CN117118012A - 一种折叠式电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种折叠式电子设备，其内部设置有位于折叠中线两侧的第一电池和第二电池，第一电池的连接端与第一功率变换模块连接，第二电池的连接端与第二功率变换模块连接，且每个电池与其对应的功率变换模块之间的距离均在一定的较小范围之内，这样能够减少功率变换模块到电池之间的电流路径长度，避免相应发热；而且，第一功率变换模块与处理器之间的距离较远，此时，即便电子设备在使用状态下进行充电，也可以使第一功率变换模块和处理器这两种热点分散开，使电子设备整体散热均匀，升温慢，延缓甚至是避免到达其热限流温度的情况，进而提高其充电速度。

Description

一种折叠式电子设备

本申请为于2021年07月13日提交中国专利局、申请号为202110791323.7、发明名称为“一种电子设备”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别涉及一种折叠式电子设备。

背景技术

一般情况下，手机等电子设备在充电时，其电池部位都会有一定的温升，尤其是当前快充功能广泛普及的情况下，随着充电功率越来越大，充电时的发热量会进一步有所增加。

一种常用的场景，是手机在使用状态下进行充电，此时，手机整体的发热量增加严重，使得手机升温快，容易到达其热限流温度，进而频繁触发过热保护动作，导致充电时长增加，充电速度慢。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种折叠式电子设备，以延缓或避免电子设备到达其热限流温度的情况发生，提高充电速度。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请第一方面提供了一种电子设备，包括：处理器、充电接口、第一电池和与其对应的第一功率变换模块；其中：所述充电接口用于外接充电装置，使得所述充电装置通过所述第一功率变换模块，为所述第一电池充电；并且，所述第一电池的连接端与所述第一功率变换模块之间的距离，小于第一预设距离，可以减少所述第一功率变换模块到所述第一电池之间电流路径的长度，避免相应发热；再者，所述第一功率变换模块与所述处理器之间的距离，大于第二预设距离；而所述第二预设距离大于所述第一预设距离，此时，即便电子设备在使用状态下进行充电，也可以使所述第一功率变换模块和所述处理器这两种热点分散开，使电子设备整体散热均匀，升温慢，延缓甚至是避免电子设备到达其热限流温度的情况，进而提高充电速度。

在一种可能的实现方式中，所述第一功率变换模块与所述处理器，分别靠近于所述电子设备内的不同侧边。

在另一种可能的实现方式中，所述第一电池的功率变换模块与所述处理器，分别靠近于所述电子设备内的相对侧边。

在一种可能的实现方式中，所述第一功率变换模块与所述处理器，分别设置于不同的基板上。

在另一种可能的实现方式中，还包括：第二电池和第二功率模块；所述充电接口外接所述充电装置时，所述充电装置还通过所述第二功率变换模块，为所述第二电池充电；所述第二电池的连接端与所述第二功率变换模块之间的距离，小于所述第一预设距离。进一步的，所述第二电池在所述电子设备内的设置方向不同于所述第一电池，则该电子设备，不仅可以实现使用状态下充电时的热点分散，其在待机状态下充电时，由于第二电池与第一电池在该电子设备内的设置方向不同，所以两种电池的连接端之间存在一定的距离，两种功率变换模块之间也存在一定的距离，即便这两种功率变换模块同时工作也能保证发热分散，升温慢，温度达到所述处理器内预设的热限流温度的速度变慢，进而使得大电流充电的时间变长，充电速度快。

在另一种可能的实现方式中，所述第二电池与所述第一电池，在所述电子设备内的设置方向相反。

在另一种可能的实现方式中，所述第一电池的连接端与所述第二电池的连接端，通过连接模块实现并联连接，以提供系统供电至所述处理器。

在另一种可能的实现方式中，所述电子设备为折叠机时，所述第一电池和所述第二电池，分别位于所述折叠机的折叠中线两侧。

在另一种可能的实现方式中，所述第一电池对应一个或多个所述第一功率模块。

而当所述第一电池对应多个所述第一功率模块时，各所述第一功率变换模块与所述处理器之间的距离，均大于所述第二预设距离。

在另一种可能的实现方式中，所述处理器用于：在所述充电装置为所述电子设备进行充电的过程中，实时或者周期性判断所述电子设备的温度是否大于预设值；若所述电子设备的温度大于所述预设值，则控制所述电子设备改变充电状态，使其中至少一个功率变换模块保持正常运行，而其他至少一个功率变换模块关闭或降功率运行。

