CN111257763B - 用于计算电池剩余容量的方法及系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于计算电池剩余容量的方法及系统。该方法应用于包括电池包、电池监控器及处理器的系统。该方法包括：记录电池监控器处于休眠模式的休眠时长，当休眠时长超过预设时长时读取休眠模式下测量的开路电压，根据该开路电压获取第一剩余容量比；根据预设电流值及休眠时长，计算出所消耗的电荷量，根据所消耗的电荷量、第一剩余容量值和预设总容量，计算出第二剩余容量比；当电池监控器进入全功率模式时，读取电池参数，根据电池参数获取第三剩余容量比；根据第一至第三剩余容量比，得到当前剩余容量比。本发明通过减去休眠模式下所消耗的电荷量，计算出更为准确的剩余容量比，再进行计算、选取，进一步获取更为准确的当前剩余容量比。

Description

用于计算电池剩余容量的方法及系统

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种用于计算电池剩余容量的方法及系统。

背景技术

目前，电池广泛应用在电动汽车、电动玩具、数码产品等电子产品中，已成为人们日常生活的必需品。但是，在电池充电或放电的过程中，电池的剩余容量相对应的增加或减少。那么，在对电池剩余容量显示不准确的情况下，人们的日常生活可能会受到各种影响，如行驶中的电动自行车突然电量不足。因此，我们很有必要对电池中的剩余容量进行更加准确的计算。

传统计算电池剩余容量的方法主要有，第一，检测电池两端的开路电压，在查找表中找到该开路电压对应的剩余容量。但该方法只适用于非充放电状态下的电池，对于充放电状态下的电池由于不能检测到电池的开路电压，从而并不能准确地获知电池剩余容量。第二，在检测开路电压的基础上，电量计统计出电池在充放电时流入或流出的电荷量，从而也可以获知电池在充放电时的剩余容量。但是在一些系统，如自身功耗很小，一天的工作次数一般只有几次或者几十次，而且工作时间也较短，通常在毫秒级或秒级。在这种情况下，由于传统电量计自身精度不够，不能统计出该系统在非工作状态下的自身功耗，使用该方法也不能准确获知电池的剩余容量。

与此同时，传统剩余容量的计算也主要集中在可充电电池上，如锂电池，而对于大容量的干电池，常应用于不方便充电且需要长时间供电的系统，目前并没有合适的计算方法来计算干电池的剩余容量，使得无法获知使用干电池的这些系统的剩余容量。

发明内容

本发明提供了一种用于计算电池剩余容量的方法。该方法应用于包括电池包、电池监控器及处理器的系统。该方法包括：

记录电池监控器处于休眠模式时的休眠时长，当休眠时长超过预设时长时，读取在休眠模式下测量并存储的开路电压，并根据开路电压获取对应的第一剩余容量比；

根据预设电流值及休眠时长，计算出所消耗的电荷量，再根据所消耗的电荷量、预先存储的第一剩余容量值和预设总容量，计算出第二剩余容量比，其中预设电流值是多次测量电池监控器在休眠模式下所消耗的电荷量而计算出来的平均值；

当电池监控器进入全功率模式时，读取电池参数的值，并根据电池参数的值获取对应的第三剩余容量比，其中电池参数的值是在由休眠模式切换到全功率模式后，电池监控器检测电池包得到的；及

根据第一剩余容量比、第二剩余容量比和第三剩余容量比，得到当前剩余容量比。

本发明还提供了一种用于计算电池剩余容量的系统。该系统包括：

电池包，用于为系统供电；

电池监控器，用于检测电池包的电池参数的值；

处理器，其中，电池监控器耦合于电池包与该处理器之间；该处理器用于：记录电池监控器处于休眠模式时的休眠时长，并且当休眠时长超过预设时长时，读取在休眠模式下测量并存储的开路电压，并根据开路电压获取对应的第一剩余容量比；根据预设电流值及休眠时长，计算出所消耗的电荷量，再根据所消耗的电荷量、预先存储的第一剩余容量值和预设总容量，计算出第二剩余容量比，其中预设电流值是多次测量电池监控器在休眠模式下所消耗的电荷量而计算出来的平均值；读取电池参数的值，并根据所读取的电池参数的值获取对应的第三剩余容量比，其中所读取的电池参数的值是在由休眠模式切换到全功率模式后，电池监控器检测电池包得到的；根据第一剩余容量比、第二剩余容量比和第三剩余容量比，得到当前剩余容量比。

