CN102984368A - 一种用于自动识别原厂电池的移动终端及其识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动识别原厂电池的移动终端及其识别方法，移动终端包括电池内部保护模块、电池连接器、ADC检测功能模块、上拉供电模块、第一电阻、第二电阻和第一热敏电阻；上拉供电模块的LVLDO_1V2端连接第一电阻和第二电阻的一端，第一电阻的另一端连接第一检测端、还通过第一热敏电阻接地；第二电阻的另一端连接第五检测端和电池连接器的TH端；电池连接器的TH端连接电池内部保护模块的TH端。本发明通过检测第一检测端和第五检测端的电压、计算出移动终端和电池的温度并判断两者温度的差值在预设误差范围内时，电池被识别为原厂电池，确保了电池识别的可靠性。

Description

一种用于自动识别原厂电池的移动终端及其识别方法

技术领域

本发明涉及移动设备电池技术领域，特别涉及一种用于自动识别原厂电池的移动终端及其识别方法。

背景技术

随着移动设备在人们生活中的应用越来越广泛，人们对移动设备，特别是手持移动设备的功能、安全性能要求越来越高。比如，待机时间要长，功能软件要多，注意电池过热引发的安全隐患等，由此可知，如何选择和保护移动设备的电池能在很大程度上影响移动设备的使用效果。

通常，移动设备使用原厂电池时供电电压稳定，能延长手机的寿命，还能确保移动设备使用的安全性。但在实际使用中，由于价格和购买途径等问题，各种非原厂电池逐渐替代原厂电池、被大量使用。由于非原厂电池供电电压不稳定，容易导致主板损害，对移动设备的使用寿命有一定的影响，并且非原厂电池的质量较差，长时间使用会使电池过热而烫手、严重者电池会爆炸，用户在使用过程存在安全隐患。因此，移动设备能识别原厂电池和非原厂电池是很有必要的。

现有技术中采用分压方式来检测电压，对比设计电压值来判断电池是原厂电池还是非原厂电池。以移动设备为手机为例，请同时参阅图1和图2，图1为现有技术手机内部检测电路图，图2为现有技术电池内部保护模块的电路图。电池的正、负极分别连接电池内部保护模块100的B+、B-端，电池内部保护模块100的P+端、P-端、ID端和TH端分别连接电池连接器6B的P+端、P-端、ID端和TH端，电池内部保护模块100的ID端与P-端还串联一电阻R_ID，电池连接器6B的P+端还连接手机的供电端VBATT，电池连接器6B的ID端连接ADC检测功能模块的第四检测端，还通过上拉电阻R连接VREF_THERM端，电池连接器6B的P-端、PAD1端和PAD2端接地。由于上拉电阻R和电池内部保护模块100内的电阻R_ID串联到地，且同款手机中的上拉电阻R及与其配套的原厂电池的电阻R_ID的阻值一般为固定数值，可知第四检测端的电压值，也就是设计电压值应固定不变。由于非原厂电池的电阻R_ID的阻值与原厂电池的电阻R_ID的阻值不同，则实际检测出的第四检测端的电压，即VBATT_ID信号线上的电压V_{VBATT_ID}的大小与设计电压值就不相同，存在一定的差值。通过这个差值即可判断是原厂电池还是非原厂电池。

假设当手机进行原厂电池识别时，手机提供1.8V的上拉电压从VREF_THERM端输入。原厂电池的电阻R_ID的阻值为10K，手机内部的上拉电阻R的阻值为174K，一非原厂电池的电阻R_ID的阻值为100K。设计电压值应该为                                                

。ADC检测功能模块检测第四检测端上的电压值，即V_{VBATT_ID}的大小并与设计电压值进行比较，在考虑误差的基础上，若检测到的V_{VBATT_ID}的值在设计电压值的一定范围内，如在设计电压值0.098V的±20%（即0.0784V ~0.1176V）之间，则认为是原厂电池；若检测到的V_{VBATT_ID}的值在设计电压值0.098V的±20%以外，则认为是非原厂电池，此时手机会采取一定的电池保护方案。如：非原厂电池的电阻R_ID的阻值为100K，检测到的第四检测端上的电压值应该为

