CN103424701B

CN103424701B - 一种识别不同容量电池的方法及装置

Info

Publication number: CN103424701B
Application number: CN201210162565.0A
Authority: CN
Inventors: 刘玉鹏; 陈俊升
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-05-22
Also published as: CN103424701A

Abstract

本发明公开了一种识别不同容量电池的方法及装置，在不同容量的电池上分别设置不同的光感应介质，并在对应光感应介质的位置处设置光电式传感器；当电池安装到电池仓中时，光电式传感器发射光信号，并根据发射和接收到光感应介质反射的光信号的时间差，输出相应的控制信号；根据光电式传感器输出的不同的控制信号，识别出不同容量的电池。采用本发明，能够识别出电子设备所使用的不同容量的电池。

Description

一种识别不同容量电池的方法及装置

技术领域

本发明涉及电子设备使用的可循环充电电池技术领域，尤其涉及一种识别不同容量电池的方法及装置。

背景技术

目前，采用可循环充电电池作为电源的便携式电子设备，如移动终端，笔记本电脑，平板电脑等的市场需求迅猛发展，而这些电子设备的功能和应用越来越多，这就造成耗电量越来越大，设备对电池容量的需求越来越大。但由于现有电池技术的限制，电池的容量往往与电池的体积成正比。在设备的电量持续力和便携性上很难两全，这就造成很多电子设备配有两套甚至多套可选电池，在同一设备电池卡槽中对应不同需求时换用不同容量和体积的电池。这样的应用同时带来了一些问题，如对不同容量电池的识别和电量计算以及电量显示等问题。

锂电池具有高存储能量、寿命长、重量轻和无记忆效应等优点，已经在现行便携式设备中得到了广泛的使用。mAh是电池容量的计量单位，具体是电池中可以释放为外部使用的电子的总数，折合为物理上的标准单位就是库仑。库仑的国际标准单位为电流乘于时间的安培秒，即1mAh＝0.001安培*3600秒＝3.6安培秒＝3.6库仑。

现有的电子设备，主要有如下三种方法实现电量的计算：

1.直接电池电压监控方法：直接电池电压监控方法简单易行；但是该方法精度较低(20％)，且缺乏对电池的有效保护；

2.电池建模方法：电池建模方法有效地提高电量的测量精度(5％)，简单易用，无需做电池的初次预估；但是数据表的建立是一个复杂的过程，并且对不同容量或类型的电池的兼容也不好；

3.库仑计检测法：库仑计可以精确跟踪电池的电量变化，精度可达1％；但是，库仑计存在电池初次预估的问题，需要知道额定容量、当前容量和当前的电流损耗，且电流电阻的精度直接影响了电量的精度。

目前，以库仑计检测法最为准确和有效，主流的智能手机终端以及平板电脑等电子设备大多都采用库仑计检测法，但是库仑计检测法只能解决固定容量电池的电量计算和电量显示问题，对应不同容量的电池，库仑计检测法则无法准确计算显示电量。因此，如何实现简单、快捷、准确的识别不同容量的电池成为当前需要解决的一个技术难题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种识别不同容量电池的方法及装置，能够识别出电子设备所使用的不同容量的电池。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种识别不同容量电池的方法，

在不同容量的电池上分别设置不同的光感应介质，并在对应所述光感应介质的位置处设置光电式传感器；

当电池安装到电池仓中时，所述光电式传感器发射光信号，并根据发射和接收到所述光感应介质反射的光信号的时间差，输出相应的控制信号；

根据所述光电式传感器输出的不同的控制信号，识别出不同容量的电池。

进一步地，所述光电式传感器设置在所述电子设备的主板上，且所述电子设备的后壳上对应所述光电式传感器的上方设置有透光窗，所述光电式传感器发射和接收的光信号通过所述透光窗与所述光感应介质之间形成回路。

