CN113572871A - 智能温控手机结构及加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能温控手机结构及其加热方法，其中，温度传感器安装于手机壳内部，用于检测手机电池温度；平面热管安装在手机电池内侧，用于散出多余的热量和将手机内部元件产生的热量传导到手机电池；加热膜贴附在手机电池外侧，用于通电后产生热量为手机电池加热；加热膜备用电池安装在手机壳内部，与加热膜连接，用于为加热膜供电；太阳能板安装在手机壳背部，与加热膜和加热膜备用电池连接，用于为加热膜和加热膜备用电池供电；隔热保温层安装在加热膜与太阳能板之间，用于防止手机电池热量从手机背部散出。直接在手机电池上贴附加热膜，产热均匀，结构简单，便于布置，加热膜具有较高的加热速率，更节能高效。

Description

智能温控手机结构及加热方法

技术领域

本发明涉及低温加热技术领域，特别涉及一种智能温控手机结构及其加热方法。

背景技术

现有的加热方式分为内部加热和外部加热两种。手机电池在低温状态下，电解液粘度会增大，随之而来的是电池的内阻增大，端电压下降，而当端电压下降到一定程度时，手机就会检测到电池处于一个低电压的状态，导致手机以为电池快要没电了，便发出低电量预警。在温度低的时候，锂电池本身有电的，但是却使不出来。现有的手机厂商，目前针对该问题没有合理的解决方案。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种智能温控手机结构，该手机结构解决了在低温环境下手机不能正常使用的问题。

本发明的另一个目的在于提出一种智能温控手机结构的加热方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种智能温控手机结构，包括：手机主体、温度传感器、平面热管、加热膜、加热膜备用电池、太阳能板和隔热保温层；

所述温度传感器安装于手机壳内部，用于检测手机电池温度；

所述平面热管安装在手机电池内侧，用于散出多余的热量和将手机内部元件产生的热量传导到手机电池；

所述加热膜贴附在手机电池外侧，与手机电池、所述加热膜备用电池、所述太阳能板连接，用于通电后产生热量为手机电池加热；

所述加热膜备用电池安装在手机壳内部，与所述加热膜连接，用于为所述加热膜供电；

所述太阳能板安装在手机壳背部，与所述加热膜和所述加热膜备用电池连接，用于为所述加热膜和所述加热膜备用电池供电；

所述隔热保温层安装在所述加热膜与所述太阳能板之间，用于防止手机电池热量从手机背部散出。

本发明实施例的智能温控手机结构，在手机电池温度低于设定的温度阈值时，通过给加热膜通电使其产生热量为手机电池加热，使得在低温环境中，手机仍可以正常使用，并且直接在手机电池上贴附加热膜，产热均匀，结构简单，便于布置，加热膜具有较高的加热速率，节能高效。

另外，根据本发明上述实施例的智能温控手机结构还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，所述加热膜包括基底层，发热层和防水层，在所述基底层上镀一层金属氧化物半导体制热材料的薄膜形成所述发热层，在所述发热层上贴附一层防水层，在所述发热层引出一正一负两个电极，通电后产生热量。

进一步地，所述温度传感器与处理器连接，在所述温度传感器检测到手机电池温度低于预设温度阈值时，通过处理器向所述加热膜发出控制指令。

进一步地，在手机电池无法工作时，通过所述加热膜备用电池或所述太阳能板为所述加热膜供电。

进一步地，在手机电池和所述加热膜备用电池无法工作时，通过所述太阳能板为所述加热膜和所述加热膜备用电池供电。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种智能温控手机结构的加热方法，包括以下步骤：

判断手机电池温度是否低于预设温度阈值；

在手机电池温度低于预设温度阈值时，通过加热膜为手机电池加热。

本发明实施例的智能温控手机结构的加热方法，通过判断手机电池温度是否低于预设温度阈值；在手机电池温度低于预设温度阈值时，通过加热膜为手机电池加热。使得在低温环境中，手机仍可以正常使用，并且直接在手机电池上贴附加热膜，产热均匀，结构简单，便于布置，加热膜具有较高的加热速率，节能高效。

另外，根据本发明上述实施例的智能温控手机结构的加热方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在手机电池温度低于预设温度阈值时，通过加热膜为手机电池加热，包括：

