CN117723162B - 电池温度检测电路、电子设备和电池温度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电池温度检测电路、电子设备和电池温度检测方法,可提升电池实际温度检测精度。电池温度检测电路包括处理模块、采集模块、上拉电源、温度检测模块和至少一个等效检测模块,温度检测模块和等效检测模块的电源端与上拉电源连接,温度检测模块和等效检测模块的采集端与采集模块连接,温度检测模块和等效检测模块的接地端连接后一起接地设置;采集模块与处理模块连接;温度检测模块到电芯中心的距离与等效检测模块到电芯中心的距离不同;采集模块,用于分别采集温度检测模块的采集端和等效检测模块的采集端处的电压;处理模块,用于根据温度检测模块的采集端处的电压和等效检测模块的采集端处的电压,确定电芯的温度。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种电池温度检测电路、电子设备和电池温度检测方法。
背景技术
随着终端设备的不断普及,电池在生活中所扮演的角色逐渐重要。在电池的使用过程中,当电池的温度超过一个极限值时,可能会造成电池爆炸,以及火灾的危险,尤其是当电池在密闭的运行环境中,发生危险的概率会大大增加,增加使用电池的安全隐患。故,需要对电池的温度进行实时检测,以降低发生危险的概率。
然而,在对电池的温度进行检测时,测量的温度会受到电池本身的状态以及当前的环境影响,使得测量出的结果与电池的实际温度出现偏差,进而可能影响电池的正常工作,甚至引发安全问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供一种电池温度检测电路、电子设备和电池温度检测方法,可提升电池实际温度检测精度。
第一方面,本申请实施例提供一种电池温度检测电路,该电池温度检测电路用于检测电池的电芯的温度,电池温度检测电路包括:处理模块、采集模块、上拉电源、温度检测模块和至少一个等效检测模块,温度检测模块的电源端和等效检测模块的电源端与上拉电源连接,温度检测模块的采集端和等效检测模块的采集端与采集模块连接,温度检测模块的接地端和等效检测模块的接地端连接后一起接地设置;采集模块与处理模块连接;温度检测模块到电芯中心的距离与等效检测模块到电芯中心的距离不同;采集模块,用于分别采集温度检测模块的采集端和等效检测模块的采集端处的电压;处理模块,用于根据温度检测模块的采集端处的电压和等效检测模块的采集端处的电压,确定电芯的温度。
通过温度检测模块和等效检测模块计算温度差来抵消充放电功率通路发热、地回路阻抗浮压等的影响,只留下电芯发热的影响,使得电流突变的情况下,处理模块确定的电芯温度跟实际电芯温度跟随,电池温度检测精度大大提高。
示例性的,等效检测模块的数量可以为一个、两个、三个或四个等。当等效检测模块的数量为一个时,即可以提升温度检测精度,还可以简化电路结构和降低成本。
根据第一方面,温度检测模块包括第一上拉电阻和第一温敏电阻,等效检测模块包括第二上拉电阻和第二温敏电阻;第一上拉电阻的第一端和第二上拉电阻的第一端与上拉电源连接,第一上拉电阻的第二端、第一温敏电阻的第一端和采集模块的第一采集端耦合于第一节点,第二上拉电阻的第二端、第二温敏电阻和采集模块的第二采集端耦合于第二节点,第一温敏电阻的第二端和第二温敏电阻的第二端连接于第三节点,第三节点接地设置;第一温敏电阻到电芯中心的距离与第二温敏电阻到电芯中心的距离不同;采集模块,用于分别采集第一节点和第二节点处的电压。
通过两个温敏电阻计算温度差来抵消充放电功率通路发热、地回路阻抗浮压等的影响,只留下电芯发热的影响,使得电流突变的情况下,处理模块确定的电芯温度跟实际电芯温度跟随,电池温度检测精度大大提高。此外,温度检测模块和等效检测模块的结构简单,且第一温敏电阻和第二温敏电阻检测温度的精度较高,使得电池温度检测精度较高。
示例性的,温度检测模块的电源端和第一上拉电阻的第一端为同一连接点,等效检测模块的电源端和第二上拉电阻的第一端为同一连接点;温度检测模块的采集端和第一节点为同一连接点,等效检测模块的采集端和第二节点为同一连接点,温度检测模块的接地端、等效检测模块的接地端和第三节点为同一连接点。
根据第一方面,或者以上第一方面的任意一种实现方式,第一温敏电阻到第三节点的距离与第二温敏电阻到第三节点的距离相同。
这样设置,使得充放电功率地回路的通路阻抗对第一温敏电阻与第二温敏电阻的影响完全相同。两个温敏电阻计算温度差可以完全抵消地回路阻抗浮压的影响。
根据第一方面,或者以上第一方面的任意一种实现方式,第一上拉电阻和第二上拉电阻为相同的电阻,和/或,第一温敏电阻和第二温敏电阻为相同的电阻。
示例性的,第一上拉电阻和第二上拉电阻为相同的电阻可以为第一上拉电阻和第二上拉电阻的类型、规格相同。
示例性的,第一温敏电阻和第二温敏电阻为相同的电阻可以为第一温敏电阻和第二温敏电阻的类型、规格相同。
根据第一方面,或者以上第一方面的任意一种实现方式,电池还包括电池保护板,电芯的正极耳和负极耳均与电池保护板连接;第一温敏电阻和第二温敏电阻设置于电池保护板上,且第一温敏电阻到电芯中心的距离与第二温敏电阻到电芯中心的距离的差值大于或等于预设距离。这样,使得电芯的中心对第一温敏电阻的影响与电芯的中心对第一温敏电阻的影响的差异较大,进而进一步提升检测精度。
根据第一方面,或者以上第一方面的任意一种实现方式,电池保护板包括第一边缘,第一边缘为所述电池保护板中距离电芯最近的边缘;第一温敏电阻和第二温敏电阻中的一者与第一边缘邻近设置,且位于电芯中心到第一边缘的垂线的延长线上;第一温敏电阻和第二温敏电阻中的另一者位于预设位置,预设位置为电池保护板中距离电芯中心到第一边缘的垂线与第一边缘的交互处最远的位置。
示例性的,电池保护板包括硬板和软板,硬板包括上述第一边缘,第一温敏电阻和第二温敏电阻设置于硬板上。
根据第一方面,或者以上第一方面的任意一种实现方式,第一温敏电阻和第二温敏电阻中的一者位于电池保护板的中心,第一温敏电阻和第二温敏电阻中的另一者位于电池保护板的边缘。
示例性的,电池保护板包括硬板和软板,第一温敏电阻和第二温敏电阻中的一者位于硬板的中心,第一温敏电阻和第二温敏电阻中的另一者位于硬板的边缘。
根据第一方面,或者以上第一方面的任意一种实现方式,第一温敏电阻和第二温敏电阻中的一者位于电池保护板的第一拐角处,第一温敏电阻和第二温敏电阻中的另一者位于电池保护板的第二拐角处,其中,拐角为电池保护板相邻两个边缘的连接处,第一拐角处为电池保护板中距离电芯中心最近的拐角,第二拐角处为电池保护板中距离电芯中心最远的拐角。
根据第一方面,或者以上第一方面的任意一种实现方式,电池保护板上设置有充放电正极通路和充放电负极通路,充放电正极通路与电芯的正极耳连接,充放电负极通路与电芯的负极耳连接;第三节点通过充放电负极通路接地设置;第一温敏电阻到充放电正极通路的距离与第二温敏电阻到充放电正极通路的距离相同,和/或,第一温敏电阻到充放电负极通路的距离与第二温敏电阻到充放电负极通路的距离相同。
