JP2011101486A

JP2011101486A - 電子装置の充電電池管理方法

Info

Publication number: JP2011101486A
Application number: JP2009253991A
Authority: JP
Inventors: Chuan Jung Wang; 川榮王; Hsin Wei Chen; 信▲い▼ 陳; 佳翰 ▲たん▼; Kakan Tan
Original assignee: Cheng Uei Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Cheng Uei Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2011-05-19
Also published as: TW201115807A; CN102044716A; TWI398977B

Abstract

【課題】電子装置上の充電電池を探知し、並びに、電子装置上の充電ユニットを制御して、充電電圧と充電電流を充電電池に送る電子装置の充電電池管理方法の提供。
【解決手段】電子装置上の充電電池を制御する電子装置の充電電池管理方法は、まず、電子装置内の処理ユニットが充電電池の温度を取得し、次に、処理ユニットが前記温度が温度設定値を超えたかどうかを判断し、最後に、充電電池の温度が設定値を超えた場合、処理ユニットは第一信号を発信し、充電電池の充電電圧または充電電流を下げる。本発明の充電電池管理方法により、充電電池の温度を探知し、これによって充電電池の温度が上がった時、電子装置内の充電ユニットをコントロールして充電電圧と充電電流を下げさせ、充電電池の寿命を延ばさせるものである。
【選択図】図３

Description

本発明は電子装置の充電電池管理方法に関し、特に充電電池の寿命を延長可能な充電電池管理方法に係る。

現在、携帯の便利性と小空間の要求に符合させるため、情報家電製品は、軽薄短小の方向で研究開発が進められ、それが発展傾向となっている。比較的よく見られる製品にはノートブックパソコン、個人データの情報処理装置、携帯電話などがあるが、全てこの発展傾向にある。前記各製品をみると、使用者の応用に更に臨機応変性を加えるために、作業電源とする充電式電池を配置している。

図１にノートブックパソコン１のブロック図を示す。ノートブックパソコン１には本体２、充電電池４、電源変換ユニット６を設け、充電電池４はリチウムイオン電池であり、電源変換ユニット６は交流直流変換器（ＡＣアダプター）である。本体２には処理ユニット８、入力ユニット１０、出力ユニット１２、直流変換ユニット１４（ＤＣ/ＤＣコンバーター）、充電ユニット１６を備える。直流変換ユニット１４には第一直流変換ユニット１８と第二直流変換ユニット２０を備える。

本体２は充電電池４と電源変換ユニット６に連結し、電源変換ユニット６は外部の交流電圧を直流電圧に変換するものであり、並びに、直流電圧を充電ユニット１６と第二直流変換ユニット２０に提供する。充電ユニット１６は電源変換ユニット６の送る直流電圧を受け取り、電源変換ユニット６の送る直流電圧を充電電池４に必要な電圧と電流に変換し、充電電池４に充電を行うものである。

充電電池４は、電圧を第一直流変換ユニット１８に送るためのもので、第一直流変換ユニット１８は、充電電池４の送る電圧を受け取り、並びに、それをそれぞれ処理ユニット８、入力ユニット１０、出力ユニット１２の必要電圧と必要電流に変換し、処理ユニット８、入力ユニット１０、出力ユニット１２に送るためのものである。入力ユニット１０はキーボード、マウス、タッチ装置等とし、出力ユニット１２はディスプレイやスピーカーとする。処理ユニット８はキーボードコントローラー（Keyboard Controller, KBC）とし、またはプログラムコントローラーとしてもよい。

第二直流変換ユニット２０は電源変換ユニット６の送る直流電圧を受け取り、それを処理ユニット８、入力ユニット１０、出力ユニット１２の必要電圧と必要電流に変換して、それぞれを処理ユニット８、入力ユニット１０、出力ユニット１２に提供する。

