CN209282342U - 一种检测在位状态的电池***及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种检测在位状态的电池***及移动终端，该电池***包括储能单元、中央处理单元和检测电路；所述储能单元为所述中央处理单元和检测电路供电；所述检测电路的第一端连接所述中央处理单元的IO口，所述检测电路的第二端连接电池连接器的第一口，所述电池连接器的第一口接地；所述电池连接器用于连接电池***和主板***；所述检测电路的第三端连接所述电池电压；所述中央处理单元，用于监测所述IO口的电压变化确定电池***与所述电池连接器的连接状态。利用本实用新型，将在位检测功能集成于电池***内，由电池***独立完成在位状态的检测，提高了产品的安全性。

Description

一种检测在位状态的电池***及移动终端

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种检测在位状态的电池***及移动终端。

背景技术

随着手机、便携式电脑等消费类电子产品越来越普及，用户对于电子产品的安全需求日益强烈，拆机检测作为安全检测的第一道防线，是被广泛应用的技术手段之一，而拆机检测中不可缺少的一项就是电池在位检测。为了实现电池在位检测，现在一般采用备用电池和主电源双电源合路的方式来给CPU等供电，当主电源不在位时，备用电池开始工作，利用备用电池继续对***供电，此时CPU检测主电源不在位，CPU将对应的检测信号保存到自身的Flash中，并通过与控制器之间的总线发给控制器，但由于采用双电源的方式对***供电时需要增加备用电源的工作电路和主备电源切换电路，这样会降低电路的安全性与可靠性，还会增加电子产品的成本。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本实用新型提供一种检测在位状态的电池***，能够将在位检测功能集成于电池***内，由电池***独立完成在位状态的检测，节省了产品的成本，提高了产品的安全性。

第一方面，提供了一种检测在位状态的电池***，所述***包括：储能单元、中央处理单元和检测电路；

所述储能单元为所述中央处理单元和检测电路供电；

所述检测电路的第一端连接所述中央处理单元的IO口，所述检测电路的第二端连接电池连接器的第一口，所述电池连接器的第一口接地；所述电池连接器用于连接电池***和主板***；

所述检测电路的第三端连接所述电池电压；

所述中央处理单元，用于监测所述IO口的电压变化确定电池***与所述电池连接器的连接状态。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述检测电路包括：第一电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述检测电路的第一端，所述检测电路的第二端和所述检测电路的第一端连接，所述第一电阻的第二端作为所述检测电路的第三端；

所述中央处理单元，用于监测所述IO口的电压为高电平时，确定所述电池***与所述电池连接器断开；监测所述IO口的电压为低电平时，确定所述电池***与所述电池连接器连接。

本实现方式的电路结构简单，电路成本低，易于实现。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述检测电路包括：电阻网络和模数转换器；

所述电阻网络的第一端连接所述模数转换器的输入端，所述电阻网络的第二端作为所述检测电路的第三端；所述电阻网络的第三端作为所述检测电路的第二端；所述模数转换器的输出端作为所述检测电路的第一端；

所述模数转换器，用于将输入端的模拟电压转换为数字电压；

所述中央处理单元，用于判断所述数字电压增大时确定所述电池***与所述电池连接器断开，判断所述数字电压由大变小时确定所述电池***与所述电池连接器连接。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，所述电阻网络包括第二电阻和第三电阻；

所述第二电阻的第一端作为所述电阻网络的第一端；所述第二电阻的第二端作为所述电阻网络的第二端；所述第二电阻的第一端作为所述电阻网络的第三端；所述第二电阻的第一端通过所述第三电阻接地。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，所述储能单元为所述电池***的电芯。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第五种可能的实现方式中，所述中央处理单元集成于电池***的电池管理芯片。

本实现方式所述的电池***的集成度高，占用的空间体积小。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第六种可能的实现方式中，所述的检测在位状态的电池***还包括：存储器；

所述存储器，用于存储所述电池***与电池连接器的连接状态。

本实现方式利用存储器将所述连接状态的信息记录存储，可以为数据分析提供支持。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第七种可能的实现方式中，所述的检测在位状态的电池***还包括：连接在所述中央处理单元和所述电池连接器之间的接口通信单元；

