具有充电温度保护的电子设备及其温度检测方法与流程

本发明涉及充电保护技术领域，特别涉及一种具有充电温度保护的电子设备及其温度检测方法。

背景技术：

在电子设备的充电保护方面，jeita(japanelectronicsandinformationtechnologyindustries，日本电子情报技术产业协会)规定根据电池温度来配置充电满电电压(floatvoltage)和充电电流(chargingcurrent)，在电池处于不同的温度范围时，电池的floatvlotage和chargingcurrent不能超过电池允许的限制值，从而保护电池。因此，在实现jeita充电保护时，需要检测电池的温度。

本发明的发明人发现：现有具有充电温度保护的解决方案是采用将jeita保护功能和电池温度检测功能集成在一起的充电芯片(chargeric)来实现，例如ti的充电芯片bq25896，高通的pmi8952等，可选的方案较少。而目前大多数的电子设备(例如智能终端、平板等可以通过cpu(中央处理单元)/pmu(powermanagementunit，电源管理单元)实现电池温度检测)具有电池温度检测能力，因此，具有温度检测功能的充电ic应用在同样具有温度检测功能的电子设备也存在设计浪费。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的在于提供一种具有充电温度保护的电子设备及其温度检测方法，通过使得充电温度保护芯片和电子设备共用一套温度传感单元实现充电温度保护以及系统温度检测，从而可以节约元器件，同时还有利于扩大充电温度保护芯片的选择面，有利于降低成本。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种具有充电温度保护的电子设备，包括：充电温度保护单元、温度传感单元以及处理单元；所述温度传感单元用于检测电子设备的电池温度，所述温度传感单元的第一电压输入端连接于所述充电温度保护单元的电压输出端；所述温度传感单元的第二电压输入端连接于电子设备的系统电压输出端；其中，当所述充电温度保护单元输出工作电压时，所述充电温度保护单元为所述温度传感单元供电；当所述充电温度保护单元未输出工作电压时，所述电子设备的系统电压输出端为所述温度传感单元供电；所述温度传感单元的电压输出端分别连接于所述处理单元以及所述充电温度保护单元。

本发明的实施方式还提供了一种温度检测方法，应用于如前所述的具有充电温度保护的电子设备，所述温度检测方法包括：检测所述温度传感单元的供电电压；获取所述温度传感单元的输出电压以及与检测到的所述供电电压对应的温度传感单元的输出电压与电池温度对应关系；根据获取的所述温度传感单元的输出电压以及与检测到的所述供电电压对应的温度传感单元的输出电压与电池温度对应关系确定电子设备的电池温度。

本发明实施方式相对于现有技术而言，温度传感单元的第一电压输入端连接于充电温度保护单元(亦称充电温度保护芯片)的电压输出端，温度传感单元的第二电压输入端连接于电子设备的系统电压输出端，并且，温度传感单元的电压输出端分别连接于处理单元以及充电温度保护单元，当充电温度保护单元输出工作电压时，充电温度保护单元为温度传感单元供电，从而充电温度保护单元和处理单元可以通过温度传感单元获取电池温度，当充电温度保护单元未输出工作电压时，电子设备的系统电压输出端为温度传感单元供电，从而，电子设备可以现有方式获取电池温度。因此，本发明实施方式使得的充电温度保护单元和处理单元可以共用一套温度传感单元，从而可以节约元器件，并且由于本发明实施方式不要求充电温度保护芯片自身必须具有温度检测能力，所以可以在采购时扩大选择面，有利于降低成本。

另外，所述电子设备还包括检测单元以及存储单元；所述处理单元分别连接于所述检测单元以及存储单元；所述检测单元用于向所述处理单元提供所述温度传感单元的供电信息；所述存储单元用于存储第一电压温度对应关系和第二电压温度对应关系；所述处理单元用于根据所述供电信息以及所述第一电压温度对应关系和第二电压温度对应关系确定电池温度；其中，所述第一电压温度对应关系为所述充电温度保护单元供电时所述温度传感单元输出的电压与电池温度的对应关系，所述第二电压温度对应关系为所述系统电压输出端供电时，所述温度传感单元输出的电压与电池温度的对应关系。通过上述方式，使得处理单元在充电温度保护单元供电时可以根据第一电压温度对应关系确定电池温度，在电子设备的系统电压供电时可以根据第二电压温度对应关系确定电池温度，从而可以保证电池温度的准确性。

