一种具有电池切换功能的终端的制作方法

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种具有电池切换功能的终端。


背景技术：

2.随着移动智能终端的快速发展，智能终端的待机时间受到了广大用户的重视。尤其对于专网等特种终端，在执行任务过程中，紧急更换电池不中断业务的需求更为强烈。为避免因更换电池而导致关机现象，移动智能终端往往通过增加备用电池设计，从而通过更换电池的方式来使得终端不掉电。
3.现有技术中，智能终端对电池电压进行实时检测，当电压低于一定的门限值，通过软件进行控制开关进行主电池和备用电池之间切换。
4.然而，当外部突然卸下主电池时，现有技术中只有检测到电池电压低于一定的门限值，才通过软件控制开关切换电池切换的方案，会导致软件不能迅速控制开关进行电池的切换。即，现有技术存在无法根据插拔电池的动作实现电池之间的自动切换，从而导致系统不稳定的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种具有电池切换功能的终端，解决了现有技术中法根据插拔电池的动作实现电池之间的自动切换的问题，提高了电池切换时终端系统的稳定性。
6.本发明提供一种具有电池切换功能的终端，包括：主板，所述主板上安装有主电池、备用电池和切换开关，所述主电池为可拆卸电池；
7.所述切换开关包括第一输入端、第二输入端、使能端以及输出端，所述切换开关的输出端在所述第一输入端和所述第二输入端之间切换；
8.所述主电池包括电源引脚和状态引脚，所述主板上用于连接所述电源引脚的第一部件的高度小于所述用于连接所述状态引脚的第二部件的高度，所述状态引脚与所述切换开关的使能端连接，所述主电池的电源引脚通过所述第一部件与所述切换开关的第一输入端连接；
9.所述备用电池通过开关电路与所述切换开关的第二输入端连接，所述切换开关的输出端与所述开关电路的控制端连接，所述开关电路用于根据所述控制端的信号导通或者截止；
10.所述切换开关用于根据所述使能端的使能信号，确定将所述切换开关的输出端切换到所述第一输入端或者所述第二输入端，其中，当所述主电池的状态为在位和不在位状态时所述使能端的使能信号不同。
11.进一步的，当所述主电池的状态为在位时，所述使能信号为低电平信号，当所述主电池的状态为不在位时，所述使能信号为高电平信号。
12.进一步的，所述开关电路为mos管。
13.进一步的，所述主电池还包括温度检测引脚。
14.进一步的，所述第一部件为第一弹片，所述第二部件为第二弹片，所述第一弹片位于所述第一凹槽内，所述第二弹片位于所述第二凹槽内，所述第一弹片和所述第二弹片相同，所述第一凹槽的深度大于所述第二凹槽的深度。
15.进一步的，所述第一部件为第一弹片，所述第二部件为第二弹片，所述第一弹片位于所述第一凹槽内，所述第二弹片位于所述第二凹槽内，所述第一凹槽的深度和所述第二凹槽的深度相同，所述第一弹片的高度小于所述第二弹片的高度。
16.本发明的实施例中所提供的具有电池切换功能的终端，包括主板，主板上安装有主电池、备用电池和切换开关；切换开关包括第一输入端、第二输入端、使能端以及输出端，切换开关的输出端在第一输入端和第二输入端之间切换；主电池包括电源引脚和状态引脚，主板上用于连接电源引脚的第一部件的高度小于用于连接状态引脚的第二部件的高度，状态引脚与切换开关的使能端连接，主电池的电源引脚通过第一部件与切换开关的第一输入端连接；备用电池通过开关电路与切换开关的第二输入端连接，切换开关的输出端与开关电路的控制端连接，开关电路用于根据控制端的信号导通或者截止；切换开关用于根据使能端的使能信号，确定将切换开关的输出端切换到第一输入端或者第二输入端，其中，当主电池的状态为在位和不在位状态时使能端的使能信号不同。该方案中，终端的主电池在位状态和不在位状态时，使能端产生不同的使能信号，切换开关根据不同的使能信号将切换开关的输出端切换到对应的输入端连接的电池上，从而避免了现有技术中终端设备主电池不在位时，电池之间不能自动切换导致的系统不稳定的问题。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
18.图1为本发明实施例提供的具有电池切换功能的终端的一种示意图；
19.图2为本发明实施例提供的一种切换开关示意图；
20.图3为本发明实施例提供的主电池的引脚结构示意图；
21.图4为本发明实施例提供的电池凹槽示意图；
22.图5为本发明实施例提供的主板弹片示意图。
23.附图标记说明
24.1：主板；
25.2：主电池；
26.3：切换开关；
