一种电池测试方法、移动终端及存储介质与流程

本发明涉及自动化测试技术领域，尤其涉及一种电池测试方法、移动终端及存储介质。

背景技术：

当前电子产品搭配的电池，在研发阶段都需要测试电池的基本特性，比如电池的实际容量、电池老化性能、以及充放电曲线等。根据这些测试数据，软硬件才能更准确和高效地设计电池的散热、电量映射、充放电的电流曲线以及电池安全保护等功能。

传统的测试方法，需要将电池挂载到负载仪器，比如bts-2002，由负载仪器进行放电。再将电池挂载到数字电源，比如keysight-66319d，由数字电源进行充电。全程由无纸记录仪采样并记录电流和电压。如此循环充电放电的操作，才能获取到准确的电池各项数据。以常规3000mah的电池为例，充满一次需要大概2～3小时，放电一次也需要2～3小时。测试时间较长且测试设备成本高。

因此，需要一种低成本、简单快速的电池测试方法，提高电池自动化测试的效率。

技术实现要素：

为此，本发明提供了一种电池测试方法，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种电池测试方法，在移动终端中执行，所述移动终端包括充电模块、采集单元、存储单元，所述充电模块包括开关电路和由多个开关管串、并联组成的降压电路，适于为移动终端供电并为电池充电，所述采集单元适于实时获取电池的电压和电流数据，以及所述存储单元适于存储电池的电压和电流数据，所述移动终端连接充电器，方法包括：采集电池的电压和电流数据，所述电流数据包括电流的大小和方向；根据电流的方向，判断电池处于充电状态还是放电状态；在电池处于充电状态的情况下，判断电池的电压是否大于第一预定阈值，在电池的电压大于第一预定阈值的情况下，使电池停止充电并启动放电；以及在电池处于放电状态的情况下，判断电池的电压是否小于第二预定阈值，在电池的电压小于第二预定阈值的情况下，使电池停止放电并启动充电。

通过上述方法，只需在移动终端中安装应用程序，无需额外的测试设备，测试过程自动化，能够大大缩短电池测试的时间。

可选地，打开开关电路和降压电路，使充电器给移动终端供电并为电池充电，以使电池停止放电并启动充电。

可选地，保持开关电路打开，关闭降压电路，使电池为移动终端供电，使电池停止充电并启动放电。

可选地，可以通过增大cpu核数和负载，增加屏幕亮度，打开相机，打开闪光灯，打开gps、蓝牙、wifi中的一种或多种方式，增大移动终端的耗电来加快电池的放电。

可选地，采样单元可以通过充电模块内置的电量计或外置电量计获取电流数据；或者通过采样与电池串联的高精度电阻两端的电压值，获取电流数据。

可选地，采样单元还适于获取电池的电量、剩余容量、温度以及充电器的电压和电流数据，并将测试数据记录在存储单元中。

可选地，可以根据获取的电池的电量、电压、电流、温度等测试数据，绘制电池的特性曲线。

根据本发明另一个方面，提供了一种移动终端，包括一个或多个处理器；和存储器；一个或多个程序，其中所述一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行电池测试方法的指令。

根据本发明另一个方面，提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当移动终端执行时，使得所述移动终端执行电池测试方法。

通过上述方案，可以实现电池测试的自动化，测试过程简单，能够降低成本，避免人为操作带来的失误风险。无需使用额外的数字电源、负载仪器、记录仪等专用的测试设备，只需在移动终端安装应用程序，通过程序软件控制电池的充放电过程，能够缩短电池测试的时间。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明的一个实施例的移动终端100的构造示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的电池测试系统的示意性结构图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的电池测试方法的示意性流程图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的电池测试方法的示意性流程图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的电池测试数据记录的示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的电池测试曲线的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

电池测试的目的是获取电池的特性，进而评估其是否满足标准规范要求以及应用的要求。电池测试主要包括容量测试、功率测试、充放电测试、电池老化测试等，虽然移动终端中的电量监控工具能够获取电池的电压、充电状态、剩余容量等数据，但不能对电池的充放电进行自动化的控制，因此本方案利用程序控制电池的充放电过程达到电池性能测试的目的。

图1示出了根据本发明的一个实施例的移动终端100的构造示意图。移动终端100可以包括存储器接口102、一个或多个数据处理器、图像处理器和/或中央处理单元104、显示屏幕(图1中未示出)，以及外围接口106。

存储器接口102、一个或多个处理器104和/或外围接口106既可以是分立元件，也可以集成在一个或多个集成电路中。在移动终端100中，各种元件可以通过一条或多条通信总线或信号线来耦合。传感器、设备和子系统可以耦合到外围接口106，以便帮助实现多种功能。

例如，运动传感器110、光线传感器112和距离传感器114可以耦合到外围接口106，以方便定向、照明和测距等功能。其他传感器116同样可以与外围接口106相连，例如定位系统(例如gps接收机)、温度传感器、生物测定传感器或其他感测设备，由此可以帮助实施相关的功能。

