專利名稱：鋰離子電池電量顯示方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鋰離子電池電量顯示方法及裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今市場上所擁有的鋰電池電量的電量顯示都是簡單的采用電池電壓或者簡單的電池電流壘加來實現(xiàn)，它們都沒有針對鋰電池的特性去實現(xiàn)鋰電池電量電量顯示問題，導(dǎo)致在過程中出現(xiàn)以下情況
(1)鋰電池電量電量顯示跳動很大；
(2)鋰電池電量跟真實情況出現(xiàn)很大偏差；
(3)鋰電池經(jīng)常性過放，過充，嚴重影響了鋰電池的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種鋰離子電池電量顯示方法，能夠解決上述問題。本發(fā)明實施例提供的鋰離子電池電量顯示方法，包括步驟
A :讀取電池電壓值U，根據(jù)鋰離子電池充放電曲線得出電池初始電量cp ；
B :檢測電池電流值I,根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)，電池放電時,對放電時間Tf進行計時，進入步驟C ;電池充電時，對充電時間Tc進行計時，進入步驟D ；
C :賦予當前電量dp=初始電量cp-電池電流值I*放電時間Tf,清零放電時間Tf ;判斷是否當前電量dp含0，如果否，則返回步驟B，如果是，則進入步驟E ;
D :賦予當前電量dp=初始電量cp+電池電流值I*充電時間Tc ;判斷是否當前電量dp<電池真實電量dz，如果是，則返回步驟B，如果否，則進入步驟F ；
E :判斷是否電池電壓U <電池工作下限電壓Ux，如果是，則返回步驟B ;如果否，則放電完畢，顯示電池電量為0% ；
F :判斷是否電池電壓Uき4. 2V且電池電流值I < 100mA，如果否，則返回步驟B，如果是，則充電完畢，顯示電池電量為100%。優(yōu)選地，所述步驟B中，還包括當電池?zé)o充放電時，重新返回檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)。優(yōu)選地，所述步驟E中還包括當電池電壓じ < 電池工作下限電壓Ux吋，顯示電池電量為1%，并返回步驟B。優(yōu)選地，所述電池工作下限電壓Ux為3. IV。本發(fā)明實施例還提供了一種鋰離子電池電量顯示裝置，包括
初始電量檢測單元，用于讀取電池電壓值U，根據(jù)鋰離子電池充放電曲線得出電池初始電量CP ；
充放電狀態(tài)判斷単元，用于檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)，電池放電時,對放電時間Tf進行計時，進入放電電量檢測單元；電池充電時，對充電時間Tc進行計時，進入充電電量檢測單元；放電電量檢測單元，用于賦予當前電量dp=初始電量cp-電池電流值I*放電時間Tf,清零放電時間Tf ;判斷是否當前電量dp含O，如果否，則返回充放電狀態(tài)判斷単元，如果是，則進入放電顯示單元；
充電電量檢測單元，用于賦予當前電量dp=初始電量cp+電池電流值I*充電時間Tc ；判斷是否當前電量dp <電池真實電量dz，如果是，則 返回充放電狀態(tài)判斷単元，如果否，則進入充電顯示單元；
放電顯示単元，用于判斷是否電池電壓U <電池工作下限電壓Ux，如果是，則返回充放電狀態(tài)判斷單元；如果否，則放電完畢，顯示電池電量為0% ；
充電顯示單元，用于判斷是否電池電壓Uき4. 2V且電池電流值I < 100mA，如果否，則返回充放電狀態(tài)判斷単元，如果是，則充電完畢，顯示電池電量為100%。優(yōu)選地，所述充放電狀態(tài)判斷單元還包括無充放電處理単元，用于當電池?zé)o充放電時，重新返回檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)。優(yōu)選地,所述放電顯示單元還包括低電量顯示單元,用于當電池電壓U <電池エ作下限電壓Ux吋，顯示電池電量為1%，并返回充放電狀態(tài)判斷単元。上述技術(shù)方案可以看出，由于本發(fā)明實施例的顯示方法是根據(jù)電池固有的充放電特性采用對電池電量進行初判，然后對電池的電壓、電流進行復(fù)判的雙重判斷方式，因此能夠真實的反映出鋰電池的充放電容量變化情況，避免電池電量跳動，防止電池過充、過放。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖I是本發(fā)明實施例I中鋰離子電池電量顯示方法的流程 圖2是本發(fā)明實施例I中鋰離子電池充放電曲線 圖3是本發(fā)明實施例2中鋰離子電池在無充放電狀態(tài)時的流程圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例I :
