CN106842041A - 一种计算电池容量的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计算电池容量的方法及装置，所述方法包括测量电池在测试电流建模下的第一电池容量；测量至少两个电压分别对应的电容量，计算得到第一电容量差；测量电池在使用时所述至少两个电压分别对应的电容量，得到第二电容量差；根据所述第一电池容量、所述第一电容量差和所述第二电容量差计算得到第二电池容量。本发明能够准确地计算出终端使用中的电池的初始电容量，防止因电池容量出现误差影响终端的使用，并且计算过程简单，利于降低电池管理的成本。

Description

一种计算电池容量的方法及装置
技术领域
本发明涉及电子设备领域，特别涉及一种计算电池容量的方法及装置。
背景技术
随着各种终端设备的不断发展，对于电池容量的精确估计变得越来越重要。在现实生活中，很多因素例如温度、循环衰减等都可能会影响电池容量，而电池容量的变化又会影响终端设备的待机时间，使用户无法准确掌握终端的使用时间等，给用户的工作和生活都会造成不便。
同一厂家生产的同一型号的电池，放电特性是基本一致的，但是每个电池的容量都可能是不一样的，而在电池的使用过程中，又很难做到满充电和全放电，因此电池的初始容量很难得知。在用户使用过程中，循环衰减后的电池的放电特性仍保持一致，但是电池容量会发生变化，一般方法难以对电池容量进行更新。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种计算电池容量的方法及装置，能够准确地计算出循环过程中的电容量，防止因电池容量出现误差影响终端的使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种计算电池容量的方法，包括：
测量电池在测试电流建模下的第一电池容量；
在所述电池放电过程中选取至少两个电压，测量所述至少两个电压分别对应的电容量，计算得到第一电容量差；
测量电池在使用时所述至少两个电压分别对应的电容量，得到第二电容量差；
根据所述第一电池容量、所述第一电容量差和所述第二电容量差计算得到第二电池容量。
其中，测量所述电池在循环衰减后，所述至少两个电压分别对应的电容量，得到第三电容量差，并根据所述第一电池容量、所述第一电容量差和所述第三电容量差计算得到第三电池容量。
其中，选取的所述至少两个电压和对应的电容量为所述电池在放电过程中至少两个时间点分别对应的电压和电容量。
其中，所述测试电流为电池进行测试时消耗的恒定电流。
其中，所述计算第二电池容量的方法具体包括：
第二电池容量＝第二电容量差*(第一电池容量/第一电容量差)。
其中，所述计算第三电池容量的方法具体包括：
第三电池容量＝第三电容量差*(第一电池容量/第一电容量差)。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种计算电池容量的装置，包括：
第一测量模块，用于测量电池在测试电流建模下的第一电池容量；
第二测量模块，用于在所述电池放电过程中选取至少两个电压，测量所述至少两个电压分别对应的电容量；
第三测量模块，用于测量电池在使用时所述至少两个电压分别对应的电容量；
计算模块，用于根据所述第二测量模块测得的电容量计算得到第一电容差，根据所述第三测量模块测得的电容量计算得到第二电容差，并根据所述第一电池容量、所述第一电容量差和所述第二电容量差计算得到第二电池容量。
其中，所述第三测量模块还用于测量所述电池在循环衰减后，所述至少两个电压分别对应的电容量，得到第三电容量差；
所述计算模块还用于根据所述第一电池容量、所述第一电容量差和所述第三电容量差计算得到第三电池容量。
其中，所述计算模块具体用于计算，第二电池容量＝第二电容量差*(第一电池容量/第一电容量差)。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种计算电池容量的装置，包括：
电量测量电路，用于在电池放电过程中测量预先选取的至少两个电压分别对应的电容量；
处理器，用于根据预先测量得到的电流建模下的电容量计算得到第一电容量差，根据预先选取的至少两个电压分别对应的电容量计算得到第二电容量差，并根据预先测量的第一电池容量、所述第一电容量差和所述第二电容量差计算得到第二电池容量。
