專利名稱：一種對移動終端電池充電過程的監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動終端的電源管理技術(shù)領(lǐng)域，具體來講，涉及一種對移動終端電池充電過程的監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
充電管理是手機、固定臺、PDA(個人數(shù)字助理，Personal DigitalAssistant)等終端設(shè)備中至關(guān)重要的一部分。完善的充電過程可以有效地延長充電電池的使用壽命，增加電池的待機時間，提高設(shè)備的可靠性；反之，則會大幅減少充電電池的使用壽命和待機時間。
目前，終端設(shè)備的充電管理一般有兩種充電方式單純充電器管理的充電方式和終端自帶充電控制電路的充電方式。其中，第二種方式又分為硬件充電管理方式和可編程的軟件充電管理方式。對于充電器管理方式，充電過程由充電器廠商保證。對于自帶充電控制電路的硬件充電管理方式，充電過程由芯片廠商保證。這兩種方式在設(shè)計終端的充電管理功能時，無需知道充電的具體過程。
但是，對于軟件充電方式，充電過程管理則由移動終端保證。要保證充電過程的正確，必須對充電過程有足夠的了解。一般充電過程比較長，歷時3個小時左右。如果隔一段時間人工測量一些充電參數(shù)，比如充電電流、充電電壓等，不能實現(xiàn)實時監(jiān)測的話，不僅工作量非常大，而且對充電過程了解不全面。雖然在幾個小時之后，電池會充滿，但是充電的過程不清楚，不利于優(yōu)化充電過程，不能保證有利于電池使用壽命的充電功能。
鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，需要有適用于移動終端電池充電過程的監(jiān)測方法，用于對自帶充電控制電路的用軟件方式進行充電管理的移動終端的電池充電過程進行保證，此方法應(yīng)簡單易行，可實時監(jiān)測充電狀態(tài)，并且可得到直觀的結(jié)果，用于更微觀的研究充電過程，優(yōu)化充電過程，有利于保證電池的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種適用于移動終端電池充電過程的監(jiān)測方法，用于對自帶充電控制電路的移動終端設(shè)備中用軟件方式進行充電管理的電池充電過程進行監(jiān)測，優(yōu)化充電過程，對移動終端的充電過程進行保證。
本發(fā)明提供一種對移動終端電池充電過程的監(jiān)測方法，用于終端自帶充電控制電路的軟件充電管理模式，包括如下步驟確定對電池充電過程的采樣參數(shù)及采樣時間間隔；根據(jù)所述采樣參數(shù)與時間間隔，在電池充電過程中對采樣參數(shù)進行采樣；記錄并保存采樣參數(shù)結(jié)果及其對應(yīng)的采樣時刻；將相同采樣參數(shù)的采樣結(jié)果按其對應(yīng)的采樣時刻進行排列；根據(jù)排列后的采樣結(jié)果生成充電參數(shù)曲線。
所述的記錄并保存采樣參數(shù)結(jié)果及其對應(yīng)的采樣時刻的步驟，包括如下步驟在不同的采樣時刻，分別記錄不同采樣參數(shù)的當(dāng)前采樣結(jié)果；將記錄的采樣結(jié)果及其對應(yīng)的采樣時刻保存入一個數(shù)據(jù)文件中。
所述的將相同采樣參數(shù)的采樣結(jié)果按其對應(yīng)的采樣時刻進行排列的步驟，包括如下步驟讀取所述數(shù)據(jù)文件，將同一采樣參數(shù)的采樣結(jié)果從所述數(shù)據(jù)文件中分離出來；將同一采樣參數(shù)的采樣結(jié)果按其對應(yīng)的采樣時刻進行排列。
本發(fā)明所述的監(jiān)測方法，能夠直觀、微觀的實時監(jiān)測充電過程，能夠根據(jù)電池的特性，很容易的移植到不同型號電池充電的情況；本方法使開發(fā)充電管理功能變得簡單，提高了研發(fā)效率；同時，根據(jù)實時監(jiān)測的結(jié)果，可以優(yōu)化充電過程，有利于延長電池的使用壽命。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，技術(shù)方案要點及有益效果，將結(jié)合實施例，參照附圖作進一步的說明。


