CN118091435A - 手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法及系统 - Google Patents

手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法及系统 Download PDF

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CN118091435A CN202410245388.5A CN202410245388A CN118091435A CN 118091435 A CN118091435 A CN 118091435A CN 202410245388 A CN202410245388 A CN 202410245388A CN 118091435 A CN118091435 A CN 118091435A
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Abstract

本发明公开了一种手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法，包括：将主板与不可拆卸电池的NTC端口连接；获取主板温度Tb；将主板GPIO口输出低电平，根据电池NTC端口的电压VN‑L获取不同类型NTC电阻的电池温度值TX‑L；将主板GPIO口输出高电平，根据电池NTC端口的电压VN‑H获取不同类型NTC电阻的电池温度值TX‑H；分别将电池温度值TX‑L及电池温度值TX‑H与Tb进行比较，并确定电池中NTC电阻的类型。本发明还公开了一种手持设备不可拆卸电池类型的自动识别系统。本发明不仅结构简单，检测可靠性高，且制作成本低；且可在同一版软件正确识别两种不同的电池组件，兼容性好，降低软件维护成本。

Description

手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法及系统
技术领域
本发明涉及电池检测技术领域，具体涉及一种手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法及系统。
背景技术
手持式设备中，电池是必备的组件，电池内部有一个下拉到电池包负极的NTC电阻，用来反应电池工作时的温度信息，不同的电池其充放电的特性曲线往往差异很大，需要系统软件调用对应电池的特性参数和电池温度信息，才能正确的反应所使用电池当前的电量信息。由于供货、成本、性能等原因，一些产品会选择两种电池作为备选物料，在同款产品中兼容使用。为了识别不同的电池组件，现有技术中，一般使用非NTC管脚的另外一个专门的ID管脚，电池包内部该ID管脚通过特定阻值的电阻下拉到电池包负极，该ID管脚接到移动设备内部的一个上拉的GPIO端口或ADC端口，通过读取ID脚的高低电平状态或上下拉电阻分压的电压值，来区别不同的电池组件。然而，现有技术有如下缺点：1）结构上，电池连接器需要一个专门的ID管脚，潜在的占用较大的结构空间；2）如果产品量产前没有预留ID管脚，量产后有新需求需要使用备选电池组件，则无法在同一版软件里兼容使用，只能用两版单独的使用不同电池参数的软件来搭配使用相应的电池组件，造成软件版本维护上的负担。
发明内容
本发明提供了一种手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法，用于解决现有的电池类型识别需要设置专门的ID管脚及软件不兼容的问题。
本发明还提供了一种手持设备不可拆卸电池类型的自动识别系统。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法，该方法包括如下步骤：
a、将主板与不可拆卸电池的NTC端口连接；
b、获取主板温度Tb；
c、将主板GPIO口输出低电平，主板根据电池NTC端口的电压VN-L获取不同类型NTC电阻所对应的电池温度值TX-L，其中，X为NTC电阻的类型；
d、将主板GPIO口输出高电平，主板根据电池NTC端口的电压VN-H获取不同类型NTC电阻所对应的电池温度值TX-H，其中，X为NTC电阻的类型；
e、分别将步骤c得到的电池温度值TX-L及步骤d得到的电池温度值TX-H与Tb进行比较，并确定电池中NTC电阻的类型。
进一步地，所述步骤c包括：
c1、设置主板GPIO口输出低电平；
c2、读取电池NTC端口的电压VN-L；
c3、根据电压VN-L在第一电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值TX-L；
所述步骤d包括：
d1、设置主板GPIO口输出高电平；
d2、读取电池NTC端口的电压VN-H；
d3、根据电压VN-H在第二电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值TX-H。
进一步地，步骤e包括：
e1、分别将步骤c3得到的电池温度值TX-L与Tb进行比较，并将电池温度值TX-L中与Tb最接近的温度值所对应的NTC电阻记为第一类型电阻；
e2、分别将步骤d3得到的电池温度值TX-H与Tb进行比较，并将电池温度值TX-H中与Tb最接近的温度值所对应的NTC电阻记为第二类型电阻；
