[发明专利]用于管理电池电压骤降的系统和方法

说明书

技术领域

这里所描述的实施例总体涉及一种用于管理电池电压骤降的系统和方法，更具体地，涉及一种用于监控电池电压骤降并基于电池电压骤降管理移动通信设备的系统和方法。

背景技术

通常，通过诸如内部电池组之类的内部装置，为诸如移动电话、个人数据助理等的移动通信设备供电。内部电池组是具有一个或更多个典型地具有预定蓄电量的电池的组件。通常，电池组可以具有不同的端电压(与完全充电相关联)，例如4.2V和4.4V，电池组还可以具有不同的充电/放电特性。

众所周知，电池组需要具有足够的蓄电量才能使移动通信设备在各种条件下操作，包括处理在发射无线信号时所面临的较高的供电需求。在发送无线信号时，移动通信设备产生一个利用无线电发射机发射的内部数据信号。该数据信号典型地是一个频率较低的信号，通常被称为基带信号。将基带信号同频率明显高于基带信号的载波信号进行混合，以产生高频(例如，射频)传输信号。在输出功率放大模块的一个或更多个放大级中，对传输信号进行放大，然后将其施加给射频电线辐射出去。需要为这个放大传输信号供应足够的能量，以便远程基站或另一通信设备能够以适当的强度、在几乎数据丢失的情况下或无数据丢失地接收到该信号。

输出功率放大模块的放大级可以包括用于产生放大传输信号的预放大级和功率放大级。通常可以根据特定类型信号所需的能量调整预放大级或功率放大级的放大等级。为功率放大级供电，使功率放大级能够产生具有用于所需传输的适当瞬时最大功率的放大传输信号。

在无线通信中，很多情况下需要放大传输信号具有较大的功率电平动态范围。之所以需要这个范围是为了容纳具有较高峰均功率比(PAPR)的信号或为了容纳可能具有不同期望功率电平和不同PAPR的不同类型的信号。在上述情况下，功率放大级必须能够产生放大传输信号，以使得始终能够在没有出现饱和或过渡失真的情况下，容纳存在于该放大传输信号中的基带数据的任意数据类型或数据速率所需的最高瞬时功率电平。在传统电源管理方案中，最大瞬时功率随可用供电电压增长，因此供电电压不足可能导致放大器饱和以及过度失真。同样，通常为功率放大级提供足以容纳指定最大瞬时功率电平的供电电压。对于较低的功率电平，为功率放大器提供过多的功率是没有必要的，并且这些功率通常以热量形式耗散或以其他形式损失。

在使用电池的无线设备中，放大器的供电电流需求可能在电池上形成一个大电流(heavy drain)。例如，GSM发射脉冲在电池上形成一个极大的、持续时间约500μs的耗用电流，该电流可达2安培左右。受电池内部源电阻(ISR)以及其他印刷电路板(PCB)走线/元件阻抗的影响，这样一个脉冲使功率放大级(PA)处的电压发生“骤降”。

这种电池电压骤降现象已催生出要求PA以最低电压需求工作的标准。这些标准包括，例如，FCC法规以及关于辐射发射的GSM标准。然而，受电池老化、电池工作温度等因素的影响，电池ISR可能具有很宽的变化范围，因此很难准确地选择/设置PA的最低电压电平。例如，低温环境下老化电池的最差电压骤降可能是室温下的较新电池的电压骤降的2-3倍。因此，为了设计与标准兼容的移动设备，必须考虑最差情况下的电源电压骤降，为了满足“最差情况”，通常必须假设一个较低的PA工作电压。由于在电池电压骤降好于最差情况的条件下，就应耗散掉过剩的功率，因此使用较低的PA工作电压会牺牲效率以及可用功率。这样做将导致电池寿命缩短，生产收益下降。

因而，现有技术需要一种监控和管理移动设备中电池电压骤降的改进方法。

发明内容

根据第一种方案，提供了一种用于管理电池供电通信设备中的电池电压骤降的系统，包括：输入端，被配置为接收电池电压电平信息；输出端，被配置为发送用于终止传输的信号；以及控制器，连接至输入端和输出端，并被配置为：从输入端接收电池电压电平信息；监控电池电压电平信息；以及在传输过程中，在电池电压电平信息跨越预定阈值的情况下，通过输出端发送用于终止传输的信号。

在特定情况下，系统还可以包括连接至控制器、并被配置为接收指示传输何时开始的信号的输入端，此外，该控制器还被配置为仅在发生传输时接收电池电压电平信息。

在这种情况下，指示信号传输何时开始的信号可以是放大器启动信号。

同样，在这种情况下，控制器还可被配置为：在接收到指示传输何时开始的信号后，延时一段预定时间再监控电池电压电平信息。

在另一种特定情况下，控制器可被配置为：发送用于在不用使通信设备断电的情况下终止传输的信号。