一种手持终端的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】-种手持终端
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于物联网领域，尤其设及一种手持终端。
【背景技术】
[0002] 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W现在需要一种新型的手持终端，W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
[0003] 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。
[0004] 一种手持终端，包括；
[0005] 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；
[0006] 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。
[0007] 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。
[000引优选的，所述第一开关电路包括第一MOS管；
[0009] 所述第一MOS管的源极与所述主板电池输出端相连；
[0010] 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；
[ocm] 所述第一MOS管的漏极与所述设备主板的电源端口相连。
[0012] 优选的，所述第一开关电路还包括第一S极管，所述第一M0S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=极管连接；
[0013] 所述第一S极管的集电极与所述第一M0S管的栅极相连；
[0014] 所述第一=极管的基极与所述设备主板的第一控制端口相连；
[0015] 所述第一=极管的发射极接地。
[0016] 优选的，所述第二开关电路包括第二M0S管；
[0017] 所述第二M0S管的源极与所述备用电池的输出端相连；
[0018] 所述第二M0S管的栅极与所述设备主板的第二控制端口相连；
[0019] 所述第二M0S管的漏极与所述设备主板的电源端口相连。
[0020] 优选的，所述第二开关电路还包括第二S极管，所述第二M0S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=极管连接；
[002U 所述第二S极管的集电极与所述第二MOS管的栅极相连；
[0022] 所述第二=极管的基极与所述设备主板的第二控制端口相连；
[0023] 所述第二=极管的发射极接地。
[0024] 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。
[0025] 优选的，所述防反充单元包括第=M0S管和第==极管；
[0026] 在所述第一开关电路中，防反充单元连接在所述第一M0S管的漏极与所述设备主 板的电源端口之间，所述第SM0S管的漏极与所述第一M0S管的漏极相连；
[0027] 所述第SM0S管的源极与所述设备主板的电源端口相连；
[002引所述第SM0S管的栅极与所述第极管的集电极相连；
[0029] 所述第==极管的基极与所述设备主板的第一控制端口相连；
[0030] 所述第==极管的发射极接地；
[003U 在所述第二开关电路中，防反充单元连接在所述第二M0S管的漏极与所述设备主 板的电源端口之间，所述第SM0S管的漏极与所述第二M0S管的漏极相连；
[003引所述第SM0S管的源极与所述设备主板的电源端口相连；
[0033] 所述第SM0S管的栅极与所述第极管的集电极相连；
[0034] 所述第==极管的基极与所述设备主板的第二控制端口相连；
[0035] 所述第==极管的发射极接地。
[0036] 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；
[0037] 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。
[003引优选的，还包括：
[0039] 与所述主板电池相连的第一充电电路；
[0040] 与所述备用电池相连的第二充电电路；
[0041] 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。
[0042] 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，W提高手持设备的利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0043] 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W根据该些附图获得其他的附图。
[0044] 图1为本实用新型实施例提供的一种手持终端的电路图；
[0045] 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；
[0046] 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；
[0047] 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；
[0048] 图5为本实用新型实施例提供的一种手持终端的示意图；
[0049] 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；
[0化0] 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；
[0化1] 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】
[0052] 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。
[0化3] 如图1所示，本实用新型提供了一种手持终端，包括：
[0化4] 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 ;
[0化5] 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。
[0化6] 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。
[0057] 在具体实际应用中，优选的可W，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。
[0化引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。
[0化9]如图2所示，所述第一开关电路300包括第一MOS管301;
[0060] 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GPI01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。
[0061] 所述第二开关电路400包括第二MOS管401 ;
[0062] 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GPI02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。
[0063] MOS管分为N沟道MOS管和P沟通MOS管，WN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GPI01为高电平， 第二控制端口GPI02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GPI01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W第二MOS管401不导通，备用电池200不对设备主板500进行供 电。
[0064] 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GPI01为低电平，第二控制端口 GPI02为高电平，第二控制端口GPI02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M0S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M0S管301的栅极电压小于M0S管 的导通电压，所W第一M0S管301不导通，主板电池100不对设备主板500进行供电。
