一种电池充电监控管理系统、方法、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及芯片技术领域，具体涉及一种电池充电监控管理系统、方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.存储设备需要使用电池作为断电后数据备份的供电单元，是保护数据不丢失的最后一道防线，要求电池一直保持较高的电量水平来应对随时发生的放电场景。电池工作的整个生命周期内，充放电动作是频率最高、最主要的部分，同时也是自主触发的。因此需要根据电池充电特性实现一套稳定的监管策略完成对电池的有效控制，保障电池长期、稳定的运行。
3.现有技术中一种动力电池充电过程监控方法、装置及设备，通过采集充电过程数据，指导用户科学充电，关注点在于收集数据；一种根据电池包数据特征值判断电池充电过程异常的装置，在充电过程中对比不同时刻的电池包特征值，如果不同时刻存在相同的电池包特征值，则充电数据异常。该方法过于简单，不能明确充电异常阶段，无法指导问题定位。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种电池充电监控管理系统、方法、设备及存储介质，本发明依据电池充电变化曲线特征，将充电阶段进行精细化区分，实现不同阶段下的精确管理和异常判断，配合日志记录，实现电池运行的精准化管控。
5.基于上述目的，一方面，本发明提供了一种电池充电监控管理系统，该系统包括电池模块、监督模块、充电控制模块、异常处理模块；
6.所述电池模块为硬件电池包，所述电池充电监控管理系统用于监控管理电池电压及电流特征，监督模块为存储服务器系统周期获取电池运行状态，交由充电控制模块完成对电池的充电管理。
7.作为本发明的进一步方案，所述电池充电监控管理系统还用于在充电过程中进行状态转换和判断，发生异常时交由异常处理模块完成状态上报、恢复重试在内的动作。
8.基于上述目的，另一方面，本发明提供了一种电池充电监控管理方法，该方法监控管理的电池充电过程中经历如下阶段：预充、快充、浮充，不同阶段下充电电流从稳定小电流、稳定大电流、电流慢慢减小变化，电压从持续增加到基本稳定不变；
9.基于上述特征和sony电芯特性，将充电过程定义为七个状态，各状态之间的切换通过设定的电压、电流和持续时间完成跳转，通过不同状态的切换，对电池管理和异常判断处理，结合日志，跟踪电池的运行过程变化，辅助定位原因。
10.作为本发明的进一步方案，充电过程定义为七个状态，包括放电、空闲、开始充电、持续满电流充电、电流渐弱充电、涓流充电和满充共7个中间状态。
11.作为本发明的进一步方案，所述电池充电监控管理方法，包括：
12.步骤一、获取存储服务器软件系统规划获取电池电压、电流特性；
13.步骤二、获取存储服务器软件系统规划7种电池充电状态和跳转过程；
14.步骤三、获取电池硬件依据电芯特性规划状态切换使用的具体变量信息；
15.步骤四、获取存储服务器软件规划异常状态的判定依据；
16.步骤五、获取存储服务器软件规划日志存储方式。
17.作为本发明的进一步方案，所述电池充电监控管理方法的实施步骤包括：
18.s1、监督模块周期获取电池当前电压、电流；
19.s2、电流小于0时，状态变为放电状态；
20.s3、电流为0或电流大于0时，充电控制模块根据电压、电流特征完成状态跳转和记录，异常处理模块完成各状态中的异常识别，记录问题后触发状态切换；
21.s4、满电流充电状态下：
22.a.异常处理：连续5s电流为0，日志中记录“battery 1charging terminated abruptly”，变为空闲状态；
23.b.连续10s出现电流大于0并且小于“涓流充电电流阈值(1500ma)”，变为电流渐弱充电状态；
24.s5、电流渐弱充电状态或者涓流充电状态下，电流已连续5s为0：
25.a.异常处理：15s前电流大于“最大充电终止电流(800ma)”或者捕获到cov时，日志中记录“battery 1charging terminated abruptly”，表示充电异常终止，变为空闲状态；
26.b.异常处理：电压小于“最小充电截止电压”并且“低电压充电截止次数”小于3次时，日志中记录“battery 1charging aborted”，表示充满后电压还是太低，变为空闲状态；
27.c.电压大于“最小充电截止电压”时，变为满充状态，否则变为空闲状态；
28.s6、满充状态下：电压小于“空闲电压下限阈值”时，说明电池待机时内部耗电量达到状态转换程度，变为空闲状态。
29.作为本发明的进一步方案，步骤s3中，记录问题后触发状态切换，还包括：
30.(1)放电状态下：电流为0时，变为空闲状态，电流大于0变为开始充电状态；
31.(2)空闲状态下：电流大于0时，由空闲状态变为开始充电状态；
32.(3)开始充电状态下：
33.a.电流为0时，变为空闲状态；
34.b.连续10s电流大于“涓流充电电流阈值(1500ma)”时，变为满电流充电状态；
35.c.连续10s电流小于“涓流充电电流阈值(1500ma)”时，变为涓流充电状态。
36.本发明的再一方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时执行上述任一项根据本发明的电池充电监控管理方法。
