在充电过程中SOC值估算方法、装置及电子设备与流程

在充电过程中soc值估算方法、装置及电子设备
技术领域
1.本技术涉及电池管理领域，特别涉及一种在充电过程中soc值估算方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.如今锂电池作为一种重要的储能装置，广泛应用于不同种类的电子设备中。
3.对于具有锂电池作为储能装置的电子设备，为了确保电子设备能够正常工作使用，需要时常对锂电池的soc(state of charge，电池剩余电量)进行检测，并将电量值以与满电状态下的电量百分比来进行展示，以便于用户知悉电子设备的剩余电量情况。
4.在现有的方案中，通常采用开路电压法或者电流积分法等方式来估算电芯的soc值。为了确保估算soc值的准确性，需要采用高精度的电量计对电芯的电压值、电流值等采样。但这种方式使得产品的制造成本较高，若采用较低精度的硬件方案，因此时电池包的容量的不确定性，将造成满充时的容量和设置值差距过大，则会因为误差的因素出现估算的soc值显示99％的时间过长，没有平滑过度到100％，其soc值估算方式的准确性及可靠性较低，从而影响用户的正常使用。


技术实现要素：

5.本技术提供一种在充电过程中soc值估算方法、装置及电子设备，可以提高充电过程中soc值估算的准确性及可靠性。
6.本技术实施例提供了一种在充电过程中soc值估算方法，应用于具有电芯的电子设备，所述方法包括：
7.获取当前充电过程中的充电装置的输入电压值以及输入电流值；
8.通过获取第一数据表对所述输入电压值与所述输入电流值对应的soc值进行估算，获得第一soc值；
9.获取电芯的实际电压值和/或实际电流值；
10.通过获取第二数据表对所获取的所述实际电压值和/或所述实际电流值对应的soc值进行估算，获得第二soc值；
11.根据所述第一soc值与所述第二soc值确定当前的目标soc值。
12.在一实施例中，所述第一数据表包括在所述充电装置的多个不同的所述输入电压值下，不同soc值与不同的输入电流值之间的关系。
13.在一实施例中，通过获取第一数据表对所述输入电压值与所述输入电流值对应的soc值进行估算，包括：
14.判断所述输入电流值是否大于所述第一数据表中的预设最大电流值；
15.若是，则重新获取输入电流值。
16.在一实施例中，在所述获取当前充电过程中的充电装置的输入电压值以及输入电流值之前，还包括：
17.判断当前充电过程中电芯的实际电压值是否大于预设电压值；或者
18.判断当前充电过程中估算的soc值是否大于预设soc值；或者
19.判断当前充电过程是否进入到cv阶段。
20.在一实施例中，在所述获取当前充电过程中的充电装置的输入电压值以及输入电流值之前，还包括：
21.对所述充电装置的输入电压值进行校准。
22.在一实施例中，所述根据所述第一soc值与所述第二soc值确定当前的目标soc值，包括：
23.判断所述第一soc值是否大于等于所述第二soc值；
24.若是，则将所述第一soc值作为当前的目标soc值；
25.若否，则将所述第二soc值作为当前的目标soc值。
26.在一实施例中，所述第一数据表包括至少两个；
27.所述通过获取第一数据表对所述输入电压值与所述输入电流值对应的soc值进行估算，包括：
28.根据所述输入电压值确定相应的第一数据表。
29.本技术还公开了一种在充电过程中soc值估算装置，所述装置包括：
30.第一获取模块，用于获取当前充电过程中的充电装置的输入电压值以及输入电流值；
31.第一估算模块，用于通过获取第一数据表对所述输入电压值与所述输入电流值对应的soc值进行估算，获得第一soc值；
32.第二获取模块，用于获取电芯的实际电压值和/或实际电流值；
33.第二估算模块，用于通过获取第二数据表对所获取的所述实际电压值和/或所述实际电流值对应的soc值进行估算，获得第二soc值；以及
34.确定模块，用于根据所述第一soc值与所述第二soc值确定当前的目标soc值。
35.在一实施例中，所述第一数据表包括在所述充电装置的多个不同的所述输入电压值下，不同soc值与不同的输入电流值之间的关系。
36.本技术还公开了一种电子设备，所述电子设备包括：
37.处理器；以及
38.存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如上任意一项所述的报文重传方法。
