一种电量测量方法、系统、设备及计算机存储介质与流程

本发明涉及电子产品技术领域，更具体地说，涉及一种电量测量方法、系统、设备及计算机存储介质。

背景技术：

生活中，大多数电子产品都采用电池供电，随着电池的使用，用户希望能准确知道电池电量的剩余情况，这就需要对电池的剩余电量进行测量。

现有的一种电池电量的测量方法是：获取一段时间内电池的电压平均值，然后借助电量计算公式r＝(x-y)/a计算电池的剩余电量，其中x为获取的电压值，y为电池的最低电压值，a为系数。

然而，电池的电压会根据用电器的功率变化而变化，获取一段时间内电池的电压平均值会使得获取的电压值与实际值不相符，而且电池放电曲线不是线性曲线，按照电量计算公式推算出的电池电量不准确。

综上所述，如何提高电池电量测量方法的准确度是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电量测量方法，其能在一定程度上解决如何提高电池电量测量方法的准确度的技术问题。本发明还提供了一种电量测量系统、设备及计算机存储介质。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电量测量方法，包括：

获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系；

基于所述对应关系确定出第一变化关系及第二变化关系，所述第一变化关系为电压值大于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系，所述第二变化关系为电压值小于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系；

获取所述被测电池的当前电压值；

判断当前电压值是否大于当前拐点电压值，若是，则基于第一变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量，若否，则基于第二变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量。

优选的，所述获取所述被测电池的当前电压值，包括：

获取所述被测电池的实时电压值；

基于预设的滤波公式对实时电压值进行滤波，得到当前电压值；

所述滤波公式为：

vn＝vnn*(1-kn)+vn-1*kn，n为正整数且大于等于1；

其中，n为滤波的等级，vn为相应的n级滤波的滤波电压值，vnn为当前n级滤波的上一次n级滤波的滤波电压值，kn为预设的相应n级滤波的滤波系数，vn-1为n-1级滤波的滤波电压值。

优选的，所述获取所述被测电池的当前电压值，包括：

获取电压采集器在所述被测电池下的当前模拟电压；

基于电压转换公式计算当前模拟电压对应的当前电压值；

所述电压转换公式为：

vd＝v1+vm*(v2-v1)/v3；

其中，vd表示当前电压值，vm表示当前模拟电压，v2表示所述被测电池的最大输出电压，v1表示所述被测电池的最小输出电压，v3表示所述电压采集器输出电压的最大变化值。

优选的，所述获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系之后，所述基于所述对应关系确定出第一变化关系及第二变化关系之前，还包括：

基于最小二乘法对预设数量时间段中每一时间段下的拐点电量值进行直线拟合，得到拐点电量值随时间段的第一变化公式，对预设数量时间段中每一时间段下的拐点电压值进行直线拟合，得到拐点电压值随时间段的第二变化公式；

根据所述第一变化公式确定当前时间段下的当前拐点电量值，根据所述第二变化公式确定当前时间段下的当前拐点电压值。

优选的，所述获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系，包括：

获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的变化关系图。

本发明还提供了一种电量测量系统，包括：

获取对应关系模块，用于获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系；

确定变化关系模块，用于基于所述对应关系确定出第一变化关系及第二变化关系，所述第一变化关系为电压值大于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系，所述第二变化关系为电压值小于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系；

获取当前电压值模块，用于获取所述被测电池的当前电压值；

计算模块，用于判断当前电压值是否大于当前拐点电压值，若是，则基于第一变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量，若否，则基于第二变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量。

优选的，所述获取当前电压值模块包括：

获取实时电压值单元，用于获取所述被测电池的实时电压值；

滤波单元，用于基于预设的滤波公式对实时电压值进行滤波，得到当前电压值；

所述滤波公式为：

vn＝vnn*(1-kn)+vn-1*kn，n为正整数且大于等于1；

其中，n为滤波的等级，vn为相应的n级滤波的滤波电压值，vnn为当前n级滤波的上一次n级滤波的滤波电压值，kn为预设的相应n级滤波的滤波系数，vn-1为n-1级滤波的滤波电压值。

