一种提升电池在低温下工作时长的方法及系统与流程

本发明属于红外热成像整机技术领域，具体涉及一种提升电池在低温下工作时长的方法及系统。

背景技术：

普通红外热成像整机在低温下工作时间短，主要是因为低温状态下蓄电池的容量降低，导致其有效工作时间短，因此一般需要特殊低温电池。而采用低温电池，虽然可以提升低温下工作时长，但是低温电池成本过高。还有一种方式是采用加热装置来提高电池温度，延长低温环境下蓄电池的工作时间，但是采用加热装置会增加整机功耗，结构设计复杂。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中红外热成像整机低温环境下使用时间短的问题。

为此，本发明提供了一种提升电池在低温下工作时长的方法，包括：

将多节电池串联作为电源输入，实时检测所述电源的温度，预设低温节点；

当检测温度高于所述低温节点时，根据所述电源的第一电压-容量曲线输出所述电源的当前容量；

当检测温度低于或等于所述低温节点时，根据所述电源的第二电压-容量曲线输出所述电源的当前容量。

优选地，多节所述电池型号相同，且常温下各电池的电压为3.7v。

优选地，预存所述第一电压-容量曲线及所述第二电压-容量曲线，当检测温度高于所述低温节点时，启用所述第一电压-容量曲线，当检测温度低于或等于所述低温节点时，启用所述第二电压-容量曲线。

优选地，通过稳压电路将所述电源变压稳定输出。

优选地，所述稳压电路包括降压型稳压器。

优选地，当所述电源的容量低于预设阈值时，开启低电量报警模式。

优选地，所述低温节点温度为0度。

本发明还提供了一种提升电池在低温下工作时长的系统，包括处理器、温度传感器、串联电池组及buck电路，所述buck电路包含稳压电路，所述串联电池组的正极与所述稳压电路的电源输入引脚连接，且所述串联电池组的正极通过两个并联电容接地，所述温度传感器与所述处理器之间通过i2c通信连接。

优选地，所述稳压电路包括ltc3604芯片，所述ltc3604芯片的vin引脚及run引脚与所述串联电池组的正极连接。

优选地，两个所述并联电容分别为第一电容c3和第二电容c4，所述第一电容c3的参数为10μf\16v，所述第二电容c4的参数为0.1μf\16v。

本发明的有益效果：本发明提供的这种提升电池在低温下工作时长的方法及系统，通过多节电池串联作为电源输入，然后经过降压稳压后稳定输出电压，避免电池随环境温度变化而造成输出电压变化的问题；同时，安装温度传感器来实时监测电池的温度，并根据电池自身的属性来确定低温节点，当电池温度高于低温节点时拟定第一电压-容量曲线，并相应输出此时电池容量，当电池温度低于或等于低温节点时拟定第二电压-容量曲线，并相应输出此时的电池容量。通过该技术方案，可以确保电池电量的真实显示，不会随温度的降低而造成电量的误判；另一方面，将电池组串联作为电源输入，同时通过降压稳压电路，实现了低温状态下也能保证稳定的电压输出。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明一种提升电池在低温下工作时长的方法及系统的电路原理图；

图2是本发明一种提升电池在低温下工作时长的方法及系统的温度传感器电路图。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提供了一种提升电池在低温下工作时长的方法，包括：

将多节电池串联作为电源输入，实时检测所述电源的温度，预设低温节点；

当检测温度高于所述低温节点时，根据所述电源的第一电压-容量曲线输出所述电源的当前容量；

当检测温度低于或等于所述低温节点时，根据所述电源的第二电压-容量曲线输出所述电源的当前容量。

由此可知，红外热成像整机一般都是在较低的工作环境下工作，比如夜晚，由于没有光线，环境温度会比较低，红外热成像整机里的电池在低温环境下电压会下降，从而导致电池电量显示比常温的时候低，电池管理系统会根据电量的显示来判断电池余量，当电池电量显示达到警报界限时，电池管理系统就会报警，这样就会造成电池浪费，缩短了电池的正常工作时间。因此，通过串联电池使用来替换传统的并联供电方式，提高了电源输入电压，在低温环境中，单个电池的供压会降低，但总体的输出电压降低还是会高于单个电池的电压；另一方面，通过温度传感器实时监测电池温度，根据实际温度情况来准确显示电压以及电池容量的真实值。该方案既可以保证在低温下正常工作，提供理想的电压值，还能提高电池电量的显示真实性，延长了电池电量警报时间节点，即延长了电池在低温环境下的正常工作时间。

