CN101378558A - 智能型双电池供电系统的移动电话机 - Google Patents

Abstract

一种智能型双电池供电系统及其在移动电话上的应用，其方法特征包括：在移动电话设备上有主、副两块电池；供电时系统可根据两块电池的电量情况进行智能切换；供电时用户可根据自己的意愿自主选择两块电池供电的优先级顺序或者只用其中任意一块电池供电；充电时系统可根据电池的电量情况按照预设的逻辑分别、自动给主、副电池充电；充电时用户也可以根据自己的意愿自主选择主、副电池的充电顺序；用户也可以根据自己的意愿选择在使用主电池时只给副电池充电，或者在使用副电池时只给主电池充电。

Description

智能型双电池供电系统的移动电话机

技术领域

本发明涉及一种智能型双电池供电系统的移动电话机，它不但支持常规的单电池供电，更重要的是可以支持双电池系统的供电，并且通过逻辑控制，在不掉电的情况下可以实现两块电池之间供电、充电的智能切换，从而大大延长移动电话的持续待机时间。同时，该系统的交互式设计在提高实用性的同时，也给用户带来非凡的使用体验。

背景技术

移动电话机作为无线移动通信设备，发展迅猛，目前已成为人们日常生活不可或缺的通信设备。随着移动电话技术的发展，移动电话机的功能越来越强大，但随之而来的是耗电量越来越高。特别是现在比较流行的电视手机、GPS手机、游戏手机、WiFi手机、双卡双待手机、PDA手机等，电池容量都成了影响用户使用感受的最棘手问题之一。

对此，双电池供电移动电话机可以比较好地解决这一问题。用户外出之前，可以预先把两块电池都充满电。使用时可以先安装一块电池，另外一块放在随身携带的包里，这样也不会增加移动电话机的体积和重量。当发现第一块电池即将耗尽时，可以把备用电池直接安装上去，系统检测到备用电池后会自动从主电池切换到备用电池，从而大大延长手机的续航时间。

如果用户同时把两块电池都安装到手机上，用户就可以根据自己的喜好对系统进行设置，以决定电池使用、充电的优先级。当然，如果用户不进行设置，系统将按照预设的逻辑，也可以使得两块电池的能量得到充分利用。

另外，本系统在设计中对两块电池互相充电的问题进行了有效规避，从而避免了两块电池互相充电时的安全隐患以及能量损耗。

发明内容

本发明的目的从延长移动电话机电源续航能力的需求出发，同时兼顾智能性、方便性、安全性、交互性等特点，通过两块可自由拆装的电池，辅助以巧妙的逻辑控制以及功率开关，实现双电池对移动电话机的供电。

本发明的技术方案如下：

根据本发明的一种双电池供电系统移动电话机，一般会有如下几种工作模式，下面予以简要说明：

a.只有主电池存在时，由主电池给移动电话机供电；充电电路也自动切换到主电池；

b.只有副电池存在时，由副电池给移动电话供电；充电电路切换到副电池；

c.当主、副电池同时存在时，系统根据主、副电池的电量情况自动决定供电电池；充电电路也将自动进行切换；

d.当主、副电池同时存在时，用户可根据自己意愿在菜单里自由设定由哪块电池供电或者给哪块电池充电；

e.在主、副电池同时存在时，如果用户强行拆任一电池，则系统会即刻侦测到这种变化，并迅速启动相关控制，保证系统从另外一块电池取电，从而保证移动电话不掉电；

f.在移动电话的显示屏上，可以通过图片、动画、字符等形式显示出当前主、副电池的使用情况、电量多少、以及充电情况；

本发明的优点：通过简单的逻辑器件，辅助以移动电话机固已有的CPU控制，实现了双电池供电系统在移动电话机上的应用，具有逻辑清晰、低成本、智能性等优点。

附图说明

图1是本发明的智能型双电池供电系统移动电话机原理框图；

图2是本发明在移动电话关机状态下，智能型双电池供电系统管理流程框图；

图3是本发明在移动电话开机状态下，智能型双电池供电系统管理流程框图。

具体实施方式

下面根据图1～图3给出本发明一个较好的一个实施例，并予以详细描述，以使本技术领域的技术人员能更易于理解本发明的结构特征和功能特色。通过实例的详解，方便方案的具体实施。

