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剩余电量确定方法、装置和不间断电源发明专利

更新时间:2024-07-01
剩余电量确定方法、装置和不间断电源发明专利 专利申请类型:发明专利;
地区:福建-厦门;
源自:厦门高价值专利检索信息库;

专利名称:剩余电量确定方法、装置和不间断电源

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202110827348.8

专利申请(专利权)人:厦门恒望力能电气有限公司,科华数据股份有限公司
权利人地址:福建省厦门市思明区莲景路66号2楼(中)

专利发明(设计)人:陈海飞,黄金林,余鑫

专利摘要:本发明提供一种剩余电量确定方法、装置和不间断电源。该方法包括:获取目标电源的第一测试数据和第二测试数据;获取第一测试数据与目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,以及第二测试数据与目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据;根据第一预设电流、第二预设电流和目标电源当前放电电流,对第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与当前放电电流相对应的第三差值数据;将第三差值数据和与当前放电电流相对应的第三标准电压电量关系数据进行合并,得到与当前放电电流相对应的目标电压电量关系数据;根据目标电压电量关系数据,确定目标电源剩余电量。本发明能够提高剩余电量确定方法的可靠性。

主权利要求:
1.一种剩余电量确定方法,其特征在于,包括:
获取目标电源的第一测试数据和第二测试数据;其中,所述第一测试数据为对所述目标电源进行第一预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据,所述第二测试数据为对所述目标电源进行第二预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据;
获取所述第一测试数据与所述目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,以及所述第二测试数据与所述目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据;其中,所述第一标准电压电量关系数据与所述第一预设电流相对应,所述第二标准电压电量关系数据与所述第二预设电流相对应;其中,根据测试数据与标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值之间的电量差值,将所有所述电压值以及相应电压值下的电量差值的集合,确定为差值数据;或,根据测试数据与标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值之间的电压差值,将所有所述电量值以及相应电量值下的电压差值的集合,确定为差值数据;
根据所述第一预设电流、所述第二预设电流和所述目标电源的当前放电电流,对所述第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与所述当前放电电流相对应的第三差值数据;
将所述第三差值数据和与所述当前放电电流相对应的所述目标电源的第三标准电压电量关系数据进行合并,得到与所述当前放电电流相对应的所述目标电源的目标电压电量关系数据;
根据所述目标电压电量关系数据,确定所述目标电源的剩余电量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标电源预先存储有多种预设电池的标准电压电量关系数据组;
在所述获取所述第一测试数据与所述目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,以及所述第二测试数据与所述目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据之前,所述方法还包括:在所述目标电源的电池中存在所述预设电池的情况下,在相应所述预设电池的标准电压电量关系数据组中获取所述第一标准电压电量关系数据、所述第二标准电压电量关系数据和所述第三标准电压电量关系数据;
在所述目标电源的电池中不存在所述预设电池的情况下,在默认的预设电池的标准电压电量关系数据组中获取所述第一标准电压电量关系数据、所述第二标准电压电量关系数据和所述第三标准电压电量关系数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述获取所述第一测试数据与所述目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,包括:分别将所述第一测试数据和所述第一标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值进行做差处理,得到相应电压值下的第一电量差值;
将所有所述电压值以及相应电压值下的第一电量差值的集合,确定为所述第一差值数据;
所述获取所述第二测试数据与所述目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据,包括:分别将所述第二测试数据和所述第二标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值进行做差处理,得到相应电压值下的第二电量差值;
将所有所述电压值以及相应电压值下的第二电量差值的集合,确定为所述第二差值数据。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一预设电流小于所述当前放电电流,所述当前放电电流小于所述第二预设电流;
所述根据所述第一预设电流、所述第二预设电流和所述目标电源的当前放电电流,对所述第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与所述当前放电电流相对应的第三差值数据,包括:获取所述第二预设电流和所述第一预设电流的第一电流差值,以及所述当前放电电流与所述第一预设电流的第二电流差值;