这样设置,使得充放电通路在通大电流时通路阻抗发热对第一温敏电阻与第二温敏电阻的影响完全相同。两个温敏电阻计算温度差可以完全抵消充放电功率通路发热的影响。
第二方面,本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备包括:上述第一方面以及第一方面的任意一种实现方式所对应的电池温度检测电路。
第二方面以及第二方面的任意一种实现方式分别与第一方面以及第一方面的任意一种实现方式相对应。第二方面以及第二方面的任意一种实现方式所对应的技术效果可参见上述第一方面以及第一方面的任意一种实现方式所对应的技术效果,此处不再赘述。
根据第二方面,电子设备包括系统级芯片和电源管理单元;系统级芯片或电源管理单元复用为处理模块。这样,无需单独设置处理模块,可以简化电池温度检测电路的结构;当然,电子设备还可以单独设置处理模块,本申请对此不作限定。
根据第二方面,或者以上第二方面的任意一种实现方式,采集模块集成于处理模块中。这样设置,可以避免采集模块对电子设备电路板的占用,有利于电子设备其他结构的设置。
第三方面,本申请实施例提供一种电池温度检测方法,应用于上述第一方面以及第一方面的任意一种实现方式所对应的的电池温度检测电路,所述方法包括:分别采集温度检测模块的采集端和等效检测模块的采集端处的电压;根据温度检测模块的采集端处的电压和等效检测模块的采集端处的电压,确定电芯的温度。
第三方面以及第三方面的任意一种实现方式分别与第一方面以及第一方面的任意一种实现方式相对应。第三方面以及第三方面的任意一种实现方式所对应的技术效果可参见上述第一方面以及第一方面的任意一种实现方式所对应的技术效果,此处不再赘述。
根据第三方面,温度检测模块包括第一上拉电阻和第一温敏电阻,等效检测模块包括第二上拉电阻和第二温敏电阻;第一上拉电阻的第一端和第二上拉电阻的第一端与上拉电源连接,第一上拉电阻的第二端、第一温敏电阻的第一端和采集模块的第一采集端耦合于第一节点,第二上拉电阻的第二端、第二温敏电阻和采集模块的第二采集端耦合于第二节点,第一温敏电阻的第二端和第二温敏电阻的第二端连接于第三节点,第三节点接地设置;第一温敏电阻到电芯中心的距离与第二温敏电阻到电芯中心的距离不同;分别采集温度检测模块的采集端和等效检测模块的采集端处的电压,包括:分别采集第一节点和第二节点处的电压;根据温度检测模块的采集端处的电压和等效检测模块的采集端处的电压,确定电芯的温度,包括:根据第一节点和第二节点处的电压,确定电芯的温度。
根据第三方面,或者以上第三方面的任意一种实现方式,根据第一节点和第二节点处的电压,确定电芯的温度,包括:根据第一节点和第二节点处的电压,确定当前电压差,其中,电压差Vt=a×V1-b×V2,V1为第一节点处的电压,V2为第二节点处的电压;根据电压差与电芯实际温度的对应关系确定当前电压差对应的电芯实际温度。
第四方面,本申请实施例提供了一种芯片,该芯片包括:处理器和存储器,存储器用于存储计算机程序;处理器用于运行计算机程序,以使芯片所在电子设备实现如上述第三方面任一项的电池温度检测方法。
第四方面以及第四方面的任意一种实现方式分别与第三方面以及第三方面的任意一种实现方式相对应。第四方面以及第四方面的任意一种实现方式所对应的技术效果可参见上述第三方面以及第三方面的任意一种实现方式所对应的技术效果,此处不再赘述。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当其在电子设备上运行时,使得电子设备执行如上述第三方面任一项的电池温度检测方法。
第五方面以及第五方面的任意一种实现方式分别与第三方面以及第三方面的任意一种实现方式相对应。第五方面以及第五方面的任意一种实现方式所对应的技术效果可参见上述第三方面以及第三方面的任意一种实现方式所对应的技术效果,此处不再赘述。
第六方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码被电子设备运行时,使得该电子设备执行如上述第三方面任一项的电池温度检测方法。
第六方面以及第六方面的任意一种实现方式分别与第三方面以及第三方面的任意一种实现方式相对应。第六方面以及第六方面的任意一种实现方式所对应的技术效果可参见上述第三方面以及第三方面的任意一种实现方式所对应的技术效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电池模组的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种电子设备的电路结构示意图;
图4为一种温度对比图;
图5为图4所示温度对比图的局部放大图;
图6为电子设备待机充电时充电电流和温敏电阻采集的温度与电芯实际温度的差值的一种关系图;
图7为电子设备待机充电时充电电流和温敏电阻采集的温度与电芯实际温度的差值的一种关系图;
图8为本申请实施例提供的又一种电子设备的电路结构示意图;
图9为本申请实施例提供的又一种电子设备的电路结构示意图;
图10为本申请实施例提供的又一种电子设备的电路结构示意图;
图11为本申请实施例提供的又一种电子设备的电路结构示意图;
图12为本申请实施例提供的一种电池温度检测方法的流程图;
图13为本申请实施例提供的又一种电池温度检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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他实施例,都属于本申请保护的范围。
本文中术语“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。
本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述对象的特定顺序。例如,第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象,而不是用于描述目标对象的特定顺序。
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。
在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元;多个系统是指两个或两个以上的系统。
本申请实施例提供一种电子设备,本申请实施例提供的电子设备可以是手机、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant,简称PDA)、车载终端、电视、智能穿戴式设备(如智能手表)、智能家居设备等具有可充电电池的终端设备,还可以是电动汽车、电动自行车、助力自行车、电动轮椅等具有可充电电池的交通工具,本申请实施例对上述电子设备的具体形式不作限定。此外,当电子设备为终端设备时,该终端设备可以是直板式终端,也可以是折叠式终端,本申请实施例对此也不作限定。以下为了方便说明,以电子设备是直板式手机为例进行说明。
