TWI712812B

TWI712812B - 電池保護方法

Info

Publication number: TWI712812B
Application number: TW108138246A
Authority: TW
Inventors: 欒謹佑; 施宜宏; 曾鉦能
Original assignee: 英研智能移動股份有限公司
Priority date: 2019-10-23
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2020-12-11
Also published as: TW202117350A

Abstract

一種電池保護方法，適用於接收充電電壓的電池，包含判斷最大充電電量值是否等於額定電量值，當最大充電電量值等於額定電量值時，執行第一電池保護程序，以及當最大充電電量值不等於額定電量值時，執行第二電池保護程序，其中第一電池保護程序包含判斷充電電壓是否大於電池的可承載電壓及充電電流是否低於門檻電流，當充電電壓大於可承載電壓且充電電流低於門檻電流時，以額定電量值做為顯示電量值，當充電電壓不大於可承載電壓或充電電流不低於門檻電流時，以電池的即時電量值做為顯示電量值，以及於顯示裝置以顯示電量值呈現電池的電量。

Description

電池保護方法

本發明係關於一種電池保護方法，特別係關於一種調整電池的顯示電量值的電池保護方法。

現有針對電池的硬體設計及保護措施，多是透過嵌入式控制器(Embedded Controller)讀取儲存於電池電量計(Gas Gauge)的電量、電壓、電流及充電記錄等，再由嵌入式控制器將所讀取到的資料傳輸到作業系統以進行分析，並且當電池接收到的充電電壓超出其可承載的閥值電壓時，便會對電池啟動過電壓保護機制(Over Voltage Protection，OVP)，以中斷對電池充電。

其中，為了正確回報電池的資訊，嵌入式控制器通常從電池電量計讀取到資料後，不會再對所讀取到的資料作任何修改。因此當一直未顯示電池已充飽電的相關資訊，使用者可能會因此持續對電池充電，導致電池一直處於高容量的狀態，造成電池的使用壽命縮短。

鑒於上述，本發明提供一種以滿足上述需求的電池保護方法。

依據本發明一實施例的一種電池保護方法，適用於接收一充電電壓的一電池，該方法包含：判斷一最大充電電量值是否等於一額定電量值；當該最大充電電量值等於該額定電量值時，執行一第一電池保護程序；以及當該最大充電電量值不等於該額定電量值時，執行一第二電池保護程序，其中該第一電池保護程序包含：執行一過電壓判斷機制，以判斷該充電電壓是否大於該電池的一可承載電壓，以及關聯於該充電電壓的一充電電流是否低於一門檻電流；當判斷該充電電壓大於該可承載電壓且該充電電流低於該門檻電流時，以該額定電量值做為一顯示電量值；當判斷該充電電壓不大於該可承載電壓或該充電電流不低於該門檻電流時，以該電池的一即時電量值做為該顯示電量值；以及於一顯示裝置以該顯示電量值呈現該電池的電量。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

圖1係依據本發明一實施例所繪示的電池保護方法的流程圖。

圖2係依據圖1的實施例所繪示的第一電池保護程序的流程圖。

圖3係依據圖1及圖2的實施例所繪示的另一第一電池保護程序的實施例的流程圖。

圖4係依據圖1的實施例所繪示的第二電池保護程序的流程圖。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參考圖1及圖2，圖1係依據本發明一實施例所繪示的電池保護方法的流程圖；圖2係依據圖1的實施例所繪示的第一電池保護程序的流程圖。本實施例揭示的電池保護方法適用於正在接收充電電壓的電池。於後續的說明中，本發明的一或多個實施例所揭示的即時電量值較佳是以電池的即時電容量除以額定電容量所得的百分比值；而額定電量值是對應於額定電容量的百分比值，通常較佳以100%表示之，然本發明不以此為限。

