專利名稱：電池可用性的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測定方法，特別涉及一種利用定電流方式通過微控制器運(yùn)算比較出電池可用性的測定方法。
背景技術(shù)：
隨著微電子技術(shù)的顯著進(jìn)步，使用一次電池(不能充電)，二次電池(通過充電而能反復(fù)使用)的蓄電池來驅(qū)動電子器件的情形大大增加，除隨身聽、手提音響、攝像機(jī)、照相機(jī)等民用品之外，許多電子計測器也都使用電池，因此，現(xiàn)在電池的應(yīng)用非常普遍，但在器件的使用過程中，如果蓄電池的電源在沒有準(zhǔn)備的情況下突然消耗完畢，將會給人們帶來了不少麻煩。
例如在PDA使用時，雖然各家品牌的耗電量不同，但都會因蓄電池的電源消耗殆盡而造成不便，且存于PDA內(nèi)部的數(shù)據(jù)如果在蓄電池的電源消耗殆盡時，不在一定的時間范圍內(nèi)對電池充電或更換電池，則存于PDA內(nèi)存中的數(shù)據(jù)會因此而被清除。另外，對于使用二次電池(也即充電電池)而言，因長期使用會使電池內(nèi)部的阻抗增加，而使二次電池在充電后不能像初次使用時蓄有相同的電源，因而使用者在使用時同樣會產(chǎn)生上述問題；又如需要電源驅(qū)動的交通工具，在二次電池經(jīng)長期使用后，其內(nèi)部的阻抗會增加，因此二次電池的可用性(即為電池的壽命)也會相應(yīng)減少，使用者在沒有準(zhǔn)備的情況下，當(dāng)二次電池的電源消耗殆盡時，會造成使用者無法行駛，因而非常不便，也即，使用該二次電池時，隨時都有可能發(fā)生電源消耗殆盡的事情；另外在使用手機(jī)時，也會常常發(fā)生充了數(shù)小時的電，且該手機(jī)上也顯示為充飽狀態(tài)，但在使用不久后就會產(chǎn)生沒電的情況，實(shí)為不便。
為避免上述問題，關(guān)鍵是要能夠正確地檢查電池的可用性，現(xiàn)在，電池的檢查是采取直接測定電池端子電壓的方法，是在無負(fù)載的狀態(tài)下測定的，但僅只這樣的測定并不能對電池作出正確的評估，因?yàn)楫?dāng)流過規(guī)定負(fù)載電流時，才能正確的評估電池的可用性，再者，可用性與電池的內(nèi)部電阻有關(guān)，若有外加負(fù)載時，所測出的電壓為電池端電壓，和電池的可用性無直接關(guān)系，因而測出的電壓僅能讓使用者知道二次電池充飽的視在電壓，但是因?yàn)榇穗妷汉碗姵乜捎眯圆o直接關(guān)系，所以常常讓使用者在使用時因電源中斷而造成不便，另外，明明電池的顯示狀態(tài)為充滿，但卻無法在預(yù)期的時間內(nèi)使用，也讓使用者頗為苦惱；真正和電池的可用性有直接關(guān)系的是電池的內(nèi)部電阻值，而電池的內(nèi)部電阻值會因長期的使用而增加，相應(yīng)地，電池因其內(nèi)部電阻值的增加，所能充飽的電源會減少，且電池的內(nèi)部電阻值增加的多少并非能以一般機(jī)器測量出來，所以現(xiàn)有的方法都是不可行的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于解決上述問題，為避免上述問題，本發(fā)明提供了一種電池可用性的測定方法及測定座，通過取得一電池內(nèi)阻值，與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)比較顯示出電池的可用性的比例值，也即，在裝設(shè)電池后，直接判定該電池的可用性。
本發(fā)明的另一目的，在于可通過一顯示器，同步得知電池的電壓參考值，也即，電池充飽后的電壓值。
根據(jù)本發(fā)明所披露的電池可用性的測定方法，包括以下步驟
(1)取得基準(zhǔn)電壓步驟由微控制器取得一基準(zhǔn)電壓值；(2)設(shè)定定電流步驟通過該負(fù)載電路設(shè)定一定電流值；(3)取得多組加載電壓步驟由微控制器取得多組加載電壓值；(4)運(yùn)算步驟由微控制器將上述的數(shù)值計算比較后，得到一電池可用性的判斷比例值；(5)顯示步驟將該電池可用性的判斷比例值顯示于一顯示器。