如图1到图3所示，本实施例所述的是实现智能型双电池供电系统移动电话装置的工作机理详述。

在图1中给出了该系统中主要包括六个部分，分别说明如下：

a.移动电话基带CPU11：在本发明中可以用于控制供电、充电两个逻辑模块，以及侦测每块电池的情况。CPU和这些控制模块之间通过三类信号进行通讯：通过每块电池的ID脚来判断电池的存在与否；通过ADC信号来读取电池的电量；通过GPIO口来控制供电和充电逻辑模块。

b.供电切换及其逻辑控制模块12：在本发明中用于控制、切换给移动电话机供电的电池。在该模块中，又由两大部分组合：1)功率切换开关：主要由P-mosfet组合，用于在主、副电池之间切换；2)逻辑控制部分：主要由常用的晶体管、比较器、逻辑门等器件组成，完成对功率切换开关的控制。

c.充电切换及其逻辑控制模块13：在本发明中用于控制、切换给哪块电池充电。该模块中，又由两大部分组合：1)功率切换开关：主要由P-mosfet组合，用于充电电路在主、副电池之间切换；2)逻辑控制部分：主要由常用的晶体管组成，和供电切换及其逻辑控制模块相配合，完成对功率切换开关的控制。

e.主电池14        f.副电池15

g.LCM18：在本发明中用来显示每块电池的使用情况、电量、充电情况等信息。

其他的两个部分移动电话机负载17、充电模块16不属于本发明的范畴，但为了便于理解，特标注在图中。

下面结合图2、图3对整个控制流程做详细说明。

为了便于说明，本发明分两种情况：1)移动电话机处于关机状态的情况；2)移动电话机处于开机状态的情况。之所以这样分是因为：当移动电话机处于关机状态时，移动电话机的主CPU是不工作的，也就是说无法通过软件来控制供电、充电模块，那么这时候就完全依靠硬件方式来控制；而当移动电话处于开机状态，CPU工作起来之后，本发明就可以依靠软件实现所谓的交互式设置。

1)移动电话机处于关机状态下的情况：

图2给出了关机状态下的双电池控制流程图。在这种情况下，本发明通过主、副电池的ID脚、电压情况，配合比较器、三极管、二极管等逻辑器件的适当组合，可以判断出两块电池的存在与否、电压范围。根据这些信息可以产生本发明需要的逻辑信号，然后用来控制供电开关模块以及充电开关模块。

基本的思路是：

如果只有主电池存在1020，那么就通过硬件逻辑电路，把供电开关模块以及充电开关模块切换到主电池一端1021；反之如果只有副电池存在，那么就通过硬件逻辑电路把供电开关模块以及充电开关模块切换到副电池一端1030。

如果主、副电池都存在1010：且主副电池的电压都小于2.5V1011，及主副电池都处于过放电状态，那么供电、充电模块将默认切换到主电池一端1015；如果主副电池的电压中有任何一个高于2.5V，那么此时的状态就取决于副电池的电压：如果副电池的电压高于3.5V1012，则把供电、充电模块均切换到副电池一端1013，否则就切换到主电池一端1015。需要说明的是之所以设置3.5V这个门限是因为对于一般的移动电话机，3.6V是一个比较安全的可开机电压。

另外，在主、副电池都存在的情况下，如果用户突然拆除副电池1014：那么硬件逻辑电路会立刻侦测到这个变化，并把供电、充电模块切换到主电池一端1015。

同样地，在只有主电池存在的情况下，如果用户突然把副电池安装到移动电话上1022，那么硬件逻辑电路也会侦测到这个变化，并根据副电池的电压情况1023来决定是否要把供电、充电模块切换到主电池1021还是切换到副电池1024。这里的判断门限电压依然是普通移动电话机的安全可开机电压3.5V，当然，这个门限也可根据不同的应用做相应调整。

经过上面的逻辑，可以保证在任何条件下都始终有一路电池恒定连接到手机的负载上，可以保证给移动电话机中实时时钟的供电。而只要任何一块电池的电压达到移动电话机的可开机电压(在本示例中假定为3.5V)，都可以保证手机的正常开机，而这些控制都是完全通过硬件逻辑电路来实现的。一旦移动电话机开机之后，CPU开始工作，那么配合CPU的GPIO控制，供电、充电模块的切换将更显得得心应手。

