CN105910725A - 一种电池所处环境的温度变化检测方法及其装置 - Google Patents

一种电池所处环境的温度变化检测方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池所处环境的温度变化检测方法及其装置，所述温度变化检测方法包括A、实时获取电池温度并计算电池温度变化率；B、判断电池温度变化率大于阈值时，根据当前的电池温度和电池温度变化率、查询预设的温度对应矩阵获取当前的环境温度；从而在环境温度发生跳变、或剧烈变化时能即刻获得准确的环境温度，解决了现有移动终端采用热敏电阻检测温度、热敏电阻阻值变化较慢不能及时检测的问题。

Description

一种电池所处环境的温度变化检测方法及其装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及的是一种电池所处环境的温度变化检测方法及其装置。
背景技术
电池温度是电池的一项重要参数，在现有技术中，移动终端对于电池温度进行实时检测，一旦发现温度超出正常范围即作出保护（一般为关机），以避免极端温度（过热或过冷）下使用移动终端对电池造成的损害。
现有技术中，如图1所示，在电池上设置有一个电池温度引脚T；在电池内部，电池温度引脚T与电池负极B-之间串联了一个热敏电阻Rb。热敏电阻Rb会随着移动终端所处环境的温度变化而发生阻值变化。移动终端中存储有热敏电阻Rb各个阻值所对应的环境温度的关系矩阵，如下所示。只要检测出当前热敏电阻Rb的阻值、即可查询下述关系矩阵获得当前的环境温度。
电池内部热敏电阻102.6 kohm　对应　-20摄氏度；
电池内部热敏电阻99.6 kohm 　对应　-19摄氏度；
电池内部热敏电阻98.2 kohm 　对应　-18摄氏度；
电池内部热敏电阻93.3 kohm　 对应　-17摄氏度；
电池内部热敏电阻93.1 kohm　 对应　-16摄氏度；
电池内部热敏电阻91.6 kohm　 对应　-15摄氏度；
电池内部热敏电阻90.9 kohm　 对应　-14摄氏度；
电池内部热敏电阻90.3kohm　 对应　-13摄氏度；
电池内部热敏电阻89.6 kohm　 对应　-12摄氏度；
电池内部热敏电阻88.8 kohm　 对应　-11摄氏度；
电池内部热敏电阻86.6 kohm　 对应　-10摄氏度；
电池内部热敏电阻17.6 kohm　 对应　55摄氏度；
电池内部热敏电阻16.6 kohm　 对应　56摄氏度；
电池内部热敏电阻15.5 kohm　 对应　57摄氏度；
电池内部热敏电阻13.6 kohm　 对应　58摄氏度；
电池内部热敏电阻11.9 kohm　 对应　59摄氏度；
电池内部热敏电阻6.6 kohm　 对应　60摄氏度。
如热敏电阻的阻值为17.6 kohm时，对应的电池温度为55摄氏度。但是，由于热敏电阻的阻值是渐变的，当环境温度发生跳变（如从开着冷空调的室内忽然走到烈日炎炎的室外）、或剧烈变化（如移动终端因短路造成瞬间高电流使移动终端即将爆炸）时，需要有个适应过程才能使热敏电阻所测量到的温度与环境温度相当。例如，根据上述对应关系，当热敏电阻阻值为93.3 kohm时，将移动终端扔到环境温度为６０摄氏度的恒箱中，该热敏电阻的阻值需要经过一个较长的渐变过程才会到6.6kohm。由于渐变过程较慢，对于当环境温度发生跳变、或剧烈变化时往往来不及检测，不能即刻获得准确的环境温度。
因而现有技术还有待改进和提高。
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电池所处环境的温度变化检测方法及其装置，以解决现有电池温度检测时、当环境温度发生跳变、或剧烈变化，因热敏电阻阻值变化较慢不能及时检测的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种电池所处环境的温度变化检测方法，其包括：
A、实时获取电池温度并计算电池温度变化率；
B、判断电池温度变化率大于阈值时，根据当前的电池温度和电池温度变化率、查询预设的温度对应矩阵获取当前的环境温度。
所述的电池所处环境的温度变化检测方法中，所述步骤A具体包括：
A1、获取热敏电阻的阻值，根据阻值查询预设的阻值温度关系矩阵获得当前的电池温度；
A2、获得当前的电池温度时，同步记录当前的时间；
