CN112130082A - 电池电量的计算方法、设备及具有存储功能的装置 - Google Patents

电池电量的计算方法、设备及具有存储功能的装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种电池电量的计算方法、设备及具有存储功能的装置，该电池电量的计算方法包括：侦测设备当前的实际电池电压和当前的工作状态，根据设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值，并根据设备当前的实际电池电压和相应的电池电压补偿值而获取设备当前的优化电池电压；根据设备当前的优化电池电压，而获取电池的当前电量，通过该电池电量的计算方法能够让设备在切换状态时电池电量显示不波动。

Description

电池电量的计算方法、设备及具有存储功能的装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池电量的计算方法、设备及具有存储功能的装置。
背景技术
设备需要实时显示电池电量给用户，目前测量电池电量的方法主要有两种：第一种是电量计芯片直接测量电池电压，具体地，电量计芯片直接测量电池电量的损耗，从而计算计算出电池电量；第二种是AD芯片，具体地，AD芯片将电池电压的模拟量转换为数值，并根据预先测量好的电池放电曲线(电压/时间、电压/电量)计算出剩余电量。
本申请的发明人在长期的研究中发现，现有的这两种测量电池电量的方法各有弊端，第一种电量计芯片价格昂贵，一般都需要十几元，且对于老化的电池、电池容量变小的电池，测量结果不准确；第二种由于阻抗差异和负载差异，电池电压和实际测量的电压不同。而随着技术的进步，用户对电池电量的测量精度的要求越来越高，现有的上述两种测量方法由于存在各种弊端而不能为用户带来良好的体验。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种电池电量的计算方法、设备及具有存储功能的装置，能够使设备在状态切换时电池电量显示不波动。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种电池电量的计算方法，所述方法包括：侦测设备当前的实际电池电压和当前的工作状态，根据所述设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值，并根据所述设备当前的实际电池电压和相应的电池电压补偿值而获取所述设备当前的优化电池电压；根据所述设备当前的优化电池电压，而获取所述电池的当前电量。
其中，根据所述设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值的步骤，包括：读取所述设备的当前状态值；判断读取的所述设备的当前状态值是否与存储的所述设备的状态值相同；当确定读取的所述设备的当前状态值与存储的所述设备的状态值相同时，继续以上一电池电压补偿值作为相应的当前电池电压补偿值；当确定读取的所述设备的当前状态值与存储的所述设备的状态值不同时，更新所述设备的状态值并存储，并根据改变后的所述设备的当前工作状态而确定相应的当前电池电压补偿值。
其中，根据改变后的所述设备的当前工作状态而确定相应的当前电池电压补偿值的步骤，包括：当改变后的所述设备的当前工作状态为第一状态时，所述当前电池电压补偿值为预设的电池电压补偿值；当改变后的所述设备的当前工作状态为第二状态时，所述当前电池电压补偿值为所述设备的上一优化电池电压与当前的实际电池电压之差；当改变后的所述设备的当前工作状态为第三状态时，所述当前电池电压补偿值为所述设备的上一优化电池电压与预定时段内输出平均值所对应的实际电池电压之差。
其中，若所述设备的工作负载小于预设的负载值，则确定所述设备的当前工作状态为所述第一状态；若所述设备的工作负载大于或等于所述预设的负载值，且所述设备的负载电流的变化幅度小于预设的幅度值，则确定所述设备的当前工作状态为所述第二状态；若所述设备的工作负载大于或等于所述预设的负载值，且所述设备的负载电流的变化幅度大于或等于所述预设的幅度值，则确定所述设备的当前工作状态为所述第三状态。
其中，所述方法还包括：判断所述设备当前的实际电池电压是否有效，若判断结果为否，则重新侦测所述设备当前的实际电池电压。
其中，判断所述设备当前的实际电池电压是否有效的步骤，包括：在所述设备的当前工作状态为第三状态时，判断所述设备当前的输出值与所述预定时段内输出平均值之间的差值是否小于差值阈值；若判断结果为是，则判定所述设备当前的实际电池电压有效，若判断结果为否，则判定所述设备当前的实际电池电压无效。
其中，所述方法还包括：当所述设备的工作状态为所述第二状态时，若所述电池电压补偿值大于补偿值阈值时，则发出提示信息以提示用户所述设备的电池老化。
