CN102590750B - 电池容量计算方法及电池容量计算装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种电池容量计算方法，其读取电池目前的一基准电容量，并将该基准电容量转换成对应的一基准电压，并取得电池目前的一电压值，并累计该电压值连续小于或连续大于该基准电压的次数，当累计该电压值连续小于的次数达到一默认值，就按照一定比例向下调整该基准电容量，而当累计该电压值连续大于的次数达到另一默认值，就按照一定比例向上调整该基准电容量。借此，使电容量不致随电压上下变化而变动，呈现稳定且准确的电容量。

Description

电池容量计算方法及电池容量计算装置

技术领域

本发明涉及一种电量计算方法，特别是涉及一种电池容量计算方法及其装置。

背景技术

目前电池容量的表现方法，通常采用电压-电容量对照表，将电压转换成对应的电容量百分比，但此种做法常会有电容量准确性不足的问题。其原因在于如图1的电池电压(纵轴)与电容量(横轴)对照图所示，当系统的负载不同时，电池的放电电流会不同，使得图1中的电压-电容量放电对应曲线有所差异，而且当电池被以不同电流充电时，其所产生的电压-电容量充电对应曲线也不相同，使得相同的电池电压在不同的系统负载或充电电流下，所对应的电池容量出现明显的差异，尤其电池的电容量和电压是呈现非线性对应，微小的电压变化就会使电容量出现很大的误差，因此若采用电压-电容量对照表的方式，电容量就会随着电压变动而上下跳动，导致系统无法显示准确的电池电容量。

由此可见，上述现有的电容量在方法、产品结构及使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新的电池容量计算方法及电池容量计算装置，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的电容量存在的缺陷，而提供一种新的电池容量计算方法及电池容量计算装置，所要解决的技术问题是使其在于提供一种可以准确地呈现电池电容量的电池容量计算方法及其装置，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种电池容量计算方法，其中该方法包括：读取电池目前的一基准电容量，该基准电容量对应到一基准电压；取得电池目前的一电压值；判断该电压值是否跨越该基准电压；当判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数；当判断该电压值跨越该基准电压的累计次数达到一默认值时，则按照一定比例调整该基准电容量。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的电池容量计算方法，其中所述的判断该电压值是否跨越该基准电压的步骤包含：判断该电压值是否小于该基准电压；以及当判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数的步骤包含：当判断该电压值小于该基准电压时，则累计该电压值小于该基准电压的次数。

前述的电池容量计算方法，其中所述的判断该电压值是否跨越该基准电压的步骤包含：判断该电压值是否大于该基准电压；以及当判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数的步骤包含：当判断该电压值大于该基准电压时，则累计该电压值大于该基准电压的次数。

前述的电池容量计算方法，其中所述的当判断该电压值大于该基准电压，则将该电压值小于该基准电压的累计次数归零，当判断该电压值小于该基准电压，则将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。

前述的电池容量计算方法，其中所述的当按照一定比例向下调整该基准电容量后，将该电压值小于该基准电压的累计次数归零；以及当按照一定比例向上调整该基准电容量后，将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种电池容量计算装置，用以计算一电池的电容量，其中该电池容量计算装置包括：一电池容量读取单元，读取电池目前的一基准电容量，并将该基准电容量转换成对应的一基准电压；一电池电压判断单元，读取电池目前的一电压值，并判断该电压值是否跨越该基准电压，于判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数；及一电池容量调整单元，当判断该电压值跨越该基准电压的累计次数达到一默认值时，则按照一定比例调整该基准电容量。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的电池容量计算装置，其中所述的该电池电压判断单元判断该电压值是否小于该基准电压，并于判断该电压值小于该基准电压时，累计该电压值小于该基准电压的次数。