図１と図２に、現有のノートブックパソコン１の充電電池４管理方法を示す。充電電池４の管理方法のステップは、次に示すとおりである。
Ｓ９０１：ノートブックパソコン１をオンにする。
Ｓ９０２：処理ユニット８は外部電源の存在を探知し、処理ユニット８がノートブックパソコン１を探知したなら、電源変換ユニット６を経て外部電源に連結し、その時、Ｓ９０３を実行する。さもなければ、Ｓ９０７を実行する。
Ｓ９０３：処理ユニット８は外部電源からの電気をノートブックパソコン１に供給することを決定する。
Ｓ９０４：処理ユニット８は充電電池４の容量を探知し、並びに、充電電池４の容量が充分であるかどうかを判断し、もし充分であるなら、Ｓ９０５を実行する。さもなければ、Ｓ９０６を実行する。
Ｓ９０５：処理ユニット８が充電ユニット１６を制御することにより、充電ユニット１６は充電電池４への充電を停止し、その後、Ｓ９０２を再実行する。
Ｓ９０６：処理ユニット８が充電ユニット１６を制御することにより、充電ユニット１６は充電電池４への充電を行い、その後、Ｓ９０４を再実行する。
Ｓ９０７：処理ユニット８は充電電池４からの電気をノートブックパソコン１に供給することを決定する。
Ｓ９０８：処理ユニット８は充電電池４の容量を探知、並びに、充電電池４の容量が設定値より低くないかどうかを判断し、もし低い場合は、Ｓ９０９を実行し、さもなければ、Ｓ９１０を実行する。
Ｓ９０９：処理ユニット８が充電電池４の容量が低すぎることを指示する信号を発信すると、ノートブックパソコン１は休止状態に入り、その後、Ｓ９０１を再実行する。
Ｓ９１０：処理ユニット８は充電電池４から継続して電気をノートブックパソコン１に供給し、その後、Ｓ９０２を再実行する。

前記充電電池４の管理方法には次の欠点がある。ノートブックパソコン１は長時間操作後、高熱が発生し、ノートブックパソコン１の生じた高熱が充電電池４に伝えられて、充電電池４の容量は不充分状態となり、且つノートブックパソコン１が電源変換ユニット６によって外部電源に連結している時、充電ユニット１６は充電電池４に対して充電を行い、充電電池４が飽和状態となる。よって、充電電池４は、高熱と飽和状態が継続する故、老化が加速し、使用寿命を短縮することになる。

本発明の主な目的は前記の公知技術に存在する欠点に鑑み、充電電池の寿命を延ばす電子装置の充電電池管理方法を提供することにある。

前記目的を実現するために、本発明は、電子装置上の充電電池を制御する電子装置の充電電池管理方法を提供し、前記充電電池管理方法には次のステップを含む。
まず、電子装置内の処理ユニットが充電電池の温度を取得する。
次に、処理ユニットは充電電池の温度が設定値を超えたかどうかを判断する。
最後に、充電電池の温度が設定値を超えた場合、処理ユニットは第一信号を発信し、充電電池の充電電圧または充電電流を下げる。

また、前記目的を実現するために、本発明は、電子装置上の充電電池を探知し、並びに、電子装置上の充電ユニットを制御して、充電電圧と充電電流を充電電池に送る電子装置の充電電池管理方法を提供し、前記充電電池管理方法は次のとおりである。
まず、処理ユニットが充電電池の温度を取得する。
次に、処理ユニットは充電電池の温度が設定値を超えたかどうかを判断する。
最後に、充電電池の温度が設定温度と等しいかそれを下回る場合、処理ユニットは第一信号を発信し、充電ユニットの提供する基本充電電圧と基本充電電流を制御し、充電電池の温度が設定温度を超えた場合、処理ユニットは第二信号を発信し、充電ユニットが充電電圧と充電電流を下げるよう制御する。

本発明の電子装置の充電電池管理方法は、充電電池の温度を探知し、充電電池の温度が高くなった時、充電ユニットが充電電圧と充電電流を下げるよう制御することが可能であり、これにより、充電電池の老化加速を防止し、更に、充電電池の寿命を延ばすことが可能となる。

ノートブックパソコンのブロック図である。公知の電池管理方法である。本発明の充電電池管理方法に関する第一実施例のフロー図である。本発明の充電電池管理方法に関する第二実施例のフロー図である。

図１乃至図３を参照とするが、その内の図３には、本発明の電子装置の充電電池管理方法の第一実施例を示す。本発明の充電電池管理方法は、例えば、ノートブックパソコン、個人データ情報処理装置、携帯電話などの公知の情報家電製品に運用可能なものである。

