CN101833068A - 手机电池剩余电量的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了手机电池的剩余电量的检测装置及方法。所述装置可包括主控模块以及电流检测模块，所述电流检测模块与所述主控模块通信，并被配置为在所述主控模块的控制下检测所述电池的放电电流；所述主控模块记录所述电池的放电时间，并基于所述电池的额定容量、所述放电电流和放电时间计算所述电池的剩余电量。本申请公开的手机电池的剩余电量的检测装置和方法可以提高现有手机的锂电池剩余电量的检测精度。

Description

手机电池剩余电量的检测装置及方法

技术领域

本申请涉及手机电池剩余电量的检测装置及方法。

背景技术

锂电池因为其额定容量大、尺寸小、重量轻且可靠耐用，所以应用非常广泛，并且发展迅速。在手机应用中，锂电池的容量已经由以前的几百毫安时发展到了目前的几千毫安时。

目前的手机都是通过检测锂电池的电压，并根据电池的放电曲线，设定几个点来估计电池的剩余电量。图1示出了典型锂电池的放电曲线图。从图1中可以看出，电池的剩余电量与电池两端的电压并不总是符合线性关系的，在曲线的两端，剩余电量与电压并非成比例的变化。此外锂电池的电压还受到环境温度、放电速度的影响，因此通过检测锂电池两端的电压来检测锂电池剩余电量的方法存在较大误差。

发明内容

根据本申请的一个方面，公开了一种手机电池的剩余电量的检测装置。所述手机电池的剩余电量的检测装置可包括：

主控模块；以及

电流检测模块，与所述主控模块通信，并被配置为在所述主控模块的控制下检测所述电池的放电电流；

其中，所述主控模块记录所述电池的放电时间，并基于所述电池的额定容量、所述放电电流和放电时间计算所述电池的剩余电量。

根据本申请的另一个方面，公开了一种手机电池的剩余电量的检测方法，所述方法可包括以下步骤：

获取所述电池的额定容量；

检测所述电池的放电电流并记录所述电池的放电时间；

基于所述额定容量、放电电流和放电时间计算所述电池的剩余电量。

根据本申请公开的手机电池的剩余电量的检测装置和方法可以提高现有手机的锂电池剩余电量的检测精度。

附图说明

图1示出了典型锂电池的放电曲线图；

图2示例性地示出了本申请公开的一个实施方式的电池剩余电量检测装置的方框图；

图3示例性地示出了图2中的主控模块的方框图；

图4示例性地示出了本申请公开的另一个实施方式的电池剩余电量检测装置的方框图；

图5示例性地示出了本申请公开的一个实施方式的电池剩余电量检测方法的流程图；

图6示例性地示出了本申请公开的另一个实施方式的电池剩余电量检测方法的流程图；

图7示例性地示出了本申请公开的又一个实施方式的电池剩余电量检测方法的流程图；

图8示例性地示出了图7中的步骤S490的流程图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本申请公开的电池剩余电量检测装置和方法。

图2示例性地示出了本申请公开的电池剩余电量检测装置100的方框图。如图2所示，电池剩余电量的检测装置100包括电流检测模块101和主控模块102。

电流检测模块101与主控模块102通信，并且被配置为在主控模块102的控制下检测电池10的放电电流。电池10例如可以为锂电池。电流检测模块101通常可包括一个电阻器(未示出)，在检测电池10的放电电流过程中，该电阻器与电池10串联。该电阻器的阻值是预先确定的，通过测量该电阻器两端的电压即可确定与之串联的电池10的放电电流。电流检测模块101可选自精度为毫安级的芯片，例如1至5毫安。电流检测模块101例如可以采用LINEAR公司的型号为LT6105的电流检测芯片。电流检测模块101的输出信号既可以是模拟信号，也可以是数字信号，取决于所采用的检测芯片类型。例如，LT6105型电流检测芯片的输出为25mV/mA。电流检测模块101可通过SPI接口或I²C接口与主控模块102相连。

