TWI448035B - 電池溫度偵測系統及方法 - Google Patents

Description

電池溫度偵測系統及方法

本發明涉及手持式電子裝置之電池，特別係關於一種電池溫度偵測系統及方法。

於資訊產業突飛猛進之今天，手持式電子裝置(例如手機)已成為人們日常生活廣泛使用之通訊工具。作為配套產品之電池之好壞直接影響到手機待機及通話時間之長短，若安全性能有問題還會直接涉及人身及財產安全。因此，手機電源管理也變得越來越重要，一些手機電源管理系統之專用積體電路(Integrated Circuit，IC)晶片已被應用於手機電池管理中。但是，目前之手機於電池溫度不正常(一般於50℃以上或者－10℃以下)之情況下，則不能對手機電池進行充電。

於手持式電子裝置之電池進行充電時，手持式電子裝置中之微處理器首先檢測電池電壓及電池溫度，然後判斷電壓是否滿壓，若電壓滿壓，則結束充電。若電壓未滿，進一步判斷電池溫度是否正常，若電池溫度正常，則對電池正常充電，若電池溫度不正常，則結束電池充電。通常地，手持式電子裝置之電池溫度係由IC晶片輸出一電流至電池上之熱敏電阻所得到的電壓來決定電池之溫度。

然而，所輸出之電流通常無法維持於一定值，從而無法準確之得到熱敏電阻之電壓導致無法準確地得到電池之溫度。因此，當於極高溫或極低溫之環境下對手持式電子 裝置之電池進行充電時，需要對電池溫度作準確地監控，才能避免因電池充電時電流異常而發生危險。

鑒於以上內容，有必要提供一種電池溫度偵測系統及方法，藉由補償電流之方式來校正電池熱敏電阻之電壓，從而能夠準確地偵測出手持式電子裝置之電池溫度。

一種電池溫度偵測系統，固化於手持式電子裝置之積體電路晶片中，用於偵測手持式電子裝置之電池溫度。該系統包括：參數設定模組，用於設定標準電流值I₀ 及電池溫度之臨界值範圍；電壓量測模組，用於獲取手持式電子裝置中之限流電阻之電壓值U1，並根據限流電阻值R1及電壓值U1計算出積體電路晶片輸出之電流I；電壓校正模組，用於根據設定的標準電流I₀ 及輸出之電流I計算出一個用於校正電壓之校正參數α，並利用校正參數α計算出電池之熱敏電阻R2之校正電壓值U2；溫度讀取模組，用於根據計算之校正電壓值U2從存儲於存儲單元之溫度對照表中讀取電池溫度，並將該電池溫度顯示於手持式電子裝置之顯示幕上；溫度警示模組，用於判斷電池溫度是否超出設定的溫度臨界值範圍，並警示電池於此溫度下是否可以進行充電。

一種電池溫度偵測方法，用於偵測手持式電子裝置之電池溫度，該方法包括如下步驟：設定標準電流值I₀ 及電池溫度之臨界值範圍；獲取手持式電子裝置中之限流電阻之電壓值U1，並根據限流電阻值R1及電壓值U1計算出 手持式電子裝置中之積體電路晶片輸出之電流I；根據設定的標準電流I₀ 及輸出之電流I計算一個用於校正電壓之校正參數α；利用該校正參數α按照計算公式計算電池之熱敏電阻R2之校正電壓值U2；根據計算出之校正電壓值U2從存儲於存儲單元之溫度對照表中搜索電池對應之溫度，並讀取電池之溫度；判斷電池之溫度是否超過設定的溫度臨界值範圍；若電池之溫度超出設定的溫度臨界值範圍，則警示電池於此溫度下不能進行充電；若電池之溫度沒有超出設定的溫度臨界值範圍，則顯示此溫度並提示電池於此溫度下可以進行充電。

相較於習知技術，所述之電池溫度偵測系統及方法藉由補償電流之方式來校正電池熱敏電阻之電壓，從而能夠準確地偵測出手持式電子裝置之電池溫度。

參閱圖1所示，係本發明電池溫度偵測系統較佳實施例之應用環境圖。所述之電池溫度偵測系統110固化於手持式電子裝置1之積體電路(Integrated Circuit，IC)晶片11中，用於偵測手持式電子裝置1之電池2之溫度。手持式電子裝置1可以為手機、或其他電子通訊裝置。本實施例中，該手持式電子裝置1係手機，其與電池2相連接。

所述之手持式電子裝置1包括IC晶片11、存儲單元12，顯示幕13及限流電阻R1。該IC晶片11用於輸出一電流I至電池2之熱敏電阻R2上得到的電壓U來決定電池2之溫度。存儲單元12用於存儲溫度對照表，該溫度對 照表記錄有不同的電流值及電壓值所對應之溫度值。顯示幕13用於顯示電池2之溫度，並顯示電池2於此溫度下是否可以進行充電之提示資訊。該限流電阻R1用於計算出IC晶片11輸出之電流值I，本實施例中，該限流電阻R1之電阻值為100KΩ。

