CN111525644A - 电池管理系统与电池管理方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种电池管理系统与电池管理方法，系统包括：电池管理芯片，耦接于电池，用于控制并记录所述电池的充放电状态；控制器，耦接于所述电池管理芯片，用于读取所述电池的充放电状态，并根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号；语音提醒模块，耦接于所述控制器，用于受所述控制器控制在所述电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时播放提醒语音。本公开实施例可以更好地保持电池活性，有效延长电池使用寿命。

Description

电池管理系统与电池管理方法

技术领域

本公开涉及电子电路技术领域，具体而言，涉及一种能够延长电池寿命的电池管理系统与电池管理方法。

背景技术

目前许多仪器、电子设备都会配备有锂离子、镍铬或磷酸铁锂等各种材料的电池，以便在没有外部供电的情况下维持设备正常使用，因此，电池使用寿命的长短将会制约设备的实际使用，影响设备的使用时间。

相关技术中，配备电池的仪器设备的电池管理功能仅能够对设备内部电池的充放电进行有效的监测控制，对电池的运行状况、健康度进行显示，但是在长期使用的过程中，却不能通过合理的监测与控制来很好的延长电池活性及使用寿命。因此，需要一种能够更好地保持电池活性，延长电池使用寿命的技术方案。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电池管理系统与电池管理方法，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的电池过充或过放影响电池活性和寿命的问题。

根据本公开的第一方面，提供一种电池管理系统，包括：电池管理芯片，耦接于电池，用于控制并记录所述电池的充放电状态；控制器，耦接于所述电池管理芯片，用于读取所述电池的充放电状态，并根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号；语音提醒模块，耦接于所述控制器，用于受所述控制器控制在所述电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时播放提醒语音。

在本公开的一种示例性实施例中，还包括：电源输入保护电路，耦接于所述电池管理芯片和所述控制器，用于为所述电池管理芯片和所述控制器提供外部供电及过压欠压保护和反插保护。

在本公开的一种示例性实施例中，所述控制器在检测到所述外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述充电开启信号；在没有检测到所述外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述放电开启信号。

在本公开的一种示例性实施例中，还包括：实时时钟，耦接于所述控制器，用于在所述电池为充电状态且电量充满时，受所述控制器控制进行计时，以使所述控制器在计时超过第一预设时长时，对所述电池管理芯片发送所述充电停止信号。

在本公开的一种示例性实施例中，所述控制器在检测到所述外部供电，且所述电池为放电状态，电量低于第一预设阈值时，对所述电池管理芯片发送所述充电开启信号。

在本公开的一种示例性实施例中，所述语音提醒模块包括：语音控制芯片，耦接于所述控制器，存储有充电提醒语音文件和电池更换提醒语音文件；扬声器，耦接于所述语音控制芯片；所述语音控制芯片响应于所述控制器的第一语音控制信号或第二语音控制信号，控制所述扬声器播放所述充电提醒语音文件或第二所述语音文件。

在本公开的一种示例性实施例中，所述控制器在所述电池为放电状态，且电量低于第二预设阈值时，对所述语音提醒模块发送所述第一语音控制信号，并对所述电池管理芯片发送所述放电停止信号。

在本公开的一种示例性实施例中，所述控制器记录相邻的充电开启信号和电池充满信号的时间差作为充电时长，在多个所述充电时长之和大于第二预设时长时，对语音控制芯片发送所述第二语音控制信号。

在本公开的一种示例性实施例中，还包括：语音关闭按钮，耦接于所述控制器，用于控制所述控制器对所述语音提醒模块发送关闭信号。

根据本公开的一个方面，提供一种电池管理方法，应用于如上述任意一项所述的电池管理系统，包括：通过电池管理芯片读取电池的充放电状态，并根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号；在所述电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音。

在本公开的一种示例性实施例中，所述根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号包括：在检测到外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述充电开启信号；在没有检测到所述外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述放电开启信号。

在本公开的一种示例性实施例中，所述根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号包括：在所述电池为充电状态且充满后超过第一预设时长时，对所述电池管理芯片发送充电停止信号。

