CN108896928B - 电池剩余时间的估算方法、装置、电芯、电池及飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及电池技术领域,公开了一种电池剩余时间的估算方法、装置、电芯、电池及飞行器。其中,该方法包括:判断所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间是否大于第一预设时间;当所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间大于预设时间时,获取第二预设时间段内的采样电流,其中,所述预设时间段的终止时间点为当前时间点;根据所述第二预设时间段内的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流;获取所述电池当前剩余容量;根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间。通过该方法,可以提高计算电池剩余时间的准确性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池剩余时间的估算方法、电池剩余时间的估算装置、芯片,具有该电芯的电池,以及具有该电池的飞行器。
背景技术
电池是各种电子设备(如飞行器等)运行的必要部件。以飞行器为例,飞行器的各个系统或模块,如飞行控制器、无线电收发模块、电机、电调等都需要依赖于电池,通过电池为其提供电力。飞行器作为一种在大气层内或大气层外空间(太空)飞行的器械,其安全性是被首要考虑的因素。随着人们对飞行器的安全性要求越来越高,人们对电池的剩余时间提出了越来越高的要求,例如,通过电池的剩余放电时间可以为飞行器的续航时间提供参考,以保证飞行器飞行的安全性等。
实现本发明过程中,发明人发现相关技术中至少存在如下问题:目前的计算电池剩余时间方法得到电池剩余时间准确性低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电池剩余时间的估算方法、装置、芯片、电池及飞行器,可以提高计算电池剩余时间的准确性。
本发明实施例公开了如下技术方案:
为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种电池剩余时间的估算方法,所述方法包括:
判断所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间是否大于第一预设时间;
当所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间时,获取第二预设时间段内的采样电流,其中,所述第二预设时间段的终止时间点为当前时间点;
根据所述第二预设时间段内的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流;
获取所述电池当前剩余容量;
根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供了一种电池剩余时间的估算装置,所述装置包括:
判断模块,用于判断所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间是否大于第一预设时间;
采样电流获取模块,用于当所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间时,获取第二预设时间段内的采样电流,其中,所述第二预设时间段的终止时间点为当前时间点;
平均电流确定模块,用于根据所述第二预设时间段内的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流;
当前剩余容量获取模块,用于获取所述电池当前剩余容量;
电池剩余时间确定模块,用于根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供了一种芯片,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的电池剩余时间的估算方法。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,使所述计算机执行如上所述的电池剩余时间的估算方法。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上所述的电池剩余时间的估算方法。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供了一种电池,包括如上所述的芯片。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供了一种飞行器,包括如上所述的电池,所述电池用于提供电力。
在本发明实施例中,可以通过电池当前剩余容量及第二预设时间段内的平均电流来确定电池剩余时间,可以提高计算电池剩余时间的准确性,以便于用户可以根据该电池剩余时间更好的判断飞行器的飞行性能,从而增强飞行器飞行的安全性。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种电池剩余时间的估算方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的一种实现电池剩余时间的估算方法的具体流程示意图;
图3是本发明实施例提供的一种电池剩余时间的估算装置示意图;
图4是本发明实施例提供的芯片的硬件结构示意图;
图5是本发明实施例提供的电池的示意图;
图6是本发明实施例提供的飞行器的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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。
此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
下面结合附图,对本发明实施例作进一步阐述。
实施例1:
图1为本发明实施例提供的一种电池剩余时间的估算方法的流程示意图。所述电池剩余时间的估算方法可用于估算各种电池的剩余时间,如锂电池、镍镉电池或其他蓄电池等。该电池可用于为各种电子设备提供电力,如飞行器、汽车、终端设备、可穿戴设备等。该电池剩余时间的估算方法可由任何合适类型的,具有一定逻辑运算能力,能够实现估计电池剩余时间的功能的芯片或控制器等执行,如电池的主控芯片(如MCU)等。下面以电池的主控芯片为例进行具体说明。
参照图1,所述电池剩余时间的估算方法包括:
101:判断所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间是否大于第一预设时间。
由于电池的状态不同所对应估算的电池剩余时间也有所不同,例如,当电池处于放电状态时,所对应的估算的电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到电池容量为零所需的放电时间;而当电池处于充电状态时,所对应的估算的电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到满充容量所需的充电时间。因此,准确的判断电池所处的状态是提高估算电池剩余时间的前提。