所述之電池溫度偵測系統110用於設定標準電流值I₀ 及電池溫度之臨界值範圍，獲取限流電阻R1之電壓值U1，計算IC晶片11輸出之電流值I，根據設定的標準電流I₀ 計算出一個校正電壓之校正參數α，利用該校正參數α計算出電池2之校正電壓值U2，根據該校正電壓值U2從所述之溫度對照表中讀取電池2之溫度，並警示電池2於此溫度下是否可以進行充電。

參閱圖2所示，係圖1中手持式電子裝置1中之電池溫度偵測系統110之功能模組圖。該電池溫度偵測系統110包括：參數設定模組1100、電壓量測模組1101、電壓校正模組1102、溫度讀取模組1103及溫度警示模組1104。

參數設定模組1100用於設定標準電流值I₀ 及電池2之溫度臨界值，例如：設定標準電流值I₀ 為10uA，溫度臨界值範圍為－10℃至50℃之間。

電壓量測模組1101用於獲取限流電阻R1之電壓值U1，並根據限流電阻R1及電壓值U1計算出IC晶片11輸出之電流I。其中，計算電流I之計算公式為：I＝U1/R1＝U1/100KΩ。

電壓校正模組1102用於根據設定的標準電流I₀ 計算 出一個用於校正電壓之校正參數α，並利用該校正參數α計算出電池2之熱敏電阻R2之校正電壓值U2。其中，計算校正電壓之參數α之計算公式為：α＝I₀ /I；計算校正電壓值U2之計算公式為：U2＝U1×α。

溫度讀取模組1103用於根據計算出之校正電壓值U2從所述之溫度對照表中讀取電池2之溫度，並將該溫度值顯示於顯示幕13上。

溫度警示模組1104用於判斷電池2之溫度是否超出設定的溫度臨界值範圍，並警示電池2於此溫度下是否可以進行充電。本實施例中，當電池2之溫度高於50℃或者低於－10℃時，溫度警示模組1104警示電池2於此溫度下不能進行充電。當電池2之溫度介於－10℃至50℃之間時，溫度警示模組1104顯示此溫度值，並提示電池2於此溫度下可以進行充電。

參閱圖3所示，係圖1中存儲單元12存儲之溫度對照表之示意圖。該溫度對照表用於記錄不同的電流值I及電壓值U所對應之電池2之溫度值，以供所述之電池溫度偵測系統110根據校正電壓值U2從該溫度對照表中搜索電池2之溫度，從而讀取出電池2之溫度。本實施例中，假如參數設定模組1100設定的標準電流值I₀ 為10uA，電壓量測模組1101量測到限流電阻R1之輸出電壓值U1＝1.2V，根據限流電阻R1之電阻值為100KΩ計算出之IC晶片11輸出之電流I＝1.2V/100KΩ＝1.2uA，電壓校正模組1102計算校正電壓之校正參數 α＝I₀ /I＝10uA/12uA＝0.833。然後，電壓校正模組1102根據該校正參數α計算出電池2之校正電壓值U2＝U1×α＝1.2V×0.833＝166.6mV。溫度讀取模組1103根據校正電壓值U2＝166.6mV從存儲於存儲單元12之溫度對照表中搜索到電池2對應之溫度為10℃。

參閱圖4所示，係本發明電池溫度偵測方法較佳實施例之流程圖。參數設定模組1100設定標準電流值I₀ 及電池2之溫度臨界值範圍，例如設定標準電流值I₀ 為10uA，溫度臨界值範圍設為－10℃至50℃之間(步驟S40)。電壓量測模組1101獲取限流電阻R1之電壓值U1(步驟S41)。電壓量測模組1101根據限流電阻R1及電壓值U1按照計算公式I＝U1/R1計算出IC晶片11輸出之電流I，其中R1為100KΩ(步驟S42)。電壓校正模組1102根據設定的標準電流I₀ 按照計算公式α＝I₀ /I計算出一個用於校正電壓之校正參數α(步驟S43)。電壓校正模組1102利用該參數α按照計算公式U2＝U1×α計算出電池2之熱敏電阻R2之校正電壓值U2(步驟S44)。溫度讀取模組1103根據計算出之校正電壓值U2從存儲於存儲單元12之溫度對照表中搜索到電池2對應之溫度，並讀取出該電池2之溫度(步驟S45)。溫度警示模組1104判斷電池2之溫度是否超過設定的溫度臨界值範圍(步驟S46)。若電池2之溫度超出設定的溫度臨界值範圍，即當電池2之溫度高於50℃或者低於－10℃時，溫度警示模組1104警示電池2於此溫度下不能進行充電(步驟S47)。若電池2之溫度沒有超出設定的 溫度臨界值範圍，即當電池2之溫度介於－10℃至50℃之間時，溫度警示模組1104顯示此溫度值，並提示電池2於此溫度下可以進行充電(步驟S48)。