另外，所述检测单元包括：第五电阻和第六电阻；所述第五电阻的第一端连接于所述充电温度保护单元的电压输出端，所述第五电阻的第二端连接于所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端接地；所述第五电阻的第二端连接于所述处理单元。

另外，所述温度传感单元包括：第一二极管、第二二极管、第一电阻以及第二电阻；其中，所述第二电阻是温敏电阻；所述第一二极管的一端连接于所述充电温度保护单元的电压输出端，所述第一二极管的另一端连接于所述第一电阻的第一端；所述第二二极管的一端连接于所述电子设备的系统电压输出端，所述第二二极管的另一端连接于所述第一电阻的第一端；所述第一电阻的第二端连接于所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地，所述第二电阻的第一端作为所述温度传感单元的电压输出端。

另外，所述电子设备还包括：开关单元；所述开关单元的输出端连接于所述处理单元，所述处理单元连接于所述开关单元的控制端，所述温度传感单元通过所述开关单元连接于所述处理单元；所述温度传感单元还包括：第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的第一端连接于所述第一电阻的第二端；所述第三电阻的第二端连接于所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地；所述第二电阻的第一端连接于所述开关单元的第一端，所述第三电阻的第二端连接于所述开关单元的第二端；所述处理单元还用于当所述充电温度保护单元输出工作电压时，控制所述开关单元将所述开关单元的第二端和所述开关单元的输出端接通；当所述充电温度保护单元未输出工作电压时，控制所述开关单元将所述开关单元的第一端和所述开关单元的输出端接通；所述存储单元还存储有第三电压温度对应关系；其中，所述第三电压温度对应关系为所述第三电阻的第二端输出电压和电池温度的对应关系；所述处理单元还用于根据所述第二电压温度对应关系、第三电压温度对应关系以及所述供电信息确定所述电池温度。通过上述方式，在充电温度保护单元供电时，对温度传感单元上的电压进行分压后输出至处理单元，使得温度传感单元的输出电压满足处理单元的电压接收范围，避免了由于充电温度保护单元供电时电压较高而导致温度传感器的输出电压超出处理单元的接收范围。

另外，所述开关单元为单刀双掷开关。

另外，所述第二电阻为负温度系数电阻。

另外，所述充电温度保护单元为支持jeita标准的充电温度保护单元。

另外，所述温度传感单元的温敏电阻具有分压电路且所述电子设备处于充电状态时，将所述分压电路的输出电压提供至所述处理单元；所述获取所述温度传感单元的输出电压以及与检测到的所述供电电压对应的温度传感单元的输出电压与电池温度对应关系，具体包括：若所述电子设备处于充电状态，则获取所述温度传感单元的温敏电阻的分压电路的输出电压以及所述分压电路的输出电压与电池温度对应关系；所述根据获取的所述温度传感单元的输出电压以及与检测到的所述供电电压对应的温度传感单元的输出电压与电池温度对应关系确定电子设备的电池温度，具体包括：根据获取的所述温度传感单元的温敏电阻的分压电路的输出电压以及所述分压电路的输出电压与电池温度对应关系确定电池温度。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式具有充电温度保护的电子设备的结构示意图；

图2是根据本发明第二实施方式具有充电温度保护的电子设备的结构示意图；

图3是根据本发明第三实施方式温度检测方法的流程图；

图4是根据本发明第四实施方式温度检测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种具有充电温度保护的电子设备。该电子设备安装有可充电电池，可充电电池例如为锂电池。电子设备例如为智能手机、平板电脑以及个人数字助理等。本实施方式对于电子设备以及其中的电池类型均不作具体限制。

如图1所示，本实施方式的具有充电温度保护的电子设备包括：充电温度保护单元1、温度传感单元2以及处理单元3。其中，温度传感单元2用于检测电子设备的电池温度，温度传感单元2的第一电压输入端连接于充电温度保护单元1的电压输出端，温度传感单元2的第二电压输入端连接于电子设备的系统电压输出端。当充电温度保护单元1输出工作电压时，充电温度保护单元1为温度传感单元2供电，当充电温度保护单元1未输出工作电压时，电子设备的系统电压输出端为温度传感单元2供电。温度传感单元2的电压输出端分别连接于处理单元3以及充电温度保护单元2。

