CN117783894A - 电池参数确定方法、电量监测方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电池参数确定方法、电量监测方法、电子设备及存储介质，在电池处于工作状态时，在相应的第二参数随电池的运行而变化至目标阈值之前，预先对第一参数进行预测，从而能够根据预测结果得到第二参数随电池的运行而变化至目标阈值时刻的第一参数预测值，若该预测值与对比参数并不适配，则对相应的目标参数进行调整，通过预先进行调整使得第二参数随电池的运行而变化至目标阈值时，第一参数的值能够与对比参数适配，从而实现对电池参数的获取。

Description

电池参数确定方法、电量监测方法、电子设备及存储介质

技术领域

本公开涉及电池参数确定方法、电量监测方法、电子设备及存储介质。

背景技术

电池作为一种便携式的能量转换装置，自被发明之后就广泛应用于各类用电设备中并为设备提供电能。在电池的使用过程中，电池电量的监控是一个重要环节。用电设备或者电池自身可以配备有电量计，通过电量计来检测电池的剩余电量，从而能够实现剩余电量的显示，使得用户能够合理安排对用电设备的使用。

目前，电量计在进行使用之前，需要先对电池进行建模，在电量计加载电池模型的参数之后才能正常进行剩余电量的检测。但电池建模的时间周期较长，使得在完成建模之前，电量计的功能难以正常使用或难以达到现期望的效果。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了电池参数确定方法、电量监测方法、装置、电子设备及可读存储介质。

本公开第一方面提出了一种电池参数确定方法，包括：参数预测步骤，在第一条件未被满足时，依据电池的当前工作状态预测第一参数的数值，得到所述第一参数在第一条件被满足时的第一参数预测值，所述第一条件被满足时表征所述当前工作状态的结束，所述第一条件包括：第二参数的数值按对应于所述当前工作状态的变化趋势变化至目标阈值，其中，不同的所述当前工作状态对应不同的所述第一参数和所述第二参数；参数调整步骤，如果所述第一参数预测值与对比参数的数值不匹配，则依据所述第一参数预测值与所述对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，使得当所述第一条件被满足时，所述第一参数与所述对比参数相适配；以及在完成对所述目标参数的调整后确定调整后所述电池的参数。

根据本公开的一个实施方式，所述电池的工作状态包括放电状态，当所述当前工作状态为所述放电状态时，所述第一参数包括电池电压，所述对比参数包括电池截止电压，所述目标参数包括电池剩余容量的变化速率。

根据本公开的一个实施方式，所述第二参数包括荷电状态，所述荷电状态的所述变化趋势为下降趋势，所述第一参数与所述对比参数相适配，包括：所述电池电压达到所述电池截止电压。

根据本公开的一个实施方式，依据所述第一参数预测值与所述对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，包括：如果电压预测值大于所述电池截止电压，则对所述电池剩余容量的下降速度进行动态下调；以及如果电压预测值小于所述电池截止电压，则对所述电池剩余容量的下降速度进行动态上调。

根据本公开的一个实施方式，所述目标阈值为零值。

根据本公开的一个实施方式，所述电池的工作状态包括充电状态，当所述当前工作状态为所述充电状态时，所述第一参数包括电池剩余容量，所述对比参数和所述目标参数均包括电池满充容量。

根据本公开的一个实施方式，所述第二参数包括电池电流，所述电池电流的所述变化趋势为下降趋势，所述第一参数与所述对比参数相适配，包括：所述电池剩余容量达到所述电池满充容量。

根据本公开的一个实施方式，依据所述第一参数预测值与所述对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，包括：如果剩余容量预测值大于所述电池满充容量，则对所述电池满充容量进行上调；以及如果剩余容量预测值小于所述电池满充容量，则对所述电池满充容量进行下调。

根据本公开的一个实施方式，所述目标阈值为充电截止电流。

根据本公开的一个实施方式，当参数预测条件被满足时触发所述参数预测步骤的执行，所述参数预测条件包括：荷电状态的数值按对应于所述当前工作状态的变化趋势变化至第一阈值，其中，不同的所述当前工作状态对应不同的所述第一阈值，在所述电池按所述当前工作状态工作时，所述荷电状态达到所述第一阈值的时间早于达到所述目标阈值的时间。