根据所述第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电压值下的所述第一电量差值和所述第二电量差值进行线性拟合,得到相应电压值下的第三电量差值;
将所有所述电压值以及相应电压值下的第三电量差值的集合,确定为所述第三差值数据。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电压值下的所述第一电量差值和所述第二电量差值进行线性拟合,得到相应电压值下的第三电量差值,包括:获取相同电压值下的所述第一电量差值和所述第二电量差值的第四电量差值;
计算所述比例值与所述第四电量差值的乘值;
将所述乘值与所述第一电量差值的和值,确定为相应电压值下的所述第三电量差值。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述获取所述第一测试数据与所述目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,包括:分别将所述第一测试数据和所述第一标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值进行做差处理,得到相应电量值下的第一电压差值;
将所有所述电量值以及相应电量值下的第一电压差值的集合,确定为所述第一差值数据;
所述获取所述第二测试数据与所述目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据,包括:分别将所述第二测试数据和所述第二标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值进行做差处理,得到相应电量值下的第二电压差值;
将所有所述电量值以及相应电量值下的第二电压差值的集合,确定为所述第二差值数据。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一预设电流小于所述当前放电电流,所述当前放电电流小于所述第二预设电流;
所述根据所述第一预设电流、所述第二预设电流和所述目标电源的当前放电电流,对所述第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与所述当前放电电流相对应的第三差值数据,包括:获取所述第二预设电流和所述第一预设电流的第一电流差值,以及所述当前放电电流与所述第一预设电流的第二电流差值;
根据所述第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电量值下的所述第一电压差值和所述第二电压差值进行线性拟合,得到相应电量值下的第三电压差值;
将所有所述电量值以及相应电量值下的第三电压差值的集合,确定为所述第三差值数据。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电量值下的所述第一电压差值和所述第二电压差值进行线性拟合,得到相应电量值下的第三电压差值,包括:获取相同电量值下的所述第一电压差值和所述第二电压差值的第四电压差值;
计算所述比例值与所述第四电压差值的乘值;
将所述乘值与所述第一电压差值的和值,确定为相应电量值下的所述第三电压差值。
9.一种剩余电量确定装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取目标电源的第一测试数据和第二测试数据;其中,所述第一测试数据为对所述目标电源进行第一预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据,所述第二测试数据为对所述目标电源进行第二预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据;
第二获取模块,用于获取所述第一测试数据与所述目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,以及所述第二测试数据与所述目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据;其中,所述第一标准电压电量关系数据与所述第一预设电流相对应,所述第二标准电压电量关系数据与所述第二预设电流相对应;其中,根据测试数据与标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值之间的电量差值,将所有所述电压值以及相应电压值下的电量差值的集合,确定为差值数据;或,根据测试数据与标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值之间的电压差值,将所有所述电量值以及相应电量值下的电压差值的集合,确定为差值数据;
拟合模块,用于根据所述第一预设电流、所述第二预设电流和所述目标电源的当前放电电流,对所述第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与所述当前放电电流相对应的第三差值数据;
合并模块,用于将所述第三差值数据和与所述当前放电电流相对应的所述目标电源的第三标准电压电量关系数据进行合并,得到与所述当前放电电流相对应的所述目标电源的目标电压电量关系数据;
确定模块,用于根据所述目标电压电量关系数据,确定所述目标电源的剩余电量。
10.一种不间断电源,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至