本实施方式中，充电温度保护单元1用于在电子设备充电时对电池进行充电温度保护，举例而言，充电温度保护单元可以为支持jeita标准的充电温度保护单元，本实施方式对于充电温度保护单元不作具体限制。本实施方式的温度传感单元2具有两种供电方式，当电子设备不在充电时，温度传感单元2由电子设备的系统电压输出端供电，当充电时，温度传感单元2由充电温度保护单元1供电。这样，在开机状态下，温度传感单元2始终能够向处理单元提供电子设备的电池温度信息，同时，在充电时，充电温度保护单元1也能够通过温度传感单元2获取电池温度信息。其中，处理单元可以为电子设备的中央处理单元或者pmu，本实施方式处理单元不作具体限制。因此，本实施方式的充电温度保护单元以及处理单元可以共用温度传感单元，从而节约元器件，并且，由于本实施方式的充电温度保护单元(即充电温度保护芯片)仅需支持充电温度保护功能，而不需要自身具备温度检测能力，所以在实际采购充电温度保护芯片时，还可以扩大选择面。

在实际应用中，由于充电温度保护单元的电压输出端(即图1中的vchg_ldo)的输出电压一般为5v(伏特)，而电子设备的系统电压输出端的输出电压一般为1.8v，两者差异较大，造成温度传感单元2在不同的供电电压下，温度传感单元2提供至处理单元3的输出电压(处理单元3利用该输出电压得到电池温度)差异较大。基于此，本实施方式的电子设备还包括：检测单元4以及存储单元。其中，存储单元可以为独立的电路模块，也可以为处理单元3内置的存储模块，本实施方式对于存储单元的实现方式不作具体限制。当存储单元为独立的功能模块时，处理单元3还分别连接于检测单元4以及存储单元。检测单元4用于向处理单元3提供温度传感单元2的供电信息，存储单元用于存储第一电压温度对应关系和第二电压温度对应关系。其中，第一电压温度对应关系为充电温度保护单元1供电时温度传感单元2输出的电压与电池温度的对应关系，第二电压温度对应关系为系统电压输出端供电时，温度传感单元2输出的电压与电池温度的对应关系。处理单元3用于根据检测单元4提供的供电信息以及第一电压温度对应关系和第二电压温度对应关系确定电池温度。即当充电温度保护单元1供电时，处理单元3根据第一电压温度对应关系确定电池温度，当电子设备的系统电压输出端供电时，处理单元3根据第二电压温度对应关系确定电池温度。从而，可以确保处理单元3在温度传感单元采用不同的供电电压时均能准确得到电池温度。

具体而言，本实施方式的温度传感单元2包括：第一二极管d1、第二二极管d2、第一电阻r1以及第二电阻r2。其中，第二电阻r2是温敏电阻，第二电阻r2例如为负温度系数电阻，即随着电池温度的升高，第二电阻r2的阻抗会减小，随着电池温度的降低，第二电阻r2的阻抗会增加。第一二极管d1的一端连接于充电温度保护单元1的电压输出端(即vchg_ldo)，第一二极管d1的另一端连接于第一电阻r1的第一端，第二二极管d2的一端连接于电子设备的系统电压输出端(即v2)，第二二极管d2的另一端连接于第一电阻r1的第一端，第一电阻r1的第二端连接于第二电阻r2的第一端，第二电阻r2的第二端接地，第二电阻r2的第一端作为温度传感单元的电压输出端，即第二电阻r2的第一端连接于充电温度保护单元1以及处理单元3。其中，第一电阻r1、第二电阻r2以及第一二极管d1构成第一分压电路，第一电阻r1、第二电阻r2以及第二二极管d2构成第二分压电路。在电子设备未充电时(即充电温度保护单元的电压输出端无输出时)，第二二极管d2导通，第一二极管d1截止，第二分压电路工作，此时，温度传感单元2通过电子设备的系统电压输出端提供的电压检测电池的温度信息，在电子设备充电时(此时充电温度保护单元的电压输出端输出电压)，由于充电温度保护单元的电压输出端输出的电压(例如为5v)高于电子设备的系统电压输出端输出的电压(例如为1.8v)，所以此时第一二极管d1导通，第二二极管d2截止，温度传感单元2通过充电温度保护单元提供的电压检测电池的温度信息。