根据本公开的一个实施方式，在完成对所述目标参数的调整后确定调整后所述电池的参数，包括：在完成至少一个工作循环后确定调整后所述电池的参数，所述工作循环包括执行所述参数调整步骤。

本公开第二方面提出了一种电池电量监测方法，包括：按上述任一实施方式所述的电池参数确定方法获取所述电池的参数；以及依据所述电池的参数进行电池剩余容量的监测。

本公开第三方面提出了一种电池的参数确定装置，包括：参数预测模块，用于在第一条件未被满足时，依据所述电池的当前工作状态预测第一参数的数值，得到所述第一参数在第一条件被满足时的第一参数预测值，所述第一条件被满足时表征所述当前工作状态的结束，所述第一条件包括：第二参数的数值按对应于所述当前工作状态的变化趋势变化至目标阈值，其中，不同的所述当前工作状态对应不同的所述第一参数和所述第二参数；参数调整模块，用于如果所述第一参数预测值与对比参数的数值不匹配，则依据所述第一参数预测值与所述对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，使得当所述第一条件被满足时，所述第一参数与所述对比参数相适配；以及参数确定模块，用于在完成对所述目标参数的调整后确定调整后所述电池的参数。

本公开第四方面提出了一种电池的电量监测装置，包括：如上述任一实施方式所述的电池的参数确定装置；以及电量监测模块，用于依据所述参数确定装置得到的电池的参数进行电池剩余容量的监测。

本公开第五方面提出了一种电子设备，所述电子设备包括：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任一实施方式所述的方法。

本公开第六方面提出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任一实施方式所述的方法。

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是根据本公开的一个实施方式的电池参数确定方法的流程示意图。

图2是根据本公开的一个实施方式的锂电池充放电过程的曲线示意图。

图3是根据本公开的一个实施方式的在放电状态下对目标参数进行调整的流程示意图。

图4是根据本公开的一个实施方式的在充电状态下对目标参数进行调整的流程示意图。

图5是根据本公开的另一个实施方式的电池参数确定方法的流程示意图。

图6是根据本公开的一个实施方式的放电电流的曲线示意图。

图7是根据本公开的一个实施方式的电池电量监测方法的流程示意图。

图8是根据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池的参数确定装置的示意图。

图9是根据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池的电量监测装置的示意图。

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。

本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不是限制性的。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。

下面以锂电池为例，参考附图描述本公开的电池参数确定方法、电池参数确定装置、电量监测方法、电量监测装置、电子设备及计算机可读存储介质。

电量计分为多种类型，例如电压型电量计、电流型电量计和混合型电量计。通常情况下，电量计的输入可以包括电池的电压、电流和温度，然后通过对电池建模来算出电池的当前容量信息。因此电量计通常配备有能够进行数据采样的采样单元以及能够进行数据运算的运算单元，运算单元能够通过预置算法进行电池建模并算出电池当前容量信息。但完成电池建模的时间周期较长导致难以即及时又准确地进行电池剩余容量的计算，并且电池模型的参数较多且部分参数的获取方式较为复杂，这会增加电量计的软件复杂度。

图1是根据本公开的一个实施方式的电池参数确定方法的流程示意图。参阅图1，本公开提供了电池参数确定方法M10。本实施方式的电池参数确定方法M10可以包括参数预测步骤S100、参数调整步骤S200和步骤S300。

S100，在第一条件未被满足时，依据电池的当前工作状态预测第一参数的数值，得到第一参数在第一条件被满足时的第一参数预测值，第一条件被满足时表征当前工作状态的结束，第一条件包括：第二参数的数值按对应于当前工作状态的变化趋势变化至目标阈值，其中，不同的当前工作状态对应不同的第一参数和第二参数。

S200，如果第一参数预测值与对比参数的数值不匹配，则依据第一参数预测值与对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，使得当第一条件被满足时，第一参数与对比参数相适配。

