專利名稱：電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種 筆記型計算機的自動化電池充放電測試及其量測。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的電子裝置(例如筆記型計算機)大都講求移動化，因此需要設(shè)有
可充電電池(rechargeable battery),便于外出時仍然能夠提供電源給這 些電子裝置。再者，這些可充電電池通常是藉由電子裝置本身來進行充電。 因此，電池的正常充放電效能便成為筆記型計算機(以及其它電子裝置)的 重要關(guān)鍵。
為了確保筆記型計算機的充電功能夠正常，工廠會在出貨前對筆記型計 算機進行電池充放電測試。傳統(tǒng)的電池充放電測試主要是以人工方式來進行 充放電的監(jiān)控，測試人員藉由插拔電源插頭的方式來控制充電及放電； 一旦 發(fā)現(xiàn)電池的狀態(tài)(例如電流或電壓)有異?，F(xiàn)象時，例如超過某一臨界數(shù)值， 則由測試人員予以中斷測試。此種傳統(tǒng)人工的電池充》文電測試作法，不^旦容 易造成疏漏、誤判、誤操作，且每一測試人員于同一時間所能進行測試的電 子裝置數(shù)量非常有限。也就是說，傳統(tǒng)人工的電池充放電測試作法在質(zhì)與量 兩方面都無法有很好的效果。鑒于此，極需要提出一種電池自動測試系統(tǒng)及 方法，用以增進測試的精確度及加快測試速度。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述傳統(tǒng)技術(shù)的諸多缺失，本發(fā)明的目的之一在于提出一種電子裝 置(特別是移動式電子裝置)的電池自動測試方法，不但可以增進測試的精 確度且能加快測試速度及節(jié)省人力。
本發(fā)明的另一目的在于提出一種電子裝置(特別是移動式電子裝置)的 電池自動測試系統(tǒng)及方法，其可針對不同類型的電子裝置以進行各式自動化 電池充放電及其量測，并根據(jù)量測所得數(shù)據(jù)以作各類判斷及分析。
根據(jù)上述的目的，本發(fā)明提供一種電子裝置(例如筆記型計算機)的電 池自動測試系統(tǒng)及方法。測試程序首先判斷可充電電池的蓄電量是否介于預(yù)
設(shè)測試區(qū)間內(nèi)；若未介于測試區(qū)間內(nèi)，則藉由充電或放電使其進入測試區(qū)間。
才妾著，對可充電電池進4于充電或i欠電測試，并同時測試耳又得可充電電池的電 池狀態(tài)。


圖1顯示本發(fā)明實施例的電池自動測試系統(tǒng)方塊圖。
圖2A、 B圖的時序圖(timing diagram)說明本發(fā)明實施例的充放電測 試原理。
圖3顯示本發(fā)明實施例的電池自動測試的流程圖。 圖4顯示圖3中充放電測試步驟的詳細流程圖。
圖5顯示根據(jù)本發(fā)明實施例所得到充放電測試過程的各種電池狀態(tài)數(shù)值。
附圖符號說明21-28充放電測試區(qū)段
101測試程序
101A參數(shù)設(shè)定文件
101B測試記錄文件
102基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)
103充放電控制器
104電池模塊
105電源
106電池固件
107可充電電池
301讀取測試參數(shù)設(shè)定文件
302記錄測試起始時間
303判斷電池的蓄電量是否在測試區(qū)間內(nèi)
304充、放電調(diào)整電池蓄電量到測試區(qū)間內(nèi)
305充、；改電測試
401 3十電〉也充、；改電
402 觀'j試程序檢查觀'j試狀態(tài)是否正常
403 記錄錯誤訊息
404 電池蓄電量是否達到充、i文電目標
405 發(fā)出電池過熱警訊
406 結(jié)束充、放電流程
具體實施例方式
圖1顯示根據(jù)本發(fā)明實施例之一的電池自動測試系統(tǒng)方塊圖。本實施例
