本发明专利技术属于电池电量计算技术领域，具体公开了一种自主学习的电池电量估算方法及装置，包括：对电池进行放电至空电压，采用Wh统计电池电量并实时存储为当前电量值；将当前电量值置零，对电池进行充电，当前电量值逐渐增大，实时测量充电电流和充电电压，电池充满后，存储当前电量值为电池总电量；再次对电池进行放电至空电压，得到实际放电电量，获取电池总电量和实际放电电量的差值，生成误差系数；在充电过程中，使用误差系数校准电池总电量，直至充满，修正电池总电量。本发明专利技术采用WH计算电池容量，由于用电设备的功耗是基本一致的，因此整个放电过程是线性平滑的，指示的电量与还可使用的时间同步性好，用户体验大大改善。用户体验大大改善。用户体验大大改善。
【技术实现步骤摘要】
一种自主学习的电池电量估算方法及装置
[0001]本专利技术属于电池电量计算
，特别涉及一种自主学习的电池电量估算方法及装置。
技术介绍
[0002]随着电子技术的发展，锂离子电池和锂聚合物电池在便携设备中的应用越来越多，而用户对电池电量十分关注，需要在使用过程中及时充电，以避免在需要使用的时候电池没电影响设备的正常使用。目前常用的电池电量采集管理有两种方式：第一种，使用带库仑计的电量管理芯片，使用Ah计算电池容量，可以准确地采集和管理电池电量；第二种，通过电池电压来估算电池电量。使用库仑计的方式有以下优点：芯片集成度高，电池电量信息比较准确，体积小，功耗低。但库仑计也存在以下缺点：一般只适用于3.7V单节锂电池的电量管理，缺少两节及以上电芯串联的电量管理方案；设置参数较为复杂，如果参数设置不当将影响电量的准确性；另外，若不同批次的电池电芯内阻、容量差异较大时，电量计估算的电量具有很大的偏差，会出现电量不准确、电量跳变等问题。而使用电压估算的方式则存在更大的弊端：首先是电量不准确，电压受负载电流的大小变化而变化，电量会出现较大的波动情况；其次，充电和放电时的电压表现完全不一样，需要分别对充电和放电设计两套参数来估算电量，难以达到较高的准确度。因此，当电器使用两节及以上电芯串联、并且负载电流较大、负载电流变化也较大时，传统的电量管理方法并不适用。
[0003]因此，提供一种自主学习的电池电量估算方法及装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中电池电量计算不精确，波动较大的缺陷，提供一种自主学习的电池电量估算方法。
[0005]本专利技术的第一方面，提供了一种自主学习的电池电量估算方法，包括：步骤1:读取电池的电量信息，对所述电池进行放电至空电压，计算电池电量，存储计算得到电池电量为当前电量值；步骤2:对所述电池进行充电，实时测量充电电流和充电电压，电池充满后，得到电池总电量，更新存储当前电量值为所述电池总电量；步骤3:再次将所述电池放电至空电压，计算电池的放电量，得到实际放电电量，获取电池总电量和实际放电电量的差值，生成误差系数R；步骤4：对电池电量进行修正估算：在充电过程中，利用所述误差系数R校准电池总电量，直至充满，得到校准电池总电量；在放电过程中，采用校准电池总电量进行放电，放电时的功耗使用误差系数R进行校准，得到校准放电电量直到电池放空，利用所述校准电池总电量确定放电剩余电量，并根
据所述放电剩余电量进行所述误差系数的修正，得到修正误差系数R1；步骤5：更新所述误差系数R为修正误差系数R1，重复步骤4对电池电量进行实时估算。
[0006]进一步的方案为，所述计算电池电量的方式为利用瓦时计算。
[0007]进一步的方案为，所述步骤3中，误差系数的计算公式为：式中，R为误差系数，A为电池总电量，B为实际放电电量。
[0008]进一步的方案为，步骤4中，所述放电剩余电量为所述校准电池总电量与所述校准放电电量的差值；所述误差系数R的修正包括以下步骤：当放空时，剩余电量大于0，则说明误差系数偏小，修正误差系数R1= R+1%；当电池还未放空时，剩余电量已经为0，则说明误差系数偏大，修正误差系数R1= R
‑
1%。
[0009]进一步的方案为，所述步骤5中，对电池电量进行实时估算具体为；估算充电量为：估算放电量为：式中，T为标准计量时间，I为平均电流，U为平均电压，R1为修正后的误差系数。
[0010]进一步的方案为，对电池进行放电至空电压之前，需要判断电池是否为第一次放电，若是，则使用理论电池容量进行放电；若不是，则判断是否为第二次放电，若是第二次放电，则以第一次充电的电池总电量进行放电，若不是第二次放电，则使用校准后的充电量进行放电；所述理论电池容量为根据电池标称参数计算出的容量，作为初次放电时的默认容量，当算法学习到真实容量后，使用真实容量代替理论电池容量。
[0011]进一步的方案为，所述电池放电至空电压的判断方法为：持续时间达到设定值，则认为电池已经放空，电量应为0%;电池充满的判断方法：电池充满的判断方法：持续时间达到设定值，则认为电池已经充满，电量应为100%;式中：为电池当前电压；为电芯空电压：即单节电芯放空时的电压值；n为电池串联节数；为电芯满电压：即单节电芯充满时的电压值；为电池当前电流；为停止电流。
