CN117805641A - 一种智能节点电池剩余电量计算方法、装置及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种智能节点电池剩余电量计算方法、装置及计算机设备，所述方法包括获取目标电池的温度、放电倍率以及循环次数，基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标电池的估计电量；获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据；基于所述估计电量和所述功耗数据，计算所述目标电池的剩余电量。本发明提供的方法能够通过设备功耗计算剩余电量曲线，分析固定功耗和可变功耗数据，充分考虑放电率、温度以及充放电次数对电池容量的影响，并具体针对5G传输的特点通过5G传输速率计算其功耗，有效避免使用电压或电流进行剩余电量判断的不足，且易于实现，提高智能节点剩余电量分析的精度。
Description
技术领域
本申请涉及供电技术领域，特别涉及一种智能节点电池剩余电量计算方法、装置及计算机设备。
背景技术
智能节点的电池电量取决于电池的原始总电量和运行中消耗的电量，其中运行中消耗的电量包括待机功耗的数据传输功耗。由于电池的电量和放电电压之间存在一定关系，实际生产中，通常可以使用电压作为电池电量的预测值。对于特定设备，也可以通过在电路中增加特点电阻，通过计算流经电阻的电流积分来确定消耗的电量和剩余的电量。
对锂电池而言，放电率指锂电池放电速度的快慢，可以表示为时率或放电倍率。其中时率直接用放电时间表示速率，放电倍率通过放电电流和额定容量的比率表示倍率。不同放电率下，电池的总可放电率不同，电池的总电量也不同。另一方面，温度对电池容量也会产生影响，锂电池在低温环境下，溶液黏度增大，相容性变差，锂离子活性降低，会导致电池总电流的变化。此外，充放电次数对电池容量同样存在影响。锂电池的充放电是通过活性锂离子在电池阴阳两集间的定向移动完成，随着充放电次数增多，会造成活性锂离子数量下降，从而造成电池总容量的降低。针对以上影响因素，利用电压或电流判断电池剩余电量的准确性和可靠性较低，不能满足智能节点对电量数据的精度需求。
发明内容
为解决现有的电池剩余电量计算不准确的问题，本申请提供一种智能节点电池剩余电量计算方法、装置及计算机设备，从而能够提高电池剩余电量计算的准确性和可靠性。
一方面，提供了一种智能节点电池剩余电量计算方法，所述方法包括：
获取目标电池的温度、放电倍率以及循环次数，基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标电池的估计电量；
获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据；
基于所述估计电量和所述功耗数据，计算所述目标电池的剩余电量。
在一些实施例中，所述基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标节点电池的估计电量，包括：
根据预存的温度与电量对应关系、放电倍率与电量对应关系、循环次数与电量对应关系、所述温度、所述放电倍数以及所述循环次数，计算所述目标电池的估计电量。
在一些实施例中，所述方法还包括：
基于所述目标电池同型号的实验电池进行实验，获取所述温度与电量对应关系、所述放电倍率与电量对应关系以及所述循环次数与电量对应关系。
在一些实施例中，所述功耗数据包括：
CPU功耗、Lora芯片功耗以及5G芯片功耗。
在一些实施例中，所述获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据包括：
获取所述智能节点的数据传输量；
基于所述数据传输量计算所述5G芯片功耗。
在一些实施例中，所述基于所述数据传输量计算所述5G芯片功耗，包括：
基于5G芯片的RE带宽、总带宽、保护带宽、信道发射功率计算所述数据传输量；
基于所述数据传输量计算所述5G芯片功耗。
在一些实施例中，其特征在于，所述基于所述估计电量和所述功耗数据，计算所述目标电池的剩余电量，包括：
基于剩余电量计算式计算所述剩余电量；
所述剩余电量计算式包括：
另一方面，提供了一种智能节点电池剩余电量计算装置，所述装置包括：
估计电量计算模块，用于获取目标电池的温度、放电倍率以及循环次数，基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标电池的估计电量；
功耗数据计算模块，用于获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据；
剩余电量计算模块，用于基于所述估计电量和所述功耗数据，计算所述目标电池的剩余电量。
在一些实施例中，估计电量计算模块具体用于：
根据预存的温度与电量对应关系、放电倍率与电量对应关系、循环次数与电量对应关系、所述温度、所述放电倍数以及所述循环次数，计算所述目标电池的估计电量。
在一些实施例中，所述装置还包括实验模块，用于：
基于所述目标电池同型号的实验电池进行实验，获取所述温度与电量对应关系、所述放电倍率与电量对应关系以及所述循环次数与电量对应关系。
在一些实施例中，所述功耗数据包括：
CPU功耗、Lora芯片功耗以及5G芯片功耗。
在一些实施例中，所述功耗数据计算模块具体用于：
