專(zhuān)利名稱(chēng)：一種手機(jī)電池以及包括該手機(jī)電池的手機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種手機(jī)電池以及包括該手機(jī)電池的手機(jī)。
技術(shù)背景 目前整個(gè)手機(jī)行業(yè)均采用鋰電池給手機(jī)供電，但是鋰電池具有易爆炸、充電次數(shù)少、成本高和壽命短的缺點(diǎn)。相對(duì)而言，作為新型電池的鐵電池，循環(huán)充電次數(shù)在2000次左右是鋰電池循環(huán)充電次數(shù)的四倍，而且鐵電池的壽命大約是鋰電池的四倍，并且在過(guò)充、高溫、短路等情況下均無(wú)安全隱患，另外，鐵電池的成本大約是同容量鋰電池成本的70％，并且與鋰電池相比它無(wú)污染，更加環(huán)保。由于鐵電池的成本優(yōu)勢(shì)以及安全性能等方面的優(yōu)點(diǎn)，若將其應(yīng)用于手機(jī)將產(chǎn)生很好的市場(chǎng)前景。
但是當(dāng)前的手機(jī)，電源供電部分都是針對(duì)鋰電池設(shè)計(jì)的，需求電壓范圍在3.4V～4.2V之間，而鐵電池的電壓比鋰電池的電壓低，其主要的放電區(qū)間為3.0V～3.5V，使得鐵電池?zé)o法直接應(yīng)用于當(dāng)前手機(jī)平臺(tái)，所以目前使用鐵電池為手機(jī)供電時(shí)，需要直流電壓轉(zhuǎn)換裝置將鐵電池電壓升壓到鋰電池的電壓范圍來(lái)對(duì)手機(jī)直接供電。如授權(quán)公告號(hào)為201038796Y的實(shí)用新型公開(kāi)的一種鐵電池輸出電壓調(diào)整裝置。
但對(duì)于不同平臺(tái)的手機(jī)，其內(nèi)部各單元對(duì)電壓的需求不同，因此對(duì)手機(jī)的供電主要分為兩大部分，對(duì)射頻放大模塊(如功率放大器，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為PA功能模塊)的供電和對(duì)其它功能模塊的供電(如數(shù)字信號(hào)處理器、RF收發(fā)器、MCU、PMU等等，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為非PA功能模塊)。由于手機(jī)中各個(gè)功能模塊對(duì)電壓的需求不同，所以如果將鐵電池輸出電壓升壓為整個(gè)手機(jī)供電時(shí)，對(duì)手機(jī)的部分功能模塊會(huì)出現(xiàn)先升壓再降壓的情況，這樣會(huì)使鐵電池在電壓轉(zhuǎn)換過(guò)程中損耗過(guò)大，直接降低鐵電池的優(yōu)勢(shì)，不能使鐵電池高效的應(yīng)用于手機(jī)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有手機(jī)用鐵電池使用效率較低的問(wèn)題，提供一種能使鐵電池高效工作的手機(jī)電池以及具有該手機(jī)電池的手機(jī)。
本實(shí)用新型提供一種手機(jī)電池，該手機(jī)電池包括鐵電池和升壓控制裝置，所述鐵電池的電芯正極VB+和電芯負(fù)極VB—分別與所述升壓控制裝置的兩個(gè)輸入端連接，其中，所述升壓控制裝置的兩個(gè)輸出端為高壓供電端，所述高壓供電端的正連接端為V+，負(fù)連接端為V—；所述鐵電池的電芯正極VB+和電芯負(fù)極VB—還具有兩個(gè)輸出端作為低壓供電端，所述低壓供電端的正連接端為W+，負(fù)連接端為W—。
本實(shí)用新型還提供一種手機(jī)，該手機(jī)包括手機(jī)電池、高壓供電模塊和低壓供電模塊，所述高壓供電模塊的正連接端VH+與所述高壓供電端的正連接端V+連接；所述高壓供電模塊的負(fù)連接端VH—與所述高壓供電端的負(fù)連接端V—連接；所述低壓供電模塊的正連接端VL+與所述低壓供電端的正連接端W+連接；所述低壓供電模塊的負(fù)連接端VL—與所述低壓供電端的負(fù)連接端W—連接。
本實(shí)用新型的有益效果是 1、本實(shí)用新型在鐵電池與手機(jī)電壓輸入端之間接入了升壓控制裝置，將鐵電池電壓升高到高壓供電模塊(PA功能模塊或非PA功能模塊)所需的電壓范圍，對(duì)高壓供電模塊供電；而對(duì)于低壓供電模塊(PA功能模塊或非PA功能模塊)則由鐵電池直接供電，這樣在保證對(duì)手機(jī)各模塊電壓正常供電的同時(shí)，避免了對(duì)手機(jī)部分功能模塊先升壓再降壓的處理，降低了鐵電池在轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損耗，使手機(jī)鐵電池能正常高效的工作。
