鋰電池的充電管理方法及充電管理系統的製作方法
2023-04-24 01:19:31
鋰電池的充電管理方法及充電管理系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種鋰電池的充電管理方法及充電管理系統，改良現有充電模式，通過修改電池充電管理晶片裡的最低充電電流閾值方式控制電池的充電，實現無需取出電池、用軟體就能開啟關閉電池充電功能，使電池在有限次數下可以充放儘可能多的電量，從而提高筆記本電池的壽命。
【專利說明】鋰電池的充電管理方法及充電管理系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種鋰電池的充電管理方法及充電管理系統，特別涉及一種應用於電子數碼產品的鋰電池的充電管理方法及充電管理系統。
【背景技術】
[0002]很多的電子數碼產品都需要用到鋰電池，特別是筆記本電腦都基本上用到鋰電池，其鋰電池一般都是可拆卸的。電池的每次充電和拔插過程中，都會產生較大的電壓，在接口端經常會產生火花，這一刻是非常容易給電池或者筆記本主板帶來損傷的。一般情況下筆記本使用時間長了，經常拔插電池之後，都會出現無法給電池充電的問題，同時可能會影響筆記本主板其他元器件，使鋰電池和筆記本其他元器件的使用壽命都大大降低。
[0003]但是，不拔插電池不僅會浪費電源，在有外來交流電的情況下，無論電量多少都會自動為筆記本電池充電。筆記本電池的壽命是按照筆記本電池的充放電次數計算的，大概是500次，也就是使用時間為2年左右。如果不拔除電池，長久在外來交流電的情況下不僅會影響電池的續航能力，嚴重的還會導致筆記本電池報廢，一樣使鋰電池的使用壽命大大降低。
[0004]筆記本電腦在開始充電過程中，充電電流基本恆定，電池的電壓緩緩的升高，到達一個頂點電壓後，之後保持恆定電壓來充電，此段充電稱為定電壓充電。此時，充電電流則是緩緩下降。當充電電流低到一個設定的閾值時，充電電池則自動停止充電。這裡所設定的閾值，是各廠商自定的。
[0005]筆記本電腦用鋰離子電池一般都帶有電池充電管理晶片(Gauge IC)和充電控制晶片，電池充電管理晶片包含了電池容量暫存器、溫度暫存器、電池識別(ID)暫存器、電池狀態暫存器、鋰電池充電狀態暫存器、放電計數暫存器，這些暫存器中的值，會因為使用的時間或使用不當而產生變化，導致電池充不滿，或使用時間變短等情形。而這些暫存器中的值是可以利用特殊的方式來更改的，通過更改電池容量暫存器以及電池狀態暫存器的值，將原本暫存器中錯誤或誤差的值加以修正，使電池的充電時間及電容量能恢復正常。
【發明內容】
[0006]鑑於此，有必要提供一種可以延長鋰電池壽命的鋰電池的充電管理方法和充電管理系統。
[0007]一種鋰電池的充電管理方法，包括如下步驟:
[0008]電池充電管理晶片檢測所述鋰電池當前充電電流；
[0009]電池充電管理晶片判斷所述當前充電電流是否小於設定的充電電流閾值，若是，則停止對所述鋰電池充電，否則保持充電；
[0010]還包括修改所述充電電流閾值的步驟:
[0011]運行於作業系統下的充電管理模塊接收充電控制命令，並根據所述充電控制命令生成相應的修改指令；[0012]所述修改指令被與電池充電管理晶片通信連接的控制器獲取，所述控制器根據所述修改指令修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值。
[0013]在其中一個實施例中，所述充電管理模塊預先存儲鋰電池在充電過程中可達到的最大充電電流閾值和判定鋰電池充滿的最低充電電流閾值。
[0014]在其中一個實施例中，所述充電控制命令為停止充電或恢復充電；當所述充電控制命令為停止充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個大於所述最大充電電流閾值的預設值；當所述充電控制命令為恢復充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個等於所述最低充電電流閾值的預設值。
[0015]在其中一個實施例中，所述充電控制命令為預設條件充電，當所述充電控制命令為預設條件充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個介於所述最大充電電流閾值和所述最低充電電流閾值的預設值。
[0016]在其中一個實施例中，所述充電控制命令為設定條件充電，當所述充電控制命令為設定條件充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個由所述運行於作業系統下的充電管理模塊接收到的設定值，所述設定值介於所述最大充電電流閾值和所述最低充電電流閾值之間。