获取所述智能节点的数据传输量；
基于所述数据传输量计算所述5G芯片功耗。
在一些实施例中，所述功耗数据计算模块具体用于：
基于5G芯片的RE带宽、总带宽、保护带宽、信道发射功率计算所述数据传输量；
基于所述数据传输量计算所述5G芯片功耗。
在一些实施例中，剩余电量计算模块具有用于：
基于剩余电量计算式计算所述剩余电量；
所述剩余电量计算式包括：
其中，Q剩余电量为目标电池的剩余电量，Q估计电量为目标电池的估计电量，Pcpu利用率为智能节点的CPU利用率，Plora利用率为智能节点的lora芯片利用率，P5G速率为智能节点5G芯片速率，t为时间。
另一方面，提供了一种计算机设备，计算机设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，处理器可加载并执行至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，以实现上述申请实施例中提供的智能节点电池剩余电量计算方法。
另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，处理器可加载并执行至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，以实现上述本申请实施例中提供的智能节点电池剩余电量计算方法。
另一方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产权或计算机程序包括计算机程序指令，该计算机程序指令存储于计算机可读存储介质中。处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，并执行还计算机指令，使得该计算机设备执行上述实施例中任一所述的智能节点电池剩余电量计算方法。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本发明实施例提供了一种智能节点电池剩余电量计算方法、装置及计算机设备，所述方法包括获取目标电池的温度、放电倍率以及循环次数，基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标电池的估计电量；获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据；基于所述估计电量和所述功耗数据，计算所述目标电池的剩余电量。本发明实施例提供的方法能够通过设备功耗计算剩余电量曲线，分析固定功耗和可变功耗数据，充分考虑放电率、温度以及充放电次数对电池容量的影响，并具体针对5G传输的特点通过5G传输速率计算其功耗，有效避免使用电压或电流进行剩余电量判断的不足，且易于实现，提高智能节点剩余电量分析的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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示出了本申请一个示例性实施例提供的一种智能节点电池剩余电量计算方法的流程图；
图2示出了本申请一个示例性实施例提供的一种智能节点电池剩余电量计算方法中电池放电容量随温度和放电倍率变化的关系曲线示意图；
图3示出了本申请一个示例性实施例提供的一种智能节点电池剩余电量计算方法中电池放电容量随充放电次数变化的关系曲线示意图；
图4示出了本申请一个示例性实施例提供的一种智能节点电池剩余电量计算方法中芯片功耗数据与利用率曲线关系图；
图5示出了本申请一个示例性实施例提供的一种智能节点电池剩余电量计算方法中5G芯片帧结构示意图；
图6示出了本申请一个示例性实施例提供的一种智能节点电池剩余电量计算装置的结构图；
图7示出了本申请一个示例性实施例提供的一种智能节点电池剩余电量计算方法对应的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将接合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
本申请提供的智能节点电池剩余电量方法，可以提高电池剩余电量计算的准确性和可靠性。
实施例一、
图1示出了本发明实施例提供的一种智能节点电池剩余电量计算方法的实现流程示意图。
参见图1，本发明实施例提供的智能节点电池剩余电量计算方法可以包括步骤101和步骤103。
步骤101：获取目标电池的温度、放电倍率以及循环次数，基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标电池的估计电量。
具体的，估计电量计算式包括：
Q估计电量＝Q温度-放电倍率-ΔQ循环次数。
其中，Q温度-放电倍率为电池在当前的最大电量，在最大电量的基础上，减去循环次数造成的电量损坏ΔQ循环次数，得到目标电池的估计电量即容量Q估计电量。
具体的，最大电量与目标电池所处的温度以及电池的放电倍率相关。
可选的，根据预存的温度与电量对应关系、放电倍率与电量对应关系、循环次数与电量对应关系、所述温度、所述放电倍数以及所述循环次数，计算所述目标电池的估计电量。
在一些实施例中，基于所述目标电池同型号的实验电池进行实验，获取所述温度与电量对应关系、所述放电倍率与电量对应关系以及所述循环次数与电量对应关系。