39.由上可知，本技术的一种在充电过程中soc值估算方法、装置及电子设备中，利用采集充电装置的输入电压值以及输入电流值，通过第一数据表来估算获得第一soc值，并采集电芯的实际电压值和/或实际电流值获得第二soc值，通过该第一soc值以及第二soc值获得目标soc值。本技术只通过软件算法的方式即可得到更为准确的soc值，提升在低成本硬件条件下估算soc值的准确性以及可靠性。
附图说明
40.图1为本技术实施例提供的在充电过程中soc值估算方法的实现流程图。
41.图2为本技术实施例提供的在充电过程中soc值估算方法的另一实现流程图。
42.图3为本技术实施例提供的在充电过程中soc值估算装置的功能模块图。
43.图4为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
44.下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围作出更为清楚的界定。
45.请参照图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本技术的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本技术具体实施例，其不应被视为限制本技术未在此详述的其它具体实施例。
46.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
47.请参阅图1，图中示出了本技术实施例提供的在充电过程中soc值估算方法的实现流程。
48.该方法应用于电子设备中，该电子设备可以是具有电芯的电子设备，例如智能手机、便携式电脑、吸尘器或者是其他需要估算soc值的电子设备。
49.该电子设备可以通过一些采样模块对电芯以及与之连接的充电装置的输入电压值、输入电流值进行采样获取，并提供给处理模块进行soc值的估算，例如采用mcu(microcontroller unit，微控制单元)、cpu(central processing unit，中央处理器)或者是soc(system on chip,芯片级系统)等本领域常见的处理模块，也可以采用如fpga模块等其他具有数据处理能力的芯片模块，本技术对此不做限定。当获得soc值后，可以将该soc值通过显示器、扬声器或者其他方式展示给到用户，其展现方式不限。
50.如图1所示，该在充电过程中soc值估算方法包括以下步骤：
51.101、获取当前充电过程中的充电装置的输入电压值以及输入电流值。
52.其中，在当前充电过程中，该充电装置可以是正在与该电子设备连接的充电器等装置，该输入电压值以及输入电流值，可以通过充电器内部的硬件进行检测，也可以通过电子设备对充电电压和充电电流进行采样，来获得该充电装置的输入电压值和输入电流值。可以理解的，该充电装置的输入电压值以及输入电流值的获取方式不限。
53.在一实施例中，为了获得对soc值更准确的估算，可以对充电装置的输入电压值进行校准，具体校准过程可以采用本领域常用的输入电压值校准过程。
54.102、通过获取第一数据表对输入电压值与输入电流值对应的soc值进行估算，获得第一soc值。
55.在一实施例中，该第一数据表中包括在充电装置的多个不同的输入电压值下，不同soc值与不同的输入电流值之间的关系。
56.具体的，例如第一输入电压值为v1，在v1下对应有不同的soc值，并将该soc值与达到该soc值对应的输入电流值进行关联。上述的数据映射关系，可以通过预先采用不同的输入电压值的充电装置来进行测试，以获得不同充电装置在各个输入电压值中，不同soc值下的输入电流值之间的映射数据。
57.例如，第一数据表中，该充电装置可以包括第一电压、第二电压以及第三电压值等三种输入电压值。其中，第一电压值下soc值包括99％/98％/97％/96％，该soc值对应的输入电流值分别为140ma/160ma/190ma/210ma。也即在soc值为99％的时候，当前的输入电流值为140ma。而对于每个不同输入电压值的场景中，均有相应的soc值以及输入电流值的数据映射关系。
58.现有的充电装置存在实际的输入电压值及输入电流值，与标准值之间具有差异的情况，从而造成soc值的估算结果存在误差，通过该第一数据表可以有效减小利用充电装置的输入电压值及输入电流值来估算soc值的误差。
59.在一实施例中，第一数据表包括至少两个，通过获取第一数据表对输入电压值与输入电流值对应的soc值进行估算，还可以包括：根据输入电压值确定相应的第一数据表。
