CN104993552A - 电池充电方法和智能终端 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种电池充电方法和智能终端，其中智能终端包括：热电发生器、电源管理电路和电池；所述热电发生器包括热量注入端、以及冷端，用于将所述热量注入端和冷端之间的温差转换为电能；所述电源管理电路的一端连接所述热电发生器，另一端连接所述电池，用于利用所述热电发生器产生的电能为所述电池充电。本公开可以提高电能的转换效率，延长电池使用时间。

Description

电池充电方法和智能终端

技术领域

本公开涉及终端技术，特别涉及一种电池充电方法和智能终端。

背景技术

随着终端技术的发展，人们已经广泛使用智能终端来方便自己的生活，比如，可以使用智能手机上网缴费、看电影等。智能终端的耗电量相对较大，因此，提高智能终端的电池使用时间是比较重要的方面，以避免用户经常遇到电池电量耗尽而导致无法使用终端的情况。相关技术中，可以减少电能消耗，比如，在智能手机的使用中研究减少电池耗电量的方法。

发明内容

本公开提供一种电池充电方法和智能终端，以提高电能的转换效率，延长电池使用时间。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种智能终端，包括：热电发生器、电源管理电路和电池；

所述热电发生器包括热量注入端、以及冷端，用于将所述热量注入端和冷端之间的温差转换为电能；

所述电源管理电路的一端连接所述热电发生器，另一端连接所述电池，用于利用所述热电发生器产生的电能为所述电池充电。

可选的，所述热量注入端，连接所述智能终端的金属外框；所述冷端，连接所述智能终端内部的散热部件。这种连接方式可以使得智能终端能够充分利用手机外部的热量进行温差发电。

可选的，所述热量注入端，连接所述智能终端内部的处理器；所述冷端，连接所述智能终端的金属外框。这种连接方式可以使得智能终端能够充分利用手机内部的处理器散发的热量进行温差发电。

可选的，所述电源管理电路，用于在检测到所述热电发生器产生的电能低于第一阈值时，断开所述热电发生器与电池的连接；在所述电能高于第二阈值时，启动所述电源管理电路中的用于为电池充电的温差充电子电路；在所述电能高于第三阈值时，通过启动的所述温差充电子电路将所述热电发生器产生的电能为电池充电。这种方式可以通过电源管理电路实现对电池充电的管理。

可选的，所述电源管理电路，还用于在接收到智能终端的处理器发送的充电控制指令时，根据所述充电控制指令使能或者关闭所述温差充电子电路。这种方式可以使得能够通过电源管理电路实现对温差充电方式的打开或关闭，在不需要进行温差充电时可以快速方便的关闭该功能。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电池充电方法，所述方法应用于智能终端，所述智能终端包括热电发生器、电源管理电路和电池；所述方法包括：

所述热电发生器将热量注入端和冷端之间的温差，转换为电能；

所述电源管理电路将所述热电发生器产生的电能为所述电池充电。

可选的，所述热电发生器将热量注入端和冷端之间的温差转换为电能，包括：将热量注入端连接的智能终端金属外框与冷端连接的智能终端内部散热部件之间的温差，转换为电能。

可选的，所述热电发生器将热量注入端和冷端之间的温差转换为电能，包括：将热量注入端连接的智能终端内部处理器与冷端连接的智能终端金属外框之间的温差，转换为电能。

可选的，所述电源管理电路将所述热电发生器产生的电能为所述电池充电，包括：在检测到所述热电发生器产生的电能低于第一阈值时，断开所述热电发生器与电池的连接；在所述电能高于第二阈值时，启动所述电源管理电路中的用于为电池充电的温差充电子电路；在所述电能高于第三阈值时，通过启动的所述温差充电子电路将所述热电发生器产生的电能为电池充电。

可选的，所述方法还包括：电源管理电路在接收到智能终端的处理器发送的充电控制指令时，根据所述充电控制指令使能或者关闭所述温差充电子电路。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过在智能终端的内部设置热电发生器，该热电发生器能够将温差转换为电能，从而可以充分利用终端内部或外部的热量产生电能为终端内的电池充电，提供了一种电池充电的新方式，而且这种温差充电的方式可以提高电能的转换效率，延长电池使用时间。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种智能终端的框图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种智能终端的内部结构图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种电池充电方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开提供了一种智能终端，该智能终端例如为智能手机，可以参见图1的示例，该智能终端100可以包括以下一个或多个组件：处理组件102，存储器104，电源组件106，多媒体组件108，音频组件110，输入/输出(I/O)的接口112，传感器组件114，以及通信组件115。

处理组件102通常控制装置100的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。存储器104被配置为存储各种类型的数据以支持在设备100的操作。这些数据的示例包括用于在装置100上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器104可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

多媒体组件108包括在所述装置100和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件108包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备100处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件110被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件110包括一个麦克风(MIC)，当装置100处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器104或经由通信组件115发送。在一些实施例中，音频组件10还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口112为处理组件102和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。传感器组件114包括一个或多个传感器，用于为装置100提供各个方面的状态评估。通信组件115被配置为便于装置100和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置100可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。该智能终端还包括电力组件108，该电力组件108可以为装置100的各种组件提供电力。

