CN108051752A - 一种电池电量采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池电量采集方法，涉及电池参数采集技术领域。该方法通过限定在非打印时产生的大电流的情况下采集电压值，并且对电池使用中，电压的波动范围进行了处理和限制，所以，得到的电压值，消除了电流的影响，更加接近实际值，从而通过电压获取到的电量更加准确，实现了在无电量计的情况下，也能得到较准确的电池电量的目的。

Description

一种电池电量采集方法
技术领域
本发明涉及电池参数采集技术领域，尤其涉及一种电池电量采集方法。
背景技术
目前，在使用电池的产品上，通常使用电量计来获取电池电量的精确数值。而由于电量计的成本较高，还有一些低成本的产品上，还会通过采集电池的电压来获取电量的形式，比如，在使用锂电池的嵌入式移动支付终端上，但是，这种方法，由于是利用经验直接通过采集到的电压估计电量，所以，采集到的电池电量的数值通常都不准确，从而影响产品的精确使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池电量采集方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种电池电量采集方法，包括如下步骤：
S1，判断打印设备是否正在打印，如果否，则定时采集电压值，否则，结束；
S2，获取当前采集电压值，以及与当前采集电压的采集时间最近的三个电压值，在该四个电压值中，获取相邻两次电压值的差值；
S3，将得到的所有差值按权重相加，得出校正值；
S4，判断所述校正值是否大于零，如果是，则用所述当前采集电压值减去所述校正值，得到当前电压值；若所述校正值是负数，则用所述当前采集电压值加上所述校正值的绝对值，得到当前电压值；
S5，利用电池的充放电曲线上电压和电量之间的关系，根据所述当前电压值获取电池电量。
优选地，S1之前，还包括步骤，检测电池、外电的在位情况，如果电池在位，则执行S1，如果外电在位，则切断外电后再执行S1。
优选地，所述检测电池、外电的在位情况，按照如下方法进行实施：
当电池或外电在位时，电路上对应的IO口为高电平，否则为低电平。
优选地，S1中，所述定时采集电压值，具体为每5秒钟采集一次电压值。
优选地，S1中，所述电压值通过CPU内部的模数转换器进行采集。
优选地，S3中，所述权重按照如下原则进行设置：电压采集的时间越接近当前时刻，对应设置越大的权重。
优选地，S5中，所述电池的充放电曲线为厂商提供的电池的充放电曲线，其中，所述充放电曲线中的放电电流与产品正常使用时的电流接近。
优选地，S5中，所述电池的充放电曲线通过如下方法获取：测试同一型号的多个不同电池的充放电曲线，并取平均值。
本发明的有益效果是：本发明实施例提供的电池电量采集方法，通过限定在非打印时产生的大电流的情况下采集电压值，并且对电池使用中，电压的波动范围进行了处理和限制，所以，得到的电压值，消除了电流的影响，更加接近实际值，从而通过电压获取到的电量更加准确，实现了在无电量计的情况下，也能得到较准确的电池电量的目的。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电池电量采集方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种电池电量采集方法，包括如下步骤：
S1，判断打印设备是否正在打印，如果否，则定时采集电压值，否则，结束；
S2，获取当前采集电压值，以及与当前采集电压的采集时间最近的三个电压值，在该四个电压值中，获取相邻两次电压值的差值；
S3，将得到的所有差值按权重相加，得出校正值；
S4，判断所述校正值是否大于零，如果是，则用所述当前采集电压值减去所述校正值，得到当前电压值；若所述校正值是负数，则用所述当前采集电压值加上所述校正值的绝对值，得到当前电压值；
S5，利用电池的充放电曲线上电压和电量之间的关系，根据所述当前电压值获取电池电量。
