TW200816543A - Charge capacity measuring method and system and electronic equipment using the same - Google Patents

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200816543 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種電量檢測方法、使用此方法之電旦柃 ，測系統及電子㈣’尤其涉及—種供電裝置剩餘電量之: 測方法及使用此方法之電量檢測系統和電子設備。 【先前技術】 隨著科技之日新月異，越來越多之電子產品走向市 場:如行動電話、個人數位助理（Personai Digitai Assistant ’ PDA)和筆記本電腦等。通常，這些電子產品 靠，池供電，尤其是充電電池。電池之剩餘電量對各電; 產品之工作存在很大影響，因此’在很多電子產品工作時， 有必要對其電池之剩餘電量做出檢測。 現有電池剩餘電量檢測方法主要有兩種：一種是電流 積=算法；-種是電壓測量法。該電流積演算法是以^ 、^ IlUegratl〇n )為基礎，利用記憶體存儲電池 原電量值，在一預定刷新週期内對充電電池之充/放電電流 積^，以得到充/放電電量，從而根據總電量值和充/放電 電置值計算出剩餘電量值。電壓測量法以電壓測量為基 礎在電子產品出廠前進行測量，並將該電子產品中充電 電池之電壓值與剩餘電量值之對應關係表存儲於電子產品 、隐體中使用時，藉由檢測充電電池兩極間之電壓值， 並查掏電壓值與剩餘電量值之對應關係表，從而得到充電 電池之剩餘電量值。 在電Μ積演算法中，電池長期不工作時，電池内部化 6 200816543 學反應引起之自放電現象，使得充電電池實際電量值與記 憶體中存儲之總電量值不同，導致計算所得之剩餘電量值 產生較大誤差。 在電壓測量法中，只有在電池不連接任何負载，並且 是新電池之情況下，才存在電池電壓值與剩餘電量值之間 簡單對應關係。當f池連接貞_，電池兩極電壓就會因 為其内部阻抗所引起之壓降而產生檢測誤差。當電池^了 一段時間產生老化現象時’電池電壓值與剩餘電量之對應 關係也會發生變化，而且電池之電壓值還隨溫度之變化而 變化。 【發明内容】 有鑒於此，有必要提出一種精確的電量檢測方法。 同％，提供一種精確的電量檢測系統。 另外還長1供一種精_檢測電量的電子設備。 一種電量檢測方法，包括如下步驟： 測量供電裝置初始電壓值； 根據該初始電壓值查詢電壓值與剩餘電 係表，得到該供電裝置之初始剩餘電量值； f應關 s積算流過該供電褒置之充/放電電流，得到充 夏值；以及 該供:裝據置該 一種電量檢測系統，包括·· 資料存館模組，用於存儲供電裝置電黯與剩餘電量 7 200816543 值對應關係表； 電流積算單元，用於積算流 ’流，以得到充/放電電量值；-供電裝置之充/放電電 電堡測量單j ffl TbA. 'ai ^ 查詢單早兀用於測量該供電裝置之電麼值； 70用於根據該電壓測量單元測;?曰夕f#尤 詢該資料存儲模组 以測传之電屋值查 表，得到師衫^ί與剩餘電量值對應關係 資料計算單^ 餘電量值；以及 積算單根據該初始剩餘電量值和該電流 前剩餘電量值。 电冤里料异出該供電裝置之當 一種電子設備，包括·· 供電裝置，用於存儲並提供電量； 内=負载’包括工作單元和顯示單元；以及 電I偵測系統，用於偵測該供電裝 電量偵測系統包括： 縣電里，該 曰信ΓΓ存儲模組’用於存儲該供電裝置電麼值與剩餘電 置值對應關係表； 電流積算單元，用於積算流過該供電裝置充/放電之電 流； 電壓測1單元，用於測量該供電裝置電壓值； 查詢單元，用於根據電壓值查詢電壓值與剩餘電量值 對應關係表以獲得初始剩餘電量值；以及 二貝料a十异單元，用於根據該初始剩餘電量值和該電流 積算單元積算得出之充/放電電量值計算出該供電裝置當 200816543 前剩餘電量值。 