e3、将第一类型电阻与第二类型电阻进行比对，若一致，则判定其为当前NTC电阻的类型；若不一致，则报错。
可选地，所述不可拆卸电池的NTC电阻的类型包括温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻及温度在25℃时阻值为47K，精度为1%的电阻。
进一步地，步骤c3中，所述第一电压温度表为在主板GPIO口输出低电平时，每种类型NTC电阻的NTC端口电压与所对应的电池温度值的表格，所述第一电压温度表是通过欧姆定律计算出NTC电阻的阻值后查询不同类型NTC电阻的阻值温度对照表得到；
步骤d3中，所述第二电压温度表为在主板GPIO口输出高电平时，每种类型NTC电阻的NTC端口电压与所对应的电池温度值的表格，所述第二电压温度表是通过欧姆定律计算出NTC电阻的阻值后查询不同类型NTC电阻的阻值温度对照表得到。
在一些实施例中，在步骤a之前，还包括步骤a0：主板测试，所述步骤a0包括：
a01、将所述主板与NTC端口的连接端接10K电阻后接地；
a02、设置主板GPIO口输出高电平或低电平；
a03、读取10K电阻输入端的电压值，并根据电压值在第一电压温度表或第二电压温度表中查询10K电阻所对应的电池温度值T1；
a04、再将所述主板与NTC端口的连接端接47K电阻后接地；
a05、读取47K电阻输入端的电压值，并根据电压值在第一电压温度表或第二电压温度表中查询47K电阻所对应的电池温度值T2；
a06、比较T1及T2，若T1与T2均在25±2℃内，则主板正常，否则主板失效。
在一些实施例中，步骤e3中，若第一类型电阻与第二类型电阻不一致，则进行如下步骤：
f1、设置主板GPIO口输出高阻态；
f2、读取电池NTC端口的电压VN-V；
f3、根据电压VN-V在第三电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值TX-V，其中，X为NTC电阻的类型；
f4、分别将步骤f3得到的电池温度值TX-V与Tb进行比较，并将与Tb最接近的温度值所对应的NTC电阻记为第三类型电阻；
f5、将第三类型电阻分别第一类型电阻及第二类型电阻进行比对，若第三类型电阻与第一类型电阻或第二类型电阻中的其中一个电阻一致，则判定其为当前NTC电阻的类型。
本发明还提供了一种手持设备不可拆卸电池类型的自动识别系统，该系统包括主板及与之电连接的不可拆卸电池，所述主板设有GPIO口、ADC输入端口及电源，所述不可拆卸电池设有NTC电阻及NTC端口，所述NTC电阻的一端与NTC端口的一端连接，其另一端接地，所述NTC端口的另一端分别与所述GPIO口、ADC输入端口及电源VDD连接，所述GPIO口输出高电平或低电平。
进一步地，所述NTC端口与所述GPIO 口之间设有第一电阻R1，所述NTC端口与所述电源VDD之间设有第二电阻R2。
进一步地，
当所述GPIO口输出低电平时，所述NTC电阻的NTC端口电压与电池温度的关系通过如下公式计算得到：
其中，VN-L为主板测得的NTC端口电压，V为电源VDD的电压，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，RN为NTC电阻的电阻值；
当所述GPIO口输出高电平时，NTC电阻的NTC端口电压与电池温度的关系通过如下公式计算得到：
其中，VN-H为主板测得的NTC端口电压，V为电源VDD的电压，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，RN为NTC电阻的电阻值；
当计算得出RN后，再根据RN查询不同类型NTC的阻值温度对照表即可得到NTC端口电压与温度的关系。
本发明的有益效果为：本发明通过改变主板GPIO口的输出电压以获取不同状态下不可拆卸电池的NTC端口电压，并通过NTC端口电压在电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值，再将查询的电池温度值与主板温度进行比较，根据比较结果确定NTC电阻的类型。减少了电池包功能管脚的数量，不仅结构简单，检测可靠性高，且制作成本低；且可在同一版软件正确识别两种不同的电池组件，兼容性好，降低软件维护成本。
另一方面，在检测电池类型之前，通过在主板与NTC端口的连接端接已知型号的电阻，以获取该类型电阻对应的电池温度值，并判断该电池温度值是否在25±2℃内，以判断主板工作是否正常，进一步提高检测的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例1的方法流程图。
图2是本发明实施例1的GPIO口输出低电平时NTC端口电压与电池温度变化曲线图。
图3是本发明实施例1的GPIO口输出高电平时NTC端口电压与电池温度变化曲线图。
图4是本发明实施例2的主板测试方法流程图。
图5是本发明实施例2的主板测试的系统电路图。
图6是本发明实施例3的步骤S300的方法流程图。
图7是本发明实施例3的GPIO口输出高阻态时NTC端口电压与电池温度变化曲线图。