請繼續參考圖1，當電池在接收充電電壓時，於步驟S01判斷最大充電電量值是否等於額定電量值，其中最大充電電量值為電池充電所達的最大電容量的記錄。換言之，若電池的電容量於上一次充電時達到以該充電電壓可充達的上限電容量，則最大充電電量值即為該上限電容量所對應的電量值。舉例而言，若上一次充電時，以該充電電壓可充達的上限電容量為4800mAH，而電容量4800mAH所對應的電量值為96%，且上次充電時電池的電容量被充達4800mAH，則最大充電電量值即為96%。

請繼續參考圖1，當判斷最大充電電量值等於額定電量值時，則執行第一電池保護程序(步驟S10)；當判斷最大充電電量值不等於額定電量值時，執行第二電池保護程序(步驟S20)。

請繼續參考圖1及圖2，其中第一電池保護程序(步驟S10)包含步驟S101、S103、S105及S107，其中步驟S101係執行過電壓判斷機制，即判斷電池所接收的充電電壓是否大於電池的可承載電壓，以及電池所接收的充電電流是否低於一門檻電流。其中可承載電壓例如是4.35V或12.6V；門檻電流例如是100mA或40mA，然本發明不以此為限。

請繼續參考圖2，當於步驟S101判斷電池所接收的充電電壓大於電池的可承載電壓且充電電流低於門檻電流時，接續於步驟S103以額定電量值作為顯示電量值。舉例而言，當電池所接收的充電電壓大於其可承載電壓且充電電流低於門檻電流時，則判斷電池可能承受過電壓(Over Voltage)，因此將顯示電量值設定為100%。反之，當於步驟S101判斷電池所接收的充電電壓不大於電池的可承載電壓或充電電流不低於門檻電流時，則接續於步驟S105以即時電量值作為顯示電量值。

請繼續參考圖2，當於步驟S103或S105取得顯示電量值之後，接續執行步驟S107於顯示裝置以顯示電量值呈現電池的電量。其中執行步驟S103及接續的步驟S107，可以避免使用者因認定電池的即時電容量尚未達額定電容量，而讓電池持續接收其無法承載的充電電壓以及使得電池長時間處於高容量狀態。其中，顯示裝置例如是裝有所述的電池的電子裝置的顯示器、或是此電子裝置的電量顯示計(例如是用於顯示電量的燈具)，然本發明不以此為限。

請參考圖3，圖3係依據圖1及圖2的實施例所繪示的另一第一電池保護程序(S10’)的實施例流程圖，且相較於圖2所示的實施例，圖3的實施例更包含步驟S109、S111、S113及S115。詳細而言，圖3的第一電池保護程序S10’更可以依據步驟S101的判斷結果，於執行完步驟S103及S107後選擇性地執行步驟S109到步驟S115(即當執行完步驟S103及S107後，可以接續執行步驟S109到S115；而當執行完步驟S105時，僅接續執行步驟S107並不執行步驟S109到S115)。

請繼續參考圖3，並一併參考圖2及圖3，當因判斷充電電壓大於可承載電壓且充電電流低於門檻電流(S101)，而以額定電量值作為顯示電量值(S103)，並於顯示裝置以顯示電量值呈現電池的電量(S107)後，可以接續於步驟S109以即時電量值更新最大充電電量值。其中，即時電量值係對應於前述的即時電容量的百分比。

請繼續參考圖3，當以即時電量值更新最大充電電量值後，接續於步驟S111執行顯示電量更新程序，以更新顯示電量值。詳細而言，顯示電量更新程序較佳是以電池的即時電量值除以最大充電電量值以取得新的百分比值，並將所述新的百分比值加上一偏移量以更新顯示電量值。其中偏移量係用以表示即時電容量與額定電容量之間的誤差值。此外，若所述新的百分比值大於一臨界額定電量值時，則顯示電量更新程序可以是以臨界額定電量值更新顯示電量值。其中臨界額定電量值通常較佳是以99%表示之，然本發明不以此為限。