本发明通过计算出处于休眠模式下，电池监控器所消耗的电荷量，从而在切换到全功率模式后，减去该所消耗的电荷量，计算出一个较为准确的剩余容量比，再将该剩余容量比，通过开路电压所获取的剩余容量比及电池参数的值所获取的剩余容量比中进行计算、选取，可以进一步地获取更为准确的当前剩余容量比。

附图说明

以下通过结合本发明的一些实施例及其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。

图1所示为根据本发明一个实施例的用于计算电池剩余容量的系统的方框图；

图2所示为根据本发明一个实施例的用于计算电池剩余容量的方法流程图；

图3所示为根据本发明一个实施例的用于计算电池剩余容量的方法流程图；及

图4所示为根据本发明一个实施例的用于计算电池剩余容量的方法流程图。

具体实施方式

以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本发明涵盖所附权利要求所定义的发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细。描述，以便于凸显本发明的主旨。

图1所示为根据本发明一个实施例的用于估算电池112剩余容量的系统100的示意图。该系统100包括电池包110、电池监控器120及处理器130。电池监控器120耦合于电池包110和处理器130之间。电池包110用于为该系统100提供电能。电池包110包括电池112和温度检测电路114。电池112与温度检测电路114耦合连接。温度检测电路114用于检测电池112的电池温度T_BAT。

电池112包括串联耦接的多个单体电池。单体电池可以是可充电电池，也可以是干电池。具体地，干电池包括但不限于锌-锰干电池、碱性锌-锰干电池、镁-锰干电池、锌-空气电池、锌-氧化汞电池、锌-氧化银电池、锂-锰电池。在本实施例中，干电池的额定容量在10000mAh～20000mAh之间或者更多。

该电池包110还可包括保护电路(图1中未标出)。保护电路与电池112耦合连接。该保护电路用于避免电池112出现过放电或过电流现象，以延长电池112寿命。

在一实施例中，该系统100还包括电压检测电路102和电流检测电路103。电压检测电路102和电流检测电路103分别耦合于电池包110的正负极(PACK+,PACK-)和电池监控器120之间。其中，电压检测电路102和电流检测电路103作为电池监控器120的外围电路工作。电压检测电路102用于在开路情况下检测电池112两端的开路电压V_OCV，还用于在电池112充放电时检测电池112的电池电压V_BAT。电流检测电路103用于检测电池112的电池电流I_BAT。在封装结构上，电池监控器120及其外围电路可以封装于电池包110的内部，也可以与处理器130一起置于主机端。

在一实施例中，电池监控器120包括多路选择器(Multiplexer，MUX)121、模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)122、温度寄存器123、电压寄存器124、电流寄存器125、OCV(Open Circuit voltage，开路电压)寄存器126及CA(Current Accumulation，电流累计)寄存器127。多路选择器121选择性地将指示电池参数的信息传输到模数转换器122。其中，电池参数包括电池电压V_BAT、电池电流I_BAT、电池温度T_BAT和开路电压V_OCV。模数转换器122接收该信息，并将其转换为数字形式，再传输至各寄存器中。各寄存器将转换为数字形式的信息进行存储。

具体地，温度寄存器123用于存储电池温度T_BAT。电压寄存器124用于存储电池电压V_BAT。电流寄存器125用于存储电池电流I_BAT。OCV寄存器126用于存储电池112两端的开路电压V_OCV。CA寄存器127用于存储计算出来的剩余容量值。

在一实施例中，处理器130包括计算单元132、计时器134及存储单元136。电池监控器120与处理器130之间以I2C协议进行通信。在其他实施例中，电池监控器120与处理器130也可通过其他方式进行通信。计时器134用于记录电池监控器120分别处于休眠模式和全功率模式的时间。存储单元136用于存储信息，该信息包括但不限于，处理器130所计算、选择出来的剩余容量比RSOC、OCV查找表、VIT查找表、预设电流值和预设总容量。计算单元132用于读取电池监控器120所存储的电池参数的值，并根据计时器134和存储单元136的数据信息，计算、选择出该系统100的剩余容量比RSOC和剩余容量值。