参见图1,图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图1所示,电子设备100包括显示面板10、后盖20和中框30。显示面板10和后盖20相对设置,中框30位于显示面板10和后盖20之间。
显示面板10例如包括液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)面板、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示面板和LED显示面板等,其中,LED显示面板例如包括Micro-LED显示面板、Mini-LED显示面板等。本申请实施例对显示面板10的类型不进行限定。
后盖20的材料例如可以包括塑料、素皮、玻璃纤维等不透光材料;也可以包括玻璃等透光材料。本申请实施例对后盖20的材料不进行限定。
显示面板10、中框30和后盖20可以围成容纳腔体。容纳腔体中设置有印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)和电池模组等,电池模组与PCB连接,电池模组为PCB提供电能,以使PCB支持电子设备工作。示例性的,电池模组可以是可充电电池。可充电电池包括锂离子电池、铅酸电池、镉镍电池、镍铁电池或镍氢电池,也可以包括其他合适的电池,此处不作限定。电池模组的具体类型可以取决于电子设备的具体场景,此处不作限定。
参见图2和图3,图2为本申请实施例提供的一种电池模组的结构示意图,图3为本申请实施例提供的一种电子设备的电路结构示意图。如图2和图3所示,电池模组40包括电芯41和电池保护板42。电芯41可以是铝壳电芯、软包电芯(又称聚合物电芯)或圆柱电芯等。电芯41为电池模组40的蓄电部分,用于通过充电存储电能之后,再释放电能为电子设备100提供运行所需的电能。电池保护板42可以是用于保护电芯41的集成电路板。示例性的,电芯41的极耳包括正极耳41a和负极耳41b,电芯41的正极耳41a可以输出+5V的电压信号,电芯41的负极耳41b可以输出0V的电压信号。电池保护板42通过分别与电芯41的正极耳41a和负极耳41b连接,能够起到防止电芯41过度充电、过度放电、传输电流过大、传输电压过大、短路等问题的发生,避免电芯41毁损。示例性的,电池保护板42包括硬板(如PCB)42a和与硬板42a连接的软板(如柔性电路板(flexible printed circuit,FPC)42b,电池保护板42的硬板42a分别与电芯41的正极耳41a和负极耳41b连接,软板42b上设置有板对板(board toboard,BTB)连接器42c,相应的,PCB 50上也设置有BTB连接器50a,软板42b上的BTB连接器42c与PCB 50上的BTB连接器50a扣合,实现电池模组40与PCB 50的连接,BTB连接器可以包括多个通信引脚,电池模组40可以利用其中部分或全部的通信引脚与PCB 50进行通信。硬板42a和/或软板42b上设置有保护单元(图中未示出),保护单元能够实现对电芯41的保护,能够起到防止电芯41过度充电、过度放电、传输电流过大、传输电压过大、短路等问题的发生,保护单元实现对电芯41的保护的原理可以参见已有的技术,本申请实施例不再赘述。
PCB 50上设置有系统级芯片(System on Chip,SoC)(图中未示出)、电源管理单元(power management unit,PMU)(图中未示出)、充电管理模块(如Charger IC)60、音频功率放大器(Power Amplifier,PA)(图中未示出)和射频PA(图中未示出)等。
充电管理模块60用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中,电子设备100还包括USB接口,充电管理模块60可以通过USB接口接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中,充电管理模块60可以通过电子设备100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块60通过PCB50的正极走线L1、BTB连接器的正极通信引脚、电池保护板42的正极走线L2(包括软板42b的正极走线L21和硬板42a的正极走线L22)与电芯41的正极耳41a电连接,以形成充放电正极通路;电芯41的负极耳41b通过电池保护板42的负极走线L3(包括软板42b的负极走线L31和硬板42a的负极走线L32)、BTB连接器的负极通信引脚、PCB 50的负极走线L4与充电管理模块60的接地端电连接,以形成充放电负极通路。基于连通的充电管理模块60和电芯41,可以组成电芯41充电或放电的回路(其中,电池保护板42的负极走线L3、BTB连接器的负极通信引脚、PCB 50的负极走线L4到充电管理模块60的接地端也可称为充放电功率地回路),以为电池模组40充电;与此同时,充电管理模块60还可以通过电源管理模块为电子设备供电。
电源管理模块用于连接电池模组40、充电管理模块60与SOC。电源管理模块接收电池模组40和/或充电管理模块60的输入,通过供电支路为SOC、显示面板10、音频PA和射频PA等供电。
应该理解的是,图3所示电子设备100仅是电子设备的一部分部件,并且图3的部件中,可以组合两个或多个的部件,或者可以具有不同的部件配置。图3中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
继续参见图3,电子设备100还包括电池温度检测电路70,电池温度检测电路70包括处理模块71、采集模块72、上拉电阻Rup、温敏电阻RT1和上拉电源Vup。SoC或PMU等具有处理功能的部件可以复用为处理模块71,这样,无需单独设置处理模块71,可以简化电池温度检测电路70的结构;当然,电子设备100还可以单独设置处理模块71,本申请对此不作限定。采集模块72可以包括模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC),采集模块72可以集成在处理模块71中;当然,采集模块72也可以单独设置。本申请以SoC或PMU复用为处理模块71,采集模块72集成在处理模块71中为例进行的说明。
继续参见图3,上拉电阻Rup1的第一端与上拉电源Vup连接,上拉电阻Rup1的第二端、温敏电阻RT1的第一端和采集模块72的采集端(为了区分下述内容的采集端,此处的采集端为第一采集端)耦合于第一节点N1。温敏电阻RT1的第二端通过硬板42a的负极走线L32和软板42b的负极走线L31与BTB连接器的负极通信引脚连接,由于BTB连接器的负极通信引脚通过PCB 50的负极走线L4与充电管理模块60的接地端电连接,因此,当温敏电阻RT1的第二端通过硬板42a的负极走线L32和软板42b的负极走线L31与BTB连接器的负极通信引脚连接时,硬板42a的负极走线L32、软板42b的负极走线L31与BTB连接器的负极通信引脚构成电池温度检测电路70的地回路;或者,温敏电阻RT1的第二端通过硬板42a的负极走线L32和软板42b的负极走线L31、BTB连接器的负极通信引脚、PCB 50的负极走线L4与SoC或PMU的接地端共地,此时,硬板42a的负极走线L32和软板42b的负极走线L31、BTB连接器的负极通信引脚和PCB 50的负极走线L4构成电池温度检测电路70的地回路。