本發(fā)明的根據(jù)電池可用性的測定方法所制作的電池可用性的測定座包括一微控制器，從電池的電源輸出端取得一基準(zhǔn)電壓值，輸出一電壓位準(zhǔn)；一信號轉(zhuǎn)換器，接收微控制器所輸出的電壓位準(zhǔn)輸出一模擬電壓位準(zhǔn)；一負(fù)載電路，接收電池的電源輸出端的電流值及信號轉(zhuǎn)換器所輸出的模擬電壓位準(zhǔn)，輸出一定電流至一感測元件，感測元件輸出一電壓值至微控制器；一顯示器，接收微控制器在定電流狀態(tài)的電壓位準(zhǔn)下，經(jīng)電池的電源輸出端取得的一個以上的加載電壓值所動作輸出的數(shù)值。
本發(fā)明的技術(shù)特征為利用微控制器取得電池的基準(zhǔn)電壓值，通過信號轉(zhuǎn)換器的信號轉(zhuǎn)換輸出到負(fù)載電路，并由該負(fù)載電路得到一定電流值，再經(jīng)微控制器取得電池的加載電壓值與定電流值作運(yùn)算比較后，輸出一數(shù)值顯示于顯示器，從而可讓使用者經(jīng)顯示器上所顯示的數(shù)值而輕易得知電池的可用性。


圖1是本發(fā)明的流程圖。
圖2是本發(fā)明的另一流程圖。
圖3是本發(fā)明的信號方塊圖。
圖4是本發(fā)明的電路方塊圖。
圖5是本發(fā)明的另一電路方塊圖。
具體實(shí)施例方式
有關(guān)本發(fā)明的較佳實(shí)例與技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)結(jié)合

如下請參閱圖1，是本發(fā)明的流程圖，如圖所示，本發(fā)明的測定方法包括下列步驟(a)取得基準(zhǔn)電壓步驟利用電池的電源輸出端連接至一微控制器，并由微控制器取得一基準(zhǔn)電壓值(如V0)，將所取得的基準(zhǔn)電壓值(如V0)經(jīng)微控制器作模擬信號與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的基準(zhǔn)電壓值(如V0)儲存于微控制器的內(nèi)部；(b)設(shè)定定電流步驟通過該電池的電源輸出端連接一負(fù)載電路，該微控制器將內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓值(如V0)，經(jīng)數(shù)字信號與模擬信號轉(zhuǎn)換后，連接該負(fù)載電路，通過該負(fù)載電路，設(shè)定一定電流值(如I)，且回饋至該微控制器；(c)取得多組加載電壓步驟由該微控制器在不同的電壓位準(zhǔn)下，且經(jīng)過定電流(如I)的運(yùn)作，取得多組加載電壓值(如V1、V2、V3、V4、V5)，將所取得的多組加載電壓值(如V1、V2、V3、V4、V5)經(jīng)該微控制器作模擬信號與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換，儲存于內(nèi)部；(d)運(yùn)算步驟將該多組加載電壓值(如V1、V2、V3、V4、V5)，利用該微控制器作平均運(yùn)算(如(V1+V2+V3+V4+V5)/5)，得到一平均加載電壓值(如Va)，再將內(nèi)部的該基準(zhǔn)電壓值(如V0)和該平均加載電壓值(如Va)作減法動作(如V0-Va)，之后再與該定電流作一除法運(yùn)算(如(V0-Va)/I)，得到一電池內(nèi)阻值(如Ra)，再由該微控制器將該電池內(nèi)阻值(如Ra)與內(nèi)部默認(rèn)值比較后，得到一該電池可用性的判斷比例值；(e)顯示步驟該微控制器將電池可用性的判斷比例值顯示于一顯示器。
請參閱圖2，是本發(fā)明的另一流程圖，如圖所示，本發(fā)明的另一測定方法，其中該測定方法可重復(fù)(a)到(d)步驟，通過多次取得多組的電池內(nèi)阻值(如Ra、Rb、Rc)，以該微控制器作平均運(yùn)算(如(Ra+Rb+Rc)/3)后，得到一平均電池內(nèi)阻值(如RA)，再與內(nèi)部的默認(rèn)值及比較后，得到一電池可用性的判斷比例值，并顯示于一顯示器，由于該測定方法是以多次的方式取得電池內(nèi)阻值(如Ra、Rb、Rc)，再平均算出一平均電池內(nèi)阻值(如RA)，故不會因電池內(nèi)部的電源不穩(wěn)定，而取得一誤差大的電池可用性的判斷比例值，故在此測定方法下，使用者可更精準(zhǔn)的掌控電池的可用性，使用時也較為方便。
