CN111244576A - 电子设备及其电池加热控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电子设备，包括芯片、电池及离子风扇装置，所述芯片包括处理器，所述电池、所述离子风扇装置与所述处理器电性连接，所述处理器用于控制所述离子风扇装置产生离子风，从而将所述芯片产生的热量引导至所述电池对所述电池加热，提高了所述电子设备的电池加热的安全性。本申请还提供一种电子设备的电池加热控制方法。

Description

电子设备及其电池加热控制方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种电子设备及电子设备的电池加热控制方法。

背景技术

手机、平板电脑、阅读器等便携式电子设备中设有电池以提供电能，锂离子电池由于容量大、体积小的优点成为最优选择。电子设备在低温环境使用时，由于锂离子电池的内部电荷运动缓慢导致性能下降，例如，在0摄氏度时容量会减少20％。通常在电子设备中采用加热膜或加热芯对电池进行加热以确保锂离子电池在低温环境的性能，然而该等主动加热电池的方式存在电池爆炸的安全风险。

发明内容

本申请实施例所要解决的技术问题在于一种能够提高安全性的电子设备及电子设备的电池加热控制方法。

为了实现上述目的，本申请实施方式采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括芯片、电池及离子风扇装置，所述芯片包括处理器，所述电池、所述离子风扇装置与所述处理器电性连接，所述处理器用于控制所述离子风扇装置产生离子风，从而将所述芯片产生的热量引导至所述电池对所述电池加热。

本实施方式中，通过所述离子风扇装置所产生的离子风，导致所述电子设备内的气流扰动，从而将芯片在工作时产生的热量引导至所述电池对所述电池加热，避免所述电池在低温环境下性能受到影响。由于未使用加热膜或加热芯等加热方式，而是通过离子风扇装置所产生的离子风将芯片产生的热量引导至所述电池进行加热，不存在电池爆炸的安全隐患，提高了所述电子设备的电池加热的安全性且节约了电能。

在一实施方式中，所述电子设备还包括与所述处理器电性连接的温度传感器，若所述温度传感器检测到的温度低于预设温度，所述处理器控制开启所述离子风扇装置。

本实施方式中，通过温度传感器监测电子设备的温度，以能够及时对所述电池进行加热，确保所述电子设备的性能，提高所述电子设备的可靠性。

在一实施方式中，若所述温度传感器检测到的温度达到目标温度，所述处理器控制关闭所述离子风扇装置，避免不必要的电量消耗，从而能够节约电能。

在一实施方式中，若所述温度传感器检测到的温度低于所述预设温度，所述处理器控制所述芯片加热，从而提供更多热量给所述电池进行加热；若所述温度传感器检测到的温度达到目标温度，所述处理器控制所述芯片停止加热。

所述芯片在工作时通常会释放一定热量。所述芯片在加热状态时在单位时间内释放的热量要大于，所述芯片未在加热状态时单位时间内释放的热量。在低温环境下，通过控制所述芯片加热从而提供所述电池更多热量，能够缩短电池加热的时间，提高对电池加热的效率。

在一实施方式中，所述电子设备包括第一区域、第二区域及第三区域，所述第三区域连接于所述第一区域及所述第二区域之间，所述芯片位于所述第一区域，所述电池位于所述第二区域，所述离子风扇装置位于所述第三区域，所述芯片位于所述离子风装置产生的离子风的路径上游，所述电池位于所述离子风装置产生的离子风的路径下游，减少热量在传递过程中的损耗，提高电池加热的效率。

在一实施方式中，所述离子风扇装置包括升压电路及离子风扇，所述升压电路与所述电池电性连接，所述离子风扇与所述升压电路及所述处理器电性连接。通过升压电路将电压进行升压，使离子风扇产生离子风。

在一实施方式中，所述温度传感器与所述电池电性连接，用于检测所述电池温度。

在一实施方式中，所述温度传感器用于检测所述处理器的温度。

在一实施方式中，若所述离子风扇装置的运行时长达到预设时长，所述处理器控制关闭所述离子风扇装置，避免不必要的电量消耗，从而节约电能。

在一实施方式中，所述电子设备为手机、平板电脑、阅读器、笔记本电脑、游戏机中的一个。

在一实施方式中，所述电子设备还包括与所述处理器电性连接的加热元件，若所述温度传感器检测到的温度低于预设温度时，所述处理器控制所述加热元件发热；若所述温度传感器检测到的温度达到目标温度时，所述处理器控制关闭所述加热元件，所述加热元件位于所述第一区域，所述加热元件位于所述离子风扇装置产生的离子风的路径上游。通过所述加热元件发热提供电池更多热量，能够缩短电池加热的时间，提高对电池加热的效率。

