CN103529389A - 电池电量计算方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种电池电量计算方法，包括：根据电池的开路电压查询电压电量百分比表得到电池的第一电量百分比，将该第一电量百分比显示于显示设备上，并清除电池的库仑计的当前值；读取一个预设时间内电池的库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量；计算库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量的差值，将该差值转换成毫安时，再将该毫安时除以电池的额定容量得到一个增减电量百分比，并将所述第一电量百分比加上增减电量百分比得到一个第二电量百分比；判断所述预设时间内电流的平均值是否小于一个阈值，当小于时，返回继续查询，否则，将显示第二电量百分比。本发明还提供一种电池电量计算系统。利用本发明可以计算电子设备的电池电量。

Description

电池电量计算方法及系统

技术领域

本发明涉及一种电池电量计算方法及系统，尤其涉及一种电子设备的电池电量的计算方法及系统。

背景技术

在平板电脑、手机、多媒体播放器、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）终端等消费类电子设备中，锂电池因高存储能量、寿命长、重量轻及无记忆效应等优点得到了广泛的使用。为了让电子设备较准确地计算和显示电池的电量，电子设备中一般会存在一个比较智能的集成电路（Integrated Circuit，IC）芯片，该IC芯片支持电池电压、电池温度的监测功能，也支持库仑计的计算。在这样的硬件环境下，计算电池的电量百分比一般采取电压法（监视电池开路电压来获得电池的剩余容量）及库仑计法（通过测量流入/流出电池的净电荷来估算电池的剩余容量）。

利用所述电压法计算时，由于电池电压随电流急剧变化而产生的惯性问题，从而会导致电池的电量显示极不稳定，在短时间（如2分钟）内，电池的电量百分比波动很大，相差10%以上，造成用户的体验感差、怀疑电池是否有异常等问题。所述库仑计法会因电池的使用时间变长而导致电池的内阻变大，从而产生电池的电量显示不到100%或电子设备提前关机等问题。所述电压法及库仑计法均存在一定的缺陷，会在计算电子设备电池电量的过程中产生一定的偏差。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种电池电量计算方法，以计算电子设备的电池电量。

鉴于以上内容，还有必要提供一种电池电量计算系统，以计算电子设备的电池电量。

所述电池电量计算方法，该方法包括以下步骤：查询步骤：根据电子设备的电池的开路电压查询电压电量百分比表，得到电池的第一电量百分比，将该第一电量百分比显示于电子设备的显示设备上，并清除电池的库仑计的当前值；读取步骤：读取一个预设时间内电池的库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量；计算步骤：计算库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量的差值，将该差值转换成毫安时，再将该毫安时除以电池的额定容量得到一个增减电量百分比，并将所述第一电量百分比加上增减电量百分比得到一个第二电量百分比；判断步骤：判断所述预设时间内电流的平均值是否小于一个阈值，当该电流的平均值小于所述阈值时，返回执行查询步骤，否则，执行显示步骤；显示步骤：将所述第二电量百分比显示于显示设备上。

所述电池电量计算系统，该系统包括：查询模块，用于根据电子设备的电池的开路电压查询电压电量百分比表，得到电池的第一电量百分比，将该第一电量百分比显示于电子设备的显示设备上，并清除电池的库仑计的当前值；读取模块，用于读取一个预设时间内电池的库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量；计算模块，用于计算库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量的差值，将该差值转换成毫安时，再将该毫安时除以电池的额定容量得到一个增减电量百分比，并将所述第一电量百分比加上增减电量百分比得到一个第二电量百分比；判断模块，用于判断所述预设时间内电流的平均值是否小于一个阈值；显示模块，用于当电流的平均值不小于所述阈值时，将所述第二电量百分比显示于显示设备上。

相较于现有技术，所述的电池电量计算方法及系统，结合电压法和库仑计法来输出电池的电量，在电池的电流为小电流（如小于200毫安的电流）时，通过电压法输出电池的电量，在电池的电流不为小电流（如大于或等于200毫安的电流）时，通过库仑计法输出电池的电量，从而输出的电池电量会呈现逐步上升或下降的状态，防止电池忽高忽低的不正常显示现象的发生，提高用户体验。