前述的电池容量计算装置，其中所述的该电池电压判断单元判断该电压值是否大于该基准电压，并于判断该电压值大于该基准电压时，累计该电压值大于该基准电压的次数。

前述的电池容量计算装置，其中所述的该电池电压判断单元判断该电压值大于该基准电压，则将该电压值小于该基准电压的累计次数归零；以及该电池电压判断单元判断该电压值小于该基准电压，则将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。

前述的电池容量计算装置，其中所述的该电池容量调整单元按照一定比例向下调整该基准电容量后，将该电压值小于该基准电压的累计次数归零；以及该电池容量调整单元按照一定比例向上调整该基准电容量后，将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：电池容量计算方法，包括：读取电池目前的一基准电容量，该基准电容量对应到一基准电压；取得电池目前的一电压值；判断该电压值是否跨越该基准电压；当判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数；当判断该电压值跨越该基准电压的累计次数达到一默认值时，则按照一定比例调整该基准电容量。较佳地，判断该电压值是否跨越该基准电压的步骤包含：判断该电压值是否小于该基准电压；以及当判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数的步骤包含：当判断该电压值小于该基准电压时，则累计该电压值小于该基准电压的次数。较佳地，判断该电压值是否跨越该基准电压的步骤包含：判断该电压值是否大于该基准电压；以及当判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数的步骤包含：当判断该电压值大于该基准电压时，则累计该电压值大于该基准电压的次数。较佳地，当判断该电压值大于该基准电压，则将该电压值小于该基准电压的累计次数归零，当判断该电压值小于该基准电压，则将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。较佳地，当按照一定比例向下调整该基准电容量后，将该电压值小于该基准电压的累计次数归零；以及当按照一定比例向上调整该基准电容量后，将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。实现上述方法的一种电池容量计算装置，用以计算一电池的电容量，该装置包括：一电池容量读取单元，读取电池目前的一基准电容量，并将该基准电容量转换成对应的一基准电压；一电池电压判断单元，读取电池目前的一电压值，并判断该电压值是否跨越该基准电压，于判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数；及一电池容量调整单元，当判断该电压值跨越该基准电压的累计次数达到一默认值时，则按照一定比例调整该基准电容量。较佳地，该电池电压判断单元判断该电压值是否小于该基准电压，并于判断该电压值小于该基准电压时，累计该电压值小于该基准电压的次数。较佳地，该电池电压判断单元判断该电压值是否大于该基准电压，并于判断该电压值大于该基准电压时，累计该电压值大于该基准电压的次数。较佳地，该电池电压判断单元判断该电压值大于该基准电压，则将该电压值小于该基准电压的累计次数归零；以及该电池电压判断单元判断该电压值小于该基准电压，则将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。较佳地，该电池容量调整单元按照一定比例向下调整该基准电容量后，将该电压值小于该基准电压的累计次数归零；以及该电池容量调整单元按照一定比例向上调整该基准电容量后，将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。借由上述技术方案，本发明电池容量计算方法及电池容量计算装置至少具有下列优点及有益效果：在于借由电池电压判断单元将取得的电池电压与当前基准电容量所转换的基准电压进行多次比较判断，确定电池电压是呈现下降或上升的趋势，再由电池容量调整单元决定向下或向上调整电容量，可以控制电池容量不受电压值上下变动而随之飘动，使电容量可以稳定且准确地反应电池的电压值。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是以往电池在不同的充电电流及放电电流下的电压-电容量对应曲线。

图2是本发明电池容量计算装置的第一实施例的细部单元方框图。

图3是本发明电池容量计算方法的第一实施例的流程图，其用以计算电池放电时的电容量。

图4是本发明电池容量计算方法的第二实施例的流程图，其用以计算电池放电时的电容量。

图5是本发明电池容量计算方法的第三实施例的流程图，其应用于笔记型计算机，用以计算笔记型计算机的电池放电时的电容量。

图6显示第三实施例的电池电压变化及电容量趋势。

图7是本发明电池容量计算方法的第四实施例的流程图，其应用于笔记型计算机，用以计算笔记型计算机的电池使用时的电容量。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电池容量计算方法及电池容量计算装置其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参阅图2，是本发明电池容量计算装置的第一实施例，其用以实现如图3所示的本发明电池容量计算方法，且本实施例是应用在电池放电的过程中。