本發(fā)明實施例提供一種鋰離子電池電量顯示方法，如圖I所示，該顯示方法包括如下步驟
步驟101，讀取電池電壓值U，根據(jù)鋰離子電池充放電曲線得出電池初始電量CP。本步驟中，鋰離子電池充放電曲線是通過鋰離子電池的固有特征得出，但是為了保證鋰離子電池充放電曲線更加接近實際情況，可以對鋰離子電池進行多次測量，根據(jù)多次測量值繪制出鋰離子充放電曲線，如圖2所示，是本步驟中所述鋰離子電池充放電曲線圖，其中位于上方的一條曲線為電壓曲線，位于下方的一條曲線為電流曲線。由該曲線圖我們可以看到鋰離子電池電壓、電流的對應(yīng)關(guān)系，因此，在讀取電池電壓值U之后，通過圖2中所示的鋰離子電池充放電曲線的特性可以得出電池初始電量cp。步驟102，檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)。本步驟中，檢測電池電流值I，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過電流檢測儀或者自行搭建電流檢測電路，根據(jù)電流值I的大小方向確定電池是處于充電狀態(tài)還是放電狀態(tài)，因此，不再贅述具體的根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)的電路結(jié)構(gòu)。本步驟中，當電池處于放電狀態(tài)時，則進入到步驟103做進ー步處理；當電池處于充電狀態(tài)時，則進入到步驟104做進ー步處理。步驟103，對放電時間Tf進行計時。一旦在步驟102中判斷出電池處于放電狀態(tài)，則需要立即開始對放電時間Tf進行計時，可以理解的是，放電時間Tf在初始化的過程中是清零的，因此，在步驟105中賦予當前電量dp=初始電量cp-電池電流值I*放電時間Tf，清 零放電時間Tf?？梢钥闯?，姆次當前電量dp進行更新,放電時間Tf都會被清零,使得電池在放電狀態(tài)下，當前電量dp保持實時狀態(tài)。在放電狀態(tài)下，隨著放電時間Tf的累積，當前電量dp會逐漸減小，因此，需要防止電池的過放，而在步驟107中，則判斷是否當前電量dp小于或等于0，由于之前的步驟102中對電池的初始電量cp是通過鋰離子電池的固有特性曲線來獲取的，因此，針對不同的電池可能會存在ー些偏差，因此，在當前電量dp=初始電量cp-電池電流值*放電時間Tf的條件下，當前電量dp會出現(xiàn)小于0和等于0的情況，由于在某個階段電池可能會停止放電而轉(zhuǎn)為充電狀態(tài)，或者出現(xiàn)電池負載電流突然増加(手機通話或拍照階段)導(dǎo)致電量跳動，因此，當步驟107中判斷出當前電量dp大于0吋，則說明電池的電量未泄放完畢，需要返回到步驟102中再次判斷電池的充放電狀態(tài)，對當前電量dp進ー步更新；如果步驟107中判斷出當前電量dp小于或等于0，則說明電池的電量接近耗盡狀態(tài)，但此時并不能完全斷定電池就已經(jīng)放電完畢，因為還存在上述的電量跳動的情況，因此還必須做進一歩的處理，即步驟109對當前電量dp做進ー步的復(fù)判判斷是否電池電壓U小于電池工作下限電壓Ux0電池工作下限電壓Ux也是鋰離子電池的ー個固有特性，從電池充放電特性曲線中可以看出電池工作下限電壓Ux是保證電池正常工作的ー個電壓值，如果電池長期在電池工作下限電壓Ux以下工作，會嚴重影響電池的工作壽命，而電池工作下限電壓Ux在3. IV左右，根據(jù)個別鋰離子電池的特性差異，電池工作下限電壓會為3. OV 3. 2V，而本發(fā)明實施例中電池工作下限電壓取3. IV，能夠符合電量檢測要求。在步驟109中，如果電池電壓U大于或等于電池工作下限電壓Ux，即Uき3. IV,則說明電池的電量發(fā)生了跳動，當前電量并未真正的泄放至0，因此還需要重新返回到步驟102中做出進ー步判斷。而在本發(fā)明實施例中，為了更加精準的實時顯示出當前電量dp的數(shù)值，當步驟109判斷出電池電壓U大于或等于電池工作下限電壓Ux時，進入到步驟113 :顯示電量為1%，然后再返回到步驟102中進行進一歩判斷電池充放電狀態(tài)。如果步驟109中，電池電壓U小于電池工作下限電壓Ux，則經(jīng)過電量判斷和電壓復(fù)判的雙重標準后，可以斷定電池的當前電量dp必然已經(jīng)泄放干凈，因此，進入到步驟111中放電完畢，顯示電池電量為0%。
