CN204179743U - 一种手持终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种手持终端，包括主板电池、与所述主板电池相连的第一开关电路，与所述第一开关电路相连的设备主板；备用电池、与所述备用电池相连的第二开关电路，所述第二开关电路与所述设备主板相连。本实用新型在原有的主板电池基础上增加备用电池，利用主板电池和备用电池的双电池设计来为手持终端供电，备用电池极大地增加了手持设备整体电池容量，有效的增加了移动续航时间，以提高手持设备的利用率。

Description

一种手持终端

技术领域

本实用新型属于物联网领域，尤其涉及一种手持终端。

背景技术

现有技术中手持终端为应用于物联网、对电子条码、标签进行扫描的设备，随着电子技术的不断发展，手持终端给人们的生活带来了越来越便利的应用体验，伴随着各种应用功能的壮大，手持终端的功耗也是节节攀升，进而导致设备续航能力不足，即单次充电后持续工作时间变短，再使用时需要间隔一定时间便进行充电，降低了手持设备的使用效率，所以现在需要一种新型的手持终端，以解决手持设备续航能力不足，提高手持设备的使用效率的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种手持终端，本实用新型能够解决手持设备续航能力不足的问题，提高手持设备的使用效率。

一种手持终端，包括：

主板电池、与所述主板电池相连的第一开关电路，与所述第一开关电路相连的设备主板；

备用电池、与所述备用电池相连的第二开关电路，所述第二开关电路与所述设备主板相连。

优选的，所述手持终端还包括与设备本体相连的手柄，所述主板电池和所述设备主板设置于所述设备本体中，所述备用电池设置于所述手柄外壳的内部。

优选的，所述第一开关电路包括第一MOS管；

所述第一MOS管的源极与所述主板电池输出端相连；

所述第一MOS管的栅极与所述设备主板的第一控制端口相连；

所述第一MOS管的漏极与所述设备主板的电源端口相连。

优选的，所述第一开关电路还包括第一三极管，所述第一MOS管的栅极与所述设备主板的第一控制端口之间通过该第一三极管连接；

所述第一三极管的集电极与所述第一MOS管的栅极相连；

所述第一三极管的基极与所述设备主板的第一控制端口相连；

所述第一三极管的发射极接地。

优选的，所述第二开关电路包括第二MOS管；

所述第二MOS管的源极与所述备用电池的输出端相连；

所述第二MOS管的栅极与所述设备主板的第二控制端口相连；

所述第二MOS管的漏极与所述设备主板的电源端口相连。

优选的，所述第二开关电路还包括第二三极管，所述第二MOS管的栅极与所述设备主板的第二控制端口之间通过该第二三极管连接；

所述第二三极管的集电极与所述第二MOS管的栅极相连；

所述第二三极管的基极与所述设备主板的第二控制端口相连；

所述第二三极管的发射极接地。

优选的，所述第一开关电路和/或第二开关电路还包括防反充单元。

优选的，所述防反充单元包括第三MOS管和第三三极管；

在所述第一开关电路中，防反充单元连接在所述第一MOS管的漏极与所述设备主板的电源端口之间，所述第三MOS管的漏极与所述第一MOS管的漏极相连；

所述第三MOS管的源极与所述设备主板的电源端口相连；

所述第三MOS管的栅极与所述第三三极管的集电极相连；

所述第三三极管的基极与所述设备主板的第一控制端口相连；

所述第三三极管的发射极接地；

在所述第二开关电路中，防反充单元连接在所述第二MOS管的漏极与所述设备主板的电源端口之间，所述第三MOS管的漏极与所述第二MOS管的漏极相连；

所述第三MOS管的源极与所述设备主板的电源端口相连；

所述第三MOS管的栅极与所述第三三极管的集电极相连；

所述第三三极管的基极与所述设备主板的第二控制端口相连；

所述第三三极管的发射极接地。

优选的，在所述手柄外壳内部还包括封装所述备用电池的内壳；

所述外壳和内壳之间具有散热空间、且所述外壳和内壳上均有散热孔。

优选的，还包括：

与所述主板电池相连的第一充电电路；

与所述备用电池相连的第二充电电路；

与所述第一充电电路和所述第二充电电路相连的电源适配器接口。

本实用新型提供的手持终端在原有的主板电池基础上增加备用电池，利用主板电池和备用电池的双电池设计来为手持终端供电，备用电池极大地增加了手持设备整体电池容量，有效的增加了移动续航时间，以提高手持设备的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种手持终端的电路图；

