CN1700030A - 一种移动通信终端电池余量指示装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种移动通信终端电池余量指示装置及方法，其包括如下部分：智能型电池部，由完成充电的电源放出电量，供应工作电流，并输出电池容量信息；传感器部，接入到上述电池部，并根据相应控制检测消耗电流量和内部电压；模数转换器(ADC)部，将传感器部所检测出的消耗电流量和内部电压模拟信号转换为数字信号进行输出；积累部，将从上述模数转换器部提供的消耗电流量及内部电压信号通过相应控制进行输出，或者以积累状态输出；控制部，输入电池部的容量信息和积累部的输出信号，经分析和演算输出电池余量信息百分率，对各功能部进行监控；负荷部，基于上述电池部提供的电源运作。
Description
技术领域
本发明涉及对移动通信终端电池剩余容量进行准确检测显示的技术，更具体地，涉及一种通过区分待机状态和应用状态，对于待机状态检测电压比率显示电池容量、而对于应用状态检测所消耗的电流并以电流比率准确显示电池容量的，一种移动通信终端电池余量指示装置及方法。
背景技术
移动通信终端(UE：USER EQUIPMENT)是一种在它所加入注册的移动通信系统相应基站(RAN：RADIO ACCESS NETWORK)所形成的服务区(SERVICEAREA)之内自由移动，并根据移动交换中心(MSC：MOBILE SWITCHING CENTER)监控、交换(SWITCHING)等，经过所设定的通信路径，而且还可以何时何地都能与所需对方进行即时无线连接和通信的、由个人经常携带移动到任何地方的尖端无线通信设备。
由于上述移动通信终端边移动边工作，而且不能把通用电源作为工作电源采用，因此，一般采用具有方便拆卸和更换结构的电池电源供应。
经分析可知，上述移动通信终端(UE)实际用于通信的时间较少，在多数情况下处于携带状态消耗着时间，为了提高如上利用率，提高移动通信终端在实际生活中的应用性和方便性，并且为了促进通信应用性，目前开发提供了各种附加服务。
上述附加服务大致包括由移动通信服务商开发提供的附加服务和由生产商开发并以内置形式提供给移动通信终端的附加服务等。
由上述生产商开发提供的附加服务中包括相机、蓝牙、无线局域网、射频、游戏、计算器、日历、时钟、来电铃声设置等功能；由移动通信服务商开发提供的服务包括文字短信、影像短信、在线游戏、无线互联网连接等等，关于上述附加服务，仍在继续开发增设着新功能。
正如上所述，移动通信终端并不仅仅利用于移动通信中，它将基于各种附加服务，利用相机功能拍摄影像信号、或者无线联网、或者利用无线局域网进行近距离数据通信、或者进行在线游戏、或者利用MP3或射频功能听取音乐等等，由此引发了工作电源的电消耗较大的问题。
上述移动通信终端受着如下限制：为了方便携带和移动需要减少其大小和重量；而且虽然电池尺寸越大就可以供应更多的工作电源，但是又存在着无法无限增大其尺寸的问题。
而且，由于利用影像信号的多媒体通信、游戏、影像短信传送等需要消耗较多电量，存在着在进行相应通信的过程中因电量不足中断正常通信的问题。
不仅如此，所存在的问题还有，从电池输出的电压电平将受到电池内部电阻和负荷的内部电阻值的影响，电压测定值被显示为下降，当负荷所消耗的电流量较大时，将瞬间引发加大电压下降幅度的现象。
因此，有必要开发出准确确认和显示提供工作电源的电池当前剩余容量的技术。
下面结合附图，对基于以上技术的移动通信终端电池余量提示方式进行说明。
附图1和2是为说明以往技术所提供的，其中，图1是基于以往技术的移动通信终端电池余量指示装置功能结构图；图2是基于以往技术的移动通信终端电池余量指示方法顺序图。
结合上述附图1，对基于以往技术的移动通信终端电池余量指示装置进行如下说明。作为以充电电源放电、供电的方式，利用方便装卸、移动的电池10，并基于相应控制向负荷(LOAD)20供应工作电源。
