一种移动终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种移动终端，包括电池、获取电池使用状态并上报给处理器的电池管理系统、根据收到的信息进行警报判断的处理器、根据处理器的指令发出警报的输出设备；所述电池中还设置有分别用于检测电池温度和压力的温度传感器和压力传感器。本实用新型提供的移动终端，能够在电池安全保护措施失效的情况下，对用户进行安全告警，使移动终端设备在使用的过程中更安全，减少事故的发生。
【专利说明】一种移动终端
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及移动通信领域，特别涉及一种具有防爆功能的移动终端。
【背景技术】
[0002]目前，智能移动终端等手持移动设备适用范围越来越广泛，目前的移动设备主要依靠电池供电，而锂离子电池由于其能量密度高、开路电压高、输出功率大、自放电低以及无记忆效应等特点被广泛使用。但是，由于锂的化学性质十分活泼，在与空气结合时会发生燃烧，因此会产生大量的热量以及气体，从而引发爆炸。另外，在特殊情况下，如出现过充、过放、短路以及高温时，锂电池的电解液会分解产生气体，从而引发爆炸。
[0003]为了保障用户安全，要求在使用过程中必须对电池进行安全保护。多数厂商采取加保护板的方式对电池进行保护，但是，厂商采用的这种方法并不能完全杜绝事故的发生；而且，现有的电池保护技术中，当一些外在因素导致安全保护失效时，由于不能及时地提醒用户，也会导致事故的发生。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型实施例的主要目的在于提供一种移动终端，能够在电池安全保护措施失效的情况下，及时进行安全告警，减少事故的发生。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]本实用新型实施例提供了一种移动终端，包括电池、获取电池使用状态并上报给处理器的电池管理系统、根据收到的信息进行警报判断的处理器、根据处理器的指令发出警报的输出设备；所述电池中还设置有分别用于检测电池温度和压力的温度传感器和压力传感器。
[0007]上述方案中，所述电池中还设置有分别将温度传感器和压力传感器采集到的信息上报给处理器的专用接口。
[0008]上述方案中，所述温度传感器、压力传感器均通过连线由电池供电，并通过所述专用接口经由PCB走线分别与处理器相连。
[0009]上述方案中，所述温度传感器包括但不限于热敏电阻，所述压力传感器包括但不限于压敏电阻。
[0010]上述方案中，所述处理器包括中央处理器(CPU, Central Processing Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processing)、或可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)。
[0011]上述方案中，所述输出设备包括马达、和/或扬声器、和/或液晶显示屏(IXD，Liquid Crystal Display)。
[0012]本实用新型实施例提供的移动终端，基于目前电池保护中出现的漏洞，根据电池在爆炸之前会产生气体以及温度升高等特点，在电池中设置用于检测电池温度的温度传感器和用于检测电池内压力的压力传感器，实时采集电池内的温度和压力信息，并将采集到的信息上报到处理器，由处理器及时判断是否需要启动告警；进一步的，本实用新型实施例中可利用已有的电池管理系统，统计电池充放电次数，还可以在充电的过程中采集电池的充电电压和电流，当充电电压和电流不符合充电标准时，对电池进行充电保护；当电池内部的气压或温度超过预先设定的阈值，或者充放电次数超过预先设定的阈值时，即产生优先权最高的中断，驱动马达振动、和/或扬声器鸣笛、和/或LCD显示当前电池状态，对用户及时进行告警；当危机解除时，再自动恢复到正常模式。
[0013]本实用新型提供的移动终端，能够在电池安全保护措施失效的情况下，对用户及时进行安全警告，使得移动终端设备在使用的过程中更安全，减少事故的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例移动终端结构示意图；
