CN103701168B - 锂电池的充电管理方法及充电管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种锂电池的充电管理方法及充电管理系统，改良现有充电模式，通过修改电池充电管理芯片里的最低充电电流阈值方式控制电池的充电，实现无需取出电池、用软件就能开启关闭电池充电功能，使电池在有限次数下可以充放尽可能多的电量，从而提高笔记本电池的寿命。

Description

锂电池的充电管理方法及充电管理系统

技术领域

本发明涉及一种锂电池的充电管理方法及充电管理系统，特别涉及一种应用于电子数码产品的锂电池的充电管理方法及充电管理系统。

背景技术

很多的电子数码产品都需要用到锂电池，特别是笔记本电脑都基本上用到锂电池，其锂电池一般都是可拆卸的。电池的每次充电和拔插过程中，都会产生较大的电压，在接口端经常会产生火花，这一刻是非常容易给电池或者笔记本主板带来损伤的。一般情况下笔记本使用时间长了，经常拔插电池之后，都会出现无法给电池充电的问题，同时可能会影响笔记本主板其他元器件，使锂电池和笔记本其他元器件的使用寿命都大大降低。

但是，不拔插电池不仅会浪费电源，在有外来交流电的情况下，无论电量多少都会自动为笔记本电池充电。笔记本电池的寿命是按照笔记本电池的充放电次数计算的，大概是500次，也就是使用时间为2年左右。如果不拔除电池，长久在外来交流电的情况下不仅会影响电池的续航能力，严重的还会导致笔记本电池报废，一样使锂电池的使用寿命大大降低。

笔记本电脑在开始充电过程中，充电电流基本恒定，电池的电压缓缓的升高，到达一个顶点电压后，之后保持恒定电压来充电，此段充电称为定电压充电。此时，充电电流则是缓缓下降。当充电电流低到一个设定的阈值时，充电电池则自动停止充电。这里所设定的阈值，是各厂商自定的。

笔记本电脑用锂离子电池一般都带有电池充电管理芯片（Gauge IC）和充电控制芯片，电池充电管理芯片包含了电池容量暂存器、温度暂存器、电池识别（ID）暂存器、电池状态暂存器、锂电池充电状态暂存器、放电计数暂存器，这些暂存器中的值，会因为使用的时间或使用不当而产生变化，导致电池充不满，或使用时间变短等情形。而这些暂存器中的值是可以利用特殊的方式来更改的，通过更改电池容量暂存器以及电池状态暂存器的值，将原本暂存器中错误或误差的值加以修正，使电池的充电时间及电容量能恢复正常。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种可以延长锂电池寿命的锂电池的充电管理方法和充电管理系统。

一种锂电池的充电管理方法，包括如下步骤：

电池充电管理芯片检测所述锂电池当前充电电流；

电池充电管理芯片判断所述当前充电电流是否小于设定的充电电流阈值，若是，则停止对所述锂电池充电，否则保持充电；

还包括修改所述充电电流阈值的步骤：

运行于操作系统下的充电管理模块接收充电控制命令，并根据所述充电控制命令生成相应的修改指令；

所述修改指令被与电池充电管理芯片通信连接的控制器获取，所述控制器根据所述修改指令修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值。

在其中一个实施例中，所述充电管理模块预先存储锂电池在充电过程中可达到的最大充电电流阈值和判定锂电池充满的最低充电电流阈值。

在其中一个实施例中，所述充电控制命令为停止充电或恢复充电；当所述充电控制命令为停止充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个大于所述最大充电电流阈值的预设值；当所述充电控制命令为恢复充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个等于所述最低充电电流阈值的预设值。

在其中一个实施例中，所述充电控制命令为预设条件充电，当所述充电控制命令为预设条件充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个介于所述最大充电电流阈值和所述最低充电电流阈值的预设值。

