CN106324317A - 电压测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电压测量方法及装置，其中，该方法包括：利用电池侧连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压，其中，该两根检测信号线分别连接至电池电芯的电极引线端。通过本发明，解决了相关技术中存在的电池电压测量误差大的问题，进而达到了降低电池电压测量误差，提高测量精度，减少充电时间的效果。

Description

电压测量方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种电压测量方法及装置。

背景技术

当前终端均采用外置电池和内置电池。由于电池路径上不可避免地存在附加电阻，阻值约80-200mΩ。附加电阻主要包括：电芯引线电阻、电池保护电路内阻，电池引线电阻、电池侧连接器和主板侧连接器之间的接触电阻。这些附加电阻会导致电量计测量不准确，也会导致充电电压采样不准确。

图1是相关技术中的电压测量示意图，图1所示的为当前终端普遍采用的一种方案，将电池电压采样点设置在电池连接器(7)附近。该方案只可以减少主板(8)上印制电路板(Printed Circuit Board，简称为PCB)走线(14)的附加电阻的影响，不能消除上述电池侧的附件电阻以及电池连接器之间的接触电阻的影响。

如上所述，当前方案只是减少了主板(8)上PCB走线(14)的附加电阻影响，电池自身附加电阻以及电池连接器之间接触电阻的影响并没有消除，这些影响会导致电量计误差和充电控制误差。这些附加电阻主要包括：电芯引线电阻、电池保护电路内阻，电池引线电阻、电池侧连接器和主板侧连接器之间的接触电阻。

例如，附加电阻为100mΩ，放电电流值2A，这样电流路径上的附加电压降为0.2V。

对电量计的影响，假如电池电压为4.2V，但是2A放电时，实际采样到的电压值为4.2-0.2＝4.0V。电压是电量计算的一个关键参数，这样的电压偏差会导致电量偏差。

对充电控制的影响，充电过程分为涓流充电、恒流充电、恒压充电三个阶段。恒流充电电流最大，充电速度最快。恒流到恒压充电的判断标志就是电池电压达到一定阈值，超过这个阈值后充电流程就从恒流充电切换为恒压充电模式。

充电电流为2A时，电池充电回路附加电压降为0.2V。根据电池特性，4.2V为恒流充电到恒压充电切换阈值。但是，由于上述0.2V附加电压降，切换时电芯的真实电压为4.2-0.2＝4.0V,也就是说提前进入恒压充电，这样会导致充电电流减小，充电时间增加。

业界也有采用估算附加电阻而进行阻抗补偿的方法，但是实际电路差异较大，这些附加电阻无法直接测量，估算复杂而且也不准确。另外，由于估算不准确，为了电池安全起见，只能保守选用估算参数，使得补偿不够，不能消除上述附件电阻对电量计和充电的影响。

针对相关技术中存在的电池电压测量误差大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种电压测量方法及装置，以至少解决相关技术中存在的电池电压测量误差大的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种电压测量方法，包括：利用电池侧连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压，其中，所述两根检测信号线分别连接至所述电池电芯的电极引线端。

可选地，利用电池连接器上设置的所述两根检测信号线测量所述电池电芯的所述电极间的所述电压包括：利用主板侧连接器上设置的测量电极测量所述电池电芯的电极间的电压，其中，所述主板侧连接器上设置的测量电极与所述电池侧连接器上设置的测量电极接触连接，所述电池侧连接器上设置的测量电极通过所述两根检测信号线连接至所述电池电芯的电极引线端。

可选地，所述两根检测信号线通过如下方式至少之一连接至所述电池电芯的所述电极引线端：直接连接至所述电池电芯的电极引线端；利用电池的保护电路的电路板连接至所述电池电芯的电极引线端。

可选地，当所述两根检测信号线为利用所述保护电路的电路板连接至所述电池电芯的电极引线端时，所述两根检测信号线上分别串接有预定阻值的电阻。

可选地，在利用电池连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压之后，还包括：判断测量的所述电压是否达到预定阈值；在判断结果为否的情况下，采用恒流充电模式对所述电池进行充电；和/或，在判断结果为是的情况下，采用恒压充电模式对所述电池进行充电。

根据本发明的另一方面，提供了一种电压测量装置，包括：测量模块，用于利用电池侧连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压，其中，所述两根检测信号线分别连接至所述电池电芯的电极引线端。

可选地，所述测量模块包括：利用主板侧连接器上设置的测量电极测量所述电池电芯的电极间的电压，其中，所述主板侧连接器上设置的测量电极与所述电池侧连接器上设置的测量电极接触连接，所述电池侧连接器上设置的测量电极通过所述两根检测信号线连接至所述电池电芯的电极引线端。