在另一种可能的实现方式中，所述电子设备的温度为：所述电子设备中任一温度传感器的检测温度。

在另一种可能的实现方式中，所述预设值小于所述处理器中预设的热限流温度。

在另一种可能的实现方式中，所述处理器还用于：判断所述电子设备是否处于使用状态；若所述电子设备处于使用状态，则实时或者周期性判断所述电子设备的温度是否大于预设值。

在另一种可能的实现方式中，所述电子设备还包括第二电池和第二功率变换模块时，所述处理器在用于控制所述电子设备改变充电状态，使其中至少一个功率变换模块保持正常运行，而其他至少一个功率变换模块关闭或降功率运行时，具体用于：

控制所述电子设备的第一功率变换模块保持正常运行，而所述第二功率变换模块关闭或降功率运行。

应当理解的是，本申请中对技术特征、技术方案、有益效果或类似语言的描述并不是暗示在任意的单个实施例中可以实现所有的特点和优点。相反，可以理解的是对于特征或有益效果的描述意味着在至少一个实施例中包括特定的技术特征、技术方案或有益效果。因此，本说明书中对于技术特征、技术方案或有益效果的描述并不一定是指相同的实施例。进而，还可以任何适当的方式组合本实施例中所描述的技术特征、技术方案和有益效果。本领域技术人员将会理解，无需特定实施例的一个或多个特定的技术特征、技术方案或有益效果即可实现实施例。在其他实施例中，还可在没有体现所有实施例的特定实施例中识别出额外的技术特征和有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的电子设备的结构示意图；

图2为本发明一个实施例提供的手机在使用状态下充电的示意图；

图3为本发明一个实施例提供的电子设备的一种结构示意图；

图4至图6为本发明一个实施例提供的电子设备的三种结构示意图；

图7为本发明一个实施例提供的处理器执行相应功能时的流程图。

具体实施方式

本申请说明书和权利要求书及附图说明中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

当前实现快充功能的方案，其外部供电所采用的高电压大电流，其规格通常为11V/6A、20V/6A等；为了适配于3.7V的手机电池标准电压，一种技术思路采用如图1所示的方案，外部高电压在通过充电接口进入手机后，需要经过相应的Charger，也即DCDC电路，来进行降压，以将11V或20V的电压转换为4.2V左右给电池充电，而这个电压转换的过程不可避免地会产生损耗，形成热量。

尤其是在用户边使用手机边给手机充电的场景下，即手机在使用状态下进行充电时，不仅充电过程会导致Charger发热，而且使用状态下，比如亮屏状态下(如图2所示)或者灭屏听歌等状态下，手机的系统级芯片(System-on-a-Chip，SoC)也会因使用状态下的运行而发热；在如图1所示的手机内部，由于Charger与设置有SoC的主板距离非常近，一些情景下该Charger甚至会直接设置于主板上，因此Charger与SoC这两者的发热通常会形成热量叠加，手机整体的发热量增加严重，使得手机升温快，容易到达热限流温度Tth；而到达热限流温度Tth会触发执行过热保护动作，使充电电流被限制，甚至导致充电暂时停止；另外，若手机散热设备不足以将手机温度持续稳定于该热限流温度Tth以下，则还会频繁触发该过热保护动作；而任何一次过热保护动作的触发，都会导致充电时长的增加，进而使得手机的充电速度慢。

为避免手机温度达到热限流温度Tth，或延迟其达到热限流温度Tth的时间，可以将Charger设置于其他位置，比如手机底部(如图3所示)，进而使其远离SoC，避免使用状态下充电时的热量叠加。