在一个具体示例中，目标智能节点电池为A型电池，额定容量为1600mAh，标称电压为3.65V，放电倍率为1C，形状为圆柱型。
图2示出了本发明实施例中电池放电容量随温度和放电倍率变化的关系曲线示意图。
图3示出了本发明实施例中电池放电容量随充放电次数变化的关系曲线示意图。
步骤102：获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据。
在一些实施例中，功耗数据可以包括但不限于CPU功耗、Lora芯片功耗、5G芯片功耗。
可选的，以上CPU功耗、Lora芯片功耗、5G芯片功耗功耗数据可以通过实验测试得到，也可以直接获取生产厂家标称的功率参数。
图4示出了本发明实施例提供的芯片功耗数据与利用率曲线关系图。
其中，曲线A为5G芯片、曲线B为CPU芯片，曲线C为Lora芯片。
图4中，利用率指芯片的计算效率，如CPU利用率、内存利用率等。
在一些实施例中，步骤102包括：基于所述智能节点的数据传输量计算所述5G芯片功耗。
首先，计算数据传输速率与5G芯片的功耗之间的关系。可选的，通过实验或计算确定数据传输速率与5G芯片功耗之间的关系。
图5示出了本发明实施例提供的5G芯片帧结构示意图。
在5G的传输帧结构中，RE(resource element)为资源最小单位，对应频率上一个子载波和时域上一个符号；RB(resource block)为资源块，对应频率上连续12个子载波和时域上一个槽，因此有1RB＝12RE。
在一个具体的示例中，若一个RE带宽是30k，则1个RB的带宽是360kHZ。
参考信号功率(reference signal power)为信道上每个RE上的功率；信道发射功率(maximum transmit power)为每个信道上的发送功率。
占用带宽＝子载波宽度*每RB的子载波数*RB数量；
以RE带宽30k,总带宽100M为例，对应的资源块数量：
nRB＝(100-1.72)*1000/30＝273，其中1.72M为保护带宽；
nRE＝273*12＝3276。
参考信号功率＝信道发射功率-10*log(nRB*12)；其中参考信号功率的单位为dBm，dBm＝10log(功率值/1mw)，nRB为总带宽对应的RB个数,每个RB包含12个RE。
以100M带宽，信道的发送功率200w为例：
信道发射功率＝200w＝53dBm；
参考信号功率＝53-10*log(3276)＝17.8dBm；
可见，智能节点上的数据传输速率与5G芯片的功耗之间存在对数关系。
具体的，对数关系参数可以使用回归算法求取。
上述步骤需使用设备的各类参数进行计算，在以上对数关系的基础上通过回归算法确定对数关系中的相关系数，以使本发明实施例提供的方法具有普适性。
进一步的，对以上对数关系进行最小二乘拟合。
构建5G芯片数据传输速率X与功耗Y的对数关系式：
Y＝ln A+B ln X；
其中，X为数据传输速率，A和B为最小二乘拟合所要计算的系数。
令C1＝lnA，C2＝B，f(x)＝Y,x＝lnX；
则Y计算式变换为：
f(x)＝C1+C2*x
采用最小二乘拟合的方法进行求解：
其中，np为采样数据的个数，(xi，yi)为第i个采样值，xi对应第i次采样的数据传输速率，yi对应第i次采样的功耗值。
可选的，以上数据可由实验实际检测得到。
对上式进行整理得到：
最终计算得到：
A＝ec1,B＝C2
从而得到5G芯片数据传输速率X与功耗Y的对数关系式系数。
对目标节点的5G芯片，基于以上过程计算A、B参数，从而得到5G芯片功耗。
步骤103：基于所述估计电量和功耗数据计算所述智能节点电池的剩余电量。
在一些实施例中，剩余电量计算式包括：
其中，为目标电池的剩余电量，为目标电池的估计电量，为智能节点的CPU利用率，为智能节点的lora芯片利用率，为智能节点5G芯片速率，t为时间。本发明实施例提供的智能节点电池剩余电量计算方法可以适用于各类智能节点的电池电量估计。
本发明实施例提供的智能节点电池剩余电量计算方法能够通过设备功耗计算剩余电量曲线，分析固定功耗和可变功耗数据，充分考虑放电率、温度以及充放电次数对电池容量的影响，并具体针对5G传输的特点通过5G传输速率计算其功耗，有效避免使用电压或电流进行剩余电量判断的不足，且易于实现，提高智能节点剩余电量分析的精度。
实施例二、
图6示出了本发明实施例提供的智能节点电池剩余电量计算装置的结构示意图。
参见图6，本发明实施例提供的智能节点电池剩余电量计算装置可以包括：
估计电量计算模块，用于获取目标电池的温度、放电倍率以及循环次数，基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标电池的估计电量；
功耗数据计算模块，用于获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据；
剩余电量计算模块，用于基于所述估计电量和所述功耗数据，计算所述目标电池的剩余电量。
在一些实施例中，估计电量计算模块具体用于：
根据预存的温度与电量对应关系、放电倍率与电量对应关系、循环次数与电量对应关系、所述温度、所述放电倍数以及所述循环次数，计算所述目标电池的估计电量。
在一些实施例中，所述装置还包括实验模块，用于：
基于所述目标电池同型号的实验电池进行实验，获取所述温度与电量对应关系、所述放电倍率与电量对应关系以及所述循环次数与电量对应关系。
