CN101098520A - 移动终端机的电池电源处理装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种移动终端机的电池电源处理装置及其方法，所述电池电源处理装置包括：给移动终端机提供电源的电池组；检测电池组输出电压的电池电压检测设备；检测电池组输出电流的电池电流检测设备；移动终端机第1运行模式下，对进入电池残量管理模式的电池输出临界电压进行检测的第1临界电压检测设备；移动终端机第2运行模式下，对进入电池残量管理模式的电池输出临界电压进行检测的第2临界电压检测设备；算出电池残量，并依据检测出的临界电压值，控制移动终端机在相关模式下进入电池残量管理模式的控制设备。本发明不使用监测IC对电池残量进行管理，在对是否进入电池残量管理模式的控制当中，通过设定各自不同的临界值来提高电池的使用效率。

Description

移动终端机的电池电源处理装置及其方法

技术领域

本发明涉及移动终端机(mobile device)的电池电源处理装置及其方法，尤其涉及能够在移动终端机以第1模式和第2模式运行并且需要至少在一个模式下保证电池残量达到规定值时，根据感应到的模式转换结果，并以上述规定值为依据来保留电池残量，然后对电池残量进行最佳控制的一种移动终端机的电池电源处理装置及其方法。

背景技术

给PDA(个人数字助理)、手提电话、PMP(便携式多媒体播放器)等移动终端机提供电源的方法可以分为以下两种：通过AC适配器提供电源的方法、通过电池(battery)提供电源的方法。通常情况下，AC适配器在为系统提供5V电源的同时对电池进行充电。此时，为了对电池的状态即电压、电流、容量等进行检查(check)，就在电池内部插入PCM(电源控制管理装置)。PCM的主要构成要素一般使用能够对电池的信息进行收集和演算以便让用户了解的监测IC(Gauge IC)。监测IC(GaugeIC)通常使用DS276x。系统利用从监测IC(Gauge IC)那里得到的信息，对系统的整体运行进行管理。

也就是说，在监测IC(Gauge IC)的存储器(EEPROM)内记录必要的信息，并且在系统(CPU)中，通过上述存储器，实时对当前的系统状态进行检查(check)，并且在显示电池的残量、电压、电流等的同时，利用它们来对系统的电源进行管理，从而有效地使用电池。

上述对电池状态进行检索并对信息进行更新的一系列过程可以利用被称为单线通信(1 Wire Communication)的方法来进行。为此，在电池组的内部使用了监测IC(Gauge IC)，如果利用监测IC(Gauge IC)读出电池的状态，然后将其储存在存储器(EEPROM、RAM)内，就通过与系统之间的通信来共用它的数值，并对其进行处理。

图1显示的是现有移动终端机上所适用的电池充电装置的结构示意图。图1中所显示的电池充电装置上安装有监测IC(Gauge IC)，它包括以下几个组成部分：安装有电池组11和监测IC(Gauge IC)12的电池部10、移动终端系统20、电压检测器(V/D 3.2V)30。电池组11依靠AC适配器进行充电，然后给移动终端系统20提供电源。为了对与电池组11的充电和放电相关联的电压、电流、残量等进行确认而使用了监测IC(Gauge IC)12。上述监测IC(Gauge IC)12取得的信息被储存在存储器内，并且通过与移动终端系统20的CPU之间的通信来共同拥有该信息。

在图1当中，电压检测器(Voltage Detector)30是3.2V的电压检测器，这是移动终端机为了执行特别的运行(功能)动作而需要对电池残量进行必要的检测才使用的。也就是说，这是为了在一个移动终端机上同时支持两种功能时，为运行其中一种功能而需要满足其所需电池残量的规定值才使用的。换句话说，如果移动终端机以第1模式支持PDA、以第2模式支持DMB(数字多媒体广播)的话，当需要至少在一种模式下保证电池残量达到规定值时，为了使移动终端机根据对模式转换的感应结果来以上述规定值为依据对电池残量进行保留，才使用电压检测器的。