S300，在完成对目标参数的调整后确定调整后电池的参数。

根据本公开的实施方式提出的电池参数确定方法，在电池处于工作状态时，在相应的第二参数随电池的运行而变化至目标阈值之前，预先对第一参数进行预测，从而能够根据预测结果得到第二参数随电池的运行而变化至目标阈值时刻的第一参数预测值，若该预测值与对比参数并不适配，则对相应的目标参数进行调整，通过预先进行调整使得第二参数随电池的运行而变化至目标阈值时，第一参数的值能够与对比参数适配，从而实现对电池参数的获取，该方法无需预先对电池进行建模，能够在电池的工作过程中以自学习的方式完成电池的自适应建模，从而实现电量计的精准工作，并且缩短了电量计能够实现精确工作的时间，使得电量计能够更快实现剩余电量检测的功能并保证该功能的效果能够达到预期。

锂电池通常可以对应有多种不同的工作状态，例如电池的工作状态可以包括放电状态，还可以包括充电状态。放电状态可以对应于电池提供电能给用电设备，放电状态下电池的电量下降。充电状态可以对应于充电器对电池进行充电的过程，充电状态下电池的电量提升。

以下为电池在放电状态下进行自适应建模的过程。

当电池处于放电状态时，第一参数、第二参数、目标参数和对比参数均为对应于放电状态的参数。

示例性地，在放电过程中，第一参数可以包括电池电压，对比参数包括可以电池截止电压，目标参数可以包括电池剩余容量的变化速率。

电池电压可以是电量计对电池实时进行电压采样得到的。

电池截止电压(Battery Empty Voltage)可以简称为VEmpty，是在对电量计进行初始化配置的时候进行配置的其中一个参数。电池截止电压指的是电池电压下降到电池不适宜继续放电的电压值。随着用电设备的使用，当电池电压下降至电池截止电压VEmpty时，说明电池不适宜再继续为用电设备用电，电量计需要上报荷电状态SOC＝0％，使得系统相应执行关机动作，以停止电池向用电设备的供电。

电池剩余容量(Remaining Capacity)可以简称为RMCap。在电量计开始进行自适应建模之前，电池剩余容量RMCap的初始值可以是通过荷电状态SOC的初始值和电池设计容量计算得到的。在电量计开始进行自适应建模时，电池剩余容量RMCap作为目标参数会在实施参数确定方法M10的过程中被调整以实现电池模型参数的获取，从而完成电量计的自适应建模。

电池设计容量(Battery Design Capacity)可以简称为DesignCap，是在对电量计进行初始化配置的时候进行配置的其中一个参数。

电池剩余容量RMCap的初始值可以通过以下公式SOC＝100％*RMCap/FCC来算出。其中，FCC为满充容量(Full Charge Capacity)，又称完全充电容量。在电池正常投入使用后，满充容量FCC是电量计采样和计算得到的实际电池容量，并且FCC是可能会随电池的使用(如充放电循环)而发生轻微数值变化的参数。与满充容量FCC不同的是，电池设计容量DesignCap为电池的标称容量，是不会随电池的使用而发生数值变化的参数。

由于此时电量计还未开始进行自适应建模，因此上述公式中的荷电状态SOC为初始值，并且电量计也无法获取准确的满充容量FCC。荷电状态SOC的初始值可以是通过电量计对电池采样得到电池电压并利用电池电压进行估算得到的。当对电量计完成一些基础参数的配置之后，电量计就可以对电池进行电压采样并开始进行荷电状态SOC的估算，上述基础参数包括上文中提到的电池截止电压VEmpty和电池设计容量DesignCap，以及后续会提到的充电截止电流(Charge Termination Current，可以简称为IchgTerm)。另外，可以用电池设计容量DesignCap代替满充容量FCC来计算电池剩余容量RMCap。

假设电池设计容量DesignCap为500mAH，以及估算出的荷电状态SOC的初始值为60％，则电池剩余容量RMCap的初始值为500mAH*60％＝300mAH。在算出电池剩余容量RMCap的初始值之后，可以以此作为电池容量的起始值，实现电量计的关于电池剩余容量RMCap的初始化。后续在电池的充放电循环中，可以根据电池的充放电参数进行电池的自建模。