在一些实施例中，所述功耗数据包括：
CPU功耗、Lora芯片功耗以及5G芯片功耗。
在一些实施例中，所述功耗数据计算模块具体用于：
获取所述智能节点的数据传输量；
基于所述数据传输量计算所述5G芯片功耗。
在一些实施例中，所述功耗数据计算模块具体用于：
基于5G芯片的RE带宽、总带宽、保护带宽、信道发射功率计算所述数据传输量；
基于所述数据传输量计算所述5G芯片功耗。
在一些实施例中，剩余电量计算模块具有用于：
基于剩余电量计算式计算所述剩余电量；
所述剩余电量计算式包括：
其中，Q剩余电量为目标电池的剩余电量，Q估计电量为目标电池的估计电量，Pcpu利用率为智能节点的CPU利用率，Plora利用率为智能节点的lora芯片利用率，P5G速率为智能节点5G芯片速率，t为时间。
综上所述，本发明实施例提供的智能节点电池剩余电量计算装置能够通过设备功耗计算剩余电量曲线，分析固定功耗和可变功耗数据，充分考虑放电率、温度以及充放电次数对电池容量的影响，并具体针对5G传输的特点通过5G传输速率计算其功耗，有效避免使用电压或电流进行剩余电量判断的不足，且易于实现，提高智能节点剩余电量分析的精度。
实施例三、
图7示出了本申请一个示例性实施例提供的计算机设备的结构示意图，所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。
该计算机设备可以包括但不限于：
处理器301，包括一个或者一个以上处理核心，处理器301通过运行软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。
接收器302和发射器303可以实现为一个通信组件，该通信组件可以是一块通信芯片。可选地，该通信组件可以实现包括信号传输功能。也即，发射器303可以用于发射控制信号至图像采集设备以及扫描设备中，接收器302可以用于接收对应的反馈指令。
存储器304通过总线305与处理器301相连。
存储器304可用于存储至少一个指令，处理器301用于执行该至少一个指令，以实现上述智能节点电池剩余电量计算方法实施例中的步骤101至步骤103。
步骤101：获取目标电池的温度、放电倍率以及循环次数，基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标电池的估计电量。
具体的，估计电量计算式包括：
Q估计电量＝Q温度-放电倍率-ΔQ循环次数。
其中，Q温度-放电倍率为电池在当前的最大电量，在最大电量的基础上，减去循环次数造成的电量损坏ΔQ循环次数，得到目标电池的估计电量即容量Q估计电量。
具体的，最大电量与目标电池所处的温度以及电池的放电倍率相关。
可选的，根据预存的温度与电量对应关系、放电倍率与电量对应关系、循环次数与电量对应关系、所述温度、所述放电倍数以及所述循环次数，计算所述目标电池的估计电量。
在一些实施例中，基于所述目标电池同型号的实验电池进行实验，获取所述温度与电量对应关系、所述放电倍率与电量对应关系以及所述循环次数与电量对应关系。
在一个具体示例中，目标智能节点电池为A型电池，额定容量为1600mAh，标称电压为3.65V，放电倍率为1C，形状为圆柱型。
步骤102：获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据。
在一些实施例中，功耗数据可以包括但不限于CPU功耗、Lora芯片功耗、5G芯片功耗。
可选的，以上CPU功耗、Lora芯片功耗、5G芯片功耗功耗数据可以通过实验测试得到，也可以直接获取生产厂家标称的功率参数。
利用率指芯片的计算效率，如CPU利用率、内存利用率等。
在一些实施例中，步骤102包括：基于所述智能节点的数据传输量计算所述5G芯片功耗。
首先，计算数据传输速率与5G芯片的功耗之间的关系。可选的，通过实验或计算确定数据传输速率与5G芯片功耗之间的关系。
在5G的传输帧结构中，RE(resource element)为资源最小单位，对应频率上一个子载波和时域上一个符号；RB(resource block)为资源块，对应频率上连续12个子载波和时域上一个槽，因此有1RB＝12RE。
在一个具体的示例中，若一个RE带宽是30k，则1个RB的带宽是360kHZ。
参考信号功率(reference signal power)为信道上每个RE上的功率；信道发射功率(maximum transmit power)为每个信道上的发送功率。
占用带宽＝子载波宽度*每RB的子载波数*RB数量；
以RE带宽30k,总带宽100M为例，对应的资源块数量：
nRB＝(100-1.72)*1000/30＝273，其中1.72M为保护带宽；
nRE＝273*12＝3276。
参考信号功率＝信道发射功率-10*log(nRB*12)；其中参考信号功率的单位为dBm，dBm＝10log(功率值/1mw)，nRB为总带宽对应的RB个数,每个RB包含12个RE。
以100M带宽，信道的发送功率200w为例：
信道发射功率＝200w＝53dBm；
参考信号功率＝53-10*log(3276)＝17.8dBm；
可见，智能节点上的数据传输速率与5G芯片的功耗之间存在对数关系。
具体的，对数关系参数可以使用回归算法求取。
上述步骤需使用设备的各类参数进行计算，在以上对数关系的基础上通过回归算法确定对数关系中的相关系数，以使本发明实施例提供的方法具有普适性。