例如，在使用微软的PPC(Pocket PC：简称PPC，是基于微软的Windows Mobile操作系统的一种掌上电脑)时，就对应着需要维持′72hr reserved time(72小时保留时间)′的功能。为此，只要保留了能够维持72小时的最佳电池残量，就不仅能满足实际使用时间，而且能够满足′72hr reservde(72小时保留)′的规格(Spec.)。因此，使用上述电压检测器30能够使电池部10的残量满足上述规格。

如果使用前面所说的监测IC(Gauge IC)12，就可以很容易地体现出这种过程。但是在不使用监测IC(Gauge IC)12的时候，也就是在使用监测IC(GaugeIC)被拿掉的电池时，就很难体现上述功能了，因而需要研发一种技术设备来解决这个问题。

而且，正如前面所说明的那样，当移动终端机同时搭载PDA(个人数字助理)和DMB(数字多媒体广播)的功能来使用时，由于在观看DMB时所消耗的电流比作为PDA使用时所消耗的电流多，所以如果突然间进行模式转换的话，电压就会急剧下降，并且与作为PDA使用时相比，这种现象将使移动终端机更快速地进入′72hrreserved(7 2小时保留)′。这样的话，在使用相同容量的电池时，就会发生DMB视听时间变短的现象。

发明内容

本发明正是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种移动终端机的电池电源处理装置及其方法。利用该装置及其方法，能够在移动终端机上根据系统的运行模式分别算出电池的残量，从而对电池电源进行控制。

本发明的另一个目的在于提供一种移动终端机的电池电源处理装置及其方法。利用该装置及其方法，当移动终端机以第1模式和第2模式运行，并且需要至少在一种模式下保证电池残量达到规定值时，能够根据对模式转换的感应结果，以上述规定值为依据对电池残量进行保留，从而对电池残量进行最佳控制。

本发明的另一个目的在于提供一种移动终端机的电池电源处理装置及其方法。利用该装置及其方法，能够在对移动终端机的电池残量信息进行处理时，不使用监测IC(Gauge IC)，而是通过根据系统当前的运行状态，以互不相同的数值对进入的电压进行控制的方式，来确保特定运行模式所要求的电池残量，从而提高电池电源的使用效率。

为了实现上述目的，以本发明为依据的移动终端机的电池电源处理装置，其特征在于包括以下几个组成部分：给移动终端机提供电源的电池组；负责对上述电池组输出的电压和电流进行检测的电池残量检测设备；以上述被检测出来的电压和电流为基础，对移动终端机的电池残量进行判别，然后控制移动终端机在多个运行模式当中的某个运行模式下进入规定的电池残量管理模式的控制设备；根据各个模式，分别对上述各个运行模式下用于进入电池残量管理模式的电池输出电压进行检测，然后提供给控制设备的有关进入模式的电压检测设备。

另外，为了达到上述目的，以本发明为依据的移动终端机的电池电源处理装置，其特征在于包括以下几个组成部分：负责给移动终端机提供电源的电池组；负责对上述电池组的输出电压进行检测的电池电压检测设备；负责对上述电池组的输出电流进行检测的电池电流检测设备；在移动终端机的第1运行模式下，负责对用来进入电池残量管理模式的电池输出临界电压进行检测的第1临界电压检测设备；在移动终端机的第2运行模式下，负责对用来进入电池残量管理模式的电池输出临界电压进行检测的第2临界电压检测设备；以上述被检测出来的电压值和电流值为基础，算出电池残量，并依据上述被检测出来的临界电压值，控制移动终端机在相关模式下进入电池残量管理模式的控制设备。

另外，为了达到上述目的，以本发明为依据的移动终端机的电池电源控制方法，其特征在于包括以下几个步骤：在拥有多个运行模式的移动终端机中，对当前运行模式进行判别的步骤；依据上述各个运行模式，对各个预先设定的临界电压值进行检测的步骤；在上述判别出来的当前运行模式下，依据对相关临界电压值的检测结果，进入电池残量管理模式，然后控制电池残量的步骤。

另外，本发明的特征在于：作为上述移动终端机内多个运行模式之一的第1模式是数字多媒体广播/数字音频广播(DMB/DAB)或过电流模式；而作为另一个运行模式的第2模式是个人数字助理(PDA)模式。

