CN107271918A - 终端设备及其电池安全监控方法和监控系统 - Google Patents

终端设备及其电池安全监控方法和监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种终端设备及其电池安全监控方法和监控系统，其中，电池安全监控方法包括以下步骤：当终端设备处于低功耗状态时，获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率；根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患；如果判断电池存在安全隐患，则控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息。本发明的电池安全监控方法能够准确的判断出终端设备中的电池是否存在安全隐患，并在存在安全隐患时进行异常提醒，以便及时维修，从而化解了即将出现的电池安全类问题的发生。

Description

终端设备及其电池安全监控方法和监控系统
技术领域
本发明涉及终端设备技术领域，特别涉及一种终端设备的电池安全监控方法、一种终端设备的电池安全监控系统以及一种具有该电池安全监控系统的终端设备。
背景技术
电池是终端设备的动力之源，为移动终端提供长时间稳定供电。最早用于移动终端的电池为镍铬电池和镍氢电池，但是随着移动终端屏幕的增大、功能的增强等，镍铬电池和镍氢电池的容量已经无法满足能量需求，而锂离子电池由于具有较多的优点，例如，能量密度高，所以能够做的比较轻巧且容量比较大；充放电比较快；与镍铬、镍氢电池相比，不具有记忆效应，且对环境的元素损害也是最小的，所以逐渐取代了传统的镍铬电池和镍氢电池。
虽然锂离子电池的出现有效解决了电池容量的问题，但是也存在有安全性的问题，例如，当锂离子电池受损引起短路时，导致电芯内部产生热，当该热量产生过快时，很可能出现电池起火、炸裂的情况，因此，需要对电池进行安全监测，以防止事故发生。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种终端设备的电池安全监控方法，能够准确的判断出终端设备中的电池是否存在安全隐患，并在存在安全隐患时进行异常提醒，以便及时维修，从而化解了即将出现的电池安全类问题的发生。
本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种终端设备的电池安全监控系统。
本发明的第四个目的在于提出一种终端设备。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种终端设备的电池安全监控方法，包括以下步骤：当所述终端设备处于低功耗状态时，获取所述终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率；根据所述电池在预设时间段内的电压下降速率判断所述电池是否存在安全隐患；如果判断所述电池存在安全隐患，则控制所述终端设备发出电池存在异常的提醒信息。
根据本发明实施例的终端设备的电池安全监控方法，当终端设备处于低功耗状态时，获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率可准确的判断出电池是否存在安全隐患，并且在判断电池存在安全隐患时，控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息，以便及时维修，从而化解了即将出现的电池安全类问题的发生。
另外，根据本发明上述实施例提出的终端设备的电池安全监控方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，获取所述终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，包括：在所述终端设备进入低功耗状态且持续第一预设时间后，每隔第二预设时间获取所述电池的电压；根据每隔所述第二预设时间检测到的所述电池的电压计算所述电压下降速率。
根据本发明的一个实施例，所述低功耗状态包括黑屏待机状态、所述终端设备处于充满电且与充电器保持连接的状态。
根据本发明的一个实施例，根据所述电池在预设时间段内的电压下降速率判断所述电池是否存在安全隐患：判断所述电压下降速率是否大于等于预设速率；如果所述电压下降速率小于所述预设速率，则判断所述电池处于正常状态；如果所述电压下降速率大于等于所述预设速率，则判断所述电池存在安全隐患。