进一步的，对以上对数关系进行最小二乘拟合。
构建5G芯片数据传输速率X与功耗Y的对数关系式：
Y＝ln A+B ln X；
其中，X为数据传输速率，A和B为最小二乘拟合所要计算的系数。
令C1＝lnA，C2＝B，f(x)＝Y,x＝lnX；
则Y计算式变换为：
f(x)＝C1+C2*x
采用最小二乘拟合的方法进行求解：
其中，np为采样数据的个数，(xi，yi)为第i个采样值，xi对应第i次采样的数据传输速率，yi对应第i次采样的功耗值。
可选的，以上数据可由实验实际检测得到。
对上式进行整理得到：
最终计算得到：
A＝ec1,B＝C2
从而得到5G芯片数据传输速率X与功耗Y的对数关系式系数。
对目标节点的5G芯片，基于以上过程计算A、B参数，从而得到5G芯片功耗。
步骤103：基于所述估计电量和功耗数据计算所述智能节点电池的剩余电量。
在一些实施例中，剩余电量计算式包括：
其中，Q剩余电量为目标电池的剩余电量，Q估计电量为目标电池的估计电量，Pcpu利用率为智能节点的CPU利用率，Plora利用率为智能节点的lora芯片利用率，P5G速率为智能节点5G芯片速率，t为时间。
本发明实施例提供的智能节点电池剩余电量计算方法能够通过设备功耗计算剩余电量曲线，分析固定功耗和可变功耗数据，充分考虑放电率、温度以及充放电次数对电池容量的影响，并具体针对5G传输的特点通过5G传输速率计算其功耗，有效避免使用电压或电流进行剩余电量判断的不足，且易于实现，提高智能节点剩余电量分析的精度。
本领域技术人员可以理解，图7仅仅是计算机设备的示例，并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述计算机设备还可以包括网络接入设备等。
所称处理器301可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器304可以是所述计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。所述存储器304也可以是所述计算机设备的外部存储设备，例如所述计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器304还可以既包括所述计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器304用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器304还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
实施例四、
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，以由处理器加载并执行以实现上述智能节点电池剩余电量计算方法。
本发明实施例提供的智能节点电池剩余电量计算方法可以包括步骤101和步骤103。
步骤101：获取目标电池的温度、放电倍率以及循环次数，基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标电池的估计电量。
具体的，估计电量计算式包括：
Q估计电量＝Q温度-放电倍率-ΔQ循环次数。
其中，Q温度-放电倍率为电池在当前的最大电量，在最大电量的基础上，减去循环次数造成的电量损坏ΔQ循环次数，得到目标电池的估计电量即容量Q估计电量。
具体的，最大电量与目标电池所处的温度以及电池的放电倍率相关。
可选的，根据预存的温度与电量对应关系、放电倍率与电量对应关系、循环次数与电量对应关系、所述温度、所述放电倍数以及所述循环次数，计算所述目标电池的估计电量。
在一些实施例中，基于所述目标电池同型号的实验电池进行实验，获取所述温度与电量对应关系、所述放电倍率与电量对应关系以及所述循环次数与电量对应关系。
在一个具体示例中，目标智能节点电池为A型电池，额定容量为1600mAh，标称电压为3.65V，放电倍率为1C，形状为圆柱型。
步骤102：获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据。
在一些实施例中，功耗数据可以包括但不限于CPU功耗、Lora芯片功耗、5G芯片功耗。
可选的，以上CPU功耗、Lora芯片功耗、5G芯片功耗功耗数据可以通过实验测试得到，也可以直接获取生产厂家标称的功率参数。
利用率指芯片的计算效率，如CPU利用率、内存利用率等。
在一些实施例中，步骤102包括：基于所述智能节点的数据传输量计算所述5G芯片功耗。
首先，计算数据传输速率与5G芯片的功耗之间的关系。可选的，通过实验或计算确定数据传输速率与5G芯片功耗之间的关系。
在5G的传输帧结构中，RE(resource element)为资源最小单位，对应频率上一个子载波和时域上一个符号；RB(resource block)为资源块，对应频率上连续12个子载波和时域上一个槽，因此有1RB＝12RE。
在一个具体的示例中，若一个RE带宽是30k，则1个RB的带宽是360kHZ。
参考信号功率(reference signal power)为信道上每个RE上的功率；信道发射功率(maximum transmit power)为每个信道上的发送功率。
