充电方法及电子设备与流程

文档序号:16006013发布日期:2018-11-20 20:03阅读:225来源:国知局

本公开是关于电子技术领域,具体来说是关于一种充电方法及电子设备。



背景技术:

随着电子技术的不断进步,手机、平板电脑等电子设备已成为人们日常生活中常用的设备。这些电子设备的正常工作离不开充电,而充电速度也成为人们非常关注的问题。

相关技术中提出了一种应用于电子设备的高压直充技术,电子设备的结构示意图如图1所示,该电子设备包括充电接口101、充电电路102和电池103,其中,充电电路102包括高压直充芯片1021,充电接口101的输出端与高压直充芯片1021的输入端连接,高压直充芯片1021的输出端与电池103连接。

充电过程中,充电器与充电接口101连接,通过充电接口101向高压直充芯片1021输出第一电压和第一电流,高压直充芯片1021将电压减半的同时将电流加倍,得到目标电压和目标电流,目标电压为第一电压的二分之一,目标电流为第一电流的二倍,并向电池103输出目标电压和目标电流,从而实现了高电压小电流输入给高压直充芯片1021后低电压大电流输出给电池103,具有充电电流大的特点,提高了充电效率。



技术实现要素:

本公开提供了一种充电方法及电子设备,可以解决相关技术中存在的问题。所述技术方案如下:

根据本公开实施例的第一方面,提供了一种充电方法,应用于电子设备,所述电子设备包括充电接口、充电电路和电池,所述充电电路包括高压直充芯片,所述充电接口的输出端与所述高压直充芯片的输入端连接,所述高压直充芯片的输出端与所述电池连接,向所述电池输出充电电流;所述方法包括:

开启所述高压直充芯片;

所述充电接口向所述高压直充芯片输出第一电流;

所述高压直充芯片每次将所述充电电流增大第一预设电流后输出给所述电池,直至所述充电电流达到第一目标电流时为止,所述第一目标电流为所述高压直充芯片的工作电流。

在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:

当所述充电电流达到所述第一目标电流时,所述高压直充芯片每次将所述充电电流减小第二预设电流后输出给所述电池,直至所述充电电流达到第二目标电流时为止,所述第二目标电流为所述电池充满电时的充电电流,所述第二目标电流小于所述第一目标电流。

在另一种可能实现方式中,所述方法还包括:

当所述充电电流达到所述第一目标电流时,所述高压直充芯片每次将所述充电电流减小第二预设电流后输出给所述电池;

当所述充电电流达到第三目标电流时,每次将所述充电电流减小第三预设电流后输出给所述电池,直至所述充电电流达到第二目标电流时为止,所述第二目标电流为所述电池充满电时的充电电流,所述第三预设电流小于所述第二预设电流,所述第二目标电流小于所述第一目标电流,所述第三目标电流小于所述第一目标电流且大于所述第二目标电流。

在另一种可能实现方式中,所述充电电路还包括主充电芯片,所述充电接口的输出端与所述主充电芯片的输入端连接,所述主充电芯片的输出端与所述电池连接;所述方法还包括:

当所述充电电流达到第二目标电流时,关闭所述高压直充芯片,并开启所述主充电芯片。

在另一种可能实现方式中,所述充电接口的输入端与充电器的输出端连接,所述方法还包括:

关闭所述高压直充芯片的情况下,所述充电接口向所述高压直充芯片输出第二电流,所述第二电流小于所述第一电流;

采集所述充电器输出端的电压和所述高压直充芯片输入端的电压;

根据所述第二电流、所述充电器输出端的电压和所述高压直充芯片输入端的电压,获取所述充电器与所述高压直充芯片之间的第一线路阻抗;

当所述第一线路阻抗小于预设阻抗时,执行开启所述高压直充芯片的步骤。

在另一种可能实现方式中,所述方法还包括:

在所述充电接口向所述高压直充芯片输出所述第一电流的过程中,采集所述充电器输出端的电压和所述高压直充芯片输入端的电压;

根据所述第一电流、采集所述充电器输出端的电压和所述高压直充芯片输入端的电压,获取所述充电器与所述高压直充芯片之间的第二线路阻抗。

在另一种可能实现方式中,所述方法还包括:

当所述第一线路阻抗与所述第二线路阻抗之间的差值大于预设阈值时,关闭所述高压直充芯片,由所述充电接口向所述高压直充芯片输出所述第二电流,重新执行获取所述第一线路阻抗的步骤。

根据本公开实施例的第二方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括充电接口、充电电路和电池,所述充电电路包括高压直充芯片,所述充电接口的输出端与所述高压直充芯片的输入端连接,所述高压直充芯片的输出端与所述电池连接;

所述电子设备用于执行第一方面所述的方法。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

本公开实施例提供的充电方法及电子设备,通过高压直充芯片每次将充电电流增大第一预设电流后输出给电池,直至充电电流达到第一目标电流时为止,从而使电池电压缓慢提升,留出足够的检测时间,避免由于无法及时检测到电池电压的提升而导致电池电压超过安全电压的情况,提高了安全性。

另外,在充电电流达到第一目标电流后,采用阶梯式减小充电电流的方式为电池充电,缓慢地提升电池电压,防止电池的电压过大,在确保电池安全的情况下充分进行充电。

另外,通过在预充电阶段获取充电器输出端与高压直充芯片输入端之间的线路阻抗,判断电子设备是否可以采用高压直充技术进行充电,确保了采用高压直充技术进行充电时可以提高充电效率,而不会出现压降过大的情况。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。

附图说明

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。

图1是相关技术提供的一种电子设备的结构示意图;

图2是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图;

图3是根据一示例性实施例示出的另一种电子设备的结构示意图;

图4是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图;

图5是根据一示例性实施例示出的另一种充电方法的流程图;

图6是根据一示例性实施例示出的一种高压直充芯片充电过程的电流流向示意图;

图7是根据一示例性实施例示出的一种主充电芯片充电过程的电流流向示意图;

图8是相关技术提供的一种充电电流和电池电压的示意图;

图9是根据一示例性实施例示出的一种充电电流和电池电压的示意图;

图10是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本公开做进一步详细说明。在此,本公开的示意性实施方式及其说明用于解释本公开,但并不作为对本公开的限定。

首先对高压直充技术和低压直充技术进行介绍:

高压直充技术是将充电器端输出的电压/电流输出给高压直充芯片,由高压直充芯片将电压减半,同时电流加倍,得到目标电流,再将目标电流输出给电池,实现大电流充电。

低压直充技术是将充电端输出的电流输出给主充电芯片,由主充电芯片直接将电流输出给电池,为电流充电,而不会将电压减半。

本公开实施例提供了一种充电方法及电子设备,以下结合附图对本公开进行详细说明。

图2是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图,参见图2,该电子设备包括:充电接口201、充电电路202和电池203,充电电路202包括高压直充芯片2021,充电接口201的输出端与高压直充芯片2021的输入端连接,高压直充芯片2021的输出端与电池203连接,向电池203输出充电电流。

充电过程中,充电器与充电接口201连接,向充电接口201输出电流,则充电接口201向高压直充芯片2021输出电流,由高压直充芯片2021向电池203输出充电电流,从而为电池203充电。

本公开实施例中,高压直充芯片2021不会采用将电压减半、电流加倍的方式来得到第一目标电流,而是阶梯式地增大电流,每次将充电电流增大第一预设电流后输出给电池203,直至充电电流达到第一目标电流时为止,从而使电池203的电压缓慢提升,保证可以及时检测到电池电压的升高,避免由于无法及时检测到电池电压的升高而导致电池电压超过安全电压的情况,提高了安全性。

在一种可能实现方式中,参见图3,该充电电路202还包括主充电芯片2022,充电接口201的输出端与主充电芯片2022的输入端连接,主充电芯片2022的输出端与电池203连接。

充电过程中,当高压直充芯片2021为电池203充电,充电电流达到第二目标电流时,可以关闭高压直充芯片2021,开启主充电芯片2022,由主充电芯片2022为电池203充电。

在图2和图3所示电子设备的基础上,本公开实施例提供了一种应用于电子设备的充电方法。图4是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图,如图4所示,包括以下步骤:

在步骤401中,开启高压直充芯片。

在步骤402中,充电接口向高压直充芯片输出第一电流。

在步骤403中,高压直充芯片每次将充电电流增大第一预设电流后输出给电池,直至充电电流达到第一目标电流时为止,该第一目标电流为高压直充芯片的工作电流。

相关技术中,在进行充电时,高压直充芯片会迅速将充电电流加倍后得到目标电流,输出给电池,导致电池的电压迅速升高,很容易超过安全电压。但是,充电电路的检测机制通常滞后于电池电压的提升,无法及时检测到电池电压超过安全电压的事件,也就无法及时地保护电池。另外,如果上述过压现象反复出现将造成安全隐患。

本公开实施例提供的方法,通过高压直充芯片每次将充电电流增大第一预设电流后输出给电池,直至充电电流达到第一目标电流时为止,从而使电池电压缓慢提升,留出足够的检测时间,避免由于无法及时检测到电池电压的提升而导致电池电压超过安全电压的情况,提高了安全性。

在一种可能的实现方式中,方法还包括:

当充电电流达到第一目标电流时,高压直充芯片每次将充电电流减小第二预设电流后输出给电池,直至充电电流达到第二目标电流时为止,第二目标电流为电池充满电时的充电电流,第二目标电流小于第一目标电流。

在另一种可能实现方式中,方法还包括:

当充电电流达到第一目标电流时,高压直充芯片每次将充电电流减小第二预设电流后输出给电池;

当充电电流达到第三目标电流时,每次将充电电流减小第三预设电流后输出给电池,直至充电电流达到第二目标电流时为止,第三预设电流小于第二预设电流,第二目标电流为电池充满电时的充电电流,第二目标电流小于第一目标电流,第三目标电流小于第一目标电流且大于第二目标电流。

在另一种可能实现方式中,充电电路还包括主充电芯片,充电接口的输出端与主充电芯片的输入端连接,主充电芯片的输出端与电池连接;方法还包括:

当充电电流达到第二目标电流时,关闭高压直充芯片,并开启主充电芯片。

在另一种可能实现方式中,充电接口的输入端与充电器的输出端连接,方法还包括:

关闭高压直充芯片的情况下,充电接口向高压直充芯片输出第二电流,第二电流小于第一电流;

采集充电器输出端的电压和高压直充芯片输入端的电压;

根据第二电流、充电器输出端的电压和高压直充芯片输入端的电压,获取充电器与高压直充芯片之间的第一线路阻抗;

当第一线路阻抗小于预设阻抗时,执行开启高压直充芯片的步骤。

在另一种可能实现方式中,方法还包括:

在充电接口向高压直充芯片输出第一电流的过程中,采集充电器输出端的电压和高压直充芯片输入端的电压;

根据第一电流、采集充电器输出端的电压和高压直充芯片输入端的电压,获取充电器与高压直充芯片之间的第二线路阻抗。

在另一种可能实现方式中,方法还包括:

当第一线路阻抗与第二线路阻抗之间的差值大于预设阈值时,关闭高压直充芯片,由充电接口向高压直充芯片输出第二电流,重新执行获取第一线路阻抗的步骤。

图5是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图,图6和图7是根据一示例性实施例示出的一种电流流向示意图,如图5至图7所示,该充电方法包括以下步骤:

在步骤501中,开启高压直充芯片,充电接口向高压直充芯片输出第一电流。

充电过程中,高压直充芯片开启,主充电芯片关闭。此时,充电器通过数据线与充电接口连接,向充电接口输出电流,则充电接口向高压直充芯片输出第一电流,充电过程中电流流向的示意图可以如图6所示。

在步骤502中,高压直充芯片每次将充电电流增大第一预设电流后输出给电池,直至充电电流达到第一目标电流时为止。

本公开实施例中,电池具有安全电压,电池的电压小于安全电压时,可以认为电池处于安全状态,而电池的电压不小于安全电压时,表示电池电压过大,可能会影响电池的安全性。而高压直充芯片的工作电流为第一目标电流,高压直充芯片为电池进行充电时,需要将充电电流提升至第一目标电流,采用第一目标电流为电池充电。该第一目标电流的具体值可以根据高压直充芯片的工作性能确定。