图8是本发明的系统电路图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供的一种手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法包括如下步骤：
S110、将主板与不可拆卸电池的NTC端口连接。
该步骤中，如图8所示，主板设有GPIO口、ADC输入端口及电源，其中，ADC输入端与不可拆卸电池的NTC端口连接，可通过读取ADC输入端的电压获取不可拆卸电池的NTC端口的电压值。GPIO口及电源分别与不可拆卸电池的NTC端口连接，通过改变GPIO口输出电压，可获取不同状态下不可拆卸电池的NTC端口电压。不同类型的不可拆卸电池，其内的NTC电阻的类型不同。
S120、获取主板温度Tb。
该步骤中，由于在不可拆卸电池的设备里，电池和主板在同一个环境中，在不工作时，主板温度与电池温度趋于相同，因此，可通过将电池温度与主板温度进行比对判断电池的类型。
S130、将主板GPIO口输出低电平，主板根据电池NTC端口的电压VN-L获取不同类型NTC电阻所对应的电池温度值TX-L。
该步骤中，包括如下步骤：
S131、设置主板GPIO口输出低电平。
该步骤中，如图8所示，在主板GPIO口与电池NTC端口之间设有第一电阻R1、在电源与电池NTC端口之间设有第二电阻R2。将主板GPIO口输出设置为低电平，即主板的GPIO口接地，此时，NTC电阻与第一电阻R1并联后与第二电阻R2串联。
S132、读取电池NTC端口的电压VN-L。
该步骤中，主板读取电池NTC端口的电压VN-L，即主板读取ADC电压。
S133、根据电压VN-L在第一电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值TX-L，其中，X为NTC电阻的类型。
该步骤中，第一电压温度表为在主板GPIO口输出低电平时，每种类型NTC电阻的NTC端口电压与所对应的电池温度值的表格，其存储于主板内。其中，该第一电压温度表是通过欧姆定律计算出NTC电阻的阻值后查询表1中不同类型NTC电阻的阻值温度对照表得到。
具体地，根据欧姆定律得到：
其中，VN-L为主板测得的NTC端口电压，V为电源VDD的电压，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，RN为NTC电阻的电阻值；
即当主板获取到电池NTC端口的电压VN-L时，根据式（1）即可计算出此时NTC电阻的阻值，然后再将RN通过查询表1中不同类型NTC电阻的阻值温度对照表即可得出对应的不同类型电池的温度值TX-L。
本实施例的NTC电阻的类型是以温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻及温度在25℃时阻值为47K，精度为1%的电阻这两种常用的电阻为例进行说明。当然，NTC电阻的类型并不限于此。
具体地，先假设不可拆卸电池中NTC电阻是温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻，第一电阻R1的阻值为220K，第二电阻R2的阻值为100K，电源电压VDD为1.8V。将主板测得的VN-L代入式（1），得到RN，再将计算得到的RN在表1中查询10K，1%电阻阻值所对应的温度，即得到电压VN-L所对应的温度值T10K-L。改变温度值T10K-L，可从表1中查询对应的NTC电阻的阻值RN，再将阻值RN代入式（1），可得出不同温度下的NTC端口电压值VN-L。主板将计算得到的不同温度对应的NTC端口电压值VN-L制成第一电压温度表并保存，以便于后续查询。与此同时，如图2所示，还可根据第一电压温度表将NTC端口电压值VN-L与电池温度值T10K-L绘制成电压与温度变化曲线，便于用户查询。如图2所示的实施例中，假设主板测得的NTC端口电压值VN-L为0.1V时，由图2可知，NTC所对应的温度值T10K-L为40°左右。
再假设不可拆卸电池中NTC电阻是温度在25℃时阻值为47K，精度为1% 的电阻，第一电阻R1的阻值为220K，第二电阻R2的阻值为100K，电源电压VDD为1.8V。将主板测得的VN-L代入式（1），得到RN，再将计算得到的RN在表1中查询47K，1%电阻阻值所对应的温度，即得到电压VN-L所对应的温度值T47K-L。改变温度值T47K-L，可从表1中查询对应的NTC电阻的阻值RN，再将阻值RN代入式（1），可得出不同温度下的NTC端口电压值VN-L。主板将计算得到的不同温度对应的NTC端口电压值VN-L制成第一电压温度表并保存，以便于后续查询。与此同时，如图2所示，还可根据第一电压温度表将NTC端口电压值VN-L与电池温度值T47K-L绘制成电压与温度变化曲线，便于用户查询。如图2所示的实施例中，假设主板测得的NTC端口电压值VN-L为0.6V时，通过图2可知，NTC所对应的温度值为18°左右。
S140、将主板GPIO口输出高电平，主板根据电池NTC端口的电压VN-H获取不同类型NTC电阻所对应的电池温度值TX-H。
该步骤中，包括如下步骤：
S141、设置主板GPIO口输出高电平。
该步骤中，如图7所示，在主板GPIO口与电池NTC端口之间设有第一电阻R1、在电源与电池NTC端口之间设有第二电阻R2。将主板GPIO口输出设置为高电平，即主板的GPIO口输出电压与电源电压相等，此时，第一电阻R1与第二电阻R2并联后与NTC电阻串联。
