專利名稱：便攜式終端機電池組的充電控制設備及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及便攜式終端機電池組，具體地說，本發(fā)明涉及到具有如下功能的電池組充電容量控制設備及其方法當電池組的充電容量低于一定水平時，通過放電后再充電的過程，能夠正確補充充電容量。
背景技術：
最近，手機、筆記本電腦、個人數(shù)字助理(PDAPersonal DigitalAssistants)，數(shù)碼相機等設備備受世人關注，隨著這些電子設備向著小型化、輕量化發(fā)展的趨勢，對這些設備所使用的電池的輕量化、長時間使用和具有高性能等方面的要求也越來越高。
但是，隨著信息通信技術的飛速發(fā)展，便攜式電子設備處理大量的信息，可現(xiàn)實問題是因為這些電子設備所使用的電池具有絕對的容量限制，它們并不能夠與電子設備的發(fā)展同步。因此，人們正在對能夠隨身攜帶的輔助電池和便攜式充電器進行開發(fā)。
但是，這種能夠隨身攜帶的輔助電池和便攜式充電器大小是有限的，因此，也無法無限制地增加其容量。
為此，為了更有效地使用充電和放電容量有限的電池，必須能夠對充電容量進行檢測，從而在因各種原因所造成的設備電池容量損耗時，能夠在充電過程中損耗大小進行補償。
同時，因為根據電池的特性，僅通過電壓值來推測充電容量到達何種水平困難，所以，最近，能夠對電流的充電容量進行檢測的標準測量IC(Gauge IC)正在被人們內置到電池組內使用。但是，如果充放電檢測的精度出現(xiàn)偏差，且這種偏差不斷累積，沒有一種設備能夠對這種累積的偏差進行調整。

發(fā)明內容
本發(fā)明的第1個目的是提供一種充電控制設備及方法根據便攜式終端機的使用環(huán)境，對電池容量減少和測量數(shù)據累積誤差等原因所造成的充電容量顯示精度下降進行補償。
本發(fā)明的第2個目的是提供一種充電控制設備及方法當開始對電池進行充電時，根據電池的當前電壓來決定是否進行充電或先放電后再充電。
本發(fā)明的第3個目的是提供一種具有充電控制設備及方法當開始對電池進行充電時，根據電壓大小，對電池進行放電，使其達到能夠通過電壓確認電池容量的水平，然后再從經過放電后的當前水平開始重新進行充電，從而能夠大大提高充電容量的顯示精度。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的便攜式終端機電池組充電容量控制設備包括以下部分能夠提供所需要的電源電壓的充電器；內置有標準測量IC和電池，通過上述充電器提供的電源電壓給電池充電的電池組；在上述充電器和電池組之間，用于電池放電的放電部件；對上述充電器的充電、放電過程和電池放電部件進行控制，在充電時，控制接收上述電池的充電電壓，如果當前電池的充電容量處于特定范圍內，便經過控制使上述電池放電，并達到特定水平，然后進行充電的微處理器。
上述微處理器具有如下特征當結束對上述電池進行充電后，能夠對上述電池的滿充電量的測量數(shù)據進行修正。
上述電池的滿充電量為，放電到特定水平后，充電到達一定電壓時的充電容量值，加上從第1電壓到滿充電時的充電量的增加值之和。
同時，本發(fā)明的便攜式終端機電池組充電容量控制方法包括以下階段確認插入充電器內的電池的充電電壓階段；上述確認的結果如果是上述電池的充電電壓處于特定范圍內，便對電池進行放電，使電池的充電電壓達到第2電壓階段；如果對電池進行放電，使電池的充電電壓達到第2電壓，便對上述電池進行充電，使之達到第1電壓階段；對上述電池進行充電，使之達到第1電壓，將充電到此電壓為止的充電量和從上述第1電壓到滿充電時的充電量相加，并作為測量數(shù)據進行修正階段。
