一种充电方法及充电系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种充电方法及充电系统。该充电方法包括：根据电池的电压值判断电池是否进入恒压充电阶段；若电池进入恒压充电阶段，获取充电器的输出限流值；设置充电电流的电流值大于充电器的输出限流值并以充电器的输出限流值对电池进行恒流充电；判断恒流充电后的电池的电压值是否达到截止电压值；若恒流充电后的电池的电压值达到截止电压值，继续判断电池是否已充饱；若电池未充饱，按照预定规则降低充电器的输出限流值，并继续执行以充电器的输出限流值对电池进行恒流充电的步骤。通过上述方式，本发明能够大大减少恒压充电阶段的开关损耗。
【专利说明】-种充电方法及充电系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及充电领域，特别是涉及一种充电方法及充电系统。
【背景技术】
[0002] -般来说，电池的充电模式包括开关充电和线性充电。
[0003] 请参考图1，图1是现有的开关充电电路的结构示意图。如图1所示，根据开关充 电电路的原理可知0: =Uinf = DUin，其中，%为开关充电电路的输出电 lon ^ lojj 1 压，也即电池的电压，Uin为开关充电电路的输入电压，也即充电器的输出电压，D为开关管 VT导通时间与周期之比，也即控制信号的占空比。
[0004] 请一并参考图2，图2是图1所示开关充电电路在充电过程中的电池的电压和电流 的曲线图。从图2可知，以锂电池为例，电池在恒压充电阶段的电压通常为4. 2V或者4. 35V， Up. 4.35 _ _ 而充电器的输出电压通常为5V左右，根据? = = -丨一 =〇·87可知D小于1，进而可推断 出在充电恒压充电阶段开关管VT -直处于BUCK开关模式，开关充电电路具有很高的开关 损耗。
[0005] 请参考图3,图3是现有的线性充电电路的结构示意图。如图3所示，线性充电电 路包括一个三极管Q1和一个限流电阻Re，三极管Q1有三种工作模式：截止模式、线性模式 和导通模式。其中，在恒压充电阶段，三极管Q1 -般工作在线性模式下，此时，线性充电电 路同样具有很1?的开关损耗。
[0006] 综上所述，现有的充电模式，无论是开关充电还是线性充电，在恒压充电阶段都存 在开关损耗大的问题。
【发明内容】
[0007] 本发明主要解决的技术问题是提供一种充电方法及充电系统，能够减少电池在恒 压充电阶段的开关损耗。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种一种充电方法， 该方法包括：根据电池的电压值判断电池是否进入恒压充电阶段；若电池进入恒压充电阶 段，获取充电器的出限流值；设置充电电流的电流值大于充电器的输出限流值并以充电器 的输出限流值对电池进行恒流充电；判断恒流充电后的电池的电压值是否达到截止电压 值；若恒流充电后的电池的电压值达到截止电压值，继续判断电池是否已充饱；若电池未 充饱，按照预定规则降低充电器的输出限流值，并继续执行以充电器的输出限流值对电池 进行恒流充电的步骤。
[0009] 其中，根据电池的电压值判断电池是否进入恒压充电阶段的步骤具体包括：获取 电池的电压值；比较电池的电压值与预设电压值，根据比较结果判断电池是否进入恒压充 电阶段。
[0010] 其中，设置充电电流的电流值大于充电器的输出限流值的步骤包括：设置充电电 流的电流值为充电器的输出限流值的1. 5倍。
[0011] 其中，按照预定规则降低充电器的输出限流值的步骤包括：以预定的步长逐步降 低充电器的输出限流值。
