CN102830363B - 一种检测移动设备在充电状态下电池电量的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测移动设备在充电状态下电池电量的方法和系统，通过在电池充电时检测电池的虚高电压，并定时更新虚高电压，在计算电池实际电压时通过电池测量电压减去该虚高电压得到电池的实际电压，再通过查预先存储的电池电压和电池电量的关系表得出电池的实际电量，有效地解决了由于电池内阻导致的充电时电池电量检测不准确的问题，检测方法简单易实现，而且该检测方法通过软件实现，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及电池电量检测方法，尤其涉及的是一种通过去除电池充电过程中的虚高电压来检测电池电量的方法和系统。
背景技术
目前，手机充电时的电池电量检测主要是以检测电池两端电压来判断的，此方法成本低，只需要通过ADC检测电池两端的电压即可实现，但是由于电池内阻的原因，当插入充电器开始充电时，移动设备检测到的电池电压会远远高于电池的实际电压，导致显示的电池电量存在虚高现象。而当拔出充电器停止充电之后，移动设备检测到的电池电压会恢复到电池的实际电压，导致显示的电池电量回落。
例如，以图1所示的电池充电电路为例，图2为现有的一种电池电压与电池电量的关系表。在电池充电时，电池电压VBAT = VOC + VR = VOC + ICHARGE * R。其中，VOC对应的是电池实际的电量，VBAT对应的是手机通过ADC检测到的电池容量。
以VOC = 3.579V为例，假设电池内阻为150mohm，此时对应的电池电量为5%。
以1A的充电器为例：
当插入充电器之后，手机开始充电：
ICHARGE = 1A，则VBAT= VOC + ICHARGE * R = 3.579V + 1A * 0.15ohm = 3.729V，此时手机检测到的电池电量即为42%左右。
当拔出充电器之后，手机停止充电：
ICHARGE = 0A，则VBAT= VOC + ICHARGE * R = 3.579V + 0A * 0.15ohm = 3.579V，此时手机检测到的电池电量即为5%左右。
从上述现有的手机充电时计算电池电量的方法中可以看出，在插上充电器进行充电时电池电量出现明显的虚高现象，而这种不合理的虚高现象。造成了电池电量检测不准确的问题。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种检测移动设备在充电状态下电池电量的方法和系统，以解决由于电池内阻导致的充电时电池电量检测不准确的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种检测移动设备在充电状态下电池电量的方法，其中，包括以下步骤：
A、移动设备接入充电器充电时，检测充电电路开启前的前置电池电压以及充电电路开启后的后置电池电压，并将所述前置电池电压和后置电池电压相减得出电池的当前虚高电压；
B、在充电电路打开后，每隔预定时间检测一次电池测量电压，并将所述电池测量电压与所述当前虚高电压相减得出电池实际电压，通过查找预先存储的电池电压与电池电量的关系表计算出电池实际电量；
C、每当检测预定次数的电池电压时，关闭充电电路，重新测量电池的前置电池电压和后置电池电压，以及通过前置电池电压和后置电池电压重新计算当前虚高电压，并再次执行步骤B，直至充电完成。
所述的检测移动设备在充电状态下电池电量的方法，其中，所述步骤A包括：
移动设备通过程序控制关闭和打开充电电路，并通过ADC测量关闭充电电路时的前置电池电压和打开充电电路时的后置电池电压。
所述的检测移动设备在充电状态下电池电量的方法，其中，所述步骤B包括：
B1、设置并初始化一定时器，并通过所述定时器设定所述预定时间。
一种检测移动设备在充电状态下电池电量的系统，其中，所述系统包括：预存储模块，用于预先存储电池电压与电池电量的关系表；
电压检测模块，用于检测充电电路开启前的前置电池电压以及充电电路开启后的后置电池电压，以及充电电路开启后的电池测量电压；
控制模块，用于所述电压检测模块检测前置电池电压和后置电池电压时，控制充电电路的打开与关闭；
电压处理模块，用于所述电压检测模块检测的所述前置电池电压和后置电池电压，计算电池的当前虚高电压；以及将所述电池测量电压与所述当前虚高电压相减计算得出电池实际电压，通过查找所述预先存储的电池电压与电池电量的关系表计算电池实际电量。
