CN117706261A - 一种基于电量计在常电产品健康状态的监控方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于常电消费级常电产品领域，为一种基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，通过在常电电路内设置电量计并与CPU相连，通过先设置该常电产品整体生命周期的出厂基准A0；而后当常电产品执行任一动作后，将电量计采集执行该动作时电路中的实时电压电流数据，并发送至CPU内，CPU将实时电压电流数据与出厂基准A0或B0进行对比，判断是否存在缺陷，若存在，则CPU根据当前动作类型判断该常电产品所需执行的自我管理措施。通过监控主路中不同工作状态下的电压电流变化趋势，从而判断常电产品本身或者是某个工作单元本身是否由于环境变化/时间变化等等因素导致工作状态恶化，从而提前进入自我管理的过程。
Description
技术领域
本申请属于常电消费级常电产品领域，特别涉及一种基于电量计在常电产品健康状态的监控方法。
背景技术
电量计在众多的电池应用的常电产品中都可以见到它的身影，主要目的是帮助用户和系统监控和管理电池的电量，尤其是反复充放电过程中的电量监控，以获取设备或系统准确的续航时间。并且可以掌握电池/电芯的健康状态监控，这有助于用户对系统健康状态的掌握度以及提升安全管理。
现有常电产品几乎没有增加电量计实现健康管控的设计方案，部分敏感的常电产品会使用Current monitor，也是电流监控器实现关键电源路径的监控，但这会增加额外的设计成本。
因此如何实现常电产品生命周期内健康状态的监控是一个需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供了一种基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，以解决现有的常电产品无法进行健康监控的问题。
本申请的技术方案是：一种基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，包括：
在常电电路内设置电量计，将该电量计与常电产品的CPU相连；
在出厂产测中通过电量计采集开机过程中该常电产品的电压电流变化数据以及软件在执行不同动作后的电压电流变化数据，通过电压电流数据分析，得到常电产品的单元数据a0；
获取同一批次下的多个常电产品的单元数据a0，经过统计分析后，设置服务器端的同一批次常电产品的基准B0，并将每个常电产品的单元数据a0，作为该常电产品整体生命周期的出厂基准A0；
常电产品使用期间，当常电产品执行任一动作后，通过电量计采集执行该动作时电路中的实时电压电流数据，并发送至CPU内，CPU将实时电压电流数据与出厂基准A0或B0进行对比，判断是否存在缺陷，若存在，则CPU根据当前动作类型判断该常电产品所需执行的自我管理措施。
优选地，判断是否具有缺陷的具体方法为：设置基准判断差值，将基准判断差值与出厂基准A0或B0结合形成缺陷判断阈值，而后判断实时电压电流数据中任一数据是否处于缺陷判断阈值范围内，若是，则无缺陷；若否，则存在缺陷。
优选地，所述CPU内设置有缺陷管理模块，所述缺陷管理模块内设有动作判断单元、缺陷比较单元和自我管理单元；所述动作判断单元内存储有不同接口和按键的动作指令数据库，能够实时获取接口或者按键的变化数据的动作指令信息，与动作指令数据库进行比对，从而获得该动作的具体类型，并发送至缺陷管理模块；所述缺陷比较单元用于判断该单元个体是否产生动作，若产生，则调取电量计当前采集的电压电流变化数据与缺陷判断阈值进行比对，判断该单元个体是否存在缺陷以及缺陷类型，并将缺陷类型结果发送至缺陷管理单元；所述缺陷管理单元根据动作类型和缺陷类型判断能够控制该单元个体继续稳定工作的自我管理措施，发出指令并控制具体的前端单元执行该指令。
优选地，所述自我管理措施包括降频、降压、限速和上报。
优选地，所述动作判断单元将动作的具体类型分成若干管理类，每个管理类内的工作在相同的缺陷下会执行相同的自我管理措施，每个管理类的具体形成方法为：先选取某一动作，而后设置在相同缺陷下使得该类型常电产品能够继续稳定工作时所需采用的自我管理措施与现有类别的自我管理措施是否相同，若相同，则将该动作归入该管理类；若不同，则设置新的管理类，并将其纳入至新的管理类内；