根据本发明的一个实施例，当判断所述电池存在安全隐患时，还对所述终端设备的相应功能进行限制。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的电池安全监控方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行上述的电池安全监控方法，当终端设备处于低功耗状态时，获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率可准确的判断出电池是否存在安全隐患，并且在判断电池存在安全隐患时，控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息，以便及时维修，从而化解了即将出现的电池安全类问题的发生。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种终端设备的电池安全监控系统，包括：获取模块，用于在所述终端设备处于低功耗状态时获取所述终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率；判断模块，用于根据所述电池在预设时间段内的电压下降速率判断所述电池是否存在安全隐患；安全监控模块，用于在所述电池存在安全隐患时控制所述终端设备发出电池存在异常的提醒信息。
根据本发明实施例的终端设备的电池安全监控系统，在终端设备处于低功耗状态时，通过获取模块获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，并通过判断模块根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患，由此可准确的判断出终端设备中的电池是否存在安全隐患，并且在存在安全隐患时，通过安全监控模块控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息，以便及时维修，从而化解了即将出现的电池安全类问题的发生。
另外，根据本发明上述实施例提出的终端设备的电池安全监控系统还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述获取模块进一步用于，在所述终端设备进入低功耗状态且持续第一预设时间后，每隔第二预设时间获取所述电池的电压，并根据每隔所述第二预设时间检测到的所述电池的电压计算所述电压下降速率。
根据本发明的一个实施例，所述低功耗状态包括黑屏待机状态、所述终端设备处于充满电且与充电器保持连接的状态。
根据本发明的一个实施例，所述判断模块进一步用于，判断所述电压下降速率是否大于等于预设速率，其中，如果所述电压下降速率小于所述预设速率，则判断所述电池处于正常状态；如果所述电压下降速率大于等于所述预设速率，则判断所述电池存在安全隐患。
根据本发明的一个实施例，当判断所述电池存在安全隐患时，所述安全监控模块还用于对所述终端设备的相应功能进行限制。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种终端设备，其包括上述的终端设备的电池安全监控系统。
根据本发明实施例的终端设备，通过上述的终端设备的电池安全监控系统，当终端设备处于低功耗状态时，获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率可准确的判断出电池是否存在安全隐患，并且在判断电池存在安全隐患时，控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息，以便及时维修，从而化解了即将出现的电池安全类问题的发生。
附图说明
图1为根据本发明实施例的终端设备的电池安全监控方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的移动终端的提醒信息的示意图；以及
图3为根据本发明实施例的终端设备的电池安全监控系统的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在描述本发明实施例提出的终端设备的电池安全监控方法、终端设备的电池安全监控系统以及具有该电池安全监控系统的终端设备之前，先来描述一下终端中的电池结构以及存在的安全隐患。
举例来说，锂离子电池主要由电芯和电池保护系统组成，其中，电芯被称为锂离子电池的“心脏”，含有正负极材料、电解液、隔膜层以及外壳，外面是电池的保护系统。电芯的正极材料为锰酸锂、钴酸锂等锂分子的材料，决定着电池的能量，负极材料为石墨。隔膜层通俗来讲，就像一种纸，不断折叠在小小的电池盒内，隔膜层里充满了正负极材料和电解液，充电时，外部电场把正极材料里面的锂分子激活赶到负极，存储在石墨碳结构的空隙里，驱赶的锂分子越多，存储的能量就越大；放电时，把负极里的锂离子赶到正极，锂离子又变成了原有正极材料里的锂分子，如此循环往复，实现电池的充放电。
其中，隔膜层主要是用于把电芯的正负极材料完全区隔开来，一旦正负极直接接触，就会发生电池短路，从而带来安全隐患，因此隔膜层不能太薄，太薄很容易导致隔膜层损坏。但是，随着消费者对终端设备的更高要求，例如，要求移动终端轻薄、屏幕大以及续航能力强，使得生产厂商开始寻求能量密度更高的电池。例如，通过填充更多的正负极材料来提高电池的能量密度，但是在相同体积下，填充的正负极材料越多，隔膜层就会越来越薄，这就给电池安全埋下了隐患，因为一旦隔膜损坏，就很可能引起短路。
