專利名稱：預(yù)估電池剩余容量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種預(yù)估電池剩余容量的方法。具體地，指一種在不增加 額外硬件的情況下，以軟件方式綜合狀態(tài)修正電壓法與電流積分法的優(yōu) 點(diǎn)，以達(dá)到較準(zhǔn)確地預(yù)估電池剩余容量的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代化的社會(huì)中，許多電子產(chǎn)品都能以電池中儲(chǔ)存的電能來(lái)提供工作所 需的能量，讓用戶能擺脫電源線的束縛和限制。然而，電池儲(chǔ)存的電量會(huì)隨 著電子產(chǎn)品工作而逐漸消耗，直到無(wú)法正常供應(yīng)電能的程度，因此需要由外 界電源對(duì)其進(jìn)行充電，才能使電池繼續(xù)提供電子產(chǎn)品工作所需的能量。目前， 手持式裝置(如手機(jī)等)均使用可充電電池作為電源，對(duì)于用戶而言，電池 剩余容量顯示是一個(gè)相當(dāng)重要的參考指標(biāo)，同時(shí)裝置本身也會(huì)預(yù)估電池剩余 容量，以保留部分電力供緊急使用，例如一分鐘的緊急通話等。然而，如果 電池剩余容量預(yù)估過(guò)低，不但可能會(huì)讓用戶覺(jué)得手機(jī)耗電量高，增加使用充 電器的頻率，也會(huì)間接造成電池使用壽命縮短。反之，如果電池剩余容量預(yù) 估過(guò)高，則可能影響緊急功能的正常使用，或讓用戶常常遇到電力不足的窘 況。因此，如果能準(zhǔn)確地預(yù)估電池剩余容量，就可以有效地維護(hù)用戶對(duì)產(chǎn)品 的良好觀感。
而熟知的技術(shù)中關(guān)于電池剩余容量預(yù)估方式大體上可包括下面幾種方
式
智能型電池技術(shù)(電流積分法)在電池中內(nèi)裝電池管理芯片(如Fuel gauge等)，該電池管理芯片可隨時(shí)監(jiān)測(cè)電池電流輸出輸入狀況，以計(jì)算出電 池剩余容量，而手機(jī)軟件可直接讀取芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)。其優(yōu)點(diǎn)是軟件負(fù)擔(dān)小、 在特定使用行為中電池剩余容量變化狀況的計(jì)算準(zhǔn)確，但缺點(diǎn)則是硬件成本 增加、芯片會(huì)額外消耗電力(即使手機(jī)處于關(guān)機(jī)狀態(tài))、新電池啟用后需要 經(jīng)過(guò)一段學(xué)習(xí)時(shí)間準(zhǔn)確性才會(huì)提升、準(zhǔn)確性受用戶使用習(xí)慣影響(如果電池 常常未用完就充電，芯片計(jì)算會(huì)有相當(dāng)?shù)恼`差)。而芯片的硬件成本是否能
反映在售價(jià)上也有爭(zhēng)議。另外，這種電流積分法如果要用軟件取代芯片，想 要達(dá)到同樣的準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)上也有困難。
電池內(nèi)阻法做出電池剩余容量與電池內(nèi)阻關(guān)系表，手機(jī)每隔一段時(shí)間
讀取電池內(nèi)阻，以查表內(nèi)插法確定電池剩余容量。然而，手機(jī)一般使用鋰離 子電池，其電池內(nèi)阻隨電池剩余容量的變化極小，因此所預(yù)估出的電池剩余 容量會(huì)有相當(dāng)?shù)恼`差。
電壓法事先做出電池剩余容量與電壓關(guān)系表，手機(jī)每隔一段時(shí)間讀取 電池電壓，以查表內(nèi)插法確定電池剩余容量。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)則是電 池電壓也會(huì)受手機(jī)當(dāng)時(shí)耗電狀態(tài)影響，影響準(zhǔn)確性，另外電池剩余容量與電 壓關(guān)系表的精確度對(duì)電池剩余容量的預(yù)估也會(huì)有很大的影響。
電流修正電壓法在讀取電池電壓的同時(shí)，也讀取電池電流，并依照電 流大小修正電壓，再以查表內(nèi)插法確定電池剩余容量。優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性較電壓 法高，但缺點(diǎn)則是電池電流讀取往往也需要額外硬件，因而增加成本。
狀態(tài)修正電壓法與電流修正電壓法不同的是，該方法不直接讀取電池 電流，而是利用軟件狀態(tài)確定電流大小。優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性較電壓法高、不需要 增加額外成本，但缺點(diǎn)則是單純利用軟件狀態(tài)并不一定能確切知道實(shí)際電 流，手機(jī)內(nèi)耗電量隨時(shí)間變化大的元件會(huì)增加計(jì)算上的誤差范圍。
