CN102984336A - 一种移动终端及其实现温度智能控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动终端及其实现温度智能控制的方法，所述移动终端包括：温度监测模块，用于监测移动终端内发热模块的温度；热量处理模块，用于在所述温度监测模块监测到所述发热模块的温度达到设定的高温阈值时，将所述发热模块产生的热能转换为电能；智能控制模块，用于将所述热量处理模块转换得到的电能转移。本发明采用的热量转化方案，可以在工作电流较大和结构设计已成型的情况下降低移动终端温度，提高用户体验，延长用户移动终端的续航时间，同时也是移动终端产品绿色环保设计的具体体现。

Description

一种移动终端及其实现温度智能控制的方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动终端及其实现温度智能控制的方法。
背景技术
手机已经成为人们日常生活中必不可少的通讯工具，随着手机终端的小型化、功能的多样化(视频通话等功能电流大约500mA左右)所带来的手机功耗及发热问题日益突出，影响到产品寿命甚至人身安全等。对于3G手机使用者来说，可能都有这样的体验：视频通话或者弱信号下语音通话时间长时，感觉手机终端会发热，甚至非常烫，直接体验非常不好，并且长期的发热会影响芯片的寿命。运营商方面：随着手机产品逐渐进入欧美、日本等高端运营商市场，对于这些特别注重用户体验、关注产品质量细节的运营商客户，温升控制的需求已经成为硬性指标，比如日本软银要求在最大功率通话(包括视频通话)同时充电器充电的状态下手机表面最高温度不超过43度。这些需求都对热设计提出了更高的要求。
现有技术一般是在散热途径或改善工作电流来改善手机发热的问题，新的导热材料、新的结构模具设计方案、降低工作电流等方案较为常见，虽然一定程度上可以缓解手机的发热，但是并没有从根本上解决手机上已有的发热问题，或者说没有在已知手机会发热的情况下提出一些更积极的方案。
发明内容
本发明提供一种移动终端及其实现温度智能控制的方法，用以解决现有技术中移动终端散热性能较差的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种移动终端，包括：
温度监测模块，用于监测移动终端内发热模块的温度；
热量处理模块，用于在所述温度监测模块监测到所述发热模块的温度达到设定的高温阈值时，将所述发热模块产生的热能转换为电能；
智能控制模块，用于将所述热量处理模块转换得到的电能转移。
进一步地，本发明所述的移动终端中，所述热量处理模块，还用于在所述温度监测模块监测到所述发热模块的温度低于设定的低温阈值时，停止能量转换；其中，所述高温阈值大于低温阈值。
进一步地，本发明所述的移动终端中，所述智能控制模块具体用于，将所述热量处理模块转换得到的电能输出至所述移动终端的电池内。
其中，所述智能控制模块具体包括：
充电检测子模块，用于检测所述移动终端当前是否处于外接电源充电状态，若是，则触发模拟开关子模块；否则，触发能量转移子模块；
模拟开关子模块，用于将所述外接电源充电设置为挂起状态，并触发能量转移子模块；
能量转移子模块，用于利用热量处理模块产生的电能为所述电池充电。
进一步地，所述智能控制模块还包括：
电压检测子模块，用于在所述充电检测子模块检测到所述移动终端处于外接电源充电状态时，检测所述移动终端的电池电压是否低于关机电压阈值，若是，则设置所述能量转移子模块为挂起状态，待所述电池电压达到设定的正常工作电压值后，触发模拟开关子模块；否则，直接触发模拟开关子模块。
进一步地，所述智能控制模块还包括：
电压转换子模块，用于在所述能量转移子模块为所述电池充电前，检测所述智能控制模块待输出电压是否大于电池电压，若是，则触发所述能量转移子模块；否则，对所述智能控制模块待输出的电压进行升压处理后，触发所述能量转移子模块。
优选地，本发明所述移动终端还包括：显示模块，用于将所述温度监测模块监测到的温度值，通过显示界面显示。
另一方面，本发明还提供一种移动终端实现温度智能控制的方法，包括：
温度监测模块监测移动终端内发热模块的温度值；
热量处理模块在温度监测模块监测到发热模块的温度值达到设定的高温阈值时，将发热模块产生的热量转换为电能；
智能控制模块将热量处理模块转换得到的电能转移。
其中，所述热量处理模块在所述温度监测模块监测到发热模块的温度低于设定的低温阈值时，停止能量转换；其中，所述高温阈值大于所述低温阈值。
