CN103616551B - 能在充电时精确获取电池电压的终端及电池电压获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能在充电时精确获取电池电压的终端及电池电压获取方法，其装置包括：充电接口、电池、电阻和电源管理模块；所述电源管理模块的第一端连接充电接口，电源管理模块的第二端和第三端均连接电阻的一端和移动终端的系统模块，电源管理模块的第四端连接电阻的另一端和电池的正极；所述电源管理模块用于设置初始充电截止电压；以及在电池充电时，获取所述电阻两端的电压差，并根据所述电压差来确定电池的电压值。本发明能够在电池充电时，精确获取电池的实际电压，进而得到电池的真实电量，并显示给用户，使用户知道电池的电量的多少，也可以使终端在充电时，能够精确电池充电是否充满，使电池的充电更加稳定、精确。

Description

能在充电时精确获取电池电压的终端及电池电压获取方法

技术领域

本发明涉及电子设备，尤其涉及一种能在充电时精确获取电池电压的终端及电池电压获取方法。

背景技术

近年来，手机等智能终端发展迅速，基本达到了人手一部的状态。由于智能终端的发展朝向更智能、大屏化发展，所以就需要智能终端的CPU（central processing unit，中央处理器）处理速度更快，使其功耗较大，现有智能终端一般采用大容量电池，以此来提高智能终端的续航能力。

智能终端充电时，往往需要显示电池的实时电量信息，以使智能终端判断是否需要继续充电，以及向用户反馈电池的真实的电量。

现有的移动终端电池电量计算方法中，一般都是在获取电池电压后，根据事先实验测试得到的电池电压与电池量的对应关系计算得出电池电量并显示给用户。现有技术中，电池电压都是通过电源管理芯片（Power Manger IC，PMIC）上的模数转换器（Analog-to-Digital Converter，ADC）来直接获取的。但是由于电池内部存在内阻，在充电时得到的电池电压偏高，会导致获取的电池电量也偏高。因此，现有的移动终端在日常使用时，电量显示异常问题普遍存在。

如图1所示，当电池处于充电状态时，电流由电池正极的流入，此时电池两端电压可由以下计算公式得到：

Vadc = Ibat×Rbat +Vbat

上述公式中：Vadc为电池两端电压；Ibat为电池的充电电流；Rbat为电池内阻；Vbat为电池内部电量存储区两端电压。

从上述公式可以看出当电池充电时，即Ibat大于0，电池两端电压Vadc存在虚高现象使电源管理芯片通过模数转换器所读取的电池电压偏高，只有当Ibat等于0时，Vadc才与Vbat相等。

因此，现有技术存在缺陷，有待创新和改进。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种能在充电时精确获取电池电压的终端及电池电压获取方法，能够在电池充电时，精确获取电池的电压，进而得到电池的真实电量。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种能在充电时精确获取电池电压的终端，包括充电接口、电池、电阻和电源管理模块；所述电源管理模块的第一端连接充电接口，电源管理模块的第二端和第三端均连接电阻的一端和移动终端的系统模块，电源管理模块的第四端连接电阻的另一端和电池的正极；

所述电源管理模块用于设置初始充电截止电压；以及在电池充电时，获取所述电阻两端的电压差，并根据所述电压差来确定电池的电压值；其中：当所述电压差为零时，获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值；当所述电压差大于零时，设置充电截止电压为所述初始充电截止电压减去一预设固定值后，再获取所述电阻两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取充电截止电压，并将其作为电池的电压值。

所述的能在充电时精确获取电池电压的终端中，所述电源管理模块包括：

输入检测单元，用于检测充电接口是否接入充电电源；

充电截止电压设置单元，用于设置初始充电截止电压和充电截止电压；

电池电压获取单元，用于获取充电截止电压设置单元设置的电压值；

电压比较单元，用于比较电阻两端的电压差，并判断所述电压差是否为零，当所述电压差为零时，通知电池电压获取单元获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值，当所述电压差不为零时，通知充电截止电压设置单元设置充电截止电压后，再获取所述电阻两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取所述充电截止电压设置单元设置的充电截止电压值，并将其作为电池的电压值；其中：充电截止电压设置单元每次设置的充电截止电压为初始充电截止电压减去一预设固定值。