27.4：备用电池；
28.5：开关电路；
29.21：电源引脚；
30.22：状态引脚；
31.31：使能端；
32.32：第一输入端；
33.33：第二输入端；
34.34：输出端。
具体实施方式
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
36.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
37.首先对本发明所涉及的名词进行解释：
38.使能端：又叫使能输入端(enable)，是控制信号输入端，它是电路的一个输入端口或者芯片的一个输入引脚，只有该引脚激活，电路或芯片才能工作。
39.mos管：是指金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor，mos)，用于反向保护电路中。
40.温度检测引脚：是一种用双金属片作为感温元件，将电池温度变化以电压变化形式表现出来，实时上报电池温度。
41.移动智能终端时代的迅速发展，终端的待机时长受到了广大用户的关注，为了增加终端待机时长，在终端中增加了备用电池，当终端的主电池电量耗尽时，可以切换到备用电池，由备用电池对终端继续供电。
42.现有技术中，当终端中包含主电池和备用电池时，可以通过软件控制终端供电在主电池和备用电池之间切换。例如，终端在使用的过程中，实时监测主电池的电量使用情况，当主电池的电压低于预设的电压门限值时，将终端的供电从主电池切换到备用电池。
43.但是，现有技术中通过软件切换电池的方法限制了一些场景的使用。例如，在终端的主电池电压没有低于预设门限值的情况下，如果终端的主电池突然受到外部作用被卸下时，由于终端不能及时切换到备用电池进行供电，从而导致正在传输的业务会发生中断。
44.本发明提供的具有电池切换功能的终端，旨在解决现有技术的如上技术问题。
45.下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
46.图1为本发明实施例提供的具有电池切换功能的终端的一种示意图，图2为本发明实施例提供的切换开关示意图，图3为本发明实施例提供的主电池的引脚结构示意图，图4为本发明实施例提供的电池凹槽示意图，图5为本发明实施例提供的主板弹片示意图。该终端可以为手机、平板电脑、mp4播放终端、学习机、点读机、电子词典或车载终端等。
47.参考图1，终端包括主板1，主板1上安装有主电池2、备用电池4和切换开关3，其中，主电池2为可拆卸电池。备用电池4可以为可拆卸电池，也可以为不可拆卸电池，本实施例不对此进行限制。
48.本发明实施例中，主电池2和备用电池4都是终端的电力储能工具，其中，主电池2和备用电池4均可以是锂电池或镍氢电池，还可以是其他类型的电池。主电池2和备用电池4
均与切换开关3连接。
49.参见图2和图3，切换开关3包括第一输入端32、第二输入端33、使能端31以及输出端34，切换开关3的输出端34在第一输入端32和第二输入端33之间切换。主电池2包括电源引脚21和状态引脚22，其中，主电池2的状态引脚22与切换开关3的使能端31连接，电源引脚21与主板1连接，且主板1与电源引脚21连接的第一部件的高度小于状态引脚22的第二部件的高度，状态引脚22与切换开关3的使能端31连接，主电池2的电源引脚21通过第一部件与切换开关3的第一输入端32连接。
50.主电池2的状态引脚22与切换开关3的使能端31连接，使能端31产生使能信号可以用0和1表示，使能端31的使能信号与状态引脚22的信号相关，例如，当主电池2在位时，主电池2的状态引脚22与切换电路31的使能端31连接正常，该状态下使能端31的使能信号可以用1表示。当主电池2不在位时(例如被拆卸后)时，主电池2的状态引脚22与切换电路31的使能端31连接断开，该状态下使能端31的使能信号可以用0表示。
51.备用电池4通过开关电路5与切换开关3的第二输入端32连接，切换开关3的输出端34与开关电路5的控制端连接，开关电路5用于根据控制端的信号控制开关电路5导通或者截止。
52.备用电池4通常用于维护终端的特殊内存区域中的系统配置、日期和时间等信息，因此，本实施例中备用电池4用来短暂性的为终端的主板1进行供电，所以备用电池4的电量小于主电池2的电量。
53.本发明实施例中，切换开关3用于根据使能端31的使能信号，确定将切换开关3的输出端34切换到第一输入端32或者第二输入端33，终端的主板1由输入端连接的电池进行供电，切换开关3的输出端与不同的输入端连接时，终端的主板1由不同的电池进行供电。