請參閱圖3、4，是本發(fā)明的信號方塊圖及本發(fā)明的電路方塊圖，如圖所示，本發(fā)明的測定座裝設(shè)有一電池14，且包括一微控制器10(該微控制器10包括一第一模擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器100(A/Dconverter)，用以將由該電池14的電源輸出端取得的基準(zhǔn)電壓信號作轉(zhuǎn)換，輸出一信號至一運(yùn)算單元101，該運(yùn)算單元101用以進(jìn)行運(yùn)算和比較，且將運(yùn)算和比較后的數(shù)據(jù)存于一工作暫存器102，或通過一總線103(SMBus)輸出至該信號轉(zhuǎn)換器11或輸出至一顯示器13；該工作暫存器102用以儲存數(shù)據(jù)，且該總線103用以傳輸多組信號輸出至外接電路，另外，第二模擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器104(A/Dconverter)接收由感測元件16所輸出的電壓值，作信號轉(zhuǎn)換后，輸出至運(yùn)算單元101，該微控制器10與該電池14的電源輸出端連接，并取得一基準(zhǔn)電壓值，輸出一電壓位準(zhǔn)至信號轉(zhuǎn)換器11(是一數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器)，該信號轉(zhuǎn)換器11作信號轉(zhuǎn)換后，輸出一模擬電壓位準(zhǔn)，且在該電池14的電源輸出端與該信號轉(zhuǎn)換器11之間連接有一負(fù)載電路12，該負(fù)載電路12接收由該電池14的電源輸出端的電流值、及該信號轉(zhuǎn)換器11所輸出的模擬電壓位準(zhǔn)，輸出一定電流值至一感測元件16，經(jīng)感測元件16動作后，輸出一電壓值至該微控制器10，經(jīng)該微控制器10由該電池14的電源輸出端在定電流狀態(tài)的電壓位準(zhǔn)下取得一個以上的加載電壓值，經(jīng)微控制器10內(nèi)部的運(yùn)算及比較，輸出一數(shù)值至顯示器13(該顯示器13包括兩個顯示屏，其中一個是顯示電池14可用性的判斷比例，該電池14可用性的判斷比例通過上述的測定方法及測定座所得到的數(shù)值，另一個是顯示電壓參考值，該電壓參考值是上述通過該微控制器經(jīng)該電池14的電源輸出端取得的基準(zhǔn)電壓值/電池原廠的額定充飽電壓值)，該顯示器13接收該微控制器10的數(shù)值，且將該數(shù)值顯示于顯示屏。
請參閱圖5，是本發(fā)明的另一電路方塊圖，如圖所示與上述實(shí)施例的差異處在于外接有一電源15，其中微控制器10外接該電源15(一般為直流電5v)，用以提供該微控制器10所需動作的電源。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電池可用性的測定方法，可在裝設(shè)電池后，直接判定所述電池的可用性，其特征在于所述測定方法包括以下步驟(1)取得基準(zhǔn)電壓步驟(a)利用所述電池的電源輸出端連接至一微控制器，并由所述微控制器取得一基準(zhǔn)電壓值；(2)設(shè)定定電流步驟(b)通過所述電池的電源輸出端連接一負(fù)載電路，且所述負(fù)載電路也連接所述微控制器，通過所述負(fù)載電路，設(shè)定一定電流值；(3)取得多組加載電壓步驟(c)由所述微控制器在不同的電壓位準(zhǔn)下，且經(jīng)過定電流的運(yùn)作，取得多組加載電壓值；(4)運(yùn)算步驟(d)進(jìn)行所述多組加載電壓值平均運(yùn)算后，得到一平均加載電壓值，再與所述基準(zhǔn)電壓值及所述定電流值作相除運(yùn)算，得到一電池內(nèi)阻值，再由所述微控制器將所述電池內(nèi)阻值與內(nèi)部默認(rèn)值比較后，得到一所述電池可用性的判斷比例值；(5)顯示步驟(e)將所述電池可用性的判斷比例值顯示于