第二方面，本申请实施例提供一种电子设备的电池加热控制方法，包括：控制离子风扇装置启动，所述离子风扇装置产生离子风，从而将芯片产生的热量引导至电池对所述电池加热；控制关闭所述离子风扇装置。

在一实施方式中，所述电池加热控制方法还包括，温度传感器检测所述电子设备的温度，所述控制离子风扇装置启动，包括：若所述温度传感器检测到的温度低于预设温度，则控制开启所述离子风扇装置。

在一实施方式中，所述控制关闭所述离子风扇装置，包括：若所述温度传感器温度检测到的温度达到目标温度时，控制关闭所述离子风扇装置。

在一实施方式中，所述控制离子风扇装置启动，包括：若所述温度传感器检测到的温度低于所述预设温度，控制所述芯片加热，从而提供更多热量给所述电池进行加热；若所述温度传感器检测到的温度达到目标温度，控制所述芯片停止加热。

在一实施方式中，所述控制关闭所述离子风扇装置，包括：若所述离子风扇装置的运行时长达到预设时长，控制关闭所述离子风扇装置。

附图说明

图1为本申请实施方式提供的电子设备的立体示意图。

图2为本申请实施方式提供的电子设备的结构框图。

图3为本申请实施方式提供的电子设备的区域示意图。

图4为本申请实施方式提供的电池及离子风扇装置示意图。

图5为本申请实施方式提供的电子设备的电池加热控制示意图。

图6为本申请实施方式提供的电子设备的一应用场景示意图。

图7为本申请实施方式提供的电子设备的电池加热控制方法的流程图。

具体实施方式

请参阅图1与图2，图1为本申请实施方式提供的电子设备的立体示意图，图2为本申请实施方式提供的电子设备的结构框图。电子设备100包括芯片10、电池30及离子风扇装置50，芯片10包括处理器11，电池30、离子风扇装置50与处理器11电性连接。处理器11用于控制离子风扇装置50产生离子风，从而将芯片10产生的热量引导至电池30对电池30加热。电子设备100可以为手持设备、车载设备、可穿戴设备等等，例如电子设备100可以为手机、平板电脑、阅读器、笔记本电脑、游戏机中的一个。电子设备100还可以包括其他必要或非必要的结构，例如，壳体、音频装置、摄像头等，在此不作赘述。

本实施方式中，芯片10为系统级芯片(System on Chip，SOC)。通过离子风扇装置50所产生的离子风，导致电子设备100内的气流扰动，从而将芯片10在工作时产生的热量引导至电池30对电池30加热，避免电池30在低温环境下性能受到影响。本实施方式中，所述低温环境是指温度等于或低于0摄氏度以下的环境。由于未使用加热膜或加热芯等加热方式，而是通过离子风扇装置50所产生的离子风将芯片10产生的热量引导至所述电池30进行加热，不存在电池爆炸的安全隐患，提高了电子设备100的电池加热的安全性且节约了电能。进一步地，离子风扇装置50无摩擦损耗、油垢污染且不产生运转噪音。

处理器11可用于读取和执行计算机可读指令。具体实现中，处理器11可主要包括控制器、运算器和寄存器。其中，控制器主要负责指令译码，并为指令对应的操作发出控制信号。运算器主要负责执行定点或浮点算数运算操作、移位操作以及逻辑操作等，也可以执行地址运算和转换。寄存器主要负责保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间操作结果等。具体实现中，处理器11的硬件架构可以是专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits,ASIC)架构、MIPS架构、ARM架构或者NP架构等等。处理器11可以是单核的，也可以是多核的。本申请中，处理器11可用于从存储器中调用本申请的一个或多个实施例提供的资源分配方法在终端侧的实现程序，并执行该程序包含的指令。