但发明人进一步研究之后发现，由于Charger与电池连接端之间的大电流传输，会导致两者之间的线路111发热；而且，因Charger的位置变化，该线路111会由图1中所示的长度增加至图3中所示的长度，而该线路111的长度增加所带来的发热量，会影响手机这一电子设备整体的降温效果。

因此，本发明的一个实施例提供一种电子设备，适用于当前电子设备的快充方案，能够延缓甚至是避免电子设备到达其热限流温度Tth的情况发生，提高充电速度。

该电子设备，比如手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴电子设备、智能手表等设备，如图4所示，包括：处理器101、充电接口102、BAT1(即第一电池)和与其对应的Charger1(即第一功率变换模块)、BAT2(即第二电池)和与其对应的Charger2(即第二功率变换模块)；其中：

该处理器101具体可以是手机、智能手表等设备中的SoC，或者，平板电脑、笔记本电脑等设备中的中央处理器。

该充电接口102的外侧用于连接充电装置，该充电接口102的内侧分别连接Charger1的输入端和Charger2的输入端，Charger1的输出端连接BAT1的连接端，Charger2的输出端连接BAT2的连接端；使得充电装置能够经由该充电接口102将电能(其电流为图中所示的IBUS2)通过Charger1为BAT1充电，同时通过Charger2为BAT2充电。该Charger1和Charger2具体可以是降压电路或者升降压电路等，此处不做具体限定。

本实施例将BAT1的连接端与Charger1之间的距离，以及，BAT2的连接端与Charger2之间的距离，即功率变换模块的输出端到相应电池连接端的直线距离，均设置为小于第一预设距离；该第一预设距离为一个较小的距离，进而使得Charger1到BAT1之间的电流路径112以及Charger2到BAT2之间的电流路径111都尽量短，以降低大电流充电下这两个电流路径上的发热量。实际应用中，该第一预设距离的具体取值不做限定，能够将功率变换模块到相应电池之间电流路径上的发热量控制在一定范围以内即可。

并且，Charger1与处理器101之间的距离，即两者各自最靠近对方的相应边缘之间的距离，大于第二预设距离；该第二预设距离是一个大于该第一预设距离的值，具体取值不做限定，只要能使Charger1与处理器101在该电子设备内部的距离较远即可，进而，即便该电子设备是在使用状态下进行充电，Charger1与处理器101这两种发热器件各自所产生的热量也不会因位置相近而形成热量叠加。也即，本实施例提供的该电子设备，通过将Charger1设置为远离处理器101，进而将用于电压转换的Charger1调离了处理器101，使得电子设备在使用状态下充电时，该Charger1和处理器101这两种热点能够分散开，使电子设备整体散热均匀，升温慢，延缓甚至是避免电子设备到达其热限流温度Tth的情况，进而提高充电速度。

实际应用中，为了实现Charger1与处理器101在该电子设备内部距离较远，可以设置该Charger1与处理器101，分别靠近于电子设备内的不同侧边，比如，分别靠近于电子设备内相对的一对侧边。图4中以处理器101与摄像头Camera靠近电子设备的顶部侧边、而Charger1靠近电子设备的底部侧边为例进行展示，实际应用中并不仅限于此，两者的位置可以根据实际情况进行相应设置，只要两者之间的距离大于第二预设距离即可。

而且，本实施例提供的该电子设备，BAT2在该电子设备内的设置方向与BAT1相反。图4所示为其中一个具体示例，其Charger2距离处理器101较近，可以直接设置于其所在的主板201上；但BAT1相比于BAT2，其设置方向旋转了180°，其Charger1可以设置于另一块基板上，比如借助于处于该位置上其他电路的基板，或者单独设置于一块独立的基板上，进而使其Charger1远离处理器101，避免两者之间的热量叠加，实现了使用状态下充电时的热点分散。

对于本实施例提供的这种具体示例，不仅可以实现使用状态下充电时的热点分散，而且，由于BAT1和BAT2在该电子设备内的设置方向不同，所以两种电池的连接端之间也存在一定的距离，Charger1和Charger2之间也就会存在一定的距离，即便其在待机状态下充电、Charger1和Charger2同时工作，也能保证发热分散，升温慢，温度达到处理器101内预设的热限流温度Tth的速度变慢，进而使得大电流充电的时间变长，充电速度快。