图2为本实用新型实施例提供的又一种手持终端的电路图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种手持终端的电路图；

图4为本实用新型实施例提供的又一种手持终端的电路图；

图5为本实用新型实施例提供的一种手持终端的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的又一种手持终端的电路图；

图7为本实用新型实施例提供的一种手持终端中第一开关电路的电路图；

图8为本实用新型实施例提供的一种手持终端中第二开关电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种手持终端，包括：

主板电池100、与所述主板电池100相连的第一开关电路300，与所述第一开关电路300相连的设备主板500；

备用电池200、与所述备用电池200相连的第二开关电路400，所述第二开关电路400与所述设备主板500相连。

当设备主板500控制第一开关电路300闭合，第二开关电路400断开时，使用主板电池100为手持终端供电，当控制第一开关电路300断开，第二开关电路400闭合时，使用备用电池200为手持终端供电。

在具体实际应用中，优选的可以，在使用完毕备用电池200的电能储备后，再使用主板电池100内部的电能储备，相对于现有技术只能使用主板电池100的电能储备而言，增加了备用电池200的使用时间，从而提高手持终端的续航时间，进而提高手持终端的使用效率。

下面详细介绍手持终端设备主板对第一开关电路300和第二开关电路400的控制过程，在介绍控制过程之前需要介绍第一开关电路300和第二开关电路400的结构。

如图2所示，所述第一开关电路300包括第一MOS管301；

所述第一MOS管301的源极与所述主板电池100输出端相连；所述第一MOS管301的栅极与所述设备主板500的第一控制端口GPIO1相连；所述第一MOS管301的漏极与所述设备主板500的电源端口VCC相连。

所述第二开关电路400包括第二MOS管401；

所述第二MOS管401的源极与所述备用电池200的输出端相连；所述第二MOS管401的栅极与所述设备主板500的第二控制端口GPIO2相连；所述第二MOS管401的漏极与所述设备主板500的电源端口VCC相连。

MOS管分为N沟道MOS管和P沟通MOS管，以N沟道MOS管为例对设备主板500控制主板电池100供电的过程进行介绍：设备主板500设置第一控制端口GPIO1为高电平，第二控制端口GPIO2为低电平，此处的高电平为大于MOS管导通压降的电平，低电平为小于MOS管导通压降的电平，第一控制端口GPIO1为高电平后第一MOS管301的栅极随即变为高电平，从而导通第一MOS管301的源极和漏极，从而导通主板电池100与设备主板500的电源端口VCC，使主板电池100为设备主板500供电。由于第二MOS管401的栅极电压小于MOS管的导通电压，所以第二MOS管401不导通，备用电池200不对设备主板500进行供电。

设备主板500控制备用电池200的供电过程与上述主板电池100的控制过程正好相反，具体控制过程为：设备主板500设置第一控制端口GPIO1为低电平，第二控制端口GPIO2为高电平，第二控制端口GPIO2为高电平后第二MOS管401的栅极随即变为高电平，从而导通第二MOS管401的源极和漏极，从而导通备用电池200与设备主板500的电源端口VCC，使备用电池200为设备主板500供电。由于第一MOS管301的栅极电压小于MOS管的导通电压，所以第一MOS管301不导通，主板电池100不对设备主板500进行供电。

