专利名称：电池可用性的测定方法
技术领域：
本发明涉及一种测定方法，特别涉及一种利用定电流方式通过微控制器运算比较出电池可用性的测定方法。
背景技术：
随着微电子技术的显著进步，使用一次电池(不能充电)，二次电池(通过充电而能反复使用)的蓄电池来驱动电子器件的情形大大增加，除随身听、手提音响、摄像机、照相机等民用品之外，许多电子计测器也都使用电池，因此，现在电池的应用非常普遍，但在器件的使用过程中，如果蓄电池的电源在没有准备的情况下突然消耗完毕，将会给人们带来了不少麻烦。
例如在PDA使用时，虽然各家品牌的耗电量不同，但都会因蓄电池的电源消耗殆尽而造成不便，且存于PDA内部的数据如果在蓄电池的电源消耗殆尽时，不在一定的时间范围内对电池充电或更换电池，则存于PDA内存中的数据会因此而被清除。另外，对于使用二次电池(也即充电电池)而言，因长期使用会使电池内部的阻抗增加，而使二次电池在充电后不能像初次使用时蓄有相同的电源，因而使用者在使用时同样会产生上述问题；又如需要电源驱动的交通工具，在二次电池经长期使用后，其内部的阻抗会增加，因此二次电池的可用性(即为电池的寿命)也会相应减少，使用者在没有准备的情况下，当二次电池的电源消耗殆尽时，会造成使用者无法行驶，因而非常不便，也即，使用该二次电池时，随时都有可能发生电源消耗殆尽的事情；另外在使用手机时，也会常常发生充了数小时的电，且该手机上也显示为充饱状态，但在使用不久后就会产生没电的情况，实为不便。
为避免上述问题，关键是要能够正确地检查电池的可用性，现在，电池的检查是采取直接测定电池端子电压的方法，是在无负载的状态下测定的，但仅只这样的测定并不能对电池作出正确的评估，因为当流过规定负载电流时，才能正确的评估电池的可用性，再者，可用性与电池的内部电阻有关，若有外加负载时，所测出的电压为电池端电压，和电池的可用性无直接关系，因而测出的电压仅能让使用者知道二次电池充饱的视在电压，但是因为此电压和电池可用性并无直接关系，所以常常让使用者在使用时因电源中断而造成不便，另外，明明电池的显示状态为充满，但却无法在预期的时间内使用，也让使用者颇为苦恼；真正和电池的可用性有直接关系的是电池的内部电阻值，而电池的内部电阻值会因长期的使用而增加，相应地，电池因其内部电阻值的增加，所能充饱的电源会减少，且电池的内部电阻值增加的多少并非能以一般机器测量出来，所以现有的方法都是不可行的。
发明内容
本发明的主要目的，在于解决上述问题，为避免上述问题，本发明提供了一种电池可用性的测定方法及测定座，通过取得一电池内阻值，与预设数据比较显示出电池的可用性的比例值，也即，在装设电池后，直接判定该电池的可用性。
本发明的另一目的，在于可通过一显示器，同步得知电池的电压参考值，也即，电池充饱后的电压值。
根据本发明所披露的电池可用性的测定方法，包括以下步骤
(1)取得基准电压步骤由微控制器取得一基准电压值；(2)设定定电流步骤通过该负载电路设定一定电流值；(3)取得多组加载电压步骤由微控制器取得多组加载电压值；(4)运算步骤由微控制器将上述的数值计算比较后，得到一电池可用性的判断比例值；(5)显示步骤将该电池可用性的判断比例值显示于一显示器。
本发明的根据电池可用性的测定方法所制作的电池可用性的测定座包括一微控制器，从电池的电源输出端取得一基准电压值，输出一电压位准；一信号转换器，接收微控制器所输出的电压位准输出一模拟电压位准；一负载电路，接收电池的电源输出端的电流值及信号转换器所输出的模拟电压位准，输出一定电流至一感测元件，感测元件输出一电压值至微控制器；一显示器，接收微控制器在定电流状态的电压位准下，经电池的电源输出端取得的一个以上的加载电压值所动作输出的数值。
本发明的技术特征为利用微控制器取得电池的基准电压值，通过信号转换器的信号转换输出到负载电路，并由该负载电路得到一定电流值，再经微控制器取得电池的加载电压值与定电流值作运算比较后，输出一数值显示于显示器，从而可让使用者经显示器上所显示的数值而轻易得知电池的可用性。
图1是本发明的流程图。
图2是本发明的另一流程图。
图3是本发明的信号方块图。
