CN103944150A - 解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路及其方法。本发明包括单片机U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、发光二极管D1、三极管Q1、温度传感器、蜂鸣器和MOS管；将电路接入手机供电回路；且将温度传感器紧贴锂电池表面；单片机U1读取温度传感器测量到的手机电池表面的温度，并对该温度作判断，若读取到的值超过正常设定值，则单片机触发发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫。且在时间T内若没有得到处理，则单片机U1控制MOS管强行切断锂电池供电回路。本发明能防止手机电池充电时间过长导致温度过高，引起电池寿命缩短，甚至永久性损坏，手机爆炸，人员受伤等安全事故。
Description
技术领域
本发明属于传感器测量、嵌入式实时技术和自动控制技术领域，具体涉及解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路及其方法。
背景技术
现在手机大多数采用锂电池供电，山寨版电池随之层出不穷，频频引发手机充电爆炸的恶劣事故，造成手机损坏，人员受伤的严重后果。很重要的原因是山寨电池技术差，质量低，容易导致充电时电池表面温度过高，电池爆炸，给手机用户带来金钱损失和人身伤害，留下很差的印象。
原装电池质量比山寨电池好一点，安全性能比较高。用原装手机适配充电器来充电，事故发生机率会比较低，但是无法避免外界因素引起电池温度过高而爆炸。比如充电时间太长，或者听电话的用电时间过长而导致电池温度过高，这样还是有可能致使手机爆炸。
松下、诺基亚等为数不多公司致力于研发手机电池，有过充电保护装置，安全性能比其他普通公司更高一点，给用户带来不错的体验，但是没有温度检测装置，还是无法保证在任何时刻、任何环境下安全使用。
为此，提出利用温度传感器来实时检测电池表面温度，一旦检测到温度过高，单片机控制MOS管功率开关会切断电池供电回路，从而避免温度过高导致手机爆炸的情况。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路及其方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路，包括单片机U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、发光二极管D1、三极管Q1、温度传感器、蜂鸣器和MOS管；
单片机U1的一个I/O接口P1.0与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与发光二极管D1的正极相连接，发光二极管D1的负极接地；
单片机U1的另一个I/O接口P1.1与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的发射极与蜂鸣器的一端相连接，蜂鸣器的另一端接5V电源VCC；三极管Q1的集电极接地；
单片机U1的再一个I/O接口P2.0与MOS管的栅极G端相连接，MOS管的源极S端接5V电源VCC，MOS管的漏极D端外接手机供电回路；
单片机U1的其他一个I/O接口P2.1与电阻R1的一端相连接，电阻R1的另一端同时与温度传感器的2脚和3脚相连接，温度传感器的1脚接地；温度传感器的3脚与电容C1的一端相连接，同时外接5V电源VCC；电容C1的另一端接地。
所述的单片机U1的型号为STC89C52；具有低功耗，低成本，体积小，片内资源丰富；
所述的温度传感器的型号为DS18B20；成本比较低，体积很小，采用单总线形式，光刻64位ROM序列号，检测温度范围为-55到125度，精度为0.5度。
所述的电阻R为14.7K，电阻R2和电阻R3为1K，电容C1为0.1uf；
解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的方法，具体如下：
步骤1.将解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路接入手机供电回路；且将电路中的温度传感器安装于手机后盖壳，紧贴锂电池表面；
步骤2.对温度传感器进行初始化，并将温度传感器将检测到的手机电池表面的温度存储在寄存器中；单片机U1通过I/O接口P2.1读取寄存器中的值，将读取到的值与读取的相邻上一次的值求差值；如果偏差在线性范围内，那么认定温度传感器检测到的温度值正常，否则，认定传感器检测到的温度值不正常，丢弃该数据，并等待读取下一次的值。
将温度传感器检测到的正常温度值与正常设定值比较，若读取到的值超过正常设定值，则单片机触发发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫。
步骤3.若发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫在时间T内，手机用户人为的断开锂电池供电回路，则单片机U1停止发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫；若没有得到处理，则单片机U1控制MOS管强行切断锂电池供电回路，再通过单片机U1停止发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫，并进入步骤4；
步骤4.单片机U1通过I/O接口P2.1继续读取温度传感器检测到的手机电池表面的温度，若温度传感器检测到的手机电池表面的温度低于正常设定值，则单片机U1控制MOS管重新接通电池供电回路。这样能够保证电池在正常温度范围内工作，不会引起手机爆炸和人员受伤的安全事故。
所述的正常设定值一般取值40℃。
所述的时间T为单片机内预先设定的计数值。
本发明有益效果如下：
防止手机电池充电时间过长导致温度过高，引起电池寿命缩短，甚至永久性损坏，手机爆炸，人员受伤等安全事故。
防止手机长时间连续高负荷放电导致温度过高，特别是长时间打电话，带来不同程度的安全事故。
防止手机放置于高温环境下，从而导致电池表面温度过高，引起的安全事故。
有效解决电池内部电路出现问题导致温度突变的情况。
附图说明
图1是本发明的总体电路图；
图2是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路，包括单片机U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、发光二极管D1、三极管Q1、温度传感器、蜂鸣器和MOS管；
单片机U1的一个I/O接口P1.0与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与发光二极管D1的正极相连接，发光二极管D1的负极接地；