所述的检测移动设备在充电状态下电池电量的系统，其中，所述检测模块通过模数转换电路检测检测所述前置电池电压、后置电池电压和电池测量电压。
本发明所提供的检测移动设备在充电状态下电池电量的方法和系统，有效地解决了由于电池内阻导致的充电时电池电量检测不准确的问题，检测方法简单易实现，且该检测方法通过软件实现，成本较低。
附图说明
图1是现有的充电电路示意图。
图2是现有的一种电池电压和电池电量的关系表。
图3是本发明提供的检测移动设备在充电状态下电池电量的方法流程图。
图4是本发明提供检测移动设备在充电状态下电池电量的方法的优选实施例的流程图。
图5是本发明提供的检测移动设备在充电状态下电池电量的系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了解决由于电池内阻的存在而导致移动设备检测到的电池电量在充电过程中“虚高”的问题，本发明首先检测出电池开始充电之后，电池电压的“虚高”值，在每次计算电池的实际电压时。将手机检测到的电池电压的“虚高” 值减掉，得出电池的实际电压，然后再计算并更新电池电量，这样就能很好的电池电量的“虚高”问题。
请参阅图3，图3是本发明提供的检测移动设备在充电状态下电池电量的方法流程图，包括以下步骤：
步骤S100、移动设备接入充电器充电时，检测充电电路开启前的前置电池电压以及充电电路开启后的后置电池电压，并将所述前置电池电压和后置电池电压相减得出电池的当前虚高电压；
步骤S200、在充电电路打开后，每隔预定时间检测一次电池测量电压，并将所述电池测量电压与所述当前虚高电压相减得出电池实际电压，通过查找预先存储的电池电压与电池电量的关系表计算出电池实际电量；
步骤S300、每当检测预定次数的电池电压时，关闭充电电路，重新测量电池的前置电池电压和后置电池电压，以及通过前置电池电压和后置电池电压重新计算当前虚高电压，并再次执行步骤S200，直至充电完成。
下面以手机为例对上述步骤进行详细的描述。
在步骤S100中，手机插上充电器之后，通过程序控制，关闭充电电路，停止对电池充电，通过模数转换电路（ADC）来测量此时的电池电压，我们可以定义为前置电池电压，然后再通过程序控制，打开充电电路，开始对电池充电，通过模数转换电路再来测量此时的电池电压，定义为后置电池电压。
前置电池电压为实际的电池电压，而由于充电时，电池电压会突然增大，因此后置电池电压存在“虚高”现象，故将所述后置电池电压减去前置电池电压就可以得到电池的虚高电压。
在步骤S200中，电池进入充电过程，此时每隔预定时间就检测一次电池电压，此时的电池电压定义为电池测量电压，预定时间可以通过一定时器实现，具体为设置并初始化一个定时器，设定定时器的定时时间，在定时器的每个定时时间超时时检测一次电池测量电压。
将每隔预定时间检测到的电池测量电压减去步骤S100中得到的电池当前虚高电压就可计算出电池的实际电压，然后再通过预先存储的电池电压与电池电量的关系表，计算出电池的实际电量。其中，由于电池型号不同，电池电压与电池电量的对应关系也不相同，因此，根据不同的电池型号，可以预先将电池电压与电池电量的对应关系表存储在移动设备中，以便查找使用。
而由于电池的充电过程分为预充、恒流充和恒压充三个过程，每个过程的充电电流均不相同，因此为了使测量更加准确，本发明在计算电池实际电量时还定时更新电池的当前虚高电压。具体为，在检测预定次数的电池测量电压后，再次通过程序控制，关闭充电电路，检测充电电路关闭后的前置电池电压。由于电池两端未加电，因此此时的电池电压没有“虚高”现象。为了测量此时的虚高电压，通过程序控制，打开充电电路，检测充电电路打开时的后置电池电压，将所述后置电池电压和前置电池电压相减就得出了新的虚高电压，实现了虚高电压的定时更新。
为了更加细致的描述该方案，现通过更加具体的实施例进行说明，具体步骤如图4所示，手机充电器插入后通过程序关闭充电电路，停止充电；通过ADC读取电池电压VBAT电压，并将电池电压赋值给VBEFORE，VBEFORE表示充电电路关闭时的前置电池电压，然后再通过程序打开充电电路，开始为手机电池充电，通过ADC读取此时的电池电压VBAT，并将它赋值给VCHARGE，VCHARGE表示充电电路打开时的后置电池电压，通过公式VCHARGE-VBEFORE得到此时电池的虚高电压VDELTA。