8任一项所述方法的步骤。 说明书 : 剩余电量确定方法、装置和不间断电源技术领域[0001] 本发明涉及电源技术领域,尤其涉及一种剩余电量确定方法、装置和不间断电源。背景技术[0002] 随着碳中和时代的临近,世界各国对新能源愈发重视,而不间断电源(UninterruptiblePowerSupply,UPS)设备作为新能源领域的重要底层设备,无论是在光伏、风电还是水电领域,均发挥了巨大作用。[0003] 为了确保UPS设备的正常运行,需要获取其电源模块的剩余电量。目前,通常采用UPS设备出厂前内置的标准电压电量关系曲线确定UPS设备的剩余电量。然而,随着UPS设备的使用时间的增加,其电源模块的电池逐渐出现老化问题,采用标准电压电量关系曲线确定的剩余电量与真实的剩余电量存在较大误差,导致确定的剩余电量的可靠度较低。发明内容[0004] 本发明实施例提供了一种剩余电量确定方法、装置和不间断电源,以解决确定剩余电量时存在的可靠度较低的问题。[0005] 第一方面,本发明实施例提供了一种剩余电量确定方法,包括:[0006] 获取目标电源的第一测试数据和第二测试数据;其中,第一测试数据为对目标电源进行第一预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据,第二测试数据为对目标电源进行第二预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据;[0007] 获取第一测试数据与目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,以及第二测试数据与目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据;其中,第一标准电压电量关系数据与第一预设电流相对应,第二标准电压电量关系数据与第二预设电流相对应;[0008] 根据第一预设电流、第二预设电流和目标电源的当前放电电流,对第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与当前放电电流相对应的第三差值数据;[0009] 将第三差值数据和与当前放电电流相对应的目标电源的第三标准电压电量关系数据进行合并,得到与当前放电电流相对应的目标电源的目标电压电量关系数据;[0010] 根据目标电压电量关系数据,确定目标电源的剩余电量。[0011] 在一种可能的实现方式中,目标电源预先存储有多种预设电池的标准电压电量关系数据组;[0012] 在获取第一测试数据与目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,以及第二测试数据与目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据之前,方法还包括:[0013] 在目标电源的电池中存在预设电池的情况下,在相应预设电池的标准电压电量关系数据组中获取第一标准电压电量关系数据、第二标准电压电量关系数据和第三标准电压电量关系数据;[0014] 在目标电源的电池中不存在预设电池的情况下,在默认的预设电池的标准电压电量关系数据组中获取第一标准电压电量关系数据、第二标准电压电量关系数据和第三标准电压电量关系数据。[0015] 在一种可能的实现方式中,获取第一测试数据与目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,包括:[0016] 分别将第一测试数据和第一标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值进行做差处理,得到相应电压值下的第一电量差值;[0017] 将所有电压值以及相应电压值下的第一电量差值的集合,确定为第一差值数据;[0018] 获取第二测试数据与目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据,包括:[0019] 分别将第二测试数据和第二标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值进行做差处理,得到相应电压值下的第二电量差值;[0020] 将所有电压值以及相应电压值下的第二电量差值的集合,确定为第二差值数据。[0021] 在一种可能的实现方式中,第一预设电流小于当前放电电流,当前放电电流小于第二预设电流;[0022] 根据第一预设电流、第二预设电流和目标电源的当前放电电流,对第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与当前放电电流相对应的第三差值数据,包括:[0023] 获取第二预设电流和第一预设电流的第一电流差值,以及当前放电电流与第一预设电流的第二电流差值;[0024] 根据第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电压值下的第一电量差值和第二电量差值进行线性拟合,得到相应电压值下的第三电量差值;[0025] 将所有电压值以及相应电压值下的第三电量差值的集合,确定为第三差值数据。[0026] 在一种可能的实现方式中,根据第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电压值下的第一电量差值和第二电量差值进行线性拟合,得到相应电压值下的第三电量差值,包括:[0027] 获取相同电压值下的第一电量差值和第二电量差值的第四电量差值;[0028] 计算比例值与第四电量差值的乘值;[0029] 将乘值与第一电量差值的和值,确定为相应电压值下的第三电量差值。[0030] 在一种可能的实现方式中,获取第一测试数据与目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,包括:[0031] 分别将第一测试数据和第一标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值进行做差处理,得到相应电量值下的第一电压差值;[0032] 将所有电量值以及相应电量值下的第一电压差值的集合,确定为第一差值数据;[0033] 获取第二测试数据与目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据,包括:[0034] 分别将第二测试数据和第二标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值进行做差处理,得到相应电量值下的第二电压差值;[0035] 将所有电量值以及相应电量值下的第二电压差值的集合,确定为第二差值数据。