单片机U1的另一个I/O接口P1.1与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的发射极与蜂鸣器的一端相连接，蜂鸣器的另一端接5V电源VCC；三极管Q1的集电极接地；
单片机U1的再一个I/O接口P2.0与MOS管的栅极G端相连接，MOS管的源极S端接5V电源VCC，MOS管的漏极D端外接手机供电回路；
单片机U1的其他一个I/O接口P2.1与电阻R1的一端相连接，电阻R1的另一端同时与温度传感器的2脚和3脚相连接，温度传感器的1脚接地；温度传感器的3脚与电容C1的一端相连接，同时外接5V电源VCC；电容C1的另一端接地。
所述的单片机U1的型号为STC89C52；具有低功耗，低成本，体积小，片内资源丰富；
所述的温度传感器的型号为DS18B20；成本比较低，体积很小，采用单总线形式，光刻64位ROM序列号，检测温度范围为-55到125度，精度为0.5度。
所述的电阻R为14.7K，电阻R2和电阻R3为1K，电容C1为0.1uf；
如图2所示，解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的方法，具体如下：
步骤1.将解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路接入手机供电回路；且将电路中的温度传感器安装于手机后盖壳，紧贴锂电池表面；
步骤2.对温度传感器进行初始化，并将温度传感器将检测到的手机电池表面的温度存储在寄存器中；单片机U1通过I/O接口P2.1读取寄存器中的值，将读取到的值与读取的相邻上一次的值求差值；如果偏差在线性范围内，那么认定温度传感器检测到的温度值正常，否则，认定传感器检测到的温度值不正常，丢弃该数据，并等待读取下一次的值。
将温度传感器检测到的正常温度值与正常设定值比较，若读取到的值超过正常设定值，则单片机触发发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫。
步骤3.若发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫在时间T内，手机用户人为的断开锂电池供电回路，则单片机U1停止发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫；若没有得到处理，则单片机U1控制MOS管强行切断锂电池供电回路，再通过单片机U1停止发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫，并进入步骤4；
步骤4.单片机U1通过I/O接口P2.1继续读取温度传感器检测到的手机电池表面的温度，若温度传感器检测到的手机电池表面的温度低于正常设定值，则单片机U1控制MOS管重新接通电池供电回路。这样能够保证电池在正常温度范围内工作，不会引起手机爆炸和人员受伤的安全事故。
所述的正常设定值一般取值40℃。
所述的时间T为单片机内预先设定的计数值。
Claims (5)
1. 解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路，其特征在于包括单片机U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、发光二极管D1、三极管Q1、温度传感器、蜂鸣器和MOS管；
单片机U1的一个I/O接口P1.0与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与发光二极管D1的正极相连接，发光二极管D1的负极接地；
单片机U1的另一个I/O接口P1.1与电阻R2的一端相连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的发射极与蜂鸣器的一端相连接，蜂鸣器的另一端接5V电源VCC；三极管Q1的集电极接地；
单片机U1的再一个I/O接口P2.0与MOS管的栅极G端相连接，MOS管的源极S端接5V电源VCC，MOS管的漏极D端外接手机供电回路；
单片机U1的其他一个I/O接口P2.1与电阻R1的一端相连接，电阻R1的另一端同时与温度传感器的2脚和3脚相连接，温度传感器的1脚接地；温度传感器的3脚与电容C1的一端相连接，同时外接5V电源VCC；电容C1的另一端接地。
2.如权利要求1所述的解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路，其特征在于所述的单片机U1的型号为STC89C52；所述的温度传感器的型号为DS18B20，采用单总线形式，光刻64位ROM序列号，检测温度范围为-55到125度，精度为0.5度。
3.如权利要求1所述的解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路，其特征在于所述的电阻R为14.7K，电阻R2和电阻R3为1K，电容C1为0.1uf。
4.解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1.将解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的电路接入手机供电回路；且将电路中的温度传感器安装于手机后盖壳，紧贴锂电池表面；
步骤2.对温度传感器进行初始化，并将温度传感器将检测到的手机电池表面的温度存储在寄存器中；单片机U1通过I/O接口P2.1读取寄存器中的值，将读取到的值与读取的相邻上一次的值求差值；如果偏差在线性范围内，那么认定温度传感器检测到的温度值正常，否则，认定传感器检测到的温度值不正常，丢弃该数据，并等待读取下一次的值；将温度传感器检测到的正常温度值与正常设定值比较，若读取到的值超过正常设定值，则单片机触发发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫；
步骤3.若发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫在时间T内，手机用户人为的断开锂电池供电回路，则单片机U1停止发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫；若没有得到处理，则单片机U1控制MOS管强行切断锂电池供电回路，再通过单片机U1停止发光二极管D1的闪烁和蜂鸣器的鸣叫，并进入步骤4；
步骤4.单片机U1通过I/O接口P2.1继续读取温度传感器检测到的手机电池表面的温度，若温度传感器检测到的手机电池表面的温度低于正常设定值，则单片机U1控制MOS管重新接通电池供电回路。
5.如权利要求4所示的解决手机电池过充过放电导致高温爆炸的方法，其特征在于所述的正常设定值一般取值40℃；所述的时间T为单片机内预先设定的计数值。
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