电池容量计算方法与流程

本发明涉及电池容量计算
技术领域：
，尤其是涉及电池容量计算方法。
背景技术：
：随着科技的进步，电子产品如手机和平板电脑等智能设备成为人们生活不可或缺的一部分，而随着智能设备的不断发展，应用软件的不断丰富，使得用户对智能终端的依赖性增强，用户使用智能终端的频率也随之提高，这样，往往造成智能终端的续航性成为用户关注的重点。用户需经常注意手机的剩余电量，需及时对手机进行充电，避免手机电量耗尽而导致通信中断，因此，电池的容量是用户的主要关注点。传统的电池的容量测量方法采用库仑法，该方法需要精密的测量仪器，且测量仪器操作复杂，计算处理过程复杂，导致对电池的容量的测量成本高，测量效率低下。技术实现要素：基于此，有必要针对电池的电量测量方法对电池的容量的测量成本高，测量效率低下的缺陷，提供一种电池容量计算方法。一种电池容量计算方法，包括：将电池充电至第一预设电压；对所述电池进行多次恒流放电，在每次恒流放电后检测所述电池的放电停止电压和放电量，并将所述电池进行静置，在静置预设时间后检测所述电池的开路电压，直至所述开路电压小于第二预设电压，则停止恒流放电；输出包含多个具有对应关系的所述放电停止电压、所述放电量以及所述开路电压的测试模型；获取实时电压，根据所述实时电压和所述测试模型计算获得电池容量。在一个实施例中，在输出包含多个具有对应关系的所述放电停止电压、所述放电量以及所述开路电压的测试模型的步骤之前还包括：获取关机电压，根据多个所述放电停止电压、所述放电量以及所述开路电压计算获取与所述关机电压对应的最大放电量；根据所述最大放电量以及多个所述放电量，计算获取多个与所述开路电压对应的放电深度值；所述测试模型还包含与多个所述开路电压具有对应关系的所述放电深度值。在一个实施例中，在对所述电池进行多次恒流放电的步骤之前还包括：将所述电池进行静置，在静置预设时间后检测所述电池的所述开路电压。在一个实施例中，所述将电池充电至第一预设电压的步骤包括：采用恒流充电方式，将所述电池充电至第一预设电压。在一个实施例中，所述采用恒流充电将所述电池至第一预设电压的步骤中，恒流充电的充电倍率为0.02C。在一个实施例中，在所述将电池充电至第一预设电压的步骤之前还包括：对所述电池进行恒流放电至所述电池的所述放电停止电压小于所述第二预设电压。在一个实施例中，每次恒流放电的放电时间为170秒至190秒。在一个实施例中，每次恒流放电的放电倍率为0.02C。在一个实施例中，所述预设时间为25分钟至35分钟。在一个实施例中，所述将所述电池进行静置，在静置预设时间后检测所述电池的开路电压的步骤包括：将所述电池开路，并进行静置；在静置预设时间后检测所述电池的所述开路电压。上述的电池容量计算方法，通过对电池进行多次恒流放电，并在恒流放电后检测获取放电停止电压和放电量，并在开路静置后获取电池的开路电压，进而获取多个放电停止电压、放电量和开路电压，生成测试模型，这样使得仅通过检测电池的实时电压即可根据测试模型计算出电池的当前容量，有效降低了电池容量测量成本，且有效提高了电池容量的测量效率。附图说明图1A为一实施例的电池容量计算方法的流程示意图；图1B为另一实施例的电池容量计算方法的流程示意图；图2为另一实施例的电池容量计算方法的流程示意图；图3为一实施例的开路电压与放电量对应关系曲线图；图4为一实施例的开路电压与放电深度值对应关系曲线图；图5为另一实施例的开路电压与放电量对应关系曲线图；图6为另一实施例的开路电压与放电深度值对应关系曲线图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以某大型省级电网为实施例，结合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。例如，一种电池容量计算方法，包括：将电池充电至第一预设电压；对所述电池进行多次恒流放电，在每次恒流放电后检测所述电池的放电停止电压和放电量，并将所述电池进行静置，在静置预设时间后检测所述电池的开路电压，直至所述开路电压小于第二预设电压，则停止恒流放电；输出包含多个具有对应关系的所述放电停止电压、所述放电量以及所述开路电压的测试模型；获取实时电压，根据所述实时电压和所述测试模型计算获得电池容量。