在一些实施例中,PCB 50上还可以设有检流电阻Rj,检流电阻Rj的第一端通过PCB50的负极走线L4与BTB连接器的负极通信引脚连接,检流电阻Rj的第二端与处理模块71的接地端共地。当PCB 50上还设有检流电阻Rj,且温敏电阻RT1的第二端通过硬板42a的负极走线L32和软板42b的负极走线L31、BTB连接器的负极通信引脚、PCB 50的负极走线L4与SoC或PMU的接地端共地时,硬板42a的负极走线L32和软板42b的负极走线L31、BTB连接器的负极通信引脚、PCB 50的负极走线L4和检流电阻Rj构成电池温度检测电路70的地回路。
电池温度的检测过程可以为:采集模块72采集第一节点N1处的电压,基于第一节点N1处的电压可以确定温敏电阻RT1的分压,基于温敏电阻RT1的分压确定温敏电阻RT1的电阻,进而基于温敏电阻RT1的电阻确定电芯41的温度。这是因为,温敏电阻RT1在不同的温度下表现出不同的电阻值,当电芯41的温度发生变化时,温敏电阻RT1的电阻值发生变化,进而使得温敏电阻RT1的分压发生变化。因此,处理模块71可以基于采集模块72采集的第一节点N1处的电压,确定温敏电阻RT1的分压,以及,确定温敏电阻RT1的阻值,进而基于温敏电阻RT1的阻值确定出电芯41的温度。当电芯41的温度超过温度阈值(该温度值会造成电池爆炸等)时,采用降低充电功率等措施,以降低电芯41的温度,防止出现电池爆炸等问题。
然而,经过研究发现,随着充电功率和产品功耗的不断升级、增加,在温敏电阻RT1检测电芯41的温度变化的过程中,存在其他干扰因素,使得温度检测不准确。具体关键影响因素有两个:一、由于电池保护板42的面积较小,电池保护板42上的充放电通路(即硬板42a的正极走线L22和软板42b的正极走线L21,以及,硬板42a的负极走线L32和软板42b的负极走线L31组成的传输路径)距离温敏电阻RT1较近,因此,在充放电过程中,充放电通路在通大电流时,通路阻抗(如等效阻抗为Ri)发热会对温敏电阻RT1的阻值造成影响;二、电池温度检测电路70的地回路与充放电功率地回路重叠共用导致第一节点N1处的电压受到影响,具体的,当硬板42a的负极走线L32和软板42b的负极走线L31与BTB连接器的负极通信引脚构成电池温度检测电路70的地回路时,硬板42a的负极走线L32和软板42b的负极走线L31组成的充放电功率地回路的通路阻抗(如等效阻抗分别为RP1和RP2)产生的分压会影响第一节点N1处的电压值;当硬板42a的负极走线L32、软板42b的负极走线L31、BTB连接器的负极通信引脚、PCB 50的负极走线L4和检流电阻Rj构成电池温度检测电路70的地回路时,硬板42a的负极走线L32、软板42b的负极走线L31、PCB 50的负极走线L4和检流电阻Rj组成的充放电功率地回路的通路阻抗(如等效阻抗分别为RP1、RP2、Rg1和Rj)产生的分压会影响第一节点N1处的电压值。
为了提升温度检测精度,可以采用温度补偿和平滑算法。然而,经过进一步研究发现,大功率充电器插入和拔出时刻,充放电通路上的电流会突然增大或减小,Ri和地回路浮压(即地回路分压)剧烈变化,导致采集模块72(如ADC)采集到的温度有尖峰(突然增大或减小),即使采用温度补偿和平滑算法,还是有尖峰,容易超出温度精度误差上限。如参见图4、图5、图6和图7,图4为一种温度对比图,图5为图4所示温度对比图的局部放大图,图6为电子设备待机充电时充电电流和温敏电阻采集的温度与电芯实际温度的差值的一种关系图,图7为电子设备待机充电时充电电流和温敏电阻采集的温度与电芯实际温度的差值的一种关系图。图4、图5和图6的横坐标代表数据点,且每个数据点间隔5s(秒),图7的横坐标代表时间点,图4、图5、图6和图7的左侧纵坐标代表电流值,单位分别为A(安)、mA(毫安)、mA(毫安)、mA(毫安),图4、图5、图6和图7的右侧纵坐标代表温度,单位为℃(摄氏度)。图4和图5中的曲线①代表电子设备待机充电时随着充电电流的变化,ADC基于温敏电阻确定的温度曲线,图4和图5中的曲线②代表电子设备待机充电时随着充电电流的变化,通过外部热电偶采集的电芯中心的温度曲线,图4和图5中的曲线③代表对ADC基于温敏电阻采集的温度进行补偿后的温度曲线,图5中的曲线④为电子设备待机充电时充电电流的变化曲线。图6中的曲线⑤代表采用温度补偿和平滑算法之前,电子设备待机充电时温敏电阻采集的温度与电芯实际温度的差值曲线,图7中的曲线⑦代表采用温度补偿和平滑算法之后,电子设备待机充电时温敏电阻采集的温度与电芯实际温度的差值曲线,图6和图7中的曲线⑥代表电子设备待机充电时随着充电电流的变化。
由图5的曲线④、图6和图7的曲线⑥可知,刚开始对电子设备进行待机充电时,会有一个瞬时大电流,热电偶采集的电芯温度(电芯实际温度)逐渐增大,而ADC采集的温度不升反降(跟电芯实际温度不符),使得电子设备待机充电时温敏电阻采集的温度与电芯实际温度的差值差距很大(如图6的曲线⑤所示),如,温敏电阻采集的温度与电芯实际温度的差值超过4℃的误差范围,这正是由于前述内容所述的大功率充电器插入和拔出时刻,充放电通路上的电流突然增大或减小,Ri和地回路浮压(即地回路分压)剧烈变化导致的。由图5的曲线③和图7的曲线⑦可知,虽然对温敏电阻采集的温度进行了补偿,补偿后的温度与电芯实际温度还是有很大的差距。也就是说,即使增加温度补偿和平滑算法,现有的方案在大功率充放电的前提下无法满足设计要求。
基于此,本申请实施例还提供一种电池温度检测电路,可以消除充放电通路在通大电流时通路阻抗(如等效阻抗为Ri)发热对温敏电阻RT1阻值的影响,以及,消除电池温度检测电路70的地回路与充放电功率地回路重叠共用导致第一节点N1处的电压受到的影响,提升温度检测精度。
下面对本申请实施例提供的电池温度检测电路的具体结构和温度检测原理进行说明。
参见图8,图8为本申请实施例提供的又一种电子设备的电路结构示意图。如图8所示,与图3所示的电池温度检测电路70不同的是,电池温度检测电路70还包括至少一个等效检测模块73,图8以电池温度检测电路70还包括一个等效检测模块73为例进行的说明。等效检测模块73包括上拉电阻和温敏电阻,为了区分电池温度检测电路70的上拉电阻Rup1、温敏电阻RT1和等效检测模块73的上拉电阻和温敏电阻,电池温度检测电路70的上拉电阻Rup1也称为第一上拉电阻Rup1,电池温度检测电路70的温敏电阻RT1也称为第一温敏电阻RT1,等效检测模块73的上拉电阻也称为第二上拉电阻Rup2,等效检测模块73的温敏电阻也称为第二温敏电阻RT2。第二上拉电阻Rup2的第一端与上拉电源Vup连接,第二上拉电阻Rup2的第二端、第二温敏电阻RT2的第一端和采集模块72的采集端(为了区分上述内容中的采集端,此处的采集端为第二采集端)耦合于第二节点N2。
