基于终端设备的电量计建模方法、计算机装置及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及电量计的电池参数建模的技术领域，具体地，是一种基于终端设备的电量计建模方法以及实现这种方法的计算机装置、计算机可读存储介质。

背景技术：

现有的电子设备普通使用锂电池，由于锂电池的容量有限，使用一段时间后需要对锂电池进行充电。为了使得锂电池的充放电过程中充放电的曲线更加接近于线性，通常需要对终端设备的电量计进行电池参数建模，即建立一个电池参数的模型，电量计以该电池模型参数来控制电池的充放电。

目前，对电池参数建模的方法主要有以下两种方式：第一种方式是由第三方设备或者基于第三方设备开发的建模工具实现，如电池分容柜配合上位机软件实现，例如通过电源、电子负载、模拟电池等配合上位机软件实现电池参数的建模。第二种方式是使用专门开发的建模工具板实现，这种工具板能够采集电池充电过程中电压、电流等数据，并实现充放电控制。这种方式需要通过工具板上的单片机或者上位机完成对工具板信息的记录以及电池参数的建模。

然而，现有的两种建模方式存在效率低下的问题，例如，建模需要第三方设备或者专门开发的设备，电池建模需求大时容易遇到设备不足问题。另外，由于现有的建模方式需要设备投入和维护，导致建模成本较高。最后，现有的建模方式，针对电池的充电条件、电池线路阻抗、系统负载条件难以跟终端设备上使用的电池的真实状态完全一致，容易引入误差，导致建模获得的电池参数模式不够准确，影响电量计对电池充放电控制的精确性。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种成本低且能够获得的电池模型参数准确的电量计建模方法。

本发明的第二目的是提供一种实现上述基于终端设备的电量计建模方法的计算机装置。

本发明的第三目的是提供一种实现上述基于终端设备的电量计建模方法的计算机可读存储介质。

为实现本发明的第一目的，本发明提供的基于终端设备的电量计建模方法包括在终端设备上显示配置信息输入界面，通过配置信息输入界面获取配置信息；终端设备的电池根据配置信息进行充放电，在电池充放电过程中，获取电池模型参数；将获取的电池模型参数导入至终端设备的电量计中。

由上述方案可见，直接在终端设备上对电量计的电池模型参数进行建模，建模过程中采集的是终端设备自身的电池充放电的参数，因此，本方法不需要采用专用的设备或者工具板实现，可以降低设备采购、维护的成本。并且，由于建模过程中采集的数据是终端设备的电池充放电的数据，也就是直接使用真实的电池作为建模的数据来源，使得建模获得的电池模型参数更加准确。

一个优选的方案是，将获取的电池模型参数导入至终端设备的电量计后，还执行：根据电池模型参数判断电池的充放电曲线是否满足预设精度要求，如不满足，则对电池模型参数进行调整。

由此可见，建模后的电池模型参数并不是直接使用，而是先对电池模型参数进行精度测试，如果不满足预设的精度要求，还需要对电池模型参数进行调整，以提高最终使用的电池模型参数的准确性。

进一步的方案是，对电池模型参数进行调整包括：对电池模型参数进行二次以上的迭代调整，直至电池的充放电曲线满足预设精度要求。

由此可见，通过多次迭代调整，可以使得获得的电池模型参数更加准确，电池的充放电曲线更加满足精度的要求。

更进一步的方案是，判断电池的充放电曲线是否满足预设精度要求包括：判断电池的充放电曲线是否满足预设的线性度精度要求。

这样，最终使用的电池模型参数能够使得电池充放电时，充放电曲线更加接近于线性。

进一步的方案是，配置信息包括以下的至少一个：电量计型号、满充电压、关机电压、充电电流；电池模型参数至少包括以下的至少一个：电容值、内阻值、开路电压曲线、带载曲线。

更进一步的方案是，在电池充放电过程中，还获取以下参数的至少一个：电池的瞬时电压、电池的瞬时电流、电池的瞬时温度。

为实现上述的第二目的，本发明提供的计算机装置包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述基于终端设备的电量计建模方法的各个步骤。

为实现上述的第三目的，本发明提供计算机可读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上述基于终端设备的电量计建模方法的各个步骤。

附图说明

图1是本发明基于终端设备的电量计建模方法实施例的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的基于终端设备的电量计建模方法应用于终端设备上，例如应用在平板电脑、智能手机等终端设备上，用于对电量计的电池模型参数进行建模。优选的，该终端设备设置有电量计，且终端设备上还设置有处理器以及存储器，存储器上存储有计算机程序，处理器通过执行该计算机程序实现上述的基于终端设备的电量计建模方法。

基于终端设备的电量计建模方法实施例：

本实施例应用在带有电量计的终端设备上，终端设备可以是平板电脑、智能手机等电子设备，该终端设备还设置有一个显示屏。本实施例的电量计建模方法通过一个运行在该终端设备上的应用程序实现，当该应用程序运行时，用户可以通过在显示界面上设置配置信息，该应用程序可以根据配置信息控制电池的充放电，并且在电池充放电过程中读取终端设备的电池管理器或者电量计的信息，以计算获得电池模型参数，从而实现电量计的建模。