而在目前通常依赖于电流的充放电方向去判断电池的状态,采用该方法存在很高的误判风险。例如,以飞行器的电池为例,飞行器的电池在放电的过程中,若飞行器的单个电机在满油门正推和满油门反推的快速切换中,会使得飞行器的电池出现一个较大的反充电流,虽然反充电流持续的时间不是特别长,但是由于反充电流的存在,在这种情况下可能会使得总体电流因为这个反充电流而变成充电方向也即充电电流,如果电池又刚好采样到了这样一个电流,按照电池的主控芯片的正常的判断逻辑就会判断电池处于充电状态,也即由于反充电流的存在,会导致电池的主控芯片将放电状态判断为充电状态的误判,而该误判必然会影响后续计算得到的电池剩余时间的准确性。
因此,为了避免采用充放电方向去判断电池的状态去判断电池的充放电状态而导致的误判等,本发明实施例根据判断所述电池的电学参数满足充电条件所持续的时间是否大于第一预设时间来确定电池状态以提高判断电池的状态的准确性,防止反向电流干扰避免误判,从而保证后续计算得到的电池剩余时间的准确性,进而保证飞行器飞行的安全性。
下面结合图2,对判断电池的充放电状态进行具体描述。
具体的,所述电学参数包括充电电流或放电电流。该电池初始时处于待机状态,如果没有检测到充电电流满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间,则继续保持待机状态;当检测到充电电流满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间时,判断电池处于充电状态,则电池的主控芯片之后都以电池为充电状态的逻辑执行后续步骤。
类似的,如果没有检测到放电电流满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间,则继续保持待机状态;当检测到放电电流满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间时,判断电池处于放电状态,则电池的主控芯片之后都以电池为放电状态的逻辑执行后续步骤。
其中,该预设条件可以为大于预设电流,该预设电流为判断电池的状态的电流阈值,该预设电流可以为用户自定义设置的值,也可以为根据实际情况预先测试得到的历史数据,如充放电电流的最小值确定。并且,对于判断电池所处的状态,电池处于充电状态或放电状态所对应的预设电流的取值可以不同,例如,当判断电池是否处于充电状态时,其对应的预设电流为50mA(毫安);当判断电池是否处于放电状态时,其对应的预设电流为20mA。
具体的,对于当判断电池是否处于充电状态来说,由于通常充电电流不会小于200mA,考虑到可能存在其它影响因素,在该电流值下取保守数据,也即预设电流小于最小值;并且,由于电池的充电电流通常是基于电池的电量计(如美国德州仪器公司TI的电量计芯片)采集得到的,考虑到现有的电池的电量计会受到外界强磁环境干扰的情况,也即电量计在强磁干扰的情况下有可能其采集的电流值与时间电流值存在一定的误差,因此,当判断电池是否处于充电状态时,其对应的预设电流为50mA。类似的,基于通常放电电流的最小值、电流计受外界干扰等因素的影响,当判断电池是否处于放电状态时,其对应的预设电流为20mA。
在一些实现方式中,为了进一步提高判断电池的状态的准确性,还可以结合电流波动的幅度等因素进行判断。例如,对于判断电池是否处于充电状态而言,其中,所述电池的电学参数还包括电流波动幅度,所述判断所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间是否大于第一预设时间,包括:判断电池的充电电流大于预设电流且电流波动幅度小于预设电流波动幅度所持续的时间是否大于第一预设时间。当电池的充电电流大于预设电流且电流波动幅度小于预设电流波动幅度所持续的时间大于第一预设时间时,确定为电池处于充电状态。
102:当所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间时,获取第二预设时间段内的采样电流。
当判断电池处于充电状态时,获取的采样电流为电池充电时流过电池的电流;当判断电池处于放电状态时,获取的采样电流为电池放电时流过电池的电流。
其中,所述第二预设时间段的终止时间点为当前时间点。该第二预设时间段的时长可以为预先配置于电池的主控芯片中的时长,也可以根据需要自定义设置的时长。根据当前时间点及第二预设时间段的时长便可确定该第二预设时间段。例如,该第二预设时间段的时长为10S(秒),则第二预设时间段则为距离当前时间点最近的10S内的所对应的时间段,如若当前时间点为:“8:30:09”,则第二预设时间段为:“8:30:00-8:30:09”。
电池的主控芯片可以通过电池的电量计获取第二预设时间段内的采样电流,其中,电量计可以按照预设的采样频率实时对流过电池的电流进行采样,以使得电池的主控芯片可以获取得到该采样电流。如该预设的采样频率可以为1Hz,也即每秒获取一次采样电流,以获取第二预设时间段内各个时间点的采样电流。例如,第二预设时间段的时长为10S,则获取得到距离当前时间点最近的10S内的各个时间点的采样电流,也即共获取得到10个采样电流。
103:根据所述第二预设时间段内的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流。
其中,对第二预设时间段内各个时间点对应的采样电流的总和取平均值,便可得到第二预设时间段内的平均电流。具体的,计算第二预设时间段内的平均电流的公式如下所示:
其中,Iavg表示第二预设时间段内的平均电流(其单位为mA/S,毫安每秒),Ii表示第二预设时间段内各个时间点对应的采样电流(其单位为mA/S),n表示第二预设时间段的时长(单位为S),其中,n可为任意自然数,如n=10。
由于受到外界干扰的影响,电池的电流会波动比较大。例如,以飞行器的电池为例,为了满足飞行器的各种飞行需要,电池的放电电流或充电电流可能会出现短时间内急剧增大到很大或减少到很小的情况,也即电池的主控芯片获取得到电流计所采集的采样电流会存在很大或很小的情况。而若直接基于获取得到的采样电流进行估算所得到的电池剩余时间,会与实际电池剩余时间之间存在很大误差。因此,为了提高电池剩余时间的准确性,在本实施例中,对采样电流进行处理,基于处理后的采样电流计算第二预设时间段内的平均电流。
具体的,电池主控芯片根据所述第二预设时间段内的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流,包括:当所述第二预设时间段内各个时间点采样电流中存在超过所述预设电流范围的采样电流时,对超过所述预设电流范围的采样电流进行滤波处理,根据进行滤波处理后的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流。