所述的能在充电时精确获取电池电压的终端中，所述初始充电截止电压为4.2V以上。

所述的能在充电时精确获取电池电压的终端中，所述预设固定值为0.001V。

一种所述能在充电时精确获取电池电压的终端的电池电压获取方法，包括：

A、检测移动终端是否接入充电电源，如果是，则设置初始充电截止电压；

B、获取所述电阻两端的电压差，并根据所述电压差来确定电池的电压值；其中：当所述电压差为零时，获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值；当所述电压差大于零时，设置充电截止电压为所述初始充电截止电压减去一预设固定值后，再获取所述电阻两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取充电截止电压值，并将其作为电池的电压值。

所述的电池电压获取方法中，所述步骤A具体包括：

A1、检测充电接口的VBUS端是否为高电平；

A2、当所述充电接口的VBUS端为高电平时，设置初始充电截止电压。

所述的电池电压获取方法中，所述步骤B具体包括：

B1、比较电阻两端的电压差，并判断所述电压差是否为零；如果是则执行步骤B2；否则，执行步骤B3；

B2、通知电池电压获取单元获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值；

B3、通知充电截止电压设置单元设置充电截止电压后，再获取所述电阻两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取充电截止电压值，并将其作为电池的电压值；其中：充电截止电压设置单元每次设置的充电截止电压为初始充电截止电压减去一预设固定值。

所述的电池电压获取方法中，所述初始充电截止电压为4.2V以上。

所述的电池电压获取方法中，所述预设固定值为0.001V

相较于现有技术，本发明提供的能在充电时精确获取电池电压的终端及电池电压获取方法，能够在电池充电时通过降低充电截止电压，使电池内阻没有电流流过，从而能，精确获取电池的实际电压，进而得到电池的真实电量，并显示给用户，使用户知道电池的电量的多少，也可以使终端在充电时，确保电池充满，使电池的充电更加稳定、精确。

附图说明

图1为本电池内部结构示意图。

图2为本发明提供的能在充电时精确获取电池电压的终端的结构框图。

图3为本发明提供的电池电压获取方法的流程图。

图4为本发明提供的电池电压获取方法中步骤S200的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种能在充电时精确获取电池电压的终端及电池电压获取方法，在电池进行充电时，能够准确的获取电池的真实电压，进而取得电池的精确电量呈现给用户。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图2，其为本发明提供的能在充电时精确获取电池电压的终端的结构框图。如图2所示，所述终端包括充电接口100、电池200、电阻R和电源管理模块300。所述电源管理模块300的第一端连接充电接口100，电源管理模块300的第二端和第三端均连接电阻R的一端和移动终端的系统模块，电源管理模块300的第四端连接电阻R的另一端和电池200的正极。

其中，所述电源管理模块300用于设置初始充电截止电压；以及在电池充电时，获取所述电阻R两端的电压差，并根据所述电压差来确定电池的电压值。其中：当所述电压差为零时，表示电池的内阻上没有电流流过，此时直接获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值；当所述电压差大于零时，设置充电截止电压为所述初始充电截止电压减去一预设固定值后，再获取所述电阻R两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取充电截止电压，并将其作为电池的电压值，从而能够准确获取电池内部电量存储区两端的电压。

本实施例中，当电阻R的电压为零时，经过电阻R的电流也为零，此时流过电池内阻的电流也为零，此时电池电压获取单元获取充电截止电压即为电池准确的电压。

所述充电接口100为USB接口，当对电池进行充电时，所述电源管理模块300通过充电接口100与充电器连接，进而通过电源管理模块300对电池200进行充电，并获取充电电池200的准确电压。

进一步的，所述电源管理模块300具体包括：输入检测单元310、充电截止电压设置单元320、电池电压获取单元330和电压比较单元340。所述输入检测单元310、充电截止电压设置单元320和电压比较单元340依次连接，所述电池电压获取单元330连接充电截止电压设置单元320和电压比较单元340。

其中，所述输入检测单元310连接充电接口100的VBUS端，用于检测充电接口100是否接入充电电源。具体实施时，当充电接口100中插入充电器进行充电时，其VBUS端为高电平；当没有插入充电时，其VBUS端为低电平。以USB接口为例，当充电接口100连接充电器时，其VBUS端为5V，当充电接口100未连接充电器时VBUS端为0V，因此输入检测单元310只需检测充电接口100的VBUS端是否为高电平就可以判断充电接口100是否连接充电器。