60.因为不同的充电装置，或者同一充电装置中有可能存在多种规格的输入电压值的情况，有时候不同规格的输入电压值之间存在较大的差异，此时可以根据设定检测当前的输入电压值，并通过比对当前的输入电压值的电压范围，来对应调用具有不同输入电压值的第一数据表。
61.例如，若充电装置的标准输入电压值的规格为25v、20v以及15v，若检测到当前的充电装置的输入电压值为25.4v，则可以调用与25v规格相匹配的第一数据表。
62.可以理解的，通过检测输入电压值来选取相应的第一数据表，可以适配多种不同的充电装置，并且可以根据不同充电装置的实际情况来减小soc值的估算误差。
63.在一实施例中，判断所述输入电流值是否大于第一数据表中的预设最大电流值；若是，则重新获取输入电流值。其中，预设最大电流值可以根据实际测试获得，具体数值不限。
64.若检测到的输入电流值大于第一数据表中对应的最大电流值，则不采用该输入电流值。输入电流值超过最大电流值，则可以认为是采样不准所导致，此时可以判定为soc值估算失败，需要重新采集充电装置的输入电流值，以确保soc值的估算准确性。
65.例如，若在25.4v下，该第一数据表中记录有soc值为90％时，充电电流为300ma，此时如果发现输入电流值》300ma，则不对该输入电流值下的soc值进行估算，需重新获取输入电流值。
66.103、获取电芯的实际电压值和/或实际电流值。
67.电芯的实际电压值和/或实际电流值，可以通过电芯内部的采样模块或者是电子设备内部的采样模块来进行获取，具体的获取方式可以根据实际情况而定。
68.104、通过获取第二数据表对实际电压值与实际电流值对应的soc值进行估算，获得第二soc值。
69.第二数据表可以参考本领域现有的ocv-soc数据表或其他soc映射表，来获得对不同soc值与不同的实际电压值、实际电流值或者温度值等参数之间的映射关系。通过所获取到的电芯的实际电压值和/或实际电流值，以上述参数为基准，通过对第二数据表进行查表估算当前的soc值。
70.105、根据第一soc值与第二soc值确定当前的目标soc值。
71.其中，为了确保目标soc值的准确性，需要对上述两个值进行一定的筛选，可以将更符合实际soc值的数值作为目标soc值来进行展示。
72.例如，通过比对第一soc值与第二soc值之间的大小，来判断采用哪个soc值作为目标soc值。或者，将第一soc值与第二soc值进行加权、平均或者其他算法来使得得到的soc值更加接近目标soc值。
73.利用采集充电装置的输入电压值以及输入电流值，通过第一数据表来估算获得第一soc值，并采集电芯的实际电压值和/或实际电流值获得第二soc值，通过该第一soc值以及第二soc值可以获得目标soc值，从而只通过软件算法的方式即可得到更为准确的soc值，提升在低成本硬件条件下估算soc值的准确性以及可靠性。
74.请参阅图2，图中示出了本技术实施例提供的在充电过程中soc值估算方法的另一实现流程。
75.如图2所示，该方法包括以下步骤：
76.201、获取电芯的实际电压值和/或实际电流值。
77.其中，该实际电压值、实际电流值可以通过电子设备电量计中的采样模块对电芯进行采样。具体获取的参数需要根据需求而定，例如采用开路法估算电芯的soc值时，需要采集当前的电芯的实际电压值。或者采用安时积分法来估算电芯的soc值时，可以采集当前的实际电流值来进行soc值的估算，本技术对具体的估算方式及所获取的电芯参数不做限制。
78.202、通过获取第二数据表对所获取的实际电压值和/或实际电流值对应的soc值进行估算，获得第二soc值。
79.第二数据表可以参考本领域现有的ocv-soc数据表或其他soc映射表，来获得对不同soc值与不同的实际电压值、实际电流值或者温度值等参数之间的映射关系。通过所获取到的电芯的实际电压值和/或实际电流值，来以上述参数为基准，通过对第二数据表进行查表估算当前的soc值。
80.203、判断当前充电过程中电芯的实际电压值是否大于预设电压值。
81.判断该电芯的实际电压值是否大于预设电压值，可以通过上述方式来确定soc值是否需要进行修正。
82.其中，该预设电压值可以设置在接近充满电芯时或者soc值较高时对应的电压值，例如当soc值为90时，对应电芯的电压值为4v，则可以将预设电压值设置为4v。可以理解的，该预设电压值具体的参数可以根据实际充电过程中需要进行soc校准时的电压值来进行确定，本技术对此不进行限制。