电池设计容量DesignCap的初始值可以通过以下方式算出：首先使用恒流充电方式将电池充满，然后使用恒流负载方式对电池进行放电，直至电池电压下降至电池截止电压VEmpty，该放电过程中电池放电的电量就是电池设计容量DesignCap，DesignCap为电流与放电时间的乘积。

例如，将电池充满电的过程中，恒流充电的电流是0.5C，截止电流是0.05C。其中，C为电池的充放电率，1C等于1小时内将充满电的电池完全放空所需要的电流，或者是1小时内将放完电的电池完全充满所需的电流。针对500mAH的电池，恒流充电阶段电流是250mA，截止电流是25mA。然后使用恒流负载0.2C将充满电的电池放电至3.0V停止，放电时间持续了5个小时，则电池容量就是100mA*5H＝500mAH。

示例性地，在放电过程中，第二参数可以包括荷电状态SOC，荷电状态SOC的变化趋势可以为下降趋势，第一参数与对比参数相适配指的是电池电压达到电池截止电压VEmpty。

由于荷电状态SOC、满充容量FCC和电池剩余容量RMCap的初始值是估算得到的，则当电池电压下降至电池截止电压VEmpty时，有可能荷电状态SOC并未同步下降至零，或者当电池电压还未下降至电池截止电压VEmpty时，荷电状态SOC已经下降至零。因此需要对放电过程中的荷电状态SOC和电池截止电压VEmpty的关系进行修正。

为了便于对调整目标参数的过程进行说明，以下先对锂电池的充放电过程进行说明。图2是根据本公开的一个实施方式的锂电池充放电过程的曲线示意图。参阅图2，锂电池的充电过程可以依次分为三个阶段：预充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段。这三个阶段也对应着充电器的工作模式。

预充电阶段：深度放电的锂电池在充电初期开始进行快充之前，可以先通过预充电阶段进行预充，以使电池进入可以接受大电流充电的状态。预充电阶段，电池电压低于预充电压阈值，充电电流(预充电流)为一个较小数值。

恒流充电阶段：当电池电压超过预充电压阈值之后，充电过程可以进入快充状态，即进入恒流充电阶段。在恒流充电阶段，充电器件按照预先设置的恒定的额定充电电流为电池提供电流。额定充电电流可以依据电池的容量进行设置，例如可以设置为0.5C～1C之间的电流。较低内阻的电池可以使用较高的充电速率。大电流的锂聚合物电池由于构造较为特殊因此可以采用较高的充电速率，例如采用2C～4C之间的电流。

恒压充电阶段：当电池电压达到额定充电电压时，充电器从恒流模式转换为恒压模式，充电电流也会逐渐下降。在恒压充电阶段，对充电器的输出电压进行精确控制能够避免对电池的过充以及其他可能导致的危险，充电器的输出电压可以设置为4.15V～4.45V之间的电压。对于多数锂电池来说，当电池电压达到额定电压并且充电电流下降到截止充电终止电流时，则认为电池充满。此时，恒压充电阶段结束，充电过程终止。

充电终止阶段和复充电阶段：在恒压充电阶段之后，随着电池的静置或使用，电池电压会逐渐下降。当电池电压下降到复充电压阈值时，充电器通常会重启充电过程，即从恒流充电开始对电池进行充电，由此开始电池的充放电循环。

图3是根据本公开的一个实施方式的在放电状态下对目标参数进行调整的流程示意图。参阅图3，步骤S200可以包括以下步骤S211和步骤S212。

S211，如果电压预测值大于电池截止电压，则对电池剩余容量的下降速度进行动态下调。

S212，如果电压预测值小于电池截止电压，则对电池剩余容量的下降速度进行动态上调。

通过对电池剩余容量RMCap的变化速率进行调节，使得当荷电状态SOC下降至目标阈值时，电池电压能够刚好下降至电池截止电压VEmpty。目标阈值可以为零值，即当SOC下降至0％时，电池电压等于VEmpty。

具体的，当用户使用用电设备时，在放电过程中，在荷电状态SOC未下降至0％时，先预测电池电压的数值，得到电池电压在荷电状态SOC下降至0％时的预测值，即得到电压预测值。如果电压预测值与电池截止电压VEmpty不相等，说明需要对荷电状态SOC和电池截止电压VEmpty的关系进行修正，则依据电压预测值与电池截止电压VEmpty之间的大小关系对电池剩余容量RMCap的下降速率进行调整。