其中，所述智能控制模块将电能转移的方式包括：将所述热量处理模块转换得到的电能输出至所述移动终端的电池内。
本发明有益效果如下：
本发明采用的热量转化方案，可以在工作电流较大和结构设计已成型的情况下降低移动终端温度，提高用户体验，延长用户移动终端的续航时间，同时也是移动终端产品绿色环保设计的具体体现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种移动终端的结构示意图；
图2为本发明实施例中热处理功能开启控制流程图；
图3为本发明实施例中智能控制模块进行供电源切换流程图；
图4为本发明提供的一种移动终端实现温度智能控制的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中移动终端散热性能差的问题，本发明提供一种移动终端及其实现温度智能控制的方法。
如图1所示，本发明提供的一种移动终端，包括：
温度监测模块120，用于监测移动终端内发热模块110的温度；
热量处理模块130，用于在所述温度监测模块120监测到发热模块110的温度达到设定的高温阈值时，将发热模块110产生的热能转换为电能；
智能控制模块140，用于将热量处理模块130转换得到的电能转移。
优选地，智能控制模块140进行电能转移的方式为：将热量处理模块130转换得到的电能输出至所述移动终端的电池内。所述智能控制模块140具体包括：
充电检测子模块，用于检测所述移动终端当前是否处于外接电源充电状态，若是，则触发模拟开关子模块；否则，触发能量转移子模块；
模拟开关子模块，用于将所述外接电源充电设置为挂起状态，并触发能量转移子模块；
能量转移子模块，用于利用热量处理模块产生的电能为所述电池充电。
所述智能控制模块140，优选地，还包括：
电压检测子模块，用于在所述充电检测子模块检测到所述移动终端处于外接电源充电状态时，检测所述移动终端的电池电压是否低于关机电压阈值，若是，则设置所述能量转移子模块为挂起状态，待所述电池电压达到设定的正常工作电压值后，触发模拟开关子模块；否则，直接触发模拟开关子模块。
上述优选方案，是考虑到若移动终端的电池电压已经接近关机电压，此时，若仍将外接电源充电设置为挂起状态，而由内部转换得到的电能进行充电，极有可能会使移动终端的电能耗费量大于内部供给量，导致移动终端关机。所以，本发明中，若移动终端的电压值已经低于关机电压阈值时，优选地，仍以外接电源充电为主。
所述智能控制模块140，优选地，还包括：
电压转换子模块，用于在所述能量转移子模块为所述电池充电前，检测所述智能控制模块待输出电压是否大于电池电压，若是，则触发所述能量转移子模块；否则，对所述智能控制模块待输出的电压进行升压处理后，触发所述能量转移子模块。
上述优选方案，是考虑到若要进行充电操作，则必须满足充电方的电压值高于被充电方，所以本发明中防止智能控制模块输出的电压低于移动终端电池内的电压值，在所述智能控制模块内设置电压转换子模块，用于对智能控制模块输出的电压进行检测。
优选地，为了增强用户体验，本发明所述移动终端中，还设置有：
显示模块150，用于将温度监测模块120监测到的温度值，通过显示界面显示。
综上所述，本发明是在终端外型已定且工作电流较大的情况下，提出的一种适应用户需求的温度控制方案，所述方案可以对移动终端的温度进行监测，并可以利用产生的热量来对移动终端的电池进行充电，在降低移动终端自身温度的同时，提高了用户的使用体验，且其也是移动终端产品绿色节能环保设计的具体体现，很好地提高了产品的市场竞争力。
下面根据图2～3给出本发明一个较佳的实施例，并结合对实施例的描述，进一步给出本发明的技术细节。
继续如图1所示，本实施例所述的移动终端，包括：发热模块110，温度监测模块120，热量处理模块130和智能控制模块140，其中：
发热模块110是移动终端的能量源头，移动终端发热必然伴随着整体或部分模块温度上升；温度监测模块120，监测发热模块110的温度范围，并把监测到的温度值传递给热量处理模块130；热量处理模块130则是在温度值达到设定的高温阈值时，把产生的热能转化为电能，热量处理模块130在转换的同时，可以降低移动终端整体或部分模块的温度；智能控制模块140则是将产生的电能转移。
下面分别对各模块的功能及组成进行详细阐述，具体涉及以下内容：
