本技術(shù)涉及電池管理，更具體地說，本技術(shù)涉及一種電子煙的電池管理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
1、在電子煙的使用過程中，電池管理是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它直接影響到電子煙的性能、使用壽命以及用戶體驗(yàn)。隨著電子煙市場的不斷發(fā)展，用戶對(duì)電子煙的要求也越來越高，如期望電子煙能夠提供穩(wěn)定且滿足個(gè)性化需求的霧化效果，同時(shí)延長電池的使用壽命。
2、隨著電子煙技術(shù)的快速發(fā)展，用戶對(duì)設(shè)備的續(xù)航能力、霧化穩(wěn)定性及安全性提出了更高要求，電子煙的核心組件包括電池組和霧化器，其工作特性依賴于電池的放電管理，現(xiàn)有技術(shù)中，電子煙多采用恒壓或簡單脈沖寬度調(diào)制（pwm）控制霧化功率，但在高頻間歇性工作模式下，電池組因內(nèi)阻變化、荷電狀態(tài)（soc）衰減等因素，導(dǎo)致輸出功率不穩(wěn)定，具體表現(xiàn)為：在連續(xù)霧化時(shí)，電池內(nèi)阻因極化效應(yīng)升高，電壓驟降引發(fā)功率衰減，造成煙霧量不均，而在間歇恢復(fù)階段，電池極化未充分消除即進(jìn)入下一周期，進(jìn)一步加劇內(nèi)阻動(dòng)態(tài)失衡，形成惡性循環(huán)，因此，如何降低電子煙中電池組在霧化過程中功率的波動(dòng)成為業(yè)界面臨的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種電子煙的電池管理系統(tǒng)及方法，可降低電子煙中電池組在霧化過程中功率的波動(dòng)成為業(yè)界面臨的問題。
2、第一方面，本技術(shù)提供一種電池調(diào)控方法，用于電子煙的電池管理系統(tǒng)進(jìn)行電池調(diào)控，該方法包括如下步驟：
3、基于電子煙進(jìn)行霧化時(shí)的請(qǐng)求信號(hào)解析電池組霧化的輸出功率；
4、通過所述輸出功率和預(yù)設(shè)的功率-時(shí)間映射關(guān)系對(duì)電池組霧化的當(dāng)前工作周期進(jìn)行動(dòng)態(tài)劃分，得到所述電池組的激活時(shí)段和間歇時(shí)段；
5、獲取所述間歇時(shí)段的電壓，根據(jù)所述間歇時(shí)段過程中電壓的波動(dòng)特征確定所述電池組在恢復(fù)電壓過程中內(nèi)阻的動(dòng)態(tài)阻抗梯度，基于所述動(dòng)態(tài)阻抗梯度和所述電池組預(yù)設(shè)的荷電狀態(tài)補(bǔ)償系數(shù)確定所述電池組在下一周期中激活時(shí)段的最佳脈寬時(shí)長；
6、根據(jù)所述激活時(shí)段轉(zhuǎn)換到所述間歇時(shí)段的電壓變化特征和所述電池組中電壓恢復(fù)時(shí)預(yù)設(shè)的安全閾值確定所述電池組在下一周期中激活時(shí)段與間歇時(shí)段之間的占空比修正量；
7、根據(jù)所述最佳脈寬時(shí)長和所述占空比修正量對(duì)所述電池組下一周期的激活時(shí)段和間歇時(shí)段進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡調(diào)整，并結(jié)合閉環(huán)反饋抑制所述電池組霧化功率的波動(dòng)。
8、在一些實(shí)施例中，通過所述輸出功率和預(yù)設(shè)的功率-時(shí)間映射關(guān)系對(duì)電池組霧化的當(dāng)前工作周期進(jìn)行動(dòng)態(tài)劃分，得到所述電池組的激活時(shí)段和間歇時(shí)段具體包括：
9、獲取預(yù)設(shè)的功率-時(shí)間映射關(guān)系；
10、根據(jù)所述功率-時(shí)間映射關(guān)系對(duì)所述輸出功率進(jìn)行判斷；
11、當(dāng)所述輸出功率連續(xù)高于所述功率-時(shí)間映射關(guān)系中的功率閾值并持續(xù)超過所述功率-時(shí)間映射關(guān)系中的時(shí)間窗口時(shí)，標(biāo)記為激活時(shí)段的開始，當(dāng)所述輸出功率低于所述功率-時(shí)間映射關(guān)系中的功率閾值并保持所述功率-時(shí)間映射關(guān)系中的時(shí)間窗口時(shí)，標(biāo)記為間歇時(shí)段的開始，從而確定所述電池組的激活時(shí)段和間歇時(shí)段。