37.本发明的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被执行时实现上述任一项根据本发明的电池充电监控管理方法。
38.相比于传统的实现方式，本发明的主要优势有：
39.本发明的一种电池充电监控管理系统、方法、设备及存储介质，本发明监督模块实时获取电池模块的电压、电流特征并通知给充电控制模块，充电控制模块依据充电变化曲线特征，将充电过程定义为：空闲、放电、开始充电、满电流充电、电流渐弱充电、涓流充电和
满充共七个状态，实现对电池的精细化管理和异常判断处理。结合日志，能够有效的跟踪电池运行过程，通过对异常点的精确记录，能够更加准确的定位bbu问题。
40.本技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
41.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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
42.在图中：
43.图1为本发明中锂电池充电过程中电压、电流变化曲线示意图；
44.图2为本发明的电池充电监控管理方法实施的流程示意图；
45.图3为本发明的电池充电监控管理系统的结构框图；
46.图4为本发明的实现电池充电监控管理方法的计算机可读存储介质的实施例的示意图；
47.图5为本发明的实现电池充电监控管理方法的计算机设备的实施例的硬件结构示意图；
具体实施方式
48.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
49.需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称的非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。
50.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
51.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
52.附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
53.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
54.由于目前常规出厂检测方案为：使用针对cpu、硬盘、内存的专业压力测试工具进行压力测试及性能测试，然后根据测试情况进行筛选异常硬件设备及跑分操作。该方案可以对计算机三大件(cpu、硬盘、内存)进行针对性检测，但是对无法兼顾系统、应用软件与硬件设备，进行应用性能的综合评估。
55.针对现有技术中一种动力电池充电过程监控方法、装置及设备，通过采集充电过程数据，指导用户科学充电，关注点在于收集数据；一种根据电池包数据特征值判断电池充电过程异常的装置，在充电过程中对比不同时刻的电池包特征值，如果不同时刻存在相同的电池包特征值，则充电数据异常。该方法过于简单，不能明确充电异常阶段，无法指导问题定位。
56.鉴于此，本发明的实施例提供了一种电池充电监控管理系统、方法、设备及存储介质，本发明依据电池充电变化曲线特征，将充电阶段进行精细化区分，实现不同阶段下的精确管理和异常判断，配合日志记录，实现电池运行的精准化管控。
57.在本发明的一些实施例中，参见图3所示，提供了一种电池充电监控管理系统，该系统包括电池模块100、监督模块200、充电控制模块300、异常处理模块400，所述电池模块100为硬件电池包，所述电池充电监控管理系统用于监控管理电池电压及电流特征，监督模块200为存储服务器系统周期获取电池运行状态，交由充电控制模块300完成对电池的充电管理。
58.其中，所述电池充电监控管理系统还用于在充电过程中进行状态转换和判断，发生异常时交由异常处理模块400完成状态上报、恢复重试在内的动作。
59.因此，本发明通过电池模块100、监督模块200、充电控制模块300、异常处理模块400组成。电池模块100为硬件电池包组成电池充电监控管理系统，本系统关注电池电压、电流特征；监督模块200为存储服务器系统周期获取电池运行状态，交由充电控制模块300完成对电池的充电管理。充电过程中进行一系列的状态转换和判断，发生异常时交由异常处理模块400完成状态上报、恢复重试等动作。
60.本发明监督模块200实时获取电池模块100的电压、电流特征并通知给充电控制模块300，充电控制模块300依据充电变化曲线特征，实现对电池的精细化管理和异常判断处理，结合日志，能够有效的跟踪电池运行过程，通过对异常点的精确记录，更加准确的定位bbu问题。
61.参见图1所示，锂电池充电过程中电压、电流变化曲线如图1所示，从图1中可看出，电池充电过程中经历如下阶段：预充、快充、浮充，不同阶段下充电电流从小电流-》稳定大电流-》电流逐渐减弱-》涓流趋势变化，电压从持续增加到基本稳定不变。根据以上特征和sony电芯特性，本发明将充电过程定义为：放电、空闲、开始充电、持续满电流充电、电流渐弱充电、涓流充电和满充共7个中间状态，实现对充电过程的精细化管理。各状态之间的切换通过设定的电压、电流和持续时间完成跳转。
