CN101231327B

CN101231327B - 电池余量测定装置及方法

Info

Publication number: CN101231327B
Application number: CN2007100198915A
Authority: CN
Inventors: 李政焕
Original assignee: LG Electronics Kunshan Computer Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Kunshan Computer Co Ltd
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2027-01-25
Also published as: CN101231327A

Abstract

本发明公开一种不使用IC仪表而测定电池余量的装置和方法，其可以有效地测出电池余量。本发明的测量方法包括以下步骤：先对电池的电压进行N次周期性的测定，计算出电压的平均值，以此测定出电池余量的步骤；若上述测定出的平均电压值在设定的电压区间内，则对当前的实际电压再进行一次测定，利用先前测定N次的电压值的平均值和当前的实际电压值来计算电池电压的平均值，以此来执行测定电池余量的步骤；此方法根据电池的放电特性，变化不同的测定方法，可缩减系统的运行次数，从而有效的测出电池的余量。

Description

电池余量测定装置及方法

技术领域

本发明是关于测定电池余量的。特别是在不使用或者没有IC仪表的情况下，利用AD转换器读取电池电压值，测定出电池余量的电池余量测定装置及方法。

背景技术

近来，以移动电话和笔记本电脑开始的，PDA、数码相机、各种多媒体播放器等高性能，高尖端的机器逐渐趋于商品化。

将此类的产品做成便携式的一个核心部分就是电池。为将此类机器做的微型化，轻量化，他们所使用的电池也尽可能的要微型化，轻量化。现今，为了使产品的使用时间更持久，使用高能量高密度的技术正在高速地发展着。

另外，随之产生的一个重要的课题，就是要怎样测定电池的消耗量，和如何掌握这些多媒体播放器的使用寿命，要想出有关的对策是一个急需要解决的课题。

在现今使用的电池中，设置了一种电池IC计，它可以检测出电池的余量，并提供有关余量的信息，它可以对当前的电池余量进行检测，并提供根据余量可以继续使用的时间信息等多种信息。

但是，有些电池中没有设置这种可以检测出电池余量的IC计。在这种情况下，可利用系统的AD转换器对电池的电压以一定的周期检测N次，以提供检测出的电压的平均值的方式，对电池的余量进行检测。

图1是电池放电量的放电曲线坐标图。

参照图1，一般的电池最高电压是在5V的情况下，随着时间的增长，电池进行放电(或者叫消耗)，如图所示，电压在3.7-3.8V区间内时，放电曲线的倾斜角度变化很缓慢。

如上述放电曲线图所示的电池在内部没有IC计的情况下，为了检测出电池的余量，AD转换器进行N次电压检测，计算出电压的平均值，以此测定电池余量的方式，在电压3.7-3.8V的区间内，这个步骤是不必要的。

当然，利用平均值计算的话相对会比较准确，但是在这个倾斜角度变化小的区间内，CPU进行不必要的运行，对电力的消耗反倒很大。即，倾斜角度变化小的区间的意思就是说在这段区间内电压的变化很小，所以在这段区间内进行连续的N次周期性的电压检测，来计算电压的平均值，并且使CPU执行多次运算，都是不必要和无谓的事情。

发明内容

本发明为了解决上述的问题而产生的，其目的在于提供一种，在电池放电曲线中，倾斜角度变化比较小的区间内，只读取一次电压的数值，利用以前的数据，从而可以提高测定效率的电池余量测定装置及方法。

为了实现上述目的，本发明的电池余量检测装置，具有电压测定部，其在控制信号的作用下，对电池的电压进行测定，即，控制上述的电压测定部，通过第一方式对电池的余量进行测定，在上述电池电压在确定的电压区间内时，通过第二方式测定电池的余量。

即，本发明的电池余量测定装置，其特征在于，包括：

电压测定部，其在控制信号的作用下，对上述电池的电压进行测定，即，通过对上述电压测定部进行控制，使其进行N次(1-N)电压测定，利用N次电压值的平均值来测定电池余量；

控制部，其当上述N次电压值的平均值在设定的电压区间内时，控制上述电压测定部进行一次新的测定，利用测得的电压值与先前测定的N次电压值(1-N)中除去最先测定的值外，余下的(2-N)个电压值相加后，再计算出电压的平均值。

