一种识别不同容量电池的电子设备及其电池的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种识别不同容量电池的电子设备及其电池，电子设备的主板上设置有间隔开的第一导电弹脚和第二导电弹脚，第二导电弹脚与检测电路相连接；电子设备的第一容量电池设置有导电部，且第一容量电池安装在电池腔中时，导电部位于对应第一导电弹脚和第二导电弹脚之间的位置处；电池安装到电子设备中时，检测电路通过检测第一导电弹脚和第二导电弹脚之间是否处于导通状态，识别出电子设备中所安装的电池为第一容量电池还是第二容量电池。本发明能够识别电子设备中所使用的不同容量的电池，进而可以采用不同的驱动程序来管理电池。
【专利说明】一种识别不同容量电池的电子设备及其电池
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用可循环充电电池作为电源的电子设备，更具体地，涉及一种识别不同容量电池的电子设备及其电池。
【背景技术】
[0002]目前，采用可循环充电电池作为电源的便携式电子设备，如移动终端，笔记本电脑，平板电脑等的市场需求迅猛发展，而这些电子设备的功能和应用越来越多，这就造成耗电量越来越大，设备对电池容量的需求越来越大。但由于现有电池技术的限制，电池的容量往往与电池的体积成正比。在设备的电量持续力和便携性上很难两全，这就造成很多电子设备配有两套甚至多套可选电池，在同一设备电池卡槽中对应不同需求时换用不同容量和体积的电池。这样的应用同时带来了一些问题，如对不同容量电池的识别和电量计算以及电量显示等问题。
[0003]锂电池具有高存储能量、寿命长、重量轻和无记忆效应等优点，已经在现行便携式设备中得到了广泛的使用。mAh是电池容量的计量单位，具体是电池中可以释放为外部使用的电子的总数，折合为物理上的标准单位就是库仑。库仑的国际标准单位为电流乘于时间的安培秒，即ImAh = 0.001安培*3600秒=3.6安培秒=3.6库仑。
[0004]现有的电子设备，主要有如下三种方法实现电量的计算:
[0005]1.直接电池电压监控方法:直接电池电压监控方法简单易行；但是该方法精度较低(20% )，且缺乏对电池的有效保护；
[0006]2.电池建模方法:电池建模方法有效地提高电量的测量精度(5% )，简单易用，无需做电池的初次预估；但是数据表的建立是一个复杂的过程，并且对不同容量或类型的电池的兼容也不好；
[0007]3.库仑计检测法:库仑计可以精确跟踪电池的电量变化，精度可达1% ;但是，库仑计存在电池初次预估的问题，需要知道额定容量、当前容量和当前的电流损耗，且电流电阻的精度直接影响了电量的精度。
[0008]目前，以库仑计检测法最为准确和有效，主流的智能手机终端以及平板电脑等电子设备大多都采用库仑计检测法，但是库仑计检测法只能解决固定容量电池的电量计算和电量显示问题，对应不同容量的电池，库仑计检测法则无法准确计算显示电量。因此，如何实现简单、快捷、准确的识别不同容量的电池成为当前需要解决的一个技术难题。
【发明内容】
[0009]本发明解决的技术问题是提供一种识别不同容量电池的电子设备及其电池，能够识别电子设备中所使用的不同容量的电池，进而可以采用不同的驱动程序来管理电池。
[0010]为解决上述技术问题，本发明提供了一种识别不同容量电池的电子设备，
[0011]所述电子设备的主板上设置有间隔开的第一导电弹脚和第二导电弹脚，所述第二导电弹脚与检测电路相连接；[0012]所述电子设备的第一容量电池设置有导电部，且所述第一容量电池安装在电池腔中时，所述导电部位于对应所述第一导电弹脚和所述第二导电弹脚之间的位置处；
[0013]电池安装到所述电子设备中时，所述检测电路通过检测所述第一导电弹脚和所述第二导电弹脚之间是否处于导通状态，识别出所述电子设备中所安装的电池为所述第一容量电池还是所述第二容量电池。
[0014]进一步地，所述电子设备的第二容量电池上设置有绝缘部；且所述第二容量电池安装在电池腔中时，所述绝缘部位于对应所述第一导电弹脚和所述第二导电弹脚之间的位置处。
[0015]进一步地，所述检测电路包括处理器；
[0016]所述第一导电弹脚具有接地端和第一引脚，所述第二导电弹脚具有第二引脚和检测端；其中，所述检测端通过上拉电阻连接到高电平，且所述检测端连接至所述处理器的中断管脚或者通用I/O 口 ；