主控模块102记录电池10的放电时间，并基于电池的额定容量、放电电流和放电时间计算电池的剩余电量。

主控模块102可被配置为基于以下规则来计算所述电池的剩余电量：C＝Q-I*t，其中，C表示电池的剩余电量，Q表示电池的额定容量，I表示放电电流，t表示放电时间。

此外，主控模块102也可被配置为基于以下规则来计算所述电池的剩余电量：C＝Q-I₁*t₁-I₂*t₂，其中，I₁表示待机电流，t₁表示待机时间，I₂表示手机工作时的工作电流，t₂表示手机的工作时间。

工作电流I₂可以为用户开始对手机进行操作时手机的第一工作电流I₂₁和用户结束手机操作时的第二工作电流I₂₂的平均值，工作时间t₂可以为用户结束对手机进行操作时的第二工作时间t₂₂与用户开始对手机进行操作时的第一工作时间t₂₁之差。

参见图3，其中示出了图2中的主控模块102的示例性结构。主控模块102可包括控制单元1022、存储单元1023和计算单元1024。

控制单元1022被配置为控制电流检测模块101检测电池10的放电电流。存储单元1023被配置为接收和存储所述放电电流，并且预先存储有电池10的额定容量。计算单元1024被配置为基于电池10的额定容量、所述放电电流和放电时间计算电池10的剩余电量。

图4示例性地示出了本申请公开的另一个实施方式的手机电池剩余电量检测装置100′的方框图。如图4所示，手机电池剩余电量检测装置100′还可包括用于显示电池剩余电量的显示模块103。显示模块103可以以毫安时为单位显示电池的剩余电量或者显示剩余电量占电池额定容量的百分比。

图5示出了本申请公开的一个实施方式的电池剩余电量检测方法200的流程图。

如图5所示，首先在步骤S220获取电池的额定容量。接下来，在步骤S230检测电池的放电电流并记录电池的放电时间。然后，在步骤S240基于电池的额定容量、放电电流和放电时间计算所述电池的剩余电量。

图6示出了本申请公开的另一个实施方式的电池剩余电量检测方法300的流程图。图6所示的电池剩余电量检测方法300与图5所示的方法200的区别在于进一步包括显示电池剩余电量的步骤S250。在步骤S250，可以以毫安时为单位显示所述剩余电量，也可以显示剩余电量占电池额定容量的百分比。

图7示出了本申请公开的又一个实施方式的电池剩余电量检测方法400的流程图。

如图7所示，首先在步骤S410，通过检测电池的电压以判断电池是否已充满电。如果电池已充满电，则进入步骤S420，获取电池的额定容量，否则重复执行步骤S410。

接下来，在步骤S430检测手机待机时的待机电流I₁并记录下此时的时间t₁。然后，在步骤S440延长预定的时间间隔t₀，例如延长1小时或半小时等。之后，在步骤S450中基于以下公式计算电池的剩余电量C：

C＝Q-I₁*t₀，其中Q表示电池的额定容量。

然后在步骤S460显示电池的剩余电量C。

接下来，在步骤S470，判断电池有无充电。如果正在给电池充电，则进入步骤S480，将存储电池的剩余电量的存储单元清零，之后返回到步骤S410。如果未给电池充电，则返回到步骤S430。

如果在延时过程中，即步骤S440中，用户对手机进行操作，例如接打电话或发送短消息等，则会触发中断，此时方法400从步骤S440进入图8中的步骤S490。

如图8所示，步骤S490包括以下几个子步骤：

子步骤S4900：响应于用户对手机的操作，检测此时手机的第一工作电流I₂₁并记录下此时的时间t₂₁。

接着，在子步骤S4910，执行用户服务程序以实现用户对手机的操作。

用户服务程序执行完毕之后执行步骤S4920，检测手机的第二工作电流I₂₂并记录此时的时间t₂₂。

然后，在步骤S4930，基于第一工作电流I₂₁、第二工作电流I₂₂以及时间t₂₁和t₂₂，计算用户对手机进行操作时消耗的电量，即

之后返回到图7中的步骤S450，基于以下公式计算电池的剩余电量C：

$C=Q-I_1*(t_{21}-t_1)-\frac{I_{21}+I_{22}}{2}*(t_{22}-t_{21}).$

随后在步骤S460显示电池的剩余电量C。接下来，在步骤S470，判断电池有无充电。如果正在给电池充电，则进入步骤S480，将存储电池的额定容量的存储单元清零，之后返回到步骤S410。如果未在给电池充电，则返回到步骤S430。