上述负荷20为移动通信专用移动通信终端机身，通过未在图中详细显示的电源开关(SWITCH)的运作，从电池10获得所供应的工作电源，其中包括移动通信功能、相机功能、无线局域网功能、蓝牙功能以及游戏功能等各种各样的功能。
上述电池10是单纯的电源供应装置，也将其称为非智能型(DUMB)电池，采用充电、放电专用(RECHARGEABLE)电池，重复执行通过充电(CHARGING)储存的电量再通过放电(DISCHARGING)供应电流的过程，以保证该电池的重复使用。
一般，上述电池10在满充电状态下正常输出的最大电压约为4.2伏(V)，随着电量的放出逐渐降低电压，而到了约3.2伏(V)以下时，出现电池的破损现象，即，发生不能重新充电的电池损坏现象。
将上述3.2伏(V)称为截止(CUT-OFF)电压，因为通过探测电压降低到上述截止电压以下的情况，进行相应开关控制，从而在到该截止电压之前，切断电路防止电池10的进一步放电。
利用模数转换器部30可以探测上述电池电压，通过该模数转换器部30检测出电池10的模拟(ANALOG)状态电压，并将其转换为数字状态电压之后输出，将该数字(DIGITAL)电压提供给控制部40。
上述控制部40将分析由上述模数转换器部30检测出的电池10电压，并根据相应基准利用柱形条显示当前电池余量。
基于上述控制部40的电池余量显示方式，在检测到电池输出电压或者内部电压为满充电状态的4.2伏电压时，将100％柱形条控制显示(DISPLAY)于没有在以上图中标出的相应显示部上，当检测到表示截止状态的3.2伏电压时，控制显示出0％的柱形条。
而且，当检测到截止(CUTOFF)状态以下的电压时，为了保护电池10，将自动切断工作电源的输出。
在上述电池10和负荷20均有相应的内部电阻，当在上述负荷20上的电流消耗有增加时，上述电池10的瞬间放电量较大，因此随着电压的下降，将瞬间成为截止电压状态。
当处于如上所述的截止(CUTOFF)电压以下状态时，将通过上述模数转换器部30，使上述控制部40探测此情况，上述控制部40为了保护电池10对相应开关进行控制切断，使电池10无法向负荷20供应工作电源。
即，在上述电池10处于可以正常供应电源的状态下，通过负荷20的瞬间过电流消耗，使电池10产生截止(CUT-OFF)电压时，上述控制部40在探测到该截止电压之后，立即切断电池的工作电源输出，中断了向负荷提供工作电源，因此，其中存在着发生电池电压振荡现象的问题。
下面结合附图2对基于以往技术的移动通信终端电池余量指示方法进行说明。
通过移动通信专用移动通信终端的相应控制部40判断电池10是否向各功能部供应工作电源(见步骤S10)，经以上判断(见步骤S10)如果在供应工作电源时，测定该电池电压(见步骤S20)。
上述控制部40将所测定的电池10电压换算为上述电池10满充电状态电压和截止(CUT-OFF)电压之间的百分率值(％)(见步骤S30)，并为了进行柱形条显示而实施相应的转换处理，最后将其处理结果输出到相应显示部上，显示(DISPLAY)为柱形条。
如以上所述，基于以往技术的电池余量显示方式，直接测量电池的电压电平之后，将其结果显示为位于满充电状态电压与截止状态电压之间的百分率值，其构成简单。但是如果发生了因过电流所产生的瞬间截止情况时，因为相应地产生了电池容量充足但不得不切断工作电源的振荡现象，引发了中断通信的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动通信终端电池余量指示装置及方法，即，在移动通信终端的应用状态下，通过测量电池电流消耗显示电池容量，而在待机状态下将通过测量电池内部电压显示电池容量，使之没有振荡地准确检测出电池电量并进行显示。