在常电产品完成任一动作类型的判断之后，再对该动作类型进行管理类的判断，而后将该管理类的信息发送至缺陷管理单元。
优选地，通过多个常电产品的单元数据a0求平均值获得标准值，并设置异常差值，将标准值与异常差值结合形成异常阈值，将每个常电产品的单元数据a0与异常阈值比较，对超出异常阈值的常电产品进行拦截。
优选地，所述CPU内还设置有适配器监控模块，所述适配器监控模块内保存有该适配器的基本工作温度压力范围，所述电量计每隔一定时间向适配器监控模块内输入当前适配器的工作温度和压力，所述适配器监控模块将基本工作温度压力范围与当前适配器的工作温度和压力进行比较，判断是否超范围，若是则进行自我管理，并且适配器监控模块每隔一定时间保存适配器的工作温度压力数据。
本申请的基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，通过在常电电路内设置电量计并与CPU相连，通过先设置该常电产品整体生命周期的出厂基准A0；而后当常电产品执行任一动作后，将电量计采集执行该动作时电路中的实时电压电流数据，并发送至CPU内，CPU将实时电压电流数据与出厂基准A0或B0进行对比，判断是否存在缺陷，若存在，则CPU根据当前动作类型判断该常电产品所需执行的自我管理措施。通过监控主路中不同工作状态下的电压电流变化趋势，从而判断常电产品本身或者是某个工作单元本身是否由于环境变化/时间变化等等因素导致工作状态恶化，从而提前进入自我管理的过程。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请整体流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S100，在常电电路内设置电量计，将该电量计与常电产品的CPU相连。
常电产品为从电瓶正极接出来之后，不受任何开关、继电器等控制的正电源，无法直接进行电量的监测，常用的常电供电的地方有汽车阅读灯、车头灯、车尾灯、转向灯、电动车窗等等。
本申请具体以一种工业计算机A4X BX150常电产品为例进行说明：其具有USB接口，还能够进行SSD。电量计具体设于该工业计算机内部的供电支路中，以监控常电产品的工作电压电流的变化。
优选地，采用RK809-5的内置电量计，即可以实现常电产品需求的同时不会带来成本的增加。针对其他常电产品有成本压力的情况也可以采用PMU内置电量计的框架实现从而尽可能的降低设计成本。
除了设置电流计外，还可以在各个供电支路增加Current Monitor器件进行电量监控。
步骤S200，监控的精度为：
电压为 100mV;
电流为 1mA。
当该供电支路内的电流电压不发生变化时，CPU不进行电流电压的电量采集，在电流电压发生变化时，再进行电量的采集。
在出厂产测中通过电量计采集开机过程中该常电产品的电压电流变化数据以及软件在执行不同动作后的电压电流变化数据，通过电压电流数据分析，得到常电产品的单元数据a0。
执行的动作包括开启不同的模组单元以及CPU不同主频变化等。
大量的机器数据可以形成不同a0数据我们称之为a1,a2,a3....an，通过多个常电产品的单元数据a0求平均值获得标准值，并设置异常差值，将标准值与异常差值结合形成异常阈值，将每个常电产品的单元数据a0与异常阈值比较，对超出异常阈值的常电产品进行拦截。从而快速检验出不合格的常电产品。
步骤S300，获取同一批次下的多个常电产品的单元数据a0，经过统计分析后，设置服务器端的同一批次常电产品的基准B0，并将每个常电产品的单元数据a0，作为该常电产品整体生命周期的出厂基准A0。
通过设置出厂基准A0，在常电产品实际工作中，通过当前电压电流与出厂基准A0进行比较，能够准确判断出当前常电产品的工作状态。
例如出厂基准A0电压设置为12V，而某一时刻的常电产品的电压值达到11V，通过进行差值比较，可以得出结论该常电产品在该时刻下出现了异常。
同一批次多个不同常电产品的AO与服务器端的基准B0进行比较，能够判断出某一常电产品是否出现异常，如是，则对该常电产品进行异常上报。