OCV查找表列出了电池112不同开路电压V_OCV所对应的剩余容量比RSOC。例如，OCV查找表包括对应于开路电压V_OCV1的剩余容量比RSOC₁、对应于开路电压V_OCV2的剩余容量比RSOC₂、……、对应于开路电压V_OCVn的剩余容量比RSOC_n。

VIT查找表列出了电池112不同的电池电压V_BAT、电池电流I_BAT及电池温度T_BAT所对应的剩余容量比RSOC′。VIT查找表包括对应于电池电压V_BAT1、电池电流I_BAT1及电池温度T_BAT1的剩余容量比RSOC′₁、对应于电池电压V_BAT2、电池电流I_BAT2及电池温度T_BAT2的剩余容量比RSOC′₂、……、对应于电池电压V_BATn、电池电流I_BATn及电池温度T_BATn的剩余容量比RSOC′_n。

预设电流值为多次测量电池监控器120在休眠模式下所消耗的电荷量而计算出来的平均值。预设总容量为电池112的额定总容量。

另外，该系统100还可以包括显示器140。该显示器140可以显示处理器130所计算、选择出来的当前剩余容量比和当前剩余容量值。处理器130将会在下文进一步描述。

该系统100通常应用于共享单车、基站等一些充电不方便的场景中。共享单车是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式。用户通过移动终端扫描共享单车上的二维码即可开锁骑车。其中，电子锁系统的工作原理为：主机端获取并验证电子锁对应的设备代码及移动终端身份。验证合格后，主机端直接或间接地向电子锁系统发送解锁指令。电子锁系统接收并执行该解锁指令，从而完成解锁。可见，共享单车的电子锁均需要与主机端直接或间接进行通信，以收发信息。

如果不能准确的测得电池112的剩余容量，在警报信号发送至主机端之前，电池的剩余容量可能被用尽。那么，电子锁系统与主机端之间的通信将被断开，电子锁系统无法解锁或关锁，主机端也无法获取到共享单车的位置信息。可见，电池112的剩余容量的准确性至关重要。但是，传统计算电池112剩余容量的系统只能在电子锁系统处于全功率模式下(如解锁、定位或周期性唤醒等)，才可监测到电池112的剩余容量。同时由于一天之中，共享单车的使用次数有限，其他大部分时间都将处于休眠模式。再加上在传统系统处于休眠模式时，该传统系统的功耗很低，一般处于微安级别，电池监控器120已无法检测到该功耗，则长时间的功耗累加必将导致对电池112剩余容量的计算不准确。

相反，本发明中的该系统100通过减去在休眠模式下所消耗的电荷量，从而更加准确的计算出电池112的剩余容量。一方面，保证了在剩余容量低于预设阈值之前，电子锁系统可向主机端发送警报信号，使得企业有时间为电池充电或更换电池，以节省系统的维护成本。另一方面，基于对剩余电池容量的准确了解，用户也可以放心的调整对共享单车的使用。

图2是根据本发明一个实施例的计算电池112剩余容量的方法流程图200。图2将结合图1进行描述。本领域技术人员可以理解的是，虽然图2公开了具体的步骤，但是这些步骤仅作为实施例用于说明，也就是说，本发明实施例的计算电池112剩余电量的方法还可以执行多个其它的步骤或执行图2中步骤的变换步骤。具体地，本发明实施例包括以下步骤：

步骤201，开启该系统100。

在一实施例中，步骤210，在电池112刚刚插入该系统100时，储存于电池监控器120内的标识信号自动设置为数字“1”，该系统100开始初始化。初始化之后，处理器130将该标识信号设置为数字“0”。此后，如果电池112一直插在该系统100上，则标识信号维持数字“0”。即在标识信号为数字“1”时，可判断出电池112是第一次插入该系统100，则步骤210转到步骤212。在标识信号为数字“0”时，判断出电池112不是第一次插入该系统100，则步骤210转到步骤220。在其他实施例中，也可以采用其它方式来确定电池112是否是第一次插入该系统100。