請繼續參考圖3，當更新完顯示電量值之後，再於步驟S113中斷電池接收充電電壓，以控制電池停止接收超過其可承載電壓的充電電壓及低於門檻電流的充電電流，並且再於步驟S115於顯示裝置以更新後的顯示電量值呈現電池的電量。

請參考圖4，圖4係依據圖1的實施例所繪示的第二電池保護程序的流程圖。當於圖1的步驟S01判斷最大充電電量值不等於額定電量值時，執行第二電池保護程序(S20)。

請繼續參考圖4並一併參考圖1，圖4的第二電池保護程序(S20)係執行於當圖1的步驟S01判斷結果為最大充電電量值不等於額定電量值之後。

請繼續參考圖4，當判斷最大充電電量值不等於額定電量值時，執行步驟S201判斷最大充電電量是否異於出廠初始值，其中步驟S201的實現方式較佳是判斷用以儲存最大充電電量值的位址的數值是否異於出廠初始值，其中出廠初始值例如是0%，當最大充電電量值的位址的數值異於出廠初始值時，表示最大充電電量值已被更新過(最大充電電量值已被更新為前次充電的最大電量值)。

請繼續參考圖4，當於步驟S201判斷最大充電電量值相同於出廠初始值時，執行步驟S203以預設電量值更新最大充電電量值，並接續執行步驟S205判斷即時電量值是否小於最大充電電量值；反之，當於步驟S201判斷最大充電電量值異於出廠初始值時，接續執行步驟S205。其中預設電量值例如是95%，然本發明不以此為限。

請繼續參考圖4，當於步驟S205判斷即時電量值不小於最大充電電量值時，則執行步驟S207以臨界額定電量值更新顯示電量值。

請接續上述，舉例而言，當於步驟S201判斷最大充電電量值異於出廠初始值，或是於步驟S203以預設電量值更新最大充電電量值時，則表示最大充電電量值已被更新為前次充電時達到的電量的上限值或是所述的預設電量值，因此若接著於步驟S205判斷即時電量值不小於最大充電電量值時，則表示顯示電量值可能大於即時電量值，因此於步驟 S207以臨界額定電量值更新顯示電量值，並於顯示裝置以顯示電量值呈現電池的電量(S209)，以避免在電池的電容量尚未被充電達額定電容量時，使用者就依據顯示電量值判定即時電容量已達額定電容量而將充電電源拔除。

請繼續參考圖4，當於步驟S207更新完顯示電量值後，接續執行步驟S209於顯示裝置以顯示電量值呈現電池的電量。

請繼續參考圖4，並回到第二電池保護程序(S20)的步驟S205，當於步驟S205判斷即時電量值小於最大充電電量值時，則表示電池接收的充電電壓可能超過其可承載電壓或充電電流小於門檻電流。

請繼續參考圖4，當執行完步驟S209，或是於步驟S205判斷即時電量值小於最大充電電量值時，進一步接續於步驟S211執行過電壓判斷機制以判斷充電電壓是否大於電池的可承載電壓以及充電電流是否低於門檻電流，並且當於步驟S211判斷充電電壓大於電池的可承載電壓且充電電流低於門檻電流時，接續執行步驟S213以額定電量值作為顯示電量值，其中步驟S211接續步驟S213相似於圖2所揭示的步驟S101接續步驟S103，故不再於此贅述。

請繼續參考圖4，反之，當於步驟S211判斷充電電壓不大於電池的可承載電壓或充電電流不低於門檻電流時，接續執行步驟S215判斷即時電量值是否大於或等於臨界額定電量值。當於步驟S215判斷即時電量值小於臨界額定電量值時，執行步驟S211的過電壓判斷機制；反之當於步驟S215判斷即時電量值大於或等於臨界額定電量值時，執行步驟S217以即時電量值更新顯示電量值。

