电池电量调变方法及系统与流程

本发明涉及一种电池电量的调变方法以及系统，特别是一种不增加电池硬件数量，却能增加电池可供使用电量的电池电量调变方法。

背景技术：

现有电池容量的相关技术中，尤其是针对消费性电子产品所使用的电池而言，一般是有可用电量与备用电量，该备用电量主要是当可用电量被耗尽时，可防止电池因为过放而造成永久性死亡。另外，部分电池也会保留部分电量藉以增加电池的生命周期。所以，此种运作模式下，从电池一开始至可用电量耗尽时，这些备用/保留的电量就会被牺牲掉。若使用者要提高电池的可用电量时，唯一方式，即为增加电池数目，增加电池硬件的数量，藉以提升电池的可用电量。此种增加电池数目以提升可用电量方式，有待加以改善。

技术实现要素：

本发明涉及一种电池电量调变方法及系统，使用于一个或是复数个的电池上，电池本身再搭配使用本发明的电池电量调变方法，能够在有效地延长电池寿命的同时，减缓电池衰退的程度，增加电池可用电量；亦即本发明能够在不增加电池使用的数目，使得电池的可用电量递减的速度能够减缓，不仅减少需要携带额外电池的需求，也进一步地大幅降低与电池相关的运输成本。

本发明的一种电池电量调变方法，使用于电池及一电池电量调变系统中，该电池有一保护/备用电量，所述电池电量调变方法的步骤包括有：由该电池电量调变系统开始该电池的电量调变；该电池电量调变系统先检测该电池的平均可用电量；判断该平均可用电量是否达到一判断阈值电量；由该电池电量调变系统降低该保护/备用电量；及将所降低的保护/备用电量挪用为可用电量。

在一实施例中，所述的电池电量调变方法，其中于降低该保护/备用电量之后，该判断阈值电量则被调整为增加。

在一实施例中，所述的电池电量调变方法，使用于电池及一电池电量调变系统中，该电池有一第一保护/备用电量及一第二保护/备用电量，所述电池电量调变方法的步骤包括有：由该电池电量调变系统开始该电池的电量调变；该电池电量调变系统先检测该电池的平均可用电量；判断该平均可用电量是否达到一判断阈值电量；由该电池电量调变系统降低该第一保护/备用电量及该第二保护/备用电量；及将所降低的该第一保护/备用电量与该第二保护/备用电量挪用为可用电量。

在一实施例中，其中于降低该保护/备用电量之后，该判断阈值电量则被调整为增加。

在一实施例中，使用于电池及一电池电量调变系统中，该电池有一备用电量，所述电池电量调变方法的步骤包括有：由该电池电量调变系统开始该电池的电量调变；该电池电量调变系统先检测该电池目前可使用电量；判断循环计数器是否加一；判断电量充饱电压值是否大于等于一默认电压值；判断目前可使用电量是否小于判断阈值；将该电量充饱电压值增加一微调电压值以增加可使用电量；及重新获得电池的目前可使用电量。

在一实施例中，其中该默认电压值实际实施时为12.3v；该微调电压值为0.1v。

在一实施例中，其中当判断循环计数器为没有加一，则回到检测该电池目前可使用电量的步骤。

在一实施例中，其中当判断电量充饱电压值是大于等于该默认电压值时，则离开该电池电量调变方法。

在一实施例中，其中当判断目前可使用电量没有小于该判断阈值时，则回到检测该电池目前可使用电量的步骤。

在一实施例中，所述电池电量调变系统是与一电池耦接，该电池中有一保护/备用电量，所述电池电量调变系统包括有：一电池循环次数计数单元，耦接于该电池，用以检测该电池的使用循环次数；一电池电量检测单元，耦接于该电池，用以检测该电池的可用电量；一保护/备用电量调变单元，耦接于该电池，用以调整降低该电池的保护/备用电量，且将所降低的保护/备用电量挪用为可用电量；一微处理器，分别耦接于该电池循环次数计数单元、该电池电量检测单元及该保护/备用电量调变单元，用于接受该电池循环次数及该电池电量的信息，进一步控制该保护/备用电量调变单元，以降低该电池的保护/备用电量；及一记忆单元，耦接于该微处理器，该记忆单元中预先储存有阈值保护/备用电量比例值、全局保护/备用电量比例值以及保护/备用电量降低比例值；其中该记忆单元中更包括预先储存有保护/备用电量初始值、判断阈值电量初始值以及不同电池的额定电量。