[0017]所述检测电路通过所述处理器的中断管脚或者通用I/O 口的状态检测所述检测端的电平状态，判断所述第一引脚和所述第二引脚之间的导通状态。
[0018]进一步地，当所述第一容量电池安装到所述电子设备中时，所述第一引脚和所述第二引脚之间处于短路状态，所述检测端为低电平状态；
[0019]当所述第二容量电池安装到所述电子设备中时，所述第一引脚和所述第二引脚之间处于开路状态，所述检测端为高电平状态。
[0020]进一步地，所述第一容量电池和所述第二容量电池分别为:标准容量电池和大容量电池；或者，大容量电池和标准容量电池。
[0021]进一步地，所述第一引脚和所述第二引脚水平安装在所述主板上；
[0022]所述导电部是由所述第一容量电池的电池后盖上的导电材料构成；所述绝缘部是由所述第二容量电池的电池后盖上的非导电材料或者绝缘材料构成。
[0023]进一步地，所述第一容量电池和所述第二容量电池的电池后盖上的不同位置处设置有同样的结构筋条，所述第一容量电池和所述第二容量电池的电池本体上与所述结构筋条对应的位置处分别设置有大小相同的缺口。
[0024]进一步地，所述第一引脚和所述第二引脚与所述主板呈垂直设置；
[0025]所述导电部是由所述第一容量电池的电池本体上的导电材料构成；所述绝缘部是由所述第二容量电池的电池本体上的非导电材料或者绝缘材料构成。
[0026]进一步地，所述电子设备还包括与所述检测电路相连的电源管理模块，所述电源管理模块根据所述检测电路识别的不同容量的电池，对所述电子设备的电源进行电量计算和/或电量显示。
[0027]本发明还提供了一种电池，应用于电子设备，所述电池包括第一容量电池和第二容量电池，所述第一容量电池的电池本体或者电池后盖上设置有导电部；
[0028]其中，所述第一容量电池安装在电池腔中时，所述导电部位于对应所述电子设备主板上设置的间隔开的第一导电弹脚和所述第二导电弹脚之间的位置处。
[0029]进一步地，所述第二容量电池本体或者电池后盖上设置有绝缘部；且所述第二容量电池安装在电池腔中时，所述绝缘部位于对应所述第一导电弹脚和所述第二导电弹脚之间的位置处；[0030]其中所述第一容量电池和所述第二容量电池分别为:标准电池和大容量电池；或者，大容量电池和标准电池。
[0031]进一步地，所述导电部是由电池后盖上的导电材料构成，所述绝缘部是由非导电材料或者绝缘材料构成。
[0032]本发明结合库仑计检测法，采用导电材料或非导电材料配合结构件及检测电路实现在一个终端便携设备中兼容厚薄两种电池，并能够识别电子设备中所使用的不同容量的电池，进而可以采用不同的驱动程序来管理电池。
[0033]与现有技术相比较，采用本发明方案，至少具有如下优点:
[0034]1.便携式设备通过结构开短路方法可以兼容不同厚度容量的电池，为用户提供了多种选择，提高用户的体验度，提高了产品在市场的竞争优势；
[0035]2.同一个电池腔中可以兼容两种不同厚度容量的电池；
[0036]3.如果客户选择容量较小的电池，可以降低整机成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0038]图1为本发明实施例的识别不同容量电池的电子设备的示意图；
[0039]图2为本发明实施例的检测电路的示意图；
[0040]图3为本发明实施例的电池后盖设计的示意图；
[0041]图4a和图4b为本发明实施例的兼容不同厚度电池的结构示意图；
[0042]图5为本发明另一实施例的导电弹脚的示意图。
【具体实施方式】
[0043]本实施方式提供一种识别不同容量电池的电子设备，具体采用如下方案:
[0044]—，在电子设备的主板上设置导电弹脚
[0045]在电子设备的主板上放置二个导电弹脚:第一导电弹脚11和第一导电弹脚12。如图1所示，第一导电弹脚11包括接地端1-1和第一引脚1-2，接地端1-1接地。第二导电弹脚12包括检测端2-1和第二引脚2-2。
[0046]二，导电弹脚与检测电路相连接
[0047]如图2所示，第二导电弹脚12的检测端2-1通过上拉电阻拉到高电平Vcc ;且第二导电弹脚12的检测端2-1同时要接到主处理器的中断管脚或者通用I/O 口。
[0048]三，电池上对应导电弹脚位置的区域的处理
[0049]不同容量的电池本体或后盖上对应导电弹脚之间的位置处分别设置导电部或者绝缘部。所述的导电部或者绝缘部可由导电材料和绝缘材料构成。