如图1A所示，在一个实施例中，提供一种电池容量计算方法，包括：步骤120，将电池充电至第一预设电压。例如，将电池的电压充电至第一预设电压。例如，该第一预设电压为电池的额定电压，例如，该第一预设电压为电池的额定容量对应的电压，即电池在充满电状态下的电压。本实施例中，将该电池充电至满载状态。步骤140，对所述电池进行多次恒流放电，在每次恒流放电后检测所述电池的放电停止电压和放电量，并将所述电池进行静置，在静置预设时间后检测所述电池的开路电压，直至所述开路电压小于第二预设电压，则停止恒流放电。具体地，该放电停止电压为CV(CircuitVoltage)，该放电停止电压为电池在一次恒流放电结束后的电压，该开路电压为电池在开路状态下的电压，即为OCV(OpenCircuitVoltage)，即该开路电压是无负载电流的电池电压，该放电量为电池在恒流放电过程中的放出的电量，该第二预设电压为电池在放电后的电压，该第二预设电压接近于并高于截止电压，电池低至截止电压或者低于截止电压，则导致过放电，会出现不可逆的损坏，因此，需要避免电池的电压下降至截止电压，因此，本实施例中，需要多次进行恒流放电，检测电池的电压是否下降至第二预设电压，进而检测该电池是否放电完全，当开路电压等于该第二预设电压，可视为电池充分放电。本步骤中，在电池每次进行恒流放电时，实时检测并获取电池的放电量，并在恒流放电结束后，检测并获取电池的放电停止电压，随后对电池进行开路并静置，将电池静置预设时间后，检测获取电池的开路电压。在一个实施例中，将所述电池开路，并进行静置；在静置预设时间后检测所述电池的所述开路电压。具体地，本实施例中，在对该电池进行静置前，需要将电池开路，也就是使得电池处于无负载状态并静置。具体地，本实施例以及各所述实施例中的对电池的静置即为将电池开路后，不对电池做操作，让电池处于无负载状态。值得一提的是，在电池进行恒流放电之后，由于电流一直处于放电状态，其电压下降幅度较大，电池存在发热，且电压下降存在波动，因此，电池此时的电压偏小，检测到的放电停止电压也可能存在误差，需要将电池静置一段时间后，再次获取电池的开路电压，静置的过程有利于电池内部趋向稳定，进而使得开路电压的检测更为精准，此时电池在一段时间内将逐渐恢复，上升至正常状态，因此，在静置后检测获取的开路电压的精度更高。本实施例中，对电池进行多次恒流放电，并每次恒流放电后对电池进行静置，并在静置后检测电路的开路电压，当开路电压大于预设电压时，则再次进行恒流放电，再次静置和检测开路电压，直至开路电压小于预设电压，则结束循环过程。步骤160，输出包含多个具有对应关系的所述放电停止电压、所述放电量以及所述开路电压的测试模型。本实施例中个，该测试模型包括测试数据对应表，例如，该测试模型包括开路电压与放电量对应表，例如，该测试模型包括开路电压与放电量对应曲线图。该测试模型用于提供计算依据。步骤180，获取实时电压，根据所述实时电压和所述测试模型计算获得电池容量。具体地，该实时电压为实时检测的电压，例如，在电池处于使用状态时，实时检测获取该电池的实时电压，根据该实时电压，在该测试模型中找到对应的放电量，进而计算出该电池当前的实时容量。例如，电池的实时容量为电池的额定容量与放电量之差。上述实施例中，通过对电池进行多次恒流放电，并在恒流放电后检测获取放电停止电压和放电量，并在开路静置后获取电池的开路电压，进而获取多个放电停止电压、放电量和开路电压，生成测试模型，这样使得仅通过检测电池的实时电压即可根据测试模型计算出电池的当前容量，该测试模型的检测成本较低，且检测过程简易，有效降低了电池容量测量成本，且有效提高了电池容量的测量效率。在一个实施例中，如图1B所示，步骤160之前还包括：步骤152，获取关机电压，根据多个所述放电停止电压、所述放电量以及所述开路电压计算获取与所述关机电压对应的最大放电量，即放电量的最大值。