而且，本发明的特征还在于：用来进入上述电池残量管理模式的电池输出电压，被预先设定为分别针对各个运行模式的互不相同的数值。

另外，本发明的特征还在于：用来进入上述电池残量管理模式的临界电压值，并不是被设定为需要消耗较多电力的运行模式下的相关临界电压值，而是被设定为比该运行模式下的临界电压值低的数值。

另外，本发明的特征还在于：在上述电池残量管理模式下，所需要的电池残量对于上述第1运行模式和第2运行模式来说都是一样的，并且，当上述第1运行模式下的电力消耗比第2运行模式的电力消耗值大时，就以此为依据将上述第1临界电压检测设备所检测出来的临界电压设定为比第2临界电压检测设备所检测出来的临界电压低的数值，因而，能够在第1运行模式中，在低于第2运行模式的电压下进入电池残量管理模式。

并且，依据本发明，在上述对当前的运行模式进行判别的步骤当中，还要对移动终端机是处于空闲状态(Idle Mode)还是处于工作状态(Active Mode)进行判别。处于工作状态(Acitve Mode)时，具有第1运行模式和第2运行模式；而处于空闲状态时，用来进入电池残量管理模式的临界电压值被设定为与处于工作状态时的运行模式当中电力消耗相对较少的运行模式下的临界电压值相同的数值。

本发明的效果：

利用以本发明为依据的移动终端机的电池电源处理装置及其方法，可以不使用监测IC(Gauge IC)地对电池残量进行管理，在对是否进入电池残量管理模式的控制当中，也可以通过设定各自不同的临界值来提高电池的使用效率，例如可以防止在同时具有PDA(个人数字助理)和DMB(数字多媒体广播)功能的移动终端系统中，电力消耗相对较大的DMB(数字多媒体广播)视听时间被不必要的缩短。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1显示的是现有移动终端机的电池充电装置的结构方块图。

图2显示的是以本发明为依据的移动终端机的电池电源处理装置的结构方块图。

图3显示的是以本发明为依据的移动终端机的电池电源处理装置的实施例结构方块图。

图4显示的是以本发明为依据的移动终端机的电池电源处理方法的流程图。

附图中主要部分的符号说明：

100：电池部           200：移动终端系统

310：第1电压检测器    320：第2电压检测器

400：模式选择部

具体实施方式

下面就参照附图对以具有上所结构的本发明为依据的移动终端机的电池电源处理装置及其方法的实施例进行详细的说明。

首先，图2显示的是以本发明为依据的移动终端机的电池电源处理装置的结构方块图。它包括电池部100、移动终端系统200、第1电压检测器(V/D3.1V)310、第2电压检测器(V/D3.2V)320和模式选择部400。在这里，当移动终端机拥有第1运行模式和第2运行模式时，第1运行模式是DMB/DAB(数字多媒体广播/数字音频广播)或过电流模式，而第2运行模式是PDA(个人数字助理)模式。并且，电池残量管理模式是指进入′72hr reserved time(72小时保留时间)′模式的情况。

所述电池部100被拿掉了监测IC(Gauge IC)，由电池组(Battery Pack)110构成并且安装有电流传感器和电压传感器。被检测出来的电流值和电压值被提供给移动终端系统(Mobile Device System)200。电流的检测(current sensing)和电压的检测(Read Voltage)是利用模拟/数字转换器(ADC)来进行的，它可以被使用为促使机器有效运行的信息(Read Voltage by ADC using available device)。

第1电压检测器(V/D 3.1V)310将DMB(或DAB)或过电流模式(over CurrentMode)下系统用来进入电池残量管理模式′72hr reserved time(72小时保留时间)′的临界电压值检测为3.1V。

第2电压检测器(V/D 3.2V)320将PAD模式下系统用来进入电池残量管理模式′72hr reserved time(72小时保留时间)′的临界电压值检测为3.2V。

模式选择部400负责过电流模式(Over Current Mode)的选择、PDA模式的选择、DMB(DAB)模式的选择。后面还将对此进行详细说明，它是通过在移动终端机内利用UI(User Interface：用户界面，以下简称UI)和DMB转换开关进行模式间的转换运行来完成选择的。以模式间的转换为依据的信息被提供给移动终端系统200。