充电截止电压设置单元320用于设置初始充电截止电压和充电截止电压。所述初始充电截止电压为4.2V以上，本实施例优选为4.2V。所述充电截止电压为充电限制电压为一变量，其值为初始充电截止电压减去一固定值。

电池电压获取单元330用于获取充电截止电压设置单元320设置的电压值，本实施例中，所述电池电压获取单元330获取的电压值为电池内部电量存储区两端电压，即图1中Vbat的值。

电压比较单元340用于比较电阻R两端的电压差，根据电压差控制充电截止电压设置单元320和电池电压获取单元330的工作，其具体工作为：判断所述电压差是否为零，当所述电压差为零时，通知电池电压获取单元330从充电截止电压设置单元320获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池200的电压值；当所述电压差不为零时，通知充电截止电压设置单元320设置充电截止电压后，再获取所述电阻R两端的电压差，直到所述电压差为零时，电池电压获取单元330获取所述充电截止电压设置单元320设置的充电截止电压值，并将其作为电池200的电压值；其中：充电截止电压设置单元320每次设置的充电截止电压为初始充电截止电压减去一预设固定值，本实施例中，所述预设固定值为0.001V。

具体实施过程中，所述电压比较单元340比较电阻R两端电压VIN1、VIN2，若VIN1大于VIN2，则控制充电截止电压设置模块320设置第一充电截止电压为初始充电截止电压-0.001；若VIN1依然大于VIN2，则控制充电截止电压设置模块320继续设置第二充电截止电压为第一充电截止电压-0.001；直到VIN1等于VIN2，则将当前设置的充电截止电压传递给电池电压获取单元330，此时电池电压获取单元330获取的电压值为电池内部电量存储区两端电压，即图1中Vbat的值，电源管理模块再根据电压与电量的对应关系，将电池的实际电量呈现给用户。

本发明还提供一种电池电压获取方法，请参阅图3，其为本发明提供的电池电压获取方法的流程图。如图3所示，所述电池电压获取方法包括以下步骤：

S100、检测移动终端是否接入充电电源，如果是，则设置初始充电截止电压；

S200、获取所述电阻两端的电压差，并根据所述电压差来确定电池的电压值；其中：当所述电压差为零时，获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值；当所述电压差大于零时，设置充电截止电压为所述初始充电截止电压减去一预设固定值后，再获取所述电阻两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取充电截止电压值，并将其作为电池的电压值。

在步骤S100中，当检测到移动终端有充电电源接入时，则电源管理模块300即为电池充电设置初始充电截止电压，具体的，步骤S100包括：检测充电接口的VBUS端是否为高电平；当所述充电接口的VBUS端为高电平时，设置初始充电截止电压。本实施例中，初始充电截止电压为4.2V

请参阅图4，为了精准的获取电池，所述步骤S200具体包括：

S201、比较电阻两端的电压差，并判断所述电压差是否为零；如果是则执行步骤S202；否则，执行步骤S203。

S202、通知电池电压获取单元获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值。

S203、通知充电截止电压设置单元设置充电截止电压后，再获取所述电阻两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取充电截止电压值，并将其作为电池的电压值；其中：充电截止电压设置单元每次设置的充电截止电压为初始充电截止电压减去一预设固定值。优选的，所述预定固定值为0.001V，通过使充电截止电压每次降低0.001V来检测电阻的电压是为零，来判断电池内阻是否为零，使电源管理模块能精确读取电池内部电量存储区两端的电压。

以下结合图2，以终端为智能手机为例，对本发明的终端的电池电压获取方法进行详细描述。

当充电接口100接入充电器对智能手机进行充电，此时电源管理模块300中的输入检测单元310检测到充电接口100的VBUS端为5V高电平输入，则充电截止电压设置单元320设置初始充电截止电压为4.2V。同时，电压比较单元340的IN1端和IN2端获取电阻R两端的电压VIN1和VIN2，并将二者进行比较，当VIN1大于VIN2时，表示电阻R上有压降，即有电流流过电阻R，此时由电压比较单元340的OUT1端输出控制信号控制充电截止电压320设置第一充电截止电压（其中，第一充电截止电压=4.2V-0.001V），并再次获取电阻R两端的电压VIN1和VIN2，并进行比较；若VIN1仍然大于VIN2，则电压比较单元340的OUT1端输出控制信号控制充电截止电压320设置第二充电截止电压（其中，第二充电截止电压=4.199V-0.001V），…，直到VIN1和VIN2相等，此时由OUT2输出控制信号控制电池电压获取单元330获取充电截止电压设置模块320设置的充电截止电压作为电池200的电压，进而获得电池的真实电量，并呈现给用户。