綜上所述，目前預(yù)估電池剩余容量的方式仍各有其美中不足之處，因此 如何找出在不增加額外硬件的前提下仍能準(zhǔn)確地預(yù)估電池剩余容量的方法 就成為當(dāng)前所需要努力的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種預(yù)估電池剩余容量的方法，以解決上述的問(wèn)題。 本發(fā)明的 一方面是公開(kāi)一種預(yù)估電池的剩余容量的方法，包括以下 步驟(a)確定電池初始容量值；(b)測(cè)量該電池的第二電壓值；(c)根據(jù) 測(cè)到的所述第二電壓值，并由電源管理程序所提供的電池最大可能電流 值、電池最小可能電流值和電池內(nèi)阻值計(jì)算出電池最大可能電壓值與電 池最小可能電壓值；(d)根據(jù)所述電池最大可能電壓值與所述電池最小可 能電壓值以及電壓與剩余容量關(guān)系表計(jì)算出電池最大可能剩余容量值與 電池最小可能剩余容量值；(e)比較所述電池最大可能電流值與所述電池 最小可能電流值；以及(f)根據(jù)步驟(e)的比較結(jié)杲以及所述電池最大可能剩余容量值、電池最小可能剩余容量值計(jì)算出電池剩余容量。 本發(fā)明的另一方面是公開(kāi)一種實(shí)施上述方法的電子裝置。


圖1是本發(fā)明電子裝置的功能框圖；以及
圖2、圖3和圖4分別為本發(fā)明利用電池管理程序(Battery manager) 以及電源管理程序(Power manager)預(yù)估電池的剩余容量的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參閱圖1，圖1是本發(fā)明的電子裝置10的功能框圖，電子裝置10可以 是無(wú)線移動(dòng)通訊裝置，例如移動(dòng)電話等，電子裝置10包括:，電池12,用來(lái) 提供電子裝置10的電力；存儲(chǔ)模塊14,用來(lái)存儲(chǔ)電池管理程序16以及電源 管理程序18;顯示模塊20,用來(lái)顯示電池12的剩余容量的相關(guān)信息；以及 控制模塊22,用來(lái)控制電子裝置10的操作。
參閱圖2、圖3、圖4,圖2、圖3和圖4分別為本發(fā)明利用電池管理程 序16以及電源管理程序18預(yù)估電池12的剩余容量的流程圖，圖2、圖3 主要為電池管理程序16所執(zhí)行的流程，圖4主要為電源管理程序18所執(zhí)行 的流程，其中電池管理程序16負(fù)責(zé)監(jiān)控電池12剩余容量的狀態(tài)，而電源管 理程序18則負(fù)責(zé)系統(tǒng)的省電狀態(tài)。圖2與圖3的流程介紹如下
步驟1000:電子裝置10執(zhí)行開(kāi)機(jī)動(dòng)作。
步驟1010:測(cè)量電池12的第一電壓值。
步驟1011: 測(cè)量電池12的第一溫度值。
步驟1020: 根據(jù)步驟1010所測(cè)量到的所述第一電壓值、電壓與剩余容 量關(guān)系表、溫度與容量有效百分比關(guān)系表、以及步驟1011所測(cè)量到的所述 第一溫度值，計(jì)算出電池12的電池初始容量值，并設(shè)為電池12的電池剩余容量。
步驟1021:在穩(wěn)定低電流狀態(tài)和穩(wěn)定高電流狀態(tài)下分別測(cè)量電池12 的電壓。
步驟1022:根據(jù)步驟1021的測(cè)量結(jié)果計(jì)算并更新電池12的電池內(nèi)阻值。
步驟1100: 設(shè)定一個(gè)特定時(shí)間。步驟1200: 判斷電子裝置10是否進(jìn)行充電，若是則執(zhí)行步驟1800; 若否則執(zhí)行步驟1300。
步驟1300:判斷是否達(dá)到步驟1100所設(shè)定的該特定時(shí)間，若是則執(zhí)行 步驟1400;若否則跳回步驟1200。
步驟1400:測(cè)量電池12的第二電壓值。
步驟1401:測(cè)量電池12的第二溫度值。
步驟1410: 根據(jù)步驟1400所測(cè)量到的所述第二電壓值、電源管理程序 18所提供的電池最大可能電流值與電池最小可能電流值，以及所述電池內(nèi)阻 值，計(jì)算出電池最大可能電壓值與電池最小可能電壓值，并根據(jù)所述電池最 大可能電壓值與所述電池最小可能電壓值、步驟1401所測(cè)量到的所述第二 溫度值、以及所述電壓與剩余容量關(guān)系表、所述溫度與容量有效百分比關(guān)系 表計(jì)算出電池最大可能剩余容量值與電池最小可能剩余容量值。