本发明利用电池放电特征的一致性，通过测量选型电池的容量、选型电池放电过程中的电容量差、使用时或循环衰减后的电池的电容量差，能够准确地计算出终端使用中的电池的初始电容量和循环过程中的电容量，防止因电池容量出现误差影响终端的使用，并且计算过程简单，利于降低电池管理的成本。
附图说明
图1是本发明计算电池容量的方法一实施例的流程图；
图2是本发明计算电池容量的方法另一实施例的流程图；
图3是本发明计算电池容量的方法的电池放电特性示意图；
图4是本发明计算电池容量的方法的电量测试示意图；
图5是本发明计算电池容量的装置实施例的结构示意图；
图6是本发明计算电池容量的终端实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明计算电池容量的方法一实施例包括：
S1：测量电池在测试电流建模下的第一电池容量；
电池可以是各种终端，特别是移动终端中使用的电池，如手机、平板电脑等终端中的可充电电池。
S2：在电池放电过程中选取至少两个电压，测量至少两个电压分别对应的电容量，计算得到第一电容量差；
可以针对不同类型的用户的使用习惯而选取不同的电压进行标记并测量对应的电容量，使计算结果更加精准。
S3：测量电池在使用时至少两个电压分别对应的电容量，得到第二电容量差；
此步骤中的至少两个电压为步骤S2中标记的至少两个电压。
S4：根据第一电池容量、第一电容量差和第二电容量差计算得到第二电池容量。
可以通过终端内部电路测量被标记的两个电压分别对应的电容量，并计算出第二电池容量，也可以通过外部设备实现测量和计算过程。
本发明实施例利用电池放电特征的一致性，通过测量选型电池的容量、选型电池放电过程中的电容量差、使用时电池的电容量差，能够准确地计算出终端使用中的电池的初始电容量，防止因电池容量出现误差影响终端的使用，并且计算过程简单，利于降低电池管理的成本。
参见图2和图3，本发明计算电池容量的方法另一实施例包括：
S1：测量电池在测试电流IA建模下的第一电池容量QN1；
S2：在放电过程中选取至少两个电压V1和V2，测量至少两个电压V1和V2分别对应的电容量Q1和Q2，计算得到第一电容量差ΔQ1；
在本实施例中，以手机中的电池为例进行说明。
在手机出厂前，预装一个测试软件，然后对选型电池进行放电测试。可以通过手机对选型电池进行放电测试，但是为了保证测量的选型电池的电容量的精确度，一般采用电池测量仪对选型电池进行放电测试。
图3中，实线为电池电压随时间的变化关系，虚线为电池的电容量随时间的变化关系，点划线为电流随时间的变化关系。测试时，电池的放电电流为恒定电流IA，T＝0时测得第一电池容量QN1，并在测试软件中记录。
在放电过程中，任意选取至少两个电压V1和V2，也可以根据用户的使用习惯选取电压，例如女性用户多使用手机进行拍照，年轻用户多使用手机玩游戏，刷微博等，可以根据不同应用软件的耗电情况选取不同的电压，在测试软件中标记所选取的电压V1和V2；根据电池放电过程中电压与时间的关系，得到选取的电压V1和V2分别对应的时间为T1和T2，再根据电池放电过程中电容量与时间的关系，得到T1和T2分别对应的电容量为Q1和Q2，因此得到电压V1和V2分别对应的电容量为Q1和Q2,在测试软件中记录电容量Q1和Q2，并计算第一电容量差ΔQ1＝Q2-Q1。
S3：测量电池在使用时至少两个电压V1和V2分别对应的电容量Q3和Q4，得到第二电容量差ΔQ2；
表1某电池放电过程中电容量的百分比随时间的变化
百分比范围 所花时间 时间范围
100％～99％ 5m36s 2016-01-01_08:21:41～2016-01-01_08:27:17
99％～98％ 5m49s 2016-01-01_08:27:17～2016-01-01_08:33:07
98％～97％ 6m10s 2016-01-01_08:33:07～2016-01-01_08:39:17
… … …
80％～79％ 5m59s 2016-01-01_10:23:48～2016-01-01_10:29:48
79％～78％ 5m49s 2016-01-01_10:29:48～2016-01-01_10:35:38
78％～77％ 6m10s 2016-01-01_10:35:38～2016-01-01_10:41:48
… … …
50％～49％ 5m29s 2016-01-01_13:15:38～2016-01-01_13:21:08