本電量檢測方法、使用此方法之電量檢測系統 設備，藉由測量電壓查找電壓電量關係表確定積分起 ㈣量值，避免了由於自放電引起之積分起始時刻電^值 J化產生之誤差’從而提高了供電裝置剩餘電量之檢測精 【實施方式】 請參閱圖丄，供電裝置20分別與充電U μ 料電量檢測系統4相連。充電裝置1〇可以是交流充J 裔或直流充電器，用於為供電裝置2〇充電。供 〇 =是充電電池，用於存儲並提供電量或電能給；載3〇。 電置檢測系統4用於檢測供電裝置2〇剩餘電量。 電=測系統4包括Q原檢測模組41、q剩處理模电 ::貧料存儲模組43和顯示模組44。其中q原、量 檢測系統4工作時，積分起始時電里 枯，η电- w ^似 彳货电褒置20原剩餘電量 值Q剩表不供電裝置20當前剩餘電量值。 Q原檢測模組41用於檢测積分起始時刻供 原剩餘電量值。〇 _卢报y 4 ^ ί 20 前剩餘^ 處⑼42用於處理供電裝置2〇當 供電=1:4:可以是一般可讀寫_，用於存储 置20之剩餘電量值431及供電裝置2〇兩極 星值與剩餘電量值斟處關 ^ 矣、，甘广 係表432 (下稱電壓電量關係 值和i八7電量_表中剩餘電量值之類型包括具體數 …刀t值之至少—種’該電壓電量關係表之電壓值和 9 200816543 剩餘電量訪以踐。為便於理解，以下以常溫（2(rc) Μ⑽—以時’㈣電量_表為例進行說明， 如表1該（限於篇幅，本表僅列出部分對應關係）：

—Q原檢測模組41包括電壓測量單元411、電壓溫度補 償單元412和查詢單元413。 電壓測量單元4U可以是多元電壓表，用於測量供電 裝置20兩極電壓。 電壓溫度補償單元412用於感測供電裝置2〇之溫度， 並對電，測量單元411測得之電壓進行溫度補償。電壓溫 度補償單元412可以藉由熱敏電阻或電子溫度計感測供電 裝置20之溫度’並利用回饋溫度與電壓電量關係表中溫度 200816543 f值之^化規律’對測得之電壓值進行補償，該變化規律 為預先實驗測試所得。 ，5旬早％ 413用於根據溫度補償後之電壓值查詢該電 查電量關係表，以得到供電裝置2G當前剩餘電量值q原。 Q剩處理模組42包括電流積算單元421、工作狀態檢 測早兀422、資料計算單元423和資料更新單元似。 電流積算單元421可以採用電流積分器，積算供電裝 、預疋刷新週期（T)時間内之充/放電電流，以得 刷新週期⑺内充/放電電量。其中，刷新週期（T)為 之積算刷新時間，每隔刷新週期⑺時間，電流積 二Γ70421積算—次電流。刷新週期⑺内充/放電電量 積鼻公式為： Q 積 其中，Q積表示在刷新週期（τ)内流過之電量值， 表不在刷新週期（τ)内電流值變化函數。

At工作狀恶檢測單兀422用於檢測供電裝置20之工作狀 匕即充電狀態還是用電狀態。由於供電裝f 2()充用電時 電’IL方向相反’可根據其電流方向判斷供電裝置處於 電或用電狀態。 、 〜資料計算單元423可以是—般之數位處理器或數位運 异電路’用於根據查詢單元413查詢得到之供電裝置如 =餘電量值〇原’和電流積算單元412積算得到之刷新 週』⑺内流過之電量值“’計算出供電裝置2〇當前 11 200816543 剩餘電量值Q剩。 充電時，Q乘丨計算公式為··

Q剩=Q原+Q 用電時，Q剩計算公式為： « # 11 i Γ ^ Γ -2 4 ^ ^ f ^ ^ ^ # ^ ^ 412 # 料計算單元423彻 20 §刖剩餘電量值q 更新 貝科存餘組43中之該電壓 ^之電屋值和剩餘電量值之間之對應關係。 H nH量檢測系統4藉由資料存儲模、组4 3存儲供電裝 =電谷量值及該電壓電量關係表。t電時，藉由資料更 新早以2更新該電壓電量關係表。用電時，藉由查詢單元 150查詢該電壓電量關係表，以確定電流積分之起始時刻 電置值Q原。 電1檢測系統4藉由查詢電壓電量關係表來確定電流 積分起始時刻電量值，避免了由於供電裝置20之内部阻抗 而產^之回路分壓，和供電裝置2〇内部之自放電現象而引 起電里損耗而產生之檢測誤差。另外，藉由電壓溫度補償 單元412對測得之電壓進行溫度補償，防止了供電裝置2〇 工作時溫度變化而產生之電壓測量誤差。藉由更新電壓電 量關係表中電壓值和剩餘電量值之間之對應關係，防止了 由於供電裝置20老化而引起之電壓值與剩餘電量值之間 關係改變而產生之檢測誤差，提高了電量檢測精度。 