62.在本发明的一些实施例中，参见图2所示，提供了一种电池充电监控管理方法，该方法监控管理的电池充电过程中经历如下阶段：预充、快充、浮充，不同阶段下充电电流从稳定小电流、稳定大电流、电流慢慢减小变化，电压从持续增加到基本稳定不变。
63.基于上述特征和sony电芯特性，将充电过程定义为七个状态，各状态之间的切换通过设定的电压、电流和持续时间完成跳转，通过不同状态的切换，对电池管理和异常判断
处理，结合日志，跟踪电池的运行过程变化，辅助定位原因。
64.其中，充电过程定义为七个状态，包括放电、空闲、开始充电、持续满电流充电、电流渐弱充电、涓流充电和满充共7个中间状态。
65.在一些实施例中，所述电池充电监控管理方法，包括以下步骤：
66.步骤一、获取存储服务器软件系统规划获取电池电压、电流特性；
67.步骤二、获取存储服务器软件系统规划7种电池充电状态和跳转过程；
68.步骤三、获取电池硬件依据电芯特性规划状态切换使用的具体变量信息；
69.步骤四、获取存储服务器软件规划异常状态的判定依据；
70.步骤五、获取存储服务器软件规划日志存储方式。
71.在本发明的实施例中，所述电池充电监控管理方法的实施步骤包括：
72.s1、监督模块200周期获取电池当前电压、电流；
73.s2、电流小于0时，状态变为放电状态；
74.s3、电流为0或电流大于0时，充电控制模块300根据电压、电流特征完成状态跳转和记录，异常处理模块400完成各状态中的异常识别，记录问题后触发状态切换：
75.(1)放电状态下：电流为0时，变为空闲状态，电流大于0变为开始充电状态；
76.(2)空闲状态下：电流大于0时，由空闲状态变为开始充电状态；
77.(3)开始充电状态下：
78.a.电流为0时，变为空闲状态；
79.b.连续10s电流大于“涓流充电电流阈值(1500ma)”时，变为满电流充电状态；
80.c.连续10s电流小于“涓流充电电流阈值(1500ma)”时，变为涓流充电状态。
81.s4、满电流充电状态下：
82.a.异常处理：连续5s电流为0，日志中记录“battery 1charging terminated abruptly”，变为空闲状态；
83.b.连续10s出现电流大于0并且小于“涓流充电电流阈值(1500ma)”，变为电流渐弱充电状态；
84.s5、电流渐弱充电状态或者涓流充电状态下，电流已连续5s为0：
85.a.异常处理：15s前电流大于“最大充电终止电流(800ma)”或者捕获到cov时，日志中记录“battery 1charging terminated abruptly”，表示充电异常终止，变为空闲状态；
86.b.异常处理：电压小于“最小充电截止电压”并且“低电压充电截止次数”小于3次时，日志中记录“battery 1charging aborted”，表示充满后电压还是太低，变为空闲状态；
87.c.电压大于“最小充电截止电压”时，变为满充状态，否则变为空闲状态；
88.s6、满充状态下：电压小于“空闲电压下限阈值”时，说明电池待机时内部耗电量达到状态转换程度，变为空闲状态。
89.本发明监督模块200实时获取电池模块100的电压、电流特征并通知给充电控制模块，充电控制模块依据充电变化曲线特征，将充电过程定义为：空闲、放电、开始充电、满电流充电、电流渐弱充电、涓流充电和满充共七个状态，实现对电池的精细化管理和异常判断处理。结合日志，能够有效的跟踪电池运行过程，通过对异常点的精确记录，能够更加准确的定位bbu问题。
90.需要说明的是，依据电池充电过程中电压、电流变化特性，将充电过程分为七个状
态，实现对电池的精细化管理和精确的异常判断处理，结合日志，能够有效的跟踪电池的运行过程变化。
91.应该理解的是，上述虽然是按照某一顺序描述的，但是这些步骤并不是必然按照上述顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，本实施例的一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
92.如图5所示，为本发明提供的执行电池充电监控管理方法的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。以如图5所示的计算机设备400为例，在该计算机设备中包括一个处理器410以及一个存储器420，并还可以包括：输入装置430和输出装置440。处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。输入装置430可接收输入的数字或字符信息，以及产生与电池充电监控管理有关的信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。
93.存储器420作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的电池充电监控管理方法对应的程序指令/模块。存储器420可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储电池充电监控管理方法的使用所创建的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器420可选包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
