一種移動電源剩余電量的檢測方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種移動電源剩余電量的檢測方法和裝置，實(shí)現(xiàn)移動電源實(shí)時(shí)電量的精確測量。所述方法包括：定義執(zhí)行目標(biāo)次數(shù)的信號采樣流程為一組循環(huán)，在一組循環(huán)中，執(zhí)行當(dāng)前信號采樣流程；其中，所述信號采樣流程包括：按照預(yù)設(shè)采樣周期對電源的充電電流進(jìn)行多次采樣得到多個(gè)采樣值；取所述多個(gè)采樣值的均值；對所述均值進(jìn)行平衡濾波；每執(zhí)行完一組循環(huán)，輸出一次實(shí)時(shí)電源電量。
【專利說明】—種移動電源剩余電量的檢測方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動電源【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種移動電源剩余電量的檢測方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，智能終端已經(jīng)被普遍使用，智能終端應(yīng)用較多，耗電量較大，需要經(jīng)常給智能終端充電，而現(xiàn)有的固定電源充電方式限制了人們使用智能終端的便利性。隨后移動電源的出現(xiàn)為智能終端用戶提供了充電的便利。移動電源可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地為終端充電，提聞了用戶體驗(yàn)。
[0003]移動電源能夠?yàn)榻K端充電多長時(shí)間，取決于移動電源的剩余電量，現(xiàn)有技術(shù)中，電源的實(shí)時(shí)電量一般都是通過測量移動電源的電壓來計(jì)量得到，由于電池受老化和溫度的影響，導(dǎo)致測量得到的電壓與電源實(shí)際的電壓有較大的偏差，因此，依據(jù)測量得到的電源電壓進(jìn)一步得到的電源的實(shí)時(shí)電量的準(zhǔn)確度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中，移動電源的電壓受環(huán)境影響較大，比如溫度，使得依據(jù)電源電壓測量得到的電源實(shí)時(shí)電量的結(jié)果存在較大誤差的技術(shù)問題。本發(fā)明提供一種移動電源剩余電量的檢測方法和裝置，提高電源電量測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0005]一種移動電源剩余電量的檢測方法，包括:
[0006]定義執(zhí)行目標(biāo)次數(shù)的信號采樣流程為一組循環(huán)，在一組循環(huán)中，執(zhí)行當(dāng)前信號采樣流程；
[0007]其中，所述信號采樣流程包括:按照預(yù)設(shè)采樣周期對電源的充電電流進(jìn)行多次采樣得到多個(gè)采樣值；取所述多個(gè)采樣值的均值；對所述均值進(jìn)行平衡濾波；
[0008]每執(zhí)行完一組循環(huán)，輸出一次實(shí)時(shí)電源電量。
[0009]優(yōu)選的，所述取所述多個(gè)采樣值的均值，包括:
[0010]直接對多個(gè)采樣值取平均；
[0011]或，
[0012]去除多個(gè)采樣值中最大值和最小值之后，對剩余采樣值取平均。
[0013]優(yōu)選的，所述采樣值的個(gè)數(shù)為2m，其中m為正整數(shù)。
[0014]優(yōu)選的，所述目標(biāo)次數(shù)為2n，其中η為正整數(shù)。
[0015]優(yōu)選的，對所述均值進(jìn)行平衡濾波時(shí)，采用如下濾波公式:
_6] 1 = 1Sum+
[0017]其中，I為當(dāng)前信號采樣流程中采用平衡濾波得到的電流，Isum為上一信號采樣流程中平衡濾波得到的電流；IEQS當(dāng)前信號采樣流程中多個(gè)采樣值的均值，NUM為一組循環(huán)中，當(dāng)前信號采樣流程之前執(zhí)行的信號采樣流程的次數(shù)。
[0018]本發(fā)明還提供一種移動電源剩余電量的檢測裝置，所述裝置包括:
[0019]執(zhí)行模塊，用于在一組循環(huán)中，執(zhí)行當(dāng)前信號采樣流程，其中執(zhí)行目標(biāo)次數(shù)的信號采樣流程為一組循環(huán)；
[0020]所述執(zhí)行模塊包括:采樣模塊，用于按照預(yù)設(shè)采樣周期對電源的充電電流進(jìn)行多次采樣；計(jì)算模塊，用于取所述多個(gè)采樣值的均值；濾波模塊，用于對所述均值進(jìn)行平衡濾波；