在一实施例中，步骤212，电压检测电路102开始检测电池112两端的开路电压V_OCV，并将该开路电压V_OCV发送至电池监控器120。在一实施例中，步骤214，电池监控器120接收该开路电压V_OCV并将其存储于OCV寄存器126中，处理器130读取该开路电压V_OCV，并根据该开路电压V_OCV从存储单元136中存储的OCV查找表中获取相应的剩余容量比RSOC，作为该系统100在启动后的当前剩余容量比。在一实施例中，步骤216，计算单元132根据该当前剩余容量比和预设总容量，计算出当前剩余容量值，并将其存储在CA寄存器127中，作为该系统100开启后的当前剩余容量值。存储单元136也可存储当前剩余容量比。该当前剩余容量比和当前剩余容量值可以分别作为该系统100的初始剩余容量比和初始剩余容量值。另外，显示器140也可显示该当前剩余容量比和当前剩余容量值。该当前剩余容量比若低于参考值时，可向主机端发出警报信号，提示人员更换电池112或为电池112充电。其中，该参考值可以由设计者指定或者由用户设置。随后，步骤216转到步骤220。

在一实施例中，步骤220，判断电池监控器120是否切换到休眠模式。当处理器130判断出电池监控器120切换到休眠模式时，步骤220转到步骤221。否则，步骤220转到步骤230。

在一实施例中，步骤221，计时器134记录电池监控器120切换至休眠模式的时刻t1，在处于休眠模式时，时间在时刻t1的基础上不断累加，从而记录休眠时长。在其他实施例中，也可采用其他方式记录休眠时长。在休眠模式下，在休眠时长每超过预设时长，电压检测电路102自动检测一次电池112两端的开路电压V_OCV，电池监控器120的OCV寄存器126存储该开路电压V_OCV。在一实施例中，OCV寄存器126在存储最近一次的开路电压V_OCV时，将上一次所存储的开路电压V_OCV擦除。

在一实施例中，步骤222，如果处理器130判断出电池监控器120由休眠模式切换到全功率模式后，计时器134记录切换至全功率模式的时刻t2，则计算单元132计算出时刻t2与时刻t1的差值，将其作为电池监控器120的休眠时长t2-t1。在其他实施例中，也可采用其他方式记录休眠时长。当电池监控器120一直处于休眠模式时，步骤222又转到步骤221，即计时器134在时刻t1的基础上继续累加，从而记录休眠时长。

在一实施例中，步骤223，处理器130判断该休眠时长是否大于预设时长。具体地，当处理器130判断出该休眠时长t2-t1大于预设时长时，则步骤223转到步骤224。当处理器130判断出该休眠时长t2-t1不大于预设时长时，则步骤223转到步骤225。。在本实施例中，预设时长为30分钟。

在一实施例中，步骤224，处理器130读取在步骤221中所存储的开路电压V_OCV，并从OCV查找表中获取对应的第一剩余容量比。

在一实施例中，步骤225，处理器130读取预设电流值，在本实施例中，该预设电流值是之前多次测量电池监控器120在休眠模式下所消耗的电荷量而计算出来的平均值。将休眠时长t2-t1与预设电流值相乘，得到在休眠模式下电池监控器120所消耗的电荷量。处理器130再读取预设总容量及第一剩余容量值，将该第一剩余容量值与该所消耗的电荷量相减，得到可利用的剩余容量值。预设总容量可以为电池112的额定容量。第一剩余容量值为在进入休眠模式前，存储于CA寄存器127中的当前剩余容量值。再将该可利用的剩余容量值与预设总容量相比得到第二剩余容量比。在本实施例中，由于减去了该系统100在休眠模式持续时间内的自身功耗，则该第二剩余容量比更接近于电池112的真实剩余容量比。

在一实施例中，步骤226，在切换至全功率模式后，电压检测电路102、电流检测电路103及温度检测电路114检测当前电池112的电池电压V_BAT、电池电流I_BAT和电池温度T_BAT，电池监控器120存储该电池电压V_BAT、电池电流I_BAT及电池温度T_BAT。处理器130读取该电池电压V_BAT、电池电流I_BAT及电池温度T_BAT，并根据该电池电压V_BAT、电池电流I_BAT及电池温度T_BAT在VIT查找表中获取第三剩余容量比。在本实施例中，该第三剩余容量比可以准确反映出该系统100在当前使用状况下的剩余容量比RSOC。

