充电电路及方法与流程

本发明涉及电路技术，尤其涉及一种充电电路及方法。

背景技术：

随着科技的进步和人们生活水平的提高，手机的应用越来越普及，为了更好地使用和维护他，需要为手机选择合适的充电设备。

但是，目前有一部分手机在充电的过程中会出现充电慢或者手机爆炸的情况。例如，手机将快充型充电设备识别成普通型充电设备，进而使得充电电流过小，造成充电慢的问题；或者，充电设备的充电电流过大，大于手机的预设电流时，造成手机爆炸的问题。因此，如何准确判断充电设备与手机电池的匹配性，成为技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种充电电路及方法，以克服无法准确判断充电设备与电池的适配性而造成的充电问题。

第一方面，本发明提供一种充电电路，包括：处理单元、开关装置和充电芯片；

所述开关装置的控制端与所述处理单元连接，所述开关装置的输入端用于与外部充电设备连接，所述开关装置的输出端与所述充电芯片的输入端连接，所述充电芯片的输出端与电池连接；

所述处理单元，用于在所述开关装置与所述充电设备连接时，根据预设的控制命令控制所述开关装置的接通和断开；

所述充电芯片，用于在所述开关装置接通时，检测所述充电设备与所述电池是否适配；

所述处理单元，还用于当所述充电设备与所述电池适配时，控制所述开关装置接通，以使所述充电设备为所述电池供电。

在本发明的一种可行的实现方式中，所述电路还包括适配器，所述开关装置的输入端通过所述适配器与所述充电设备连接。

在本发明的另一种可行的实现方式中，所述适配器通过电源线VBUS与所述开关装置的输入端连接，所述开关装置的输出端通过所述VBUS与所述充电芯片的输入端连接。

在本发明的又一种可行的实现方式中，充电芯片包括电源线VBUS接口和充电电压检测管脚VBUS-SNS接口，所述开关装置的输出端通过所述VBUS分别与所述VBUS接口和所述VBUS-SNS接口连接。

在本发明的另一种可行的实现方式中，所述开关装置为过压保护OVP器件，所述OVP器件的检测端EN接口与所述处理单元的通用输入输出GPIO接口连接，所述OVP的输出接口通过所述VBUS分别与所述VBUS接口和所述VBUS-SNS连接；

所述处理单元用于通过控制所述GPIO接口的电位差来控制所述OVP器件的通断。

在本发明的另一种可行的实现方式中，所述开关装置为半导体场效应晶体管MOSFET器件，所述MOSFET器件的门Gate接口与所述处理单元的GPIO接口连接，所述MOSFET器件的输出接口通过所述VBUS分别与所述VBUS接口和所述VBUS-SNS接口连接；

所述处理单元用于通过控制所述GPIO接口的电位差来控制所述MOSFET器件的通断。

在本发明的另一种可行的实现方式中，所述电路还包括接地电阻，所述接地电阻的一端与所述开关装置的控制端连接，所述接地电阻的另一端接地。

进一步的，所述处理单元为中央处理器CPU。

在本发明的另一种可行的实现方式中，当所述预设的控制命令为控制所述开关装置进行至少两次接通和断开时，

所述处理单元，具体用于在所述开关装置与所述充电设备连接时，根据所述预设的控制命令控制所述开关装置至少两次接通和断开；

所述处理单元，具体用于当所述充电设备与所述电池在至少两次检测过程中均适配时，控制所述开关装置接通，以使所述充电设备为所述电池供电。

第二方面，本发明提供一种充电方法，所述方法适用于充电电路，所述充电电路包括处理单元、开关装置和充电芯片；所述开关装置的控制端与所述处理单元连接，所述开关装置的输入端用于与外部充电设备连接，所述开关装置的输出端与所述充电芯片的输入端连接，所述充电芯片的输出端与电池连接；