[0012] 为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种充电系统，该系 统包括充电器和待充电装置，其中，待充电装置包括：第二接口、充电控制电路、第一处理器 和电池，第二接口、充电控制电路和电池分别耦接于第一处理器；第一处理器用于根据电池 的电压值判断电池是否进入恒压充电阶段；若电池进入恒压充电阶段，获取充电器的输出 限流值；设置充电控制电路中的充电电流的电流值大于充电器的输出限流值并以充电器的 输出限流值对电池进行恒流充电；判断恒流充电后的电池的电压值是否达到截止电压值； 若恒流充电后的电池的电压值达到截止电压值，继续判断电池是否已充饱；若电池未充饱， 第一处理器通过第二接口向充电器发送控制信号以使充电器按照预定规则降低输出限流 值，并继续执行以充电器的输出限流值对电池进行恒流充电的步骤；
[0013] 充电器包括：变压器模块、反馈模块、反馈控制模块、变压器控制模块和第一接口； 变压器模块耦接于交流电源，用于对交流电源输入的交流电进行整流滤波以及调制处理以 产生充电器的输出电流；反馈模块耦接于变压器模块和反馈控制模块，反馈模块包括多个 反馈单元，其中不同的反馈单元对应于充电器的不同输出限流值，反馈模块接收反馈控制 模块输出的选择信号，并根据选择信号选择多个反馈单元中的一反馈单元；变压器控制模 块耦接于所选择的反馈单元与变压器模块之间，用于控制充电器的输出电流等于所选择的 反馈单元对应的充电器的输出限流值；反馈控制模块耦接于第一接口，用于根据第一接口 接收的控制信号产生用于选择多个反馈单元中的一反馈单元的选择信号；第一接口与待充 电装置的第二接口连接，用于接收待充电装置发送的控制信号。
[0014] 其中，变压器模块包括变压器，变压器包括原边绕组、辅助绕组和副边绕组，变压 器控制模块包括第一开关元件和控制芯片，第一开关元件的第一端与控制芯片的驱动引脚 连接，第二端与原边绕组连接，第三端与控制芯片的电流检测引脚连接，多个反馈单元包括 多个分流电阻、多个第二开关元件和多个光电隔离元件，多个分流电阻彼此并联且多个分 流电阻的高压端进一步连接控制芯片的电流检测引脚，每一光电隔离元件的发光元件对应 连接一第二开关元件，每一光电隔离元件的受光元件对应连接一限流电阻，每一第二开关 元件根据反馈模块输出的选择信号选择性导通，进而选择不同的分流电阻与第一开关元件 形成不同的分流电路以获取不同的充电器的输出限流值。
[0015] 其中，充电器的输出限流值根据如下公式进行计算：
[0016] lout = Vcs*Np/Ns/Ri ;
[0017] 其中，lout为充电器的输出限流值，Vcs为电流检测引脚的电压，Np为原边绕组的 匝数，Ns为副边绕组的匝数，Ri为反馈模块中所选择的反馈单元的阻值。
[0018] 其中，第一处理器获取电池的电压值，比较电池的电压值与预设电压值，根据比较 结果判断电池是否进入恒压充电阶段。
[0019] 其中，第一处理器设置充电电流的电流值为充电器的输出限流值的1.5倍。
[0020] 其中，第一处理器通过第二接口向充电器发送控制信号以使充电器以预定步长逐 步降低输出限流值。
[0021] 本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的充电方法和充电系统通 过在电池进入恒压充电阶段后，设置充电电流的电流值大于充电器的输出限流值，接着将 恒压充电阶段分成多次充电电流依次减少的恒流充电阶段，使得充电电路中的开关管一直 处于导通的状态，从而大大减少恒压充电阶段的开关损耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1是现有的开关充电电路的结构示意图；
[0023] 图2是图1所示开关充电电路在充电过程中的电池的电压和电流的曲线图；
[0024] 图3是现有的线性充电电路的结构示意图；
[0025] 图4是本发明实施例的充电系统的结构示意图；
[0026] 图5是本发明实施例的充电系统中电池在充电过程中电压和电流的曲线图；
[0027] 图6是本发明实施例的充电系统中的充电器的电路原理图；
[0028] 图7是本发明实施例的充电系统中的充电器输出电压和输出电流的曲线图；