[0017]在其中一個實施例中，所述控制器為計算機系統的中央處理器，所述修改指令為調用計算機系統的基本輸入輸出系統中預設的閾值修改程序。
[0018]在其中一個實施例中，所述方法能夠應用在電子數碼產品上，所述電子數碼產品包括筆記本電腦、平板電腦、掌上電腦。
[0019]一種鋰電池的充電管理系統,用於對包括電池充電管理晶片的鋰電池的充電過程進行管理，所述電池充電管理晶片會判斷當前充電電流是否小於設定的充電電流閾值，若是，則停止對所述鋰電池充電，否則保持充電。
[0020]所述充電管理系統包括具有控制器的硬體系統和所述硬體系統的作業系統，所述控制器與所述電池充電管理晶片通信連接，所述作業系統運行充電管理模塊。
[0021]所述充電管理模塊用於接收充電控制命令，並根據所述充電控制命令生成相應的修改指令。
[0022]所述控制器用於獲取所述修改指令並根據所述修改指令修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值。
[0023]在其中一個實施例中，所述充電管理模塊預先存儲鋰電池在充電過程中可達到的最大充電電流閾值和判定鋰電池充滿的最低充電電流閾值。
[0024]在其中一個實施例中，所述充電控制命令為停止充電或恢復充電；當所述充電控制命令為停止充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個大於所述最大充電電流閾值的預設值；當所述充電控制命令為恢復充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個等於所述最低充電電流閾值的預設值。
[0025]在其中一個實施例中，所述充電控制命令為預設條件充電，當所述充電控制命令為預設條件充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個介於所述最大充電電流閾值和所述最低充電電流閾值的預設值。
[0026]上述的鋰電池的充電管理方法及充電管理系統,修改電池充電管理晶片的充電電流閾值，將充電電流閾值改成一個大於最大充電電流閾值的數值，由於實際充電電流值不可能會大於最大充電電流閾值，而充電電流低於最低充電電流閾值時鋰電池便停止充電，所以一經用戶將充電電流閾值改成一個大於最大充電電流閾值的數值，當筆記本電腦沒有拆卸電池且通過電源線和外來交流電連接時，筆記本電腦無論處於哪個充電狀態都會馬上停止充電。在有外來電源而不需要筆記本自身電池的情況下，本方法既不用拆卸電池，也避免了筆記本電池的無謂自動充電，大大的提高了電池的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明鋰電池的充電管理方法一個實施例的流程圖；
[0028]圖2為本發明鋰電池的充電管理系統一個實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】進行詳細描述。
[0030]本發明可以應用在筆記本電腦、平板電腦、掌上電腦等產品的電池管理軟體上，通過和主板的基本輸入輸出系統(BIOS)參數互傳就可實現，而電池管理軟體和BIOS的參數互傳只需上述產品製造商要求主板製造者提供相關信息及服務即可。或者上述產品製造商本身具備主板設計製造能力，這樣就能很好地使電池管理軟體和BIOS實現參數互傳，從而達到在作業系統界面即可實現修改電池充電管理晶片的充電電流閾值信息。圖1為本發明鋰電池的充電管理方法一個實施例的流程圖。
[0031]一種鋰電池的充電管理方法，包括如下步驟:
[0032]步驟SlOO:修改充電電流閾值。
[0033]運行於作業系統下的充電管理模塊接收充電控制命令，並根據充電控制命令生成相應的修改指令；修改指令被與電池充電管理晶片通信連接的控制器獲取，控制器根據修改指令修改電池充電管理晶片的充電電流閾值。充電管理模塊為用戶提供一個窗口界面，界面包括有「恢復充電」和「停止充電」按鈕，用戶點擊相關按鈕充電管理模塊便生成相關修改指令，與電池充電管理晶片通信連接的主板BIOS獲取到相關修改指令，然後根據修改指令修改電池充電管理晶片的充電電流閾值。
[0034]步驟S120:電池充電管理晶片檢測鋰電池當前充電電流。
[0035]步驟S140:電池充電管理晶片判斷當前充電電流是否小於設定的充電電流閾值。若是，則到步驟S160:停止對鋰電池充電。若否，則到步驟S180:保持充電。設定的充電電流通常為鋰電池接近可充電量最大值時的充電電流值，例如80mA。