电池的电压与电池的输出电流有关，相同电量情况下，电池在大电流输出时，电压值比无电流输出的情况下低。在移动支付终端打印凭票时，电池电流很大，采集到的电压值比不打印时的电压值低很多，使用该电压值计算得到的电池电量就会有很大误差，而由于移动支付终端打印凭票的时间一般都很短，所以在移动支付终端打印凭票的过程中，可以不进行电压采集。因此，本实施例提供的方法中，首先要判断打印设备是否正在打印，如果是，则不采集电压，避免得到的电量值误差较大，当电流不会对电压产生较大的影响时，才进行电压的采集操作，以保证通过电压得到的电池电量值是准确的。
移动支付终端在正常使用过程中，会产生一定的电流，而电流的存在，就会对电压产生一定的影响，从而使得电量产生一定的误差，本实施例中，为了避免该误差的产生，或者说，为了尽量的减小误差，使得得到的电量准确，对采集到的电压进行了校正，使其波动范围得到限定，具体方法为：
由于电压的波动多数情况下持续时间极短，而正常情况下，每次采集到的电压值差别不大，所以结合前三次采集到的电压值，计算出相邻两次电压值的差值，然后把这些差值按权重值相加，得出一个校正值，若该校正值是正数，则用当前读取到的电压值减去该校正值；若该校正值是负数，则用当前读取到的电压值加上该校正值的绝对值，最终得到当前电压值。例如，当前采集电压值为V4，与当前采集电压的采集时间最近的三个电压值分别依次是V1，V2，V3，则在这四个电压值中，相邻两次电压值的差值分别是D1＝V2-V1，D2＝V3-V2，D3＝V4-V3，对这些差值分别赋予权重，比如，D3的权重为1/2，D2的权重为1/4，D1的权重为1/8，再按照权重将这些差值相加得到校正值：DT＝D3/2+D2/4+D1/8，若DT大于0，说明当前采集到的电压值V4浮动偏高，所以需要用当前采集到的电压值V4减去DT，得到当前电压值，限制其偏高的浮动；反之，说明当前采集到的电压值V4浮动偏低，则需要用当前采集到的电压值V4加上DT的绝对值|DT|，得到当前电压值，限制其偏低的浮动。采用上述方法来限制当前采集到的电压的波动，使其接近实际值。
重复上述方法，就可以对每次采集到的当前电压值进行校正。经过上述步骤，采集到当前电压值，并对其波动范围进行限制处理后，得到校正后的当前电压值，由于电池电量与电压之间存在如下的关系：电量越多，电压越高，虽然两者并不是线性关系，但是可以通过电池的充放电曲线，得出电池电量与电压的关系，根据该关系，就可以通过电压值得到电量值。
具体的，把采集到的电压值存到一个全局变量中。并且根据电池的充放电曲线，把1％-100％电量对应的电压值保存到一个数组中。把当前电压值与该数组中的值比较，就可以获得当前电池电量。
所以，采用本发明实施例提供的方法，通过限定在非打印时产生的大电流的情况下采集电压值，并且对电池使用中，电压的波动范围进行了处理和限制，所以，得到的电压值，消除了电流的影响，更加接近实际值，从而通过电压获取到的电量更加准确。
本发明实施例提供的电池电量采集方法，S1之前，还可以包括步骤，检测电池、外电的在位情况，如果电池在位，则执行S1，如果外电在位，则切断外电后再执行S1。
由于外接电源会使得读取到的电压值偏高，所以，本实施例中，在采集电池电压之前，首先判断外电是否在位，如果在位，则先切断外电，保证只有电池在位时，才开始采集电压值，从而保证得到的电压值更加准确。
本实施例中，所述检测电池、外电的在位情况，按照如下方法进行实施：电池或外电在位时，电路上对应的IO口为高电平，否则为低电平。
上述方法中，通过检测电路中电池、外电对应的IO口的高低电平，来判断电池是否在位。如果电池不在位则结束；否则检测外电是否在位，如果外电在位，则CPU通过控制IO口关闭充电芯片，即可关闭外电。
当接有外电时，由于外电的影响，采集到的电压有浮高。浮高值与电池的电量有关，电量低时浮高值大，电量高时浮高值小。不同电池浮高值有些区别。所以在接有外电时采集的电压，难以找到一个补偿值，来修正采集到的电压。而切断外电后，浮高值就不存在了，采集到的电压值就会比较准确。
本实施例中，S1中，所述定时采集电压值，具体为每5秒钟采集一次电压值。