电池容量计算装置2可设置在任何可携式电子装置，例如笔记型计算机、移动电话、个人数字助理、行动导航装置、iPAD等电子产品中，或者应用在一独立的电源供应系统、电池充电器或以电池为电力储存媒介的电能储存设备中，以计算其中电池的电容量。

电池容量计算装置2包含一电池容量读取单元21、一电池电压判断单元22及一电池容量调整单元23，且此三个单元21、22、23可以软件、硬件或韧体的方式来实现。

如图3的步骤31，电池容量读取单元21用以读取电池目前的一基准电容量，并将基准电容量转换成对应的一基准电压。且如图3的步骤32，电池电压判断单元22取得电池目前的一电压值，并执行步骤33，判断该电压值是否小于基准电压，若是，则执行步骤34，累计电压值小于基准电压的次数，然后，执行步骤35，判断电压值小于基准电压的累计次数是否达到一默认值，若是，则使电池容量调整单元23执行步骤36，按照一定的比例向下调整该基准电容量，并将累计的次数归零。

然后，再重复上述步骤31-36。借此，即使电池在放电过程中电压会上上下下地变动，但经过步骤32-35持续判断电池电压，并确定电池电压在连续的多次判断中都小于基准电压，确定电池电压确实下降，才往下调整电池的基准电容量，使电池电容量不会随着电压上下变动，而呈现稳定且准确的电容量信息。

同样地，在本发明的第二实施例中，上述的电池容量计算装置2也可在电池充电的过程中计算电池的电容量。当电池充电时，如图4的步骤41，电池容量读取单元21读取电池目前的一基准电容量，并将基准电容量转换成对应的一基准电压。且如图4的步骤42，电池电压判断单元22取得电池目前的一电压值，并执行步骤43，判断该电压值是否大于基准电压，若是，则执行步骤44，累计电压值大于基准电压的次数，然后，执行步骤45，判断电压值大于基准电压的累计次数是否达到一默认值，若是，则使电池容量调整单元23执行步骤46，按照一定的比例向下调整该基准电容量，并将累计的次数归零。然后，再重复上述步骤31-36。

借此，即使电池在充电电过程中电压会上上下下地变动，但经过步骤32-35持续判断电池电压，并累计电池电压在连续的多次判断中都大于基准电压，确定电压持续上升，才往上调整电池的基准电容量，使电池电容量不会随着电压上下变动，而呈现稳定且正确的电容量信息。

参见图5所示，是本发明电池容量计算装置的第三实施例，本实施例是以应用于笔记型计算机4为例，通常笔记型计算机使用的二次电池，亦即锂电池其单颗的最高电量约为4.2V，最低电量约为3.5V，且一般笔记型计算机为了显示电容量，其电源管理模块41会将电池的剩余电压以电容量百分比的方式显示于其显示器42，例如当电池电压在最高电量4.2V时，电容量为100％，当电池电压剩下一半为3.85V时，电容量为50％，电池电压在最低电量3.5V时其电容量为0％，亦即1个百分比的电容量对应到0.007V的电压。

因此，在本实施例中，当电池供电给笔记型计算机4时，如图3的步骤31，电池容量读取单元21可由笔记型计算机4的电源管理模块41读取电池目前的一电容量，例如图6所示的65％做为起始的一基准电容量，并将此基准电容量转换成对应的一基准电压，亦即3.952V。然后，电池电压判断单元22执行步骤32，从电源管理模块41取得电池目前的电压值，并进行步骤33，比较该电压值是否小于该基准电压3.952V，若是，则执行步骤34，累计电压值小于基准电压的次数，并进行步骤35，判断电压值小于基准电压的累计的次数是否达到一默认值(例如2次)，若否，则再重复步骤32、33。