本發(fā)明具有還包含以下各階段對上述電池的充電電壓確認的結果如果是上述電池的充電電壓超過第1電壓，便進行充電階段；上述電池的充電電壓如果在第2電壓以下，便進行充電階段；上述電池的充電電壓如果處于第1電壓和第2電壓之間，便進行放電，直到達到第2電壓為止，然后從第2電壓開始進行充電階段。
如果用于修正上述電池充電電壓的第2電壓當開始充電時，將電池的當前電壓作為僅通過電壓來確認電池容量的標準。
本發(fā)明的便攜式終端機電池組充電控制設備及方法，即使因使用環(huán)境不同，而使電池容量產生消耗，也能夠正確對所變化的容量進行修正，并能夠正確了解電池的充電狀態(tài)。
同時，因為能正確了解電池的充電容量，所以能夠有效地對電源進行管理，通過保證存儲數(shù)據時間的正確性，預防存儲的數(shù)據受損失。


圖1是本發(fā)明實施例的便攜式終端機電池組充電控制設備構成圖。
圖2是用來說明本發(fā)明的充電容量偏差的示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例的便攜式終端機電池組充電控制方法流程圖。
<附圖主要部分符號說明>
10...支撐框12...充電器14...開關 16...微處理器20...電池組21...標準測量IC具體實施方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
圖1是本發(fā)明實施例的便攜式終端機電池組充電控制設備構成圖。
圖1包含以下部分內置有充電器12、放電開關14和用來控制這兩個部件的微處理器16的支撐框10；安裝在上述支撐框10上的電池組20。
上述微處理器16的功能如下從電池組20接收標準測量數(shù)據，在確認了當前充電容量后，便控制充電器12的充電開啟和關閉，并控制放電開關14的開啟和關閉。
上述電池組20內內置有電池21和標準測量IC22，標準測量IC22內安裝有以下各部件圖中未顯示的存儲器(EEPROM，DRAM)、電池和電壓檢測裝置、溫度檢測裝置等。
下面，將參照附圖，對本發(fā)明實施例的便攜式終端機電池組充電控制設備進行詳細說明。
參照圖1可知，支撐框10或者是系泊部位都內置有充電器12、放電開關14和微處理器16；電池組20內則安裝有電池21和標準測量IC22。
上述充電器12能夠將電源電壓轉換為一定大小的電壓；放電開關14包括開關晶體管或者是接點開關，連接在充電器12和電池之間，通過放電控制信號來控制開啟或關閉功能。上述微處理器16與電池組20的標準測量IC22間進行信息傳遞，控制充電器10和放電開關14，以便控制充電容量，并計算電池的滿充電量。
上述支撐框10的充電器12內如果安裝了電池組20，微處理器16便命令標準測量IC22對電池21的當前充電電壓進行測量，并確認當前充電電壓是否處于某一范圍內，根據電池充電電壓所處范圍，進行充電控制。
更具體地說，便攜式終端機的使用環(huán)境，電池容量所減少的水平是不盡相同的。同時，在沒有使電池完全放電的狀態(tài)下，如果再進行充電，會產生標準測量數(shù)據的誤差積累，從而使充電容量顯示的精度下降。為了解決這些問題，在充電開始時，可根據電池的充電電壓將充電方法分為充電模式、放電后充電模式等兩種充電模式，從而使所產生的偏差最小，進行充電控制。
如圖2所示，電池的充電電壓(V)如果是高電壓(Vc，Vd)，如果產生微弱的電壓偏差，也會產生很大的充電容量偏差，電池電壓如果是低電壓(Va，Vb)，在相同電壓偏差的情況下，所產生的充電容量差異也很小。
因此，將電池充電電壓放電到特定電壓(Vb或者是Va)后，能夠對電池的測量數(shù)據進行修正。此時，因為在特定容量下，其容量偏差比較小，所以能夠正確地對充電容量進行補充。例如，如果Vd是3.7V，Va是3.6V，那么接近3.7V的容量偏差比接近3.6V的容量偏差要大90％左右。