，明显超出设计电压值的范围。

虽然目前的采用分压方式来检测电压的方案比较简单方便，但随着电池技术的发展，非原厂电池的电阻R_ID的阻值可任意调整，若知道原厂电池的电阻R_ID的阻值，只需将两者的电阻R_ID的阻值大小设计成一样或相近，将无法根据检测出的V_{VBATT_ID}的大小来识别原厂电池和非原厂电池，但电池的质量并没有提高或改善，因此，现有的电池识别技术存在一定的漏洞，其检测结果可以人为控制，可靠性较差，不再适用于现有的电池的识别。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于自动识别原厂电池的移动终端及其识别方法，通过比较移动终端的温度和电池的温度，即可区分原厂电池和非原厂电池，以解决现有技术检测方式简单，易于仿制、可靠性不高的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种用于自动识别原厂电池的移动终端，其包括电池内部保护模块、电池连接器、用于检测电压的ADC检测功能模块、用于提供上拉电压的上拉供电模块、第一电阻、第二电阻和第一热敏电阻；所述上拉供电模块的LVLDO_1V2端连接第一电阻的一端和第二电阻的一端；所述第一电阻的另一端连接ADC检测功能模块的第一检测端、还通过第一热敏电阻接地；所述第二电阻的另一端连接ADC检测功能模块的第五检测端、还连接电池连接器的TH端；所述电池连接器的TH端连接电池内部保护模块的TH端。

所述的用于自动识别原厂电池的移动终端，其还包括第三电阻，所述第三电阻的一端连接上拉供电模块的VREF_THERM端，第三电阻的另一端连接ADC检测功能模块的第四检测端和电池连接器的ID端，所述电池连接器的ID端连接电池内部保护模块的ID端。

所述的用于自动识别原厂电池的移动终端，其中，所述电池内部保护模块包括上拉电阻和第二热敏电阻，所述上拉电阻的一端连接电池内部保护模块的ID端，上拉电阻的另一端连接第二热敏电阻的一端和电池内部保护模块的P-端，所述第二热敏电阻的另一端连接电池内部保护模块的TH端，所述电池内部保护模块的P-端连接电池连接器的P-端，所述电池连接器的P-端接地。

所述的用于自动识别原厂电池的移动终端，其还包括一存储模块，用于存储第一热敏电阻和第二热敏电阻的阻值-温度对应表格。

所述的移动终端用于自动识别原厂电池的识别方法，其包括：

A、启动原厂电池识别模式；

B、检测第四检测端的电压值，获取移动终端的温度和电池的温度；

C、判断所述第四检测端的电压值是否在预设电压范围内；如果是，则执行步骤D；否则，进入电池保护模式1；

D、判断所述移动终端的温度和电池的温度的差值是否在预设误差范围内；如果是，进入电池保护模式2；否则，进入电池保护模式3。

所述的移动终端用于自动识别原厂电池的识别方法，其中，所述步骤B具体包括：

B1、上拉供电模块的LVLDO_1V2端提供第一上拉电压，其VREF_THERM端提供第二上拉电压；

B2、ADC检测功能模块检测其第一检测端、第四检测端和第五检测端的电压值；

B3、移动终端的软件根据所述第一检测端的电压值计算第一热敏电阻的电阻值、根据所述第五检测端的电压值计算第二热敏电阻的电阻值，根据所述第一热敏电阻的电阻值和第二热敏电阻的电阻值从阻值-温度对应表格中检索出相对应的第一热敏电阻的温度和第二热敏电阻的温度；所述第一热敏电阻的温度作为移动终端的温度，第二热敏电阻的温度作为电池的温度。