12、在一些實(shí)施例中，根據(jù)所述間歇時(shí)段過程中電壓的波動(dòng)特征確定所述電池組在恢復(fù)電壓過程中內(nèi)阻的動(dòng)態(tài)阻抗梯度具體包括：
13、確定所述間歇時(shí)段過程中電壓的波動(dòng)特征；
14、根據(jù)所述波動(dòng)特征確定所述間歇時(shí)段在恢復(fù)電壓期間內(nèi)阻的多個(gè)瞬時(shí)變化量；
15、通過所有的瞬時(shí)變化量確定所述電池組在恢復(fù)電壓過程中內(nèi)阻的動(dòng)態(tài)阻抗梯度。
16、在一些實(shí)施例中，基于所述動(dòng)態(tài)阻抗梯度和所述電池組預(yù)設(shè)的荷電狀態(tài)補(bǔ)償系數(shù)確定所述電池組在下一周期中激活時(shí)段的最佳脈寬時(shí)長具體包括：
17、獲取所述電池組預(yù)設(shè)的荷電狀態(tài)補(bǔ)償系數(shù)；
18、通過所述動(dòng)態(tài)阻抗梯度確定所述電池組在當(dāng)前工作周期下允許的最大持續(xù)放電負(fù)載水平；
19、根據(jù)所述荷電狀態(tài)補(bǔ)償系數(shù)和所述最大持續(xù)放電負(fù)載水平確定所述電池組在下一周期中激活時(shí)段的最佳脈寬時(shí)長。
20、在一些實(shí)施例中，根據(jù)所述激活時(shí)段轉(zhuǎn)換到所述間歇時(shí)段的電壓變化特征和所述電池組中電壓恢復(fù)時(shí)預(yù)設(shè)的安全閾值確定所述電池組在下一周期中激活時(shí)段與間歇時(shí)段之間的占空比修正量具體包括：
21、獲取所述電池組中電壓恢復(fù)時(shí)預(yù)設(shè)的安全閾值；
22、根據(jù)所述激活時(shí)段轉(zhuǎn)換到所述間歇時(shí)段的電壓變化特征確定所述電池組中電壓恢復(fù)時(shí)的多個(gè)電壓恢復(fù)速率；
23、通過所有的電壓恢復(fù)速率和所述安全閾值確定所述電池組在當(dāng)前工作周期的瞬時(shí)負(fù)載裕度水平；
24、根據(jù)所述瞬時(shí)負(fù)載裕度水平確定所述電池組的額外負(fù)載水平；
25、根據(jù)所述額外負(fù)載水平確定所述電池組在下一周期中激活時(shí)段與間歇時(shí)段之間的占空比修正量。
26、在一些實(shí)施例中，根據(jù)所述最佳脈寬時(shí)長和所述占空比修正量對(duì)所述電池組下一周期的激活時(shí)段和間歇時(shí)段進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡調(diào)整，并結(jié)合閉環(huán)反饋抑制所述電池組霧化功率的波動(dòng)具體包括：
27、根據(jù)所述最佳脈寬時(shí)長生成新的激活時(shí)段調(diào)整值；
28、通過新的激活時(shí)段調(diào)整值、所述占空比修正量結(jié)合閉環(huán)反饋調(diào)整所述電池組下一周期的激活時(shí)段和間歇時(shí)段，從而對(duì)電池組霧化功率波動(dòng)進(jìn)行抑制。
29、在一些實(shí)施例中，所述功率-時(shí)間映射關(guān)系中包括功率閾值和時(shí)間窗口。
30、第二方面，本技術(shù)提供一種電子煙的電池管理系統(tǒng)，該電子煙的電池管理系統(tǒng)包括有電池調(diào)控單元，所述電池調(diào)控單元包括：
31、解析模塊，用于基于電子煙進(jìn)行霧化時(shí)的請(qǐng)求信號(hào)解析電池組霧化的輸出功率；
32、處理模塊，用于通過所述輸出功率和預(yù)設(shè)的功率-時(shí)間映射關(guān)系對(duì)電池組霧化的當(dāng)前工作周期進(jìn)行動(dòng)態(tài)劃分，得到所述電池組的激活時(shí)段和間歇時(shí)段；
33、所述處理模塊，還用于獲取所述間歇時(shí)段的電壓，根據(jù)所述間歇時(shí)段過程中電壓的波動(dòng)特征確定所述電池組在恢復(fù)電壓過程中內(nèi)阻的動(dòng)態(tài)阻抗梯度，基于所述動(dòng)態(tài)阻抗梯度和所述電池組預(yù)設(shè)的荷電狀態(tài)補(bǔ)償系數(shù)確定所述電池組在下一周期中激活時(shí)段的最佳脈寬時(shí)長；
34、所述處理模塊，還用于根據(jù)所述激活時(shí)段轉(zhuǎn)換到所述間歇時(shí)段的電壓變化特征和所述電池組中電壓恢復(fù)時(shí)預(yù)設(shè)的安全閾值確定所述電池組在下一周期中激活時(shí)段與間歇時(shí)段之間的占空比修正量；
