CN210744087U - 移动电子设备自动温度补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种移动电子设备自动温度补偿装置，它包括主控制器、温度监测模块、储能监测模块以及温度补偿模块，主控制器分别与温度监测模块、储能监测模块以及温度补偿模块信号连接；所述温度监测模块以设定的监测周期采集电子设备内部温度Ti，所述储能监测模块采集移动电子设备储能单元储能Eb，所述主控制器内置移动电子设备的物理指标以及自动温度补偿算法；主控制器依据动电子设备的物理指标计算To；Ti<To，主控制器运行自动温度补偿算法，控制温度补偿模块加热时长t对移动电子设备内环境进行温度补偿；Ti>To，主控制器停止运行自动加温度补偿算法。能够自适应温度补偿，为设备提供安全的内部温度环境。

Description

移动电子设备自动温度补偿装置

技术领域

本实用新型涉及移动电子技术领域，具体涉及一种移动电子设备自动温度补偿装置。

背景技术

目前的电子技术和制造工艺水平，市场大多数商用电子器件的正常工作温度范围是在-40℃~+85℃。当前商用电子设备多为移动便携型，这类设备通常采用储能型电池供电，如锂电池等。这类电池工作温度范围一般为-20℃~60℃，低温直接影响电池的放电特性。在特定季节的北方地域，电子设备使用环境的温度在-20℃以下，极端情况下可低至-50℃。低温不仅对电池放电效率，而且对电子元器件的稳定性都构成直接挑战：电子设备会出现工作逻辑异常，性能偏差，甚至宕机停止工作，严重时设备元器件遭受不可逆的低温损坏。

为保证电子设备在低温环境下工作，通常在设备中采用低温温度补偿机制，对低温环境下的电子设备进行自加热温度补偿，以此为设备提供工作温度标称值范围的安全工作环境。对于有外接电源的电子设备，可以采用外接直流或者交流电源供电的方式对低温进行补偿，其对温度控制补偿机制的能耗要求较为宽容；而对于移动电子设备，通常采用如锂亚或者锂离子等内置电池储能电池供电，其电池容量能量受限，且一般的电子设备温度补偿技术发热部件能量消耗比较大，现有针对外接电源非能量受限类的温度补偿技术无法在电池供电能量受限的移动电子设备上直接使用。

发明内容

为解决上述问题域，本实用新型提出一种能够自适应温度补偿的移动电子设备自动温度补偿装置，为设备提供安全的内部温度环境。

本实用新型的技术方案：

一种移动电子设备自动温度补偿装置，它包括主控制器、温度监测模块、储能监测模块以及温度补偿模块，主控制器分别与温度监测模块、储能监测模块以及温度补偿模块信号连接；所述温度监测模块以设定的监测周期采集电子设备内部温度Ti，并传送给主控制器；所述储能监测模块采集移动电子设备储能单元储能Eb，并传送给主控制器；所述主控制器内置移动电子设备的物理指标以及自动温度补偿算法；主控制器依据动电子设备的物理指标计算得出，移动电子设备在Ti下达到目标安全工作温度To；Ti <To，主控制器运行自动温度补偿算法，控制温度补偿模块加热时长t对移动电子设备内环境进行温度补偿；Ti >To，主控制器停止运行自动加温度补偿算法；优选主控制器采用低功耗8/16位微处理单元MCU，具备一定的ROM存储空间，以及与温度监测模块，储能监测模块，温度补偿模块连接I/O接口。

当Ti <To时，主控制器运行自动温度补偿算法，控制温度补偿模块加热时长t对电子设备内环境进行温度补偿；当Ti >To时，停止运行自动加温度补偿算法；当Ti再次低于To时，重新开启自动温度补偿控制，循环往复准确的将设备工作内环境温度控制在目标温度水平。

对上述技术方案作进一步的改进和细化：

所述自动补偿算法：

热量补偿δEi = f (δT，ζ)。

加热时长t = f(δEi，Eb，R)。

其中，ζ为移动电子设备的热传导系数；δT = Ti –To；R为温度补偿模块的电热参数。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述温度监测模块包括温度传感器与信号变换电路，所述温度传感器设置在移动电子设备内，采集电子设备内部温度Ti，温度传感器与信号变换电路连接，信号变换电路与主控制器连接；优选，温度传感器为热电阻或热电偶或者数字式温度传感器。