另一方面，本发明的电池余量测定方法，包括以下几个步骤：先对电池的电压进行N次周期性的测定，计算出电压的平均值，以此测定出电池余量的步骤；若上述测定出的平均电压值在设定的电压区间内，则对当前的实际电压再进行一次测定，利用先前测定N次的电压值的平均值和当前的实际电压值来计算电池电压的平均值，以此来执行测定电池余量的步骤；

依据本发明的电池余量测定装置及测定方法是在曲线中的倾斜角变化小的区间内，利用先前测定的电池电压值和当前测出的实际电压值测定电池余量的。这种方法可以提高电池测定的效率。

如上所述，依据本发明的电池余量测定装置及方法具有以下的效果，依据电池的放电特性，变换不同的测定方法，缩减系统的运行次数，有效地测定电池余量的装置及方法。

附图说明

图1是电池放电量的放电曲线坐标图；

图2是本发明的电池余量测定装置的构造框图；

图3是依据本发明的实施例中的电池余量测定方法的流程图；

图4是依据上述图3的系统电源关闭动作的流程图。

附图标记说明：

210：CPU(中央处理器)

220，230：第1和第2AD转换器

250：电池

240：电阻

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的电池余量测定装置及测定方法的具体实施方式进行详细说明。但是，对现有技术中公知技术部分进行省略。

图2是本发明的电池余量测定装置的构造的框图。

参照图2，为了测定电池250的余量，该装置包括：测定电池(+)(-)两极间电压的第1AD转换器220；上述电池与第1AD转换器220间连接的电阻240；为了测定电池的电压，测定上述电阻240电压的第2AD转换器230；可以控制第1AD转换器220和第2AD转换器230，使其运行测定电池250的电压，并计算出电池余量的CPU210；

上述第1AD转换器220和第2AD转换器230将测得的电压值转换成计算机模拟电压数据进行输出，CPU210将利用上述输出的电压值来计算电池250的余量。

另外，上述测定装置为了显示电池250的余量，还设置了一个电压值的显示器和其他多种用途的装置，在此，省略了有关这些装置的详细说明。

CPU210使用第1方式，控制运行第1AD转换器220和第2AD转换器230，对电压进行N次周期性的测定，通过计算电压的平均值测定电池250的电压值。

但是，CPU210在电池放电曲线中的倾斜角度变化小的3.7-3.8V区间内，不是利用第1AD转换器220和第2AD转换器230N次读取的电压值进行计算，而是进行一次新的测定，利用测出的电压的值，将先前测的数据中最先测得的值删除，而利用最新测得的值来计算电池电压的平均值。

如上所述，利用第二方式测定电池余量的方法，可以根据电池250容量的不同，相应的放电曲线中的倾斜角变化小的区间也不同，通过外部控制信号进行变化和更改。

另外，CPU210依据系统的机能，若电压值达到一定的电压水平以下，为了保护各系统，CPU210会执行系统关闭动作。

本发明的电池余量测定方法如下所述，

图3是依据本发明的实施例中的电池余量测定方法的流程图。

参照图3，CPU210为了测定电池250的余量，运行第1AD转换器220和第2AD转换器230，进行N次周期性的读取，即图上S301的过程。

这时，上述周期和次数N是随着外部控制信号进行变化的。

另外，利用CPU210读取的电压值，进行S302步骤，计算电压的平均值V，这里所说的平均电压值是将第1AD转换器220中测定的电压值减去第2AD转换器230中测定的电阻240的电压值，然后将所有值相加，再除以N得到的平均值。

此外，也可以利用其他多种方式进行平均值的计算。

另一方面，CPU210在S303过程中，将上一步计算出的平均电压值V与事先设定的区间3.7-3.8V进行比较，看是否在此区间内。这里说的3.7-3.8V区间是如上述图1和图2所示，是依据电池250的特性设定的，因为电池放电曲线不同，相应的倾斜角变化小的区间也将不同。

当测定的平均电压值V在设定的区间内时，CPU210将改变电池余量测定的方式。也就是说，CPU210控制第1AD转换器220和第2AD转换器230读取一次新的数据，见S305中，将数值中最先读取的数值删除，利用S304中新读取的数据来计算电压的平均值。