[0050]当电池上相应位置为导电材料时，当电池后盖合上时将第一导电弹脚11的1-2端和第二导电弹脚12的2-2端之间处于短路状态，第二导电弹脚12的2-1端为低电平状态。当电池上相应位置为非导电材料时，当电池后盖合上时，由于第一导电弹脚11的1-2端和第二导电弹脚12的2-2端之间处于开路状态，第二导电弹脚12的2-1端为高电平。
[0051]在电子设备开机过程当中，通过判断该处理器中断管脚或通用I/O 口的状态，来确定所用电池的容量，启用相应的驱动程序。不同的电池容量主要会影响到充电电流和电
量显示。
[0052]在电池后盖对应主板上2个导电弹脚的导电部或者绝缘部的大小及面的处理要保证当电池后盖合上后区域L-W包含的面能与第一导电弹脚11的1-2端、第二导电弹脚12的2-2端可靠接触。
[0053]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0054]在下述实施例中，以手机终端为例，对本发明提供的电子设备进行说明，但应当了解，本发明提供的电子设备并不局限于手机终端。
[0055]如图3所示，在标准容量电池(如薄电池)电池后盖15上设置导电部151时，当电池后盖15合上时将第一导电弹脚11的1-2端和第二导电弹脚12的2-2端之间处于短路状态，第二导电弹脚12的2-1端为低电平状态。在电子设备开机过程中，处理器判断中断管脚或通用I/O 口为低电平状态，确定所用电池为标准容量电池，则启用标准容量电池的驱动程序，包括充电电流和电量显示等应用。
[0056]在大容量电池(如厚电池)的电池后盖15上设置非导电材料，当电池后盖15合上时，由于第一导电弹脚11的1-2端和第二导电弹脚12的2-2端之间处于开路状态，第二导电弹脚12的2-1端为高电平。在电子设备开机过程中，处理器判断中断管脚或通用I/O口为高电平状态，确定所用电池为厚电池形式的大容量电池，启用大容量电池的驱动程序，包括充电电流和电量显示等应用。
[0057]根据以上描述，当电子设备具有不同厚度的电池时，需要有对应的电池后盖，因此，电池腔需要能兼容不同厚度的电池，同时在电池的相关位置也要考虑对电池的固定作用。
[0058]此外,本实施例中，以手机终端为例,如图4a和图4b所示,手机配置有厚薄两种不同容量的电池，后壳I中的电池腔要能兼容薄电池20和厚电池30两种不同厚度的电池。优选地，为了使薄电池使用配套的专用电池后盖，厚电池使用配套的专用电池后盖，电池和电池后盖作了如下防呆设计:在厚薄两种电池盖的不同位置设置有大小相同的筋条211和311，而在厚薄两种电池上的相应位置开有缺口。当盖上电池盖时，薄电池盖21上的筋条211可以嵌入薄电池20上的缺口 201，而与厚电池的结构干涉；厚电池盖31上的筋条311可以嵌入厚电池30上的缺口 301，而与薄电池的结构干涉。这样确保了在手机电池腔中放入薄电池时，只能盖上薄电池盖；在手机电池腔中放入厚电池时，只能盖上厚电池盖。
[0059]此外，在本发明其他实施例中，与图1中不同的是，引脚也可以竖直安装，如图5所示，且朝向电池腔，在薄电池侧面的相应位置使用导电材料，在厚电池侧面的相应位置使用非导电材料或者绝缘材料。
[0060]当电池安装后，电池侧面的导电材料将第一导电弹脚11的1-2端和第二导电弹脚12的2-2端之间处于短路状态，第二导电弹脚12的2-1端为低电平状态。在电子设备开机过程当中，处理器判断中断管脚或通用I/O 口为低电平状态，确定所用电池为薄电池形式的小容量电池，启用小容量电池的驱动程序，包括充电电流和电量显示等应用。
[0061]最后，需要说明的是，以上方案中所使用导电弹脚包含但不限于图中所列的折弯形式，导电弹脚的安装方式包含但不限于焊接，结构限位等形式，引脚可以包含但不限于水平、垂直摆放。二个导电弹脚之间的开路或者短路的方法和形式包含但不限于文中提到的方法。只要是通过不同容量电池的更换引起的触发高低电平的变化供电子设备识别都在本专利保护的范围之内。
[0062]以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
[0063]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
【权利要求】