S142、读取电池NTC端口的电压VN-H。
该步骤中，主板读取电池NTC端口的电压VN-H，即主板读取ADC电压。
S143、根据电压VN-H在第二电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值TX-H，其中，X为NTC电阻的类型。
该步骤中，第二电压温度表为在主板GPIO口输出高电平时，每种类型NTC电阻的NTC端口电压与所对应的电池温度值的表格，其存储于主板内。其中，该第二电压温度表是通过欧姆定律计算出NTC电阻的阻值后查询表1中不同类型NTC电阻的阻值温度对照表得到。
具体地，根据欧姆定律得到：
其中，VN-H为主板测得的NTC端口电压，V为电源VDD的电压，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，RN为NTC电阻的电阻值；
即当主板获取到电池NTC端口的电压VN-H时，根据式（2）即可计算出此时NTC电阻的阻值，然后再将RN通过查询表1中不同类型NTC电阻的阻值温度对照表即可得出对应的不同类型电池的温度值TX-H。
本实施例的NTC电阻的类型是以温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻及温度在25℃时阻值为47K，精度为1%的电阻这两种常用的电阻为例进行说明。当然，电阻的类型并不限于此。
具体地，先假设不可拆卸电池中NTC电阻是温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻，第一电阻R1的阻值为220K，第二电阻R2的阻值为100K，电源电压VDD为1.8V。将主板测得的VN-H代入式（2），得到RN，再将计算得到的RN在表1中查询10K，1%电阻阻值所对应的温度，即得到电压VN-H所对应的温度值T10K-H。改变温度值T10K-H，可从表1中查询对应的NTC电阻的阻值RN，再将阻值RN代入式（2），可得出不同温度下的NTC端口电压值VN-H。主板将计算得到的不同温度对应的NTC端口电压值VN-H制成第二电压温度表并保存，以便于后续查询。与此同时，如图3所示，还可根据第二电压温度表将NTC端口电压值VN-H与电池温度值T10K-H绘制成电压与温度变化曲线，便于用户查询。如图3所示的实施例中，假设主板测得的NTC端口电压值VN-H为0.2V时，由图3可知，NTC所对应的温度值T10K-H为30°左右。
再假设不可拆卸电池中NTC电阻是温度在25℃时阻值为47K，精度为1% 的电阻，第一电阻R1的阻值为220K，第二电阻R2的阻值为100K，电源电压VDD为1.8V。将主板测得的VN-H代入式（2），得到RN，再将计算得到的RN在表1中查询47K，1%电阻阻值所对应的温度，即得到电压VN-H所对应的温度值T47K-H。改变温度值T47K-H，可从表1中查询对应的NTC电阻的阻值RN，再将阻值RN代入式（2），可得出不同温度下的NTC端口电压值VN-H。主板将计算得到的不同温度对应的NTC端口电压值VN-H制成第二电压温度表并保存，以便于后续查询。与此同时，如图3所示，还可根据第二电压温度表将NTC端口电压值VN-H与电池温度值T47K-H绘制成电压与温度变化曲线，便于用户查询。如图3所示的实施例中，假设主板测得的NTC端口电压值VN-H为1.0V时，由图3可知，NTC所对应的温度值为12℃左右。
S150、分别将步骤S130得到的电池温度值TX-L及步骤S140得到的电池温度值TX-H与Tb进行比较，确定电池中NTC电阻的类型。
该步骤中，先将步骤S130得到的电池温度值TX-L与Tb进行比较，并将与Tb最接近的温度值所对应的NTC电阻即为第一类型电阻。再将步骤S140得到的电池温度值TX-H与Tb进行比较，并将与Tb最接近的温度值所对应的NTC电阻即为第二类型电阻。将第一类型电阻与第二类型电阻进行比对，若一致，则判定其为当前NTC电阻的类型；若不一致，则报错。
具体地，假设主板的温度Tb为30℃，步骤S130得到的电池温度值T10K-L为28℃，T47K-L为65℃，则T10K-L与Tb更接近，则第一类型电阻为10K电阻。步骤S140得到的电阻温度值T10K-H为31℃，T47K-H为68℃，则T10K-H与Tb更接近，则第二类型电阻为10K电阻。此时，第一类型电阻与第二类型电阻一致，均为10K电阻，则说明该NTC电阻的类型是温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻。
再假设主板的温度Tb为30℃，步骤S130得到的电池温度值T10K-L为15℃，T47K-L为29℃，则T47K-L与Tb更接近，则第一类型电阻为47K电阻。步骤S140得到的电阻温度值T10K-H为25℃，T47K-H为15℃，则T10K-H与Tb更接近，则第二类型电阻为10K电阻。此时，第一类型电阻与第二类型电阻不一致，则主板报错。
实施例2