2、本實(shí)用新型采用的方案簡(jiǎn)單直接，將用于手機(jī)鐵電池的升壓電路集成在一個(gè)升壓控制裝置中，對(duì)鐵電池的輸出電壓進(jìn)行升壓，這樣在不需要對(duì)手機(jī)主板進(jìn)行改動(dòng)的情況下，大大的提高了鐵電池的使用效率。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的包括鐵電池以及升壓控制裝置的手機(jī)電池的原理框圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的包括鐵電池、續(xù)流電感以及直流電壓轉(zhuǎn)換控制器的手機(jī)電池的電路示意圖； 圖3是包括手機(jī)電池、高壓供電模塊和低壓供電模塊的手機(jī)的原理框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施方式結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，該手機(jī)電池包括鐵電池2和升壓控制裝置1，所述鐵電池2的電芯正極VB+和電芯負(fù)極VB—分別與所述升壓控制裝置1的兩個(gè)輸入端連接，其中，所述升壓控制裝置1的兩個(gè)輸出端為高壓供電端，所述高壓供電端的正連接端為V+，負(fù)連接端為V—；所述鐵電池2的電芯正極VB+和電芯負(fù)極VB—還具有兩個(gè)輸出端作為低壓供電端，所述低壓供電端的正連接端為W+，負(fù)連接端為W—。
如圖2所示，所述升壓控制裝置1包括直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11和續(xù)流電感L1，所述續(xù)流電感L1的一端分別與所述鐵電池2的電芯正極VB+和所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11的輸入引腳VBAT連接，另一端與所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11的引腳SW連接；所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11的輸入引腳VBAT與控制引腳EN相連，并且還與鐵電池2的電芯正極VB+連接；所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11的輸入引腳LBI、節(jié)能控制引腳SYNC和邏輯地引腳GND都與邏輯地和電源地連接；所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11的電源地引腳PGND與所述高壓供電端的負(fù)連接端V—和邏輯地連接；所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11的輸出引腳LBO懸空。
在對(duì)鐵電池的輸出電壓進(jìn)行升壓時(shí)，通過(guò)鐵電池的電芯正極VB+給電感L1充電，將電池的電能轉(zhuǎn)換為磁能儲(chǔ)存在電感L1中，然后通過(guò)所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11的控制將電壓升高到所述高壓供電模塊3所需的電壓。
所述控制引腳EN與所述輸入引腳VBAT連接時(shí)，所述升壓控制裝置1處于正常運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)所述控制引腳EN與所述邏輯地引腳GND連接時(shí)，整個(gè)升壓控制裝置1處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)所述節(jié)能控制引腳SYNC與所述邏輯地引腳GND連接時(shí)，所述升壓控制裝置1處于節(jié)能工作模式，而當(dāng)所述節(jié)能控制引腳SYNC與所述輸入引腳VBAT連接時(shí)，所述升壓控制裝置1的節(jié)能功能關(guān)閉。
其中，該手機(jī)電池還包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3；所述第一電阻R1的一端分別與所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11的引腳VOUT和所述高壓供電端的正連接端V+連接，另一端分別與所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11的電壓反饋引腳FB和所述第二電阻R2的一端連接；所述第二電阻R2的另一端與電源地連接；所述第一電容C1的一端與所述鐵電池2的電芯正極VB+連接，另一端分別與所述鐵電池2的電芯負(fù)極VB—和邏輯地連接；所述第二電容C2和第三電容C3的一端都分別與所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11的引腳VOUT和所述高壓供電端的正連接端V+連接，另一端也都分別與所述高壓供電端的負(fù)連接端V—和邏輯地連接。
通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一電阻R1和第二電阻R2的阻值比例來(lái)控制升壓后的輸出電壓的大小。所述第一電容C1濾除輸入端高頻及脈沖干擾信號(hào)；所述第二電容C2濾除輸出端高頻及脈沖干擾信號(hào)；所述第三電容C3使輸出脈動(dòng)直流電壓變?yōu)橄鄬?duì)穩(wěn)定的直流電壓，這樣會(huì)使輸出電壓穩(wěn)定。