[0029] 图8是本发明实施例的充电方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030] 在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中的 技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求 书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的基 准。下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
[0031] 图4是本发明实施例的充电系统的结构示意图。如图4所示，充电系统包括充电 器10和待充电装置20。其中，充电器10包括变压器模块11、反馈模块12、反馈控制模块 13、变压器控制模块14和第一接口 15,待充电装置20包括第二接口 21、充电控制电路22、 电池23和第一处理器24。
[0032] 在待充电装置20中，第二接口 21、充电控制电路22和电池23分别耦接于第一处 理器24。
[0033] 第一处理器24用于根据电池23的电压值判断电池23是否进入恒压充电阶段；若 电池23进入恒压充电阶段，获取充电器10的输出限流值；设置充电控制电路22中的充电 电流的电流值大于充电器10的输出限流值并以充电器10的输出限流值进行恒流充电；判 断恒流充电后的电池23的电压值是否达到截止电压值；若恒流充电后的电池23的电压值 达到截止电压值，继续判断电池23是否已充饱；若电池23未充饱，第一处理器24通过第二 接口 21向充电器10发送控制信号以使充电器10按照预定规则降低输出限流值，接着第一 处理器24控制充电控制电路22以降低后的充电器10的输出限流值对电池23进行恒流充 电，若恒流充电后的电池23的电压值达到截止电压值时仍未充饱，则重复上述步骤，直至 电池23充饱为止。
[0034] 优选地，第一处理器24根据电池23的电压值判断电池23是否进入恒压充电阶段 的步骤具体为：第一处理器24获取电池23的电压值，接着比较电池23的电压值与预设电 压值，根据比较结果判断电池是否进入恒压充电阶段。其中，预设电压值包括第一预设电压 和第二预设电压，当电池23的电压值大于第一预设电压且小于第二预设电压时，电池处于 恒流充电阶段。电池23经过恒流充电阶段的充电且电压值达到第二预设电压时，电池23 进入恒压充电阶段。以锂电池为例，第一预设电压为3. 2V，第二预设电压为4. 2V。
[0035] 优选地，第一处理器24设置充电电流的电流值大于充电器的输出限流值的步骤 具体为：第一处理器24设置充电电流的电流值为充电器10的输出限流值的1. 5倍。
[0036] 优选地，第一处理器24通过第二接口 21向充电器10发送控制信号以使充电器10 按照预定规则降低输出限流值的步骤具体为：第一处理器24通过第二接口 21向充电器10 发送控制信号以使充电器10以预定的步长逐步降低充电器10的输出限流值。
[0037] 其中，若充电控制电路22为线型充电电路，当第一处理器24设置线型充电电路中 的充电电流的电流值大于充电器10的输出限流值时，线型充电电路中的充电电流以充电 器10的输出限流值进行充电，此时，线性充电电路中的开关管一直处于导通状态，线性充 电电路的开关损耗最小。
[0038] 其中，若充电控制电路22为开关充电电路，当第一处理器24设置开关充电电路中 的充电电流的电流值大于充电器10的输出限流值时，充电器10的输出电压值被拉低使得 开关充电电路输出的电压值等于输入的电压值，也即Ud = Uin, D = 1。此时，开关充电电路 中的开关管一直工作于导通状态，开关充电电路的开关损耗最小。
[0039] 请一并参考图5,图5是本发明实施例的充电系统中电池在充电过程中电压和电 流的曲线图。如图5所示，在恒压充电阶段，电池的充电电流分阶段依次减少，其中，电池的 充电电流也即充电器的输出限流值。也就是说，充电过程的恒压充电阶段被分成多次充电 电流依次减少的恒流充电阶段，其中，多次充电电流依次减少的恒流充电阶段可以根据电 池的容量大小和充电电流的大小来确定，当当前恒流充电阶段充电至电池的电压达到截止 电压且电池仍未充饱时，切换到充电电流减少的下一恒流充电阶段，直至电池充饱为止。
