专利名称：电池电压检测系统及采用该系统的移动终端的制作方法
技术领域：
本实用新型属于移动通讯技术领域，具体地说，是涉及一种用于检测电池电压的检测系统以及采用该电池电压检测系统设计的移动终端。
背景技术：
移动终端的出现，给人们的生活带来了极大的便利。而移动終端在发射射频信号吋，一般都需要将射频收发�？槭涑龅母咂敌藕啪晒β史糯笃鹘泄β史糯蟠砗螅偻ü煜叨酝夥⑸�。当功率放大 工作在大功率发射状态时，需要的瞬间电流很大，特别是GSM制式的移动终端，如GSM制式的手机，通常瞬间电流会达到一点几个安培。此时，由于通路上的一些电容的充放电影响，在电源或者通路上会产生ー个瞬时的压降，由此带来很多不好的影响。例如通话时可以听到吱吱的电流声；对手机电池电压的检测造成干扰等。通�？悸堑绯啬谧璧挠跋欤飧鏊彩毖菇祷岽锏郊赴俸练牧考�。这会导致手机不能正确地判断当前电池的电压值，并做出正确的提示。尤其是在手机的电池电压比较低时，如果此时有电话打进来或者是通话的时间过长，手机中的电池电压检测电路经常会在功率放大器工作在发射状态时，由于电源或者通路上产生的瞬时压降，而错误地判定电池电压降低到设定值以下，进而断开电源开关，控制手机自动关机。实际上，如果不受瞬时压降的影响，此时的电池电压还是可以維持通话的。因为如果重新开机的话，手机是完全可以启动运行的，只是一打电话，手机又会自动关机，影响用户的使用。如果此时恰好是在通ー个很重要的电话或者是其他比较紧急的情况急需維持通话，这无疑会给用户带来极大的麻烦。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种电池电压检测系统，解决了现有移动终端在电池电压较低时，由于功率放大器工作过程中产生的瞬时压降对电池剩余电量的检测准确度造成的不利影响，实现了电池电压的真实、精确检測。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现一种电池电压检测系统，包括处理器、电源管理�？橐约暗绯兀凰龅缭垂芾砟？橛氲绯叵嗔樱准绯氐氖涑龅缪梗⒆怀傻绯氐缪怪凳涑觯凰龃砥魇涑鲇糜诳刂乒β史糯笃鞣⑸涞墓ぷ髯刺藕胖了龅牡缭垂芾砟？椋刂频缭垂芾砟？樵诠β史糯笃鞔τ诜⑸渥刺保Ｖ共杉绯氐氖涑龅缪�。为了满足电源管理模块对接ロ电压的限制，在所述电源管理�？橛氲绯刂淞佑械缪共裳缏罚缭垂芾砟？橥ü龅缪共裳缏凡杉绯氐氖涑龅缪�。优选的，在所述的电源管理�？橹屑捎心Ｊ黄鳎瞿Ｊ黄髁拥缪共裳缏罚杉绯氐氖涑龅缪梗⒆簧伤龅牡绯氐缪怪担瓿赡Ｄ庑藕胖潦中藕诺淖�。又进ー步的，所述电源管理�？槭涑龅绯氐缪怪抵了龅拇砥�。再进ー步的，所述的处理器连接一存储器，输出电池电压值保存至存储器，以用于后续电池电压平均值的计算。为了实现电池剩余电量的实时显示输出，在所述电池电压检测系统中还包含有显示単元，连接所述的处理器，接收处理器输出的电池电压值，并进行显示。为了简化电路设计，所述电源管理�？橛叛〖稍谒龅拇砥髦校栽黾硬返募啥取８粴i的，所述电池通过电源开关的开关通路连接负载，所述电源开关的控制端接收处理器输出的开关信号。处理器对电池电压值进行显示的同时与设定的最低电压值进行比较，当电池电压值小于设定的最低电压值时，处理器输出开关信号控制电源开关断开，切断负载的供电回路，控制整机关机，实现对负载的保护。基于以上电池电压检测系统的结构设计，本实用新型还提供了一种采用所述电池电压检测系统设计的移动终端，包括功率放大器、电源管理�？橐约暗绯兀凰龅缭垂芾砟？