所述中央处理单元，用于当所述电池***与电池连接器连接时，将所述电池***与电池连接器的连接状态依次通过所述接口通信单元和所述电池连接器发送给所述主板***。

第二方面，提供了一种移动终端，包括所述的电池***，还包括：电池连接器和主板***；

所述电池连接器，用于连接所述电池***和所述主板***。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述的移动终端还包括：第四电阻；

所述第四电阻的第一端连接所述电池连接器的第一口，所述第四电阻的第二端接地。

本实现方式通过增加所述第四电阻以对电路限流，提高了所述移动终端的安全性。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型提供的检测在位状态的电池***，包括储能单元、中央处理单元和检测电路，利用检测电路对电池***的在位状态进行检测，利用中央处理单元监测所述检测电路检测到的电压变化来确定电池***与所述电池连接器的连接状态。

本实用新型将在位检测功能集成于电池***内，由电池***独立完成电源在位状态的检测，此外，本实用新型提供的检测在位状态的电池***中包含的储能单元可以给检测电路和中央处理单元供电，即使当电子产品正常关机或者因为电池电量低自动关机时，电池内的残余电量仍然足够支撑电池实现在位检测功能。无需外部供电，既节省了产品的成本，又提高了产品的安全性。而现有技术检测电池在位状态时采用备用电池和主电源双电源合路的方式来给CPU等供电，这种方法不仅会增加产品的成本，双电源相应的电路还需要占用电子设备内部一定的空间体积，不利于电子产品的小型化，而且双电源对电子设备的安全性和可靠性贡献有限。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种检测在位状态的电池***的的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种检测在位状态的电池***的的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种检测在位状态的电池***的的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的再一种检测在位状态的电池***的的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的又一种检测在位状态的电池***的的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种移动终端的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的另一种移动终端的示意图。

具体实施方式

随着手机、便携式电脑等消费类电子产品越来越普及，用户对于电子产品的安全需求也日益强烈，其中电池的在位检测是电子产品安全检测中的重要环节。对于用户而言，通过电池的在位检测可以了解到电子产品是否是全新产品，是否经过维修处理，电池***连接是否存在异常；对于维修人员或厂商而言，通过电池的在位检测可以了解到用户是否对电子产品进行了拆机，可以了解电子产品电池***的在位状态是否良好并且收集信息对产品进行提升。基于此背景，本实用新型提出了一种检测在位状态的电池***及移动终端，可用于电子产品的电池在位检测。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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。

***实施例一：

下面以***实施例一为例介绍本实用新型提出的检测在位状态的电池***。

参见图1，该图为本实用新型实施例提供的一种检测在位状态的电池***示意图。

本实施例所述的检测在位状态的电池***100包括：储能单元101、中央处理单元102和检测电路103。

储能单元101为所述中央处理单元102和检测电路103供电。

检测电路103的第一端连接所述中央处理单元102的IO口，检测电路103的第二端连接电池连接器104的第一口，电池连接器104的第一口接地。

电池连接器104用于将电池***100和主板***105电气连接。需要注意的是，本申请所述电池连接器104可以视作电池***100的一部分，即电池***100中可以包含所述电池连接器104，此外，电池连接器104也可以视作独立的硬件部分，本申请对此不作具体限定，为了便于解释说明工作原理与连接方式，本申请实施例的附图1中的电池***100不包含电池连接器104。

需要注意的是，由于检测电路103的第二端连接电池连接器104的第一口，而电池连接器104的第一口接地，所以可以用检测电路103的第二端的电压来判断所述检测电路103的第二端是否与电池连接器104断开连接。若检测电路103的第二端与电池连接器104的第一口连接状态良好，则检测电路103的第二端的电压为低电平；若检测电路103的第二端与电池连接器104的第一口断开连接，则检测电路103的第二端的电压为高电平。

检测电路103的第三端连接电池电压。

中央处理单元102用于监测所述IO口的电压变化确定电池***100与电池连接器104的连接状态。

需要注意的是，中央处理单元102可以实现电池管理和在位状态记录。其中，电池管理主要包括电池的充放电控制和过压、过流以及过热保护等，在位状态记录主要包括将检测的电池在位状态结果进行保存。

