可再充電電池容量的標定方法
2023-12-03 16:26:16
專利名稱：可再充電電池容量的標定方法
技術領域：
本發明涉及電池供電的電子設備，並具體涉及標定可再充電電池容量的方法。
可再充電電池用於當今許多可攜式電子設備中，如計算機，可攜式攝錄一體機和行動電話，它們也可使用交流(AC)電源。當AC電源不方便或無法得到時，採用電池電源。
已知在這些器件中使用了不同類型的可再充電電池。如鎳-鎘(NiCad)，鎳金屬氫(NiMH)，和鋰離子電池。
圖1為便攜計算機系統10的立體示意圖，參見圖1，計算機系統10由一個精巧的可再充電電池組件20，或由AC至DC轉接器30供電。精巧電池通常包括記載有關其特性和類型信息的存儲器存儲器件。某些精巧電池組件中的每個均包括微控制器，可通過雙向通信線關於不同電池特性與電池充電器通信。這種精巧電池在例如Duracell公司和Intel公司的「精巧電池說明書」中得到公開。
對於精巧電池來說，提供有關電池剩餘容量的準確信息很重要。某些精巧電池具有「油量計」(fuel gauge)功能，電池的充電電平可通過它顯示出來。美國專利No.5,315,228描述了具有這種油量計功能的可再充電電池的例子。該現有技術中可再充電電池測量它的放電電流，估算它的自放電並預測它的剩餘容量。
在大多數便攜計算機中，電源管理系統預測的剩餘運行時間與用戶的實際運行時間不一致。當使用方式變化較廣時，這種差異可能擴大。
典型的油量計方法簡單地使用平均電流消耗的最新值來計算系統的剩餘運行時間。這可能會提供電池剩餘容量的不準確信息。例如，如果油量計報告的系統剩餘運行時間比它的實際運行時間短，則用戶不能利用電池的全部容量。相反地，如果油量計報告的系統剩餘運行時間比它的實際運行時間長，則計算機系統10將在預測的運行時間之前關閉。
解決上述問題的方法之一是糾正電池容量等級，通常稱作「電池標定」。在標定前，電池必須被充滿電。為了確知電池容量，將充滿電的電池充分放電。然而，由於放電時間長，電池的標定花費較長時間(即，大約2-3小時)。考慮到標定過程的全部時間，放電過程佔據了全部時間中的大部分。為了縮短電池的標定時間，需要更快放電。
因此，本發明的目的之一是為可攜式電子系統中使用的可再充電電池提供更快的標定方法。
本發明的上述目的，其它目的，特點和優點將通過可攜式電子系統中的可再充電電池的標定方法來實現和獲得。標定過程中，系統被設置成它們的最大功耗模式。可再充電電池被放電。探知可再充電電池的容量。系統被設置成它們的最小功耗模式。
圖1為常規便攜計算機系統的立體示意圖；圖2為依照本發明實施例採用精巧電池供電的便攜計算機系統的方框圖；和圖3A和圖3B為依照本發明的可再充電電池標定方法的流程圖。
圖2為依照本發明實施例採用精巧電池供電的便攜計算機系統的方框圖。
參見圖2，便攜計算機系統包括AC至DC轉接器100；含嵌入式微控制器(未示出)和嵌入式存儲器件(未示出)的精巧可再充電電池110；和利用來自AC至DC轉接器100或電池110的電能提供多種系統電源值的系統電源120。系統電源120分別與DC/AC反向器130和微機140連接。微機140與DC/AC反向器130，冷卻扇150和系統總線250連接。中央處理單元(CPU)180，基本輸入/輸出系統(BIOS)190，一個或多個系統存儲器200與視頻控制器170共同連接到系統總線250上。平板顯示器160，如液晶顯示器(LCD)板，被連接在DC/AC反向器130和視頻控制器170之間。另外，硬碟驅動器(HDD)230和軟盤驅動器(FDD)240通過HDD控制器210和FDD控制器220分別連接到系統總線250上。
BIOS190包含控制邏輯，用於依照本發明標定精巧電池110的容量。在系統設置(通常稱作CMOS設置)程序中選擇用於標定過程的標定模式。