橛氲绯叵嗔樱准绯氐氖涑龅缪梗⒆怀傻绯氐缪怪凳涑觯凰龃砥魇涑鲇糜诳亍ぶ乒β史糯笃鞣⑸涞墓ぷ髯刺藕胖了龅牡缭垂芾砟？椋刂频缭垂芾砟？樵诠β史糯笃鞔τ诜⑸渥刺保Ｖ姑准绯氐氖涑龅缪�。优选的，所述功率放大器优选为GSM功率放大器。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的电池电压检测系统结构简单，实现容易，可以真正避免移动终端由于功率放大器工作在发射状态时对电池电压的准确检测带来的不利影响，实现了电池剩余电量的准确、真实指示，避免了移动终端在电池电量较低时，误关机问题的出现，显著提高了移动终端产品运行的可靠性。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
图I是本实用新型所提出的电池电压检测系统的ー种实施例的电路原理框图；图2是本实用新型所提出的电池电压检测系统的另一种实施例的电路原理框图；图3是本实用新型所提出的电池电压检测系统的第三种实施例的电路原理框图；图4是本实用新型所提出的电池电压检测系统的第四种实施例的电路原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述。现有的移动终端拥有非常丰富的通信方式，可以通过GSM、CDMA, WCDMA, EDGE、GPRS、3G等无线运营网通讯。而每种通信方式在功率放大器进行信号发射时，均会对电池的输出电压造成不同程度的影响。以GSM制式的手机为例进行说明，在现有的GSM制式的手机产品中，其电池电压的检测方式是=GSM制式的手机通过电压检测电路采集电池的输出电压，由于电压检测电路读取的次数太多了会増加手机的功耗，读取的次数太少则不能够真实的、实时的反应出当前的电池电压值，因而，一般设定电压检测电路每秒读取1-2次电池的输出电压，并将该电池的输出电压转换为电池电压值，一方面通过显示屏输出，以显示电池的剩余电量；另一方面将获取的电池电压值与系统设定的最低电压值进行比较，以便在电池电压过低吋，能够控制整机自动关机。对于GSM制式的手机，在通话时，GSM功率放大器需要每隔4. 165ms发射一次，当GSM功率放大器工作在大功率发射状态时，由于需要的瞬间电流很大，因此会在电源或者通路上产生ー个瞬时的压降。也就是说，每隔4. 165ms电池电压就会被下拉几百毫伏。在电压检测电路读取电池的输出电压的时候，不可避免的会刚好采样到电池电压被拉低几百毫伏的情況。这样，如果GSM功率放大器处于发射状态时，电压检测电路刚好处于采样读取状态，则电压检测电路读取的电池的输出电压不是真实的电池电压，所以，手机就不能得到电池电压的真实值。这对手机的状态有很多影响，比如，显示单元电量指示ー会显示有电，一会又显示电压低，让用户不知道电池的真实电量，是否需要充电。更为重要的是，如果电池的实际电压大于设定的关机电压值，没有必要关机，而此时电压检测电路读取电压值时，恰好GSM功率放大器处于发射状态，电池电压被拉下几百毫伏，电压检测电路获取的电池电压值小于设定的关机电压值，则处理器照样会输出开关信号，控制电源开关断开，切断负载 的供电回路，控制整机关机。因而，现有移动终端在电池电压较低时，由于功率放大器工作过程中产生的瞬时压降对电池剩余电量的检测的准确度造成了许多不利影响。基于上述问题，本实用新型提供了一种能够实现电池电压的真实、精确检测的电池电压检测系统。下面通过ー个具体的实施例来详细阐述所述电池电压检测系统的具体组建结构及其工作原理。