相机子系统120和光学传感器122可以用于方便诸如记录照片和视频剪辑的相机功能的实现，其中所述相机子系统和光学传感器例如可以是电荷耦合器件(ccd)或互补金属氧化物半导体(cmos)光学传感器。可以通过一个或多个无线通信子系统124来帮助实现通信功能，其中无线通信子系统可以包括射频接收机和发射机和/或光(例如红外)接收机和发射机。无线通信子系统124的特定设计和实施方式可以取决于移动终端100所支持的一个或多个通信网络。例如，移动终端100可以包括被设计成支持lte、3g、gsm网络、gprs网络、edge网络、wi-fi或wimax网络以及bluetooth^tm网络的通信子系统124。

音频子系统126可以与扬声器128以及麦克风130相耦合，以便帮助实施启用语音的功能，例如语音识别、语音复制、数字记录和电话功能。i/o子系统140可以包括触摸屏控制器142和/或一个或多个其他输入控制器144。触摸屏控制器142可以耦合到触摸屏146。举例来说，该触摸屏146和触摸屏控制器142可以使用多种触摸感测技术中的任何一种来检测与之进行的接触和移动或是暂停，其中感测技术包括但不局限于电容性、电阻性、红外和表面声波技术。一个或多个其他输入控制器144可以耦合到其他输入/控制设备148，例如一个或多个按钮、摇杆开关、拇指旋轮、红外端口、usb端口、和/或指示笔之类的指点设备。所述一个或多个按钮(未显示)可以包括用于控制扬声器128和/或麦克风130音量的向上/向下按钮。

存储器接口102可以与存储器150相耦合。该存储器150可以包括高速随机存取存储器和/或非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备，一个或多个光学存储设备，和/或闪存存储器(例如nand，nor)。存储器150可以存储操作系统172，例如android、ios或是windowsphone之类的操作系统。该操作系统172可以包括用于处理基本系统服务以及执行依赖于硬件的任务的指令。存储器150还可以存储一个或多个程序174。在移动设备运行时，会从存储器150中加载操作系统172，并且由处理器104执行。程序174在运行时，也会从存储器150中加载，并由处理器104执行。程序174运行在操作系统之上，利用操作系统以及底层硬件提供的接口实现各种用户期望的功能，如即时通信、网页浏览、图片管理等。程序174可以是独立于操作系统提供的，也可以是操作系统自带的。另外，程序174被安装到移动终端100中时，也可以向操作系统添加驱动模块。程序174可以布置为在操作系统上由一个或多个处理器104执行相关的指令。在一些实施例中，移动终端100被配置为执行根据本发明的电池测试方法。其中，移动终端100的一个或多个程序174包括用于执行根据本发明的电池测试方法的指令。

移动终端100可以是智能手机、平板电脑等便携式电子设备，但不限于此。目前，移动终端普遍采用可循环充电的锂电池供电，移动终端在充电时，一部分电流供给移动终端以维持移动终端的使用，另一部分用于充入移动终端的电池中，且前一部分优先级高于后一部分，即只有在维持移动终端使用之后电流尚有剩余才会充入电池。根据本发明的一个实施例，移动终端100可以包括充电模块、采集单元、存储单元，其中，充电模块可以包括由多个开关管串、并联组成的降压电路和开关电路，适于通过打开降压电路和开关电路为移动终端100内部应用供电并为电池充电。降压电路可以是由开关管组成的标准的buck电路。buck电路的基本特征是dc-dc转换电路，输出电压低于输入电压。

图2示出了根据本发明的一个实施例的电池测试系统的示意性结构图。如图2所示，左边为usbtype-c连接器，用于连接移动终端100和充电器，充电器引出的vbus为电源线，输出的电压为5v，可以作为充电模块的驱动电压，通过q1、q2、q3串、并联组成的降压电路和q4组成的开关电路，对移动终端自身供电以及对电池进行充电。

移动终端100还可以包括采集单元，可以实时获取电池在充放电切换过程中的电压、电流、容量、温度等测试数据，以及存储单元，适于存储电池的电压、电流、容量等测试数据。

图3示出了根据本发明的一个实施例的电池测试方法的示意性流程图。如图3所示，在步骤s300中，可以采集电池的电压和电流数据，所述电流数据包括电流的大小和方向。

如图2所示，可以通过充电模块内置的电量计或外置电量计获取电流数据。电量计用于电池管理，基本功能为监测电压、充电/放电电流和电池温度，并估计电池荷电状态(soc)及电池的完全充电容量(fcc)。也可以通过获取电池两端的电压判断电流的方向，例如，通过采样与电池串联的高精度电阻两端的电压值，获取电流的大小和方向。此外，采样单元还可以获取电池的电量、剩余容量、温度以及充电器的电压和电流等数据，并实时记录在存储单元中。然后根据获取的电池的电量、电压、电流、剩余容量、温度等数据，绘制电池的特性曲线。可以根据测试需要绘制不同的测试曲线，如不同功率下的充放电曲线，不同温度下的充放电曲线，或者一定功率下的寿命曲线。