为了实现如上目的，所提出的本发明装置的特征在于，包括如下构成部分：智能型电池部，由完成充电的电源放出电量，供应工作电流，并输出电池容量信息；传感器部，接入到上述电池部，并根据相应控制检测消耗电流量和内部电压；模数转换器部，将上述传感器部所检测出的消耗电流量和内部电压模拟信号转换为数字信号进行输出；积累部，将从上述模数转换器部提供的消耗电流量及内部电压信号通过相应控制进行输出，或者以积累状态输出；控制部，输入上述电池部的容量信息和上述积累部的输出信号，经分析和演算输出电池余量百分率信息，对各功能部进行监控；负荷部，基于上述电池部提供的电源运作。
而且，为了实现如上目的，所提出的本发明方法的特征在于，包括如下步骤：智能步骤，向移动通信终端提供工作电源时，对智能型电池部的容量信息进行确认；确认步骤，判断上述步骤中移动通信终端的多个功能部中是否有一个以上的功能部处于正常工作的应用状态，或没有正常工作的待机状态；电流步骤，通过上述确认步骤，如果处于应用状态，将检测所消耗的电流量，并从电池部总电流量中减去该电流量得到剩余电流量，然后将其换算为百分率；电压步骤，经以上确认步骤，如果处于待机状态时，检测电池部的内部电压，将其换算为相应于应用电压的百分率；显示步骤，将经过上述步骤所得到的换算值转换为百分率图表，并输出到相应显示部上。
本发明的效果在于：可以防止由负荷部的过电流放电产生的、电压的瞬间不规则振荡现象，从而达到了准确检测和显示电池部余量的产业化应用效果。
而且，由于可以没有振荡地检测出电池部余量，并对截止电压进行控制，因此具有可以有效地、最大限度地利用电池部容量的、使用方便性效果。
不仅如此，由于可以最大限度地利用电池部容量，因此具有相当于大幅增加电池部容量的、使用方便性效果。
附图说明
图1是基于以往技术的移动通信终端电池余量指示装置功能结构图；
图2是基于以往技术的移动通信终端电池余量指示方法顺序图；
图3是基于本发明的移动通信终端电池余量指示装置功能结构图；
图4是基于本发明的移动通信终端电池余量指示方法顺序图。
附图主要部分的符号说明：
100：电池部 110：传感器部 120：负荷部
130：模数转换器部 140：积累部 150：控制部
具体实施方式
下面结合附图，对本发明提供的移动通信终端电池余量指示装置及方法进行说明。
为说明本发明所提供的附图包括图3和图4。其中，图3是基于本发明的移动通信终端电池余量指示装置功能结构图；图4是基于本发明的移动通信终端电池余量指示方法顺序图。
结合附图3对本发明中移动通信终端电池余量指示装置进行如下说明。
本发明装置包括如下构成部分：
智能型(SMART TYPE)电池部100，由完成充电的电源放出电量，供应工作电流，并输出电池容量信息；
传感器部110，接入到上述电池部100中，并根据相应控制检测消耗电流量和内部电压。它将根据控制部150的相应控制信号，对电池部100的内部电压进行检测，或者通过选项选择检测出从电池部100输出或向其输入的消耗电流；
负荷部120，基于上述电池部100提供的电源运作，它由多个功能部构成；
模数转换器(ADC：ANALOG TO DIGITAL CONVERTER)部130，将上述传感器部110所检测出的消耗电流量和内部电压模拟(ANALOG)信号转换为数字(DIGITAL)信号进行输出，它将根据控制部150的相应控制信号，对通过传感器部110检测提供的消耗电流和内部电压的模拟信号各自转换为数字信号进行输出；
积累部140，将从上述模数转换器部130提供的消耗电流量及内部电压信号通过相应控制进行输出，或者以积累(ACCUMULATE)状态输出；
控制部150，输入上述电池部100的容量信息和上述积累部140的输出信号，经过相应分析和演算输出电池余量信息百分率，并对各功能部进行监控。它从电池部100接收容量信息，对满充电状态的电流容量和电压进行确认；在负荷部120运作的状态下，输入通过积累部140累积的消耗电流量，从总电流容量中减去消耗电流量，将剩余量比率换算为百分率；在没有运行负荷部120的状态下，输入通过积累部140所检测出的电池测定电压，计算出对应于应用电压的百分率；将上述换算的百分率值变换为相应图表(GRAPH)之后输出显示。
