CN106099244A - 电池温度的调节装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电池温度的调节装置及方法。本发明实施例提供的电池温度的调节方法，包括：温度检测单元检测电池的第一温度并发送至电池管理单元，所述电池管理单元根据所述电池的第一温度，向驱动电路发送调节指示信号，所述驱动电路根据所述调节指示信号，向半导体致冷器提供电流，所述半导体致冷器根据所述驱动电路提供的所述电流对所述电池的第一温度进行调节。因此，本发明实施例实现了终端在环境温度较低或环境温度较高的环境中也可以正常使用，延长了电池的使用寿命。

Description

电池温度的调节装置及方法

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种电池温度的调节装置及方法。

背景技术

随着社会的不断发展和进步，终端的使用越来越普及，例如，手机、平板电脑等，在生活中占有的地位也越来越重要。

现有技术中的终端在使用过程中，由终端内的电池来供电。为了延长电池的使用寿命以及增强终端的安全性，必须要保证电池的温度在安全的温度范围内才能进行工作。当电池的温度超出安全的温度范围时，则不允许电池进行充放电。

因此，在实现本发明过程中，发明人发现如下技术问题：

在环境温度较低或环境温度较高的环境中，电池的温度不符合安全的温度范围，终端会自动关机，从而导致无法使用终端。

发明内容

本发明提供一种电池温度的调节装置及方法，以克服现有技术中电池的温度不符合安全的温度范围，终端会自动关机，从而导致无法使用终端的问题。

本发明提供一种电池温度的调节装置，包括：

温度检测单元、电池管理单元、驱动电路以及半导体致冷器；

所述温度检测单元与所述电池管理单元连接；

所述电池管理单元与所述驱动电路连接；

所述驱动电路与所述半导体致冷器连接。

进一步地，上述装置中，所述温度检测单元包括为温度传感器。

进一步地，上述装置中，所述装置设置在电池的电芯内部、电池的外壳的内壁或者电池的外壳的外壁。

本发明还提供一种电池温度的调节方法，包括：

温度检测单元检测电池的第一温度并发送至电池管理单元；

所述电池管理单元根据所述电池的第一温度，向驱动电路发送调节指示信号；

所述驱动电路根据所述调节指示信号，向半导体致冷器提供电流；

所述半导体致冷器根据所述驱动电路提供的所述电流对所述电池的第一温度进行调节。

进一步地，上述方法中，所述电池管理单元根据所述电池的第一温度，向驱动电路发送调节指示信号，包括：

所述电池管理单元将所述电池的第一温度与预设温度范围进行比较；

如果所述电池的第一温度小于所述温度范围的最小值，向所述驱动电路发送用于指示加热的调节指示信号；或者，如果所述电池的第一温度大于所述温度范围的最大值，向所述驱动电路发送用于指示制冷的调节指示信号。

