TW201406004A - 電池開路電壓補償系統及方法 - Google Patents
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Abstract
一種電池開路電壓補償方法,該方法包括:當電子裝置正在充電時,讀取電子裝置中電池的充電電壓及充電電流,及當電子裝置沒有充電時,讀取電子裝置中電池的放電電壓及放電電流;讀取該電子裝置中電池的內阻;根據所述充電電壓、充電電流及電池的內阻計算電池充電時電池的開路電壓,及根據所述放電電壓、放電電流及電池的內阻計算電池放電時電池的開路電壓;根據所計算的開路電壓從電池的開路電壓和電量百分比的關係資料表上查找對應的電量百分比,並將所查找到的電量百分比顯示在電子裝置的顯示幕上。
Description
本發明涉及一種電壓補償系統及方法,尤其涉及一種電池開路電壓補償系統及方法。
如今電子裝置(例如,手機、筆記本電腦、平板電腦等)種類繁多,鋰電池也廣泛地應用到這些產品中。在開發電子裝置的過程中,研發人員根據電池供應商會提供電池設計說明以得到電池開路電壓和電量百分比的關係資料表,如圖4所示。然而,在某些情況下,當接上充電器的時候電子裝置中電池的電量從20%立馬變到50%,而拔掉充電器的時候電子裝置中電池的電量百分比會從50%立馬變到20%,如此一來會影響用戶的體驗,對用戶造成困惱。而造成上述問題的具體原因如下:
每個電池都有電池內阻,且由於個體差異,電池內阻也會不同。即使是同一個電池,由於受環境溫度、使用時間長短等影響,電池內阻的大小也會變化。當電池工作的時候,由於電池內阻的原因會造成一定的壓降。
根據圖4中的資料,可以看到電量50%和20%的電壓差值還不到0.2 V,由於電池內阻的原因,電子裝置在接上充電器與拔掉充電器的電壓差值可能會達到0.2V,而以往計算電池百分比時並沒有考慮由於電池內阻所造成的電壓差值,而是直接將充電電壓或放電電壓作為電池開路電壓,如此一來,造成電子裝置在接上充電器後,再拔掉充電器時電量百分比的劇烈波動。
鑒於以上內容,有必要提出一種電池開路電壓補償系統及方法,在電子裝置接上充電器或拔掉充電器時,補償電池內阻所造成的電壓,從而修正電子裝置的電池開路電壓,使得計算出來的電量百分比更精確,避免了在電子裝置接上充電器後,再拔掉充電器時電量百分比的劇烈波動。
一種電池開路電壓補償系統,運行於電子裝置中,該系統包括:判斷模組,用於判斷電子裝置是否正在充電;讀取模組,用於當電子裝置正在充電時,讀取電子裝置中電池的充電電壓及充電電流,及當電子裝置沒有充電時,讀取電子裝置中電池的放電電壓及放電電流;所述讀取模組,用於讀取該電子裝置中電池的內阻;計算模組,用於根據所述充電電壓、充電電流及電池的內阻計算電池充電時的開路電壓,及根據所述放電電壓、放電電流及電池的內阻計算電池放電時的開路電壓;查找模組,用於根據所計算的電池的開路電壓從電池的開路電壓和電量百分比的關係資料表上查找對應的電量百分比,並將所查找到的電量百分比顯示在電子裝置的顯示幕上。
一種電池開路電壓補償方法,運用於電子裝置中,該方法包括:判斷電子裝置是否正在充電;當電子裝置正在充電時,讀取電子裝置中電池的充電電壓及充電電流,及當電子裝置沒有充電時,讀取電子裝置中電池的放電電壓及放電電流;讀取該電子裝置中電池的內阻;根據所述充電電壓、充電電流及電池的內阻計算電池充電時電池的開路電壓,及根據所述放電電壓、放電電流及電池的內阻計算電池放電時電池的開路電壓;根據所計算的開路電壓從電池的開路電壓和電量百分比的關係資料表上查找對應的電量百分比,並將所查找到的電量百分比顯示在電子裝置的顯示幕上。
相較於習知技術,所述的一種電池開路電壓補償方法,在電子裝置接上充電器或拔掉充電器時,補償電池內阻所造成的電壓,從而修正電子裝置的電池開路電壓,使得計算出來的電量百分比更精確,避免了在電子裝置接上充電器後,再拔掉充電器時電量百分比的劇烈波動。
參照圖1所示,係本發明電池開路電壓補償系統較佳實施例的應用環境圖。該電池開路電壓補償系統10運行於電子裝置1中,該電子裝置1包括一電池12。當該電子裝置1的電池12需要充電時,該電子裝置1與充電器2和充電電源3相連接。所述電子裝置1可以是手機、個人數位助理、平板電腦、個人電腦等內置電池的電子裝置。在本較佳實施例中,所述電子裝置1為手機。