如果上述大小关系为：电压预测值>电池截止电压VEmpty，说明RMCap的下降速度高于期望值，因此需要下调RMCap的下降速度，从而降低SOC的下降速度，使得当SOC下降到0％时，电池电压能够刚好等于VEmpty。

如果上述大小关系为：电压预测值<电池截止电压VEmpty，说明RMCap的下降速度低于期望值，因此需要上调RMCap的下降速度，从而提高SOC的下降速度，使得当SOC下降到0％时，电池电压能够刚好等于VEmpty。

在完成对电池剩余容量RMCap的变化速率的调整后，即能够确定出调整后电池的参数。

以下为电池在充电状态下进行自适应建模的过程。

当电池处于充电状态时，第一参数、第二参数、目标参数和对比参数均为对应于充电状态的参数。

示例性地，在充电过程中，第一参数包括电池剩余容量RMCap，对比参数和目标参数均包括电池满充容量FCC。第二参数可以包括电池电流，电池电流的变化趋势可以为下降趋势。第一参数与对比参数相适配指的是电池剩余容量RMCap达到电池满充容量FCC。

参阅图2，在充电过程中，荷电状态SOC持续上升，电池剩余容量RMCap持续上升。在恒流充电阶段，电量计可以通过采样来获取恒流充电的电流参数。当进入恒压充电阶段时，充电电流逐渐下降，电池电压保持不变。随着电池电流的下降，电池电流逐渐逼近于前面提到的充电截止电流IchgTerm。理想情况下，当电池电流下降至充电截止电流IchgTerm时，荷电状态SOC刚好等于100％*RMCap/FCC。

充电截止电流IchgTerm用于防止电池过度充电导致受损而设置的电流阈值，当充电电流降低至该阈值时，充电过程停止。

由于可能会出现当充电电流降至充电截止电流IchgTerm时电池剩余容量RMCap并未同步下降至刚好等于满充容量FCC的情况。因此需要对充电过程中的电流和满充容量FCC的关系进行修正。

图4是根据本公开的一个实施方式的在充电状态下对目标参数进行调整的流程示意图。参阅图4，步骤S200可以包括以下步骤S221和步骤S222。

S221，如果剩余容量预测值大于电池满充容量，则对电池满充容量进行上调。

S222，如果剩余容量预测值小于电池满充容量，则对电池满充容量进行下调。

通过对电池满充容量FCC进行调节，使得当电池电流下降至充电截止电流IchgTerm时，电池满充容量FCC能够刚好与停止提升的电池剩余容量RMCap相等。目标阈值可以为充电截止电流IchgTerm，即当电池电流下降至IchgTerm时，RMCap等于FCC。

具体的，当用户使用用电设备时，在充电过程中，在充电电流未下降至充电截止电流IchgTerm时，先预测电池剩余容量RMCap的数值，得到RMCap在充电电流下降至IchgTerm时的预测值，即得到RMCap预测值。如果RMCap预测值与满充容量FCC不相等，说明需要对电池电流和满充容量FCC的关系进行修正，则依据RMCap预测值与满充容量FCC之间的大小关系对FCC进行调整。

如果上述大小关系为：RMCap预测值>满充容量FCC，说明满充容量FCC低于期望值，因此需要上调满充容量FCC，使得当电流下降至充电截止电流IchgTerm时，电池剩余容量RMCap刚好提升至等于满充容量FCC，从而使得荷电状态SOC为100％。

如果上述大小关系为：RMCap预测值<满充容量FCC，说明满充容量FCC高于期望值，因此需要下调满充容量FCC，使得当电流下降至充电截止电流IchgTerm时，电池剩余容量RMCap刚好提升至等于满充容量FCC，从而使得荷电状态SOC为100％。

