CN211829098U - 电子设备的电池电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电子设备的电池电路，包括第一热敏电阻、第一上拉电阻、第二热敏电阻及第二上拉电阻及模数转换器，电子设备的电池包括电芯；所述第一热敏电阻及所述第二热敏电阻靠近设置且所述第一热敏电阻及所述第二热敏电阻的位置均靠近所述电芯。本实用新型还提供一种电子设备。本实用新型提供的电子设备的电池电路及电子设备，能够识别出电子设备的电池所使用的电芯的种类，确保电芯在规格书的要求下使用，能够避免电芯因超出规格使用而导致的安全性问题。

Description

电子设备的电池电路及电子设备

【技术领域】

本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电子设备的电池电路及电子设备。

【背景技术】

目前，电子设备(例如手机)的电池通常会搭配使用多个不同品牌的电芯，而不同品牌的电芯由于工艺、材料、技术及生产等差异，会存在不同的电性能参数，例如电芯内阻的差异、电池电压对应电芯电量的差异等，甚至是电芯充电的最大电压的不同，如果超过电芯的指标使用，会对电芯带来损伤，带来安全隐患，例如电池鼓包、燃烧爆炸等情况。因此，电子设备在使用不同品牌的电芯的时候，必须先识别出来当前使用的是哪种电芯，才能去加载对应的电池参数，设置到对应的值，才能实现电池的安全可靠的充放电功能。

鉴于此，实有必要提供一种新型的电子设备的电池电路及电子设备以克服上述缺陷。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种能够识别出电子设备的电池所使用的电芯的种类、确保电芯在规格书的要求下使用、能够避免电芯因超出规格使用而导致的安全性问题的电子设备的电池电路及电子设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电子设备的电池电路，包括第一热敏电阻、第一上拉电阻、第二热敏电阻及第二上拉电阻及模数转换器，所述电子设备的电池包括电芯；所述第一热敏电阻及所述第二热敏电阻靠近设置且所述第一热敏电阻及所述第二热敏电阻的位置均靠近所述电芯；所述第一热敏电阻的第一端连接所述电芯的负极，所述第一热敏电阻的第二端连接所述第一上拉电阻的第一端，所述第一上拉电阻的第二端用于连接电源，所述第一热敏电阻的第二端还连接所述模数转换器；所述第二热敏电阻的第一端连接所述电芯的负极，所述第二热敏电阻的第二端连接所述第二上拉电阻的第一端，所述第二上拉电阻的第二端用于连接所述电源，所述第二热敏电阻的第二端还连接所述模数转换器。

在一个优选实施方式中，所述第一上拉电阻的阻值为所述第一热敏电阻在24℃至26℃时的阻值。

在一个优选实施方式中，所述第二上拉电阻的阻值为所述第一热敏电阻在-9℃至-11℃时的阻值。

在一个优选实施方式中，所述第一热敏电阻及所述第二热敏电阻设置于所述电池内的电路板上且与所述电路板电性连接。

在一个优选实施方式中，所述第一上拉电阻、所述第二上拉电阻及所述模数转换器设置于所述电子设备的主板上且与所述主板电性连接。

在一个优选实施方式中，所述电源的电压为1.75-1.85V。

在一个优选实施方式中，所述第一热敏电阻及所述第二热敏电阻均为负温度系数的热敏电阻。

本实用新型还提供一种电子设备，包括上述任意一项所述的电子设备的电池电路。

相比于现有技术，本实用新型提供的电子设备的电池电路及电子设备，通过在电池内电芯的负极分别连接第一热敏电阻及第二热敏电阻，第一热敏电阻及第二热敏电阻在分别连接第一上拉电阻及第二上拉电阻，进而连接电源，通过模数转换器能够计算得出电芯的当前温度值，进而计算得出第二热敏电阻的热敏系数值，最终识别出电子设备的电池所使用的电芯的种类，确保电芯在规格书的要求下使用，避免了电芯超出规格使用而导致的安全性问题，并且，通过使用两路不同阻抗的上拉电阻来进行补偿，能够有效弥补第一热敏电阻在低温下温度测量误差大的情况，进而准确的获取电池温度，实现了电池的安全可靠的充放电功能，有效地延长了电池的使用寿命。

为使实用新型的上述目的、特征和优引脚能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型提供的电子设备的电池电路的电路图。

【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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

请参阅图1，本实用新型提供一种电子设备的电池电路100，包括第一热敏电阻RT1、第一上拉电阻R1、第二热敏电阻RT2及第二上拉电阻R2及模数转换器ADC。

具体的，电子设备的电池10包括电芯11；第一热敏电阻RT1的第一端连接电芯11的负极，第一热敏电阻RT1的第二端连接第一上拉电阻R1的第一端，第一上拉电阻R1的第二端用于连接电源VDD，第一热敏电阻RT1的第二端还连接模数转换器ADC；第二热敏电阻RT2的第一端连接电芯11的负极，第二热敏电阻RT2的第二端连接第二上拉电阻R2的第一端，第二上拉电阻R2的第二端用于连接电源VDD，第二热敏电阻RT2的第二端还连接模数转换器ADC。

