CN1239226A - 可再充电电池容量的标定方法 - Google Patents

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Abstract

一种提供电能并报告剩余电池容量的精巧电池。精巧电池的计算剩余容量与实际容量的差异通过最大功耗模式被标定。

Description

可再充电电池容量的标定方法
本发明涉及电池供电的电子设备，并具体涉及标定可再充电电池容量的方法。
可再充电电池用于当今许多便携式电子设备中，如计算机，便携式摄录一体机和移动电话，它们也可使用交流(AC)电源。当AC电源不方便或无法得到时，采用电池电源。
已知在这些器件中使用了不同类型的可再充电电池。如：镍-镉(NiCad)，镍金属氢(NiMH)，和锂离子电池。
图1为便携计算机系统10的立体示意图，参见图1，计算机系统10由一个精巧的可再充电电池组件20，或由AC至DC转接器30供电。精巧电池通常包括记载有关其特性和类型信息的存储器存储器件。某些精巧电池组件中的每个均包括微控制器，可通过双向通信线关于不同电池特性与电池充电器通信。这种精巧电池在例如Duracell公司和Intel公司的“精巧电池说明书”中得到公开。
对于精巧电池来说，提供有关电池剩余容量的准确信息很重要。某些精巧电池具有“油量计”(fuel gauge)功能，电池的充电电平可通过它显示出来。美国专利No.5,315,228描述了具有这种油量计功能的可再充电电池的例子。该现有技术中可再充电电池测量它的放电电流，估算它的自放电并预测它的剩余容量。
在大多数便携计算机中，电源管理系统预测的剩余运行时间与用户的实际运行时间不一致。当使用方式变化较广时，这种差异可能扩大。
典型的油量计方法简单地使用平均电流消耗的最新值来计算系统的剩余运行时间。这可能会提供电池剩余容量的不准确信息。例如，如果油量计报告的系统剩余运行时间比它的实际运行时间短，则用户不能利用电池的全部容量。相反地，如果油量计报告的系统剩余运行时间比它的实际运行时间长，则计算机系统10将在预测的运行时间之前关闭。
解决上述问题的方法之一是纠正电池容量等级，通常称作“电池标定”。在标定前，电池必须被充满电。为了确知电池容量，将充满电的电池充分放电。然而，由于放电时间长，电池的标定花费较长时间(即，大约2-3小时)。考虑到标定过程的全部时间，放电过程占据了全部时间中的大部分。为了缩短电池的标定时间，需要更快放电。
因此，本发明的目的之一是为便携式电子系统中使用的可再充电电池提供更快的标定方法。
本发明的上述目的，其它目的，特点和优点将通过便携式电子系统中的可再充电电池的标定方法来实现和获得。标定过程中，系统被设置成它们的最大功耗模式。可再充电电池被放电。探知可再充电电池的容量。系统被设置成它们的最小功耗模式。
图1为常规便携计算机系统的立体示意图；
图2为依照本发明实施例采用精巧电池供电的便携计算机系统的方框图；和
图3A和图3B为依照本发明的可再充电电池标定方法的流程图。
图2为依照本发明实施例采用精巧电池供电的便携计算机系统的方框图。
参见图2，便携计算机系统包括：AC至DC转接器100；含嵌入式微控制器(未示出)和嵌入式存储器件(未示出)的精巧可再充电电池110；和利用来自AC至DC转接器100或电池110的电能提供多种系统电源值的系统电源120。系统电源120分别与DC/AC反向器130和微机140连接。微机140与DC/AC反向器130，冷却扇150和系统总线250连接。中央处理单元(CPU)180，基本输入/输出系统(BIOS)190，一个或多个系统存储器200与视频控制器170共同连接到系统总线250上。平板显示器160，如液晶显示器(LCD)板，被连接在DC/AC反向器130和视频控制器170之间。另外，硬盘驱动器(HDD)230和软盘驱动器(FDD)240通过HDD控制器210和FDD控制器220分别连接到系统总线250上。
BIOS190包含控制逻辑，用于依照本发明标定精巧电池110的容量。在系统设置(通常称作CMOS设置)程序中选择用于标定过程的标定模式。
在标定过程中，微机140通过产生多个控制信号来控制可再充电电池110的充电/放电操作。微机140特别将便携计算机系统设置为消耗最大电能，以便电池110快速放电。
例如，在最大功耗模式下，系统存储器200被递归访问，LCD板160被驱动至具有最大亮度，冷却扇150，HDD和FDD驱动器230，240的电动机被微机140的控制信号驱动至它们的最大转速。因而，标定时精巧电池迅速进行放电。其结果为，标定过程可迅速进行。
一般说来，精巧电池110被充满电后标定电池容量。而且，进行标定时须确保AC至DC转接器100从系统中移去。因此，除非电池110被充满电且移去AC至DC转接器100，否则即使用户选择了电池标定模式，也不会进入该模式。下面将参考附图具体说明标定过程。
图3A和图3B为依照本发明的可再充电精巧电池标定方法的流程图。流程图的步骤由微机140和精巧电池110执行。
参见图3A和图3B，在步骤S210中，判断是否使用系统设置程序选择了精巧电池标定模式。如果是，则流程进行至下一判断步骤S220；判断精巧电池110是否充满电。如果是，则流程进行至步骤S240，但如果不是，则经过步骤S230将精巧电池110充满电后进行至步骤S240。在步骤S240中，在LCD板160上显示移去AC至DC转接器100的消息，然后流程前进至步骤S250。在步骤S250中，验证AC至DC转接器100是否被移去。如果是，则流程继续至步骤S260。在步骤S260中，禁止电源管理功能以开始实际标定过程。在步骤S270中，微机140设置便携计算机系统至其最大功耗模式。在步骤S280中，精巧电池110开始被放电。在下一步骤S290中，在每个预定时间点判断精巧电池是否被彻底放电至电池容量探知电平。如果是，则流程继续至步骤S300，精巧电池110探知其容量以得到其正确容量值。在步骤S310中，微机140设置便携计算机系统至其最小功耗模式。在步骤S320中，使能电源管理功能且标定过程结束。
标定精巧电池容量后，当用户将AC至DC转接器100连接至便携计算机系统时，可再充电精巧电池110被充满电。
如上所述，预测运行时间与实际运行时间的差异通过上面精巧电池110的标定过程被标定。而且，通过在最大功耗下精巧电池的快速放电而迅速进行标定。
虽然根据示范实施例描述了本发明，但可理解可以按照以上要点实施，并可在附加权利要求的精神及范围内进行修改。

Claims (7)

1.为便携式电子系统供电的可再充电电池容量的标定方法，其包括以下步骤：
设置系统至最大耗能模式；
使可再充电电池放电；
探知可再充电电池容量；和
设置系统至最小耗能模式。
2.权利要求1中的方法，其特征在于可再充电电池为精巧电池，其具有微控制器和一个或多个存储器件。
3.权利要求1中的方法，其特征在于便携式系统包括电源管理功能。
4.权利要求3中的方法，进而包括在所述探知步骤之前禁止电源管理功能和在所述探知步骤之后使能电源管理功能的步骤。
5.权利要求1中的方法，其特征在于便携式电子系统为便携计算机。
6.权利要求5中的方法，其特征在于便携计算机包括系统存储器，LCD设备，冷却扇，HDD和FDD驱动电动机。
7.权利要求6中的方法，其特征在于在最大功耗模式下，所述系统存储器被递归访问，所述LCD设备被驱动至具有最大亮度，所述冷却扇，所述HDD和所述FDD驱动电动机各自被驱动至它们的最大转速。
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