在標定過程中，微機140通過產生多個控制信號來控制可再充電電池110的充電/放電操作。微機140特別將便攜計算機系統設置為消耗最大電能，以便電池110快速放電。
例如，在最大功耗模式下，系統存儲器200被遞歸訪問，LCD板160被驅動至具有最大亮度，冷卻扇150，HDD和FDD驅動器230，240的電動機被微機140的控制信號驅動至它們的最大轉速。因而，標定時精巧電池迅速進行放電。其結果為，標定過程可迅速進行。
一般說來，精巧電池110被充滿電後標定電池容量。而且，進行標定時須確保AC至DC轉接器100從系統中移去。因此，除非電池110被充滿電且移去AC至DC轉接器100，否則即使用戶選擇了電池標定模式，也不會進入該模式。下面將參考附圖具體說明標定過程。
圖3A和圖3B為依照本發明的可再充電精巧電池標定方法的流程圖。流程圖的步驟由微機140和精巧電池110執行。
參見圖3A和圖3B，在步驟S210中，判斷是否使用系統設置程序選擇了精巧電池標定模式。如果是，則流程進行至下一判斷步驟S220；判斷精巧電池110是否充滿電。如果是，則流程進行至步驟S240，但如果不是，則經過步驟S230將精巧電池110充滿電後進行至步驟S240。在步驟S240中，在LCD板160上顯示移去AC至DC轉接器100的消息，然後流程前進至步驟S250。在步驟S250中，驗證AC至DC轉接器100是否被移去。如果是，則流程繼續至步驟S260。在步驟S260中，禁止電源管理功能以開始實際標定過程。在步驟S270中，微機140設置便攜計算機系統至其最大功耗模式。在步驟S280中，精巧電池110開始被放電。在下一步驟S290中，在每個預定時間點判斷精巧電池是否被徹底放電至電池容量探知電平。如果是，則流程繼續至步驟S300，精巧電池110探知其容量以得到其正確容量值。在步驟S310中，微機140設置便攜計算機系統至其最小功耗模式。在步驟S320中，使能電源管理功能且標定過程結束。
標定精巧電池容量後，當用戶將AC至DC轉接器100連接至便攜計算機系統時，可再充電精巧電池110被充滿電。
如上所述，預測運行時間與實際運行時間的差異通過上面精巧電池110的標定過程被標定。而且，通過在最大功耗下精巧電池的快速放電而迅速進行標定。
雖然根據示範實施例描述了本發明，但可理解可以按照以上要點實施，並可在附加權利要求的精神及範圍內進行修改。
權利要求
1.為可攜式電子系統供電的可再充電電池容量的標定方法，其包括以下步驟設置系統至最大耗能模式；使可再充電電池放電；探知可再充電電池容量；和設置系統至最小耗能模式。
2.權利要求1中的方法，其特徵在於可再充電電池為精巧電池，其具有微控制器和一個或多個存儲器件。
3.權利要求1中的方法，其特徵在於可攜式系統包括電源管理功能。
4.權利要求3中的方法，進而包括在所述探知步驟之前禁止電源管理功能和在所述探知步驟之後使能電源管理功能的步驟。
5.權利要求1中的方法，其特徵在於可攜式電子系統為便攜計算機。
6.權利要求5中的方法，其特徵在於便攜計算機包括系統存儲器，LCD設備，冷卻扇，HDD和FDD驅動電動機。
7.權利要求6中的方法，其特徵在於在最大功耗模式下，所述系統存儲器被遞歸訪問，所述LCD設備被驅動至具有最大亮度，所述冷卻扇，所述HDD和所述FDD驅動電動機各自被驅動至它們的最大轉速。
全文摘要
一種提供電能並報告剩餘電池容量的精巧電池。精巧電池的計算剩餘容量與實際容量的差異通過最大功耗模式被標定。
文檔編號G06F1/26GK1239226SQ99109009
公開日1999年12月22日 申請日期1999年6月11日 優先權日1998年6月15日
發明者柳昌泫 申請人:三星電子株式會社