在本公开的一种示例性实施例中，所述根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号包括：在所述电池为放电状态，电量低于第一预设阈值，且检测到外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述充电开启信号。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述电池的电量低于预设阈值或所述充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音包括：在所述电池为放电状态，且电量低于第二预设阈值时，控制所述语音提醒模块播放充电提醒语音，并对所述电池管理芯片发送所述放电停止信号。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述电池的电量低于预设阈值或所述充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音包括：记录相邻的充电开启信号和电池充满信号的时间差作为充电时长，在多个所述充电时长之和大于第二预设时长时，控制所述语音提醒模块播放电池更换提醒语音。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述电池的电量低于预设阈值或所述充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音包括：响应语音关闭信号，对所述语音提醒模块发送关闭信号。

根据本公开的第三方面，提供一种电池管理装置，包括：充放电状态控制模块，设置为通过电池管理芯片读取电池的充放电状态，并根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号；语音提醒模块，设置为在所述电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音。

根据本公开的第四方面，提供一种电子设备，包括：存储器；以及耦合到所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上述任意一项所述的方法。

根据本公开的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如执行如上述任意一项所述的方法。

本公开实施例提供的电池管理系统和电池管理方法，通过使用控制器对电池的充放电状态的持续时长和电池状态进行监控和判断，进而合理地控制电池的充电状态和放电状态，可以避免电池过充或过放，更好地保持电池活性，有效延长电池寿命。此外，通过设置语音提醒模块在需要人工介入时播放提醒语音，可以避免长时间不使用电池带来的电池损坏问题，有效延长电池寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开示例性实施例中电池管理系统的方框图。

图2是本公开第二实施例的方框图。

图3是本公开第三实施例的方框图。

图4是本公开第四实施例的方框图。

图5是本公开第五实施例的方框图。

图6是本公开示例性实施例中电池管理方法的流程图。

图7是图6所示电池管理方法的一个实施例的流程图。

图8是本公开示例性实施例中电池管理装置的方框图。

图9是本公开示例性实施例中电子设备的方框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。

图1是本公开示例性实施例中电池管理系统的方框图。

参考图1，电池管理系统100可以包括：

电池管理芯片11，耦接于电池A，用于控制并记录电池的充放电状态；

控制器12，耦接于电池管理芯片11，用于读取电池的充放电状态，并根据电池的充放电状态的持续时长或电池的电量对电池管理芯片11发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号；

语音提醒模块13，耦接于控制器12，用于受控制器12控制在电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时播放提醒语音。

在图1所示实施例中，电池管理芯片11控制电池A，控制器12控制电池管理芯片11和语音提醒模块13。

在本公开一个实施例中，控制器12例如可以选用MSP430FR2676控制器，该控制器具有功耗低、处理能力强、运算速度快、开发过程便捷高效等突出优势，片内带有SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)、IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器，即串口)等丰富的接口资源，可满足设计中的通信及功耗要求。

电池管理芯片11例如可以选用LTC4015电池管理芯片，该芯片具有强大的电池充放电控制功能，可为锂电池、铅酸电池、磷酸铁锂电池进行充电，借助IIC接口可实现对于充电电流、输入电流的有效控制，同时还可以对电池的充放电状态进行实时监控，避免了电池充电过程中过压、过流、过温等情况的发生。

控制器12通过电池管理芯片11读取电池A的充放电状态，判断电池A处于充电状态还是放电状态，进而判断何时对电池管理芯片11发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号，或者控制语音提醒模块13播放提醒语音，以避免电池过放损害电池寿命、及时提醒维护人员更换电池。

例如，在电池的充电时长超过第一预设时长时，控制电池由充电模式进入放电模式，以防止电池过充；在电池的电量低于第一预设阈值时，控制电池由放电模式进入充电模式，以防止电池过放，如此不断循环来激活电池活性。此外，如果无法进行充电，在电池的电量低于第二预设阈值时，通过语音提醒模块13播放语音提醒信息，提醒用户及时接入外接电源，以避免电池电量耗光；在电池的充电时长超过第二预设时长时，通过语音提醒模块13播放语音提醒信息，提醒用户及时更换电池，以避免电池被过度使用，引起安全隐患。