ノートブックパソコン１を例にとると、本発明の充電電池管理方法には次のステップが含まれる。
Ｓ００１：ノートブックパソコン１をオンにする。
Ｓ００２：処理ユニット８はノートブックパソコン１が電源変換ユニット６により外部電源に接続しているかどうかを判断する。もしノートブックパソコン１が外部電源に接続しているのなら、Ｓ００３を実行する。さもなければ、Ｓ００２を再実行する。
Ｓ００３：処理ユニット８は充電電池４が飽和状態であるかどうかを判断し、もし飽和状態であるなら、Ｓ００２を再実行する。さもなければ、Ｓ００４を実行する。
Ｓ００４：処理ユニット８が充電電池４の温度を探知、並びに、読み取る。
Ｓ００５：処理ユニット８は充電電池４の温度が温度設定値を超えたかどうかを判断し、超えたなら、Ｓ００６を実行し、さもなければ、Ｓ００７を実行する。
Ｓ００６：処理ユニット８が充電ユニット１６を制御することにより、充電ユニット１６は比較的低い充電電圧と比較的低い充電電流を充電電池４に提供し、その後、Ｓ００２を再実行する。
Ｓ００７：処理ユニット８が充電ユニット１６を制御することにより、充電ユニット１６は基本充電電圧と基本充電電流を充電電池４に提供し、その後、Ｓ００２を再実行する。

以上により、充電電池４の温度が温度設定値を超えた場合、充電ユニット１６は比較的低い充電電圧と比較的低い充電電流を充電電池４に提供して充電電池の充電速度を減退させ、並びに、充電電池４の温度が温度設定値よりも下回るまで充電電池４を非飽和状態とする。実際に実施する場合、前記Ｓ００３からＳ００５までのステップは入れ替え可能である。

図４に、本発明の充電電池管理方法の第二実施例を示す。表１の充電電池４の設定温度、充電電圧、充電電流の対照表を併せて参照する。本発明の充電電池管理方法の正確度を高めるために、充電電池４の設定温度、充電電圧、充電電流を複数の区分に分ける。

本発明の充電電池管理方法は次のステップを含む。
Ｓ１０１：ノートブックパソコン１をオンにする。
Ｓ１０２：処理ユニット８はノートブックパソコン１が電源変換ユニット６により外部電源に接続しているかどうかを判断する。もしノートブックパソコン１が外部電源に接続しているのなら、Ｓ１０３を実行する。さもなければ、Ｓ１０２を再実行する。
Ｓ１０３：処理ユニット８は充電電池４が飽和状態であるかどうかを判断し、もし飽和状態であるなら、Ｓ１０２を再実行する。さもなければ、Ｓ１０４を実行する。
Ｓ１０４：処理ユニット８が充電電池４の温度を探知、並びに、読み取る。
Ｓ１０５：処理ユニット８は充電電池４の温度が温度設定値を超えたかどうかを判断し、超えたなら、Ｓ１０６を実行し、さもなければ、Ｓ１０８を実行する。
Ｓ１０６：処理ユニット８が充電電池４の温度に対応する充電電圧減少量と充電電流減少量を判断する。例えば、充電電池４の温度が３７度である場合、減少すべき充電電圧は3％、減少すべき充電電流は20％である。
Ｓ１０７：処理ユニット８が充電ユニット１６を制御することにより、充電ユニット１６は計算後の充電電圧と計算後の充電電流を充電電池４に提供し、その後、Ｓ１０２を再実行する。
Ｓ１０８：処理ユニット８が充電ユニット１６を制御することにより、充電ユニット１６は基本充電電圧と基本充電電流を充電電池４に提供し、その後、Ｓ１０２を再実行する。

本発明の充電電池管理方法における充電電池４の設定温度、充電電圧と充電電流対照表は次の公式に簡略化して示すことが可能である。
V=Vb×(1-Vx)
I=Ib×(1-Ix)
前記公式においてＶは計算後の充電電圧、Ｉは計算後の充電電流、Ｖbは基本充電電圧、Ｉbは基本充電電流、Ｖxは充電電圧減少量、Ｉxは充電電流減少量である。

充電電圧減少量Ｖxと充電電流減少量Ｉxは、次の公式によって示される。
Vx=(Tt-Tb/Ts)×Vrv+Vrb
Ix=(Tt-Tb/Ts)×Irv+Irb
前記公式において、Ｔtは充電電池４の温度、Ｔbは基本温度、Ｔsは温度区間量、Ｖrvは電圧変動量、Ｖrbは基本電圧減少量、Ｉrvは電流変動量、Ｉrbは基本電流減少量である。