[0036]在本實施例中，控制器為計算機系統的中央處理器，修改指令為調用計算機系統的基本輸入輸出系統(BI OS )中預設的閾值修改程序。
[0037]充電管理模塊預先存儲鋰電池在充電過程中可達到的最大充電電流閾值和判定鋰電池充滿的最低充電電流閾值，可達到的最大充電電流閾值為鋰電池可承受的最大充電電流值。充電控制命令包括停止充電、恢復充電、預設條件充電和設定條件充電。
[0038]當充電控制命令為停止充電時，控制器修改電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個大於最大充電電流閾值的值。例如，最大充電電流閾值為2A，最低充電電流閾值為80mA，則將充電電流閾值修改為5A。由於實際充電電流值不可能會大於最大充電電流閾值2A，而充電電流低於最低充電電流閾值80mA時鋰電池便停止充電，所以一經用戶將充電電流閾值改成一個大於最大充電電流閾值的數值5A，當筆記本電腦沒有拆卸電池且通過電源線和外來交流電連接時，筆記本電腦無論處於哪個充電狀態都會馬上停止充電。在有外來電源而不需要筆記本自身電池的情況下，本方法既不用拆卸電池，也避免了筆記本電池的無謂自動充電，大大的提高了電池的使用壽命。
[0039]當充電控制命令為恢復充電時，控制器修改電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個等於最低充電電流閾值的預設值。例如，充電電流閾值為5A，最低充電電流閾值為80mA,則將充電電流閾值修改為80mA，這樣電池便會恢復正常的狀態，正常充電。
[0040]當充電控制命令為預設條件充電時，控制器修改電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個介於最大充電電流閾值和最低充電電流閾值的預設值。預設值為充電管理模塊預先存儲的，例如，最大充電電流閾值為2A，最低充電電流閾值為80mA，假設預設值為1.5A、
1.2A、1A、500mA，分別對應著鋰電池已充電電量的90%、92%、95%、98%，將充電電流閾值修改為1A，則代表用戶希望在鋰電池充電至95%時停止充電，這樣的設計是為了避免充電電池經常完全充電而影響電池使用壽命向用戶提供選擇，方便用戶既可以保證產品擁有高電量，也避免充電電池經常完全充電而影響電池使用壽命。
[0041 ] 當充電控制命令為設定條件充電時，控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個由運行於作業系統下的充電管理模塊接收到的設定值，設定值介於最大充電電流閾值和最低充電電流閾值之間。例如，最大充電電流閾值為2A，最低充電電流閾值為80mA，用戶可以在作業系統的充電管理模塊界面自主輸入充電電流閾值即設定值，例如1A，此時充電管理模塊界面自動提示該設定值所對應的鋰電池已充電電量95%，方便用戶自主操作，用戶的期望充電量將精確至1%甚至更小，滿足不同用戶需要。
[0042]圖2為本發明鋰電池的充電管理系統一個實施例的示意圖。
[0043]一種鋰電池的充電管理系統,用於對包括電池充電管理晶片140的鋰電池160的充電過程進行管理，電池充電管理晶片140會判斷當前充電電流是否小於設定的充電電流閾值，若是，則停止對所述鋰電池充電，否則保持充電。
[0044]鋰電池的充電管理系統包括具有控制器120的硬體系統和硬體系統的作業系統，控制器120與電池充電管理晶片140通信連接，作業系統運行充電管理模塊100。
[0045]充電管理模塊100用於接收充電控制命令，並根據充電控制命令生成相應的修改指令。
[0046]控制器120用於獲取修改指令並根據修改指令修改電池充電管理晶片140的充電電流閾值。
[0047]充電管理模塊100預先存儲鋰電池160在充電過程中可達到的最大充電電流閾值和判定鋰電池160充滿的最低充電電流閾值。充電控制命令包括停止充電、恢復充電、預設條件充電和設定條件充電。
[0048]當充電控制命令為停止充電時，控制器120修改電池充電管理晶片140的充電電流閾值為一個大於最大充電電流閾值的預設值；當充電控制命令為恢復充電時，控制器120修改電池充電管理晶片140的充電電流閾值為一個等於最低充電電流閾值的預設值。
[0049]充電控制命令為預設條件充電時，控制器120修改電池充電管理晶片140的充電電流閾值為一個介於最大充電電流閾值和最低充電電流閾值的預設值。
[0050]當充電控制命令為設定條件充電時，控制器120修改電池充電管理晶片140的充電電流閾值為一個由運行於作業系統下的充電管理模塊100接收到的設定值，設定值介於最大充電電流閾值和最低充電電流閾值之間。