在完成对满充容量FCC的调整后，满充容量FCC会更新为最终的RMCap，即FCC最终更新为电量计计算的充电充进去的电量，从而能够确定出调整后电池的参数。

示例性的，无论是在放电过程中还是在充电过程中，均可以是当参数预测条件被满足时触发参数预测步骤S100的执行。参数预测条件可以包括：荷电状态SOC的数值按对应于当前工作状态的变化趋势变化至第一阈值。其中，不同的当前工作状态对应不同的第一阈值，在电池按当前工作状态工作时，荷电状态SOC达到第一阈值的时间早于达到目标阈值的时间。

以放电状态为例，第一阈值可以设置为5％或其他逼近于0％的数值。当荷电状态SOC下降到5％时，开始触发电量计尾部放电算法，从而开始估算当SOC下降至0％是电池电压的大小，得到电池电压预测值。

可以理解的是，对于放电过程，参数预测条件还可以包括：电池电压的数值低于第二阈值。第二阈值可以设置为3.5V或其他数值。电池电压下降至第二阈值的时间早于下降至池截止电压VEmpty。此时参数预测条件包括两个条件，满足其中任一条件即可触发参数预测步骤S100的执行。

以充电状态为例，第一阈值可以设置为95％或其他逼近于100％的数值。当荷电状态SOC提升到95％时，开始触发电量计尾部充电算法，从而开始估算当电池电流下降至充电截止电流IchgTerm时电池剩余容量RMCap的大小，得到RMCap预测值。

图5是根据本公开的另一个实施方式的电池参数确定方法的流程示意图。参阅图5，步骤S300可以包括以下步骤S310。

S310，在完成至少一个工作循环后确定调整后电池的参数，工作循环包括执行参数调整步骤。

一个工作循环可以包括充电过程和放电过程。在开始工作循环之前，对电量计进行初始化配置，初始化过程中仅需配置电池截止电压VEmpty、电池设计容量DesignCap和充电截止电流IchgTerm共三个基础电池信息参数。之后开始进行充放电循环，充放电循环过程中，电量计在开始时使用估算的荷电状态SOC、满充容量FCC和电池剩余容量RMCap进行工作，并且在充电和放电过程中，电量计均实时采样电池的电流和电压。放电过程可以通过参数调整步骤S200来调整电池剩余容量RMCap的变化速率，充电过程可以通过参数调整步骤S200来调整满充容量FCC。经过一个或多个充放电循环，电量计能够得到得到电池模型参数，通过自学习的方式完成自适应建模。

用电设备在使用电池的过程中，电量计实施采样电池的电压和放电电流，可以得到每个采样周期内的放电容量。由于放电电流在电池工作过程中可能会发生细微变化，因此可以将电池的电量视为放电电流和放电时间的围成的区域的面积。图6是根据本公开的一个实施方式的放电电流的曲线示意图。如图6所示，横坐标为放电时间t，纵坐标为放电电流I，t和I形成的阴影区域即为电量。此时电量计的每个采样周期内电量可视为一个小矩形的面积，一个矩形的面积可表达为：∫I_avedt，其中Iave为平均电流。电量对应于t个矩形，因此电量可表达为：该电量即为满充容量FCC，是电量计计算出的真实的电池放电容量。

在初始时刻，在电池剩余容量RMCap的初始值计算过程中，需要使用电池设计容量DesignCap来代替FCC从而算出RMCap初始值。随着电池开始工作，FCC的值具备了获取的条件并且经过调整后较为准确，因此可以直接用FCC的值来计算电池剩余容量RMCap。

图7是根据本公开的一个实施方式的电池电量监测方法的流程示意图。参阅图7，本公开提供了电池电量监测方法M20。本实施方式的电池电量监测方法M20可以首先按上述任一实施方式所述的电池参数确定方法M10获取电池的参数，然后依据电池的参数进行电池剩余容量的计算。

示例性地，电量监测方法M20包括以下步骤：参数预测步骤S100、参数调整步骤S200、步骤S300和步骤S400。

S100，在第一条件未被满足时，依据电池的当前工作状态预测第一参数的数值，得到第一参数在第一条件被满足时的第一参数预测值，第一条件被满足时表征当前工作状态的结束，第一条件包括：第二参数的数值按对应于当前工作状态的变化趋势变化至目标阈值，其中，不同的当前工作状态对应不同的第一参数和第二参数。

