專利名稱：移動(dòng)電話終端和充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如移動(dòng)電話終端的移動(dòng)終端，智能電池組可連接至 其作為電源，以及充電系統(tǒng)，其包括具有所述智能電池組的移動(dòng)終端。 具體而言，本發(fā)明涉及用于通過移動(dòng)終端為電池組充電的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在相關(guān)技術(shù)中，利用鋰離子可再充電電池作為電源的移動(dòng)電話終 端通常包括諸如熱敏電阻的溫度探測(cè)裝置，其位于含有鋰離子可再充 電電池的電池組中，用于探測(cè)溫度異常，具體地，用于探測(cè)超過正常 操作溫度范圍的溫度，從而在充電時(shí)監(jiān)^L電池溫度。
圖1是圖示相關(guān)技術(shù)電池組2和移動(dòng)電話終端240之間電連接的 框圖。如圖所示，電池組2包括電池正端子231、電池負(fù)端子233和 熱敏電阻232。電池單元20連接在電池正端子231和電厄貝端于233 之間?？刂齐姵貑卧?0充電和放電的開關(guān)22連接在電池單元20和 電池負(fù)端子233之間。保護(hù)單元21控制開關(guān)22。熱敏電阻23連接在 電池負(fù)端子233和熱敏電阻端232之間。在上述電連接中，熱敏電阻 23處的電阻值隨電池組2內(nèi)部溫度而變化，基于此，由熱敏電阻232 得到的信號(hào)電壓也將改變。移動(dòng)電話終端240被配置為監(jiān)視由熱敏電 阻232得到的信號(hào)電壓和電池組2內(nèi)部的溫度。
接下來，描述移動(dòng)電話終端240的配置。移動(dòng)電話終端240具有分別連接到電池組2中各個(gè)端的三個(gè)端241、 242、 243。正端子241 連接至電池組2中電池正端子231。負(fù)端子242連接至電池組2中電 池負(fù)端子233。熱敏電阻連接端243連接至電池組2中的熱敏電阻端 232。移動(dòng)電話終端240還具有外部電源輸入端230，將移動(dòng)電話終端 240連接至轉(zhuǎn)換和調(diào)整商用交流電源的諸如AC適配器的外部電源。
移動(dòng)電話終端240具有充電處理器210控制電池組2的充電。所 述充電處理器210為整體形成，例如為集成電路(IC),并控制電池 組2內(nèi)部電池單元52的充電。當(dāng)電池組2內(nèi)所含的電池單元52為鋰 離子可再充電電池時(shí)，使用恒流充電和恒壓充電的組合將所述電池單 元52充滿電。充電處理器210具有參考電壓輸出單元201、電流探測(cè) 單元202、充電控制單元203和溫度探測(cè)器200。參考電壓輸出單元 201通過分壓電阻204施加參考電壓輸出至所述熱敏電阻連接端243。 當(dāng)移動(dòng)電話終端240連接至電池組2時(shí)，參考電壓輸出單元201的參 考電壓輸出在分壓電阻204和熱敏電阻23間分壓，并且在其分壓點(diǎn) 的電壓被溫度探測(cè)器200探測(cè)。溫度探測(cè)器200確定所探測(cè)的電壓值 是否超過閾值，并將結(jié)果數(shù)據(jù)傳送給充電控制單元203。
移動(dòng)電話終端240具有連接在外部電源輸入端230和正端子241 之間的充電電流探測(cè)電阻205和充電控制晶體管206形成的串聯(lián)電 路。電流探測(cè)器202測(cè)量充電電流探測(cè)電阻205內(nèi)流動(dòng)的電流并把測(cè) 量的電流數(shù)據(jù)發(fā)送給充電控制單元203?；陔娏魈綔y(cè)器202和溫度 探測(cè)器200所發(fā)送的數(shù)據(jù)，充電控制單元203控制充電控制晶體管
當(dāng)移動(dòng)電話終端240充電電池組2時(shí)，充電處理器230保持充電 控制晶體管開通(ON)。當(dāng)移動(dòng)電話終端240停止充電電池組2時(shí)， 充電處理器230關(guān)閉充電控制晶體管206以斷開外部輸入端230和電 池正端子241之間的電連接。當(dāng)所探測(cè)的充電電流及所探測(cè)的溫度不 正常時(shí)，移動(dòng)電話終端240關(guān)閉充電控制晶體管206以停止電池組2 的充電。
利用這種相關(guān)技術(shù)配置的電池組2的移動(dòng)電話終端240使用電池組2內(nèi)部的熱敏電阻23探測(cè)溫度，其意味著模擬信號(hào)在熱敏電阻 端232流動(dòng)。
在圖1所示的電池組2的相關(guān)技術(shù)配置中，移動(dòng)電話終端基于在 電池組2內(nèi)部所探測(cè)的溫度來控制電池組2的充電。然而，智能電池 組目前作為更復(fù)雜的電池組而提供。這種智能電池組包括管理電池狀 況的電路，并且與移動(dòng)電話終端通信。圖2圖示了相關(guān)技術(shù)智能電池 組5和移動(dòng)電話終端240之間電連接的框圖。
省略對(duì)與圖i中圖示的部件相同的部件的描述。除了圖1中的移