优选的，所述获取当前电压值模块包括：

获取当前模拟电压单元，用于获取电压采集器在所述被测电池下的当前模拟电压；

计算单元，用于基于电压转换公式计算当前模拟电压对应的当前电压值；

所述电压转换公式为：

vd＝v1+vm*(v2-v1)/v3；

其中，vd表示当前电压值，vm表示当前模拟电压，v2表示所述被测电池的最大输出电压，v1表示所述被测电池的最小输出电压，v3表示所述电压采集器输出电压的最大变化值。

本发明还提供了一种电量测量设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一所述一种电量测量方法的步骤。

本发明还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述一种电量测量方法的步骤。

本发明提供的一种电量测量方法，获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系；基于对应关系确定出第一变化关系及第二变化关系，第一变化关系为电压值大于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系，第二变化关系为电压值小于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系，依据拐点将变化关系分为两种，提高了计算准确度；获取被测电池的当前电压值，这里获取的是被测电池当前时刻的电压值，使得参与计算的电压值更为准确；判断当前电压值是否大于当前拐点电压值，若是，则基于第一变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量，若否，则基于第二变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量。本发明提供的一种电量测量方法借助电量随电压及时间的变化关系来计算当前电压值对应的电量，与现有技术相比，在一定程度上解决了如何提高电池电量测量方法的准确度的技术问题。本发明提供的一种电量测量系统、设备及计算机存储介质也解决了相应的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电量测量方法的流程图；

图2为本发明实施例应用的一种电压采集器的采集原理图；

图3为实际应用中本发明实施例提供的一种电量测量方法的流通图；

图4为本发明实施例提供的一种电量测量系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电量测量设备的结构示意图。

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。

本发明实施例提供的一种电量测量方法中各个步骤的动作执行主体可以为本发明实施例提供的一种电量测量系统，而该系统可以内置于计算机等中，所以本发明实施例提供的一种电量测量方法中各个步骤的动作执行主体也可以为计算机等。为了描述方便，这里将本发明实施例提供的一种电量测量方法中各个步骤的动作执行主体设为本发明实施例提供的一种电量测量系统，简称为测量系统。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种电量测量方法的流程图。

本发明实施例提供的一种电量测量方法，可以包括以下步骤：

步骤s101：获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系。

实际应用中，测量系统可以先获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系，任一时间段的时长应当大于或等于被测电池电量从100％变为0所需的时长。时间段的预设数量可以根据实际需要确定，比如3个、5个、156个等，实际应用中，为了获得最好的计算效果，可以将每一时间段的时长设为一天，还可以将选取的相邻两时间段间的间隔适当扩大，比如在预设数量时间段为天3时，可以选取第一天、第152天及第365天下被测电池电量与电压间的对应关系，这样可以使得最终的计算效果更准确。这里所说的对应关系，指的是某一时间段内，某一时刻下，被测电池电量与电压间的关系。

步骤s102：基于对应关系确定出第一变化关系及第二变化关系，第一变化关系为电压值大于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系，第二变化关系为电压值小于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系。

实际应用中，测量系统在获得对应关系后，便可以基于对应关系确定出第一变化关系及第二变化关系，以便后续根据第一变化关系或第二变化关系确定当前电量。由不同时间段下电量与电压间的变化关系可知，在任一时间段中，存在某一时刻，被测电池的电量与电压变化速率最快，该时刻下的电压值便为拐点电压值，该时刻下的电量值便为拐点电量值，每一时间段中，被测电池均存在拐点值；拐点前后，被测电池电量随电压的变化趋势不同。这里的当前拐点电压值指的是当前时间段下，被测电池的拐点电压值；当前拐点电量值指的是当前时间段下，被测电池的拐点电量值。

步骤s103：获取被测电池的当前电压值。

应当指出，测量系统获取的被测电池的当前电压值为：当前时间段下，当前时刻下被测电池的电压值，其为瞬时电压值。

步骤s104：判断当前电压值是否大于当前拐点电压值，若是，则执行步骤s105基于第一变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量；若否，则执行步骤s106基于第二变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量。

由于第一变化关系和第二变化关系均为电量随电压及时间段的变化关系，所以在得知当前时间段下的当前电压值后，便可以根据相应的变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量。

