CN112467238A - 一种锂电池残余容量管理方法及管理系统 - Google Patents

一种锂电池残余容量管理方法及管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池残余容量管理方法，包括步骤：取若干与被测电子产品其电池型号相同的电池，对若干电池进行充电，选取每个电池充电过程中的两个电压点U1和U2，计算U1～U2之间的充电容量C1，以充电容量C1为横坐标，以全容量C为纵坐标，进行线性拟合，得到公式C＝kC1+b；获取被测电子产品其电池充电时电压点U1～U2之间的充电容量C1，通过上述公式计算电池残余容量C残余，C残余＝kC1+b；计算电池残余容量百分比C残余/C额定。另外，本发明还涉及一种锂电池残余容量管理系统。相比于现有技术，本发明计算出电池的残余容量及残余容量百分比，便于对锂电池进行安全管理，提升用户体验。

Description

一种锂电池残余容量管理方法及管理系统
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池残余容量管理方法及管理系统。
背景技术
锂离子电池由于具有电压高，能量密度高，自放电小，无记忆效应以及工作范围宽等优点而广泛应用于各种电子产品中。
现有电子产品的锂电池管理主要是对电芯剩余电量进行管控，主要是通过电压来推测电芯的容量，能直观显示电子产品还有多少电量，能使用多长时间。但是我们常常遇到一种情况就是电子产品经常长时间的使用后，显示屏显示容量值是100％，但是我们使用时电量下降得很快，甚至会关机。这其实就是电芯经过长时间的使用后残余容量不足的体现，非常影响用户体验。而现有的电子产品并没有对残余容量进行检测和管理。
有鉴于此，确有必要提供一种方法对电子产品其电池残余容量进行检测。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂电池残余容量管理方法，计算电池残余容量及残余容量百分比，便于对锂电池进行安全管理，提升用户体验。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种锂电池残余容量管理方法，包括以下步骤：
S1，取若干与被测电子产品其电池型号相同的电池，对若干所述电池进行充电，选取每个电池充电过程中的两个电压点U1和U2，计算U1～U2之间的充电容量C1，以若干个电池的充电容量C1为横坐标，以若干个电池的全容量C为纵坐标，进行线性拟合，得到公式C＝kC1+b；
S2，获取被测电子产品其电池充电时电压点U1～U2之间的充电容量C1，通过步骤S1得到的公式计算电池残余容量C残余，C残余＝kC1+b；
S3，计算电池残余容量百分比C残余/C额定，C额定为被测电子产品其电池的额定容量。
作为本发明所述的锂电池残余容量管理方法的一种改进，还包括步骤S4，将残余容量百分比与预设残余容量百分比阈值进行比对，当电池残余容量百分比小于阈值时，发出预警。
作为本发明所述的锂电池残余容量管理方法的一种改进，当电池残余容量百分比小于80％时，发出预警。
作为本发明所述的锂电池残余容量管理方法的一种改进，步骤S1和S2中，选取电压点U1和U2时，U1～U2之间的充电容量C1需要大于残余容量C残余的一半，即C1≥50％C残余。
作为本发明所述的锂电池残余容量管理方法的一种改进，U1为3.7V，U2为4.0V。
作为本发明所述的锂电池残余容量管理方法的一种改进，步骤S2中，通过被测电子产品其电源管理系统获取其电池充电时电压点U1～U2之间的充电容量C1。
本发明的目的之二在于：提供一种锂电池残余容量管理系统，包括：
信息提取模块，与被测电子产品其电源管理系统连接，用于提取电子产品其电池充电数据；
计算模块，与所述信息提取筛选模块连接，利用筛选得到的充电数据进行计算，从而获得电池残余容量及电池残余容量百分比；
显示模块，与计算模块连接，用于将电池残余容量以及电池残余容量百分显示在电子产品屏幕上。
作为本发明所述的锂电池残余容量管理系统的一种改进，所述充电电池充电数据包括电池在电压点U1～U2之间的充电容量以及电池的额定容量。
作为本发明所述的锂电池残余容量管理系统的一种改进，所述计算模块中预设有残余容量计算公式C残余＝kC1+b，以及残余容量百分比计算公式C残余/C额定，其中，C1为电池在电压点U1～U2之间的充电容量，C额定为电池的额定容量。
作为本发明所述的锂电池残余容量管理系统的一种改进，还包括警告模块，分别与所述计算模块和所述显示模块连接，当所述计算模块计算得到的残余容量低于预设值时，将信息传递给警告模块，警告模块发出残余容量偏低警告，并通过所述显示模块显示在电子产品屏幕上。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过线性拟合得到全容量与区间容量的关系式，然后通过被测电子产品其电源管理系统获取电池的充电区间容量，以此来计算得到电池的残余容量以及残余容量百分比。通过本发明的管理方法及管理系统能够清楚得知电池的残余容量及残余容量百分比，进而便于对电池容量进行安全管理，当残余容量不足时看可及时提醒使用者更换电芯，提升用户体验。
附图说明
图1是本发明中实施例1拟合得到的线性关系图。
图2是本发明实施例3中锂电池残余容量管理系统的连接关系图。
图3是本发明实施例4中锂电池残余容量管理系统的连接关系图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例1
一种锂电池残余容量管理方法，包括以下步骤：
