CN101685895B - 一种电池充电的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池充电的方法和装置。其中，方法为：获取所述外接电源的额定输出功率；获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；获取所述数据处理设备的当前系统负载功率；获取所述电池的当前充电功率；对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述外接电源的负载百分比达到所述预定节能标准。根据上述实施例，可以提高外接电源的转换效率，避免能源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备的电源系统领域，特别涉及一种电池充电的方法和装置。
背景技术
随着集成技术和嵌入式系统的快速发展，笔记本电脑、PDA(PersonalDigital Assistant，个人数据助理)等便携式电子设备的应用越来越广泛。这些便携式的电子设备除了可以通过适配器接入民用交流电源为电子设备供电外，还可以通过可充电的充电电池对电子设备供电。请参阅图1，其工作方式为：当有外接交流电源接入电子设备时，由外接交流电源通过适配器为电子设备供电，同时为电子设备内部的充电电池进行充电；当没有外接交流电源接入电子设备时，由电子设备内部的充电电池为电子设备供电。
在全球倡导节能环保、提高能效的背景下以及我国近年来用电量剧增，电力日趋紧缺的社会环境促使“节能”成为我们不容回避的问题。当今，为了能够适应这样的发展趋势，减少能耗，降低成本，电子设备也朝着更加节能的方向发展。随着绿色电源的思想，低功耗的呼声不断高涨，能源之星的标准相继出台，其中，在能源之星标准III中，要求系统的负载百分比达到43％～70％，进而使外接电源的转换效率达到85％以上；在能源之星标准IV中，要求系统的负载百分比达到45％～65％，进而使外接电源的转换效率达到87％以上。
在现有技术一中，实现了一种电池充电方法，在该方法中，根据测定的电池最大可接受电流进行充电，可以获得最高的电池充电效率。在现有技术二中，也实现了一种电池充电方法，在该方法中，通过比较电池的充电电量和设计电量的大小并调节电池的充电电量，进而提高电池的充电效率。
可以看出，上述两个现有技术中的电池充电方法都是从充电电池的角度考虑，使充电电池的输出功率与输入功率的比值达到最大，进而实现电池能量的有效利用。但是，发明人在研究中发现，当外接电源对电子设备供电并对充电电池充电时，即使充电电池以很高的充电效率进行充电工作，还是有可能使外接电源转换效率很低，即外接电源的输入功率会远大于充电电池与电子设备消耗的功率，使整个电子设备在充电过程的能量损耗大，从而导致了能源的浪费。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池充电的方法和装置，以提高外接电源的转换效率，避免能源的浪费。
本发明实施例公开了一种电池充电的方法，所述方法应用于包括系统负载和电池的数据处理设备中，所述数据处理设备由一外接电源为所述系统负载提供电力和为所述电池提供充电电压或充电电流，包括：获取所述外接电源的额定输出功率；获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；获取所述数据处理设备的当前系统负载功率；获取所述电池的当前充电功率；对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述外接电源的负载百分比达到所述预定节能标准。
本发明实施例还公开了一种电池充电的装置，包括：第一获取单元，用于获取所述外接电源的额定输出功率；第二获取单元，用于获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；第三获取单元，用于获取所述数据处理设备的当前系统负载功率；第四获取单元，用于获取所述电池在的当前充电功率；处理单元，用于对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；控制单元，用于根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述外接电源的负载百分比达到所述预定节能标准。
本发明实施例还公开了一种笔记本电脑，包括：第一获取单元，用于获取所述外接电源的额定输出功率；第二获取单元，用于获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；第三获取单元，用于获取所述数据处理设备的当前系统负载功率；第四获取单元，用于获取所述电池在的当前充电功率；处理单元，用于对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；控制单元，用于根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述外接电源的负载百分比达到所述预定节能标准。
由上述本发明的实施例可以看出，通过控制对电池进行充电的充电电压或者充电电流，使负载百分比达到预定的节能标准，从而使外接电源的转换效率满足节能标准，节约了能源。
附图说明
图1为现有技术中充电系统的工作原理图；
图2为本发明一种电池充电的方法的第一个实施例的流程图；
图3为系统负载功率百分比与外接电源转换效率的关系曲线图；
图4为本发明一种电池充电的方法的第二个实施例的流程图；
图5为本发明一种电池充电的装置的第一个实施例的结构图；
图6为本发明一种电池充电的装置的第二个实施例的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