(rechargeable battery )的電子裝置，特別是移動裝置，例如個人數(shù)字助 理(personal digital assistant, PDA)或移動電話。本實施例的電池自 動測試系統(tǒng)主要包含安裝在待測筆記型計算機的測試程序(test program) 101、基本輸入/輸出系統(tǒng)(Basic Input Output System, BIOS) 102、充放電 控制器(charger controller) 103、電池模塊104及電源105。其中，測試程 序101在進行電池測試之前，會從參數(shù)設(shè)定文件101A來讀取一些測試參數(shù)， 并將測試過程及結(jié)果記載于測試記錄文件(log file) IOIB?；据斎?輸 出系統(tǒng)102提供一個接口 (interface),利用中斷(interrupt)功能來控 制充放電控制器103。充放電控制器103通常為一個固件(firmware)控制 的電路(通常是與鍵盤控制器(keyboard controller, KBC )制作于同一集 成電路內(nèi))，其可藉由和電池固件106的溝通(communication)而得知可充 電電池107的電池電氣、溫度等狀態(tài)，并進一步控制電源105對可充電電池 107的充電或者進行放電。
圖2A、 B的時序圖(timing diagram)說明本發(fā)明實施例的充放電測試 原理。附圖的縱軸代表可充電電池107的蓄電量(capacity ),其中RangeMax 及RangeMin分別代表蓄電量最大值及蓄電量最小值；而這兩個數(shù)值之間的 區(qū)域則代表本實施例的測試區(qū)間；附圖的橫軸則代表時間。本發(fā)明實施例之 所以要在測試區(qū)間內(nèi)進行充放電測試，主要是因為 一般可充電電池107在高 蓄電量與低蓄電量的充放電特性(例如電流或電壓)是不同的；只有我們將 測試局限于一個預(yù)定測試區(qū)間內(nèi)進行時，所得到的測試結(jié)果數(shù)據(jù)才具有一個 比較基礎(chǔ)。如圖2A所示，若可充電電池107 —開始的蓄電量大于RangeMax,
則圖1所示的電池自動測試系統(tǒng)即開始進行放電(如時段21所示)， 一直放
電直到蓄電量小于RangeMax則開始進入測試區(qū)間。在測試區(qū)間內(nèi)，首先持 續(xù)放電測試一段時間(如時段22所示)并進行各種電池狀態(tài)(例如電流、 電壓、溫度、蓄電量)的測試記錄，在本實施例中，是放約3%的蓄電量。接 著，停止放電測試動作并讓可充電電池107保持一段時間不進行任何的充放 電(如時段23所示)；這一段保持時間可以作為放電與充電之間的緩沖，也 可以是作為保護、延長電池壽命之用，也可視情況予以省略。最后，如時段 24所示，開始進行充電測試，在本實施例中，是充約3%的蓄電量。
圖2B顯示另一種充放電測試情形。若可充電電池107 —開始的蓄電量 小于RangeMin,則圖1所示的電池自動測試系統(tǒng)即開始進4亍充電(如時l殳 25所示)， 一直充電直到蓄電量大于RangeMin則開始進入測試區(qū)間。在測試 區(qū)間內(nèi)，首先持續(xù)充電測試一段時間(如時段26所示)并進行各種電池狀 態(tài)(例如電流、電壓、溫度、蓄電量)的測試記錄，在本實施例中，是充約 3%的蓄電量。接著，停止充電動作并讓可充電電池107保持一段時間不進行 任何的充放電(如時段27所示)。最后，如時段28所示，開始進行放電測 試，在本實施例中，是放約3%的蓄電量。
圖3顯示本發(fā)明實施例的電池自動測試的流程圖。首先于步驟301中， 測試程序101從參數(shù)設(shè)定文件101A讀取一些測試相關(guān)參數(shù)。在本實施例中 之所以使用參數(shù)設(shè)定文件IOIA，主要是因為各款筆記型計算機所對應(yīng)的參數(shù) 會有所不同；若使用參數(shù)設(shè)定文件101A,于測試不同款筆記型計算機時，只 要讀取不同的參數(shù)設(shè)定文件101A即可，并不需要修改整個測試程序101。再 者，于本發(fā)明實施例中，參數(shù)設(shè)定文件101A的內(nèi)容是在真正進行電池自動 測試之前即預(yù)先予以試驗及確定，使得將來真正執(zhí)行電池自動測試的測試作 業(yè)人員不需要具備電池的專門知識來處理；另外，本實施例的參數(shù)設(shè)定文件 IOIA是使用純文字文件，以便于閱讀及編輯。下面所列的文件片段為本實施 例的參數(shù)設(shè)定文件101A當中的一些參數(shù)例示
Interva卜lOOO Tes tTime=2
;測^式間隔(ms ) ;測試總時間(小時)
RangeMax=6G ;蓄電量最大植(°/ )
RangeMin=20 ;蓄電量最小值(％) CurrentMax=—5 00 CurrentMin=-3500
CurrentMax=4000 ;充電時的電流最大值(mA ) CurrentMin=500;充電時的電流最小值(mA )