步骤S400，常电产品使用期间，随着常电产品的不断老化或者说用户的使用场景变化以及客户选配件的差异性，常电产品使用过程中可以生成另一个实时的数据，当常电产品执行任一动作后，通过电量计采集执行该动作时电路中的实时电压电流数据，并发送至CPU内，CPU将实时电压电流数据与出厂基准A0或B0进行对比，比如说插入USB之后的电压电流变化，加载SSD之后的电压电流变化等等其他的读写操作造成的电量计的数值变化均可保存下来与A0或B0去比对，判断是否存在缺陷，若存在，则CPU根据当前动作类型判断该常电产品所需执行的自我管理措施。
优选地，判断是否具有缺陷的具体方法为：设置基准判断差值，如电压差值设置为0.4或0.6V等，将基准判断差值与出厂基准A0或B0结合形成缺陷判断阈值，而后判断实时电压电流数据中任一数据是否处于缺陷判断阈值范围内，若是，则无缺陷；若否，如电压值达到11V，则存在缺陷。
优选地，为了能够进行高效准确的自我管理，CPU内设置有缺陷管理模块，所述缺陷管理模块内设有动作判断单元、缺陷比较单元和自我管理单元；所述动作判断单元内存储有不同接口和按键的动作指令数据库，能够实时获取接口或者按键的变化数据的动作指令信息，与动作指令数据库进行比对，从而获得该动作的具体类型，并发送至缺陷管理模块；所述缺陷比较单元用于判断该单元个体是否产生动作，若产生，则调取电量计当前采集的电压电流变化数据与缺陷判断阈值进行比对，判断该单元个体是否存在缺陷以及缺陷类型，并将缺陷类型结果发送至缺陷管理单元；所述缺陷管理单元根据动作类型和缺陷类型判断能够控制该单元个体继续稳定工作的自我管理措施，发出指令并控制具体的前端单元执行该指令。
一般产生的缺陷包括电压偏低或者电流偏高，为了实现稳定工作，如在电流偏高时，可以采用降压或者降频措施等，具体措施根据实际动作而定。自我管理措施包括降频、降压、限速和上报等。
出现上述缺陷的最根据的原因一般在于电池的性能不足，因此通过自我管理能够使得该常电产品能够继续工作，从而在不影响用户体验的同时尽量提升常电产品的可靠性与可用性。
优选地，动作判断单元将动作的具体类型分成若干管理类，每个管理类内的工作在相同的缺陷下会执行相同的自我管理措施，每个管理类的具体形成方法为：先选取某一动作，而后设置在相同缺陷下使得该类型常电产品能够继续稳定工作时所需采用的自我管理措施与现有类别的自我管理措施是否相同，若相同，则将该动作归入该管理类；若不同，则设置新的管理类，并将其纳入至新的管理类内。
在常电产品完成任一动作类型的判断之后，再对该动作类型进行管理类的判断，而后将该管理类的信息发送至缺陷管理单元。
通过对动作进行分类，能够快速地进行动作类型和自我管理措施的判断，提高管理效率。
优选地，CPU内还设置有适配器监控模块，所述适配器监控模块内保存有该适配器的基本工作温度压力范围，所述电量计每隔一定时间向适配器监控模块内输入当前适配器的工作温度和压力，所述适配器监控模块将基本工作温度压力范围与当前适配器的工作温度和压力进行比较，判断是否超范围，若是则进行自我管理，并且适配器监控模块每隔一定时间保存适配器的工作温度压力数据。
比如说市电电压不稳定，由于常电产品本身可工作的电压区间很大，在可工作的前提下电量计可以反馈外部系统供电的稳定性，从而确保系统及时保存数据以及异常上报，提高常电产品的可靠性和适配性。
本申请通过在常电电路内设置电量计并与CPU相连，通过先设置该常电产品整体生命周期的出厂基准A0；而后再常电产品执行任一动作后，将电量计采集执行该动作时电路中的实时电压电流数据，并发送至CPU内，CPU将实时电压电流数据与出厂基准A0或B0进行对比，判断是否存在缺陷，若存在，则CPU根据当前动作类型判断该常电产品所需执行的自我管理措施。通过监控主路中不同工作状态下的电压电流变化趋势，从而判断常电产品本身或者是某个工作单元本身是否由于环境变化/时间变化等等因素导致工作状态恶化，从而提前进入自我管理的过程，这过程涉及数据的采集/分析/识别以及自我管理的闭环，从而提升常电产品的生命周期以及用户体验。
该种方法针对多个外设的常电产品尤为突出，因为用户的外设类型/品牌/工作状态千变万化，引入这个机制之后可以掌握不同的个体之前在用户端的工作状态，从而分析可能引入的问题；
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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 (7)
1.一种基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，其特征在于，包括：