本实施例的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法的步骤与实施例1的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法的步骤相同，所不同的是，在步骤S110之前，还包括主板测试。
如图4所示，主板测试包括如下步骤：
S210、将主板与NTC端口的连接端接10K电阻后接地。
该步骤中，如图5所示，主板设有GPIO口、ADC输入端口及电源，其中，主板的GPIO口及电源输出端分别与10K电阻连接后接地，且主板的GPIO口与10K电阻之间设有第一电阻R1、电源与10K电阻之间设有第二电阻R2，主板的ADC输入端口与10K电阻输入端连接，用于读取10K电阻输入端的电压值。本实施例中，第一电阻R1是阻值为220K，精度为1%的电阻，第二电阻R2使阻值为100K，精度为1% 的电阻，电源电压VDD为1.8V。
S220、设置主板GPIO口输出高电平或低电平。
该步骤中，可将主板GPIO口输出设置为高电平，也可以设置为低电平。本实施例中，以将主板GPIO输出设置为低电平为例进行说明。
S230、读取10K电阻输入端的电压值，主板根据电压值在第一电压温度表或第二电压温度表中查询10K电阻所对应的电池温度值T1。
该步骤中，主板读取ADC的电压，该电压即为10K电阻输入端的电压。再将读取的电压值在第一电压温度表或第二电压温度表中查询10K电阻所对应的电池温度值T1。其中，第一电压温度表为实施例1中步骤S133中的第一电压温度表。第二电压温度表为实施例1中步骤S143中的第二电压温度表。例如，当主板GPIO口输出低电平时，则将读取的电压值在第一电压温度表中查询10K电阻所对应的电池温度值T1。当主板GPIO口输出高电平时，则将读取的电压值在第二电压温度表中查询10K电阻所对应的电池温度值T1。
S240、再将主板与NTC端口的连接端接47K电阻后接地。
该步骤中，将主板的GPIO口及电源输出端连接的10K电阻换成47K电阻，即主板的GPIO口及电源输出端分别与47K电阻连接后接地，主板的ADC输入端口与47K电阻输入端连接，用于读取47K电阻输入端的电压值。
S250、读取47K电阻输入端的电压值，主板根据电压值在第一电压温度表或第二电压温度表中查询47K电阻所对应的电池温度值T2。
该步骤中，主板读取ADC的电压，该电压即为47K电阻输入端的电压。再将读取的电压值在第一电压温度表或第二电压温度表中查询47K电阻所对应的电池温度值T2。其中，第一电压温度表为实施例1中步骤S133中的第一电压温度表。第二电压温度表为实施例1中步骤S143中的第二电压温度表。例如，当主板GPIO口输出低电平时，则将读取的电压值在第一电压温度表中查询47K电阻所对应的电池温度值T2。当主板GPIO口输出高电平时，则将读取的电压值在第二电压温度表中查询47K电阻所对应的电池温度值T2。
S260、比较T1及T2，若T1与T2均在25±2℃内，则主板正常，否则主板失效。
该步骤中，将检测10K电阻所对应的电池温度值T1 与检测47K电阻所对应的电池温度值T2与25℃进行比较，若T1与T2均在25±2℃内，则说明主板正常。这是因为，由表1可知，10K的NTC电阻所对应的阻值为10K时的温度为25℃，因此，若T1在25℃±2℃范围内，则说明此时计算出的电阻为10K，这与已知连接的电阻阻值一致。若T1不在25℃±2℃范围内，则说明此时计算出的电阻不为10K，这与已知连接的电阻阻值不一致，则说明主板失效。同理，由表1可知，47K的NTC电阻所对应的阻值为47K时的温度为25℃，因此，若T2在25℃±2℃范围内，则说明此时计算出的电阻为47K，这与已知连接的电阻阻值一致。若T2不在25℃±2℃范围内，则说明此时计算出的电阻不为47K，这与已知连接的电阻阻值不一致，则说明主板失效。主板检测完成后，将正常的主板进行实施例1的步骤S100~150，将失效的主板进行检修。
本实施例在检测电池类型之前，通过在主板与NTC端口的连接端接已知型号的电阻，以获取该类型电阻对应的电池温度值，并判断该电池温度值是否在25±2℃内，以判断主板工作是否正常，进一步提高检测的可靠性。
实施例3
本实施例的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法的步骤与实施例1的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法的步骤相同，所不同的是，在步骤S150之后，还包括步骤S300：当主板报错时，继续对改变主板GPIO口输出电压对NTC电阻类型进行识别。
具体地，如图6所示，步骤S300包括如下步骤：
S310、设置主板GPIO口输出高阻态。
该步骤中，如图8所示，在主板GPIO口与电池NTC端口之间设有第一电阻R1、在电源与电池NTC端口之间设有第二电阻R2。将主板GPIO口输出设置为高阻态，即主板的GPIO口悬空，此时，NTC电阻与第二电阻R2串联。
S320、读取电池NTC端口的电压VN-V。
该步骤中，主板读取电池NTC端口的电压VN-V，即主板读取ADC电压。
S330、根据电压VN-V在第三电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值TX-V，其中，X为NTC电阻的类型。