其中,该滤波处理包括:去掉超过所述预设电流范围的采样电流。根据进行滤波处理后的采样电流得到所述第二预设时间段内的平均电流。由于采用的滤波方式不同时,预设电流范围的取值可以不同,为了与下述的滤波处理方式的预设电流范围的取值进行区别,采用该滤波方式时,预设电流范围表示为第一预设电流范围,其中,以第二预设时间段内的采样电流的最大值作为第一预设电流范围的上限值,以第二预设时间段内的采样电流的最小值作为第一预设电流范围的下限值,当采样电流为第二预设时间段内的采样电流的最大值或最小值时,确定该采样电流超过第一预设电流范围,则过滤掉该采样电流,对剩余的第二预设时间段内的采样电流的总和取平均值,便可得到第二预设时间段内的平均电流。
在一些实现方式中,该滤波处理还可以包括:将超过所述预设电流范围的采样电流进行调整。为了与上述的滤波处理方式进行区别,采用该滤波方式时,预设电流范围表示为第二预设电流范围。例如,对小于第二预设电流范围的下限值的采样电流进行该滤波处理,使得小于所述第二预设电流范围的下限值的采样电流调整为所述第二预设电流范围的下限值。对大于第二预设电流范围的上限值的采样电流进行该滤波处理,使得大于所述第二预设电流范围的上限值的采样电流调整为所述第二预设电流范围的上限值。
其中,第二预设电流范围可以基于电池的应用场景来确定,以电池应用于飞行器为例,第二预设电流范围的下限值可以由所述飞行器的预设悬停电流确定,以对过小的采样电流进行滤波处理。所述第二预设电流范围的上限值由所述飞行器在飞行过程中预设平均电流波动幅度确定,以对超出预设平均电流波动幅度范围内的采样电流进行滤波处理。
以下以电池处于放电状态时,对超过第二预设电流范围的采样电流进行滤波处理进行具体说明。
由于在飞行器实际飞行时,当飞行器处于在一定高度上保持空间位置基本不变的飞行状态,也即飞行器处于悬停阶段时,飞行器所需的电流非常小,也即电池的主控芯片获取的采样电流很小,如果基于该采样电流来计算得到电池剩余时间会远大于实际的电池剩余时间,为了提高后续估算飞行器的电池剩余时间的准确性,需要在该情况下对采样电流进行滤波处理。
由于考虑到电池为飞行器提供电力的最大时长是按飞行器悬停时的电流(也即悬停电流)确定的,因此,当所述第二预设时间段内各个时间点采样电流中存在小于所述第二预设电流范围的下限值的采样电流时,也即小于预设悬停电流的采样电流时,将该采样电流进行调整,调整为等于所述第二预设电流范围的下限值。
该预设悬停电流可以预先配置于电池的主控芯片中,确定预设悬停电流的方式可以包括:根据飞行器的历史飞行数据确定该预设悬停电流。例如,预先统计飞行器在100次处于悬停阶段时的电流,将该100次处于悬停阶段时的电流的平均值作为预设悬停电流。在一些实施例中,该预设悬停电流也可以根据各种电池的特性确定或者根据需要自定义设置。例如,该预设悬停电流为9500mA,也即所述第二预设电流范围的下限值为9500mA。
通过对小于所述第二预设电流范围的下限值的采样电流进行滤波处理,一方面,可以提高估算电池剩余时间的准确性,避免估算的电池剩余时间上下跳变幅度很大的现象,保证得到的电池剩余时间的稳定性,提高用户体验;另一方面,由于通常在飞行器刚起飞时其是处于悬停状态的,因此,可以在飞行器刚起飞时便为用户提供电池剩余时间,以便用户了解飞行器的飞行性能及更好的规划何时该返航。
在飞行器飞行过程中,当飞行动作幅度很大时,比如突然猛的加减速,此时为了满足飞行器的飞行需要,需要电池提供很大放电电流,也即此时的采样电流会很大,若通过该采样电流估算出来的电池剩余时间与实际电池剩余时间存在很大偏差,也即当飞行器突然猛的加减速期间,基于采样电流估算出来的电池剩余时间会波动很大,会存在电池剩余时间急剧减少或者电池剩余时间急剧增加的情况,从而为用户提供存在误导信息,这样不仅会给用户带来困扰,同时这样波幅很大的电池剩余时间的提供的并没有很大的参考意义。
因此,当所述第二预设时间段内各个时间点采样电流中存在大于所述第二预设电流范围的上限值时,对大于所述第二预设电流范围的上限值的采样电流进行调节,将该采样电流调整为等于所述第二预设电流范围的上限值。
该预设平均电流波动幅度可以预先配置于电池的主控芯片中,确定预设平均电流波动幅度的方式可以包括:根据飞行器的历史飞行数据确定该预设平均电流波动幅度。例如,预先统计飞行器在100次飞行过程中的平均电流波动幅度,再将100次平均电流波动幅度取平均值以得到预设平均电流波动幅度。在一些实施例中,该预设平均电流波动幅度也可以根据飞行器的特性确定或者根据需要自定义设置。例如,该预设平均电流波动幅度为12500mA,也即所述第二预设电流范围的上限值为12500mA。
进一步的,由于第二预设时间段的终止时间点为当前时间点,而在电池的放电时长小于第二预设时间段的时长时,电池的主控芯片是无法获取得到第二预设时间段内各个时间点的采样电流的,例如,第二预设时间段的时长为10S,当前飞行器飞行了2S,此时电池的主控芯片获取的只能是电池的放电了2S内的采样电流(电池放电的第一秒的采样电流和第二秒的采样电流),并不能获取得到2S后的采样电流,也即在电池的放电时长小于第二预设时间段的时长时,无法确定第二预设时间段内各个时间点对应的采样电流。因此,为了在电池的放电过程中实时得到每一个时间点所对应的电池剩余时间,在电池的主控芯片中预先将第二预设时间段内各个时间点对应的采样电流及当前时间点进行初始化配置,以便电池刚放电时便可为用户提供电池剩余时间。
例如,对当前时间点进行初始化配置,使得初始的当前时间点t=0,其中t=0用于表征电池放电的起始时间点。假设取第二预设时间段的时长为10S,则通过I[0]-I[9](包括I[0]、I[2]...I[9]的10个元素组成的数组)表示用于缓存采样电流的数组。由于对于飞行器的电池来说,电池的最大剩余时间是基于预设悬停电流确定的,因此,对初始的当前时间点t=0所对应的第二预设时间段内各个时间点对应的采样电流进行初始化配置,将预设悬停电流赋值给数组I[0]-I[9],也即使得I[0]-I[9]的赋值均为预设悬停电流,如I[0]-I[9]均为9500mA。
电池的主控芯片进行初始化配置后,便可从当前时间点t=0开始依次确定第二预设时间段内各个时间点对应的采样电流,以便后续得到电池放电过程中各个时间点所对应的电池剩余时间。
例如,假设第二预设电流范围为[9500mA,12500mA](大于等于9500mA且小于等于12500mA),当t=0时,获取此时的采样电流A为10000mA,其未超过第二预设电流范围,则无需的该采样电流进行调整,也即I[0]=10000mA,将初始化中的I[1]-I[9]的值,以及t=0时的采样电流(I[0]=10000mA)的总和取平均值,得到当前时间点为t=0时所对应的第二预设时间段内的平均电流,以便后续基于该平均电流,得到t=0时所对应的电池剩余时间;
当t=1时,获取此时的采样电流A为9000mA,其小于第二预设电流范围的下限值,则需要对该电流进行调整,调整为第二预设电流范围的下限值,也即I[1]=9500mA,将初始化中的I[2]-I[9]的值、t=0时的采样电流(I[0]=10000mA)及调整后的t=1时的采样电流(I[1]=9500mA)的总和取平均值,得到当前时间点为t=1时所对应的第二预设时间段内的平均电流,以便后续基于该平均电流,得到t=1时所对应的电池剩余时间;
当t=2时,获取此时的采样电流A为13000mA,其大于第二预设电流范围的上限值,则需要对该电流进行调整,调整为第二预设电流范围的上限值,也即I[2]=12500mA,将初始化中的I[3]-I[9]的值、t=0时的采样电流(I[0]=10000mA)、调整后的t=1时的采样电流(I[1]=9500mA)及调整后的t=2时的采样电流(I[2]=12500mA)的总和取平均值,得到当前时间点为t=2时所对应的第二预设时间段内的平均电流,以便后续基于该平均电流,得到t=2时所对应的电池剩余时间;依次类推,以得到t=0到t=9时间段内的平均电流。