所述的移动终端用于自动识别原厂电池的识别方法，其中，在步骤B3中，所述软件根据第一检测端的电压值计算第一热敏电阻的电阻值时，通过以下公式计算：

其中， 

为第一热敏电阻的电阻值，R1为第一电阻的电阻值，

为第一检测端的电压值，为第一上拉电压的电压值。

所述的移动终端用于自动识别原厂电池的识别方法，其中，在步骤B3中，所述软件根据第五检测端的电压值计算第二热敏电阻的电阻值时，通过以下公式计算：

其中，

为第二热敏电阻的电阻值， R2为第二电阻的电阻值，为第五检测端的电压值，

为第一上拉电压的电压值。

相较于现有技术，本发明提供的用于自动识别原厂电池的移动终端及其识别方法，通过ADC检测功能模块检测其第一检测端、第四检测端和第五检测端的电压，通过软件将第一检测端和第五检测端的电压计算成相对应的移动终端的温度和电池的温度，当判断第四检测端的电压值在预设电压范围内，且移动终端的温度和电池的温度的差值在预设误差范围内时，电池被识别为原厂电池，这种采用温度比较来判断电池是否符合原厂设计的方式提高了电池识别的条件，确保了电池识别正确的可靠性，实现了对电池安全的深层次的管理。

附图说明

图1为现有技术手机内部检测电路图。

图2为现有技术电池内部保护模块的电路图。

图3为本发明用于自动识别原厂电池的移动终端较佳实施例的电路图。

图4为本发明用于自动识别原厂电池的移动终端的识别方法的方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种用于自动识别原厂电池的移动终端及其识别方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

基于本发明在现有电池识别技术上对移动终端进行适当的改进，本发明和现有技术都采用相同的电池内部保护模块。请同时参阅图2和图3，本发明提供的用于自动识别原厂电池的移动终端包括电池内部保护模块100、电池连接器B、ADC检测功能模块200、上拉供电模块300、第一电阻R1、第二电阻R2和第一热敏电阻R_RT。电池通过电池连接器B与移动终端连接。其中，所述电池内部保护模块100的端口简称及全称对应为：B+端——电池正极、B-端——电池负极、P+端——电池正极输出端、P-端——电池负极输出端、ID端——电池识别端、TH端——电池温度检测端。所述ADC检测功能模块200为CPU芯片功能模块中的一个模块，其设置有多个固定的检测端用于ADC检测，在本实施例中该ADC检测功能模块200包括5个ADC电压检测端，分别为：第一检测端WCDAUXIN0、第二检测端WCDAUXIN1、第三检测端WCDAUXIN2、第四检测端WCDAUXIN3和第五检测端WCDAUXIN4。在本实施例中，需要对第一检测端WCDAUXIN0、第四检测端WCDAUXIN3和第五检测端WCDAUXIN4的电压进行检测。所述上拉供电模块300包括LVLDO_1V2端和VREF_THERM端，从LVLDO_1V2端输出第一上拉电压，从VREF_THERM端输出第二上拉电压。

所述上拉供电模块300用于提供上拉电压，该上拉供电模块300的LVLDO_1V2端连接第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端；所述第一电阻R1的另一端连接ADC检测功能模块200的第一检测端WCDAUXIN0、还通过第一热敏电阻R_RT接地；所述第二电阻R2的另一端连接ADC检测功能模块的第五检测端WCDAUXIN4、还连接电池连接器B的TH端；所述电池连接器B的TH端连接电池内部保护模块的TH端。