手机电池温度低于第一预设温度阈值但高于第二预设温度阈值时，通过第一通电模式为所述加热膜通电；

手机电池温度低于所述第二预设温度阈值时，通过第二通电模式为所述加热膜通电。

其中，所述第一预设温度阈值大于所述第二预设温度阈值。

进一步地，通过所述第一通电模式为所述加热膜通电包括：通过第一预设通电时间和第一预设通电强度为所述加热膜通电；

通过所述第二通电模式为所述加热膜通电包括：通过第二预设通电时间和第二预设通电强度为所述加热膜通电；

其中，所述第一预设通电时间小于所述第二预设通电时间，所述第一预设通电强度小于所述第二预设通电强度。

进一步地，通过所述第二通电模式为所述加热膜通电后，包括：

在手机电池温度高于所述第二预设温度阈值，且低于所述第一预设温度阈值时，将所述第二通电模式转换为所述第一通电模式。

进一步地，通过加热膜为手机电池加热之后，还包括：

在手机电池温度高于预设温度阈值时，所述加热膜停止为手机电池加热。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的智能温控手机结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的电路示意图；

图3为根据本发明一个实施例的智能温控手机结构的工作流程图；

图4为根据本发明一个实施例的智能温控手机结构的加热方法流程图；

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。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的智能温控手机结构及其加热方法。

首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的智能温控手机结构。

图1为根据本发明一个实施例的智能温控手机结构示意图。

结合图1所示，该智能温控手机结构包括：手机主体、温度传感器、平面热管、加热膜、加热膜备用电池、太阳能板和隔热保温层。

温度传感器安装于手机壳内部，用于检测手机电池温度。

平面热管安装在手机电池内侧，用于散出多余的热量和将手机内部元件产生的热量传导到手机电池。

加热膜贴附在手机电池外侧，与手机电池、加热膜备用电池、太阳能板连接，用于通电后产生热量为手机电池加热。

加热膜备用电池安装在手机壳内部，与加热膜连接，用于为加热膜供电。

太阳能板安装在手机壳背部，与加热膜和加热膜备用电池连接，用于将太阳能转化为电能为加热膜和加热膜备用电池供电。

隔热保温层安装在加热膜与太阳能板之间，用于防止手机电池热量从手机背部散出。

进一步地，温度传感器可以为接触式或非接触式，用于检测手机电池的温度。

温度传感器与处理器连接，在温度传感器检测到手机电池温度低于预设温度阈值时，通过处理器向加热膜发出控制指令，为手机电池加热。其中，控制指令中可以包括通电时间和通电强度。

作为一种实施方式，手机内部无需设置单独的处理器，可以与手机使用同一个处理器，温度传感器检测到手机电池温度后，将温度发送给手机处理器，手机处理器对当前温度进行判断，确定是否需要对手机电池进行加热，进而发出控制指令。

进一步地，作为另一种实施方式，可以通过手机自身的功能获取手机所在区域的温度，根据该温度确定是否需要提前对手机电池进行加热，举例而言，在中国的东北地区，冬季室外温度可达零下20度，而室内温度较高，温差较大，从室内到室外过程中，温度骤降，可能造成手机电池无法正常使用，若根据当地温度进行判断，提前在一个安全的温度范围内对手机电池进行加热，可以确保手机在低温环境中可以正常使用。

手机电池内外两侧分别安装有平面热管和加热膜，平面热管安装在手机电池内侧，也就是靠近屏幕的一侧，平面热管可以传导大量热量，可以在手机电池过热时冷却手机，以及将处理器或其他器件产生的热量传导至手机电池，为手机电池增温。加热膜贴附在手机电池外侧，也就是靠近手机后壳的一侧，加热膜在通电时可以产生热量加热手机电池。通过以上结构保证手机在低温环境下可使用，同时使用热管满足手机电池高温散热需求。

进一步地，加热膜包括基底层，发热层和防水层，在基底层上镀一层金属氧化物半导体制热材料的薄膜形成发热层，在发热层上贴附一层防水层，在发热层引出一正一负两个电极，通电后产生热量。

进一步地，在手机结构内部还设置隔热保温层，隔热保温层可以防止加热膜产生的热量从手机背部的散发。

可以理解的是，隔热保温层和平面热管的设置，分别用于保温和冷却，可以保证手机电池工作在安全温度范围内。

具体地，本发明的加热膜采用了一种金属氧化物半导体制热材料(MOSH)，利用金属氧化物半导体制热材料制作加热膜，加热膜引出两条电源线，为一正一负。当温度传感器检测到手机电池温度低于某个阈值时，加热膜开始工作，保证手机一直稳定在合适的工作温度。