在另一实施例中，步骤226进一步包括：处理器130读取放电截止电压V_EOD，并根据该放电截止电压V_EOD及电池参数中的电池电流I_BAT和电池温度T_BAT，在VIT查找表中获取对应的第四剩余容量比。处理器130再计算出第三剩余容量比和第四剩余容量比的差值，从而得到第五剩余容量比。与第三剩余容量比相比，该第五剩余容量比为该系统100实际可利用的剩余容量比，可更进一步反映出该系统100的真实剩余容量。第五剩余容量比可以在电池112达到满充条件时为100％；在电池112达到截止放电条件时为0％。

在一实施例中，如果休眠时长超过预设时长，步骤227，处理器130选择第一剩余容量比、第二剩余容量比和第三剩余容量比中的最小值，作为切换到全功率模式后，该系统100的当前剩余容量比。在其他实施例中，也可选择其他方式来获取当前剩余容量比。如选取第一剩余容量比、第二剩余容量比和第三剩余容量比的平均值作为当前剩余容量比。在本实施例中，选取最小值或平均值，可以使用户有足够多的时间来调整对该电池112的使用情况，减少出现突然断电等情况，从而减少给用户带来不便。如果休眠时长未超过预设时长，则在该休眠时长内，电压检测电路102未检测过电池112的开路电压V_OCV，也就无法根据该开路电压V_OCV获取对应的第一剩余容量比。如果是这种情况，步骤227还可以为：处理器130选择第二剩余容量比和第三剩余容量比中的较小值，作为切换到全功率模式时，该系统100的当前剩余容量比。在其他实施例中，也可选择其他方式来获取当前剩余容量比。如选取第二剩余容量比和第三剩余容量比的平均值作为当前剩余容量比。在本实施例中，选取较小值或平均值，可以使用户有足够多的时间来调整对该电池112的使用情况，减少出现突然断电等情况，从而减少给用户带来不便。

在另一实施例中，根据在步骤226还进一步包括中所获得的第五剩余容量比，且如果休眠时长超过预设时长，步骤227可以为：处理器130在第一剩余容量比、第二剩余容量比及第五剩余容量比中选取最小值，作为切换到全功率模式后，该系统100修正后的当前剩余容量比。在其他实施例中，也可选择其他方式来获取当前剩余容量比。如选取第一剩余容量比、第二剩余容量比和第五剩余容量比的平均值作为当前剩余容量比。在本实施例中，由于第一剩余容量比、第二剩余容量比及第五剩余容量比均接近于真实的剩余容量比，选取最小值或平均值，可以使用户有足够多的时间来调整对该电池112的使用情况，减少出现突然断电等情况，从而减少给用户带来不便。在本实施例中，如果休眠时长未超过预设时长，则在该休眠时长内，电压检测电路102未检测过电池112的开路电压V_OCV，也就无法根据该开路电压V_OCV获取对应的第一剩余容量比。如果是这种情况，步骤227还可以为：处理器130选择第二剩余容量比和第五剩余容量比中的较小值，作为切换到全功率模式时，该系统100修正后的当前剩余容量比。在其他实施例中，也可选择其他方式来获取修正后的当前剩余容量比。如选取第二剩余容量比和第五剩余容量比的平均值作为修正后的当前剩余容量比。在本实施例中，选取较小值或平均值，可以使用户有足够多的时间来调整对该电池112的使用情况，减少出现突然断电等情况，从而减少给用户带来不便。

另外，计算单元132也计算出该当前剩余容量比所对应的当前剩余容量值，或修正后的当前剩余容量比所对应的当前剩余容量值，并将其存储于CA寄存器127中，作为更新后的当前剩余容量值，并将上一次所存储的当前剩余容量值擦除。显示器140也可显示该当前剩余容量比和该当前剩余容量值，或显示该修正后的当前剩余容量比和该修正后的当前剩余容量比所对应的当前剩余容量值。该当前剩余容量比或修正后的当前剩余容量比低于参考值时，可向主机端发出警报信号，提示人员更换电池112或为电池112充电。其中，参考值可以由设计者指定或者由用户设置。随后，步骤227转到步骤231。

在一实施例中，步骤230，处理器130判断电池监控器120是否由休眠模式切换到全功率模式。当处理器130判断出电池监控器120切换到全功率模式时，步骤230转到步骤231。当处理器130判断出电池监控器120未切换到休眠模式时，步骤230转到步骤220。