为了识别电池的ID，所述移动终端还包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的一端连接上拉供电模块300的VREF_THERM端，第三电阻R3的另一端连接ADC检测功能模块200的第四检测端WCDAUXIN3和电池连接器B的ID端，所述电池连接器B的ID端连接电池内部保护模块的ID端。所述电池内部保护模块100包括上拉电阻R_ID和第二热敏电阻R_NTC，所述上拉电阻R_ID的一端连接电池内部保护模块100的ID端，上拉电阻R_ID的另一端连接第二热敏电阻R_NTC的一端和电池内部保护模块100的P-端，所述第二热敏电阻R_NTC的另一端连接电池内部保护模块的TH端，所述电池内部保护模块100的P-端连接电池连接器B的P-端，所述电池连接器B的P-端接地。所述电池连接器B的P+端连接移动终端的供电端VBATT，用于对移动终端提供总电量。所述电池连接器B的PAD1端和PAD2端接地。虽然本发明和现有技术都采用相同的电池内部保护模块100，但本发明中使用到了电池内部保护模块100中的第二热敏电阻R_NTC，将其与第二电阻R2串联，可以间接获取电池的温度。而现有技术的电池识别方式仅限于电阻值的判断，其判断的条件容易被人为控制，同时也没有如本发明这样涉及对电池温度的检测，因此现有技术无法实现对电池安全的深层次的管理。 

基于图2和图3的电路图连接关系，可以将本发明分为三个检测部分，分别是三路分压电路，第一分压电路用于识别电池ID，即判断电池内的第二热敏电阻R_NTC的阻值是否符合原厂电池的阻值，其由上拉供电模块300的VREF_THERM端、第三电阻R3和电池内部保护模块100的上拉电阻R_ID组成；ADC检测功能模块的第四检测端WCDAUXIN3可以检测出第三电阻R3和上拉电阻R_ID的分压，即VBATT_ID信号线上的电压V_{VBATT_ID}，通过将检测到的V_{VBATT_ID} 的电压值与设计电压值进行比较，即可初步识别该电池。第二分压电路用于获取移动终端的温度，由上拉供电模块300的LVLDO_1V2端、第一电阻R1和第一热敏电阻R_RT组成；ADC检测功能模块的第一检测端WCDAUXIN0可以检测出第一电阻R1和第一热敏电阻R_RT的分压，即信号线PA_TEMP上的电压V_{PA_TEMP}，经过计算后得出第一热敏电阻R_RT的阻值，再查找第一热敏电阻R_RT的阻值-温度对应表格即可获取移动终端的温度。第三分压电路用于获取电池的温度，由上拉供电模块300的LVLDO_1V2端、第二电阻R2和电池内部保护模块100的第二热敏电阻R_NTC组成；ADC检测功能模块的第五检测端WCDAUXIN4可以检测出第二电阻R2和第二热敏电阻R_NTC的分压，即信号线VBATT_TEMP上的电压V_{VBATT_TEMP}，经过计算后得出第二热敏电阻R_NTC的阻值，再查找第二热敏电阻R_NTC的阻值-温度对应表格即可获取电池的温度。本发明还包括一存储模块（图中未示出），用于存储所述的第一热敏电阻和第二热敏电阻的阻值-温度对应表格，其与移动终端的软件连接，便于软件在计算出相应的阻值后进行温度查找。该阻值-温度对应表格可以从网络上下载，其具体数据为现有资料，本发明对此不作详述。

在本实施例中，设置各种参数如下：所述第一电阻R1的阻值为82.5K，所述第二电阻R2的阻值为27K，所述上拉电阻R_ID的阻值为10K，所述第一热敏电阻R_RT在25℃温度下的阻值为47K，所述第二热敏电阻R_NTC的阻值为10K；所述上拉供电模块300的LVLDO_1V2端提供1.2V的第一上拉电压

，所述上拉供电模块300的VREF_THERM端提供1.8V的上拉电压V_{VREF_THERM}。上述参数的设定可以根据移动终端的类型及与其匹配的电池的内部参数进行适当的调整或修改。

采用上述的移动终端，本发明对应提供一种用于自动识别原厂电池的识别方法，请参阅图4，其包括以下步骤：

S110、启动原厂电池识别模式。本发明只需将电池放入移动终端中即可自动启动该原厂电池识别模式。

S120、检测第四检测端的电压值，获取移动终端的温度和电池的温度。

启动原厂电池识别模式后，ADC检测功能模块能自动检测其第四检测端的电压值，并将该电压值传输至移动终端的软件中进行后续处理。获取移动终端的温度和电池的温度的步骤具体包括：