其中，所述方法还包括：在所述设备处于待机状态时，侦测所述设备的实际电池电压，形成电池电量与所述设备的实际电压之间的对应关系并进行保存。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种设备，包括处理器、存储器以及通信电路，所述处理器分别耦接所述存储器以及所述通信电路，所述处理器在工作时控制自身以及所述存储器、所述通信电路以实现上述方法中的步骤。
为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种具有存储功能的装置，存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现上述方法中的步骤。
本申请的有益效果是：本申请中电池电量的计算方法通过对应设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值，根据该电池电压补偿值而对设备当前的实际电池电压进行补偿，得到与最终显示的电池电量对应的优化电池电压，从而保证设备在切换状态时，电池电压补偿值与当前的工作状态相对应，最终显示的电池电量与上一个状态相比不发生波动，且无需使用电量计芯片，能够降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本申请电池电量的计算方法一实施方式的流程示意图；
图2是本申请电池电量的计算方法另一实施方式中步骤S120的流程示意图；
图3是电池不同负载时电压变化图；
图4是对讲机电池电压优化前后的对比图；
图5是本申请电池电量的计算方法又一实施方式的流程示意图；
图6是本申请电池电量的计算方法再一实施方式的流程示意图；
图7是本申请设备一实施方式的结构示意图；
图8是本申请具有存储功能的装置一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参阅图1，图1是本申请电池电量的计算方法一实施方式的流程示意图，该方法包括：
S110：侦测设备当前的实际电池电压和当前的工作状态。
具体地，设备可以是对讲机、手机、车载电脑、平板电脑、台式电脑、个人数字助理等设备，只要其使用电池即可。设备当前的实际电池电压即实际测量到的电池电压，设备当前的工作状态即当前设备运行的状态，例如，当设备为对讲机时，侦测对讲机当前的工作状态是待机状态、发射状态或接收状态等；当设备为手机时，侦测手机当前的工作状态是2G网络通讯状态、3G网络通讯状态或其他使用状态等。其中可以是实时侦测当前的实际电池电压和工作状态，也可以是按照预设的时间间隔侦测当前的实际电池电压和工作状态。
S120：根据设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值。
设备在不同的工作状态下电池的负载电流不同，例如，若设备为对讲机，则在待机状态、接收状态、高功率发射状态、低功率发射状态下，对讲机的放电速度不相同，即电池的负载电流不相同，而当电池的负载电流不相同时，实际测量到的电池电压与最终需要显示的电池电量对应的电池电压之间的误差不相同，因此在本实施方式中根据设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值，相比现有技术中对应同一工作状态设置相同的电池电压补偿值而言，能够保证设备在状态切换时，显示的电池电量不会发生波动。
S130：根据设备当前的实际电池电压和相应的电池电压补偿值而获取设备当前的优化电池电压。
在获取到电池电压补偿值后，对当前的实际电池电压进行补偿而得到当前的优化电池电压，该优化电池电压即为最终显示的电池电量所对应的电压。
S140：根据设备当前的优化电池电压，而获取电池的当前电量。
具体地，根据预先存储的优化电池电压与电池电量之间的对应关系而获取与当前的优化电池电压对应的电池电量，并将该电池电量进行显示。在一应用场景中，当设备在待机状态时，侦测设备的实际电池电压，形成设备的实际电池电压与电池电量之间的对应关系并进行保存，后续将该状态下形成的实际电池电压与电池电量之间的对应关系作为优化电池电压与电池电量之间的对应关系，也就是说，在步骤S130获取到优化电池电压后，根据设备在待机状态下形成的电池电压与电池电量之间的对应关系找出与优化电池电压对应的电池电量。可选的，在该应用场景中，仅需要在设备处于待机状态时测量一组电池电压与电池电量的对应关系，无需重复测量，当然在其他应用场景中，也可以多次测量而取一组最优对应关系进行保存。