本実施例において、基本温度Ｔbは30度、温度区間量Ｔsは５、即ち、温度は各5度を一区間とし、電圧変動量Ｖrvは1％、基本電圧減少量Ｖrbは2％である。充電電池４の温度Ｔtが３７度である時、次の公式の通りとなる。
Vx=(37-30/5)×1%+2%
Ix=(37-30/5)×10%+10%
よって、Ｖxは3％、Ｉxは20％である。本計算を使用する場合、処理ユニット８は充電電池４の温度Ｔtが基本温度Ｔbを超えたかどうかを先ず判断し、もし超えていたら、前記公式を実行する。もし充電電池４の温度Ｔtが基本温度Ｔbと等しいかそれを下回る場合、処理ユニット８が充電ユニット１６を制御することにより、充電ユニット１６は基本充電電圧Ｖbと基本充電電流Ｉbを充電電池４に提供する。

真に実施する場合、充電電池４の設定温度、充電電圧、充電電流対照表は経験法によって求められるか、充電電池４の温度特性に基づいて求められる。

充電電池４の残余量が高ければ高いほど、充電電池４の温度は比較的低い状態となり、充電電池４の老化加速と寿命短縮を防止する。即ち、充電電池４の温度が高ければ高いほど、充電電池４の残余量は比較的低い状態となる。

前述のとおり、本発明の充電電池管理方法は、充電電池４の温度を探知し、充電電池４の温度が高くなると、充電ユニット１６が比較的低い充電電圧と比較的低い充電電流を充電電池４に提供して充電電池４の充電速度を緩慢化するのを制御し、並びに、充電電池４の温度が温度設定値を下回るまで充電電池４を非飽和状態にし、充電電池４の老化加速を防止し、更に充電電池の寿命を延ばすことが可能となる。

１ノートブックパソコン
１０入力ユニット
１２出力ユニット
１４直流変換ユニット
１６充電ユニット
１８第一直流変換ユニット
２本体
２０第二直流変換ユニット
４充電電池
６電源変換ユニット
８処理ユニット

Claims

電子装置の充電電池管理方法は電子装置上の充電電池を制御する方法であり、
まず、電子装置内の処理ユニットが充電電池の温度を取得し、
次に、処理ユニットが前記温度が温度設定値を超えたかどうかを判断し、
最後に、充電電池の温度が設定値を超えた場合、処理ユニットは第一信号を発信し、充電電池の充電電圧または充電電流を下げることを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項１記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記充電電池の温度が温度設定値を超えた時、処理ユニットは第一信号を発信し、充電電池の充電電圧と充電電流を下げることを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項２記載の電子装置の充電電池管理方法において、設定温度は、基本温度及び基本温度から増加し、並びに、特定数値で区分けされる最低二つの温度区間であることを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項１記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記充電電圧減少量と充電電流減少量と充電電池の上昇温度は正比例することを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項３記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記充電電圧減少量と充電電流減少量と充電電池の上昇温度区間は正比例することを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項４記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記充電電池はリチウムイオン電池またはリチウムポリマー電池であることを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項５記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記充電電池はリチウムイオン電池またはリチウムポリマー電池であることを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
電子装置の充電電池管理方法は、電子装置上の充電電池を探知し、並びに、電子装置上の充電ユニットの充電電池に送る充電電圧と充電電流を制御するもので、前記充電電池の管理方法は、
まず、電子装置内の処理ユニットが充電電池の温度を取得し、
次に、処理ユニットが前記温度が設定温度を超えたかどうかを判断し、
最後に、充電電池の温度が設定温度と等しいかそれを下回る場合、処理ユニットは第一信号を発信して充電ユニットの送る基本充電電圧と基本充電電流を制御し、充電電池の温度が設定温度を超えた場合、処理ユニットは第二信号を発信し、充電ユニットが充電電圧と充電電流を下げるよう制御することを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項８記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記充電電圧減少量と充電電流減少量と充電電池の上昇温度は正比例することを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項９記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記充電電池はリチウムイオン電池またはリチウムポリマー電池であることを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項８記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記設定温度は、基本温度及び基本温度から増加し、並びに、特定数値で区分けされる最低二つの温度区間であることを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項１１記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記充電電圧減少量と充電電流減少量と充電電池の上昇温度区間は正比例することを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項１２記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記充電電池の温度が設置温度を超えた時、充電電圧の計算公式は
充電電圧＝基本充電電圧×（1-((（充電電池の温度-基本温度）/特定数値）×変動量＋基本減少量)) となることを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。
請求項１３記載の電子装置の充電電池管理方法において、前記充電電池はリチウムイオン電池またはリチウムポリマー電池であることを特徴とする電子装置の充電電池管理方法。