且由图6可以发现电池电压判断单元22连续两次取得的电池电压值皆小于3.952V(以-1表示)，因此电池容量调整单元23进行步骤36，按照一定比例，向下调整基准电容量一个百分点，即64％，并将电压值小于基准电压的累计次数归零，且将调整后的基准电容量64％回传给笔记型计算机4的电源管理模块41，使电源管理模块41可以适时将电池电容量显示于显示器42，再回到步骤31，电池容量读取单元21再次读取电池目前的一电容量，即64％做为基准电容量，并转换成对应的基准电压值为3.945V，然后电池电压判断单元22重复步骤32-35到第3次，发现只有第1次电压大于基准电压值(以+1表示)，第2、3次电压皆小于基准电压值(以-1表示)，然后，电池容量调整单元23则将电压值大于基准电压的累计次数归零，并进行步骤36，再将基准电容量向下调整一个百分点，即63％，且将电压值小于基准电压的累计次数归零，并将调整后的基准电容量63％回传给电源管理模块41。

再回到步骤31，并重复步骤32-34到第3次，发现第1次取得电压小于基准电压值(以-1表示)，第2次取得电压大于基准电压值(以+1表示)，第3、4次电压皆小于基准电压值(以+1表示)，电池容量调整单元23则将电压值大于基准电压的累计次数归零，并进行步骤36，再将基准电容量向下调整一个百分点，即62％，依此类推，即可得到如图6所示的一电压值变化曲线61及一固定斜率的电容量变化线60，且由图6中可以看出，即使电池电压在放电过程中会上下变动，但经过电池电压判断单元22将取得的电压与基准电压进行比较判断，再决定是否调整电容量，可以控制电池容量不受电压值变动而随之飘动，使电容量可以稳定且准确地反应电池的电压值。

同样地，本实施例的电池容量计算装置2也可依照图4的流程，在笔记型计算机4对电池充电时计算电池的电容量，只是在图4的步骤43中是判断电池电压值是否大于基准电压，在步骤44中是累计电压值大于基准电压的次数，在步骤46中是按照一定比例向上调整基准电容量，例如上述每次向上调整一个百分点，其余流程则与上述电池放电时相同，故于此不再赘述。

再参见图7所示，是本发明电池容量计算方法的第四实施例的流程图，其与上述第一及第二实施例不同之处在于，本实施例可在电子装置，例如笔记型计算机使用电池的任何阶段(不论充电或放电)，计算电池容量。且实现本实施例的电池容量计算装置2的电路架构如同图5所示。

一并参见图5及图7所示，在笔记型计算机开机的情况下，如同上述图3的步骤31-36，电池容量计算装置2会在电池供电给笔记型计算机时，进行图7的步骤71-76以计算电池电容量，同样地，电池容量读取单元21读取电池目前的一基准电容量，并将基准电容量转换成对应的一基准电压，而电池电压判断单元22读取电池目前的一电压值，并判断该电压值小于该基准电压时，累计该电压值小于该基准电压的次数，当其累计电压值小于基准电压的次数达到一第一默认值，例如2次时，电池容量调整元23则向下调整基准电容量一定比例，例如一个百分点，详细做法如上所述。

而在步骤73中，当电池电压判断单元22判断电压值小于基准电压时，则进行步骤77，判断电压值是否大于基准电压，若是，且如同图4的43-45，电池电压判断单元22重复步骤77-79，累计电压值大于该基准电压的次数，直到累计电压值大于基准电压的次数达到一第二默认值，例如2次，表示电池正在充电中，则进行步骤80，电池容量调整元23向上调整基准电容量一定比例，例如前述的一个百分点，并将累计次数归零后，再回到步骤71，重复上述步骤，以持续计算电池的电容量。