在一实施例中，步骤231，计时器134记录电池监控器120进入全功率模式的时间，当该时间超过预设时间间隔时，处理器130读取一次电池参数的值，并根据该电池参数中的电池电压V_BAT、电池电流I_BAT和电池温度T_BAT，在VIT查找表中获取对应的第六剩余容量比。其中，预设时间间隔可以由设计者指定或者由用户设置。

在一实施例中，步骤232，处理器130根据放电截止电压V_EOD及该电池参数中的电池电流I_BAT和电池温度T_BAT在VIT查找表中获取对应的第七剩余容量比，并计算出第六剩余容量比和第七剩余容量比的差值。接着处理器130再读取上述实施例中的当前剩余容量比或修正后的当前剩余容量比，再计算出该差值和该当前剩余容量比的比值或该差值和该修正后的当前剩余容量比的比值。

在一实施例中，步骤233，将在步骤232获得的比值、电池参数中的电池电流I_BAT及预设时间间隔三者相乘，计算变化值，再用该变化值增加或减少该先前存储的当前剩余容量值，得到并存储调整后的当前剩余容量值，并将上一次存储的该当前剩余容量值擦除。

在一实施例中，步骤234，计算出该调整后的当前剩余容量值与预设总容量的比值，得到在全功率模式下，该系统100修正后的当前剩余容量比。采用该种方式来修正剩余容量比，使得剩余容量比的变化呈现连续性，从而避免剩余容量比的变化出现跳变，如直接从50％的剩余容量比跳变为30％。

另外，显示器140也可显示该修正后的当前剩余容量比和该调整后后的当前剩余容量值。该修正后的当前剩余容量比若低于参考值时，可向主机端发出警报信号，提示人员更换电池或为电池112充电。随后步骤234转到步骤220。

图3所示为根据本发明一个实施例的用于计算电池剩余容量的方法流程图。图3将结合图1介绍，该方法300包括：

在一实施例中，步骤310，记录电池监控器120处于休眠模式时的休眠时长，当休眠时长超过预设时长时，读取在休眠模式下预先存储的开路电压V_OCV，并根据该开路电压V_OCV获取对应的第一剩余容量比。

在一实施例中，步骤320，根据预设电流值及休眠时长，计算出所消耗的电荷量，再根据所消耗的电荷量，预先存储的第一剩余容量值和预设总容量，计算出第二剩余容量比。其中预设电流值是多次测量电池监控器120在休眠模式下所消耗的电荷量而计算出来的平均值。

在一实施例中，步骤330，读取电池参数的值，并根据该电池参数的值获取对应的第三剩余容量比。其中电池参数的值是在由休眠模式切换到全功率模式时，电池监控器120检测电池包110得到的。

在一实施例中，步骤340，根据第一剩余容量比、第二剩余容量比和第三剩余容量比，得到当前剩余容量比。

图4所示为根据本发明一个实施例的用于计算电池剩余容量的方法流程图。请参考图4将结合图1介绍，该方法400还包括：

在一实施例中，步骤410，在全功率模式下，计时器134记录电池监控器120进入全功率模式的时间，当该时间超过预设时间间隔时，处理器130读取一次电池参数的值，并根据该电池参数的值在VIT查找表中获取对应的第六剩余容量比。在本实施例中，该第六剩余容量比可以准确反映出该系统100在当前使用状况下的剩余容量比。

在一实施例中，步骤420，处理器130再读取上述实施例中的当前剩余容量比或修正后的当前剩余容量比，再计算出第六剩余容量比与当前剩余容量比或修正后的当前剩余容量比的比值。

在一实施例中，步骤430将在步骤420中获得的比值，电池参数中的电池电流I_BAT及预设时间间隔三者的乘积，计算变化值，再用该变化值增加或减少该先前存储的当前剩余容量值，从而得到并存储调整后的当前剩余容量值，并将上一次存储的该当前剩余容量值擦除。

在一实施例中，步骤440，计算出该调整后的当前剩余容量值与预设总容量的比值，进而得到修正后的当前剩余容量比。采用该种方式来修正剩余容量比，使得剩余容量比的变化呈现连续性，从而避免剩余容量比的变化出现跳变，如直接从50％的剩余容量比跳变为30％。

另外，显示器140也可显示该修正后的当前剩余容量比和该调整后的当前剩余容量值。在步骤440结束后，又可转到步骤410，如果一直处于全功率模式，则在步骤410与步骤440之间循环往复。