电子设备100还包括与处理器11及电池30电性连接的温度传感器60。温度传感器60用于检测电池30的温度。若温度传感器60检测到的电池温度低于预设温度时，处理器11控制开启离子风扇装置30。若温度传感器60检测到的电池温度达到目标温度时，处理器11控制关闭离子风扇装置50。本实施方式中，预设温度为0摄氏度，所述目标温度为15摄氏度。温度传感器60将检测到的数据传送至处理器11。例如，通常电池30都有热敏电阻的引脚，将温度传感器60与所述热敏电阻的引脚相连，监测随着温度变化热敏电阻产生的电阻变化所反映的电池30表面温度变化情况，并将检测数据传送至处理器11。本实施方式中，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻(Negative Temperature Coefficient，NTC)。可以理解，不限定所述预设温度为0摄氏度，所述预设温度可以设为其他数值，例如1摄氏度、-1摄氏度等；不限定所述目标温度为15摄氏度，所述目标温度可以设为其他数值，例如20摄氏度、21摄氏度等。

可以理解，不限定温度传感器60用于检测电池30的温度，其也可以用于检测电子设备100的其他元件或位置的温度，例如温度传感器60用于检测处理器11的温度，处理器11依据温度传感器60检测的温度控制离子风扇装置50的开启与关闭。

可以理解，温度传感器60的数量可以为1个、2个或多个，在一实施方式中，一个温度传感器60用于检测电池30温度，一个温度传感器60用于检测处理器11温度，一个温度传感器60用于检测功率放大器(图未示)的温度，处理器11将各个温度传感器60检测到温度进行处理分析得到处理温度，当所述处理温度低于所述预设温度时，处理器11控制开启离子风装置50。所述处理温度可以为各个温度传感器60检测到的温度之和的平均值。

进一步地，若温度传感器60检测到的温度低于所述预设温度时，触发处理器11执行加热指令控制芯片10进行加热，以提供更多的热量给电池30进行加热。若温度传感器60检测到的温度达到目标温度时，处理器11控制芯片10停止加热。芯片10处于工作状态时通常会释放一定热量。设芯片10在处理器11执行加热指令进行工作的状态为加热状态。在低温环境下，芯片10在所述加热状态时在单位时间内释放的热量要大于，芯片10未在所述加热状态单位时间内释放的热量。处理器11执行加热指令控制芯片10进行加热，可以为处理器11控制芯片10中的电子器件提高功率进行工作以释放较多热量供给电池30。在一实施方式中，芯片10包括一加热元件(图未示)，若温度传感器60检测到的温度低于所述预设温度时，处理器11执行加热指令控制芯片10的加热元件进行加热；若温度传感器60检测到的温度达到目标温度时，处理器11控制芯片10的加热元件停止加热。

在一实施方式中，若离子风扇装置50的运行时长达到预设时长，处理器11控制关闭离子风扇装置50。

可以理解，在一实施方式中，离子风扇装置50在电子设备100开机状态下可以一直开启，以加强电子设备100内的热量扩散，避免电子设备100内局部区域过热或过冷。

请参阅图3，图3为本申请实施方式提供的电子设备的区域示意图。电子设备100包括第一区域101、第二区域103及第三区域105。第三区域105连接于第一区域101及第二区域103之间。芯片10位于第一区域101，电池30位于第二区域103，离子风扇装置50位于第三区域105。由于电池30位于第一区域103，芯片10位于第二区域103，在低温环境下时，第一区域103可看成电子设备100的冷区，第二区域103可看成电子设备100的热区。离子风扇装置50位于第三区域105，芯片10与电池30均处于离子风扇装置50产生的离子风的路径上，其中，芯片10处于离子风的路径较上游，电池30处于离子风的路径较下游。可以理解，不限定芯片10在电子设备100中的位置，不限定电池30在电子设备100中的位置，不限定离子风扇装置50在电子设备100中的位置，仅需满足离子风扇装置50能够将芯片10产生的热量传递至电池30处进行加热即可。

本实施方式中，在低温环境下，通过离子风将电子设备100的热区热量传递到冷区的电池30，电池温度提升10摄氏度，电池30能够多释放20％的电池电量。如此，能够提高电子设备100在极端条件的使用能力，比现有规格再低10摄氏度，能够达到-30摄氏度。

在一实施方式中，电子设备100还包括与处理器11电性连接的加热元件，所述加热元件与芯片10分离设置，若温度传感器60检测到的温度低于预设温度时，处理器11控制所述加热元件发热；若温度传感器60检测到的温度达到目标温度时，处理器11控制关闭所述加热元件。所述加热元件位于第一区域101，所述加热元件位于离子风扇装置50产生的离子风的上游。可以理解，若所述加热元件的加热时长达到预设时长，处理器11控制关闭所述加热元件。通过所述加热元件发热提供电池30更多热量，能够缩短电池30加热的时间，提高对电池30加热的效率。