動(dòng)電話終端240的部件外，圖2中的移動(dòng)電話終端240，具有串行接口 (SIF) 212，連接至端子243的相應(yīng)部件(即智能電池組5)通過其 與中央處理單元(CPU) 211通信以控制移動(dòng)電話終端240，的部件。 CPU 211具有與其連接的存儲(chǔ)器213，其存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)。 CPU 211控制顯示諸如移動(dòng)電話終端剩余電池容量的各種類型顯示 的液晶顯示器(LCD) 214。
智能電池組5包括測(cè)量電池單元52中電壓、電流和溫度的燃料 水平測(cè)量處理器50 (此后稱作"FG處理器")，以及保護(hù)處理器51， 其控制將來自FG處理器50的數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)電話終端240，的處理 并控制用于電池單元充電和放電的開關(guān)54。電流測(cè)量電阻53和開關(guān) 54連接在電池單元52和電池負(fù)端子233之間。
FG處理器50 4吏用電壓測(cè)量單元500測(cè)量單體電池52的電壓。 FG處理器501進(jìn)一步^f吏用溫度計(jì)501測(cè)量單體電池52的溫度。FG
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的電勢(shì)，且在充電電流和放電電流時(shí)測(cè)量電流。復(fù)用器503在所獲得 的結(jié)果上進(jìn)行時(shí)分復(fù)用轉(zhuǎn)換，并將復(fù)用數(shù)據(jù)供給至模數(shù)轉(zhuǎn)換器504以 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且然后將得到的數(shù)據(jù)供給至CPU 505。 CPU 505連接至存儲(chǔ)器506,其上記錄有用于控制的計(jì)算機(jī)程序，并 且確定所獲得的數(shù)據(jù)是否正常。
CPU 505確定的結(jié)果通過串行接口 (SIF) 507被發(fā)送給保護(hù)處 理器51內(nèi)部的電平轉(zhuǎn)換器(L/S) 510,并且電平轉(zhuǎn)換器(L/S) 510將結(jié)果轉(zhuǎn)換為足夠用于將其傳送給移動(dòng)電話終端240，的數(shù)據(jù)電平，然 后將所得數(shù)據(jù)輸出到熱敏電阻數(shù)據(jù)通信端234。
如圖2所示，智能電池組5進(jìn)一步包括連接在熱敏電阻數(shù)據(jù)通信 端234和電池負(fù)端子233之間的熱敏電阻23。
在具有圖2所示配置的智能電池組5連接至移動(dòng)電話終端240， 的情況下，充電處理器210能基于通過移動(dòng)電話終端240，中的熱敏電 阻23探測(cè)的溫度來控制電池組的充電。進(jìn)一步地，CPU 211能基于 電池組5內(nèi)部FG處理器50探測(cè)的電池狀態(tài)來控制智能電池組5的放 電。在這種情況下，電池組5和移動(dòng)電話終端240，之間的通信使用圖 1中未經(jīng)修改的電池組中的熱敏電阻端進(jìn)行；就是說，使用現(xiàn)有配置 可以相對(duì)容易地進(jìn)行其間的通信。
曰本未審查專利申請(qǐng)公開No. 2006-155922公開了這種電池組的配置。

發(fā)明內(nèi)容
在具有圖2所示配置的智能電池組中，用于數(shù)據(jù)通信的數(shù)字信號(hào) 被用作通過熱敏電阻在智能電池組和移動(dòng)電話終端之間傳輸?shù)男盘?hào)， 其上疊加有用于熱敏電阻的模擬信號(hào)。結(jié)果，在某些情況下，移動(dòng)電 話終端中的溫度探測(cè)器不能準(zhǔn)確地探測(cè)溫度。
具體地，如圖2所示，移動(dòng)電話終端240，中的溫度探測(cè)器200 通過探測(cè)已經(jīng)在熱敏電阻23和分壓電阻204之間分壓的電壓值來探 測(cè);顯乂復(fù)異常。然而，由于在智能電池組5的L/S 510和;^^T電話終端 的SIF 212之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的效果，溫度探測(cè)器200探測(cè)的電壓可能 存在變化，并且因此充電處理器210可能不能正確執(zhí)行充電控制。優(yōu) 選使用通信端連接移動(dòng)電話終端和電池組，而不是熱敏電阻端。
然而，如果數(shù)據(jù)通信端被單獨(dú)提供，而留下熱敏電阻端234、 243 待用，由于端子數(shù)量的增加可能提高制造成本，或者可能降低探測(cè)溫 度的可靠性。除移動(dòng)電話終端以外的其它使用可再充電電池的終端中 可存在類似缺陷。因此，本發(fā)明實(shí)施例意圖提供移動(dòng)終端和充電系統(tǒng)，當(dāng)智能電池 組在數(shù)據(jù)通信中連接到諸如移動(dòng)電話終端的終端時(shí)，能夠準(zhǔn)確探測(cè)溫 度，而不增加端子的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，移動(dòng)終端包括，用于連接移動(dòng)終端到電池
