专利名称：移动终端电池的充电管理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有可充电电池的移动终端(例如，笔记本电脑、智能手机)电池，并且更具体地，涉及一种移动终端电池的充电管理方法及装置。
背景技术：
一般地，诸如对笔记本电脑的移动终端的供电模式分为电池供电模式和交流供电模式。电池供电模式下，移动终端使用的电源来自可充电电池；而在交流供电模式下，移动终端使用的电源来自交流电源，更具体地说是来自交流/直流适配器所提供的外部直流电源，这时，可充电电池又可以处于备用状态或充电状态。以下，将以笔记本电脑为例来进行说明。
在使用笔记本电脑电池的过程中往往存在以下问题，即，对于家用或办公用笔记本而言，笔记本电脑常常处于交流供电而很少使用电池供电，由于电池自然放电或偶尔用电(例如，用户先开机，然后接通交流电)，导致电池被连续地循环充电而快速老化，很多情况下，用户会感觉电池虽然没有过多使用但寿命很短，往往一至两年就作废了，更严重的，如果由于电池老化而在使用期间发生爆炸，则更是让用户难以接受。
如图1中所示是一个笔记本锂电池的充电过程，其中，电池容量96％到100％处于涓流充电模式。目前，笔记本电脑电池常用的充电策略是设定一个充电启动点(例如，如图2所示，当电池余量＜96％时启动充电过程)和一个充电停止点(例如，100％，即电池余量达到100％停止充电)，使电量被循环地从96％充到100％，确保电池常常处于满电状态，从而能够满足随时移动使用笔记本电脑的用户的需求。然而，对于图2中所示的很少使用电池供电模式的用户而言，该充电策略无疑会使得电池被反复地充电而加剧老化。并且，由于电池的老化，家用笔记本电脑用户每隔1至2年就要更换笔记本电脑的电池，而实际上用户觉得自己基本上就没有用过电池，假如再出现电池爆炸现象，无疑是用户的极大损失。
至今，已经提出了以下的技术方案来对电池的充电进行管理设计一个用户可以手动操作(拨或摁)的开关将电池包与笔记本主板上面的嵌入式控制器(EC)之间的SMC信号对地短路，让EC认为没有电池包(更好的做法是切断电池存在信号BAT_PRES#)，到达让用户决定停止充电的效果。然而，让并不专业的普通笔记本电脑用户来决定何时停止充电显然是不科学的，也是不可取的。
另外，例如，在于2005年12月20日提交到中国知识产权局的申请号为200510136210.4的专利申请中，提供了一种对电子移动装置的电池进行充电的机制，其根据电子移动装置的用户的习惯充电时间或习惯充电位置(即，移动装置的位置)来判断充电时机，之后再根据剩余电量判断是否需要充电，并能够在电子移动装置的电池需要充电时进行告警，以提示用户进行充电。可以看出，该机制的实现基于用户的习惯，很多情况下，用户不能正确的或以有利于电池的方式来进行充电，这样，实际上，用户的充电习惯并不一定有利于电池本身的维护以及电池寿命的延长；另一方面，该机制的实现需要人工干预，因此不能带来较好的用户体验。
如果能够让移动终端在不需要人工干预的情况下根据用户的具体使用情况，以有利于电池维护的方式来自行决定是否充电，针对不同的用户进行不同的操作，无疑是理想的，然而，目前尚未实现与此相关的技术。
发明内容
考虑到上述问题而做出本发明。为此，本发明旨在提供一种移动终端电池的充电管理方法，其能够根据用户对移动终端电池的使用情况进行不同的充电管理操作，从而能够克服或避免相关技术中存在的上述不足。
根据本发明的实施例，提供了一种移动终端电池的充电管理方法。
该方法包括设定初始充电启动点；设定用于统计开始时的电池余量的统计分析区间，并建立用于记录统计分析区间内每次开机时的电池余量的统计数组；读取当前电池余量，并顺序存入统计数组；利用统计数组，并根据预定的自适应算法计算新充电启动点；以及根据计算结果更新充电启动点；使用新充电启动点来更新初始充电启动点。
其中，当交流/直流适配器连接终端并开始供电时，读取当前电池余量。
其中，统计分析区间可以为预定的开机次数或预定的时间范围内所记录的统计数据。
这里，统计数组中的元素用Asoc(1)、Asoc(2)、...、Asoc(N)表示，其顺序记录N次开机时的电池余量，并且元素的初始值设置为0，其中，N为大于等于1的整数。