请参阅图2，其为本发明一种电池充电方法的第一个实施例的流程图，该方法包括以下步骤：
步骤201：获取所述外接电源的额定输出功率；
步骤202：获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；
步骤203：获取所述数据处理设备的当前系统负载功率；
步骤204：获取所述电池的当前充电功率；
步骤205：对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；
步骤206：根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述外接电源的负载百分比达到所述预定节能标准。由上述实施例可以看出，由上述本发明的实施例可以看出，通过控制对电池进行充电的充电电压或者充电电流，使负载百分比达到预定的节能标准，从而使外接电源的转换效率也同时达到预定的节能标准，节约了能源。
一般情况下，在一个电子设备中，负载百分比与外接电源转换效率的关系曲线如图3所示。从图3中可以看出，负载百分比与外接电源转换效率的关系曲线为一个抛物线，因此，当负载百分比较小或较大时，所对应的外接电源转换效率低。当负载功率百分比在曲线的中间一段区域时，所对应的外接电源转换效率最高。
请参阅图4，其为本发明一种电池充电方法的第二个实施例的流程图。本实施例与上述实施例的不同之处在于，根据负载百分比与外接电源转换效率之间的对应关系，本实施例遵循能源之星标准IV的要求，将负载百分比控制在45％～65％之间，并重复更新对电池进行充电的充电电压或者充电电流，当系统负载功率变化时，仍然能够将负载百分比始终控制在45％～65％之间。在本实施例中，电子设备需要通过外接电源为电子设备的整个系统供电，并为充电电池充电。该充电方法包括以下步骤：
步骤401：判断用户是否选用节能充电模式为电池充电，如果是，进入步骤402，如果否，进入步骤411；
其中，预先将充电的过程设为快速充电模式和节能充电模式两种。当用户对充电时间有要求，希望快速将充电电池充满电时，需要使用充电电池的最大充电功率对充电电池进行快速的充电，此时的充电过程为快速充电模式下的快速充电过程。当用户对充电时间没有要求，不计较充电电池何时被充满时，可以采用本发明中的节能充电模式为电池充电，此时的充电过程为节能充电模式下的节能充电过程。
步骤402：获取外接电源的额定输出功率；
其中，以便携式电脑为例，其外接电源适配器的额定输出功率为65W。步骤403：获取预定节能标准所对应的节能负载百分比；
其中，本实施例遵循节能之星标准标准IV的要求，其负载百分比的范围在45％～65％之间，当然，随着新的能源之星标准的出台，与新的节能标准所对应的负载百分比也会相应的变化，因此，本发明实施例中并不只局限于能源之星标准IV所要求的负载百分比范围。
步骤404：获取当前充电功率和当前系统负载功率，根据当前充电功率和当前系统负载功率之和得到外接电源的实际输出功率；
其中，通过检测系统负载当前的工作电压和工作电流，得到当前系统负载功率。通过检测电池当前的充电电压和充电电流，得到当前充电功率。在这里，当获得系统负载功率为35W，当前充电功率为25W时，则外接电源的实际输出功率＝当前系统负载功率+当前充电功率＝35W+25W＝60W。
步骤405：根据外接电源的实际输出功率与额定输出功率的比值得到当前负载百分比；
其中，由上述步骤402和404得到，外接电源的额定输出功率为65W，实际输出功率为60W，则负载百分比＝外接电源的实际输出功率/额定输出功率＝60W/65W×100％＝92.3％。
步骤406：判断负载百分比是否小于45％，如果是，进入步骤407，如果否，进入步骤408；
步骤407：提高对电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述负载百分比在45％～65％之间，，并进入步骤412；
步骤408：判断负载百分比是否在小于65％，如果是，进入步骤409，如果否，进入步骤410；
步骤409：根据当前充电功率对电池进行充电，并进入步骤412；
其中，当判定负载百分比是否在45％～65％之间时，此时已经达到了预定的节能标准，因此维持当前充电功率不变，根据当前充电功率对电池进行充电。
步骤410：降低对电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述负载百分比在45％～65％之间，并进入步骤412；
上述步骤405～410中，除了可以判断当前负载百分比是否在能源之星IV所要求的节能负载百分比范围内之外，还可以根据能源之星IV所要求的节能负载百分比范围与外接电源的额定输出功率的乘积，得到外接电源的节能实际输出功率范围，通过判断外接电源的实际输出功率是否在能源之星IV所要求的节能实际输出功率范围，来控制对电池进行充电的充电电压或者充电电流。
步骤411：利用最大充电功率对电池进行充电，结束流程；
其中，当用户选择快速充电模式时，此时不考虑节能的因素而直接利用最大充电功率对电池进行快速充电。
步骤412：判断是否被触发更新当前充电功率，如果是，返回步骤404。
其中，可以利用定时器设定一个定时时间，并判断定时器是否超时，如果是，判定被触发更新充电电压或者充电电流，如果否，判定没有被触发更新所述充电电压或者充电电流，继续根据当前充电功率对电池进行充电。或者，还可以判断当前系统负载功率是否变化，如果是，判定被触发更新所述充电电压或者充电电流，如果否，判定没有被触发更新所述充电电压或者充电电流，继续根据当前充电功率对电池进行充电。