請參閱圖2，電子設備5與充電裝置1〇相連。電子設 12 200816543 備5包括供電裝置20、内部負載31和電量偵測系統％。 内部負載31還包括用於將該充電裝置1〇提供之電能轉化 成其他形式能量之工作單元32和用於顯示該供電裝置剩 餘電量之顯示單元33’其中顯示單元33靠供電裝置2〇供 電0 請結合圖1和圖3,圖3為基於電量檢測系統4之電 ，檢測方法流程圖，其中電量檢測系統4中預設有電麗電 量關係表，該電量檢測方法包括如下步驟·· 步驟102,首先’測量供電裝置2〇兩極開路電壓值得 步驟撕，對電壓測量單元411測得之開路電壓值進 行温度補償得到U補。 步驟106，根據電壓溫度補償單元412補償後之電壓 值U補查詢資料存儲模組43中該電壓€量關係表 供電裝置20原剩餘電量值Q原。 步驟10 8 ’積算供雷梦署w * 稷#伢冤裒置20在刷新週期（τ)内流 之電流，以得到刷新週期⑺内流過之電量值Q積。 步驟110，檢測供電裝置20之工作狀態，該工作狀熊 包括t電狀態和用電狀態。料㈣狀態時，執行㈣ 112，若為充電狀態時，則執行步驟。 步驟m，根據供電裝置2〇原剩餘電量q 期⑺内流過之電量值〜，藉由公式： 別新週 計算出供電裝置2G當前剩餘電量值〜。完成步驟112 13 200816543 後’執行步驟122。 步驟114 ’根據供電裝置20原剩餘電量q原和刷新週 期（T)内流過之電量值，藉由公式： Q剩=Q原+ Q積 計算出供電裝置20當前剩餘電量值Q剩。 步驟116，測量該供電裝置20在剩餘電量值〇剩時， 供電裝置20兩極開路電壓值得到u臨。 、 步驟118,對電壓測量單元411測得之開路電壓值耵臨 進行溫度補償得到U更。 步驟120,根據電壓溫度補償單元412補償後之電壓 值U更和供電裝置2〇當前剩餘電量值Q剩更新該 關係表。 里 y驟122，顯示供電裝置2〇當前剩餘電量值〇剩。 上述電量檢測方法，藉由查詢電壓電量關係表來確定 電流積分起始時刻電量值，避免了由於供電裝置加之内部 阻抗而產生之回路分壓，和供電裝置2〇内部之自放電現象 =起電量損耗而產生之檢測誤差。另外，藉由電壓溫度 ，早兀412對測得之電壓進行溫度補償，防止了供電裝 麗二 =溫度變化而產生之電屢測量誤差。藉由更新電 電里關係表中電塵值和剩餘電量值之間之對應關係，防 二由於供電裝置2G老化而引起之電愿值與剩餘電量值 之間關係改變而產生之檢測誤差，提高了電量檢測精度。 供電裝置剩餘電量即時檢測系統及方法可以應用於各 種有電池供電之電子產品t，如移動電話、層、筆記本 14 200816543 電腦等設備。 【圖式簡單說明】 圖1為較佳實施方式之電量檢測系統方框圖。 • 圖2為較佳實施方式使用電量檢測系統之電子設備方 框圖。 圖3為較佳實施方式之電量檢測方法流程圖。 【主要元件符號說明】 充電裝置 10 電墨測量單元 411 供電裝置 20 電壓溫度補償單元 412 負載 30 查詢單元 413 電量檢測系統4 電流積算單元 421 Q原檢測模組 41 工作狀悲檢測單元 422 Q剩處理模级 42 資料計算單元 423 資料存儲模組43 資料更新單元 424 頌示模組 44 剩餘電量值 431 冤壓值與剩餘電量值對應關係表 432 内部負載 31 工作單元 32 電量偵測系 統50 顯示單元 33 電量檢測方法之步驟 102-122 15

Claims (1)

1. 200816543 十、申請專利範圍 1· 一種電量檢測方法，包括如下步驟： 測量供電裝置初始電壓值； • 根據該初始電壓值查詢電壓值與剩餘電量值對應關 係表’彳寸到該供電裝置之初始剩餘電量值； 積算流過該供電裝置之充/放電電流，得到充/放電電 量值； 根據該初始剩餘電量值以及該充/放電電量值計算出 該供電裝置之當前剩餘電量值。 2·如申請專利範圍第}項所述之電量檢測方法，其中該電 量檢測方法進一步包括如下步驟： 檢測該供電裝置工作狀態是處於充電狀態還是用電 狀態； 右處於充電狀態，測量該當前剩預電量值對應之該供 電裝置當前電壓值，根據該當前剩餘電量值和該當前電 壓值更新該電壓值與剩餘電量值對應關係表中電壓值 與剩餘電量值對應關係。 