A3、根据前次和当前的电池温度、时间计算出电池温度变化率。
所述的电池所处环境的温度变化检测方法中，在所述步骤A3中，所述电池温度变化率的计算公式如下：
TG=（Kn+1-Kn）/（T n+1-Tn），其中，前次的电池温度为Kn，获取前次的电池温度的时间为Tn；当前的电池温度为Kn+1，获取当前的电池温度的时间为T n+1。
所述的电池所处环境的温度变化检测方法中，在所述步骤B中，所述温度对应矩阵为各电池温度下，不同电池温度变化率对应的环境温度。
所述的电池所处环境的温度变化检测方法中，在所述步骤B之后，还包括：
C、判断环境温度小于预设的下限阈值、或大于预设的上限阈值时，进行保护处理。
所述的电池所处环境的温度变化检测方法中，在所述步骤C中，还包括：判断环境温度大于预设的下限阈值且小于预设的上限阈值时，显示所述环境温度。
一种电池所处环境的温度变化检测装置，其包括：
获取计算模块，用于实时获取电池温度并计算电池温度变化率；
处理模块，用于判断电池温度变化率大于阈值时，根据当前的电池温度和电池温度变化率、查询预设的温度对应矩阵获取当前的环境温度。
所述的电池所处环境的温度变化检测装置中，所述获取计算模块包括：
电池温度获取单元，用于获取热敏电阻的阻值，根据阻值查询预设的阻值温度关系矩阵获得当前的电池温度；
时间获取单元，用于获得当前的电池温度时，同步记录当前的时间；
计算单元，用于根据前次和当前的电池温度、时间计算出电池温度变化率。
所述的电池所处环境的温度变化检测装置中，还包括：
保护模块，用于判断环境温度小于预设的下限阈值、或大于预设的上限阈值时，进行保护处理。
相较于现有技术，本发明提供的电池所处环境的温度变化检测方法及其装置，通过实时获取电池温度并计算电池温度变化率；判断电池温度变化率大于阈值时，根据当前的电池温度和电池温度变化率、查询预设的温度对应矩阵获取当前的环境温度；从而在环境温度发生跳变、或剧烈变化时能即刻获得准确的环境温度，解决了现有移动终端采用热敏电阻检测温度、热敏电阻阻值变化较慢不能及时检测的问题。
附图说明
图1是现有移动终端的电池等效电路的示意图。
图2是本发明提供的电池所处环境的温度变化检测方法流程图。
图3是本发明提供的电池所处环境的温度变化检测装置应用实施例的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种电池所处环境的温度变化检测方法及其装置，使移动终端能够快速检测到环境温度的跳变、或剧烈变化，并及早作出反应，防止在极端温度（过热或过冷）下长时间使用移动终端对电池造成损害。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、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。
请参阅图2，本发明提供的电池所处环境的温度变化检测方法包括：
S100、实时获取电池温度并计算电池温度变化率；
S200、判断电池温度变化率大于阈值时，根据当前的电池温度和电池温度变化率、查询预设的温度对应矩阵获取当前的环境温度。
其中，所述步骤S100具体包括：
步骤110、获取热敏电阻的阻值，根据阻值查询预设的阻值温度关系矩阵获得当前的电池温度；
步骤120、获得当前的电池温度时，同步记录当前的时间；
步骤130、根据前次和当前的电池温度、时间计算出电池温度变化率。
所述步骤S110中，所述阻值温度关系矩阵为各电池温度下对应的热敏电阻的阻值关系矩阵，如背景技术中所示的关系矩阵（其中的值为示例，未全部列出），此关系矩阵为现有技术，此处对其不作赘述。热敏电阻的计算方法也为现有技术，如在图1中，在电池温度引脚T上外接一阻值固定的分压电阻到一电压端，直接检测电池温度引脚T上的电压，即可计算得到热敏电阻Rb的阻值，计算公式为： Rb=Vt*Rt1/(VCC-Vt)，其中，Vt为电池温度引脚T上的电压，Rt1为外接的分压电阻的阻值，VCC为电压端的电压值。具体实施时也可采用其他计算方法，此处对其不作限制。
在所述步骤120中，每获得一次电池温度时（如检测一次电池温度引脚上的电压、或计算出热敏电阻的阻值时），即刻获取一次移动终端当前的系统时间。相当于在一个时间点上获取其对应的电池温度。