在计算充电启动点时，首先根据统计数组中统计的电池余量来计算移动终端在脱离交流/直流适配器后的最大电能消耗量。其中，可以通过以下公式来计算用U表示的最大电能消耗量 U＝Max(Asoc(2)-Asoc(1)，...，Asoc(N)-Asoc(N-1))。
通过以下公式计算用S表示的第一充电启动点作为新充电启动点 S＝Min(Max(Smin，U)，Smax)；其中，Smin为最小充电启动点，Smax为最大充电启动点。并且，Smin＝5，Smax＝96。
此外，可以通过以下公式计算用S2表示的第二充电启动点作为新充电启动点 S2＝S+(Smax-S)*c，其中，0＜c＜1。
根据本发明的另一实施例，提供了一种移动终端电池的充电管理装置。
该装置包括初始充电启动点设定模块，用于设定初始充电启动点；统计分析区间设定模块，用于设定用于统计开始时的电池余量的统计分析区间；统计数组建立模块，用于建立用于记录统计分析区间内每次开机时的电池余量的统计数组；读取模块，用于读取当前电池余量，并顺序存入统计数组；计算模块，用于根据预定的自适应算法计算新充电启动点；以及更新模块，用于根据计算模块的计算的新充电启动点来更新初始充电启动点。
其中，当交流/直流适配器连接终端并开始供电时，读取模块读取终端的当前电池余量。
此外，统计分析区间可以为预定的开机次数或预定的时间范围内所记录的统计数据。并且，统计数组中的元素用Asoc(1)、Asoc(2)、...、Asoc(N)表示，其顺序记录N次开机时的电池余量，并且其中的元素的初始值设置为0，其中，N为大于等于1的整数。
计算模块根据统计数组中统计的电池余量计算移动终端在脱离交流/直流适配器后的最大电能消耗量。
计算模块通过以下公式来计算用U表示的最大电能消耗量 U＝Max(Asoc(2)-Asoc(1)，...，Asoc(N)-Asoc(N-1))。
计算模块通过以下公式计算用S表示的第一充电启动点作为新充电启动点 S＝Min(Max(Smin，U)，Smax)；其中，Smin为最小充电启动点，Smax为最大充电启动点。并且，Smin＝5，Smax＝96。
此外，计算模块可通过以下公式计算用S2表示的第二充电启动点作为新充电启动点 S2＝S+(Smax-S)*c，其中，0＜c＜1。
通过本发明的上述技术方案，可以通过测量算出优化的充电启动点，减少电池的充电次数，从而提高了电池的使用寿命，尤其是对于很少使用电池供电的用户，能够以智能的方式大幅度延长电池的使用寿命、大幅度降低电池爆炸的概率。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中 图1是根据相关技术的笔记本电脑电池的充电过程中的电量曲线图； 图2是根据相关技术的采用固定的96％的充电启动点和100％的充电停止点时电池的电量曲线图； 图3是根据本发明方法实施例的移动终端电池的充电管理方法的流程图； 图4A和4B是将根据本发明实施例的充电管理方法用于不经常使用电池供电的笔记本电脑时获得的电池曲线图； 图5A和5B是将根据本发明实施例的充电管理方法用于经常使用电池供电的笔记本电脑时获得的电池曲线图；以及 图6是根据本发明装置实施例的充电管理装置的框图。
具体实施例方式 下面将参照附图详细描述本发明的实施例。
方法实施例 在实施例中，提供了一种移动终端电池的充电管理方法。
如图3所示，根据本发明方法实施例的移动终端电池的充电管理方法包括以下处理步骤S302，设定初始充电启动点；步骤S304，设定用于统计开始时的电池余量(优选地，可以读取电池余量的百分比)的统计分析区间，并建立用于记录统计分析区间内每次开机时的电池余量的统计数组；步骤S306，读取当前电池余量，并顺序存入统计数组；步骤S308，根据预定的自适应算法计算新充电启动点；以及步骤S310，使用新充电启动点来更新初始充电启动点。
其中，在上述方法中，如果没有交流/直流适配器供电，则不读取电池容量，读取电池余量的时机应该是交流/直流适配器接上并开始供电时，通常，由笔记本主板上的嵌入式控制器(EC)来发现，并有相应的寄存器反映“是否有交流/直流适配器供电存在”这个状态。