具体的，第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2靠近设置且第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2的位置均靠近电芯11，第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2均能感测电芯11的温度，且保证了第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2所感测的温度相同。本实施方式中，第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2设置于电池10内的电路板12上且与电路板12电性连接，第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2通过电路板12与外界连接；第一上拉电阻R1、第二上拉电阻R2及模数转换器ADC设置于电子设备的主板20上且与主板20电性连接。

本实用新型提供的电子设备的电池电路100，应用时，第一热敏电阻RT1靠近电芯11设置，即能够实现第一热敏电阻RT1的阻值随着电芯11温度的变化而变化；首先，假设模数转换模块ADC采集到当前温度下第一热敏电阻RT1的电压为V1，则在电源VDD及第一上拉电阻R1大小已知的情况下，通过公式(1)：V1＝VDD*RT1/(RT1+R1)，即能够计算出当前温度下第一热敏电阻RT1的阻抗值；然后，根据当前温度下第一热敏电阻RT1的阻抗值(假设为Rt1)，即能够推算出当前的温度值(假设为t1)，具体的，假设选定第一热敏电阻RT1的热敏系数β为3380，则第一热敏电阻RT1在常温25℃对应阻抗为10kΩ，根据公式(2)：

且将计算得出的当前温度下第一热敏电阻RT1的阻抗值Rt1、及已知的热敏系数β＝3380、t2＝25+273.15＝298.15开尔文、Rt2＝10kΩ代入公式(2)，即可计算得出当前的温度值t1。

同理，假设模数转换模块ADC采集到当前温度下第二热敏电阻RT2的电压为V2，则在电源VDD及第二上拉电阻R2大小已知的情况下，通过公式(3)：V2＝VDD*RT2/(RT2+R2)，即能够计算出当前温度下第二热敏电阻RT2的阻抗值；然后，根据当前温度下第二热敏电阻RT2的阻抗值及当前温度值，结合上述公式(2)，即热敏系数的计算公式，能够计算得出第二热敏电阻RT2的热敏系数。可以理解，第二热敏电阻RT2常温下的阻抗值已知；并且，第二热敏电阻RT2与第一热敏电阻RT1均靠近所述电芯11设置，第二热敏电阻RT2与第一热敏电阻RT1的当前温度值相等，均为电芯11的当前温度。

最后，器件选择时，根据实际需求，不同种类的电芯对应不同热敏系数β的第二热敏电阻RT2，则根据计算得出的第二热敏电阻RT2的热敏系数β值即可判断出当前电子设备的电池10内的电芯是什么种类，进而使电子设备加载当前种类的电芯所对应的电性参数，避免了电子设备在使用的过程中超出电芯的规格，不会例如出现电芯的最大电压为4.35V，却误认为是其他4.45V的电芯，而以最大电压4.45V来充电的情况。可以理解，第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2的热敏系数可以相同，也可以不同，但要保证不同项目的电芯对应不同热敏系数的第二热敏电阻RT2，而第一热敏电阻RT1即选择符合实际需求的热敏系数即可。

因此，本实用新型提供的电子设备的电池电路100，通过在电池10内电芯11的负极分别连接第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2，第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2在分别连接第一上拉电阻R1及第二上拉电阻R2，进而连接电源VDD，通过模数转换器ADC能够计算得出电芯11的当前温度值，进而计算得出第二热敏电阻RT2的热敏系数值，最终识别出电子设备的电池10所使用的电芯11的种类，确保电芯11在规格书的要求下使用，避免了电芯11因超出规格使用而导致的安全性问题，实现了电池10的安全可靠的充放电功能，有效地延长了电池的使用寿命。

本实施方式中，第一上拉电阻R1的阻值为第一热敏电阻RT1在24℃至26℃(例如25℃常温)时的阻值，通常，电子设备使用的场景温度与常温接近，选择常温温度附近对应的阻值，能够在常温附近得到最好的温度精度，也即在大多数的应用场景下，第一热敏电阻RT1所感测的电芯11的温度精度较高。

进一步地，在应用场景的温度较高或较低(即严重偏离常温)时，温度误差会变大，温度精度较低，因此，第二上拉电阻R2的阻值选择为第一热敏电阻RT1在-9℃至-11℃(例如-10℃)时的阻值，-10℃左右时热敏电阻的阻值随温度变化的线性度较好，能够较好的弥补温度误差，提高温度精度。并且，通常，电子设备高温时会自动关机，因此选择低温来进行补偿，能够较好地提高温度精度。