49％～48％ 5m20s 2016-01-01_13:21:08～2016-01-01_13:26:28
48％～47％ 5m29s 2016-01-01_13:26:28～2016-01-01_13:31:58
… … …
20％～19％ 4m40s 2016-01-01_15:50:18～2016-01-01_15:54:58
19％～18％ 4m29s 2016-01-01_15:54:58～2016-01-01_15:59:28
18％～17％ 4m20s 2016-01-01_15:59:28～2016-01-01_16:03:48
… … …
3％～2％ 2m39s 2016-01-01_17:12:38～2016-01-01_17:15:18
2％～1％ 3m0s 2016-01-01_17:15:18～2016-01-01_17:18:18
1％～0％ 2m39s 2016-01-01_17:18:18～2016-01-01_17:20:58
参见图4和表1，经过实际测试证明，对于同一厂家的同一型号的电池，放电特性基本一致。因此，选型电池测试的放电特性与用户使用的手机中电池的放电特性基本一致。
用户在购买预装测试软件的手机后，启动测试软件，通过测试软件测量标记的至少两个电压V1和V2分别对应的电容量Q3和Q4，计算第二电容量差ΔQ2＝Q4-Q3。
S4：根据第一电池容量QN1、第一电容量差ΔQ1和第二电容量差ΔQ2计算得到第二电池容量QN2；
测试软件根据预先记录的第一电池容量QN1、第一电容量差ΔQ1和计算得到的第二电容差ΔQ2，计算第二电池容量QN2＝ΔQ2*(QN1/ΔQ1)。
即使是同一厂家生产的同一型号的电池，其电容量可能是不一样的。因此用户购买的手机电池的电容量可能与测试电池的电容量不同，第二电池容量QN2为当前用户使用的手机中的电池满电时的电容量。
S5：测量电池在循环衰减后，至少两个电压V1和V2分别对应的电容量Q5和Q6，得到第三电容量差ΔQ3；
一般情况下，对于充电电池，在循环充放电一定次数之后，电池的电容量会降低，而循环衰减后的电池，其放电特性基本不变。
电池循环衰减后，启动测试软件，通过测试软件测量标记的至少两个电压V1和V2分别对应的电容量Q5和Q6，计算第三电容量差ΔQ3＝Q6-Q5。
S6：根据第一电池容量QN1、第一电容量差ΔQ1和第三电容量差ΔQ3计算得到第三电池容量QN3。
第三电池容量QN3为当前用户使用的手机电池经过循环衰减，电池容量发生变化后，电池满电时的电容量。
测试软件根据预先记录的第一电池容量QN1、第一电容量差ΔQ1和计算得到的第三电容差ΔQ3，计算第三电池容量QN3＝ΔQ3*(QN1/ΔQ1)。
本实施例中通过电池放电过程中不同电压对应的电容量的差值与初始容量的关系来计算电池使用时的初始电容量和循环衰减后的电容量，在其他实施例中，还可以通过电池放电过程中不同电压对应的电容量的比例等与初始容量的关系来计算电池使用时的初始电容量和循环衰减后的电容量。
本发明实施例利用电池放电特征的一致性，通过测量选型电池的容量、选型电池放电过程中的电容量差、使用时或循环衰减后的电池的电容量差，能够准确地计算出终端使用中的电池的初始电容量和循环过程中的电容量，防止因电池容量出现误差影响终端的使用，并且计算过程简单，利于降低电池管理的成本。
参见图5，本发明计算电池容量的装置实施例包括：
第一测量模块10，用于测量电池在测试电流建模下的第一电池容量；
第二测量模块20，用于在电池放电过程中选取至少两个电压，测量至少两个电压分别对应的电容量；
第三测量模块30，用于测量电池在使用时至少两个电压分别对应的电容量；
计算模块40，用于根据第二测量模块20测得的电容量计算得到第一电容差，根据第三测量模块30测得的电容量计算得到第二电容差，并根据第一电池容量、第一电容量差和第二电容量差计算得到第二电池容量。
其中，第三测量模块30还用于测量电池在循环衰减后，至少两个电压分别对应的电容量，得到第三电容量差；计算模块40还用于根据第一电池容量、第一电容量差和第三电容量差计算得到第三电池容量。
具体的，计算电池容量的过程参见上述计算电池容量的方法实施例，在此不再赘述。
本发明实施例利用电池放电特征的一致性，通过测量选型电池的容量、选型电池放电过程中的电容量差、使用时电池的电容量差，能够准确地计算出终端使用中的电池的初始电容量，防止因电池容量出现误差影响终端的使用，并且计算过程简单，利于降低电池管理的成本。