本实施方式的检测单元4包括：第五电阻r5和第六电阻r6。第五电阻r5的第一端连接于充电温度保护单元1的电压输出端，第五电阻r5的第二端连接于第六电阻r6的第一端，第六电阻r6的第二端接地，第五电阻r5的第二端连接于处理单元3。第五电阻r5和第六电阻r6构成第三分压电路，当充电温度保护单元1的电压输出端无输出电压时，第三分压电路的输出电压为低，当充电温度保护单元1的电压输出端输出电压时，第三分压电路的输出电压为高，因此，处理单元3可以根据第三分压电路的输出电压的高低确定电子设备是否处于充电状态，而电子设备是否处于充电状态也决定了温度传感单元的具体供电电压，所以，处理单元3可以根据检测单元4提供的供电信息以及存储的第一电压温度对应关系、第二电压温度对应关系确定电池的温度。

本实施方式与现有技术相比，具有充电温度保护的电子设备中的充电温度保护单元，例如支持jeita标准的充电温度保护单元以及电子设备的处理单元共用一套温度传感单元，从而可以节约元器件。并且，电子设备通过检测单元检测温度传感单元的供电信息，从而使得处理单元可以根据供电信息以及供电电压与温度的对应关系准确确定电池温度。

本发明的第二实施方式涉及一种具有充电温度保护的电子设备。第二实施方式在第一实施方式的基础上做出改进，主要改进之处在于：在第二实施方式中，在温度传感单元中增加了第四分压电路，并在充电温度保护单元供电时，通过增加的第四分压电路向处理单元提供温度信息，从而可以避免由于充电温度保护单元供电电压过高而超出处理单元的接受范围的情况。

如图2所示，本实施方式的具有充电温度保护的电子设备包括：充电温度保护单元1、温度传感单元2、处理单元3、检测单元4、存储单元以及开关单元5。其中，开关单元5的输出端(即图2中的a0)连接于处理单元3，处理单元3连接于开关单元5的控制端，检测单元4连接于处理单元3，即第五电阻r5的第二端连接于处理单元3。温度传感单元2通过开关单元5连接于处理单元3。其中，开关单元5可以采用单刀双掷开关，本实施方式对于开关单元不作具体限制。

具体而言，温度传感单元包括：第一二极管d1、第二二极管d2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3以及第四电阻r4。其中，第一二极管d1、第二二极管d2、第一电阻r1以及第二电阻r2的连接方式与第一实施方式相同，此处不再赘述。第三电阻r3的第一端连接于第一电阻r1的第二端，第三电阻r3的第二端连接于第四电阻r4的一端，第四电阻r4的另一端接地。第二电阻r2的第一端连接于开关单元5的第一端(即a1)，第三电阻r3的第二端连接于开关单元5的第二端(即a2)。处理单元3还用于当充电温度保护单元1输出工作电压时，控制开关单元5将开关单元5的第二端和开关单元5的输出端接通，当充电温度保护单元1未输出工作电压时，控制开关单元5将开关单元5的第一端和开关单元5的输出端接通。存储单元还存储有第三电压温度对应关系，其中，第三电压温度对应关系为第三电阻r3的第二端输出电压和电池温度的对应关系。处理单元还用于根据第二电压温度对应关系、第三电压温度对应关系以及供电信息确定电池温度。

本实施方式中，第三电阻r3和第四电阻r4的阻抗选择可以考虑以下方面，第三电阻r3和第四电阻r4的阻抗之和较大，且第三电阻的阻抗大于第四电阻r4的阻抗，从而可以使得落在第四电阻r4上的电压较小，落在处理单元3的接受范围内，同时还可以避免落在第二电阻r2上的电压太小，降低温度检测精度。