S200，如果第一参数预测值与对比参数的数值不匹配，则依据第一参数预测值与对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，使得当第一条件被满足时，第一参数与对比参数相适配。

S300，在完成对目标参数的调整后确定调整后电池的参数。

S400，依据电池的参数进行电池剩余容量的监测。

在充放电循环的过程中，电量计通过步骤S100至步骤S300得到电池建模参数后，完成了电池的自适应建模。之后电量计可以依据这些参数来准确监测电池的剩余容量，使得用户能够得到准确的电池剩余电量。电池建模参数还可以用于实现其他功能，例如电池电压、电流、温度监测，电池容量预测，电池健康度预测以及电池安全预警等功能。

图8是根据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池的参数确定装置的示意图。参阅图8，本公开还提供了电池的参数确定装置1000，本实施方式的电池的参数确定装置1000可以包括参数预测模块1002、参数调整模块1004和参数确定模块1006。

参数预测模块1002用于在第一条件未被满足时，依据电池的当前工作状态预测第一参数的数值，得到第一参数在第一条件被满足时的第一参数预测值，第一条件被满足时表征当前工作状态的结束，第一条件包括：第二参数的数值按对应于当前工作状态的变化趋势变化至目标阈值，其中，不同的当前工作状态对应不同的第一参数和第二参数。

参数调整模块1004用于如果第一参数预测值与对比参数的数值不匹配，则依据第一参数预测值与对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，使得当第一条件被满足时，第一参数与对比参数相适配。

参数确定模块1006用于在完成对目标参数的调整后确定调整后电池的参数。

在放电过程中，第一参数可以包括电池电压，对比参数包括可以电池截止电压，目标参数可以包括电池剩余容量的变化速率。第二参数可以包括荷电状态SOC，荷电状态SOC的变化趋势可以为下降趋势，第一参数与对比参数相适配指的是电池电压达到电池截止电压VEmpty。如果电压预测值大于电池截止电压，则参数调整模块1004对电池剩余容量的下降速度进行动态下调。如果电压预测值小于电池截止电压，则参数调整模块1004对电池剩余容量的下降速度进行动态上调。目标阈值可以为零值。

在充电过程中，第一参数包括电池剩余容量RMCap，对比参数和目标参数均包括电池满充容量FCC。第二参数可以包括电池电流，电池电流的变化趋势可以为下降趋势。第一参数与对比参数相适配指的是电池剩余容量RMCap达到电池满充容量FCC。如果剩余容量预测值大于电池满充容量，则参数调整模块1004对电池满充容量进行上调。如果剩余容量预测值小于电池满充容量，则参数调整模块1004对电池满充容量进行下调。目标阈值可以为充电截止电流IchgTerm。

参数确定模块1006可以是在完成至少一个工作循环后确定调整后电池的参数，工作循环包括执行参数调整步骤。

需要说明的是，本实施方式的电池的参数确定装置1000中未披露的细节，可参照本公开提出的上述实施方式的电池参数确定方法M10中所披露的细节，此处不再赘述。

该电池的参数确定装置1000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。

该电池的参数确定装置1000的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。

图9是根据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池的电量监测装置的示意图。参阅图9，本公开还提供了电池的电量监测装置2000，本实施方式的电池的电量监测装置2000可以包括上述任一实施方式所述的电池的参数确定装置以及电量监测模块1008。电量监测模块1008用于依据参数确定装置得到的电池的参数进行电池剩余容量的监测。其中，电池的参数确定装置可以包括参数预测模块1002、参数调整模块1004和参数确定模块1006。

参数预测模块1002用于在第一条件未被满足时，依据电池的当前工作状态预测第一参数的数值，得到第一参数在第一条件被满足时的第一参数预测值，第一条件被满足时表征当前工作状态的结束，第一条件包括：第二参数的数值按对应于当前工作状态的变化趋势变化至目标阈值，其中，不同的当前工作状态对应不同的第一参数和第二参数。

参数调整模块1004用于如果第一参数预测值与对比参数的数值不匹配，则依据第一参数预测值与对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，使得当第一条件被满足时，第一参数与对比参数相适配。