[0021]輸出模塊，用于每執(zhí)行完一組循環(huán)，輸出一次實(shí)時(shí)電源電量。
[0022]由本發(fā)明提供的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本申請沒有采用測量電源電壓的方式來計(jì)量電量，而是采用監(jiān)測電源充電電流的方式進(jìn)行電量的計(jì)算，由電學(xué)理論可知，相對于電壓容易受外界溫度和濕度等環(huán)境因素的影響，電流受到的影響相對較小，結(jié)果更為準(zhǔn)確。另外，本申請中對采樣得到的電流值進(jìn)行了均值濾波，減小毛刺信號對電流的影響，減小測量誤差，進(jìn)一步采用平衡濾波減小電流的抖動起伏，提高電流的穩(wěn)定性，使得到的電量更準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明提供的一種移動電源剩余電量的檢測方法實(shí)施例1的流程圖；
[0025]圖2為本發(fā)明提供的一種移動電源剩余電量的檢測裝置實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]要精準(zhǔn)測量電量(庫侖總量)，主要是要準(zhǔn)確計(jì)算出電流(1C= 1A*S)，但是因?yàn)殇囯姵卦诔潆娺^程中電流不是恒定的，所以需要對電流采樣值進(jìn)行濾波以減少誤差。其中，庫侖就是電流在時(shí)間上的累積。
[0028]下面對本發(fā)明提供的技術(shù)方案做詳細(xì)公開的說明，首先，參考圖1所示，為本發(fā)明提供的一種移動電源剩余電量的檢測方法實(shí)施例1的流程圖，本實(shí)施例具體可以包括如下步驟:
[0029]S11:在一組循環(huán)中，執(zhí)行當(dāng)前信號采樣流程；
[0030]這里將執(zhí)行目標(biāo)次數(shù)的信號采樣流程定義為一組循環(huán)。
[0031]當(dāng)前信號采樣流程如下:
[0032]按照預(yù)設(shè)采樣周期對電源的充電電流進(jìn)行多次采樣，然后對采樣得到的多個(gè)采樣值取平均，這里對多個(gè)采樣值取平均可以簡單的計(jì)算算術(shù)平均值，或者將最大值以及最小值去掉，再計(jì)算算術(shù)平均值，當(dāng)然也可以將有限個(gè)較大的采樣值和有限個(gè)較小的采樣值去掉后再取平均，將多個(gè)采樣時(shí)刻對應(yīng)的電流值替換為得到的均值可以減小采樣帶來的誤差。這里對多個(gè)采樣值取均值可以采用已有各種可能的實(shí)現(xiàn)方法，所以，上述所述各算法不應(yīng)看作對本發(fā)明實(shí)施例的限定。需要注意的是，采樣值的個(gè)數(shù)可以根據(jù)具體實(shí)施情況進(jìn)行設(shè)定，這里不作限定。
[0033]最后，對得到的電流采樣值的均值進(jìn)行平衡濾波，與采樣值取均值的作用不同，采樣值取均值是為了提高精度消除信號突變誤差，比如毛刺信號，對采樣結(jié)果進(jìn)行平衡濾波是為了消除電流的抖動起伏，使得信號較為平穩(wěn)，進(jìn)一步減小電流突變對電量檢測結(jié)果的影響。
[0034]S12:每執(zhí)行完一組循環(huán)，輸出一次實(shí)時(shí)電源電量。
[0035]本實(shí)施例每執(zhí)行所述信號采樣流程的次數(shù)達(dá)到目標(biāo)次數(shù)，就計(jì)算一次電池電量，優(yōu)選的，可以輸出至可視化屏幕供用戶查看?；蛘咻敵鲇糜谄渌暮罄m(xù)應(yīng)用，這里不作限定。所述目標(biāo)次數(shù)為整數(shù)即可，為了方便計(jì)算，在實(shí)際操作中，優(yōu)選的所述目標(biāo)次數(shù)可以選擇2n，因?yàn)殡娮佑?jì)算一般采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)，采用2"便于計(jì)算，其中，η為正整數(shù)。同理，所述采樣值的個(gè)數(shù)為2%其中m為正整數(shù)。
[0036]本實(shí)施例提供的技術(shù)方案中，沒有采用測量電源電壓的方式來計(jì)量電量，而是采用監(jiān)測電源充電電流的方式進(jìn)行電量的計(jì)算，由電學(xué)理論可知，相對于電壓容易受外界溫度和濕度等環(huán)境因素的影響，電流受到的影響相對較小，結(jié)果更為準(zhǔn)確。另外，本申請中對采樣得到的電流值進(jìn)行了均值濾波，減小毛刺信號對電流的影響，減小測量誤差，進(jìn)一步采用平衡濾波減小電流的抖動起伏，提高得到的電量的準(zhǔn)確度。