参见图6，本发明计算电池容量的终端实施例包括：
电量测量电路100，用于在电池放电过程中测量预先选取的至少两个电压分别对应的电容量；
处理器200，用于根据预先测量得到的电流建模下的电容量计算得到第一电容量差，根据预先选取的至少两个电压分别对应的电容量计算得到第二电容量差，并根据预先测量的第一电池容量、所述第一电容量差和所述第二电容量差计算得到第二电池容量。
本实施例中的终端为手机，电量测量电路100和处理器200相互耦合设置。具体的，计算电池容量的过程参见上述计算电池容量的方法实施例，在此不再赘述。
本发明实施例利用电池放电特征的一致性，通过测量选型电池的容量、选型电池放电过程中的电容量差、使用时电池的电容量差，能够准确地计算出终端使用中的电池的初始电容量，防止因电池容量出现误差影响终端的使用，并且计算过程简单，利于降低电池管理的成本。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种计算电池容量的方法，其特征在于，包括：
测量电池在测试电流建模下的第一电池容量；
在所述电池放电过程中选取至少两个电压，测量所述至少两个电压分别对应的电容量，计算得到第一电容量差；
测量电池在使用时所述至少两个电压分别对应的电容量，得到第二电容量差；
根据所述第一电池容量、所述第一电容量差和所述第二电容量差计算得到第二电池容量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
测量所述电池在循环衰减后，所述至少两个电压分别对应的电容量，得到第三电容量差，并根据所述第一电池容量、所述第一电容量差和所述第三电容量差计算得到第三电池容量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
选取的所述至少两个电压和对应的电容量为所述电池在放电过程中至少两个时间点分别对应的电压和电容量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述测试电流为电池进行测试时消耗的恒定电流。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述计算第二电池容量的方法具体包括：
第二电池容量＝第二电容量差*(第一电池容量/第一电容量差)。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述计算第三电池容量的方法具体包括：
第三电池容量＝第三电容量差*(第一电池容量/第一电容量差)。
7.一种计算电池容量的装置，其特征在于，包括：
第一测量模块，用于测量电池在测试电流建模下的第一电池容量；
第二测量模块，用于在所述电池放电过程中选取至少两个电压，测量所述至少两个电压分别对应的电容量；
第三测量模块，用于测量电池在使用时所述至少两个电压分别对应的电容量；
计算模块，用于根据所述第二测量模块测得的电容量计算得到第一电容差，根据所述第三测量模块测得的电容量计算得到第二电容差，并根据所述第一电池容量、所述第一电容量差和所述第二电容量差计算得到第二电池容量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述第三测量模块还用于测量所述电池在循环衰减后，所述至少两个电压分别对应的电容量，得到第三电容量差；
所述计算模块还用于根据所述第一电池容量、所述第一电容量差和所述第三电容量差计算得到第三电池容量。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述计算模块具体用于计算，第二电池容量＝第二电容量差*(第一电池容量/第一电容量差)。
10.一种计算电池容量的终端，其特征在于，包括：
电量测量电路，用于在电池放电过程中测量预先选取的至少两个电压分别对应的电容量；
处理器，用于根据预先测量得到的电流建模下的电容量计算得到第一电容量差，根据预先选取的至少两个电压分别对应的电容量计算得到第二电容量差，并根据预先测量的第一电池容量、所述第一电容量差和所述第二电容量差计算得到第二电池容量。
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