在其中一个实施例中，所述充电控制命令为设定条件充电，当所述充电控制命令为设定条件充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个由所述运行于操作系统下的充电管理模块接收到的设定值，所述设定值介于所述最大充电电流阈值和所述最低充电电流阈值之间。

在其中一个实施例中，所述控制器为计算机系统的中央处理器，所述修改指令为调用计算机系统的基本输入输出系统中预设的阈值修改程序。

在其中一个实施例中，所述方法能够应用在电子数码产品上，所述电子数码产品包括笔记本电脑、平板电脑、掌上电脑。

一种锂电池的充电管理系统，用于对包括电池充电管理芯片的锂电池的充电过程进行管理，所述电池充电管理芯片会判断当前充电电流是否小于设定的充电电流阈值，若是，则停止对所述锂电池充电，否则保持充电。

所述充电管理系统包括具有控制器的硬件系统和所述硬件系统的操作系统，所述控制器与所述电池充电管理芯片通信连接，所述操作系统运行充电管理模块。

所述充电管理模块用于接收充电控制命令，并根据所述充电控制命令生成相应的修改指令。

所述控制器用于获取所述修改指令并根据所述修改指令修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值。

在其中一个实施例中，所述充电管理模块预先存储锂电池在充电过程中可达到的最大充电电流阈值和判定锂电池充满的最低充电电流阈值。

在其中一个实施例中，所述充电控制命令为停止充电或恢复充电；当所述充电控制命令为停止充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个大于所述最大充电电流阈值的预设值；当所述充电控制命令为恢复充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个等于所述最低充电电流阈值的预设值。

在其中一个实施例中，所述充电控制命令为预设条件充电，当所述充电控制命令为预设条件充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个介于所述最大充电电流阈值和所述最低充电电流阈值的预设值。

上述的锂电池的充电管理方法及充电管理系统，修改电池充电管理芯片的充电电流阈值，将充电电流阈值改成一个大于最大充电电流阈值的数值，由于实际充电电流值不可能会大于最大充电电流阈值，而充电电流低于最低充电电流阈值时锂电池便停止充电，所以一经用户将充电电流阈值改成一个大于最大充电电流阈值的数值，当笔记本电脑没有拆卸电池且通过电源线和外来交流电连接时，笔记本电脑无论处于哪个充电状态都会马上停止充电。在有外来电源而不需要笔记本自身电池的情况下，本方法既不用拆卸电池，也避免了笔记本电池的无谓自动充电，大大的提高了电池的使用寿命。

附图说明

图1为本发明锂电池的充电管理方法一个实施例的流程图；

图2为本发明锂电池的充电管理系统一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

本发明可以应用在笔记本电脑、平板电脑、掌上电脑等产品的电池管理软件上，通过和主板的基本输入输出系统（BIOS）参数互传就可实现，而电池管理软件和BIOS的参数互传只需上述产品制造商要求主板制造者提供相关信息及服务即可。或者上述产品制造商本身具备主板设计制造能力，这样就能很好地使电池管理软件和BIOS实现参数互传，从而达到在操作系统界面即可实现修改电池充电管理芯片的充电电流阈值信息。图1为本发明锂电池的充电管理方法一个实施例的流程图。

一种锂电池的充电管理方法，包括如下步骤：

步骤S100：修改充电电流阈值。

运行于操作系统下的充电管理模块接收充电控制命令，并根据充电控制命令生成相应的修改指令；修改指令被与电池充电管理芯片通信连接的控制器获取，控制器根据修改指令修改电池充电管理芯片的充电电流阈值。充电管理模块为用户提供一个窗口界面，界面包括有“恢复充电”和“停止充电”按钮，用户点击相关按钮充电管理模块便生成相关修改指令，与电池充电管理芯片通信连接的主板BIOS获取到相关修改指令，然后根据修改指令修改电池充电管理芯片的充电电流阈值。