S121、上拉供电模块的LVLDO_1V2端提供第一上拉电压，其VREF_THERM端提供第二上拉电压；

S122、ADC检测功能模块检测其第一检测端、第四检测端和第五检测端的电压值；

S123、移动终端的软件根据所述第一检测端的电压值计算第一热敏电阻的电阻值、根据所述第五检测端的电压值计算第二热敏电阻的电阻值，根据所述第一热敏电阻的电阻值和第二热敏电阻的电阻值从阻值-温度对应表格中检索出相对应的第一热敏电阻的温度和第二热敏电阻的温度；所述第一热敏电阻的温度作为移动终端的温度，第二热敏电阻的温度作为电池的温度。

在本实施例中，检测第四检测端的电压值是为了识别被放入的电池的ID。其原理与现有技术相同，在此不作详述。

所述软件根据第一检测端的电压值计算第一热敏电阻的电阻值时，通过以下公式计算： 

，其中， 

为第一热敏电阻的电阻值，R1为第一电阻的电阻值，

为第一检测端，即信号线PA_TEMP的电压值，

为第一上拉电压的电压值。参考上述的参数可以得出，软件将ADC检测功能模块实际检测出的

的电压值代入该公式中即可计算出第一热敏电阻的电阻值，再从第一热敏电阻的阻值-温度对应表格自动检索出当前第一热敏电阻的电阻值所对应的温度，即为移动终端的温度。

同时，所述软件根据第五检测端的电压值计算第二热敏电阻的电阻值时，通过以下公式计算：

，其中，

为第二热敏电阻的电阻值， R2为第二电阻的电阻值，

为第五检测端，即信号线VBATT_TEMP的电压值，为第一上拉电压的电压值。参考上述的数值可以得出

，软件将ADC检测功能模块实际检测出的

的电压值代入该公式中即可计算出第二热敏电阻的电阻值，再从第二热敏电阻的阻值-温度对应表格自动检索出当前第二热敏电阻的电阻值所对应的温度，即为电池的温度。

S130、判断所述第四检测端的电压值是否在预设电压范围内；如果是，则执行步骤S140；否则，移动终端不能开机、不允许充电。

在本实施例中，所述预设电压值为0.098V，允许的误差为该预设电压值的±20%，即在0.0784V ~0.1176V之间。若检测到的第四检测端的电压值，即V_{VBATT_TEMP}的大小在0.0784V ~0.1176V之间，则认为是原厂电池，进入步骤S140；若V_{VBATT_TEMP}的大小在0.0784V ~0.1176V以外，则判断是非原厂电池，为了延长移动终端的使用寿命，确保用户的使用安全，软件将控制移动终端实施电池保护模式1——不能开机，也不允许对电池充电。

S140、判断所述移动终端的温度和电池的温度的差值是否在预设误差范围内；如果是，移动终端可以开机、允许充电；否则，移动终端可以开机，不允许充电。

在本实施例中，考虑到温度差异和特性数据误差，设定预设误差为±5%，假设移动终端的温度为T_M，电池的温度为T_B，以T_M为参考值，则预设误差范围为95%T_M ~105%T_M。若 T_B在95%T_M ~105%T_M之间，则判断为原厂电池，当前移动终端和电池的温度接近，适合移动终端工作的环境温度需求，软件控制移动终端实施电池保护模式2——移动终端可以开机，也可以对电池进行充电；若T_B在95%T_M ~105%T_M以外，虽判断为原厂电池，但移动终端和电池的温度差距较大，可能是电池刚做过温度实验或移动终端的温度变化剧烈导致的。为了保护移动终端和电池不受充电电流的影响加剧温度差距，或避免其中一方温度较高导致器件过热损坏，软件控制移动终端实施电池保护模式3——移动终端可以开机使用，但不能充电。上述方式利用现有的器件资源增加对电池和移动终端温度识别功能，采用温度均衡为判断的条件，不仅兼容了现有的电池ID识别技术，还实现了对移动终端和电池的温度管理，提高了电池识别的条件，确保了电池识别的可靠性。