組的端子，連接至電池組的正電極的正端子；連接至電池組的負(fù)電極 的負(fù)端子；與電池組中部件通信的數(shù)據(jù)通信端。所述移動(dòng)終端進(jìn)一步 包括通過所述正端子控制電池組充電的充電控制單元；輸出參考電壓 的參考電壓輸出單元；在所述參考電壓輸出單元和所述負(fù)端子之間串 聯(lián)連接的分壓電阻和熱敏電阻；以及溫度探測(cè)器，基于所述分壓電阻 和熱敏電阻形成的串聯(lián)電路的預(yù)定部分的電壓來探測(cè)溫度，從而由所 述充電控制單元基于所探測(cè)的溫度來停止電池組的充電。所述移動(dòng)終 端進(jìn)一步包括連接至分壓電阻和所述熱敏電阻形成的串聯(lián)電路的一 部分的開關(guān)裝置，以及控制所述預(yù)定部分的電壓的控制單元。所述控 制單元通過數(shù)據(jù)通信端與電池組內(nèi)部部件通信，并且當(dāng)發(fā)現(xiàn)電池組中 的異常時(shí)，通過控制所述開關(guān)裝置來改變所述電路預(yù)定部分的電壓。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述移動(dòng)終端包括所述熱敏電阻，不同于 正端子和負(fù)端子的、連接至電池組和所述移動(dòng)終端的端子被配置為僅 執(zhí)行通信。相應(yīng)地，類似于所述移動(dòng)終端和充電系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)配置， 基于熱敏電阻探測(cè)到的溫度和通過與電池組通信而監(jiān)視的電池情況， 來控制所述異常。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，類似于所述移動(dòng)終端和充電系統(tǒng)的相關(guān)技
個(gè)目Ci且，使乂干jix^r^j 一、n 丁JJH禍"TW貝躡丁四通1S碼四岡早配置,暴 于熱敏電阻探測(cè)到的溫度和通過與電池組通信而監(jiān)視的電池情況，來 控制所述異常。由于溫度是由移動(dòng)終端中的熱敏電阻探測(cè)的，而沒有 通過通信端傳輸信號(hào)的不良影響，所以基于所探測(cè)的溫度可安全地控 制電池充電或類似事情。根據(jù)這些實(shí)施例，關(guān)于由所述移動(dòng)終端中的 熱敏電阻探測(cè)溫度的電路配置，位于電池組側(cè)的熱敏電阻探測(cè)溫度的 電路配置可直接使用，而無需修改，從而產(chǎn)生具有簡(jiǎn)單配置的移動(dòng)終 端。


圖1為圖示相關(guān)技術(shù)移動(dòng)電話終端和電池組之間電連接例子的框圖。
圖2為圖示相關(guān)技術(shù)移動(dòng)電話終端和智能電池組之間電連接的 例子的框圖。
圖3為圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)電話終端和智能電池組之
間電連接配置的例子的框圖。
圖4為圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)電話終端和智能電池組的
例子的透視圖。
圖5為圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一修改的框圖。 圖6為圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二修改的框圖。 圖7為圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三修改的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考圖3-圖7來描述本發(fā)明的實(shí)施例。移動(dòng)電話終端將作 為本發(fā)明的實(shí)施例的移動(dòng)終端的例子。
圖4為圖示#>據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的移動(dòng)電話終端的配置的透視 圖，智能電池組4連接到其背面。
在圖4中，移動(dòng)電話終端包括用于在其背面容納智能電池4的電 池倉(cāng)5，并且所述電池倉(cāng)5包括用于與所述智能電池組4電連接的電 池正端子31b、數(shù)椐通信端35b、和電池負(fù)端子33b。
用作溫度探測(cè)器以測(cè)量智能電池組4的溫度的熱敏電阻7連接至 移動(dòng)終端殼體的電池倉(cāng)5的內(nèi)表面。在移動(dòng)電話終端殼體的端面提供 外部電源輸入端30,用于將所述移動(dòng)電話終端連接至諸如AC適配器 的外部電源，未示出。
所述智能電池組4包括電池正端子31a、數(shù)據(jù)通信端35a、和電 池負(fù)端子35a，分別在相應(yīng)于移動(dòng)電話終端1中電池倉(cāng)5的電池正端 子31b、數(shù)據(jù)通信端35b、和電池負(fù)端子33b的位置提供。當(dāng)所述智能電池組4容納在移動(dòng)電話終端1的電池倉(cāng)5中時(shí)，所述端子相互接 觸，從而將智能電池組4電連接至移動(dòng)電話終端1。圖4中所示在移 動(dòng)電話終端1的背面上圍繞電池倉(cāng)5的區(qū)域蓋有電池蓋，未示出。
