[发明专利]一种用于IOT独立式烟雾探测器的电池电量判断和预测方法

说明书

本发明提供了一种用于IOT独立式烟雾探测器的电池电量判断和预测方法，其能够准确判断和预测电池电量，再结合电压和温度来控制通讯模块工作，实现控制功耗，保证独立式烟雾探测器能够长期工作的目的，其特征在于包括以下步骤：步骤1、烟雾探测器在每次打开通讯模块前，进入电量判断和预测流程，更新电池电量百分比SOC_BAT；步骤2、采集环境温度T_AMB和电池电压V_BAT，并结合电池电量百分比SOC_BAT判断是否打开通讯模块；如果是，则继续执行步骤3，否则回到数据采集；步骤3、打开通讯模块并计算本次通讯模块的电量消耗Q_COMnew；步骤4、根据本次通讯模块的电量消耗Q_COMnew更新电池电量百分比SOC_BAT。

技术领域

本发明涉及光电式烟雾探测器相关技术领域，具体涉及一种用于IOT独立式烟雾探测器的电池电量判断和预测方法。

背景技术

光电式烟雾探测器按其通讯模式分为点式烟雾探测器和独立式烟雾探测器。点式烟雾探测器一般使用有线连接，线缆提供探测器的供电以及通讯功能。独立式烟雾探测器与主机之间使用无线连接，特别是用于IOT(Internet of Things，物联网)应用的探测器，一般是使用NB-IOT、Lora、Bluetooth以及ZigBee等无线通讯方式；由于是无线连接，独立式烟雾探测器需要使用内置一次性电池供电。

独立式烟雾探测器需要足够的电量以维持3年以上的连续工作，而且所用电池需要有较高的耐久度，因此锂锰电池和锂亚电池(统称为一次性锂电池)或者类似的高可靠性不可充电电池是独立式烟雾探测器的首选。为了保证独立式烟雾探测器能够长期工作，那么功耗问题以及电池电量的判断和预测将是设计人员考虑的主要问题。

关于功耗问题：独立式烟雾探测器的工作模式分为周期性数据采集模式和周期性数据通讯模式：周期性数据采集模式的平均工作电流很低，典型功耗小于10uA；周期性数据通讯模式中通讯模块会消耗电池的大量电量，这是因为使用NB-IOT、Lora、Bluetooth以及ZigBee等无线通讯模块的工作过程中，其通讯电流一般在几个mA到几百个mA之间不等。

关于电池电量的判断和预测问题：首先一次性锂电池的电压会随着环境温度的降低而降低，因此如果以电池电压作为电池电量的判断条件时非常容易误判，现有技术中使用电池电量计芯片也有问题：一是增加成本，二是增加额外的静态功耗消耗；其次一次性锂电池的电量会随着时间衰减，电池的自放电电流会损失部分电量，虽然自放电电流很低但对于需要长期供电的产品仍不可忽视；然后一次性锂电池的输出电压与负载电流有关，尤其是当电池电量变低时使用通讯模块会在输出电流增大的情况下拉低电池电压，如果电池电压很低则影响其他电路的供电，甚至导致探测器无法进行数据采集。

因此，针对独立式烟雾探测器的应用场景，我们需要设计一种低成本的、低功耗的针对一次性锂电池的电量判断和预测方法，来控制功耗，保证独立式烟雾探测器能够长期工作。

发明内容

为了解决上述内容中提到的问题，本发明提供了一种用于IOT独立式烟雾探测器的电池电量判断和预测方法，其能够准确判断和预测电池电量，再结合电压和温度来控制通讯模块工作，实现控制功耗，保证独立式烟雾探测器能够长期工作的目的。

其技术方案是这样的：

一种用于IOT独立式烟雾探测器的电池电量判断和预测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、烟雾探测器在每次打开通讯模块前，进入电量判断和预测流程，更新电池电量百分比SOC_BAT；

步骤2、采集环境温度T_AMB和电池电压V_BAT，并结合电池电量百分比SOC_BAT判断是否打开通讯模块；如果是，则继续执行步骤3，否则回到数据采集；