[0036] 在一种可能的实现方式中,第一预设电流小于当前放电电流,当前放电电流小于第二预设电流;[0037] 根据第一预设电流、第二预设电流和目标电源的当前放电电流,对第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与当前放电电流相对应的第三差值数据,包括:[0038] 获取第二预设电流和第一预设电流的第一电流差值,以及当前放电电流与第一预设电流的第二电流差值;[0039] 根据第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电量值下的第一电压差值和第二电压差值进行线性拟合,得到相应电量值下的第三电压差值;[0040] 将所有电量值以及相应电量值下的第三电压差值的集合,确定为第三差值数据。[0041] 在一种可能的实现方式中,根据第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电量值下的第一电压差值和第二电压差值进行线性拟合,得到相应电量值下的第三电压差值,包括:[0042] 获取相同电量值下的第一电压差值和第二电压差值的第四电压差值;[0043] 计算比例值与第四电压差值的乘值;[0044] 将乘值与第一电压差值的和值,确定为相应电量值下的第三电压差值。[0045] 第二方面,本发明实施例提供了一种剩余电量确定装置,包括:[0046] 第一获取模块,用于获取目标电源的第一测试数据和第二测试数据;其中,第一测试数据为对目标电源进行第一预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据,第二测试数据为对目标电源进行第二预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据;[0047] 第二获取模块,用于获取第一测试数据与目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,以及第二测试数据与目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据;其中,第一标准电压电量关系数据与第一预设电流相对应,第二标准电压电量关系数据与第二预设电流相对应;[0048] 拟合模块,用于根据第一预设电流、第二预设电流和目标电源的当前放电电流,对第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与当前放电电流相对应的第三差值数据;[0049] 合并模块,用于将第三差值数据和与当前放电电流相对应的目标电源的第三标准电压电量关系数据进行合并,得到与当前放电电流相对应的目标电源的目标电压电量关系数据;[0050] 确定模块,用于根据目标电压电量关系数据,确定目标电源的剩余电量。[0051] 在一种可能的实现方式中,目标电源预先存储有多种预设电池的标准电压电量关系数据组;[0052] 相应的,剩余电量确定装置还包括第三获取模块,用于:[0053] 在目标电源的电池中存在预设电池的情况下,在相应预设电池的标准电压电量关系数据组中获取第一标准电压电量关系数据、第二标准电压电量关系数据和第三标准电压电量关系数据;[0054] 在目标电源的电池中不存在预设电池的情况下,在默认的预设电池的标准电压电量关系数据组中获取第一标准电压电量关系数据、第二标准电压电量关系数据和第三标准电压电量关系数据。[0055] 在一种可能的实现方式中,第二获取模块还用于:[0056] 分别将第一测试数据和第一标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值进行做差处理,得到相应电压值下的第一电量差值;[0057] 将所有电压值以及相应电压值下的第一电量差值的集合,确定为第一差值数据;[0058] 分别将第二测试数据和第二标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值进行做差处理,得到相应电压值下的第二电量差值;[0059] 将所有电压值以及相应电压值下的第二电量差值的集合,确定为第二差值数据。[0060] 在一种可能的实现方式中,第一预设电流小于当前放电电流,当前放电电流小于第二预设电流;[0061] 相应的,拟合模块还用于:[0062] 获取第二预设电流和第一预设电流的第一电流差值,以及当前放电电流与第一预设电流的第二电流差值;[0063] 根据第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电压值下的第一电量差值和第二电量差值进行线性拟合,得到相应电压值下的第三电量差值;[0064] 将所有电压值以及相应电压值下的第三电量差值的集合,确定为第三差值数据。[0065] 在一种可能的实现方式中,拟合模块还用于:[0066] 获取相同电压值下的第一电量差值和第二电量差值的第四电量差值;[0067] 计算比例值与第四电量差值的乘值;[0068] 将乘值与第一电量差值的和值,确定为相应电压值下的第三电量差值。[0069] 在一种可能的实现方式中,第二获取模块还用于:[0070] 分别将第一测试数据和第一标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值进行做差处理,得到相应电量值下的第一电压差值;[0071] 将所有电量值以及相应电量值下的第一电压差值的集合,确定为第一差值数据;[0072] 分别将第二测试数据和第二标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值进行做差处理,得到相应电量值下的第二电压差值;[0073] 将所有电量值以及相应电量值下的第二电压差值的集合,确定为第二差值数据。[0074] 在一种可能的实现方式中,第一预设电流小于当前放电电流,当前放电电流小于第二预设电流;[0075] 相应的,拟合模块还用于:[0076] 获取第二预设电流和第一预设电流的第一电流差值,以及当前放电电流与第一预设电流的第二电流差值;[0077] 根据第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电量值下的第一电压差值和第二电压差值进行线性拟合,得到相应电量值下的第三电压差值;[0078] 将所有电量值以及相应电量值下的第三电压差值的集合,确定为第三差值数据。