根据本申请公开的手机电池的剩余电量的检测装置和方法可以提高现有手机的锂电池剩余电量的检测精度。此外，本申请公开的手机电池的剩余电量的检测装置和方法还可以向用户显示电池的剩余电量或者剩余电量占电池额定容量的百分比。再者，将计算出的剩余电量除以待机电流即可得到手机的剩余待机时间，从而方便用户的使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.手机电池的剩余电量的检测装置，包括：

主控模块；以及

电流检测模块，与所述主控模块通信，并被配置为在所述主控模块的控制下检测所述电池的放电电流，

其中，所述主控模块记录所述电池的放电时间，并基于所述电池的额定容量、所述放电电流和放电时间计算所述电池的剩余电量。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述主控模块包括：

控制单元，被配置为控制所述电流检测模块检测所述电池的放电电流；

存储单元，被配置为接收和存储所述放电电流，并且预先存储有所述电池的额定容量；以及

计算单元，被配置为基于所述电池的额定容量、所述放电电流和放电时间计算所述电池的剩余电量。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中所述主控模块被配置为基于以下规则来计算所述电池的剩余电量：

C＝Q-I*t

其中，C表示所述电池的剩余电量，Q表示所述额定容量，I表示所述放电电流，t表示所述放电时间。

4.如权利要求1或2所述的装置，其中所述主控模块被配置为基于以下规则来计算所述电池的剩余电量：

C＝Q-I₁*t₁-I₂*t₂

其中，C表示所述电池的剩余电量，Q表示所述额定容量，I₁表示待机电流，t₁表示待机时间，I₂表示手机工作时的工作电流，t₂表示手机的工作时间。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述工作电流为第一工作电流和第二工作电流的平均值，所述工作时间为第二工作时间与第一工作时间之差。

6.如权利要求2所述的装置，其中所述主控模块还包括：

电压检测单元，被配置为检测所述电池两端的电压，以判断所述电池是否已充满电。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述电流检测模块选自精度为毫安级的芯片。

8.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

显示模块，被配置为以毫安时为单位显示所述电池的剩余电量。

9.如权利要求1所述装置，进一步包括：

显示模块，被配置为显示所述剩余电量占所述额定容量的百分比。

10.手机电池的剩余电量的检测方法，包括以下步骤：

获取所述电池的额定容量；

检测所述电池的放电电流并记录所述电池的放电时间；

基于所述额定容量、放电电流和放电时间计算所述电池的剩余电量。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括基于以下规则来计算所述电池的剩余电量：

C＝Q-I*t

其中，C表示所述电池的剩余电量，Q表示所述额定容量，I表示所述放电电流，t表示所述放电时间。

12.如权利要求10所述的方法，进一步包括基于以下规则来计算所述电池的剩余电量：

C＝Q-I₁*t₁-I₂*t₂

其中，I₁表示待机电流，t₁表示待机时间，I₂表示手机工作时的工作电流，t₂表示手机的工作时间。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述工作电流为第一工作电流和第二工作电流的平均值，所述工作时间为第二工作时间与第一工作时间之差，其中响应于用户开始对手机进行操作而检测所述第一工作电流并记录所述第一工作时间，以及响应于用户结束对手机进行操作而检测所述第二工作电流并记录所述第二工作时间。

14.如权利要求10所述的方法，进一步包括以毫安时为单位显示所述电池的剩余电量。

15.如权利要求10所述装置，进一步包括显示所述剩余电量占所述额定容量的百分比。

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