一種帶皮套電池供電的手機供電裝置的製作方法

2023-09-16 01:09:10 1

專利名稱：一種帶皮套電池供電的手機供電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種行動電話的隨機供電裝置，特別涉及一種帶皮套電池供電的 手機供電裝置。
技術背景當前，傳統的手機只能在手機內安裝使用一塊供電電池，當電池電量不足時，或找 有電源的地方充電，或更換另一塊備用電池。以上手機存在著缺點如下1.需要攜帶備用電池，以保證手機的正常使用；2.無備用電池時，影響手機的持續使用。即使已經設計為一種雙電池系統，但雙電池系統也會產生以下問題1.雙電池切換容易掉電，特別是在手機關機的門限電壓附近，更容易出現電池切 換過程中的掉電；2.兩塊電池間為獨立供電系統，大電池不能為小電池進行充電續航功能。 實用新型內容本實用新型的目的是提供一種帶皮套電池供電的手機供電裝置。該裝置可以解決 手機較長時間持續使用及無須攜帶備用電池的問題。參見圖1，本實用新型所述一種帶皮套電池供電的手機供電裝置，包括一可連接 手機主電池的供電電路；所述供電電路包括皮套電池、電源切換模塊、皮套電池電壓檢測模 塊、皮套電池供電控制模塊、軟體供電控制模塊、輸出電流控制模塊、充電管理模塊以及系 統電源管理模塊；其特徵在於，所述皮套電池分別與皮套電池供電控制模塊、軟體供電控制 模塊、電源切換模塊、輸出電流控制模塊、充電管理模塊以及皮套電池電壓檢測模塊電路連 接；所述電源切換模塊分別與皮套電池電壓檢測模塊、皮套電池供電控制模塊、軟體供電控 制模塊、輸出電流控制模塊以及系統電源管理模塊電路連接；所述充電管理模塊與系統電 源管理模塊電路連接；所述手機主電池分別與電源切換模塊、輸出電流控制模塊以及系統 電源管理模塊電路連接。上述方案中，所述皮套電池通過三枚彈簧頂針式開關與手機底部的金磚片相接觸 進行供電；三枚彈簧頂針分別為皮套電池的正極、負極和檢測ID腳。根據上述方案，該手機供電裝置的部件功能如下1.皮套電池是皮套上安裝的電池；2.手機主電池是手機內部的電池；3.電源切換模塊是用來讓皮套電池與手機主電池從物理上隔離或者導通的的 開關器件。具有反向電流保護功能，低導通阻抗，較高的導通電流，可控制導通與否等性能。4.皮套電池電壓檢測模塊通過ADC(模\數轉換)來實時檢測並指示皮套電池 的電壓電量，為電源切換與軟體控制，電量在手機屏幕上的顯示，提供準確的電壓值5.皮套電池供電控制模塊通過皮套電池ID pin內部下拉電阻，判斷皮套電池是
3否安裝在手機上，如果皮套電池安裝在手機上，則提供給皮套電池供電控制模塊一個為低 的信號量，皮套電池供電控制模塊根據此信號量再去決定電源切換模塊打開與否。如果皮 套電池沒有安裝在手機上，皮套電池供電控制模塊默認情況下會獲得一個為高的信號量，則 關閉電源切換模塊，就讓手機使用自己內部的主電池，此時就跟一部普通的手機一樣使用。6.軟體供電控制模塊由來自系統基帶晶片的軟體信號量，來控制電源切換模塊 是否打開導通與切斷關閉。有兩種重要情況下要這麼做①當皮套電池的電壓高出手機主 電池電壓時，軟體通過ADC對皮套電池與手機電池採樣對比後可知道兩者間電壓的差值， 當大於某一值時(可以軟體設定，比如相關0. 4V，0. 5V都可以)，軟體供電控制模塊強行打 開電源切換模塊，使皮套電池對主電池通過電源切換模塊進行續航充電；②當皮套電池與 手機結合時，如果這時候用戶使用外部充電器給手機充電，軟體供電控制模塊強行關閉電 源切換模塊，充電器先通過充電管理模塊給皮套電池充電，當皮套電池充滿電時，再通過系 統電源管理模塊給手機主電池充電。充電過程中，軟體供電控制模塊一直使電源切換模塊 關閉，這樣讓皮套電池與手機主電池從物理上隔離，避免兩者相互竄電，影響彼此的充電。7.輸出電流控制模塊改變電源切換模塊Iset pin的阻值，來控制在不同的使用 狀態下，電源切換模塊允許通過的最大電流。①只有皮套電池沒有主電池時，需要皮套電池 給手機直供電，需要提供峰值電流≥ 1.5A;②當皮套電池與主電池都在的時候，只需要皮 套電池給主電池進行續航充電，此時只允許通過≤300mA電流，以防止電流引起發熱過大 燒毀兩塊電池；8.充電管理模塊用來專門控制外部充電器對皮套電池的充電過程管理，具有過 流過壓保護，與充電電流控制等功能。9.系統電源管理模塊正常手機內部自帶的電源管理模塊，提供給手機各部分正 常工作時的各類電源電壓，同時具有充電控制功能。根據上述本實用新型裝置，其運行過程如下1.默認情況下，即皮套電池是不給主電池充電的。2.充電前首先檢測皮套電池和主電池的電壓，如果皮套電池電壓高於主電池電 壓，皮套電池開始給主電池充電。3.當主電池不在的時候，此時用皮套電池可以進行通電話等大電流操作，皮套電 池能進行和主電池同樣的操作。4.當主電池在的時候，此時皮套電池只能用來給主電池充電。本實用新型具有如下優點與積極效果1.延長了手機的持續使用時間；2.使用皮套電池，即增加了對手機外殼的保護，又能提供額外的電池續航能力；3.皮套電池即能對手機內的主電池充電，又能在主電池丟失的情況下獨立對手機 供電正常使用；4.皮套電池對主電池的充電下切換功能，完全由硬體實時採樣檢測完成，基本不 會產生普通雙電池手機系統切換掉電的問題。