本实施方式中，通过第一上拉电阻R1及第二上拉电阻R2使用两路不同阻抗的上拉电阻来进行补偿，第一上拉电阻R1的大小为第一热敏电阻RT1常温时的阻抗，即10kΩ，第二上拉电阻R2以低温时来进行补偿，第二上拉电阻R2的阻抗大小为第一热敏电阻RT1在-10℃时的阻抗，即200kΩ，可以理解，第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2均为负温度系数(NTC)的热敏电阻。

实际应用时，由于模数转换器ADC采样误差及外界干扰源的存在，假设电芯11有1℃的温度变化时，第一热敏电阻RT1或者第二热敏电阻RT2上的电压变化越大，则计算出来的温度受到的影响就越小；反之，电压变化越小，同样的干扰源，计算出来的温度误差就越大。例如，当第一热敏电阻RT1和第二热敏电阻RT2的热敏系数β都是3380、电源VDD是1750mV时，则第一上拉电阻R1为10kΩ，第二上拉电阻为200kΩ，此时，请参阅下表1，表1为低温情况下第一热敏电阻RT1和第二热敏电阻RT2的分压表。

表1：

由表1可知，低温情况下，第一热敏电阻RT1(连接10kΩ的第一上拉电阻R1)上的电压变化区间很小，如果外界干扰或者ADC误差略大，测量出来的电芯11的温度就不准确；而第二热敏电阻RT2(连接200kΩ的第二上拉电阻R2)上的电压变化区间更大，也就是受外界干扰及ADC采样误差的影响更小，则该路计算得出的电芯温度更加准确。因此，通过使用两路不同阻抗的上拉电阻来进行补偿，能够有效弥补第一热敏电阻RT1在低温下温度测量误差大的情况，进而准确的获取电池温度，保证了电池使用的可靠性及安全性。

本实用新型还提供一种电子设备，包括上述任意一项实施方式的电子设备的电池电路100，可以理解，电子设备例如可以为手机、笔记本电脑、平板、智能穿戴等终端设备。需要说明的是，本实用新型提供的电子设备的电池电路100的所有实施例均适用于本实用新型提供的电子设备，且均能够达到相同或相似的有益效果。

综上，本实用新型提供的电子设备的电池电路100及电子设备，通过在电池10内电芯11的负极分别连接第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2，第一热敏电阻RT1及第二热敏电阻RT2在分别连接第一上拉电阻R1及第二上拉电阻R2，进而连接电源VDD，通过模数转换器ADC能够计算得出电芯11的当前温度值，进而计算得出第二热敏电阻RT2的热敏系数值，最终识别出电子设备的电池10所使用的电芯11的种类，确保电芯11在规格书的要求下使用，避免了电芯11因超出规格使用而导致的安全性问题，并且，通过使用两路不同阻抗的上拉电阻来进行补偿，能够有效弥补第一热敏电阻RT1在低温下温度测量误差大的情况，进而准确的获取电池10温度，实现了电池10的安全可靠的充放电功能，有效地延长了电池的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电子设备的电池电路，其特征在于，包括第一热敏电阻、第一上拉电阻、第二热敏电阻及第二上拉电阻及模数转换器，所述电子设备的电池包括电芯；所述第一热敏电阻及所述第二热敏电阻靠近设置且所述第一热敏电阻及所述第二热敏电阻的位置均靠近所述电芯；所述第一热敏电阻的第一端连接所述电芯的负极，所述第一热敏电阻的第二端连接所述第一上拉电阻的第一端，所述第一上拉电阻的第二端用于连接电源，所述第一热敏电阻的第二端还连接所述模数转换器；所述第二热敏电阻的第一端连接所述电芯的负极，所述第二热敏电阻的第二端连接所述第二上拉电阻的第一端，所述第二上拉电阻的第二端用于连接所述电源，所述第二热敏电阻的第二端还连接所述模数转换器。

2.如权利要求1所述的电子设备的电池电路，其特征在于，所述第一上拉电阻的阻值为所述第一热敏电阻在24℃至26℃时的阻值。

3.如权利要求2所述的电子设备的电池电路，其特征在于，所述第二上拉电阻的阻值为所述第一热敏电阻在-9℃至-11℃时的阻值。

4.如权利要求1所述的电子设备的电池电路，其特征在于，所述第一热敏电阻及所述第二热敏电阻设置于所述电池内的电路板上且与所述电路板电性连接。

5.如权利要求4所述的电子设备的电池电路，其特征在于，所述第一上拉电阻、所述第二上拉电阻及所述模数转换器设置于所述电子设备的主板上且与所述主板电性连接。

6.如权利要求1所述的电子设备的电池电路，其特征在于，所述电源的电压为1.75-1.85V。

7.如权利要求1所述的电子设备的电池电路，其特征在于，所述第一热敏电阻及所述第二热敏电阻均为负温度系数的热敏电阻。

8.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的电子设备的电池电路。

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