在步骤310中，可以根据电流的方向，判断电池处于充电状态还是放电状态。例如，当电池中通过的电流方向是由电池正极出来的，则电池处于放电状态，反之是处于充电状态。或者，在电池回路串联一个小电阻，电阻的两端分别引至运放的正负两端，运放搭建成比较器，判断输出是高电平还是低电平，即可判断充放电状态。

在步骤s320中，在电池处于充电状态的情况下，可以判断电池的电压是否大于第一预定阈值，在电池的电压大于第一预定阈值的情况下，使电池停止充电并启动放电。

例如，手机电池一般采用锂电池，可以直接根据电池电压来判断，当电压超过设定的第一预定阈值(截止电压一般是4.4v)时，认为电池已充满；也可以采用电压、电流联合判断。电压接近截止电压时切换为恒电压充电，当电流小于某个设定值即认为电池已充满。判断电池充满后，使电池停止充电开启放电。当处于放电状态时，并且监测到电池电压小于3v，即电池放电结束。此时重新打开充电模块中相应的mos管，启动充电。

可以保持开关电路打开，关闭降压电路，使电池为移动终端供电。如图2所示，可以在电池放电时，使q1、q2和q3都关闭，即切断充电器为移动终端供电，只打开q4，使电池为移动终端内部供电。

根据本发明的一个实施例，可以通过增大移动终端的cpu核数和负载、增加屏幕亮度、打开相机、打开闪光灯、打开gps、蓝牙、wifi等多种应用程序，以增大移动终端的耗电来加快电池的放电，使最大限度地实现电池的大电流耗电。

在步骤s330中，在电池处于放电状态的情况下，可以判断电池的电压是否小于第二预定阈值，在电池的电压小于第二预定阈值的情况下，使电池停止放电并启动充电。

当处于放电状态时，并且监测到电池电压小于第二预定阈值(一般的标准是一个锂电池放电到2.75v和3v之间就可以给电池充电了，可以设置第二预定阈值为3v避免过度放电)，即电池放电结束。可以打开开关电路和降压电路，使充电器给移动终端供电并为电池充电。如图2所示，q1、q2、q3是标准的buck电路，充电时四个mos管q1、q2、q3、q4都打开，使整个充电线路是导通的。当处于充电状态时，监测电池电压，当电池电压达到4.4v，即电池充满。此时关闭充电模块中相应的mos管(q1、q2、q3)，实现关闭vbus给电池充电，使电池为移动终端供电的目的。

图4示出了根据本发明的一个实施例的电池测试方法的示意性流程图。如图4所示，可以实时监控电池的状态，获取电池电压、电流和剩余容量等数据。通过采样电流方向，判断当前系统是在充电还是放电。当处于充电时，监测电池电压，一旦电池电压达到4.4v，即电池充满。此时关闭充电单元，打开放电单元，即关闭充电模块中相应的mos管，实现关闭vbus给电池充电的目的。可以通过增大cpu负载、调节屏幕背光到最亮状态、打开camera、打开闪光灯、打开gps、蓝牙、wifi等操作，实现从电池大电流耗电。从而达到放电目的。当检测到系统处于放电，并且电池电压低于3v，即电池放电结束。此时关闭放电单元，打开充电单元，即重新打开充电模块中相应的mos管，启动充电器给移动终端供电并为电池充电。如此循环使电池在充电状态和放电状态之间切换，并且全程读取电池的电压、电流和剩余容量等数据，并将测试数据记录保存在存储器中。

图5示出了根据本发明的一个实施例的电池测试数据记录的示意图。如图5所示，电池测试数据可以包括：uisoc(剩余电量)、vbat(电池电压)、ibat(电池电流)、vbus(充电器电压)、ibus(充电器电流)、rm(剩余容量)、tbat(电池温度)等。无论充电还是放电，电池的电压、电流和剩余容量等数据都可通过移动终端中自带的batterygauge电量计采样获取到。可以将这些数据记录到手机的文件系统，并存储到存储单元中。

可以将上述数据导入excel或wps数据表格分析工具，完成曲线绘制和分析。图6示出了根据本发明的一个实施例的电池测试曲线的示意图。如图6所示，以时间为横坐标，容量为纵坐标绘制的电池充放电曲线，图中绘制了uisoc(剩余电量)、vbat(电池电压)、ibat(电池电流)、tbat(电池温度)随时间变化的曲线。

根据本发明的方案，通过程序自动控制电池的充放电状态，可以实现电池测试的自动化，测试过程简单，能够降低成本，避免人为操作带来的失误风险。无需使用额外的数字电源、负载仪器、记录仪等专用的测试设备，只需在移动终端安装应用程序，通过程序软件控制电池的充放电过程，能够缩短电池测试的时间。

应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

这里描述的各种技术可结合硬件或软件，或者它们的组合一起实现。从而，本发明的方法和设备，或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介，例如软盘、cd-rom、硬盘驱动器或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式，其中当程序被载入诸如计算机之类的机器，并被所述机器执行时，所述机器变成实践本发明的设备。

在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备一般包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置，和至少一个输出装置。其中，存储器被配置用于存储程序代码；处理器被配置用于根据该存储器中存储的所述程序代码中的指令，执行本发明所述的方法。

以示例而非限制的方式，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。