作为一种示例，当电池受到外部挤压时，由于隔膜层很薄，很容易导致隔膜层损坏而引起正负极间的短路；作为又一种示例，在电池充放电过程中，锂离子可能在正负极产生堆积，产生堆积的时候，它会像我们看到很多东西生成晶体一样，产生一种晶枝，该晶枝会慢慢变长，在这个过程中，可能刺穿隔膜层导致短路发生。一旦短路发生，在电池使用过程中，电芯内部将会产生大量的热，该热量会使电芯内部的电解液产生气化，当热量产生过快时，气化过程就会很快，电芯内部气压就会增大，当气压达到一定程度时，外壳的强度承受不了，外壳就会崩裂，引起爆炸，当遇到明火时还会发生电池起火。
另外，除了能量密度越来越高，使得隔膜层越来越薄，导致隔膜层易损坏，进而导致安全事故发生之外，快充也是电池存在安全隐患的主要原因之一。
所谓快充，顾名思义，就是对二次可充放电池的快速充电的过程。举例来说，电池的充电过程可包括涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的一个或者多个。在涓流充电阶段，可利用电流反馈环使得在涓流充电阶段进入到电池的电流满足电池所预期的充电电流大小(譬如第一充电电流)，例如，当电压低于3.0V时，采用100mA的充电电流对电池进行预充电。在恒流充电阶段，可利用电流反馈环使得在恒流充电阶段进入电池的电流满足电池所预期的充电电流大小(譬如第二充电电流，该第二充电电流可大于第一充电电流)，例如，根据不同的电池该充电电流可以从0.1C到几C不等，其中C是指电池容量。通常在这个阶段，标准充电是采用0.1C的充电电流进行充电，而快速充电就是指在这个阶段用大于0.1C的电流进行充电，以在短时间内完成充电。在恒压充电阶段，可利用电压反馈环使得在恒压充电阶段加载到电池两端的电压满足电池所预期的充电电压大小，例如，当电池电压等于4.2V时，进入恒压充电模式，这个阶段的充电电压恒定为4.2V，当电池逐渐充满时，充电电流会越来越小，当充电电流小于100mA时，判断电池充满。
其中，在恒流充电阶段，由于充电电流比较大，如充电电流可以为0.2C～0.8C，有的甚至可达到1C，并且电池的充电过程是一个电化学反应的过程，必然伴随着热量的产生，并且充电电流越大，短时间内产生的热量越多，当隔膜层太薄且材料不够耐高温时，很容易导致隔膜层熔化，进而导致正负极短路，一旦短路发生，产生的热量就会更多，电解液发生气化，电芯内部气压增大，当气压达到一定程度时，外壳的强度承受不了，外壳就会崩裂，引起爆炸，当遇到明火时还会发生电池起火。
也就是说，不管是外部原因还是内部原因，一旦电芯的正负极短路，即电池发生内部短路，都会给电池带来安全隐患，进而引起安全事故发生。因此，为了能够有效检测出电池是否存在安全隐患，进而防止安全事故发生，本发明给出了有效的安全监控方法。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的终端设备的电池安全监控方法、终端设备的电池安全监控系统以及终端设备。
需要说明的是，本发明实施例中所使用到的“终端”可包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”以及/或“移动终端”。移动终端的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。
图1为根据本发明实施例的终端设备的电池安全监控方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的终端设备的电池安全监控方法可包括以下步骤：
S1，当终端设备处于低功耗状态时，获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率。
在本发明的实施例中，低功耗状态包括黑屏待机状态、终端设备处于充满电且与充电器保持连接的状态。
其中，黑屏待机状态是指终端设备的显示屏处于熄灭状态，并且后台所有应用程序均关闭，仅保留与本发明相关的应用程序处于开启状态。也就是说，在对电池进行安全检测时，让终端设备处于一种几乎无功耗的状态下，即让电池处于一种自然放电的状态下，这样可以避免显示屏或者应用程序耗电而导致检测不准确的问题。
作为一种示例，可以选择一个大部分用户都不使用终端设备的时间段比如凌晨某个时间段，将后台所有的应用程序均关闭，并使终端设备的显示屏处于熄灭状态，同时开启与本发明相关的应用程序，以开始进行电池安全检测。例如，可以通过终端设备中的系统检测当前是否为凌晨1:00，如果是，则进一步检测当前终端设备的显示屏是否处于点亮状态，如果是，则可能当前用户仍在使用终端设备，此时不对电池进行安全检测；如果否，则系统自动控制后台所有的应用程序均关闭，并开启与本发明相关的应用程序，以开始电池安全检测。