在常电电路内设置电量计，将该电量计与常电产品的CPU相连；
在出厂产测中通过电量计采集开机过程中该常电产品的电压电流变化数据以及软件在执行不同动作后的电压电流变化数据，通过电压电流数据分析，得到常电产品的单元数据a0；
获取同一批次下的多个常电产品的单元数据a0，经过统计分析后，设置服务器端的同一批次常电产品的基准B0，并将每个常电产品的单元数据a0，设置作为该常电产品整体生命周期的出厂基准A0；
常电产品使用期间，当常电产品执行任一动作后，通过电量计采集执行该动作时电路中的实时电压电流数据，并发送至CPU内，CPU将实时电压电流数据与出厂基准A0或B0进行对比，判断是否存在缺陷，若存在，则CPU根据当前动作类型判断该常电产品所需执行的自我管理措施。
2.如权利要求1所述的基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，其特征在于，判断是否具有缺陷的具体方法为：设置基准判断差值，将基准判断差值与出厂基准A0或B0结合形成缺陷判断阈值，而后判断实时电压电流数据中任一数据是否处于缺陷判断阈值范围内，若是，则无缺陷；若否，则存在缺陷。
3.如权利要求2所述的基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，其特征在于，所述CPU内设置有缺陷管理模块，所述缺陷管理模块内设有动作判断单元、缺陷比较单元和自我管理单元；所述动作判断单元内存储有不同接口和按键的动作指令数据库，能够实时获取接口或者按键的变化数据的动作指令信息，与动作指令数据库进行比对，从而获得该动作的具体类型，并发送至缺陷管理模块；所述缺陷比较单元用于判断该单元个体是否产生动作，若产生，则调取电量计当前采集的电压电流变化数据与缺陷判断阈值进行比对，判断该单元个体是否存在缺陷以及缺陷类型，并将缺陷类型结果发送至缺陷管理单元；所述缺陷管理单元根据动作类型和缺陷类型判断能够控制该单元个体继续稳定工作的自我管理措施，发出指令并控制具体的前端单元执行该指令。
4.如权利要求3所述的基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，其特征在于：所述自我管理措施包括降频、降压、限速和上报。
5.如权利要求3所述的基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，其特征在于，所述动作判断单元将动作的具体类型分成若干管理类，每个管理类内的工作在相同的缺陷下会执行相同的自我管理措施，每个管理类的具体形成方法为：先选取某一动作，而后设置在相同缺陷下使得该类型常电产品能够继续稳定工作时所需采用的自我管理措施与现有类别的自我管理措施是否相同，若相同，则将该动作归入该管理类；若不同，则设置新的管理类，并将其纳入至新的管理类内；
在常电产品完成任一动作类型的判断之后，再对该动作类型进行管理类的判断，而后将该管理类的信息发送至缺陷管理单元。
6.如权利要求1所述的基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，其特征在于：通过多个常电产品的单元数据a0求平均值获得标准值，并设置异常差值，将标准值与异常差值结合形成异常阈值，将每个常电产品的单元数据a0与异常阈值比较，对超出异常阈值的常电产品进行拦截。
7.如权利要求1所述的基于电量计在常电产品健康状态的监控方法，其特征在于：所述CPU内还设置有适配器监控模块，所述适配器监控模块内保存有该适配器的基本工作温度压力范围，所述电量计每隔一定时间向适配器监控模块内输入当前适配器的工作温度和压力，所述适配器监控模块将基本工作温度压力范围与当前适配器的工作温度和压力进行比较，判断是否超范围，若是则进行自我管理，并且适配器监控模块每隔一定时间保存适配器的工作温度压力数据。
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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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| GR01 | Patent grant |