综上所述，本发明提供的能在充电时精确获取电池电压的终端及电池电压获取方法，能够在充电时通过降低充电截止电压，使电池内阻没有电流流过，从而能准确获取电池的实时电压，进而获知电池的实时电量，并显示给用户，使用户知道电池的电量的多少，也可以使终端在充电时，能够精确电池充电是否充满，使电池的充电更加稳定、精确。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种能在充电时精确获取电池电压的终端，包括充电接口和电池，其特征在于，还包括电阻和电源管理模块；所述电源管理模块的第一端连接充电接口，电源管理模块的第二端和第三端均连接电阻的一端和移动终端的系统模块，电源管理模块的第四端连接电阻的另一端和电池的正极；

所述电源管理模块用于设置初始充电截止电压；以及在电池充电时，获取所述电阻两端的电压差，并根据所述电压差来确定电池的电压值；其中：当所述电压差为零时，获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值；当所述电压差大于零时，设置充电截止电压为所述初始充电截止电压减去一预设固定值后，再获取所述电阻两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取充电截止电压，并将其作为电池的电压值。

2.根据权利要求1所述的能在充电时精确获取电池电压的终端，其特征在于，所述电源管理模块包括：

输入检测单元，用于检测充电接口是否接入充电电源；

充电截止电压设置单元，用于设置初始充电截止电压和充电截止电压；

电池电压获取单元，用于获取充电截止电压设置单元设置的电压值；

电压比较单元，用于比较电阻两端的电压差，并判断所述电压差是否为零，当所述电压差为零时，通知电池电压获取单元获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值，当所述电压差不为零时，通知充电截止电压设置单元设置充电截止电压后，再获取所述电阻两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取所述充电截止电压设置单元设置的充电截止电压值，并将其作为电池的电压值；其中：充电截止电压设置单元每次设置的充电截止电压为初始充电截止电压减去一预设固定值。

3.根据权利要求1或2所述的能在充电时精确获取电池电压的终端，其特征在于，所述初始充电截止电压为4.2V以上。

4.根据权利要求1或2所述的能在充电时精确获取电池电压的终端，其特征在于，所述预设固定值为0.001V。

5.一种如权利要求1所述能在充电时精确获取电池电压的终端的电池电压获取方法，其特征在于，包括：

A、检测移动终端是否接入充电电源，如果是，则设置初始充电截止电压；

B、获取所述电阻两端的电压差，并根据所述电压差来确定电池的电压值；其中：当所述电压差为零时，获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值；当所述电压差大于零时，设置充电截止电压为所述初始充电截止电压减去一预设固定值后，再获取所述电阻两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取充电截止电压值，并将其作为电池的电压值。

6.根据权利要求5所述的电池电压获取方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、检测充电接口的VBUS端是否为高电平；

A2、当所述充电接口的VBUS端为高电平时，设置初始充电截止电压。

7.根据权利要求6所述的电池电压获取方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、比较电阻两端的电压差，并判断所述电压差是否为零；如果是，则执行步骤B2；否则，执行步骤B3；

B2、通知电池电压获取单元获取所述初始充电截止电压，并将其作为电池的电压值；

B3、通知充电截止电压设置单元设置充电截止电压后，再获取所述电阻两端的电压差，直到所述电压差为零时，获取充电截止电压值，并将其作为电池的电压值；其中：充电截止电压设置单元每次设置的充电截止电压为初始充电截止电压减去一预设固定值。

8.根据权利要求5或7所述的电池电压获取方法，其特征在于，所述初始充电截止电压为4.2V以上。

9.根据权利要求5或7所述的电池电压获取方法，其特征在于，所述预设固定值为0.001V。