作为又一种示例，当用户需要对电池进行安全检测时，可手动将终端设备设置成黑屏低功耗状态。例如，用户可先开启与本发明相关的应用程序，然后通过应用程序中的按键一次性将系统中的后台应用程序全部关闭，并通过电源键控制显示屏处于熄灭状态，此时该应用程序将检测到系统后台应用程序均处于关闭状态，且显示屏处于熄灭状态，该应用程序开始对电池进行安全检测。
另外，终端设备处于充满电且与充电器保持连接的状态是指当前终端设备中的电池已经充满电，并且充电器与终端设备仍处于连接状态，此时即使终端设备的后台程序不关闭也可以对电池进行安全检测，其原因是，当终端设备的显示屏点亮和/或应用程序处于开启状态时，由于充电器一直处于连接状态，终端设备的功耗将完全由充电器提供。
举例来说，通常交流电源供电时，大多数设备都无法直接使用交流电工作，而是通过电源适配器(如充电器)将交流电源提供的交流电例如220V的交流电转换为稳定的直流电，然后通过待充电设备(如终端)内的变换电路进行变换，以得到待充电设备(如终端)内的电池所预期的充电电压和/或充电电流。
作为一种示例，该变换电路可指充电管理模块，例如移动终端中的充电IC，在电池的充电过程中，用于对电池的充电电压和/或充电电流进行管理。该变换电路具有电压反馈模块的功能，和/或，具有电流反馈模块的功能，以实现对电池的充电电压和/或充电电流的管理。例如，用户通常在睡觉之前会将移动终端与电源适配器(如充电器)相连，此时移动终端中的充电IC开始对电池进行涓流充电，然后再对电池进行恒流充电和恒压充电，其中，当充电电压达到如4.2V且充电电流小于100mA时，充电IC判断电池充满电。由于此时用户并未拔下电源适配器(如充电器)，变换电路的输入端仍存在电压和电流，表明电源适配器(如充电器)与终端设备仍处于连接状态，此时充电IC启动与本发明相关的应用程序开始对电池进行安全检测。
其中，在对终端设备中的电池进行安全检测时，先获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患。
具体地，根据本发明的一个实施例，获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，包括：在终端设备进入低功耗状态且持续第一预设时间后，每隔第二预设时间获取电池的电压；根据每隔第二预设时间检测到的电池的电压计算电压下降速率。
举例来说，先将充电器插入待测移动终端(如手机)，然后开始对移动终端进行充电，在移动终端充满电后，在不拔充电器的条件下开始观测移动终端中电池电压回落情况，例如，可利用数字万用表对电池电压进行记录，记录数据如表1所示，然后根据表1中数据观察不拔充电器的条件下主板耗电对电池电压的影响。
表1
其中，电池的额定容量为2750mAh，额定电压为4.35V。1#、2#、3#、…、10#表示10个不同的测试样本。
从上述表1中可以看出，在不拔充电器的条件下，当移动终端中的电池处于正常状态时，电池的电压在充满电静置一段时间(如第一预设时间1h)后，在指定的时间(如第二预设时间10min)内，电池的电压的变化量可保持在1mV以内。
然后选用新的电池，并将该电池充电至一半的电量，并按照每轮10次(6角4面)从1.8米高空进行多轮循环跌落，并且每次跌落完，利用红外热成像仪确认电池的发热情况，直到观察到电池的局部温度有5℃以上的温差变化时，终止跌落，然后将电池放入移动终端中并充满电，并且在不拔充电器的条件下开始观测跌落后电池电压回落情况，如表2所示。
表2
其中，电池的额定容量为2980mAh，额定电压为4.35V。1#、2#、3#、…、10#表示10个不同的测试样本。并且，4#、5#测试样本在跌落实验后，电池持续发热明显，并且电池电压仅能达到4V左右，充不上去。
从上述表2中可以看出，在电池跌落损伤后，在不拔充电器的条件下，电池的电压在充满电静置一段时间(如第一预设时间1h)后，在指定的时间(如第二预设时间10min)内，电池的电压的变化量相对明显，因此根据电池电压的变化情况可以高概率的检测出电池是否处于异常状态，即可以检测出电池是否存在安全隐患。
作为一种示例，当终端设备处于黑屏待机状态，并且延时第一预设时间t1(如1h)后，与发明相关的应用程序开始每隔第二预设时间t2(如10min)通过相应的电压检测电路(可以是预先独立设置的，也可以是终端设备中原有的检测电路，如电阻分压检测电路)对电池的电压进行检测，如在t1时刻检测的电池的电压为V1，延时t2时间后，检测的电池的电压为V2，然后根据V1、V2和t2计算出电池的电压下降速率△V＝(V1-V2)/t2，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患。
