一种电池容量快速检测方法及电池容量快速检测系统

技术领域

本发明涉及电池检测技术领域，尤其涉及一种电池容量快速检测方法及电池容量快速检测系统。

背景技术

锂离子电池具有高能量密度、高电压、无污染、循环寿命高、无记忆效应、充电速度快等特点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此，对锂离子电池的质量要求越来越高。

对于锂离子电池，评定锂离子电池的质量有很多项技术指标，其中电池容量是非常重要的技术指标之一。电池容量表示在一定条件下(放电率、温度、放电截止电压等)电池放出的电量，通常以mAh或Ah为单位。

目前，在检测电池的容量数据时，现有技术必须要求电池有一个完整的充电或放电过程，即，如果电池在实际使用时无法达到一个完整的充电或放电过程，则电池容量无法检测并更新，由此产生的问题是，有可能会造成电池提前关机或容量显示跳变，从而影响人们的使用体验。

因此，迫切需要研发出一种新的电池容量检测技术，以解决现有技术存在的问题。

以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

发明内容

本发明提供一种电池容量快速检测方法及电池容量快速检测系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种电池容量快速检测方法，所述方法包括：

获取电池放电前的电压Vb；

根据库伦计算法，计算所述电池在设定放电时间内连续放电后的放电容量Cap；

获取所述电池放电结束且稳定后的电压Va；

获取预先配置的电池空载电压与电池容量对应表，并根据所述电池空载电压与电池容量对应表，查询所述电压Vb对应的电池容量Cb和所述电压Va对应的电池容量Ca；

根据所述电压Vb对应的电池容量Cb、所述电压Va对应的电池容量Ca、所述放电容量Cap和以下公式计算所述电池的容量Q：

Q＝C0*((Cap/(Cb-Ca))；其中，C0为所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量。

进一步地，所述电池容量快速检测方法中，所述获取电池放电前的电压Vb的步骤包括：

在电池放电前，检测所述电池的电压波动是否小于第一设定电压值且持续第一设定静置时间；

若是，则获取所述电池的电压Vb；

若否，则继续执行所述在电池放电前，检测所述电池的电压波动是否小于第一设定电压值且持续第一设定静置时间的步骤。

进一步地，所述电池容量快速检测方法中，所述根据库伦计算法，计算所述电池在设定放电时间内连续放电后的放电容量Cap的步骤包括：

根据库伦计算法，计算所述电池在设定放电时间内连续放电后的放电容量Cap1；

检测所述放电容量Cap1是否大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％；

若是，则将所述放电容量Cap1作为放电容量Cap；

若否，则根据所述库伦计算法，计算所述电池在每增加一次设定增加时间连续放电后的放电容量Capn，直至检测到所述放电容量Capn大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％，并将所述放电容量Capn作为放电容量Cap；其中，n为大于等于2的自然数。

进一步地，所述电池容量快速检测方法中，所述获取所述电池放电结束且稳定后的电压Va的步骤包括：

在所述电池放电结束后，检测所述电池的电压波动是否小于第二设定电压值且持续第二设定静置时间；

若是，则获取所述电池的电压Va；

若否，则继续执行所述在所述电池放电结束后，检测所述电池的电压波动是否小于第二设定电压值且持续第二设定静置时间的步骤。

进一步地，所述电池容量快速检测方法中，所述方法还包括：

建立电池空载电压与电池容量对应表；

将充满电的电池以设定放电电流进行放电，并以设定时间间隔记录对应的电流和电压；

根据库伦计算法，计算记录的每个电流对应的电池容量，并将记录的每个电压与计算出来的电池容量的对应关系添加到所述电池空载电压与电池容量对应表中。

第二方面，本发明实施例提供一种电池容量快速检测系统，所述系统包括：

第一电压获取模块，用于获取电池放电前的电压Vb；

放电容量计算模块，用于根据库伦计算法，计算所述电池在设定放电时间内连续放电后的放电容量Cap；

第二电压获取模块，用于获取所述电池放电结束且稳定后的电压Va；

对应容量查询模块，用于获取预先配置的电池空载电压与电池容量对应表，并根据所述电池空载电压与电池容量对应表，查询所述电压Vb对应的电池容量Cb和所述电压Va对应的电池容量Ca；

电池容量计算模块，用于根据所述电压Vb对应的电池容量Cb、所述电压Va对应的电池容量Ca、所述放电容量Cap和以下公式计算所述电池的容量Q：

Q＝C0*((Cap/(Cb-Ca))；其中，C0为所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量。