具体地，该关机电压为电子产品的关机时的电池电压，当电池电压低至或低于该关机电压时，电子产品由于电压过低而关机。当电池的电压低至或低于关机电压时，可看为该电池已放完电，即此时电池无剩余电量，也就是说，电池将所有的电量放出，放出的电量为最大放电量。该最大放电量与关机电压对应。步骤154，根据所述最大放电量以及多个所述放电量，计算获取多个与所述开路电压对应的放电深度值。例如，根据所述最大放电量以及多个所述放电量，计算获取每一所述开路电压对应的放电深度值。具体地，该放电深度值为DOD(depthofdischarge)，表示电池的放电量与电池额定容量的百分比。本实施例中，该最大放电量可看做是电池的额定容量，但由于该额定容量存在不准确的情况，因此，根据放电量与最大放电量之比，可获取放电深度值，用于表示放电量占最大放电量的百分比值。具体地，由于每一放电量对应一开路电压，因此，每一放电深度值对应一开路电压，因此，可以获得多个开路电压下，对应的放电深度值，即每一开路电压对应一放电深度值。在本实施例中，所述测试模型还包含与多个所述开路电压具有对应关系的所述放电深度值。具体地，由于本实施例中，输出的测试模型中还包括各开路电压与各放电深度值的对应关系，例如，输出的测试模型包括开路电压与放电深度值的对应表，又如，输出的测试模型包括开路电压与放电深度值的对应曲线图。这样，通过检测获取到电池的实时电压，即可根据该测试模型中开路电压与放电深度值的对应关系，获取电池实时的放电深度，以此获取电池的剩余电量。在一个实施例中，步骤140之前还包括：将所述电池进行静置，在静置预设时间后检测所述电池的所述开路电压。本实施例中，在对电池进行恒流放电之前进行一次静置，并检测获取电路的开路电压，从而获取恒流放电前的开路电压，进而使得输出的检测模型数据更完善。具体地，在对电池充电后，将电池开路并静置一段时间，随后检测获取电池的开路电压，静置的过程有利于电池内部趋向稳定，进而使得开路电压的检测更为精准。在一个实施例中，步骤120包括：采用恒流充电方式，将所述电池充电至第一预设电压，其中，恒流充电的充电倍率为0.02C。具体地，对电池采用恒流方式充电，使得电池充电后的第一预设电压的检测更为精准。值得一提的是，如采用较大的电流对电池进行充电，进而缩短电池的充电时间，电池可以在较短时间内充满电，但由于充电过程较为剧烈，引起电池电压快速上升，电池的电压虚高，因此，即使电池充电至第一预设电压，在其静置一段时间后，其电压往往达不到第一预设电压，因此，本实施例中，通过恒流充电方式，使得电池的电压逐步上升，电压上升趋势更为平缓，进而使得电池充电更为充实，进而使得电池的电压能够精确地充电至第一预设电压。本实施例中，恒流充电的充电倍率为0.02C，该充电倍率为电池的充电电流与额定容量的比值，充电倍率与电池的额定容量的乘积等于充电电流。该充电倍率与充电时间成反比，该充电倍率与充电电流成正比，即充电倍率越小，充电电流越小，则电池需要充满电的时间越长，即充电时间越大，而充电倍率越大，则充电电流越大，则电池需要充满电的时间越短，即充电时间越小。本实施例中，由于充电倍率为0.02C，使得充电电流较小，进而使得电池的充电过程较为缓慢，因此，电池的电压上升趋势较为平缓，进而使得该电池的电压能够准确地充电至第一预设电压。在一个实施例中，在步骤120之前还包括：对所述电池进行恒流放电至所述电池的所述放电停止电压小于所述第二预设电压。本实施例中，在对电池进行恒流充电之前，将电池进行恒流放电，使得电池的电压小于第二预设电压，即使得电池完成充分放电。随后对完成的电池进行充电，相当于对剩余电量为零的电池进行充电，使得该电池的充电更为充分，进而使得电池能够准确地充电至第一预设电压。为了实现准确放电，在一个实施例中，步骤140中，每次恒流放电的放电时间为170秒至190秒，例如，每次恒流放电的放电时间为180秒，例如，每次恒流放电的放电倍率为0.02C，例如，电池的容量为2000mAh，则电池对应的放电电流为2000mAh*0.02C＝40mA。