进一步地，上述方法中，所述驱动电路根据所述调节指示信号，向半导体致冷器提供电流，包括：

若所述调节指示信号用于指示加热，所述驱动电路向所述半导体致冷器提供反向电流；或者，

若所述调节指示信号用于指示制冷，所述驱动电路向所述半导体致冷器提供正向电流。

进一步地，上述方法中，所述半导体致冷器根据所述驱动电路提供的所述电流对所述电池的第一温度进行调节，包括：

若所述驱动电路向所述半导体致冷器提供反向电流，所述半导体致冷器对所述电池进行升温；或者，

若所述驱动电路向所述半导体致冷器提供正向电流，所述半导体致冷器对所述电池进行制冷。

进一步地，上述方法中，所述半导体致冷器根据所述驱动电路提供的所述电流对所述电池的第一温度进行调节之后，所述方法还包括：

所述温度检测单元检测电池的第二温度并发送至所述电池管理单元；

如果所述电池的第二温度位于所述温度范围内，所述电池管理单元向所述驱动电路发送停止调节指示信号；

所述驱动电路根据所述停止调节指示信号，停止向所述半导体致冷器提供电流，以使得所述半导体致冷器停止对所述电池的温度进行调节。

本发明实施例所提供的电池温度的调节装置及方法，通过温度检测单元检测电池的第一温度并发送至电池管理单元，然后由电池管理单元根据接收到的第一温度向驱动电路发送调节指示信号，当驱动电路接收到调节指示信号后，向半导体致冷器提供相应的电流，半导体致冷器根据驱动电路提供的电流对电池的第一温度进行调节，使得电池的第一温度可以调节到安全的温度范围内。本发明实施例所提供的技术方案，可以实现对终端的电池进行温度调节，这样，终端在环境温度较低或环境温度较高的环境中也可以正常使用，延长了电池的使用寿命的效果，从而解决了现有技术中电池的温度不符合安全的温度范围，终端会自动关机，从而导致无法使用终端的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的电池温度的调节方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的半导体致冷器的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的电池温度的调节方法的另一流程示意图；

图4为本发明实施例所提供的电池温度的调节装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的电池的第一整体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电池的第二整体结构示意图；

图7为本发明实施例提供的电池的第三整体结构示意图。

附图标记:

1—电池温度的调节装置

2—电芯

3—电池的外壳

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

实施例一

图1为本发明实施例所提供的电池温度的调节方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的电池温度的调节方法，具体可以包括如下步骤：

101、温度检测单元检测电池的第一温度并发送至电池管理单元。

通常情况下，终端内的电池具有一个最佳的温度范围，当电池的温度处于最佳温度范围时工作效率最高，且有利于延长电池的使用寿命，当电池的温度不在最佳温度范围时，电池会启动保护功能，而停止工作。例如，终端在温度较低的环境中使用，电池的温度会因为环境的温度而降低，当电池的温度不在最佳温度范围内时，电池会启动保护功能停止工作，进而使得终端无法使用。又例如，终端在温度较高的环境中使用，电池的温度会因为环境的温度而升高，当电池的温度不在最佳温度范围内时，电池会启动保护功能停止工作，进而使得终端无法使用。

因此，为了解决上述问题，本发明实施例提供一种电池温度的调节方法，其可以通过使用半导体致冷器对电池的温度进行调节，进而使得终端内的电池的温度可以避免环境温度的影响，并且有利于延长电池的使用寿命。

具体地，在本发明实施例中，为了可以对电池的温度进行调节，首先利用电池内的温度检测单元检测电池的第一温度，以表示电池在当前状态下的温度。然后，温度检测单元将检测到的第一温度发送至电池管理单元，以使得电池管理单元可以对检测到的第一温度进行分析和处理。

在一个具体的实现过程中，温度检测单元可以利用温度传感器实现。

102、电池管理单元根据电池的第一温度，向驱动电路发送调节指示信号。

在本发明实施例中，电池管理单元接收到的温度检测单元发送的电池的第一温度后，根据电池的第一温度，向驱动电路发送调节指示信号。

举例说明：电池管理单元将电池的第一温度与预设温度范围进行比较；如果电池的第一温度小于温度范围的最小值，向驱动电路发送用于指示加热的调节指示信号；或者，如果电池的第一温度大于温度范围的最大值，向驱动电路发送用于指示制冷的调节指示信号。

具体地，由于电池的最佳温度范围可以是具体的温度数值，所以在电池管理单元中预设温度范围，从而可以将检测到的电池的第一温度与预设温度范围进行比较。例如，可以将预设温度范围设定为0℃～45℃。

如果电池的第一温度小于温度范围的最小值时，就表示电池当前的温度很低，需要为电池进行加热，则电池管理单元向驱动电路发送用于指示加热的调节指示信号。例如，检测到的电池的第一温度为-5℃，小于0℃，则电池管理单元向驱动电路发送用于指示加热的调节指示信号。

如果电池的第一温度大于温度范围的最大值时，就表示电池当前的温度很高，需要为电池进行降温，则电池管理单元向驱动电路发送用于指示制冷的调节指示信号。例如，检测到的电池的第一温度为50℃，大于45℃，则电池管理单元向驱动电路发送用于指示制冷的调节指示信号。