并且,采用循环覆盖的方式,存储数组的大小等于第二预设时间段的时长,比如最后一个I[9]存完后,就回到开头I[0]去存采样电流,如此往复,以便节省数组的开销资源,也即节省存储数组所需的存储空间。例如,当t>9时,如t=10时,则对该时间进行置零处理,也即重新从t=0开始计算,假若此时获得的采样电流A为11000mA,判断得到其在预设电流范围内,则此时的最优电流为该采样电流,相当于将t=10获取得到此时的采样电流A为11000mA赋值给I[0],也即在新的一个第二预设时间段中的I[0]=11000mA,将之前获得的t=1到t=9时的采样电流,以及新的一个第二预设时间段中的I[0]=11000mA的总和取平均值,得到当前时间点为t=0时所对应的第二预设时间段内的平均电流,以便后续基于该平均电流,得到新的一轮循环中t=0时所对应的电池剩余时间,以便得到电池放电过程中每一个时间点所对应的电池剩余时间。
104:获取所述电池当前剩余容量。
其中,电池当前剩余容量是指电池在经过一定时间的使用后剩余的容量大小,也即当前时间点对应的电池的剩余容量。
电池的主控芯片可以借助电量计采集的当前剩余容量来得到当前剩余容量;或者,利用各种计算当前剩余容量的方法来得到当前剩余容量。
具体的,电池的主控芯片获取当前剩余容量的具体方法包括但不限于以下几种:
1、开路电压法。其中,开路电压是指电池在开路状态下的端电压,在数值上接近电池的电动势。该方法具体包括:首先,获取电池当前的开路电压;然后,根据预设的电池的剩余容量与开路电压的对应关系(如线性正比关系),得到当前的开路电压所对应的当前剩余容量。
2、库伦监测法。该方法具体包括:首先,根据一段时间内的放电电流对时间的积分得到电池的释放容量;然后根据电池的释放容量得到电池当前剩余容量。
3、基于电池的内阻确定电池当前剩余容量。由于电池的温度、容量百分比、电池的使用年限(即电池的老化程度)的变化可以体现在电池内阻的变化,即电池的内阻和电池的温度、容量百分比、电池的老化程度存在一些复杂的函数关系。因此,电池的内阻是一个非常重要的变量,基于电池的内阻确定电池的剩余容量可以提高计算电池的剩余容量的准确性。其中,该方法的主要思路为:根据当前温度所对应的放电深度,开路电压和电池内阻之间的映射关系(包括放电深度与开路电压的第一对应关系以及放电深度与电池内阻的第二对应关系),并结合当前时间点的电流,以确定所述电池的放电电压为放电终止电压时的放电深度,再基于该放电深度以确定电池当前剩余容量。
具体的,该基于电池的内阻确定电池当前剩余容量的方法包括:预先建立电池在各预设温度区间中放电深度,开路电压和电池内阻之间的映射关系;获取当前时间点的电流;获取所述当前温度所对应的映射关系,并且根据所获取的映射关系及所述当前时间点的电流,确定所述电池的放电电压为放电终止电压时的放电深度;获取所述电池的最大化学容量,并且获取所述电池当前的放电深度;根据所述当前的放电深度、所述最大化学容量及所述电池的放电电压为放电终止电压所对应的放电深度,确定所述电池当前剩余容量。
105:根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间。
对于电池剩余时间而言,电池的状态不同所对应的电池剩余时间也有所不同,如步骤101所述,当电池处于放电状态时,所对应的电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到电池容量为零所需的放电时间;而当电池处于充电状态时,所对应的电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到满充容量所需的充电时间。
具体的,当处于放电状态时,根据所述当前剩余容量及所述平均电流计算电池剩余时间的公式如下所示:
其中,表示电池剩余时间,具体的为电池从当前剩余容量到电池容量为零所需的放电时间(其单位为S),RM表示当前剩余容量(单位为mAS,毫安秒),Iavg表示第二预设时间段内的平均电流(其单位为mA/S,毫安每秒)。
当处于充电状态时,如图2所示,所述电池剩余时间的估算方法还包括:获取所述电池的满充容量。该满充容量是指电池已充满电,当电池达到满充容量时,会停止接受电量。其中,该满充容量可以预先配置于电池的主控芯片中,也可以是通过电量计预先采集的。
具体的,当处于放电状态时,所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间,包括:根据所述当前剩余容量、满充容量及所述平均电流,得到电池剩余时间。其计算电池剩余时间的公式如下所示:
其中,T表示电池剩余时间,具体的为电池从当前剩余容量到满充容量所需的充电时间(其单位为S),FCC表示为电池的满充容量(单位为mAS,毫安秒),RM表示当前剩余容量(单位为mAS,毫安秒),Iavg表示第二预设时间段内的平均电流(其单位为mA/S,毫安每秒)。
由于电池的电量百分比在充电时逐渐增加到接近100%到等于100%过程中或者在放电时逐渐减少到接近0%到等于0%,为了保护电池,通常需要一个较长时间的等待,以便满足电池的满充电条件或容量为零的条件。
以电池充电过程为例,电池的电量百分比从99%到100%的时候一般会有一个较长时间的等待,在该段时间内,通过上述基于所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间可能会存在突然比之前计算得到的电池剩余时间大很多的情况,也即出现上跳幅度很大的情况。而对于用户而言,用户通常会觉得随着充电时间的增加,正常来说,应该电池剩余时间会越来越小,而不会出现电池剩余时间突然增大的现象,也即当用户得到随着充电时间的增加电池剩余时间突然增大的情况时,会带来让用户觉得电池存在异常等困扰,影响用户体验。
因此,为了保证估算的电池剩余时间的稳定性,提高用户体验,在遇到上下跳变幅度很大的现象时,对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正。
具体的,电池的主控芯片根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间,包括:当所述当前剩余容量在预设容量范围内,且根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间大于第三预设时间时,对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正,得到修正后的电池剩余时间。
其中,第三预设时间可以预先配置于电池的主控芯片中,如将根据第一历史测试数据确定的第三预设时间预先配置于电池的主控芯片中,该第一历史测试数据可以为预先对电池进行若干次(如20次)放电或充电,统计的当前剩余容量刚达到预设容量范围时间点的前一个时间点所对应的计算得到的剩余时间的平均值。前一个时间点是相对于当前时间点而言的,例如,在一次放电过程中,若放电30分钟时检测到其所对应的当前剩余容量到达到预设容量范围,并且假设每秒得到一个电池剩余时间,则当前剩余容量刚达到预设容量范围时间点的前一个时间点为放电29分钟59秒所对应的时间。