2)移动电话机处于开机状态下的情况：

在图3中给出了移动电话机开机状态下的双电池逻辑控制图。开机条件下，如果用户不在菜单里面进行设置，则系统将按照预设的逻辑选择供电、充电的电池2004：如果副电池电压高于预设电压(比如3.7V)，则优先使用副电池；如果副电池电量即将耗尽，系统将自动切换到主电池(当然切换之前系统会首先判断主电池的电量，如果主电池的电量也太低，则会提示用户及时充电并自动关机)。充电时，遵循的基本原则是：优先给正在供电的电池充电，充满之后会自动切换到给另外一块电池充电。如果用户想更改这一设置，则需进入相关菜单进行设置。

如果用户要按照自己的意图设置供电、充电的优先级2001，则软件需先判断用户的设施是否满足相应的条件2002，如果条件满足，则用户的设置立即生效2003，否则提示错误信息给用户后，仍然沿用默认逻辑2004。

用户设置时一般包括：

a)从主电池供电切换到副电池供电----那么需要满足的条件是：副电池应当存在，且电量足够；反之亦然。如果不满足，系统会给出错误信息提示。

b)从主电池优先充电切换到副电池优先充电----那么需要满足的条件是：副电池应当存在；反之亦然。如果不满足系统会给出错误提示信息。

c)正在用主电池供电且给副电池充电，切换到用副电池供电且给主电池充电----那么需要满足的条件是：副电池的电量足够多，能否维持移动电话的正常工作；反之亦然。如果不满足系统会给出错误提示信息。

d)正在使用主电池且正在给主电池充电，切换到用副电池给副电池充电----那么需要满足的条件是：副电池存在，且电量足够多；反之亦然。

e)正在用主电池供电且给副电池充电，切换到用主电池供电且给主电池充电----同样需要检测电池的存在与否，反之亦然。

另外，在本发明中，系统会在移动电话机的LCM上通过图片、动画、字符的形式向用户实时提示两块电池的存在与否(当一块电池不存在时，与之对应的电池符号将自动消失)、使用情况(如果某块电池正在被使用，则对应的电池符号呈现绿色，否则呈现红色)、电量情况(通过电量分格的形式表现)、充电情况(相应的电池符号采用动画形式闪烁)。通过这些信息，用户可以清楚地知道当前双电池系统的工作状态。

Claims (6)

1、一种智能型双电池供电系统的移动电话机，其特征在于：

a.在移动电话机(1)中设置主电池(14)和副电池(15)；

b.在移动电话机(1)中设置供电切换及其逻辑控制模块(12)；

c.在移动电话机(1)中设置充电切换及其逻辑控制模块(13)；

d.移动电话机(1)的CPU(11)根据主电池(14)、副电池(15)的电量或用户预设逻辑，对供电切换及其逻辑控制模块(12)进行控制，实现对移动电话负载(17)的供电；

e.移动电话机(1)的CPU(11)根据主电池(14)、副电池(15)的电量或用户预设逻辑，对充电切换及其逻辑控制模块(13)进行控制，实现充电模块(16)对主电池(14)、副电池(15)的充电；

f.在移动电话机(1)的LCM(18)上，通过图片、动画、字符，实时对两块电池(14，15)的使用情况、电量多少、充电情况进行提示。

2.根据权利要求1所述智能型双电池供电系统的移动电话机，其特征在于：所述的系统可根据两块电池(14，15)的电量情况自动进行智能切换，还包括用户可根据自己的意愿自主选择两块电池(14，15)供电的优先级顺序或者只用其中任意一块电池(14，15)供电。

3.根据权利要求1所述智能型双电池供电系统的移动电话机，其特征在于：所述的充电时系统可根据电池(14，15)的电量情况按照预设的逻辑分别、自动给主、副电池(14，15)充电，还包括用户可以根据自己的意愿自主选择主、副电池(14，15)的充电顺序。

4.根据权利要求1所述智能型双电池供电系统的移动电话机，其特征在于：所述的用户可以根据自己的意愿选择在使用主电池(14)时只给副电池(15)充电，或者在用副电池(15)时只给主电池(14)充电。

5.根据权利要求1所述智能型双电池供电系统的移动电话机，其特征在于，所述的具备持续供电能力，是指在使用过程中，如果用户去掉副电池(15)，系统能够立刻侦测到，并迅速切换到主电池(14)供电，保证系统不掉电。

6.根据权利要求1所述智能型双电池供电系统的移动电话机，其特征在于：所述的能够在用户界面上以图片、动画或文字的方式形象显示主副电池(14，15)的存在与否、电量多少、使用情况、充电情况的信息，不包括在移动电话机的菜单里面设有专门的选项，对主副电池(14，15)的使用优先级、充电优先级的信息进行设置。

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