实际应用中，BAT1和BAT2的设置方向并不仅限于图4所示的情况，两者之间还可以存在任意夹角，比如，BAT2还可以横向设置，BAT2在该电子设备内的设置方向只要不同于BAT1，便能够使Charger1和Charger2之间保持一定距离，即可提升待机状态下充电时的充电速度。另外，BAT2也可以与BAT1的设置方向相同，只不过此时由于Charger1和Charger2之间的距离较近，不易提升待机状态下的充电速度。

一种具体的示例是，BAT1和BAT2的连接端通过连接模块103实现并联连接，并联后提供系统供电，其电流为图中所示的IBUS1，至少为该处理器101供电。

需要说明的是，本电子设备并不仅限于直板机电子设备，其也可以为折叠机电子设备；只是当电子设备为折叠机时，其BAT1和BAT2可以分别位于折叠机的折叠中线两侧，更利于折叠机内部器件布局。因此，图4所示情况可以是直板机电子设备内部架构示意，也可以是折叠机电子设备在折叠态下的结构示意；而图5所示为折叠机电子设备在展开态下的结构示意，其充电方式的设置和原理与上述内容相同，不再赘述；并且，如图5所示，该折叠机电子设备内的折叠中线另一侧还设置有副主板。

实际应用中，BAT1和BAT2的数量并不仅限于1，两者的数量可以分别视其具体应用环境而定，只要能够分别实现上述相应的功能即可。

另外，电池与功率变换模块可以是一对一的关系(如图4和图5所示)，也可以是一个电池采用多个功率变换模块进行充电，还可以取消BAT2，而仅设置BAT1，图6所示为一种具体示例，一个BAT1同时采用Charger1和Charger2进行充电。该情况下，虽然Charger1和Charger2因均距离BAT1的连接端较近，会导致该电子设备无法提升待机状态下的充电速度，但Charger1和Charger2与处理器101之间的距离均大于第二预设距离，进而可以确保使用状态下充电时功率变换模块与处理器101之间的发热分散。

可以理解的是，上述实施例示意的结构并不构成对该电子设备的具体限定。在另一些实施例中，该电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

在上述实施例的基础之上，该电子设备的处理器101能够实现以下功能，并且，在其实现相应功能时，具体可以按照图7所示的过程来实现：

在充电装置为电子设备进行充电的过程中，实时或者周期性执行步骤S101。

S101、判断电子设备的温度是否大于预设值。

该电子设备的温度具体指的是：该电子设备中任一温度传感器的检测温度，比如处理器101附近温度传感器的检测温度，或者电池附近温度传感器的检测温度，又或者任一功率变换模块附近温度传感器的检测温度。只要任一检测温度大于该预设值，则说明该电子设备的温度大于预设值，即可执行步骤S102。

S102、控制电子设备改变充电状态，使其中至少一个功率变换模块保持正常运行，而其他至少一个功率变换模块关闭或降功率运行。

该预设值可以根据实际情况而定，只要小于上述实施例中述及的热限流温度Tth，即可在处理器101执行过热保护动作，进而停止充电之前，先执行步骤S102，通过减少发热量来避免过热保护。

降功率运行，指的是降低相应功率变换模块的运行功率，使其以低于正常运行时的功率运行。

无论采用上述各实施例提供的哪种具体结构，都可以通过关闭至少一个功率变换模块或使其降功率运行来降低充电时的发热量，对于使用状态充电和待机状态充电都可以适用；只不过待机状态下充电时如果关闭功率变换模块或使其降功率运行，会损失充电电流，降低充电速度。

所以，实际应用中，可以先执行步骤S100、判断电子设备是否处于使用状态。

若该电子设备处于使用状态，再实时或者周期性执行步骤S101。

对于图4和图5对应的具体设置示例，步骤S102具体可以是：控制Charger1保持正常运行，而Charger2关闭或降功率运行。

由于Charger1距离处理器101较远，所以当该电子设备的温度否大于预设值时，可以保持Charger1继续运行；但距离处理器101较近的Charger2，可以关闭或使其降功率运行，以降低其与处理器101之间的发热量叠加，提高充电速度。