在一些实施例中,该第三预设时间还可以进行自定义设置,以便根据需要设置第三预设时间,从而可适用于对各种不同电池的电池剩余时间估算。
其中,对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正,包括:对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间减少第四预设时间。其中,第四预设时间可以预先配置于电池的主控芯片中,如将根据第二历史测试数据确定的第四预设时间预先配置于电池的主控芯片中,该第二历史测试数据可以为预先对电池进行若干次(如20次)放电或充电,统计的当前剩余容量刚达到预设容量范围时间点所对应的电池剩余时间与该时间点的前一个时间点所对应的电池剩余时间的差值的平均值。该第四预设时间可以略大于该差值的平均值。
在一些实施例中,该第四预设时间还可以进行自定义设置,以便根据需要设置第四预设时间,从而可适用于对各种不同电池的电池剩余时间估算。
其中,预设容量范围可以为大于第一预设容量阈值,或者小于第二预设容量阈值,其中,第一预设容量阈值大于第二预设容量阈值,并且,该第一预设容量阈值略小于满充容量,该第二预设容量阈值略大于零。
例如,对于电池处于放电状态而言,随着电池的放电,电池的容量会越来越小,因此,对应的,当检测到电池当前剩余容量小于第二预设容量阈值,且根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间大于所述第三预设时间时,对此时的根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正。
类似的,对于电池处于充电状态而言,随着电池的充电,电池的容量会越来越大,因此,对应的,当检测到电池当前剩余容量大于第一预设容量阈值,且根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间大于所述第三预设时间时,对此时的根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正。
具体的,以电池充电过程为例,当检测到电池当前剩余容量大于第一预设容量阈值时,也即电池当前剩余容量所对应的电量百分比(如98%)大于第一预设电量百分比(如97%),判断基于电池剩余时间的计算公式所得到的电池剩余时间是否大于第三预设时间,当大于第三预设时间时,对此时的基于电池剩余时间的计算公式所得到的电池剩余时间进行修正,例如,将此时的基于电池剩余时间的计算公式所得到的电池剩余时间减少第四预设时间,如减少60S等。以将修正后的电池剩余时间作为本发明实施例此时所估算的电池剩余时间。
在一些实现方式中,所述电池剩余时间的估算方法还包括:
106:输出所述电池剩余时间。
电池的主控芯片在得到该电池剩余时间后,可以实时的输出该电池剩余时间,以便用户更加直观的了解电池剩余时间。例如,以飞行器的电池为例,输出所述电池剩余时间包括:将电池剩余时间通过电池的通信端口,发送给飞行器的主控制器,以便在飞行器的显示界面上实时显示该电池剩余时间。
需要说明的是,在一些其它实施例中,步骤106并非必要步骤,也即在一些其它实施例中,步骤106可以省略。并且,本领域普通技术人员,根据本发明实施例的描述可以理解,在不同实施例中,在不矛盾的情况下,所述步骤101-106可以有不同的执行顺序,例如先执行步骤104,再执行步骤101等。
本发明实施例通过判断电池的电学参数满足预设条件所持续的时间是否大于第一预设时间来确定电池所处的状态,从而避免了电池因为反向电流的干扰而影响后续估算电池剩余时间的准确性,并且由于电池在充电或放电过程中电流难免会存在一定的波动,通过电池当前剩余容量及第二预设时间段内的平均电流来确定电池剩余时间,可以避免电流波动的干扰,从而提高估算电池剩余时间的准确性。
此外,为了进一步提高估算电池剩余时间的准确性,且避免得到的电池剩余时间的突变、上下跳变幅度很大的情况,还会对超过所述预设电流范围的采样电流进行滤波处理,从而保证得到的电池剩余时间的稳定性。并且,在电池放电到电池容量接近零或者充电到接近满充容量时,会对根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正,进一步避免得到的电池剩余时间的突变、上下跳变幅度很大的情况,保证得到的电池剩余时间的稳定性,提高用户体验。
实施例2:
图3为本发明实施例提供的一种电池剩余时间的估算装置示意图。其中,所述电池剩余时间的估算装置30可用于估算各种电池的剩余时间,如锂电池、镍镉电池或其他蓄电池等。该电池可用于为各种电子设备提供电力,如飞行器、汽车、终端设备、可穿戴设备等。所述电池剩余时间的估算装置30可配置于任何合适类型的,具有一定逻辑运算能力的芯片中,如配置于电池的主控芯片(如MCU)等中。
参照图3,所述电池剩余时间的估算装置30包括:判断模块301、采样电流获取模块302、平均电流确定模块303、当前剩余容量获取模块304、电池剩余时间确定模块305以及电池剩余时间输出模块306。
具体的,该判断模块301用于判断所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间是否大于第一预设时间。
由于电池的状态不同所对应估算的电池剩余时间也有所不同,例如,当电池处于放电状态时,所对应的估算的电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到电池容量为零所需的放电时间;而当电池处于充电状态时,所对应的估算的电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到满充容量所需的充电时间。因此,需要通过判断模块301对电池所处的状态进行判断,以确定电池的状态,而准确的判断电池所处的状态是提高估算电池剩余时间的前提。
而在目前通常依赖于电流的充放电方向去判断电池的状态,采用该方法存在很高的误判风险。因此,为了避免采用充放电方向去判断电池的状态去判断电池的充放电状态而导致的误判等,判断模块301根据判断所述电池的电学参数满足充电条件所持续的时间是否大于第一预设时间来确定电池状态以提高判断电池的状态的准确性,防止反向电流干扰避免误判,从而保证后续电池剩余时间确定模块305计算得到的电池剩余时间的准确性,进而保证通过该电池提供电力的飞行器飞行的安全性。
具体的,所述电学参数包括充电电流或放电电流。该电池初始时处于待机状态,如果判断模块301没有检测到充电电流满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间,则继续保持待机状态;当判断模块301检测到充电电流满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间时,判断电池处于充电状态。类似的,如果判断模块301没有检测到放电电流满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间,则继续保持待机状态;当判断模块301检测到放电电流满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间时,判断电池处于放电状态。