值得一提的是，放电倍率和放电电流呈正比，放电倍率和放电时间成反比，放电倍率大，则放电电流大，使得电池放电过程较为剧烈，因此，电池的电压下降幅度较大，在放电后检测到的放电停止电压则可能偏低，因此，需要控制电流按预设的放电倍率进行放电，避免导致放电检测不准确。而放电倍率小，导致放电时间过长，影响检测效率，放电倍率大，导致放电时间过短，影响电池放电的准确性，因此，本实施例中，采用0.02C的放电倍率对电池进行恒流放电，使得电池的放电电流较小，放电过程较为平缓，进而使得放电后检测的电压更为准确，此外，避免恒流放电时间过长，有利于提高恒流放电效率。在一个实施例中，步骤140中，所述预设时间为25分钟至35分钟，即静置时间为25分钟至35分钟，例如，所述预设时间为30分钟，例如，在电池的每次恒流放电后，将电池静置30分钟，随后检测所述电池的开路电压。值得一提的是，在电池进行恒流放电之后，电池此时的电压偏小，电池在静置一段时间后，其电压将缓慢逐步上升至实际电压水平，静置时间较短，则使得电池无法恢复实际电压水平，导致检测的开路电压不准确，而如静置时间太长，则影响检测效率。因此，本实施例中，静置的预设时间为30分钟，能够有效提高检测效率，并使得电池的电压能够回升至正常水平。如图2所示，在一个实施例中，提供一种电池容量计算方法，且本实施例中，环境温度为0±2℃，包括：步骤202，对电池进行恒流放电至电池的放电停止电压小于第二预设电压。本实施例中，第二预设电压为3.2V。应该理解的是，电池的截止电压一般为3.0V，电池长时间低于3.0V容易照成电池的过放电，过放电是一个不可逆的过程，容易损伤电池的寿命，因此，本实施例中的第二预设电压为比截止电压高的3.2V，且该第二预设电压比关机电压低，本实施例中的关机电压为3.4V，3.4V是传统的电子产品无电压关机时的最低电压，即关机电压。本步骤中，对待测的电池进行恒流放电，使得电池在放电后的电压小于3.2V。步骤204，采用恒流充电将电池至第一预设电压，例如，采用恒流充电方式，将所述电池充电至第一预设电压。其中，恒流充电的充电倍率为0.02C。本实施例中，电池容量为3000mAh，电池的额定电压为4.4V，即该第一预设电压为4.4V，则恒流充电的充电电流为3000mAh*0.02C＝60mA。本步骤中，采用40mA的充电电流为对电池进行恒流充电，使得电池的电压充至4.4V，电池充满电。步骤206，将电池开路并静置，在静置预设时间后检测电池的开路电压。本实施例中，预设时间为30分钟，具体地，在电池充满电后，将电池开路进行静置，在静置30分钟后检测获取电池的开路电压，并保存该开路电压。步骤208，对电池进行恒流放电，在恒流放电后检测并获取电池的放电停止电压和放电量。本实施例中，恒流放电的放电时间为180秒，恒流放电的放电倍率为0.02C。本步骤中，在电池恒流放电过程中检测获取电池的本次恒流放电的放电量，在电池恒流放电后检测获取电池的本次恒流放电的放电停止电压，该放电停止电压为电池本次恒流放电结束后的电压，本实施例中，获取了放电停止电压和放电量后，保存该放电停止电压和放电量。步骤210，将电池开路并静置，在静置预设时间后检测并获取电池的开路电压。本实施例中，预设时间为30分钟。本步骤中，在电池完成一次恒流放电后，将电池开路并进行静置，在静置30分钟后检测获取该次静置后的电池的开路电压，并保存该开路电压。步骤212，判断电池的开路电压是否小于第二预设电压，是则停止恒流放电，执行步骤214，否则，执行步骤208。本步骤中，对当次获取的开路电压进行判断，如该开路电压大于或等于第二预设电压，则返回步骤208，再次对电流进行恒流放电、开路和静置，并再次检测开路电压，直至开路电压小于第二预设电压，否则，一直循环步骤208至步骤212。具体地，电池具有极化性能，电池在最初短暂的放置后，电压会有回升，此时检测得到的电池的电压并不能很好的反应电池的真实电压，因此，需要反复放电使电池趋于稳定。本步骤中，当电池经过多次恒流放电后，其开路电压小于第二预设电压时，则停止恒流放电，执行步骤214。步骤214，输出包含多个具有对应关系的放电停止电压、放电量以及开路电压的测试模型。