一种锂亚电池剩余电量的计算方法与流程

1.本发明涉及电池管理技术领域，具体地，涉及一种锂亚电池剩余电量的计算方法。


背景技术：

2.锂亚硫酰氯电池简称为锂亚电池，由于其特殊的化学特性，其年自放电电流小于1％，储存寿命达10年以上，而且能量密度很高，所以广泛应用于水表、电表和燃气表中做电源。在表具的使用过程中，电池剩余电量作为一个重要指标一直是燃气和水务公司关注的方面，便于及时提醒用户或者售后人员进行更换。
3.对锂亚电池剩余电量的评估目前业内主要采用如下两种方式：1、根据电池电压的变化来间接评估电池剩余电量；2、使用专用电量计量芯片。然而，这两种评估方式都存在不足：首先锂亚电池由于其本身的特性，在整个工作期间电压会基本保持稳定，电压和剩余电量完全没有线性关系，所以使用电压来评估锂亚电池的剩余电量存在精度偏差很大的问题；其次专用电量计量芯片确实可以有效的监测电池的使用电量，进而得出剩余电量，但是这类芯片的价格市场上普遍都是几十元，这对成本极其敏感的智能表具来说是很难大规模使用的。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种可以精准测算锂亚电池的剩余电量、同时又可降低整个智能表具成本的锂亚电池剩余电量的计算方法。
5.为了达成上述目的，本发明提供了一种锂亚电池剩余电量的计算方法，用于智能表具电池剩余电量的测量，所述方法包括以下步骤：
6.测量智能表具使用过程中的所有事件单次工作时所需的电量，列出表格清单；
7.在智能表具使用过程中，根据事件类型以及发生的次数通过查询所述表格统计事件所消耗的电量，得到智能表具的动态功耗；
8.根据智能表具的使用时间计算智能表具所消耗的静态功耗；
9.根据所述智能表具的动态功耗和静态功耗计算得出智能表具的总电量消耗，再根据电池总容量来计算锂亚电池的剩余电量。
10.可选地，所述在智能表具使用过程中，根据事件类型以及发生的次数通过查询所述表格统计事件所消耗的电量，得到智能表具的动态功耗的步骤具体包括：在整个智能表具生命周期中，智能表具内部固件通过采集和监测智能表具的各类功能及触发次数来动态统计事件所消耗的电量，得到智能表具的动态功耗。
11.可选地，所述根据智能表具的使用时间计算智能表具所消耗的静态功耗的步骤具体包括：测量得到智能表具在没有触发事件处于低功耗状态时的静态电流，通过智能表具内部的实时时钟计算得到智能表具的实际使用时间，再通过静态电流和实际使用时间计算得出智能表具的静态功耗。
12.与现有技术相比，本发明针对锂亚电池供电的智能表具提供了一种新的锂亚电池
剩余电量的计算方法，本发明的方法能动态根据事件类型及发生频次实时准确的评估消耗的电量，从而可以精准的测算锂亚电池的剩余电量，同时本发明采用软件测算，无需专用的电量计量芯片，极大地降低了整表的成本，有效解决了行业的痛点。
附图说明
13.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
14.图1为本发明实施例提供的智能表具的结构框图；
15.图2为本发明实施例提供的锂亚电池剩余电量的计算方法流程框图。
具体实施方式
16.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
17.图1为本发明实施例提供的智能表具的结构框图，所述智能表具主要包括mcu模块、nb-iot通信模块﹑阀门控制模块、存储模块﹑实时时钟模块﹑电源管理模块﹑显示模块、按键模块以及计量模块等功能模块，所述智能表具中一般采用锂亚电池供电，所述锂亚电池根据使用场景一般会选择er26500(8500mah)或者er34615(19000mah)电池，所述智能表具的不同功能模块在软硬件设计确定后，功能模块的单次工作所需要的电量也是确定的，可以测量出来，例如下表1所示是一个典型的智能燃气表具各功能模块的功耗数据：
18.序号事件类型单次平均功耗1计量采样0.004uah2开阀0.28uah3关阀0.196uah4通信上报0.087uah5菜单按键0.183uah6静态电流(一天)76.5uah
19.表1
20.虽然在智能表具使用过程中，事件发生的类型和次数是不确定的，但是每次事件发生时所需要的功耗是基本确定的。
21.图2所示为本发明实施例提供的锂亚电池剩余电量的计算方法流程框图，如图2所示，所述方法包括以下步骤：
22.s1：测量智能表具使用过程中的所有事件单次工作时所需的电量，列出表格清单；
23.s2：在智能表具使用过程中，根据事件类型以及发生的次数通过查询所述表格统计事件所消耗的电量，得到智能表具的动态功耗；
24.具体地，在整个智能表具生命周期中，智能表具内部固件通过采集和监测智能表具的各类功能及触发次数来动态统计事件所消耗的电量，得到智能表具的动态功耗。
25.s3：根据智能表具的使用时间计算智能表具所消耗的静态功耗；
26.具体地，首先测量得到智能表具在没有触发事件处于低功耗状态时的静态电流，通过智能表具内部的实时时钟模块计算得到智能表具的实际使用时间，再通过静态电流和实际使用时间计算得出智能表具总的静态功耗。
27.s4：根据所述智能表具的动态功耗和静态功耗计算得出智能表具的总电量消耗，再根据电池总容量来计算锂亚电池的剩余电量。
28.与现有技术相比，本发明针对锂亚电池供电的智能表具提供了一种新的锂亚电池剩余电量的计算方法，本发明的方法能动态根据事件类型及发生频次实时准确的评估消耗的电量，从而可以精准的测算锂亚电池的剩余电量，同时本发明采用软件测算，无需专用的电量计量芯片，极大地降低了整表的成本，有效解决了行业的痛点。
29.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。