由上述实施例可以看出，通过控制对电池进行充电的充电电压或者充电电流，使负载百分比达到节能之星标准IV所要求的负载百分比节能标准或者使外接电源的实际输出功率达到节能之星标准IV所要求的外接电源实际输出功率节能标准，从而使外接电源的转换效率满足节能标准，节约了能源。
此外，当系统负载功率发生变化时，负载百分比或者外接电源的实际输出功率可能会不在节能标准范围内，此时需要重新更新充电电压或者充电电流以使负载百分比或者外接电源的实际输出功率仍然能够被控制在节能标准范围内，使外接电源的转换效率始终满足节能标准，以保证持久性地节约能源。
与上述一种视频数据的传输方法相对应，本发明实施例还提供了一种电池充电的装置。请参阅图5，其为本发明一种电池充电装置的第一实施例结构图，该装置包括第一获取单元501、第二获取单元502、第三获取单元503、第四获取单元504、处理单元505和控制单元506。下面结合该装置的工作原理进一步介绍其内部结构以及连接关系。
第一获取单元501，用于获取所述外接电源的额定输出功率；
第二获取单元502，用于获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；
第三获取单元503，用于获取所述数据处理设备的当前系统负载功率；
第四获取单元504，用于获取所述电池在的当前充电功率；
处理单元505，用于对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；
控制单元506，用于根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述外接电源的负载百分比达到所述预定节能标准。由上述本发明的实施例可以看出，通过控制对电池进行充电的充电电压或者充电电流，使负载百分比达到预定的节能标准，从而使外接电源的转换效率满足节能标准，节约了能源。
请参阅图6，其为本发明一种电池充电装置的第二个实施例结构图，本实施例与上述实施例的不同之处在于还包括判断单元607和返回单元608。
其中，判断单元607，用于判断是否被触发更新所述充电电压或者充电电流，如果是，触发返回单元608；返回单元608，用于返回第三获取单元603。
由于上述实施例已经对第一获取单元601、第二获取单元602、第三获取单元603、第四获取单元604、处理单元605和控制单元606进行了详细的描述，故这里不再赘述。
由上述实施例可以看出，通过控制对电池进行充电的充电电压或者充电电流，使负载百分比达到节能之星标准IV所要求的负载百分比节能标准或者使外接电源的实际输出功率达到节能之星标准IV所要求的外接电源实际输出功率节能标准，从而使外接电源的转换效率满足节能标准，节约了能源。
此外，当系统负载功率发生变化时，负载百分比或者外接电源的实际输出功率可能会不在节能标准范围内，此时需要重新更新充电电压或者充电电流以使负载百分比或者外接电源的实际输出功率仍然能够被控制在节能标准范围内，使外接电源的转换效率始终满足节能标准，以保证持久性地节约能源。
本发明实施例还提供了一种笔记本电脑，包括第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元、第四获取单元、处理单元和控制单元。
其中，第一获取单元，用于获取所述外接电源的额定输出功率；
第二获取单元，用于获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；
第三获取单元，用于获取所述数据处理设备的当前系统负载功率；
第四获取单元，用于获取所述电池在的当前充电功率；
处理单元，用于对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；
控制单元，用于根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述外接电源的负载百分比达到所述预定节能标准。
此外，所述笔记本电脑还可以包括：判断单元，用于判断是否被触发更新所述充电电压或者充电电流，如果是，触发返回单元；
返回单元，用于返回所述第三获取单元。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序包括如下步骤：获取所述外接电源的额定输出功率；获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；获取所述数据处理设备的当前系统负载功率；获取所述电池的当前充电功率；对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述数据处理设备的负载百分比达到所述预定节能标准。
所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种电池充电的方法，其特征在于，所述方法应用于包括系统负载和电池的数据处理设备中，所述数据处理设备由一外接电源为所述系统负载提供电力和为所述电池提供充电电压或充电电流，包括：
获取所述外接电源的额定输出功率；
获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；
获取所述数据处理设备的当前系统负载功率；
获取所述电池的当前充电功率；
对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；
根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述外接电源的负载百分比达到所述预定节能标准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制外接电源对所述充电电压或者充电电流之后还包括：