以下实施例将一一说明电池管理系统100的功能的具体实现方式。

图2是本公开的第二实施例的方框图。

参考图2，在一个实施例中，电池管理系统还可以包括：

电源输入保护电路14，耦接于电池管理芯片11和控制器12，用于为电池管理芯片11和控制器12提供外部供电及过压欠压保护和反插保护。

电源输入保护电路14可以用来给电池管理芯片11和控制器12提供外部供电，保护外部供电的输入安全。在图2所示实施例中，可以采用9V-36V宽电压输入来作为外部供电，完成对电池A的充电，同时为电池管理芯片11和控制器12的运行提供支持，为避免电源输入端发生短路、过压、欠压或反接等情况，可以在外部供电输入端采用LTC4368芯片来实现电源输入保护电路14。

控制器12在检测到外部供电时，对电池管理芯片11发送充电开启信号，同时，电池管理芯片11和控制器12使用外部供电运行；控制器12在无法检测到外部供电时，对电池管理芯片11发送放电开启信号，同时电池管理芯片11和控制器12通过电池放电运行，以在断电时维持对电池的有效监控和管理。在一个实施例中，当控制器12检测到电池充满时间达到第一预设时长后，对电池管理芯片11发送充电停止信号，以防止电池过充。当电池充满后长时间(例如可以设置一个预设第三时长来作为阈值)未进入放电模式放电，为避免长时间不放电造成电池损坏，控制器12可以对电池管理芯片11发送放电开启信号，即使此刻能够检测到外部供电。

在图2所示实施例中，即使控制器12在无法检测到外部供电时对电池管理芯片11发送放电开启信号，在电池为放电状态，电池电量低于第一预设阈值时，也会对电池管理芯片11发送放电停止信号，避免电池电量耗光造成电池寿命降低，同时控制语音提醒模块13播放充电提醒语音提醒信息，提醒用户及时接入外接电源。

图3是本公开的第三实施例的方框图。

参考图3，在一个实施例中，电池管理系统还可以包括：

实时时钟15，耦接于控制器12，用于在电池为充电状态且电量充满(例如收到预设的电池充满信号)时，受控制器12控制进行计时，以使控制器12在计时超过第一预设时长时，对电池管理芯片11发送充电停止信号，避免电池过充。发送充电停止信号后，可以根据当下电池和电源情况决定是否发送放电开启信号。例如，如果此时仍旧连接外部电源，则系统可以继续使用外部电源供电，仅在无法检测到外部电源时发送放电开启信号。

在图3所示实施例中，控制器12通过实时时钟15进行计时，以在电池的充电时长超过第一预设时长时，通过对电池管理芯片11发送充电停止信号，以防止电池过充；在电池的总充电时长超过第二预设时长时，控制语音提醒模块13播放电池更换语音提醒信息，提醒用户及时更换电池，以避免电池被过度使用，引起安全隐患。

在本公开的其他实施例中，电池管理系统也可以通过其他方式计时，本公开对此不作特殊限制。

图4是本公开的第四实施例的方框图。

参考图4，在一个实施例中，语音提醒模块13包括：

语音控制芯片131，耦接于控制器12，存储有充电提醒语音文件和电池更换提醒语音文件；

扬声器132，耦接于语音控制芯片131；

语音控制芯片131响应于控制器12的第一语音控制信号或第二语音控制信号，控制扬声器132播放充电提醒语音文件或电池更换提醒语音文件。

在一个实施例中，可以采用aP23085芯片作为语音控制芯片131。aP23085芯片为高性能OTP(One Time Password，一次性密码)语音芯片，供电电压为3.3V，可使用IIC通讯、SPI通讯、按键等方式进行语音触发，内部具有2Mb大小的EEPROM(Electrically ErasableProgrammable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)来存储语音信息，最长可保存85s声音长度，并且最多可分为1024个片段。可按照PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)方式输出音频，能够直推8ohm的扬声器。

在图4所示实施例中，控制器12在电池为放电状态，且电量低于第二预设阈值时，对语音控制芯片131发送第一语音控制信号，以提醒用户及时接入外接电源。此时也可以对电池管理芯片11发送放电停止信号，避免电池电量耗光。此外，控制器12还可以记录相邻的充电开启信号和电池充满信号的时间差作为充电时长，在多个充电时长之和大于第二预设时长时，对语音控制芯片131发送第二语音控制信号，以提醒用户及时更换电池，避免电池被过度使用，带来安全隐患。