所述之電池溫度偵測系統及方法藉由補償電流之方式來校正電池熱敏電阻之電壓，從而能夠準確地偵測出手持式電子裝置之電池溫度。因此，當於極高溫或極低溫之環境下對手持式電子裝置之電池進行充電時，能夠對電池溫度作準確地監控，從而避免因電池充電時電流異常而發生危險。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，且已達廣泛之使用功效，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之均等變化或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

手持式電子裝置‧‧‧1

IC晶片‧‧‧11

電池溫度偵測系統‧‧‧110

參數設定模組‧‧‧1100

電壓量測模組‧‧‧1101

電壓校正模組‧‧‧1102

溫度讀取模組‧‧‧1103

溫度警示模組‧‧‧1104

存儲單元‧‧‧12

顯示幕‧‧‧13

限流電阻‧‧‧R1

電池‧‧‧2

熱敏電阻‧‧‧R2

圖1係本發明電池溫度偵測系統較佳實施例之應用環境圖。

圖2係圖1中手持式電子裝置之電池溫度偵測系統之功能模組圖。

圖3係圖1中存儲單元中存儲之溫度對照表之示意圖。

圖4係本發明電池溫度偵測方法較佳實施例之流程圖。

手持式電子裝置‧‧‧1

IC晶片‧‧‧11

電池溫度偵測系統‧‧‧110

存儲單元‧‧‧12

顯示幕‧‧‧13

限流電阻‧‧‧R1

電池‧‧‧2

熱敏電阻‧‧‧R2

Claims (10)

1. 一種電池溫度偵測系統，固化於手持式電子裝置之積體電路晶片中，用於偵測手持式電子裝置之電池溫度，該系統包括：參數設定模組，用於設定標準電流值I₀ 及電池溫度之臨界值範圍；電壓量測模組，用於獲取手持式電子裝置中之限流電阻之電壓值U1，並根據限流電阻值R1及電壓值U1計算出積體電路晶片輸出之電流I；電壓校正模組，用於根據設定的標準電流I₀ 及輸出之電流I計算出一個用於校正電壓之校正參數α，並利用校正參數α計算出電池之熱敏電阻R2之校正電壓值U2；溫度讀取模組，用於根據計算出之校正電壓值U2從存儲於存儲單元之溫度對照表中讀取電池溫度，並將該電池溫度顯示於手持式電子裝置之顯示幕上；及溫度警示模組，用於判斷電池溫度是否超出設定的溫度臨界值範圍，並警示電池於此溫度下是否可以進行充電。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電池溫度偵測系統，其中，所述之積體電路晶片用於輸出電流I至電池之熱敏電阻R2上得到的電壓來決定電池溫度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電池溫度偵測系統，其中，所述之溫度對照表記錄有不同的電流值及電壓值所對應之溫度值。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電池溫度偵測系統，其 中，所述之溫度臨界值範圍為－10℃至50℃之間，當電池溫度高於50℃或者低於－10℃時，所述之溫度警示模組警示電池於此溫度下不能進行充電，當電池溫度介於－10℃至50℃之間，所述之溫度警示模組顯示此溫度值，並提示電池於此溫度下可以進行充電。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電池溫度偵測系統，其中，所述之手持式電子裝置係手機，其與電池相連接。
6. 一種電池溫度偵測方法，用於偵測手持式電子裝置之電池溫度，該方法包括步驟：設定標準電流值I₀ 及電池溫度之臨界值範圍；獲取手持式電子裝置中之限流電阻之電壓值U1，並根據限流電阻值R1及電壓值U1計算出手持式電子裝置中之積體電路晶片輸出之電流I；根據設定的標準電流I₀ 及輸出之電流I計算一個用於校正電壓之校正參數α；利用該校正參數α按照計算公式計算電池之熱敏電阻R2之校正電壓值U2；根據計算之校正電壓值U2從存儲於存儲單元之溫度對照表中搜索電池對應之溫度，並讀取電池之溫度；判斷電池之溫度是否超過設定的溫度臨界值範圍；若電池之溫度超出設定的溫度臨界值範圍，則警示電池於此溫度下不能進行充電；及若電池之溫度沒有超出設定的溫度臨界值範圍，則顯示此溫度並提示電池於此溫度下可以進行充電。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電池溫度偵測方法，其中，所述之電流值I之計算公式為I＝U1/R1，所述之校正參數α之計算公式為α＝I₀ /I，所述之校正電壓值U2之計算公式為U2＝U1×α。
8. 如申請專利範圍第6項所述之電池溫度偵測方法，其中，所述之溫度對照表記錄有不同的電流值及電壓值所對應之溫度值。
9. 如申請專利範圍第6項所述之電池溫度偵測方法，其中，所述之溫度臨界值範圍為－10℃至50℃之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電池溫度偵測方法，其中：當電池之溫度高於50℃或者低於－10℃時，警示電池於此溫度下不能進行充電；及當電池之溫度介於－10℃至50℃之間時，顯示此溫度值並提示電池於此溫度下可以進行充電。