作为又一种示例，当终端设备处于充满电且与充电器保持连接的状态，并且延时第一预设时间(如1h)后，与发明相关的应用程序开始每隔第二预设时间t2(如10min)通过充电IC中的电压反馈模块对电池的电压进行检测，如在t1时刻检测的电池的电压为V1，延时t2时间后，检测的电池的电压为V2，然后根据V1、V2和t2计算出电池的电压下降速率△V＝(V1-V2)/t2，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患。
S2，根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患。
具体地，根据本发明的一个实施例，根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患：判断电压下降速率是否大于等于预设速率；如果电压下降速率小于预设速率，则判断电池处于正常状态；如果电压下降速率大于等于预设速率，则判断电池存在安全隐患。
举例来说，根据表1和表2的测试结果，可以将预设速率设置为1mV，从而可以将电池出现故障或隐患的绝大部分情况检测出来。例如，当终端设备处于低功耗状态时，延时第一预设时间(如1h)后，获取一次电池的电压，记为V1，延时第二预设时间(如10min)后，再次获取电池的电压，记为V2，然后根据V1、V2和t2计算出电池的电压下降速率△V＝(V1-V2)/t2，并对其进行判断，如果△V小于1mV，则判断电池处于正常状态；如果△V大于等于1mV，则判断电池存在安全隐患。但是，仅通过一次的检测来判断电池是否存在安全隐患的误判率比较高，所以为了提高判断的准确度，采用多次判断方式，例如，当连续3次或者3次以上判断电池的下降速率△V均小于1mV，则判断电池处于正常状态；否则，判断电池存在安全隐患。
S3，如果判断电池存在安全隐患，则控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息。
举例来说，当与本发明相关的应用程序判断电池存在安全隐患时，将对用户进行提醒。作为一种示例，如图2所示，可通过提醒信息“电池安全消息：尊敬的客户，目前您的电池处于异常状态，为了您的安全使用，请您到***的客服网点进行检测维修，谢谢！”对用户进行提醒；作为又一种示例，在通过图2所示的提醒信息对用户进行提醒时，还可通过移动终端上的指示灯闪烁来对用户进行提醒，例如，以较快的频率控制指示灯发出红光闪烁；作为又一种示例，还可以通过终端设备中的语音播报功能对用户进行提醒。
一般情况下，当用户看到上述提醒信息时，会及时到相应客服网点进行检测维修，但是也有些用户在看到该消息时，并不清楚问题的严重性，所以很可能将该消息进行忽略，并继续正常使用，所以此时可对用户进行多次提醒，例如，可以对用户进行至少三次提醒。而如果多次提醒后用户仍未进行处理，此时可强行控制终端设备的某些功能。
即，根据本发明的一个实施例，当判断电池存在安全隐患时，还对终端设备的相应功能进行限制。
举例而言，通常情况下，终端设备中的应用程序的耗电量越小，在电池使用时，发热量就会小，例如仅开启聊天工具且未进行视频聊天，此时电池耗电量小，电池发热量少，电池发生危险的可能性相对较小，而当应用程序的耗电量比较大时，例如观看视频、玩游戏等，此时电池耗电量大，电池发热量大，很容易发生安全事故，因此，当判断电池存在安全隐患时，禁止耗电量大的视频软件、游戏软件、视频软件等的使用，在一些严重情况下，例如电池的下降速率达到很高时，直接禁止整个系统启动，以防止发生安全事故，并在终端设备的显示屏上显示“电池存在安全隐患，禁止系统启动，请到***的客服网点进行检测维修，谢谢配合！”，以对用户进行提醒。
另外，由于电池充电过程中也会产生热，尤其是在快充的状态下，短时间内产生的热量更多，因此在判断电池存在安全隐患时，禁止对电池进行快速充电，严重的情况下禁止用户对电池充电，以防止发生安全事故，并在终端设备的显示屏上显示“由于电池损坏，因此禁止对电池进行充电，还请***的客服网点进行检测维修，谢谢配合！”，以对用户进行提醒。
综上所述，根据本发明实施例的终端设备的电池安全监控方法，当终端设备处于低功耗状态时，获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率可准确的判断出电池是否存在安全隐患，并且在判断电池存在安全隐患时，控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息，以便及时维修，从而化解了即将出现的电池安全类问题的发生。
另外，本发明的实施例还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的电池安全监控方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行上述的电池安全监控方法，当终端设备处于低功耗状态时，获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率可准确的判断出电池是否存在安全隐患，并且在判断电池存在安全隐患时，控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息，以便及时维修，从而化解了即将出现的电池安全类问题的发生。