请参阅图4，图4为本申请实施方式提供的电池及离子风扇装置示意图。本实施方式中，离子风扇装置50采用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)控制方式进行控制。离子风扇装置50包括离子风扇51及升压电路53。离子风扇51与升压电路53及处理器11电性连接。离子风扇51用于产生离子风，从而将芯片10产生的热量引导至电池30对电池30进行加热。

所述离子风，是一种带电体表面在气体或液体介质中局部放电的现象，常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内(例如高压导线的周围，带电体的尖端附近)。其特点为：出现与日晕相似的光层，发出嗤嗤的声音，产生臭氧、氧化氮等。基于电流体动力学(Electrical Hydro Dynamic，简称EHD)理论，电晕放电从微观可以分为：电晕等离子区(Corona Plasma Region)、电离层边界(Lonization Boundary)和单极电荷漂移区(Unipolar Drift Region)三个部分。其中，电晕等离子区可以近似认为是一个离子源。离子风产生机理：在电场库伦力的作用下，与电晕极极性相同的离子逸出电离层边界，进入单极电荷漂移区。与空气中性分子进行动量交换，带动空气分子向前运动，产生离子风(IonicWind)或电晕风(Corona Wind)。

本实施方式中，升压电路53为高压直流输电(High-voltage direct currenttransmission，简称HVDC)电路。升压电路53与电池53进行电性连接。请参阅图5，图5为电子设备100的电池加热控制示意图，例如，电池30的输出电压为2.8伏特，通过升压电路53进行升压后能够达到数千伏特高电压作为离子风扇53的工作电压。离子风扇51通过数千伏特高电压将空气离子化，再将离子化的空气吸引至另一极性处，使得空气流动形成离子风，从而能够将第一区域101的热量引导至第二区域103对电池30进行加热。进一步地，处理器11通过控制升压电路53控制离子风扇51的离子风风速，从而控制对电池加热的时间。进一步地，当离子风扇51的工作电压大于预设电压时，处理器11控制关闭离子风扇装置50，以确保电子设备100的使用安全性。当离子风扇51的工作电压大于预设电压时，处理器11可控制电子设备100进行报警，例如，处理器11控制电子设备100的输出单元输出报警信息，所述输出单元可以为音频装置，所述报警信息可以为音频信息；所述输出单元可以为显示屏，所述报警信息可以为显示信息。

在一应用场景中，电子设备100在低温环境中使用时，温度传感器60检测到温度低于预设温度时，处理器11控制开启离子风扇装置30及/或控制芯片10等加热。当温度传感器60检测到温度达到目标温度时，处理器11控制关闭离子风扇装置30及停止芯片10加热。即电子设备100依据温度传感器60检测到的温度，自动控制是否对电池30进行加热，如此，提高电子设备100的智能化。

请再次参阅图2，电子设备100还包括输入单元80。在一实施方式中，处理器11在确定接收到用户通过输入单元80输入的触发操作产生触发信号的情况下，处理器11控制开启离子风扇装置30及/或控制芯片10等对电池30进行加热。输入单元90为触控显示屏。以电子设备100为例进行示例性说明。请参阅图6,电子设备100安装有电池加热应用，电子设备100的界面显示电池加热应用的图标601。在低温环境下时，若电子设备100的处理器11检测到加热应用的图标601的触发操作时，电子设备100推送操作界面602，电子设备100所显示的所述操作界面602上显示可有提示信息，所述提示信息可指示用户输入操作以指示是否需要对电池进行加热，如在所述操作界面上可显示有按钮“否”和按钮“是”，在处理器11检测到按钮“是”接收到用户输入的点击事件，则处理器11即可控制开启离子风扇装置30及/或控制芯片10等对电池30进行加热。如此，用户能够自主选择是否给电池加热，提高电子设备100的使用的便利性。

请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种电子设备的电池加热控制方法。所述电池加热控制方法包括以下步骤：