[0079] 在一种可能的实现方式中,拟合模块还用于:[0080] 获取相同电量值下的第一电压差值和第二电压差值的第四电压差值;[0081] 计算比例值与第四电压差值的乘值;[0082] 将乘值与第一电压差值的和值,确定为相应电量值下的第三电压差值。[0083] 第三方面,本发明实施例提供了一种不间断电源,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。[0084] 本发明实施例提供一种剩余电量确定方法、装置和不间断电源,通过预先对目标电源进行两次不同放电电流的放电测试,即第一预设电流的放电测试和第二预设电流的放电测试,可以获取到目标电源的第一测试数据和第二测试数据,即相应的两条实际电压电量关系曲线。之后,可以利用两条实际电压电量关系曲线与相对应的标准电压电量关系曲线的误差数据,拟合出已知的当前放电电流的标准电压电量关系曲线与未知的当前放电电流的实际电压电量关系曲线的误差数据。如此,在当前放电电流的标准电压电量关系曲线和相应的误差数据均已知的情况下,可以反推得到当前放电电流的实际电压电量关系曲线。由于上述反推得到的当前放电电流的实际电压电量关系曲线,符合经由大量测试得到的数据规律,因此,可以认为上述反推得到的当前放电电流的实际电压电量关系曲线,即为当前放电电流的真实的电压电量关系曲线,那么,基于该真实的电压电量关系曲线所得到的剩余电量,具备极高的可靠度。附图说明[0085] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。[0086] 图1是本发明实施例提供的一种剩余电量确定方法的步骤流程图;[0087] 图2是本发明实施例提供的一种电压电量关系曲线示意图;[0088] 图3是本发明实施例提供的另一种电压电量关系曲线示意图;[0089] 图4是本发明实施例提供的一种剩余电量确定装置的结构示意图;[0090] 图5是本发明实施例提供的一种不间断电源的示意图。具体实施方式[0091] 以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。[0092] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。[0093] 如背景技术所描述的,目前通常采用UPS设备出厂前内置的标准电压电量关系曲线确定UPS设备的剩余电量。随着UPS设备的使用时间的增加,其电源模块的电池逐渐出现老化问题,电池的电化学参数已不同于电池出厂时的电化学参数,此时,标准电压电量关系曲线已不适用于电源模块,如果继续采用标准电压电量关系曲线去确定UPS设备的剩余电量,将会出现较大误差,导致确定的剩余电量的可靠度较低,进而会影响UPS设备的正常运行,甚至缩短使用寿命。[0094] 此外,用户在使用UPS设备的过程中,有时会更换电源模块的电池,且存在更换的电池不同于原厂电池的现象。而UPS设备的生产商通常不会将全部电池厂家的标准电压电量关系曲线内置在UPS设备中,这时,UPS设备将采用通用的电压电量关系曲线去确定剩余电量,由于通用的电压电量关系曲线与此时UPS设备的标准电压电量关系曲线不符,因此所确定的剩余电量往往不准确,同样存在可靠度低的问题。[0095] 为了解决现有技术问题,本发明实施例提供了一种剩余电量确定方法、装置和不间断电源。下面对本发明实施例所提供的剩余电量确定方法进行介绍。[0096] 参见图1,其示出了本发明实施例提供的剩余电量确定方法的实现流程图,包括以下步骤:[0097] 步骤S110、获取目标电源的第一测试数据和第二测试数据。[0098] 具体的,第一测试数据为对目标电源进行第一预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据,第二测试数据为对目标电源进行第二预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据。[0099] 在一些实施例中,目标电源可以是任意一种电源设备,例如UPS电源设备。电压电量关系数据可以是对目标电源的电池进行恒流放电时采集的放电数据,即放电过程中时刻变化的电池电压与电池剩余容量的数据,该数据可以表示为放电曲线,该曲线的横坐标可以是电池的电压值,纵坐标可以是电池的剩余电量,该剩余电量的单位可以是安时或毫安时,也可以是换算成百分比的百分数。[0100] 以第一预设电流为200A、第二预设电流为20A、电压电量关系数据为放电曲线为例,如图2所示,第一测试数据即为对目标电源进行200A放电测试得到的电压电量关系曲线21,第二测试数据即为对目标电源进行20A放电测试得到的电压电量关系曲线22。[0101] 下面对本发明实施例提供的剩余电量确定方法的技术构思进行介绍。[0102] 申请人经过对不同老化程度的电池的大量测试,发现不同老化程度的同一电池,在不同放电电流的条件下得到的实际电压电量关系曲线,与相应的放电电流的标准电压电量关系曲线的误差数据,呈现线性关系。[0103] 如图3所示,曲线31为某老化电池在200A放电电流下测试得到的实际电压电量关系曲线,曲线32为该电池出厂时在200A放电电流下的标准电压电量关系曲线,曲线33为该电池在20A放电电流下测试得到的实际电压电量关系曲线,曲线34为该电池出厂时在20A放电电流下的标准电压电量关系曲线,可以发现,曲线31和曲线32的差值,与曲线33和曲线34的差值,呈现2倍的线性关系。[0104] 基于上述构思,可以对目标电源进行两次不同放电电流的放电测试,即第一预设电流的放电测试和第二预设电流的放电测试,如此可以得到两条实际电压电量关系曲线,然后基于上述线性关系,可以利用两条实际电压电量关系曲线与相对应的标准电压电量关系曲线的误差数据,反推出已知的某种放电电流的标准电压电量关系曲线与未知的该种放电电流的实际电压电量关系曲线的误差数据。如此,在该种放电电流的标准电压电量关系曲线和相应的误差数据均已知的情况下,可以反推得到该种放电电流的实际电压电量关系曲线。[0105] 这样,当目标电源的当前放电电流为上述该种放电电流时,可以采用该种放电电流的实际电压电量关系曲线确定剩余电量。由于上述反推得到的该种放电电流的实际电压电量关系曲线,符合经由大量测试得到的数据规律,因此,可以认为上述反推得到的该种放电电流的实际电压电量关系曲线,即为该种放电电流的真实的电压电量关系曲线,那么,基于该真实的电压电量关系曲线所得到的剩余电量,具备极高的可靠度。