83.例如，若在25.4v下，该第一数据表中记录有soc值为90％时，充电电流为300ma，如果发现输入电流值＝300ma,电压》4.0v(预设电压值)，则估算当前容量为90％,从而对soc值进行微调。
84.在正常使用过程中，电芯soc值的估算其精确度足够应付一般需求，通过只在充电过程的后期进行soc值算法的干预，可以避免充电过程频繁切换soc值的估算方式，提高电子设备的运行稳定性。
85.在一些实施例中，除了判断当前电芯的实际电压值是否大于预设电压值的方式，还可以判断当前充电过程中估算的soc值是否大于预设soc值,或者判断当前充电过程是否进入到cv阶段。
86.当soc值进入到较大的值时，或者进入到cv阶段时，此时充电电流会不断减小，相
应的充电时间也会有所延长，若采用传统的soc值的估算方式进行计算，容易导致检测误差的不断积累，从而造成满充时的容量和设置值差距过大，出现估算的soc值显示99％的时间过长，没有平滑过度到100％的情况。
87.因此，电子设备可以通过判断当前估算的soc值是否大于预设soc值,或者判断当前的充电过程是否进入到cv阶段，从而在需要本实施例方法估算soc值时才进行算法上的切换，可以提高电子设备的运行稳定性，避免干扰平常准确度较可靠的soc值估算动作。
88.204、若是，获取当前充电过程中的充电装置的输入电压值以及输入电流值。
89.其中，在当前充电过程中，该充电装置可以是正在与该电子设备连接的充电器等装置，该输入电压值以及输入电流值，可以通过充电器内部的硬件进行检测，也可以通过电子设备对充电电压和充电电流进行采样，来获得该充电装置的输入电压值和输入电流值。可以理解的，该充电装置的输入电压值以及输入电流值的获取方式不限。
90.若当前充电过程中电芯的实际电压值不大于预设电压值，则退出soc值的估算校准流程。当然也可以采取其他处理方式，例如继续采用开路电压法或者安时积分法来测算soc值，或者通过其他校准方式来继续对soc值进行校准。
91.205、通过获取第一数据表对输入电压值与输入电流值对应的soc值进行估算，获得第一soc值。
92.在一实施例中，该第一数据表中包括在充电装置的多个不同的输入电压值下，不同soc值与不同的输入电流值之间的关系。
93.具体的，例如第一输入电压值为v1，在v1下对应有不同的soc值，并将该soc值与达到该soc值对应的输入电流值进行关联。上述的数据映射关系，可以通过预先采用不同的输入电压值的充电装置来进行测试，以获得不同充电装置在各个输入电压值中，不同soc值下的输入电流值之间的映射数据。
94.在一实施例中，第一数据表包括至少两个，通过获取第一数据表对输入电压值与输入电流值对应的soc值进行估算，还可以包括：根据输入电压值确定相应的第一数据表。
95.可以理解的，通过检测输入电压值来选取相应的第一数据表，可以适配多种不同的充电装置，并且可以根据不同充电装置的实际情况来减小soc值的估算误差。
96.206、判断第一soc值是否大于或等于第二soc值。
97.207、若第一soc值大于第二soc值，将第一soc值作为当前的目标soc值。
98.其中，第二soc值通常有可能因为误差而导致出现估算的soc值偏低的情况，若第一soc值大于第二soc值，则可以将更为准确的第二soc值作为目标soc值进行显示，使得soc值能够更贴近实际值，更加平滑地到达100％，以避免因误差导致soc值的跳变。
99.208、若第一soc值小于第二soc值，将第二soc值作为当前的目标soc值。
100.若第一soc值小于或等于第二soc值，可以将较大的第二soc值作为目标soc值，以确保soc值估算的平滑性。
101.本技术只通过软件算法的方式即可得到更为准确的soc值，提升在低成本硬件条件下估算soc值的准确性以及可靠性。
102.请参阅图3，图中示出了本技术实施例提供的在充电过程中soc值估算装置的结构。
103.如图3所示，该装置包括：
104.第一获取模块11，用于获取当前充电过程中的充电装置的输入电压值以及输入电流值；
105.第一估算模块12，用于通过获取第一数据表对所述输入电压值与所述输入电流值对应的soc值进行估算，获得第一soc值；
106.第二获取模块13，用于获取电芯的实际电压值和/或实际电流值；
107.第二估算模块14，用于通过获取第二数据表对所获取的所述实际电压值和/或所述实际电流值对应的soc值进行估算，获得第二soc值；以及