附图说明

图1是本发明电池电量计算系统较佳实施例的架构图。

图2是本发明电池电量计算系统较佳实施例的功能模块图。

图3是本发明电池电量计算方法较佳实施例的流程图。

图4是本发明电压电量百分比表的示例图。

主要元件符号说明

电子设备	1
		电池电量计算系统	10
电池	11
		存储设备	12
显示设备	13
		IC芯片	14
查询模块	100
		读取模块	101
计算模块	102
		判断模块	103
显示模块	104

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

如图1所示，是本发明电池电量计算系统较佳实施例的架构图。

电池电量计算系统10运行于电子设备1中，该电子设备1中还包括电池11、存储设备12、显示设备13及IC（Integrated Circuit，集成电路）芯片14。所述电子设备1可为平板电脑、手机、多媒体播放器、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）终端等消费类电子设备。

所述电池11用于为电子设备1供电。所述存储设备12用于存储数据，该存储设备12既可为内置于电子设备1中的存储介质，亦可为外接于电子设备1的存储装置，本较佳实施例以存储设备12为内置于电子设备1中的存储介质为例进行介绍。所述显示设备13用于显示电池11的电量百分比数值，该显示设备13既可为电子设备1的显示屏幕，亦可为外接于电子设备1的显示装置，本较佳实施例以显示设备13为电子设备1的显示屏幕为例进行介绍。所述IC芯片14支持监测电池电压、电池温度的功能，也支持库仑计的计算。所述IC芯片14读取电池11的参数，该参数可为电池11的电流、电池11的库仑计的值、电池11的额定容量等，该IC芯片可为电源管理（Power Management）芯片等。

所述存储设备12中存储有一个电压电量百分比表，该电压电量百分比表用于描述电池11的开路电压（Open Circuit Voltage，OCV）与电池11的电量百分比之间的关系，如图4所示。所述电压电量百分比表根据电池11的厂商给出的内阻、充电电流等参数而计算得到。

如图2所示，是本发明电池电量计算系统较佳实施例的功能模块图。

所述电池电量计算系统10包括查询模块100、读取模块101、计算模块102、判断模块103及显示模块104。各模块的功能将结合图3的流程图进行详细介绍。

如图3所示，是本发明电池电量计算方法较佳实施例的流程图。

步骤S10，所述查询模块100根据电池11的开路电压查询所述电压电量百分比表，得到T1时刻的电池11的第一电量百分比PT1，将该第一电量百分比PT1显示于显示设备13上，并在该T1时刻，清除电池11的库仑计的当前值，即此时电荷数量等于0。

需要说明的是，在利用原有的库仑计法计算电池11的电量百分比时，电子设备1需要执行一些复杂的算法和操作来计算电池11的初始电量。在本发明中，利用开路电压来查询得到第一电量百分比，该第一电量百分比即作为电池11的初始电量所对应的百分比。清除电池11的库仑计的值，即将电池11的库仑计的值置为0，在一段时间内可得到该库仑计中的值的变化。在下文中通过库仑计法（下文中的步骤S12和步骤S14为库仑计法的过程）计算电池11的电量百分比时，以所述第一电量百分比作为基准，在该第一电量百分比的基础上加上所述库仑计中的值的变化对应的百分比（为下文中的增加电量百分比），即可得到电池11的剩余容量的百分比（为下文中的第二电量百分比）。

步骤S12，所述读取模块101持续通过IC芯片14读取一个预设时间内电池11的库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量。所述预设时间可由用户进行设置，为一个较短的时间间隔（如5分钟以内），可为1秒或1分钟等。读取模块101在读取时从T1开始，在T2结束，该结束时间T2以T1加上预设时间而得到。

在该步骤S12中，读取模块101在所述预设时间内按照预定次数读取电池11的电流，并计算该读取的电流的平均值。所述预定次数可由用户设置，如为5至10中的任意一个整数值。

步骤S14，所述计算模块102计算库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量的差值，并将该差值转换成毫安时（mAh），并将该毫安时除以电池11的额定容量得到一个增减电量百分比，并将所述第一电量百分比加上增减电量百分比得到一个第二电量百分比PT2。该第二电量百分比PT2即为T2时刻计算模块102计算得到电池11的剩余容量。

需要说明的是，电池11的额定容量对应的单位为mAh(毫安时)，而库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量对应的单位为库仑，库仑的国际标准单位为电流乘以时间的安培秒，即库仑与mAh之间存在如下的对应关系：1mAh=0.001安培*3600秒=3.6安培秒=3.6库仑。计算模块102利用该对应关系将库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量的差值换算成毫安时。