103、驱动电路根据调节指示信号，向半导体致冷器提供电流。

在本发明实施例中，驱动电路根据电池管理系统发送的调节指示信号，然后，根据调节指示信号的内容向半导体致冷器提供电流。举例说明：

若调节指示信号用于指示加热，驱动电路向半导体致冷器提供反向电流；或者，若调节指示信号用于指示制冷，驱动电路向半导体致冷器提供正向电流。

具体地，驱动电路根据调节指示信号中的内容向半导体致冷器提供电流，其中，调节指示信号中可以包含电流的方向、电流的大小等。

当电池需要加热时，电池管理单元向驱动电路发送用于指示加热的调节指示信号，然后驱动电路根据调节指示信号中的内容向半导体致冷器提供正向电流，用以实现为电池加热。

例如，检测到的电池的第一温度为-5℃，小于0℃，则电池管理单元向驱动电路发送用于指示加热的调节指示信号，驱动电路根据指示加热的调节指示信号，向半导体致冷器提供正向、电流大小为3A的电流。

当电池需要制冷时，电池管理单元向驱动电路发送用于指示制冷的调节指示信号，然后驱动电路根据调节指示信号中的内容向半导体致冷器提供反向电流，用以为电池制冷。

例如，检测到的电池的第一温度为50℃，大于45℃，则电池管理单元向驱动电路发送用于指示制冷的调节指示信号，驱动电路根据指示加热的调节指示信号，向半导体致冷器提供反向、电流大小为2A的电流。

104、半导体致冷器根据驱动电路提供的电流对电池的第一温度进行调节。

在本发明实施例中，使用半导体致冷器作为调节电池的第一温度的装置，半导体致冷器是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。

图2为本发明实施例提供的半导体致冷器的结构示意图，如图2所示，通过使用重掺杂的N型和P型的碲化铋作为半导体材料组成电偶，通过电极连在一起并且夹在两端陶瓷电极之间。当直流电流通过半导体致冷器时，电流产生的热量会从一端传至另一端。由于电流的方向和大小不同，可以使得半导体材料产热和制冷，从而实现对电池的第一温度进行调节。

具体地，对电池的第一温度进行调节的过程可以包括：

若驱动电路向半导体致冷器提供反向电流，半导体致冷器对电池进行升温；或者，若驱动电路向半导体致冷器提供正向电流，半导体致冷器对电池进行制冷。

具体地，如图2所示，若驱动电路向半导体致冷器提供反向电流，则半导体致冷器从B端吸热，A端放热，且B端的吸热量小于A端放热量，从而实现利用半导体致冷器对电池进行升温。

若驱动电路向半导体致冷器提供正向电流，则半导体致冷器从B端放热，A端吸热，且B端的放热量小于A端吸热量，从而实现利用半导体致冷器对电池进行制冷。

本发明实施例所提供的电池温度的调节方法，通过温度检测单元检测电池的第一温度并发送至电池管理单元，然后由电池管理单元根据接收到的第一温度向驱动电路发送调节指示信号，当驱动电路接收到调节指示信号后，向半导体致冷器提供相应的电流，半导体致冷器根据驱动电路提供的电流对电池的第一温度进行调节，使得电池的第一温度可以调节到安全的温度范围内。本发明实施例所提供的技术方案，可以实现对终端的电池进行温度调节，这样，终端在环境温度较低或环境温度较高的环境中也可以正常使用，延长了电池的使用寿命的效果，从而解决了现有技术中电池的温度不符合安全的温度范围，终端会自动关机，从而导致无法使用终端的问题。

实施例二

图3为本发明实施例所提供的电池温度的调节方法的另一流程示意图，如图3所示，本发明实施例提供的电池温度的调节方法，具体可以包括如下步骤：

201、温度检测单元检测电池的第一温度并发送至电池管理单元。

本发明实施例中，温度检测单元检测电池的第一温度并发送至电池管理单元的过程，详见上述实施例中步骤101中的描述，本发明实施例中其原理和实现过程相同，此处不再赘述。

202、电池管理单元根据电池的第一温度，向驱动电路发送调节指示信号。

本发明实施例中，电池管理单元根据电池的第一温度向驱动电路发送调节指示信号的过程，详见上述实施例中步骤102中的描述，本发明实施例中其原理和实现过程相同，此处不再赘述。

