CN102540080B - 电池电压检测方法及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种电池电压检测方法及终端设备。本发明中，对VBAT先通过低通滤波器滤波后，再进行AD采样。由于VBAT受射频大功率发射引起的跌落脉冲通过低通滤波之后，VBAT跌落信号将变得非常微弱，几乎可以忽略不计。因此，在进行模数转换之前，先利用低通滤波器对电池电压信号进行低通滤波，可以避免发生电池电压的误测，从而消除了由于电池电压误检测而导致关机的不良用户体验。

Description

电池电压检测方法及终端设备

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及通信领域中的电池电压检测技术。

背景技术

对终端设备中的电池通常需要进行电压的检测，并将电池的剩余电量不足时，自动关机。传统电池电压检测电路如图1所示，是直接对电池输出电源(VBAT)的电压进行AD(模数转换)采样，即由电源管理芯片(PMU)集成的(或独立工作的)模数转换器对电池输出电压进行采样后，将数字信号输入到基带处理器中，由基带处理器基于此采样值推算实际电池电压。

然而，由于终端设备的射频PA(功率放大器)和Transceiver(接收器)均直接接在VBAT上，在射频大功率发射(特别GSM大功率发射)时隙期间，射频消耗瞬间电流超过1.5A。由于电池内阻、电池连接器接触电阻及VBAT走线阻抗的影响，VBAT会有一定幅度电压跌落，通常情况下跌落最大会超过0.3V，假如实际VBAT电压为3.6V时，在射频大功率发射期间VBAT电压跌落如图2所示。当AD采样点落在大功率发射时隙中间时，AD采样到的VBAT电压会低于实际电池电压，如果AD采样到的VBAT电压低于关机电压，基带处理器就会判断到电池电压过低而进入关机流程，但实际上AD采样的电压是VBAT跌落后的假电压，而并非实际电池电压，异常关机时序如图3所示。

也就是说，在实际应用中，由于传统电池电压检测方案是直接对VBAT进行AD采样，而当采样点落入射频大功率发射时隙时，处理器采样到的电压低于实际电池电压一定幅度，此时如果采样电压低于关机电压时，处理器会误以为实际电池电量已耗尽，而进行强行关机，而实际上电池还有定电量剩余，对电压的检测属于误检测。从而造成当电池还有一定电量时，用手机打电话(特别GSM电话)有时会发生突然关机的现象，致使用户的不良体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池电压检测方法及终端设备，以彻底解决对实际电池电压误检测的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电池电压检测方法，包含以下步骤：

利用低通滤波器对电池输出电压进行低通滤波；

将经所述低通滤波后的电压进行模数转换；

根据经所述模数转换后得到的数字信号计算实际电池电压。

本发明的实施方式还提供了一种终端设备，包含：

低通滤波器，用于对电池输出电压进行低通滤波；

模数转换模块，用于将经所述低通滤波器的电压进行模数转换；

电压计算模块，用于根据经所述模数转换模块后得到的数字信号计算实际电池电压。

本发明实施方式相对于现有技术而言，对电池输出电源VBAT的电压先通过低通滤波器滤波后，再进行AD采样。由于VBAT受射频大功率发射引起的跌落脉冲通过低通滤波之后，信号将变得非常微弱，几乎可以忽略不计。因此，在进行模数转换之前，先利用低通滤波器对电池输入总电源的电压进行低通滤波，可以避免发生电池电压的误测，从而消除了由于电池电压误检测而导致关机的不良用户体验。也就是说，如果采用本发明技术，只要电池电量还有剩余，即使在任何大功率发射期间(包括GSM电话)检测电池电压，均不会发生误检测，因而不会导致异常关机的不良现象。

另外，低通滤波器由一个电阻和一个滤波电容构成，实现简单，易于操作，在成本上也十分低廉。

另外，也可以采用数字滤波器实现，通过对VBAT采样后的数字信号进行FIR(有限冲激响应)低通滤波，滤除VBAT信号上的跌落。使得本发明的实施方式灵活多变。

另外，由电源管理芯片集成的(或独立工作的)模数转换器对经低通滤波后的电池电压进行模数转换，由基带处理器根据经模数转换后得到的数字信号计算实际电池电压，使得本发明的实施方式能与现有技术更好地兼容。

附图说明

图1是根据现有技术中的传统电池电压检测电路示意图；

图2是根据现有技术中的在射频大功率发射期间VBAT电压跌落示意图；

图3是根据现有技术中的异常关机时序示意图；

图4是根据本发明第一实施方式的电池电压检测方法流程图；

图5是根据本发明第一实施方式的电池电压检测电路示意图；

图6是根据本发明第一实施方式中的V1信号波形示意图；

图7是根据本发明第三实施方式的终端设备结构示意图。

具体实施方式

本发明的第一实施方式涉及一种电池电压检测方法，可应用于包括手机在内的任何无线手持终端设备中。具体流程如图4所示。

在步骤410中，利用低通滤波器对电池输出电压进行低通滤波。具体地说，在本实施方式中，利用一个电阻和一个滤波电容构成该低通滤波器，该电阻的一端连接电池输出电源上，另一端连接滤波电容，该滤波电容的另一端接地，电池输出电压经过该电阻和滤波电容构成的RC低通滤波器，如图5所示。通常情况下，电阻R可选取4.7Kohm的电阻，滤波电容C可选取1uF的电容。当然，在实际应用中，电阻和电容也可以选取其他值。