步骤S16，所述判断模块103判断在所述预设时间内所述电流的平均值是否小于一个阈值。当该电流的平均值小于所述阈值时，返回执行步骤S10，否则执行步骤S18。该阈值可由用户进行设置，如为200mA。

需要说明的是，该步骤S16的判断亦可置于步骤S12与步骤S14之间，此时，在电流的平均值小于所述阈值时，仍返回执行步骤S10，在电流的平均值不小于所述阈值时，执行步骤S14，此时计算得到所述第二电量百分比PT2，并执行步骤S18进行第二电量百分比PT2的显示。

步骤S18，所述显示模块104将所述第二电量百分比PT2显示于显示设备13上。

在步骤S18结束后，读取模块101将所述第二电量百分比置为第一电量百分比，并将所述时刻T2置为T1，再返回步骤S12继续读取电池11中库仑计的值的变化。重复上述过程直至电子设备1关闭。

综上所述，可知本发明的过程为：先通过电压法利用开路电压来查询得到第一电量百分比，并将该第一电量百分比显示在电子设备1的显示设备13上；之后在该第一电量百分比的基础上利用库仑计法计算得到一个第二电量百分比，并判断在一个预设时间内多次读取的电流的平均值是否小于一个阈值；当该平均值小于该阈值时，不显示该第二电量百分比，返回继续用电压法查询并显示；当该平均值不小于该阈值时，将该第二电量百分比显示在电子设备1的显示设备13上，并将该第二电量百分比置为第一电量百分比后返回继续用库仑计法计算。

本发明在小电流情况下采用电压法进行电量的计算，在大电流情况下采用库仑计法进行电量的计算，充分利用了电压法和库仑计法的优点，从而可有效防止电池11在大电流情况下电量显示的异常现象，并避免使用库仑计法时的复杂算法和操作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电池电量计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

查询步骤：根据电子设备的电池的开路电压查询电压电量百分比表，得到电池的第一电量百分比，将该第一电量百分比显示于电子设备的显示设备上，并清除电池的库仑计的当前值；

读取步骤：读取一个预设时间内电池的库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量；

计算步骤：计算库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量的差值，将该差值转换成毫安时，再将该毫安时除以电池的额定容量得到一个增减电量百分比，并将所述第一电量百分比加上增减电量百分比得到一个第二电量百分比；

判断步骤：判断所述预设时间内电流的平均值是否小于一个阈值，当该电流的平均值小于所述阈值时，返回执行查询步骤，否则，执行显示步骤；

显示步骤：将所述第二电量百分比显示于显示设备上。

2.如权利要求1所述的电池电量计算方法，其特征在于，该方法在所述显示步骤后还包括：

将所述第二电量百分比置为第一电量百分比，并返回继续执行读取步骤，直至电子设备关闭。

3.如权利要求1所述的电池电量计算方法，其特征在于，所述判断步骤调整至读取步骤及计算步骤之间，在所述预设时间内电流的平均值小于所述阈值时，返回执行查询步骤，在所述预设时间内电流的平均值不小于所述阈值时，执行计算步骤。

4.如权利要求1所述的电池电量计算方法，其特征在于，所述读取步骤还包括：

在所述预设时间内按照预定次数读取电池的电流，并计算该读取的电流的平均值。

5.一种电池电量计算系统，其特征在于，该系统包括：

查询模块，用于根据电子设备的电池的开路电压查询电压电量百分比表，得到电池的第一电量百分比，将该第一电量百分比显示于电子设备的显示设备上，并清除电池的库仑计的当前值；

读取模块，用于读取一个预设时间内电池的库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量；

计算模块，用于计算库仑计中流入的电荷数量及流出的电荷数量的差值，将该差值转换成毫安时，再将该毫安时除以电池的额定容量得到一个增减电量百分比，并将所述第一电量百分比加上增减电量百分比得到一个第二电量百分比；

判断模块，用于判断所述预设时间内电流的平均值是否小于一个阈值；

显示模块，用于当电流的平均值不小于所述阈值时，将所述第二电量百分比显示于显示设备上。

6.如权利要求5所述的电池电量计算系统，其特征在于，该系统还包括：

所述读取模块，还用于将所述第二电量百分比置为第一电量百分比。

7.如权利要求5所述的电池电量计算系统，其特征在于，所述读取模块还用于：在所述预设时间内按照预定次数读取电池的电流，并计算该读取的电流的平均值。

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