进一步地，所述电池容量快速检测系统中，所述第一电压获取模块具体用于：

在电池放电前，检测所述电池的电压波动是否小于第一设定电压值且持续第一设定静置时间；

若是，则获取所述电池的电压Vb；

若否，则继续执行所述在电池放电前，检测所述电池的电压波动是否小于第一设定电压值且持续第一设定静置时间的步骤。

进一步地，所述电池容量快速检测系统中，所述放电容量计算模块具体用于：

根据库伦计算法，计算所述电池在设定放电时间内连续放电后的放电容量Cap1；

检测所述放电容量Cap1是否大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％；

若是，则将所述放电容量Cap1作为放电容量Cap；

若否，则根据所述库伦计算法，计算所述电池在每增加一次设定增加时间连续放电后的放电容量Capn，直至检测到所述放电容量Capn大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％，并将所述放电容量Capn作为放电容量Cap；其中，n为大于等于2的自然数。

进一步地，所述电池容量快速检测系统中，所述第二电压获取模块具体用于：

在所述电池放电结束后，检测所述电池的电压波动是否小于第二设定电压值且持续第二设定静置时间；

若是，则获取所述电池的电压Va；

若否，则继续执行所述在所述电池放电结束后，检测所述电池的电压波动是否小于第二设定电压值且持续第二设定静置时间的步骤。

进一步地，所述电池容量快速检测系统中，所述系统还包括对应表建立模块，用于：

建立电池空载电压与电池容量对应表；

将充满电的电池以设定放电电流进行放电，并以设定时间间隔记录对应的电流和电压；

根据库伦计算法，计算记录的每个电流对应的电池容量，并将记录的每个电压与计算出来的电池容量的对应关系添加到所述电池空载电压与电池容量对应表中。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例提供的一种电池容量快速检测方法及电池容量快速检测系统，通过获取电池放电前后的电压以及放电过程的放电容量，就可以快速计算出电池容量，解决现有技术中电池因无法达到一个完整的充电或放电过程而不能检测电池容量的问题，有利于电池的广泛生产和推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种电池容量快速检测方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的建立电池空载电压与电池容量对应表的流程示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种电池容量快速检测系统的功能模块示意图。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

有鉴于上述现有的电池容量检测技术存在的缺陷，本申请人基于从事此领域设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术，使得电池容量检测技术更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

请参考图1，图1是本发明实施例公开的一种电池容量快速检测方法的流程示意图，该方法适用于对电池的容量进行检测的场景，该方法由电池容量快速检测系统来执行，该系统可以由软件和/或硬件实现。如图1所示，该电池容量快速检测方法可以包括以下步骤：

S101、获取电池放电前的电压Vb。

需要说明的是，此步骤获取的是所述电池在未充电且也未放电的情况下的静置电压，即电压Vb。

可选地，所述步骤S101进一步可包括如下步骤：

在电池放电前，检测所述电池的电压波动是否小于第一设定电压值且持续第一设定静置时间；

若是，则获取所述电池的电压Vb；

若否，则继续执行所述在电池放电前，检测所述电池的电压波动是否小于第一设定电压值且持续第一设定静置时间的步骤。

需要说明的是，所述第一设定电压值、第一设定静置时间为技术人员通过经验设定，该经验是基于具体的实验结果得到的，可以是任意数值。

示例性地，所述第一设定电压值可以为5mV，所述第一设定静置时间可以为30min，即若电池在未充电且也未放电的情况下，电池的电压在30min内的波动小于5mV，则可以获取此时的静置电压作为电池放电前的电压Vb。

S102、根据库伦计算法，计算所述电池在设定放电时间内连续放电后的放电容量Cap。

需要说明的是，此步骤计算的是所述电池在放电期间的放电容量Cap，所采用的库伦计算法是目前行业内常用的用来计算电池容量的方法，主要的原理是以电流对时间的积分来计算电池容量，即当知道放电时间和放电电流后，通过放电期间内该放电电流对放电时间的积分就能计算得到放电容量Cap。

可选地，所述步骤S102进一步可包括如下步骤：

根据库伦计算法，计算所述电池在设定放电时间内连续放电后的放电容量Cap1；

检测所述放电容量Cap1是否大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％；

若是，则将所述放电容量Cap1作为放电容量Cap；

若否，则根据所述库伦计算法，计算所述电池在每增加一次设定增加时间连续放电后的放电容量Capn，直至检测到所述放电容量Capn大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％，并将所述放电容量Capn作为放电容量Cap；其中，n为大于等于2的自然数。