具体地，通过上述循环执行的恒流放电和静置过程，检测到多个放电停止电压、放电量以及开路电压，将步骤206中检测的开路电压以及每次恒流放电后的放电停止电压、放电量以及开路电压建立关联关系，并生成测试模型输出。本实施例中，该测试模型为放电量数据对应表，本实施例中，该放电量数据对应表包括放电停止电压(CV)、放电量(C)以及开路电压(OCV)三列数据，表1为放电量数据对应表的部分数据，并生成开路电压(OCV)与放电量(Cpacity)的曲线图如图3所示。表1OCV(mV)CV(mV)C(mAh)36883369.32821.43683.33354.42841.43675.93334.62861.436623311.32881.53638.13274.12901.53606.23225.42921.53568.63163.42941.53521.23085.32961.534622984.62981.53382.32844.43001.53259.92596.43021.53259.91983.53021.5步骤216，获取关机电压，根据多个放电停止电压、放电量以及开路电压计算获取与关机电压对应的最大放电量。本实施例中，关机电压为3.4V，值得一提的是，由于每次检测的开路电压的值都是不定的，不会正好等于关机电压，因此，需要获取一个准确的关机电压，即3.4V的关机电压，并根据多个放电停止电压、放电量以及开路电压的对应关系计算获取最大放电量，从而能够获取3.4V的关机电压对应的最大放电量。结合表1，取出两个开路电压，分别为x1和x2，取出两个分别与x1和x2对应的放电量，分别为y1(与x1同一行)和y2(与x2同一行)，则开路电压和放电量的斜率计算为：(y1-y2)/(x1-x2)根据斜率相同可得(y1-Cmax)/(x1-3.4*1000)＝(y1-y2)/(x1-x2)，其中，Cmax为最大放电量。则最大放电量计算为：Cmax＝y1-((x1-3.4*1000)*((y1-y2)/(x1-x2)))将数值代入，则可计算出最大放电量为：Cmax＝2981.5-((3462-3.4*1000)*((2981.5-3001.5)/(3462-3382.3)))＝3850即3.4V的关机电压对应的最大放电量为3850mAh。步骤218，根据最大放电量以及多个放电量，计算获取多个与开路电压对应的放电深度值。本步骤中，将多个放电量分别与最大放电量作比，得到多个比值，即放电深度值，并根据放电量与开路电压的对应关系，建立多个放电深度值与多个开路电压的一一对应关系，生成，生成开路电压(OCV)与放电深度值(DOD)的放电深度数据对应表，表2为放电深度数据对应表的部分数据，并生成开路电压(OCV)与放电深度值(DOD)的曲线图如图4所示。表2OCV(mV)C(mAh)DOD(％)36882821.473.33683.32841.473.83675.92861.474.336622881.574.83638.12901.575.43606.22921.575.93568.62941.576.43521.22961.576.934622981.577.43382.33001.578.03259.93021.578.53259.93021.578.5例如，在不同的环境温度下，分别执行步骤202至步骤218，获得多个温度下的测试模型，例如，分别在50℃、25℃、0℃以及-10℃的环境温度下，计算获得对应的测试模型，输出的开路电压-放电量对应曲线图以及开路电压-放电深度对应曲线图分别如图5和图6所示，本实施例中不再累赘叙述。步骤220，获取实时电压，根据实时电压和测试模型计算获得电池容量。具体地，生成测试模型后，在电池使用过程中，通过实时检测电池的实时电压，在测试模型中找到与该实时电压等值的开路电压，即可获取到对应的放电量和放电深度值，根据电池容量＝电池额定容量-放电量，可以计算得出电池的实时容量。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 2 3