中央处理单元102和检测电路103连接的IO口可以为自身的GPIO(GeneralPurpose Input Output，通用输入输出)口，GPIO又称为总线拓展器，利用该口进行监测时功耗低、封装容易且布线简单。其中，由于利用该口进行监测时具有的低功耗特点(工作电流约为1μA)，使得即使在电子产品因为电量过低而自动关机时，通过GPIO口仍可以利用残余电量继续进行监测工作。

中央处理单元102获取电池在位状态的方法可以包括以下两种：

方法一：可以采用定时查询连接状态的方式，根据设置的时间间隔定时将对IO口的监测结果保存。

方法二：采用中断方式，将IO口检测到的电池不在位的信息作为中断请求信号，使中央处理单元102的处理器暂时中止现行程序的执行，而是执行储存电池不在位状态的程序，处理完毕后自动恢复原程序的执行，这样可以减少程序直接控制方式中处理器等待时间以及提高***的并行工作程度。

检测电路103可以实现电池是否在位于主板***105的状态检测，当电池从主板***105拔出时，电池的检测电路103的工作状态发生改变，即检测到电池在位状态的变化，中央处理单元102会从检测电路103读取状态并将其保存。当电池再次***主板***105时，电池的检测电路103的工作状态又发生改变，中央处理单元102再次从检测电路103读取状态并将其保存，此时也可以将这些检测结果上报给主板***105。

本实施例中，所述储能单元101可以为所述电池***的电芯，负责为所述中央处理单元102和检测电路103供电。

本实施例中，所述中央处理单元102可以集成于电池***的电池管理芯片(PowerManagement Integrated Circuits)。

本实施例中，检测在位状态的电池***100还可以包括：存储器。

所述存储器，用于存储所述电池***100与电池连接器104的连接状态。

需要注意的是，本实用新型实施例将中央处理单元102集成于电池管理芯片，利用在电池管理芯片上集成的一定容量的存储器和一定数量的管脚接口，将检测到的状态变化和相关信息，例如状态变化的时间、状态变化的次数等保存到存储器中。

本实施例中，存储器可以是非易失存储器(Non-volatile memory)，可以包括闪存(Flash Memory)以及EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)，这样可以使得在电池不在位或电子产品突然性、意外性的故障时保存的数据不会丢失。

利用本实施例提供的电池***，在位状态的检测功能由电池***来完成，电池***独立完成电池在位状态的检测。另外，电池中的储能单元可以为检测电路和中央处理单元供电，即使当电子产品正常关机或者因为电池电量低自动关机时，电池内的残余电量仍然足够支撑电池实现在位检测功能。直接利用电池对中央处理单元和检测电路进行供电，无需外部供电，既节省产品的成本，又提高了产品的安全性。

***实施例二：

在上述实施例中介绍了本实用新型检测在位状态的电池***，下面以***实施例二为例具体介绍检测电路的工作原理。

参见图2，该图为本实用新型实施例提供的一种检测在位状态的电池***的示意图。

本申请实施例所述检测电路包括：第一电阻R1。

第一电阻R1的第一端作为检测电路的第一端，检测电路的第二端和检测电路的第一端连接，第一电阻R1的第二端作为检测电路的第三端。

中央处理单元102，用于监测IO口的电压为高电平时，确定电池***100与电池连接器104断开；监测IO口的电压为低电平时，确定电池***100与电池连接器104连接。

具体的，第一电阻R1的第一端连接中央处理单元102的IO口，同时连接电池连接器104的第一口，因为电池连接器104的第一口在主机***一侧接地，所以当电池在位时该IO口实际接地，中央处理单元102监测IO口得到的是低电平，对应的检测状态为在位。当电池不在位时，电池***100与电池连接器104断开连接，第一电阻R1的第一端此时不接地，中央处理单元102监测IO口不再是接地时的电平，而是第一电阻R1分压所得的高电平，此时对应的检测状态为不在位。

此外，中央处理单元102可以采用定时查询或中断方式获得电池的在位状态。其中定期查询方式可以是根据预设的时间周期对IO口进行监控；中断方式可以是将IO口检测到的高电平作为中断请求信号，使处理器暂时中止现行程序的执行,转去执行储存电池不在位状态的程序，处理完毕后自动恢复原程序的执行。