[0037]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供的一種移動電源剩余電量的檢測方法實(shí)施例2，本實(shí)施例可以看作是在實(shí)施例1基礎(chǔ)上的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例具體可以包括如下步驟:
[0038]S21:設(shè)置執(zhí)行周期；
[0039]所述執(zhí)行周期為執(zhí)行一次信號采樣流程所需的時(shí)間，在實(shí)際操作中，可以采用定時(shí)器來具體實(shí)現(xiàn)，比如，設(shè)置定時(shí)器的定時(shí)周期為執(zhí)行周期，比如200ms。每當(dāng)定時(shí)器定時(shí)響應(yīng)發(fā)生，開始執(zhí)行一次信號采樣流程。
[0040]S22:按照設(shè)置的執(zhí)行周期，執(zhí)行當(dāng)前信號采樣流程。
[0041]所述信號采樣流程包括:按照預(yù)設(shè)采樣周期對電源的充電電流進(jìn)行多次采樣得到多個(gè)采樣值；取所述多個(gè)采樣值的均值；對所述均值進(jìn)行平衡濾波。信號采樣流程的具體實(shí)現(xiàn)可以參考實(shí)施例1中相關(guān)步驟的描述。
[0042]舉個(gè)例子，假設(shè)執(zhí)行周期為200ms，一次執(zhí)行周期采樣32個(gè)電流值，對32個(gè)電流值取均值，由于執(zhí)行周期本身較小，可以將得到的均值作為本周期內(nèi)每個(gè)采樣時(shí)刻對應(yīng)的電流值，減小毛刺信號對采樣帶來的誤差。
[0043]雖然現(xiàn)有的平衡濾波算法可以應(yīng)用于本實(shí)施例，但是在實(shí)際應(yīng)用中都有較多的條件限制，因此，本實(shí)施例引入一種新的平衡濾波算法，經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證，本實(shí)施例采用的平衡濾波算法的性能要優(yōu)于現(xiàn)有的濾波算法，使得最終計(jì)算的電量的準(zhǔn)確度更高。所述平衡濾波公式如下:「，T — JI SUM., T
_4]+ ^⑴；
[0045]其中，I為當(dāng)前信號采樣流程中采用平衡濾波得到的電流，ISUM為上一信號采樣流程中平衡濾波得到的電流；IEQS當(dāng)前信號采樣流程中多個(gè)采樣值的均值，NUM為一組循環(huán)中，當(dāng)前信號采樣流程之前執(zhí)行的信號采樣流程的次數(shù)。
[0046]S23:若執(zhí)行所述信號采樣流程的循環(huán)次數(shù)達(dá)到目標(biāo)次數(shù)，輸出一次實(shí)時(shí)電源電量。
[0047]以200ms的執(zhí)行周期為例，以目標(biāo)次數(shù)為64舉例，當(dāng)執(zhí)行所述信號采樣流程的次數(shù)達(dá)到64次時(shí)，時(shí)間為64*200ms = 12800ms,由一組循環(huán)中的最后一次信號采樣流程的平衡濾波輸出可以獲得一組循環(huán)時(shí)間內(nèi)的總電流，時(shí)間和電流相乘即可得到實(shí)時(shí)電量。
[0048]輸出一次電量后，如果繼續(xù)執(zhí)行信號采樣流程，則在定時(shí)器定時(shí)響應(yīng)后，返回步驟S22，直至再次執(zhí)行64次信號采樣流程，輸出一次電源電量。至于何時(shí)停止采樣以及電源電量的輸出，可以在開始測量電源電量之前自定義設(shè)置循環(huán)組數(shù)來表示電量輸出的次數(shù)；另夕卜，也可以不做設(shè)置，在電源工作的整個(gè)過程中，一直周期性的輸出實(shí)時(shí)電量。
[0049]本發(fā)明還提供一種移動電源剩余電量的檢測裝置實(shí)施例1，參考圖2所示，為所述移動電源剩余電量的檢測裝置實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置包括:
[0050]執(zhí)行模塊21，用于在一組循環(huán)中，執(zhí)行當(dāng)前信號采樣流程，其中執(zhí)行目標(biāo)次數(shù)的信號采樣流程為一組循環(huán)；
[0051]所述執(zhí)行模塊21包括:采樣模塊22，用于按照預(yù)設(shè)采樣周期對電源的充電電流進(jìn)行多次采樣；計(jì)算模塊23，用于取所述多個(gè)采樣值的均值；濾波模塊24，用于對所述均值進(jìn)行平衡濾波；
[0052]輸出模塊25,用于每執(zhí)行完一組循環(huán)，輸出一次實(shí)時(shí)電源電量。
[0053]其中所述采樣值的個(gè)數(shù)為2111，其中m為正整數(shù)。
[0054]所述目標(biāo)次數(shù)為2n，其中η為正整數(shù)。