接下來，參照?qǐng)D3的框圖描述當(dāng)所述智能電池組4容納在移動(dòng)電 話終端1的電池倉(cāng)5中時(shí)，智能電池組4和移動(dòng)電話終端l之間的電 連接配置。圖3中所示的移動(dòng)電話終端1的配置僅僅例示涉及電池組 4的控制的部分，而作為移動(dòng)電話終端所需的用于無線通信的通信電 路和類似部件被省略。
如圖3所示，智能電池組4包括可再充電電池形成的電池單元 42，且電池正端子31a連接至電池單元42的正電極。電池單元42的 負(fù)電極通過電流測(cè)量電阻43和開關(guān)44連接至電池負(fù)端子33a。形成 電池單元42的可再充電電池的例子包括鋰離子可再充電電池。
智能電池組4進(jìn)一步包括燃料測(cè)量處理器(此后稱作"FG處理 器，，)40,其測(cè)量電池單元42的電壓、電流和溫度。智能電池組4還 進(jìn)一步包括保護(hù)處理器41，其將數(shù)據(jù)從FG處理器40發(fā)送到移動(dòng)電 話終端1，并且還控制所述開關(guān)44。 FG處理器40和保護(hù)處理器41 可各自形成為集成電路(IC)。
FG處理器40包括測(cè)量電池單元42的電壓的電壓測(cè)量計(jì)400、 測(cè)量電池單元42的溫度的溫度測(cè)量計(jì)401、測(cè)量在電流測(cè)量電阻43 中流動(dòng)的電流的電流測(cè)量計(jì)402。
電壓測(cè)量計(jì)400、溫度測(cè)量計(jì)401和電流測(cè)量計(jì)402獲得的結(jié)果
例如，電壓測(cè)量計(jì)400、溫度測(cè)量計(jì)401和電流測(cè)量計(jì)402獲得的結(jié) 果以時(shí)分方式從復(fù)用器403提供給ADC404。經(jīng)過ADC404轉(zhuǎn)換的數(shù) 據(jù)被傳送至稍后描述的控制處理單元(CPU) 405。 CPU405得到的結(jié) 果數(shù)據(jù)被傳送給用于數(shù)據(jù)通信的串行接口 (此后稱作"SIF，，) 407。
基于從ADC404獲得的數(shù)據(jù)，CPU405計(jì)算剩余電池容量。存儲(chǔ) 器406存儲(chǔ)軟件，包括用于計(jì)算剩余電池容量的數(shù)學(xué)算法，或ADC404 數(shù)字化的數(shù)據(jù)。保護(hù)處理器41包括電平轉(zhuǎn)換電路(L/S ) 410，其將SIF407發(fā)送 的數(shù)字信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為移動(dòng)電話終端l可接收的電平，并將轉(zhuǎn)換后的 信號(hào)電平提供給數(shù)據(jù)通信端35a。所述保護(hù)處理器41包括控制開關(guān) 44的保護(hù)單元411。特別地，當(dāng)FG處理器40向所述保護(hù)處理器41 報(bào)告異常時(shí)，所述保護(hù)單元411關(guān)閉開關(guān)44以執(zhí)行保護(hù)操作。
接下來，將描述智能電池組4所連接的本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端 1的配置。所述移動(dòng)電話終端1具有由連接在外部電源輸入端30和正 端子31b之間的充電電流探測(cè)電阻105和充電控制晶體管106形成的 串聯(lián)電路。充電處理器10內(nèi)的電流探測(cè)器102探測(cè)在充電電流探測(cè) 電阻105中流動(dòng)的電流，并將探測(cè)的電流數(shù)據(jù)發(fā)送給充電控制單元 103?；趶碾娏魈綔y(cè)器102和溫度探測(cè)器100得到的結(jié)果，充電控 制單元103控制充電控制晶體管106。稍后將描述探測(cè)溫度的溫度探 測(cè)器100的配置。
當(dāng)移動(dòng)電話終端1充電電池組4時(shí)，充電處理器10保持充電控 制晶體管106開通。當(dāng)移動(dòng)電話終端1停止電池組4的充電時(shí)，充電 處理器10關(guān)閉充電控制晶體管106以斷開外部輸入端30和電池正端 子31 b之間的電連接。當(dāng)所探測(cè)的充電電流及所探測(cè)的溫度不正常時(shí)， 移動(dòng)電話終端1關(guān)閉充電控制晶體管106以停止電池組4的充電。在 智能電池組4的電池單元42為鋰離子可再充電電池的情況下，充電 處理器IO控制將電池單元42充滿電或大約充滿電。
移動(dòng)電話終端1中的溫度探測(cè)器100 ^Jl置為^f吏用連接至圖4 ,斤示的移動(dòng)電話終端1的電池't 5的內(nèi)表面的熱敏電阻107來探測(cè)溫 度。如圖3所示，熱敏電阻107的一端連接至電池負(fù)端子33b，而其 另一端連接至分壓電阻104的一端。充電處理器10的參考電壓輸出 單元101提供參考電壓至所迷分壓電阻104的另 一端。溫度探測(cè)器100 探測(cè)熱敏電阻107和分壓電阻104之間的連接節(jié)點(diǎn)的電壓。溫度探測(cè) 器IOO確定所探測(cè)的電壓值是否超過閾值，并將結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給充電 控制單元103?；谒綔y(cè)的電壓值超過或沒有超過閾值，充電控制 單元103確定電池組4的溫度是否正常，并控制電池組4的充電。充電處理器10的配置與圖1和圖2所示的相關(guān)技術(shù)的充電處理器110 配置相同。相應(yīng)地，用于充電的相關(guān)技術(shù)的集成電路可用作本實(shí)施例 的充電處理器，而不必進(jìn)行修改。
