TWI416150B - 可偵測電池電量的電子裝置及電池電量偵測方法 - Google Patents

可偵測電池電量的電子裝置及電池電量偵測方法 Download PDF

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Description

可偵測電池電量的電子裝置及電池電量偵測方法
本發明涉及一種電子裝置，特別涉及一種可偵測電池電量的電子裝置及電子裝置中電池電量的偵測方法。
為了方便用戶，現今的電子裝置集成了越來越多的功能，而功能的增加勢必導致系統耗電量的增加，所以電池管理成為移動通信終端產品設計中至關重要的環節。電子裝置連續跟蹤電池剩餘電量，在電池剩餘電量很低時限制某些高耗能應用或者控制關機，同時也會把電池剩餘電量資訊顯示給用戶，從而用戶可以根據電量提示決定是否進行充電。一般電子裝置計算電池剩餘電量時都是通過測量電池的當前電壓來測量當前剩餘電量。但是電子裝置在不同工作狀態下負載和電流的大小會有明顯的變化，電池電壓的讀取會產生誤差，簡單地通過測量電池的當前電壓來測量當前剩餘電量，並不能真實的反映出當前剩餘電量，從而影響電池電量測量的準確性。
目前針對上述問題的解決辦法一般是在電子裝置中增加測量晶片(gauge IC)，先測量出電流再計算出功耗，然後與整個電池的容量規格比較從而計算出電池電量的百分比，但測量晶片的使用 使得電子裝置的結構變得複雜且增加了電子裝置的成本。
為解決上述存在的問題，本發明提供一種可偵測電池電量的電子裝置，該電子裝置包括一電池模組、一存儲模組、一處理模組以及一顯示模組。該電池模組用於為該電子裝置進行供電。該存儲模組用於存儲該電子裝置的工作狀態與補償電壓值的對應關係表、電壓與電壓權值的對應關係表、加權平均電壓值與電池電量的對應關係表。該處理模組用於每間隔一第一預定時間偵測該電子裝置當前的工作狀態以及當前工作狀態下的當前電壓V，並根據當前工作狀態與補償電壓值的對應關係表確定一補償電壓值對該工作狀態下偵測到的當前電壓V進行補償，從而每間隔一第一預定時間得到一補償後電壓值V1。該處理模組還用於根據存儲模組中存儲的電壓與電壓權值對應關係表確定補償後電壓值V1對應的電壓權值X1，計算一第二預定時間段內每間隔該第一預定時間獲得的N個補償後電壓值V1的平均電壓值V2，並根據該平均電壓值V2與補償後電壓值V1、該補償後電壓值V1對應的電壓權值X1以及偵測次數N計算出加權平均電壓值V3，其中V3=V1*X1/N+V2 *(N-X1)/N；然後根據該加權平均電壓值與電池電量的對應關係表確定該加權平均電壓值V3對應的當前電池電量；該顯示模組用於顯示該當前電池電量。
本發明還提供一種電子裝置中電池電量的偵測方法，該方法包括如下步驟：處理模組每隔一第一預定時間定時偵測電子裝置當前的工作狀態以及該工作狀態下的當前電壓V；該處理模組根據存儲模組中存儲的工作狀態與補償電壓值的對應關係表確定一補償 電壓值並對該當前偵測到的當前電壓V進行補償，從而每隔一第一預定時間得到一補償後電壓值V1；該處理模組每經過一第二預定時間後，根據在該第二預定時間段內每間隔該第一預定時間獲得的N個補償後電壓值V1計算得出一平均電壓值V2；該處理模組根據存儲模組中存儲的電壓與電壓權值的對應關係表確定當前時刻補償後電壓值V1對應的電壓權值X1；該處理模組根據該當前時刻的補償後電壓值V1、當前時刻補償後電壓值V1對應的電壓權值X1、當前時刻的前第二預定時間內計算得出的平均電壓值V2、以及該第二預定時間內偵測電壓的次數N計算加權平均電壓值V3，其中V3=V1*X1/N+V2 *(N-X1)/N；該處理模組根據該存儲模組中存儲的加權平均電壓值與電池電量的對應關係表確定該加權平均電壓值V3對應的當前電池電量；顯示當前電池電量。
