CN117517986A - 电量计参数更新方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种电量计参数更新方法，包括以下步骤：实时采样电池的电压和电流；判断电量计是否触发强制复位，以及判断电池是否处于充满状态；将预置参数组写入电量计，完成电量计参数的更新。本公开还提供了一种电量计参数更新装置、电子设备及可读存储介质。
Description
技术领域
本公开涉及一种电量计参数更新方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着科技的进步以及人民生活水平的提高，电子设备在日常生活中的应用也越来越广泛。电子设备普遍采用锂离子电池供电，电池的剩余电量的监测和显示尤为重要，所以电量计是电子设备中必不可少的配件，它能够准确的告知用户电池的剩余电量，极大的提升了用户的使用体验。
现有的电子设备的电量计方案普遍采用电压型电量计，电流型电量计或者混合型电量计。由于电池模型非常复杂，电芯类型繁多，有很多非线性参数，放电曲线受温度，负载等因素的影响很大，所以这些电量计方案，普遍需要进行电池建模(电量计厂家对电池进行各种场景下的充放电测试，然后生成一种用于电量计且适配此电池的模型参数)，在电量计复位时需要加载电池模型参数，然后根据当前电池的开路电压，估算出电池的初始电量，后续再根据算法实时计算电池的电量。
可见不管何种电量计方案，电池的电量都是基于开路电压和电池模型参数估算得到的，因此，电量的准确度与开路电压的准确度紧密相关。如果电量计进行复位时，采样得到，用于估算的电池的电压，与真实的开路电压差距较大，就会导致估算的初始电量异常，无法得到准确的电量，后续计算的电量也将一直处于不准确的状态。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种电量计参数更新方法、装置、电子设备及存储介质。
据本公开的一个方面，提供了一种电量计参数更新方法，包括以下步骤：
实时采样电池的电压和电流；
判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态；
将预置参数组写入所述电量计，完成所述电量计参数的更新。
根据本公开的至少一个实施方式的电量计参数更新方法，根判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态，包括：
满足：所述电池的电压大于所述电池的最大充电电压减100mV，且所述电流小于2mA，判定所述电池处于充满状态。
根据本公开的至少一个实施方式的电量计参数更新方法，判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态，包括：
根据所述电量计的全局变量，判断所述电量计是否触发强制复位。
根据本公开的至少一个实施方式的电量计参数更新方法，判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态，包括：
判断所述电量计是否触发强制复位时，系统已加载。
根据本公开的至少一个实施方式的电量计参数更新方法，所述预置参数组包括初始预置参数组，或者，新预置参数组。
根据本公开的至少一个实施方式的电量计参数更新方法，判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态，包括：
所述电池的计算电量与所述电池的真实电量不相同时，所述电量计触发强制复位。
根据本公开的至少一个实施方式的电量计参数更新方法，还包括步骤：
将所述电池处于充满状态的电压，作为所述电池的开路电压，根据所述开路电压和所述预置参数组，得到所述电池的计算电量；
判断所述计算电量是否为100％；
解除所述电量计的强制复位。
根据本公开的一个方面，提供了一种电量计参数更新装置，包括：
采样模块：用于实时采样电池的电压和电流；
判定模块：用于判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态；
更新模块，用于将预置参数组写入所述电量计，完成所述电量计参数的更新。
根据本公开的一个方面，提供了一种电子设备，包括：
存储器，所述存储器存储执行指令；以及
处理器，所述处理器执行所述存储器存储的执行指令，使得所述处理器执行上述的电量计参数更新方法。
根据本公开的一个方面，提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有执行指令，所述执行指令被处理器执行时用于实现上述的电量计参数更新方法。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1为锂离子电池的基本等效模型图；
图2为本公开的电量计参数更新方法的一实施例的步骤流程图；
图3为本公开的一个实施方式的采用处理系统的硬件实现方式的电量计参数更新装置的结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
对本申请实施例进行进一步详细说明之前，对本申请实施例中涉及的名词和术语进行说明，本申请实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。
SOC表示荷电状态(State of Charge)，也称剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，在本申请中也作初始电量使用，常用百分数表示；通常也用一个字节也就是两位的十六进制表示，取值范围为0～100，含义是剩余电量为0％～100％；当SOC＝0时表示电池完全放电，当SOC＝1时表示电池完全充满。
OCV表示电池的开路电压(Open circuit voltage)，指的是电池处于开路状态、不放电时电池两极之间的电位差，一般是电池空载静置一段时间之后对电池进行测量得到的电压。在真实的使用场景中，电池充放电过程中电压会产生波动，因此，电池充放电的电流越小，电压越接近OCV。
