本發(fā)明涉及電量測量技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種電池使用電量的測量方法及測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的電量測定技術(shù)主要以測量電壓和庫侖計(jì)算算法為基礎(chǔ)，在測定性能上有明顯的局限性。首先，由于成本低且設(shè)計(jì)簡單，以電壓為基礎(chǔ)的方案被廣泛地用于手持設(shè)備中，但是，隨著時(shí)間的推移，它會(huì)受到電池阻抗變化的影響，動(dòng)態(tài)負(fù)載條件和溫度變化可能致使測定的誤差很高。其次，庫侖計(jì)算方案采取一種替代的方法，通過連續(xù)地對(duì)庫侖進(jìn)行積分以計(jì)算所消耗的電荷及電荷的狀態(tài)。由于預(yù)先掌握滿電量的情況，從而可以獲得剩余電量，這種方法的一個(gè)缺點(diǎn)是難以精確地模擬自放電，由于沒有周期性的滿循環(huán)校準(zhǔn)，測定誤差會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加。此外，這兩種測量方法都沒有解決電池阻抗變化的問題。不僅如此，由于常用設(shè)備基于常溫使用，設(shè)計(jì)者出于成本的考慮可能只設(shè)計(jì)了常溫下的電量計(jì)算而未增加其他溫度下的狀況考慮。電池因其化學(xué)特性，在不同溫度下，聚合物離子活性有很大的不同。一般說來，在特定范圍內(nèi)，溫度越高，活性越高，可放出的電量也就越多，反之越少。這就是為什么冬天和夏天某些電池電量測量會(huì)有很大差異的主要原因。

最重要的是，目前這兩種測量方法都是通過間接測量電池充/放電電流或者電壓來推算電池與外界的交換電功率，測量精度低，穩(wěn)定性差，僅能用作粗略估計(jì)電池的充/放電量，其測量結(jié)果無法用于商業(yè)結(jié)算。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種電池使用電量的測量方法及測量系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有的電池電量測量方法測試精度不夠精確的問題。

本發(fā)明提供的電池使用電量的測量方法，包括：

步驟s1：實(shí)時(shí)獲取電池在當(dāng)前時(shí)刻的瞬時(shí)負(fù)載電壓與瞬時(shí)負(fù)載電流；

步驟s2：將瞬時(shí)電壓乘以瞬時(shí)電流乘以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔獲得電池在當(dāng)前時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量；

步驟s3：對(duì)每段預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量求和獲得電池在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量；其中，預(yù)設(shè)時(shí)間段由每段預(yù)設(shè)時(shí)間間隔構(gòu)成，使用電量為充電量或耗電量；

步驟s4：對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量加蓋時(shí)間戳，并對(duì)加蓋時(shí)間戳后的使用電量進(jìn)行存儲(chǔ)。

本發(fā)明提供的電池使用電量的測量系統(tǒng)，與電池芯進(jìn)行封裝，具體包括：電流獲取模塊、電壓獲取模塊、電量獲取模塊、時(shí)間模塊和存儲(chǔ)模塊；其中，

電流獲取模塊設(shè)置在電池芯的輸出線路上，用于實(shí)時(shí)獲取電池在當(dāng)前時(shí)刻的瞬時(shí)負(fù)載電流；

電壓獲取模塊連接在電池芯的正極與負(fù)極之間，用于實(shí)時(shí)獲取電池在當(dāng)前時(shí)刻的瞬時(shí)負(fù)載電壓；

電量獲取模塊分別與電流獲取模塊、電壓獲取模塊連接，用于將瞬時(shí)電壓乘以瞬時(shí)電流乘以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔獲得電池在當(dāng)前時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量，并對(duì)每段預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量求和獲得電池在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量；其中，預(yù)設(shè)時(shí)間段由每段預(yù)設(shè)時(shí)間間隔構(gòu)成，使用電量為充電量或耗電量；

時(shí)間模塊與電流獲取模塊連接，用于為電池使用電量的測量系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)，并對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量加蓋時(shí)間戳；

存儲(chǔ)模塊與電流獲取模塊連接，用于對(duì)加蓋時(shí)間戳后的使用電量進(jìn)行存儲(chǔ)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的電池使用電量的測量方法及測量系統(tǒng)，通過測量電池真實(shí)的瞬時(shí)負(fù)載電壓與瞬時(shí)負(fù)載電流，相乘后再乘以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔獲得電池在預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量，與電池的溫度無關(guān)，也與電池阻抗無關(guān)，從而提高電池使用電量的測量精度。