回到圖3的步驟302,將測試起始時間記錄于測試記錄文件IOIB。于將 來進行電池自動測試時，將隨時比較此起始時間； 一旦發(fā)現(xiàn)測試進行時間已 經(jīng)超過上述的TestTime (例如2小時)而尚未測試成功者，則測試程序101 會判定測試逾時失敗而終止測試，并傳回逾時失敗訊息與測試記錄文件101B 以分析失敗原因。在本發(fā)明實施例中，測試記錄文件IOIB是選擇使用純文 字文件，以便其內(nèi)容可以藉由一些其它軟件包來作進一步分析；然而，本發(fā) 明的測試記錄文件101B的格式并不限定于此。
接著，測試程序101會判斷電池的蓄電量是否位于測試區(qū)間之內(nèi)(亦即， RangeMax與RangeMin的所圍出的區(qū)域，例如20°/。與60%之間)，如步驟303 所示。若蓄電量位于測試區(qū)間之外，則藉由充電或放電來升高或降低蓄電量 直到進入測試區(qū)間內(nèi)(步驟304 )。此步驟的細節(jié)已于圖2A、 B說明過，例如 當可充電電池107的蓄電量大于RangeMax時，則進行放電直到蓄電量小于 RangeMax才開始進入測試區(qū)間(如圖2A時^殳21所示)；又例如當可充電電 池107的蓄電量小于RangeMin時，則進行充電直到蓄電量大于RangeMin才 開始進入測試區(qū)間(如圖2B時段25所示)。
經(jīng)過步驟303的判斷或者經(jīng)過步驟304的充放電之后，即開始進入測試 區(qū)段并開始執(zhí)行主要的充放電測試(步驟305 )。為了較為詳細說明此步驟， 圖4顯示本發(fā)明實施例充放電測試步驟的詳細流程圖。首先，如步驟401所 示對可充電電池107進4亍充電測試或放電測試(如圖2A中的時l爻22、 24或 如圖2B中的時段26、 28)。在上述充放電測試的過程(步驟401 )中，測試 程序101同時會每隔一段時間(例如上述Interval所設(shè)定的1000 ms)自動
;放電時的電流最大值(mA ) ;放電時的電流最小值(mA)
量測可充電電池107的各種電池狀態(tài)(例如電流、電壓、溫度、蓄電量等)
(步驟402 )。若發(fā)現(xiàn)有不正常狀態(tài)時，則紀錄并計數(shù)不正常狀態(tài)的次數(shù)(步 驟403 ),如此一直到蓄電量的值到達所設(shè)的充放電目標(如圖2A時段24 的末端或圖2B時段28的末端)如步驟404所示，并接著結(jié)束充放電流程(步 驟406 )。如果在電池自動測試期間所累計的不正常狀態(tài)(例如電流超過電流 臨界值CurrentMax、 CurrentMin )次數(shù)已經(jīng)超過默認值，或者已經(jīng)超過上述 的TestTime (例如2小時)而尚未測試完成時，則直接結(jié)束充放電流程(步 驟406 )。當然，如果在電池自動測試期間發(fā)現(xiàn)一些較嚴重的不正常狀態(tài)時， 例如電池的溫度過熱而超過溫度臨界值，則發(fā)出電池過熱警訊(步驟405 ) 并暫時停止充放電測試，等溫度回復(fù)正常后才繼續(xù)進行充放電。例如如果是 因為通風不良而造成溫度過高，則將工作場所先予以改善后才繼續(xù)進行充放 電測i式。
圖5顯示根據(jù)上述實施例所得到充放電測試過程的各種電池狀態(tài)數(shù)值， 其中I代表電流數(shù)值、V代表電壓數(shù)值、C代表蓄電量數(shù)值、T代表溫度數(shù)值。 藉這些數(shù)據(jù)及各狀態(tài)數(shù)值的發(fā)展趨勢，測試者可以隨時用來監(jiān)控電池自動測 試，且可以作為分析個別電池特性之用。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要 求的范圍；凡其它未脫離發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均 應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)，包含一可充電電池，用以提供該電子裝置操作時的電源；一充放電控制器，用以控制該可充電電池的充電或放電；及一測試程序，控制該充放電控制器，使得該可充電電池藉由充電或放電以進入一預(yù)設(shè)的測試區(qū)間后，開始進行充電或放電的測試，以取得該可充電電池的電池狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)，其中上述的電子裝 置為一筆記型計算機。
3. 如權(quán)利要求1所述電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)，還包含一參數(shù)設(shè)定 文件，其儲存有該預(yù)設(shè)測試區(qū)間。
