CN117317421B - 一种电池充电方案智能优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数据处理技术领域,具体涉及一种电池充电方案智能优化方法,包括:采集参考手机在不同电量下的输出功率,得到输出功率序列,再将序列中任意一个数据,记为目标输出功率,并得到其对应的最大充电功率,结合参考手机的最高输出功率,得到其对应的耗电系数,根据输出功率序列中目标输出功率与其之前的输出功率的差异,得到其对应的稳定性系数,从而得到其对应的充电功率调整参数,由此获取其对应的最优充电功率,根据参考手机在不同电量下的输出功率对应的最优充电功率,对参考手机进行充电。本发明通过对手机充电功率进行调整,获取最优充电功率,在保证用户良好使用的前提下,尽可能使充电速度达到最大化。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,具体涉及一种电池充电方案智能优化方法。
背景技术
电池可以将化学能转化为电能,并且可以在需要时释放出来供电使用。它广泛应用于家庭、工业和农业等领域,为各种电子设备和系统提供稳定的电源。对于手机电池来说,充电方案的智能优化是为了提高手机的使用寿命和用户体验,减小手机过热的可能性,并确保在用户需要时手机有足够的电量,从而提高手机使用的安全性。
现有的问题:传统的电池充电策略是根据恒定电压以及与之对应的功率大小对手机进行充电,其没有考虑用户对手机的使用情况,因为当手机在充电过程中伴随着用户的使用,功率过大会使手机温度过高,从而影响手机性能的释放,造成手机卡顿,而过小的功率会使手机充电速度降低。
发明内容
本发明提供一种电池充电方案智能优化方法,以解决现有的问题。
本发明的一种电池充电方案智能优化方法采用如下技术方案:
本发明一个实施例提供了一种电池充电方案智能优化方法,该方法包括以下步骤:
将任意一个手机,记为参考手机;在参考手机的充电过程中,通过电量监测软件采集参考手机在不同电量下的输出功率,得到输出功率序列;将输出功率序列中任意一个数据,记为目标输出功率,并得到目标输出功率对应的最大充电功率;
根据参考手机的用户手册,得到参考手机的最高输出功率;根据目标输出功率与其对应的最大充电功率、参考手机的最高输出功率,得到目标输出功率对应的耗电系数;
根据输出功率序列中目标输出功率与其之前的输出功率的差异,得到目标输出功率对应的稳定性系数;
根据目标输出功率对应的稳定性系数与耗电系数,得到目标输出功率对应的充电功率调整参数;
根据目标输出功率与其对应的充电功率调整参数和最大充电功率,得到目标输出功率对应的最优充电功率;根据参考手机在不同电量下的输出功率对应的最优充电功率,对参考手机进行充电。
进一步地,所述得到目标输出功率对应的最大充电功率,包括的具体步骤如下:
根据目标输出功率对应的电量,使用余弦函数,得到目标输出功率对应的最大充电功率调整系数;
根据目标输出功率对应的最大充电功率调整系数、预设的理论最大充电功率,得到目标输出功率对应的最大充电功率。
进一步地,所述根据目标输出功率对应的最大充电功率调整系数、预设的理论最大充电功率,得到目标输出功率对应的最大充电功率对应的具体计算公式为:
其中为目标输出功率对应的最大充电功率,E为目标输出功率对应的电量,为预设的理论最大充电功率,/>为余弦函数,a为预设的常数。
进一步地,所述根据目标输出功率与其对应的最大充电功率、参考手机的最高输出功率,得到目标输出功率对应的耗电系数,包括的具体步骤如下:
将参考手机的最高输出功率减去目标输出功率,记为目标输出功率对应的可增功率;
根据目标输出功率对应的可增功率与最大充电功率,得到目标输出功率对应的耗电系数。
进一步地,所述根据目标输出功率对应的可增功率与最大充电功率,得到目标输出功率对应的耗电系数对应的具体计算公式为:
其中为目标输出功率对应的耗电系数,Q为目标输出功率,/>为参考手机的最高输出功率,/>为目标输出功率对应的最大充电功率,E为目标输出功率对应的电量,c为预设的常数,/>为线性归一化函数。
进一步地,所述根据输出功率序列中目标输出功率与其之前的输出功率的差异,得到目标输出功率对应的稳定性系数,包括的具体步骤如下:
在输出功率序列中,当目标输出功率之前的数据数量大于等于n时,从目标输出功率开始,依次将目标输出功率之前的n个数据,记为目标输出功率对应的参考输出功率;
根据目标输出功率与其对应的参考输出功率之间的差异,得到目标输出功率对应的稳定性系数;
当目标输出功率之前的数据数量小于n时,将目标输出功率对应的稳定性系数设置为预设的最大系数;所述n为预设的数量阈值。
进一步地,所述根据目标输出功率与其对应的参考输出功率之间的差异,得到目标输出功率对应的稳定性系数,包括的具体步骤如下:
计算目标输出功率对应的所有参考输出功率的均值,将所述所有参考输出功率的均值与目标输出功率的差异的归一化值,记为目标输出功率对应的稳定性系数。
进一步地,所述根据目标输出功率对应的稳定性系数与耗电系数,得到目标输出功率对应的充电功率调整参数对应的具体计算公式为:
其中为目标输出功率对应的充电功率调整参数,/>为目标输出功率对应的耗电系数,/>为目标输出功率对应的稳定性系数,Q为目标输出功率。
进一步地,所述根据目标输出功率与其对应的充电功率调整参数和最大充电功率,得到目标输出功率对应的最优充电功率,包括的具体步骤如下:
根据目标输出功率与其对应的充电功率调整参数和最大充电功率,得到目标输出功率对应的调整功率;
将目标输出功率对应的调整功率与目标输出功率之和,记为目标输出功率对应的最优充电功率。
进一步地,所述根据目标输出功率与其对应的充电功率调整参数和最大充电功率,得到目标输出功率对应的调整功率,包括的具体步骤如下:
计算目标输出功率对应的最大充电功率减去目标输出功率的差值,将所述差值与目标输出功率对应的充电功率调整参数的乘积,记为目标输出功率对应的最优充电功率。
本发明的技术方案的有益效果是:
本发明实施例中,通过电量监测软件采集参考手机在不同电量下的输出功率,得到输出功率序列,并将输出功率序列中任意一个数据,记为目标输出功率,并得到目标输出功率对应的最大充电功率,由此以最大充电功率为基准,结合用户的使用习惯,计算最优充电功率,保障充电速度。根据目标输出功率与其对应的最大充电功率、参考手机的最高输出功率,得到目标输出功率对应的耗电系数,根据输出功率序列中目标输出功率与其之前的输出功率的差异,得到目标输出功率对应的稳定性系数,从而得到目标输出功率对应的充电功率调整参数,其中通过手机使用过程中的输出功率,判断用户对手机的使用习惯和使用场景,从而选择合适的功率大小对手机进行充电,提高用户对手机的使用感受。由此获取目标输出功率对应的最优充电功率,根据参考手机在不同电量下的输出功率对应的最优充电功率,对参考手机进行充电。至此本发明通过对手机充电功率进行调整,获取最优充电功率,在保证用户良好使用的前提下,尽可能使充电速度达到最大化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,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。
图1为本发明一种电池充电方案智能优化方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种电池充电方案智能优化方法,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种电池充电方案智能优化方法的具体方案。
请参阅图1,其示出了本发明一个实施例提供的一种电池充电方案智能优化方法的步骤流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S001:将任意一个手机,记为参考手机;在参考手机的充电过程中,通过电量监测软件采集参考手机在不同电量下的输出功率,得到输出功率序列;将输出功率序列中任意一个数据,记为目标输出功率,并得到目标输出功率对应的最大充电功率。