电池部100在充电或放电过程中的电压通过ADC被传送给移动终端系统200的CPU，与此同时，来自电池的充电或放电电流也被传送给CPU。CPU可以分为空闲状态(Idle Mode)和工作状态(Active Mode)，也可以依靠UI分为系统正在单纯使用PDA或正在观看(收听)DMB(或DAB)的状态。

当正在观看DMB时，由于消耗的电流比普通PDA多，所以如果突然执行该功能(运行模式)，那么电池的电压消耗(Voltage Drop)就变大。这类现象会使移动终端机比使用PDA时更快地进入电池残量管理模式，也就是说，拿本实施例来说，就是进入′72hr reserved(72小时保留时间)′，因而即使是在使用相同容量电池时，DMB的视听时间也变短了。因此，在本发明当中，为了进入电池残量管理模式而将检测出来的临界电压值区别开来，以此来解决这个问题。

也就是说，在DMB视听时或过电流流过时，对电压消耗(Voltage Drop)进行感应，然后将进入′72hr reserved(72小时保留时间)′的电压设定为比单纯使用PDA时的电压低的数值。参照图2，把利用第1电压检测器310检测出来的临界电压值设定为3.1V，把利用第2电压检测器320检测出来的临界电压值设定为3.2V。在这里，3.1V是DBM(或DAB)或过电流模式下进入′72hr reserved(72小时保留)′的临界电压值，可以看出它被设定为比3.2V的PDA模式下进入′72hr reserved(72小时保留)′的临界电压值低的数值。

因此，在DMB(或DAB)或过电流模式下，当用3.1V对电池输出电压进行检测时，就进入了电池残量管理模式′72hr reserved(72小时保留)′，这样前面所讲的问题就被解决了。

图3显示的是以本发明为依据的移动终端机的电池电源处理装置的实施例结构方块图。它包括以下几个组成部分：安装有用于电流检测的电阻(Rx)和电池组110的电池部100；负责对上述电池部100的电压进行检测然后将其转换成数字数据的第1ADC120，以及负责对上述电池部100的电流进行检测然后将其转换成数字数据的第2ADC130；安装有电池驱动部(Battery Driver)210和UI(用户界面)220的移动终端系统-CPU200；根据上述UI220选择出来的当前移动终端机的运行模式(PDA/DMB)，分别对进入电池残量管理模式(72hr reserved：72小时保留)的临界电压进行检测的第1电压检测器310和第2电压检测器320。

在这里，当移动终端机具有第1运行模式和第2运行模式时，第1运行模式是DMB(或过电流)模式，而第2运行模式是PDA模式。另外，电池残量管理模式是指进入′72hr reserved time(72小时保留时间)′模式的情况。

上述电池部100被拿掉了监测IC(Gauge IC)，其内部包含有电池组(BatteryPack)110，还包含有用于电流检测的电阻(Rx)。由于以流过电阻(Rx)的电流为依据而产生的电阻(Rx)两端电压的下降与电流感应信号相对应，所以它被通过第2ADC130转换成数字数据，然后提供给移动终端系统-CPU200的电池驱动部210。并且，电池组110的电压通过第1ADC120被转换成数字数据，然后被提供给移动终端系统-CPU200的电池驱动部210。

UI220上所形成的运行模式转换和以之为依据的对当前运行模式的判别是按照下面的叙述进行的。从PDA向DMB的转换是在移动终端机内利用UI(用户界面)和DMB转换开关来进行的。而且，在UI220中选择DMB或按下DMB转换开关的期间，接收到被称为打开DMB电源(DMB Power On)的GPIO信号，它使DMB用通用IC(基带或AV解码器)的电源被打开(Turn On)，进而可以观看DMB或收听DAB。因此，如果在UI220中选择DMB或按下DMB转换开关，移动终端系统-CPU就了解到当前的运行模式是DMB模式，如果没有这种操作，就认为是在以普通PDA模式在运行。

