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CN106471700B - 电池保护板、电池和移动终端 - Google Patents

电池保护板、电池和移动终端 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种电池保护板、电池和移动终端，该电池保护板包括：保护电路，与移动终端中的电池的充放电回路相连，保护电路用于控制充放电回路的导通与关断；电池电量计，电池电量计的一端连接在充放电回路的第一位置，电池电量计的另一端连接在充放电回路的第二位置，第一位置位于电池保护板中，第二位置位于移动终端的主板中，第一位置和第二位置之间通过导线相连，在电池通过充放电回路进行充放电的过程中，电池电量计检测导线的阻抗产生的压降，并根据压降确定电池的电量。本发明实施例不但能够减少电池保护板中的器件的数量，节省了布板面积和电池保护板的成本，降低了电池保护板的失效率，而且能够降低电池保护板的发热量。

Description

电池保护板、电池和移动终端
技术领域
本发明实施例涉及移动终端领域，并且更具体地，涉及一种电池保护板、电池和移动终端。
背景技术
目前，移动终端(如智能手机)越来越受到消费者的青睐，移动终端的安全性成为用户关注的焦点。
为了保证移动终端内部的电池的安全性，需要为电池安装电池保护板。现有的电池保护板的结构多种多样，而移动终端对其电池保护板在集成性、体积方面有特殊的要求，因此，亟需提供一种适于移动终端的电池保护板。
发明内容
本申请提供一种适于移动终端的电池保护板和电池，并提供一种移动终端。
第一方面，提供一种电池保护板，包括：保护电路，与移动终端中的电池的充放电回路相连，所述保护电路用于控制所述充放电回路的导通与关断；电池电量计，所述电池电量计的一端连接在所述充放电回路的第一位置，所述电池电量计的另一端连接在所述充放电回路的第二位置，所述第一位置位于所述电池保护板中，所述第二位置位于所述移动终端的主板中，所述第一位置和所述第二位置之间通过导线相连，在所述电池通过所述充放电回路进行充放电的过程中，所述电池电量计检测所述导线的阻抗产生的压降，并根据所述压降确定所述电池的电量。
第二方面，提供一种电池，包括电芯，以及如第一方面描述的电池保护板，所述电池保护板与所述电芯相连。
第三方面，提供一种移动终端，包括充电接口，如第二方面描述的电池，以及主板，其中，所述电池与所述充电接口相连。
在上述某些实现方式中，所述电池保护板还包括：温度检测电路，用于检测所述电池的温度；所述电池电量计与所述温度检测电路相连，所述电池电量计具体用于：根据所述温度检测电路检测到的温度，以及温度与所述导线的阻抗(或电阻)的对应关系，确定所述导线的阻抗(即确定所述导线在温度检测电路检测到的温度下的阻抗)；根据所述导线的阻抗，以及所述阻抗产生的压降，确定流过所述导线的电流；根据流过所述导线的电流，确定所述电池的电量。
在上述某些实现方式中，所述电池电量计包括所述温度检测电路。
在上述某些实现方式中，所述保护电路包括：场效应管，所述场效应管位于所述充放电回路中；控制器，所述控制器与所述场效应管相连(如与场效应管的栅极)，通过所述场效应管控制所述充放电回路的导通与关断。
在上述某些实现方式中，所述电池电量计通过所述电池保护板与所述主板之间的连接器连接至所述第二位置。
在上述某些实现方式中，所述保护电路为所述电池保护板中的第一保护电路，所述电池保护板还包括：第二保护电路，所述第二保护电路与所述充放电回路相连，通过熔丝对所述充放电回路进行过压和/或过流保护。
在上述某些实现方式中，所述移动终端支持普通充电模式和快速充电模式，其中，所述快速充电模式的充电速度大于所述普通充电模式的充电速度。
在上述某些实现方式中，所述快速充电模式的充电电流大于所述普通充电模式的充电电流。
在上述某些实现方式中，所述快速充电模式的充电电压大于所述普通充电模式的充电电压。
在上述某些实现方式中，在所述快速充电模式下，所述移动终端通过所述充电接口与适配器进行双向通信。
应理解，电池电量计可以包括两个电流检测点，上述电池电量计的一端可以是电池电量计的第一电流检测点，上述电池电量计的另一端可以是电池电量计的第二电流检测点。
本申请提供的电池保护板不但能够减少电池保护板中的器件的数量，节省了布板面积和电池保护板的成本，降低了电池保护板的失效率，而且能够降低电池保护板的发热量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是电池保护板的示意性电路图。