203、驱动电路根据调节指示信号，向半导体致冷器提供电流。

本发明实施例中，驱动电路根据调节指示信号，向半导体致冷器提供电流的过程，详见上述实施例中步骤103中的描述，本发明实施例中其原理和实现过程相同，此处不再赘述。

204、半导体致冷器根据驱动电路提供的电流对电池的第一温度进行调节。

本发明实施例中，半导体致冷器根据驱动电路提供的电流对电池的第一温度进行调节的过程，详见上述实施例中步骤104中的描述，本发明实施例中其原理和实现过程相同，此处不再赘述。

205、温度检测单元检测电池的第二温度并发送至电池管理单元。

在本发明实施例中，温度检测单元实时对电池的温度进行检测，随着上述步骤201～步骤204中，通过对电池的第一温度的调节，使得电池的温度不断的在变化，温度检测单元可以检测到电池的第二温度后，温度检测单元将检测到的第二温度发送至电池管理单元，以使得电池管理单元可以对检测到的第二温度进行分析和处理。

206、若电池的第二温度位于温度范围内，电池管理单元向驱动电路发送停止调节指示信号。

电池管理单元接收到的温度检测单元发送的电池的第二温度后，电池管理单元将电池的第二温度与预设温度范围进行比较，若电池的第二温度位于预设的温度范围内时，说明电池的温度已经符合最佳工作温度，无需继续对电池的温度进行调节，因此，电池管理单元向驱动电路发送停止调节指示信号。

207、驱动电路根据停止调节指示信号，停止向半导体致冷器提供电流，以使得半导体致冷器停止对电池的温度进行调节。

由于，半导体制冷器是通过驱动电路提供的电流来实现对电池的温度进行调节，所以当驱动电路接收到停止调节指示信号后，可以将驱动电路的电源开关断开，从而可以使得驱动电路停止向半导体致冷器提供电流，半导体致冷器在没有电流通过的情况下是无法进行工作的，因此，可以停止对电池的温度进行调节，即停止对电池进行升温或制冷。

在本发明实施例中，仅以单次流程作为例子进行说明，在实际应用中，温度检测单元检测实时对电池的温度进行检测，电池管理单元将实时对温度检测单元检测的温度进行处理，实时对电池的温度进行调节，使得电池可以长时间的处于最佳的温度范围内，有利于延长电池的使用寿命，减少因为环境温度的变化对终端使用的影响。

本发明实施例所提供的电池温度的调节方法，通过温度检测单元检测电池的第一温度并发送至电池管理单元，然后由电池管理单元根据接收到的第一温度向驱动电路发送调节指示信号，当驱动电路接收到调节指示信号后，向半导体致冷器提供相应的电流，半导体致冷器根据驱动电路提供的电流对电池的第一温度进行调节，并当电池的第二温度符合电池温度范围后，停止对电池的温度进行调节。本发明实施例所提供的技术方案，可以实现对终端的电池进行温度调节，这样，终端在环境温度较低或环境温度较高的环境中也可以正常使用，延长了电池的使用寿命的效果，从而解决了现有技术中电池的温度不符合安全的温度范围，终端会自动关机，从而导致无法使用终端的问题。

实施例三

图4为本发明实施例所提供的电池温度的调节装置的结构示意图，如图4所示，本发明实施例提供的电池温度的调节装置，可以包括：温度检测单元11、电池管理单元12、驱动电路13以及半导体致冷器14；