该步骤中，第三电压温度表为在主板GPIO口输出高阻态时，每种类型NTC电阻的NTC端口电压与所对应的电池温度值的表格。其中，该第三电压温度表是通过欧姆定律计算出NTC电阻的阻值后查询表1中不同类型NTC电阻的阻值温度对照表得到。
具体地，根据欧姆定律得到：
其中，VN-V为主板测得的NTC端口电压，V为电源VDD的电压，R2为第二电阻R2的电阻值，RN为NTC电阻的电阻值。
即当主板获取到电池NTC端口的电压VN-V时，根据式（3）即可计算出此时NTC电阻的阻值，然后再将RN通过查询表1中不同类型NTC电阻的阻值温度对照表即可得出对应的电池温度值TX-V。
本实施例的NTC电阻的类型以温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻及温度在25℃时阻值为47K，精度为1%的电阻这两种常用的电阻为例进行说明，当然，电阻的类型并不限于此。
具体地，先假设不可拆卸电池中NTC电阻是温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻，第二电阻R2的阻值为100K，电源电压VDD为1.8V。将主板测得的VN-V代入式（3），得到RN，再将计算得到的RN在表1中查询10K，1%电阻阻值所对应的温度，即得到电压VN-V所对应的温度值T10K-V。改变温度值T10K-V，可从表1中查询对应的NTC电阻的阻值RN，再将阻值RN代入式（3），可得出不同温度下的NTC端口电压值VN-V。主板将计算得到的不同温度对应的NTC端口电压值VN-V制成第三电压温度表并保存，以便于后续查询。与此同时，如图7所示，还可根据第三电压温度表将NTC端口电压值VN-V与电池温度值T10K-V绘制成电压与温度变化曲线，便于用户查询。如图7所示的实施例中，假设主板测得的NTC端口电压值VN-V为0.2V时，由图7可知，电池温度值T10K-V为18℃左右。
再假设不可拆卸电池中NTC电阻是温度在25℃时阻值为47K，精度为1% 的电阻，第二电阻R2的阻值为100K，电源电压VDD为1.8V。将主板测得的VN-V代入式（3），得到RN，再将计算得到的RN在表1中查询47K，1%电阻阻值所对应的温度，即得到电压VN-V所对应的电池温度值T47K-V。改变电池温度值T47K-V，可从表1中查询对应的NTC电阻的阻值RN，再将阻值RN代入式（3），可得出不同温度下的NTC端口电压值VN-V。主板将计算得到的不同温度对应的NTC端口电压值VN-V制成第三电压温度表并保存，以便于后续查询。与此同时，如图7所示，还可根据第三电压温度表将NTC端口电压值VN-V与电池温度值T47K-V绘制成电压与温度变化曲线，便于用户查询。如图7所示的实施例中，假设主板测得的NTC端口电压值VN-V为1.0V时，由图7可知，电池温度值为5℃左右。
S340、分别将步骤S330得到的电池温度值TX-V与Tb进行比较，并将与Tb最接近的温度值所对应的NTC电阻类型记为第三类型电阻，再将第三类型电阻分别第一类型电阻及第二类型电阻进行比对，确定NTC电阻的类型。
该步骤中，若第三类型电阻与第一类型电阻或第二类型电阻中的其中一个电阻一致，则判定相同的那个电阻为当前NTC电阻的类型。
具体地，假设主板的温度Tb为30℃，步骤S330得到的电池温度值T10K-V为28℃，T47K-V为65℃，则T10K-V与Tb更接近，则第三类型电阻为10K电阻。步骤S130得到的电池温度值T10K-L为31℃，T47K-L为68℃，则T47K-L与Tb更接近，则第一类型电阻为47K电阻。步骤S140得到的电阻温度值T10K-H为25℃，T47K-H为15℃，则T10K-H与Tb更接近，则第二类型电阻为10K电阻。由于第二类型电阻与第三类型电阻一致，因此，则说明该NTC电阻的类型是温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻。
实施例4
参阅图8，本实施例的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别系统包括主板10及不可拆卸电池20。其中，主板10设有GPIO口、ADC输入端口及电源，不可拆卸电池设有NTC电阻及NTC端口， NTC电阻的一端与NTC端口的一端连接，其另一端接地， NTC端口的另一端分别与GPIO口、ADC输入端口及电源VDD连接，GPIO口输出高电平或低电平。通过改变主板GPIO口的输出电压以获取不同状态下不可拆卸电池的NTC端口电压，并通过NTC端口电压在电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值，再将查询的电池温度值与主板温度进行比较，根据比较结果确定NTC电阻的类型。
如图8所示，主板的GPIO口与NTC端口之间设有第一电阻R1、NTC端口与电源VDD之间设有第二电阻R2。当GPIO口输出低电平时，即主板的GPIO口接地，此时，NTC电阻与第一电阻R1并联后与第二电阻R2串联。当GPIO口输出高电平时，即主板的GPIO口输出电压与电源电压相等，此时，第一电阻R1与第二电阻R2并联后与NTC电阻串联。
具体地，如图8所示，当GPIO口输出低电平时，根据欧姆定律得到：