进一步地，所述在不同容量的电池上分别设置不同的光感应介质，包括：在第一容量电池上和第二容量电池上分别设置光吸收介质和光反射介质；

其中，所述第一容量电池和所述第二容量电池分别为：标准容量电池和大容量电池；或者，大容量电池和标准容量电池。

进一步地，所述在不同容量的电池上分别设置不同的光感应介质，包括：

在不同容量的电池上分别设置不同的光吸收介质；或者，

在不同容量的电池上分别设置不同的光反射介质；或者，

在不同容量的电池上分别设置不同的光吸收介质或者不同的光反射介质。

进一步地，所述光感应介质设置在所述电池的电池盖或者电池本体上。

进一步地，所述光感应介质由所述电池盖/或者电池本体上的光感应材料构成；或者由涂覆、贴层在所述电池盖或者电池本体上的光感应材料构成。

进一步地，所述光感应材料包括：氧化硅、氮化硅、铝箔、银、铜。

进一步地，所述控制信号包括：开关信号；或者，与所述时间差对应的距离信号。

进一步地，所述光电式传感器包括：漫反射式传感器、镜反射式传感器、对射式传感器、槽式传感器、光纤式传感器。

本发明还提供了一种识别不同容量电池的装置，所述装置包括光电式传感器和与其相连的主处理器，以及在不同容量电池上设置的不同的光感应介质；

当电池安装到电池仓中时，所述光电式传感器发射光信号，并根据发射和接收到所述光感应介质反射的光信号的时间差，向所述主处理器输出相应的控制信号；

所述主处理器根据所述光电式传感器输出的不同的控制信号，识别不同容量的电池。

进一步地，所述光电式传感器向所述主处理器输出的控制信号为：开关信号；或者与所述时间差对应的距离信号。

相较于现有技术，本发明方案至少具有如下优点：

1.能够识别电子设备中不同容量的电池，为用户提供了多种选择，提高了产品在市场的竞争优势；

2.同一个电池腔中可以兼容两种不同容量的电池；

3.如果客户选择容量较小的薄电池，可以降低整机成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中光电式传感器的安装位置示意图；

图2为本发明实施例中电池盖上的光感应介质的示意图；

图3为本发明实施例中透光窗的示意图；

图4为本发明实施例的光电式传感器与主处理器的连接示意图；

图5为薄电池在电池腔中的装配示意图；

图6为厚电池在电池腔中的装配示意图；

图7为薄电池的电池盖的防呆设计示意图；

图8为厚电池的电池盖的防呆设计示意图。

具体实施方式

如人们所知，光电式传感器(也称光电开关、光电接近开关)利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而可以检测物体有无。被测物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测，多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。光电式接近传感器可以分为：漫反射式、镜反射式、对射式、槽式和光纤式等。目前，在便携式终端上普通应用漫反射式光电接近开关，它是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电接近开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电接近开关就产生了开关信号。

本实施方式提供一种识别不同容量电池的装置，具体采用如下方案：

所述装置包括光电式传感器和与其相连的主处理器，以及在不同容量电池上设置的不同的光感应介质；

当电池安装到电池仓中时，所述光电式传感器根据发射和接收到光信号的时间差，向所述主处理器输出相应的控制信号；

进一步地，所述光电式传感器设置在所述电子设备的主板上，且所述电子设备的后壳上对应所述光电式传感器的上方设置有透光窗，所述光电式传感器发射和接收到的光信号通过所述透光窗与所述光感应介质之间形成回路。

优选地，为了防止灰尘侵入到终端设备，所述透光窗上设有玻璃，该玻璃对所透过的光线不具有反射、散射或吸收作用。

此外，本实施方式提供一种识别不同容量电池的方法，具体采用如下方案：

当电池安装到电池仓中时，所述光电式传感器根据发射和接收到信号的时间差，输出相应的控制信号；

根据所述光电式传感器输出的不同的控制信号，识别不同容量的电池。

其中，所述不同容量的电池可以有两种：标准容量电池(薄电池)和大容量电池(厚电池)；

或者，还可以有更多种容量，并通过在不同容量的电池盖/或者电池本体上设置不同的光感应介质，以使每一种容量的电池对光信号的反射性能与其他电池均不同，则光电式传感器可以根据发出和接收到信号的不同时间差来判断出不同容量的电池，从而可以实现识别不同容量电池的目的。

进一步地，所述光感应介质可以由所述电池盖/或者电池本体上的光感应材料构成；或者也可以由涂覆、贴层在所述电池盖或者电池本体上的光感应材料构成。

其中，所述的光感应材料包括：氧化硅、氮化硅、铝箔、银、铜等。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本实施例中，以手机终端为例，对本发明实现识别电子设备中不同容量的电池的方案进行具体描述。

如图1所示，在电子设备的主板2上设置光电式传感器12；同时，如图2所示，在电池盖10上对应光电式传感器12的地方放置光感应介质101，该光感应介质101可以是反射介质或者吸收介质。

由于光电式传感器是利用LED的发射光强在物体靠近时候产生反射的原理，因此，需要使LED发射的光可以到达电池盖上以识别电池盖，从电池盖反射回来的光也可以进入光电式传感器的接收位置。

优选地，如图3所示，电子设备的后壳上对应光电式传感器12的上方设置有透光窗102，光电式传感器12发射和接收到的光信号通过该透光窗102与光感应介质之间形成回路。