[0015]图2为本实用新型实施例电池结构示意图；
[0016]图3为本实用新型实施例移动终端防爆预警方法实现流程图。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型实施例的基本思想是:在电池中设置用于检测电池温度的温度传感器和用于检测电池内压力的压力传感器，实时采集电池内的温度和压力信息，将采集到的信息上报到处理器，由处理器判定是否需要启动告警。
[0018]进一步的，可利用电池管理系统统计电池充放电次数；将统计到的信息上报到处理器；处理器根据上报的信息进行判断，驱动输出设备对用户及时进行告警；当危机解除时，再自动恢复到正常模式；此外，还可以利用电池管理系统在充电的过程中采集电池的充电电压和电流，当充电电压和电流不符合充电标准时，对电池进行充电保护。
[0019]这里，先对电池可能发生爆炸的因素进行分析，电池可能爆炸的因素包括:
[0020]a.热冲击:即长期处于高于150°C的环境中，由于隔膜的融化而造成短路，正负极短路产生大量的热引发爆炸；
[0021]b.过充过放:当过充过放当达到一定程度时，都会使电芯化学结构发生变化，电解液会分解产生气体，当达到一定程度时就会爆炸；
[0022]c.短路:无论是外部短路还是内部短路，都会使得电池产生大量的热量和气体，从而发生爆炸。
[0023]根据上述原因可知，所有原因产生的电池爆炸都有相同的特点，即电池内会产生高温和/或高压。因此，检测电池内电芯的温度和气体的压力，能够有效的判断电池是否将要发生爆炸。
[0024]基于此，本实用新型在电池内分别设置温度传感器和压力传感器，检测电池内的温度和压力信息；并在电池上设置专用接口，温度传感器和压力传感器可将采集到的信息通过所设置的专用接口上报给处理器。
[0025]其中，所述温度传感器位于电池内部温度较高的部位，具体可根据电池的形状和大小自由设计，例如可以贴附于电芯壁上；所述压力传感器位于电池中对压力变化敏感的部位，例如，当电池内产生气体时，电芯与外包装之间会产生压力，因此，压力传感器可以位于电池的电芯与外包装之间，例如可以贴附于电芯壁上。温度传感器和压力传感器均通过连线由电池电芯进行供电，并通过所设置的专用接口再经由PCB走线与处理器相连，将自身检测到的温度和压力信息上报给处理器。
[0026]这里，温度传感器可以是但不限于热敏电阻，压力传感器可以是但不限于压敏电阻。
[0027]电池管理系统(BMS, Battery Management System)主要用于提高电池的利用率，防止电池过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。BMS —侧与电池相连，用于获取电池充放电次数信息，另一侧与处理器相连，用于将电池的充放电次数信息上报给处理器。
[0028]此外，电池管理系统还可以用于在充电的过程中采集电池的充电电压和电流，当充电电压和电流不符合充电标准时，对电池进行充电保护。
[0029]这里，所述充放电次数是以电池充满电量的次数来计算的，即充电的过程中电量达到100%时，则认为完成一次充电。
[0030]这里，电池管理系统可以运行于CPU、单片机、或DSP、FPGA上。
[0031]处理器，与电池和BMS相连，用于获取温度传感器和压力传感器上报的电池内温度和压力信息，以及BMS上报的电池使用状态信息，做出综合判断；处理器的输出端与输出设备相连，用于当接收到的信息符合预设的警报开启标准时，驱动输出设备发出警报。
[0032]其中，所述综合判断包括:当检测到电池内温度和气体压力中任意一项大于预设阈值时，处理器产生最高级别的中断，驱动输出设备向用户发出警报；或者，当检测到电池充放电次数超出预设阈值时，处理器产生最高级别的中断，驱动输出设备向用户发出警报。
[0033]所述处理器，可以是CPU、DSP或是FPGA。
[0034]输出设备，与处理器相连，用于在接收到的来自处理器的启动警报指令后，向用户发起警报。
[0035]其中，所述输出设备可以是马达、和/或扬声器、和/或LCD等。
[0036]下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案的实施作进一步的详细描述。