作为一种制作方式，涂覆有MOSH材料的加热膜制备方法为：

1)提供基材作为基底层；

本实施例采用耐高温高强度材料，其他材料也可以，不进行具体限定。

2)对基材的两个表面进行抛光打磨；

3)通过靶材溅射在基材表面进行MOSH材料镀膜，形成发热层，同时与顶部两个正负电极相连；

4)在发热层上表面涂覆绝缘防水层，从而形成加热膜。

通过上述方法制作的加热膜贴附在手机电池的一侧，在手机电池温度过低时，给加热膜通电后就可以产生热量加热手机电池，加热膜加热速率高，可以快速升温，且发热均匀。

加热膜与手机电池、加热膜备用电池以及太阳能板连接，在本发明的实施例中，可以采用以下方式为加热膜供电。

如图2所示，在手机电池可以正常使用时，可以通过手机电池为加热膜供电。在温度过低，手机电池无法正常使用时，启用加热膜备用电池为加热膜供电。在手机电池和加热膜备用电池均无法正常使用时，通过安装在手机壳背部的太阳能板产生的电能为加热膜、加热膜备用电池、手机电池供电。在加热膜备用电池空闲时，可以通过太阳能板产生的电能为加热膜备用电池充电。同时，太阳能板还可以为手机电池充电。通过上述供电方式，确保在低温环境中可以为加热膜供电，保证手机在低温环境中可以正常使用。

进一步地，通过改变通电时间和通电强度可以控制加热速率和最高加热温度。在为手机电池加热时，根据温度传感器检测到温度的不同，确定不同的加热速率。可以理解的是，在低于预设温度阈值时，温度越低，所需的加热速率越大。举例而言，设定在温度阈值为5度，在低于5度，需要对手机电池进行加热。在温度传感器检测到手机电池温度为4度时，为加热膜通电以加热手机电池，此时，可以设定一个通电时间和通电强度；若检测到手机电池温度为-1度，这时设定的通电时间和通电强度要大于4度时设定的通电时间和通电强度，以使手机电池可以快速恢复到可以正常使用的温度。在手机电池温度已经升高到接近温度阈值或大于温度阈值时，调整通电时间和通电强度或停止加热，可以防止手机电池温度过高被烧坏，保护手机电池及电路。

如图3所示，展示了手机在低温环境中的工作流程，设定温度阈值为0度。首先，通过温度传感器实时检测手机电池温度，判断手机电池的温度是否低于0度，若不低于0度，加热膜不工作，在低于0度时，为加热膜供电以加热手机电池。在手机电池电量足够时，通过手机电池为加热膜供电，若手机电池电量不足，则启用加热膜备用电池供电，若加热膜备用电池也不可用，则开启太阳能板供电。在供电过程中，处理器还根据实时的温度调整通电时间和通电强度，确定合适的加热速率和最高加热温度，使手机电池一直稳定工作在安全的工作温度。

根据本发明实施例提出的智能温控手机结构，在手机电池温度低于设定的温度阈值时，通过给加热膜通电使其产生热量为手机电池加热，使得在低温环境中，手机仍可以正常使用，并且直接在手机电池上贴附加热膜，产热均匀，结构简单，便于布置，加热膜具有较高的加热速率，节能高效。

其次参照附图描述根据本发明实施例提出的智能温控手机结构的加热方法。

图4为根据发明一个实施例的智能温控手机结构的加热方法流程图。

如图4所示，该智能温控手机结构的加热方法包括以下步骤：

步骤S1，判断手机电池温度是否低于预设温度阈值。

步骤S2，在手机电池温度低于预设温度阈值时，通过加热膜为手机电池加热。

可以理解的是，设定温度阈值为5度，在检测到手机电池温度低于5度时，通过加热膜为手机电池加热。

进一步地，在手机电池温度低于预设温度阈值时，通过加热膜为手机电池加热，包括：

手机电池温度低于第一预设温度阈值但高于第二预设温度阈值时，通过第一通电模式为加热膜通电；

手机电池温度低于第二预设温度阈值时，通过第二通电模式为加热膜通电。

其中，第一预设温度阈值大于第二预设温度阈值。

具体地，在手机电池温度属于不同的温度区间时，通过不同的通电模式为加热膜通电，举例而言，设定两个温度区间0度到5度和低于0度，在温度属于0度和5度之间时，通过第一通电模式为加热膜供电，在温度在0度以下时，通过第二通电模式进行供电。

