CN103033693B - 一种移动终端充电测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动终端充电测试系统，包括数据采集器、充电器、第一万用表和第二万用表，所述第一万用表并联于无热敏电阻的移动终端电池的正极与负极两端，所述第二万用表串联于与移动终端连接的充电器的正极输出线上，所述第一万用表和第二万用表的控制端口都连接到数据采集器上，所述移动终端电池的负极和触点T之间串联有变阻器，移动终端电池的触点T与移动终端电源管理单元连接，移动终端电池的正负极分别连接到移动终端对应的触点上。本发明还提供一种移动终端充电测试方法。本发明提供的移动终端充电测试系统和方法中，将现有的热敏电阻用变阻器代替，通过改变变阻器的阻值来模拟环境温度，实现了节约测试时间和测试成本的效果。

Description

一种移动终端充电测试系统及方法

技术领域

本发明属于通讯领域，尤其涉及一种移动终端充电测试系统及方法。

背景技术

随着3G大触摸屏智能移动终端例如手机时代的到来，手机的功耗越来越大，大功耗就需要容量大的电池才能满足用户的正常需求，而电池容量的大小跟电池的体积是密切相关的。但时下流行的手机都是没有最薄只有更薄，手机电池的体积不能做的太大，因此提高电池质量以及优化手机充电管理系统成了手机终端制胜的一大法宝。手机的充电方法对电池质量有非常大的影响，比如大电流充电，过充特别是高温或者低温长时期充电都会迅速衰减电池的实际容量和缩短电池的使用寿命，甚至会导致电池损坏或者爆炸；另一方面，充电电流也不能太小，否则充电时间太长会超出用户可以接受的范围。因此，手机充电测试成为手机研发的必测项。其中，手机充电测试一方面可以检测出电池多久可以充满是否满足用户需求，另一方面可以检测出充电过程中和充电结束后电流和电压的状态是否满足要求。

请参考图1所示，在现有技术中，移动终端例如手机充电测试的系统包括存放手机17和电池16的温箱11、数据采集器12、充电器13、第一万用表14和第二万用表15，手机17的正负极分别与电池16的正负极电连接，所述第一万用表14并联于电池16的正极（+）与负极（-）两端，用于测量电池电压，所述第二万用表15串联于与手机17连接的充电器13的正极（+）输出线上，用于测试充电电流，所述第一万用表14和第二万用表15的控制端口都连接到数据采集器12上。具体测试时，将手机17与充电器13连接，同时将温箱11的电源打开，调到合适温度，待手机温度达到目标温度后将充电器13插入电源，运行数据采集器12开始采集数据，以记录不同温度条件下的充电器充电电流以及手机电池的电压，直到手机充电完成。

但是，该充电测试系统需要一台温箱，测试成本较高；并且测试时需要等待一段时间待手机温度达到目标温度时才能进行测试，测试时间较长。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动终端充电测试系统，实现了节约测试成本和测试时间的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种移动终端充电测试系统，包括数据采集器、充电器、第一万用表和第二万用表，所述第一万用表并联于无热敏电阻的移动终端电池的正极与负极两端，所述第二万用表串联于与移动终端连接的充电器的正极输出线上，所述第一万用表和第二万用表的控制端口都连接到数据采集器上，所述移动终端电池的负极和触点T之间串联有变阻器，移动终端电池的触点T与移动终端电源管理单元连接，移动终端电池的正负极分别连接到移动终端对应的触点上。

本发明还提供一种移动终端充电测试方法，采用上述移动终端充电测试系统，所述方法包括以下步骤：

S1、将变阻器的阻值调节到预定温度时热敏电阻所对应的预定阻值；

S2、待移动终端电池充满电后停止充电，并保存测试数据。

本发明提供的移动终端充电测试系统和方法中，将现有的热敏电阻用变阻器代替，通过改变变阻器的阻值来模拟环境温度，完成移动终端电池在不同环境温度下的充电测试。因此，本发明不需要将移动终端放在温箱内进行加热等待，只需要调节下变阻器的阻值即可实现，节省了测试时间；同时，不需要温箱对移动终端加热，节约了温箱的成本和温箱占用的空间。

附图说明

图1是现有技术提供的移动终端充电测试系统结构框图。

图2是本发明提供的移动终端充电测试系统中电池部分的原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的发明人研究发现，移动终端例如手机与手机电池之间一般有三个触点，除了电池的正极P+和负极P-外，还有一个触点T，该触点T是与在电池内部的一个热敏电阻连接，用来实时检测电池温度。这个热敏电阻是NTC（Negative Temperature Coefficient，负的温度系数）热敏电阻，它是一种以过渡金属氧化物为主要原材料，并采用电子陶瓷工艺制成的热敏半导体陶瓷元件，它的电阻值随着温度的升高而降低，利用这一特性可制成测温、温度补偿和控温元件，又可以制成功率型元件，抑制电路的浪涌电流。它在电池中主要起温度监测的作用，在现有技术的电池充、放电过程中，手机根据其阻值大小来判断电池温度，而后作相应控制，例如停止充电或涓流充电等。