第二温敏电阻RT2的第二端与第一温敏电阻RT1的第二端连接后通过硬板42a的负极走线L32和软板42b的负极走线L31与BTB连接器的负极通信引脚连接;或者,第二温敏电阻RT2的第二端与第一温敏电阻RT1的第二端连接后通过硬板42a的负极走线L32、软板42b的负极走线L31、BTB连接器的负极通信引脚、PCB 50的负极走线L4与SoC或PMU的接地端共地。其中,第二温敏电阻RT2的第二端、第一温敏电阻RT1的第二端和电池保护板42的负极走线L3耦合于第三节点N3。
第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2到电芯41的中心的距离不同,其中,电芯41的中心可以为电芯发热的最热点(可以通过实验或仿真确定)。
采集模块72采集的第一节点N1处的电压V1为:V1=Vup×RT1/(RT1+Rup1),Vup也代表上拉电源的电压值,RT1也代表第一温敏电阻的电阻值,Rup1也代表第一上拉电阻的电阻值。采集模块72采集的第二节点N2处的电压V2为:V2=Vup×RT2/(RT2+Rup2),RT2也代表第二温敏电阻的电阻值,Rup2也代表第二上拉电阻的电阻值。
可以理解的是,V1和V2的值同时受电芯41发热、充放电功率通路发热、地回路阻抗浮压三方面的影响。由于,第二温敏电阻RT2的第二端与第一温敏电阻RT1的第二端连接后,再一起下地,这样,地回路阻抗浮压对第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2的影响基本相同;且,由于硬板42a的面积较小,第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2与充放电功率通路的距离相差较小,故,充放电功率通路发热对第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2的影响也基本相同;且,第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2到电芯41的中心的距离不同,故,第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2的影响是不同的。综上,通过两个温敏电阻计算温度差,可基本消除充放电功率通路发热和地回路阻抗浮压的影响,只留下电芯41发热的影响。
为了进一步提升检测精度,防止第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2到地回路的距离不同,导致地回路阻抗浮压对第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2的影响略有差异,和/或,防止第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2到充放电功率通路的距离不同,导致充放电功率通路对第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2的影响略有差异。
一个示例中,第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2到电芯41的中心的距离不同。且,第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2到第三节点N3的距离相同;以及,第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2与充放电功率走线(如硬板42a的正极走线L22和硬板42a的负极走线L32)的距离均相等;以及,第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2的阻值相同,第一上拉电阻Rup1和第二上拉电阻Rup2的阻值相同。
第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2到第三节点N3的距离相同,则充放电功率地回路的通路阻抗对第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2的影响完全相同。第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2与充放电功率走线(如硬板42a的正极走线L22和硬板42a的负极走线L32)的距离均相等,则充放电通路在通大电流时通路阻抗发热对第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2的影响完全相同。当满足上述各条件(第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2到电芯41的中心的距离不同,第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2到第三节点N3的距离相同,第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2与充放电功率走线的距离均相等,第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2的阻值相同,以及,第一上拉电阻Rup1和第二上拉电阻Rup2的阻值相同)时,通过V1和V2做差计算(V1和V2的差值可以为Vt),即可将充放电功率通路发热、地回路阻抗浮压的影响完全消除,仅剩电芯发热的影响。
然而,在实际应用时,第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2到第三节点N3的距离;和/或,第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2与充放电功率走线的距离;和/或,第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2的阻值,第一上拉电阻Rup1和第二上拉电阻Rup2的阻值等,可能会存在偏差。
因此,又一个示例中,为V1和V2设置a、b系数,以调节Vt的状态,即Vt=a×V1-b×V2,以消除充放电功率通路发热、地回路阻抗浮压对检测温度精度的影响。a、b系数的确定可以通过如下方式:第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2在电池保护板42上的位置确定后,电子设备待机充电,通过外部热电偶实时采集电芯41的实际温度,同时,采集模块72实时采集第一节点N1处的电压V1和第二节点N2处的电压V2。通过多项式拟合方法,调节a、b系数,使得Vt的变化趋势与热电偶实时采集的电芯41的实际温度的变化趋势相同,Vt的变化趋势与热电偶实时采集的电芯41的实际温度的变化趋势相同时的a、b值,即为最终的a、b系数。