通过第一开关电路300和第二开关电路400可以方便的对主板电池100和备用电池200进行设置，以便主板电池100和备用电池200同时只能有一个处于供电状态。

如图3所示，所述第一开关电路300还包括第一三极管302，所述第一MOS管301的栅极与所述设备主板500的第一控制端口GPIO1之间通过该第一三极管302连接；所述第一三极管302的集电极与所述第一MOS管的栅极相连；所述第一三极管302的基极与所述设备主板的第一控制端口GPIO相连；所述第一三极管302的发射极接地。

在增加第一三极管302后，以P沟通的MOS管为例设备主板500对第一开关电路300和第二开关电路400的控制过程进行介绍：

设备主板500设置第一控制端口GPIO1为高电平，第二控制端口GPIO2为低电平，此处的高电平为大于三极管导通压降的电平，低电平为小于三极管导通压降的电平，第一控制端口GPIO1为高电平后第一三极管302的基极变为高电平，从而导通第一三极管302，从而拉低第一MOS管301的栅极电平，进而导通第一MOS管301的源极和漏极，导通主板电池100与设备主板500的电源端口VCC，使主板电池100为设备主板500供电。

第二控制端口GPIO2为低电平，所以第二三极管401不导通，第二MOS管401的栅极电压小于MOS管的导通电压，所以第二MOS管401不导通，备用电池200不对设备主板500进行供电。

通过三极管控制MOS的导通或关闭，可以实现小电压控制大电压的目的。

所述第二开关电路400还包括第二三极管402，所述第二MOS管402的栅极与所述设备主板500的第二控制端口GPIO2之间通过该第二三极管402连接；所述第二三极管402的集电极与所述第二MOS管401的栅极相连；所述第二三极管402的基极与所述设备主板500的第二控制端口GPIO2相连；所述第二三极管的发射极接地。

设备主板500设置第一控制端口GPIO1为低电平，第二控制端口GPIO2为高电平，此处的高电平为大于三极管导通压降的电平，低电平为小于三极管导通压降的电平，第二控制端口GPIO2为高电平后第二三极管402的基极变为高电平，从而导通第二三极管402，从而拉低第二MOS管401的栅极电平，进而导通第二MOS管401的源极和漏极，导通主板电池100与设备主板500的电源端口VCC，使主板电池100为设备主板500供电。

第二控制端口GPIO2为低电平，所以第二三极管401不导通，第二MOS管401的栅极电压小于MOS管的导通电压，所以第二MOS管401不导通，备用电池200不对设备主板500进行供电。

本实用新型中第一开关电路300和第二开关电路400中都有MOS管，由于MOS管会产生寄生二极管，所以只能单方向关断，即本实用新型中第一MOS管301和第二MOS管401只能关断由电池侧至设备主板500方向的通路，不能关断设备主板500至电池侧的通路，由于第一开关电路300和第二开关电路400的同时连接设备主板的电源端口VCC，所以当一个电池为设备主板500供电时，将导通另外一个电池的MOS管，从而出现一个电池为另一个电池供电的情况，造成不必要的耗电。

为了防止两个电池相互充电的现象，本实用新型在第一开关电路300和/或第二开关电路400中增加防反充单元，防止两个电池相互充电。

如图4所示，所述防反充单元包括第三MOS管601和第三三极管602；

在所述第一开关电路300中，防反充单元连接在所述第一MOS管301的漏极与所述设备主板500的电源端口VCC之间，所述第三MOS管601的漏极与所述第一MOS管301的漏极相连；所述第三MOS管601的源极与所述设备主板500的电源端口VCC相连；所述第三MOS管601的栅极与所述第三三极管602的集电极相连；所述第三三极管602的基极与所述设备主板500的第一控制端口GPIO1相连；所述第三三极管602的发射极接地。

在所述第二开关电路400中，防反充单元连接在所述第二MOS管401的漏极与所述设备主板500的电源端口VCC之间，所述第三MOS管601的漏极与所述第二MOS管402的漏极相连；所述第三MOS管601的源极与所述设备主板500的电源端口VCC相连；所述第三MOS管601的栅极与所述第三三极管602的集电极相连；所述第三三极管602的基极与所述设备主板500的第二控制端口GPIO2相连；所述第三三极管602的发射极接地。