可选地，所述两根检测信号线通过如下方式至少之一连接至所述电池电芯的所述电极引线端：直接连接至所述电池电芯的电极引线端；利用电池的保护电路的电路板连接至所述电池电芯的电极引线端。

可选地，当所述两根检测信号线为利用所述保护电路的电路板连接至所述电池电芯的电极引线端时，所述两根检测信号线上分别串接有预定阻值的电阻。

可选地，所述装置还包括：判断模块，用于判断测量的所述电压是否达到预定阈值；充电模块，用于在判断结果为否的情况下，采用恒流充电模式对所述电池进行充电；和/或，在判断结果为是的情况下，采用恒压充电模式对所述电池进行充电。

通过本发明，采用利用电池侧连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压，其中，所述两根检测信号线分别连接至所述电池电芯的电极引线端，解决了相关技术中存在的电池电压测量误差大的问题，进而达到了降低电池电压测量误差，提高测量精度，减少充电时间的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中的电压测量示意图；

图2是根据本发明实施例的电压测量方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的电压测量装置的结构框图；

图4是根据本发明实施例的电压测量装置的优选结构框图；

图5是根据本发明实施例的主板侧连接示意图；

图6是根据本发明实施例的电池侧连接示意图一；

图7是根据本发明实施例的电芯引线外形；

图8是根据本发明实施例的电池侧连接示意图二。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实施例中提供了一种电压测量方法，图2是根据本发明实施例的电压测量方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，利用电池侧连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压，其中，该两根检测信号线分别连接至电池电芯的电极引线端。

通过上述步骤，利用连接至电池电芯的检测信号线测量电池电芯的电极间的电压，能够有效避免附加电阻的影响，得到精确的电池电压，从而解决了相关技术中存在的电池电压测量误差大的问题，进而达到了降低电池电压测量误差，提高测量精度，减少充电时间的效果。

在一个可选的实施例中，利用电池连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压包括：利用主板侧连接器上设置的测量电极测量电池电芯的电极间的电压，其中，该主板侧连接器上设置的测量电极与电池侧连接器上设置的测量电极接触连接，该电池侧连接器上设置的测量电极通过两根检测信号线连接至电池电芯的电极引线端。

在一个可选的实施例中，上述两根检测信号线通过如下方式至少之一连接至电池电芯的电极引线端：直接连接至该电池电芯的电极引线端；利用电池的保护电路的电路板连接至电池电芯的电极引线端。其中，第一种连接方式，即，检测信号线不经过其他中间媒介而直接连接至电池电芯的电机引线端的方式，适用于不经常拆卸电池的终端，该连接可以由制造该终端的人员在制造终端的时候进行布线连接。第二种连接方式，适用于经常拆卸电池的终端，采用该种连接方式可以有效避免终端电池电芯短路的出现。

在一个可选的实施例中，当上述两根检测信号线为利用保护电路的电路板连接至电池电芯的电极引线端时，该两根检测信号线上可以分别串接有预定阻值的电阻。该电阻的阻止可以根据实际情况进行设置。

在一个可选的实施例中，在利用电池连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压之后，还包括：判断测量的电压是否达到预定阈值；在判断结果为否的情况下，采用恒流充电模式对电池进行充电；和/或，在判断结果为是的情况下，采用恒压充电模式对电池进行充电。从而减少充电时间。

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根据上述实施例的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，本发明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设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种电压测量装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图3是根据本发明实施例的电压测量装置的结构框图，如图3所示，该装置包括测量模块32，下面对该装置进行说明。

测量模块32，用于利用电池侧连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压，其中，该两根检测信号线分别连接至电池电芯的电极引线端。

可选地，上述测量模块32包括：利用主板侧连接器上设置的测量电极测量电池电芯的电极间的电压，其中，该主板侧连接器上设置的测量电极与电池侧连接器上设置的测量电极接触连接，该电池侧连接器上设置的测量电极通过两根检测信号线连接至电池电芯的电极引线端。

可选地，上述两根检测信号线通过如下方式至少之一连接至电池电芯的电极引线端：直接连接至电池电芯的电极引线端；利用电池的保护电路的电路板连接至电池电芯的电极引线端。

可选地，当两根检测信号线为利用保护电路的电路板连接至电池电芯的电极引线端时，该两根检测信号线上分别串接有预定阻值的电阻。

图4是根据本发明实施例的电压测量装置的优选结构框图，如图4所示，该装置除包括图3所示的所有模块外，还包括判断模块42和充电模块44，下面对该装置进行说明。

判断模块42，连接至上述测量模块32，用于判断测量的电压是否达到预定阈值；充电模块44，连接至上述判断模块42，用于在判断结果为否的情况下，采用恒流充电模式对电池进行充电；和/或，在判断结果为是的情况下，采用恒压充电模式对电池进行充电。