108.确定模块15，用于根据所述第一soc值与所述第二soc值确定当前的目标soc值。
109.在一实施例中，第一数据表包括在所述充电装置的多个不同的所述输入电压值下，不同soc值与不同的输入电流值之间的关系。
110.其中，该第一估算模块12以及第二估算模块14，可以指相应的软件模块，也可以作为硬件存在，例如通过处理器等执行元件来执行上述估算模块的功能。
111.当然，上述模块的具体执行方式，可以实现如图1和图2所述的任意一项在充电过程中soc值估算方法中的实施例，具体的执行内容在此不再赘述。
112.本文所使用的术语“模块”可为在该运算系统上执行的软件对象。本文所述的不同组件、模块、引擎及服务可为在该运算系统上的实施对象。而本文所述的装置及方法可以以软件的方式进行实施，当然也可在硬件上进行实施，均在本技术保护范围之内。
113.请参阅图4，图中示出了本技术实施例提供的电子设备的结构。
114.如图4所示，所述电子设备20包括处理器21以及存储器22，所述处理器21与存储器22之间电性连接；
115.所述存储器22中存储有计算机程序，所述处理器21通过调用存储器22中存储的计算机程序，以执行以下步骤：
116.获取当前充电过程中的充电装置的输入电压值以及输入电流值；通过获取第一数据表对所述输入电压值与所述输入电流值对应的soc值进行估算，获得第一soc值；获取电芯的实际电压值和/或实际电流值；通过获取第二数据表对所获取的所述实际电压值和/或所述实际电流值对应的soc值进行估算，获得第二soc值；根据所述第一soc值与所述第二soc值确定当前的目标soc值。
117.可以理解的，该处理器21以及存储器22的元件型号可以根据需求采用任意型号，例如采用cpu、mcu、fpga或者asic等运算处理单元作为处理器21，本技术不作限定。
118.在一实施例中，该处理器21，还可以用于执行：
119.判断所述输入电流值是否大于所述第一数据表中的预设最大电流值；若是，则重新获取输入电流值。
120.在一实施例中，该处理器21，还可以用于执行：
121.判断当前充电过程中电芯的实际电压值是否大于预设电压值；或者判断当前充电过程中估算的soc值是否大于预设soc值；或者判断当前充电过程是否进入到cv阶段。
122.在一实施例中，该处理器21，还可以用于执行：
123.对所述充电装置的输入电压值进行校准。
124.在一实施例中，该处理器21，还可以用于执行：
125.判断所述第一soc值是否大于所述第二soc值；若是，则将所述第一soc值作为当前
的目标soc值；若否，则将所述第二soc值作为当前的目标soc值。
126.在一实施例中，该处理器21，还可以用于执行：
127.根据所述输入电压值确定相应的第一数据表。
128.该电子设备可以是具有电芯的电子设备，例如智能手机、便携式电脑、吸尘器或者是其他需要估算soc值的电子设备。
129.该电子设备可以通过一些采样模块对电芯以及与之连接的充电装置的输入电压值、输入电流值进行采样获取，并提供给处理模块进行soc值的估算，例如采用mcu(microcontroller unit，微控制单元)、cpu(central processing unit，中央处理器)或者是soc(system on chip,芯片级系统)等本领域常见的处理模块，也可以采用如fpga模块等其他具有数据处理能力的芯片模块，本技术对此不做限定。当获得soc值后，可以将该soc值通过显示器、扬声器或者其他方式展示给到用户，其展现方式不限。
130.本技术的电子设备利用采集充电装置的输入电压值以及输入电流值，通过第一数据表来估算获得第一soc值，并采集电芯的实际电压值和/或实际电流值获得第二soc值，通过该第一soc值以及第二soc值获得目标soc值。本技术只通过软件算法的方式即可得到更为准确的soc值，提升在低成本硬件条件下估算soc值的准确性以及可靠性。
131.在本技术实施例中，所述电子设备、充电过程中soc值估算装置与上文实施例中的在充电过程中soc值估算方法属于同一构思，在电子设备、充电过程中soc值估算装置上可以运行在充电过程中soc值估算方法实施例中提供的任一方法步骤，其具体实现过程详见在充电过程中soc值估算方法实施例，并可以采用任意结合形成本技术的可选实施例，此处不再赘述。
132.上面结合附图对本技术的实施方式作了详细说明，但是本技术并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。