本公开实施例的智能终端，在终端内部设置了用以提高电能转换效率的结构，以充分利用温差为终端电池充电，图2示例了该结构，该结构也可以作为智能终端的电力组件的一部分。如图2所示，智能终端中可以包括热电发生器(thermoelectric generator，TEG)21、电源管理电路22和电池23。

其中，热电发生器21例如可以为薄膜热电发生器。TEG的核心部件是热电偶，参见图2的示例，该热电偶可以包括用一块金属板连接起来的两个不同的半导体(P型和N型)。该TEG可以包括热量注入端221、冷端222，当热量注入端221和冷端222之间有温差时，该TEG就可以将热能转换为电能，电流的方向是图2中箭头所示的由热量注入端到冷端的方向。

电源管理电路22的一端连接TEG，另一端连接电池23，该电源管理电路22可以用于将TEG产生的电能为电池23充电。在本例子中，通过在智能终端内部设置了图2所示的温差电效应的温差发电结构，可以实现热能到电能的转换，并且可以有效的收集利用环境中的热能，例如人体热量、太阳热量、手机内部散热等，提高了电能的转换效率，既环保又可以延长电池的使用时间，而且该结构的体积较小，几乎不会增大终端的体积。

在一个例子中，TEG可以被用以收集人体热量、太阳热量这种终端外部的环境热量。以智能手机为例，在该例子中，可以设置TEG中的热量注入端连接手机的金属外框，比如金属边框或者金属后盖；而冷端可以连接手机内部的散热部件，比如手机内部的散热器或者导热石墨。这样在TEG的热量注入端和冷端之间就会产生温差，可以被用来转换为电能。这种方式可以有效利用环境热量，可以应用于任意环境中，环保并有效利用绿色能源。

在另一个例子中，TEG还可以被用以收集终端内部的部件散热。以智能手机为例，手机主板CPU是会产生处理热量的，在该例子中，可以设置TEG中的热量注入端连接手机内部的处理器，而将冷端连接手机的金属外框，以使得热量注入端和冷端之间具有由于CPU散热导致的温差。例如，可以将热量注入端连接手机内部CPU的散热石墨，将冷端通过导热石墨连接手机的金属框，来将CPU散热的能量转换为电能。

在本公开实施例中，电源管理电路22可以用于控制TEG产生的电能为电池23充电。其中，在电源管理电路中可以包括用于为电池充电的温差充电子电路，即可以是依靠该温差充电子电路将TEG的电能充入电池。而温差充电子电路为电池充电也是需要一定的电压条件的，在达到该电压条件，温差充电子电路才开始工作为电池充电。

例如，可以设置第一阈值、第二阈值、第三阈值，这三个阈值是电压值，用于比较TEG产生的电能的电压，如图2所示，电源管理电路连接TEG的冷端，可以连接冷端的P型半导体和N型半导体，该电源管理电路可以检测到TEG由于温差产生的电能的电压，并可以将该电压与上述的三个阈值比较，以根据比较结果控制是否为电池充电。

比如，当电源管理电路检测到热电发生器产生的电能低于第一阈值时，表明此时TEG尽管产生了电流，但是电压非常小，电源管理电路可以断开热电发生器与电池的连接，不向电池充电。并且，由于这种情况的TEG电压很小，电源管理电路中的温差充电子电路也无法工作，不能启动。

在TEG产生的电能高于第二阈值时，例如，该第二阈值可以为35mv，电源管理电路可以启动用于为电池充电的温差充电子电路，以做好为电池充电的准备。也就是说，此时只是达到了温差充电子电路的工作电压，温差充电子电路启动但是尚未开始充电，TEG的电压还未达到足以为电池充电的电压。

在TEG产生的电能高于第三阈值时，例如，该第三阈值可以为80mv，温差充电子电路可以开始将热电发生器产生的电能为电池充电。例如，该温差充电子电路可以为buck-boost电路。

由上述例子可以看到，通过电源管理电路控制电池的充电，可以使得本公开的为电池充电的方式较为灵活，在TEG产生的电能足够大时才为电池充电，当TEG电能较小时可以不为电池充电，从而保证电池充电的效率。

此外，在本公开的又一个例子中，可以将图2所示的充电结构作为智能终端电池充电的辅助方式，例如，以智能手机为例，在手机中设置了图2所示的结构后，USB充电仍然是主要的手机充电方式，而这种可以搜集环境热量转换为电能为手机充电的方式可以作为一种辅助充电方式。

例如，在手机使用电源适配器进行充电时，本公开例子中图2所示的温差充电子电路可以不对手机进行充电。实现方式可以通过CPU的某一个GPIO管脚进行控制(即enable或者disable)，电源管理电路可以根据该GPIO给出的电平来使能或者关闭温差充电子电路。