本發明提供的電子裝置以及電子裝置中電池電量確定方法，通過計算加權平均電壓值確定對應的電池電量，提高了電池電量偵測的準確性，且省去了測量晶片(gauge IC)，節省了電子裝置的成本。
100‧‧‧電子裝置
10‧‧‧電池模組
20‧‧‧存儲模組
30‧‧‧處理模組
40‧‧‧顯示模組
V‧‧‧當前電壓
V1‧‧‧補償後電壓值
V2‧‧‧平均電壓值
V3‧‧‧加權平均電壓值
X1‧‧‧電壓權值
C‧‧‧電池電量
圖1係本發明一實施方式中該電子裝置功能模組示意圖。
圖2係本發明一實施方式中根據電池的放電曲線圖。
圖3係本發明一實施方式中電壓權值與電壓對應關係表。
圖4係本發明一實施方式中電池電量的偵測方法流程圖。
請參閱圖1，為本發明一較佳實施例中可偵測電池電量的電子裝 置100的功能模組示意圖，該電子裝置100包括一電池模組10、一存儲模組20、一處理模組30以及一顯示模組40。該電池模組10用於為該電子裝置100進行供電。該處理模組30用於定時偵測電池模組10的電壓然後根據該偵測到的電壓計算出每個預定時間段內的加權平均電壓值，並通過該加權平均電壓值確定對應的電池電量值。該顯示模組40用於顯示電池電量，該顯示模組可為一LED顯示幕或LCD顯示幕。
在本實施方式中，該存儲模組20存儲有該電子裝置100的工作狀態與補償電壓值的對應關係表。在本實施方式中，該電子裝置100為一手機，該手機的工作狀態包括待機狀態、通話狀態等。當該電子裝置100開啟某一功能，如撥打電話時，該電子裝置100的工作狀態由待機狀態變為通話狀態，此時由於撥打電話瞬間的功耗增大，此時電池模組10的電壓值也相應的瞬間有較大幅度下降導致此時的電壓值低於該電池模組10的真實電壓值，所以對偵測到的當前電壓V需要加上一補償電壓值後再進行後續電量的計算，此時該補償電壓值為正值。當該電子裝置100處於待機狀態時，由於待機狀態下電子裝置100的耗電量較小，此時電池模組10的電壓值將大幅提高，比電池模組10的真實電壓值會偏大，故該待機狀態下該補償電壓值為負值。
該處理模組30用於每間隔一第一預定時間，例如10秒，偵測一次該電子裝置100當前的工作狀態以及電池模組10的當前電壓V，並根據該存儲模組20中的工作狀態與補償電壓值的對應關係表確定該工作狀態下對應的電壓補償值，然後對該工作狀態下偵測到的當前電壓V進行補償得到一補償後電壓值V1，該補償後電壓值V1 使得電池電量的計算值更接近真實值。
該存儲模組20中還存儲有電壓與電壓權值的對應關係表、加權平均電壓值與電池電量的對應關係表。該處理模組30根據該電壓與電壓權值的對應關係表確定該補償後電壓值V1對應的電壓權值X1。該電壓與電壓權值的對應關係表中的電壓權值代表了對應的電壓值與真實電壓值的接近程度，該電壓值對應的電壓權值越大，說明該電壓值越接近真實電壓值，該電壓值對計算加權平均電壓值的影響大；該權值越小，則說明該電壓值越不接近真實電壓值，則該電壓值對計算加權平均電壓值的影響力小。在本實施方式中，該電壓權值是通過對該電子裝置100所使用的電池進行放電分析得到該電池的放電曲線圖，並根據該放電曲線圖中的放電曲線在不同電壓值時對應的波動程度的不同而確定的。如圖2所示，為本實施方式中該電子裝置100使用的電池模組10的放電分析曲線圖，該放電分析曲線圖顯示了電池模組10的電壓值與電池電量的對應關係。由圖可知，電壓值在3.4伏至3.589伏的範圍內對應的放電曲線的斜率較大，即電池放電曲線的波動程度較大，說明該範圍內的電壓值對計算電池電量的影響大，故此範圍內電壓值對應的電壓權值大。當電壓值在3.589伏至3.891伏的範圍內對應的放電曲線的斜率較小，說明該範圍內的電壓值對計算電池電量的影響較小，故此範圍內電壓值對應的權值小。在本實施方式中，處理模組30每間隔一第一預定時間偵測到的當前電壓V經過補償得到的補償後電壓值V1均對應一電壓權值X1，該電壓權值X1的範圍為0-N，N為一第二預定時間內該處理模組30偵測電壓的次數，其中該第二預定時間大於該第一預定時間且為該第一預定時間的整數倍。例如，如圖3所示，設該第一預定時間為10秒，該 第二預定時間為4分鐘，則偵測電壓次數N為24，該電壓權值的取值範圍為0-24，該電池模組10的電壓值與電壓權值X1的對應關係如圖3所示。顯然，根據該電池模組10的屬性不同，該電壓值對應的電壓權值X1不同，圖3僅僅是一個示例而已。