图4是本发明的电路方块图。
图5是本发明的另一电路方块图。
具体实施例方式
有关本发明的较佳实例与技术内容，现结合
如下请参阅图1，是本发明的流程图，如图所示，本发明的测定方法包括下列步骤(a)取得基准电压步骤利用电池的电源输出端连接至一微控制器，并由微控制器取得一基准电压值(如V0)，将所取得的基准电压值(如V0)经微控制器作模拟信号与数字信号转换，将转换后的基准电压值(如V0)储存于微控制器的内部；(b)设定定电流步骤通过该电池的电源输出端连接一负载电路，该微控制器将内部的基准电压值(如V0)，经数字信号与模拟信号转换后，连接该负载电路，通过该负载电路，设定一定电流值(如I)，且回馈至该微控制器；(c)取得多组加载电压步骤由该微控制器在不同的电压位准下，且经过定电流(如I)的运作，取得多组加载电压值(如V1、V2、V3、V4、V5)，将所取得的多组加载电压值(如V1、V2、V3、V4、V5)经该微控制器作模拟信号与数字信号转换，储存于内部；(d)运算步骤将该多组加载电压值(如V1、V2、V3、V4、V5)，利用该微控制器作平均运算(如(V1+V2+V3+V4+V5)/5)，得到一平均加载电压值(如Va)，再将内部的该基准电压值(如V0)和该平均加载电压值(如Va)作减法动作(如V0-Va)，之后再与该定电流作一除法运算(如(V0-Va)/I)，得到一电池内阻值(如Ra)，再由该微控制器将该电池内阻值(如Ra)与内部默认值比较后，得到一该电池可用性的判断比例值；(e)显示步骤该微控制器将电池可用性的判断比例值显示于一显示器。
请参阅图2，是本发明的另一流程图，如图所示，本发明的另一测定方法，其中该测定方法可重复(a)到(d)步骤，通过多次取得多组的电池内阻值(如Ra、Rb、Rc)，以该微控制器作平均运算(如(Ra+Rb+Rc)/3)后，得到一平均电池内阻值(如RA)，再与内部的默认值及比较后，得到一电池可用性的判断比例值，并显示于一显示器，由于该测定方法是以多次的方式取得电池内阻值(如Ra、Rb、Rc)，再平均算出一平均电池内阻值(如RA)，故不会因电池内部的电源不稳定，而取得一误差大的电池可用性的判断比例值，故在此测定方法下，使用者可更精准的掌控电池的可用性，使用时也较为方便。
请参阅图3、4，是本发明的信号方块图及本发明的电路方块图，如图所示，本发明的测定座装设有一电池14，且包括一微控制器10(该微控制器10包括一第一模拟数字信号转换器100(A/Dconverter)，用以将由该电池14的电源输出端取得的基准电压信号作转换，输出一信号至一运算单元101，该运算单元101用以进行运算和比较，且将运算和比较后的数据存于一工作暂存器102，或通过一总线103(SMBus)输出至该信号转换器11或输出至一显示器13；该工作暂存器102用以储存数据，且该总线103用以传输多组信号输出至外接电路，另外，第二模拟数字信号转换器104(A/Dconverter)接收由感测元件16所输出的电压值，作信号转换后，输出至运算单元101，该微控制器10与该电池14的电源输出端连接，并取得一基准电压值，输出一电压位准至信号转换器11(是一数字模拟信号转换器)，该信号转换器11作信号转换后，输出一模拟电压位准，且在该电池14的电源输出端与该信号转换器11之间连接有一负载电路12，该负载电路12接收由该电池14的电源输出端的电流值、及该信号转换器11所输出的模拟电压位准，输出一定电流值至一感测元件16，经感测元件16动作后，输出一电压值至该微控制器10，经该微控制器10由该电池14的电源输出端在定电流状态的电压位准下取得一个以上的加载电压值，经微控制器10内部的运算及比较，输出一数值至显示器13(该显示器13包括两个显示屏，其中一个是显示电池14可用性的判断比例，该电池14可用性的判断比例通过上述的测定方法及测定座所得到的数值，另一个是显示电压参考值，该电压参考值是上述通过该微控制器经该电池14的电源输出端取得的基准电压值/电池原厂的额定充饱电压值)，该显示器13接收该微控制器10的数值，且将该数值显示于显示屏。