从前述的分析可以看出，正是NTC热敏电阻的存在，才能够监测温箱内温度的变化，使NTC热敏电阻的阻值发生变化，导致电池温度发生变化，从而完成电池的充电测试；同时，也正是由于NTC热敏电阻的存在，才导致该充电测试系统需要一台温箱，因为NTC热敏电阻的阻值变化是依赖于温箱内温度的变化的，所以才造成现有技术中测试成本较高；并且NTC热敏电阻的阻值随着温箱内温度的变化是个渐近的过程，需要等待一段时间待手机温度达到目标温度时才能进行测试，所以测试时间较长。

一种移动终端充电测试系统，种移动终端充电测试系统，包括数据采集器、充电器、第一万用表和第二万用表，所述第一万用表并联于无热敏电阻的移动终端电池的正极与负极两端，所述第二万用表串联于与移动终端连接的充电器的正极输出线上，所述第一万用表和第二万用表的控制端口都连接到数据采集器上，所述移动终端电池的负极和触点T之间串联有变阻器，移动终端电池的触点T与移动终端电源管理单元连接，移动终端电池的正负极分别连接到移动终端对应的触点上。

本发明提供的移动终端充电测试系统中，在测试时，将现有技术中的热敏电阻用变阻器代替，即移动终端电池的内部无热敏电阻，通过改变变阻器的阻值来模拟环境温度，完成移动终端电池在不同环境温度下的充电测试。因此，本发明不需要将移动终端放在温箱内进行加热等待，只需要调节下变阻器的阻值即可实现，节省了测试时间；同时，不需要温箱对移动终端加热，节约了温箱的成本和温箱占用的空间。

在具体的实施方式中，与现有技术相同的部分不再介绍，以下将结合具体的实施例，对本发明的重点部分进行详细说明。

请参考图2所示，所述移动终端电池的负极P-和触点T之间串联有变阻器R，移动终端电池的触点T与移动终端电源管理单元的输出端口VREG_HKADC连接，移动终端电池的正极P+和负极P-连接到移动终端对应的触点上，以用于充电时移动终端通过P+和P-给电池充电。其中，所述移动终端电源管理单元的输出端口VREG_HKADC提供一个稳定的电压信号，在具体实施例中一般是2.88伏，经过逐级降压后与移动终端电池的触点T连接，为触点T提供一个合适的工作电压信号。作为一种具体的实施例，所述触点T与移动终端电源管理单元之间还包括：顺序串联的第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第三分压电阻R3，所述第一分压电阻R1与触点T连接，第三分压电阻R3与移动终端电源管理单元连接，即第三分压电阻R3与输出端口VREG_HKADC连接。相应地，本领域的技术人员在前述逐级降压电路的基础上，还可以进行相应降压电路设置，以满足测试系统的实际需要。

在图2所示电池部分的原理示意图中，由于移动终端电源管理单元的输出端口VREG_HKADC提供的是稳定的电压信号，即保持不变，当调节变阻器的阻值时，第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第三分压电阻R3两端的电压值会随着变阻器阻值的变化而改变，因此，通过对任一分压电阻两端电压值的监测，即可确定本发明移动终端充电测试系统中电压与模拟环境温度的关系，从而判断是否能够正常充电。

作为具体的实施方式，所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2之间设有电池温度检测端口VBATT_TEMP，该检测端口与移动终端的中央处理单元连接，通过对端口VBATT_TEMP电压值的分析，即可判断在当前变阻器的阻值下电池模拟的环境温度是多少。优选地，为了使所述端口VBATT_TEMP输出的电压值稳定，所述电池温度检测端口VBATT_TEMP通过稳压电容C1接地。

本发明还提供一种移动终端充电测试方法，采用前述的移动终端充电测试系统，所述方法包括以下步骤：

S1、将变阻器的阻值调节到预定温度时热敏电阻所对应的预定阻值；

S2、待移动终端电池充满电后停止充电，并保存测试数据。

本发明提供的移动终端充电测试方法中，将变阻器的阻值调节到预定温度时热敏电阻所对应的预定阻值，通过改变变阻器的阻值来模拟环境温度，完成移动终端电池在不同环境温度下的充电测试。因此，本发明不需要将移动终端放在温箱内进行加热等待，只需要调节下变阻器的阻值即可实现，节省了测试时间；同时，不需要温箱对移动终端加热，节约了温箱的成本和温箱占用的空间。

作为具体的实施方式，本发明所述移动终端充电测试方法可以采用前述提供的移动终端测试系统来进行搭建，即将一块移动终端电池中的NTC热敏电阻去掉，用一个变阻器串联在电池的负极和触点T之间，然后将移动终端电池的触点T与移动终端电源管理单元连接，移动终端电池的正负极连接到移动终端对应的触点上，其他设备和仪器的连接方式与现有相同。

作为具体的实施方式，在步骤S1中，所述预定温度包括第一温度、第二温度和第三温度，所述第一温度<第二温度<第三温度，即通过模拟在第一温度、第二温度和第三温度下的充电测试状态，来判定充电是否满足要求。当然，本领域的技术人员来还可以根据移动终端电池的实际用途，还可以设置其它的模拟环境温度来测试。