 可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于自动识别原厂电池的移动终端，其特征在于，包括电池内部保护模块、电池连接器、用于检测电压的ADC检测功能模块、用于提供上拉电压的上拉供电模块、第一电阻、第二电阻和第一热敏电阻；所述上拉供电模块的LVLDO_1V2端连接第一电阻的一端和第二电阻的一端；所述第一电阻的另一端连接ADC检测功能模块的第一检测端、还通过第一热敏电阻接地；所述第二电阻的另一端连接ADC检测功能模块的第五检测端、还连接电池连接器的TH端；所述电池连接器的TH端连接电池内部保护模块的TH端。

2.根据权利要求1所述的用于自动识别原厂电池的移动终端，其特征在于，还包括第三电阻，所述第三电阻的一端连接上拉供电模块的VREF_THERM端，第三电阻的另一端连接ADC检测功能模块的第四检测端和电池连接器的ID端，所述电池连接器的ID端连接电池内部保护模块的ID端。

3.根据权利要求2所述的用于自动识别原厂电池的移动终端，其特征在于，所述电池内部保护模块包括上拉电阻和第二热敏电阻，所述上拉电阻的一端连接电池内部保护模块的ID端，上拉电阻的另一端连接第二热敏电阻的一端和电池内部保护模块的P-端，所述第二热敏电阻的另一端连接电池内部保护模块的TH端，所述电池内部保护模块的P-端连接电池连接器的P-端，所述电池连接器的P-端接地。

4.根据权利要求3所述的用于自动识别原厂电池的移动终端，其特征在于，还包括一存储模块，用于存储第一热敏电阻和第二热敏电阻的阻值-温度对应表格。

5.一种采用权利要求1所述的移动终端用于自动识别原厂电池的识别方法，其特征在于，包括：

A、启动原厂电池识别模式；

B、检测第四检测端的电压值，获取移动终端的温度和电池的温度；

C、判断所述第四检测端的电压值是否在预设电压范围内；如果是，则执行步骤D；否则，移动终端不能开机、不允许充电；

D、判断所述移动终端的温度和电池的温度的差值是否在预设误差范围内；如果是，移动终端可以开机、允许充电；否则，移动终端可以开机，不允许充电。

6.根据权利要求5所述的移动终端用于自动识别原厂电池的识别方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、上拉供电模块的LVLDO_1V2端提供第一上拉电压，其VREF_THERM端提供第二上拉电压；

B2、ADC检测功能模块检测其第一检测端、第四检测端和第五检测端的电压值；

B3、移动终端的软件根据所述第一检测端的电压值计算第一热敏电阻的电阻值、根据所述第五检测端的电压值计算第二热敏电阻的电阻值，根据所述第一热敏电阻的电阻值和第二热敏电阻的电阻值从阻值-温度对应表格中检索出相对应的第一热敏电阻的温度和第二热敏电阻的温度；所述第一热敏电阻的温度作为移动终端的温度，第二热敏电阻的温度作为电池的温度。

7.根据权利要求6所述的移动终端用于自动识别原厂电池的识别方法，其特征在于，在步骤B3中，所述软件根据第一检测端的电压值计算第一热敏电阻的电阻值时，通过以下公式计算：

其中， 

为第一热敏电阻的电阻值，R1为第一电阻的电阻值，

为第一检测端的电压值，

为第一上拉电压的电压值。

8.根据权利要求6所述的移动终端用于自动识别原厂电池的识别方法，其特征在于，在步骤B3中，所述软件根据第五检测端的电压值计算第二热敏电阻的电阻值时，通过以下公式计算：

其中，

为第二热敏电阻的电阻值， R2为第二电阻的电阻值，为第五检测端的电压值，为第一上拉电压的电压值。

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