智能终端在出厂时可以具备该温差充电的功能，即图2所示的结构可以在终端出厂时就设置在终端中。用户可以进行选择是否使用该功能，用户选择的方式也可以是通过向电源管理电路发出指令，来控制温差充电子电路的使能或者关闭充电功能。例如，电源管理电路，还用于在接收到智能终端的处理器发送的充电控制指令时，根据该指令使能或者关闭温差充电子电路。

本公开实施例还提供了一种电池充电方法，该方法可以应用于智能终端，智能终端可以包括热电发生器、电源管理电路和电池。该方法的流程可以参见图3的示例，如图3所示，电池充电方法可以包括：

301、热电发生器将热量注入端和冷端之间的温差，转换为电能；

302、电源管理电路将所述热电发生器产生的电能为所述电池充电。

该方法的详细描述可以结合参见上面的智能终端的例子。

例如，热电发生器将热量注入端和冷端之间的温差转换为电能时，可以将热量注入端连接的智能终端金属外框与冷端连接的智能终端内部散热部件之间的温差，转换为电能，这种方式可以用于收集人体热量、太阳热量等外部环境热量，将手机外部环境与手机内部之间的温差转换为电能。

又例如，热电发生器将热量注入端和冷端之间的温差转换为电能时，还可以将热量注入端连接的智能终端内部处理器与冷端连接的智能终端金属外框之间的温差，转换为电能，这种方式可以用于收集手机内部散热，将手机内部CPU的散热与手机外部之间的温差转换为电能。

在步骤302中，电源管理电路在将热电发生器产生的电能为电池充电时，可以对是否充电进行控制。

例如，在检测到所述热电发生器产生的电能低于第一阈值时，断开所述热电发生器与电池的连接。在所述电能高于第二阈值时，启动所述电源管理电路中的用于为电池充电的温差充电子电路。在所述电能高于第三阈值时，通过启动的所述温差充电子电路将所述热电发生器产生的电能为电池充电。

此外，该电池充电方法还可以包括：电源管理电路在接收到智能终端的处理器发送的充电控制指令时，根据所述充电控制指令使能或者关闭所述温差充电子电路。通过这种方式可以控制在使用适配器充电时不再使用本公开的温差充电，将温差充电作为一种辅助的充电方式。

上述例子的电池充电方法，通过在智能终端内部设置温差电效应的温差发电结构，可以实现热能到电能的转换，并且可以有效的收集利用环境中的热能，例如人体热量、太阳热量、手机内部散热等，提高了电能的转换效率，既环保又可以延长电池的使用时间，而且该结构的体积较小，几乎不会增大终端的体积。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种智能终端，其特征在于，包括：热电发生器、电源管理电路和电池；

所述热电发生器包括热量注入端、以及冷端，用于将所述热量注入端和冷端之间的温差转换为电能；

所述电源管理电路的一端连接所述热电发生器，另一端连接所述电池，用于利用所述热电发生器产生的电能为所述电池充电。

2.根据权利要求1所述的智能终端，其特征在于，

所述热量注入端，连接所述智能终端的金属外框；

所述冷端，连接所述智能终端内部的散热部件。

3.根据权利要求1所述的智能终端，其特征在于，

所述热量注入端，连接所述智能终端内部的处理器；

所述冷端，连接所述智能终端的金属外框。

4.根据权利要求1所述的智能终端，其特征在于，

所述电源管理电路，用于在检测到所述热电发生器产生的电能低于第一阈值时，断开所述热电发生器与电池的连接；

在所述电能高于第二阈值时，启动所述电源管理电路中的用于为电池充电的温差充电子电路；在所述电能高于第三阈值时，通过启动的所述温差充电子电路将所述热电发生器产生的电能为电池充电。

5.根据权利要求4所述的智能终端，其特征在于，

所述电源管理电路，还用于在接收到智能终端的处理器发送的充电控制指令时，根据所述充电控制指令使能或者关闭所述温差充电子电路。

6.一种电池充电方法，其特征在于，所述方法应用于智能终端，所述智能终端包括热电发生器、电源管理电路和电池；所述方法包括：

所述热电发生器将热量注入端和冷端之间的温差，转换为电能；

所述电源管理电路将所述热电发生器产生的电能为所述电池充电。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述热电发生器将热量注入端和冷端之间的温差转换为电能，包括：

将热量注入端连接的智能终端金属外框与冷端连接的智能终端内部散热部件之间的温差，转换为电能。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述热电发生器将热量注入端和冷端之间的温差转换为电能，包括：

将热量注入端连接的智能终端内部处理器与冷端连接的智能终端金属外框之间的温差，转换为电能。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电源管理电路将所述热电发生器产生的电能为所述电池充电，包括：

在检测到所述热电发生器产生的电能低于第一阈值时，断开所述热电发生器与电池的连接；

在所述电能高于第二阈值时，启动所述电源管理电路中的用于为电池充电的温差充电子电路；

在所述电能高于第三阈值时，通过启动的所述温差充电子电路将所述热电发生器产生的电能为电池充电。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

电源管理电路在接收到智能终端的处理器发送的充电控制指令时，根据所述充电控制指令使能或者关闭所述温差充电子电路。