统计分析区间(即，数据采集的时机)可以为预定的开机次数或预定的时间范围。为了使统计算法尽可能贴近近期用户的使用习惯，使用数组的数据量为最近的N个数据，对于选择N个数据量的多少，可以开放给用户，由用户自己定义。数据越少就越能贴近近期的使用习惯，比较适合使用习惯近期有较大变化的用户；数据越多越贴近更长时间段的习惯，比较适合使用习惯比较稳定的用户。
具体而言，统计区间可以为N次开机或者N天(例如，90天)或N个月，并且，统计数组中的元素用Asoc(1)、Asoc(2)、...、Asoc(N)表示，其顺序记录N次开机时的电池余量，并且元素的初始值设置为0；电池包的剩余电量百分比，通常范围为0-100(可能超过100％)，在本文中，N是大于等于1的整数。
应当注意，这里的Asoc为电池容量的余量百分比，可参考智能电池的AbsoluteStateOfCharge()参数。
实际上，该统计数组的最大长度可以为Nmax(N＜＝Nmax)，所记录的每次开机时候的Asoc值表示为Asoc(1)，Asoc(2)，...，Asoc(Nmax)。所记录数据按照时间从过去到现在的顺序排列为Asoc(Nmax)，...，Asoc(N)，Asoc(N-1)，...，Asoc(2)，Asoc(1)；设所有数据的初始值为0；但是在实际计算时，优选地，根据最近的N个数据Asoc(N)，Asoc(N-1)，......，Asoc(2)，Asoc(1)来推算最佳的电池启充点。
在计算充电启动点时，首先根据统计数组中统计的电池余量来计算移动终端在脱离交流/直流适配器后的最大电能消耗量。其中，可以通过以下公式来计算用U表示的最大电能消耗量 U＝Max(Asoc(2)-Asoc(1)，...，Asoc(N)-Asoc(N-1))。
应当注意，由于通常的笔记本电池从0到充满需要的时间一般比笔记本使用(放电)时间短，所以，选取不小于U的值来计算充电启动点S(最佳启充点)能够确保每次脱离交流/直流适配器有不少于U的电量。
然后，根据前面所计算的U值，优选地，可以通过以下公式计算用S表示的第一充电启动点作为新充电启动点 S＝Min(Max(Smin，U)，Smax)；其中，Smin为最小充电启动点，Smax为最大充电启动点。根据电池特性的要求或者使用需要，通常对启充点有最小值要求，也有最大值要求(因为过高的启充点会形成涓流充电)。例如，对于Li-Ion电池来说，优选地，取Smin＝5，Smax＝96。
进一步地，可以通过以下公式计算用S2表示的第二充电启动点作为新充电启动点，这里，S2是更加保守的充电启动点 S2＝S+(Smax-S)*c，其中，0＜c＜1。
其中，优选地，c的值可以选为30％。并且c的取值越大，在用户使用习惯的基础上，给出的余量越高，即用户离开交流/直流适配器之后，在使用时遇到电池不够的情况的可能性更低。
图4A和图4B是将根据本发明实施例的移动终端电池的充电管理方法用于不经常使用电池供电的笔记本电脑时获得的电池曲线图。图4A采用了之前计算的第一充电启动点S，此时，由于该用户使用的笔记本电脑1-2个月才充电一次(经常使用交流电供电)，因此，在笔记本的整个使用寿命中，都不用更换电池包(锂离子电池一般可以充放电500次)，并且即使突然改变习惯(没有交流电了)，仍有50％的概率剩余50％的电量储备；图4B采用了本发明的启充点S2，从该图中可以看出，用户对电池的使用率略高于图4A中的电池使用率，并且图4B中的启充点高于图4A中的启充点，此时，即使突然改变使用习惯(没有交流电了)，仍有50％的概率剩余66％的电量储备。这两个图中所示的情况都是较长时间才充电一次，因此能够有效地保护电池。
图5A和图5B是将根据本发明实施例的移动终端电池的充电管理方法用于经常使用电池供电的笔记本电脑时获得的电池曲线图。从图5A中可以看出，对于该用户所使用的笔记本电脑的电池，充电次数从20-30次降低到5次，因此大大减少了充电次数，从而显著提高了安全性。在图5B中，示出了电池中电量经常为空，即，对电池的使用非常多的情况，从图中可以看出，将启充点设置在很高(接近100％)，保证只要将笔记本连接至交流电就开始充电，以备使用。