以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。[0032]圖1為本實用新型的電路連接框圖。圖2為本實用新型具體應用時的電路結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下 面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參見圖2，本實用新型所述供電裝置在具體連接手機使用時，其電路結構如圖所示。1.默認情況下，軟體通過GPIO輸出高電平打開M2，電源切換模塊ON通過M2被強 行拉成低電平，電源切換模塊被關斷，即皮套電池是不給主電池充電的。2.皮套電池的電池電壓通過Rl、R2分壓後，採樣到基帶晶片的ADC電路中，進行 電壓檢測與電量顯示。主電池電壓通過手機內部ADC進行電壓檢測。3.充電前首先檢測皮套電池和主電池的電壓，如果皮套電池電壓高於主電池電 壓，則軟體通過GPIO輸出低電平關斷M2，電源切換模塊ON通過M1、R4被上拉成高電平，從 而電源切換模塊打開，皮套電池開始給主電池充電。否則，電源切換模塊處於關斷狀態。4.皮套電池接入時，電源切換模塊ON通過M1、R4被上拉成高電平而打開，如果皮 套電池電壓比主電池電壓高，則皮套電池開始給主電池充電。但是如果主電池電壓比皮套 電池電壓高，則電源切換模塊不會導通，處於關斷狀態，即反向電流保護啟動另外電源切換模塊的反向電流保護是在ON由低到高電平的時候檢測Vin和 Vout,如果Vout端的電壓高於Vin端的電壓，則電源切換模塊不會導通，處於反向電流保護 狀態。5.軟體設定每隔一定的時間，檢測皮套電池和主電池的電壓，如果皮套電池的電 壓高於主電池電壓某一個值的時候，則打開電源切換模塊開始充電，不建議始終打開充電， 對電池壽命有影響。在檢測電池電壓的時候，電源切換模塊一定要關斷(可以通過軟體控 制M2來實現)，否則檢測的電壓是不準的，是一個虛電壓。6. M3開關是通過主電池Bat_ID_MAIN信號來控制，從而改變電源切換模塊Iset的 阻值，來實現1)當主電池不在的時候，M3開關通過R8被拉高導通，使電源切換模塊Iset通過 R6、R7並聯後下拉到地。Vout輸出電流Iout與Iset下拉到地的等效阻抗Rset的計算公 式如下
τ , ,、275.6(F)I0M)= 二 式(1)眷-器錢電源切換模塊切換到大電流(lout = 2A)，此時用皮套電池可以進行通電話等大 電流操作，皮套電池能進行和主電池同樣的操作。2)當主電池在的時候，M3開關是通過主電池Bat_ID_MAIN信號(Bat_ID_MAIN信 號通過主電池ID pin內部下拉電阻下拉到地，輸出為低的信號量)，被拉到地關斷，Iset只 通過R7下拉到地。此時
5[0048]Rset (Ω) = R7式(3)電源切換模塊切換到小電流(lout = 200mA)，此時皮套電池只能用來給主電池充 H1^ ο7.如果Charger進來，一定要先給皮套電池充電，這樣皮套電池的電壓就保持始 終比主電池高，皮套電池充滿後，Charger再給主電池充電。只要檢測到charger存在，則 電源切換模塊應始終處於關斷狀態。8.結構設計的時候最好皮套包住手機，即如果要取主電池，一定會先取下皮套電 池，這樣避免兩個電池切換的問題。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型 要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種帶皮套電池供電的手機供電裝置，包括一可連接手機主電池的供電電路；所述 供電電路包括皮套電池、電源切換模塊、皮套電池電壓檢測模塊、皮套電池供電控制模塊、 軟體供電控制模塊、輸出電流控制模塊、充電管理模塊以及系統電源管理模塊；其特徵在 於，所述皮套電池分別與皮套電池供電控制模塊、軟體供電控制模塊、電源切換模塊、輸出 電流控制模塊、充電管理模塊以及皮套電池電壓檢測模塊電路連接；所述電源切換模塊分 別與皮套電池電壓檢測模塊、皮套電池供電控制模塊、軟體供電控制模塊、輸出電流控制模 塊以及系統電源管理模塊電路連接；所述充電管理模塊與系統電源管理模塊電路連接。
2.根據權利要求1的手機供電裝置，其特徵在於，所述手機主電池分別與電源切換模 塊、輸出電流控制模塊以及系統電源管理模塊電路連接。
專利摘要本實用新型公開了一種帶皮套電池供電的手機供電裝置，包括一可連接手機主電池的供電電路，該電電路包括皮套電池、電源切換模塊、皮套電池電壓檢測模塊、皮套電池供電控制模塊、軟體供電控制模塊、輸出電流控制模塊、充電管理模塊以及系統電源管理模塊；所述皮套電池分別與皮套電池供電控制模塊、軟體供電控制模塊、電源切換模塊、輸出電流控制模塊、充電管理模塊以及皮套電池電壓檢測模塊電路連接；所述電源切換模塊分別與皮套電池電壓檢測模塊、皮套電池供電控制模塊、軟體供電控制模塊、輸出電流控制模塊以及系統電源管理模塊電路連接；所述充電管理模塊與系統電源管理模塊電路連接。該裝置解決了手機長時間持續使用且無須攜帶備用電池的問題。
文檔編號H02J7/00GK201789318SQ20102051875
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月3日 優先權日2010年9月3日
發明者餘珍平, 盧躍松, 衛濤 申請人:上海戎訊通信技術有限公司