附圖說明

通過參考以下結(jié)合附圖的說明，并且隨著對(duì)本發(fā)明的更全面理解，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池使用電量的測量系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池使用電量的測量方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供一種電池使用電量的測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)與電池芯封裝在一起，不能拆卸，電池芯等同于電池。該測量系統(tǒng)通過兩種方式進(jìn)行激活，第一種是在封裝好的電池通電后，直接激活該測量系統(tǒng)，第二種是在外部設(shè)備第一次讀取測量系統(tǒng)的使用電量時(shí)，向該測量系統(tǒng)發(fā)送激活命令，由封裝在電池包內(nèi)部的系統(tǒng)程序自動(dòng)激活該測量系統(tǒng)，在該測量系統(tǒng)被激活后，對(duì)電池的使用電量進(jìn)行測量，并且無法再關(guān)閉，直到電池報(bào)廢后回收拆解。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池使用電量的測量系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，本發(fā)明提供的電池使用電量的測量系統(tǒng)與電池芯200封裝共同封裝在電池包300內(nèi)，電池包相當(dāng)于電池芯200與電池使用電量的測量系統(tǒng)的外殼，對(duì)外只露出電池的輸出端400，電池的輸出端包括電池芯200的正極和負(fù)極。

本發(fā)明提供的電池使用電量的測量系統(tǒng)包括：電流獲取模塊110、電壓獲取模塊120、電量獲取模塊130、時(shí)間模塊140和存儲(chǔ)模塊150，電流獲取模塊110、電壓獲取模塊120、時(shí)間模塊140和存儲(chǔ)模塊150分別與電量獲取模塊130連接，電流獲取模塊110設(shè)置在電池芯200的輸出線路上，而電壓獲取模塊120設(shè)置在電池芯200的正極與負(fù)極之間，即電壓獲取模塊120的一端與電池芯200的正極連接，另一端與電池芯200的負(fù)極連接。

電流獲取模塊110用于實(shí)時(shí)獲取電池在當(dāng)前時(shí)刻的瞬時(shí)負(fù)載電流，電流獲取模塊110為市面上的電流檢測芯片。

電壓獲取模塊120用于實(shí)時(shí)獲取電池在當(dāng)前時(shí)刻的瞬時(shí)負(fù)載電壓，電壓獲取模塊120為市面上的電壓檢測芯片。

電量獲取模塊130用于將電流獲取模塊110獲取的瞬時(shí)電壓乘以電壓獲取模塊120獲取的瞬時(shí)電流乘以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔獲得電池在當(dāng)前時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量，并對(duì)每段預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量求和獲得電池在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量；其中，預(yù)設(shè)時(shí)間段由每段預(yù)設(shè)時(shí)間間隔構(gòu)成，使用電量為充電量或耗電量。

例如：當(dāng)前時(shí)間為09點(diǎn)21分20秒，預(yù)設(shè)時(shí)間段為10秒鐘，預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為1秒，則將09點(diǎn)21分20秒時(shí)刻獲取的瞬時(shí)電壓乘以瞬時(shí)電流乘以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔1秒獲得電池在09點(diǎn)21分20秒-09點(diǎn)21分21秒這段時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量，以此類推，直到算出09點(diǎn)21分29秒-09點(diǎn)21分30秒這段時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量，將09點(diǎn)21分20秒-09點(diǎn)21分30秒內(nèi)所有獲得的使用電量求和，就可獲得電池在09點(diǎn)21分20秒-09點(diǎn)21分30秒內(nèi)的使用電量，即電池在預(yù)設(shè)時(shí)間段10秒內(nèi)的使用電量。

時(shí)間模塊140用于為電池使用電量的測量系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)，并對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量加蓋時(shí)間戳。

上述的預(yù)設(shè)時(shí)間間隔和預(yù)設(shè)時(shí)間段均由時(shí)間模塊140設(shè)定。

時(shí)間模塊140可以對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)所有使用電量的總和加蓋時(shí)間戳，也可以對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔的使用電量加蓋時(shí)間戳。

存儲(chǔ)模塊150用于對(duì)加蓋時(shí)間戳后的使用電量進(jìn)行存儲(chǔ)。

預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)所有使用電量的總和與預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔的使用電量在加蓋時(shí)間戳后均存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊150內(nèi)，等待外部設(shè)備讀取。

