[發明專利]預估電池剩余容量的方法

無效

• 申請號: 200610170102.3
• 申請日: 2006-12-22
• 公開（公告）號: CN101206246A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 杜本權
• 申請（專利權）人: 明基電通股份有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 錢大勇;蒲邁文

技術領域

本發明提供一種預估電池剩余容量的方法。具體地，指一種在不增加額外硬件的情況下，以軟件方式綜合狀態修正電壓法與電流積分法的優點，以達到較準確地預估電池剩余容量的方法。

背景技術

現代化的社會中，許多電子產品都能以電池中儲存的電能來提供工作所需的能量，讓用戶能擺脫電源線的束縛和限制。然而，電池儲存的電量會隨著電子產品工作而逐漸消耗，直到無法正常供應電能的程度，因此需要由外界電源對其進行充電，才能使電池繼續提供電子產品工作所需的能量。目前，手持式裝置(如手機等)均使用可充電電池作為電源，對于用戶而言，電池剩余容量顯示是一個相當重要的參考指標，同時裝置本身也會預估電池剩余容量，以保留部分電力供緊急使用，例如一分鐘的緊急通話等。然而，如果電池剩余容量預估過低，不但可能會讓用戶覺得手機耗電量高，增加使用充電器的頻率，也會間接造成電池使用壽命縮短。反之，如果電池剩余容量預估過高，則可能影響緊急功能的正常使用，或讓用戶常常遇到電力不足的窘況。因此，如果能準確地預估電池剩余容量，就可以有效地維護用戶對產品的良好觀感。

而熟知的技術中關于電池剩余容量預估方式大體上可包括下面幾種方式：

智能型電池技術(電流積分法)：在電池中內裝電池管理芯片(如Fuelgauge等)，該電池管理芯片可隨時監測電池電流輸出輸入狀況，以計算出電池剩余容量，而手機軟件可直接讀取芯片內的數據。其優點是軟件負擔小、在特定使用行為中電池剩余容量變化狀況的計算準確，但缺點則是硬件成本增加、芯片會額外消耗電力(即使手機處于關機狀態)、新電池啟用后需要經過一段學習時間準確性才會提升、準確性受用戶使用習慣影響(如果電池常常未用完就充電，芯片計算會有相當的誤差)。而芯片的硬件成本是否能反映在售價上也有爭議。另外，這種電流積分法如果要用軟件取代芯片，想要達到同樣的準確度，實現上也有困難。

電池內阻法：做出電池剩余容量與電池內阻關系表，手機每隔一段時間讀取電池內阻，以查表內插法確定電池剩余容量。然而，手機一般使用鋰離子電池，其電池內阻隨電池剩余容量的變化極小，因此所預估出的電池剩余容量會有相當的誤差。

電壓法：事先做出電池剩余容量與電壓關系表，手機每隔一段時間讀取電池電壓，以查表內插法確定電池剩余容量。其優點是簡單，但缺點則是電池電壓也會受手機當時耗電狀態影響，影響準確性，另外電池剩余容量與電壓關系表的精確度對電池剩余容量的預估也會有很大的影響。

電流修正電壓法：在讀取電池電壓的同時，也讀取電池電流，并依照電流大小修正電壓，再以查表內插法確定電池剩余容量。優點是準確性較電壓法高，但缺點則是電池電流讀取往往也需要額外硬件，因而增加成本。

狀態修正電壓法：與電流修正電壓法不同的是，該方法不直接讀取電池電流，而是利用軟件狀態確定電流大小。優點是準確性較電壓法高、不需要增加額外成本，但缺點則是單純利用軟件狀態并不一定能確切知道實際電流，手機內耗電量隨時間變化大的元件會增加計算上的誤差范圍。

綜上所述，目前預估電池剩余容量的方式仍各有其美中不足之處，因此如何找出在不增加額外硬件的前提下仍能準確地預估電池剩余容量的方法就成為當前所需要努力的課題。

發明內容

本發明提供一種預估電池剩余容量的方法，以解決上述的問題。

本發明的一方面是公開一種預估電池的剩余容量的方法，包括以下步驟：(a)確定電池初始容量值；(b)測量該電池的第二電壓值；(c)根據測到的所述第二電壓值，并由電源管理程序所提供的電池最大可能電流值、電池最小可能電流值和電池內阻值計算出電池最大可能電壓值與電池最小可能電壓值；(d)根據所述電池最大可能電壓值與所述電池最小可能電壓值以及電壓與剩余容量關系表計算出電池最大可能剩余容量值與電池最小可能剩余容量值；(e)比較所述電池最大可能電流值與所述電池最小可能電流值；以及(f)根據步驟(e)的比較結果以及所述電池最大可能剩余容量值、電池最小可能剩余容量值計算出電池剩余容量。

本發明的另一方面是公開一種實施上述方法的電子裝置。

附圖說明

圖1是本發明電子裝置的功能框圖；以及

圖2、圖3和圖4分別為本發明利用電池管理程序(Battery?manager)以及電源管理程序(Power?manager)預估電池的剩余容量的流程圖。

具體實施方式