如前所述，本发明披露了一种用于计算电池112剩余容量的方法及系统100。本发明通过计算出电池监控器120处于休眠模式时所消耗的电荷量。在电池监控器由休眠模式切换到全功率模式后，通过减去该所消耗的电荷量，计算出一个较为准确的剩余容量比，再将该剩余容量比，通过开路电压V_OCV所获取的剩余容量比及电池参数所获取的剩余容量比中进行计算、选取，可以进一步地获取更为准确的当前剩余容量比。因此，本系统和方法可以避免主机端与电子锁系统之间通信的断开，从而节省了系统的维护成本。

上文具体实施方式和附图仅为本发明的常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露的实施例仅用于说明而非限制，本发明的范围由所附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。

Claims (12)

1.一种用于计算电池剩余容量的方法，其特征在于，所述方法应用于包括电池包、电池监控器及处理器的系统，所述方法包括：

记录所述电池监控器处于休眠模式时的休眠时长，当所述休眠时长超过预设时长时，读取在所述休眠模式下测量并存储的开路电压，并根据所述开路电压获取对应的第一剩余容量比；

根据预设电流值及所述休眠时长，计算出所消耗的电荷量，再根据所述所消耗的电荷量、预先存储的第一剩余容量值和预设总容量，计算出第二剩余容量比，其中所述预设电流值是多次测量所述电池监控器在所述休眠模式下所消耗的电荷量而计算出来的平均值，所述第一剩余容量值是在所述电池监控器进入所述休眠模式前存储的剩余容量值；

当所述电池监控器进入全功率模式时，读取电池参数的值，并根据所述电池参数的值获取对应的第三剩余容量比，其中所述电池参数的值是在由所述休眠模式切换到所述全功率模式后，所述电池监控器检测所述电池包得到的；及

根据所述第一剩余容量比、所述第二剩余容量比和所述第三剩余容量比，得到当前剩余容量比，

其中，当所述休眠时长超过预设时长时，将所述第一剩余容量比、所述第二剩余容量比和所述第三剩余容量比的最小值或者平均值作为当前剩余容量比。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述休眠时长不超过所述预设时长时，将所述第二剩余容量比和所述第三剩余容量比的最小值或者平均值作为当前剩余容量比。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

读取预先存储的放电截止电压，并根据所述放电截止电压及所述电池参数的值获取对应的第四剩余容量比，计算所述第三剩余容量比和所述第四剩余容量比的差值，得到第五剩余容量比；及

当所述休眠时长超过所述预设时长时，将所述第一剩余容量比、所述第二剩余容量比及所述第五剩余容量比的最小值或者平均值作为修正后的当前剩余容量比。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

读取预先存储的放电截止电压，并根据所述放电截止电压及所述电池参数的值获取对应的第四剩余容量比，计算所述第三剩余容量比和所述第四剩余容量比的差值，得到第五剩余容量比；及

当所述休眠时长不超过所述预设时长时，将所述第二剩余容量比和所述第五剩余容量比的最小值或者平均值作为修正后的当前剩余容量比。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:

在所述全功率模式下，每超过预设时间间隔时，读取一次所述电池参数的值，并根据在每超过所述预设时间间隔时所读取的所述电池参数的值获取对应的第六剩余容量比；

读取所述当前剩余容量比，计算出所述第六剩余容量比和所读取的当前剩余容量比的第一比值；

根据所述第一比值、所述预设时间间隔及在每超过所述预设时间间隔时所读取的所述电池参数的值，计算出第一变化值，并用所述第一变化值调整先前存储的当前剩余容量值，得到并存储调整后的当前剩余容量值；及

根据所述调整后的当前剩余容量值和所述预设总容量，计算出修正后的当前剩余容量比。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:

在所述全功率模式下，每超过预设时间间隔时，读取一次所述电池参数的值，并根据在每超过所述预设时间间隔时所读取的所述电池参数的值获取对应的第六剩余容量比；

根据预先存储的放电截止电压和在每超过所述预设时间间隔时所读取的所述电池参数的值获取第七剩余容量比，计算出所述第六剩余容量比和所述第七剩余容量比的差值，读取所述当前剩余容量比，根据所述差值和所读取的当前剩余容量比，计算出第二比值；