需要说明的是，所述设定增加时间为技术人员通过经验设定，该经验是基于具体的实验结果得到的，可以是任意数值。

本实施例要求用于后续计算电池容量的放电容量Cap需要大于电池容量的10％，因此当计算得到的放电容量Cap1不满足大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％这一条件时，需要对电池继续放电一段时间，然后再计算放电容量Cap2，要是计算得到的放电容量Cap2还不满足大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％这一条件，则又再次对电池继续放电一段时间，然后再计算放电容量Cap3，以此类推，直至最后计算得到的放电容量Capn大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％。

S103、获取所述电池放电结束且稳定后的电压Va。

需要说明的是，此步骤获取的是所述电池放电结束，且静置一段时间后的稳定的静置电压，即电压Va。

可选地，所述步骤S103进一步可包括如下步骤：

在所述电池放电结束后，检测所述电池的电压波动是否小于第二设定电压值且持续第二设定静置时间；

若是，则获取所述电池的电压Va；

若否，则继续执行所述在所述电池放电结束后，检测所述电池的电压波动是否小于第二设定电压值且持续第二设定静置时间的步骤。

需要说明的是，所述第二设定电压值、第二设定静置时间为技术人员通过经验设定，该经验是基于具体的实验结果得到的，可以是任意数值。

示例性地，所述第二设定电压值可以为5mV，所述第二设定静置时间可以为30min，即若电池在放电结束后，电池的电压在30min内的波动小于5mV，则可以获取此时的静置电压作为电池放电结束后的电压Vb。

S104、获取预先配置的电池空载电压与电池容量对应表，并根据所述电池空载电压与电池容量对应表，查询所述电压Vb对应的电池容量Cb和所述电压Va对应的电池容量Ca。

需要说明的是，预先配置的电池空载电压与电池容量对应表中存储的是各种电池电压与各种电池容量的对应关联关系，该关联关系是技术人员基于具体的实验结果得到的，此步骤通过查询的方式可在所述电池空载电压与电池容量对应表中找到所述电压Vb对应的电池容量Cb和所述所述电压Va对应的电池容量Ca。

S105、根据所述电压Vb对应的电池容量Cb、所述电压Va对应的电池容量Ca、所述放电容量Cap和以下公式计算所述电池的容量Q：

Q＝C0*((Cap/(Cb-Ca))；其中，C0为所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量。

需要说明的是，此步骤是将前述步骤中获取的所述电压Vb对应的电池容量Cb、所述电压Va对应的电池容量Ca以及前述步骤中计算得到的所述放电容量Cap套入到给出的公式内，从而通过公式运算可计算出电池的容量Q。

本发明实施例提供的一种电池容量快速检测方法，通过获取电池放电前后的电压以及放电过程的放电容量，就可以快速计算出电池容量，解决现有技术中电池因无法达到一个完整的充电或放电过程而不能检测电池容量的问题，有利于电池的广泛生产和推广应用。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种电池容量快速检测方法的流程示意图。本实施例在实施例一提供的技术方案的基础上做了进一步优化，即还包括电池空载电压与电池容量对应表的具体建立过程。与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述，即所述方法还包括如下步骤(如下步骤可以是在S101之前，也可以是仅在S104之前)：

S201、建立电池空载电压与电池容量对应表。

需要说明的是，此步骤只是建立一个可供存储各种电池电压与各种电池容量的对应关联关系的表格，即在建立之初，所述电池空载电压与电池容量对应表中还未有任何电池电压与任何电池容量的对应关联关系。

S202、将充满电的电池以设定放电电流进行放电，并以设定时间间隔记录对应的电流和电压。

需要说明的是，所述设定放电电流、设定时间间隔为技术人员通过经验设定，该经验是基于具体的实验结果得到的，可以是任意数值。

示例性地，所述设定放电电流可以为0.01C，所述设定时间间隔可以为1s，即此步骤可以是将充满电的电池以0.01C的电流进行放电，并以1s的时间间隔记录对应的电流和电压。