本实施例中，检测电路的第一端与中央处理单元的IO口连接，通过中央处理单元监测IO口的电压是高电平还是低电平，能够判断电池的在位状态是否良好。

***实施例三：

上例介绍了当检测电路包括第一电阻时电池***的工作原理，以下的***实施例三继续介绍检测电路的其他实现方式。

参见图3，该图为本实用新型实施例提供的又一种检测在位状态的电池***的示意图。

本实施例中，所述检测电路可以包括：电阻网络303b和模数转换器303a。

电阻网络303b的第一端连接模数转换器303a的输入端，电阻网络303b的第二端作为检测电路的第三端；电阻网络303b的第三端作为检测电路303的第二端；模数转换器303a的输出端作为检测电路的第一端。

模数转换器303a，用于将输入端的模拟电压转换为数字电压。

中央处理单元102，用于判断数字电压增大时确定电池***100与电池连接器104断开，判断数字电压由大变小时确定电池***100与电池连接器104连接。

具体地，因为电阻网络303b的第三端作为检测电路的第二端，检测电路的第二端连接电池连接器104的第一口，而电池连接器104的第一口接地，所以当电池在位时，电阻网络303b实际与地相连，中央处理单元102监测到模数转换器303a传送的电阻网络303b的电平实际上是检测地端的电平，是低电平。而当电池不在位时，电池***100与电池连接器104断开连接，电阻网络303b不再接地，此时中央处理单元102监测到模数转换器303a传送的电阻网络303b的电平不再是地端的电平，而是高电平，同时的数字电压会出现由小到大的变化。相反，当电池***与电池连接器由断开至连接时，数字电压会出现由大到小的变化。

此外，中央处理单元102可以采用定时查询或中断方式获得电池的在位状态。其中定期查询方式可以是根据预设的时间周期对模数转换器303a进行监控；中断方式可以是将对模数转换器303a监测到的数字电压由小到大的变化作为中断请求信号，使处理器暂时中止现行程序的执行，而是执行储存电池不在位状态的程序，处理完毕后自动恢复原程序的执行。

***实施例四：

上述实施例中的电阻网络还可以是***实施例四中所述结构。

参见图4，该图为本实用新型实施例提供的另一种检测在位状态的电池***示意图。

本实施例中，检测电路中的电阻网络包括：第二电阻R2和第三电阻R3。

第二电阻R2的第一端作为电阻网络的第一端；第二电阻R2的第二端作为电阻网络的第二端；第二电阻R2的第一端作为电阻网络的第三端；第二电阻R2的第一端通过第三电阻R3接地。

具体地，第二电阻R2的第一端同时作为电阻网络的第一端和第三端，电阻网络的第三端作为检测电路的第二端，检测电路的第二端连接电池连接器104的第一口，而电池连接器104的第一口接地，所以中央处理单元102监测到模数转换器403a传送的电平为V1，V1实际上是检测的地端的电平，为低电平。当电池不在位时，电池***100与电池连接器104断开连接，此时中央处理单元102监测到模数转换器403a传送的电平为V2，V2不再是地端的电平，而是第三电阻R3分压对应的电平，是高电平，即V2>V1。需要注意的是，第二电阻R2和第三电阻R3的阻值需要满足能使V1和V2的值都在模数转换器403a的输入信号幅度的允许范围内。

此外，中央处理单元102可以采用定时查询或中断方式获得电池的在位状态。其中定期查询方式可以是根据预设的时间周期对模数转换器403a进行监控；中断方式可以是将对模数转换器403a监测出现突然增大的数字电压作为中断请求信号，使处理器暂时中止现行程序的执行，而是执行储存电池不在位状态的程序，处理完毕后自动恢复原程序的执行。

***实施例五：

上述实施例介绍了检测电路的工作原理，下面以实施例五为例来介绍电池***是与主板***的交互。

参见图5，该图为本实用新型实施例提供的再一种检测在位状态的电池***的示意图。

本实施例中，检测在位状态的电池***100还包括：连接在所述中央处理单元和所述电池连接器之间的接口通信单元506。

所述中央处理单元102，用于当所述电池***100与电池连接器104连接时，将所述电池***100与电池连接器104的连接状态依次通过所述接口通信单元506和所述电池连接器104发送给所述主板***105。