[0106] 步骤S120、获取第一测试数据与目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,以及第二测试数据与目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据。[0107] 具体的,第一标准电压电量关系数据是与第一预设电流相对应的目标电源的标准电压电量关系数据,第二标准电压电量关系数据是与第二预设电流相对应的目标电源的标准电压电量关系数据。[0108] 需要说明的是,目标电源在出厂前,可以预先存储有多种预设电池的标准电压电量关系数据组,例如出厂时配置的原厂电池或者市占率较高的电池的标准电压电量关系数据组,该标准电压电量关系数据组包括多种放电电流对应的标准电压电量关系。[0109] 这样,当用户在目标电源的使用过程中,更换了目标电源的电池,如果目标电源的电池中存在上述预设电池,则可以在预先存储的相应预设电池的标准电压电量关系数据组中获取第一标准电压电量关系数据、第二标准电压电量关系数据和第三标准电压电量关系数据,相比于采用通用的标准电压电量关系数据,可以减少数据上的误差,为后续处理提供可靠性高的数据。[0110] 此外,如果目标电源的电池中不存在预设电池,为了避免数据处理逻辑出现错误,可以预先指定标准电压电量关系数据组,即在默认的预设电池的标准电压电量关系数据组中获取第一标准电压电量关系数据、第二标准电压电量关系数据和第三标准电压电量关系数据。[0111] 在一些实施例中,差值数据可以通过两种方式获取,一种是计算相同电压值下的电量差值,另一种是计算相同电量值下的电压差值。[0112] 下面对采用相同电压值下的电量差值的获取方式,获取第一差值数据和第二差值数据的处理进行介绍。[0113] 对于第一差值数据,可以分别将第一测试数据和第一标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值进行做差处理,得到相应电压值下的第一电量差值,然后将所有电压值以及相应电压值下的第一电量差值进行归集,得到的集合即为第一差值数据。[0114] 对于第二差值数据,可以分别将第二测试数据和第二标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值进行做差处理,得到相应电压值下的第二电量差值,然后将所有电压值以及相应电压值下的第二电量差值进行归集,得到的集合即为第二差值数据。[0115] 下面对采用相同电量值下的电压差值的获取方式,获取第一差值数据和第二差值数据的处理进行介绍。[0116] 对于第一差值数据,可以分别将第一测试数据和第一标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值进行做差处理,得到相应电量值下的第一电压差值,然后将所有电量值以及相应电量值下的第一电压差值进行归集,得到的集合即为第一差值数据。[0117] 对于第二差值数据,可以分别将第二测试数据和第二标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值进行做差处理,得到相应电量值下的第二电压差值,然后将所有电量值以及相应电量值下的第二电压差值进行归集,得到的集合即为第二差值数据。[0118] 步骤S130、根据第一预设电流、第二预设电流和目标电源的当前放电电流,对第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与当前放电电流相对应的第三差值数据。[0119] 具体的,目标电源的当前放电电流可以是目标电源工作过程中实际的放电电流。[0120] 为了便于描述,下面以第一预设电流小于当前放电电流,当前放电电流小于第二预设电流为例,对第三差值数据的获取流程进行介绍。[0121] 与第一差值数据和第二差值数据类似,第三差值数据同样可以通过两种方式获取,即计算相同电压值下的电量差值的获取方式,以及计算相同电量值下的电压差值的获取方式。[0122] 下面对采用相同电压值下的电量差值的获取方式,获取第三差值数据的处理进行介绍。[0123] 首先,可以获取第二预设电流和第一预设电流的第一电流差值,以及当前放电电流与第一预设电流的第二电流差值。[0124] 之后,可以根据第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电压值下的第一电量差值和第二电量差值进行线性拟合,得到相应电压值下的第三电量差值。[0125] 具体的,可以先获取相同电压值下的第一电量差值和第二电量差值的第四电量差值,然后计算比例值与第四电量差值的乘值,接着将该乘值与第一电量差值进行求和,得到的和值即为线性拟合的相应电压值下的第三电量差值。[0126] 最后,将所有电压值以及相应电压值下的第三电量差值进行归集,得到的集合即为第三差值数据。[0127] 下面对采用相同电量值下的电流差值的获取方式,获取第三差值数据的处理进行介绍。[0128] 首先,可以获取第二预设电流和第一预设电流的第一电流差值,以及当前放电电流与第一预设电流的第二电流差值。[0129] 之后,可以根据第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电量值下的第一电压差值和第二电压差值进行线性拟合,得到相应电量值下的第三电压差值。[0130] 具体的,可以先获取相同电量值下的第一电压差值和第二电压差值的第四电压差值,然后计算比例值与第四电压差值的乘值,接着将乘值与第一电压差值进行求和,得到的和值即为线性拟合的相应电压值下的第三电量差值。[0131] 最后,将所有电量值以及相应电量值下的第三电压差值进行归集,得到的集合即为第三差值数据。[0132] 值得一提的是,第二预设电流可以大于当前放电电流,也可以小于当前放电电流。为了进一步提升后续确定的剩余电量的可靠性,可以采取大于当前放电电流的数值作为第二预设电流。[0133] 步骤S140、将第三差值数据和与当前放电电流相对应的目标电源的第三标准电压电量关系数据进行合并,得到与当前放电电流相对应的目标电源的目标电压电量关系数据。[0134] 在一些实施例中,目标电源的目标电压电量关系数据,可以认为是目标电源在当前放电电流下的真实电压电量关系数据。