如圖3所示，該手機(jī)手機(jī)電池、高壓供電模塊3和低壓供電模塊4，所述高壓供電模塊3的正連接端VH+與所述高壓供電端的正連接端V+連接；所述高壓供電模塊3的負(fù)連接端VH—與所述高壓供電端的負(fù)連接端V—連接；所述低壓供電模塊4的正連接端VL+與所述低壓供電端的正連接端W+連接；所述低壓供電模塊4的負(fù)連接端VL—與所述低壓供電端的負(fù)連接端W—連接。
其中，所述高壓供電模塊3和低壓供電模塊4中的一者是功率放大模塊，另一者是非功率放大模塊。
通過(guò)下面的計(jì)算可以很清楚地看到采用本實(shí)用新型之后，可以大大提高鐵電池的使用效率。假設(shè)所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器的轉(zhuǎn)換效率為η1，輸出電壓為U1，輸出電流為I1，那么采用本實(shí)用新型所述方案的電能消耗為而使用傳統(tǒng)手段，即將鐵電池的輸出電壓通過(guò)升壓電路升高到鋰電池的電壓范圍來(lái)對(duì)整個(gè)手機(jī)直接供電，對(duì)低壓供電模塊會(huì)出現(xiàn)先升壓再降壓的情況，其降壓電路的轉(zhuǎn)換效率為η2，低壓供電模塊的輸入電壓和輸入電流分別為U2和I2，其電能消耗為 所以采用本實(shí)用新型所述方案的電能損耗比較小，它比傳統(tǒng)方案的電能損耗小 該手機(jī)電池中的直流電壓轉(zhuǎn)換控制器11可以采用美國(guó)TI公司生產(chǎn)的型號(hào)為T(mén)PS61090的芯片，該芯片的性能參數(shù)如下轉(zhuǎn)換效率96％；靜態(tài)電流的典型值為20μA；輸入電壓范圍為1.8V-5.5V；該芯片具有節(jié)能模式，可以提高效率。所述續(xù)流電感L1的額定電流在2.10A以上，其電感值為2.2μH～6.8μH。第一電容C1為輸入端陶瓷濾波電容，其電容值大小為10μF；第二電容C2為輸出端陶瓷濾波電容，其電容值大小為2.2μF；第三電容C3為輸出端大容量鉭電容，其電容值大小為100～1000μF。第一電阻R1的阻值為1.32MΩ，第二電阻R2的阻值為200kΩ。
本實(shí)用新型的第一實(shí)施例為圖3中的高壓供電模塊3是手機(jī)的PA功能模塊，而低壓供電模塊4是手機(jī)的非PA功能模塊，該實(shí)施例對(duì)應(yīng)的典型手機(jī)為英飛凌ULC2手機(jī)平臺(tái)。英飛凌ULC2手機(jī)平臺(tái)的PA功能模塊典型電壓值為3.5V，顯然為高壓供電模塊；而非PA功能模塊的輸入電壓典型值為3.3V，為低壓供電模塊。所以對(duì)于與英飛凌ULC2手機(jī)平臺(tái)類(lèi)似的手機(jī)平臺(tái)，在鐵電池2與手機(jī)的PA功能模塊之間添加升壓控制裝置1，而直接將鐵電池2與手機(jī)的非PA功能模塊連接，這樣鐵電池直接對(duì)非PA功能模塊供電，避免先升壓后再降壓為非PA功能模塊供電的過(guò)程，有效的提高了鐵電池的使用效率。
本實(shí)用新型的第二實(shí)施例為圖3中的高壓供電模塊3是手機(jī)的非PA功能模塊，而低壓供電模塊4是手機(jī)的PA功能模塊，該實(shí)施例對(duì)應(yīng)的典型手機(jī)為MTK6226手機(jī)平臺(tái)。MTK6226手機(jī)平臺(tái)的非PA功能模塊輸入電壓典型值為3.6V，顯然為高壓供電模塊；而PA功能模塊的輸入電壓典型值為3.3V，為低壓供電模塊。所以對(duì)于與MTK6226手機(jī)平臺(tái)類(lèi)似的手機(jī)平臺(tái)，在鐵電池2與手機(jī)的非PA功能模塊之間添加升壓控制裝置1，而直接將鐵電池2與手機(jī)的PA功能模塊連接，這樣鐵電池直接對(duì)PA功能模塊供電，避免先升壓后再降壓為PA功能模塊供電的過(guò)程，有效的提高了鐵電池的使用效率。
還有一種情況，即手機(jī)的PA功能模塊和非PA功能模塊都是圖3中的高壓供電模塊，對(duì)于這種情況也可以采用本實(shí)用新型所述的升壓控制裝置1，下面所述的第三實(shí)施例就對(duì)應(yīng)于這種手機(jī)。第三實(shí)施例的高壓供電模塊3為手機(jī)的非PA功能模塊和PA功能模塊，該實(shí)施例對(duì)應(yīng)的典型手機(jī)為展迅SC6600手機(jī)平臺(tái)。展迅SC6600手機(jī)平臺(tái)的非PA功能模塊輸入電壓典型值為3.6V，PA功能模塊的輸入電壓典型值為3.5V，顯然非PA功能模塊和PA功能模塊均為高壓供電模塊。所以對(duì)于與展迅SC6600手機(jī)平臺(tái)類(lèi)似的手機(jī)平臺(tái)，鐵電池的輸出電壓通過(guò)升壓控制裝置1升壓之后連接到手機(jī)的非PA功能模塊和PA功能模塊。
采用本實(shí)用新型所述的手機(jī)電池，充電時(shí)使用鐵電池專(zhuān)用的充電器，放電時(shí)通過(guò)添加升壓控制裝置1使鐵電池2的輸出電壓升高后對(duì)高壓供電模塊3供電，而鐵電池直接對(duì)低壓供電模塊4供電，這樣可以大大的提高鐵電池的使用效率。