[0065] 通过第一开关电路300和第二开关电路400可W方便的对主板电池100和备用电 池200进行设置，W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。
[0066] 如图3所示，所述第一开关电路300还包括第一S极管302,所述第一M0S管301 的栅极与所述设备主板500的第一控制端口GPI01之间通过该第一S极管302连接；所述 第一S极管302的集电极与所述第一M0S管的栅极相连；所述第一S极管302的基极与所 述设备主板的第一控制端口GPI0相连；所述第一S极管302的发射极接地。
[0067] 在增加第一S极管302后，WP沟通的M0S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；
[0068] 设备主板500设置第一控制端口GPI01为高电平，第二控制端口GPI02为低电平， 此处的高电平为大于S极管导通压降的电平，低电平为小于S极管导通压降的电平，第一 控制端口GPI01为高电平后第一S极管302的基极变为高电平，从而导通第一S极管302， 从而拉低第一M0S管301的栅极电平，进而导通第一M0S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。
[0069] 第二控制端口GPI02为低电平，所W第二S极管401不导通，第二M0S管401的栅 极电压小于M0S管的导通电压，所W第二M0S管401不导通，备用电池200不对设备主板 500进行供电。
[0070] 通过S极管控制M0S的导通或关闭，可W实现小电压控制大电压的目的。
[007U 所述第二开关电路400还包括第二S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GPI02之间通过该第二S极管402连接；所述第二S极管 402的集电极与所述第二M0S管401的栅极相连；所述第二S极管402的基极与所述设备 主板500的第二控制端口GPI02相连；所述第二S极管的发射极接地。
[0072] 设备主板500设置第一控制端口GPI01为低电平，第二控制端口GPI02为高电平， 此处的高电平为大于S极管导通压降的电平，低电平为小于S极管导通压降的电平，第二 控制端口GPI02为高电平后第二S极管402的基极变为高电平，从而导通第二S极管402， 从而拉低第二M0S管401的栅极电平，进而导通第二M0S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。
[007引第二控制端口GPI02为低电平，所W第二S极管401不导通，第二M0S管401的栅 极电压小于M0S管的导通电压，所W第二M0S管401不导通，备用电池200不对设备主板 500进行供电。
[0074] 本实用新型中第一开关电路300和第二开关电路400中都有M0S管，由于M0S管会 产生寄生二极管，所W只能单方向关断，即本实用新型中第一M0S管301和第二M0S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W当一个 电池为设备主板500供电时，将导通另外一个电池的M0S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。
[0075] 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。
[0076] 如图4所示，所述防反充单元包括第SMOS管601和第极管602 ;
[0077] 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SMOS管601的漏极与所述第一MOS管301 的漏极相连；所述第SMOS管601的源极与所述设备主板500的电源端口VCC相连；所述第 SMOS管601的栅极与所述第极管602的集电极相连；所述第极管602的基极与 所述设备主板500的第一控制端口GPI01相连；所述第极管602的发射极接地。
[007引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SMOS管601的漏极与所述第二MOS管402 的漏极相连；所述第SMOS管601的源极与所述设备主板500的电源端口VCC相连；所述第 SMOS管601的栅极与所述第极管602的集电极相连；所述第极管602的基极与 所述设备主板500的第二控制端口GPI02相连；所述第极管602的发射极接地。
[0079] 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W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。
[0080] 在使用备用电池时，第一控制端口GPI01为低电平，第二控制端口GPI02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W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。
[0081] 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。
[0082] 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。
[0083] 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。
[0084] 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。
[0085] 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：
[0086] 1)根据热量和功率转换公式；Q=Pt(P为功率，t为时间）而P= 1?，可W得出Q =12化(1为电流，R为传导阻抗）在双电池设计中，整机电流I= 1(主板电池）+1(手柄电 池），假定传输线内阻R-定情况下，单电池方案热量为；Q1 = 1恥=[I(主板电池）+1 (手 柄电池）]2Rt。
[0087] 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QDQ2 ;
[008引根据热量计算公式；Q=At*m*C其中C为传导媒介的比热容，m为传导媒介的质 量，At为温化可W得出At=Q/ (m*C)，而m=p*V(P为媒介的密度，V为体积）；故At =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At;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。
[0089] 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：
[0090] 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。
[0091] 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，W便满足快速完成充电的需求。
[0092] 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。
[0093] 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SMOS管采用巧片封装的形式， 图示中为S14435型号的MOS管巧片。
[0094] 下面提供双电池使用情景模式W及逻辑控制方式，如表格1所示。
[00巧]表1
[0096]
【权利要求】
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。
【文档编号】H02J7/00GK204179743SQ201420666886
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】陈璇, 李立志 申请人:深圳市金溢科技股份有限公司, 广东华信金溢信息技术有限公司