温度检测单元11与电池管理单元12信号连接；

电池管理单元12与驱动电路13信号连接；

驱动电路13与半导体致冷器14电连接。

具体地，在本发明实施例中，可以利用温度传感器来检测温度，电池管理单元11通过模拟数字转换器检测温度传感器的电压变化，进而可以从电压的变化获得温度的变化。

具体地，在本发明实施例中，电池管理单元12通过向驱动电路13发送脉冲宽度调制信号、使能信号以及方向控制信号，进而通过该信号控制驱动电路13为半导体致冷器14提供电流，用于调节电池的温度。

具体地，在本发明实施例中，驱动电路13可以向半导体致冷器14提供正向电流或者反向电流。

具体地，温度检测单元11包括为温度传感器。

例如，可以使用热敏电阻作为温度传感器。

此外，需要说明的是，本发明实施例中的电池温度的调节装置可以设置在电池的电芯内部、电池的外壳的内壁或者电池的外壳的外壁。

例如，图5为本发明实施例提供的电池的第一整体结构示意图，如图5所示，电池温度的调节装置1设置在电池的电芯2内部，使得电池温度的调节装置可以从电芯2的内部对电池的温度进行调节。

又例如，图6为本发明实施例提供的电池的第二整体结构示意图，如图6所示，电池温度的调节装置1设置在电池的外壳3的内壁，使得电池温度的调节装置可以从电芯2的外表面或电芯2的某一侧外表面对电池的温度进行调节。

再例如，图7为本发明实施例提供的电池的第三整体结构示意图，如图7所示，电池温度的调节装置1设置在电池的外壳3的外壁，使得电池温度的调节装置1可以从电池的外侧对电池的温度进行调节。

其中，半导体致冷器14以及驱动电路13，可以由电池自身进行供电，也可以使用外部电源供电。

本发明实施例的装置，可以用于执行图1或图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到至少两个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种电池温度的调节装置，其特征在于，包括：温度检测单元、电池管理单元、驱动电路以及半导体致冷器；

所述温度检测单元与所述电池管理单元信号连接；

所述电池管理单元与所述驱动电路信号连接；

所述驱动电路与所述半导体致冷器电连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度检测单元为温度传感器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置设置在电池的电芯内部、电池的外壳的内壁或者电池的外壳的外壁。

4.一种电池温度的调节方法，其特征在于，包括：

温度检测单元检测电池的第一温度并发送至电池管理单元；

所述电池管理单元根据所述电池的第一温度，向驱动电路发送调节指示信号；

所述驱动电路根据所述调节指示信号，向半导体致冷器提供电流；

所述半导体致冷器根据所述驱动电路提供的所述电流对所述电池的第一温度进行调节。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电池管理单元根据所述电池的第一温度，向驱动电路发送调节指示信号，包括：

所述电池管理单元将所述电池的第一温度与预设温度范围进行比较；

如果所述电池的第一温度小于所述温度范围的最小值，向所述驱动电路发送用于指示加热的调节指示信号；或者，如果所述电池的第一温度大于所述温度范围的最大值，向所述驱动电路发送用于指示制冷的调节指示信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述驱动电路根据所述调节指示信号，向半导体致冷器提供电流，包括：

若所述调节指示信号用于指示加热，所述驱动电路向所述半导体致冷器提供反向电流；或者，

若所述调节指示信号用于指示制冷，所述驱动电路向所述半导体致冷器提供正向电流。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述半导体致冷器根据所述驱动电路提供的所述电流对所述电池的第一温度进行调节，包括：

若所述驱动电路向所述半导体致冷器提供反向电流，所述半导体致冷器对所述电池进行升温；或者，

若所述驱动电路向所述半导体致冷器提供正向电流，所述半导体致冷器对所述电池进行制冷。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述半导体致冷器根据所述驱动电路提供的所述电流对所述电池的第一温度进行调节之后，所述方法还包括：

所述温度检测单元检测电池的第二温度并发送至所述电池管理单元；

若所述电池的第二温度位于所述温度范围内，所述电池管理单元向所述驱动电路发送停止调节指示信号；

所述驱动电路根据所述停止调节指示信号，停止向所述半导体致冷器提供电流，以使得所述半导体致冷器停止对所述电池的温度进行调节。