因此，当电池是在单纯充电的状态下，本实施例会执行步骤71-76来计算电池的电容量，而当电池是在单纯放电的状态下，本实施例会执行步骤71-73及77-80来计算电池的电容量，而当电池是在同时充电及放电的使用状态下，则本实施例会交替地执行步骤71-76及步骤73-80以准确地计算出电池的电容量。

本实施例的电池容量计算装置2整合了电池放电及充电时的电池容量计算流程，因此不论电池是在放电、充电或同时放电及充电的状态，本实施例皆可准确地计算电池的电容量。

值得一提的是，上述第三及第四实施例的电池容量计算装置2也可以直接整合在笔记型计算机4的电源管理模块41中。

综上所述，本发明利用电池电压判断单元22将取得的电池电压与当前基准电容量所转换的基准电压进行多次比较判断，确定电池电压是呈现下降或上升的趋势，再决定向下或向上调整电容量，可以控制电池容量不受电压值上下变动而随之飘动，使电容量可以稳定且准确地反应电池的电压值，确实达到本发明的功效和目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电池容量计算方法，其特征在于：

该方法包括：

读取电池目前的一基准电容量，该基准电容量对应到一基准电压；

取得电池目前的一电压值；

判断该电压值是否跨越该基准电压；

当判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数；

当判断该电压值跨越该基准电压的累计次数达到一默认值时，则按照一定比例调整该基准电容量。

2.如权利要求1所述的电池容量计算方法，其特征在于：判断该电压值是否跨越该基准电压的步骤包含：判断该电压值是否小于该基准电压；以及当判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数的步骤包含：当判断该电压值小于该基准电压时，则累计该电压值小于该基准电压的次数。

3.如权利要求1所述的电池容量计算方法，其特征在于：判断该电压值是否跨越该基准电压的步骤包含判断该电压值是否大于该基准电压；以及当判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数的步骤包含：当判断该电压值大于该基准电压时，则累计该电压值大于该基准电压的次数。

4.如权利要求2或3所述的电池容量计算方法，其特征在于：当判断该电压值大于该基准电压，则将该电压值小于该基准电压的累计次数归零，当判断该电压值小于该基准电压，则将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。

5.如权利要求2或3所述的电池容量计算方法，其特征在于：当按照一定比例向下调整该基准电容量后，将该电压值小于该基准电压的累计次数归零；以及当按照一定比例向上调整该基准电容量后，将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。

6.一种电池容量计算装置，用以计算一电池的电容量，其特征在于：

该电池容量计算装置包括：

一电池容量读取单元，读取电池目前的一基准电容量，并将该基准电容量转换成对应的一基准电压；

一电池电压判断单元，读取电池目前的一电压值，并判断该电压值是否跨越该基准电压，于判断该电压值跨越该基准电压时，则累计该电压值跨越该基准电压的次数；及

一电池容量调整单元，当判断该电压值跨越该基准电压的累计次数达到一默认值时，则按照一定比例调整该基准电容量。

7.如权利要求6所述的电池容量计算装置，其特征在于：该电池电压判断单元判断该电压值是否小于该基准电压，并于判断该电压值小于该基准电压时，累计该电压值小于该基准电压的次数。

8.如权利要求6所述的电池容量计算装置，其特征在于：该电池电压判断单元判断该电压值是否大于该基准电压，并于判断该电压值大于该基准电压时，累计该电压值大于该基准电压的次数。

9.如权利要求7或8所述的电池容量计算装置，其特征在于：该电池电压判断单元判断该电压值大于该基准电压，则将该电压值小于该基准电压的累计次数归零；以及该电池电压判断单元判断该电压值小于该基准电压，则将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。

10.如权利要求7或8所述的电池容量计算装置，其特征在于：该电池容量调整单元按照一定比例向下调整该基准电容量后，将该电压值小于该基准电压的累计次数归零；以及该电池容量调整单元按照一定比例向上调整该基准电容量后，将该电压值大于该基准电压的累计次数归零。