请参阅图5，是本发明的另一电路方块图，如图所示与上述实施例的差异处在于外接有一电源15，其中微控制器10外接该电源15(一般为直流电5v)，用以提供该微控制器10所需动作的电源。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电池可用性的测定方法，可在装设电池后，直接判定所述电池的可用性，其特征在于所述测定方法包括以下步骤(1)取得基准电压步骤(a)利用所述电池的电源输出端连接至一微控制器，并由所述微控制器取得一基准电压值；(2)设定定电流步骤(b)通过所述电池的电源输出端连接一负载电路，且所述负载电路也连接所述微控制器，通过所述负载电路，设定一定电流值；(3)取得多组加载电压步骤(c)由所述微控制器在不同的电压位准下，且经过定电流的运作，取得多组加载电压值；(4)运算步骤(d)进行所述多组加载电压值平均运算后，得到一平均加载电压值，再与所述基准电压值及所述定电流值作相除运算，得到一电池内阻值，再由所述微控制器将所述电池内阻值与内部默认值比较后，得到一所述电池可用性的判断比例值；(5)显示步骤(e)将所述电池可用性的判断比例值显示于一显示器上。
2.根据权利要求中1所述的电池可用性的测定方法，其特征在于所述测定方法可重复所述第(1)到第(4)步骤，通过多次取得多组电池内阻值，再以所述微控制器作一运算及比较后，得到一所述电池可用性的判断比例值，并显示于所述显示器。
3.根据权利要求中1所述的电池可用性的测定方法，其特征在于所述电池可用性的测定方法可制作出一种电池(14)可用性的测定座，所述电池(14)可用性的测定座在电池(14)装设后，可直接判定所述电池(14)的可用性，所述测定座包括一微控制器(10)，与所述电池(14)的电源输出端连接以取得一基准电压值，且所述微控制器(10)输出一电压位准；一信号转换器(11)接收所述微控制器(10)输出的电压位准，作信号转换后，输出一模拟电压位准；一负载电路(12)连接于所述电池(14)的电源输出端与所述信号转换器(11)之间，接收由所述电池(14)的电源输出端的电流值及所述信号转换器(11)所输出的模拟电压位准，输出一定电流值至一感测元件(16)，经所述感测元件(16)动作后，回馈一电压值至所述微控制器(10)；一显示器(13)连接于所述微控制器(10)，经所述微控制器(10)由所述电池(14)的电源输出端在定电流状态的电压位准下取得一个以上的加载电压值，经所述微控制器(10)内部运算及比较，输出一数值至所述显示器(13)。
4.根据权利要求中3所述的电池可用性的测定方法，其特征在于所述微控制器(10)包括两个用以将信号转换的第一模拟数字信号转换器(11)(100)及第二模拟数字信号转换器(11)(104)、一用以进行运算和比较的运算单元(101)、一用以储存数据的工作暂存器(102)及一用以传输多组信号的总线(103)。
5.根据权利要求中3所述的电池可用性的测定方法，其特征在于所述信号转换器(11)是一数字模拟信号转换器(11)。
6.根据权利要求中3所述的电池可用性的测定方法，其特征在于所述显示器(13)包括一用于显示电池(14)可用性的判断比例的显示屏、及一用于显示电压参考值的显示屏。
7.根据权利要求中3所述的电池可用性的测定方法，其特征在于所述微控制器(10)外接一电源(15)。
全文摘要
本发明公开了一种电池可用性的测定方法，在装设电池后，可直接判定该电池的可用性，电池可用性测定方法所使用的测定座包括微控制器、信号转换器、负载电路、及显示器，利用微控制器取得电池的基准电压值，通过信号转换器的信号转换输出到负载电路，并得到一定电流值，再经微控制器取得电池的基准电压值及加载电压值，与定电流值作运算比较后，输出一数值并显示于显示器，从而可让使用者经显示器上所显示的数值，而轻易地得知电池的可用性。
文档编号G01R31/36GK1719273SQ200410062428
公开日2006年1月11日 申请日期2004年7月7日 优先权日2004年7月7日
发明者张世雄, 庄志成 申请人:量质能科技股份有限公司