請繼續參考圖4，當於步驟S213或步驟S217取得顯示電量值後，接續執行步驟S219於顯示裝置以顯示電量值呈現電池的電量。

藉由上述內容，本發明的一或多個實施例所提出之電池保護方法可以於當電池接收的充電電壓超過其可承載電壓或接收的充電電流不低於門檻電流時，藉由調整顯示電量值而適時地促使使用者將充電電壓移除，可有效避免電池長時間處於高容量狀態，進而達到延長電池使用壽命的目的。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

Claims

一種電池保護方法，適用於接收一充電電壓的一電池，該方法包含：判斷一最大充電電量值是否等於一額定電量值；當該最大充電電量值等於該額定電量值時，執行一第一電池保護程序；以及當該最大充電電量值不等於該額定電量值時，執行一第二電池保護程序，其中該第一電池保護程序包含：執行一過電壓判斷機制，以判斷該充電電壓是否大於該電池的一可承載電壓，以及關聯於該充電電壓的一充電電流是否低於一門檻電流；當判斷該充電電壓大於該可承載電壓且該充電電流低於該門檻電流時，以該額定電量值做為一顯示電量值；當判斷該充電電壓不大於該可承載電壓或該充電電流不低於該門檻電流時，以該電池的一即時電量值做為該顯示電量值；以及於一顯示裝置以該顯示電量值呈現該電池的電量，其中該第二電池保護程序包含：判斷該最大充電電量值是否異於一出廠初始值；當判斷該最大充電電量值異於該出廠初始值時，判斷該即時電量值是否小於該最大充電電量值；當判斷該即時電量值小於該最大充電電量值時，執行該過電壓判斷機制，且當判斷該充電電壓大於該可承載電壓以及該充電電流低於該門檻電流時，以該額定電量值做為該顯示電量值，而當判斷該充電電壓不大於該可承載電壓或該充電電流不低於該門檻電流時，判斷該即時電量值是否大於或等於一臨界額定電量值；當判斷該充電電壓不大於該可承載電壓或該充電電流不低於該門檻電流，且判斷該即時電量值大於或等於該臨界額定電量值時，以該即時電量值更新該顯示電量值；以及於該顯示裝置以該顯示電量值呈現該電池的電量。
如請求項1所述的電池保護方法，其中以該額定電量值作為該顯示電量值，並於該顯示裝置以該顯示電量值呈現該電池的電量後，該方法更包含：以該即時電量值更新該最大充電電量值，並執行一顯示電量更新機制以更新該顯示電量值；中斷該電池接收該充電電壓；以及於該顯示裝置以更新後的該顯示電量值呈現該電池的電量。
如請求項2所述的電池保護方法，其中該顯示電量更新程序包含：依據該即時電量值對應該最大充電電量值的一比例值計算出該顯示電量值。
如請求項3所述的電池保護方法，其中依據該即時電量值對應該最大充電電量值的該比例值計算出該顯示電量值包含：取得以該即時電量值除以該最大充電電量值的百分比值並加上一偏移量。
如請求項1所述的電池保護方法，其中當判斷該即時電量值不大於且不等於該臨界額定電量值時，執行該過電壓判斷機制。
如請求項5所述的電池保護方法，其中當判斷該即時電池電量不小於該最大充電電量值時，該方法更包含：以該臨界額定電量值更新該顯示電量值；於該顯示裝置以該顯示電量值呈現該電池的電量；以及執行該過電壓判斷機制。
如請求項6所述的電池保護方法，其中當判斷該最大充電電量值相同於該出廠初始值時，該方法更包含：以一預設電量值更新該最大充電電量值；判斷該即時電量值是否小於該最大充電電量值；當判斷該即時電量值小於該最大充電電量值時，執行該過電壓判斷機制，而當判斷該即時電量值不小於該最大充電電量值時，以該臨界額定電量值更新該顯示電量值；以及於該顯示裝置以該顯示電量值呈現該電池的電量。