从上述内容可以看出，本申请中电池电量的计算方法通过对应设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值，根据该电池电压补偿值而对设备当前的实际电池电压进行补偿，得到与最终显示的电池电量对应的优化电池电压，从而保证设备在切换状态时，电池电压补偿值与当前的工作状态相对应，最终显示的电池电量与上一个状态相比不发生波动，且无需使用电量计芯片，能够降低成本，另外也不会受到阻抗的影响，对于阻抗不同的电池而言，依然能够显示正确的电池电量。
参阅图2，图2是本申请电池电量的计算方法另一实施方式中步骤S120的流程示意图，在该实施方式中，步骤S120具体包括：
S121：读取设备的当前状态值。
设备在不同的工作状态下对应的状态值不同，其中一个状态值对应一个工作状态。
S122：判断读取的设备的当前状态值是否与存储的设备的状态值相同；若判断结果为是，表明设备的当前工作状态未发生改变，进入步骤S123，若判断结果为否，表明设备的当前工作状态发生了改变，进入步骤S124。
S123：继续以上一电池电压补偿值作为相应的当前电池电压补偿值。当设备的当前工作状态未发生改变时，还是以上一电池电压补偿值作为当前的电池电压补偿值，即保持电池电压补偿值不变。
S124：更新设备的状态值并存储。
S125：根据改变后的设备的当前工作状态而确定相应的当前电池电压补偿值。
将存储的设备的状态值更新为读取的当前状态值，并根据当前的工作状态而重新确定相应的电池电压补偿值。
也就是说，通过该实施方式中的步骤S120能够保证电池电压补偿值时刻与当前工作状态时刻保持对应，同时电池电压补偿值只有在设备的工作状态发生改变时才会改变。
其中在一应用场景中，S125具体包括：当改变后的设备的当前工作状态为第一状态时，当前电池电压补偿值为预设的电池电压补偿值；当改变后的设备的当前工作状态为第二状态时，当前电池电压补偿值为设备的上一优化电池电压与当前的实际电池电压之差；当改变后的设备的当前工作状态为第三状态时，当前电池电压补偿值为设备的上一优化电池电压与预定时段内输出平均值所对应的实际电池电压之差。
具体地，随着设备的负载不同，设备电池的内阻上的电压衰减不同，但是从图3可以看出，电池在负载增加和释放前后，其电压变化差值相同，因此在该应用场景中，以上一个优化电池电压，即上一个状态结束时的优化电池电压作为对比电压。
其中，当设备切换至第一状态时，此时设备的工作负载很小，具体为，其工作负载小于预设的负载值，设备的压降变化很小，例如当设备(例如为对讲机)的液晶背光灯打开，为防止在该工作状态下，无法测量出上一个优化电池电压与当前实际电池电压的差值，因此预设一个与该工作状态对应的电池电压补偿值，当切换至第一状态时，直接读取该预设的电池电压补偿值，以该电池电压补偿值补偿侦测的实际电池电压。
当设备切换至第二状态时，此时设备的工作负载大于或等于预设的负载值，且设备的负载电流的变化幅度小于预设的幅度值，即负载电流变化稳定，例如对讲机切换至发射状态时，在该状态时，设备的负载电流变化不大，当前电池电压补偿值为上一优化电池电压与当前的实际电池电压的差值，即前一个工作状态结束时优化后的电池电压与当前的实际电池电压的差值。由前述内容可知，当设备的状态不发生改变时，电池电压补偿值也不发生改变，因此在第二状态下，电池电压补偿值具体为上一优化电池电压与第二状态下第一次侦测的实际电池电压的差值，也就是说，只要设备一直处于第二状态，电池电压补偿值就为上一优化电池电压与在第二状态下第一次侦测的实际电池电压的差值，其中可参阅图4，图4是对讲机电池电压优化前后的对比图，其中中间跌落部分的曲线表示对讲机处于发射状态，且A曲线表示对讲机在处于发射状态时优化后的电池电压，B曲线表示侦测的实际电池电压。
当切换至第三状态时，此时设备的工作负载大于或等于预设的负载值，且设备的负载电流的变化幅度大于或等于预设的幅度值，即负载电流变化不稳定，例如对讲机切换至接收状态时，输出声音的音量会发生变化，导致侦测的实际电池电压前后可能存在较大的波动，因此当前电池电压补偿值为设备的上一优化电池电压与预定时段内输出平均值所对应的实际电池电压之差，即当切换至第三状态时，在预设时段内计算出输出值的平均值，等设备的输出值为该平均值时，侦测实际电池电压，将上一状态结束时的优化电池电压与该实际电池电压的差值作为电池电压补偿值，例如当对讲机处于接收状态时，将上一个状态结束时的优化电池电压与音频输出值为平均值时的实际电池电压的差值作为该状态下的电池电压补偿值，具体地，当对讲机切换至接收状态时，在一开始的预设时段内计算输出音频的平均值，当对讲机的输出音频为该平均值时，侦测当前的实际电池电压，将上一状态结束时的优化电池电压与该实际电池电压的差值作为在接收状态下对讲机的电池电压补偿值。
值得注意的是，当设备为手机时，若手机处于通话状态，由于通话状态下手机既要发射音频给对方，也要发出音频，此时负载电流变化很大，则判断手机处于第三状态。
参阅图5，图5是本申请电池电量的计算方法又一实施方式的流程示意图，在该实施方式中，计算方法包括：