圖1是本發(fā)明所述監(jiān)測方法的原理框圖；圖2是本發(fā)明實施例所述的充電控制電路的原理圖；圖3是本發(fā)明實施例所述的采樣算法及采樣流程圖；圖4是本發(fā)明實施例所述的生成充電曲線的流程圖；圖5是本發(fā)明實施例所述的充電電壓的曲線圖；圖6是本發(fā)明實施例所述的電池電壓的曲線圖；圖7是本發(fā)明實施例所述的充電電流的曲線圖；圖8是本發(fā)明實施例所述的充電狀態(tài)的曲線圖；圖9是本發(fā)明實施例所述的充電功率的曲線圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種適用于移動終端電池充電過程的監(jiān)測方法，如圖1所示，包括如下步驟確定對電池充電過程的采樣參數(shù)及采樣時間間隔(步驟101)；根據(jù)所述采樣參數(shù)與時間間隔，在電池充電過程中對采樣參數(shù)進行采樣(步驟102)；記錄并保存采樣參數(shù)結(jié)果及其對應(yīng)的采樣時刻(步驟103)；將相同采樣參數(shù)的采樣結(jié)果按其對應(yīng)的采樣時刻進行排列(步驟104)；根據(jù)排列后的采樣結(jié)果生成充電參數(shù)曲線(步驟105)。
如圖2所示，為實現(xiàn)本發(fā)明所述的監(jiān)測方法所采用的充電控制電路，用于對電池充電過程進行監(jiān)控。所述充電控制電路中，由主處理芯片201負(fù)責(zé)監(jiān)測與控制充電過程的各個環(huán)節(jié)，主處理芯片控制電源管理芯片202對各采樣參數(shù)進行采樣并保存采樣得到的數(shù)據(jù)，主處理芯片負(fù)責(zé)對采樣數(shù)據(jù)進行分離與排列，及根據(jù)排列好的采樣數(shù)據(jù)生成充電曲線。
實現(xiàn)本發(fā)明所述監(jiān)測方法的具體實施技術(shù)方案如下首先，要確定充電過程中需采樣的采樣參數(shù)和采樣的時間間隔。確定的采樣參數(shù)主要為充電過程中充電參數(shù)，包括充電電壓、充電電流、充電狀態(tài)、充電功率、電池電壓等；確定采樣的時間間隔為5秒。為了保存采樣結(jié)果，需要建立一個用來存儲充電過程的充電參數(shù)采樣數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件。
然后，啟動充電過程后，根據(jù)確定的充電采樣參數(shù)及時間間隔，進行采樣。由于充電功率不能采樣，所以充電功率由采樣的充電電流和充電電壓來計算得到。
其中，各充電參數(shù)的基本采樣算法及采樣流程如圖3所示當(dāng)充電控制電路中設(shè)置的硬中斷判斷有充電器時(步驟301)；設(shè)置一個5秒的定時器來保證采樣時間間隔為5秒(步驟302)；然后在每一個采樣時間間隔內(nèi)，依次采樣充電電壓并將模擬電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓(步驟303)、采樣電池電壓并將模擬電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓(步驟304)、采樣充電電流并將模擬電流轉(zhuǎn)化為數(shù)字電流(步驟305)；根據(jù)轉(zhuǎn)換后的充電電壓、電池電壓和充電電流值，來計算充電功率，充電功率＝(充電電壓-電池電壓)×充電電流-電阻上的功率，(步驟306)；在5秒的采樣間隔內(nèi)完成本時間間隔的采樣后，可以繼續(xù)去執(zhí)行其他任務(wù)(步驟307)；隨后，判斷5秒定時器是否到時(步驟308)，如果到時，則系統(tǒng)進行下一個采樣間隔的充電參數(shù)采樣；否則，執(zhí)行步驟(307)，繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)。
當(dāng)充電控制電路的主處理芯片檢測到硬中斷，判斷為無充電器時(步驟309)，首先清除5秒定時器，停止輪詢充電參數(shù)的采樣(步驟310)；然后繼續(xù)去執(zhí)行其他任務(wù)(步驟311)。
采樣過程中，將采樣的參數(shù)結(jié)果保存到前面建立的數(shù)據(jù)文件中，而各個采樣點的采樣時刻可以根據(jù)采樣時間間隔5秒計算得到，并且可以計算得到總的充電時長及各個充電狀態(tài)的充電時長。
在充電過程中，充電狀態(tài)包括TRICKLE(涓流充電)、FAST(恒流充電)、TOPOFF(恒壓充電)、DONE(充電保持)四種狀態(tài)，在充電狀態(tài)曲線中分別用0、2、3、4表示。