参见图1，本实施例首先执行步骤s1，在终端设备的显示屏上显示配置信息输入界面，该配置信息输入界面具有多个用于输入配置信息的配置信息输入栏，例如满充电压输入栏、关机电压输入栏、电量计型号输入栏、充电电流输入栏等。用户需要在各个配置信息输入栏中输入相应的配置信息，即输入电量计型号、满充电压、关机电压、充电电流等信息，从而实现配置信息的设置。当然，配置信息的类型可以根据实际使用需要进行调整，例如增加或者减少部分的配置信息的输入。

然后，执行步骤s2，终端设备的电池将根据所输入的配置信息进行充放电。具体的，将满足要求的功率适配器(即充电器)插入到终端设备的充电接口，电池开始充电，在电池的电压到达配置信息所设定的满充电压后，终端设备停止电池的充电。当电池充电完毕后开始放电，直到电池的电压到达关机电压时，终端设备关机。

在电池充放电的过程中，执行步骤s3，获取电池的模型参数，本实施例中，所获取的模型参数包括电池的容量值、电池的内阻值、开路电压(ocv)曲线以及带载曲线等。优选的，在电池充放电过程中，通过读取终端设备的电池管理器或者电量计的信息，以获取诸如电池的容量值、电池的内阻值、开路电压(ocv)曲线以及带载曲线等信息。此外，在电池充放电过程中，还可以获取电池的瞬时电压、瞬时电流以及瞬时温度等信息，例如在电池充电过程中，获取电池的瞬时充电电流等。优选的，在电池充电过程中，以一定的采样频率读取电池的瞬时电压，在电池充电完毕后，按照时间顺序将各个时刻下获取的瞬时电压形成曲线，可以直观的反应电池充电过程中电压的变化情况。

然后，执行步骤s4，将电池充放电过程中所获取的电池模型参数导入至电量计，这样，电量计即获取电池充放电过程中各个时刻下的参数，从而形成一个电池充放电的模型。由于这个模型是通过在终端设备上真实的电池运行情况所生成的参数，所生成的模型更加接近于真实的情况，相比起采用第三方工具或者工具板获取的模型，本实施例所生成的模型更加真实、准确。

当然，为了进一步提高所生成的电池模型参数的精度，本实施例还对电池模型参数的精度进行验证。具体的，执行步骤s5，电量计应用该电池模型参数运行，在运行过程中记录各个时刻下电池的电压。例如在电池充电过程中，按照一定的频率对电池的电压进行采样，如电池的电量从20％一直到100％的过程中，记录每一个采样时刻下电压的电压，并形成电池的充电电压曲线。

然后，执行步骤s6，判断该充电电压曲线是否满足精度要求，具体的，判断该充电电压曲线是否满足预先设定的线性度要求。理论上，电池的充电电压曲线是直线，但如果按照步骤s4所导入的电池模型参数运行后，电池的充电曲线的线性度较差，即偏离直线较多，则认为充电曲线不满足精度要求，则执行步骤s7，对电池模型参数进行调整，例如手动的对部分电池模型参数进行调整，并且在调整后再次执行步骤s5，使用调整后的电池模型参数导入至电量计，并且由电量计再次运行该模型，再次执行步骤s6，判断再次生成的电池模型参数所运行的充电曲线是否满足预设的精度要求。如果满足预设的精度要求，则结束电池模型参数的计算。可见，本实施例可以通过多次迭代计算来不断调整电池模型参数，直至电池的充放电曲线满足预设的精度要求。当然，也可以自动的对部分电池模型参数进行调整。

上述介绍的是以电池充电曲线作为说明，实际应用时，也需要对电池的放电曲线进行精度测试，以确保电池的充电曲线与放电曲线均满足预设的精度要求。

可见，本实施例直接采用终端设备对电池模型参数进行建模，不需要使用额外的第三方工具或者工具板，由于终端设备是日常使用的平板电脑或者智能手机，可以方便的获取到大量满足要求的终端设备，设备的维护成本低，并且可以同时使用大量的终端设备进行建模，建模效率高。另外，用于建模的终端设备还可以继续作为普通的终端设备使用，或者直接使用已经购买、使用的终端设备进行建模，可以大幅度降低建模的成本。

此外，传统使用第三方工具或者工具板进行建模的方式，由于电池线路阻抗、系统负载条件和终端设备难以做到完全一致，容易引入误差，导致建模获得的电池模型参数不准确。而本实施例直接使用终端设备上真实的电池作为建模过程中所使用的电池，相比起传统的建模方式，本发明的方法有利于减小这些差异引入，获得的电池模型参数的误差更小，精度更高。

计算机装置实施例：

本实施例的计算机装置可以是一个自带电量计的终端设备，例如平板电脑、智能手机等，该计算机装置包括有处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述基于终端设备的电量计建模方法的各个步骤。

例如，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明的各个模块。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

本发明所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现各种功能。存储器可主要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、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器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，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

计算机可读存储介质实施例：

上述计算机装置所存储的计算机程序如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述基于终端设备的电量计建模方法的各个步骤。

其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，例如配置信息类型的改变，或者所获取的电池模型参数的改变等，这些改变也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。