專利名稱：電池容量檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電子裝置的檢測系統(tǒng)，特別涉及一種電池容量檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，電子裝置的電池會因使用者長期使用或更換備用電池等因素而造成電池老化，進而導致電池實際容量逐漸減少，從而與標準電池容量之間出現(xiàn)差異。如此，老化后的電池因容量較小，與新電池相比，只需要較少的充電時間即可充滿電量。若使用者仍然按照標準的充電時間對已老化的電池進行充電，則容易因過量充電而損壞電池。因此，現(xiàn)在已有電池制造廠商開始使用實時檢測電池實際容量并藉以確定電池最佳充電時間的技術(shù)。一種現(xiàn)有的電池容量檢測技術(shù)是通過庫倫計數(shù)器法測量流經(jīng)電池輸出端與負載之間的電阻的電流量，并經(jīng)采樣、積分處理后以此計算電池的剩余電量。然而，該方法的檢測電路通常較為復雜，且需要使電池輸出端與負載之間的電阻具備很高的精密度，增加了電路設(shè)計成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種設(shè)計成本較低的電池容量檢測系統(tǒng)。一種電池容量檢測系統(tǒng)，其包括檢測單元、電池電力量測元件及控制處理單元，該控制處理單元控制檢測單元和待測電池之間形成或斷開電流回路，該電池電力量測元件用以在檢測單元和待測電池之間形成或斷開電流回路時，分別測量一組待測電池的輸出電壓值和輸出電流值，以獲得待測電池的內(nèi)阻的實時電阻值，該控制處理單元依據(jù)電池電力量測元件測得的電池內(nèi)阻的實時電阻值判定待測電池的實時容量及/或最佳充電時間。上述的電池容量檢測系統(tǒng)通過控制處理單元控制檢測單元和待測電池之間形成或斷開電流回路，以使電池電力量測元件測試出電池的兩組輸出電壓和輸出電流，進而計算出該電池的內(nèi)阻的實時電阻值，以最終判定出該電池的實時容量及最佳充電時間，便于使用者合理使用該電池。該電池容量檢測系統(tǒng)測試精確，設(shè)計成本低。


圖1為本發(fā)明較佳實施方式的電池容量檢測系統(tǒng)的功能模塊圖；圖2為圖1所示電池容量檢測系統(tǒng)的模擬開關(guān)斷開時的等效電路圖；圖3為圖1所示電池容量檢測系統(tǒng)的模擬開關(guān)閉合時的等效電路圖。主要元件符號說明電池容量檢測系統(tǒng) 100檢測單元10模擬開關(guān)12檢測電阻14電池電力量測元件 20
控制處理單元30顯示單元40系統(tǒng)負載Rsys電池200
具體實施例方式請參閱圖1，本發(fā)明的較佳實施方式提供的電池容量檢測系統(tǒng)100，其可用于各種電子裝置(圖未示)中，以檢測電子裝置的電池200的實時容量。該電池容量檢測系統(tǒng)100包括檢測單元10、電池電力量測元件(gas gauge IC) 20、控制處理單元30及顯示單元40。請結(jié)合參閱圖2，在本實施方式的模擬等效電路中，該電池200用以為電子裝置的系統(tǒng)負載Rsys提供工作電壓。該電池200的電壓為Vb，內(nèi)阻為Rb。該檢測單元10包括相互電性的模擬開關(guān)12及檢測電阻14。該模擬開關(guān)12同時與電池200的一端和系統(tǒng)負載Rsys的一端電性連接，該檢測電阻14同時與電池200的另一端和系統(tǒng)負載Rsys的另一端電性連接。當該模擬開關(guān)12閉合時，該檢測電阻14與電池200建立電性連接，即此時檢測單元10和電池200形成電流回路；與當該模擬開關(guān)12斷開時，該檢測電阻14與電池200斷開電性連接，此時系統(tǒng)負載Rsys和電池200形成電流回路。該電池電力量測元件20用于檢測在模擬開關(guān)12斷開和閉合時電池200輸出的電流及電壓，以計算電池200的內(nèi)阻Rb的實時電阻值。該電池電力量測元件20同時與電池200和檢測單元10電性連接，具體地，該電池電力量測元件20電性連接于電池200和模擬開關(guān)12之間。同時，該電池電力量測元件20用于將得到的內(nèi)阻Rb的電阻值的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號傳送至控制處理單元30。該控制處理單元30可為電子裝置的中央處理器(central processing unit,CPU)，其同時與檢測單元10和電池電力量測元件20電性連接。該控制處理單元30通過軟件程控模擬開關(guān)12閉合和斷開，同時該控制處理單元30通過比對電池電力量測元件20傳送的電池200的內(nèi)阻Rb的實時電阻值與預設(shè)的內(nèi)阻Rb的標準電阻值，以判定出該電池200的實時容量及最佳充電時間等信息。該控制處理單元30將得到的電池200的實時容量及最佳充電時間的信息傳送至顯示單元40。該顯示單元40可為電子裝置的屏幕，用于顯示電池200的實時容量及最佳充電時間的信息，以便使用者在合理的時間內(nèi)對電池200充電，進而保護電池200，延長電池200的使用壽命。