由于电子设备待机充电时的充电电流是实时变化的,因此,电芯41的温度也是实时变化的,电芯41发热对第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2的影响也是实时变化的,V1和V2也是实时变化的,进而Vt也是实时变化的。相应的,处理模块71中预先存储有Vt和电芯实际温度的对应关系,具体参见表1。
表1 V1和V2的差值Vt和电芯实际温度的对应关系
电子设备100出厂应用中通过实时读取V1和V2的值,然后计算得到Vt的值,再查表得到Vt对应的电芯41的实际温度T。
需要说明的是,预先存储的V1和V2的差值Vt和电芯实际温度的对应关系可以是通过前期实验或仿真验证获取的。例如,在前期实验或仿真时,通过外部热电偶实时采集电芯41的实际温度,同时,采集模块72实时采集第一节点N1处的电压V1和第二节点N2处的电压V2,进而基于Vt=a×V1-b×V2确定与电芯41的实际温度对应的Vt。
可以理解的是,当第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2到电芯41的中心的距离不同,第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2到第三节点N3的距离相同,第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2与充放电功率走线的距离均相等,第一温敏电阻RT1与第二温敏电阻RT2的阻值相同,以及,第一上拉电阻Rup1和第二上拉电阻Rup2的阻值相同时,也适用于Vt=a×V1-b×V2,此时,系数a=b=1。
需要说明的是,上述示例是以电池温度检测电路70包括一个等效检测模块73,即电池温度检测电路70包括一个第二温敏电阻RT2和一个第二上拉电阻Rup2为例进行的说明,但不构成对本申请的限定,还可以设置两个等效检测模块73,即两个第二温敏电阻RT2和两个第二上拉电阻Rup2;或者,三个等效检测模块73,即三个第二温敏电阻RT2和三个第二上拉电阻Rup2;或者,四个等效检测模块73,即四个第二温敏电阻RT2和四个第二上拉电阻Rup2;等等。
可以理解的是,当等效检测模块73的数量越多时,温度检测精度就会越高,但设计会更复杂,成本更高。
由前述内容可知,当第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2到电芯41的中心的距离不同,则电芯41发热对第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2的影响不同。为了使得电芯41的中心对第一温敏电阻RT1的影响与电芯41的中心对第一温敏电阻RT1的影响的差异较大,进而进一步提升检测精度。
一些实施例中,参见图9,图9为本申请实施例提供的又一种电子设备的电路结构示意图。如图9所示,硬板42a包括第一边缘42a1,第一边缘42a1为硬板42a中距离电芯41最近的边缘。其中一个温敏电阻,如第一温敏电阻RT1,与第一边缘42a1邻近设置,且位于电芯41的中心O1到第一边缘42a1的垂线的延长线上,这样设置,使得第一温敏电阻RT1与电芯41的中心O1的距离最小。另一个温敏电阻,如第二温敏电阻RT2,位于预设位置,预设位置为硬板42a中距离电芯41的中心O1到第一边缘42a1的垂线与第一边缘42a1的交互处O2最远的位置。这样设置,使得第一温敏电阻RT1到电芯41的中心O1的距离H1与第二温敏电阻RT2到电芯41的中心O1的距离H2之间的差值较大,进而使得电芯41的中心对第一温敏电阻RT1的影响与电芯41的中心对第一温敏电阻RT1的影响的差异较大。
又一些实施例中,参见图10,图10为本申请实施例提供的又一种电子设备的电路结构示意图。如图10所示,其中一个温敏电阻,如第一温敏电阻RT1,位于硬板42a的中心,另一个温敏电阻,如第二温敏电阻RT2,位于硬板42a的边缘,其中,硬板42a的中心可以为硬板42a的几何中心,也可以为电芯41的中心O1到第一边缘42a1的垂线与第一边缘42a1和第二边缘42a2的交互处O3和O4之间的中心,其中,第一边缘42a1为硬板42a中距离电芯41最近的边缘,第二边缘42a2为硬板42a中与第一边缘42a1相对的边缘。这样设置,使得第一温敏电阻RT1到电芯41的中心O1的距离H3与第二温敏电阻RT2到电芯41的中心O1的距离H4之间的差值较大,进而使得电芯41的中心对第一温敏电阻RT1的影响与电芯41的中心对第一温敏电阻RT1的影响的差异较大。
又一些实施例中,参见图11,图11为本申请实施例提供的又一种电子设备的电路结构示意图。如图11所示,其中一个温敏电阻,如第一温敏电阻RT1,位于硬板42a的第一拐角处,另一个温敏电阻,如第二温敏电阻RT2,位于硬板42a的第二拐角处,其中,拐角为硬板42a相邻的两个边缘的连接处,其中,第一拐角处为硬板42a中距离电芯41的中心O1最近的拐角,第二拐角处为硬板42a中距离电芯41的中心O1最远的拐角。这样设置,使得第一温敏电阻RT1到电芯41的中心O1的距离H5与第二温敏电阻RT2到电芯41的中心O1的距离H6之间的差值较大,进而使得电芯41的中心对第一温敏电阻RT1的影响与电芯41的中心对第一温敏电阻RT1的影响的差异较大。
通过上述三个实施例,可使第一温敏电阻RT1到电芯41的中心O1的距离与第二温敏电阻RT2到电芯41的中心O1的距离之间的差值较大,例如大于预设距离,当然,这并不构成对本申请的限定,本领域技术人员可以根据实际情况设置第一温敏电阻RT1到电芯41的中心O1的距离以及第二温敏电阻RT2到电芯41的中心O1的距离。
综上,通过两个温敏电阻计算温度差来抵消充放电功率通路发热、地回路阻抗浮压的影响,只留下电芯发热的影响,使得电流突变的情况下,处理模块确定的电芯41温度跟实际电芯温度跟随,电池温度检测精度大大提高。
本申请实施例还提供一种电池温度检测方法,该电池温度检测方法例如可以应用于本实施例中的电池温度检测电路,具有相同的有益效果,在该实施例中未详尽描述的细节内容,可以参考上述电池温度检测电路的实施例。下面结合图8所示的电池温度检测电路对电池温度检测方法进行介绍。
如图12所示,电池温度检测方法可通过如下步骤实现:
S101、响应于用户操作,充电管理模块60接收充电器的充电输入,以通过充放电通路为电芯41充电。
其中,用户操作可以包括但不限于有线充电器接入的操作或无线充电器与电子设备100的无线充电线圈靠近的操作。
充电管理模块60通过PCB 50的正极走线L1、BTB连接器的正极通信引脚、电池保护板42的正极走线L2(包括软板42b的正极走线L21和硬板42a的正极走线L22)与电芯41的正极耳41a电连接,电芯41的负极耳41b通过电池保护板42的负极走线L3(包括软板42b的负极走线L31和硬板42a的负极走线L32)、BTB连接器的负极通信引脚、PCB 50的负极走线L4与充电管理模块60的接地端电连接,以上回路组成电芯41的充放电通路。