步驟1420:判斷所述電池最大可能電流值與所述電池最小可能電流值 之差是否小于一個(gè)特定值，若是則執(zhí)行步驟1421;若否則執(zhí)行步驟1510。
步驟1421:判斷電池12的電壓是否穩(wěn)定，若是則執(zhí)行步驟1500;若 否則執(zhí)行步驟1510。
步驟1500:根據(jù)所述電池最大可能剩余容量值、所述電池最小可能剩 余容量值、以及電池剩余容量基準(zhǔn)值，計(jì)算出電池12的電池剩余容量。
步驟1501:判斷步驟1500所計(jì)算出的所述電池剩余容量是否小于先 前所記錄的所述電池剩余容量基準(zhǔn)值，若是則執(zhí)行步驟1502;若否則執(zhí)行步 驟1510。
步驟1502: 根據(jù)所述電池剩余容量基準(zhǔn)值與該電池的所述電池剩余容 量修正各元件狀態(tài)與最大、最小耗電流關(guān)系表。
步驟1503:更新所述電池剩余容量基準(zhǔn)值為電池12的所述電池剩余 容量。
步驟1510:根據(jù)所述電池最大可能剩余容量值與所述電池最小可能剩 余容量值、電源管理程序18所提供的電池最大容量變化值以及電池最小容 量變化值、以及所述電池初始容量值(或上一次所計(jì)算出的所迷電池剩余容 量)，計(jì)算出電池12的所述電池剩佘容量。
步驟1600:控制模塊22控制顯示模塊20更新顯示電池12的所述電池 剩余容量的相關(guān)信息。
步驟1700: 判斷電池12的所述電池剩余容量是否小于對(duì)應(yīng)一次通話 時(shí)間的電量，若是則執(zhí)行步驟3000;若否則執(zhí)行步驟IIOO。 步驟1800:電子裝置10執(zhí)行充電過(guò)程。
步驟1900: 判斷充電過(guò)程是否完成，若是則執(zhí)行步驟1901;若否則繼 續(xù)執(zhí)行步驟1800。
步驟1901:根據(jù)電池12的充電狀況更新電池12的電池老化系數(shù)。
步驟3000:電子裝置IO執(zhí)行關(guān)機(jī)動(dòng)作。
圖4的流程介紹如下
步驟1000:電子裝置10執(zhí)行開(kāi)機(jī)動(dòng)作。
步驟2100: 執(zhí)行初始化參數(shù)動(dòng)作。
步驟2200:判斷電子裝置10的系統(tǒng)狀態(tài)是否有變化(例如各元件的開(kāi) 啟或關(guān)閉等)，若是則執(zhí)行步驟2300;若否則重新執(zhí)行步驟2200。 步驟2300: 取得系統(tǒng)時(shí)間。
步驟2310:根據(jù)所述電池最大可能電流值、所述電池最小可能電流值 與系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)間分別生成所述電池最大容量變化值以及所述電池最小 容量變化值。
步驟2320: 更新所述系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)間。
步驟2330: 更新所述系統(tǒng)狀態(tài)。
步驟2340: 根據(jù)步驟2330所更新的新的系統(tǒng)狀態(tài)、所述各元件狀態(tài)與 最大、最小耗電流關(guān)系表計(jì)算出新的可能電流范圍(所述電池最大可能電流 值、所述電池最小可能電流值)。
步驟2341: 根據(jù)步驟2340所計(jì)算出的所述電池最大可能電流值與所 述電池最小可能電流值與前一次的所述電池最大可能電流值與所述電池最 小可能電流值，以及電流變化與時(shí)間與電壓變化關(guān)系表計(jì)算出電流變化時(shí)間 參數(shù)。
步驟2350:根據(jù)步驟2340所計(jì)算出的結(jié)果更新可能電流范圍(所述電 池最大可能電流值、所述電池最小可能電流值)。
步驟2400: 判斷電子裝置10是否可進(jìn)入省電模式，若是則執(zhí)行步驟 2500;若否則執(zhí)行步驟2200。
步驟2500:電子裝置10進(jìn)入省電模式。
步驟2600:判斷電子裝置IO是否有系統(tǒng)事件待處理，若是則執(zhí)行步驟 2200;若否貝'j執(zhí)行步驟2500。