94.处理器410通过运行存储在存储器420中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的电池充电监控管理方法，步骤以下步骤：
95.s1、监督模块周期获取电池当前电压、电流；
96.s2、电流小于0时，状态变为放电状态；
97.s3、电流为0或电流大于0时，充电控制模块根据电压、电流特征完成状态跳转和记录，异常处理模块完成各状态中的异常识别，记录问题后触发状态切换：
98.(1)放电状态下：电流为0时，变为空闲状态，电流大于0变为开始充电状态；
99.(2)空闲状态下：电流大于0时，由空闲状态变为开始充电状态；
100.(3)开始充电状态下：
101.a.电流为0时，变为空闲状态；
102.b.连续10s电流大于“涓流充电电流阈值(1500ma)”时，变为满电流充电状态；
103.c.连续10s电流小于“涓流充电电流阈值(1500ma)”时，变为涓流充电状态。
104.s4、满电流充电状态下：
105.a.异常处理：连续5s电流为0，日志中记录“battery 1charging terminated abruptly”，变为空闲状态；
106.b.连续10s出现电流大于0并且小于“涓流充电电流阈值(1500ma)”，变为电流渐弱充电状态；
107.s5、电流渐弱充电状态或者涓流充电状态下，电流已连续5s为0：
108.a.异常处理：15s前电流大于“最大充电终止电流(800ma)”或者捕获到cov时，日志中记录“battery 1charging terminated abruptly”，表示充电异常终止，变为空闲状态；
109.b.异常处理：电压小于“最小充电截止电压”并且“低电压充电截止次数”小于3次时，日志中记录“battery 1charging aborted”，表示充满后电压还是太低，变为空闲状态；
110.c.电压大于“最小充电截止电压”时，变为满充状态，否则变为空闲状态；
111.s6、满充状态下：电压小于“空闲电压下限阈值”时，说明电池待机时内部耗电量达到状态转换程度，变为空闲状态。
112.本发明实施例的第四个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，图4为本发明实施例提供的电池充电监控管理方法的计算机可读存储介质的示意图。如图4所示，计算机可读存储介质300存储有计算机程序指令310，该计算机程序指令310可以被处理器执行。该计算机程序指令310被执行时实现上述任意一项实施例的方法，包括以下步骤：
113.s1、监督模块周期获取电池当前电压、电流；
114.s2、电流小于0时，状态变为放电状态；
115.s3、电流为0或电流大于0时，充电控制模块根据电压、电流特征完成状态跳转和记录，异常处理模块完成各状态中的异常识别，记录问题后触发状态切换：
116.(1)放电状态下：电流为0时，变为空闲状态，电流大于0变为开始充电状态；
117.(2)空闲状态下：电流大于0时，由空闲状态变为开始充电状态；
118.(3)开始充电状态下：
119.a.电流为0时，变为空闲状态；
120.b.连续10s电流大于“涓流充电电流阈值(1500ma)”时，变为满电流充电状态；
121.c.连续10s电流小于“涓流充电电流阈值(1500ma)”时，变为涓流充电状态。
122.s4、满电流充电状态下：
123.a.异常处理：连续5s电流为0，日志中记录“battery 1charging terminated abruptly”，变为空闲状态；
124.b.连续10s出现电流大于0并且小于“涓流充电电流阈值(1500ma)”，变为电流渐弱充电状态；
125.s5、电流渐弱充电状态或者涓流充电状态下，电流已连续5s为0：
126.a.异常处理：15s前电流大于“最大充电终止电流(800ma)”或者捕获到cov时，日志中记录“battery 1charging terminated abruptly”，表示充电异常终止，变为空闲状态；
127.b.异常处理：电压小于“最小充电截止电压”并且“低电压充电截止次数”小于3次时，日志中记录“battery 1charging aborted”，表示充满后电压还是太低，变为空闲状态；
128.c.电压大于“最小充电截止电压”时，变为满充状态，否则变为空闲状态；
129.s6、满充状态下：电压小于“空闲电压下限阈值”时，说明电池待机时内部耗电量达到状态转换程度，变为空闲状态。
130.应当理解，在相互不冲突的情况下，以上针对根据本发明的电池充电监控管理方法阐述的所有实施方式、特征和优势同样地适用于根据本发明的电池充电监控管理系统和
存储介质。
131.本发明监督模块实时获取电池模块的电压、电流特征并通知给充电控制模块，充电控制模块依据充电变化曲线特征，将充电过程定义为：空闲、放电、开始充电、满电流充电、电流渐弱充电、涓流充电和满充共七个状态，实现对电池的精细化管理和异常判断处理。结合日志，能够有效的跟踪电池运行过程，通过对异常点的精确记录，能够更加准确的定位bbu问题。
132.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
133.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
134.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。