54.使能端31的使能信号由主电池2的状态决定，主电池2的状态包括在位和不在位状态。其中，主电池2的状态在位是指主电池2安装在电池的安装槽内，主电池2的状态不在位是指主电池2从安装槽内被拔掉。
55.可选的，当主电池2的状态引脚22与切换开关3的使能端31正常连接，确定主电池2的状态为在位，同时使能端31产生使能信号为1。相应的，当主电池2的状态引脚22与切换开关3的使能端31断开连接，确定主电池2的状态为不在位，同时使能端31产生使能信号为0。
56.本发明实施例中，终端在正常开机状态下，同时主电池2在位时，终端检测到使能端31产生的使能信号，当使能端31的使能信号为1时，切换开关3的输出端34切换到第一输入端32上，使得主电池2为终端的主板1供电。在主电池2在位的情况下，仅由主电池2为主板1供电，备用电池4不供电。也就是说，本发明方案中，终端通过检测到的使能信号，判断主电池2是否在为，在主电池2在位的情况下，通过主电池2为主板1供电，从而节省备用电池4的电量，达到节省电量的目的。
57.在终端设备处于开机状态下，如果主电池2突然被拔掉，主电池2的状态引脚22首先与使能端31断开连接，终端检测到使能端31产生使能信号为0时，但此时主电池2的电源引脚21仍与切换开关3连接，切换开关3的输出端34与第一输入端连接，因此切换开关3的输出端有信号输出，开关电路5处于导通状态，终端及时将切换开关3的输出端34切换到第二输入端33上，从而实现终端从主电池2供电瞬间切换到备用电池4为终端的主板1供电，即实现了终端电池供电的无缝切换，从而保证终端业务的稳定传输。
58.切换开关3的输出端34有信号输出时，开关电路5处于导通状态。当切换开关3的输出端34无信号输出时，开关电路5处于截止状态。其中，在使能信号为1时，切换开关3的输出端34有信号输出，在使能信号为0时，切换开关3的输出端34无信号输出，或者终端检测到使能信号为高电平时，切换开关3的输出端34有信号输出，使能端信号为低电平时，切换开关3的输出端34无信号输出。切换开关3的输出端34无信号输出可以认为输出端34的输出信号为0，切换开关3的输出端34有信号输出可以认为输出端34的输出信号为1。
59.在终端设备处于关机状态下，同时主电池2在位时，切换开关3的输出端无输出信号，开关电路5处于截止状态，从而无法使备用电池4与切换开关3的输出端建立连接，即终端无法通过备用电池4启动开机。因此，终端设备要在关机状态下启动开机，只能通过主电池2启动开机。
60.具体的，当终端处于关机状态时，切换开关3的输出端信号为0，此时，开关电路5处于截止状态，切换开关3的输出端34可以与第一输入端31连接(主电池2在位时，使能信号为1的情况下)，也可以与第二输入端32连接(主电池2不在位，使能信号为0的情况下)。这里，即使切换开关3的输出端34与第二输入端32连接，但由于输出端无信号输出，开关电路5处于截止状态，从而导致备用电池4无法与切换开关的输出端34建立正常连接，使得终端在关机的状态下，也无法通过备用电池4启动开机，从而节省备用电池4的电量。
61.上述实施例的基础上，本发明实施例中，当主电池2的状态为在位时，使能信号还可以用低电平信号表示，当主电池的状态为不在位时，使能信号还可以用高电平信号表示。
62.示例性的，使能端31产生的使能信号为高电平或低电平。其中，使能端31产生的使能信号为高电平状态，该高电平表示使能端31有电压信号输入，使能端31产生的使能信号为低电平状态，该低电平表示使能端31无电压信号输入。终端根据主板1上安装的主电池2的状态引脚22与切换开关3的使能端31连接状态，确定主电池2是否在位，例如，主电池2的状态为在位时，使能端31产生的使能信号为高电平信号。若主电池2的状态为不在位时，使能端31产生的使能信号为低电平信号。该发明实施例中，在终端正常开机状态下，终端根据主电池2的状态为在位，确定使能信号为高电平信号，主电池2为主板1供电，终端根据主电池2的状态为不在位，确定使能信号为低电平信号，备用电池4为主板1供电。
63.在上述实施例的基础上，本实施例中，主电池还包括温度检测引脚。本发明实施例中，温度检测引脚是主电池2上的一个引脚，当主电池2在正常工作时，通过温度检测引脚获取主电池2的温度，当主电池2的温度达到预设的温度时，温度检测引脚的金属元件受热产生内应力而迅速与触电断开，切断主电池2与第一输入端32的连接，从而起到保护主电池2不受损害的作用。
