CN101488594A - 一种电池电源的管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池电源的管理方法，包括：根据电池电量曲线预先设置小于标称电压的电压第一门限值和大于标称电压的电压第二门限值；若电池实际电压值小于电压第一门限值，则对电池进行充电；若电池实际电压值大于电压第二门限值则停止充电；若电池实际电压值小于等于标称电压且大于等于电压第一门限值，则启动以时间为T/n的周期对电池电压进行检测；若电池实际电压值大于等于标称电压且小于等于电压第二门限值，则启动以时间为T的周期对电池电压进行检测。采用本发明技术方案既可以精确测定电压值防止过放出现，又可以改变可能出现的频繁充放电过程，在不需要额外硬件的条件下，提高了电池的安全性和电池的使用寿命。

Description

一种电池电源的管理方法
技术领域
本发明属于电池技术领域，特别是涉及一种电池电源的管理方法。
背景技术
目前用于终端产品的电池，主要是聚合物电池。聚合物电池使用十分广泛，影响其寿命和安全性的因素有温度、充电电压、循环充电次数等。每种聚合物电池都有其标称电压和保护电压，当超过其保护电压继续长时间充电必然会对电池容量造成不可逆转的损害，同时也会带来安全性方面的隐患。如果在过高的环境温度下进行长时间的循环充放电，也会对电池使用安全性造成影响。总之，过压充电和频繁充放电对电池的安全性极其不利。
移动终端、数据卡的充电技术有了很大的发展，目前常用的充电方式有：预充电(或称涓流充电)、恒压充电、恒流充电、脉冲充电等。恒压充电是指保证电池电压检测点电压恒定的充电方式，恒流充电是指保证充电电流恒定的充电方式，脉冲充电是指根据电压或者电流监测目标采用的定时充电的方式。而预充电是针对电池过放等目的所采用的小电流充电方式。此外，还有其它一些针对特殊耗电要求的充电方式，如高通公司的FAST_NO_TX方式，在FAST_NO_TX方式下手机不允许射频发射器件工作。
无论哪种充电方式都无法避免如下问题：当终端在持续的高耗电应用下频繁的充放电。因为，在持续的高耗电的应用下，电池电量总是要下降的，一旦电池电量下降，再次充电的过程就无法避免。充电-放电-充电...的过程必将导致电池的电量下降，甚至安全性的问题。
关于移动终端的电源管理的专利很多。如中国专利公开号CN200610062094名称为《移动终端及其电源管理方法》，该专利根据应用和模块的功耗水平将电池耗电量分成多个等级，给每个级别设置一个电量阈值。实际使用过程中根据使用模块判断和使用不同阈值判断电量。另如美国专利申请第US2007191049号名称为《Method and apparatus of neighbor cell management for reducingpower consumption in a mobile communication terminal》，该申请提供了电池内部单元的电量控制方法以省电。再如美国专利公告第US6445937号名称为《Methods and apparatus for mobile phone power management》，该专利提供了一种方法能够以射频(Radio Frequency，简称RF)和CPU的状态决定电池的供电方法。这些专利均考虑的是电池省电方面，没有对电池安全性做针对性设想和考虑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电池电源的管理方法，以解决由于过度频繁充放电导致的电池安全性问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池电源的管理方法，该方法包括：
根据电池电量曲线预先设置小于标称电压的电压第一门限值和大于标称电压的电压第二门限值，其中，电压第二门限值小于电池的保护电压；
比对电池实际电压值、所述电压第一门限值和所述电压第二门限值，若所述电池实际电压值小于所述电压第一门限值，则对电池进行充电，若所述电池实际电压值大于所述电压第二门限值则停止充电；
比对电池实际电压值、标称电压和电压第一门限值，若所述电池实际电压值小于等于所述标称电压且大于等于所述电压第一门限值，则启动以时间为T/n的周期对电池电压进行检测；
比对电池实际电压值、标称电压和电压第二门限值，若所述电池实际电压值大于等于所述标称电压且小于等于所述电压第二门限值，则启动以时间为T的周期对电池电压进行检测。
进一步地，上述方法中，所述电压第一门限值的设置需要保证所述电池实际电压值低于所述电压第一门限值时在以时间为T的周期内电池不会进入过放保护状态。
其中，所述对电池进行充电的方式可以是涓流充电、恒压充电、恒流充电或脉冲充电。T为2秒。