其中,该预设条件可以为大于预设电流,该预设电流为判断电池的状态的电流阈值,该预设电流可以为用户自定义设置的值,也可以为根据实际情况预先测试得到的历史数据,如充放电电流的最小值确定。并且,对于判断电池所处的状态,电池处于充电状态或放电状态所对应的预设电流的取值可以不同,例如,当判断电池是否处于充电状态时,其对应的预设电流为50mA(毫安);当判断电池是否处于放电状态时,其对应的预设电流为20mA。
在一些实现方式中,为了进一步提高判断电池的状态的准确性,还可以结合电流波动的幅度等因素进行判断。例如,对于判断电池是否处于充电状态而言,其中,所述电池的电学参数还包括电流波动幅度,所述判断模块301具体用于:判断电池的充电电流大于预设电流且电流波动幅度小于预设电流波动幅度所持续的时间是否大于第一预设时间。当电池的充电电流大于预设电流且电流波动幅度小于预设电流波动幅度所持续的时间大于第一预设时间时,确定为电池处于充电状态。
具体的,采样电流获取模块302用于当所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间时,获取第二预设时间段内的采样电流。
当判断模块301判断到电池处于充电状态时,采样电流获取模块302获取的采样电流为电池充电时流过电池的电流;当判断模块301判断到电池处于放电状态时,采样电流获取模块302获取的采样电流为电池放电时流过电池的电流。
其中,所述第二预设时间段的终止时间点为当前时间点。该第二预设时间段的时长可以为预先配置的时长,也可以根据需要自定义设置的时长。根据当前时间点及第二预设时间段的时长便可确定该第二预设时间段。
采样电流获取模块302可以通过电池的电量计获取第二预设时间段内的采样电流,其中,电量计可以按照预设的采样频率实时对流过电池的电流进行采样,以使得采样电流获取模块302可以获取得到该采样电流。
具体的,平均电流确定模块303用于根据所述第二预设时间段内的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流。
其中,平均电流确定模块303对第二预设时间段内各个时间点对应的采样电流的总和取平均值,便可得到第二预设时间段内的平均电流。具体的,平均电流确定模块303计算第二预设时间段内的平均电流的公式如下所示:
其中,Iavg表示第二预设时间段内的平均电流(其单位为mA/S,毫安每秒),Ii表示第二预设时间段内各个时间点对应的采样电流(其单位为mA/S),n表示第二预设时间段的时长(单位为S),其中,n可为任意自然数,如n=10。
由于受到外界干扰的影响,电池的电流会波动比较大。例如,以飞行器的电池为例,为了满足飞行器的各种飞行需要,电池的放电电流或充电电流可能会出现短时间内急剧增大到很大或减少到很小的情况,也即采样电流获取模块302获取得到电流计所采集的采样电流会存在很大或很小的情况。而若平均电流确定模块303直接基于获取得到的采样电流进行估算所得到的电池剩余时间,会与实际电池剩余时间之间存在很大误差。因此,为了提高电池剩余时间的准确性,平均电流确定模块303对采样电流进行处理,基于处理后的采样电流计算第二预设时间段内的平均电流。
具体的,平均电流确定模块303具体用于:当所述第二预设时间段内各个时间点采样电流中存在超过所述预设电流范围的采样电流时,对超过所述预设电流范围的采样电流进行滤波处理,根据进行滤波处理后的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流。
其中,该滤波处理包括:去掉超过所述预设电流范围的采样电流。在一些实现方式中,该滤波处理还可以包括:将超过所述预设电流范围的采样电流进行调整。
通过平均电流确定模块303对超过所述预设电流范围的采样电流进行滤波处理可以进一步提高电池剩余时间确定模块305估算电池剩余时间的准确性,且避免得到的电池剩余时间的突变、上下跳变幅度很大的情况,从而保证电池剩余时间确定模块305得到的电池剩余时间的稳定性。
具体的,当前剩余容量获取模块304用于获取所述电池当前剩余容量。
其中,电池当前剩余容量是指电池在经过一定时间的使用后剩余的容量大小,也即当前时间点对应的电池的剩余容量。
当前剩余容量获取模块304可以借助电量计采集的当前剩余容量来得到当前剩余容量;或者,利用各种计算当前剩余容量的方法来得到当前剩余容量。
具体的,电池的主控芯片获取当前剩余容量的具体方法包括但不限于以下几种:1、开路电压法;2、库伦监测法;3、基于电池的内阻确定电池当前剩余容量。
具体的,电池剩余时间确定模块305用于根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间。
对于电池剩余时间而言,电池的状态不同所对应的电池剩余时间也有所不同,例如,当电池处于放电状态时,所对应的电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到电池容量为零所需的放电时间;而当电池处于充电状态时,所对应的电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到满充容量所需的充电时间。
具体的,当处于放电状态时,电池剩余时间确定模块305根据所述当前剩余容量及所述平均电流计算电池剩余时间的公式如下所示:
其中,表示电池剩余时间,具体的为电池从当前剩余容量到电池容量为零所需的放电时间(其单位为S),RM表示当前剩余容量(单位为mAS,毫安秒),Iavg表示第二预设时间段内的平均电流(其单位为mA/S,毫安每秒)。
当处于充电状态时,所述电池剩余时间的估算装置30还包括:满充容量获取模块(图未示),用于获取所述电池的满充容量。该满充容量是指电池已充满电,当电池达到满充容量时,会停止接受电量。其中,该满充容量可以预先配置于电池剩余时间的估算装置30中,也可以是通过电量计预先采集的。
具体的,当处于放电状态时,电池剩余时间确定模块305具体用于:根据所述当前剩余容量、满充容量及所述平均电流,得到电池剩余时间。其电池剩余时间确定模块305计算电池剩余时间的公式如下所示:
其中,T表示电池剩余时间,具体的为电池从当前剩余容量到满充容量所需的充电时间(其单位为S),FCC表示为电池的满充容量(单位为mAS,毫安秒),RM表示当前剩余容量(单位为mAS,毫安秒),Iavg表示第二预设时间段内的平均电流(其单位为mA/S,毫安每秒)。
由于电池的电量百分比在充电时逐渐增加到接近100%到等于100%过程中或者在放电时逐渐减少到接近0%到等于0%,为了保护电池,通常需要一个较长时间的等待,以便满足电池的满充电条件或容量为零的条件。
以电池充电过程为例,电池的电量百分比从99%到100%的时候一般会有一个较长时间的等待,在该段时间内,电池剩余时间确定模块305基于所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间可能会存在突然比之前计算得到的电池剩余时间大很多的情况,也即出现上跳幅度很大的情况。而对于用户而言,用户通常会觉得随着充电时间的增加,正常来说,应该电池剩余时间会越来越小,而不会出现电池剩余时间突然增大的现象,也即当用户得到随着充电时间的增加电池剩余时间突然增大的情况时,会带来让用户觉得电池存在异常等困扰,影响用户体验。