至此，電池在放電狀態(tài)下的顯示步驟已經(jīng)介紹完畢，接下來介紹電池在充電狀態(tài)下的顯示步驟。步驟104，對充電時間Tc進行計時。一旦在步驟102中判斷出電池處于充電狀態(tài)，則需要立即開始對充電時間Tf進行計時，可以理解的是，充電時間Tc在初始化的過程中也是清零的，因此，在步驟106中賦予當前電量dp=初始電量cp+電池電流值I*充電時間Tc，清零充電時間Tc。可以看出，姆次當前電量dp進行更新,充電時間Tc都會被清零,使得電池在充電狀態(tài)下，當前電量dp保持實時狀態(tài)。在充電狀態(tài)下，隨著充電時間Tc的累積，當前電量dp會逐漸増大，因此，需要防止電池的過充，因此步驟108中會判斷是否當前電量dp小于電池真實電量dz，電池真實電量dz是電池本身固有的參數(shù)值，因此當前電量dp小于電池真實電量dz吋，則說明電池尚未充滿，因此返回到步驟102做出進ー步判斷。如果當前電量dp大于或等于電池真實電量dz吋，則說明電池已經(jīng)接近充滿，但此時并不能完全斷定電池就已經(jīng)充電完畢，因為還存在上述的電量跳動的情況，因此還必須做進一歩的處理，即步驟110對當前電量dp做進ー步的復(fù)判判斷是否電池電壓Uき4. 2V且電池電流值I < 100mA，在步驟110中，如果電池電壓 U小于4. 2V且電池電流I大于或等于100mA，則說明電池的電量發(fā)生了跳動，當前電量并未真正的充滿至100%，因此還需要重新返回到步驟102中做出進ー步判斷。如果步驟110中，電池電壓U大于或等于4. 2V且電池電流I小于100mA，則經(jīng)過電量判斷和電壓、電流復(fù)判的雙重標準后，可以斷定電池的當前電量dp必然已經(jīng)充滿，因此，進入到步驟112中充電完畢，顯示電池電量為100%。當然，可以理解的是，本發(fā)明實施例中顯示0%或顯示100%可以采用“放電完畢”或“充電完畢”來替代，此處只是顯示形式上的變化，因此仍屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。實施例2
本發(fā)明實施例中増加了電池?zé)o充放電狀態(tài)時的顯示步驟，如圖3所示，當步驟102檢測到電池?zé)o充放電時,重新返回步驟102 :檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)。在本發(fā)明實施例中能夠及時對任何狀態(tài)下的電池進行檢測，做出實時顯示。對于本發(fā)明實施例中的其他步驟則可以參考上述實施例的介紹，此處不在一一贅述。實施例3
本發(fā)明實施例提供了一種鋰離子電池電量顯示裝置，包括
初始電量檢測單元，用于讀取電池電壓值U，根據(jù)鋰離子電池充放電曲線得出電池初始電量cp ；
充放電狀態(tài)判斷単元，用于檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)，電池放電時,對放電時間Tf進行計時，進入放電電量檢測單元；電池充電時，對充電時間Tc進行計時，進入充電電量檢測單元；
放電電量檢測單元，用于賦予當前電量dp=初始電量cp-電池電流值I*放電時間Tf,清零放電時間Tf ;判斷是否當前電量dp含0，如果否，則返回充放電狀態(tài)判斷単元，如果是，則進入放電顯示單元；
充電電量檢測單元，用于賦予當前電量dp=初始電量cp+電池電流值I*充電時間Tc ；判斷是否當前電量dp <電池真實電量dz，如果是，則返回充放電狀態(tài)判斷単元，如果否，則進入充電顯示單元；放電顯示単元，用于判斷是否電池電壓U <電池工作下限電壓Ux，如果是，則返回充放電狀態(tài)判斷單元；如果否，則放電完畢，顯示電池電量為0% ；
充電顯示單元，用于判斷是否電池電壓Uき4. 2V且電池電流值I < 100mA，如果否，則返回充放電狀態(tài)判斷単元，如果是，則充電完畢，顯示電池電量為100%。在另ー個實施例中，所述充放電狀態(tài)判斷單元還包括無充放電處理単元，用于當電池?zé)o充放電時，重新返回檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)。在又一個實施例中，所述放電顯示單元還包括低電量顯示單元，用于當電池電壓U <電池工作下限電壓Ux吋，顯示電池電量為1%，并返回充放電狀態(tài)判斷単元。需要說明的是，上述裝置和系統(tǒng)內(nèi)的各単元之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容，由于與本發(fā)明方法實施例基于同一構(gòu)思，具體內(nèi)容可參見本發(fā)明方法實施例中的敘述，此處不再贅述。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于ー計算機可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括只讀存儲器(ROM，Read Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盤或光盤等。