所述发热模块110作为热源，它的热量来源可以分为外部因素和内部因素。外部因素可以是太阳照射、人的身体热量等外界因素导致的温度整体上升；内部因素可以是音频通话、视频通话、充电等使用过程导致的移动终端局部模块温度上升，温度上升必然会产生热能。
温度监测模块120，用于监测发热模块110的温度；该温度监测模块120可以根据这个温度值使能热量处理模块130；
本发明中，所述温度监测模块120的内部电路中可以加入NTC(NegativeTemperature Coefficient，负的温度系数)热敏电阻、温度传感器等热敏器件，然后通过ADC(Analog-to-Digital Converter，模数变换器)监测输出电压，再根据输出的电压计算出实时温度。
热量处理模块130，用于在温度监测模块120监测到发热模块110的温度达到设定的高温阈值时，将发热模块110产生的热能转换为电能。
本发明中，所述热量处理模块130进行能量转换，主要是根据塞贝克效应实现的，所述塞贝克效应是当两个不同的导体接触并且有温度差时，会引起电荷的移动，产生电流。温度差越大，产生的电流越大。
进一步地，本发明中，所述热量处理模块130是通过温度监测模块120监测到的温度来使能的，当发热模块110温度超过设定的高温度阈值T1时(设置阈值是防止耗电)，使能热量处理模块130。由上述使能方式可知，热量处理模块130会以温度T1为基准，进行开启或关闭，即当发热模块110温度高于T1时开始能量转换，当发热模块110温度低于T1时，则停止能量转换。
然而，上述使能方式存在一个问题，即，若发热模块110的温度在温度阈值T1附近徘徊，则可能会导致热量处理模块130频繁的开始和停止能量转换。本发明中为了防止该问题的产生，优选地，增加回滞，即设定热量处理模块130停止能量转换的温度阈值T2，且使得T1＞T2，以防止频繁打开关闭。其中，温度阈值T1和T2可以根据用户体验和运营商测试标准来灵活调整。增加回滞后，热量处理模块130的开启和关闭流程如图2所示。
智能控制模块140，用于将热量处理模块130转换得到的电能进行转移；
本发明中，智能控制模块140也是由温度阈值来同步使能和关闭的；
本发明中，智能控制模块140优选地将热量处理模块130转换得到的电能输出至移动终端的电池，用于为移动终端充电，从而实现电能的转移。也就是说，智能控制模块140工作时，输出的电压(用Vheat来表示)可以作为移动终端增加的一个供电源，类似于充电器(VCHG)或数据线(USB_VBUS)。
需要说明的是，移动终端通常默认采用外接电源的方式进行充电，例如，利用电源适配器(VCHG)或者USB线(USB_VBUS)进行充电。而本发明中，要将热量处理模块130转换得到的电能转移到移动终端电池内，内部需要一个接口，该接口可以是为了适应本发明而增设的，但优选地采用移动终端内部已有的充电接口，因为，此时可以不用更改移动终端的内部配置。
本发明中，当转移电能需要利用已有的内部充电接口时，在电能转移的过程中需要考虑到移动终端当前是否处于外接电源充电状态，即，需要判断是否有USB_VBUS或VCHG存在。当USB_VBUS或VCHG充电存在时，需要通过一个二选一模拟开关来实现与VCHG或USB_VBUS供电源的切换，其中，所述模拟开关可以使用一个GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)口来控制。
对此，本发明根据移动终端是否充电，以及发热模块110是否达到设定的阈值T1，可以分为如下四种工作状态，具体包括：
(1)当移动终端不存在VCHG(或USB_VBUS)(即，移动终端不处于外接电源充电状态)时，若温度监测模块120监测到发热模块110的温度上升超过设定的阈值T1，则智能控制模块140会直接控制模拟开关，使其切换到Vheat对电池进行充电，充电电流大小跟电能转化模块相关，就依据这个模块的输出电能的带负载能力而定。
(2)当移动终端存在VCHG(或USB_VBUS)(即，移动终端处于外接电源充电状态)时，若温度监测模块120监测到发热模块110的温度上升超过设定的阈值T1，则智能控制模块140进行如下操作，如图3所示，包括：
步骤S301、移动终端处于外接电源充电状态；
步骤S302、智能控制模块140判断电池电压是否大于关机电压阈值，若是，执行步骤S303；否则，通过外接电源将电池电压充至可以正常工作的电压时，执行步骤S303；其中，关机电压阈值可以设为3.3V、可以正常工作的电压可设为3.8V。