所述方法包括：

当所述开关装置的控制端与所述处理单元连接时，所述处理单元根据预设的控制命令控制所述开关装置接通和断开；

在所述开关装置接通时，所述充电芯片检测所述充电设备与所述电池是否适配；

当所述充电设备与所述电池适配时，所述处理单元控制所述开关装置接通，以使所述充电设备为所述电池供电。

在本发明的一种可行的实现方式中，当所述开关装置为过压保护OVP器件时，所述处理单元根据预设的控制命令控制所述开关装置接通和断开，具体包括：

所述处理单元通过控制所述GPIO接口的电位差来控制所述OVP器件的通断。

在本发明的另一种可行的实现方式中，当所述开关装置为半导体场效应晶体管MOSFET器件时，所述处理单元根据预设的控制命令控制所述开关装置接通和断开，具体包括：

所述处理单元用于通过控制所述GPIO接口的电位差来控制所述MOSFET器件的通断。

本发明提供的充好电路及方法，通过将开关装置的控制端与所述处理单元连接，所述开关装置的输入端用于与外部充电设备连接，所述开关装置的输出端与所述充电芯片的输入端连接，所述充电芯片的输出端与电池连接；所述处理单元，用于在所述开关装置与所述充电设备连接时，根据预设的控制命令控制所述开关装置接通和断开；所述充电芯片，用于在所述开关装置接通时，检测所述充电设备与所述电池是否适配；所述处理单元，还用于当所述充电设备与所述电池适配时，控制所述开关装置接通，以使所述充电设备为所述电池供电。本实施例的充电电路，处理单元控制开关装置的接通和断开，使得充电芯片实现对充电设备进行检测，进而实现了充电设备与电池匹配性的准确检测，从而提高了充电的可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的充电电路实施例一的电路图；

图2为本发明提供的充电电路实施例二的电路图；

图3为本发明提供的充电电路实施例二的另一结构示意图；

图4为本发明提供的充电方法实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的充电电路及方法，适用于任意需要供电的终端设备，例如手机、PC等，用于解决上述由于无法准确检测充电设备与电池的适配性而造成的充电问题。

本实施例的充电电路设置在待充电设备内部，作为该待充电设备的充电电路，模拟充电设备的插拔，实现对充电设备与电池的适配性的准确检查，进而提高了充电的效率和安全性。

图1为本发明提供的充电电路实施例一的电路图，如图1所述，本实施例的充电电路100可以包括：处理单元10、开关装置20和充电芯片30；所述开关装置20的控制端与所述处理单元10连接，所述开关装置20的输入端用于与充电设备连接，所述开关装置20的输出端与所述充电芯片30的输入端连接，所述充电芯片30的输出端与电池连接；所述处理单元10，用于在所述开关装置20与所述充电设备连接时，根据预设的控制命令控制所述开关装置20的接通和断开；所述充电芯片30，用于在所述开关装置20接通时，检测所述充电设备与所述电池是否适配；所述处理单元10，还用于当所述充电设备与所述电池适配时，控制所述开关装置20接通，以使所述充电设备为所述电池供电。

具体的，如图1所述，本实施例的充电电路100，开关装置20包括输入端、输出端和控制端，其中开关装置20的输入端与外部充电设备连接，开关装置20的输出端与充电芯片30连接，开关装置20的控制端与处理单元10连接。当充电设备与开关装置20连接时，处理单元10根据预设的控制命令控制开关装置20接通和断开，在开关装置20接通时，充电芯片30检测一次充电设备与电池的匹配性，当充电设备与电池匹配时，处理单元10控制开关装置20接通，使得充电设备为待充电设备的电池供电。

优选的，为了提高了充电芯片对充电设备与电池适配性检测的准确性，本实施例的预设的控制命令可以为控制所述开关装置进行至少两次接通和断开，此时，所述处理单元，具体用于在所述开关装置与所述充电设备连接时，根据所述预设的控制命令控制所述开关装置至少两次接通和断开；所述处理单元，具体用于当所述充电设备与所述电池在多次检测过程中均适配时，控制所述开关装置接通，以使所述充电设备为所述电池供电。

