电池放电控制装置及方法与流程

本发明涉及电池装置，尤其涉及一种电池放电控制装置及方法。

背景技术：

1、干电池，又称一次电池，是一种伏打电池，利用某种吸收剂(如木屑或明胶)使内含物成为不会外溢的糊状。常用作手电筒照明、收音机等的电源，由于在我国干电池存世量巨大，因此目前干电池仍被广泛应用于各种用电设备中；

2、申请号cn 202210200743.8的发明专利公开了一种跟随干电池放电的锂电池电路、装置及方法，当中提到某些特定类型用电设备的控制电路依据预先设置的跟随干电池放电曲线逐步降低电路输出电压的占空比，而由于普通干电池放电过程中，输出电压衰减过程是非线性变化的，存在虚电现象，且用电设备对电池电量的预估大多是按照理想的线性变化来显示的，这就导致了用电设备容易出现供电不稳以及无法精准量化电池电量，因此如何实现一种可克服干电池输出电压过程不够线性，导致用电设备供电不稳以及无法精准量化电池电量的电池放电控制系统，成了一个急需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种电池放电控制装置，用以解决现有技术的上述问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种电池放电控制装置，包括：

3、电池，分别连接mcu和dcdc降压单元，用于输出电能；

4、放电电流采样单元，与所述mcu连接，用于获取所述电池的放电电流数值、负载电压数值以及空载电压数值并传输至所述mcu；

5、所述mcu，用于根据所述放电电流数值、所述负载电压数值以及所述空载电压数值推算所述电池的剩余电量，并根据所述剩余电量发送供电调整信号；

6、dcdc降压单元，分别连接所述电池和所述mcu，用于根据所述mcu发出的所述供电调整信号调整装置的最终供电输出。

7、优选的，所述电池放电控制装置还包括电池保护板，所述电池保护板的一端连接电池，所述电池保护板的另一端连接dcdc降压单元。

8、优选的，所述电池放电控制装置还包括指示灯以及充电控制单元，所述指示灯与所述mcu连接，用于指示电池的电量，所述充电控制单元的一端连接所述电池保护板，所述充电控制单元的另一端连接所述mcu，用于控制所述电池的充电。

9、另一方面，本发明还提供了一种电池放电控制方法，包括：

10、s1、根据获取到电池的放电电流数值、负载电压数值以及空载电压数值推算所述电池的电池内阻值；

11、s2、根据所述电池内阻值推算所述电池的浮动电压值；

12、s3、根据所述浮动电压值推算所述电池的实际电压值；

13、s4、根据所述实际电压值以及所述浮动电压值推算所述电池的剩余电量，并根据所述剩余电量调整装置的最终供电输出。

14、优选的，所述步骤s1具体包括：

15、s1a，获取所述电池在所述放电电流数值ibat、所述负载电压数值u0以及所述空载电压数值u1；

16、s1b，将所述放电电流数值ibat、所述负载电压数值u0以及所述空载电压数值u1输入到设定的第一推算公式中计算电池内阻值，所述第一推算公式具体体现为：

17、

18、其中，rbat为电池内阻值。

19、优选的，所述步骤s2具体包括：

20、s2a，将所述电池内阻值rbat以及所述放电电流数值ibat输入到设定的第二推算公式中计算电池的浮动电压值，所述第二推算公式具体体现为：

21、δu＝rbat×ibat

22、其中，δu为所述电池的浮动电压值。

23、优选的，所述步骤s3具体包括：

24、s3a，将所述负载电压数值u0以及所述浮动电压值δu输入到设定的第三推算公式中计算实际电压值，所述第三推算公式具体体现为：

25、ubat＝u0+δu

26、其中，ubat为实际电压值。

27、优选的，所述步骤s4，具体包括：

28、s4a，推算所述实际电压值ubat与所述浮动电压值δu之间的正相关关系；

29、s4b，根据所述正相关关系判断所述电池的剩余电量；

30、s4c，将所述剩余电量按照设定比例转换成所述电路的所述最终供电输出。

31、优选的，所述步骤s4之后还包括：

32、s5，获取预设的电流输出上限值，所述电流输出上限值用于限制所述放电电流数值；

33、s6，当所述放电电流数值与所述电流输出上限值之间的差值小于第一设定阈值时，判定所述放电电流数值正在接近所述电流输出上限值，并降低所述最终供电输出的电压值；

34、s7，当所述放电电流数值超出所述电流输出上限值时，停止所述最终供电输出。

35、优选的，所述步骤s6具体包括：

36、s6a，当所述放电电流数值与所述电流输出上限值之间的差值小于第一设定阈值时，获取该差值小于所述第一设定阈值的累计时间；

37、s6b，当所述累计时间超出第二设定阈值时，判定所述放电电流数值正在接近所述电流输出上限值，并降低dcdc降压单元的输出电压，从而降低所述最终供电输出的电压值，避免装置过温以及用电设备过温。

38、采用上述方案的有益效果是：

39、本发明提供的电池放电控制装置及方法，通过mcu获取电池的放电电流数值、负载电压数值以及空载电压数值，并根据上述的放电电流数值、负载电压数值以及空载电压数值来推算电池的剩余电量，并最终根据电池的剩余电量控制dcdc降压单元的输出，从而通过调整装置的最终供电输出的方式实现了电池的供电输出可跟随锂电池放电趋势变化，使用电设备获取到稳定输入同时可精准量化电池电量，解决了现有技术当中干电池的输出电压衰减过程为非线性变化，导致用电设备容易出现供电不稳以及无法精准量化电池电量的问题，使供电设备的输出更线性。

技术特征：

1.一种电池放电控制装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池放电控制装置，其特征在于，还包括电池保护板，所述电池保护板的一端连接电池，所述电池保护板的另一端连接dcdc降压单元。

3.根据权利要求1所述的电池放电控制装置，其特征在于，还包括指示灯以及充电控制单元，所述指示灯与所述mcu连接，用于指示电池的电量，所述充电控制单元的一端连接所述电池保护板，所述充电控制单元的另一端连接所述mcu，用于控制所述电池的充电。

4.一种如权利要求1-3任一项所述电池放电控制装置的电池放电控制方法，其特征在于，包括：

5.如权利要求4所述的电池放电控制方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：

6.如权利要求5所述的电池放电控制方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括：

7.如权利要求6所述的电池电量识别方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括：

8.如权利要求7所述的电池电量识别方法，其特征在于，所述步骤s4，具体包括：

9.如权利要求5所述的电池电量识别方法，其特征在于，所述步骤s4之后还包括：

10.如权利要求9所述的电池电量识别方法，其特征在于，所述步骤s6具体包括：

技术总结
本发明涉及一种电池放电控制装置及方法，该装置包括电池、放电电流采样单元、MCU、DCDC降压单元、电池保护板、指示灯以及充电控制单元，本发明通过MCU获取电池的放电电流数值、负载电压数值以及空载电压数值，并根据所述放电电流数值、负载电压数值以及空载电压数值来推算电池的剩余电量，并最终根据电池的剩余电量控制DCDC降压单元的输出，从而通过调整装置的最终供电输出的方式实现了电池的供电输出可跟随锂电池放电趋势变化，使用电设备获取到稳定输入同时可精准量化电池电量，解决了现有技术当中干电池的输出电压衰减过程为非线性变化，导致用电设备容易出现供电不稳以及无法精准量化电池电量的问题，使供电设备的输出更线性。

技术研发人员：李文杰
受保护的技术使用者：广州捷盈创新投资有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23