图2是本发明实施例的电池保护板的示意性电路图。
图3是本发明实施例的电池保护板和主板的连接关系示意图。
图4是本发明实施例的电池保护板的示意性电路图。
图5是本发明实施例的电池的示意性结构图。
图6是本发明实施例的移动终端的示意性结构图。
具体实施方式
图1是电池保护板的示意性电路图。图1的电池保护板10包括：
保护电路11，与移动终端中的电池的充放电回路13相连，保护电路11用于控制充放电回路13的导通与关断；
检流电阻14，串联在充放电回路13中；
电池电量计15，电池电量计15与检流电阻14两端相连，在电池通过充放电回路进行充放电的过程中，电池电量计15检测检流电阻14的阻抗产生的压降，并根据该压降确定电池的电量。
在一些实施例中，图1中的保护电路11包括控制IC 16和一对儿背靠背的MOS管T1和T2，控制IC 16分别通过Cout端和Dout端与MOS管T1和MOS管T2相连。
在一些实施例中，Cout端可以是过充控制端，通过MOS管T2栅极电压控制MOS管的开关。
在一些实施例中，Dout端可以是过放、过流或短路控制端，通过MOS管T1栅极电压控制MOS管的开关。
在一些实施例中，P+和P-分别代表电池保护板10的正极和负极。或者，P+和P-分别代表通过电池保护板10接出来的电芯12的正极和负极。
移动终端的体积越来越小，对电路的集成度要求越来越高。该方案中的电池保护板不但集成了保护电路，而且集成了电池电量计，集成度较高，很适合应用在移动终端内部，为移动终端的电池提供保护。
现有技术中，电池保护板一般会与电芯一起密封在电池中，由于电池的体积有限，电池保护板的面积会做的比较小，导致电池保护板的散热较差。
采用图1的方案能够提高集成度，但由于检流电阻14一般面积很小，发热量较大，可能会导致电池保护板10的发热现象进一步加重，因此，可以考虑将用于检流的电阻的面积增大，以减少电池保护板10的发热量。
为了达到该目的，可以利用充放电回路中的导线的阻抗代替检流电阻，导线的面积要比专门的电阻元件的面积大，这样可以更好地将电阻产生的热量散去。
但是，如上文所述，电池保护板一般会被封装在体积很小的电池中，保护板的面积本身就很小，如果利用电池保护板中的电流回路的某段导线的电阻代替检流电阻，该电阻面积可能仍然比较小，其产生的热量仍无法及时散去。
为了尽可能增大电流回路中的代替检流电阻的导线的面积，如图2所示，可以将电池电量计的一个电流检测点连接在电池保护板的电流回路中，将电池电量计的另一个电流检测点通过电池保护板与移动终端的主板之间的连接器连接到主板的电流回路中(需要说明的是，图2中的虚线表示的是电池电量计的电流检测线路)。这样可以保证这段导线的面积足够大，产生的热量能够及时散去，进而降低电池保护板的发热量。
截取的这段导线的阻抗可以通过计算或仿真得出。在得出这段导线的阻抗之后，可以将电池保护板和主板连接在一起，然后利用外部电源为电流回路加一个恒流，以此来校准这段导线的阻抗，这样可以保证电池电量计的检流精度。
进一步地，这段导线的阻抗可能会随着电池或电池保护板的温度的改变而改变。在利用这段导线代替检流电阻14的情况下，为了能够更加准确地测得流过这段导线的电流，在一些实施例中，可以在电池保护板10中加入温度检测电路。
具体地，参见图3，电池保护板还可包括：温度检测电路18，用于检测电池或电池保护板的温度；电池电量计15可以与温度检测电路18相连，电池电量计15具体可用于：根据温度检测电路18检测到的温度，以及温度与这段导线的阻抗的对应关系(该对应关系可以预先存储记录在电池保护板10的存储器中)，确定这段导线在当前温度下的阻抗；根据这段导线在当前温度下的阻抗，检测流过这段导线的电流；根据流过这段导线的电流，确定电池的电量。
在一些实施例中，温度检测电路可以集成在电池电量计中。在一些实施例中，温度检测电路可以与电池电量计分开设置。
在一些实施例中，温度检测电路可以通过热敏电阻检测温度。在一些实施例中，热敏电阻可以是负温度系数(Negative Temperature Coefficient，NTC)电阻，也可以是正温度系数(Possitive Temperature Coefficient，PTC)电阻。在一些实施例中，热敏电阻的一端通过上拉电阻与电池保护板的正极P+相连。
上述保护电路11可以是电池保护板10中的第一保护电路，为了进一步提高电池保护板的保护性能，可选地，在一些实施例中，参见图4，电池保护板10还可包括：第二保护电路21，第二保护电路21可以在保护电路失效的情况下，为电池的充放电过程提供保护。