在所述步骤130中，电池温度变化率与前后连续两次的电池温度和时间有关。例如，前次的电池温度为Kn，获取前次的电池温度的时间为Tn。当前（即本次）的电池温度为Kn+1，获取当前的电池温度的时间为T n+1。电池温度变化率TG的计算公式为TG=（Kn+1-Kn）/（T n+1-Tn），n为从0开始的正整数。
计算出电池温度变化率后，即可将其与阈值（如３）进行比较。当判断电池温度变化率大于或等于阈值时，说明环境温度可能发生跳变、或剧烈变化，即可根据当前的电池温度和电池温度变化率、查询预设的温度对应矩阵获取当前的环境温度。若判断电池温度变化率小于阈值，则说明环境温度的变化不会影响电池，需返回步骤S100继续计算。
计算出环境温度后，还需判断环境温度是否过高或过低。则在所述步骤S200之后，还包括：
S300、判断环境温度小于预设的下限阈值、或大于预设的上限阈值时，进行保护处理。
其中，下限阈值用于判断环境温度是否过低，上限阈值用于判断环境温度是否过高。过低或过高时可直接控制移动终端执行关机操作来进行保护，以避免在极端温度（过热或过冷）下长时间使用移动终端对电池造成损害。
进一步实施例中，环境温度在下限阈值与上限阈值之间时，虽然可能对电池的影响较小，但也存在一定的安全隐患。因此，在所述步骤S300中，还包括：判断环境温度大于预设的下限阈值且小于预设的上限阈值时，显示所述环境温度，以警示用户。
本实施例中，所述温度对应矩阵即各电池温度下，不同电池温度变化率对应的环境温度，可采用下述方法得到：
使用两个温度可调的恒温箱：第一恒温箱和第二恒温箱。设置第一恒温箱的温度为X1，第二恒温箱的温度为X2。等待两个恒温箱内温度稳定后，将电池先放入第一恒温箱，待所获取到的电池温度稳定后，获取此时的电池温度为X1，当前时间为T1。然后迅速将电池转移至第二恒温箱内，获取此时的电池温度为X3，当前时间为T2。计算电池温度变化率TG=（X3－X1）/（T2－T1），即可得到一组在电池温度为X1时、环境温度瞬间变为X2时对应的电池温度变化率。接着保持第一恒温箱的温度不变，调整第二恒温箱的温度，重复上述步骤，即可获得在电池温度为X1时对应的各种电池温度变化率和环境温度。
后续只需调整第一恒温箱与第二恒温箱的温度，重复上述步骤即可获得电池温度、电池温度变化率、环境温度之间的对应关系。基于对应关系较多，所述预设的温度对应矩阵以电池温度为10度、20度为例，如下所示：
……
电池温度10摄氏度，电池温度变化率-10摄氏度，环境温度-65摄氏度；
电池温度10摄氏度，电池温度变化率-9摄氏度，环境温度-50摄氏度；
电池温度10摄氏度，电池温度变化率-8摄氏度，环境温度-10摄氏度；
……
电池温度10摄氏度，电池温度变化率8摄氏度，环境温度62摄氏度；
电池温度10摄氏度，电池温度变化率9摄氏度，环境温度81摄氏度；
电池温度10摄氏度，电池温度变化率10摄氏度，环境温度99摄氏度；
……
电池温度20摄氏度，电池温度变化率-10摄氏度，环境温度-59摄氏度；
电池温度20摄氏度，电池温度变化率-9摄氏度，环境温度-45摄氏度；
电池温度20摄氏度，电池温度变化率-8摄氏度，环境温度-8摄氏度；
……
电池温度20摄氏度，电池温度变化率8摄氏度，环境温度72摄氏度；
电池温度20摄氏度，电池温度变化率9摄氏度，环境温度89摄氏度；
电池温度20摄氏度，电池温度变化率10摄氏度，环境温度112摄氏度；
……
根据上述温度对应矩阵可知，当电池温度为10摄氏度，计算出的电池温度变化率为10摄氏度时，即可查询出环境温度为99度。
基于上述的电池所处环境的温度变化检测方法，本发明还提供一种电池所处环境的温度变化检测装置，请一并参阅图3，温度变化检测装置设置在移动终端的主板上，与电池连接，其包括：
获取计算模块100，用于实时获取电池温度并计算电池温度变化率；
处理模块200，用于判断电池温度变化率大于阈值时，根据当前的电池温度和电池温度变化率、查询预设的温度对应矩阵获取当前的环境温度。所述温度对应矩阵存储在处理模块200内。
本实施例中，所述获取计算模块100包括：
电池温度获取单元110，用于获取热敏电阻的阻值，根据阻值查询预设的阻值温度关系矩阵获得当前的电池温度。电池温度获取模块100内存储的阻值温度关系矩阵记录了热敏电阻不同阻值所对应的电池温度。每块不同厂家的电池所对应的阻值温度关系矩阵不同，出厂前根据实际的电池型号选择对应的阻值温度关系矩阵存储。