步骤S303、智能控制模块140控制模拟开关将VCHG(或USB_VBUS)设置为挂起状态，并利用热量处理模块130得到的电能为电池进行充电。
需要说明的是，智能控制模块140的使能受控于发热模块110的温度阈值，所以当发热模块110的温度低于设定的阈值时，智能控制模块140会自动挂起，此时，若移动终端还处于外接电源充电状态，模拟开关会自动将外接电源与电池连接，继续移动终端的充电过程。
另外，还需要说明的是，作为供电源，如果要给电池供电，必须满足输出的电压大于电池的电压，有压差才能产生电荷的移动。所以本发明中必须保证智能控制模块140输出的电压大于电池的当前电压值；优选地，智能控制模块140输出的电压大于电池的满电压标称值4.2V。
若在实际应用中，智能控制模块140输出的电压值低于电池电压，则可以采用一个DC-DC升压模块，对智能控制模块140输出的电压值进行升压处理，产生一个大于4.2V的电压。当然，采用DC-DC升压模块进行升压处理并非唯一手段，本领域技术人员，根据本发明构思能够想到的升压处理方式，都在本发明的保护范围之内。
(3)当移动终端存在VCHG(或USB_VBUS)时，若温度监测模块120监测到的发热模块110的温度上升未超过阈值T1，则热量处理模块130和智能控制模块140均处于挂起状态，移动终端可以按照正常的充电流程对电池进行充电。
(4)当移动终端不存在VCHG(或USB_VBUS)时，若温度监测模块120监测到的发热模块110的温度上升未超过阈值T1，则热量处理模块130和智能控制模块140均处于挂起状态，移动终端按照自己的状态运行。
进一步地，基于本发明实施例所述的移动终端，下面给出结合上述技术方案的几种优选方案，具体包括：
1，本发明实施例所述的移动终端内可以布置多个温度监测点(即温度监测模块120)，对各发热模块110的温度值进行监测；可以将发热模块110和热量处理模块130集成在一起，然后用屏蔽罩隔热泡棉隔离，以防止热量散发到移动终端外壳；可以将温度监测模块120集成到发热模块110中，便于可以精确地监测发热模块110的温度值。
2，本发明实施例所述的移动终端，还包括：显示模块150，该显示模块150可以将温度监测模块120监测到的温度值在移动终端的UI(User Interface，用户界面)上显示，增加温度过高报警功能，进而增强用户体验。
3，本发明实施例所述的移动终端中，所述热量处理模块130和智能控制模块140也可以通过用户在UI界面上进行手动的开启和关闭，例如，当显示模块150显示的温度过高或者用户感觉终端本体过热，均可以通过移动终端内设置的功能项进行开启，当温度值达到用户的标准时，关闭热处理过程。
4，本发明实施例所述的移动终端还可以作为其他设备的供电源，具体的，可以在所述移动终端内部集成USB OTG控制模块，通过数据线把别的外设插到移动终端上时，自动或手动打开USB OTG模式(UI上可以加上界面提示)，电流就从移动终端转移到外接的外设上。其中，USB OTG是已有的一种技术，在此不做赘述。
如图4所示，本发明还提供一种移动终端实现温度智能控制的方法，包括：
步骤S401、温度监测模块监测移动终端内发热模块的温度值；
步骤S402、热量处理模块在温度监测模块监测到发热模块的温度值达到设定的高温阈值时，将发热模块产生的热量转换为电能；
优选地，所述热量处理模块在所述温度监测模块监测到发热模块的温度低于设定的低温阈值时，停止能量转换；其中，所述高温阈值大于所述低温阈值。
步骤S403、智能控制模块将热量处理模块转换得到的电能转移。
优选地，所述智能控制模块将电能转移的方式是：将所述热量处理模块转换得到的电能输出至所述移动终端的电池内。
所述智能控制模块为电池充电的具体流程为：
(1)移动终端处于外接电源充电状态；
(2)智能控制模块判断电池电压是否大于关机电压阈值，若是，执行步骤(3)；否则，通过外接电源将电池电压充至可以正常工作的电压时，执行步骤(3)；其中，关机电压阈值可以设为3.3V、可以正常工作的电压可设为3.8V。
(3)智能控制模块控制模拟开关将VCHG(或USB_VBUS)设置为挂起状态，并利用热量处理模块得到的电能为电池进行充电。
需要说明的是，智能控制模块的使能受控于发热模块的温度阈值，所以当发热模块的温度低于设定的阈值时，智能控制模块会自动挂起，此时，若移动终端还处于外接电源充电状态，模拟开关会自动将外接电源与电池连接，继续移动终端的充电过程。