优选的方案，多节所述电池型号相同，且常温下各电池的电压为3.7v。由此可知，当采用2节电池串联代替原来的2节电池并联的供电方式，提高了系统输入电压，常温时，系统输入电压最低为6v，即使是在低温下，系统输入电压也不会低于4.6v。相比原来的并联方案，在低温下也可以保证整机正常工作。

优选的方案，预存所述第一电压-容量曲线及所述第二电压-容量曲线，当检测温度高于所述低温节点时，启用所述第一电压-容量曲线，当检测温度低于或等于所述低温节点时，启用所述第二电压-容量曲线。由此可知，由于每个型号的电池都有自己的电压-电容对应的曲线图，即通过电压来反应电池的电量，在使用前，通过做实验可以获取电池在不同温度下的电压-容量曲线，以低温节点为分界，比如低温节点为零度，在检测到电池温度在常温状态下，即温度高于低温节点时，启用第一电压-容量曲线，当检测到电池温度低于或等于低温节点时，启用第二电压-容量曲线，该第二电压-容量曲线与第一电压-容量曲线完全不同。

优选的方案，通过稳压电路将所述电源变压稳定输出，所述稳压电路包括降压型稳压器。由此可知，如图1所示，稳压电路即buck电路，串联电池组通过该buck电路后实现3.3v的稳定电压输出。其中，稳压器采用的是降压型稳压器，型号为ltc3604。

优选的方案，当所述电源的容量低于预设阈值时，开启低电量报警模式。

优选的方案，所述低温节点温度为0度。低温节点可以根据电池本身的耐低温值来定，一般是零度。低温节点可以通过试验得到，通过降低环境温度，同时检测电压值、电量值，如此便可得到不同温度下的电压-容量曲线，通过对比便可得知曲线变化较大的那个温度节点，如此，便可以该温度为温度节点作为低温节点。具体地，超过该低温节点的电压-容量曲线定义为第一电压-容量曲线，低于或等于该低温节点的电压-容量曲线定义为第二电压-容量曲线。

本发明还提供了一种提升电池在低温下工作时长的系统，包括处理器、温度传感器、串联电池组及buck电路，所述buck电路包含稳压电路，所述串联电池组的正极与所述稳压电路的电源输入引脚连接，且所述串联电池组的正极通过两个并联电容接地，所述温度传感器与所述处理器之间通过i2c通信连接，所述处理器与所述buck电路通过串口通信连接。

如图1和图2所示，两节串联电池作为输入，正极接入到稳压电路的输入端，通过稳压电路及外围电路后输出稳定的3.3v，当温度降低时，电池的单体输出电压会降低，因此串联电池总体电压也会下降，但总的输入电压不会低于单体电压，而buck电路对输入电压的允许范围也刚好在单体电压之上，换言之，电压降低后也不会影响buck电路的正常工作，如此便可保证输出电压的稳定性。另一方面，通过温度传感器实时监测电池的温度，当电池温度低于节点温度时，开启第二电压-容量曲线以显示真实的电池容量，并将该真实的电池容量传递给处理器，只要该真实的电池容量没有达到警报界限，便可继续确保系统正常工作。

优选的方案，所述稳压电路包括ltc3604芯片，所述ltc3604芯片的vin引脚及run引脚与所述串联电池组的正极连接，两个所述并联电容分别为第一电容c3和第二电容c4，所述第一电容c3的参数为10μf\16v，所述第二电容c4的参数为0.1μf\16v。由此可知，如图1所示，buck电路包含降压型稳压芯片ltc3604，其与电池组的连接关系及外围电路如图1所示进行布局。

本发明的有益效果：本发明提供的这种提升电池在低温下工作时长的方法及系统，通过多节电池串联作为电源输入，然后经过降压稳压后稳定输出电压，避免电池随环境温度变化而造成输出电压变化的问题；同时，安装温度传感器来实时监测电池的温度，并根据电池自身的属性来确定低温节点，当电池温度高于低温节点时拟定第一电压-容量曲线，并相应输出此时电池容量，当电池温度低于或等于低温节点时拟定第二电压-容量曲线，并相应输出此时的电池容量。通过该技术方案，可以确保电池电量的真实显示，不会随温度的降低而造成电量的误判；另一方面，将电池组串联作为电源输入，同时通过降压稳压电路，实现了低温状态下也能保证稳定的电压输出。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。