由于存儲(chǔ)模塊150的內(nèi)存有限，在預(yù)設(shè)時(shí)間間隔設(shè)定為較短時(shí)間的情況下，會(huì)占用存儲(chǔ)模塊150很大的內(nèi)容，可能會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的數(shù)據(jù)無法被存儲(chǔ)，因此，在發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，可以根據(jù)外部設(shè)備的刪除命令或電池使用電量的測量系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的觸發(fā)條件，通過使用電量加蓋的時(shí)間戳選擇性地刪除存儲(chǔ)模塊150內(nèi)存儲(chǔ)的使用電量。

本發(fā)明提供的電池使用電量的測量系統(tǒng)不斷重復(fù)地獲取每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量，并對(duì)每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量加蓋時(shí)間戳后存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊150中，直到電池報(bào)廢為止。

在發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，電池使用電量的測量系統(tǒng)還包括id存儲(chǔ)模塊160和數(shù)據(jù)交互模塊170；其中，

id存儲(chǔ)模塊160與電量獲取模塊130連接，用于存儲(chǔ)電池的身份id，在外部設(shè)備讀取電池的使用電量之前，先讀取該電池的身份id，以確定電池的身份信息。

數(shù)據(jù)交互模塊170與存儲(chǔ)模塊150連接，用于與外部設(shè)備進(jìn)行通信，以將存儲(chǔ)模塊150存儲(chǔ)的使用電量傳輸至外部設(shè)備，以及接收外部設(shè)備的命令。

數(shù)據(jù)交互模塊170與外部設(shè)備的通信方式包括兩種，分別為接觸方式和非接觸方式，接觸方式為接插件方式，而非接觸方式為射頻方式。具體地，當(dāng)數(shù)據(jù)交互模塊170與外部設(shè)備的通信方式為接觸方式時(shí)，外部設(shè)備可以是手持式或固定式讀卡設(shè)備；當(dāng)數(shù)據(jù)交互模塊170與外部設(shè)備的通信方式為非接觸方式時(shí)，外部設(shè)備可以是手持式或固定式射頻設(shè)備。

與上述系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，本發(fā)明還提供一種電池使用電量的測量方法。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池使用電量的測量方法的流程。

如圖2所示，本發(fā)明提供的電池使用電量的測量方法，包括如下步驟：

步驟s1：通過電流獲取模塊實(shí)時(shí)獲取電池在當(dāng)前時(shí)刻的瞬時(shí)負(fù)載電流，以及，通過電壓獲取模塊實(shí)時(shí)獲取電池在當(dāng)前時(shí)刻的瞬時(shí)負(fù)載電壓。

電流獲取模塊獲取瞬時(shí)負(fù)載電流的工作與電壓獲取模塊獲取瞬時(shí)負(fù)載電壓的工作同時(shí)進(jìn)行。

步驟s2：通過電量獲取模塊將瞬時(shí)電壓乘以瞬時(shí)電流乘以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔獲得電池在當(dāng)前時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量。

步驟s3：對(duì)每段預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)的使用電量求和獲得電池在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量；其中，預(yù)設(shè)時(shí)間段由每段預(yù)設(shè)時(shí)間間隔構(gòu)成，使用電量為充電量或耗電量。

判斷電池在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)為充電量或耗電量可以通過檢測電流方向或檢測電壓方向進(jìn)行判斷，檢測電流方向或檢測電壓方向均為現(xiàn)有方法，故在此不再贅述。

步驟s4：通過時(shí)間模塊對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量加蓋時(shí)間戳，并通過存儲(chǔ)模塊對(duì)加蓋時(shí)間戳后的使用電量進(jìn)行存儲(chǔ)。

時(shí)間模塊可以不僅對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)所有使用電量的總和加蓋時(shí)間戳，還對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔的使用電量加蓋時(shí)間戳。

存儲(chǔ)模塊分別對(duì)加蓋時(shí)間戳的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)所有使用電量的總和與加蓋時(shí)間戳的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)每個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔的使用電量進(jìn)行存儲(chǔ)。

存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的使用電量通過外部設(shè)備進(jìn)行讀取，外部設(shè)備通過使用電量加蓋的時(shí)間戳對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)每段時(shí)間間隔的使用電量進(jìn)行選擇性讀取。

在外部設(shè)備讀取存儲(chǔ)的加蓋時(shí)間戳后的使用電量之前，先讀取電池的身份id，以確定電池的身份信息。

本發(fā)明提供的電池使用電量的測量方法對(duì)電池不同預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量加蓋時(shí)間戳后進(jìn)行存儲(chǔ)，直到電池報(bào)廢為止，外部設(shè)備通過加蓋的時(shí)間戳選擇性讀取不同預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的使用電量，而讀取方式既可以為接觸方式又可以為非接觸方式，接觸方式是指接插件方式，而非接觸方式是指射頻方式。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。