因此,为了保证估算的电池剩余时间的稳定性,提高用户体验,在遇到上下跳变幅度很大的现象时,电池剩余时间确定模块305对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正。
具体的,电池剩余时间确定模块305具体用于:当所述当前剩余容量在预设容量范围内,且根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间大于第三预设时间时,对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正,得到修正后的电池剩余时间。其中,第三预设时间可以预先配置于电池的主控芯片中,如将根据第一历史测试数据确定的第三预设时间预先配置于电池的主控芯片中;或者该第三预设时间还可以进行自定义设置。其中,预设容量范围可以为大于第一预设容量阈值,或者小于第二预设容量阈值,其中,第一预设容量阈值大于第二预设容量阈值,并且,该第一预设容量阈值略小于满充容量,该第二预设容量阈值略大于零。
其中,电池剩余时间确定模块305对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正,包括:对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间减少第四预设时间。其中,第四预设时间可以预先配置于电池的主控芯片中,如将根据第二历史测试数据确定的第四预设时间预先配置于电池的主控芯片中;或者该第四预设时间还可以进行自定义设置。
具体的,电池剩余时间输出模块306用于输出所述电池剩余时间。
在电池剩余时间确定模块305得到该电池剩余时间后,可以通过电池剩余时间输出模块306实时的输出该电池剩余时间,以便用户更加直观的了解电池剩余时间。例如,以飞行器的电池为例,电池剩余时间输出模块306具体用于:将电池剩余时间通过电池的通信端口,发送给飞行器的主控制器,以便在飞行器的显示界面上实时显示该电池剩余时间。
需要说明的是,在一些其它实施例中,电池剩余时间输出模块306并非电池剩余时间的估算装置30必要模块,也即在一些其它实施例中,电池剩余时间输出模块306可以省略。
还需要要说明的是,在本发明实施例中,所述电池剩余时间的估算装置30可执行本发明实施例所提供的电池剩余时间的估算方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在电池剩余时间的估算装置30的实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明实施例所提供的电池剩余时间的估算方法。
实施例3:
图4是本发明实施例提供的芯片硬件结构示意图,其中,所述芯片可为各种智能电池的主控芯片等。如图4所示,所述芯片40包括:
一个或多个处理器401以及存储器402,图4中以一个处理器401为例。
处理器401和存储器402可以通过总线或者其他方式连接,图4中以通过总线连接为例。
存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的电池剩余时间的估算方法对应的程序指令/模块(例如,附图3所示的判断模块301、采样电流获取模块302、平均电流确定模块303、当前剩余容量获取模块304、电池剩余时间确定模块305以及电池剩余时间输出模块306)。处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行芯片的各种功能应用以及数据处理,即实现所述方法实施例的电池剩余时间的估算方法。
存储器402可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据芯片使用所创建的数据等。此外,存储器402可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至芯片。所述网络的实施例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中,当被所述一个或者多个处理器401执行时,执行所述任意方法实施例中的电池剩余时间的估算方法,例如,执行以上描述的图1中的方法步骤101至步骤106,实现图3中的模块301-306的功能。
所述芯片可执行方法实施例所提供的电池剩余时间的估算方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在芯片实施例中详尽描述的技术细节,可参见方法发明实施例所提供的电池剩余时间的估算方法。
本发明实施例提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,使所述计算机执行如上所述的电池剩余时间的估算方法。例如,执行以上描述的图1中的方法步骤101至步骤106,实现图3中的模块301-306的功能。
本发明实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上所述的电池剩余时间的估算方法。例如,执行以上描述的图1中的方法步骤101至步骤106,实现图3中的模块301-306的功能。
实施例4:
图5是本发明实施例提供的电池示意图,所述电池50包括:如上所述芯片40及至少一个电芯51。所述电池50可以为智能电池,也即所述芯片40为具有一定逻辑控制能力的集成电路(Integrated Circuit,IC)保护板或微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)。该电池可以为各种电子设备提供电力,如飞行器等。所述至少一个电芯51与所述芯片40连接,所述芯片40用于估算电池剩余时间,通过该芯片40所执行的电池剩余时间估算的方法可以提高计算电池剩余时间的准确性,以便于用户可以根据该电池剩余时间更好的判断飞行器的飞行性能,从而增强飞行器飞行的安全性。
实施例5:
图6是本发明实施例提供的飞行器示意图,所述飞行器60包括:如上所述的电池60。所述电池60用于提供电力,例如,为飞行器的飞行控制系统、发射回收系统等提供电力。该电池50可用于提高估算电池剩余时间的准确性,以便于用户可以根据该电池剩余时间更好的判断飞行器的飞行性能,从而增强飞行器飞行的安全性。其中,飞行器60包括但不限于:无人机、无人船等。
需要说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施例的描述,本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现所述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如所述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)等。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (17)