本实施例的目的是根据电池数据得到电池最快充电功率,结合用户的使用习惯,选择合适的功率大小对手机电池进行充电,尽可能提高充电速度的同时,提升用户对手机的使用体验。
在电压恒定的情况下,充电功率越大,充电速度越快,但会导致手机发热严重,且每种手机电池可以接受的充电电压功率数据并不相同,所以需要获取某种电池的最大充电功率及充电电量。由于需要根据用户对手机的使用状态进行分析,将任意一个手机,记为参考手机。在参考手机的充电过程中,通过电量监测软件采集参考手机在不同电量下的输出功率,得到输出功率序列。本实施例设定的是手机电量每增加百分之一,采集一次当时的输出功率,以此为例进行叙述,其它实施方式中可设置为其它值,本实施例不进行限定。
电池恒压充电是一种常见的充电方式,它通过将充电功率保持在恒定的值,同时保持充电电压不变来进行充电。当电池电量较低时,充电电流可以较大,功率较大,因此充电速度较快,电量增加较快。随着电池电量的增加,电池内部化学反应逐渐接近饱和状态,电池的充电速度也会逐渐减慢,当电池电量最少,即为0%时,理论上充电功率可以达到电池的最大充电功率,当电量为100%时,充电功率应为0。本实施例设定的理论最大充电功率为15瓦特,以此为例进行叙述,其它实施方式中可设置为其它值,本实施例不进行限定。
将输出功率序列中任意一个数据,记为目标输出功率。由此可知目标输出功率对应的最大充电功率的计算公式为:
其中为目标输出功率对应的最大充电功率,E为目标输出功率对应的电量,为理论最大充电功率,/>为余弦函数,a为常数。本实施例设定的a为90度,以此为例进行叙述,其它实施方式中可设置为其它值,本实施例不进行限定。
所需说明的是:E的取值范围为0%到100%,则的取值范围为0度到90度,故表示目标输出功率对应的最大充电功率调整系数,其取值范围为0到1,且随着/>增大,/>减小,而电量越多,充电速度越慢,即充电功率越低。因此用理论最大充电功率/>与/>的乘积,表示目标输出功率对应的最大充电功率。
步骤S002:根据参考手机的用户手册,得到参考手机的最高输出功率;根据目标输出功率与其对应的最大充电功率、参考手机的最高输出功率,得到目标输出功率对应的耗电系数。
当用户使用手机时,手机输出功率越大,则说明用户使用手机时对手机的性能要求越高,需要降低充电功率以降低手机温度,保持手机较好的性能。且手机输出功率所占充电功率比值越高,对手机发热影响越严重。
根据参考手机的用户手册,得到参考手机的最高输出功率。由此可知目标输出功率对应的耗电系数/>的计算公式为:
其中为目标输出功率对应的耗电系数,Q为目标输出功率,/>为参考手机的最高输出功率,/>为目标输出功率对应的最大充电功率,E为目标输出功率对应的电量,c为常数。/>为线性归一化函数,将数据值归一化至[0,1]区间内。本实施例设定的c为0.1,以此为例进行叙述,其它实施方式中可设置为其它值,本实施例不进行限定。
所需说明的是:手机输出功率越高,最高输出功率与其差值越小,故用表示目标输出功率对应的可增功率,且/>越小,则耗电系数越小,此时手机可能处于高性能的概率越大,则需要更低的充电功率以保证手机性能释放,而用手机最高输出功率减去目标输出功率的目的是为了避免其只以用户使用时手机输出功率进行计算,无法判断手机的功率输出压力,因此用/>的归一化值,表示目标输出功率对应的耗电系数,其中加c的目的是避免公式的分子和分母为0,令/>不等于0,故/>不会为0。
步骤S003:根据输出功率序列中目标输出功率与其之前的输出功率的差异,得到目标输出功率对应的稳定性系数。
由于上述没有考虑到用户使用习惯,可能会存在手机偶然性高功率输出而导致充电功率被降低而影响充电速度,因此需要通过手机输出功率的稳定性判断用户习惯获取稳定性参数。