35、執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所述最佳脈寬時(shí)長和所述占空比修正量對(duì)所述電池組下一周期的激活時(shí)段和間歇時(shí)段進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡調(diào)整，并結(jié)合閉環(huán)反饋抑制所述電池組霧化功率的波動(dòng)。
36、第三方面，本技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有代碼，所述處理器被配置為獲取所述代碼，并執(zhí)行上述的電池調(diào)控方法。
37、第四方面，本技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的電池調(diào)控方法。
38、本技術(shù)公開的實(shí)施例提供的技術(shù)方案具有以下有益效果：
39、本技術(shù)提供的電子煙的電池管理系統(tǒng)及方法中，首先基于電子煙進(jìn)行霧化時(shí)的請(qǐng)求信號(hào)解析電池組霧化的輸出功率；通過所述輸出功率和預(yù)設(shè)的功率-時(shí)間映射關(guān)系對(duì)電池組霧化的當(dāng)前工作周期進(jìn)行動(dòng)態(tài)劃分，得到所述電池組的激活時(shí)段和間歇時(shí)段；獲取所述間歇時(shí)段的電壓，根據(jù)所述間歇時(shí)段過程中電壓的波動(dòng)特征確定所述電池組在恢復(fù)電壓過程中內(nèi)阻的動(dòng)態(tài)阻抗梯度，基于所述動(dòng)態(tài)阻抗梯度和所述電池組預(yù)設(shè)的荷電狀態(tài)補(bǔ)償系數(shù)確定所述電池組在下一周期中激活時(shí)段的最佳脈寬時(shí)長；根據(jù)所述激活時(shí)段轉(zhuǎn)換到所述間歇時(shí)段的電壓變化特征和所述電池組中電壓恢復(fù)時(shí)預(yù)設(shè)的安全閾值確定所述電池組在下一周期中激活時(shí)段與間歇時(shí)段之間的占空比修正量；根據(jù)所述最佳脈寬時(shí)長和所述占空比修正量對(duì)所述電池組下一周期的激活時(shí)段和間歇時(shí)段進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡調(diào)整，并結(jié)合閉環(huán)反饋抑制所述電池組霧化功率的波動(dòng)。
40、由此可見，本技術(shù)在電池調(diào)控過程中，首先，基于電池組霧化的輸出功率的自適應(yīng)周期劃分機(jī)制動(dòng)態(tài)分配電池組在霧化時(shí)的激活與間歇時(shí)段，優(yōu)化電池組在高頻脈沖放電下的能量利用率，降低因固定周期劃分導(dǎo)致的溫升累積和容量衰減；然后，通過分析間歇時(shí)段電壓波動(dòng)特征確定內(nèi)阻的動(dòng)態(tài)阻抗梯度，能夠更深入地了解電池組的內(nèi)部狀態(tài)，內(nèi)阻的變化會(huì)影響電池組的輸出功率，而動(dòng)態(tài)阻抗梯度反映了內(nèi)阻隨時(shí)間的變化情況，結(jié)合電池組預(yù)設(shè)的荷電狀態(tài)補(bǔ)償系數(shù)，可以綜合考慮電池組的荷電狀態(tài)因素，確定下一周期激活時(shí)段的最佳脈寬時(shí)長。這樣可以使電池組在激活時(shí)段以更合適的功率輸出，避免因內(nèi)阻變化和電池荷電狀態(tài)導(dǎo)致的功率波動(dòng)，提高功率輸出的穩(wěn)定；接著，激活時(shí)段到間歇時(shí)段的電壓變化特征反映了電池組在工作和休息轉(zhuǎn)換過程中的狀態(tài)，根據(jù)這些特征和預(yù)設(shè)的安全閾值確定占空比修正量，可以優(yōu)化激活時(shí)段和間歇時(shí)段的時(shí)間分配。如果電壓變化異常，通過調(diào)整占空比，使電池組有更合理的工作和休息時(shí)間，從而保證電池組在安全的電壓范圍內(nèi)工作，降低因電壓變化導(dǎo)致的功率波動(dòng)，提高電池組的穩(wěn)定性和安全性；最后，動(dòng)態(tài)平衡調(diào)整激活時(shí)段和間歇時(shí)段，結(jié)合最佳脈寬時(shí)長和占空比修正量，能夠使電池組的工作模式更加科學(xué)合理，閉環(huán)反饋機(jī)制可以實(shí)時(shí)監(jiān)測電池組的功率輸出情況，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時(shí)調(diào)整后續(xù)的工作模式。采用上述方案，可降低電子煙中電池組在霧化過程中功率的波動(dòng)。