从图4A和4B、以及图5A和5B中可以看出，每个统计的电池余量都对应于一个启充点，在每统计一次之后都要计算启充点，这是因为，每次增加新的统计数据，都会更新用户使用习惯的信息，所以会相应地更新启充点。
装置实施例 在本实施例中，提供了一种移动终端电池的充电管理装置600。
如图6所示，根据本实施例的移动终端电池的充电管理装置600包括初始充电启动点设定模块602，用于设定初始充电启动点；统计分析区间设定模块604，用于设定用于统计开始时的电池余量的统计分析区间；统计数组建立模块606，用于建立用于记录统计分析区间内每次开机时的电池余量的统计数组；读取模块608，用于读取当前电池余量(优选地，可以读取电池余量的百分比)，并顺序存入统计数组；计算模块610，用于根据预定的自适应算法计算新充电启动点；以及更新模块612，用于根据计算模块610计算的新充电启动点来更新初始充电启动点。
其中，当交流/直流适配器连接终端并开始供电时，读取模块606读取终端的当前电池余量。即，当每次由电池供电模式切换到交流供电模式时，读取一次终端的当前电池余量。
此外，统计分析区间可以为预定的开机次数或预定的时间范围。并且，统计数组中的元素用Asoc(1)、Asoc(2)、...、Asoc(N)表示，其顺序记录N次开机时的电池余量，并且其中的元素的初始值设置为0，其中，N为大于等于1的整数。
计算模块610根据统计数组中统计的电池余量计算移动终端在脱离交流/直流适配器后的最大电能消耗量。
计算模块610通过以下公式来计算用U表示的最大电能消耗量 U＝Max(Asoc(2)-Asoc(1)，...，Asoc(N)-Asoc(N-1))。
计算模块610通过以下公式计算用S表示的第一充电启动点作为新充电启动点 S＝Min(Max(Smin，U)，Smax)；其中，Smin为最小充电启动点，Smax为最大充电启动点。并且，对于Lio-Ion电池来说，优选地，取Smin＝5，Smax＝96。
此外，通过以下公式计算用S2表示的第二充电启动点作为新充电启动点，这里，S2是更加保守的充电启动点 S2＝S+(Smax-S)*c，其中，0＜c＜1。优选地，将c选择为30％。
明显地，将根据本实施例的移动终端电池的充电管理装置600用于笔记本电脑中，同样会得到图4A和4B、以及图5A和5B中所示的效果；并且方法实施例中描述的多个特定细节同样适用于装置实施例，因此不再进行重复描述。
综上所述，借助于本发明的技术方案，可以使得笔记本对用户的电池使用情况进行统计和分析(例如，可以通过智能电池内部程序、主板EC程序、BIOS程序、或者操作系统下面的应用程序来实现)，通过测量算出优化的充电启动点，从而提高了电池的使用寿命，尤其是对于很少使用电池供电的用户，能够以智能的方式大幅度延长电池的使用寿命、大幅度降低爆炸的概率。
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，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种移动终端电池的充电管理方法，其特征在于，包括以下处理
设定初始充电启动点；
设定用于统计开始时的电池余量的统计分析区间，并建立用于记录所述统计分析区间内每次开机时的电池余量的统计数组；
读取当前电池余量，并顺序存入所述统计数组；
利用所述统计数组，并根据预定的自适应算法计算新充电启动点；以及
使用所述新充电启动点来更新所述初始充电启动点。
2.根据权利要求1所述的充电管理方法，其特征在于，当交流/直流适配器连接所述终端并开始供电时，读取所述当前电池余量。
3.根据权利要求2所述的充电管理方法，其特征在于，所述统计分析区间为预定的开机次数或预定的时间范围。
4.根据权利要求3所述的充电管理方法，其特征在于，所述统计数组中的元素用Asoc(1)、Asoc(2)、...、Asoc(N)表示，其顺序记录N次开机时的电池余量，并且所述元素的初始值设置为0，其中，N为大于等于1的整数。