对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述温度补偿模块包括电加热元件、电加热开关、加热开关控制电路，所述电加热元件安装在移动电子设备内，电加热开关控制连接电加热元件，控制其加热或停止加热，加热开关控制电路控制连接电加热开关，控制其打开或关闭，加热开关控制电路与主控制器连接；优选，电加热元件为电加热薄膜；电加热元件为用光MOS继电器。

本实用新型的有益效果是: 应用本低温自动温度补偿机制的便携电子设备，可以对工作环境有更大的适应性，其可以使用的温度环境更加广泛，避免同类产品在低温时无法正常工作的问题了；实施简单，应用方便，制造成本低，易于推广应用，具有较大实用价值。

附图说明

图1是移动电子设备自动温度补偿装置功能框图。

图2是移动电子设备自动温度补偿装置工作原理路程。

图3是热量补偿函数图。

图中 主控制器1、温度监测模块2、储能监测模块3、温度补偿模块4。

具体实施方式

如图1-3所示，一种移动电子设备自动温度补偿装置，它包括主控制器1、温度监测模块2、储能监测模块3以及温度补偿模块4，主控制器1采用低功耗8/16位微处理单元 MCU，具备一定的ROM存储空间，以及与温度监测模块2，储能监测模块3，温度补偿模块4连接的I/O 接口，主控制器1分别通过 I/O 接口与温度监测模块2、储能监测模块3以及温度补偿模块4；所述温度监测模块1以设定的监测周期采集电子设备内部温度Ti，并传送给主控制器；所述储能监测模块2采集移动电子设备储能单元储能Eb，并传送给主控制器1；所述主控制器1内置移动电子设备的物理指标以及自动温度补偿算法；主控制器1依据动电子设备的物理指标计算得出，移动电子设备在Ti下达到目标安全工作温度To；Ti <To，主控制器1运行自动温度补偿算法，控制温度补偿模块4加热时长t对移动电子设备内环境进行温度补偿；Ti >To，主控制器1停止运行自动加温度补偿算法；所述自动补偿算法：热量补偿δEi = f(δT，ζ)；加热时长t = f(δEi，Eb，R)；其中，ζ为移动电子设备的热传导系数；δT = Ti –To；R为温度补偿模块的电热参数；所述温度监测模块2包括温度传感器与信号变换电路，所述温度传感器设置在移动电子设备内，温度传感器为热电阻或热电偶或者数字式温度传感器，采集电子设备内部温度Ti，温度传感器与信号变换电路连接，信号变换电路与主控制器连接；所述温度补偿模块4包括电加热元件、电加热开关、加热开关控制电路，所述电加热元件安装在移动电子设备内，电加热元件为电加热薄膜，电加热元件为光MOS继电器。电加热开关控制连接电加热元件，控制其加热或停止加热，加热开关控制电路控制连接电加热开关，控制其打开或关闭，加热开关控制电路与主控制器连接。

由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种移动电子设备自动温度补偿装置，其特征在于，它包括

内置移动电子设备的物理指标以及自动温度补偿算法的主控制器，

以设定的监测周期采集电子设备内部温度Ti，并传送给主控制器的温度监测模块，

采集移动电子设备储能单元储能Eb，并传送给主控制器的储能监测模块，

温度补偿模块，

主控制器分别与温度监测模块、储能监测模块以及温度补偿模块信号连接；

所述移动电子设备在Ti下达到目标安全工作温度To；

Ti<To，主控制器控制温度补偿模块加热时长t；

Ti>To，主控制器停止运行加热。

2.根据权利要求1所述的一种移动电子设备自动温度补偿装置，其特征在于，所述温度监测模块包括温度传感器与信号变换电路，所述温度传感器设置在移动电子设备内，采集电子设备内部温度Ti，温度传感器与信号变换电路连接，信号变换电路与主控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种移动电子设备自动温度补偿装置，其特征在于，所述温度补偿模块包括电加热元件、电加热开关、加热开关控制电路，所述电加热元件安装在移动电子设备内，电加热开关控制连接电加热元件，控制其加热或停止加热，加热开关控制电路控制连接电加热开关，控制其打开或关闭，加热开关控制电路与主控制器连接。

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