那么,一旦高压直充芯片将第一电流加倍后向电池输出第一目标电流,会导致电池电压迅速提升,很可能会超过安全电压,造成安全隐患。比如以R表示电池的内阻,以I表示充电电流,则电池内阻上消耗的电压U1=R*I,电池的电量电压记为U2,能检测到的电池电压U=U1+U2,U不能大于安全电压.当充电电流I迅速增大时,会导致电池电压U迅速提升。尤其是当电子设备的电池电量充足,本身的电压已足够大时,如果用户仍要充电会导致电池电压U很容易超过安全电压。

为了避免上述情况,高压直充芯片接收到充电接口输出的第一电流,并未直接将第一电流加倍得到第一目标电流并输出给电池,而是采用阶梯式增大电流的方式,每次将充电电流增大第一预设电流后输出给电池,使电池的电压缓慢提升,直至充电电流达到第一目标电流时为止。

例如,第一电流为1A(安培),第一预设电流为200mA(毫安培),第一目标电流为5A,则每次以200mA为一个阶梯来增大电流,直接充电电流增大到5A为止。

在步骤503中,当充电电流达到第一目标电流时,高压直充芯片每次将充电电流减小第二预设电流后输出给电池,直至充电电流达到第二目标电流时为止,第二目标电流小于第一目标电流。

由于高压直充芯片提供的充电电流较大,再加上电池中内阻的作用,导致当充电电流达到第一目标电流时实际上电池并未充满,因此此时不会关闭高压直充芯片,而是由高压直充信息继续充电。

考虑到此时电池的电压较大,继续充电很可能会导致电池电压超过安全电压,因此高压直充芯片不再继续增大电流,而是会将充电电流减小第二预设电流后输出给电池,采用阶梯式减小电流的方式为电池充电,缓慢地提升电池电压,防止电池的电压过大,保证充电过程中电池的安全。

其中,第二目标电流是指电池充满时的充电电流,具体值可以根据电池的性能确定。当充电电流达到第二目标电流时,可以认为电池已经充满。

在一种可能实现方式中,当充电电流达到第一目标电流时,高压直充芯片每次将充电电流减小第二预设电流后输出给电池,当充电电流达到第三目标电流时,每次将充电电流减小第三预设电流后输出给电池,直至充电电流达到第二目标电流时为止。

其中,第三预设电流小于第二预设电流,第二目标电流小于第一目标电流,第三目标电流小于第一目标电流且大于第二目标电流。

随着高压直充芯片不断为电池提供充电电流,电池的电压逐渐提升,已经接近安全电压,此时为了在确保电池安全的情况下充分进行充电,在采用第二预设电流的幅度减小充电电流之后,可以采用更小的第三预设电流的幅度来减小充电电流,以使电池的电压采用更小的幅度缓慢提升。

例如,第二预设电流为1A,第三预设电流为200mA,则当充电电流为5A时,高压直充芯片每次会将充电电流减小1A后输出给电池,当充电电流为2A时,将原来电流减小的幅度1A调整为200mA,每次将充电电流减小200mA后输出给电池。

需要说明的是,第二预设电流和第三预设电流可以根据对充电效率的需求和对充电充分性的需求确定。

在步骤504中,当充电电流达到第二目标电流时,关闭高压直充芯片,并开启主充电芯片,由主充电芯片为电池充电。

当充电电流达到第二目标电流时,可以认为电池已经充满,此时关闭高压直充芯片,开启主充电芯片,从而采用低压直充技术为电池充电,保证电池能够完整地充满电。充电过程中电流流向的示意图可以如图7所示。

本公开实施例提供了一种充电方法,通过高压直充芯片每次将充电电流增大第一预设电流后输出给电池,直至充电电流达到第一目标电流时为止,从而使电池电压缓慢提升,留出足够的检测时间,避免由于无法及时检测到电池电压的提升而导致电池电压超过安全电压的情况,提高了安全性,能够及时应对一些突发状况,通过对高压直充技术的优势和劣势进行分析,使高压直充技术得到了更好的发挥。

图8是相关技术提供的一种充电电流和电池电压的示意图,图9是本公开实施例提供的一种充电电流和电池电压的示意图,将图8和图9对比可以确定,相关技术中充电电流和电池电压迅速升高,导致电池电压迅速达到安全电压4.4V。本公开实施例中充电电流阶梯式升高,电池电压缓慢上升至安全电压4.4V。

在图4和图5所示实施例的基础上,本公开实施例还提供了一种充电方法。图10是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图,如图10所示,包括以下步骤:

在步骤1001中,关闭高压直充芯片的情况下,充电接口向高压直充芯片输出第二电流。

在预充电阶段,高压直充芯片关闭。充电器与充电接口连接,向充电接口输出电流,而充电接口向高压直充芯片输出第二电流。其中,第二电流可以为较小的电流,如可以为属于500mA至1A之间的电流。

在步骤1002中,采集充电器输出端的电压和高压直充芯片输入端的电压。

其中,充电器通过数据线与充电接口连接,可以检测充电器输出端的电压,通过数据线和充电接口发送给电子设备,电子设备即可采集到充电器输出端的电压。且电子设备还可以检测高压直充芯片输入端的电压。

在步骤1003中,根据第二电流、充电器输出端的电压和高压直充芯片输入端的电压,获取充电器与高压直充芯片之间的线路阻抗,作为第一线路阻抗。

即计算充电器输出端的电压和高压直充芯片输入端的电压之间的电压差,计算该电压差与该第二电流的商,作为第一线路阻抗。以V1表示充电器输出端的电压,以V2表示高压直充芯片输入端的电压,以I表示第二电流,则第一线路阻抗为(V1-V2)/I。

在步骤1004中,当第一线路阻抗小于预设阻抗时,开启高压直充芯片。

考虑到充电器与高压直充芯片之间的线路具有一定的阻抗,而高压直充技术需要将电池提升到一定的电压值才能满足工作需要,如果充电器与高压直充芯片之间的线路阻抗过大可能会导致压降过大,高压直充芯片工作不正常,从而降低充电效率。因此在正式充电之前的预充电阶段,通过计算充电器与高压直充芯片之间的线路阻抗,可以根据线路阻抗的大小确定该电子设备是否可以采用高压直充技术进行充电。

当第一线路阻抗小于预设阻抗时,表示充电器与高压直充芯片之间的线路阻抗不大,可以采用高压直充技术来提高充电效率,因此可以开启高压直充芯片,通过高压直充芯片为电池充电。

而在另一实施例中,当第一线路阻抗不小于预设阻抗时,表示充电器与高压直充芯片之间的线路阻抗过大,采用高压直充技术仍会减小充电效率,因此关闭高压直充芯片,开启主充电芯片,通过主充电芯片为电池充电。

在步骤1005中,充电接口向高压直充芯片输出第一电流。

开启高压直充芯片之后,充电器向充电接口输出电流,充电接口向高压直充芯片输出第一电流。

该步骤1005与上述步骤401类似,区别在于:步骤1005为正式充电阶段,第一电流要大于预充电阶段的第二电流。

在步骤1006中,采集充电器输出端的电压和高压直充芯片输入端的电压。

在步骤1007中,根据第一电流、充电器输出端的电压和高压直充芯片输入端的电压,获取充电器与高压直充芯片之间的线路阻抗,作为第二线路阻抗。

其中,第二线路阻抗的计算方式与上述步骤1001-1003计算第一线路阻抗的方式类似,在此不再赘述。

在步骤1007中,当第二线路阻抗与第一线路阻抗之间的差值大于预设阈值时,重新执行步骤1001。

充电过程中获取到第二线路阻抗后,将第二线路阻抗与预充电阶段获取的第一线路阻抗进行比较,计算两者之间的差值。当第二线路阻抗与第一线路阻抗之间的差值大于预设阈值时,表示两次获取的线路阻抗差距过大,很可能出现计算误差,如电压检测错误或者充电器接头没有插好等。此时关闭高压直充芯片,再次获取第一线路阻抗,从而加入了再次检测阻抗的机制,保证了电池安全。

在另一实施例中,当第二线路阻抗与第一线路阻抗之间的差值不大于预设阈值时,表示获取的线路阻抗准确,则继续进行充电即可。

本公开实施例提供的方法,通过在预充电阶段获取充电器输出端与高压直充芯片输入端之间的线路阻抗,实现对线路阻抗的估算,判断电子设备是否可以采用高压直充技术进行充电,为后面的高压直充充电过程提供了基础数据,确保了采用高压直充技术进行充电时可以提高充电效率,而不会出现压降过大的情况。

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。本申请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下面的权利要求指出。

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来限制。

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