S1，取若干与被测电子产品其电池型号相同的电池，对若干所述电池进行充电，选取每个电池充电过程中的两个电压点3.7V和4.0V，计算3.7V～4.0V之间的充电容量C1，以若干个电池的充电容量C1为横坐标，以若干个电池的全容量C为纵坐标，进行线性拟合，如图1所示，得到公式C＝1.661C1+142.9；
S2，通过被测电子产品其电源管理系统获取被测电子产品其电池充电时电压点3.7V～4.0V之间的充电容量C1为2262mAh，通过步骤S1得到的公式计算电池残余容量C残余，C残余＝1.661C1+142.9≈3900mAh；
S3，计算电池残余容量百分比C残余/C额定，C额定为被测电子产品其电池的额定容量，C额定＝4100mAh，C残余/C额定＝3900÷4100≈95％；
S4，将残余容量百分比与预设残余容量百分比阈值(80％)进行比对，95％＞80％，无需发出预警。
实施例2
一种锂电池残余容量管理方法，包括以下步骤：
S1，取若干与被测电子产品其电池型号相同的电池，对若干所述电池进行充电，选取每个电池充电过程中的两个电压点3.7V和4.0V，计算3.7V～4.0V之间的充电容量C1，以若干个电池的充电容量C1为横坐标，以若干个电池的全容量C为纵坐标，进行线性拟合，如图1所示，得到公式C＝1.661C1+142.9；
S2，通过被测电子产品其电源管理系统获取被测电子产品其电池充电时电压点3.7V～4.0V之间的充电容量C1为1841mAh，通过步骤S1得到的公式计算电池残余容量C残余，C残余＝1.661C1+142.9≈3200mAh；
S3，计算电池残余容量百分比C残余/C额定，C额定为被测电子产品其电池的额定容量，C额定＝4100mAh，C残余/C额定＝3200÷4100≈78％；
S4，将残余容量百分比与预设残余容量百分比阈值(80％)进行比对，78％＜80％，发出预警。
实施例3
如图2所示，一种锂电池残余容量管理系统，包括：
信息提取模块，与被测电子产品其电源管理系统连接，用于提取电子产品其电池充电数据；
计算模块，与所述信息提取筛选模块连接，利用筛选得到的充电数据进行计算，从而获得电池残余容量及电池残余容量百分比；
显示模块，与计算模块连接，用于将电池残余容量以及电池残余容量百分显示在电子产品屏幕上。
具体的，充电电池充电数据包括电池在电压点U1～U2之间的充电容量以及电池的额定容量。
具体的，计算模块中预设有残余容量计算公式C残余＝kC1+b，以及残余容量百分比计算公式C残余/C额定，其中，C1为电池在电压点U1～U2之间的充电容量，C额定为电池的额定容量。
实施例4
与实施例3不同的是：
如图3所示，本实施例的锂电池残余容量管理系统，还包括警告模块，分别与计算模块和显示模块连接，当计算模块计算得到的残余容量低于预设值时，将信息传递给警告模块，警告模块发出残余容量偏低警告，并通过显示模块显示在电子产品屏幕上。
其余同实施例1，这里不再赘述。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种锂电池残余容量管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，取若干与被测电子产品其电池型号相同的电池，对若干所述电池进行充电，选取每个电池充电过程中的两个电压点U1和U2，计算U1～U2之间的充电容量C1，以若干个电池的充电容量C1为横坐标，以若干个电池的全容量C为纵坐标，进行线性拟合，得到公式C＝kC1+b；
S2，获取被测电子产品其电池充电时电压点U1～U2之间的充电容量C1，通过步骤S1得到的公式计算电池残余容量C残余，C残余＝kC1+b；
S3，计算电池残余容量百分比C残余/C额定，C额定为被测电子产品其电池的额定容量。
2.根据权利要求1所述的锂电池残余容量管理方法，其特征在于，还包括步骤S4，将残余容量百分比与预设残余容量百分比阈值进行比对，当电池残余容量百分比小于阈值时，发出预警。
3.根据权利要求2所述的锂电池残余容量管理方法，其特征在于，当电池残余容量百分比小于80％时，发出预警。
4.根据权利要求1所述的锂电池残余容量管理方法，其特征在于，步骤S1和S2中，选取电压点U1和U2时，U1～U2之间的充电容量C1需要大于残余容量C残余的一半，即C1≥50％C残余。
5.根据权利要求4所述的锂电池残余容量管理方法，其特征在于，U1为3.7V，U2为4.0V。
6.根据权利要求1所述的锂电池残余容量管理方法，其特征在于，步骤S2中，通过被测电子产品其电源管理系统获取其电池充电时电压点U1～U2之间的充电容量C1。
7.一种锂电池残余容量管理系统，其特征在于，包括：
信息提取模块，与被测电子产品其电源管理系统连接，用于提取电子产品其电池充电数据；
计算模块，与所述信息提取筛选模块连接，利用筛选得到的充电数据进行计算，从而获得电池残余容量及电池残余容量百分比；
显示模块，与计算模块连接，用于将电池残余容量以及电池残余容量百分显示在电子产品屏幕上。
8.根据权利要求7所述的锂电池残余容量管理系统，其特征在于，所述充电电池充电数据包括电池在电压点U1～U2之间的充电容量以及电池的额定容量。
9.根据权利要求7所述的锂电池残余容量管理系统，其特征在于，所述计算模块中预设有残余容量计算公式C残余＝kC1+b，以及残余容量百分比计算公式C残余/C额定，其中，C1为电池在电压点U1～U2之间的充电容量，C额定为电池的额定容量。
10.根据权利要求7所述的锂电池残余容量管理系统，其特征在于，还包括警告模块，分别与所述计算模块和所述显示模块连接，当所述计算模块计算得到的残余容量低于预设值时，将信息传递给警告模块，警告模块发出残余容量偏低警告，并通过所述显示模块显示在电子产品屏幕上。
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