此外，在设计时，必须尽可能降低发射光在设备内可能产生的绕射，尽可能保证在光信号的行程中不受其他器件(尤其对光信号有吸收和反射的特性的部件/器件)的干扰；此外，还需要考虑发射光的发射角度，例如，发射出去的光线和感应介质面优选为不是垂直的，因为这样有可能使发射和接收回路重合，而不利于传感器接收信号。但是，发射角度也不宜太大，否则会对传感器的效果产生影响。

如图4所示，将光电式传感器的输出端连接到主处理器。本实施例中，在厚电池的电池盖上对应主板上光电式接近开关的位置处，可以通过涂覆、贴层的方式设置光感应介质，或者对相应位置电池盖的材料和/或颜色(不同颜色对于反射光线的能力也不太一样，浅颜色的反射能力强一些，深颜色的吸收能力强一些)进行特殊处理，使其具有对发射光的漫反射或镜反射的能力。在薄电池的电池盖上对应主板上光电式接近开关的位置处则设置对发射光具有吸收功能的光感应介质，或者对相应位置电池盖的材料和/或颜色进行特殊处理，使其对发射光具有吸收功能。

这样，如果电池盖对应光电式接近传感器部分对发射光可以产生漫反射或镜反射，当电池盖合上时，传感器会传递给主处理器一个距离信息，如果该距离在预定的范围之内，则判定该电池盖的类型以及相匹配的电池型号(厚电池或薄电池)；如果电池盖对应光电式接近传感器部分对发射光不能产生漫反射或镜反射，当电池盖合上时，传感器会传递给主处理器一个无效的距离信息，则判定该电池盖的类型以及相匹配的电池型号(薄电池或厚电池)。

另外，电子设备的不同容量电池对应于不同厚度的电池时，如图5和图6所示，后壳1中的电池腔需能兼容薄电池20和厚电池30两种不同厚度的电池。此外，需要考虑到电池前面两个定位卡角和结构的配合。在结构设计时，电池对应自己的电池腔，会在两个角上切出一定厚度的台阶，来配合电池腔实现电池的固定。本实施例中，为了保证同一个电池腔兼容厚薄电池，需要将厚薄电池两个定位角上的台阶做成一样，以保证厚薄电池的电池卡角的形状和厚度一致，从而保证装配的可行性。薄电池的电池腔装配图如图5所示，厚电池的电池腔装配图如图6所示。

上述实现方案中，由于针对厚薄两种电池，分别有厚薄两种电池盖，因此，在电池盖的结构上做了防呆设计，如图7和图8所示，在厚薄两种电池盖的不同位置设置有大小相同的筋条211和311，而在厚薄两种电池上的相应位置开有缺口。当盖上电池盖时，薄电池盖21上的筋条211可以嵌入薄电池20上的缺口201，而与厚电池的结构干涉；厚电池盖31上的筋条311可以嵌入厚电池30上的缺口301，而与薄电池的结构干涉。这样确保了在手机电池仓中放入薄电池时，只能盖上薄电池盖；在手机电池仓中放入厚电池时，只能盖上厚电池盖。

以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

Claims

1.一种识别不同容量电池的方法，其特征在于，

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述光电式传感器设置在电子设备的主板上，且所述电子设备的后壳上对应所述光电式传感器的上方设置有透光窗，所述光电式传感器发射和接收的光信号通过所述透光窗与所述光感应介质之间形成回路。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述在不同容量的电池上分别设置不同的光感应介质，包括：在第一容量电池上和第二容量电池上分别设置光吸收介质和光反射介质；

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述在不同容量的电池上分别设置不同的光感应介质，包括：

在不同容量的电池上分别设置不同的光吸收介质；或者，

在不同容量的电池上分别设置不同的光反射介质；或者，

5.如权利要求1、2、3或4之任一项所述的方法，其特征在于，

所述光感应介质设置在所述电池的电池盖或者电池本体上。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述光感应介质由所述电池盖或者电池本体上的光感应材料构成；或者由涂覆、贴层在所述电池盖或者电池本体上的光感应材料构成。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述光感应材料包括：氧化硅、氮化硅、铝箔、银或铜。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述控制信号包括：开关信号；或者，与所述时间差对应的距离信号。

9.如权利要求1、2、3、4或8之任一项所述的方法，其特征在于，

所述光电式传感器包括：漫反射式传感器、镜反射式传感器、对射式传感器、槽式传感器或光纤式传感器。

10.一种识别不同容量电池的装置，其特征在于，所述装置包括光电式传感器和与其相连的主处理器，以及在不同容量电池上设置的不同的光感应介质；

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，

12.如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，

所述光电式传感器向所述主处理器输出的控制信号为：开关信号；或者与所述时间差对应的距离信号。