如圖2所示,係本發明電池開路電壓補償系統較佳實施例的功能模組圖。該電池開路電壓補償系統10包括判斷模組100、讀取模組110、計算模組120及查找模組130。模組100至130的程式化代碼儲存於電子裝置1的記憶體140中,並由電子裝置1的處理器150執行這些程式化代碼,實現所述電池開路電壓補償系統10提供對電池開路電壓進行補償的功能。所述電子裝置1儲存有電池開路電壓和電量百分比的關係資料表,如圖4所示。需要說明的是,圖4舉例說明關係資料表,實際的關係資料表中的資料並不限於圖4中資料,用戶可以根據電池的實際情況設置修改關係資料表中的資料。例如,電流百分比的資料可以設置為一百個資料,從1%到100%,每個電量百分比對應一個電壓。具體而言,用戶可以設置五伏的電池開路電壓對應電池12的電量百分比為100%,四點九八伏的電池開路電壓對應電池12的電量百分比為99%。
判斷模組100用於判斷電子裝置1是否正在充電。當電子裝置1接上充電器2,且充電器2連接到充電電源3時,則表明該電子裝置1正在充電。判斷模組100判斷電子裝置1是否正在充電的方式為判斷與電子裝置1連接的充電器2中是否有電流通過,若充電器2中有電流通過,則表明該電子裝置1正在充電,若充電器2中沒有電流通過,則表明該電子裝置1沒有充電。
讀取模組110用於當電子裝置1正在充電時,讀取電子裝置1中電池12的充電電壓及充電電流,及當電子裝置1沒有充電時,讀取電子裝置1中電池12的放電電壓及放電電流。
所述充電電壓是指電池12充電且電池12內部有電流迴路時,電池12兩極之間的電壓。所述充電電流是指電池12充電時,電池12內部電流迴路上的電流。
所述放電電壓是指電池12沒有充電,電池12給電子裝置1進行供電時,電池12兩極之間的電壓。由於電池12給電子裝置1供電時,電池12處於放電狀態,由此產生電流迴路,此時電池12兩極間的電壓稱為放電電壓。所述放電電流是指電池12沒有充電,且電池12給電子裝置1供電時,電池12內部電流迴路上的電流。
所述讀取模組110還用於記憶體140中讀取電子裝置1中電池12的內阻。
該電池12的內阻可預先透過測試電池12時的充電電壓、充電電流、放電電壓和放電電流來計算得出,並儲存在所述記憶體140內。由於電池12的內阻會受溫度、使用時間長短等因素的影響,因此,該電池12的內阻需要時常更新,即用戶每隔一段時間需要重新計算一下該電池12的內阻。在本較佳實施例中,電池12的內阻計算方式如下:R=(Va-Vb)/(Ia-Ib),其中,R是電池12的內阻,Va是電子裝置1在計算電池12的內阻時的充電電壓,Vb是電子裝置1在計算電池12的內阻時的放電電壓,Ia是電子裝置1在計算電池12的內阻時的充電電流,Vb是電子裝置1在計算電池12的內阻時的放電電流。
計算模組120用於根據電池12的充電電壓、充電電流及電池12的內阻計算充電時電池12的開路電壓,或根據電池12的放電電壓、放電電流及電池12的內阻計算放電時電池12的開路電壓。由於所述計算的開路電壓中考慮了電池12的內阻所造成的電壓,因此,透過電池12的內阻所造成的電壓實現了對電池12的開路電壓的補償。所述補償並不是簡單的增加電池12的內阻所造成的電壓,還可以是減去電池12的內阻所造成的電壓。
具體而言,當電子裝置1的電池12充電時,即電子裝置1插上充電器2時,電池12的充電電壓(V1)等於電池12的開路電壓(V)與電池12的充電電流(I1)及電池12的內阻(R)乘積的和,公式為V1=V+I1*R。因此,此時電池12的開路電壓為V=V1-I1*R。由此可見,由於考慮了電池12的內阻所造成的電壓I1*R,因此電池12的充電電壓V1並不是直接作為電池12的開路電壓,從而實現了對電池12的開路電壓的補償。
當電子裝置1的電池12放電時,即電子裝置1拔掉充電器2時,電池12的放電電壓(V2)等於電池12的開路電壓(V)與電池12的放電電流(I2)和電池12的內阻(R)乘積的差值,公式為V2=V-I2*R。因此,此時電池12的開路電壓為V=V2+I2*R。其中,所述電池12的開路電壓是指電池12中沒有電流迴路時,電池12兩極之間的電位差。由此可見,由於考慮了電池12的內阻所造成的電壓I1*R,因此電池12的放電電壓V2並不是直接作為電池12的開路電壓,從而實現了對電池12的開路電壓的補償。