步骤S120：电池充电管理芯片检测锂电池当前充电电流。

步骤S140：电池充电管理芯片判断当前充电电流是否小于设定的充电电流阈值。若是，则到步骤S160：停止对锂电池充电。若否，则到步骤S180：保持充电。设定的充电电流通常为锂电池接近可充电量最大值时的充电电流值，例如80mA。

在本实施例中，控制器为计算机系统的中央处理器，修改指令为调用计算机系统的基本输入输出系统（BIOS）中预设的阈值修改程序。

充电管理模块预先存储锂电池在充电过程中可达到的最大充电电流阈值和判定锂电池充满的最低充电电流阈值，可达到的最大充电电流阈值为锂电池可承受的最大充电电流值。充电控制命令包括停止充电、恢复充电、预设条件充电和设定条件充电。

当充电控制命令为停止充电时，控制器修改电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个大于最大充电电流阈值的值。例如，最大充电电流阈值为2A，最低充电电流阈值为80mA，则将充电电流阈值修改为5A。由于实际充电电流值不可能会大于最大充电电流阈值2A，而充电电流低于最低充电电流阈值80mA时锂电池便停止充电，所以一经用户将充电电流阈值改成一个大于最大充电电流阈值的数值5A，当笔记本电脑没有拆卸电池且通过电源线和外来交流电连接时，笔记本电脑无论处于哪个充电状态都会马上停止充电。在有外来电源而不需要笔记本自身电池的情况下，本方法既不用拆卸电池，也避免了笔记本电池的无谓自动充电，大大的提高了电池的使用寿命。

当充电控制命令为恢复充电时，控制器修改电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个等于最低充电电流阈值的预设值。例如，充电电流阈值为5A，最低充电电流阈值为80mA，则将充电电流阈值修改为80mA，这样电池便会恢复正常的状态，正常充电。

当充电控制命令为预设条件充电时，控制器修改电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个介于最大充电电流阈值和最低充电电流阈值的预设值。预设值为充电管理模块预先存储的，例如，最大充电电流阈值为2A，最低充电电流阈值为80mA，假设预设值为1.5A、1.2A、1A、500mA，分别对应着锂电池已充电电量的90%、92%、95%、98%，将充电电流阈值修改为1A，则代表用户希望在锂电池充电至95%时停止充电，这样的设计是为了避免充电电池经常完全充电而影响电池使用寿命向用户提供选择，方便用户既可以保证产品拥有高电量，也避免充电电池经常完全充电而影响电池使用寿命。

当充电控制命令为设定条件充电时，控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个由运行于操作系统下的充电管理模块接收到的设定值，设定值介于最大充电电流阈值和最低充电电流阈值之间。例如，最大充电电流阈值为2A，最低充电电流阈值为80mA，用户可以在操作系统的充电管理模块界面自主输入充电电流阈值即设定值，例如1A，此时充电管理模块界面自动提示该设定值所对应的锂电池已充电电量95%，方便用户自主操作，用户的期望充电量将精确至1%甚至更小，满足不同用户需要。

图2为本发明锂电池的充电管理系统一个实施例的示意图。

一种锂电池的充电管理系统，用于对包括电池充电管理芯片140的锂电池160的充电过程进行管理，电池充电管理芯片140会判断当前充电电流是否小于设定的充电电流阈值，若是，则停止对所述锂电池充电，否则保持充电。

锂电池的充电管理系统包括具有控制器120的硬件系统和硬件系统的操作系统，控制器120与电池充电管理芯片140通信连接，操作系统运行充电管理模块100。

充电管理模块100用于接收充电控制命令，并根据充电控制命令生成相应的修改指令。

控制器120用于获取修改指令并根据修改指令修改电池充电管理芯片140的充电电流阈值。

充电管理模块100预先存储锂电池160在充电过程中可达到的最大充电电流阈值和判定锂电池160充满的最低充电电流阈值。充电控制命令包括停止充电、恢复充电、预设条件充电和设定条件充电。