其中，VN-L为主板测得的NTC端口电压，V为电源VDD的电压，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，RN为NTC电阻的电阻值。
即当主板获取到电池NTC端口的电压VN-L时，根据式（1）即可计算出此时NTC电阻的阻值，然后再将RN通过查询表1中不同类型NTC电阻的阻值温度对照表即可得出此时NTC电阻的温度值TX-L。
本实施例的NTC电阻的类型以温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻及温度在25℃时阻值为47K，精度为1%的电阻这两种常用的电阻为例进行说明，当然，电阻的类型并不限于此。
与此同时，为了便于用户查询，可根据式（1）、表1绘制成NTC端口电压值与电池温度的对应值的变化曲线，如图2所示的实施例中，第一电阻R1的阻值为220K，第二电阻R2的阻值为100K，电源电压VDD为1.8V。
当GPIO口输出高电平时，根据欧姆定律得到：
其中，VN-H为主板测得的NTC端口电压，V为电源VDD的电压，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，RN为NTC电阻的电阻值。
即当主板获取到电池NTC端口的电压VN-H时，根据式（2）即可计算出此时NTC电阻的阻值，然后再将RN通过查询不同类型NTC电阻的阻值温度对照表即可得出此时NTC电阻的温度值TX-H。
本实施例的NTC电阻的类型以温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻及温度在25℃时阻值为47K，精度为1%的电阻这两种常用的电阻为例进行说明，当然，电阻的类型并不限于此。
与此同时，为了便于用户查询，可根据式（2）及表1绘制成NTC端口电压值与电池温度的对应值的变化曲线，如图3所示的实施例中，第一电阻R1的阻值为220K，第二电阻R2的阻值为100K，电源电压VDD为1.8V。
在一些实施例中，主板的GPIO口输出还可设置为高阻态，即GPIO口悬空，此时，NTC电阻与第二电阻R2串联。具体地，当GPIO口输出高阻态时，根据欧姆定律得到：
其中，VN-V为主板测得的NTC端口电压，V为电源VDD的电压，R2为第二电阻R2的电阻值，RN为NTC电阻的电阻值。
即当主板获取到电池NTC端口的电压VN-V时，根据式（3）即可计算出此时NTC电阻的阻值，然后再将RN通过查询不同类型NTC电阻的阻值温度对照表即可得出此时电池的温度值TX-V。
本实施例的NTC电阻的类型以温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻及温度在25℃时阻值为47K，精度为1%的电阻这两种常用的电阻为例进行说明，当然，电阻的类型并不限于此。
与此同时，为了便于用户查询，可根据式（3）及表1绘制成NTC端口电压值与电池温度的对应值的变化曲线，如图7所示的实施例中，第一电阻R1的阻值为220K，第二电阻R2的阻值为100K，电源电压VDD为1.8V。
综上所述，本发明通过改变主板GPIO口的输出电压以获取不同状态下不可拆卸电池的NTC端口电压，并通过NTC端口电压在电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值，再将查询的电池温度值与主板温度进行比较，根据比较结果确定NTC电阻的类型。减少了电池包功能管脚的数量，不仅结构简单，检测可靠性高，且制作成本低；且可在同一版软件正确识别两种不同的电池组件，兼容性好，降低软件维护成本。另一方面，在检测电池之前，通过在主板与NTC端口的连接端接已知型号的电阻，以获取该类型NTC电阻对应的电池温度值，并判断该电池温度值是否在25±2℃内，以判断主板工作是否正常，进一步提高检测的可靠性。此外，当主板GPIO口输出低电平和高电平时无法确定电池类型时，还可将主板GPIO口输出高阻态，进一步确定电池类型，进一步提高检测的可靠性。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
a、将主板与不可拆卸电池的NTC端口连接；
b、获取主板温度Tb；
c、将主板GPIO口输出低电平，主板根据电池NTC端口的电压VN-L获取不同类型NTC电阻所对应的电池温度值TX-L，其中，X为NTC电阻的类型；
d、将主板GPIO口输出高电平，主板根据电池NTC端口的电压VN-H获取不同类型NTC电阻所对应的电池温度值TX-H，其中，X为NTC电阻的类型；
e、分别将步骤c得到的电池温度值TX-L及步骤d得到的电池温度值TX-H与Tb进行比较，并确定电池中NTC电阻的类型。
2.如权利要求1所述的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法，其特征在于，所述步骤c包括：
c1、设置主板GPIO口输出低电平；
c2、读取电池NTC端口的电压VN-L；
c3、根据电压VN-L在第一电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值TX-L；
所述步骤d包括：
d1、设置主板GPIO口输出高电平；
d2、读取电池NTC端口的电压VN-H；