3.=申請專利範圍帛！項所述之電量檢測方法，i中該電 量檢測方法還包括對測得之該供電裝置之電壓值進^溫 度補償之步驟，該查詢電壓值與剩餘電量值對應關係 係根據經溫度補償後之電壓值進行查詢。 1 (^申請專利範㈣W所述之電量檢測方法，其中 里檢測方法進-步包括顯示該供電裝置#前剩餘 之步驟。 很 16 200816543 5.如申請專利範圍第！項所述之電量檢測方法，1中該電 .量值與剩餘電量值對應關係表中之電量值包括具體數值 或百分比中至少一種。 6·如申料利範圍第1項所述之電量檢測方法，其中該供 電裝置是充電電池。 7· —種電量檢測系統，包括·· 資料存儲模組，用於存儲供電裝置電壓值與剩餘電量 值對應關係表； 電流積算單元，用於積算流過該供電裝置之充/放電電 流’以得到充/放電電量值； 其改良在於，該電量檢測系統還包括： 電壓測量單元，用於測量該供電裝置之電壓值； 查珣單元，用於根據該電壓測量單元測得之電壓值查 詢該資料存儲模組中之電壓值與剩餘電量值對應關係 表，得到該供電裝置之初始剩餘電量值； 資料計算單元，用於根據該初始剩餘電量值和該電流 積算單元積算得出充/放電電量值計算出該供電裝置之 當前剩餘電量值。 8·如申請專利範圍第7項所述之電量檢測系統，其中該電 里檢測系統進一步包括：工作狀態檢測單元，用於檢測 ^供電裝置的工作狀態，該工作狀態包括充電狀態和用 電狀態。 # •如申睛專利範圍第7項所述之電量檢測系統，其中該電 量檢測系統進一步包括：資料更新單元，該供電裝置處 17 200816543 於充電狀態時，該資料更新單元根據當前剩餘電量值和 該當前電量值對應之電壓值，更新該電壓值與剩餘電量 • 值對應關係表中電壓值與剩餘電量值對應關係。、里 ，1〇.=請專觀㈣7項所述之電量檢㈣I其令該電 量檢測系統進一步包括電壓溫度補償單元，用於補/該 電壓測量單元測得之雷壓信，兮杏叫口口 - 貝/ “于之電壓值a查珣早兀根據經補償後 之笔屋值查詢該電輕與剩餘電量值對應關係表。 11. =申請專利範圍第7項所述之電量檢測系統，其中該電 里檢測系統進-步包括顯示模組，用於顯 之當前剩餘電量值。 < 4 12. =申請專利範圍第7項所述之電量檢測系統，其中該電 =值與剩餘電量值對應關係表中之電量值包括具體數 值或百分比中至少一種。 利範圍第7項所述之電量檢測系統，其中該供 電裝置是充電電池。 I4· ~種電子設備，包括·· 供電裝置，用於存儲並提供電量； 内邛負載，包括工作單元和顯示單元； ，量债測系統’用於偵測該供電裝置之剩餘電量；該 電1偵測系統包括： 旦貝料存儲n用於存儲該供電裝置電壓值與剩餘電 置值對應關係表； 電机積异單％ ’用於積算流過該供電裝置充/放電之電 流； 18 200816543 其改良在於，該電量偵測系統還包括： 電壓測1單元’用於測量該供電裝置電壓值； 查ΰ句單元，用於根據電壓值查詢電壓值與剩餘電量值 對應關係表以獲得初始剩餘電量值； 貧料計算單元，用於根據該初始剩餘電量值和該電流 積算單元積算得出之充/放電電量值計算出該供電裝置 當前剩餘電量值。 15. 16. 17. 18. 19. 如申請專利範圍第14項所述之電子設備，其中該電量 债、】系、、、先進步包括工作狀態檢測單元，用於檢測該供 電裝置之工作狀態，該工作狀態包括充電狀態和用電狀 態。 如申請專利範圍第14項所述之電子設備，纟中該電量 偵測系統進一步包括資料更新單元，用於在該供電裝置 $於充電狀態時，根據當前剩餘電量值和該當前剩餘電 $值對應之電壓值，更新該電壓值與剩餘電量值對應關 係表中電壓值與剩餘電量值對應關係。 如申請專利範圍第14項所述之電子設備，其中該電量 $測系統進一步包括電壓溫度補償單元，用於補償該電 壓測量單元測得之電壓值，該查詢單元根據經補償後之 電壓值查詢該電壓值與剩餘電量值對應關係表。 t申請專利範圍» 14項所述之電子設備，該供電裝置 是充電電池。 如申請專利範圍第14項所述之電子設備，其中該電量 值與剩餘電量㈣應關絲中之電量i包括具體數值 19 200816543 或百分比中至少一種。 20