在使用主板电池100时，第一控制端口为高电平，第二控制端口为低电平，使得位于第一开关电路300内的防反充单元导通，位于第二开关电路300内的防反充单元不导通，所以能关断设备主板500的电源端口VCC与备用电池200之间的通路，防止主板电池100为备用电池200充电。

在使用备用电池时，第一控制端口GPIO1为低电平，第二控制端口GPIO2为高电平，使得位于第二开关电路300内的防反充单元导通，位于第一开关电路300内的防反充单元不导通，所以能关断设备主板500的电源端口VCC与主板电池100之间的通路，防止备用电池200为主板电池100充电。在增加防反充电路之后，不会出现主板电池100和备用电池200相互充电的现象，提高了充电效率。

如图5所示，现有的手持终端包括设备本体800，本实用新型在现有设备本体800的基础上增加与设备本体800相连的手柄900，所述主板电池100和所述设备主板500设置于所述设备本体800中，所述备用电池200设置于所述手柄外壳的内部。

此外，为了固定备用电池在所述手柄外壳的内部还包括封装所述备用电池的内壳；所述外壳和内壳之间具有散热空间、且所述外壳和内壳上均有散热孔。

备用电池200通过手柄外壳和手柄内壳之间的散热空间通过空气传导的方式进行散热，并且手柄外壳和内壳上均有散热孔，更加方便备用电池200进行散热。

手柄900底部无明显散热孔，备用电池200散热通过手柄900较大的塑料仓，采用空间(空气传导)散热的方式来散热，因手柄塑料仓空间较大，该方式散热已足够备用电池200进行散热。具体地，手柄塑料仓外壳内还具有一个内壳，手柄电池封装在内壳里，内外壳都有散热孔且二者之间具有很大散热空间。

本实用新型将主板电池100和备用电池200分开设置的原因是利用散热，具体的推导过程如下：

1)根据热量和功率转换公式：Q＝Pt(P为功率，t为时间)而P＝I²R，可以得出Q＝I²Rt(I为电流，R为传导阻抗)在双电池设计中，整机电流I＝I(主板电池)+I(手柄电池)，假定传输线内阻R一定情况下，单电池方案热量为：Q1＝I²Rt＝[I(主板电池)+I(手柄电池)]²Rt。

2)采用双电池方案热量为Q2＝I(主电池)Rt+I(手柄电池)Rt，通过Q1和Q2公式对比可得出Q1>Q2；

根据热量计算公式：Q＝△t*m*C其中C为传导媒介的比热容，m为传导媒介的质量，△t为温升，可以得出△t＝Q/(m*C)，而m＝p*V(p为媒介的密度，V为体积)；故△t＝Q/(p*V*C)，由此可看出增加热量传导媒介的体积可明显的降低机器的温升△t；而双电池设计的散热表面积为两个电池的表面积之和，明显要大于单个电池；故有利于降低机器自身的温度。

在主板电池100和备用电池的储备电能使用完毕之后，需要采用为主板电池和备用电池进行充电，因此本实用新型还提供了充电回路，如图6所示，包括：

与所述主板电池100相连的第一充电电路101；与所述备用电池200相连的第二充电电路201；与所述第一充电电路101和所述第二充电电路201相连的电源适配器接口700。

本实用新型采用双充电电路的方案，在将适配器接入电源适配器接口700时，主板电池100和备用电池200可同时充电，以便满足快速完成充电的需求。

如图7所示，为本实用新型在具体使用时的第一开关电路300，如图8所示，为第二开关电路400。

其中，VCC-RFID为手持终端的电源端口，VBAT_FOR_RFID为手持终端的第一控制端口，VBAT为主板电池输出端口，HANDIE_FOR_RFID为手持终端的第二控制端口，VBAT_HANDLE为备用电池输出端口，第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管采用芯片封装的形式，图示中为S14435型号的MOS管芯片。