權(quán)利要求1、一種手機(jī)電池，其特征在于，該手機(jī)電池包括鐵電池(2)和升壓控制裝置(1)，所述鐵電池(2)的電芯正極VB+和電芯負(fù)極VB—分別與所述升壓控制裝置(1)的兩個(gè)輸入端連接，其中，所述升壓控制裝置(1)的兩個(gè)輸出端為高壓供電端，所述高壓供電端的正連接端為V+，負(fù)連接端為V—；所述鐵電池(2)的電芯正極VB+和電芯負(fù)極VB—還具有兩個(gè)輸出端作為低壓供電端，所述低壓供電端的正連接端為W+，負(fù)連接端為W—。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的手機(jī)電池，其特征在于所述升壓控制裝置(1)包括直流電壓轉(zhuǎn)換控制器(11)和續(xù)流電感L1，所述續(xù)流電感L1的一端分別與所述鐵電池(2)的電芯正極VB+和所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器(11)的輸入引腳VBAT連接，另一端與所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器(11)的引腳SW連接；所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器(11)的輸入引腳VBAT與控制引腳EN相連，并且還與鐵電池(2)的電芯正極VB+連接；所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器(11)的輸入引腳LBI、節(jié)能控制引腳SYNC和邏輯地引腳GND都與邏輯地和電源地連接；所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器(11)的電源地引腳PGND與所述高壓供電端的負(fù)連接端V—和邏輯地連接。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的手機(jī)電池，其特征在于該手機(jī)電池還包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3；所述第一電阻R1的一端分別與所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器(11)的引腳VOUT和所述高壓供電端的正連接端V+連接，另一端分別與所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器(11)的電壓反饋引腳FB和所述第二電阻R2的一端連接；所述第二電阻R2的另一端與電源地連接；所述第一電容C1的一端與所述鐵電池(2)的電芯正極VB+連接，另一端分別與所述鐵電池(2)的電芯負(fù)極VB一和邏輯地連接；所述第二電容C2和第三電容C3的一端都分別與所述直流電壓轉(zhuǎn)換控制器(11)的引腳VOUT和所述高壓供電端的正連接端V+連接，另一端也都分別與所述高壓供電端的負(fù)連接端V—和邏輯地連接。
4、一種手機(jī)，其特征在于該手機(jī)包括根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的手機(jī)電池、高壓供電模塊(3)和低壓供電模塊(4)，所述高壓供電模塊(3)的正連接端VH+與所述高壓供電端的正連接端V+連接；所述高壓供電模塊(3)的負(fù)連接端VH—與所述高壓供電端的負(fù)連接端V—連接；所述低壓供電模塊(4)的正連接端VL+與所述低壓供電端的正連接端W+連接；所述低壓供電模塊(4)的負(fù)連接端VL—與所述低壓供電端的負(fù)連接端W—連接。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的手機(jī)電池，其特征在于，所述高壓供電模塊(3)和低壓供電模塊(4)中的一者是功率放大模塊，另一者是非功率放大模塊。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種手機(jī)電池及包括該手機(jī)電池的手機(jī)，該手機(jī)電池包括鐵電池和升壓控制裝置，鐵電池的電芯正極VB+和電芯負(fù)極VB-分別與所述升壓控制裝置的兩個(gè)輸入端連接，其中所述升壓控制裝置的兩個(gè)輸出端為高壓供電端，所述高壓供電端的正連接端為V+，負(fù)連接端為V-；所述鐵電池的電芯正極VB+和電芯負(fù)極VB-還具有兩個(gè)輸出端作為低壓供電端，所述低壓供電端的正連接端為W+，負(fù)連接端為W-。手機(jī)包括手機(jī)電池、高壓供電模塊和低壓供電模塊，該升壓控制裝置將鐵電池的輸出電壓升高到高壓供電模塊所需要的電壓，低壓供電模塊由鐵電池直接供電，這樣就可以避免鐵電池在電壓轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失過(guò)大，大大提高了鐵電池的使用效率。
文檔編號(hào)H02M3/00GK201243217SQ20082012497
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者李雨欣, 王武軍, 陳慶龍, 葛雪姣 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司