[0040] 请继续参考图4，在充电器10中，变压器模块11耦接于交流电源，用于对交流电源 输入的交流电进行整流滤波以及调制处理以产生充电器10的输出电流。反馈模块12耦接 于变压器模块11和反馈控制模块13,反馈模块12包括多个反馈单元，其中不同的反馈单元 对应于充电器10的不同输出限流值，反馈模块12接收反馈控制模块13输出的选择信号， 并根据选择信号选择多个反馈单元中的一反馈单元。变压器控制模块14耦接于所选择的 反馈单元与变压器模块11之间，用于控制充电器10的输出电流等于所选择的反馈单元对 应的充电器10的输出限流值。反馈控制模块13耦接于第一接口 15,用于根据第一接口 15 接收的控制信号产生用于选择多个反馈单元中的一反馈单元的选择信号。第一接口 15与 待充电装置20的第二接口 21连接，用于接收待充电装置20发送的控制信号。其中，第一 接口 15和第二接口 21优选为USB接口。
[0041] 请一并参考图6,图6是本发明实施例的充电系统中的充电器的电路原理图。如图 6所示，变压器模块11包括变压器U1、整流二极管D1和电容C1，其中，变压器U1包括原边 绕组111、辅助绕组112和副边绕组113。反馈模块12包括多个分流电阻RiN(N = 1，2···， η)、多个光电隔离元件PHiN(N = l，2...，n)和多个第三开关元件QiN(N = 1，2…，η)。变压 器控制模块14包括第一开关元件Q2、控制芯片U2、第一分压电阻R1和第二分压电阻R2。
[0042] 交流电的火线L与变压器U1的原边绕组111的第一端114连接，交流电的零线Ν 与地信号GND连接。
[0043] 变压器U1的原边绕组111的第二端115与变压器控制模块14连接，具体来说，原 边绕组111的第二端115与第一开关元件Q2连接，第一开关元件Q2与控制芯片U2连接。
[0044] 其中，第一开关元件Q2为NPN三极管，控制芯片U2包括驱动引脚GATE、电压反馈 引脚FB、电流检测引脚CS和电源引脚VCC，原边绕组111的第二端115与第一开关元件Q2 的集电极连接，第一开关元件Q2的基极与控制芯片U2的驱动引脚GATE连接，第一开关元 件Q2的发射极与控制芯片U2的电流检测引脚CS和反馈模块12连接，控制芯片U2的电压 反馈引脚FB分别与第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的一端连接，第一分压电阻R1的 另一端与辅助绕组112的第一端116连接，第二分压电阻R2的另一端与地信号GND连接。
[0045] 变压器U1的辅助绕组112用于给控制芯片U2供电。具体来说，变压器控制模块 14进一步包括限流电阻Ra和整流二极管D2,限流电阻Ra的一端与辅助绕组112的第一端 116连接，用以获取辅助绕组112的辅助电压，限流电阻Ra的另一端与整流二极管D2的阳 极连接，整流二极管D2的阴极与控制芯片U2的电源引脚VCC连接，辅助绕组112的第二端 117连接地信号GND。
[0046] 变压器U1的副边绕组113的第一端118与整流二极管D1的阳极连接，电容C1串 联连接在整流二极管D1的阴极和副边绕组113的第二端119,副边绕组113的第二端119 与地信号GND连接。
[0047] 反馈模块12耦接于变压器模块11和反馈控制模块13。在反馈模块12中，多个 分流电阻RiN的一端彼此连接并连接至控制芯片U2的电流检测管脚CS，多个分流电阻RiN 的另一端分别与多个光电隔离元件PHiN的集电极连接，多个光电隔离元件PHiN的发射极 彼此连接并连接至地信号GND，多个光电隔离元件PHiN的阳极彼此连接并连接至整流二极 管D1和电容C1的公共节点处，当第三开关元件QiN为NM0S管时，多个光电隔离元件PHiN 的阴极分别与多个第三开关元件QiN的源极连接，多个第三开关元件QiN的漏极彼此连接 并连接至地信号GND，多个第三开关元件QiN的栅极分别与反馈控制模块13输出的多个选 择信号 IsN(N = 1，2···，η)连接。