例如，在充电设备与开关连接时，开关处于接通状态，充电芯片30检测一次充电设备与电池的适配性，接着处理单元10控制开关装置20断开，然后再接通，此时相当于充电设备与开关装置20又一次连接，充电芯片30重新检测一次充电设备与电池的适配性，以此类推，开关装置20在处理单元10的控制下，进行多次(至少两次)通断，对应的充电芯片30多次检测充电设备与电池的适配性，进而提高了对充电设备的准确识别。

本实施例的处理单元10具有记忆功能，充电芯片30将每次充电设备与电池是否匹配的检测结果发送给处理单元10，处理单元10记录每次的检测结果，在每次检测结果均为适配时，处理单元10进一步控制开关装置20接通，使得充电设备为电池充电。

需要说明的是，在开关装置20接通时，充电芯片30获得充电设备的基本信息，例如类型、额定电流和截止电流等信息，充电芯片30将充电设备的基本信息与电池的基本信息进行比较，以此来判断充电设备与电池的适配性。

举例说明，假设预设的开关的接通次数为2。当充电设备插入到待充电设备上时，充电设备与开关装置20连接，此时，开关装置20接通，充电芯片30获得充电设备的基本信息(例如额定充电电流)，并将获得的充电设备的基本信息与电池的基本信息进行比对，判断充电设备与电池是否匹配，例如获得充电设备的输出电流为2A，电池的充电电流也为2A，则说明充电设备与电池匹配。充电芯片30将匹配的检测结果发送给处理单元10。接着，处理单元10控制开关装置20断开后再接通，此时充电芯片30又一次检测到有充电设备接入，则再次获得充电设备的基本信息，将充电设备的基本信息与电池的基本信息进行比对，判断充电设备与电池是否匹配，假设匹配，则充电芯片30将该匹配的信息发送给处理单元10。紧接着，处理单元10再次控制开关装置20断开后再接通，充电芯片30再一次检测到有充电设备接入，再次获得充电设备的基本信息，判断充电设备与电池的匹配性，假设匹配，则充电芯片30将该匹配信息发送给处理单元10。处理单元10在多次检测到上述充电芯片30发送的信息均为充电设备与电池匹配的信息时，处理单元10控制开关装置20接通，使得充电设备为电池充电。

由此可知，本实施例的充电电路100不仅可以提高充电设备与电池匹配性的检测准确性，并且可以实现对充电设备类型的准确判断，进而可以防止由于对充电器类型识别不准确而造成的充电问题。例如现有一些手机出现充电慢或者电池过放电后不能开机的情况，这是由于手机将快充充电器识别成普通充电器，使其充电电流小，造成充电慢的问题。或者在手机过放电后再充电时，由于充电电流小于开机系统电流，使得手机出现反复重启的现象。本申请的充电电路100在充电之前，检测充电设备的类型等基本信息，进而实现对充电设备类型的准确检测，提高充电的可靠性。

需要说明的是，处理单元10在接收到充电芯片30发送的检测结果后，立即控制开关装置20断开。

可选的，本实施例的处理单元10还可以在适配的检测结果满足一定的比例时，控制开关装置20闭合，使得充电设备为电池充电。例如，预设的比例为0.6，充电芯片30共进行了5次检测，其中4次检测到充电设备与电池匹配，只有1次检测不匹配，则处理单元10控制开关装置20接通，使得充电设备为电池充电。

可选的，本实施例的处理单元10可以是数字信号处理(Digital Signal Processing/Processor，简称DSP)、微控制器单元(Micro Control Unit，简称MCU)或者微处理器单元(Micro Processor Unit，简称MPU)等。优选的，本实施例的处理单元10可以是待充电设备的中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。