在本公开实施例中，电池充满可以根据电池充满信号来判断。电池充满信号例如为当检测到电池电量大于预设值时发出，该预设值例如可以为99％，本公开对此不作特殊限制。

在一个实施例中，第一语音控制信号和第二语音控制信号均可以为循环发送的控制信号。例如，可以控制每隔5s发送一次第一语音控制信号，共发送10次，以起到对用户的有效提醒。语音控制信号的发送间隔和发送次数均可以由本领域技术人员自行设置，本公开对此不作特殊限制。

在上述实施例中，控制器12对于语音控制芯片131及电池管理芯片11的控制均可以采用IIC接口实现。

图5是本公开第五实施例的方框图。

参考图5，在一个实施例中，电池管理系统还可以包括：

语音关闭按钮16，耦接于控制器12，用于控制控制器12对语音提醒模块13发送关闭信号。

用户可以在设备所处环境或时段不便于进行电池激活操作时，通过语音关闭按钮16关闭提醒语音。关闭提醒语音后，控制器12可以对电池管理芯片11发送放电停止信号，关闭电池，以避免电池电量耗尽，损害电池寿命。此外，控制器12也可以仅控制电池停止对除控制器12以外的设备的供电，仍旧保持对控制器12的供电，以便于控制器12在语音关闭按钮16被按下后的预设时间后再次发送提醒语音，防止用户由于更换场所或时间过长而忘记接入外接电源。

以下是一个实施例中，图4和图5所示装置的运行方式介绍。

控制器12通过电池管理芯片11实时监测电池电量及其状态，当通过电源输入保护电路14检测到外接电源时，控制器12对电池管理芯片11发送充电开启信号，以控制电池进入充电模式。同时，电池管理芯片11和控制器12的供电方式也由电池供电转换为外接电源供电。

在电池电量充满时，控制器12控制实时时钟15开始计时。如果电池充满状态连续n(n>0，例如24)小时，控制器12对电池管理芯片11发送充电停止信号，在没有检测到外部电源时，可以发送放电开启信号，以控制电池进入放电模式。进入放电模式后，通过电池管理芯片11检测电池电量，在电池电量低于第一预设阈值TH1(例如50％)，且控制器12通过电源输入保护电路14检测到外接电源时，控制器12重新对电池管理芯片11发送充电开启信号，以控制电池进入充电模式。如此不断循环，来激活电池活性，避免电池“撑死”。

当设备长时间不使用，且未接入外电时，控制器12无法检测到外接电源，此时可以在电池电量低于第二预设阈值TH2(例如10％)时，控制语音提醒模块13按照一定规律(如每天上午10点)发出第一语音提醒信息---“电量不足10％，请充电”和/或指示灯闪烁报警，提醒用户接入外电进行电池激活操作，避免电池因长期亏电而“饿死”。同时，对电池管理芯片11发送放电停止信号，避免电池电量耗光。

在图5所示实施例，当设备所处环境或时段不便于进行电池激活操作时，用户可通过语音关闭按钮16取消当前语音提醒，待条件允许时再进行电池激活。

此外，控制器12也可以记录电池的充电时长总和，在充电时长超过第二预设时长m(m>n)时，通过语音提醒模块13提醒用户进行电池更换。

对应于上述装置实施例，本公开还提供一种电池管理方法，可以由上述电池管理系统中的控制器执行。

图6是本公开示例性实施例中电池管理方法的流程图。

参考图6，电池管理方法100可以包括：

步骤S601，通过电池管理芯片读取电池的充放电状态，并根据电池的充放电状态的持续时长或电池的电量对电池管理芯片充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号；

步骤S602，在电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音。

在本公开的一种示例性实施例中，根据电池的充放电状态的持续时长或电池的电量对电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号包括：在检测到外部供电时，对电池管理芯片发送充电开启信号；在没有检测到外部供电时，对电池管理芯片发送放电开启信号。