用作開關(guān)裝置的晶體管16與熱敏電阻107并聯(lián)。晶體管16的開 通和關(guān)閉操作由控制移動(dòng)電話終端1運(yùn)行的CPU11通過端口 15a提 供的信號(hào)來控制。當(dāng)晶體管16開通時(shí)，熱敏電阻被迫短路。在正常 狀態(tài)下，晶體管16是關(guān)閉的，并僅在異常狀態(tài)下才開通。晶體管16 的開通狀態(tài)表示的異常狀態(tài)將在后面描述。
接下來，描述用于控制與智能電池組4通信的移動(dòng)電話終端1 的操作的CPU 11的配置。
移動(dòng)電話終端1的數(shù)據(jù)通信端35b通過數(shù)據(jù)通信端35a連接至 SIF 12,作為與智能電池組4通信的接口。用于控制數(shù)據(jù)通信端35b 的數(shù)字信號(hào)電平的負(fù)載電阻17連接在數(shù)據(jù)通信端35b和SIF 12之間。 還提供端口 15b用于通過數(shù)據(jù)通信端35b輸出使能數(shù)據(jù)通信的信號(hào)， 并且在CPU 11的控制下輸出適當(dāng)?shù)男盘?hào)。
當(dāng)基于通過數(shù)據(jù)通信端35b與智能電池組4通信的結(jié)果，移動(dòng)電 話終端1的CPU 11確定需要停止電池組的充電或放電時(shí)，CPU 11 控制晶體管16開通。具體地，當(dāng)基于通過數(shù)據(jù)通信端35b的數(shù)據(jù)通 信，CPU 11確定在智能電池組4中發(fā)生了某些異常情況時(shí)，CPU 11 開通晶體管16，并且然后短路熱敏電阻107。
作為熱敏電阻107被短路的結(jié)果，充電處理器10的溫度探測(cè)器 咖探測(cè)相應(yīng)于溫度異常的電壓，基于此M，充電控制單元103關(guān) 閉充電控制晶體管106以停止充電。如圖3所圖示的，控制移動(dòng)電話 終端1的部件操作的CPU ll通過移動(dòng)電話終端1內(nèi)的內(nèi)部總線連接 至電路。例如，CPU 11連接至存儲(chǔ)器13，其上記錄有用于控制移動(dòng) 電話終端運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序和各種數(shù)據(jù)，并且控制讀取存儲(chǔ)器13上 記錄的數(shù)據(jù)和向存儲(chǔ)器13中寫入數(shù)據(jù)。CPU 11還控制液晶顯示器 (LCD) 14以顯示數(shù)據(jù)或類似物。例如，顯示器14顯示剩余電池容 量、時(shí)間或收到電子郵件通知。顯示器14還可顯示電池的異常。接下來，描述當(dāng)智能電池組4連接至本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端1 時(shí)，智能電池組4的充電操作。如圖3所圖示的，在該實(shí)施例中，熱 敏電阻107連接在電池負(fù)端子33和溫度探測(cè)器100之間。具體地， 使用移動(dòng)電話終端1中包含的熱敏電阻107進(jìn)行溫度探測(cè)處理。
熱敏電阻107輸出的模擬信號(hào)不會(huì)疊加在用于CPU 11接收來自 智能電池組4的數(shù)據(jù)的信號(hào)上，后者由數(shù)據(jù)通信端35a輸出。因此， 移動(dòng)電話終端1通過數(shù)據(jù)通信端35安全地接收來自智能電池組4的 數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，與充電處理器10的溫度探測(cè)器100所探測(cè)的溫度 成比例的電壓值不會(huì)受到數(shù)據(jù)通信端35所傳的輸信號(hào)的影響。因此， 基于準(zhǔn)確探測(cè)的溫度，CPU 11可控制智能電池組4的充電。
移動(dòng)電話終端1的外部電源輸入端30連接至諸如AC適配器的 外部電源，從而為移動(dòng)電話終端1的充電提供能量。充電電流從外部 電源輸入端30通過電池正端子31流至電池單元42。
如果充電電流探測(cè)電阻105中流動(dòng)的充電電流或溫度探測(cè)器100 所探測(cè)的熱敏電阻107接觸(智能電池組4)部分的溫度在預(yù)定的范 圍內(nèi)，充電處理器10通過開通充電控制晶體管106以傳導(dǎo)電流，從 而為智能電池組4充電。
在智能電池組4中，由FG處理器40測(cè)量電池單元42的溫度。 FG處理器40接近電池單元42 4吏得FG處理器40可以測(cè)量電池單元 42的溫度。FG處理器測(cè)量的溫度通過移動(dòng)電話終端1的L/S410、數(shù) 據(jù)通信端35a和SIF12被發(fā)送給CPU 11。