接着，在步骤420中，将经低通滤波后的电压进行模数转换。如图5所示，V1进入PMU集成的模数转换器进行AD采样。V1信号波形如图6所示，由V1信号波形可见，VBAT受射频大功率发射引起的跌落脉冲通过低通滤波之后将变得非常微弱，几乎可以忽略不计。

接着，在步骤430中，根据经模数转换后得到的数字信号计算实际电池电压。如图5所示，由基带处理器根据经模数转换后得到的数字信号计算实际电池电压。本步骤与现有技术相同，在此不再赘述。

不难发现，在本实施方式中，对VBAT先通过低通滤波器滤波后，再进行AD采样，可以避免发生电池电压的误测，从而消除了由于电池电压误检测而导致关机的不良用户体验。也就是说，只要电池电量还有剩余，即使在任何大功率发射期间(包括GSM电话)检测电池电压，均不会发生误检测，因而不会导致异常关机的不良现象。

而且，低通滤波器由一个电阻和一个滤波电容构成，实现简单，易于操作，在成本上也十分低廉。

本发明的第二实施方式涉及一种电池电压检测方法。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：

在第一实施方式中，利用R、C实现低通滤波器。而在本发明第二实施方式中，采用数字滤波器实现。

具体地说，在本实施方式中，周期采样VBAT信号，然后采用数字滤波器算法对VBAT数字信号进行FIR(有限冲激响应)低通滤波，以滤除VBAT信号上的跌落，得到近似于图6中的V1信号波形。使得本发明的实施方式灵活多变。

此外，本领域技术人员可以理解，在实际应用中，还可以采用运放构成低通滤波器，在此不一一赘述。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种终端设备，如图7所示，包含：

低通滤波器，用于对电池输出电压进行低通滤波。

模数转换模块，用于将经低通滤波器的电压进行模数转换。该模数转换模块可以集成于终端设备的电源管理芯片中，也可以为独立的器件。

电压计算模块，用于根据经模数转换模块后得到的数字信号计算实际电池电压，该电压计算模块位于终端设备的基带处理器中。

其中，低通滤波器为由一个电阻和一个滤波电容构成的一阶低通滤波器，该电阻的一端连接电池输出电源，另一端连接滤波电容，该滤波电容的另一端接地。通常情况下，电阻的阻值为4.7Kohm，滤波电容为1uF的电容。

本实施方式中的终端设备可以是手机，也可以是其他任何无线手持终端设备。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第四实施方式涉及一种终端设备。第四实施方式与第三实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第三实施方式中，低通滤波器为由一个电阻和一个滤波电容构成的一阶低通滤波器。而在本发明第四实施方式中，低通滤波器为数字滤波器，该数字滤波器对电池输出电压采样数字信号进行有限冲激响应低通滤波。

上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种电池电压检测方法，其特征在于，应用于终端设备，包含以下步骤：

利用低通滤波器对电池输出电压进行低通滤波；其中，所述低通滤波器消除电池输出电源VBAT受射频大功率发射引起的跌落；

将经所述低通滤波后的电压进行模数转换；

根据经所述模数转换后得到的数字信号计算实际电池电压。

2.根据权利要求1所述的电池电压检测方法，其特征在于，所述进行低通滤波的步骤中，将所述电池输出电压经过一个电阻，将该电阻一端输出电压作为经所述低通滤波后的电压；

其中，所述电阻的一端连接电池输出电源，另一端连接滤波电容，该滤波电容的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的电池电压检测方法，其特征在于，

所述电阻的阻值为4.7Kohm，所述滤波电容为1uF的电容。

4.根据权利要求1所述的电池电压检测方法，其特征在于，所述低通滤波器为数字滤波器，在所述进行低通滤波的步骤中，对所述电池输出电压采样信号进行有限冲激响应低通滤波。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池电压检测方法，其特征在于，在将经所述低通滤波后的电压进行模数转换的步骤中，由电源管理芯片集成的模数转换器或独立工作的模数转换器对经所述低通滤波后的电压进行模数转换；

在所述计算实际电池电压的步骤中，由基带处理器根据经所述模数转换后得到的数字信号计算实际电池电压。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电池电压检测方法，其特征在于，所述电池电压检测方法应用在包括手机在内的无线手持终端中。

7.一种终端设备，其特征在于，包含：

低通滤波器，用于对电池输出电压进行低通滤波，所述低通滤波器消除电池输出电源VBAT受射频大功率发射引起的跌落；

模数转换模块，用于将经所述低通滤波器的电压进行模数转换；

电压计算模块，用于根据经所述模数转换模块后得到的数字信号计算实际电池电压。

8.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述低通滤波器为由一个电阻和一个滤波电容构成的一阶低通滤波器；

其中，所述电阻的一端连接电池输出电源，另一端连接滤波电容，该滤波电容的另一端接地。

9.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，

所述电阻的阻值为4.7Kohm，所述滤波电容为1uF的电容。

10.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，

所述低通滤波器为数字滤波器，所述数字滤波器对所述电池输出电压采样信号进行有限冲激响应低通滤波。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述模数转换模块集成于所述终端设备的电源管理芯片中，或为独立的器件；

所述电压计算模块位于所述终端设备的基带处理器中。

12.根据权利要求7至10中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备为包括手机在内的无线手持终端设备。