在本公开的一种示例性实施例中，根据电池的充放电状态的持续时长或电池的电量对电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号包括：在电池为充电状态且电量充满后超过第一预设时长时，对电池管理芯片发送充电停止信号。

在本公开的一种示例性实施例中，根据电池的充放电状态的持续时长或电池的电量对电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号包括：在电池为放电状态，电量低于第一预设阈值，且检测到外部供电时，对电池管理芯片发送充电开启信号。

在本公开的一种示例性实施例中，在电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音包括：在电池为放电状态，且电量低于第二预设阈值时，控制语音提醒模块播放充电提醒语音。

在本公开的一种示例性实施例中，在电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音包括：记录相邻的充电开启信号和电池充满信号的时间差作为充电时长，在多个充电时长之和大于第二预设时长时，控制语音提醒模块播放电池更换提醒语音。

在本公开的一种示例性实施例中，在电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音包括：响应语音关闭信号，对语音提醒模块发送关闭信号。

由于图6所示方法的详细情况已经在图1-图5的装置实施例中详细说明，本公开于此不再一一说明。

图7是图6所示电池管理方法的一个实施例的流程图。

参考图7，在一个实施例中，电池管理方法实施例700包括图6所示方法中的各类情况，例如可以包括：

步骤S1，开机。在此步骤，一旦开机或上电，实施电池管理方法600的控制器即开始对整个电源系统进行监控与控制。

步骤S2，检测是否有外部供电，如果有，进入步骤S3，否则进入步骤S6。具体的方法例如可以为将外部供电引脚的电压作为控制器的其中一个参与判断的输入信号，本公开对此不作特殊限制。

步骤S3，对电池管理芯片发送充电开启信号，控制电池进入充电状态。

步骤S4，判断电量充满后是否超过第一预设时长，如果否，进入步骤S5，如果是，进入步骤S6。步骤S4可以避免电池过充，有效避免过充引起的电池寿命减少，提高电池使用寿命。

步骤S5，检测是否有外部供电，如果检测到外部供电，返回步骤S4继续进行充电时长监测，如果没有检测到外部供电则进入步骤S8开启一系列放电动作。步骤S5是为了应对在充电过程中外部供电消失。如果上电后检测到外部供电，进入充电状态后，通过步骤S5的监控发现在充电过程中外部供电消失，可以进入步骤S8启动一系列放电动作，以启动电池供电，避免供电中断。

步骤S6，当电池电量充满后超过第一预设时长时对电池管理芯片发送充电停止信号，避免电池过充，提高电池寿命。

步骤S7，检测是否有外部供电，如果没有检测到外部供电，则进入步骤S9控制电池进入放电状态，通过电池为系统供电；如果检测到外部供电，则可以定时检测外部供电，以便在外部供电消失时及时使用电池供电。

步骤S8，判断电池是否在放电停止状态，如果是，进入步骤S9，否则返回步骤S2实时监控外部上电情况，以便在检测到外部供电时及时为电池充电。步骤S8是一系列放电动作的开始，在控制电池进入放电状态之前，要检查电池当前是否亏电严重不能放电，确保电池不会在电量过低时继续工作而损伤寿命。

步骤S9，如果电池能够进行放电，且未检测到外部电源，则对电池管理芯片发送放电开启信号，控制电池进入放电状态。

步骤S10，在判断电池处于放电状态时，实时判断电池电量是否低于第一预设阈值，如果是，进入步骤S11，否则在本步骤进行实时监控。

步骤S11，在电量低于第一预设阈值时判断是否检测到外部供电，如果是，进入步骤S3开启一系列充电动作，否则进入步骤S12。

步骤S10和S11也可以为其他形式。例如，可以随时监测外部供电，并在检测到外部供电时直接进入步骤S3开启一系列充电动作，以保障电池在能够充电时被充电。

步骤S12，在没有检测到外部供电时判断电池电量是否低于第二预设阈值，如果是则进入步骤S11进入一系列亏电处理动作，否则返回步骤S11实时监测外部供电连接情况，以便为电池进行及时充电。