如上所述，此方法不需要第11D转换器220和第2AD转换器230在上述的放电曲线的倾斜角变化小的区间内进行N次读取，它只利用了最新测得的数据和先前测定的数据进行电压平均值的计算，有效地减少了CPU210的执行次数和转换器的执行次数。

如上所述，此方法是在3.7-3.8V区间内进行的，当CPU210在电压3.1V以下时，如图4所示，为了保护系统会执行关闭动作。

图4是依据上述图3，显示的是系统电源关闭动作的流程图。

参照图4，从S401步骤到S405步骤同上述图3中的S301到S305的过程是一样的。

但是，若平均电压值在3.7-3.8V区间时，则CPU210就通过S401和S402步骤计算电压平均值，若算出的电压值低于3.1V，如S406过程，系统就会自动进入S407步骤，执行关闭动作。

通过上述方式，CPU210可以有效地测定电池250的电压，并且具有保护系统的功能。

以下举例进行详细的说明，

根据现有的技术，电池250的电压最高设在4.5V。当电池的放电曲线图如图1所示，首先CPU210控制第1AD转换器220和第2AD转换器230读取4次电压值，并计算出平均电压值。

这时，如果得到的值是4V时，CPU210则继续进行周期性的测定(4次)，通过测定平均值的方式测出电池250的余量。

如果4次读取数据后得出的平均电压值为3.75V时，这个数值在先前设定的区间内，第1AD转换器220和第2AD转换器230不再进行4次读取，而只是进行一次读取。之后在先前测出的4个数值中，删除最先测得的数据，而利用最新测得的数据进行平均值的计算。

也就是说，如果电池250的平均电压值在3.7-3.8V区间的话，例如4次测的数据分别为3.81V，3.80V，3.79V，3.78V，那么4次平均电压值就为3.795V。因为这个值在设定的区间内，所以以后只需要测定一次电压值即可。

如果这时，测得的电压值为3.75V，就将先前测的4次电压值中最早测得的值3.81V删除掉，用3.75V代替，再计算电压的平均值。

依据上述方法进行电压测定，从而测定电池250的余量。若之后，算出的平均值不在设定的3.7-3.8V内，要重新进行4次测定，来计算电压平均值。

依据本发明的电池余量测定装置及方法具有根据电池的放电特性，变换不同的测定方法的特性。能够充分理解本发明的要旨的本领域技术人员可以在本发明的思想领域内进行其他各种各样的改进或者变更。

Claims

1.一种电池余量测定装置，其特征在于，包括：

电压测定部，其在控制信号的作用下，对上述电池的电压进行测定，即，通过对上述电压测定部进行控制，使其进行N次电压测定，利用N次电压值的平均值来测定电池余量；

控制部，其当上述N次电压值的平均值在设定的电压区间内时，控制上述电压测定部进行一次新的测定，利用测得的电压值与先前测定的N次电压值中除去最先测定的值外余下的电压值相加后，再计算出电压的平均值。

2.如权利要求1所述的电池余量测定装置，其特征在于：

上述设定的电压区间根据外部控制信号进行设定。

3.一种电池余量测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

先对电池的电压进行N次周期性的测定，计算出电压的平均值，以此测定出电池余量的步骤；

当上述测定出的平均电压值在设定的电压区间内时，则进行一次新的测定，利用测得的电压值与先前测定的N次电压值中除去最先测定的值外余下的电压值相加后，再计算出电压的平均值，以此来执行测定电池余量的步骤。

4.如权利要求3所述的电池余量测定方法，其特征在于：上述电池的电压测定周期依据外部的控制信号进行设定。

5.如权利要求3所述的电池余量测定方法，其特征在于：上述的N是整数，并且N的设定依据外部的控制信号进行设定。

6.如权利要求3所述的电池余量测定方法，其特征在于：上述设定的电压区间依据外部的控制信号进行设定。

7.如权利要求3所述的电池余量测定方法，其特征在于：当上述测定的电压平均值在临界值以下时，系统电源将自动关闭以保护内部系统。