附图说明

图1为本发明实施例的方法流程图；

图2为本发明实施例的电池可用电量与备用电量示意图；

图3为本发明未经过电池容量调变方法的电量衰退示意图；

图4为本发明经过电池容量调变方法后的电量衰退示意图；

图5为本发明实施例的系统方块示意图；

图6为本发明又一实施例的备用电量、可使用电量、电量充饱电压值及判断阈值的示意图；

图7为本发明再一实施例的方法流程图。

具体实施方式

在下文中将参阅附图做说明，由此更充分地描述各种例示性实施例，并在附图中展示一些例示性实施例。然而，本发明的概念可能以许多不同形式来加以体现，且不应解释为仅限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本发明将更为详尽且完整，且将向本领域普通技术人员充分传达本发明概念的范畴。在各图中，可为了清楚而夸张示出电池的保护/被用电量与可用电量的大小，或是夸张示出电路方块的大小以及相对实体的大小，而类似数字始终指示类似组件。

应理解，虽然在本文中可能使用术语“一”、模块或单元等来描述各种组件，或是举例一步骤s10、一步骤s30…等等来描述各种不同的流程方法，或是区分为不同的步骤，但此等组件或流程方法不应受此等术语限制。此等术语乃用以清楚地区分一组件与另一组件或一步骤与另一步骤所为的区别作用。因此，下文论述的复数个、多个、该些、各该或每一该些等术语为用以区分组件的组成而不偏离本发明概念的教示。如本文中所使用“一”、“第一”或是“第二”用以区别不同的参数值或是不同的保护/备用电量值，并非具有一定的顺序前后关系；“上方、顶部”或“下方、底部”的用语，仅用以区别不同相对位置关系，并非局限地固定为一上侧或是为一下侧；又术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。另外，本文使用术语复数个来描述具有多个组件，但此等复数个组件并不仅限于实施有二个、三个或四个及四个以上的组件数目表示所实施的技术。

本发明是一种电池电量调变方法及其系统，能够在不增加电池数目的条件下，即能够有效地增加电池的可用电量的一种电池电量调变方法，亦即为本发明能够增加电池可操作的时间而不增加电池的使用数目。

更进一步而言，本发明在不增加电路操作的电池数量情形下，能够有效地降低消费性电子产品或是会使用到电池产品的相关运输成本。例如，在旅程或是电子产品运输的过程中，为了增加电池所能使用的电量，通常会多增加携带或是附带一个或一个以上的电池，然而就电池本身重量而言，电池又是具有一定重量的沉重装置。显然，增加携带电池数目或附加电池数量的情形下，往往就会增加了运输的成本。所以，本发明不增加电池数量即可增加可用电量的方式，能够有效地减少交通运输的成本。

图1所示，本发明所述的电池电量调变方法，乃是使用于电池及一电池电量调变系统(所述的电池电量调变系统于图7中再予以说明)中，该电池中具有一保护/备用电量。针对本发明所使用的电池而言，能为一般消费性的可携式电子产品中所使用的电池，然，本发明所描述电池电量调变的技术应用，当不以此为限制，凡是具有能够执行充电的二次电池等，皆能够使用本发明所提出的电池电量调变方法。以及本发明能够运用于单一颗电池装置，或是运用在复数个电池之间为串联接、并联接或是串并连接所连接组合而成的电池组等，皆能运用本发明的电池电量调变方法。