步骤S13，在电池电量低于第二预设阈值时控制语音提醒模块播放充电提醒语音，然后进入步骤S14。

步骤S14，对电池管理芯片发送放电停止信号，以避免电池过放造成电池寿命减少。步骤S12-S14的设置是为了在电池电量过低时通过语音及时提醒维护人员连接外接电源，防止电池过放造成的电池寿命减少。经过步骤S14之后，电池进入放电停止状态，直到下一个放电开启信号(步骤S9)将电池更改为放电状态。从图7中可以看出，只有在电池得到充分充电后(步骤S4)电池才能摆脱放电停止状态，重新放电。

此外，本公开实施例中，还包括：

步骤S15，记录相邻的充电开启信号和电池充满信号的时间差作为充电时长。

步骤S16，判断多个充电时长之和是否大于第二预设时长，如果是，进入步骤S17，否则在本步骤进行持续监控。

步骤S17，在多个充电时长之和大于第二预设时长时，控制语音提醒模块播放电池更换提醒语音。

步骤S15-S17的设置可以在电池充电时长达到阈值时及时提醒用户更换电池，避免老化的电池带来安全隐患。

步骤S13和S17中播放的语音可以在播放预设次数后自行结束，也可以持续播放，直至接收到外部的语音停止信号，该语音停止信号例如可以通过按钮触发。

综上所述，本公开实施例提供的电池管理方法，通过实时监控电池的充放电状态、电量状态和外部供电情况，可以及时调整电池进入充电状态或放电状态，使电池更健康地运行在充电状态和放电状态之间，避免电池过充或过放，可以有效提高电池活性、提高电池使用寿命。同时，通过在电池电量过低时播放充电提醒语音并控制电池停止放电，可以避免电池因为过放导致寿命减少；通过在电池的总充电时长达到使用寿命时播放电池更换提醒语音，可以避免电池过度使用带来的安全隐患。因此，本公开实施例提供的电池管理方法能够有效提高电池使用寿命和电池的安全性。

对应于上述方法实施例，本公开还提供一种电池管理装置，可以用于执行上述的电池管理方法。

图8是本公开示例性实施例中电池管理装置的方框图。

参考图8，电池管理装置800可以包括：

充放电状态控制模块81，设置为通过电池管理芯片读取电池的充放电状态，并根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号；

语音提醒模块82，设置为在所述电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音。

在本公开的一种示例性实施例中，充放电状态控制模块81设置为：在检测到外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述充电开启信号；在没有检测到所述外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述放电开启信号。

在本公开的一种示例性实施例中，充放电状态控制模块81设置为：在所述电池为充电状态且电量充满后超过第一预设时长时，对所述电池管理芯片发送所述充电停止信号。

在本公开的一种示例性实施例中，充放电状态控制模块81设置为：在所述电池为放电状态，电量低于第一预设阈值，且检测到外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述充电开启信号；

在本公开的一种示例性实施例中，语音提醒模块82设置为：在所述电池为放电状态，且电量低于第二预设阈值时，控制所述语音提醒模块播放充电提醒语音。

在本公开的一种示例性实施例中，语音提醒模块82设置为：记录相邻的充电开启信号和电池充满信号的时间差作为充电时长，在多个所述充电时长之和大于第二预设时长时，控制所述语音提醒模块播放电池更换提醒语音。

在本公开的一种示例性实施例中，语音提醒模块82设置为：响应语音关闭信号，对所述语音提醒模块发送关闭信号。

由于装置800的各功能已在其对应的方法实施例中予以详细说明，本公开于此不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参照图9来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备900。图9显示的电子设备900仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图9所示，电子设备900以通用计算设备的形式表现。电子设备900的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元910、上述至少一个存储单元920、连接不同系统组件(包括存储单元920和处理单元910)的总线930。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元910执行，使得所述处理单元910执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元910可以执行如图1中所示的步骤。

存储单元920可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)9201和/或高速缓存存储单元9202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)9203。

存储单元920还可以包括具有一组(至少一个)程序模块9205的程序/实用工具9204，这样的程序模块9205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线930可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备900也可以与一个或多个外部设备1000(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备900交互的设备通信，和/或与使得该电子设备900能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口950进行。并且，电子设备900还可以通过网络适配器960与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器960通过总线930与电子设备900的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备900使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和构思由权利要求指出。。

Claims (16)