該處理模組30還用於計算該第二預定時間內每間隔第一預定時間偵測到的N個補償後電壓值V1的平均電壓值V2。該處理模組30還用於每間隔第一預定時間段根據存儲模組20中存儲的電壓與電壓權值的對應關係表確定當前時刻的補償後電壓值V1對應的電壓權值X1，並根據當前時刻以前的第二預定時間段內計算出的平均電壓值V2、當前補償後電壓值V1以及補償後電壓值V1對應的電壓權值X1計算加權平均電壓值V3=V1*X1/N+V2*(N-X1)/N，在本實施方式中，該電壓權值X1的取值範圍為0-24，該處理模組30在經過該第二預定時間段，例如4分鐘後，每間隔第一預定時間段，例如10秒鐘，計算一次加權平均電壓值V3。該加權平均電壓值V3更接近真實電壓值，在某一程度上可視為等同於該真實電壓值，從而補償後電壓值的權值越大，與該加權平均電壓值越接近，則越接近真實電壓值。該處理模組30計算出該加權平均電壓值V3以後，根據該存儲模組20中存儲的加權平均電壓值與電池電量的對應關係表確定該加權平均電壓值V3對應的當前電池電量C。該顯示模組40顯示當前電池電量C。
如圖4所示，一種電子裝置中電池電量的偵測方法，該方法包括如下步驟：
S201：處理模組30每隔一第一預定時間定時偵測電子裝置100當前的工作狀態以及該工作狀態下的當前電壓V。
S202：該處理模組30根據存儲模組20中存儲的工作狀態與補償電壓值的對應關係表確定一補償電壓值並對該當前偵測到的當前電壓V進行補償，從而每隔預定時間得到一補償後電壓值V1。
S203：該處理模組30每經過一第二預定時間後，根據在該第二預定時間段內每間隔該第一預定時間獲得的N個補償後電壓值V1計算得出一平均電壓值V2。
S204：該處理模組30根據存儲模組20中存儲的電壓與電壓權值的對應關係表確定當前時刻補償後電壓值V1對應的電壓權值X1。
S205：該處理模組30根據該當前時刻的補償後電壓值V1、當前時刻補償後電壓值V1對應的電壓權值X1、當前時刻的前第二預定時間內計算得出的平均電壓值V2、以及該第二預定時間內偵測電壓的次數N計算加權平均電壓值V3，其中V3=V1*X1/N+V2 *(N-X1)/N。
S206：該處理模組30根據該存儲模組20中存儲的加權平均電壓值與電池電量的對應關係表確定該加權平均電壓值V3對應的當前電池電量C。
S207：該顯示模組40顯示當前電池電量C。
100‧‧‧電子裝置
10‧‧‧電池模組
20‧‧‧存儲模組
30‧‧‧處理模組
40‧‧‧顯示模組

Claims (6)

  1. 一種可偵測電池電量的電子裝置，包括一電池模組，用於為該電子裝置進行供電，其改良在於，該可偵測電池電量的電子裝置還包括：一存儲模組，用於存儲該電子裝置的工作狀態與補償電壓值的對應關係表、電壓與電壓權值的對應關係表、加權平均電壓值與電池電量的對應關係表；一處理模組，用於每間隔一第一預定時間偵測該電子裝置當前的工作狀態以及當前工作狀態下的當前電壓V，並根據當前工作狀態與補償電壓值的對應關係表確定一補償電壓值對該工作狀態下偵測到的當前電壓V進行補償，從而每間隔一第一預定時間得到一補償後電壓值V1；該處理模組還用於根據存儲模組中存儲的電壓與電壓權值對應關係表確定補償後電壓值V1對應的電壓權值X1，計算一第二預定時間段內每間隔該第一預定時間獲得的N個補償後電壓值V1的平均電壓值V2，並根據該平均電壓值V2與補償後電壓值V1、該補償後電壓值V1對應的電壓權值X1以及偵測次數N計算出加權平均電壓值V3，其中V3=V1*X1/N+V2 *(N-X1)/N；然後根據該加權平均電壓值與電池電量的對應關係表確定該加權平均電壓值V3對應的當前電池電量；一顯示模組，用於顯示該當前電池電量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可偵測電池電量的電子裝置，其中，該第二預定時間大於第一預定時間且為第一預定時間 的整數倍。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可偵測電池電量的電子裝置，其中，該電壓權值是通過對該電子裝置所使用的電池進行放電分析得到該電池的放電曲線圖，並根據該放電曲線圖中的放電曲線在不同電壓值對應的波動程度不同而確定的，該放電曲線反映電池電壓值與電池電量的對應關係，該放電曲線中電壓值對應的放電曲線斜率越大則該電壓值對應的電壓權值越大，即此時的電壓值越接近真實電壓值；該放電曲線中電壓值對應的放電曲線斜率越小則該電壓值對應的電壓權值越小，即此時的電壓值越不接近真實電壓值，其中，該電壓權值的範圍為0至N，其中該第二預定時間段內偵測電壓的次數。
  4. 一種電子裝置中電池電量的偵測方法，其中該電子裝置包括一電池模組、一存儲模組以及一處理模組，該存儲模組中存儲有該電子裝置的工作狀態與電壓補償值的對應關係表、電壓與電壓權值的對應關係表、加權平均電壓值與電池電量的對應關係表以及電量與電量權值的對應關係表，其改良在於，該方法包括如下步驟：處理模組每隔一第一預定時間定時偵測電子裝置當前的工作狀態以及該工作狀態下的當前電壓V；該處理模組根據存儲模組中存儲的工作狀態與補償電壓值的對應關係表確定一補償電壓值並對該當前偵測到的當前電壓V進行補償，從而每隔一第一預定時間得到一補償後電壓值V1；該處理模組每經過一第二預定時間後，根據在該第二預定時 間段內每間隔該第一預定時間獲得的N個補償後電壓值V1計算得出一平均電壓值V2；該處理模組根據存儲模組中存儲的電壓與電壓權值的對應關係表確定當前時刻補償後電壓值V1對應的電壓權值X1；該處理模組根據該當前時刻的補償後電壓值V1、當前時刻補償後電壓值V1對應的電壓權值X1、當前時刻的前第二預定時間內計算得出的平均電壓值V2、以及該第二預定時間內偵測電壓的次數N計算加權平均電壓值V3，其中V3=V1*X1/N+V2 *(N-X1)/N；該處理模組根據該存儲模組中存儲的加權平均電壓值與電池電量的對應關係表確定該加權平均平均值V3對應的當前電池電量；顯示當前電池電量C。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之一種電子裝置中電池電量的偵測方法，其中，該第二預定時間大於第一預定時間且為第一預定時間的整數倍。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之一種電子裝置中電池電量的偵測方法，其中，該電壓權值是通過對該電子裝置所使用的電池進行放電分析得到該電池的放電曲線圖，並根據該放電曲線圖中的放電曲線在不同電壓值對應的波動程度不同而確定的，該放電曲線反映電池電壓值與電池電量的對應關係，該放電曲線中電壓值對應的放電曲線斜率越大則該電壓值對應的電壓權值越大，即此時的電壓值越接近真實電壓值；該放電曲線中電壓值對應的放電曲線斜率越小則該電壓值對應的電壓權值越小，即此時的電壓值越不接近真實電壓值，其中 ，該電壓權值的範圍為0至N，其中該第二預定時間段內偵測電壓的次數。
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