在电子设备充电时，充电温度保护单元的电压输出端输出电压，检测单元4的第五电阻r5上的电压为高，此时，处理单元3可以根据第五电阻r5的高电压确定电子设备处于充电状态，此时，处理单元3可以控制开关单元5的控制端将开关单元5的第二端(a2)与输出端(a0)接通，这样，处理单元3得到的是第三电阻r3的第二端上的电压信号，由于第三电阻r3和第四电阻r4对于第二电阻r2的分压作用，所以可以使得第四电阻r4上的电压信号(即温度信息)落在处理单元3可接受的范围内。在电子设备未充电时，充电温度保护单元1的电压输出端无输出电压，检测单元4的第五电阻r5上的电压为低，此时，处理单元3可以根据第五电阻r5的低电压确定电子设备处于未充电状态，此时处理单元3控制开关单元5将开关单元5的第一端(a1)与输出端(a0)接通，处理单元3得到的是第一电阻r1的第二端上的电压信号，由于第一电阻r1和第二电阻r2是由电子设备的系统电压输出端供电的，供电电压较小，所以不会超出处理单元3的接受范围。

因此，本实施方式通过在温度传感单元中增加第三电阻和第四电阻构成的分压电路，对充电温度保护单元提供的供电电压进行分压，并在处理单元的控制下通过开关单元将分压后的电压信号(即温度信息)给到处理单元3，从而可以避免由于充电温度保护单元的供电电压过高导致温度传感单元的输出电压超出处理单元的接受范围。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第三实施方式涉及一种温度检测方法，应用于如第一实施方式所述的具有充电温度保护的电子设备。如图3所示，本实施方式的温度检测方法包括步骤301至步骤303。

步骤301：检测温度传感单元的供电电压。

其中，电子设备可以通过检测是否有充电器插入确定温度传感单元的供电电压。当有充电器插入时，温度传感单元的供电电压例如为5v，当未有充电器插入时，温度传感单元的供电电压例如为1.8v。

步骤302：获取温度传感单元的输出电压以及与检测到的供电电压对应的温度传感单元的输出电压与电池温度对应关系。

其中，电子设备中预存有第一电压温度对应关系和第二电压温度对应关系，第一电压温度对应关系为充电温度保护单元供电时温度传感单元输出的电压与电池温度的对应关系，第二电压温度对应关系为系统电压输出端供电时，温度传感单元输出的电压与电池温度的对应关系。

步骤303：根据获取的温度传感单元的输出电压以及与检测到的供电电压对应的温度传感单元的输出电压与电池温度对应关系确定电子设备的电池温度。

具体地说，当电子设备处于充电状态时，根据第一电压温度对应关系确定电池温度，当电子设备未处于充电状态时，根据第二电压温度对应关系确定电池温度。

本实施方式相对于现有技术而言，当充电温度保护单元和处理单元共用一套温度传感单元时，电子设备能够根据充电和未充电两种状态的供电电压以及供电电压与电池温度的对应关系确定电子设备的电池温度。

本发明第四实施方式涉及一种温度检测方法。第四实施方式在第三实施方式的基础上做出改进，主要改进之处在于：在第四实施方式中，电子设备的温度传感单元的温敏电阻具有分压电路且电子设备处于充电状态时，将分压电路的输出电压提供至处理单元，因此，处理单元还根据温度传感单元的温敏电阻的分压电路的输出电压以及分压电路的输出电压与电池温度对应关系确定电池温度。这样可以保证充电状态时，温度传感单元提供至处理单元的电压信号在处理单元的可接受范围内。

如图4所示，本实施方式的温度检测方法包括步骤401至步骤403。

步骤401：检测温度传感单元的供电电压。

其中，电子设备可以通过检测是否有充电器插入确定温度传感单元的供电电压。当有充电器插入时，温度传感单元的供电电压例如为5v，当未有充电器插入时，温度传感单元的供电电压例如为1.8v。

步骤402：若电子设备处于充电状态，则获取温度传感单元的温敏电阻的分压电路的输出电压以及分压电路的输出电压与电池温度对应关系。

其中，由于温度传感单元的温敏电阻具有分压电路，通过该分压电路可以拉低温度传感单元的输出电压，使之落在处理单元的接受范围，所以在电子设备处于充电状态时，处理单元获取分压电路的输出电压与电池温度对应关系。

步骤403：根据获取的温度传感单元的温敏电阻的分压电路的输出电压以及分压电路的输出电压与电池温度对应关系确定电池温度。

步骤403中，在充电时，电子设备根据获取的温度传感单元的温敏电阻的分压电路的输出电压以及分压电路的输出电压与电池温度对应关系确定电池温度。

本实施方式的温度检测方法通过预存分压电路的输出电压与电池温度对应关系，从而可以在电子设备处于充电状态时，据此确定电子设备的电池温度。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。