5.根据权利要求4所述的充电管理方法，其特征在于，在计算所述充电启动点时，首先根据所述统计数组中统计的所述电池余量来计算所述移动终端在脱离所述交流/直流适配器后的最大电能消耗量。
6.根据权利要求5所述的充电管理方法，其特征在于，通过以下公式来计算用U表示的所述最大电能消耗量
U＝Max(Asoc(2)-Asoc(1)，...，Asoc(N)-Asoc(N-1))。
7.根据权利要求6所述的充电管理方法，其特征在于，通过以下公式计算用S表示的第一充电启动点作为所述新充电启动点
S＝Min(Max(Smin，U)，Smax)；其中，Smin为最小充电启动点，Smax为最大充电启动点。
8.根据权利要求7所述的充电管理方法，其特征在于，Smin＝5，Smax＝96。
9.根据权利要求7所述的充电管理方法，其特征在于，通过以下公式计算用S2表示的第二充电启动点作为所述新充电启动点
S2＝S+(Smax-S)*c，其中，0＜c＜1。
10.一种移动终端电池的充电管理装置，其特征在于，包括
初始充电启动点设定模块，用于设定初始充电启动点；
统计分析区间设定模块，用于设定用于统计开始时的电池余量的统计分析区间；
统计数组建立模块，用于建立用于记录所述统计分析区间内每次开机时的电池余量的统计数组；
读取模块，用于读取当前电池余量，并顺序存入所述统计数组；
计算模块，用于利用所述统计数组，并根据预定的自适应算法计算新充电启动点；以及
更新模块，用于根据所述计算模块计算的所述新充电启动点来更新所述初始充电启动点。
11.根据权利要求10所述的充电管理装置，其特征在于，当交流/直流适配器连接终端并开始供电时，所述读取模块读取所述终端的当前电池余量。
12.根据权利要求11所述的充电管理装置，其特征在于，所述统计分析区间为预定的开机次数或预定的时间范围。
13.根据权利要求12所述的充电管理装置，其特征在于，所述统计数组中的元素用Asoc(1)、Asoc(2)、...、Asoc(N)表示，其顺序记录N次开机时的电池余量，并且所述元素的初始值设置为0，其中，N为大于等于1的整数。
14.根据权利要求13所述的充电管理装置，其特征在于，所述计算模块根据所述统计数组中统计的所述电池余量计算所述移动终端在脱离所述交流/直流适配器后的最大电能消耗量。
15.根据权利要求14所述的充电管理装置，其特征在于，所述计算模块通过以下公式来计算用U表示的所述最大电能消耗量
U＝Max(Asoc(2)-Asoc(1)，...，Asoc(N)-Asoc(N-1))。
16.根据权利要求15所述的充电管理装置，其特征在于，所述计算模块通过以下公式计算用S表示的第一充电启动点作为所述新充电启动点
S＝Min(Max(Smin，U)，Smax)；其中，Smin为最小充电启动点，Smax为最大充电启动点。
17.根据权利要求16所述的充电管理装置，其特征在于，Smin＝5，Smax＝96。
18.根据权利要求16所述的充电管理装置，其特征在于，所述计算模块通过以下公式计算用S2表示的第二充电启动点作为所述新充电启动点
S2＝S+(Smax-S)*c，其中，0＜c＜1。
全文摘要
本发明提供了一种移动终端电池的充电管理方法，包括步骤S302，设定初始充电启动点；步骤S304，设定用于统计开始时的电池余量的统计分析区间，并建立用于记录所述统计分析区间内每次开机时的电池余量的统计数组；步骤S306，读取当前电池余量，并顺序存入统计数组；步骤S308，根据预定的自适应算法计算新充电启动点；以及步骤S310，使用新充电启动点来更新初始充电启动点。此外，本发明还提供了一种移动终端电池的充电管理装置。通过使用本发明，可以通过测量算出优化的充电启动点，从而提高了电池的使用寿命，尤其是对于很少使用电池供电的用户，能够以智能的方式大幅度延长电池的使用寿命、大幅度降低爆炸的概率。
文档编号H01M10/42GK101335369SQ200710118190
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月29日 优先权日2007年6月29日
发明者刘永华 申请人:联想(北京)有限公司