作为一种具体的实施例，所述第二温度为25度的常温，在该25度的常温时热敏电阻所对应的预定阻值为10千欧姆，即在步骤S1中，需将变阻器的阻值调节到在常温时热敏电阻所对应的预定阻值10千欧姆。测试时，打开第一万用表和第二万用表，将充电器插入电源，打开数据采集器开始记录电池正负极两端的电压和充电器的充电电流，待移动终端电池充满电后停止充电，并保存电池正负极两端的电压和充电器的充电电流测试数据。

作为另一种具体的实施例，所述第一温度为-10度的低温，在该-10度的低温时热敏电阻所对应的预定阻值为55千欧姆，即在步骤S1中，需将变阻器的阻值调节到在-10度的低温时热敏电阻所对应的预定阻值10千欧姆。测试的方法与前述常温时类似，在此不再赘述。

作为又一种具体的实施例，所述第三温度为60度的高温，在该60度的高温时热敏电阻所对应的预定阻值为2.5千欧姆，即在步骤S1中，需将变阻器的阻值调节到在60度的高温时热敏电阻所对应的预定阻值10千欧姆。测试的方法与前述常温时类似，在此不再赘述。

在前述三种具体的实施例中，所述测试的顺序并没有特别的限制，即第一温度、第二温度和第三温度的充电测试顺序没有要求；但是，在完成某一预定温度的充电测试后，将进行下一预定温度的充电测试之前，还包括将充满电的电池放电到预设电压值，即将电池还原到初始状态。例如，先对移动终端电池在第二温度（常温）下进行充电测试，待充电停止和保存好数据之后，再进行第三温度（高温）下进行充电测试，但是在高温充电测试之前，需要将刚在常温下充满电的电池放电到预设电压值；同理，待高温充电停止和保存好数据之后，最后进行第一温度（低温）下进行充电测试，但是在低温充电测试之前，也需要将刚在高温下充满电的电池放电到预设电压值。

本发明提供的充电测试方法可适用于各种移动终端，比如手机、PDA、MP4等等；优选地，所述移动终端为手机，其所述电池放电的预设电压值为3.2伏。

当完成所有预定温度下的充电测试后，可将测试数据与测试标准进行对比，判定测试结果，同时，进一步可制作出测试报告。本发明通过模拟不同预定温度例如第一温度、第二温度和第三温度下进行充电，以判定手机是否能够按照要求正常充电；同时，将现有的NTC热敏电阻由变阻器代替，可进一步排除由于NTC热敏电阻本身的性能不好导致的充电测试失败。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种移动终端充电测试系统，其特征在于，包括数据采集器、充电器、第一万用表和第二万用表，所述第一万用表并联于无热敏电阻的移动终端电池的正极与负极两端，所述第二万用表串联于与移动终端连接的充电器的正极输出线上，所述第一万用表和第二万用表的控制端口都连接到数据采集器上，所述移动终端电池的负极和触点T之间串联有变阻器，移动终端电池的触点T与移动终端电源管理单元连接，移动终端电池的正负极分别连接到移动终端对应的触点上。

2.根据权利要求1所述的移动终端充电测试系统，其特征在于，所述触点T与移动终端电源管理单元之间还包括：顺序串联的第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻，所述第一分压电阻与触点T连接，第三分压电阻与移动终端电源管理单元连接。

3.根据权利要求2所述的移动终端充电测试系统，其特征在于，所述第一分压电阻和第二分压电阻之间设有电池温度检测端口。

4.根据权利要求3所述的移动终端充电测试系统，其特征在于，所述电池温度检测端口通过稳压电容接地。

5.一种移动终端充电测试方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任一项所述的移动终端充电测试系统，所述方法包括以下步骤：

S1、将变阻器的阻值调节到预定温度时热敏电阻所对应的预定阻值；

S2、待移动终端电池充满电后停止充电，并保存测试数据。

6.根据权利要求5所述的移动终端充电测试方法，其特征在于，在步骤S1中，所述预定温度包括第一温度、第二温度和第三温度，所述第一温度<第二温度<第三温度。

7.根据权利要求6所述的移动终端充电测试方法，其特征在于，所述第二温度为25度，在该温度时热敏电阻所对应的预定阻值为10千欧姆。

8.根据权利要求6所述的移动终端充电测试方法，其特征在于，所述第一温度为-10度，在该温度时热敏电阻所对应的预定阻值为55千欧姆。

9.根据权利要求6所述的移动终端充电测试方法，其特征在于，所述第三温度为60度，在该温度时热敏电阻所对应的预定阻值为2.5千欧姆。

10.根据权利要求6所述的移动终端充电测试方法，其特征在于，在完成某一预定温度的充电测试后，将进行下一预定温度的充电测试之前，还包括将充满电的电池放电到预设电压值。

11.根据权利要求10所述的移动终端充电测试方法，其特征在于，所述移动终端为手机，其预设电压值为3.2伏。