下面结合附图，对具有如上构成的本发明中移动通信终端电池余量指示装置进行详细说明。
电池部100作为整体移动通信终端的可拆卸部分，采用了智能型，在输出工作电源提供给上述负荷部120的同时，还输出可充电的总电流容量、电压电平，目前状态下的电流流量、电压状态及相应特有号码(ID)等信息，并由上述控制部150识别。
上述传感器部110将通过上述控制部的控制，检测出电池部100的电压，或者通过选项(OPTION)功能，检测出从上述电池部100输出的消耗电流量或者输入到上述电池部100中的消耗电流量，将其输出为模拟信号的同时，还使上述电池部100的工作电源提供给负荷部120。
上述传感器部110将与电池部100串联连接，应确保检测消耗电流的电阻部分对温度变化的敏感度较低。
上述负荷部120由多个功能部构成，例如，具有移动通信功能的无线通信功能部、拍摄影像信号的相机部、对影像信号进行输出显示的显示部、输入各种控制命令的键盘部、对语音级信号进行输入/输出的音频部、利用蓝牙进行近距离通信的蓝牙部、无线互联网功能部等等，可以应用其中一种功能部，或者使两个以上功能联动运作，它通过上述电池部100接收工作电源，用于功能部的运用中。
上述模数转换器部130将通过上述传感器部110检测提供的、从上述电池部100提供的、由上述负荷部120消耗的电流或者上述电池部100的内部电压等输入为模拟(ANALOG)信号，将其转换(CONVERSION)为数字(DIGITAL)信号之后输出到上述积累部140上。
上述积累部140将通过上述控制部150的相应控制，输出积累一定时间的消耗电流量或者输出所检测到的内部电压，并将所输出的信号提供给控制部150。
上述控制部150将对上述负荷部120所具备的多个功能部进行监控，确认是否有一个以上的功能部在运作并处于运用状态，如果经以上确认功能部处于应用状态时，从上述积累部接收积累了一定时间的消耗电流值信号；如果经以上确认功能不处于运用状态时，从上述积累部接收所检测的内部电压值信号。
经以上控制部150的判断，如果上述负荷部120处于应用状态时，从经过上述电池部100的信息进行分析所确认的总电流量减去积累了一定时间的消耗电流量，并将该计算结果，即电池部100剩余电流容量除以总电流容量得到百分率(％)值，将经过以上换算得到的百分率值转换为图。
上述图表可以是柱形图、饼状图等等，只要便于确认，选哪一种形式均可。
经上述控制部150判断为上述负荷部120处于非应用的待机状态时，输入从上述积累部140所检测到的内部电压值信号，并基于上述电池部100的信息确认，计算出与应用电压相对应的百分率(％)，并转换为如上所述的图表(GRAPH)形式，输出显示。
上述电池部100的应用电压满足满充电状态的电压和截止状态电压之间值。
通过具有如上构成的本发明，当移动通信终端处于应用状态时，利用由负荷部消耗的电流量计算电池余量，而当移动通信终端负荷部处于状态时，根据所测定的内部电压，计算电池余量并将其显示为图表方式，改善了基于负荷电消耗的余量显示的现振荡的问题。
而且，由于没有振荡地检测出电池部100的余量，并对截止电压进行控制，因此，可以最大限度地、有效地利用电池部100容量，而且还产生相当于大幅增加电池部100容量的、可以长时间使用的优势。
下面结合上述附图4，对基于本发明的移动通信终端电池余量指示方法进行说明。该方法包括如下步骤：
智能步骤，向移动通信终端提供工作电源时，对智能型电池部的容量信息进行确认。该步骤包括如下具体步骤：利用控制部150判断是否从电池部100供应工作电源的步骤(见步骤S100)；经以上步骤(见步骤S100)的判断，如果从智能型电池部100供应工作电源时，对包括了在上述电池部100的满充电状态下的电压和电流信息、以及在当前状态下的电压和电流信息在内的容量信息进行确认的步骤(见步骤S110)等。