用户使用手机时各个电量下手机输出功率越不稳定,说明用户使用手机存在随机性和偶然性的概率越大,则此时应该以充电速度为主,对手机性能释放的要求不高。
因此在输出功率序列中,当目标输出功率与其之前的输出功率差异越大,则其存在偶然性的概率越高,则此时对于手机性能要求较低,需要使电池充电功率尽可能大。所以需要对比之前的输出功率的波动性和差异情况。
本实施例设定的数量阈值n为5,最大系数为1,以此为例进行叙述,其它实施方式中可设置为其它值,本实施例不进行限定。
在输出功率序列中,当目标输出功率之前的数据数量小于数量阈值n时,将目标输出功率对应的稳定性系数设置为最大系数。
当目标输出功率之前的数据数量大于等于数量阈值n时,从目标输出功率开始,依次将目标输出功率之前的n个数据,记为目标输出功率对应的参考输出功率。
由此可知目标输出功率对应的稳定性系数的计算公式如下:
其中为目标输出功率对应的稳定性系数,Q为目标输出功率,/>为目标输出功率对应的第i个参考输出功率,n为数量阈值,n也为目标输出功率对应的参考输出功率的数量。| |为绝对值函数。
所需说明的是:为目标输出功率对应的所有参考输出功率的均值,当Q与/>的差异越大时,说明Q存在偶然性的概率越大,则/>的取值越大,需要保证较高的充电速度。/>为/>的归一化值,/>处于0到1之间。
步骤S004:根据目标输出功率对应的稳定性系数与耗电系数,得到目标输出功率对应的充电功率调整参数。
上述得到了耗电系数和稳定性系数,需要根据耗电系数和稳定性系数确定充电功率的调整参数。
因为在手机使用过程中,手机输出功率相对大小并不能完全判断出用户的使用状态,需要以手机输出功率的绝对大小判断手机使用时的性能释放情况,只以手机输出功率的相对大小判断时,手机应用本身可能会对手机输出功率造成影响,使手机输出功率波动较大,此时用户处于持续使用状态,但根据上述过程中稳定性系数判断的方法可能会较大,使得充电功率偏大。
所以在获取充电功率调整参数时,应该以手机输出功率的绝对大小作为主体部分,即将耗电系数作为主体部分,再利用稳定性系数对其进行调整从而获得功率调整参数。
则目标输出功率对应的充电功率调整参数的计算公式为:
其中为目标输出功率对应的充电功率调整参数,/>为目标输出功率对应的耗电系数,/>为目标输出功率对应的稳定性系数,Q为目标输出功率。
所需说明的是:表示将/>的/>次方取倒数。充电功率调整参数需要用稳定性系数对耗电系数进行调整,其中充电功率调整参数与耗电系数直接相关,所以耗电系数对充电功率的调整参数影响较大,稳定性系数需要基于耗电系数对用户使用状态进行判断,所以采用求倒数方法获取充电功率调整参数。由于/>和/>处于0到1之间,且/>不为0,因此/>处于0到1之间,且不为0。
步骤S005:根据目标输出功率与其对应的充电功率调整参数和最大充电功率,得到目标输出功率对应的最优充电功率;根据参考手机在不同电量下的输出功率对应的最优充电功率,对参考手机进行充电。
根据充电功率调整参数对不同充电功率进行调整,可以得到合适的充电功率。在手机充电过程中,需要保证的最低要求是充电功率需要大于等于手机的输出功率,所以需要根据手机输出功率和最大充电功率以及充电功率调整参数对手机输出功率进行调整。
由此可知目标输出功率对应的最优充电功率的计算公式为:
其中为目标输出功率对应的最优充电功率,Q为目标输出功率,/>为目标输出功率对应的充电功率调整参数,/>为目标输出功率对应的最大充电功率,E为目标输出功率对应的电量。
所需说明的是:充电时需要保证电池的充电功率大于等于手机的输出功率,避免充电时手机电量降低的问题,再根据充电功率调整参数对目标输出功率与其对应的最大充电功率的差值进行调整,故用表示目标输出功率对应的调整功率,则用Q与/>之和,表示目标输出功率对应的最优充电功率。
按照上述方式,得到输出功率序列中每个数据对应的最优充电功率。根据参考手机在不同电量下的输出功率对应的最优充电功率,对参考手机进行充电。