[0055]濾波模塊24對所述均值進(jìn)行平衡濾波時(shí)，濾波公式如下:
[0056]I = hvu - num +.9
[0057]其中，I為當(dāng)前信號采樣流程中采用平衡濾波得到的電流，ISUM為上一信號采樣流程中平衡濾波得到的電流；IEQS當(dāng)前信號采樣流程中多個(gè)采樣值的均值，NUM為一組循環(huán)中，當(dāng)前信號采樣流程之前執(zhí)行的信號采樣流程的次數(shù)。
[0058]為了描述的方便，描述以上裝置時(shí)以功能分為各種模塊分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可以把各模塊的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)，本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。以上所述僅是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種移動電源剩余電量的檢測方法，其特征在于，所述方法包括: 定義執(zhí)行目標(biāo)次數(shù)的信號采樣流程為一組循環(huán)，在一組循環(huán)中，執(zhí)行當(dāng)前信號采樣流程; 其中，所述信號采樣流程包括:按照預(yù)設(shè)采樣周期對電源的充電電流進(jìn)行多次采樣得到多個(gè)采樣值；取所述多個(gè)采樣值的均值；對所述均值進(jìn)行平衡濾波； 每執(zhí)行完一組循環(huán)，輸出一次實(shí)時(shí)電源電量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述取所述多個(gè)采樣值的均值，包括: 直接對多個(gè)采樣值取平均； 或， 去除多個(gè)采樣值中最大值和最小值之后，對剩余采樣值取平均。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述采樣值的個(gè)數(shù)為2m，其中m為正整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)次數(shù)為2n，其中η為正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述均值進(jìn)行平衡濾波時(shí)，采用如下濾波公式: I = Isum+Ihu SLM NUM hU 其中，I為當(dāng)前信號采樣流程中采用平衡濾波得到的電流，Isum為上一信號采樣流程中平衡濾波得到的電流；IEQ為當(dāng)前信號采樣流程中多個(gè)采樣值的均值，NUM為一組循環(huán)中，當(dāng)前信號采樣流程之前執(zhí)行的信號采樣流程的次數(shù)。
6.一種移動電源剩余電量的檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括: 執(zhí)行模塊，用于在一組循環(huán)中，執(zhí)行當(dāng)前信號采樣流程，其中執(zhí)行目標(biāo)次數(shù)的信號采樣流程為一組循環(huán)； 所述執(zhí)行模塊包括:采樣模塊，用于按照預(yù)設(shè)采樣周期對電源的充電電流進(jìn)行多次采樣；計(jì)算模塊，用于取所述多個(gè)采樣值的均值；濾波模塊，用于對所述均值進(jìn)行平衡濾波； 輸出模塊，用于每執(zhí)行完一組循環(huán)，輸出一次實(shí)時(shí)電源電量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述采樣值的個(gè)數(shù)為2m，其中m為正整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述目標(biāo)次數(shù)為2n，其中η為正整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，對所述均值進(jìn)行平衡濾波時(shí)，濾波公式如下:
I = I 一_!sl u +I ^、1 NUM EQ.9 其中，I為當(dāng)前信號采樣流程中采用平衡濾波得到的電流，Isum為上一信號采樣流程中平衡濾波得到的電流；IEQ為當(dāng)前信號采樣流程中多個(gè)采樣值的均值，NUM為一組循環(huán)中，當(dāng)前信號采樣流程之前執(zhí)行的信號采樣流程的次數(shù)。
【文檔編號】G01R31/40GK104316882SQ201410589811
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】衛(wèi)亞東, 田學(xué)紅, 李仕勝, 李仕熾, 張海霞 申請人:北京鴻智電通科技有限公司