确认步骤，判断上述步骤中移动通信终端(UE)的多个功能部中是否有一个以上的功能部处于正常工作的应用(OPERATING)状态，或不正常工作的待机(STANDBY)状态(见步骤S120)；
电流步骤，通过上述确认步骤(见步骤S120)，如果处于应用状态，将检测所消耗的电流量，并从电池部总电流量中减去该电流量得到剩余电流量，然后将其换算为百分率。该步骤包括如下具体步骤：对上述电池部100消耗电流进行检测积累的步骤(见步骤S130)；从上述电池部100所确认的电流容量中减去以上被检测积累的消耗电流，得到剩余电流(见步骤S140)；将从上述步骤(见步骤S140)中计算所得的剩余电流换算为百分率(％)形式的比率的步骤(见步骤S150)；
电压步骤，经以上确认步骤(见步骤S120)，如果处于待机状态时，检测电池部的内部电压，将其换算为相应于应用电压的百分率。该步骤包括如下具体步骤：检测上述电池部100的内部电压(见步骤S170)；将通过上述步骤(见步骤S170)检测出的内部电压换算为对应于电池部100应用电压的百分率(％)比率(见步骤S180)；
显示步骤，将经过上述步骤所得到的换算值转换为百分率图(GRAPH)，并将其输出到相应显示部上(见步骤S160)。
下面结合附图，对具有如上构成的本发明中移动通信终端电池余量指示方法进行详细说明。
上述移动通信终端(UE)的控制部150判断是否从电池部100接收工作电源供应(见步骤S100)，经上述判断(见步骤S100)如果供应工作电源时，对智能型电池部100的信息进行确认和分析。(见步骤S110)
在以上分析的信息中包括电池部100的充电流容量、电压电平、当前电流容量和特有号码等。
上述步骤(见步骤S110)中的控制部150将通过检测负荷部120判断是否处于应用状态(见步骤S120)，经以上判断(见步骤S120)如果处于应用状态时，测量从电池部100输出并由负荷部120消耗的电流量，并以指定时间为单位进行积累算计(见步骤S130)。
将在上述步骤(见步骤S130)中以指定时间为单位积累计算的负荷部120的消耗电流量从上述所确认的电池部100的可充电总电流量中减去(见步骤S140)，将在上述过程(见步骤S140)中差减计算出的剩余电流量与上述可充电总电流量相比较计算出百分率(％)。(见步骤S150)
将在以上步骤(见步骤S150)中换算的百分率值转换为相应图表，并将其输出到相应显示部上，准确显示基于图表的电池余量。(见步骤S160)
而且，在上述确认步骤(见步骤S120)中如果判断为负荷部处于不应用的待机状态时，上述控制部150将通过上述传感器部110、模数转换器部130以及积累部140等进行检测(见步骤S170)电池部100的内部电压，并与上述电池部100信息确认部分中的应用电压进行比较，将上述检测出的内部电压换算为百分率(％)值(见步骤S180)，并将其转换为相应图表，输出到相应显示部上，从而可以根据图表准确显示电池余量。(见步骤S160)。
因此，如果将如上本发明构成应用于移动通信终端上时，将不会产生由过电流消耗引起的电池余量测定过程中的振荡现象，并且，在待机状态下只采用简单的电压测量方式，因此其优势在于可以准确检测出电池部100的电余量。
本发明的效果在于：通过具有上述构成的本发明，可以防止由负荷部的过电流放电产生的、电压的瞬间不规则振荡现象，从而达到了准确检测和显示电池部余量的产业化应用效果。
而且，由于可以没有振荡地检测出电池部余量，并对截止电压进行控制，因此具有可以有效地、最大限度地利用电池部容量的、使用方便性效果。
不仅如此，由于可以最大限度地利用电池部容量，因此具有相当于大幅增加电池部容量的、使用方便性效果。
以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。