对于图4和图5对应的具体设置示例，若该电子设备处于待机状态，则由于Charger1和Charger2之间存在一定的距离，无需进行任何操作，即可在Charger1和Charger2均运行的状态下，保证发热分散，升温慢，温度达到热限流温度Tth的速度变慢，大电流充电的时间变长，充电速度快。

对于图6对应的具体设置示例，步骤S102具体可以是：控制任意至少一个功率变换模块保持正常运行，而其他至少一个功率变换模块关闭或降功率运行。若该电子设备处于待机状态，则可以以大电流充电为优先，不关闭任何功率变换模块，也不使任何功率变换模块降功率运行。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种折叠式电子设备，其特征在于，包括：处理器、充电接口、第一电池和与其对应的第一功率变换模块,第二电池和与其对应的第二功率变换模块；其中，所述第一电池与所述第二电池并联连接；

所述充电接口用于外接充电装置，使得所述充电装置通过所述第一功率变换模块，为所述第一电池充电，以及，所述充电装置还通过所述第二功率变换模块，为所述第二电池充电；

其中，所述第一电池和所述第二电池分别位于所述折叠式电子设备的折叠中线两侧，且所述第一电池在所述折叠式电子设备内的设置方向与所述第二电池的设置方向相同，所述第一电池的连接端与所述第一功率变换模块之间的距离小于第一预设距离，所述第二电池的连接端与所述第二功率变换模块之间的距离小于所述第一预设距离；

所述第一功率变换模块与所述处理器之间的距离大于第二预设距离，所述第二预设距离大于所述第一预设距离。

2.根据权利要求1所述的折叠式电子设备，其特征在于，所述第一功率变换模块与所述处理器，分别靠近于所述折叠式电子设备内的不同侧边。

3.根据权利要求2所述的折叠式电子设备，其特征在于，所述第一功率变换模块与所述处理器，分别靠近于所述折叠式电子设备内的相对侧边。

4.根据权利要求1所述的折叠式电子设备，其特征在于，所述第一电池的连接端与所述第二电池的连接端，通过连接模块实现并联连接，以提供系统供电至所述处理器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的折叠式电子设备，其特征在于，当所述第一电池对应多个所述第一功率变换模块时，各所述第一功率变换模块与所述处理器之间的距离，均大于所述第二预设距离。

6.根据权利要求1所述的折叠式电子设备，其特征在于，所述第二功率变换模块设置于所述处理器所在的主板上，所述第一功率变换模块设置于另一块基板上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的折叠式电子设备，其特征在于，所述处理器用于：在所述充电装置为所述折叠式电子设备进行充电的过程中，实时或者周期性判断所述折叠式电子设备的温度是否大于预设值；若所述折叠式电子设备的温度大于所述预设值，则控制所述折叠式电子设备改变充电状态，使其中至少一个功率变换模块保持正常运行，而其他至少一个功率变换模块关闭或降功率运行。

8.根据权利要求7所述的折叠式电子设备，其特征在于，所述折叠式电子设备的温度为：所述折叠式电子设备中任一温度传感器的检测温度。

9.根据权利要求7所述的折叠式电子设备，其特征在于，所述预设值小于所述处理器中预设的热限流温度。

10.根据权利要求7-9任一项所述的折叠式电子设备，其特征在于，所述处理器还用于：判断所述折叠式电子设备是否处于使用状态；若所述折叠式电子设备处于使用状态，则实时或者周期性判断所述折叠式电子设备的温度是否大于预设值。

11.根据权利要求7-10任一项所述的折叠式电子设备，其特征在于，所述处理器在用于控制所述折叠式电子设备改变充电状态，使其中至少一个功率变换模块保持正常运行，而其他至少一个功率变换模块关闭或降功率运行时，具体用于：

控制所述折叠式电子设备的第一功率变换模块保持正常运行，而所述第二功率变换模块关闭或降功率运行。