1.一种电池剩余时间的估算方法,其特征在于,所述方法包括:
判断所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间是否大于第一预设时间,其中,所述电学参数包括充电电流、放电电流和电流波动幅度,当所述电池的充电电流大于预设电流、所述电池的放电电流大于预设电流、所述电池的充电电流大于预设电流且电流波动幅度小于预设电流波动幅度、所述电池的放电电流大于预设电流且电流波动幅度小于预设电流波动幅度中的一种成立时,所述电池的电学参数满足预设条件;
当所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间时,获取第二预设时间段内的采样电流,其中,所述第二预设时间段的终止时间点为当前时间点;
根据所述第二预设时间段内的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流;
获取所述电池当前剩余容量;
根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述电学参数包括充电电流时,所述方法还包括:
获取所述电池的满充容量;
所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间,包括:
根据所述当前剩余容量、满充容量及所述平均电流,得到电池剩余时间,其中,所述电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到满充容量所需的充电时间。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述电学参数包括放电电流时,所述电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到电池容量为零所需的放电时间。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间,包括:
当所述当前剩余容量在预设容量范围内,且根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间大于第三预设时间时,对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正,得到修正后的电池剩余时间。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正,包括:
对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间减少第四预设时间。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二预设时间段内的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流,包括:
当所述第二预设时间段内各个时间点采样电流中存在超过预设电流范围的采样电流时,对超过所述预设电流范围的采样电流进行滤波处理,根据进行滤波处理后的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流。
7.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
输出所述电池剩余时间。
8.一种电池剩余时间的估算装置,其特征在于,所述装置包括:
判断模块,用于判断所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间是否大于第一预设时间,其中,所述电学参数包括充电电流、放电电流和电流波动幅度,当所述电池的充电电流大于预设电流、所述电池的放电电流大于预设电流、所述电池的充电电流大于预设电流且电流波动幅度小于预设电流波动幅度、所述电池的放电电流大于预设电流且电流波动幅度小于预设电流波动幅度中的一种成立时,所述电池的电学参数满足预设条件;
采样电流获取模块,用于当所述电池的电学参数满足预设条件所持续的时间大于第一预设时间时,获取第二预设时间段内的采样电流,其中,所述第二预设时间段的终止时间点为当前时间点;
平均电流确定模块,用于根据所述第二预设时间段内的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流;
当前剩余容量获取模块,用于获取所述电池当前剩余容量;
电池剩余时间确定模块,用于根据所述当前剩余容量及所述平均电流,得到电池剩余时间。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,当所述电学参数包括充电电流时,所述装置还包括:
满充容量获取模块,用于获取所述电池的满充容量;
所述电池剩余时间确定模块具体用于:
根据所述当前剩余容量、满充容量及所述平均电流,得到电池剩余时间,其中,所述电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到满充容量所需的充电时间。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,当所述电学参数包括放电电流时,所述电池剩余时间为所述电池从当前剩余容量到电池容量为零所需的放电时间。
11.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述电池剩余时间确定模块具体用于:
当所述当前剩余容量在预设容量范围内,且根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间大于第三预设时间时,对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正,得到修正后的电池剩余时间。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述电池剩余时间确定模块对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间进行修正,包括:
对所述根据所述当前剩余容量及所述平均电流所得到的电池剩余时间减少第四预设时间。
13.根据权利要求8-12任一项所述的装置,其特征在于,所述平均电流确定模块具体用于:
当所述第二预设时间段内各个时间点采样电流中存在超过预设电流范围的采样电流时,对超过所述预设电流范围的采样电流进行滤波处理,根据进行滤波处理后的采样电流,得到所述第二预设时间段内的平均电流。
14.根据权利要求8-12任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
电池剩余时间输出模块,用于输出所述电池剩余时间。
15.一种芯片,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7任一项所述的方法。
16.一种电池,其特征在于,包括如权利要求15所述的芯片。
17.一种飞行器,其特征在于,包括如权利要求16所述的电池,所述电池用于提供电力。
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