[0048] 优选地，反馈模块12进一步包括多个限流电阻R2N(N = 1，2…，η)，多个第二限流 电阻R2N分别串接于多个光电隔离元件PHiN的阳极与整流二极管D1和电容C1的公共节 点处，用以限制流经光电隔离元件PHiN的电流，以保护光电隔离元件PHiN正常工作。
[0049] 在本实施例中，反馈控制模块13输出的多个选择信号IsN选择不同的分流电阻 RiN，当控制芯片U2的电流检测引脚CS处的电压Vcs为固定值时，选择不同的分流电阻RiN 与第一开关元件Q2形成不同的限流电路并对流经原边绕组111的电流进行限流，也即选择 不同的分流电阻RiN将导致原边绕组111中的原边电流发生变化，进而导致充电器10的输 出限流值发生变化。
[0050] 举例来说，当N = 3时，反馈模块12中包括三个分流电阻，其分别为Ril、Ri2和 Ri3,三个光电隔离元件，其分别为Phil、Phi2和Phi3,以及三个第三开关元件，其分别Qil、 Qi2和Qi3。其中，三个第三开关元件的栅极分别与三个不同的选择信号Isl、Is2和Is3连 接。
[0051] 当选择信号Isl、Is2和Is3为高电平时，第三开关元件Qil、Qi2和Qi3的漏极和 源极导通，从而使光电隔离元件Phil、Phi2和Phi3处于导通状态，继而使得分别与光电隔 离元件Phil、Phi2和Phi3的集电极相连的分流电阻Ril、Ri2和Ri3有电流流过，此时，分 流电阻Ril、Ri2和Ri3处于工作也即选中的状态，从而控制原边绕组111中原边电流的大 小。
[0052] 当选择信号Isl、Is2和Is3为低电平时，第三开关元件Qil、Qi2和Qi3的漏极 和源极截止，从而使光电隔离元件Phil、Phi2和Phi3处于断开状态，分别与光电隔离元件 Phil、Phi2和Phi3的集电极相连的分流电阻Ril、Ri2和Ri3没有电流流过，其处于不工作 也即未被选中的状态。
[0053] 反馈控制模块13控制选择信号Isl、Is2和Is3的高低电平，从而选择分流电阻 Ril、Ri2和Ri3中的至少一个控制原边绕组111中原边电流Ip的大小。
[0054] 优选地，分流电阻Ril、Ri2和Ri3具有不同的电阻值，反馈控制模块控制选择信号 Isl、Is2和Is3中的一个信号为高电平，从而选中三个分流电阻Ril、Ri2和Ri3中的一个 来控制原边绕组中的原边电流Ip。此时，原边绕组上的原边电流Ip根据如下公式进行计 算：
[0055] Ip = Vcs/Rin ；
[0056] 其中，Vcs为控制芯片U2的电流检测引脚CS处的电压，Rin为选中的分流电阻，其 具体为三个分流电阻Ril、Ri2和Ri3中的一个。
[0057] 本领域技术人员可以理解，当反馈控制模块13控制选择信号Isl、Is2和Is3中的 多个信号为高电平时，从而选中三个分流电阻Ril、Ri2和Ri3中的多个来控制原边绕组中 的原边电流Ip，此时，上述公式中的Rin为选中的多个分流电阻相互并联后得到的电阻值。
[0058] 进一步，根据变压器的电流与绕组匝数的关系可知：
[0059] lout = Ip*Np/Ns ;
[0060] 其中，lout为充电器10的输出限流值，Ip为原边电流，Np为原边绕组111的匝 数，Ns为副边绕组113的匝数。
[0061] 根据上述两个公式即可得到计算负载直流电的输出电流lout的公式为：
[0062] lout = Vcs*Np/Ns/Rin ;
[0063] 其中，lout为充电器10的输出限流值，Np为原边绕组111的匝数，Ns为副边绕组 113的匝数，Rin为选中的分流电阻，其具体为三个分流电阻Ril、Ri2和Ri3中的一个。