进一步地，通过第一通电模式为加热膜通电包括：通过第一预设通电时间和第一预设通电强度为加热膜通电；

通过第二通电模式为加热膜通电包括：通过第二预设通电时间和第二预设通电强度为加热膜通电；

其中，第一预设通电时间小于第二预设通电时间，第一预设通电强度小于第二预设通电强度。

具体地，在温度较低时，可以采用增长通电时间和增大通电强度的方法使手机电池快速回到正常工作的温度。

进一步地，通过第二通电模式为加热膜通电后，包括：

在手机电池温度高于第二预设温度阈值，且低于第一预设温度阈值时，将第二通电模式转换为第一通电模式。

具体地，通过加热膜加热一段时间后，可以减小通电强度和通电时间，以防短时间内手机电池温度过高。

进一步地，通过加热膜为手机电池加热之后，还包括：

在手机电池温度高于预设温度阈值时，加热膜停止为手机电池加热。

需要说明的是，前述对结构施例的解释说明也适用于该实施例的方法，此处不再赘述。

根据本发明实施例提出的智能温控手机结构的加热方法，通过判断手机电池温度是否低于预设温度阈值；在手机电池温度低于预设温度阈值时，通过加热膜为手机电池加热。使得在低温环境中，手机仍可以正常使用，并且直接在手机电池上贴附加热膜，产热均匀，结构简单，便于布置，加热膜具有较高的加热速率，节能高效。

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。

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 (10)

1.一种智能温控手机结构，其特征在于，包括：手机主体、温度传感器、平面热管、加热膜、加热膜备用电池、太阳能板和隔热保温层；

所述温度传感器安装于手机壳内部，用于检测手机电池温度；

所述平面热管安装在手机电池内侧，用于散出多余的热量和将手机内部元件产生的热量传导到手机电池；

所述加热膜贴附在手机电池外侧，与手机电池、所述加热膜备用电池、所述太阳能板连接，用于通电后产生热量为手机电池加热；

所述加热膜备用电池安装在手机壳内部，与所述加热膜连接，用于为所述加热膜供电；

所述太阳能板安装在手机壳背部，与所述加热膜和所述加热膜备用电池连接，用于为所述加热膜和所述加热膜备用电池供电；

所述隔热保温层安装在所述加热膜与所述太阳能板之间，用于防止手机电池热量从手机背部散出。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，

所述加热膜包括基底层，发热层和防水层，在所述基底层上镀一层金属氧化物半导体制热材料的薄膜形成所述发热层，在所述发热层上贴附一层防水层，在所述发热层引出一正一负两个电极，通电后产生热量。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述温度传感器与处理器连接，在所述温度传感器检测到手机电池温度低于预设温度阈值时，通过处理器向所述加热膜发出控制指令。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，在手机电池无法工作时，通过所述加热膜备用电池或所述太阳能板为所述加热膜供电。

5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，在手机电池和所述加热膜备用电池无法工作时，通过所述太阳能板为所述加热膜和所述加热膜备用电池供电。

6.一种智能温控手机结构的加热方法，其特征在于，用于权利要求1-5所述的智能温控手机结构，包括以下步骤：

判断手机电池温度是否低于预设温度阈值；

在手机电池温度低于预设温度阈值时，通过加热膜为手机电池加热。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在手机电池温度低于预设温度阈值时，通过加热膜为手机电池加热，包括：

手机电池温度低于第一预设温度阈值但高于第二预设温度阈值时，通过第一通电模式为所述加热膜通电；

手机电池温度低于所述第二预设温度阈值时，通过第二通电模式为所述加热膜通电。

其中，所述第一预设温度阈值大于所述第二预设温度阈值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

通过所述第一通电模式为所述加热膜通电包括：通过第一预设通电时间和第一预设通电强度为所述加热膜通电；

通过所述第二通电模式为所述加热膜通电包括：通过第二预设通电时间和第二预设通电强度为所述加热膜通电；

其中，所述第一预设通电时间小于所述第二预设通电时间，所述第一预设通电强度小于所述第二预设通电强度。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，通过所述第二通电模式为所述加热膜通电后，包括：

在手机电池温度高于所述第二预设温度阈值，且低于所述第一预设温度阈值时，将所述第二通电模式转换为所述第一通电模式。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过加热膜为手机电池加热之后，还包括：

在手机电池温度高于预设温度阈值时，所述加热膜停止为手机电池加热。

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