由于为了排除外部电源对采集电池的电压的影响，在采集电压时会切断外部电源，采集结束后再接通外部电源。所以不能频繁采集电压(也没有必要频繁采集电压)，以免影响充电时间。所以，本实施例中，每5秒钟采集1次电压。
本实施例中，S1中，所述电压值通过CPU内部的模数转换器进行采集。
模数转换器有10位精度，能够满足需求，从而简化硬件电路的设计。
本实施例中，S3中，所述权重按照如下原则进行设置：电压采集的时间越接近当前时刻，对应设置越大的权重。
由于与当前时刻越接近的电压值对于当前采集电压值范围波动的限制越有效，所以设置的权重越大，具体权重值可以根据经验进行设定。
每次均通过采集前N次电压值得出当前采集电压的补偿值，可以使得当前采集电压的波动减小，防止因电流变化或其他因素影响而出现电压忽高或忽低的现象。
本实施例中，S5中，所述电池的充放电曲线为厂商提供的电池的充放电曲线，其中，所述充放电曲线中的放电电流与产品正常使用时的电流接近。
上述方法中，充放电曲线中的放电电流与产品正常使用时的电流接近，可以保证较小误差。
本实施例中，S5中，所述电池的充放电曲线通过如下方法获取：测试同一型号的多个不同电池的充放电曲线，并取平均值。
同一型号的不同电池的充放电曲线会有细小的差别，本实施例中，通过测试同一型号的多个不同电池的充放电曲线，然后取多个曲线的平均值得到的充放电曲线，就可以为该型号的电池共同使用。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供的电池电量采集方法，通过限定在非打印时产生的大电流的情况下采集电压值，并且对电池使用中，电压的波动范围进行了处理和限制，所以，得到的电压值，消除了电流的影响，更加接近实际值，从而通过电压获取到的电量更加准确，实现了在无电量计的情况下，也能得到较准确的电池电量的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电池电量采集方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，判断打印设备是否正在打印，如果否，则定时采集电压值，否则，结束；
S2，获取当前采集电压值，以及与当前采集电压的采集时间最近的三个电压值，在该四个电压值中，获取相邻两次电压值的差值；
S3，将得到的所有差值按权重相加，得出校正值；
S4，判断所述校正值是否大于零，如果是，则用所述当前采集电压值减去所述校正值，得到当前电压值；若所述校正值是负数，则用所述当前采集电压值加上所述校正值的绝对值，得到当前电压值；
S5，利用电池的充放电曲线上电压和电量之间的关系，根据所述当前采集电压值获取当前电池电量。
2.根据权利要求1所述的电池电量采集方法，其特征在于，S1之前，还包括步骤，检测电池、外电的在位情况，如果电池在位，则执行S1，如果外电在位，则切断外电后再执行S1。
3.根据权利要求2所述的电池电量采集方法，其特征在于，所述检测电池、外电的在位情况，按照如下方法进行实施：
当电池或外电在位时，电路上对应的IO口为高电平，否则为低电平。
4.根据权利要求1所述的电池电量采集方法，其特征在于，S1中，所述定时采集电压值，具体为每5秒钟采集一次电压值。
5.根据权利要求1所述的电池电量采集方法，其特征在于，S1中，所述电压值通过CPU内部的模数转换器进行采集。
6.根据权利要求1所述的电池电量采集方法，其特征在于，S3中，所述权重按照如下原则进行设置：电压采集的时间越接近当前时刻，对应设置越大的权重。
7.根据权利要求1所述的电池电量采集方法，其特征在于，S5中，所述电池的充放电曲线为厂商提供的电池的充放电曲线，其中，所述充放电曲线中的放电电流与产品正常使用时的电流接近。
8.根据权利要求1所述的电池电量采集方法，其特征在于，S5中，所述电池的充放电曲线通过如下方法获取：测试同一型号的多个不同电池的充放电曲线，并取平均值。
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