参数确定模块1006用于在完成对目标参数的调整后确定调整后电池的参数。

在放电过程中，第一参数可以包括电池电压，对比参数包括可以电池截止电压，目标参数可以包括电池剩余容量的变化速率。第二参数可以包括荷电状态SOC，荷电状态SOC的变化趋势可以为下降趋势，第一参数与对比参数相适配指的是电池电压达到电池截止电压VEmpty。如果电压预测值大于电池截止电压，则参数调整模块1004对电池剩余容量的下降速度进行动态下调。如果电压预测值小于电池截止电压，则参数调整模块1004对电池剩余容量的下降速度进行动态上调。目标阈值可以为零值。

在充电过程中，第一参数包括电池剩余容量RMCap，对比参数和目标参数均包括电池满充容量FCC。第二参数可以包括电池电流，电池电流的变化趋势可以为下降趋势。第一参数与对比参数相适配指的是电池剩余容量RMCap达到电池满充容量FCC。如果剩余容量预测值大于电池满充容量，则参数调整模块1004对电池满充容量进行上调。如果剩余容量预测值小于电池满充容量，则参数调整模块1004对电池满充容量进行下调。目标阈值可以为充电截止电流IchgTerm。

参数确定模块1006可以是在完成至少一个工作循环后确定调整后电池的参数，工作循环包括执行参数调整步骤。

需要说明的是，本实施方式的电池的电量监测装置2000中未披露的细节，可参照本公开提出的上述实施方式的电池电量监测方法M20中所披露的细节，此处不再赘述。

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。

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，该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。该存储介质可以是易失性/非易失性存储介质。

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任一实施方式的方法。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，计算机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任一实施方式的方法。

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。

本公开还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现上述任一实施方式的方法。

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”、“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公开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。在本公开的描述中，“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)

1.一种电池参数确定方法，其特征在于，包括：

参数预测步骤，在第一条件未被满足时，依据电池的当前工作状态预测第一参数的数值，得到所述第一参数在第一条件被满足时的第一参数预测值，所述第一条件被满足时表征所述当前工作状态的结束，所述第一条件包括：第二参数的数值按对应于所述当前工作状态的变化趋势变化至目标阈值，其中，不同的所述当前工作状态对应不同的所述第一参数和所述第二参数；

参数调整步骤，如果所述第一参数预测值与对比参数的数值不匹配，则依据所述第一参数预测值与所述对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，使得当所述第一条件被满足时，所述第一参数与所述对比参数相适配；以及

在完成对所述目标参数的调整后确定调整后所述电池的参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池的工作状态包括放电状态，当所述当前工作状态为所述放电状态时，所述第一参数包括电池电压，所述对比参数包括电池截止电压，所述目标参数包括电池剩余容量的变化速率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二参数包括荷电状态，所述荷电状态的所述变化趋势为下降趋势，所述第一参数与所述对比参数相适配，包括：所述电池电压达到所述电池截止电压。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述第一参数预测值与所述对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，包括：

如果电压预测值大于所述电池截止电压，则对所述电池剩余容量的下降速度进行动态下调；以及

如果电压预测值小于所述电池截止电压，则对所述电池剩余容量的下降速度进行动态上调。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述电池的工作状态包括充电状态，当所述当前工作状态为所述充电状态时，所述第一参数包括电池剩余容量，所述对比参数和所述目标参数均包括电池满充容量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二参数包括电池电流，所述电池电流的所述变化趋势为下降趋势，所述第一参数与所述对比参数相适配，包括：所述电池剩余容量达到所述电池满充容量。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，依据所述第一参数预测值与所述对比参数的数值之间的大小关系对目标参数进行调整，包括：

如果剩余容量预测值大于所述电池满充容量，则对所述电池满充容量进行上调；以及

如果剩余容量预测值小于所述电池满充容量，则对所述电池满充容量进行下调。

8.一种电池电量监测方法，其特征在于，包括：

按权利要求1-7中任一项所述的电池参数确定方法获取所述电池的参数；以及

依据所述电池的参数进行电池剩余容量的监测。

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如权利要求1至8中任一项所述的方法。

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如权利要求1至8中任一项所述的方法。