利用本發(fā)明所述的方法，可以得到如下的充電參數(shù)的采樣數(shù)據(jù)FAST＝2Vchg＝4056mVVDDD＝3881mVIchg＝517mAPowr＝64mWFAST＝2Vchg＝4056mVVDDD＝3881mVIchg＝507mAPowr＝63mWFAST＝2Vchg＝4056mVVDDD＝3881mVIchg＝507mAPowr＝63mW其中，F(xiàn)AST＝2，表明當(dāng)前充電處于恒流充電狀態(tài)；Vchg＝4056mV是指充電電壓的數(shù)值；VDDD＝3881mV是指電池電壓的數(shù)值；Ichg＝517mA是指充電電流的數(shù)值；Powr＝64mW是指充電三極管的充電功率。后面的數(shù)據(jù)意義相同。采樣間隔是5秒，即每5秒采樣一次，得到一組數(shù)據(jù)。
從采樣的數(shù)據(jù)可以清楚的了解充電過程現(xiàn)在是處于恒流充電還是恒壓充電，以及各個充電狀態(tài)持續(xù)的時間，充電狀態(tài)的轉(zhuǎn)換點是多少等信息。
為了更直觀的顯示充電過程，可以編制一個應(yīng)用軟件來將上面的數(shù)據(jù)生成曲線。利用所述軟件，終端生成各充電參數(shù)曲線的流程如圖4所示首先，打開所述數(shù)據(jù)文件(步驟401)，并計算采樣數(shù)據(jù)的長度，以便獲取各個采樣時刻(步驟402)。因為數(shù)據(jù)文件中只有每個采樣數(shù)據(jù)的電壓和電流值，它是個一維的一列數(shù)據(jù)，沒有橫向的時間點。為了繪制曲線，確定每個數(shù)據(jù)的橫坐標(biāo)，需要計算出所有采樣數(shù)據(jù)的長度，然后根據(jù)每個采樣數(shù)據(jù)的時間間隔是5秒這個規(guī)律，就可以知道總共采樣時長以及每個采樣時刻(即，橫坐標(biāo))。
因為采樣的數(shù)據(jù)中幾個參數(shù)是混在一起采樣的，所以需要分離同樣的參數(shù)，比如把第1秒的充電電流和第5秒的充電電流能按照時間先后排起來，把第1秒的電池電壓和第5秒的電池電壓排在一起，以便繪制曲線。所以，在有規(guī)律的數(shù)據(jù)中選出充電電壓、電流、電池電壓、充電狀態(tài)等參數(shù)，選出的數(shù)據(jù)保存在各自的數(shù)組中(步驟403)；根據(jù)采樣時間間隔為5秒，計算出各個采樣點的采樣時刻，并且計算出充電時長，將分離后的數(shù)據(jù)按時間順序排列以便按照時間順序生成曲線(步驟404)。
最后，根據(jù)分離并排列后的采樣數(shù)據(jù)，生成各充電參數(shù)的充電曲線(步驟405)。
圖5～圖9是根據(jù)采樣數(shù)據(jù)繪制的充電參數(shù)曲線，圖中的橫軸為時間軸。充電電壓和電池電壓的單位都是伏特(V)，充電電流的單位是毫安(mA)，但是為了增加曲線的分辨率，繪制曲線時，在原值的基礎(chǔ)上除了100，所以在圖上看到的電流值乘以100后才是真實的電流值。比如在恒流充電時，電流值為5.5mA左右，實際上，此時的電流為550mA。
如圖8所示的充電狀態(tài)曲線，可以直觀的得到充電過程中的充電狀態(tài)的變化規(guī)律。曲線在從0變?yōu)?，即從TRICKLE狀態(tài)變?yōu)镕AST狀態(tài)，涓流充電的時間比較短，大概3分鐘左右。在從涓流充電轉(zhuǎn)入恒流充電的瞬間，如圖7所示的充電電流有一個尖峰值，此尖峰值不會影響充電過程，由于時間較短，也不會損壞充電電路。圖8中，充電狀態(tài)從2變?yōu)?，即由FAST變?yōu)門OPOFF充電，這個階段時間最長，也是充電最主要的階段，大概歷時2個小時10幾分鐘；然后從TOPOFF狀態(tài)又轉(zhuǎn)入DONE狀態(tài)，從圖中看到的就是曲線從3轉(zhuǎn)為4。
從圖7中可看到開始充電時，充電狀態(tài)為TRICKLE(涓流)時，充電電流比較小，大概200mA左右。轉(zhuǎn)為恒流充電后，充電電流為550mA左右，為恒流。此時，由圖6可以看到電池電壓緩慢上升，圖5中所示的充電電壓隨著電池電壓上升也有所上升。在充電狀態(tài)轉(zhuǎn)入TOPOFF恒壓充電后，圖6中的電池電壓變化不大，圖7中的充電電流在不斷減小，此時主要是給電池增加能量，在電流減小到一個門限時，認(rèn)為電池充滿，轉(zhuǎn)為DONE狀態(tài)。在充電狀態(tài)進入DONE以后，電池處于靜置狀態(tài)，沒有充電，也沒有放電。