移动终端实施例一：

基于以上实施例提供的检测在位状态的电池***，本实用新型实施例还提供了一种移动终端，下面结合图6进行详细说明。

参见图6，该图为本实用新型实施例提供的一种移动终端的示意图。

本实用新型实施例提供的移动终端600，包括以上实施例所述的电池***100，还包括：电池连接器104和主板***105。

所述电池连接器104，用于连接所述电池***100和所述主板***105。

本实施例提供的上述移动终端，将电池在位检测功能集成于电池***内，由电池***独立完成在位状态的检测，不需要外部提供电源，既节省了产品成本，又能提高产品的安全性。

移动终端实施例二：

参见图7，该图为本实用新型实施例提供的另一种移动终端的示意图。

本实施例中，移动终端700还可以包括：第四电阻R4；

所述第四电阻R4的第一端连接所述电池连接器605的第一口，所述第四电阻R4的第二端接地。

其中，R4的作用为限流。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于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：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种检测在位状态的电池***，其特征在于，包括：储能单元、中央处理单元和检测电路；

所述储能单元为所述中央处理单元和检测电路供电；

所述检测电路的第一端连接所述中央处理单元的IO口，所述检测电路的第二端连接电池连接器的第一口，所述电池连接器的第一口接地；所述电池连接器用于连接电池***和主板***；

所述检测电路的第三端连接电池电压；

所述中央处理单元，用于监测所述IO口的电压变化确定电池***与所述电池连接器的连接状态。

2.根据权利要求1所述的检测在位状态的电池***，其特征在于，所述检测电路包括：第一电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述检测电路的第一端，所述检测电路的第二端和所述检测电路的第一端连接，所述第一电阻的第二端作为所述检测电路的第三端；

所述中央处理单元，用于监测所述IO口的电压为高电平时，确定所述电池***与所述电池连接器断开；监测所述IO口的电压为低电平时，确定所述电池***与所述电池连接器连接。

3.根据权利要求2所述的检测在位状态的电池***，其特征在于，所述检测电路包括：电阻网络和模数转换器；

所述电阻网络的第一端连接所述模数转换器的输入端，所述电阻网络的第二端作为所述检测电路的第三端；所述电阻网络的第三端作为所述检测电路的第二端；所述模数转换器的输出端作为所述检测电路的第一端；

所述模数转换器，用于将输入端的模拟电压转换为数字电压；

所述中央处理单元，用于判断所述数字电压增大时确定所述电池***与所述电池连接器断开，判断所述数字电压由大变小时确定所述电池***与所述电池连接器连接。

4.根据权利要求3所述的检测在位状态的电池***，其特征在于，所述电阻网络包括第二电阻和第三电阻；

所述第二电阻的第一端作为所述电阻网络的第一端；所述第二电阻的第二端作为所述电阻网络的第二端；所述第二电阻的第一端作为所述电阻网络的第三端；所述第二电阻的第一端通过所述第三电阻接地。

5.根据权利要求1所述的检测在位状态的电池***，其特征在于，所述储能单元为所述电池***的电芯。

6.根据权利要求1所述的检测在位状态的电池***，其特征在于，所述中央处理单元集成于电池***的电池管理芯片。

7.根据权利要求1所述的检测在位状态的电池***，其特征在于，还包括：存储器；

所述存储器，用于存储所述电池***与电池连接器的连接状态。

8.根据权利要求1-7任一项所述的检测在位状态的电池***，其特征在于，还包括：连接在所述中央处理单元和所述电池连接器之间的接口通信单元；

所述中央处理单元，用于当所述电池***与电池连接器连接时，将所述电池***与电池连接器的连接状态依次通过所述接口通信单元和所述电池连接器发送给所述主板***。

9.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电池***，还包括：电池连接器和主板***；

所述电池连接器，用于连接所述电池***和所述主板***。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述还包括：第四电阻；

所述第四电阻的第一端连接所述电池连接器的第一口，所述第四电阻的第二端接地。