在此對(duì)上述步驟做詳細(xì)說(shuō)明，在電子裝置10剛開(kāi)機(jī)時(shí)，因?yàn)殚_(kāi)機(jī)過(guò)程 固定，等硬件穩(wěn)定后，耗電量通常不會(huì)有太大的變化，加上電池通常已靜置 一段時(shí)間，因此較為穩(wěn)定，由于電池容量與電壓及溫度有相當(dāng)大的關(guān)系，例 如當(dāng)溫度較低時(shí)電池容量較低，在手機(jī)可操作溫度范圍70至-10度之間，電 池溫度對(duì)于電池容量計(jì)算有相當(dāng)大的影響，因此可增加電池溫度測(cè)量，用于 后面各步驟中。因而此時(shí)可以先測(cè)量電池12的所述第一電壓值和所述第一 溫度值，再配合屬于固定參數(shù)的所述電壓與剩余容量關(guān)系表與所述溫度與容 量有效百分比關(guān)系表，換算得到較準(zhǔn)確的所述電池初始容量值，所述電池初 始容量值將作為后續(xù)計(jì)算的基礎(chǔ)。之后可在穩(wěn)定低電流狀態(tài)與穩(wěn)定高電流狀 態(tài)下分別測(cè)量電池12的電壓，例如在電子裝置IO待機(jī)時(shí)可達(dá)到這兩種狀態(tài)， 或者當(dāng)電子裝置IO(如移動(dòng)電話)以某一功率與基站做連接時(shí)，可達(dá)到所述 穩(wěn)定高電流狀態(tài)等。由于一般手機(jī)使用的電池是鋰離子電池，其電池內(nèi)阻不 易隨電池剩余容量而改變，因而使得電池內(nèi)阻法無(wú)法用于手機(jī)電池剩余容量 的預(yù)估，但電池本身與系統(tǒng)連接器(connector)仍可能有個(gè)別差異，因此借 由短時(shí)間內(nèi)在穩(wěn)定的高、低電流狀況所分別測(cè)量到的電池電壓，可計(jì)算出實(shí) 際的電池內(nèi)阻值并予以更新。其計(jì)算方式如下
所述電池內(nèi)阻值=((在所述穩(wěn)定高電流狀態(tài)所測(cè)量的電池12的電壓) -(在所述穩(wěn)定低電流狀態(tài)所測(cè)量的電池12的電壓))/ ((在所述穩(wěn)定高電流 狀態(tài)所測(cè)量的電池12的電流)-(在所述穩(wěn)定低電流狀態(tài)所測(cè)量的電池12 的電流))
之后，可設(shè)定每隔所述特定時(shí)間(如一分鐘等)更新電池12的剩余容 量數(shù)據(jù)，接下來(lái)就判斷電子裝置IO是否正在進(jìn)行充電，若是則先不進(jìn)行后 續(xù)電池剩余容量預(yù)估的流程，此時(shí)電子裝置IO執(zhí)行充電過(guò)程，當(dāng)完成充電 過(guò)程后(例如電量充滿、充電器被拔出、或發(fā)生充電錯(cuò)誤等)，可根據(jù)電池 12的充電狀況更新電池12的所述電池老化系數(shù)，該電池老化系數(shù)系屬于可 修正參數(shù)，電池容量會(huì)隨著充放電次數(shù)而逐漸減少，因此在每次充電完成后， 可更新該電池老化系數(shù)。若判斷電子裝置10未在進(jìn)行充電而且判斷系統(tǒng)時(shí) 間(可由步驟2300或2320取得)已達(dá)到步驟1100所設(shè)定的所述特定時(shí)間 時(shí)，可進(jìn)行后續(xù)電池剩余容量預(yù)估的流程，若系統(tǒng)時(shí)間尚未達(dá)到步驟1100 所設(shè)定的所述特定時(shí)間時(shí)，則持續(xù)等待直至達(dá)到該特定時(shí)間再進(jìn)行后續(xù)電池
剩余容量預(yù)估的流程。
接著，可再測(cè)量電池12的所述第二電壓值以及所述第二溫度值，并根
據(jù)步驟1400所測(cè)量到的所述第二電壓值、電源管理程序i8所提供的所述電 池最大可能電流值與所述電池最小可能電流值(步吞聚2340、 2350 ),以及步 驟1022所更新的所述電池內(nèi)阻值，計(jì)算出所述電池最大可能電壓值與所述 電池最小可能電壓值，其計(jì)算方式如下
所述電池最大可能電壓值=(所述第二電壓值)+ (所述電池最大可能 電流值)x (所述電池內(nèi)阻值)；
所述電池最小可能電壓值=(所述第二電壓值)+ (所述電池最小可能 電流值)x (所述電池內(nèi)阻值)
然后，可根據(jù)所述電池最大可能電壓值與所述電池最小可能電壓值、步 驟1401所測(cè)量到的所述第二溫度值，以及所述電壓與剩余容量關(guān)系表、所 述溫度與容量有效百分比關(guān)系表查表得出所述電池最大可能剩余容量值與 所迷電池最小可能剩余容量值。
接下來(lái)，需要判斷電池12的電流變化狀況，當(dāng)電池12的電流變化大時(shí)， 代表系統(tǒng)狀態(tài)掌握度較低，意即電池剩余容量的相關(guān)不確定因素較多，因此 所得出的電流值的可靠度較低，因而需要更多的參數(shù)來(lái)輔助預(yù)估電池剩余容 量(利用步驟1510);反之，當(dāng)電池12的電流變化小時(shí)，則代表系統(tǒng)狀態(tài)掌 握度較高，意即電池剩余容量的相關(guān)不確定因素較少，因此所得出的電流值 的可靠度較高，則不需要參考電源管理程序18的容量變化估計(jì)，而可直接 使用步驟1410的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行電池剩余容量的預(yù)估。