第1电压检测器(V/D 3.1V)310将3.1V作为DMB(或DAB)或过电流模式(overCurrent Mode)下系统用来进入电池残量管理模式′72hr reserved time(72小时保留时间)′的临界电压值进行检测，第2电压检测器(V/D 3.2V)320将3.2V作为PAD模式下系统用来进入电池残量管理模式′72hr reserved time(72小时保留时间)′的临界电压值进行检测。

以UI220为基础对移动终端机的当前运行模式进行选择，当移动终端机以第1运行模式即DMB模式运行时，电池部100给系统提供电源，此时的电压和电流分别通过ADC120、130被转换成数字数据，然后被提供给移动终端系统-CPU200的电池驱动部210。另外，上述电池部100的输出电压依据前面所讲的以UI220为基础的运行模式来选择信息，在第1电压检测器310内对进入电池残量管理模式′72hrreserved(72小时保留)′的临界电压值3.1V进行监视。

如果利用第1电压检测器310的临界电压值3.1V对电池部110的电压值进行检测，移动终端系统-CPU200就进入′72hr reserved(72小时保留)′模式。因此，在DMB(或DAB)或过电流模式下，当用3.1V对电池输出电压进行检测时，就进入电池残量管理模式′72hr reserved(72小时保留)′，从而能够解决前面所讲的在使用相同容量电池时DMB视听时间变短的问题。

另一方面，当移动终端机以第2运行模式即PDA模式运行时，由电池部100负责给系统提供电源，此时的电压和电流通过各个ADC120、130被转换成数字数据，然后被提供给移动终端系统-CPU200的电池驱动部210。另外，上述电池部100的输出电压也依据前面所讲的以UI220为基础的运行模式来选择信息，并在第2电压检测器320内被监视为用来进入电池残量管理模式′72hr reserved(72小时保留)′的临界电压值3.2V。如果电池部110的电压值被检测为第2电压检测器320的临界电压值3.2V，移动终端系统-CPU200就进入′72hr reserved(72小时保留)′模式。

图4显示的是以本发明为依据的移动终端机的电池电源控制方法的实施例流程图。

第1步骤(S10)是通过ADC120、130将检测出来的电压(电流)提供给移动终端系统-CPU200的步骤。也就是说，是相当于对电池部的电压(电流)进行监视的步骤。

第2步骤(S20)是对移动终端系统-CPU200是处于空闲状态(Idle Mode)还是处于工作状态(Acitve Mode)进行判别的步骤。也就是说，是对把机器使用为DMB或PDA还是正处于等待运行状态进行判别的步骤。

第3步骤(S30)是当上述第2步骤(S20)的判别结果为机器处于空闲状态(IdleMode)时，就以第2电压检测器320对3.2V临界电压的检测为依据，进入电池残量管理模式′72hr reserved′的步骤。也就是说，在空闲状态(Idle Mode)下，以与后面将要说明的PDA模式相同的临界电压值为基础，进入电池残量管理模式。

第4步骤(S40)是当上述第2步骤(S20)的判别结果为机器处于工作状态(Active Mode)时，对当前的运行模式是第1运行模式的DMB(或过电流)模式还是第2运行模式的PDA模式进行判别的步骤。当该步骤的判别结果是PDA模式时，就执行上述第3步骤(S30)，然后以第2电压检测器320对3.2V临界电压所进行的检测为依据进入电池残量管理模式′72hr reserved(72小时保留)′。

第5步骤(S50)是当上述第4步骤(S40)的判别结果为机器处于DMB(或过电流)模式下时，以第1电压检测器310对3.1V临界电压的检测为依据进入电池残量管理模式′72hr reserved(72小时保留)′的步骤。也就是说，在DMB(或DAB)或过电流模式下，当电池输出电压被检测为3.1V时，就进入电池残量管理模式′72hrreserved(72小时保留)′，以此来解决前面所讲的在使用相同容量电池时DMB视听时间变短的问题。

到目前为止，大体上是分为两个运行模式进行说明的，每个运行模式都以PDA和DMB为例进行了说明，电池残量管理模式则是以微软公司的PPC中规定的规格为依据进行说明的。

但是，这只是以本发明为依据的移动终端机的电池电源处理装置及其方法的实施例而已。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (11)