d3、根据电压VN-H在第二电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值TX-H。
3.如权利要求2所述的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法，其特征在于，步骤e包括：
e1、分别将步骤c3得到的电池温度值TX-L与Tb进行比较，并将电池温度值TX-L中与Tb最接近的温度值所对应的NTC电阻记为第一类型电阻；
e2、分别将步骤d3得到的电池温度值TX-H与Tb进行比较，并将电池温度值TX-H中与Tb最接近的温度值所对应的NTC电阻记为第二类型电阻；
e3、将第一类型电阻与第二类型电阻进行比对，若一致，则判定其为当前NTC电阻的类型；若不一致，则报错。
4.如权利要求1所述的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法，其特征在于，所述不可拆卸电池的NTC电阻的类型包括温度在25℃时阻值为10K，精度为1% 的电阻及温度在25℃时阻值为47K，精度为1%的电阻。
5.如权利要求2所述的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法，其特征在于，步骤c3中，所述第一电压温度表为在主板GPIO口输出低电平时，每种类型NTC电阻的NTC端口电压与所对应的电池温度值的表格，所述第一电压温度表是通过欧姆定律计算出NTC电阻的阻值后查询不同类型NTC电阻的阻值温度对照表得到；
步骤d3中，所述第二电压温度表为在主板GPIO口输出高电平时，每种类型NTC电阻的NTC端口电压与所对应的电池温度值的表格，所述第二电压温度表是通过欧姆定律计算出NTC电阻的阻值后查询不同类型NTC电阻的阻值温度对照表得到。
6.如权利要求4所述的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法，其特征在于，在步骤a之前，还包括步骤a0：主板测试，所述步骤a0包括：
a01、将所述主板与NTC端口的连接端接10K电阻后接地；
a02、设置主板GPIO口输出高电平或低电平；
a03、读取10K电阻输入端的电压值，并根据电压值在第一电压温度表或第二电压温度表中查询10K电阻所对应的电池温度值T1；
a04、再将所述主板与NTC端口的连接端接47K电阻后接地；
a05、读取47K电阻输入端的电压值，并根据电压值在第一电压温度表或第二电压温度表中查询47K电阻所对应的电池温度值T2；
a06、比较T1及T2，若T1与T2均在25±2℃内，则主板正常，否则主板失效。
7.如权利要求3所述的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别方法，其特征在于，步骤e3中，若第一类型电阻与第二类型电阻不一致，则进行如下步骤：
f1、设置主板GPIO口输出高阻态；
f2、读取电池NTC端口的电压VN-V；
f3、根据电压VN-V在第三电压温度表中查询不同类型NTC电阻对应的电池温度值TX-V，其中，X为NTC电阻的类型；
f4、分别将步骤f3得到的电池温度值TX-V与Tb进行比较，并将与Tb最接近的温度值所对应的NTC电阻记为第三类型电阻；
f5、将第三类型电阻分别第一类型电阻及第二类型电阻进行比对，若第三类型电阻与第一类型电阻或第二类型电阻中的其中一个电阻一致，则判定其为当前NTC电阻的类型。
8.一种手持设备不可拆卸电池类型的自动识别系统，其特征在于，该系统包括主板及与之电连接的不可拆卸电池，所述主板设有GPIO口、ADC输入端口及电源，所述不可拆卸电池设有NTC电阻及NTC端口，所述NTC电阻的一端与NTC端口的一端连接，其另一端接地，所述NTC端口的另一端分别与所述GPIO口、ADC输入端口及电源VDD连接，所述GPIO口输出高电平或低电平。
9.如权利要求8所述的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别系统，其特征在于，所述NTC端口与所述GPIO 口之间设有第一电阻R1，所述NTC端口与所述电源VDD之间设有第二电阻R2。
10.如权利要求9所述的手持设备不可拆卸电池类型的自动识别系统，其特征在于，
当所述GPIO口输出低电平时，所述NTC电阻的NTC端口电压与电池温度的关系通过如下公式计算得到：
其中，VN-L为主板测得的NTC端口电压，V为电源VDD的电压，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，RN为NTC电阻的电阻值；
当所述GPIO口输出高电平时，NTC电阻的NTC端口电压与电池温度的关系通过如下公式计算得到：
其中，VN-H为主板测得的NTC端口电压，V为电源VDD的电压，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，RN为NTC电阻的电阻值；
当计算得出RN后，再根据RN查询不同类型NTC电阻的阻值温度对照表即可得到NTC端口电压与温度的关系。
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