另外，还需要说明的是，作为供电源，如果要给电池供电，必须满足输出的电压大于电池的电压，有压差才能产生电荷的移动。所以本发明中必须保证智能控制模块输出的电压大于电池的当前电压值；优选地，智能控制模块输出的电压大于电池的满电压标称值4.2V。
若在实际应用中，智能控制模块输出的电压值低于电池电压，则可以采用一个DC-DC升压模块，对智能控制模块输出的电压值进行升压处理，产生一个大于4.2V的电压。当然，采用DC-DC升压模块进行升压处理并非唯一手段，本领域技术人员，根据本发明构思能够想到的升压处理方式，都在本发明的保护范围之内。
综上所述，本发明所述方法采用的热量转化方案，可以在工作电流较大和结构设计已成型的情况下降低移动终端温度，提高用户体验，延长用户移动终端的续航时间，同时也是移动终端产品绿色环保设计的具体体现。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种移动终端，其特征在于，包括：
温度监测模块，用于监测移动终端内发热模块的温度；
热量处理模块，用于在所述温度监测模块监测到所述发热模块的温度达到设定的高温阈值时，将所述发热模块产生的热能转换为电能；
智能控制模块，用于将所述热量处理模块转换得到的电能转移。
2.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，
所述热量处理模块，还用于在所述温度监测模块监测到所述发热模块的温度低于设定的低温阈值时，停止能量转换；所述高温阈值大于所述低温阈值。
3.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，
所述智能控制模块具体用于，将所述热量处理模块转换得到的电能输出至所述移动终端的电池内。
4.如权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述智能控制模块具体包括：
充电检测子模块，用于检测所述移动终端当前是否处于外接电源充电状态，若是，则触发模拟开关子模块；否则，触发能量转移子模块；
模拟开关子模块，用于将所述外接电源充电设置为挂起状态，并触发能量转移子模块；
能量转移子模块，用于利用热量处理模块产生的电能为所述电池充电。
5.如权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述智能控制模块还包括：
电压检测子模块，用于在所述充电检测子模块检测到所述移动终端处于外接电源充电状态时，检测所述移动终端的电池电压是否低于关机电压阈值，若是，则设置所述能量转移子模块为挂起状态，待所述电池电压达到设定的正常工作电压值后，触发模拟开关子模块；否则，直接触发模拟开关子模块。
6.如权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述智能控制模块还包括：
电压转换子模块，用于在所述能量转移子模块为所述电池充电前，检测所述智能控制模块待输出电压是否大于电池电压，若是，则触发所述能量转移子模块；否则，对所述智能控制模块待输出的电压进行升压处理后，触发所述能量转移子模块。
7.如权利要求1至6任意一项所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：
显示模块，用于将所述温度监测模块监测到的温度值，通过显示界面显示。
8.一种移动终端实现温度智能控制的方法，其特征在于，包括：
温度监测模块监测移动终端内发热模块的温度值；
热量处理模块在温度监测模块监测到发热模块的温度值达到设定的高温阈值时，将发热模块产生的热量转换为电能；
智能控制模块将热量处理模块转换得到的电能转移。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述热量处理模块在所述温度监测模块监测到发热模块的温度低于设定的低温阈值时，停止能量转换；其中，所述高温阈值大于所述低温阈值。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述智能控制模块将电能转移的方式包括：将所述热量处理模块转换得到的电能输出至所述移动终端的电池内。
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