查找模組130,用於根據所計算的開路電壓從電池12的開路電壓和電量百分比的關係資料表中查找對應的電量百分比,並顯示在電子裝置1的顯示幕160上。舉例而言,假設所計算的開路電壓為3.92伏,則從圖4所述的關係資料表中查找到的電量百分比為70%。
如圖3所示,係本發明一種電池開路電壓補償方法較佳實施例的流程圖。
步驟S10,判斷模組100判斷電子裝置1是否正在充電。當電子裝置1接上充電器2,且充電器2連接到充電電源3時,則表明該電子裝置1正在充電。判斷模組100判斷電子裝置1是否正在充電的方式為判斷與電子裝置1連接的充電器2中是否有電流通過,若充電器2中有電流通過,則表明該電子裝置1正在充電,流程進入步驟S30,若充電器2中沒有電流通過,則表明該電子裝置1沒有充電,流程進入步驟S20。
步驟S20,讀取模組110讀取電子裝置1中電池12的充電電壓及充電電流。所述充電電壓是指電池12充電時,且電池12內部有電流迴路時,電池12兩極之間的電壓。所述充電電流是指電池12充電時,電池12內部中電流迴路上的電流。
步驟S30,讀取模組110讀取電子裝置1中電池12的放電電壓及放電電流。所述放電電壓是指電池12沒有充電時,電池12給電子裝置1進行供電時,電池12兩極之間的電壓。由於電池12給電子裝置1供電時,電池12處於放電狀態,由此產生電流迴路,此時電池12兩極的電壓稱為放電電壓。所述放電電流是指電池12沒有充電,且電池12給電子裝置1供電時,電池12內部中電流迴路上的電流。
步驟S40,讀取模組110從記憶體140中讀取電子裝置1中電池12的內阻。本實施例中,該電池12的內阻可在步驟S10前透過公式計算得出,電池內阻的計算方式如下:R=(Va-Vb)/(Ia-Ib),其中,R是電池內阻,Va是電子裝置1在計算電池內阻時的充電電壓,Vb是電子裝置1在計算電池內阻時的放電電壓,Ia是電子裝置1在計算電池內阻時的充電電流,Vb是電子裝置1在計算電池內阻時的放電電流。
在此需要說明的是,由於電池內阻會隨著溫度、使用時間長短等因素的影響,因此,所述電池12的內阻需要時常更新,即用戶需要每隔一段時間重新計算電池12的內阻,並根據該重新計算出的內阻更新記憶體中已儲存的內阻。
步驟S50,計算模組120根據電池12的充電電壓、充電電流及電池12的內阻計算充電時電池12的開路電壓,或根據電池12的放電電壓、放電電流及電池12的內阻計算放電時電池12的開路電壓。
具體而言,當電子裝置1的電池12充電時,即電子裝置1插上充電器2時,電池12的充電電壓(V1)等於電池12的開路電壓(V)與電池12的充電電流(I1)及電池12的內阻(R)乘積的和,公式為V1=V+I1*R。因此,此時電池12的開路電壓為V=V1-I1*R。由此可見,由於考慮了電池12的內阻所造成的電壓I1*R,因此電池12充電時的充電電壓V1並不是直接作為電池12的開路電壓,從而實現了對電池12的開路電壓的補償。
當電子裝置1的電池12放電時,即電子裝置1拔掉充電器2時,電池12的放電電壓(V2)等於電池12的開路電壓(V)與電池12的放電電流(I2)和電池12的內阻(R)乘積的差值,公式為V2=V-I2*R。因此,此時電池12的開路電壓為V=V2+I2*R。其中,所述電池12的開路電壓是指電池12中沒有電流迴路時,電池12兩極之間的電位差。由此可見,由於考慮了電池12的內阻所造成的電壓I1*R,因此電池12放電時的放電電壓V2並不是直接作為電池12的開路電壓,從而實現了對電池12的開路電壓的補償。
步驟S60,查找模組130根據所計算的開路電壓從電池12的開路電壓和電量百分比的關係資料表中查找對應的電量百分比,並顯示在電子裝置1的顯示幕160上。舉例而言,假設所計算的開路電壓為3.92伏,則從圖4所述的關係資料表中查找到的電量百分比為70%。
最後所應說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制,儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換,而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