本发明电池电量调变方法的步骤包括有s10：开始；具体而言，步骤s10是由该电池电量调变系统开始该电池的电量调变。之后步骤s12：再由该电池电量调变系统先检测该电池的平均可用电量；针对所述的平均可用电量而言，于是实际运用上，能够是针对该电池最近的五十次的满载容量(fullcapacity)的平均值作为所述的平均可用电量；以及该电池除了有该平均可用电量之外，是具有一额定电量。之后执行步骤s14：判断该平均可用电量是否达到一判断阈值电量；其中判断阈值电量有一初始值，即判断阈值电量初始值。当判断该平均可用电量未达到该判断阈值电量，则会回到步骤s12由该电池电量调变系统先检测该电池的平均可用电量；但若是该平均可用电量已经达到该判断阈值电量，则执行步骤s16：由该电池电量调变系统降低该保护/备用电量。接者，执行步骤s18：将所降低的保护/备用电量挪用为可用电量。由此，能有效地增加电池的可用电量，但却不增加电池使用的数量。另一方面，在步骤s14中有关所述的判断阈值电量的获取，主要是将该判断阈值电量加以调整，成为增加。

上述内容与现有技术所差异的是，电池本身搭配使用本发明的电池电量调变方法，能够有效地延长电池可用电量的衰退时间；亦即本发明能够在不增加电池使用的数目，使得电池的可用电量递减的速度能够减缓，也就是有效地增加了电池的可使用的电量。

参阅图2所示，其中图2所示为举例说明电池中有一可用电量a及一备用电量b，图3所示为没有使用本发明的电池电量调变方法，即备用电量b一直维持固定的电量不改变，当经过500次的电池循环(batterycycle)，备用电量b不变，仅有可用电量a随着电池循环次数增加而衰退。到了1000次的电池循环时，备用电量b仍然不变，可用电量a随着循环次数增多而衰退的更多。至于图4所公开的，乃是使用了本发明的电池电量调变方法，其中，备用电量b不再是一直维持固定的电量不改变，当经过500次的电池循环(batterycycle)之后，备用电量b经由每次的调降之后，备用电量b也随会之减少，并且所减少的备用电量是被挪用为可用电量a之中。

经过实验得知，如图3的实施方式，于经过500次电池循环之后，可用电量a降为初始满载容量的70％，经过1000次电池循环之后，可用电量a降为初始满载容量的40％。但若使用本发明的电池电量调变方法，如图4所示，则于经过500次电池循环之后，可用电量a仅仅降为初始满载容量的90％，经过1000次电池循环之后，可用电量a降为初始满载容量的60％，相较于图3而言，本发明所能增加的可用电量大幅的提升比较明显，图4使用本发明的实施结果有效地改善现有技术的缺失。

本发明的另一实施例所公开的电池电量调变方法，乃是使用于电池及一电池电量调变系统中，差异在于该电池有一第一保护/备用电量及一第二保护/备用电量。关于该第一保护/备用电量以及该第二保护/备用电量的关系，能够是该第一保护/备用电量为该电池底部的备用电量，亦即该第一保护/备用电量乃是作为电池的可用电量被使用耗尽之后的保护/备用电量；则第二保护/备用电量为该电池顶部的备用电量，则为该电池在开始使用时的备用电量，例如新的电池会有一小部分的电量可以提供电子产品，于用户头一次的开机时，执行设定与测试用。

上述另一实施例所述电池电量调变方法的步骤包括有：由该电池电量调变系统开始该电池的电量调变；该电池电量调变系统先检测该电池的平均可用电量；判断该平均可用电量是否达到一判断阈值电量；由该电池电量调变系统降低该第一保护/备用电量及该第二保护/备用电量；将所降低的该第一保护/备用电量与该第二保护/备用电量挪用为可用电量。上述中于降低该保护/备用电量之后，该判断阈值电量则是被调整为增加。

通过上述另一实施例的步骤说明，本发明具有第一保护/备用电量及第二保护/备用电量的电池电量调变方法能够让电池本身在电池的可用电量衰退时，调变降低保护/备用电量，挪用为可用电量，能有效地提高电池实际可用电量，在不增加电池数量考虑上，延长电池能够可用电量使用操作的时间。