1.一种识别不同容量电池的电子设备，其特征在于， 所述电子设备的主板上设置有间隔开的第一导电弹脚和第二导电弹脚，所述第二导电弹脚与检测电路相连接； 所述电子设备的第一容量电池设置有导电部，且所述第一容量电池安装在电池腔中时，所述导电部位于对应所述第一导电弹脚和所述第二导电弹脚之间的位置处； 电池安装到所述电子设备中时，所述检测电路通过检测所述第一导电弹脚和所述第二导电弹脚之间是否处于导通状态，识别出所述电子设备中所安装的电池为所述第一容量电池还是所述第二容量电池。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于， 所述电子设备的第二容量电池上设置有绝缘部；且所述第二容量电池安装在电池腔中时，所述绝缘部位于对应所述第一导电弹脚和所述第二导电弹脚之间的位置处。
3.如权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于， 所述检测电路包括处理器； 所述第一导电弹脚具有接地端和第一引脚，所述第二导电弹脚具有第二引脚和检测端；其中，所述检测端通过上拉电阻连接到高电平，且所述检测端连接至所述处理器的中断管脚或者通用I/o 口 ； 所述检测电路通过所述处理器的中断管脚或者通用I/o 口的状态检测所述检测端的电平状态，判断所述第一引脚和所述第二引脚之间的导通状态。
4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于， 当所述第一容量电池安装到所述电子设备中时，所述第一引脚和所述第二引脚之间处于短路状态，所述检测端为低电平状态； 当所述第二容量电池安装到所述电子设备中时，所述第一引脚和所述第二引脚之间处于开路状态，所述检测端为高电平状态。
5.如权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于， 所述第一容量电池和所述第二容量电池分别为:标准容量电池和大容量电池；或者，大容量电池和标准容量电池。
6.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于， 所述第一引脚和所述第二引脚水平安装在所述主板上； 所述导电部是由所述第一容量电池的电池后盖上的导电材料构成；所述绝缘部是由所述第二容量电池的电池后盖上的非导电材料或者绝缘材料构成。
7.如权利要求6所述的电子设备，其特征在于， 所述第一容量电池和所述第二容量电池的电池后盖上的不同位置处设置有同样的结构筋条，所述第一容量电池和所述第二容量电池的电池本体上与所述结构筋条对应的位置处分别设置有大小相同的缺口。
8.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于， 所述第一引脚和所述第二引脚与所述主板呈垂直设置； 所述导电部是由所述第一容量电池的电池本体上的导电材料构成；所述绝缘部是由所述第二容量电池的电池本体上的非导电材料或者绝缘材料构成。
9.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括与所述检测电路相连的电源管理模块，所述电源管理模块根据所述检测电路识别的不同容量的电池，对所述电子设备的电源进行电量计算和/或电量显示。
10.一种电池，应用于电子设备，其特征在于， 所述电池包括第一容量电池和第二容量电池，所述第一容量电池的电池本体或者电池后盖上设置有导电部； 其中，所述第一容量电池安装在电池腔中时，所述导电部位于对应所述电子设备主板上设置的间隔开的第一导电弹脚和所述第二导电弹脚之间的位置处。
11.如权利要求10所述的电池，其特征在于， 所述第二容量电池本体或者电池后盖上设置有绝缘部；且所述第二容量电池安装在电池腔中时，所述绝缘部位于对应所述第一导电弹脚和所述第二导电弹脚之间的位置处； 其中所述第一容量电池和所述第二容量电池分别为:标准电池和大容量电池；或者，大容量电池和标准电池。
12.如权利要求10或11所述的电池，其特征在于， 所述导电部是由电池后盖上的导电材料构成，所述绝缘部是由非导电材料或者绝缘材料构成。`
【文档编号】H01M10/42GK103427120SQ201210160327
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年5月22日 优先权日:2012年5月22日
【发明者】孙井群, 唐明兵 申请人:中兴通讯股份有限公司