S102、充电管理模块60接收充电器的充电输入时,充放电通路有大电流通过,充放电通路的通路阻抗(如等效阻抗为Ri)发热以及电芯41发热会传递给第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2。
USB接口插入有有线充电器或电子设备100的无线充电线圈与无线充电器紧邻放置时,充电器为电芯41进行充电,此时电池为充电状态,此情况下,充放电通路的大电流是朝向电芯41的方向。
电芯41在工作过程中,温度会发生变化,且电子设备充电时,充放电通路都会产生电流流动,充放电通路的通路阻抗将会产生热量,电芯41的温度和充放电通路的热量会传递给第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2,以使第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2的阻值发生变化,进而使第一节点N1处的第一电压V1和第二节点N2处的第二电压V2发生变化。
S103、采集模块72采集第一节点N1处的第一电压V1和第二节点N2处的第二电压V2。
其中,第一节点N1处的第一电压V1和第二节点N2处的第二电压V2不仅受电芯41发热和充放电功率通路发热的影响,还受到地回路阻抗浮压的影响(地回路阻抗产生的分压对第一节点N1处的电压和第二节点N2处的电压造成影响)。
S104、处理模块71基于第一电压V1、第二电压V2和Vt=a×V1-b×V2,计算出当前的Vt。
S105、处理模块71将当前的Vt与预先存储的电压差Vt和电芯实际温度的对应关系进行比较,确定出与当前的Vt对应的电芯实际温度。
其中,处理模块71中预先存储有电压差Vt和电芯实际温度的对应关系,该对应关系可以通过前期实验或仿真获得。
当前的Vt确定后,基于电压差Vt和电芯实际温度的对应关系,得到当前的Vt对应的电芯实际温度。例如参见表1,当处理模块71确定当前的Vt为Vt1时,则此时电芯41的实际温度为T1。
然后,处理模块71将实际温度为T1与温度阈值进行比较,以确定电芯此时的温度是否安全。
其中,温度阈值为会造成电池爆炸的温度值。当电芯41的温度超过温度阈值(该温度值会造成电池爆炸等)时,采用降低充电功率等措施,以降低电芯41的温度,防止出现电池爆炸等问题。
以上是电池40为充电状态时的电池温度检测方法的步骤,下面介绍电池40为充电状态时的电池温度检测方法的步骤。
如图13所示,电池温度检测方法可通过如下步骤实现:
S201、充放电通路有大电流通过,充放电通路的通路阻抗(如等效阻抗为Ri)发热以及电芯41发热会传递给第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2。
其中,USB接口没有插入有线充电器或电子设备100的无线充电线圈不与无线充电器紧邻放置时,通过电池为SOC、显示面板10、音频PA和射频PA等供电的情况,即电池为放电状态。
电芯41在工作过程中,温度会发生变化,且充电或不充电,充放电通路都会产生电流流动,仅方向不同。因此,虽然电子设备不充电,充放电通路的通路阻抗也会产生热量,电芯41的温度和充放电通路的热量会传递给第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2,以使第一温敏电阻RT1和第二温敏电阻RT2的阻值发生变化,进而使第一节点N1处的第一电压V1和第二节点N2处的第二电压V2发生变化。
S202、采集模块72采集第一节点N1处的第一电压V1和第二节点N2处的第二电压V2。
其中,第一节点N1处的第一电压V1和第二节点N2处的第二电压V2不仅受电芯41发热和充放电功率通路发热的影响,还受到地回路阻抗浮压的影响(地回路阻抗产生的分压对第一节点N1处的电压和第二节点N2处的电压造成影响)。
S203、处理模块71基于第一电压V1、第二电压V2和Vt=a×V1-b×V2,计算出当前的Vt。
S204、处理模块71将当前的Vt与预先存储的电压差Vt和电芯实际温度的对应关系进行比较,确定出与当前Vt对应的电芯实际温度。
其中,处理模块71中预先存储有电压差Vt和电芯实际温度的对应关系,该对应关系可以通过前期实验或仿真获得。
当前Vt确定后,基于电压差Vt和电芯实际温度的对应关系,得到当前Vt对应的电芯实际温度。例如参见表1,当处理模块71确定当前Vt为Vt1时,则此时电芯41的实际温度为T1。
然后,处理模块71将实际温度为T1与温度阈值进行比较,以确定电芯此时的温度是否安全。
其中,温度阈值为会造成电池爆炸的温度值。当电芯41的温度超过温度阈值(该温度值会造成电池爆炸等)时,采用降低充电功率等措施,以降低电芯41的温度,防止出现电池爆炸等问题。
本申请实施例还提供一种芯片,该芯片包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序;所述处理器用于运行所述计算机程序,以使芯片所在电子设备实现上述的电池温度检测方法。
可选地,该芯片还包括存储器,该存储器与该处理器通过电路或电线与存储器连接,处理器用于读取并执行该存储器中的计算机程序。进一步可选地,该芯片还包括通信接口,处理器与该通信接口连接。通信接口用于接收需要处理的数据和/或信息,处理器从该通信接口获取该数据和/或信息,并对该数据和/或信息进行处理。该通信接口可以是输入输出接口。
存储器可以是只读存储器(read-only memory, ROM)、可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory, RAM)或可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备,或者还可以是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质等。
示例性地,在本申请实施例中,存储器可以存储电压差Vt和电芯实际温度的对应关系。
本申请实施例还提供一种芯片系统, 该芯片系统包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序;所述处理器用于运行所述计算机程序,以使芯片系统所在电子设备实现上述的电池温度检测方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,当该指令在电子设备上运行时,使得电子设备执行本申请实施例的电池温度检测方法。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机或任一至少一种处理器上运行时,使得计算机执行本申请实施例的电池温度检测方法。