在一些实施例中，第二保护电路21可以通过熔丝为电池的充放电过程提供过压或过流保护。如图4所示，第二保护电路21可以包括第一熔丝引脚F1和第二熔丝引脚F2，当充放电回路出现过压或过流时，第二保护电路21中的位于第一熔丝引脚F1和第二熔丝引脚F2之间的熔丝熔断。
通过设置两级保护电路，进一步提高了移动终端内的电池充放电过程的安全性。
上文结合图1至图4，详细描述了本发明实施例的电池保护板。下文结合图5和图6，详细描述本发明实施例的电池和移动终端。
图5是本发明实施例的电池的示意性结构图。图5的电池500包括：
电芯510；以及
电池保护板520，所述电池保护板520与所述电芯510相连。
应理解，图5中的电池保护板520可以采用上文描述的电池保护板，为避免重复，此处不再详述。
图6是本发明实施例的移动终端的示意性结构图。图6的移动终端600包括：
充电接口610；
电池500，所述电池500与所述充电接口610相连。
可选地，作为一个实施例，移动终端600可以支持普通充电模式和快速充电模式，其中，快速充电模式的充电速度大于普通充电模式的充电速度。
可选地，作为一个实施例，快速充电模式的充电电流大于普通充电模式的充电电流。
可选地，作为一个实施例，在快速充电模式下，移动终端600通过充电接口610与适配器进行双向通信。
本发明实施例对移动终端与适配器之间的通信过程不作具体限定，例如，移动终端与适配器之间的通信可以指双方的握手过程，即移动终端和适配器通过握手确定充电模式、充电电压、充电电流等参数。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种用于智能手机的电池保护板，其特征在于，所述电池保护板与智能手机的电芯一起封装在电池之中，其中，所述电池保护板包括：
保护电路，与智能手机中的电池的充放电回路相连，所述保护电路用于控制所述充放电回路的导通与关断；
电池电量计，所述电池电量计的一端连接在所述充放电回路的第一位置，所述电池电量计的另一端连接在所述充放电回路的第二位置，所述第一位置位于所述电池保护板中，所述第二位置位于所述智能手机的主板中，所述第一位置和所述第二位置之间通过导线相连，在所述电池通过所述充放电回路进行充放电的过程中，所述电池电量计检测所述导线的阻抗产生的压降，并根据所述压降确定所述电池的电量，其中，所述电池电量计通过所述电池保护板与所述主板之间的连接器连接至所述第二位置。
2.如权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述电池保护板还包括：
温度检测电路，用于检测所述电池的温度；
所述电池电量计与所述温度检测电路相连，所述电池电量计具体用于：
根据所述温度检测电路检测到的温度，以及温度与所述导线的阻抗的对应关系，确定所述导线的阻抗；
根据所述导线的阻抗，以及所述阻抗产生的压降，确定流过所述导线的电流；
根据流过所述导线的电流，确定所述电池的电量。
3.如权利要求2所述的电池保护板，其特征在于，所述温度检测电路设置在所述电池电量计内。
4.如权利要求1-3中任一项所述的电池保护板，其特征在于，所述保护电路包括：
场效应管，所述场效应管位于所述充放电回路中；
控制器，所述控制器与所述场效应管相连，通过所述场效应管控制所述充放电回路的导通与关断。
5.如权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述保护电路为所述电池保护板中的第一保护电路，所述电池保护板还包括：
第二保护电路，所述第二保护电路与所述充放电回路相连，并通过熔丝对所述充放电回路进行过压和/或过流保护。
6.一种电池，其特征在于，包括：
电芯；
如权利要求1-5中任一项所述的电池保护板，所述电池保护板与所述电芯相连。
7.一种智能手机，其特征在于，包括：
充电接口；
如权利要求6所述的电池，所述电池与所述充电接口相连；
所述主板。
8.如权利要求7所述的智能手机，其特征在于，所述智能手机支持普通充电模式和快速充电模式，其中，所述快速充电模式的充电速度大于所述普通充电模式的充电速度。
9.如权利要求8所述的智能手机，其特征在于，所述快速充电模式的充电电流大于所述普通充电模式的充电电流。
10.如权利要求8所述的智能手机，其特征在于，所述快速充电模式的充电电压大于所述普通充电模式的充电电压。
11.如权利要求7-10中任一项所述的智能手机，其特征在于，在所述快速充电模式下，所述智能手机通过所述充电接口与适配器进行双向通信。
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