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單元42更近，所以FG處理器40測(cè)量的電池單元42的溫度比移動(dòng)電 話終端1的熱敏電阻107測(cè)量的溫度更準(zhǔn)確。因此，基于通過智能電 池組4和CPU 11之間的通信獲得的溫度信息，CPU 11可準(zhǔn)確的確定 所探測(cè)的溫度是否位于需要停止充電的范圍內(nèi)。當(dāng)CPU ll確定需要 4亭止充電時(shí)，CPU 11立刻4亭止電池組的充電。
當(dāng)CPU 11停止電池組充電時(shí)，CPU 11開通晶體管16以進(jìn)行傳 導(dǎo)，并將熱敏電阻107的兩端短路。當(dāng)熱敏電阻107的兩端被短路時(shí)，施加在溫度探測(cè)器100上的電 壓超過了相應(yīng)于適當(dāng)操作溫度限制的電壓限制。這樣，溫度探測(cè)器100 可以這種方式探測(cè)溫度異常。
在圖3所示的電路中，參考電壓發(fā)生器101輸出的電壓在分壓電 阻104和熱敏電阻107之間分壓。當(dāng)熱敏電阻107的兩端,皮短路以減 小電阻值時(shí)，大約為OV電壓的接地電勢(shì)被施加于溫度探測(cè)器100。 由于施加于溫度探測(cè)器100的電壓在相應(yīng)于熱敏電阻107兩端適當(dāng)操 作溫度范圍的電壓范圍內(nèi)變化，溫度探測(cè)器IOO可探測(cè)到溫度異常。
因此，充電控制單元103關(guān)閉充電控制晶體管106以斷開外部電 源和電池正端子31b之間的連接，并且停止智能電池組4的充電。當(dāng) 充電控制單元103停止向電池組充電后，所探測(cè)的溫度異?？娠@示在 LCD 14上。
接下來，描述在低功耗模式的智能電池組4到更低功耗的操作。 在低功耗模式的智能電池組4中，除了保護(hù)單元411、電平轉(zhuǎn)換器410、 SIF 407和CPU 405以外的電路都不運(yùn)4亍。
相應(yīng)地，為了獲得智能電池組4的溫度測(cè)量計(jì)401測(cè)量的溫度信 息，需要激活未運(yùn)行電路，諸如保護(hù)單元411、 ADC 404、 MUX 403、 電壓測(cè)量計(jì)400、溫度測(cè)量計(jì)401、和電流測(cè)量計(jì)402。
通常，無論智能電池組4激活與否，移動(dòng)電話終端l都通過端口 15b輸出高電平電壓。然而，為了恢復(fù)智能電池組4，通過端口 15b 輸出低電平信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。
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處理器41控制從數(shù)據(jù)通信端35b接收的信號(hào)電平，以與FG處理器 40處理的信號(hào)電平相匹配，并把結(jié)果信號(hào)發(fā)送給電平轉(zhuǎn)換器410,其 為FG處理器40的接口。
基于所接收的來自SIF407的低電平信號(hào)，F(xiàn)G處理器40的CPU 405激活A(yù)DC 404、 MUX 403和溫度測(cè)量計(jì)401。相應(yīng)地，智能電池 組4從低功耗模式轉(zhuǎn)變?yōu)檎ＤＪ揭詡鬏斨T如溫度的數(shù)據(jù)給移動(dòng)電話 終端1。基于所接收的來自SIF 407的低電平信號(hào)而重新激活的部件不限 于ADC 404、 MUX403和溫度測(cè)量計(jì)401;然而，電壓測(cè)量計(jì)400和 電流測(cè)量計(jì)402也可與ADC 404、 MUX 403和溫度測(cè)量計(jì)401同時(shí) 被激活。
這樣，由于過去在相關(guān)技術(shù)中位于智能電池組4中的熱敏電阻位 于移動(dòng)電話終端1中，并且移動(dòng)電話終端1和智能電池組4通過原始 三個(gè)端子相連接，即電池正端子31、數(shù)據(jù)通信端35和電池負(fù)端子33 作為相關(guān)技術(shù)配置，在該實(shí)施例中模擬信號(hào)不會(huì)重疊在數(shù)據(jù)通信端輸 出的數(shù)字信號(hào)上。
因?yàn)閮H有數(shù)據(jù)通信信號(hào)在數(shù)據(jù)通信端35b中傳輸，所以當(dāng)在相關(guān) 技術(shù)中通過數(shù)據(jù)通信端35b進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，溫度探測(cè)器10所探測(cè) 到的錯(cuò)誤探測(cè)可得到抑制。
進(jìn)一步地，即使當(dāng)數(shù)據(jù)通信沒有可靠的進(jìn)行或CPU 11沒有正確 運(yùn)行時(shí)，由于熱敏電阻107位于移動(dòng)電話終端1中，充電處理器10 仍然能測(cè)量由熱敏電阻107探測(cè)的智能電池組4的溫度。此外，在從 智能電池組4通過智能電池組4和移動(dòng)電話終端的CPU ll之間的通 信通知CPU 11電池異常的情況下，由于CPU 11能控制與熱敏電阻 107并聯(lián)的晶體管16并允許充電處理器10中的溫度探測(cè)器100來探 測(cè)溫度異常，所以基于來自智能電池組4的結(jié)果，CPU ll能控制電 池組的充電和放電。因此，在移動(dòng)電話終端1中可簡(jiǎn)化電池組充電和 放電的配置。進(jìn)一步地，由于充電處理器10能具有包含有熱敏電阻 的控制電池組的克電和,^%的相關(guān)技術(shù)的充電處理器(圖l和圖2中 的充電處理器210的例子)的相同電路配置，并且相關(guān)技術(shù)的移動(dòng)電 話終端中包含的用于充電控制的集成電路不必進(jìn)行修改即可用于本 實(shí)施例，所以移動(dòng)電話終端可以更低成本制造。