实施例一，在本实施例的电池电压检测系统中主要包括处理器、电源管理�？橐约暗绯氐茸槌刹糠�。其中，电源管理�？橛氲绯叵嗔樱杉绯氐氖涑龅缪梗⒔绯氐氖涑龅缪棺怀傻绯氐缪怪�。功率放大器是否处于发射状态以及电源管理�？槭欠癫杉绯氐氖涑龅缪故艽砥魇涑龅墓ぷ髯刺藕趴刂�。处理器输出的工作状态信号包括发射状态和非发射状态,至功率放大器,功率放大器根据接收的信号打开或关闭，同时，该工作状态信号至电源管理�？椋刂频缭垂芾砟？槭欠癫杉绯氐氖涑龅缪�。功率放大器在接收到处理器发出的表示非发射状态的工作信号时，关闭；同时电源管理�？榻邮盏礁帽硎痉欠⑸渥刺墓ぷ髯刺藕艆迹杉绯氐氖涑龅缪梗⒔绯氐氖涑龅缪棺怀傻绯氐缪怪担涑龅绯氐缪怪�。功率放大器在接收到处理器发出的表示发射状态的工作信号时，打开；同时电源管理�？榻邮盏礁帽硎痉⑸渥刺墓ぷ髯刺藕牛徊杉绯氐氖涑龅缪梗员苊馍纱砦蟮牡绯氐缪怪�。本实施例以GSM制式的手机为例进行具体的说明，參见图I所示。对于GSM制式的手机来说，其内部的功率放大器为GSM功率放大器，将GSM功率放大器与电源管理�？橄嗔樱缭垂芾砟？橥绷拥绯兀ㄊ钡夭杉绯氐氖涑龅缪�。在本实施例的电源管理�？橹锌梢约捎心Ｊ黄鳎ü瞿Ｊ黄鞑杉Ｄ饬康牡绯厥涑龅缪梗⒔渥簧墒中藕藕螅瓷墒至康牡绯氐缪怪担涑鲋梁蠹兜缏�。为了避免电源管理�？樵贕SM功率放大器工作在发射状态时，读取电池的输出电压，导致生成的电池电压值不准确的问题，本实施例对电源管理�？椴杉绯厥涑龅缪沟氖毙蚪懈稍ぃ丛诘缭垂芾砟？榈酱镆蟛杉绯厥涑龅缪沟氖笨虆迹紫仁艽砥鞣⒊龉ぷ髯刺藕臛SM_PA_EN的控制。一般处理器输出的工作状态信号GSM_PA_EN为低电平信号“0”吋，GSM功率放大器为关闭状态，不发射信号；处理器输出的工作状态信号GSM_PA_EN为高电平信号“I”吋，GSM功率放大器为打开状态，发射信号；则电源管理�？楸憧梢愿萁邮盏降墓ぷ髯刺藕臛SM_PA_EN的高低电平状态，判断是否适合对电池的输出电压进行采集。具体来说，当电源管理�？榈酱锊杉绯厥涑龅缪沟氖笨淌保艚邮盏降墓ぷ髯刺藕臛SM_PA_EN为1，则将模数转换器挂起，不采集电池的输出电压；若接收到的工作状态信号GSM_PA_EN为0，则打开模数转换器，采集电池的输出电压，并将其转换为电池电压值输出。若电源管理�？榈慕鹰淼缙揭笳糜氲绯氐牡缪沟燃断嗥ヅ涫保梢灾苯咏缭垂芾砟？橛氲绯氐氖涑龆俗酉嗔樱� 集电池的输出电压。若选用的电源管理�？樗С值慕鹰淼缙降陀诘绯氐氖涑龅缪梗蛭寺愕缭垂芾砟？槎越鹰淼缪沟南拗疲梢栽诘缭垂芾砟？橛氲绯刂淞佑幸坏缪共裳缏罚缤�2所示。所述电压采样电路可以采用电阻分压网络设计实现，通过对电池输出的电压进行分压处理后，生成满足电源管理�？榻邮找蟮牟裳缪梗煞盅菇诘闶涑鲋恋缭垂芾砟？�。所述电源管理�？樵诮邮盏讲裳缪购螅莘盅沟缱璧淖柚祷凰愠龅绯氐恼媸凳涑龅缪梗⑼üＪ黄鹘心Ｄ庑藕胖潦中藕诺淖淮砗螅傻绯氐缪怪凳涑�。通过电源管理�？槭涑龅牡绯氐缪怪悼梢灾苯哟渲料允镜ピ邢允荆热缰苯油ü只南允酒料允镜绯氐氖Ｓ嗟缌浚灰部梢允紫却渲潦只诓康拇砥鳎纱砥鞔砗螅倏刂葡允酒潦涑鱿允尽Ｎ颂岣叩绯厥Ｓ嗟缌考觳獾淖既范龋叛《砸欢问奔淠诓杉降牡绯厥涑龅缪怪到星笃骄怂悖⒔扑愠龅钠骄底魑罱K的电池电压值，通过显示屏输出显示。为了实现这ー设计目的，本实施例采用ー颗存储器连接所述的处理器，通过处理器将电源管理�？槭涑龅牡绯氐缪怪敌慈氲酱娲⑵髦薪斜４妫咛蹇梢源娲⒃谝桓鍪橹校杂糜诤笮绯氐缪蛊骄档募扑恪Ｎ硕缘缭垂芾砟？