S210：侦测设备当前的实际电池电压和当前的工作状态。
S220：判断设备当前的实际电池电压是否有效。
为防止在某些应用场景中，侦测到的实际电池电压存在误测而导致优化后的电池电压不准确，因此在该实施方式中，判断设备当前的实际电池电压是否有效，即判断设备当前的实际电池电压是否合理，若判断结果为否，则重新侦测设备当前的实际电池电压，即进入步骤S210，若判断结果为是，则进入步骤S230，正常后续的操作。
其中，当设备处于第三状态时，步骤S220具体包括：判断设备当前的输出值与预定时段内输出平均值之间的差值是否小于差值阈值；若判断结果为是，则判定设备当前的实际电池电压有效，若判断结果为否，则判定设备当前的实际电池电压无效，即判断设备对应侦测的实际电池电压的输出值是否在平均值附近，若在平均值附近，则判定该实际电池电压有效，若不在，则判定无效。其中差值阈值可由设计人员根据经验或需求进行设计，在此不做限制。
S230：根据设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值。
S240：根据设备当前的实际电池电压和相应的电池电压补偿值而获取设备当前的优化电池电压。
S250：根据设备当前的优化电池电压，而获取电池的当前电量。
步骤S230至步骤S250与步骤S120至步骤S140对应相同或相似，在此不再赘述。
在上述任一项电池电量的计算方法中，该计算方法还包括：
当设备的工作状态为第三状态时，若电池电压补偿电压值大于补偿电压值阈值时，发出提示信息以提示用户设备的电池老化。
补偿电压值阈值由设计人员根据经验、需求进行设计，只要获取到的电池电压补偿值大于该补偿电压阈值，则判定电池老化，在对实际电池电压进行补偿的同时发出提示信息提示用户，提示方法可以是语音提示、文字提示或震动提示等，在此不做限制。便于更好地理解本申请电池电量的计算方法，下面结合具体的实例对本申请的方法进行详细的说明。
如图6所示，在设备的工作过程中，首先进入步骤S701。
S701：侦测设备当前的实际电池电压VAD以及读取设备的当前状态值。
实际电池电压VAD即实际测量到的电池电压。
S702：判断VAD是否为有效值。
若判断结果为是，则进入步骤S703，若判断结果为否，则返回S701，重新获取当前的实际电池电压VAD以及当前状态值。
S703：判断读取的设备的当前状态值与存储的状态值想否相同。
若判断结果为是，则进入步骤S708，继续以上一电池电压补偿值作为相应的电池电压补偿值ΔV，直接对测量到的实际电池电压VAD进行补偿，若判断结果为否，表明状态发生了改变，则进入步骤S704。
S704：更新状态值并存储。
重新存储状态值以代表当前的状态。
S705：判断设备的工作负载是否大于预设的负载值。
若判断结果为否，则表明当前的工作状态为第一状态，即设备的压降变化可能很小，则进入步骤S707，若判断结果为是，则进入步骤S706。
S706：ΔV＝设备上一优化电池电压-状态切换后首次测量的实际电池电压。
具体地，在该步骤中，若当前设备的负载电流变化较小，即设备工作状态为第二状态，此时在状态切换后直接测量实际电池电压而得到首次测量的实际电池电压；若当前设备的负载电流变化很大，即设备的工作状态为第三状态，则当设备在预定时段内的输出值为平均值时，再测量实际电池电压，该测量的实际电池电压为首次测量的实际电压电压。设备上一优化电池电压为上一个工作状态结束时的优化电池电压。
S707：ΔV＝n。
电池电压补偿值已预先设定好，此时直接读取预设的电池电压补偿值n，而后进入步骤S708。
S708：Vdisplay＝VAD+ΔV。
用电池电压补偿值对实际电池电压VAD进行补偿而得到优化电池电压。
S709：根据设备当前的优化电压Vdisplay查表，找出对应的当前电池电量并显示。
用优化电池电压Vdisplay获取电池电量。
参阅图7，图7是本申请设备一实施方式的结构示意图，设备60包括处理器601、存储器602以及通信电路603。
处理器601分别耦接存储器602以及通信电路603，处理器601在工作时控制自身以及存储器602、通信电路603以实现上述任一项实施方式中电池电量的计算方法中的步骤，详细电池电量的计算方法可参见上述实施方式，在此不再赘述。其中，在一应用场景中，设备60还包括模数转换芯片(图未示)，用于转换模拟数据和数字数据。
其中，设备60可以是对讲机、手机、车载电脑、个人数字助理、台式电脑、平板电脑等设备，在此不做限制。
参阅图8，图8是本申请具有存储功能的装置一实施方式的结构示意图，该具有存储功能的装置70存储有程序数据701，程序数据701能够被执行以实现上述任一项实施方式中电池电量的计算方法中的步骤，详细电池电量的计算方法可参见上述实施方式，在此不再赘述。
其中，具有存储功能的装置70可以是便携式存储介质，如U盘、光盘，也可以是设备、服务器等。