1...電子裝置
10...電池開路電壓補償系統
12...電池
2...充電器
3...充電電源
100...判斷模組
110...讀取模組
120...計算模組
130...查找模組
140...記憶體
150...處理器
160...顯示幕
圖1係本發明電池開路電壓補償系統較佳實施例的應用環境圖。
圖2係本發明電池開路電壓補償系統較佳實施例的功能模組圖。
圖3係本發明電池開路電壓補償方法流程圖。
圖4係本發明中電池開路電壓和電量百分比的關係資料表的示意圖。
1...電子裝置
10...電池開路電壓補償系統
12...電池
2...充電器
3...充電電源
Claims (10)
- 一種電池開路電壓補償系統,運行於電子裝置中,該系統包括:
判斷模組,用於判斷電子裝置是否正在充電;
讀取模組,用於當電子裝置正在充電時,讀取電子裝置中電池的充電電壓及充電電流,及當電子裝置沒有充電時,讀取電子裝置中電池的放電電壓及放電電流;
所述讀取模組,用於讀取該電子裝置中電池的內阻;
計算模組,用於根據所述充電電壓、充電電流及電池的內阻計算電池充電時的開路電壓,及根據所述放電電壓、放電電流及電池的內阻計算電池放電時的開路電壓;及
查找模組,用於根據所計算的電池的開路電壓從電池的開路電壓和電量百分比的關係資料表上查找對應的電量百分比,並將所查找到的電量百分比顯示在電子裝置的顯示幕上。 - 如申請專利範圍第1項所述之電池開路電壓補償系統,其中,所述電池的內阻預先計算得出,並儲存在所述記憶體內,所述電池的內阻計算公式為R=(Va-Vb)/(Ia-Ib),其中,R是電池的內阻,Va是指在計算電池的內阻時電池的充電電壓,Vb是指在計算電池的內阻時電池的放電電壓,Ia是指在計算電池的內阻時電池的充電電流,Vb是指在計算電池的內阻時電池的放電電流。
- 如申請專利範圍第1項所述之電池開路電壓補償系統,其中,所述充電時電池的開路電壓計算公式為V=V1-I1*R,其中,V為充電時電池的開路電壓,V1為充電時電池的充電電壓,I1為充電時電池的充電電流。
- 如申請專利範圍第1項所述之電池開路電壓補償系統,其中,所述放電時電池的開路電壓計算公式為V=V2+I2*R,其中,V為放電時電池的開路電壓,V2為放電時電池的放電電壓,I2為放電時電池的放電電流。
- 如申請專利範圍第1項所述之電池開路電壓補償系統,其中,所述電子裝置為手機、個人數位助理、平板電腦及個人電腦。
- 一種電池開路電壓補償方法,運用於電子裝置中,該方法包括:
判斷電子裝置是否正在充電;
當電子裝置正在充電時,讀取電子裝置中電池的充電電壓及充電電流,及當電子裝置沒有充電時,讀取電子裝置中電池的放電電壓及放電電流;
讀取該電子裝置中電池的內阻;
根據所述充電電壓、充電電流及電池的內阻計算電池充電時電池的開路電壓,及根據所述放電電壓、放電電流及電池的內阻計算電池放電時電池的開路電壓;及
根據所計算的開路電壓從電池的開路電壓和電量百分比的關係資料表上查找對應的電量百分比,並將所查找到的電量百分比顯示在電子裝置的顯示幕上。 - 如申請專利範圍第6項所述之電池開路電壓補償方法,其中,所述電池的內阻預先計算得出,並儲存在所述記憶體內,所述電池的內阻的計算方公式為R=(Va-Vb)/(Ia-Ib),其中,R是電池的內阻,Va是指電子裝置在計算電池的內阻時電池的充電電壓,Vb是電子裝置指在計算電池的內阻時電池的放電電壓,Ia是指電子裝置在計算電池的內阻時電池的充電電流,Vb是電子裝置指在計算電池的內阻時電池的放電電流。
- 如申請專利範圍第6項所述之電池開路電壓補償方法,其中,所述充電時電池的開路電壓計算公式為V=V1-I1*R,其中,V為充電時電池的開路電壓,V1為充電時電池的充電電壓,I1為充電時電池的充電電流。
- 如申請專利範圍第6項所述之電池開路電壓補償方法,其中,所述放電時電池的開路電壓計算公式為V=V2+I2*R,其中,V為放電時電池的開路電壓,V2為放電時電池的放電電壓,I2為放電時電池的放電電流。
- 如申請專利範圍第6項所述之電池開路電壓補償方法,其中,所述電子裝置為手機、個人數位助理、平板電腦及個人電腦。
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