根据所述第二比值、所述预设时间间隔及在每超过所述预设时间间隔时所读取的所述电池参数的值，计算出第二变化值，并用所述第二变化值调整先前存储的当前剩余容量值，得到调整后的当前剩余容量值；及

根据所述调整后的当前剩余容量值和所述预设总容量，计算出修正后的当前剩余容量比。

7.一种用于计算电池剩余容量的系统，其特征在于，所述系统包括：

电池包，用于为所述系统供电；

电池监控器，用于检测所述电池包的电池参数的值；

处理器，其中所述电池监控器耦合于所述电池包与所述处理器之间；所述处理器用于：

记录所述电池监控器处于休眠模式时的休眠时长，并且当所述休眠时长超过预设时长时，读取在所述休眠模式下测量并存储的开路电压，并根据所述开路电压获取对应的第一剩余容量比；

根据预设电流值及所述休眠时长，计算出所消耗的电荷量，再根据所述所消耗的电荷量、预先存储的第一剩余容量值和预设总容量，计算出第二剩余容量比，其中所述预设电流值是多次测量所述电池监控器在所述休眠模式下所消耗的电荷量而计算出来的平均值，所述第一剩余容量值是在所述电池监控器进入所述休眠模式前存储的剩余容量值；

读取所述电池参数的值，并根据所读取的所述电池参数的值获取对应的第三剩余容量比，其中所读取的所述电池参数的值是在由所述休眠模式切换到全功率模式后，所述电池监控器检测所述电池包得到的；及

根据所述第一剩余容量比、所述第二剩余容量比和所述第三剩余容量比，得到当前剩余容量比，

其中，当所述休眠时长超过预设时长时，所述处理器将所述第一剩余容量比、所述第二剩余容量比和所述第三剩余容量比的最小值或者平均值作为当前剩余容量比。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于当所述休眠时长不超过所述预设时长时，将所述第二剩余容量比和所述第三剩余容量比的最小值或者平均值作为当前剩余容量比。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：

读取预先存储的放电截止电压，并根据所述放电截止电压及所读取的所述电池参数的值获取对应的第四剩余容量比，计算所述第三剩余容量比和所述第四剩余容量比的差值，得到第五剩余容量比；及

当所述休眠时长超过所述预设时长时，将所述第一剩余容量比、所述第二剩余容量比及所述第五剩余容量比的最小值或者平均值作为修正后的当前剩余容量比。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：

读取预先存储的放电截止电压，并根据所述放电截止电压及所读取的所述电池参数的值获取对应的第四剩余容量比，计算所述第三剩余容量比和所述第四剩余容量比的差值，得到第五剩余容量比；及

当所述休眠时长不超过所述预设时长时，将所述第二剩余容量比和所述第五剩余容量比的最小值或者平均值作为修正后的当前剩余容量比。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：

在所述全功率模式下，每超过预设时间间隔时，读取一次所述电池参数的值，并根据在每超过所述预设时间间隔时所读取的所述电池参数的值获取对应的第六剩余容量比；及

读取所述当前剩余容量比，计算出所述第六剩余容量比和所读取的当前剩余容量比的第一比值；

根据所述第一比值、所述预设时间间隔及在每超过所述预设时间间隔时所读取的所述电池参数的值，计算出第一变化值，并用所述第一变化值调整先前存储的当前剩余容量值，得到并存储调整后的当前剩余容量值；及

根据所述调整后的当前剩余容量值和所述预设总容量，计算出修正后的当前剩余容量比。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：

在所述全功率模式下，每超过预设时间间隔时，读取一次所述电池参数的值，并根据在每超过所述预设时间间隔时所读取的所述电池参数的值获取对应的第六剩余容量比；

根据预先存储的放电截止电压和在每超过所述预设时间间隔时所读取的所述电池参数的值获取第七剩余容量比，计算出所述第六剩余容量比和所述第七剩余容量比的差值，读取所述当前剩余容量比，根据所述差值和所读取的当前剩余容量比，计算出第二比值；

根据所述第二比值、所述预设时间间隔及在每超过所述预设时间间隔时所读取的所述电池参数的值，计算出第二变化值，并用所述第二变化值调整先前存储的当前剩余容量值，得到并存储调整后的当前剩余容量值；及

根据所述调整后的当前剩余容量值和所述预设总容量，计算出修正后的当前剩余容量比。

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