圖3所示的短路熱敏電阻107的開關(guān)裝置(圖3中晶體管16的 例子)可連接至移動(dòng)電話終端1中其它位置，除非溫度探測(cè)器100所 探測(cè)的電壓與其中通常探測(cè)到的電壓基本上相同。圖5到圖7的每一 個(gè)都圖示了晶體管16連接至移動(dòng)電話終端1中其它位置的例子。圖5為圖示該實(shí)施例的第一修改的框圖。與圖3所示實(shí)施例相同 的部件具有相同的標(biāo)號(hào)。在圖5中，第一修改和圖3中實(shí)施例的區(qū)別 在于移動(dòng)電話終端1的晶體管16與分壓電阻104并聯(lián)的部分。具體 地，在圖3所示的實(shí)施例中，晶體管16與熱敏電阻107并聯(lián)，而在 圖5所示的修改中，晶體管16與分壓電阻104并聯(lián)。圖5中其它部 件的形成類似于圖3中的部件。
在圖5的第一修改中，當(dāng)CPU 11探測(cè)到智能電池組4中的異常 時(shí)，CPU 11控制晶體管16開通。在此刻，分壓電阻104的兩端,皮短 路。由于在分壓電阻104上幾乎沒有電壓降低，熱敏電阻107兩端的 電壓被提供給溫度探測(cè)器100，而沒有對(duì)來自參考電壓輸出單元100 的電壓輸出分壓。
相應(yīng)地，由于供給溫度探測(cè)器100的電壓值超過相應(yīng)于合適運(yùn)行 溫度范圍的電壓范圍，溫度探測(cè)器100能探測(cè)智能電池組4的溫度異 常。充電處理器10的充電控制的描述與圖3中引用的實(shí)施例的描述 相同。進(jìn)一步地，在低功耗模式下智能電池組4的運(yùn)行也與圖3中引 用的實(shí)施例相同。
接下來，將參照?qǐng)D6描述第二修改。與圖3所示實(shí)施例相同的部 件具有相同的標(biāo)號(hào)。如圖6所示，移動(dòng)電話終端1的晶體管16串聯(lián) 在分壓電阻104和熱敏電阻107之間。溫度探測(cè)器100探測(cè)晶體管16 和熱敏電阻107之間的連接節(jié)點(diǎn)的電壓。
在圖6所示的第二修改中，在正常情況下，CPU11開通晶體管
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況中，參考電壓輸出單元IOI輸出的參考電壓沒有施加于溫度探測(cè)器 100上。在此例中，施加于溫度探測(cè)器100的電壓從由熱敏電阻107 兩端獲得的電壓變化到基本上與接地電勢(shì)相同的電勢(shì)。相應(yīng)地，由于 施加于溫度探測(cè)器100的電壓值超過了相應(yīng)于合適運(yùn)行溫度范圍的電 壓范圍，溫度探測(cè)器100能探測(cè)到相應(yīng)于溫度異常的電壓。
接下來，將參照?qǐng)D7描述第三修改。第三實(shí)施例與圖6所示第二 實(shí)施例的區(qū)別在于溫度探測(cè)器IOO所連接的位置。在圖7所示的第三個(gè)務(wù)改中，移動(dòng)電話終端1的晶體管16串聯(lián)在分壓電阻104和熱敏電 阻107之間。如圖7所示，溫度探測(cè)器IOO探測(cè)分壓電阻104和晶體 管16之間的電壓。
在此情況中，當(dāng)CPU 11通過與電池組4的通信探測(cè)到諸如溫度 異常的異常情況時(shí)，CPU11控制晶體管16關(guān)閉。當(dāng)沒有探測(cè)到異常 情況時(shí)，晶體管16繼續(xù)保持開通。在此情況中，在異常情況下施加 于溫度探測(cè)器100的電壓基本上等于0V。相應(yīng)地，由于施加于溫度 探測(cè)器100的電壓值超過了相應(yīng)于合適運(yùn)行溫度范圍的電壓范圍，所 以溫度探測(cè)器100能探測(cè)智能電池組4的溫度異常。
目前為止所描述的實(shí)施例為包含有智能電池組的移動(dòng)電話終端 的例子；然而，除了移動(dòng)電話終端以外的各種移動(dòng)電子設(shè)備(移動(dòng)終 端)也可包含電池組以控制電池組的充電和放電。圖3所示的智能電 池組的內(nèi)部配置僅是一個(gè)例子，也可采用智能電池組的其他內(nèi)部配 置。
在圖3至圖7所示實(shí)施例的電路配置的特定例子中，充電處理器 的溫度探測(cè)器通過控制晶體管16的開通和關(guān)閉來探測(cè)電池異常；然 而，也可使用除了晶體管16以外的開關(guān)裝置來執(zhí)行這種裝置的開通 和關(guān)閉控制。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依賴于設(shè)計(jì)需要和其他因素，在 所附權(quán)利要求或其等效的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種修改、組合、子組合和 替換。