图3为根据本发明实施例的终端设备的电池安全监控系统的方框示意图。如图3所示，本发明实施例的终端设备的电池安全监控系统100包括：获取模块110、判断模块120和安全监控模块130。
其中，获取模块110用于在终端设备处于低功耗状态时获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率。判断模块120用于根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患。安全监控模块130用于在电池存在安全隐患时控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息。
在本发明的实施例中，低功耗状态包括黑屏待机状态、终端设备处于充满电且与充电器保持连接的状态。
其中，黑屏待机状态是指终端设备的显示屏处于熄灭状态，并且后台所有应用程序均关闭，仅保留本发明实施例的电池安全监控系统100(该安全监控系统100可以为一个应用程序，由终端设备中的系统执行，也可以为应用程序和硬件电路相结合，其中软件部分可由系统执行，硬件部分如电池电压的检测可通过硬件电路实现)处于开启状态。也就是说，在对电池进行安全检测时，让终端设备处于一种几乎无功耗的状态下，即让电池处于一种自然放电的状态下，这样可以避免显示屏或者应用程序耗电而导致检测不准确的问题。
作为一种示例，可以选择一个大部分用户都不使用终端设备的时间段比如凌晨某个时间段，将后台所有的应用程序均关闭，并使终端设备的显示屏处于熄灭状态，同时开启本发明实施例的电池安全监控系统100，以开始进行电池安全检测。例如，可以通过终端设备中的系统检测当前是否为凌晨1:00，如果是，则进一步检测当前终端设备的显示屏是否处于点亮状态，如果是，则可能当前用户仍在使用终端设备，此时不对电池进行安全检测；如果否，则系统自动控制后台所有的应用程序均关闭，并开启本发明实施例的电池安全监控系统100，以开始电池安全检测。
作为又一种示例，当用户需要对电池进行安全检测时，可手动将终端设备设置成黑屏低功耗状态。例如，用户可先开启本发明实施例的电池安全监控系统100，然后通过电池安全监控系统100中应用程序中的按键一次性将系统中的后台应用程序全部关闭，并通过电源键控制显示屏处于熄灭状态，此时该应用程序将检测到系统后台应用程序均处于关闭状态，且显示屏处于熄灭状态，该应用程序开始对电池进行安全检测。
另外，终端设备处于充满电且与充电器保持连接的状态是指当前终端设备中的电池已经充满电，并且充电器与终端设备仍处于连接状态，此时即使终端设备的后台程序不关闭也可以对电池进行安全检测，其原因是，当终端设备的显示屏点亮和/或应用程序处于开启状态时，由于充电器一直处于连接状态，终端设备的功耗将完全由充电器提供。
举例来说，通常交流电源供电时，大多数设备都无法直接使用交流电工作，而是通过电源适配器(如充电器)将交流电源提供的交流电例如220V的交流电转换为稳定的直流电，然后通过待充电设备(如终端)内的变换电路进行变换，以得到待充电设备(如终端)内的电池所预期的充电电压和/或充电电流。
作为一种示例，该变换电路可指充电管理模块，例如移动终端中的充电IC，在电池的充电过程中，用于对电池的充电电压和/或充电电流进行管理。该变换电路具有电压反馈模块的功能，和/或，具有电流反馈模块的功能，以实现对电池的充电电压和/或充电电流的管理。例如，用户通常在睡觉之前会将移动终端与电源适配器(如充电器)相连，此时移动终端中的充电IC开始对电池进行涓流充电，然后再对电池进行恒流充电和恒压充电，其中，当充电电压达到如4.2V且充电电流小于100mA时，充电IC判断电池充满电。由于此时用户并未拔下电源适配器(如充电器)，变换电路的输入端仍存在电压和电流，表明电源适配器(如充电器)与终端设备仍处于连接状态，此时充电IC启动电池安全监控系统100开始对电池进行安全检测。
其中，在对终端设备中的电池进行安全检测时，先获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患。
具体地，根据本发明的一个实施例，获取模块110进一步用于在终端设备进入低功耗状态且持续第一预设时间后，每隔第二预设时间获取电池的电压，并根据每隔第二预设时间检测到的电池的电压计算电压下降速率。