請參閱圖2，當該電池容量檢測系統(tǒng)100工作時，電池200為系統(tǒng)負載Rsys正常供電。首先，控制處理單元30控制模擬開關(guān)12處于斷開狀態(tài)，如此，該系統(tǒng)負載Rsys與電池200形成電流回路。此時，電池200的內(nèi)部電流定義為讓-off。該電池電力量測元件20檢測到電池200輸出的電流為I，輸出的電壓為V-off。此時可得Rsys = V-off/I，Ib-off 請參閱圖3，其次，控制處理單元30控制模擬開關(guān)12處于閉合狀態(tài)，如此，該檢測單元10與電池200形成電流回路。此時，電池200的內(nèi)部電流定義為rt-on，檢測電阻14的電阻值預先設(shè)置為Rset，流過系統(tǒng)負載Rsys的電流為II，流過檢測電阻14的電流為12。該電池電力量測元件20檢測到電池200輸出電壓為V-on，此時，Il = V_on/Rsys，12 =V-on/Rset, Ib-on = 11+12。由圖2及圖3可知，模擬開關(guān)12斷開和閉合時，電池200的內(nèi)阻Rb上流過的電壓差為(V-off)-(V-on)，電流差為ab-orO-ab-off)，故該電池電力量測元件20可計算內(nèi)阻
Rb的實時電阻值，即
權(quán)利要求
1.一種電池容量檢測系統(tǒng)，其特征在于該電池容量檢測系統(tǒng)包括檢測單元、電池電力量測元件及控制處理單元，該控制處理單元控制檢測單元和待測電池之間形成或斷開電流回路，該電池電力量測元件用以在檢測單元和待測電池之間形成或斷開電流回路時，分別測量一組待測電池的輸出電壓值和輸出電流值，以獲得待測電池的內(nèi)阻的實時電阻值，該控制處理單元依據(jù)電池電力量測元件測得的電池內(nèi)阻的實時電阻值判定待測電池的實時容量及/或最佳充電時間。
2.如權(quán)利要求1所述的電池容量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述檢測單元包括串聯(lián)的模擬開關(guān)和檢測電阻，該控制處理單元控制模擬開關(guān)閉合或斷開，以使該模擬開關(guān)、檢測電阻和待測電池之間形成或斷開電流回路。
3.如權(quán)利要求2所述的電池容量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述控制處理單元用于控制模擬開關(guān)斷開或閉合，該模擬開關(guān)斷開時，待測電池和待測電池對應的系統(tǒng)負載形成電流回路，該模擬開關(guān)閉合時，該檢測單元與待測電池對應的系統(tǒng)負載并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的電池容量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述電池容量檢測系統(tǒng)包括顯示單元，所述顯示單元與控制處理單元電性連接，用以顯示待測電池的實時容量及最佳充電時間的信息。
5.如權(quán)利要求1所述的電池容量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述電池電力量測元件將測試所得的待測電池內(nèi)阻的實時電阻值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并傳送至控制單元。
6.如權(quán)利要求1所述的電池容量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述控制處理單元用于比對電池電力量測元件測得的待測電池的內(nèi)阻的實時電阻值與待測電池的內(nèi)阻的標準電阻值，以判定待測電池的實時容量及最佳充電時間。
7.如權(quán)利要求1所述的電池容量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述電池電力量測元件同時與待測電池和檢測單元電性連接。
8.如權(quán)利要求1所述的電池容量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述控制處理單元為中央處理器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池容量檢測系統(tǒng)，其包括檢測單元、電池電力量測元件及控制處理單元。該控制處理單元控制檢測單元和待測電池之間形成或斷開電流回路，該電池電力量測元件用以在檢測單元和待測電池之間形成或斷開電流回路時，分別測量一組待測電池的輸出電壓值和輸出電流值，以獲得待測電池的內(nèi)阻的實時電阻值，該控制處理單元依據(jù)電池電力量測元件測得的電池內(nèi)阻的實時電阻值判定待測電池的實時容量及/或最佳充電時間。該電池容量檢測系統(tǒng)測試精確，設(shè)計成本低。
文檔編號G01R31/36GK102565708SQ20101056389
公開日2012年7月11日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者劉正彬, 吳嘉峰 申請人:深圳富泰宏精密工業(yè)有限公司