至此,本发明完成。
综上所述,在本发明实施例中,在参考手机的充电过程中,通过电量监测软件采集参考手机在不同电量下的输出功率,得到输出功率序列,并将输出功率序列中任意一个数据,记为目标输出功率,并得到目标输出功率对应的最大充电功率。根据参考手机的用户手册,得到参考手机的最高输出功率,根据目标输出功率与其对应的最大充电功率、参考手机的最高输出功率,得到目标输出功率对应的耗电系数,根据输出功率序列中目标输出功率与其之前的输出功率的差异,得到目标输出功率对应的稳定性系数,从而得到目标输出功率对应的充电功率调整参数,由此获取目标输出功率对应的最优充电功率,根据参考手机在不同电量下的输出功率对应的最优充电功率,对参考手机进行充电。本发明通过对手机充电功率进行调整,获取最优充电功率,在保证用户良好使用的前提下,尽可能使充电速度达到最大化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种电池充电方案智能优化方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
将任意一个手机,记为参考手机;在参考手机的充电过程中,通过电量监测软件采集参考手机在不同电量下的输出功率,得到输出功率序列;将输出功率序列中任意一个数据,记为目标输出功率,并得到目标输出功率对应的最大充电功率;所述得到目标输出功率对应的最大充电功率,包括的具体步骤如下:
根据目标输出功率对应的电量,使用余弦函数,得到目标输出功率对应的最大充电功率调整系数;
根据目标输出功率对应的最大充电功率调整系数、预设的理论最大充电功率,得到目标输出功率对应的最大充电功率对应的具体计算公式为:
其中为目标输出功率对应的最大充电功率,E为目标输出功率对应的电量,/>为预设的理论最大充电功率,/>为余弦函数,/>为预设的常数;
根据参考手机的用户手册,得到参考手机的最高输出功率;根据目标输出功率与其对应的最大充电功率、参考手机的最高输出功率,得到目标输出功率对应的耗电系数;所述根据目标输出功率与其对应的最大充电功率、参考手机的最高输出功率,得到目标输出功率对应的耗电系数,包括的具体步骤如下:
将参考手机的最高输出功率减去目标输出功率,记为目标输出功率对应的可增功率;
根据目标输出功率对应的可增功率与最大充电功率,得到目标输出功率对应的耗电系数对应的具体计算公式为:
其中为目标输出功率对应的耗电系数,Q为目标输出功率,/>为参考手机的最高输出功率,c为预设的常数,/>为线性归一化函数;
根据输出功率序列中目标输出功率与其之前的输出功率的差异,得到目标输出功率对应的稳定性系数;所述根据输出功率序列中目标输出功率与其之前的输出功率的差异,得到目标输出功率对应的稳定性系数,包括的具体步骤如下:
在输出功率序列中,当目标输出功率之前的数据数量大于等于n时,从目标输出功率开始,依次将目标输出功率之前的n个数据,记为目标输出功率对应的参考输出功率;
目标输出功率对应的稳定性系数对应的具体计算公式为:
其中为目标输出功率对应的稳定性系数,/>为目标输出功率对应的第i个参考输出功率,n为预设的数量阈值,n也为目标输出功率对应的参考输出功率的数量,| |为绝对值函数;
当目标输出功率之前的数据数量小于n时,将目标输出功率对应的稳定性系数设置为预设的最大系数;
根据目标输出功率对应的稳定性系数与耗电系数,得到目标输出功率对应的充电功率调整参数对应的具体计算公式为:
其中为目标输出功率对应的充电功率调整参数;
根据目标输出功率与其对应的充电功率调整参数和最大充电功率,得到目标输出功率对应的最优充电功率对应的具体计算公式:
其中为目标输出功率对应的最优充电功率;根据参考手机在不同电量下的输出功率对应的最优充电功率,对参考手机进行充电。
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