执行根据所述预设基准电压、所述满充截止电压以及所述当前充电电压，确定补偿系数的步骤。
5.根据权利要求1所述的电池充电时的剩余电量计算方法，其中，在取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压之前，还包括：
周期性采集所述待测电池的充电电压；
根据周期性采集的所述待测电池的充电电压，判断所述待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池充电时的剩余电量计算方法，其中，所述待测电池包括多个电芯，所述待测电池的当前充电电压为所述多个电芯中各个电芯当前的充电电压中最高的充电电压。
7.一种电池充电时的剩余电量计算装置，包括：
第一获取模块，被配置为获取待测电池的满充截止电压及任意一次充电电压曲线，该充电电压曲线至少包括近似线性上升阶段；
第二获取模块，被配置为在该充电电压曲线的所述近似线性上升阶段上取任意一电压值作为预设基准电压，并获取所述预设基准电压对应的基准剩余电量；
第三获取模块，被配置为获取所述待测电池当前充电状态下的充电电压曲线并取该充电电压曲线进入近似线性上升阶段时的当前充电电压；
系数确定模块，被配置为根据所述预设基准电压、所述满充截止电压以及所述当前充电电压，确定补偿系数；
计算模块，被配置为利用所述补偿系数和所述基准剩余电量，计算所述待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量，所述补偿系数用于将所述当前充电电压与所述预设基准电压之间的电压差转换为所述当前剩余电量与所述基准剩余电量之间的剩余电量差。
8.根据权利要求7所述的电池充电时的剩余电量计算装置，其中，所述系数确定模块还被配置为：
将所述当前充电电压与所述预设基准电压的电压差，占所述满充截止电压与所述预设基准电压的电压差的比例，作为所述补偿系数。
9.根据权利要求8所述的电池充电时的剩余电量计算装置，其中，所述计算模块还被配置为：
利用所述补偿系数对剩余电量100％与所述基准剩余电量的剩余电量差进行补偿，将经过补偿后的剩余电量100％与所述基准剩余电量的剩余电量差作为补偿剩余电量差；
将所述基准剩余电量与补偿剩余电量差之和作为所述待测电池的当前充电状态下的当前剩余电量。
10.根据权利要求7所述的电池充电时的剩余电量计算装置，还包括：
第一判断模块，被配置为判断所述当前充电电压是否大于等于所述预设基准电压；
所述系数确定模块被配置为当所述第一判断模块判定所述当前充电电压大于等于所述预设基准电压时，根据所述预设基准电压、所述满充截止电压以及所述当前充电电压，确定补偿系数。
11.根据权利要求7所述的电池充电时的剩余电量计算装置，还包括：
采集模块，被配置为周期性采集所述待测电池的充电电压；
第二判断模块，被配置为根据周期性采集的所述待测电池的充电电压，判断所述待测电池的充电电压曲线是否进入近似线性上升阶段。
12.根据权利要求7-11中任意一项所述的电池充电时的剩余电量计算装置，其中，所述待测电池包括多个电芯，所述待测电池的所述当前充电电压为所述多个电芯中各个电芯当前的充电电压中最高的充电电压。
13.一种电池包，包括权利要求7-12中任意一项所述的电池充电时的剩余电量计算装置。
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