步骤101，温度传感器检测所述电子设备的温度。

本实施方式中，所述温度传感器用于检测电池的温度。通常电池都有热敏电阻的引脚，将所述温度传感器与所述热敏电阻的引脚相连，监测随着温度变化热敏电阻产生的电阻变化所反映的电池表面温度变化情况，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻。

可以理解，不限定所述温度传感器检测所述电池的温度，其也可以用于检测电子设备的其他元件或位置的温度，例如所述温度传感器用于检测处理器的温度。

可以理解，温度传感器的数量可以为1个、2个或多个，在一实施方式中，一个温度传感器用于检测电池温度，一个温度传感器用于检测处理器温度，一个温度传感器用于检测功率放大器(图未示)的温度，将各个温度传感器检测到温度进行处理分析得到处理温度。所述处理温度可以为各个温度传感器检测到温度之和的平均值。

步骤102，若所述温度传感器检测到的温度低于预设温度，控制离子风扇装置启动产生离子风，从而将芯片产生的热量引导至电池对所述电池加热。

步骤103，若所述温度传感器检测到的温度低于预设温度，控制关闭所述离子风扇装置。

步骤102还包括，若所述温度传感器检测到的温度低于所述预设温度，控制所述芯片加热，从而提供更多的热量给所述电池进行加热。

步骤103还包括，若所述温度传感器检测到的温度达到目标温度，控制芯片停止加热。

所述电子设备还包括加热元件，步骤102还包括：若所述温度传感器检测到的温度低于预设温度时，控制所述加热元件发热；步骤103还包括：若所述温度传感器检测到的温度达到目标温度时，控制关闭所述加热元件。

可以理解，可以省略步骤101，则所述电池加热控制方法包括以下步骤：控制离子风扇装置启动产生离子风，从而将芯片产生的热量引导至电池对所述电池加热；控制关闭所述离子风扇装置。所述控制离子风扇装置启动产生离子风后，所述控制关闭所述离子风扇装置前，所述电池加热控制方法还包括监测离子风扇装置的工作电压，若所述工作电压高于预设电压，则执行控制关闭所述离子风扇装置的步骤，以确保电子设备的电池加热的安全性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括芯片、电池及离子风扇装置，所述芯片包括处理器，所述电池、所述离子风扇装置与所述处理器电性连接，所述处理器用于控制所述离子风扇装置产生离子风，从而将所述芯片产生的热量引导至所述电池对所述电池加热。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括与所述处理器电性连接的温度传感器，所述温度传感器器用于检测所述电子设备的温度，若所述温度传感器检测到的温度低于预设温度，所述处理器控制开启所述离子风扇装置。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，若所述温度传感器检测到的温度达到目标温度，所述处理器控制关闭所述离子风扇装置。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，若所述温度传感器检测到的温度低于所述预设温度，所述处理器控制所述芯片加热，从而提供更多热量给所述电池进行加热；若所述温度传感器检测到的温度达到目标温度，所述处理器控制停止所述芯片加热。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括第一区域、第二区域及第三区域，所述第三区域连接于所述第一区域及所述第二区域之间，所述芯片位于所述第一区域，所述电池位于所述第二区域，所述离子风扇装置位于所述第三区域，所述芯片位于所述离子风装置产生的离子风的路径上游，所述电池位于所述离子风装置产生的离子风的路径下游。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机、平板电脑、阅读器、笔记本电脑、游戏机中的一个。

7.一种电子设备的电池加热控制方法，其特征在于，包括：

控制离子风扇装置启动，所述离子风扇装置产生离子风，从而将芯片产生的热量引导至电池对所述电池加热；

控制关闭所述离子风扇装置。

8.根据权利要求7所述的电池加热控制方法，其特征在于，所述电池加热控制方法还包括步骤：温度传感器检测所述电子设备的温度，

所述控制离子风扇装置启动，包括：若所述温度传感器检测到的温度低于预设温度，则控制开启所述离子风扇装置。

9.根据权利要求8所述的电池加热控制方法，其特征在于，所述控制关闭所述离子风扇装置，包括：若所述温度传感器温度检测到的温度达到目标温度，控制关闭所述离子风扇装置。

10.根据权利要求8所述的电池加热控制方法，其特征在于，所述控制离子风扇装置启动，包括：若所述温度传感器检测到的温度低于所述预设温度，控制所述芯片加热，从而提供更多热量给所述电池进行加热；若所述温度传感器检测到的温度达到目标温度，控制所述芯片停止加热。

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