总而言之，区别于现有技术的情况，本申请中电池电量的计算方法通过对应设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值，根据该电池电压补偿值而对设备当前的实际电池电压进行补偿，得到与最终显示的电池电量对应的优化电池电压，从而保证设备在切换状态时，电池电压补偿值与当前的工作状态相对应，最终显示的电池电量与上一个状态相比不发生波动，且无需使用电量计芯片，能够降低成本。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池电量的计算方法，其特征在于，所述方法包括：
侦测设备当前的实际电池电压和当前的工作状态，根据所述设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值，并根据所述设备当前的实际电池电压和相应的电池电压补偿值而获取所述设备当前的优化电池电压；
根据所述设备当前的优化电池电压，而获取所述电池的当前电量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述设备的当前工作状态而确定相应的电池电压补偿值的步骤，包括：
读取所述设备的当前状态值；
判断读取的所述设备的当前状态值是否与存储的所述设备的状态值相同；
当确定读取的所述设备的当前状态值与存储的所述设备的状态值相同时，继续以上一电池电压补偿值作为相应的当前电池电压补偿值；
当确定读取的所述设备的当前状态值与存储的所述设备的状态值不同时，更新所述设备的状态值并存储，并根据改变后的所述设备的当前工作状态而确定相应的当前电池电压补偿值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据改变后的所述设备的当前工作状态而确定相应的当前电池电压补偿值的步骤，包括：
当改变后的所述设备的当前工作状态为第一状态时，所述当前电池电压补偿值为预设的电池电压补偿值；
当改变后的所述设备的当前工作状态为第二状态时，所述当前电池电压补偿值为所述设备的上一优化电池电压与当前的实际电池电压之差；
当改变后的所述设备的当前工作状态为第三状态时，所述当前电池电压补偿值为所述设备的上一优化电池电压与预定时段内输出平均值所对应的实际电池电压之差。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
若所述设备的工作负载小于预设的负载值，则确定所述设备的当前工作状态为所述第一状态；
若所述设备的工作负载大于或等于所述预设的负载值，且所述设备的负载电流的变化幅度小于预设的幅度值，则确定所述设备的当前工作状态为所述第二状态；
若所述设备的工作负载大于或等于所述预设的负载值，且所述设备的负载电流的变化幅度大于或等于所述预设的幅度值，则确定所述设备的当前工作状态为所述第三状态。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述设备当前的实际电池电压是否有效，若判断结果为否，则重新侦测所述设备当前的实际电池电压。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，判断所述设备当前的实际电池电压是否有效的步骤，包括：
在所述设备的当前工作状态为第三状态时，判断所述设备当前的输出值与所述预定时段内输出平均值之间的差值是否小于差值阈值；
若判断结果为是，则判定所述设备当前的实际电池电压有效，若判断结果为否，则判定所述设备当前的实际电池电压无效。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述设备的工作状态为所述第二状态时，若所述电池电压补偿值大于补偿值阈值时，则发出提示信息以提示用户所述设备的电池老化。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述设备处于待机状态时，侦测所述设备的实际电池电压，形成电池电量与所述设备的实际电压之间的对应关系并进行保存。
9.一种设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及通信电路，所述处理器分别耦接所述存储器以及所述通信电路，所述处理器在工作时控制自身以及所述存储器、所述通信电路以实现如权利要求1-8任一项所述方法中的步骤。
10.一种具有存储功能的装置，其特征在于，存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现如权利要求1-8任一项所述方法中的步骤。
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