图5是根据本发明实施例的主板侧连接示意图，图6是根据本发明实施例的电池侧连接示意图一，如前述的图1所示，当前主流电池接口有以下接触电极：电池正(VBAT+)、电池负(VBAT-)、电池温度检测(NTC)。如图5和图6所示，本发明实施例中的方案在当前电池连接器接口定义的基础上，增加两根检测信号线Cell+和Cell-。这两个信号分别引自电池电芯(4)的电极引线端。通过增加接口定义，将电压采样点设置在电芯(4)处。这样采样到的电压就剔除了电流路径附加电阻的影响，提高了采样精度，也就能提高电量计精度和充电控制精度。

下面结合图5图6对本发明进行说明：

本发明实施例中提供了一种具体的接口定义和连接方式，如图5、图6所示，在电池侧连接器(3)和主板侧连接器(7)上增加了两个电极Cell+和Cell-。在电池侧这两个电极通过电池引线(6)连接到电池保护电路板(2)，再经过电芯引线(5)在电芯(4)的出线端连接。这两个信号只用作检测用，不用做功率传输，不通过大电流，所以可以用细的导线或PCB走线连接。

在具体实施时，电芯引线(5)一般采用金属片，为了实现从电芯端检测信号，可以将金属片做成图7所示的形状，图7是根据本发明实施例的电芯引线外形。接线端(11)焊接在电芯上，接线端(12)、(13)焊接在电池保护线路板(2)上，其中，在电芯的正负极可以分别焊接一个如图7所示的金属片。

在本发明实施例中，Cell+和Cell-直接接在电芯上，为了防止使用过程中电池连接器短路，Cell+和Cell-信号线上要串接电阻，例如可以在保护电路板(2)上边分别串接10kΩ电阻。由于电池电压采样是电压采样，串接电阻后不影响采样精度。

可选的，本发明实施例中的电池侧的连接还可以采用图8所示的方式，图8是根据本发明实施例的电池侧连接示意图二，其中，电池侧连接器(3)上的Cell+和Cell-信号线，不经过电池保护电路(2)直接接在电芯(4)的引线端上。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述模块分别位于多个处理器中。

本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

S1，利用电池侧连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压，其中，该两根检测信号线分别连接至电池电芯的电极引线端。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述步骤S1。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

采用本发明实施例中的方案可以提高电池电压采样精度，可以有效提高终端电量精度，也可提高充电电压精度，细化充电控制流程，进一步加快终端充电速度。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电压测量方法，其特征在于，包括：

利用电池侧连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压，其中，所述两根检测信号线分别连接至所述电池电芯的电极引线端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用电池连接器上设置的所述两根检测信号线测量所述电池电芯的所述电极间的所述电压包括：

利用主板侧连接器上设置的测量电极测量所述电池电芯的电极间的电压，其中，所述主板侧连接器上设置的测量电极与所述电池侧连接器上设置的测量电极接触连接，所述电池侧连接器上设置的测量电极通过所述两根检测信号线连接至所述电池电芯的电极引线端。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两根检测信号线通过如下方式至少之一连接至所述电池电芯的所述电极引线端：

直接连接至所述电池电芯的电极引线端；

利用电池的保护电路的电路板连接至所述电池电芯的电极引线端。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述两根检测信号线为利用所述保护电路的电路板连接至所述电池电芯的电极引线端时，所述两根检测信号线上分别串接有预定阻值的电阻。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用电池连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压之后，还包括：

判断测量的所述电压是否达到预定阈值；

在判断结果为否的情况下，采用恒流充电模式对所述电池进行充电；和/或，在判断结果为是的情况下，采用恒压充电模式对所述电池进行充电。

6.一种电压测量装置，其特征在于，包括：

测量模块，用于利用电池侧连接器上设置的两根检测信号线测量电池电芯的电极间的电压，其中，所述两根检测信号线分别连接至所述电池电芯的电极引线端。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测量模块包括：

利用主板侧连接器上设置的测量电极测量所述电池电芯的电极间的电压，其中，所述主板侧连接器上设置的测量电极与所述电池侧连接器上设置的测量电极接触连接，所述电池侧连接器上设置的测量电极通过所述两根检测信号线连接至所述电池电芯的电极引线端。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述两根检测信号线通过如下方式至少之一连接至所述电池电芯的所述电极引线端：

直接连接至所述电池电芯的电极引线端；

利用电池的保护电路的电路板连接至所述电池电芯的电极引线端。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，当所述两根检测信号线为利用所述保护电路的电路板连接至所述电池电芯的电极引线端时，所述两根检测信号线上分别串接有预定阻值的电阻。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

判断模块，用于判断测量的所述电压是否达到预定阈值；

充电模块，用于在判断结果为否的情况下，采用恒流充电模式对所述电池进行充电；和/或，在判断结果为是的情况下，采用恒压充电模式对所述电池进行充电。