當(dāng)判斷所述電池最大 可能電流值與所述電池最小可能電流值之差小于所述特定值時(shí)，意即電池12 的電流變化小，此時(shí)則繼續(xù)判斷電池12的電壓是否穩(wěn)定，至于判斷電池12 之電壓是否穩(wěn)定的方式可以為根據(jù)電源管理程序18所提供的電流變化時(shí) 間參數(shù)以及系統(tǒng)現(xiàn)在時(shí)間(可由步驟2300或2320取得)的比較結(jié)果，來(lái)判 斷電池12的電壓是否穩(wěn)定，其中所述電流變化時(shí)間參數(shù)可根據(jù)由步驟2340 所計(jì)算出的所述電池最大可能電流值與所述電池最小可能電流值、前一次的 所述電池最大可能電流值與所述電池最小可能電流值、以及電流變化與時(shí)間 與電壓變化關(guān)系表(屬于固定參數(shù))來(lái)計(jì)算得出，也就是說(shuō)，根據(jù)由步驟2340
所計(jì)算出的所述電池最大可能電流值與所述電池最小可能電流值以及前一 次的所述電池最大可能電流值與所述電池最小可能電流值之差對(duì)所述電流變化與時(shí)間與電壓變化關(guān)系表進(jìn)行查表，可查出電池電壓達(dá)到穩(wěn)定所需的時(shí)
間，這就是所述電流變化時(shí)間參數(shù)(步驟2341 )。如杲電流瞬間由大變小， 并維持在小電流輸出狀態(tài)，電池電壓雖然會(huì)立即上升，但可能仍然需要一段 時(shí)間才會(huì)逐步上升至一個(gè)穩(wěn)定值(化學(xué)電池反應(yīng)需要時(shí)間)，借由步驟2341 就可以求得所述電流變化時(shí)間參數(shù)，即代表電池電壓穩(wěn)定所需的時(shí)間。而在 步驟1421中根據(jù)系統(tǒng)現(xiàn)在時(shí)間和所述電流變化時(shí)間參數(shù)的比較，就可以避 免在電池電壓尚未穩(wěn)定前更新所述電池剩佘容量基準(zhǔn)值而使預(yù)估值偏低。
當(dāng)判斷電池12的電壓已達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，意即所述系統(tǒng)現(xiàn)在時(shí)間已符合所 述電流變化時(shí)間參數(shù)時(shí)，則可以進(jìn)行步驟1500的所述電池剩余容量的估算； 反之，當(dāng)判斷電池12的電壓并未達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，仍需要更多的參數(shù)來(lái)輔助預(yù) 估電池剩余容量(利用步驟1510)。在步驟1500中可根據(jù)步驟1410中所得 到的所述電池可能最大剩余容量值、所述電池可能最小剩余容量值、以及所 述電池剩余容量基準(zhǔn)值等參數(shù)(也可以多參考其它參數(shù)).，計(jì)算出所述電池 剩余容量，其中所述電池剩余容量基準(zhǔn)值可以等于所述電池初始容量值，或 事先被設(shè)定為一個(gè)較大的基準(zhǔn)值，所述電池剩余容量的計(jì)算方法有許多種， 在此僅舉例如下
所述電池剩余容量==(所述電池可能最大剩余容量值+所述電池可能 最小剩余容量值)/2;或
所述電池剩余容量=((min (所述電池可能最大剩余容量值，所迷電 池剩余容量基準(zhǔn)值))+ (min (所述電池可能最小剩余容量值，所述電池剩 余容量基準(zhǔn)值)))/ 2
接下來(lái)，就需要判斷步驟1500所計(jì)算出的所述電池剩余容量是否小于 先前所記錄的所述電池剩余容量基準(zhǔn)值，如果是，則代表步驟1500所計(jì)算 出的所述電池剩余容量可靠度較高，此時(shí)就可以更新所述電池剩余容量基準(zhǔn) 值為電池12的所述電池剩余容量；反之，如果不是，則代表步驟1500所計(jì) 算出的所述電池剩余容量可靠度較低，因此仍需要更多的參數(shù)來(lái)輔助預(yù)估電 池剩余容量(利用步驟1510)。也就是說(shuō)，在無(wú)充電狀況下，電池剩余容量 不可能回升，但是當(dāng)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于耗電量極小的狀態(tài)時(shí)，電池電壓、電流 等測(cè)量誤差所造成的預(yù)估值誤差，反而可能會(huì)大于真正的電池剩余容量變 化，借由步驟1500所計(jì)算出的所述電池剩余容量與先前紀(jì)錄的所述電池剩 余容量基準(zhǔn)值相比較，可以減少測(cè)量誤差所造成的影響。 至于步-銀1502,由于固定參數(shù)與可修正參數(shù)中的數(shù)據(jù)，大多數(shù)由實(shí)驗(yàn)而 來(lái)，因此必然會(huì)有實(shí)驗(yàn)誤差或因元件差異而產(chǎn)生的實(shí)際系統(tǒng)誤差，雖然經(jīng)由