FCC表示实际的电池容量(Full Charge Capacity)，跟电池的设计容量不一样，设计容量是一个设计的指标，是不会变的，FCC是电量计采样计算的真实的电池容量，每轮充放电循环(跟温度，负载大小相关)会有轻微的变化。
电池信息包括电池的电池参数以及电池特性，电池信息为电量计对本次进行电量计算的电子设备的电池或与电池同型号的电池进行测试得到的。
在电池出厂时，电量计根据电子设备的电池相关参数，如电池内阻、电池的满充容量等，对电池进行不断测试，即可测试出用于适配当前电池的电池信息，电池信息包括电池参数以及电池特性等。
下文结合图1至图2对本公开的电量计参数更新方法进行详细说明。
实施例一
参照图1，电池可以等效为一个电压源和一个电阻串联的模型。电池的开路电压就是当电池是空载时，即Ib＝0时的电压Vb。
但是真实的使用场景中，电池安装在电路板上。因此，电池实时的电压无法准确反应真实的电量，只有OCV才能反映电池的电量。
比如电池处于充电状态，Ri＝200mΩ，电流为1A，那么Vb就会比电芯的电压高1A×200mΩ＝200mV。
现有技术中，处理器在执行电量计复位流程时，是将电量计复位完成时采样得到的电压(电池一般处于放电状态，电流大小取决于系执行到电量计复位时的负载)作为OCV，此OCV可能与真实的OCV差距较大。如果在此时对电量计进行复位，那么估算的电池的初始电量可能会偏高。
一般是在以下几个场景，执行电量计的复位(或者说估算电池的初始电量)：
1.电池首次安装在电路板上(一般在电子设备的生产线上)，系统开机初始化电量计。
2.电子设备的电池完全放空至保护电压(电池的电量完全放空)，电池保护板执行输出保护，电压输出为0V，会导致电量计掉电(理论上电量计初始化完成后，电量计只要不掉电，下次开机不需要重新初始化)，下次充电，系统开机初始化电量计。
3.电量计工作异常，或者系统软件检测发现电量计的参数存在异常(比如电池的设计容量是500mAH，但是电量计的FCC已经达到600mAH，则可以判定电池的电量计的参数存在异常)时，需要复位电量计。
4.电量计的电池模型参数有更新，需要使用新的电池模型参数复位电量计。
场景1和2，理论都不属于电量计更新参数，而是电量计初始化。电量计初始化的方法可以参照申请号为202310213113.9的发明专利申请中的技术方案。
在应用场景为电子设备初次使用时，在电子设备开机键被按下，程序在加载系统之前，就开始实时采样电池的电压和充放电电流等电量参数信息。
在应用场景为电子设备电池电量用尽导致系统掉电充电重启时，在接上充电器后，还未进行充电时，就开始实时采样电池的电压和充放电电流等电量参数信息。
这两种办法都是在电池的电流非常小的时候采样电池的电压保存，尽量保证电池的电压接近开路电压。
本公开的核心技术点主要是针对场景3和4，是一种电量计参数更新方法。
参照图2，所述电量计的参数更新方法，包括以下步骤：
S100、实时采样电池的电压和电流；
S200、判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态；
S300、将预置参数组写入所述电量计，完成所述电量计参数的更新。
在场景3和4下，为使电量计正常工作，系统软件会触发电量计的强制复位，此时系统软件会把fuel_gauge_por_status全局变量置为true(表示电量计需要执行复位的操作)。但是，由于系统处于已加载的状态，电池处于充电或放电的过程，电池存在一定的电流，电池的电压均不能真实反映开路电压，只有一种情况符合需求：就是电池充电充满后(电池的充电电流小于设定的截止电流后，充电截止)，此时电池的电量应该是100％，电池处于充电截止的状态下，此时电池的电流几乎为0，系统负载由充电器提供。此时执行电量计的复位操作，电量计估算的电池的初始电量也会是100％。
假设电池的最大充电电压是Vchg_max，在系统软件把fuel_gauge_por_status全局变量置为true之后，系统软件持续监控，如果满足电池的电压Vbattery>Vchg_max-100mV，且电池的电流Ibattery<2mA，即可以判定电池正处于充满状态。此时采样得到的电池的电压就是开路电压，此时执行电量计的复位操作，将电量计的预置参数组写入电量计，完成电量计参数的更新。
预置参数组为电量计针对电池进行测试过程中得到的电池信息。
电量计复位后，根据开路电压和预置参数组，计算得到电池的电量，判断该计算电量是否是100％，即可判定电量计的异常状态是否解除，从而系统软件解除电量计本次的强制复位。
当场景4下，电池模型参数有更新，使用初始预置参数组计算得到的电池的电量与实际的存在差异，需要使用新的电池模型参数复位电量计，在电量计写入更新后新的预置参数组。而且，如果在使用过程中直接对电量计进行复位操作，还存在的技术缺陷为：可能会导致复位后电量计估算的初始电量与复位前的有差异，这样会让用户感觉到显示的SOC的跳变。
图3为本公开的一个实施方式的采用处理系统的硬件实现方式的监测装置的结构示意框图。
所述电量计参数更新装置1000，包括：
采样模块1002，用于实时采样电池的电压和电流；
判定模块1004：用于判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态；
更新模块1006，用于将预置参数组写入所述电量计，完成所述电量计参数的更新。
该装置可以包括执行上述流程图中各个或几个步骤的相应模块。因此，可以由相应模块执行上述流程图中的每个步骤或几个步骤，并且该装置可以包括这些模块中的一个或多个模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。