图5为本发明的电池电量调变系统，主要是应用于前述的图1及图4所述的电池电量调变方法中。亦即为所述的电池电量调变系统，同样系与一电池10耦接，在电池10中有一保护/备用电量，例如yi及/或xi。图5所述电池电量调变的系统包括有一电池循环次数计数单元22、一电池电量检测单元24、一保护/备用电量调变单元26、一微处理器20以及一记忆单元30。其中，电池循环次数计数单元22耦接于电池10，用以检测电池10的使用循环次数(batterycycle)；电池电量检测单元24耦接于电池10，用以检测电池10的可用电量；保护/备用电量调变单元26也是耦接于电池10，用以调整降低该电池10的保护/备用电量yi及/或xi，且将所降低的保护/备用电量挪用为可用电量。

图5中微处理器20则分别耦接于电池循环次数计数单元22、电池电量检测单元24以及保护/备用电量调变单元26，用于接受该电池循环次数及该电池可用电量的信息，进一步地能控制该保护/备用电量调变单元26，执行降低该电池的保护/备用电量的动作。记忆单元30是耦接于微处理器24，在记忆单元30中则预先储存有阈值保护/备用电量比例值r1、全局保护/备用电量比例值r2以及保护/备用电量降低比例值r3及/或r4。更进一步而言，记忆单元30中更包括预先储存有保护/备用电量初始值y0及/或x0、判断阈值电量初始值z0以及不同电池的额定电量c0。

图6及图7为本发明又一实施例的电量说明示意图以及步骤流程图。图6中揭示在一电池中包括有一备用电量p、一可使用电量q、一电量充饱电压值r(fullchargevoltage)以及一判断阈值s(此判断阈值为一电池电量值capacity)。以及所述的可使用电量q是包括有一目前可使用电量q0。配合参阅图7所示，本发明的又一实施例的方法步骤同样是使用于电池及一电池电量调变系统中，该电池中即有备用电量p、可使用电量q、电量充饱电压值r(fullchargevoltage)以及判断阈值s(此判断阈值为一电池电量值capacity)，所述的可使用电量q是包括有一目前可使用电量q0。所述电池电量调变方法的步骤包括有步骤s30：由该电池电量调变系统开始该电池的电量调变；接者步骤s31：该电池电量调变系统先检测该电池目前可使用电量q0；之后步骤s32：判断循环计数器是否加一？此时若判断为否，则回到步骤s31；若判断为是，则执行步骤s33：判断电量充饱电压值r是否大于等于一默认电压值，在实际运用上，本发明实施例是以12.3v作为该默认电压值，但须强调，此12.3v的数字仅为一实施例说明，本发明的实际运用范围当不以此为限制，使用者可依据自身的需求调整。

步骤s33判断后，若为是，则执行离开(步骤s38)此实施例方法步骤，即为结束；但是若判断为否，则进入步骤s34：判断目前可使用电量q0是否小于判断阈值s；在实际运用上举例而言，该目前可使用电量q0为10ma，该判断阈值s设为11ma，则发生目前可使用电量q0小于判断阈值s的情形。若步骤s34的判断结果为否，则回到步骤s31；但若是发生目前可使用电量q0小于判断阈值s，则执行步骤s35：将电量充饱电压值r增加一微调电压值以增加可使用电量q。在实务运用上，本发明实施例是以0.1v作为该微调电压值，但本发明的实施及保护范围并不以此为限。最后步骤s36：重新获得电池目前可使用电量q0。

因此，上述本发明的又一实施例中，通过微调该电量充饱电压值r，使得可使用电量q能够增加，在不增加电池使用的数目，使得电池的可用电量递减的速度能够减缓，在有效地延长电池寿命的同时，减缓电池衰退的程度。

综上所述，本发明提出一种电池电量调变方法及系统，能够有效运用于现有的3c电子产品所使用的各种不同型态的电池中，经由本发明所提出的调变降低保护/备用电量并挪用为可用电量的相关方法，能够在不增加电池硬件的数量上，有效地延长了电池寿命的同时，减缓电池衰退的程度，并增加可使用操作的时间，不仅减少携带额外电池的需求，也进一步地大幅降低与电池相关的运输成本。

然而，本发明说明内容所述，仅为较佳实施例的举例说明，不能以之限定本发明所保护的范围，任何局部变动、修正或增加的技术，仍不脱离本发明所保护的范围中。