本发明提供的一种电量测量方法，获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系；基于对应关系确定出第一变化关系及第二变化关系，第一变化关系为电压值大于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系，第二变化关系为电压值小于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系，依据拐点将变化关系分为两种，提高了计算准确度；获取被测电池的当前电压值，这里获取的是被测电池当前时刻的电压值，使得参与计算的电压值更为准确；判断当前电压值是否大于当前拐点电压值，若是，则基于第一变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量，若否，则基于第二变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量。本发明提供的一种电量测量方法借助电量随电压及时间的变化关系来计算当前电压值对应的电量，与现有技术相比，在一定程度上解决了如何提高电池电量测量方法的准确度的技术问题。

本发明实施例提供的一种电量测量方法中，步骤s103获取被测电池的当前电压值，具体可以为：

获取被测电池的实时电压值；

基于预设的滤波公式对实时电压值进行滤波，得到当前电压值；

滤波公式可以为：

vn＝vnn*(1-kn)+vn-1*kn，n为正整数且大于等于1；

其中，n为滤波的等级，vn为相应的n级滤波的滤波电压值，vnn为当前n级滤波的上一次n级滤波的滤波电压值，kn为预设的相应n级滤波的滤波系数，vn-1为n-1级滤波的滤波电压值。

实际应用中，测量系统在获取被测电池的当前电压值时，可以先获取被测电池的实时电压值，然后再利用预设的滤波公式对实时电压值进行滤波，得到当前电压值。借助滤波可以排除其他因素对当前电压值的影响，使得当前电压值更为准确、稳定。

本发明实施例提供的一种电量测量方法中，步骤s103获取被测电池的当前电压值，具体可以为：

获取电压采集器在被测电池下的当前模拟电压；

基于电压转换公式计算当前模拟电压对应的当前电压值；

电压转换公式为：

vd＝v1+vm*(v2-v1)/v3；

其中，vd表示当前电压值，vm表示当前模拟电压，v2表示被测电池的最大输出电压，v1表示被测电池的最小输出电压，v3表示电压采集器输出电压的最大变化值。

实际应用中，测量系统在获取被测电池的当前电压值时，可以先获取电压采集器在被测电池下的当前模拟电压，然后基于电压转换公式计算当前模拟电压对应的当前电压值。由于被测电池的电压值可能会很大，进而使得直接测量被测电池的当前电压值比较困难，而借助电压采集器可以将较大的当前电压值转化为数值较小的当前模拟电压，从而降低测量难度。

请参阅图2，图2为本发明实施例应用的一种电压采集器的采集原理图。当然还可以有其他电压采集器的采集原理图，本发明在这里不做具体限定。

本发明实施例提供的一种电量测量方法中，步骤s101获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系之后，步骤s102基于对应关系确定出第一变化关系及第二变化关系之前，还可以包括：

基于最小二乘法对预设数量时间段中每一时间段下的拐点电量值进行直线拟合，得到拐点电量值随时间段的第一变化公式，对预设数量时间段中每一时间段下的拐点电压值进行直线拟合，得到拐点电压值随时间段的第二变化公式；

根据第一变化公式确定当前时间段下的当前拐点电量值，根据第二变化公式确定当前时间段下的当前拐点电压值。

实际应用中，测量系统在获取到对应关系后，可以先根据对应关系中不同预设时间段下的拐点值预测每一时间段下的拐点值；比如借助最小二乘法预测等，基于最小二乘法预测每一时间段下的拐点值的过程如上所述，这里不再赘述；当然，也可以先计算每相邻两时间段内拐点值的变化速率，然后将平均变化速率作为拐点值随时间的变化速率，再根据该变化速率预测每一时间段下的拐点值。

本发明实施例提供的一种电量测量方法中，步骤s101获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系，具体可以为：

获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的变化关系图。

实际应用中，测量系统获取的预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系可以为预设数量时间段下被测电池电量与电压间的变化关系图。借助变换关系图可以直观明了的确定电量与电压间的变化关系，为后续分析计算提供便利。

请参阅图3，图3为实际应用中本发明实施例提供的一种电量测量方法的流通图。

实际应用中本发明实施例提供的一种电量测量方法可以包括以下步骤：

步骤s201：获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的变化关系图；

步骤s202：基于最小二乘法对预设数量时间段中每一时间段下的拐点电量值进行直线拟合，得到拐点电量值随时间段的第一变化公式，对预设数量时间段中每一时间段下的拐点电压值进行直线拟合，得到拐点电压值随时间段的第二变化公式；