如圖2所示，在電池充電電壓是高充電電壓時所產生的偏差(Vd--Vc)是容量C1，在低充電電壓時所產生的偏差(Va--Vb)是容量C2。即充電電壓Vd的容量是T0-T5時間段內的容量，充電電壓Vc的容量是T0-T4時間段內的充電容量，兩個充電容量(Vd，Vc)之間的差異是C1。同時，利用相同的方式來計算，充電電壓Vb的容量和充電電壓Va間的容量差便是C2。因此，充電電壓處于高電壓時，電壓偏差所產生的容量差異便大，處于低電壓時，因為容量變化小，所以僅依靠電壓值便能夠知道正確的電壓容量。
由此，對電池進行放電，當電壓標準達到了僅依靠電池充電電壓便能夠確認電池容量時便可。
因此，在進行充電時，根據電池的當前充電電壓，微處理器16控制電池的充電和放電，如果電池充電電壓超過第1電壓(Vd)，不進行校正而充電，從不滿第1電壓(Vd)開始，進行放電到達下限值為止。
同時，如果電池22的充電電壓低于作為下限值的第2電壓，便不進行放電，而直接開始進行充電。
在這里，微處理器16能夠控制充電器12的關閉和放電開關14的開啟。通過放電開關使電池22放電，在這里，放電開關14的初始狀態(tài)為關閉。
同時，微處理器16接收到從電池組20的標準測量IC22所輸入的測量數(shù)據，如果電池充電電壓放電到第2電壓，便使充電器12開啟，使放電開關14關閉。
此時，微處理器16便將達到第1電壓為止的充電量設定為初始化數(shù)值，在確認了從第1電壓到再次充滿電之間的充電量增加量后，便利用上述初始化數(shù)值和充電量增加量來計算電池的滿充電量。
在這里，電池的滿充電量是初始化數(shù)值和滿充電增加量的和。即，電池滿充電量是相當于達到第2電壓充電量的初始化數(shù)值和從第2電壓達到滿充電充電量時所增加的充電數(shù)量之和。
由此，微處理器16如果計算出了電池的滿充電量，便將其存儲入標準測量IC22的存儲器(EEPROM)內，并進行修正。在這里，電池容量修正的值就是實際電池充電狀態(tài)和存儲數(shù)據的保存時間。
圖3是本發(fā)明的電池充電容量控制方法流程圖。
參照圖3可知，電池如果插入了充電器，便能夠確認電池的當前充電電壓(S12，S14)。
上述第S12階段所確認的結果便是電池的充電電壓是否低于第1電壓(V1)(S16)。電池充電電壓如果超過第1電壓，便進行充電(S17)。如果電池充電電壓不足第1電壓，便確認它是否處于比第1電壓小而比第2電壓大的范圍(V12)內(S18)。
上述第S18階段的確認結果如果是電池的充電電壓V處于低于第1電壓，但高于第2電壓的范圍(V1＞V12＞V2)內，便開始進行放電(S20)。此時，放電開關便處于開啟結點上進行放電。對上述電池進行放電，使電池充電電壓達到第2電壓時為止(S22)。在這里，充電電壓V1是3.7V，V2是3.6V，V12便是比3.6V大，但比3.7V小的電壓。
同時，電池的充電電壓V如果低于第2電壓V2，或者是因為放電而使電壓低于第2電壓V2(S22，S24)，便進行充電(S26)。在這里，第2電壓便是依通過電壓便能夠確認電池容量的標準。
同時，電池的電壓充電后，充電電壓變成了第1電壓V1，便將截止到變成第1電壓的瞬間的充電量設定為特定值(初始化數(shù)值)(S28)，通過標準測量IC，再次對從第1電壓V1開始到滿充電為止的充電量增加量進行確認(S30)。
上述第S30階段確認如果是已經達到滿充電，便將上述設定的初始化數(shù)值和從第1電壓開始到滿充電期間的充電量進行相加，來計算出電池的滿充電量后，將其存儲入標準測量IC的存儲器內，并完成對其的修正(S32)。即，標準測量IC的存儲器內正確地存儲著電池的充電狀態(tài)，因此，能夠正確提供存儲數(shù)據的保存時間。