槭涑龅牡绯氐缪怪登笕∑骄担臼凳├么砥髦械亩ㄊ逼鹘屑剖保倍ㄊ逼鞯酱锷瓒ㄊ奔涫保砥鞫寥〈娲⑵髦斜４娴亩喔龅绯氐缪怪担笕〉绯氐缪沟钠骄�。所述的设定时间需要根据实际情况具体确定，既能很好的体现出电池电压的变化，又不会增加处理器过多的工作量。所述处理器在计算出电池电压的平均值后，一方面输出至显示单元进行显示；另一方面与设定的最低电压值进行比较，若所述电池电压的平均值低于设定的最低电压值，则认为电池电量不足，需要控制整机自动关机，或者进ー步发出低电告警提醒。当处理器检测到电池电压低于设定的最低电压值时，输出开关信号至一电源开关，控制电源开关切断电池与负载之间的供电回路，使电池停止向负载供电，控制负载断电停止运行，实现整机系统的自动关机。作为所述电源开关来说，可以选用三极管、MOS管、可控硅等多种开关元件进行系统电路的具体设计，只要将电源开关的开关通路连接在电池与负载的供电端子之间，将电源开关的控制端连接处理器，进而根据处理器输出的开关信号状态，控制电源开关的开关通路导通或者断开即可。下面以NMOS管作为所述的电源开关为例进行具体说明。将NMOS管的栅极连接处理器输出开关信号的管脚，接收处理器输出的开关信号，漏极通过限流电阻与电池相接，源极连接负载的供电端子。利用处理器输出的开关信号控制NMOS管截止或者导通，从而控制负载的供电回路的断开或者闭合。具体来讲，处理器将计算出的电池电压平均值输送至显示单元进行显示的同吋，将该电池电压的平均值与设定的最低电压值进行比较。当电池电压的平均值大于设定的最低电压值吋，处理器将开关信号置为高电平，并将该信号输出至NMOS管的栅极，控制NMOS管工作在饱和导通区，连通电池与负载之间的供电回路。当电池电压的平均值小于设定的最低电压值吋，处理器置开关信号为低电平，并将该信号输出至NMOS管的栅极，控制NMOS管工作在截止区，切断负载的供电回路，控制整机关机，实现对负载的保护。上述GSM制式手机的电池电压检测过程如下当处理器输出工作状态信号GSM_PA_EN给GSM功率放大器并使其工作在发射状态时，该工作状态信号同时传输至电源管理�？椤４耸保缭垂芾砟？榻Ｊ黄鞴移穑� 再采集电池的输出电压；当处理器输出工作状态信号GSM_PA_EN给GSM功率放大器并使其工作在非发射状态时，该工作状态信号同时传送至所述的电源管理�？椋耸钡缭垂芾砟？榭刂颇Ｊ黄髡９ぷ鳎杉绯氐氖涑龅缪梗⑼瓿赡Ｄ庑藕胖潦中藕诺淖唬涑龅绯氐缪怪抵链砥鳎纱砥餍慈氲酱娲⑵鳎⒈４娴僵`数组中。处理器利用内置的定时器进行计时，当计时到达设定时间后，对数组中的电池电压值进行求平均运算，得到电池电压的平均值。当处理器得到电池电压的平均值后，将该电池电压的平均值传输至显示单元进行显示，并同时将该电池电压的平均值与设定的最低电压值进行比较，进而根据比较结果输出高电平或者低电平的开关信号，控制连接在电池与负载供电回路之间的电源开关通断，实现手机的低电自动关机功能。实施例ニ，參见图3、图4所示。本实施例的电池电压检测系统在构建形式上与实施例一的区别之处在于选用内部集成有电源管理�？榈拇硇酒魑龅拇砥鹘邢低车缏返纳杓疲庋梢约蚧低车缏返慕峁股杓疲瑝埣硬返募啥龋返男⌒突杓频於嘶�。本实施例所提出的电池电压检测系统的工作原理与实施例一相同，此处不再赘述。综上所述，本实用新型采用在功率放大器处于发射状态时，控制电源管理�？橥Ｖ共杉绯氐氖涑龅缪梗诠β史糯笃鞔τ谖捶⑸渥刺保缘绯氐氖涑龅缪菇胁杉纳杓品桨福佣行П苊饬斯β史糯笃鞴ぷ鞴讨胁乃彩毖菇刀缘绯厥Ｓ嗟缌康募觳庾既范仍斐傻牟焕跋欤迪至说绯厥Ｓ嗟缌康恼媸�、精确检測。