Claims (10)
1.一种移动通信终端电池余量指示装置，其特征在于，包括如下部分：
智能型电池部，由完成充电的电源放出电量，供应工作电流，并输出电池容量信息；
传感器部，接入到所述的电池部，并根据相应控制检测消耗电流量和内部电压；
模数转换器部，将所述的传感器部所检测出的消耗电流量和内部电压模拟信号转换为数字信号进行输出；
积累部，将从所述的模数转换器部提供的消耗电流量及内部电压信号通过相应控制进行输出，或者以积累状态输出；
控制部，输入所述的电池部的容量信息和所述的积累部的输出信号，经分析和演算输出电池余量信息百分率，对各功能部进行监控；
负荷部，基于所述的电池部提供的电源运作。
2.根据权利要求1中所述的一种移动通信终端电池余量指示装置，其特征在于，所述的模数转换器具有如下构成：它将根据所述的控制部的相应控制信号，对通过所述的传感器部检测提供的消耗电流和内部电压的模拟信号各自转换为数字信号进行输出。
3.根据权利要求1中所述的一种移动通信终端电池余量指示装置，其特征在于，所述的传感器部具有如下构成：它将根据所述的控制部相应控制信号，对所述的电池部的内部电压进行检测，或者检测、输出从电池部输出的消耗电流。
4.根据权利要求3中所述的一种移动通信终端电池余量指示装置，其特征在于，所述的传感器部具有如下构成：通过选项选择检测出从电池部输出的消耗电流和向所述的电池输入的电流量。
5.根据权利要求1中所述的一种移动通信终端电池余量指示装置，其特征在于，所述的控制部具有如下构成：从所述的电池部接收容量信息，对满充电状态的电流容量和电压进行确认；在负荷部运作的状态下，输入通过所述的积累部所积累的消耗电流量，从总电流容量中减去消耗电流量，将剩余量比率换算为百分率；在没有运行所述的负荷部的状态下，输入通过积累部所检测出的电池测定电压，计算出对应于应用电压的百分率；将所述的换算的百分率值变换为相应图表之后输出显示。
6.一种移动通信终端电池余量指示方法，其特征在于，包括如下步骤：智能步骤，向移动通信终端提供工作电源时，对智能型电池部的容量信息进行确认；确认步骤，判断所述的步骤中移动通信终端的多个功能部中是否有一个以上的功能部处于正常工作的应用状态，或没有正常工作的待机状态；电流步骤，通过所述的确认步骤，如果处于应用状态，将检测所消耗的电流量，并从电池部总电流量中减去该电流量得到剩余电流量，然后将其换算为百分率；电压步骤，经以上确认步骤，如果处于待机状态时，检测电池部的内部电压，将其换算为相应于应用电压的百分率；显示步骤，将经过所述的步骤所得到的换算值转换为百分率图表，并输出到相应显示部上。
7.根据权利要求6中所述的一种移动通信终端电池余量指示方法，其特征在于，所述的智能步骤包括如下具体步骤：利用移动通信终端的控制部判断是否从电池部供应工作电源的步骤；经以上步骤的判断，如果从智能型电池部供应工作电源时，对电池部的容量信息进行确认的步骤等。
8.根据权利要求7中所述的一种移动通信终端电池余量指示方法，其特征在于，所述的容量信息包括：在所述的电池部的满充电状态下的电压和电流信息、以及在当前状态下的电压和电流信息。
9.根据权利要求6中所述的一种移动通信终端电池余量指示方法，其特征在于，所述的电流步骤包括如下具体步骤：对所述的电池部消耗电流进行检测积累的步骤；从所述的电池部所确认的电流容量中减去以上被检测积累的消耗电流量，得到剩余电流；将从所述的步骤中计算所得的剩余电流换算为百分率比率的步骤。
10.根据权利要求6中所述的一种移动通信终端电池余量指示方法，其特征在于，所述的电压步骤包括如下具体步骤：检测所述的电池部的内部电压；将通过所述的步骤检测出的内部电压换算为对应于电池部应用电压的百分率比率。
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