[0037]图1为本实用新型实施例中移动终端结构示意图，如图1所示，移动终端包括电池
11、处理器12、电池管理系统13、输出设备；其中，
[0038]电池11，用于储存电量供移动终端使用；
[0039]这里，电池的具体结构如图2所示，包括电芯21、外包装22、用于检测电芯温度的温度传感器23、用于检测电池内压力的压力传感器24和专用接口 25 ;具体的，
[0040]电芯21，是充电电池的蓄电部分，电芯21的形状和材质根据不同终端的需求设计；
[0041]外包装22，位于电芯外部，用于保护电池内的部件；
[0042]温度传感器23，用于检测电池内的温度，并将检测到的温度信息通过设置的专用接口 25上报处理器12 ；
[0043]这里，温度传感器23可以是热敏电阻，也可以是其他形式的温度传感器，本实施例中以热敏电阻为例，温度传感器23位于电池内部温度较高的部位，可以贴附于电芯21表面，具体部位可以根据电池的设计来决定；
[0044]压力传感器24，用于检测电池内的气体压力，并将检测到的压力信息通过设置的专用接口 25上报处理器12 ；[0045]这里，压力传感器24可以是压敏电阻，也可以是其他形式的压力传感器，本实施例中以压敏电阻为例，压力传感器24位于电池中对压力变化敏感的部位，可以贴附于电芯21表面，具体部位可以根据电池的设计来决定；
[0046]本实施例中，以温度传感器23和压力传感器24均位于电芯外壁与外包装之间为例；
[0047]专用接口 25，通过PCB走线与处理器相连，用于将温度传感器和压力传感器采集到的信息通过PCB走线上报给处理器。
[0048]此外，电池还可以包含电池保护板，电池保护板为对充电电池起保护作用的集成电路板，以用于进一步保护电池不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电。
[0049]本实例中，温度传感器23与压力传感器24均通过连线由电池电芯供电，并通过所述专用接口 25经由PCB走线与处理器相连，在采样周期内，采集电池内温度和气体压力，将采集到的信息上报给处理器。
[0050]处理器12，输入端通过PCB走线以及专用接口 25与电池中的温度传感器23和压力传感器24相连，输出端与输出设备相连；用于接收温度传感器23和压力传感器24上报的电池内温度和压力信息，并根据所接收到的温度和压力信息判定是否需要启动告警，需要启动告警时驱动输出设备；
[0051]具体的，处理器12判断所述温度和压力信息是否大于预设阈值，当采集到电池内温度和压力中任意一项大于预设阈值时，驱动输出设备对用户进行告警。例如:产生最高级别的中断、驱动马达振动、扬声器鸣笛、LCD界面显示当前电池的状态，向用户及时发出警报。
[0052]其中，温度和压力的预设阈值可以根据用户防爆要求预先设定，如根据电芯所能承受的最高温度和电池外包装能承受的最大压力设定。
[0053]处理器12，还用于设置采样周期，采样周期可根据用户需求进行设定。
[0054]电池管理系统13，一侧与电池相连，用于获取电池充放电次数信息，另一侧与处理器相连，用于将电池的充放电次数上报给处理器。
[0055]此外，电池管理系统还可以用于在充电的过程中采集电池的充电电压和电流，当充电电压和电流不符合充电标准时，对电池进行充电保护。
[0056]这里，所述充放电次数是以电池充满电量的次数来计算的，即充电的过程中电量达到100%时，则认为完成一次充电。
[0057]这里，电池管理系统可以运行于CPU、单片机、或DSP、FPGA上。
[0058]对应的，处理器12，还用于从电池管理系统获取电池的充放电次数信息，根据获取的电池充放电次数信息，判断电池的充放电次数是否超出预设阈值；当电池充放电次数超出预设阈值时，驱动输出设备对用户进行警报，例如驱动LCD界面显示当前电池充放电次数。
[0059]其中，所述电池充放电次数阈值，可以根据电池的材质、用途、规格能因素指定，如设定当电池充放电次数超过400次时，即认为电池充放电次数超出阈值。
[0060]所述输出设备包括马达14、IXD15、扬声器16 ;具体的，