时间获取单元120，用于获得当前的电池温度时，同步记录当前的时间。时间获取单元120与电池温度获取单元110同时获取，每当电池温度获取单元110获取一次电池温度时，时间获取单元就同时获取一次当前的时间。
计算单元130，用于根据前次和当前的电池温度、时间计算出电池温度变化率。
进一步实施例中，所述温度变化检测装置还包括：
保护模块300，用于判断环境温度小于预设的下限阈值、或大于预设的上限阈值时，进行保护处理。如当检测到环境温度为60摄氏度以上时执行关机操作。
所述保护模块300还用于判断环境温度大于预设的下限阈值且小于预设的上限阈值时，显示所述环境温度。
上述功能模块的划分仅用以举例说明，在实际应用中，可以根据需要将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即划分成不同的功能模块，来完成上述描述的全部或部分功能。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机（移动终端）程序来指令相关的硬件完成，所述的计算机（移动终端）程序可存储于一计算机（移动终端）可读取存储介质中，程序在执行时，可包括上述各方法的实施例的流程。其中的存储介质可以为磁碟、光盘、只读存储记忆体（ROM）或随机存储记忆体（RAM）等。
综上所述，本发明提供的电池所处环境的温度变化检测方法及其装置，通过连续获取电池温度并计算电池温度变化率，判断电池温度变化率大于阈值时，根据当前的电池温度和电池温度变化率、即可查询预设的温度对应矩阵获取当前的环境温度；使移动终端能够快速检测到环境温度发生跳变、或剧烈变化的情况，从而及早作出反应，防止在极端温度（过热或过冷）下长时间使用移动终端对电池造成损害。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种电池所处环境的温度变化检测方法，其特征在于，包括：
A、实时获取电池温度并计算电池温度变化率；
B、判断电池温度变化率大于阈值时，根据当前的电池温度和电池温度变化率、查询预设的温度对应矩阵获取当前的环境温度。
2.根据权利要求1所述的电池所处环境的温度变化检测方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：
A1、获取热敏电阻的阻值，根据阻值查询预设的阻值温度关系矩阵获得当前的电池温度；
A2、获得当前的电池温度时，同步记录当前的时间；
A3、根据前次和当前的电池温度、时间计算出电池温度变化率。
3.根据权利要求2所述的电池所处环境的温度变化检测方法，其特征在于，在所述步骤A3中，所述电池温度变化率的计算公式如下：
TG=（Kn+1-Kn）/（T n+1-Tn），其中，前次的电池温度为Kn，获取前次的电池温度的时间为Tn；当前的电池温度为Kn+1，获取当前的电池温度的时间为T n+1。
4.根据权利要求1所述的电池所处环境的温度变化检测方法，其特征在于，在所述步骤B中，所述温度对应矩阵为各电池温度下，不同电池温度变化率对应的环境温度。
5.根据权利要求1所述的电池所处环境的温度变化检测方法，其特征在于，在所述步骤B之后，还包括：
C、判断环境温度小于预设的下限阈值、或大于预设的上限阈值时，进行保护处理。
6.根据权利要求5所述的电池所处环境的温度变化检测方法，其特征在于，在所述步骤C中，还包括：判断环境温度大于预设的下限阈值且小于预设的上限阈值时，显示所述环境温度。
7.一种电池所处环境的温度变化检测装置，其特征在于，包括：
获取计算模块，用于实时获取电池温度并计算电池温度变化率；
处理模块，用于判断电池温度变化率大于阈值时，根据当前的电池温度和电池温度变化率、查询预设的温度对应矩阵获取当前的环境温度。
8.根据权利要求7所述的电池所处环境的温度变化检测装置，其特征在于，所述获取计算模块包括：
电池温度获取单元，用于获取热敏电阻的阻值，根据阻值查询预设的阻值温度关系矩阵获得当前的电池温度；
时间获取单元，用于获得当前的电池温度时，同步记录当前的时间；
计算单元，用于根据前次和当前的电池温度、时间计算出电池温度变化率。
9.根据权利要求7所述的电池所处环境的温度变化检测装置，其特征在于，还包括：
保护模块，用于判断环境温度小于预设的下限阈值、或大于预设的上限阈值时，进行保护处理。
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