下面提供双电池使用情景模式以及逻辑控制方式，如表格1所示。

表1

由表1可看出，在具体使用时，当主板电池和备用电池都正常时，优先使用备用电池，当备用电池出现故障或电能较低后再使用主板电池，当主板电池的电能较低时，无法为RFID提供电能供给导致RFID无法开启，手持终端无法使用，所以此时主板电池和备用电池均关闭。

本实用新型提供的手持终端在原有的主板电池基础上增加备用电池，利用主板电池和备用电池的双电池设计来为手持终端供电，备用电池极大地增加了手持设备整体电池容量，有效的增加了移动续航时间，以提高手持设备的利用率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种手持终端，其特征在于，包括：

主板电池、与所述主板电池相连的第一开关电路，与所述第一开关电路相连的设备主板；

备用电池、与所述备用电池相连的第二开关电路，所述第二开关电路与所述设备主板相连。

2.如权利要求1所述的手持终端，其特征在于，所述手持终端还包括与设备本体相连的手柄，所述主板电池和所述设备主板设置于所述设备本体中，所述备用电池设置于所述手柄外壳的内部。

3.如权利要求2所述的手持终端，其特征在于，所述第一开关电路包括第一MOS管；

所述第一MOS管的源极与所述主板电池输出端相连；

所述第一MOS管的栅极与所述设备主板的第一控制端口相连；

所述第一MOS管的漏极与所述设备主板的电源端口相连。

4.如权利要求3所述的手持终端，其特征在于，所述第一开关电路还包括第一三极管，所述第一MOS管的栅极与所述设备主板的第一控制端口之间通过该第一三极管连接；

所述第一三极管的集电极与所述第一MOS管的栅极相连；

所述第一三极管的基极与所述设备主板的第一控制端口相连；

所述第一三极管的发射极接地。

5.如权利要求4所述的手持终端，其特征在于，所述第二开关电路包括第二MOS管；

所述第二MOS管的源极与所述备用电池的输出端相连；

所述第二MOS管的栅极与所述设备主板的第二控制端口相连；

所述第二MOS管的漏极与所述设备主板的电源端口相连。

6.如权利要求5所述的手持终端，其特征在于，所述第二开关电路还包括第二三极管，所述第二MOS管的栅极与所述设备主板的第二控制端口之间通过该第二三极管连接；

所述第二三极管的集电极与所述第二MOS管的栅极相连；

所述第二三极管的基极与所述设备主板的第二控制端口相连；

所述第二三极管的发射极接地。

7.如权利要求6所述的手持终端，其特征在于，所述第一开关电路和/或第二开关电路还包括防反充单元。

8.如权利要求7所述的手持终端，其特征在于，所述防反充单元包括第三MOS管和第三三极管；

在所述第一开关电路中，防反充单元连接在所述第一MOS管的漏极与所述设备主板的电源端口之间，所述第三MOS管的漏极与所述第一MOS管的漏极相连；

所述第三MOS管的源极与所述设备主板的电源端口相连；

所述第三MOS管的栅极与所述第三三极管的集电极相连；

所述第三三极管的基极与所述设备主板的第一控制端口相连；

所述第三三极管的发射极接地；

在所述第二开关电路中，防反充单元连接在所述第二MOS管的漏极与所述设备主板的电源端口之间，所述第三MOS管的漏极与所述第二MOS管的漏极相连；

所述第三MOS管的源极与所述设备主板的电源端口相连；

所述第三MOS管的栅极与所述第三三极管的集电极相连；

所述第三三极管的基极与所述设备主板的第二控制端口相连；

所述第三三极管的发射极接地。

9.如权利要求2至6中任一项所述的手持终端，其特征在于，在所述手柄外壳内部还包括封装所述备用电池的内壳；

所述外壳和内壳之间具有散热空间、且所述外壳和内壳上均有散热孔。

10.如权利要求1至6中任一项所述的手持终端，其特征在于，还包括：

与所述主板电池相连的第一充电电路；

与所述备用电池相连的第二充电电路；

与所述第一充电电路和所述第二充电电路相连的电源适配器接口。