[0061]马达14，与处理器相连，用于当接收到来自处理器的驱动指令后，开启振动功能，向用户发出警报。[0062]扬声器15，与处理器相连，用于当接收到来自处理器的驱动指令后，开启鸣笛功能，向用户发出警报。
[0063]IXD16，与处理器相连，用于当接收到来自处理器的驱动指令后，显示电池的当前状态，向用户发出警报。
[0064]图3为本实用新型实施例移动终端防爆预警方法实现流程图，如图3所示，本实用新型实施例移动终端防爆预警方法包括以下步骤:
[0065]步骤301:设置采样周期，在周期内采集电池内温度和气体压力，将采集到的温度和压力信息通过电池上设置的专用接口上报给处理器；
[0066]其中，采样周期可根据用户需求进行设定。
[0067]步骤302:判断所述温度和压力信息是否大于预设阈值，当采集到电池内温度和压力中任意一项大于预设阈值时，则执行步骤303 ;否则，在采集到的温度和压力信息均不大于预设阈值的情况下，则执行步骤304 ；
[0068]其中，温度和压力的预设阈值可以根据用户防爆要求预先设定，如可根据电芯所能承受的最高温度和电池外包装能承受的最大压力设定。
[0069]步骤303:处理器产生最高级别的中断，驱动输出设备，向用户发出警报；并返回步骤301，继续对电池内的温度和压力信息进行检测；
[0070]其中，所驱动的输出设备包括马达、和/或扬声器、和/或液晶显示屏IXD。
[0071]步骤304:从电池管理系统获取电池的充放电次数信息。
[0072]步骤305:判断电池的充放电次数是否超出预设阈值，当电池充放电次数超出预设阈值时，执行步骤306 ;否则，执行步骤301 ；
[0073]其中，所述电池充放电次数阈值，可以根据电池的材质、用途、规格等因素指定，如设定当电池充放电次数超过400次时，即认为电池充放电次数超出阈值。
[0074]步骤306:处理器产生最高级别的中断，驱动输出设备对用户进行告警；并返回步骤301，继续对电池内的温度和压力信息进行检测。
[0075]这里，由于电池充放电次数超过预设阈值时，并未检测到电池内的温度和压力发生较大变化，即:并没有检测到电池即将爆炸的信息，因此，可以不驱动马达和扬声器，只需驱动IXD达到对用户的警示效果。
[0076]综上所述，本实用新型提出了一种移动终端，根据用户在不同场景下使用的情况不同，实时的监控电池的状态；当危险情况发生时，能及时地向用户上报电池的实际情况，使得用户更安全。本文给出了详细的检测方法，但对通信协议未加限定。例如，根据目前的通信方式，I2C或者SPMI总线均可实现处理器与电池管理系统的通信，电池与处理器的通信也可以使用BIF协议进行通信。
[0077]虽然本实用新型以一种较佳的实施例揭露如上，然而并非限定本实用新型，在背离本实用新型实质的情况下，可以对本实用新型做出各种相应的改变和变形，这些改变和变形都属于本实用新型的权利要求保护范围。
[0078]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种移动终端，包括电池、获取电池使用状态并上报给处理器的电池管理系统、根据收到的信息进行警报判断的处理器、根据处理器的指令发出警报的输出设备；其特征在于，所述电池中还设置有分别用于检测电池温度和压力的温度传感器和压力传感器。
2.根据权利要求1所述移动终端，其特征在于，所述电池中还设置有分别将温度传感器和压力传感器采集到的信息上报给处理器的专用接口。
3.根据权利要求2所述移动终端，其特征在于，所述温度传感器、压力传感器均通过连线由电池供电，并通过所述专用接口经由PCB走线分别与处理器相连。
4.根据权利要求1所述移动终端，其特征在于，所述温度传感器包括但不限于热敏电阻，所述压力传感器包括但不限于压敏电阻。
5.根据权利要求1所述移动终端，其特征在于，所述处理器包括中央处理器CPU、或数字信号处理器DSP、或可编程门阵列FPGA。
6.根据权利要求1所述移动终端，其特征在于，所述输出设备包括马达、和/或扬声器、和/或液晶显示屏IXD。
【文档编号】H01M10/42GK203537462SQ201320639186
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】马加加 申请人:中兴通讯股份有限公司