占用带宽＝子载波宽度*每RB的子载波数*RB数量；
步骤103：基于所述估计电量和功耗数据计算所述智能节点电池的剩余电量。
在一些实施例中，剩余电量计算式包括：
其中，Q剩余电量为目标电池的剩余电量，Q估计电量为目标电池的估计电量，Pcpu利用率为智能节点的CPU利用率，Plora利用率为智能节点的lora芯片利用率，P5G速率为智能节点5G芯片速率，t为时间。
可选地，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM,Random Access Memory)、固态硬盘(SSD,Solid State Drives)或光盘等。其中，随机存取记忆体可以包括电阻式随机存取记忆体(ReRAM,Resistance RandomAccess Memory)和动态随机存取存储器(DRAM,Dynamic Random Access Memory)。
实施例五、
本申请还提供一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行给计算机指令，使得该计算机设备执行上述实施例中任一所述的智能节点电池剩余电量计算方法。
其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也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计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，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单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施的优劣。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能节点电池剩余电量计算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标电池的温度、放电倍率以及循环次数，基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标电池的估计电量；
获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据；
基于所述估计电量和所述功耗数据，计算所述目标电池的剩余电量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标节点电池的估计电量，包括：
根据预存的温度与电量对应关系、放电倍率与电量对应关系、循环次数与电量对应关系、所述温度、所述放电倍数以及所述循环次数，计算所述目标电池的估计电量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述目标电池同型号的实验电池进行实验，获取所述温度与电量对应关系、所述放电倍率与电量对应关系以及所述循环次数与电量对应关系。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功耗数据包括：
CPU功耗、Lora芯片功耗以及5G芯片功耗。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据包括：
获取所述智能节点的数据传输量；
基于所述数据传输量计算所述5G芯片功耗。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述数据传输量计算所述5G芯片功耗，包括：
基于5G芯片的RE带宽、总带宽、保护带宽、信道发射功率计算所述数据传输量；
基于所述数据传输量计算所述5G芯片功耗。
7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述估计电量和所述功耗数据，计算所述目标电池的剩余电量，包括：
基于剩余电量计算式计算所述剩余电量；
所述剩余电量计算式包括：
其中，Q剩余电量为目标电池的剩余电量，Q估计电量为目标电池的估计电量，Pcpu利用率为智能节点的CPU利用率，Plora利用率为智能节点的lora芯片利用率，P5G速率为智能节点5G芯片速率，t为时间。
8.一种智能节点电池剩余电量计算装置，其特征在于，所述装置包括：
估计电量计算模块，用于获取目标电池的温度、放电倍率以及循环次数，基于所述温度、所述放电倍率以及所述循环次数计算所述目标电池的估计电量；
功耗数据计算模块，用于获取所述目标电池所在智能节点的功耗数据；
剩余电量计算模块，用于基于所述估计电量和所述功耗数据，计算所述目标电池的剩余电量。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的智能节点电池剩余电量计算方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储器介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7所述的智能节点电池剩余电量计算方法。
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