步驟1410、 1420、 1510等過(guò)程的處理，已經(jīng)可以在適當(dāng)時(shí)機(jī)修正固定參數(shù) 與可修正參數(shù)中的誤差所造成的影響，但是如果不更正參數(shù)中的誤差，若系 統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于高耗電、電流變化大的操作狀況(例如以最大音量連續(xù)聽(tīng)MP3 數(shù)小時(shí)以上)，電池剩余容量的預(yù)估誤差仍然可能會(huì)有持續(xù)累積的現(xiàn)象。如 果加上步驟1502的過(guò)程，就可以根據(jù)所述電池剩余容量值與所述電池剩余 容量基準(zhǔn)值的差距，對(duì)可修正參數(shù)作適當(dāng)?shù)男拚?例如所述各元件狀態(tài)與最 大、最小耗電流關(guān)系表)。
至于步驟1510，釆用了更多的參數(shù)來(lái)輔助預(yù)估電池剩余容量，也就是根 據(jù)所述電池最大可能剩余容量值與所述電池最小可能剩余容量值、電源管理 程序18所提供的所述電池最大容量變化值以及所述電池最小容量變化值、 以及所述電池初始容量值(或上一次所計(jì)算出的所述電池剩余容量)，以求 取得更精準(zhǔn)的所述電池剩余容量(也可以多參考其它參數(shù))。其中電源管理 程序18所提供的所述電池最大容量變化值以及所述電池最小容量變化值可 以由步驟2310得出，在步驟2310中是根據(jù)所述電池最大可能電流值、所述 電池最小可能電流值與所述系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)間分別生成所述電池最大容量 變化值以及所述電池最小容量變化值，而所述系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)間是由步驟 2320所得出，也就是此次由步驟2300所取得的系統(tǒng)時(shí)間減去上一次由步驟 2300所取得的系統(tǒng)時(shí)間，之后可以利用諸如電流積分法的方式根據(jù)所述電池 最大可能電流值、所述電池最小可能電流值與所述系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)間分別生 成所述電池最大容量變化值以及所述電池最小容量變化值，例如可由下列方 式得出
此次所述電池最大容量變化值=上次所述電池最大容量變化值+ (所 述電池最大可能電流值)x (所述系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)間)；
此次所述電池最小容量變化值=上次所述電池最小容量變化值+ (所 述電池最小可能電流值)x(所述系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)間)
至于步驟1510的所述電池剩余容量的計(jì)算方法有許多種，在此僅舉例 如下
G=所述電池初始容量值(或上一次所計(jì)算出的所述電池剩余容量)-所述電池最小容量變化值
H =所述電池初始容量值(或上一次所計(jì)算出的所述電池剩余容量)-所述電池最大容量變化值
J = min (所述電池最大可能剩余容量值，G) K = max (所述電池最小可能剩余容量值，H) if (K<J)
所述電池剩余容量=(K + J) / 2 else if (K = H)
所述電池剩余容量=H else
所述電池剩余容量=G 之后，控制模塊22便可以控制顯示模塊20更新顯示電池12的所述電 池剩余容量(由步驟1500或1510所得出)的相關(guān)信息，而且當(dāng)判斷電池12 的所述電池剩余容量小于對(duì)應(yīng)所述通話時(shí)間(例如一分鐘)的電量時(shí)，則電 子裝置IO會(huì)執(zhí)行關(guān)機(jī)動(dòng)作，以避免影響緊急功能的正常使用；如果判斷電 池12的所述電池剩余容量大于對(duì)應(yīng)所述通話時(shí)間的電量時(shí)，則代表電子裝 置IO仍可正常供電使用，此時(shí)則回到步驟IIOO繼續(xù)執(zhí)行電池剩余容量預(yù)估 的流程。