该硬件结构可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线1100将包括一个或多个处理器1200、存储器1300和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线1100还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其他电路1400连接。
总线1100可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条连接线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如，本公开中的方法实施方式可以被实现为软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储器。在一些实施方式中，软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时，可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施方式中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，可以具体实现在任何可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
就本说明书而言，“可读存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，可读存储介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在存储器中。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施方式的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本公开还提供了一种电子设备，包括：存储器，存储器存储执行指令；以及处理器或其他硬件模块，处理器或其他硬件模块执行存储器存储的执行指令，使得处理器或其他硬件模块执行上述的电量计参数更新方法。
本公开还提供了一种可读存储介质，可读存储介质中存储有执行指令，所述执行指令被处理器执行时用于实现上述的电量计参数更新方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式/方式”、“一些实施方式/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须的是相同的实施方式/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式/方式或示例以及不同实施方式/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种电量计参数更新方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时采样电池的电压和电流；
判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态；
将预置参数组写入所述电量计，完成所述电量计参数的更新。
2.如权利要求1所述的电量计参数更新方法，其特征在于，根判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态，包括：
满足：所述电池的电压大于所述电池的最大充电电压减100mV，且所述电流小于2mA，判定所述电池处于充满状态。
3.如权利要求1所述的电量计参数更新方法，其特征在于，判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态，包括：
根据所述电量计的全局变量，判断所述电量计是否触发强制复位。
4.如权利要求3所述的电量计参数更新方法，其特征在于，判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态，包括：
判断所述电量计是否触发强制复位时，系统已加载。
5.如权利要求1所述的电量计参数更新方法，其特征在于，所述预置参数组包括初始预置参数组，或者，新预置参数组。
6.如权利要求1所述的电量计参数更新方法，其特征在于，判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态，包括：
所述电池的计算电量与所述电池的真实电量不相同时，所述电量计触发强制复位。
7.如权利要求1所述的电量计参数更新方法，其特征在于，还包括步骤：
将所述电池处于充满状态的电压，作为所述电池的开路电压，根据所述开路电压和所述预置参数组，得到所述电池的计算电量；
判断所述计算电量是否为100％；
解除所述电量计的强制复位。
8.一种电量计参数更新装置，其特征在于，包括：
采样模块：用于实时采样电池的电压和电流；
判定模块：用于判断所述电量计是否触发强制复位，以及判断所述电池是否处于充满状态；
更新模块，用于将预置参数组写入所述电量计，完成所述电量计参数的更新。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，所述存储器存储执行指令；以及
处理器，所述处理器执行所述存储器存储的执行指令，使得所述处理器执行权利要求1至7中任一项所述的电量计参数更新方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有执行指令，所述执行指令被处理器执行时用于实现权利要求1至7中任一项所述的电量计参数更新方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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