1、一种移动终端机的电池电源处理装置，其特征在于包括以下几个组成部分：

负责给移动终端机提供电源的电池组；

负责对上述电池组输出的电压和电流进行检测的电池残量检测设备；

以上述被检测的电压和电流为基础，对所述移动终端机的电池残量进行判别，然后控制移动终端机在多个运行模式中的某个运行模式下进入所要求的电池残量管理模式的控制设备；

以各个模式为依据，对上述各个运行模式下用来进入电池残量管理模式的电池输出电压进行检测，然后提供给控制设备的有关进入模式的电压检测设备。

2、如权利要求1所述的移动终端机的电池电源处理装置，其特征在于：

上述移动终端机的多个运行模式中的一个是作为第1模式的数字多媒体广播/数字音频广播或过电流模式，而另一个是作为第2模式的个人数字助理模式。

3、如权利要求1所述的移动终端机的电池电源处理装置，其特征在于：

用来进入上述电池残量管理模式的电池输出电压被分别针对各个运行模式设定为互不相同的数值。

4、一种移动终端机的电池电源处理装置，其特征在于包括以下几个组成部分：

负责给移动终端机提供电源的电池组；

负责对上述电池组的输出电压进行检测的电池电压检测设备；

负责对上述电池组的输出电流进行检测的电池电流检测设备；

负责在移动终端机的第1运行模式下，对进入电池残量管理模式的电池输出临界电压进行检测的第1临界电压检测设备；

负责在移动终端机的第2运行模式下，对进入电池残量管理模式的电池输出临界电压进行检测的第2临界电压检测设备；

以上述被检测的电压和电流的数值为基础算出电池残量，并依据上述被检测的临界电压值，在相关模式下控制移动终端机进入电池残量管理模式的控制设备。

5、如权利要求4所述的移动终端机的电池电源处理装置，其特征在于：

所述用来进入电池残量管理模式的临界电压值，不是电力消耗相对大的运行模式下的相关临界电压值，而是被设定为比该运行模式下的临界电压值低的数值。

6、如权利要求4所述的移动终端机的电池电源处理装置，其特征在于：

上述电池残量管理模式下被要求的电池残量对上述第1运行模式和第2运行模式来说是一样的，并且当上述第1运行模式下的电力消耗值比第2运行模式的电力消耗值大时，就以此为依据，将上述第1临界电压检测设备检测的临界电压设定为比第2临界电压检测设备检测的临界电压低的数值，使得在第1运行模式下以低于第2运行模式的电压进入电池残量管理模式。

7、如权利要求4所述的移动终端机的电池电源处理装置，其特征在于：

所述移动终端机的第1运行模式是数字多媒体广播/数字音频广播或过电流模式，而第2运行模式是个人数字助理模式，上述电池残量管理模式是′72小时保留时间′模式。

8、一种移动终端机的电池电源控制方法，其特征在于包括以下几个步骤：

在具有多个运行模式的移动终端机内，对当前运行模式进行判别的步骤；

对以上述各个运行模式为依据而分别设定的临界电压值进行检测的步骤；

在上述判别出来的当前运行模式下，依据相关临界电压值的检测结果，进入电池残量管理模式，进而控制电池残量的步骤。

9、如权利要求8所述的移动终端机的电池电源控制方法，其特征在于：

用来进入上述电池残量管理模式的临界电压值，不是电力消耗相对较大的运行模式下的相关临界电压值，而是被设定为比该运行模式下的临界电压值低的数值。

10、如权利要求8所述的移动终端机的电池电源控制方法，其特征在于：

在上述移动终端机的多个运行模式当中，第1运行模式是数字多媒体广播/数字音频广播或过电流模式，而第2运行模式是个人数字助理模式，上述电池残量管理模式是′72小时保留时间′模式。

11、如权利要求8所述的移动终端机的电池电源控制方法，其特征在于：

在上述对当前运行模式进行判别的步骤当中，还对移动终端机是处于空闲状态还是处于工作状态进行判别。在工作状态中具有第1运行模式和第2运行模式，而处于空闲状态时的用来进入电池残量管理模式的临界电压值，被设定为与工作状态下的运行模式中电力消耗少的运行模式下的临界电压值相同的数值。

Images