本发明所公开的技术方案，通过设置充电周期、监测周期和第一、第二门限值，在监测周期采用监测时间可变的方法，既可以精确测定电压值防止过放出现，又可以改变可能出现的频繁充放电过程，在不需要额外硬件的条件下，提高了电池的安全性和电池的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1为本实施例中一种电池电源的管理方法流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例，对本发明提出的一种电池电源的管理方法，进行详细说明。
本发明需要通过测试分析最大耗电应用的耗电电流，应保证外接供电***对终端的供电充足，这是***设计时需要考虑的。如果外接电源供电比较临界，不但会导致***工作不正常，也会导致因***功率控制而引起的高热。而这种高热也是电池安全性隐患之一。
本发明根据电池电量曲线设定小于标称电压C的电压第一门限值A和大于标称电压C的电压第二门限值B。第一门限值A和第二门限值B的设置应遵循如下原则：首先B应小于电池的保护电压D，通常D＝4.2V。其次，第一门限值A的设置需要保证电池低于第一门限值A时在监测周期T内不被过放。第三、第一门限值A和第二门限值B设置需要考虑到电池监测误差，即：ADC误差。最后，电池过放的危险电压通常设置为3.3v。这是因为一般电池的保护电压在2.6v-2.8V之间，电压在3.3v以下，移动终端或数据卡关机电压一般设置在3.3v左右，若电池过放的危险电压设置过低(低于3.3v)则移动终端或数据卡来不及反应就进入了过放状态，于是充电过程就得不到保护。
若电池的标称电压为3.7v，ADC采样误差为50mv，电池过放的危险电压为3.3v，则第一门限值A的保险值应在3.35v与3.65v之间，第二门限值B应在3.75v与4.15v之间。若电池的标称电压为3.7v，ADC采样的误差小于50mv，电池过放的危险电压为3.3v，则第一门限值A设为3.55v，第二门限值B设为4.05v比较安全。因为，当电池电压超过4.05v之后电量的增加及其有限，在第一门限值A与第二门限值B之间的电量有可能占到总电量的70％。如此可以使电池电压始终保持在3.55v～4.05v之间，而不会频繁充放电。
以上描述的是A、B、C的取值方法和取值要求，以下将描述A、B、C的值确定后如何进行电池电源管理。
图1为本发明一种电池电源的管理方法的流程图。根据本发明的一个实施例，电池的标称电压C＝3.7v、第一门限值A＝3.55V、第二门限值B＝4.05v、电池的保护电压D＝4.2v(该电压根据厂家推荐设定的)，设定T＝2s，n＝4，ADC采样的误差小于50mv，电池过放的危险电压设置为3.3v。
在确定上述取值后，本实施例的方法包括如下步骤：
步骤101、根据电池电量曲线预先设置小于标称电压C的电压第一门限值A和大于标称电压C的电压第二门限值B；
步骤102、当电池电压小于电压第一门限值A时启动充电周期；
步骤103、当电池电压在区间[A，C]，启动T/n为周期监测电池电压；
步骤104、当电池电压在区间[C，B]，启动T为周期监测电池电压；
步骤105、当电池电压大于电压第二门限值B时停止充电周期，启动监测周期；
从以上实施例可以看出，本发明技术方案采用区分充电周期与监测周期的技术，保证了电池正常充电到标称电压以上，实现了精确测定电压值，防止电池过放出现，改变可能出现的频繁充电过程。不仅易于实现，而且节省了***的资源，提高了电池安全性、适用性。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1、一种电池电源管理方法，包括标称电压和保护电压，其特征在于：
根据电池电量曲线预先设置小于标称电压的电压第一门限值和大于标称电压的电压第二门限值，其中，电压第二门限值小于电池的保护电压；
比对电池实际电压值、所述电压第一门限值和所述电压第二门限值，若所述电池实际电压值小于所述电压第一门限值，则对电池进行充电，若所述电池实际电压值大于所述电压第二门限值则停止充电；
比对电池实际电压值、标称电压和电压第一门限值，若所述电池实际电压值小于等于所述标称电压且大于等于所述电压第一门限值，则启动以时间为T/n的周期对电池电压进行检测；
比对电池实际电压值、标称电压和电压第二门限值，若所述电池实际电压值大于等于所述标称电压且小于等于所述电压第二门限值，则启动以时间为T的周期对电池电压进行检测。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压第一门限值的设置需要保证所述电池实际电压值低于所述电压第一门限值时在以时间为T的周期内电池不会进入过放保护状态。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电池进行充电的方式是涓流充电、恒压充电、恒流充电或脉冲充电。
4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，T为2秒。
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