由此，即使因便攜式終端機的電池使用環(huán)境不同使電池容量產生消耗，也能夠正確對所變化的容量進行修正，并能夠正確了解電池的充電狀態(tài)。
同時，因為存儲器的充電容量是正確的，所以能夠有效地對電池進行管理。例如，對于PDA來說，主電池的存儲容量數(shù)據如果是72小時，此時如果充電容量數(shù)據不正確，存儲數(shù)據便不正確，利用本發(fā)明，便能夠在最差的條件下，解決上述問題，從而讀出正確的數(shù)據。
上述內容以本發(fā)明的理想實施例為中心進行了詳細說明，相關專業(yè)人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。因此，本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利范圍來確定其技術性范圍。
權利要求
1.一種便攜式終端機電池組的充電控制設備，其特征包括提供電源電壓的充電器；內置有標準測量IC和電池，通過上述充電器提供的電源電壓給電池充電的電池組；在上述充電器和電池組之間，用于電池放電的放電部件；對上述充電器的充電、放電過程和電池放電部件進行控制，在充電時，控制接收上述電池的充電電壓，如果當前電池充電容量處于特定范圍內，便經過控制使上述電池放電使其達到特定水平，然后進行充電的微處理器。
2.如權利要求1所述便攜式終端機電池組充電控制設備，其特征在于上述微處理器當完成上述電池充電后，對上述電池的滿充電量的測量數(shù)據進行修正。
3.如權利要求2所述便攜式終端機電池組充電控制設備，其特征在于上述電池的滿充電量等于放電到特定水平后，充電達到一定電壓時的充電容量值，加上從第1電壓到滿充電時的充電量的增加值之和。
4.一種便攜式終端機電池組的充電控制方法，其特征包括確認插入充電器內的電池的充電電壓的階段；上述確認的結果，如果上述電池的充電電壓處于特定范圍內，便對電池進行放電，使電池的充電電壓達到第2電壓的階段；如果對電池進行放電，使電池的充電電壓達到第2電壓，便對上述電池進行充電，使之達到第1電壓的階段；對上述電池進行充電，使之達到第1電壓，將充電到此電壓為止的充電量和從上述第1電壓到滿充電時的充電量相加，并將其作為測量數(shù)據進行修正并記錄的階段。
5.如權利要求4所述便攜式終端機電池組的充電控制方法，其特征包括對上述電池的充電電壓確認的結果，如果是上述電池的充電電壓超過第1電壓，便進行充電的階段；上述電池的充電電壓如果在第2電壓以下，便進行充電的階段；上述電池的充電電壓如果處于第1電壓和第2電壓之間，便進行放電，直到達到第2電壓為止，然后從第2電壓開始進行充電的階段。
6.如權利要求4或5所述便攜式終端機電池組的充電控制方法用于修正上述電池充電電壓補償?shù)牡?電壓水平為，開始充電時，將電池的當前電壓作為僅靠電壓就可確認電池容量的水平。
全文摘要
本發(fā)明涉及便攜式終端機電池組，尤其是具有如下功能的電池組充電控制設備及方法當電池組的充電容量低于一定水平時，通過放電后再充電的過程，能夠正確補充充電容量。本發(fā)明的便攜式終端機電池組的充電控制設備包括提供所需電源電壓的充電器；內置有標準測量IC和電池，通過上述充電器提供的電源電壓給電池充電的電池組；在上述充電器和電池組之間，用于電池放電的放電部件；對上述充電器的充電、放電過程和電池放電部件進行控制，在充電時，控制接收上述電池的充電電壓，如果當前電池的充電容量處于特定范圍內，便經過控制使上述電池放電，并達到特定水平，然后進行充電的微處理器。
文檔編號H02J7/04GK1858957SQ200510039149
公開日2006年11月8日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權日2005年4月29日
發(fā)明者金瀅錫 申請人:樂金電子(昆山)電腦有限公司