1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：

电池管理芯片，耦接于电池，用于控制并记录所述电池的充放电状态；

控制器，耦接于所述电池管理芯片，用于读取所述电池的充放电状态，并根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号；

语音提醒模块，耦接于所述控制器，用于受所述控制器控制在所述电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时播放提醒语音。

2.如权利要求1所述电池管理系统，其特征在于，还包括：

电源输入保护电路，耦接于所述电池管理芯片和所述控制器，用于为所述电池管理芯片和所述控制器提供外部供电及过压欠压保护和反插保护。

3.如权利要求1所述电池管理系统，其特征在于，所述控制器在检测到外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述充电开启信号；在没有检测到外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述放电开启信号。

4.如权利要求1所述电池管理系统，其特征在于，还包括：

实时时钟，耦接于所述控制器，用于在所述电池为充电状态且电量充满时，受所述控制器控制进行计时，以使所述控制器在计时超过第一预设时长时，对所述电池管理芯片发送所述充电停止信号。

5.如权利要求4所述电池管理系统，其特征在于，所述控制器在检测到外部供电，且所述电池为放电状态，电量低于第一预设阈值时，对所述电池管理芯片发送所述充电开启信号。

6.如权利要求1所述电池管理系统，其特征在于，所述语音提醒模块包括：

语音控制芯片，耦接于所述控制器，存储有充电提醒语音文件和电池更换提醒语音文件；

扬声器，耦接于所述语音控制芯片；

所述语音控制芯片响应于所述控制器的第一语音控制信号或第二语音控制信号，控制所述扬声器播放所述充电提醒语音文件或所述电池更换提醒语音文件。

7.如权利要求6所述电池管理系统，其特征在于，所述控制器在所述电池为放电状态，且电量低于第二预设阈值时，对所述语音提醒模块发送所述第一语音控制信号，并对所述电池管理芯片发送所述放电停止信号。

8.如权利要求6所述电池管理系统，其特征在于，所述控制器记录相邻的充电开启信号和电池充满信号的时间差作为充电时长，在多个所述充电时长之和大于第二预设时长时，对所述语音控制芯片发送所述第二语音控制信号。

9.如权利要求6-8任一项所述的电池管理系统，其特征在于，还包括：

语音关闭按钮，耦接于所述控制器，用于控制所述控制器对所述语音提醒模块发送关闭信号。

10.一种电池管理方法，应用于如权利要求1-9任一项所述的电池管理系统，其特征在于，包括：

通过电池管理芯片读取电池的充放电状态，并根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号；

在所述电池的电量低于预设阈值或充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音。

11.如权利要求10所述的电池管理方法，其特征在于，所述根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号包括：

在检测到外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述充电开启信号；

在没有检测到所述外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述放电开启信号。

12.如权利要求10所述的电池管理方法，其特征在于，所述根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号包括：

在所述电池为充电状态且充满后超过第一预设时长时，对所述电池管理芯片发送充电停止信号。

13.如权利要求10或12任一项所述的电池管理方法，其特征在于，所述根据所述电池的充放电状态的持续时长或所述电池的电量对所述电池管理芯片发送充电开启信号、放电开启信号、充电停止信号或放电停止信号包括：

在所述电池为放电状态，电量低于第一预设阈值，且检测到外部供电时，对所述电池管理芯片发送所述充电开启信号。

14.如权利要求10所述的电池管理方法，其特征在于，在所述电池的电量低于预设阈值或所述充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音包括：

在所述电池为放电状态，且电量低于第二预设阈值时，控制所述语音提醒模块播放充电提醒语音，并对所述电池管理芯片发送所述放电停止信号。

15.如权利要求10所述的电池管理方法，其特征在于，在所述电池的电量低于预设阈值或所述充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音包括：

记录相邻的充电开启信号和电池充满信号的时间差作为充电时长，在多个所述充电时长之和大于第二预设时长时，控制所述语音提醒模块播放电池更换提醒语音。

16.如权利要求10、14或15任一项所述的电池管理方法，其特征在于，在所述电池的电量低于预设阈值或所述充电时长之和达到预设时长时控制语音提醒模块播放提醒语音包括：

响应语音关闭信号，对所述语音提醒模块发送关闭信号。

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