從上面的數(shù)據(jù)和曲線可以直觀的看到充電的整個微觀過程，如果上面的充電不理想，可以很容易從曲線中看出來，然后回到數(shù)據(jù)，尋找哪部分?jǐn)?shù)據(jù)出現(xiàn)問題，然后再回到充電軟件的代碼，更改對應(yīng)的軟件代碼。這是因為本發(fā)明描述的充電過程適用于各種手機、PDA等，但結(jié)合這些手持設(shè)備的硬件特性，包括它們的充電控制電路和充電電池特性都會不同，在軟件開發(fā)調(diào)試充電管理時一般會遇到諸如充電時間過長、充不滿電等問題，這時用本發(fā)明所述方法采樣到需要的數(shù)據(jù)并繪制成曲線后，就可以直觀的看到出問題的數(shù)據(jù)，然后結(jié)合軟件程序代碼，修改引起出問題數(shù)據(jù)的地方，比如數(shù)據(jù)計算算法、充電電壓閾值、過功率保護門限值等，從而得到最好最優(yōu)化的充電過程，使充電過程更完善，上述的充電過程可廣泛用于手機、PDA等自帶充電控制電路的便攜設(shè)備。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種對移動終端電池充電過程的監(jiān)測方法，用于終端自帶充電控制電路的軟件充電管理模式，其特征在于，包括如下步驟確定對電池充電過程的采樣參數(shù)及采樣時間間隔；根據(jù)所述采樣參數(shù)與時間間隔，在電池充電過程中對采樣參數(shù)進行采樣；記錄并保存采樣參數(shù)結(jié)果及其對應(yīng)的采樣時刻；將相同采樣參數(shù)的采樣結(jié)果按其對應(yīng)的采樣時刻進行排列；根據(jù)排列后的采樣結(jié)果生成充電參數(shù)曲線。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的記錄并保存采樣參數(shù)結(jié)果及其對應(yīng)的采樣時刻的步驟，包括如下步驟在不同的采樣時刻，分別記錄不同采樣參數(shù)的當(dāng)前采樣結(jié)果；將記錄的采樣結(jié)果及其對應(yīng)的采樣時刻保存入一個數(shù)據(jù)文件中。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的將相同采樣參數(shù)的采樣結(jié)果按其對應(yīng)的采樣時刻進行排列的步驟，包括如下步驟讀取所述數(shù)據(jù)文件，將同一采樣參數(shù)的采樣結(jié)果從所述數(shù)據(jù)文件中分離出來；將同一采樣參數(shù)的采樣結(jié)果按其對應(yīng)的采樣時刻進行排列。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采樣時刻是由采樣時間間隔計算得到的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采樣參數(shù)為充電過程中的充電參數(shù)，包括充電電壓、或充電電流、或充電狀態(tài)、或充電功率、或電池電壓、或它們的組合。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的充電功率是由采樣的充電電流參數(shù)和充電電壓參數(shù)計算得到的。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的充電狀態(tài)參數(shù)，包括如下四種狀態(tài)以0為表示的涓流充電狀態(tài)；以2為表示的恒流充電狀態(tài)；以3為表示的恒壓充電狀態(tài)；以4為表示的充電保持狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的在電池充電過程中對采樣參數(shù)進行采樣的步驟中，包括如下步驟在采樣時間間隔內(nèi)，分別采樣各采樣參數(shù)，并將采樣得到的充電參數(shù)結(jié)果的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的采樣的時間間隔為5秒。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的移動終端包括手機、固定臺和PDA。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對移動終端電池充電過程的監(jiān)測方法，用于終端自帶充電控制電路的軟件充電管理模式，根據(jù)設(shè)定的采樣參數(shù)與時間間隔，在電池充電過程中對采樣參數(shù)進行采樣，將相同采樣參數(shù)的采樣結(jié)果按其對應(yīng)的采樣時刻生成充電參數(shù)曲線。此方法簡單易行，可實時監(jiān)測充電狀態(tài)，并且可得到直觀的結(jié)果，可以更微觀的研究充電過程，優(yōu)化充電過程，有利于保證電池的使用壽命。
文檔編號G01R31/36GK1955752SQ20051011439
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月24日
發(fā)明者謝高路, 孫登云, 楊翠紅, 胡穎娟 申請人:中興通訊股份有限公司