與以往的技術(shù)相比，本發(fā)明預(yù)估電池剩余容量的方法可以在不增加額外 硬件的前提下，以軟件方式綜合狀態(tài)修正電壓法與電流積分法的優(yōu)點(diǎn)，而達(dá) 到較準(zhǔn)確的電池剩余容量預(yù)估，此外在穩(wěn)定性上可減少實(shí)驗(yàn)或個(gè)別參數(shù)誤差 所造成的影響，因此可以有效地維護(hù)用戶對(duì)于產(chǎn)品的良好觀感。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡是依照本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所做的 等效改變與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明專利申請(qǐng)涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種預(yù)估電池的剩余容量的方法，包含下列步驟(a)確定電池初始容量值；(b)測(cè)量該電池的第二電壓值；(c)根據(jù)所測(cè)量到的所述第二電壓值、并由電源管理程序所提供的電池最大可能電流值與電池最小可能電流值、電池內(nèi)阻值計(jì)算出電池最大可能電壓值與電池最小可能電壓值；(d)根據(jù)所述電池最大可能電壓值與所述電池最小可能電壓值以及電壓與剩余容量關(guān)系表計(jì)算出電池最大可能剩余容量值與電池最小可能剩余容量值；(e)比較所述電池最大可能電流值與所述電池最小可能電流值；以及(f)根據(jù)步驟(e)的比較結(jié)果以及所述電池最大可能剩余容量值、所述電池最小可能剩余容量值，計(jì)算出電池剩余容量。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，步驟(a)包括 (al )測(cè)量該電池的第一電壓值；以及(a2)根據(jù)步驟(al )所測(cè)量到的所述第一電壓值以及所述電壓與剩 余容量關(guān)系表計(jì)算出所述電池初始容量值。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，步驟(al)包括在開(kāi)機(jī)之后測(cè) 量所述電池的所述第一電壓值。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括測(cè)量所述電池的溫度，而且步 驟(a2)包括根據(jù)步驟(al)所測(cè)量到的所述第 一電壓值、所述電壓與 剩余容量關(guān)系表、溫度與容量有效百分比關(guān)系表、以及所測(cè)量到的所述 電池的溫度，計(jì)算出所述電池初始容量值。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括在穩(wěn)定低電流狀態(tài)與穩(wěn)定高 電流狀態(tài)下分別測(cè)量該電池的電壓，并根據(jù)該測(cè)量結(jié)果計(jì)算并更新該電 池的所述電池內(nèi)阻^i。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括根據(jù)該電池的充電狀況更新該 電池的電池老化系數(shù)。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在步驟(c)中所述電池最大可能電壓值為所述第二電壓值+所述電池最大可能電流值x所述電池內(nèi) 阻值，而所述電池最小可能電壓值為所述第二電壓值+所述電池最小 可能電流值x所述電池內(nèi)阻值。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在步驟(c)中所述電池最大可 能電流值與所述電池最小可能電流值是根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)以及各元件狀態(tài)與 最大、最小耗電流關(guān)系表所生成。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括測(cè)量該電池的溫度，而且步驟 (d)包括根據(jù)所述電池最大可能電壓值與所述電池最小可能電壓值、所述電壓與剩余容量關(guān)系表、溫度與容量有效百分比關(guān)系表、以及所測(cè) 量到的該電池的溫度，計(jì)算出所述電池最大可能剩余容量值與所述電池 最小可能剩余容量值。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，步驟(f)包括當(dāng)所述電池 最大可能電流值與所述電池最小可能電流值之差大于一個(gè)特定值時(shí)，根 據(jù)所述電池最大可能剩余容量值與所述電池最小可能剩余容量值、所述 電源管理程序所提供的電池最大容量變化值以及電池最小容量變化值、 以及所述電池初始容量值或上一次所計(jì)算出的所述電池剩余容量，計(jì)算 出所述電池剩余容量。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述電池最大容量變化值以 及所述電池最小容量變化值是分別根據(jù)所述電池最大可能電流值、所述 電池最小可能電流值與系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)間所生成。
12. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 (g)判斷該電池的電壓是否穩(wěn)定；其中，步驟(f)包括當(dāng)所述電池最大可能電流值與所述電池最小 可能電流值之差小于一個(gè)特定值時(shí)，根據(jù)步驟(h)的判斷結(jié)果、以及所 述電池最大可能剩余容量值、所述電池最小可能剩余容量值，計(jì)算出所 述電池剩余容量。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，步驟(g)包括所述電源 管理程序提供電流變化時(shí)間參數(shù)，并且根據(jù)該電流變化時(shí)間參數(shù)以及系 統(tǒng)現(xiàn)在時(shí)間的比較結(jié)果，判斷該電池的電壓是否穩(wěn)定。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，還包括根據(jù)所述電池最大可能電 流值與所述電池最小可能電流值，以及電流變化與時(shí)間與電壓變化關(guān)系表計(jì)算出所述電流變化時(shí)間參數(shù)。
15. 如權(quán)利要求12所迷的方法，其中，步驟(f)包括當(dāng)所述電池最大可能電流值與所述電池最小可能電流值之差小于 一個(gè)特定值，而且判斷該電池的電壓穩(wěn)定時(shí)，根據(jù)所述電池最大可能剩余容量值、所述電 池最小可能剩余容量值、以及電池剩余容量基準(zhǔn)值，計(jì)算出所述電池剩 余容量。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述電池剩余容量基準(zhǔn)值等于所述電池初始容量值。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括當(dāng)步驟(f)所計(jì)算出的該電池的所述電池剩余容量小于所述電池剩余容量基準(zhǔn)值時(shí)，更新所述電池剩余容量基準(zhǔn)值為所述電池剩余容量。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括當(dāng)步驟(f)所計(jì)算出的所 述電池剩余容量大于所述電池剩余容量基準(zhǔn)值時(shí)，根據(jù)所述電池最大可能剩余容量值與所述電池最小可能剩余容量值、所述電源管理程序所提 供的電池最大容量變化值以及電池最小容量變化值、以及所述電池初始 容量值，計(jì)算出所述電池剩余容量。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述電池最大容量變化值以 及所述電池最小容量變化值是分別根據(jù)所述電池最大可能電流值、所述電池最小可能電流值與系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)間所生成。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括根據(jù)所述電池剩余容量基準(zhǔn) 值與所述電池剩余容量修正各元件狀態(tài)與最大、最小耗電流關(guān)系表。
21. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)所述電池剩余容量小于對(duì) 應(yīng)一次通話時(shí)間的電量時(shí)，執(zhí)行關(guān)機(jī)動(dòng)作。
22. —種實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的電子裝置。
全文摘要
一種預(yù)估電池剩余容量的方法，包括(a)確定電池初始容量值；(b)測(cè)量該電池的第二電壓值；(c)根據(jù)所述第二電壓值，并由電源管理程序所提供的電池最大、最小可能電流值、電池內(nèi)阻值計(jì)算出電池最大、最小可能電壓值；(d)根據(jù)所述電池最大、最小可能電壓值以及電壓與剩余容量關(guān)系表計(jì)算出電池最大、最小可能剩余容量值；(e)比較所述電池最大、最小可能電流值；以及(f)根據(jù)步驟(e)的比較結(jié)果以及所述電池最大、最小可能剩余容量值計(jì)算出電池剩余容量。
文檔編號(hào)G01R31/36GK101206246SQ20061017010
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者杜本權(quán) 申請(qǐng)人:明基電通股份有限公司