[0135] 步骤S150、根据目标电压电量关系数据,确定目标电源的剩余电量。[0136] 在一些实施例中,在得到目标电源在当前放电电流下的真实的电压电量关系数据后,可以根据目标电源的当前电压值,直接在该真实的电压电量关系数据中确定出目标电源的剩余电量。[0137] 在本发明实施例中,可以预先对目标电源进行两次不同放电电流的放电测试,即第一预设电流的放电测试和第二预设电流的放电测试,如此可以获取到目标电源的第一测试数据和第二测试数据,即相应的两条实际电压电量关系曲线。之后,可以利用两条实际电压电量关系曲线与相对应的标准电压电量关系曲线的误差数据,拟合出已知的当前放电电流的标准电压电量关系曲线与未知的当前放电电流的实际电压电量关系曲线的误差数据。如此,在当前放电电流的标准电压电量关系曲线和相应的误差数据均已知的情况下,可以反推得到当前放电电流的实际电压电量关系曲线。由于上述反推得到的当前放电电流的实际电压电量关系曲线,符合经由大量测试得到的数据规律,因此,可以认为上述反推得到的当前放电电流的实际电压电量关系曲线,即为当前放电电流的真实的电压电量关系曲线,那么,基于该真实的电压电量关系曲线所得到的剩余电量,具备极高的可靠度。[0138] 应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。[0139] 以下为本发明的装置实施例,对于其中未详尽描述的细节,可以参考上述对应的方法实施例。[0140] 图4示出了本发明实施例提供的剩余电量确定装置的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,详述如下:[0141] 如图4所示,剩余电量确定装置400包括:[0142] 第一获取模块410,用于获取目标电源的第一测试数据和第二测试数据;其中,第一测试数据为对目标电源进行第一预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据,第二测试数据为对目标电源进行第二预设电流的放电测试得到的电压电量关系数据;[0143] 第二获取模块420,用于获取第一测试数据与目标电源的第一标准电压电量关系数据的第一差值数据,以及第二测试数据与目标电源的第二标准电压电量关系数据的第二差值数据;其中,第一标准电压电量关系数据与第一预设电流相对应,第二标准电压电量关系数据与第二预设电流相对应;[0144] 拟合模块430,用于根据第一预设电流、第二预设电流和目标电源的当前放电电流,对第一差值数据和第二差值数据进行线性拟合,得到与当前放电电流相对应的第三差值数据;[0145] 合并模块440,用于将第三差值数据和与当前放电电流相对应的目标电源的第三标准电压电量关系数据进行合并,得到与当前放电电流相对应的目标电源的目标电压电量关系数据;[0146] 确定模块450,用于根据目标电压电量关系数据,确定目标电源的剩余电量。[0147] 在一种可能的实现方式中,目标电源预先存储有多种预设电池的标准电压电量关系数据组;[0148] 相应的,剩余电量确定装置还包括第三获取模块,用于:[0149] 在目标电源的电池中存在预设电池的情况下,在相应预设电池的标准电压电量关系数据组中获取第一标准电压电量关系数据、第二标准电压电量关系数据和第三标准电压电量关系数据;[0150] 在目标电源的电池中不存在预设电池的情况下,在默认的预设电池的标准电压电量关系数据组中获取第一标准电压电量关系数据、第二标准电压电量关系数据和第三标准电压电量关系数据。[0151] 在一种可能的实现方式中,第二获取模块还用于:[0152] 分别将第一测试数据和第一标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值进行做差处理,得到相应电压值下的第一电量差值;[0153] 将所有电压值以及相应电压值下的第一电量差值的集合,确定为第一差值数据;[0154] 分别将第二测试数据和第二标准电压电量关系数据中对应相同电压值的电量值进行做差处理,得到相应电压值下的第二电量差值;[0155] 将所有电压值以及相应电压值下的第二电量差值的集合,确定为第二差值数据。[0156] 在一种可能的实现方式中,第一预设电流小于当前放电电流,当前放电电流小于第二预设电流;[0157] 相应的,拟合模块还用于:[0158] 获取第二预设电流和第一预设电流的第一电流差值,以及当前放电电流与第一预设电流的第二电流差值;[0159] 根据第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电压值下的第一电量差值和第二电量差值进行线性拟合,得到相应电压值下的第三电量差值;[0160] 将所有电压值以及相应电压值下的第三电量差值的集合,确定为第三差值数据。[0161] 在一种可能的实现方式中,拟合模块还用于:[0162] 获取相同电压值下的第一电量差值和第二电量差值的第四电量差值;[0163] 计算比例值与第四电量差值的乘值;[0164] 将乘值与第一电量差值的和值,确定为相应电压值下的第三电量差值。[0165] 在一种可能的实现方式中,第二获取模块还用于:[0166] 分别将第一测试数据和第一标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值进行做差处理,得到相应电量值下的第一电压差值;[0167] 将所有电量值以及相应电量值下的第一电压差值的集合,确定为第一差值数据;[0168] 分别将第二测试数据和第二标准电压电量关系数据中对应相同电量值的电压值进行做差处理,得到相应电量值下的第二电压差值;[0169] 将所有电量值以及相应电量值下的第二电压差值的集合,确定为第二差值数据。[0170] 在一种可能的实现方式中,第一预设电流小于当前放电电流,当前放电电流小于第二预设电流;[0171] 相应的,拟合模块还用于:[0172] 获取第二预设电流和第一预设电流的第一电流差值,以及当前放电电流与第一预设电流的第二电流差值;[0173] 根据第二电流差值和第一电流差值的比例值,分别对相同电量值下的第一电压差值和第二电压差值进行线性拟合,得到相应电量值下的第三电压差值;[0174] 将所有电量值以及相应电量值下的第三电压差值的集合,确定为第三差值数据。