本实施例的技术方案，处理单元控制开关的接通和断开的具体次数根据实际需要设定，本实施例对此不做限制。

本发明提供的充电电路，通过将开关装置20的控制端与所述处理单元10连接，所述开关装置20的输入端用于与外部充电设备连接，所述开关装置20的输出端与所述充电芯片30的输入端连接，所述充电芯片30的输出端与电池连接；所述处理单元10，用于在所述开关装置20与所述充电设备连接时，根据预设的控制命令控制所述开关装置20的接通和断开；所述充电芯片30，用于在所述开关装置20接通时，检测所述充电设备与所述电池是否适配；所述处理单元10，还用于当所述充电设备与所述电池适配时，控制所述开关装置20接通，以使所述充电设备为所述电池供电。本实施例的充电电路100，处理单元10控制开关装置20的接通和断开，使得充电芯片30实现对充电设备的检测，进而实现了充电设备与电池匹配性的准确检测，从而提高了充电的可靠性和安全性。

图2为本发明提供的充电电路实施例二的电路图，图3为本发明提供的充电电路实施例二的另一结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例充电电路100还包括适配器40，所述开关装置20的输入端通过所述适配器40与所述充电设备连接。

具体的如图2所示，本实施例的适配器40的一端与所述充电设备连接，适配器40的另一端与开关装置20连接。该适配器40用于将充电设备的接口转换成待充电设备的接口，进而使得充电设备与待充电设备连接。

进一步的，如图2所示，本实施例的适配器40通过电源线VBUS与开关装置20的输入端连接，开关装置20的输出端通过VBUS与充电芯片30的输入端连接，充电芯片30与待充电设备的电池连接。当开关装置20接通时，充电设备的电信号通过适配器40与开关装置20之间的VBUS，以及开关装置20与充电芯片30之间的VBUS与电池连接，为电池充电。

继续参照图2所示，本实施例的充电芯片30包括电源线VBUS接口和充电电压检测管脚VBUS-SNS接口，所述开关装置20的输出端通过所述VBUS分别与所述VBUS接口和所述VBUS-SNS接口连接。在实际使用过程中，当开关装置20断开时，充电设备的电信号无法到达充电设备芯片，进而无法对电池充电。

可选的，如图3所示，本实施例的开关装置20可以是过压保护(Over Voltage Protection，简称OVP)器件，所述OVP器件的检测端EN接口与所述处理单元10的通用输入输出(General Purpose Input/Output，简称GPIO)接口连接，所述OVP的输出接口通过所述VBUS分别与所述VBUS接口和所述VBUS-SNS接口连接；所述处理单元10用于通过控制所述GPIO接口的电位差来控制所述OVP器件的通断。

在实际使用时，处理单元10根据预设的控制命令来控制OVP器件的通断。具体的，处理单元10的GPIO接口与OVP器件的EN接口连接，处理单元10拉低GPIO接口与EN接口的电位，OVP器件无法使充电设备输入的电信号通过，此时OVP器件相当于断开，使得充电设备与充电芯片30断开连接，进而使得充电设备无法对电池充电。处理单元10拉高GPIO接口与EN接口的电位，OVP器件可以让充电设备输入的电信号通过，此时OVP器件相当于接通，使得充电设备与充电芯片30连接，充电芯片30对充电设备的基本信息进行检测，并判断充电设备与电池的匹配性。以此类推，处理单元10可以根据预设的控制命令，控制GPIO接口与EN接口的电位差(拉低电位或者拉高电位)，进而实现对开关装置20的通断的控制。

可选的，如图3所示，本实施例的开关装置20还可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，简称MOSFET)器件，所述MOSFET器件的门Gate接口与所述处理单元10的GPIO接口连接，所述MOSFET的输出接口通过所述VBUS分别与所述VBUS接口和所述VBUS-SNS接口连接；所述处理单元10用于通过控制所述GPIO接口的电位差来控制所述MOSFET器件的通断的控制。