64.本发明中为了实现主电池2和备用之间4的无缝切换，需要保证主电池2在突然拔下时，主电池2中的状态引脚22先与切换开关3中的使能端31断开，然后，主电池2中的电源引脚才断开。状态引脚22断开后，使能端31产生低电平信号，由于电源引脚后断开，因此，在使能端31产生低电平信道时，切换开关3的输出端有信号输出，终端在检测到低电平信号后，开关电路5根据控制端的信号处于截止状态，终端将切换开关3的输出端34切换到第二输入端33上，从而实现终端从主电池2供电瞬间切换到备用电池4为终端的主板1供电，即实现了终端电池供电的无缝切换，进而提高系统的稳定性。
65.本实施例中，可以通过如下两种方式保证主电池2在突然拔下时，主电池2中的状
态引脚22先与切换开关3中的使能端31断开，然后，主电池2中的电源引脚才断开。
66.方式一，第一部件为第一弹片，第二部件为第二弹片，第一弹片位于第一凹槽内，第二弹片位于第二凹槽内，第一弹片和第二弹片相同，第一凹槽的深度大于第二凹槽的深度。由于第一凹槽的深度大于第二凹槽的深度，第一弹片和第二弹片相同，所以整体上第一弹片的位置低于第二弹片的位置，所以，当主电池2拔下时，与第二凹槽内的第二弹片连接的主电池2的状态引脚先与切换开关3断开。
67.参见图4所示，凹槽是设置在主电池2中与主板连接位置处的至少三个表面凹下的槽，其中，凹槽的数量至少为3个，也可以包括更多。图4所示结构中，共有4个凹槽：第一凹槽、两个第二凹槽和温度引脚凹槽，其中，第一凹槽为容纳状态引脚的凹槽，第二凹槽为容纳电源引脚的凹槽，电源引脚包括电池的正极引脚和负极引脚，因此，共有两个第二凹槽，温度引脚凹槽用于容纳温度检测引脚。其中，温度引脚凹槽为可选凹槽，在本发明一些实施例中，还可以不包括温度引脚凹槽。可以理解，除了上述四个凹槽，本发明的可能实现方式中还可以包括更多的引脚。
68.弹片设置在主板1上，参见图5所示，弹片可以为金属弹片，弹片是开关以及连接部件上的一个重要的组成部分。
69.示例性的，第一凹槽的深度为10mm，第二凹槽的深度为8mm，从而在主电池2突然被拔下的瞬间，主电池2中的状态引脚22先与切换开关3中的使能端31断开，使能端31产生低电平信号，但切换开关3的输出端由于电源引荐暂时未与切换开关3断开连接，因此有信号输出，终端在检测到低电平信号后，开关电路5根据控制端的信号关闭电路，终端将切换开关3的输出端34切换到第二输入端33上，从而实现终端从主电池2供电瞬间切换到备用电池4为终端的主板1供电，即实现了终端电池供电的无缝切换。本发明实施例中对于凹槽的深度只是举例说明，第一凹槽和第二凹槽的深度并不限定于此深度，也可以为其他的值，可以根据实际情况的需求进行合理的设置。
70.方式二，第一部件为第一弹片，第二部件为第二弹片，第一弹片位于第一凹槽内，第二弹片位于第二凹槽内，第一凹槽的深度和第二凹槽的深度相同，第一弹片的高度小于第二弹片的高度。由于第一凹槽的深度等于第二凹槽的深度，第一弹片的高于小于第二弹片的高度，所以整体上第一弹片的位置低于第二弹片的位置，所以，当主电池2拔下时，与第二凹槽内的第二弹片连接的主电池2的状态引脚先与切换开关3断开。
71.在本发明实施例中，开关电路可以为mos管，但不限于mos管，还可以是其他能使模拟信号通过或阻断的电路，例如，晶体二极管或晶体管。开关电路5的第一端与备用电池4连接，开关电路5的第二端与切换开关3的输出端34连接，开关电路5的第三端与切换开关3的第二输入端33连接。
72.以开关电路为mos管为例，终端在开机状态下，主电池2在位，即主电池2与第一输入端32连接为终端供电，此时，输出端34有信号输出，mos管与输出端34连接处可以检测到信号，开关电路5中的mos管能阻断电路，使得备用电池4与第二输入端34之间断开连接。终端在关机状态下，主电池2在位，但切换开关3的输出端34无信号输出，此时，mos管与输出端34连接处未检测到信号，开关电路5中的mos管能连接电路，使得备用电池4与第二输入端34之间连接，是否通过备用电池4为终端供电，取决于切换开关3的输出端34是否与第二输入端33连接，该实施例中，终端关机状态下，主电池2在位，即使能端31能够产生使能信号，输
出端34与第一输入端32连接，而并非输出端34与第二输入端33连接，因此，终端在关机状态下不能通过备用电池4来供电启动开机，从而节省了备用电池4的耗电量。
73.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求书指出。
74.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。
75.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。