[0051]本鋰電池的充電管理方法及充電管理系統能夠應用在電子數碼產品上，電子數碼產品包括筆記本電腦、平板電腦、掌上電腦。在其他實施例中，還可以應用在其他需要用到鋰電池的電子產品上。
[0052]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種鋰電池的充電管理方法，其特徵在於，包括如下步驟: 電池充電管理晶片檢測所述鋰電池當前充電電流； 電池充電管理晶片判斷所述當前充電電流是否小於設定的充電電流閾值，若是，則停止對所述鋰電池充電，否則保持充電； 還包括修改所述充電電流閾值的步驟: 運行於作業系統下的充電管理模塊接收充電控制命令，並根據所述充電控制命令生成相應的修改指令； 所述修改指令被與電池充電管理晶片通信連接的控制器獲取，所述控制器根據所述修改指令修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值。
2.根據權利要求1所述的鋰電池的充電管理方法，其特徵在於，所述充電管理模塊預先存儲鋰電池在充電過程中可達到的最大充電電流閾值和判定鋰電池充滿的最低充電電流閾值。
3.根據權利要求2所述的鋰電池的充電管理方法，其特徵在於，所述充電控制命令為停止充電或恢復充電；當所述充電控制命令為停止充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個大於所述最大充電電流閾值的預設值；當所述充電控制命令為恢復充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個等於所述最低充電電流閾值的預設值。
4.根據權利要 求2所述的鋰電池的充電管理方法，其特徵在於，所述充電控制命令為預設條件充電，當所述充電控制命令為預設條件充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個介於所述最大充電電流閾值和所述最低充電電流閾值的預設值。
5.根據權利要求2所述的鋰電池的充電管理方法，其特徵在於，所述充電控制命令為設定條件充電，當所述充電控制命令為設定條件充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個由所述運行於作業系統下的充電管理模塊接收到的設定值，所述設定值介於所述最大充電電流閾值和所述最低充電電流閾值之間。
6.根據權利要求1所述的鋰電池的充電管理方法，其特徵在於，所述控制器為計算機系統的中央處理器，所述修改指令為調用計算機系統的基本輸入輸出系統中預設的閾值修改程序。
7.一種鋰電池的充電管理系統，用於對包括電池充電管理晶片的鋰電池的充電過程進行管理，所述電池充電管理晶片會判斷當前充電電流是否小於設定的充電電流閾值，若是，則停止對所述鋰電池充電，否則保持充電； 所述充電管理系統包括具有控制器的硬體系統和所述硬體系統的作業系統，所述控制器與所述電池充電管理晶片通信連接，所述作業系統運行充電管理模塊； 所述充電管理模塊用於接收充電控制命令，並根據所述充電控制命令生成相應的修改指令； 所述控制器用於獲取所述修改指令並根據所述修改指令修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值。
8.根據權利要求7所述的鋰電池的充電管理系統，其特徵在於，所述充電管理模塊預先存儲鋰電池在充電過程中可達到的最大充電電流閾值和判定鋰電池充滿的最低充電電流閾值。
9.根據權利要求8所述的鋰電池的充電管理系統，其特徵在於，所述充電控制命令為停止充電或恢復充電；當所述充電控制命令為停止充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個大於所述最大充電電流閾值的預設值；當所述充電控制命令為恢復充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個等於所述最低充電電流閾值的預設值。
10.根據權利要求8所述的鋰電池的充電管理系統，其特徵在於，所述充電控制命令為預設條件充電，當所述充電控制命令為預設條件充電時，所述控制器修改所述電池充電管理晶片的充電電流閾值為一個介於所述最大充電電流閾值和所述最低充電電流閾值的預設值。`
【文檔編號】H02J7/00GK103701168SQ201310687596
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】凌冀光 申請人:金蝶軟體（中國）有限公司