在实际使用时，处理单元10根据预设的控制命令来控制MOSFET器件的通断。具体是，处理单元10的GPIO接口与MOSFET器件的Gate接口连接，处理单元10拉低GPIO接口与Gate接口的电位，MOSFET器件无法使充电设备输入的电信号通过，此时MOSFET器件相当于断开，使得充电设备与充电芯片30断开连接，进而使得充电设备无法对电池充电。处理单元10拉高GPIO接口与Gate接口的电位，MOSFET器件可以让充电设备输入的电信号通过，此时MOSFET器件相当于接通，使得充电设备与充电芯片30连接，充电芯片30对充电设备的基本信息进行检测，并判断充电池与电池的匹配性。以此类推，处理单元10可以根据预设的控制命令，控制GPIO接口与Gate接口的电位差(拉低电位或者拉高电位)，进而实现对开关装置20的通断的控制。

可选的，本实施例的开关装置20还可以是其他的部件，本实施例对开关装置20的具体类型不做限制，只要保证可以在处理单元10的控制下多次通断即可。

进一步的，如图2和图3所示，本实施例的充电电路100还包括接地电阻R1，该接地电阻R1的一端与开关装置20的控制端连接，该接地电阻R1的另一端接地。

本发明提供的充电电路，通过将处理单元10的GPIO接口与OVP器件的EN接口或者与MOSFET器件的Gate接口连接，处理单元10根据预设的控制命令，通过控制GPIO接口与EN接口或者与Gate接口的电位差来控制开关装置20(OVP器件或者MOSFET器件)的多次通断，并使得充电芯片30在每次开关装置20接通时，检测一次充电设备的特性，并判断充电设备与电源的适配性，进而实现了对充电设备特性的多次检测，进而提高了检测的准确性。

图4为本发明提供的充电方法实施例的流程图，本实施例的充电方法适用于上述如图1所示的充电电路，所述充电电路包括处理单元、开关装置和充电芯片；所述开关装置的控制端与所述处理单元连接，所述开关装置的输入端用于与外部充电设备连接，所述开关装置的输出端与所述充电芯片的输入端连接，所述充电芯片的输出端与电池连接。如图2所述，本实施例的充电方法可以包括：

S101、当所述开关装置的控制端与所述处理单元连接时，所述处理单元根据预设的控制命令控制所述开关装置接通和断开；

S102、在所述开关装置接通时，所述充电芯片检测所述充电设备与所述电池是否适配；

S103、当所述充电设备与所述电池适配时，所述处理单元控制所述开关装置接通，以使所述充电设备为所述电池供电。

可选的，为了进一步提高对充电设备与电池适配性检测的准确性，本实施例的控制命令可以为控制所述开关装置进行至少两次接通和断开，此时，所述处理单元在所述开关装置与所述充电设备连接时，可以根据所述预设的控制命令控制所述开关装置至少两次接通和断开；所述处理单元在所述充电设备与所述电池在多次检测过程中均适配时，控制所述开关装置接通，以使所述充电设备为所述电池供电。

本实施例的技术方案，处理单元控制开关的接通和断开的具体次数根据实际需要设定，本实施例对此不做限制。

本实施例的充电方法，适用于上述充电电路，其具体过程参照上述实施例的阐述，本实施例在此不再赘述。

在本发明提供的一种可能的实现方式中，当所述开关装置为过压保护OVP器件时，上述S所述处理单元根据预设的控制命令控制所述开关装置接通和断开，具体包括：

所述处理单元通过控制所述GPIO接口的电位差来控制所述OVP器件的通断。

在本发明提供的另一种可能的实现方式中，当所述开关装置为半导体场效应晶体管MOSFET器件时，所述处理单元根据预设的控制命令控制所述开关装置接通和断开，具体包括：

所述处理单元用于通过控制所述GPIO接口的电位差来控制所述MOSFET器件的通断。

本实施例的充电方法，适用于上述充电电路，其具体过程参照上述实施例的阐述，本实施例在此不再赘述。

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。