權(quán)利要求
1. 一種包含電池組作為電源的移動(dòng)終端，所述移動(dòng)終端包括正端子，連接至電池組的正電極；負(fù)端子，連接至電池組的負(fù)電極；數(shù)據(jù)通信端，與電池組中的電路通信；充電控制單元，通過所述正端子控制所述電池組的充電；參考電壓輸出單元，輸出參考電壓；分壓電阻和熱敏電阻，串聯(lián)連接在所述參考電壓輸出單元和所述負(fù)端子之間；溫度探測(cè)器，基于所述分壓電阻和所述熱敏電阻所形成的串聯(lián)電路的預(yù)定部分的電壓來探測(cè)溫度，并且基于所探測(cè)的溫度使用所述充電控制單元來停止電池組的充電；開關(guān)裝置，連接至所述分壓電阻和所述熱敏電阻形成的串聯(lián)電路的一部分，并且控制所述預(yù)定部分處的電壓；以及控制單元，通過所述數(shù)據(jù)通信端與電池組中的所述電路通信，并且當(dāng)電池組通知異常時(shí)，通過控制所述開關(guān)裝置來改變所述預(yù)定部分處的電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的移動(dòng)終端，其中 所述開關(guān)裝置與所述熱敏電阻并聯(lián)，并且所述控制單元控制所述開關(guān)裝置以短路所述熱敏電阻，從而改變所述預(yù)定部分處的電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求I所迷的移動(dòng)終端，其中 所述開關(guān)裝置與所述分壓電阻并聯(lián)，并且所述控制單元控制所述開關(guān)裝置以短路所述分壓電阻，從而改變所述預(yù)定部分處的電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的移動(dòng)終端，其中所述開關(guān)裝置串聯(lián)在所述熱敏電阻和所述分壓電阻之間，并且所 述控制單元控制所述開關(guān)裝置以將所述熱敏電阻與所述分壓電阻斷 開，從而改變預(yù)定部分處的電壓。
5. —種充電系統(tǒng)，包括移動(dòng)終端；和包含在所迷移動(dòng)終端中作為電源的電池組 所述電池組包括電池側(cè)控制單元，探測(cè)所包含的可再充電電池的狀態(tài)，電池側(cè)正端子和電池側(cè)負(fù)端子，分別連接至所述可再充電電池的 正電極和負(fù)電極，和電池側(cè)數(shù)據(jù)通信端，在所述電池側(cè)控制單元的控制下與所述移動(dòng) 終端通信；以及所述移動(dòng)終端包括終端側(cè)正端子，連接至所述電池側(cè)正端子， 終端側(cè)負(fù)端子，連接至所述電池側(cè)負(fù)端子， 終端側(cè)數(shù)據(jù)通信端，連接至所述電池側(cè)數(shù)據(jù)通信端， 充電控制單元，通過所述終端側(cè)正端子來控制所述電池組的充電，參考電壓輸出單元，輸出參考電壓，在所述參考電壓輸出單元和所述終端側(cè)負(fù)端子之間串聯(lián)連接的 分壓電阻和熱敏電阻，溫度探測(cè)器，基于由分壓電阻和熱敏電阻所形成的串聯(lián)電路的預(yù) 定部分的電壓來探測(cè)溫度，并且基于所探測(cè)的溫度而使用所述充電控 制單元來停止所述電池組的充電，開關(guān)裝置，連接至由分壓電阻和熱敏電阻形成的串聯(lián)電路的一部 分，且控制在所述預(yù)定部分處的電壓，和力眾a山知j " *t，i - ，xj" 2》a4 -A *t 4Ft2名^^ife ti 6tf":士' iit ,、ife掘l松幽1 ^瑪'閃《乂，'j平,lj ， xt^a〃i 《i- , 一v 〃i《L z^司祖市'J單元通信，并且當(dāng)電池側(cè)控制單元通知異常時(shí)，通過控制所述開關(guān)裝 置來改變所述預(yù)定部分處的電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了包含有用作電源的電池組的移動(dòng)終端。所述移動(dòng)終端包括連接至電池組正電極的正端子、連接至電池組負(fù)電極的負(fù)端子、與電池組中電路通信的數(shù)據(jù)通信端、通過所述正端子控制電池組充電的充電控制單元、以及輸出參考電壓的參考電壓輸出單元。所述終端還包括在所述參考電壓輸出單元和所述負(fù)端子之間串聯(lián)連接的分壓電阻和熱敏電阻、探測(cè)溫度并基于所探測(cè)的溫度停止電池組充電的溫度探測(cè)器、以及控制在所述預(yù)定部分處的電壓的開關(guān)設(shè)備。所述終端還進(jìn)一步包括控制單元，通過所述數(shù)據(jù)通信端與電池組中的電路通信，并且當(dāng)電池組通知異常時(shí)，改變所述預(yù)定部分處的電壓。
文檔編號(hào)H04B1/16GK101431547SQ20081017449
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者板垣孝俊, 池內(nèi)亮, 河西謙一, 鈴木克哉, 鈴木邦治, 飯島啟嗣, 馬島吉英 申請(qǐng)人:索尼愛立信移動(dòng)通信日本株式會(huì)社;三美電機(jī)株式會(huì)社