当充电控制命令为停止充电时，控制器120修改电池充电管理芯片140的充电电流阈值为一个大于最大充电电流阈值的预设值；当充电控制命令为恢复充电时，控制器120修改电池充电管理芯片140的充电电流阈值为一个等于最低充电电流阈值的预设值。

充电控制命令为预设条件充电时，控制器120修改电池充电管理芯片140的充电电流阈值为一个介于最大充电电流阈值和最低充电电流阈值的预设值。

当充电控制命令为设定条件充电时，控制器120修改电池充电管理芯片140的充电电流阈值为一个由运行于操作系统下的充电管理模块100接收到的设定值，设定值介于最大充电电流阈值和最低充电电流阈值之间。

本锂电池的充电管理方法及充电管理系统能够应用在电子数码产品上，电子数码产品包括笔记本电脑、平板电脑、掌上电脑。在其他实施例中，还可以应用在其他需要用到锂电池的电子产品上。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种锂电池的充电管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

电池充电管理芯片检测所述锂电池当前充电电流；

电池充电管理芯片判断所述当前充电电流是否小于设定的充电电流阈值，若是，则停止对所述锂电池充电，否则保持充电；

还包括修改所述充电电流阈值的步骤：

运行于操作系统下的充电管理模块接收充电控制命令，并根据所述充电控制命令生成相应的修改指令；

所述修改指令被与电池充电管理芯片通信连接的控制器获取，所述控制器根据所述修改指令修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值；所述充电管理模块预先存储锂电池在充电过程中可达到的最大充电电流阈值和判定锂电池充满的最低充电电流阈值；所述充电控制命令为停止充电或恢复充电；当所述充电控制命令为停止充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个大于所述最大充电电流阈值的预设值；当所述充电控制命令为恢复充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个等于所述最低充电电流阈值的预设值。

2.根据权利要求1所述的锂电池的充电管理方法，其特征在于，所述充电控制命令为预设条件充电，当所述充电控制命令为预设条件充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个介于所述最大充电电流阈值和所述最低充电电流阈值之间的预设值。

3.根据权利要求1所述的锂电池的充电管理方法，其特征在于，所述充电控制命令为设定条件充电，当所述充电控制命令为设定条件充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个由所述运行于操作系统下的充电管理模块接收到的设定值，所述设定值介于所述最大充电电流阈值和所述最低充电电流阈值之间。

4.根据权利要求1所述的锂电池的充电管理方法，其特征在于，所述控制器为计算机系统的中央处理器，所述修改指令为调用计算机系统的基本输入输出系统中预设的阈值修改程序。

5.一种锂电池的充电管理系统，用于对包括电池充电管理芯片的锂电池的充电过程进行管理，所述电池充电管理芯片会判断当前充电电流是否小于设定的充电电流阈值，若是，则停止对所述锂电池充电，否则保持充电；

所述充电管理系统包括具有控制器的硬件系统和所述硬件系统的操作系统，所述控制器与所述电池充电管理芯片通信连接，所述操作系统运行充电管理模块；

所述充电管理模块用于接收充电控制命令，并根据所述充电控制命令生成相应的修改指令；

所述控制器用于获取所述修改指令并根据所述修改指令修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值；所述充电管理模块预先存储锂电池在充电过程中可达到的最大充电电流阈值和判定锂电池充满的最低充电电流阈值；所述充电控制命令为停止充电或恢复充电；当所述充电控制命令为停止充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个大于所述最大充电电流阈值的预设值；当所述充电控制命令为恢复充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个等于所述最低充电电流阈值的预设值。

6.根据权利要求5所述的锂电池的充电管理系统，其特征在于，所述充电控制命令为预设条件充电，当所述充电控制命令为预设条件充电时，所述控制器修改所述电池充电管理芯片的充电电流阈值为一个介于所述最大充电电流阈值和所述最低充电电流阈值之间的预设值。