[0175] 在一种可能的实现方式中,拟合模块还用于:[0176] 获取相同电量值下的第一电压差值和第二电压差值的第四电压差值;[0177] 计算比例值与第四电压差值的乘值;[0178] 将乘值与第一电压差值的和值,确定为相应电量值下的第三电压差值。[0179] 在本发明实施例中,可以预先对目标电源进行两次不同放电电流的放电测试,即第一预设电流的放电测试和第二预设电流的放电测试,如此可以获取到目标电源的第一测试数据和第二测试数据,即相应的两条实际电压电量关系曲线。之后,可以利用两条实际电压电量关系曲线与相对应的标准电压电量关系曲线的误差数据,拟合出已知的当前放电电流的标准电压电量关系曲线与未知的当前放电电流的实际电压电量关系曲线的误差数据。如此,在当前放电电流的标准电压电量关系曲线和相应的误差数据均已知的情况下,可以反推得到当前放电电流的实际电压电量关系曲线。由于上述反推得到的当前放电电流的实际电压电量关系曲线,符合经由大量测试得到的数据规律,因此,可以认为上述反推得到的当前放电电流的实际电压电量关系曲线,即为当前放电电流的真实的电压电量关系曲线,那么,基于该真实的电压电量关系曲线所得到的剩余电量,具备极高的可靠度。[0180] 图5是本发明实施例提供的不间断电源5的示意图。如图5所示,该实施例的不间断电源5包括:处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个剩余电量确定方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤110至步骤150。或者,所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块的功能,例如图4所示模块410至450的功能。[0181] 示例性的,所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块,所述一个或者多个模块被存储在所述存储器51中,并由所述处理器50执行,以完成本发明。所述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,该指令段用于描述所述计算机程序52在所述不间断电源5中的执行过程。例如,所述计算机程序52可以被分割成图4所示的模块410至450。[0182] 所述不间断电源5可包括,但不仅限于,处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解,图5仅仅是不间断电源5的示例,并不构成对不间断电源5的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述不间断电源还可以包括电源模块、逆变模块、整流模块等。[0183] 所称处理器50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)、现场可编程门阵列(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。[0184] 所述存储器51可以是所述不间断电源5的内部存储单元,例如不间断电源5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述不间断电源5的外部存储设备,例如所述不间断电源5上配备的插接式硬盘,智能存储卡(SmartMediaCard,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(FlashCard)等。进一步地,所述存储器51还可以既包括所述不间断电源5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述不间断电源所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。[0185] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。[0186] 在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。[0187] 本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。[0188] 在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。[0189] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。[0190] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。[0191] 所述集成的模块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,所述的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,可实现上述各个剩余电量确定方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述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。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述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,所述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。[0192] 以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区:福建

专利申请日期:2021-07-21

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN113608142B

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