由于电池的三个充电过程中的充电电路不相同，因此对电池的虚高电压进行定时更新，具体为，初始化中间变量J=0，以及设置一个30S的定时器T1，当然定时时间不限于30s，判断T1是否超时，如果超时则J加1，否则继续判断；之后判断J是否等于9，当J不等于9时通过ADC读取VBAT电压，并通过公式VBAT=VBAT-VDELTA计算电池的实际电压，通过查表计算并更新电池电量，此时不更新虚高电压。而当J等于9时，开始更新虚高电压，通过程序关闭和打开充电电路，并检测充电电路关闭时的前置电池电压和打开时的后置电池电压，并将两个电压相减得到新的虚高电压，然后再通过公式VBAT=VBAT-VDELTA计算电池的实际电压，再通过查表计算并更新电池电量，实现了5分钟更新一次电池的虚高电压，使电池电量的检测更加准确。
基于上述检测移动设备在充电状态下电池电量的方法，本发明还提供了一种检测移动设备在充电状态下电池电量的系统，如图5所示，所示系统包括：
预存储模块10，用于预先存储电池电压与电池电量的关系表；
电压检测模块20，用于检测充电电路开启前的前置电池电压以及充电电路开启后的后置电池电压，以及充电电路开启后的电池测量电压；
控制模块30，用于所述电压检测模块20检测前置电池电压和后置电池电压时，控制充电电路的打开与关闭；
电压处理模块40，用于所述电压检测模块20检测的所述前置电池电压和后置电池电压，计算电池的当前虚高电压；以及将所述电池测量电压与所述当前虚高电压相减计算得出电池实际电压；并根据所述电池实际电压，通过查找所述预先存储的电池电压与电池电量的关系表计算电池实际电量。
其中，所述电压检测模块30通过模数转换电路检测前置电池电压、后置电池电压和电池测量电压。
本发明的移动终端并不限于手机，也可用于电脑、数码相机等等其他移动终端。
综上所述，本发明提供的检测移动设备在充电状态下电池电量的方法和系统，通过在电池充电时检测电池的虚高电压，并定时更新虚高电压，在计算电池实际电压时通过电池测量电压减去该虚高电压得到电池的实际电压，再通过查预先存储的电池电压和电池电量的关系表得出电池的实际电量，有效地解决了由于电池内阻导致的充电时电池电量检测不准确的问题，检测方法简单易实现，而且该检测方法通过软件实现，成本较低。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种检测移动设备在充电状态下电池电量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、移动设备接入充电器充电时，检测充电电路开启前的前置电池电压以及充电电路开启后的后置电池电压，并将所述前置电池电压和后置电池电压相减得出电池的当前虚高电压；
B、在充电电路打开后，每隔预定时间检测一次电池测量电压，并将所述电池测量电压与所述当前虚高电压相减得出电池实际电压，通过查找预先存储的电池电压与电池电量的关系表计算出电池实际电量；
C、每当检测预定次数的电池电压时，关闭充电电路，重新测量电池的前置电池电压和后置电池电压，以及通过前置电池电压和后置电池电压重新计算当前虚高电压，并再次执行步骤B，直至充电完成。
2.根据权利要求1所述的检测移动设备在充电状态下电池电量的方法，其特征在于，所述步骤A包括：
移动设备通过程序控制关闭和打开充电电路，并通过模数转换电路ADC测量关闭充电电路时的前置电池电压和打开充电电路时的后置电池电压。
3.根据权利要求1所述的检测移动设备在充电状态下电池电量的方法，其特征在于，所述步骤B包括：
B1、设置并初始化一定时器，并通过所述定时器设定所述预定时间。
4.一种检测移动设备在充电状态下电池电量的系统，其特征在于，所述系统包括：
预存储模块，用于预先存储电池电压与电池电量的关系表；
电压检测模块，用于检测充电电路开启前的前置电池电压以及充电电路开启后的后置电池电压，以及充电电路开启后的电池测量电压；
控制模块，用于所述电压检测模块检测前置电池电压和后置电池电压时，控制充电电路的打开与关闭；
电压处理模块，用于所述电压检测模块检测的所述前置电池电压和后置电池电压，计算电池的当前虚高电压；以及将所述电池测量电压与所述当前虚高电压相减计算得出电池实际电压；并根据所述电池实际电压，通过查找所述预先存储的电池电压与电池电量的关系表计算电池实际电量。
5.根据权利要求4所述的检测移动设备在充电状态下电池电量的系统，其特征在于，所述电压检测模块通过模数转换电路检测所述前置电池电压、后置电池电压和电池测量电压。
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