[0012]本专利技术的第二方面，提供了一种自主学习的电池电量估算装置，包括：读取模块，所述读取模块被配置为：读取电池的电量信息，对电池进行放电至空电压，计算电池电量，并实时存储为当前电量值；充电模块，所述充电模块被配置为：对空电压的电池进行充电，当前电量值逐渐增大，实时测量充电电流和充电电压，电池充满后，存储当前电量值为电池总电量；放电模块，所述放电模块被配置为：对电池进行放电至空电压，计算电池的放电量，得到实际放电电量，获取电池总电量和实际放电电量的差值，生成误差系数；修正模块：所述修正模块被配置为：在充电过程中，使用误差系数校准电池总电量，直至充满，修正电池总电量；在放电过程中，采用电池总电量进行放电，放电时的功耗使用误差系数进行校准，直到电池放空，放空时根据剩余电量，修正误差系数。
[0013]进一步的方案为，所述读取模块至少包括外部检流电阻、充放电电路和存储模块，所述外部检流电阻用于检测充放电电流及电池电压；所述充放电电路用于对电池进行充电或放电；所述存储模块至少用于存储当前电量值；所述放电模块至少包括输出单元、运算单元、电源模块；所述运算单元内置自主学习模型，通过学习充电电量和放电电量计算并生成误差系数；所述输出单元用于电池电量数据的输出；所述电源模块，用于将电池电压转换为装置的工作电压。
[0014]进一步的方案为，所述外部检流电阻为毫欧电阻，用于检测充放电电流及电池电压与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的自主学习电池电量的估算方法，可有效的提升便携式设备的电池电量指示准确度和平滑度；本专利技术的装置，可应用于各类便携式设备，避免了单节电池或者多节电池供电以及电池老化对电量估算的影响，提升了便携式设备的用户体验。
[0015]本专利技术采用WH计算电池容量，由于用电设备的功耗是基本一致的，因此整个放电过程是线性平滑的，指示的电量与还可使用的时间同步性好，用户体验大大改善。
附图说明
[0016]以下附图仅对本专利技术作示意性的说明和解释，并不用于限定本专利技术的范围，其中：图1：电池初次放电流程图；图2：电池初次充电流程图；图3：电池第二次放电流程图；图4：正常充电流程图；图5：正常放电流程图；图6：本专利技术装置连接示意图；图7：电量模块原理框图；图中：1、电池组；2、外部检流电阻；3、充放电电路；4、电量模块；5、运算单元；6、电源模块；7、运算放大器；8、输出单元；9、存储单元。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通
过具体实施例对本专利技术进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自主学习的电池电量估算方法，其特征在于，包括：步骤1:读取电池的电量信息，对所述电池进行放电至空电压，计算电池电量，存储计算得到电池电量为当前电量值；步骤2:对所述电池进行充电，实时测量充电电流和充电电压，电池充满后，得到电池总电量，更新存储当前电量值为所述电池总电量；步骤3:再次将所述电池放电至空电压，计算电池的放电量，得到实际放电电量，获取电池总电量和实际放电电量的差值，生成误差系数R；步骤4：对电池电量进行修正估算：在充电过程中，利用所述误差系数R校准电池总电量，直至充满，得到校准电池总电量；在放电过程中，采用校准电池总电量进行放电，放电时的功耗使用误差系数R进行校准，得到校准放电电量直到电池放空，利用所述校准电池总电量确定放电剩余电量，并根据所述放电剩余电量进行所述误差系数的修正，得到修正误差系数R1；步骤5：更新所述误差系数R为修正误差系数R1，重复步骤4对电池电量进行实时估算。2.根据权利要求1所述的一种自主学习的电池电量估算方法，其特征在于，所述计算电池电量的方式为利用瓦时计算。3.根据权利要求1所述的一种自主学习的电池电量估算方法，其特征在于，所述步骤3中，误差系数的计算公式为：式中，R为误差系数，A为电池总电量，B为实际放电电量。4.根据权利要求1所述的一种自主学习的电池电量估算方法，其特征在于，步骤4中，所述放电剩余电量为所述校准电池总电量与所述校准放电电量的差值；所述误差系数R的修正包括以下步骤：当放空时，剩余电量大于0，则说明误差系数偏小，修正误差系数R1= R+1%；当电池还未放空时，剩余电量已经为0，则说明误差系数偏大，修正误差系数R1= R
‑
1%。5.根据权利要求1所述的一种自主学习的电池电量估算方法，其特征在于，所述步骤5中，对电池电量进行实时估算具体为；估算充电量为：估算放电量为：式中，T为标准计量时间，I为平均电流，U为平均电压，R1为修正后的误差系数。6.根据权利要求1所述的一种自主学习的电池电量估算方法，其特征在于，对电池进行放电至空电压之前，需要判断电池是否为第一次放电，若是，则使用理论电池容量进行放电；若不是，则判断是否为第二次放电，若是第二次放电，则以第一次充电的电池...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，李国朝，李洋，杨树峰，
申请(专利权)人：陕西银河景天电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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