技术特征：
1.一种锂亚电池剩余电量的计算方法，用于智能表具电池剩余电量的测量，其特征在于，所述方法包括以下步骤：测量智能表具使用过程中的所有事件单次工作时所需的电量，列出表格清单；在智能表具使用过程中，根据事件类型以及发生的次数通过查询所述表格统计事件所消耗的电量，得到智能表具的动态功耗；根据智能表具的使用时间计算智能表具所消耗的静态功耗；根据所述智能表具的动态功耗和静态功耗计算得出智能表具的总电量消耗，再根据电池总容量来计算锂亚电池的剩余电量。2.根据权利要求1所述的锂亚电池剩余电量的计算方法，其特征在于，所述在智能表具使用过程中，根据事件类型以及发生的次数通过查询所述表格统计事件所消耗的电量，得到智能表具的动态功耗的步骤具体包括：在整个智能表具生命周期中，智能表具内部固件通过采集和监测智能表具的各类功能及触发次数来动态统计事件所消耗的电量，得到智能表具的动态功耗。3.根据权利要求1所述的锂亚电池剩余电量的计算方法，其特征在于，所述根据智能表具的使用时间计算智能表具所消耗的静态功耗的步骤具体包括：测量得到智能表具在没有触发事件处于低功耗状态时的静态电流，通过智能表具内部的实时时钟计算得到智能表具的实际使用时间，再通过静态电流和实际使用时间计算得出智能表具的静态功耗。

技术总结
本发明提供了一种锂亚电池剩余电量的计算方法，用于智能表具电池剩余电量的测量，所述方法包括步骤：测量智能表具使用过程中的所有事件单次工作时所需的电量，列出表格清单；在智能表具使用过程中，根据事件类型以及发生的次数通过查询所述表格统计事件所消耗的电量，得到智能表具的动态功耗；根据智能表具的使用时间计算智能表具所消耗的静态功耗；根据所述智能表具的动态功耗和静态功耗计算得出智能表具的总电量消耗，再根据电池总容量来计算锂亚电池的剩余电量。本发明可以精准测算智能表具所使用的锂亚电池的剩余电量，同时又降低了整个智能表具的成本。低了整个智能表具的成本。低了整个智能表具的成本。


技术研发人员：王滨滨 刘金梁 胡莽 彭学枝 陆从杭 狄鹏 周士钧 羊成 印玉兰 朱莉
受保护的技术使用者：上海飞奥燃气设备有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/29