[0064] 当本发明待充电装置20向充电器10发送控制信号以使充电器10按照预定规则 降低输出限流值时，假设三个分流电阻Ri 1、Ri2和Ri3的阻值逐步增大，则反馈控制模块13 依次控制选择信号Isl、Is2和Is3为高电平以使三个分流电阻Ril、Ri2和Ri3依次被选中， 从而使得充电器10的输出限流值依次被降低。优选地，若本发明待充电装置20向充电器10 发送控制信号以使充电器10按照预定步长逐步降低输出限流值时，三个分流电阻Ril、Ri2 和Ri3的阻值不仅需要满足逐步增大，且三个分流电阻的阻值还需满足^ ^ + ^， Ri2 Ril Rii 反馈控制模块13依次控制选择信号Isl、Is2和Is3为高电平以使三个分流电阻Ril、Ri2 和Ri3依次被选中，从而使得充电器10的输出限流值按照预定步长逐步降低。
[0065] 在实际应用中，控制芯片U2的电流检测引脚CS处的电压Vcs、原边绕组的匝数 Np、副边绕组的匝数Ns为固定值，此时，通过选中不同的分流电阻Rin即可得到不同的充电 器10的输出限流值。本领域技术人员可以了解，上述N = 3仅为举例，本发明不以此为限。 [0066] 值得注意的是，本领域技术人员完全可以根据本实施例中反馈模块12实现的功 能做电路上的修改。例如，利用继电器代替光电隔离元件PhiN等等，本发明并不仅仅限于 反馈模块12的具体的电路实现形式，只需满足其实现的功能即可。
[0067] 请一并参考图7,图7是本实施例的充电系统中的充电器输出电压和输出电流的 曲线图。如图7所示，其中I轴为充电器的输出电流，V轴为充电器的输出电压。由图7可 以看出，充电器的输出电压的变化幅度随着输出电流的大小的减少而减少，其中，充电器的 输出电压的最大值不随输出电流的变化而变化。
[0068] 图8是本发明实施例的充电方法的流程图，图8所示的充电方法基于图4所示的 充电系统。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图8所示的流程顺序 为限。如图8所示，该方法包括如下步骤：
[0069] 步骤S101 :根据电池的电压值判断电池是否进入恒压充电阶段。
[0070] 在步骤S101中，第一处理器24根据电池23的电压值判断电池23是否进入恒压 充电阶段的步骤具体为：第一处理器24获取电池23的电压值，比较电池23的电压值与预 设电压值，根据比较结果判断电池23是否进入恒压充电阶段。其中，预设电压值包括第一 预设电压和第二预设电压，当电池23的电压值大于第一预设电压且小于第二预设电压时， 电池处于恒流充电阶段。电池23经过恒流充电阶段的充电且电压值达到第二预设电压时， 电池23进入恒压充电阶段。以锂电池为例，第一预设电压为3. 2V，第二预设电压为4. 2V。
[0071] 步骤S102 :若电池进入恒压充电阶段，获取充电器的输出限流值。
[0072] 在步骤S102中，充电器10的输出限流值即为充电器10的输出电流的规格，也即 充电器10所允许的最大的输出电流。
[0073] 步骤S103 :设置充电电流的电流值大于充电器的输出限流值。
[0074] 在步骤S103,第一处理器24设置充电控制电路22中的充电电流的电流值大于充 电器的输出限流值，优选地，第一处理器24设置充电控制电路22中的充电电流的电流值为 充电器的输出限流值的1. 5倍。
[0075] 其中，若充电控制电路22为线型充电电路，当第一处理器24设置线型充电电路中 的充电电流的电流值大于充电器10的输出限流值时，线型充电电路中的充电电流将以充 电器10的输出限流值进行充电，此时，线性充电电路中的开关管一直处于导通状态，线性 充电电路的开关损耗最小。
[0076] 其中，若充电控制电路22为开关充电电路，当第一处理器24设置开关充电电路中 的充电电流的电流值大于充电器10的输出限流值时，充电器10的输出电压值被拉低使得 开关充电电路输出的电压值等于输入的电压值，也即Ud = Uin, D = 1，此时，开关充电电路中 的开关管VT -直工作于导通状态，开关充电电路的开关损耗最小。
[0077] 步骤S104 :以充电器的输出限流值对电池进行恒流充电。