4. 如權(quán)利要求3所述電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)，其中上述的參數(shù)設(shè) 定文件內(nèi)還包含該電池狀態(tài)的臨界值。
5. 如權(quán)利要求1所述電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)，其中上述的電池狀 態(tài)包含電流、電壓、蓄電量、溫度或上述的組合。
6. 如權(quán)利要求1所述電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)，還包含一測試記錄 文件，用以記載該測試程序進行測試期間所得到的該電池狀態(tài)。
7. 如權(quán)利要求1所述電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)，還包含一基本輸入 /輸出系統(tǒng)，其提供一接口并利用中斷功能來控制該充放電控制器。
8. 如權(quán)利要求1所述電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)，還包含一 電池固件， 用以將該可充電電池的該電池狀態(tài)經(jīng)由該充放電控制器而傳給該測試程序。
9. 一種電子裝置的電池自動測試方法，包含判斷一可充電電池的蓄電量是否介于一預(yù)設(shè)測試區(qū)間內(nèi)； 若未介于該測試區(qū)間內(nèi)，則藉由充電或放電使該可充電電池進入該測試 區(qū)間；對該可充電電池進行充電或》文電測試；及于該充電或放電測試期間同時取得該可充電電池的電池狀態(tài)。
10. 如權(quán)利要求9所述電子裝置的電池自動測試方法，其中上述的電子 裝置為一筆記型計算機。
11. 如權(quán)利要求9所述電子裝置的電池自動測試方法，于判斷步驟之前， 還包含自 一參數(shù)設(shè)定文件讀取該預(yù)設(shè)測試區(qū)間。
12. 如權(quán)利要求11所述電子裝置的電池自動測試方法，其中上述的參數(shù) 設(shè)定文件內(nèi)還包含該電池狀態(tài)的臨界值。
13. 如權(quán)利要求11所述電子裝置的電池自動測試方法，于上述讀取參數(shù)設(shè)定文件之后，紀錄一起始時間。
14. 如權(quán)利要求9所述電子裝置的電池自動測試方法，其中上述的電池 狀態(tài)包含電流、電壓、蓄電量、溫度或上述的組合。
15. 如權(quán)利要求9所述電子裝置的電池自動測試方法，還包含將該取得 的電池狀態(tài)記載于一測試記錄文件。
16. 如權(quán)利要求9所述電子裝置的電池自動測試方法，其中上述的測試 區(qū)間是指由一蓄電量最大值與一蓄電量最小值所界定者。
17. 如權(quán)利要求16所述電子裝置的電池自動測試方法，若該可充電電池 的蓄電量大于該蓄電量最大值，則如上述藉由放電使其進入該測試區(qū)間。
18. 如權(quán)利要求16所述電子裝置的電池自動測試方法，若該可充電電池 的蓄電量小于該蓄電量最小值，則如上述藉由充電使其進入該測試區(qū)間。
19. 如權(quán)利要求17所述電子裝置的電池自動測試方法，于進入該測試區(qū) 間后，依序進行上述的放電及充電測試步驟。
20. 如權(quán)利要求19所述電子裝置的電池自動測試方法，其中上述的放電 及充電測試之間還包含一保持時段，不進行任何放電及充電。
21. 如權(quán)利要求18所述電子裝置的電池自動測試方法，于進入該測試區(qū) 間后，依序進行上述的充電及放電測試步驟。
22. 如權(quán)利要求21所述電子裝置的電池自動測試方法，其中上述的充電 及放電之間還包含一保持時段，不進行任何充電及放電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子裝置的電池自動測試系統(tǒng)及方法。測試程序首先判斷可充電電池的蓄電量是否介于預(yù)設(shè)測試區(qū)間內(nèi)；若未介于測試區(qū)間內(nèi)，則藉由充電或放電使其進入測試區(qū)間。接著，對可充電電池進行充電及/或放電測試，并同時測試取得可充電電池的電池狀態(tài)。
文檔編號G01R31/36GK101114009SQ20061010802
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
發(fā)明者康弘明, 張力維, 郭振興 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司