判断是否被触发更新所述充电电压或者充电电流，如果是，返回所述获取当前系统负载功率的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断是否被触发更新所述充电电压或者充电电流包括：
判断定时器是否超时，如果是，判定被触发更新所述充电电压或者充电电流，如果否，判定没有被触发更新所述充电电压或者充电电流；
或者，
判断所述当前系统负载功率是否变化，如果是，判定被触发更新所述充电电压或者充电电流，如果否，判定没有被触发更新所述充电电压或者充电电流。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节能负载百分比范围具体为45％～65％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对当前系统负载功率、电池的当前充电功率、外接电源的额定输出功率以及节能负载百分比范围进行处理包括：
根据所述当前系统负载功率和电池的当前充电功率之和，得到外接电源的实际输出功率；
根据所述外接电源的实际输出功率与所述外接电源的额定输出功率的比值，得到当前负载百分比；
判断所述当前负载百分比是否在所述节能负载百分比范围内，当所述当前负载百分比不在所述节能负载百分比范围内时，产生所述用于调节充电电压或者充电电流的控制命令。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对当前系统负载功率、当前充电功率、外接电源的额定输出功率以及节能负载百分比范围进行处理包括：
根据所述节能负载百分比范围和外接电源的额定输出功率的乘积，得到外接电源的节能实际输出功率范围；
根据所述外接电源的节能实际输出功率范围与系统负载功率之差，得到所述电池的节能充电功率范围；
判断所述电池的当前充电功率是否在所述电池的节能充电功率范围，当所述当前充电功率不在所述电池的节能充电功率范围时，产生所述用于调节充电电压或者充电电流的控制命令。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流包括：
当所述当前负载百分比超出所述节能负载百分比范围时，降低所述充电电压或者充电电流使所述当前负载百分比在所述节能负载百分比范围内，当所述负载百分比没有到达所述节能负载百分比范围时，提高所述充电电压或者充电电流使所述当前负载百分比在所述节能负载百分比范围内。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流包括：
当所述电池的当前充电功率超出所述电池的节能充电功率范围时，降低所述充电电压或者充电电流使所述电池的当前充电功率在所述电池的节能充电功率范围内，当所述电池的当前充电功率没有到达所述电池的节能充电功率范围时，提高所述充电电压或者充电电流使所述当前负载百分比在所述电池的节能充电功率范围内。
9.一种电池充电的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取外接电源的额定输出功率；
第二获取单元，用于获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；
第三获取单元，用于获取数据处理设备的当前系统负载功率；
第四获取单元，用于获取电池在的当前充电功率；
处理单元，用于对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；
控制单元，用于根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述外接电源的负载百分比达到所述预定节能标准。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
判断单元，判断是否被触发更新所述充电电压或者充电电流，如果是，触发返回单元；
返回单元，用于返回所述第三获取单元。
11.一种笔记本电脑，其特征在于，所述笔记本电脑包括系统负载和电池，并由一外接电源为所述系统负载提供电力和为所述电池提供充电电压或充电电流，包括：
第一获取单元，用于获取所述外接电源的额定输出功率；
第二获取单元，用于获取预定节能标准所对应的节能负载百分比范围；
第三获取单元，用于获取数据处理设备的当前系统负载功率；
第四获取单元，用于获取所述电池在的当前充电功率；
处理单元，用于对所述当前系统负载功率、所述当前充电功率、所述外接电源的额定输出功率以及所述节能负载百分比范围进行处理，获得用于调节所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流的控制命令；
控制单元，用于根据所述控制命令，控制所述外接电源对所述电池进行充电的充电电压或者充电电流，以使所述外接电源的负载百分比达到所述预定节能标准。
12.根据权利要求11所述的笔记本电脑，其特征在于，还包括：
判断单元，用于判断是否被触发更新所述充电电压或者充电电流，如果是，触发返回单元；
返回单元，用于返回所述第三获取单元。
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| CN1909280A (zh) * | 2005-07-29 | 2007-02-07 | 三星Sdi株式会社 | 电池管理系统及其驱动方法 |
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- 2008-09-22 CN CN2008102225856A patent/CN101685895B/zh active Active
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