[0078] 在步骤S104中，当电池23进入恒压充电阶段且第一处理器24设置充电电流的电 流值大于充电器的输出限流值后，充电控制电路22将以充电器10所允许的最大的输出电 流对电池23进行恒流充电。
[0079] 步骤S105 :判断恒流充电后的电池的电压值是否达到截止电压值，若达到截止电 压值，执行步骤S106,若未达到截止电压值，继续执行步骤S105。
[0080] 在步骤S105,第一处理器24判断恒流充电后的电池的电压值是否达到截止电压 值，以锂电池为例，截止电压值优选为4. 2V。当第一处理器24判断电池23的电压值未达 到截止电压值时，说明当前的恒流充电阶段还没结束，继续执行步骤S105。当第一处理器 24判断电池23的电压值达到截止电压值，说明当前的恒流充电阶段已结束，继续执行步骤 S106。
[0081] 步骤S106 :判断电池是否已充饱，若未充饱，执行步骤S107,若已充饱，执行步骤 S108。
[0082] 在步骤S106,第一处理器24判断电池23是否已充饱的步骤具体为：第一处理器 24判断电池23的电量是否达到饱和电量值。
[0083] 步骤S107 :按照预定规则降低充电器的输出限流值，继续执行步骤S104。
[0084] 在步骤S107中，当步骤S106判断电池未充饱时，第一处理器24通过第二接口 21 向充电器10发送控制信号以使充电器10按照预定规则降低输出限流值，接着继续执行步 骤S104,也即继续执行第一处理器24控制充电控制电路22以降低后的充电器10的输出限 流值对电池23进行恒流充电的操作。优选地，按照预定规则降低充电器的输出限流值的步 骤具体为：以预定的步长逐步降低充电器的输出限流值。
[0085] 步骤S108:结束。
[0086] 本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的充电方法和充电系统通 过在电池进入恒压充电阶段后，设置充电电流的电流值大于充电器的输出限流值，接着将 恒压充电阶段分成多次充电电流依次减少的恒流充电阶段，使得充电电路中的开关管一直 处于导通的状态，从而大大减少恒压充电阶段的开关损耗。
[〇〇87] 以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本 发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的 【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种充电方法，其特征在于，所述方法包括： 根据电池的电压值判断所述电池是否进入恒压充电阶段； 若所述电池进入恒压充电阶段，获取充电器的输出限流值； 设置充电电流的电流值大于所述充电器的输出限流值并以所述充电器的输出限流值 对所述电池进行恒流充电； 判断恒流充电后的所述电池的电压值是否达到截止电压值； 若恒流充电后的所述电池的电压值达到截止电压值，继续判断所述电池是否已充饱； 若所述电池未充饱，按照预定规则降低所述充电器的输出限流值，并继续执行以所述 充电器的输出限流值对所述电池进行恒流充电的步骤。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电池的电压值判断所述电池是 否进入恒压充电阶段的步骤具体包括： 获取电池的电压值； 比较所述电池的电压值与预设电压值，根据比较结果判断所述电池是否进入恒压充电 阶段。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置充电电流的电流值大于所述充 电器的输出限流值的步骤包括： 设置充电电流的电流值为所述充电器的输出限流值的1. 5倍。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预定规则降低所述充电器的输 出限流值的步骤包括： 以预定的步长逐步降低所述充电器的输出限流值。