本申请实施例提供的电子设备、计算机存储介质或计算机程序产品均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,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,模块或单元的划分,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装置,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。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种电池温度检测电路,用于检测电池的电芯的温度,其特征在于,包括:处理模块、采集模块、上拉电源、温度检测模块和至少一个等效检测模块,所述温度检测模块的电源端和所述等效检测模块的电源端与所述上拉电源连接,所述温度检测模块的采集端和所述等效检测模块的采集端与所述采集模块连接,所述温度检测模块的接地端和所述等效检测模块的接地端连接后一起接地设置;所述采集模块与所述处理模块连接;
所述温度检测模块包括第一上拉电阻和第一温敏电阻,所述等效检测模块包括第二上拉电阻和第二温敏电阻;
所述第一上拉电阻的第一端和所述第二上拉电阻的第一端与所述上拉电源连接,所述第一上拉电阻的第二端、所述第一温敏电阻的第一端和所述采集模块的第一采集端耦合于第一节点,所述第二上拉电阻的第二端、所述第二温敏电阻和所述采集模块的第二采集端耦合于第二节点,所述第一温敏电阻的第二端和所述第二温敏电阻的第二端连接于第三节点,所述第三节点接地设置;
所述第一温敏电阻到所述电芯中心的距离与所述第二温敏电阻到所述电芯中心的距离不同;
所述采集模块,用于分别采集所述第一节点和所述第二节点处的电压;
所述处理模块,用于根据所述第一节点和所述第二节点处的电压,确定当前电压差,其中,所述电压差Vt=a×V1-b×V2,V1为所述第一节点处的电压,V2为所述第二节点处的电压,a和b为系数;并根据电压差与电芯实际温度的对应关系确定当前电压差对应的电芯实际温度。
2.根据权利要求1所述的电池温度检测电路,其特征在于,所述第一温敏电阻到所述第三节点的距离与所述第二温敏电阻到所述第三节点的距离相同。
3.根据权利要求1所述的电池温度检测电路,其特征在于,所述第一上拉电阻和所述第二上拉电阻为相同的电阻,和/或,所述第一温敏电阻和所述第二温敏电阻为相同的电阻。
4.根据权利要求1所述的电池温度检测电路,其特征在于,所述电池还包括电池保护板,所述电芯的正极耳和负极耳均与所述电池保护板连接;
所述第一温敏电阻和所述第二温敏电阻设置于所述电池保护板上,且所述第一温敏电阻到所述电芯中心的距离与所述第二温敏电阻到所述电芯中心的距离的差值大于或等于预设距离。
5.根据权利要求4所述的电池温度检测电路,其特征在于,所述电池保护板包括第一边缘,所述第一边缘为所述电池保护板中距离所述电芯最近的边缘;
所述第一温敏电阻和所述第二温敏电阻中的一者与所述第一边缘邻近设置,且位于所述电芯中心到所述第一边缘的垂线的延长线上;
所述第一温敏电阻和所述第二温敏电阻中的另一者位于预设位置,所述预设位置为所述电池保护板中距离所述电芯中心到所述第一边缘的垂线与所述第一边缘的交互处最远的位置。
6.根据权利要求4所述的电池温度检测电路,其特征在于,所述第一温敏电阻和所述第二温敏电阻中的一者位于所述电池保护板的中心,所述第一温敏电阻和所述第二温敏电阻中的另一者位于所述电池保护板的边缘。
7.根据权利要求4所述的电池温度检测电路,其特征在于,所述第一温敏电阻和所述第二温敏电阻中的一者位于所述电池保护板的第一拐角处,所述第一温敏电阻和所述第二温敏电阻中的另一者位于所述电池保护板的第二拐角处,其中,所述拐角为所述电池保护板相邻两个边缘的连接处,所述第一拐角处为所述电池保护板中距离所述电芯中心最近的拐角,所述第二拐角处为所述电池保护板中距离所述电芯中心最远的拐角。
8.根据权利要求1所述的电池温度检测电路,其特征在于,所述电池还包括电池保护板,所述电池保护板上设置有充放电正极通路和充放电负极通路,所述充放电正极通路与所述电芯的正极耳连接,所述充放电负极通路与所述电芯的负极耳连接;
所述第三节点通过所述充放电负极通路接地设置;
所述第一温敏电阻到所述充放电正极通路的距离与所述第二温敏电阻到所述充放电正极通路的距离相同,和/或,所述第一温敏电阻到所述充放电负极通路的距离与所述第二温敏电阻到所述充放电负极通路的距离相同。
9.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的电池温度检测电路。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括系统级芯片和电源管理单元;所述系统级芯片或所述电源管理单元复用为所述处理模块。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,所述采集模块集成于所述处理模块中。
12.一种电池温度检测方法,其特征在于,应用于如权利要求1-8任一项所述的电池温度检测电路,所述方法包括:
分别采集所述第一节点和所述第二节点处的电压;
根据所述第一节点和所述第二节点处的电压,确定当前电压差,其中,所述电压差Vt=a×V1-b×V2,V1为所述第一节点处的电压,V2为所述第二节点处的电压,a和b为系数;
根据电压差与电芯实际温度的对应关系确定当前电压差对应的电芯实际温度。
13.一种芯片,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序;
所述处理器用于运行所述计算机程序,以使芯片所在电子设备实现如权利要求12所述的电池温度检测方法。
14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当其在电子设备上运行时,使得电子设备执行如权利要求12所述的电池温度检测方法。
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CN202410174849.4A CN117723162B (zh) | 2024-02-07 | 电池温度检测电路、电子设备和电池温度检测方法 |
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JP2002372893A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Canon Inc | 加熱装置及び画像形成装置 |
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CN117110913A (zh) * | 2023-10-13 | 2023-11-24 | 荣耀终端有限公司 | 电池检测电路、电子设备和电池检测方法 |
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