作为一种示例，当终端设备处于黑屏待机状态，并且延时第一预设时间t1(如1h)后，获取模块110开始每隔第二预设时间t2(如10min)通过相应的电压检测电路(可以是预先独立设置的，也可以是终端设备中原有的检测电路，如电阻分压检测电路)对电池的电压进行检测，如在t1时刻检测的电池的电压为V1，延时t2时间后，检测的电池的电压为V2，然后根据V1、V2和t2计算出电池的电压下降速率△V＝(V1-V2)/t2，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患。
作为又一种示例，当终端设备处于充满电且与充电器保持连接的状态，并且延时第一预设时间(如1h)后，获取模块110开始每隔第二预设时间t2(如10min)通过充电IC中的电压反馈模块对电池的电压进行检测，如在t1时刻检测的电池的电压为V1，延时t2时间后，检测的电池的电压为V2，然后根据V1、V2和t2计算出电池的电压下降速率△V＝(V1-V2)/t2，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患。
进一步地，根据本发明的一个实施例，判断模块120进一步用于判断电压下降速率是否大于等于预设速率，其中，如果电压下降速率小于预设速率，则判断电池处于正常状态；如果电压下降速率大于等于预设速率，则判断电池存在安全隐患。
举例来说，根据表1和表2的测试结果，可以将预设速率设置为1mV，从而可以将电池出现故障或隐患的绝大部分情况检测出来。例如，当终端设备处于低功耗状态时，延时第一预设时间(如1h)后，获取模块110获取一次电池的电压，记为V1，延时第二预设时间(如10min)后，获取模块110再次获取电池的电压，记为V2，然后根据V1、V2和t2计算出电池的电压下降速率△V＝(V1-V2)/t2，并通过判断模块120对其进行判断，如果△V小于1mV，判断模块120则判断电池处于正常状态；如果△V大于等于1mV，判断模块120则判断电池存在安全隐患。但是，仅通过一次的检测来判断电池是否存在安全隐患的误判率比较高，所以为了提高判断的准确度，采用多次判断方式，例如，当连续3次或者3次以上判断电池的下降速率△V均小于1mV，判断模块120则判断电池处于正常状态；否则，判断电池存在安全隐患。
当判断模块120判断电池存在安全隐患时，安全监控模块130控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息。
举例来说，当判断模块120判断电池存在安全隐患时，安全监控模块130将控制终端设备对用户进行提醒。作为一种示例，如图2所示，可通过提醒信息“电池安全消息：尊敬的客户，目前您的电池处于异常状态，为了您的安全使用，请您到***的客服网点进行检测维修，谢谢！”对用户进行提醒；作为又一种示例，在通过图2所示的提醒信息对用户进行提醒时，还可通过移动终端上的指示灯闪烁来对用户进行提醒，例如，安全监控模块130以较快的频率控制指示灯发出红光闪烁；作为又一种示例，安全监控模块130还可以通过终端设备中的语音播报功能对用户进行提醒。
一般情况下，当用户看到上述提醒信息时，会及时到相应客服网点进行检测维修，但是也有些用户在看到该消息时，并不清楚问题的严重性，所以很可能将该消息进行忽略，并继续正常使用，所以此时安全监控模块130可对用户进行多次提醒，例如，可以对用户进行至少三次提醒。而如果多次提醒后用户仍未进行处理，此时可强行控制终端设备的某些功能。
即，根据本发明的一个实施例，当判断电池存在安全隐患时，安全监控模块130还用于对终端设备的相应功能进行限制。
举例而言，通常情况下，终端设备中的应用程序的耗电量越小，在电池使用时，发热量就会小，例如仅开启聊天工具且未进行视频聊天，此时电池耗电量小，电池发热量少，电池发生危险的可能性相对较小，而当应用程序的耗电量比较大时，例如观看视频、玩游戏等，此时电池耗电量大，电池发热量大，很容易发生安全事故，因此，当判断模块120判断电池存在安全隐患时，安全监控模块130禁止耗电量大的视频软件、游戏软件、视频软件等的使用，在一些严重情况下，例如电池的下降速率达到很高时，安全监控模块130直接禁止整个系统启动，以防止发生安全事故，并在终端设备的显示屏上显示“电池存在安全隐患，禁止系统启动，请到***的客服网点进行检测维修，谢谢配合！”，以对用户进行提醒。
另外，由于电池充电过程中也会产生热，尤其是在快充的状态下，短时间内产生的热量更多，因此在判断模块120判断电池存在安全隐患时，安全监控模块130禁止对电池进行快速充电，严重的情况下禁止用户对电池充电，以防止发生安全事故，并在终端设备的显示屏上显示“由于电池损坏，因此禁止对电池进行充电，还请***的客服网点进行检测维修，谢谢配合！”，以对用户进行提醒。
根据本发明实施例的终端设备的电池安全监控系统，在终端设备处于低功耗状态时，通过获取模块获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，并通过判断模块根据电池在预设时间段内的电压下降速率判断电池是否存在安全隐患，由此可准确的判断出终端设备中的电池是否存在安全隐患，并且在存在安全隐患时，通过安全监控模块控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息，以便及时维修，从而化解了即将出现的电池安全类问题的发生。