5. -种充电系统，所述系统包括充电器和待充电装置，其特征在于，所述待充电装置包 括：第二接口、充电控制电路、第一处理器和电池，所述第二接口、所述充电控制电路和所述 电池分别耦接于所述第一处理器；所述第一处理器用于根据所述电池的电压值判断所述电 池是否进入恒压充电阶段；若所述电池进入恒压充电阶段，获取充电器的输出限流值；设 置所述充电控制电路中的充电电流的电流值大于所述充电器的输出限流值并以所述充电 器的输出限流值对所述电池进行恒流充电；判断恒流充电后的所述电池的电压值是否达到 截止电压值；若恒流充电后的所述电池的电压值达到截止电压值，继续判断所述电池是否 已充饱；若所述电池未充饱，所述第一处理器通过所述第二接口向所述充电器发送控制信 号以使所述充电器按照预定规则降低所述输出限流值，并继续执行以所述充电器的输出限 流值对所述电池进行恒流充电的步骤； 所述充电器包括：变压器模块、反馈模块、反馈控制模块、变压器控制模块和第一接口； 所述变压器模块耦接于交流电源，用于对所述交流电源输入的交流电进行整流滤波以及调 制处理以产生所述充电器的输出电流；所述反馈模块耦接于所述变压器模块和所述反馈控 制模块，所述反馈模块包括多个反馈单元，其中不同的反馈单元对应于所述充电器的不同 输出限流值，所述反馈模块接收所述反馈控制模块输出的选择信号，并根据所述选择信号 选择所述多个反馈单元中的一反馈单元；所述变压器控制模块耦接于所选择的所述反馈单 元与所述变压器模块之间，用于控制所述充电器的输出电流等于所选择的所述反馈单元对 应的所述充电器的输出限流值；所述反馈控制模块耦接于所述第一接口，用于根据所述第 一接口接收的所述控制信号产生用于选择多个反馈单元中的一反馈单元的所述选择信号； 所述第一接口与所述待充电装置的第二接口连接，用于接收所述待充电装置发送的所述控 制信号。
6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述变压器模块包括变压器，所述变压器 包括原边绕组、辅助绕组和副边绕组，所述变压器控制模块包括第一开关元件和控制芯片， 所述第一开关元件的第一端与所述控制芯片的驱动引脚连接，第二端与所述原边绕组连 接，第三端与所述控制芯片的电流检测引脚连接，多个所述反馈单元包括多个分流电阻、多 个第二开关元件和多个光电隔离元件，所述多个分流电阻彼此并联且所述多个分流电阻的 高压端进一步连接所述控制芯片的所述电流检测引脚，每一所述光电隔离元件的发光元件 对应连接一所述第二开关元件，每一所述光电隔离元件的受光元件对应连接一所述限流电 阻，每一所述第二开关元件根据所述反馈模块输出的选择信号选择性导通，进而选择不同 的所述分流电阻与所述第一开关元件形成不同的分流电路以获取不同的所述充电器的输 出限流值。
7. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述充电器的输出限流值根据如下公式 进行计算： lout = Vcs*Np/Ns/Ri ; 其中，lout为所述充电器的输出限流值，Vcs为所述电流检测引脚的电压，Np为所述 原边绕组的匝数，Ns为所述副边绕组的匝数，Ri为所述反馈模块中所选择的反馈单元的阻 值。
8. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一处理器获取电池的电压值，比较 所述电池的电压值与预设电压值，根据比较结果判断所述电池是否进入恒压充电阶段。
9. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一处理器设置充电电流的电流值 为所述充电器的输出限流值的1.5倍。
10. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一处理器通过所述第二接口向所 述充电器发送控制信号以使所述充电器以预定步长逐步降低所述输出限流值。
【文档编号】H02J7/00GK104092254SQ201410277232
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】李城铭, 倪漫利 申请人:深圳天珑无线科技有限公司