当然，本实用新型所提出的电池电压检测系统并不仅限定于GSM制式的手机，对于基于CDMA、EDGE、GPRS、WCDMA、3G等制式的移动终端同样适用。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管參照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种电池电压检测系统，其特征在于包括处理器、电源管理�？橐约暗绯兀凰龅缭垂芾砟？橛氲绯叵嗔樱准绯氐氖涑龅缪梗⒆怀傻绯氐缪怪凳涑觯凰龃砥魇涑鲇糜诳刂乒β史糯笃鞣⑸涞墓ぷ髯刺藕胖了龅牡缭垂芾砟？椋刂频缭垂芾砟？樵诠β史糯笃鞔τ诜⑸渥刺�,停止采集电池的输出电压。
2.根据权利要求I所述的电池电压检测系统，其特征在于在所述电源管理�？橛氲绯刂淞佑械缪共裳缏罚缭垂芾砟？橥ü龅缪共裳缏凡杉绯氐氖涑龅缪�。
3.根据权利要求2所述的电池电压检测系统，其特征在于在所述的电源管理�？橹屑捎心Ｊ黄鳎瞿Ｊ黄髁拥缪共裳缏罚杉绯氐氖涑龅缪梗⒆簧伤龅牡绯氐缪怪�。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池电压检测系统，其特征在于所述电源管理模块输出电池电压值至所述的处理器。
5.根据权利要求4所述的电池电压检测系统，其特征在于在所述电池电压检测系统中还包含有显示单元，连接所述的处理器，接收处理器输出的电池电压值，并进行显示。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池电压检测系统，其特征在于所述的处理器连接一存储器，输出电池电压值保存至存储器。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池电压检测系统，其特征在于所述电源管理�？榧稍谒龅拇砥髦�。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池电压检测系统，其特征在于所述电池通过电源开关的开关通路连接负载，所述电源开关的控制端接收处理器输出的开关信号。
9.ー种移动终端,其特征在于包含有功率放大器以及如权利要求1-8中任一项权利要求所述的电池电压检测系统。
10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于所述功率放大器为GSM功率放大器。
专利摘要本实用新型涉及一种电池电压检测系统及采用该系统的移动终端，包括处理器、电源管理�？橐约暗绯兀凰龅缭垂芾砟？橛氲绯叵嗔樱杉绯氐氖涑龅缪梗⒆怀傻绯氐缪怪凳涑觯凰龃砥魇涑鲇糜诳刂乒β史糯笃鞣⑸涞墓ぷ髯刺藕胖了龅牡缭垂芾砟？椋刂频缭垂芾砟？樵诠β史糯笃鞔τ诜⑸渥刺保Ｖ共杉绯氐氖涑龅缪�。本实用新型在移动终端中采用该电池电压检测系统，可以真正避免移动终端由于功率放大器发射信号时对电池电压检测带来的影响，可以准确、真实的指示出实际的电池电压值，并在电池剩余电量过低时，控制移动终端准确关机，提高了产品运行的可靠性。
文档编号G01R31/36GK202794474SQ201220307898
公开日2013年3月13日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者孙美倩 申请人:青岛海信移动通信技术股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