以上對本發(fā)明實施例所提供的鋰離子電池電量顯示方法及裝置進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.鋰離子電池電量顯示方法，其特征在于，包括步驟 A :讀取電池電壓值U，根據(jù)鋰離子電池充放電曲線得出電池初始電量cp ； B :檢測電池電流值I,根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)，電池放電時,對放電時間Tf進行計時，進入步驟C ;電池充電時，對充電時間Tc進行計時，進入步驟D ； C :賦予當前電量dp=初始電量Cp-電池電流值I*放電時間Tf,清零放電時間Tf ;判斷是否當前電量dp ^ O，如果否，則返回步驟B，如果是，則進入步驟E ; D :賦予當前電量dp=初始電量cp+電池電流值I*充電時間Tc,清零放電時間Tf ;判斷是否當前電量dp <電池真實電量dz，如果是，則返回步驟B，如果否，則進入步驟F ; E :判斷是否電池電壓U <電池工作下限電壓Ux，如果是，則返回步驟B;如果否，則放電完畢，顯示電池電量為0% ； F :判斷是否電池電壓U蘭4. 2V且電池電流值I < 100mA，如果否，則返回步驟B，如果是，則充電完畢，顯示電池電量為100%。
2.如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池電量顯示方法，其特征在于，所述步驟B中，還包括當電池?zé)o充放電時，重新返回檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的鋰離子電池電量顯示方法，其特征在于，所述步驟E中還包括當電池電壓U <電池工作下限電壓Ux時，顯示電池電量為1%，并返回步驟B。
4.如權(quán)利要求I或2所述的鋰離子電池電量顯示方法，其特征在于所述電池工作下限電壓Ux為3. IV。
5.鋰離子電池電量顯示裝置，其特征在于，包括 初始電量檢測單元，用于讀取電池電壓值U，根據(jù)鋰離子電池充放電曲線得出電池初始電量cp ； 充放電狀態(tài)判斷單元，用于檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)，電池放電時,對放電時間Tf進行計時，進入放電電量檢測單元；電池充電時，對充電時間Tc進行計時，進入充電電量檢測單元； 放電電量檢測單元，用于賦予當前電量dp=初始電量cp-電池電流值I*放電時間Tf,清零放電時間Tf ;判斷是否當前電量dp ^ 0，如果否，則返回充放電狀態(tài)判斷單元，如果是，則進入放電顯示單元； 充電電量檢測單元，用于賦予當前電量dp=初始電量cp+電池電流值I*充電時間Tc ；判斷是否當前電量dp <電池真實電量dz，如果是，則返回充放電狀態(tài)判斷單元，如果否，則進入充電顯示單元； 放電顯示單元，用于判斷是否電池電壓U <電池工作下限電壓Ux，如果是，則返回充放電狀態(tài)判斷單元；如果否，則放電完畢，顯示電池電量為0% ； 充電顯示單元，用于判斷是否電池電壓U 3 4. 2V且電池電流值I < 100mA，如果否，則返回充放電狀態(tài)判斷單元，如果是，則充電完畢，顯示電池電量為100%。
6.如權(quán)利要求5所述的鋰離子電池電量顯示裝置，其特征在于，所述充放電狀態(tài)判斷單元還包括無充放電處理單元，用于當電池?zé)o充放電時，重新返回檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的鋰離子電池電量顯示裝置，其特征在于，所述放電顯示單元還包括低電量顯示單元，用于當電池電壓U <電池工作下限電壓Ux時，顯示電池電量為1%，并返回充放電狀態(tài)判斷 單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池電量顯示方法及裝置。該顯示方法包括讀取電池電壓值U，根據(jù)鋰離子電池充放電曲線得出電池初始電量cp，檢測電池電流值I，根據(jù)電流值I判斷電池的充放電狀態(tài)，放電時，對電池電量dp和電池電壓U進行二次判斷，充電時，同樣對電池電量dp和電池電壓U及電池電流I進行二次判斷。本發(fā)明實施例的顯示方法是根據(jù)電池固有的充放電特性采用對電池電量進行初判，然后對電池的電壓、電流進行復(fù)判的雙重判斷方式，因此能夠真實的反映出鋰電池的充放電容量變化情況，避免電池電量跳動，防止電池過充、過放。
文檔編號H01M10/42GK102868001SQ20121035200
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者黃國文, 何鵬 申請人:深圳市卓能新能源科技有限公司