此外，本发明的实施例还提出了一种终端设备，其包括上述的终端设备的电池安全监控系统。
根据本发明实施例的终端设备，通过上述的终端设备的电池安全监控系统，当终端设备处于低功耗状态时，获取终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，然后根据电池在预设时间段内的电压下降速率可准确的判断出电池是否存在安全隐患，并且在判断电池存在安全隐患时，控制终端设备发出电池存在异常的提醒信息，以便及时维修，从而化解了即将出现的电池安全类问题的发生。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述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，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种终端设备的电池安全监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
当所述终端设备处于低功耗状态时，获取所述终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率；
根据所述电池在预设时间段内的电压下降速率判断所述电池是否存在安全隐患；
如果判断所述电池存在安全隐患，则控制所述终端设备发出电池存在异常的提醒信息。
2.根据权利要求1所述的终端设备的电池安全监控方法，其特征在于，获取所述终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率，包括：
在所述终端设备进入低功耗状态且持续第一预设时间后，每隔第二预设时间获取所述电池的电压；
根据每隔所述第二预设时间检测到的所述电池的电压计算所述电压下降速率。
3.根据权利要求1或2所述的终端设备的电池安全监控方法，其特征在于，所述低功耗状态包括黑屏待机状态、所述终端设备处于充满电且与充电器保持连接的状态。
4.根据权利要求1或2所述的终端设备的电池安全监控方法，其特征在于，根据所述电池在预设时间段内的电压下降速率判断所述电池是否存在安全隐患：
判断所述电压下降速率是否大于等于预设速率；
如果所述电压下降速率小于所述预设速率，则判断所述电池处于正常状态；
如果所述电压下降速率大于等于所述预设速率，则判断所述电池存在安全隐患。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的终端设备的电池安全监控方法，其特征在于，当判断所述电池存在安全隐患时，还对所述终端设备的相应功能进行限制。
6.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的电池安全监控方法。
7.一种终端设备的电池安全监控系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于在所述终端设备处于低功耗状态时获取所述终端设备的电池在预设时间段内的电压下降速率；
判断模块，用于根据所述电池在预设时间段内的电压下降速率判断所述电池是否存在安全隐患；
安全监控模块，用于在所述电池存在安全隐患时控制所述终端设备发出电池存在异常的提醒信息。
8.如权利要求7所述的终端设备的电池安全监控系统，其特征在于，所述获取模块进一步用于，在所述终端设备进入低功耗状态且持续第一预设时间后，每隔第二预设时间获取所述电池的电压，并根据每隔所述第二预设时间检测到的所述电池的电压计算所述电压下降速率。
9.如权利要求7或8所述的终端设备的电池安全监控系统，其特征在于，所述低功耗状态包括黑屏待机状态、所述终端设备处于充满电且与充电器保持连接的状态。
10.如权利要求7或8所述的终端设备的电池安全监控系统，其特征在于，所述判断模块进一步用于，判断所述电压下降速率是否大于等于预设速率，其中，
如果所述电压下降速率小于所述预设速率，则判断所述电池处于正常状态；
如果所述电压下降速率大于等于所述预设速率，则判断所述电池存在安全隐患。
11.如权利要求7-10中任一项所述的终端设备的电池安全监控系统，其特征在于，当判断所述电池存在安全隐患时，所述安全监控模块还用于对所述终端设备的相应功能进行限制。
12.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求7-11中任一项所述的终端设备的电池安全监控系统。
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