S203、根据库伦计算法，计算记录的每个电流对应的电池容量，并将记录的每个电压与计算出来的电池容量的对应关系添加到所述电池空载电压与电池容量对应表中。

需要说明的是，当通过库仑计算法计算得到放电期间每个记录的电流对应的电池容量后，由于电流与电压也是有对应的，那么电压也就与计算得到的电池容量也存在对应关系。

在所述电池空载电压与电池容量对应表中，如果将电池充满电后的充饱电压记为Vf，电池放空电后的空电压记为Vk，然后将Vf和Vk区间的电压值以10mV为间隔，则表中的各种电压将包括Vf，Vf-10mv，Vf-20mV，Vf-30mV，...，Vk，而这些电压对应的电池容量将对应包括C0，C1，C2,C3，...，Cn。往后获取的电池放电前后的电压都能从这个对应表中找到对应的电池容量。

本发明实施例提供的一种电池容量快速检测方法，通过获取电池放电前后的电压以及放电过程的放电容量，就可以快速计算出电池容量，解决现有技术中电池因无法达到一个完整的充电或放电过程而不能检测电池容量的问题，有利于电池的广泛生产和推广应用。

实施例三

请参阅附图3，为本发明实施例六提供的一种电池容量快速检测系统的功能模块示意图，该系统适用于执行本发明实施例提供的电池容量快速检测方法。该系统具体包含如下模块：

第一电压获取模块301，用于获取电池放电前的电压Vb；

放电容量计算模块302，用于根据库伦计算法，计算所述电池在设定放电时间内连续放电后的放电容量Cap；

第二电压获取模块303，用于获取所述电池放电结束且稳定后的电压Va；

对应容量查询模块304，用于获取预先配置的电池空载电压与电池容量对应表，并根据所述电池空载电压与电池容量对应表，查询所述电压Vb对应的电池容量Cb和所述电压Va对应的电池容量Ca；

电池容量计算模块305，用于根据所述电压Vb对应的电池容量Cb、所述电压Va对应的电池容量Ca、所述放电容量Cap和以下公式计算所述电池的容量Q：

Q＝C0*((Cap/(Cb-Ca))；其中，C0为所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量。

优选的，所述第一电压获取模块301具体用于：

在电池放电前，检测所述电池的电压波动是否小于第一设定电压值且持续第一设定静置时间；

若是，则获取所述电池的电压Vb；

若否，则继续执行所述在电池放电前，检测所述电池的电压波动是否小于第一设定电压值且持续第一设定静置时间的步骤。

优选的，所述放电容量计算模块302具体用于：

根据库伦计算法，计算所述电池在设定放电时间内连续放电后的放电容量Cap1；

检测所述放电容量Cap1是否大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％；

若是，则将所述放电容量Cap1作为放电容量Cap；

若否，则根据所述库伦计算法，计算所述电池在每增加一次设定增加时间连续放电后的放电容量Capn，直至检测到所述放电容量Capn大于所述电池充满电后的充饱电压Vf对应的电池容量的10％，并将所述放电容量Capn作为放电容量Cap；其中，n为大于等于2的自然数。

优选的，所述第二电压获取模块303具体用于：

在所述电池放电结束后，检测所述电池的电压波动是否小于第二设定电压值且持续第二设定静置时间；

若是，则获取所述电池的电压Va；

若否，则继续执行所述在所述电池放电结束后，检测所述电池的电压波动是否小于第二设定电压值且持续第二设定静置时间的步骤。

优选的，所述系统还包括对应表建立模块，用于：

建立电池空载电压与电池容量对应表；

将充满电的电池以设定放电电流进行放电，并以设定时间间隔记录对应的电流和电压；

根据库伦计算法，计算记录的每个电流对应的电池容量，并将记录的每个电压与计算出来的电池容量的对应关系添加到所述电池空载电压与电池容量对应表中。

本发明实施例提供的一种电池容量快速检测系统，通过获取电池放电前后的电压以及放电过程的放电容量，就可以快速计算出电池容量，解决现有技术中电池因无法达到一个完整的充电或放电过程而不能检测电池容量的问题，有利于电池的广泛生产和推广应用。

上述系统可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

至此，以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制，但是在适用时，即使没有具体地示出或者描述，其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面，相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开，并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。

提供示例实施例，从而本公开将变得透彻，并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例，阐明了众多细节，诸如特定零件、装置和方法的示例。显然，对于本领域内技术人员，不需要使用特定的细节，示例实施例可以以许多不同的形式实施，而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。

在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。

当元件或者层称为是“在……上”、“与……接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在……上”、“与……直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如，“在……之间”和“直接在……之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。

空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在……的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在……的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。