一顯示器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求中1所述的電池可用性的測定方法，其特征在于所述測定方法可重復(fù)所述第(1)到第(4)步驟，通過多次取得多組電池內(nèi)阻值，再以所述微控制器作一運(yùn)算及比較后，得到一所述電池可用性的判斷比例值，并顯示于所述顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求中1所述的電池可用性的測定方法，其特征在于所述電池可用性的測定方法可制作出一種電池(14)可用性的測定座，所述電池(14)可用性的測定座在電池(14)裝設(shè)后，可直接判定所述電池(14)的可用性，所述測定座包括一微控制器(10)，與所述電池(14)的電源輸出端連接以取得一基準(zhǔn)電壓值，且所述微控制器(10)輸出一電壓位準(zhǔn)；一信號轉(zhuǎn)換器(11)接收所述微控制器(10)輸出的電壓位準(zhǔn)，作信號轉(zhuǎn)換后，輸出一模擬電壓位準(zhǔn)；一負(fù)載電路(12)連接于所述電池(14)的電源輸出端與所述信號轉(zhuǎn)換器(11)之間，接收由所述電池(14)的電源輸出端的電流值及所述信號轉(zhuǎn)換器(11)所輸出的模擬電壓位準(zhǔn)，輸出一定電流值至一感測元件(16)，經(jīng)所述感測元件(16)動作后，回饋一電壓值至所述微控制器(10)；一顯示器(13)連接于所述微控制器(10)，經(jīng)所述微控制器(10)由所述電池(14)的電源輸出端在定電流狀態(tài)的電壓位準(zhǔn)下取得一個以上的加載電壓值，經(jīng)所述微控制器(10)內(nèi)部運(yùn)算及比較，輸出一數(shù)值至所述顯示器(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求中3所述的電池可用性的測定方法，其特征在于所述微控制器(10)包括兩個用以將信號轉(zhuǎn)換的第一模擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器(11)(100)及第二模擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器(11)(104)、一用以進(jìn)行運(yùn)算和比較的運(yùn)算單元(101)、一用以儲存數(shù)據(jù)的工作暫存器(102)及一用以傳輸多組信號的總線(103)。
5.根據(jù)權(quán)利要求中3所述的電池可用性的測定方法，其特征在于所述信號轉(zhuǎn)換器(11)是一數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求中3所述的電池可用性的測定方法，其特征在于所述顯示器(13)包括一用于顯示電池(14)可用性的判斷比例的顯示屏、及一用于顯示電壓參考值的顯示屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求中3所述的電池可用性的測定方法，其特征在于所述微控制器(10)外接一電源(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池可用性的測定方法，在裝設(shè)電池后，可直接判定該電池的可用性，電池可用性測定方法所使用的測定座包括微控制器、信號轉(zhuǎn)換器、負(fù)載電路、及顯示器，利用微控制器取得電池的基準(zhǔn)電壓值，通過信號轉(zhuǎn)換器的信號轉(zhuǎn)換輸出到負(fù)載電路，并得到一定電流值，再經(jīng)微控制器取得電池的基準(zhǔn)電壓值及加載電壓值，與定電流值作運(yùn)算比較后，輸出一數(shù)值并顯示于顯示器，從而可讓使用者經(jīng)顯示器上所顯示的數(shù)值，而輕易地得知電池的可用性。
文檔編號G01R31/36GK1719273SQ200410062428
公開日2006年1月11日 申請日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者張世雄, 莊志成 申請人:量質(zhì)能科技股份有限公司