步骤s203：根据第一变化公式确定当前时间段下的当前拐点电量值，根据第二变化公式确定当前时间段下的当前拐点电压值；

步骤s204：基于变化关系图确定出第一变化关系及第二变化关系，第一变化关系为电压值大于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系，第二变化关系为电压值小于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系；

步骤s205：获取电压采集器在被测电池下的当前模拟电压；

步骤s206：基于电压转换公式计算当前模拟电压对应的实时电压值；

步骤s207：基于预设的滤波公式对实时电压值进行滤波，得到当前电压值；

步骤s208：判断当前电压值是否大于当前拐点电压值，若是，则执行步骤s209基于第一变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量；若否，则执行步骤s210基于第二变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量。

本发明还提供了一种电量测量系统，其具有本发明实施例提供的一种电量测量方法具有的对应效果。请参阅图4，图4为本发明实施例提供的一种电量测量系统的结构示意图。

本发明实施例提供的一种电量测量系统，可以包括：

获取对应关系模块101，用于获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的对应关系；

确定变化关系模块102，用于基于对应关系确定出第一变化关系及第二变化关系，第一变化关系为电压值大于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系，第二变化关系为电压值小于当前时间段下的当前拐点电压值时，电量随电压及时间段的变化关系；

获取当前电压值模块103，用于获取被测电池的当前电压值；

计算模块104，用于判断当前电压值是否大于当前拐点电压值，若是，则基于第一变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量，若否，则基于第二变化关系、当前电压值和当前拐点电量值计算当前电量。

本发明实施例提供的一种电量测量系统中，获取当前电压值模块可以包括：

获取实时电压值单元，用于获取被测电池的实时电压值；

滤波单元，用于基于预设的滤波公式对实时电压值进行滤波，得到当前电压值；

滤波公式可以为：

vn＝vnn*(1-kn)+vn-1*kn，n为正整数且大于等于1；

其中，n为滤波的等级，vn为相应的n级滤波的滤波电压值，vnn为当前n级滤波的上一次n级滤波的滤波电压值，kn为预设的相应n级滤波的滤波系数，vn-1为n-1级滤波的滤波电压值。

本发明实施例提供的一种电量测量系统中，获取当前电压值模块可以包括：

获取当前模拟电压单元，用于获取电压采集器在被测电池下的当前模拟电压；

计算单元，用于基于电压转换公式计算当前模拟电压对应的当前电压值；

电压转换公式可以为：

vd＝v1+vm*(v2-v1)/v3；

其中，vd表示当前电压值，vm表示当前模拟电压，v2表示被测电池的最大输出电压，v1表示被测电池的最小输出电压，v3表示电压采集器输出电压的最大变化值。

本发明实施例提供的一种电量测量系统中，还可以包括：

当前值模块，用于在获取对应关系模块获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的变化关系图之后，在确定变化模块基于变化关系图确定出第一变化关系及第二变化关系之前，基于最小二乘法对预设数量时间段中每一时间段下的拐点电量值进行直线拟合，得到拐点电量值随时间段的第一变化公式，对预设数量时间段中每一时间段下的拐点电压值进行直线拟合，得到拐点电压值随时间段的第二变化公式；根据第一变化公式确定当前时间段下的当前拐点电量值，根据第二变化公式确定当前时间段下的当前拐点电压值。

本发明实施例提供的一种电量测量系统中，获取对应关系模块可以包括：

获取对应关系单元，用于获取预设数量时间段下被测电池电量与电压间的变化关系图。

本发明还提供了一种电量测量设备及计算机存储介质，其均具有本发明实施例提供的一种电量测量方法具有的对应效果。请参阅图5，图5为本发明实施例提供的一种电量测量设备的结构示意图。

本发明实施例提供的一种电量测量设备，可以包括：

存储器201，用于存储计算机程序；

处理器202，用于执行计算机程序时实现如上任一实施例所描述的一种电量测量方法的步骤。

比如，进行滤波的计算机程序可以为：

程序中参数n为采用几级滤波，用来控制递归处理滤波级数，value为获取的瞬时电压值。返回的数值为n级滤波后的电压值。y[n]和k[n]数组为全局变量，其中k[n]需初始化好参数。

本发明实施例提供的一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上任一实施例所描述的一种电量测量方法的步骤。

本发明实施例提供的一种电量测量系统、设备及计算机存储介质中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种电量测量方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。