电池充电装置及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于充电技术领域，尤其涉及一种电池充电装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前，电子设备的电池是通过其电源适配器进行充电的，而电源适配器通常是采用恒压输出方式对电池进行充电，而对于大容量电池而言，通过恒压输出方式对电池充电会导致充电时间过长，所以上述现有技术无法对电池实现快速充电以缩短充电时间。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种电池充电装置，旨在解决现有技术无法对电池实现快速充电以缩短充电时间的问题。
[0004]本发明是这样实现的，一种电池充电装置，其包括电源适配器和充电控制模块，所述电源适配器通过其通信接口对电子设备中的电池进行充电，所述充电模块内置于所述电子设备中，且所述充电控制模块和所述电池均通过所述电子设备的通信接口与所述电源适配器的通信接口连接，且所述充电控制模块还连接所述电池的电极以检测所述电池的电压；
[0005]在对所述电池进行充电的过程中，所述电源适配器先按照常规充电模式对所述电池进行充电，当所述电源适配器的输出电流值在预设时间间隔内处于常规电流区间时，所述电源适配器与所述充电控制模块进行快充询问通信，在所述充电控制模块向所述电源适配器发出快充指示命令后，所述电源适配器根据所述充电控制模块所反馈的电池电压信息调整输出电压，并在所述输出电压符合所述充电控制模块所预设的快充电压条件时，所述电源适配器按照快速充电模式调整输出电流和输出电压以对所述电池进行充电，且所述充电控制模块同时从所述电源适配器弓I入直流电对所述电池进行充电。
[0006]本发明还提供了一种基于上述电池充电装置的电池充电方法，所述电池充电方法包括以下步骤:
[0007]A.在对电池进行充电的过程中，电源适配器先按照常规充电模式对所述电池进行充电；
[0008]B.当所述电源适配器的输出电流值在预设时间间隔内处于常规电流区间时，所述电源适配器与所述充电控制模块进行快充询问通信；
[0009]C.在所述充电控制模块向所述电源适配器发出快充指示命令后，所述电源适配器根据所述充电控制模块所反馈的电池电压信息调整输出电压；
[0010]D.在所述输出电压符合所述充电控制模块所预设的快充电压条件时，所述电源适配器按照快速充电模式调整输出电流和输出电压以对所述电池进行充电，且所述充电控制模块同时从所述电源适配器弓I入直流电对所述电池进行充电。
[0011 ] 本发明通过采用包括电源适配器和充电控制模块的电池充电装置，在对电池进行充电的过程中，电源适配器先按照常规充电模式对电池进行充电，当电源适配器的输出电流值在预设时间间隔内处于常规电流区间时，电源适配器与充电控制模块进行快充询问通信，在充电控制模块向电源适配器发出快充指示命令后，电源适配器根据充电控制模块所反馈的电池电压信息调整输出电压，并在该输出电压符合充电控制模块所预设的快充电压条件时，电源适配器按照快速充电模式调整输出电流和输出电压以对电池进行充电，且充电控制模块同时从电源适配器引入直流电对电池进行充电，从而实现了对电池进行快速充电以缩短充电时间的目的。
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例提供的电池充电装置的拓扑结构图；
[0013]图2是基于图1所示的电池充电装置的电池充电方法的实现流程图；
[0014]图3是基于图1所示的电池充电装置的电池充电方法的另一实现流程图；
[0015]图4是图2和图3所示的电池充电方法中的步骤S4之后所包含的方法步骤的局部实现流程图；
[0016]图5是图2和图3所示的电池充电方法中的步骤SI的具体实现流程图；
[0017]图6是图2和图3所示的电池充电方法中的步骤S2的具体实现流程图；
[0018]图7是图2和图3所示的电池充电方法中的步骤S3的具体实现流程图；
[0019]图8是图2和图3所示的电池充电方法中的步骤S4的具体实现流程图；
[0020]图9是本发明实施例提供的电池充电装置的示例模块结构图；
[0021]图10是图9所示的电池充电装置中的电源适配器的示例电路结构图；
[0022]图11是图9所示的电池充电装置中的充电控制模块的示例电路结构图；
[0023]图12是图9所示的电池充电装置中的充电控制模块的另一示例电路结构图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025]图1示出了本发明实施例提供的电池充电装置的拓扑结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下:
[0026]本发明实施例提供的电池充电装置包括电源适配器100和充电控制模块200，电源适配器100通过其通信接口 10对电子设备中的电池300进行充电，充电控制模块200内置于电子设备中，且充电控制模块200和电池300均通过电子设备的通信接口 20与电源适配器100的通信接口 10连接，且充电控制模块200还连接电池300的电极以检测电池300的电压。其中，电源适配器100的通信接口 10和电子设备的通信接口 20可以是USB接口，包括常用的USB接口或微型USB接口(即Micro-USB接口)。
[0027]在对电池300进行充电的过程中，电源适配器100先按照常规充电模式对电池300进行充电，当电源适配器100的输出电流值在预设时间间隔内处于常规电流区间时，电源适配器100与充电控制模块200进行快充询问通信，在充电控制模块200向电源适配器100发出快充指示命令后，电源适配器100根据充电控制模块200所反馈的电池电压信息调整输出电压，并在该输出电压符合充电控制模块200所预设的快充电压条件时，电源适配器100按照快速充电模式调整输出电流和输出电压以对电池300进行充电，且充电控制模块200同时从电源适配器100引入直流电对电池300进行充电。
[0028]基于图1所示的电池充电装置，本发明实施例还可提供一种电池充电方法，如图2所示，该电池充电方法包括以下步骤:
[0029]S1.在对电池300进行充电的过程中，电源适配器100先按照常规充电模式对电池300进行充电；
[0030]S2.当电源适配器100的输出电流值在预设时间间隔内处于常规电流区间时，电源适配器100与充电控制模块200进行快充询问通信；
[0031]S3.在充电控制模块200向电源适配器100发出快充指示命令后，电源适配器100根据充电控制模块200所反馈的电池电压信息调整输出电压；
[0032]S4.在电源适配器100的输出电压符合充电控制模块200所预设的快充电压条件时，电源适配器100按照快速充电模式调整输出电流和输出电压以对电池300进行充电，且充电控制模块200同时从电源适配器100引入直流电对电池300进行充电。
[0033]其中，预设时间间隔可取值为3S (秒)，常规电流区间可设定为[1A，4A]。
[0034]考虑到电源适配器100的输出电流值会存在不处于常规电流区间的情况，所以，基于图2所示的电池充电方法，如图3所示，步骤SI之后还包括以下步骤:
[0035]S5.电源适配器100对输出电流进行检测判断；
[0036]S6.当电源适配器100的输出电流值小于电流下限值时，返回执行步骤S5 ；
[0037]S7.当电源适配器100的输出电流值大于电流上限值时，电源适配器100关闭直流电输出。此时可判定为输出短路，所以电源适配器100关闭直流电输出以实现短路保护。
[0038]其中，上述的步骤S6和步骤S7是与步骤S2并列的方法步骤，分别用于应对电源适配器100的输出电流值小于电流下限值和大于电流上限值的情况；上述的电流下限值和电流上限值可分别取值为IA和4A。
[0039]在执行上述步骤S2之后，考虑到会存在充电控制模块200不向电源适配器100发出快充指示命令的情况(包括通信失败或充电控制模块200反馈快充否决命令)，所以在图3所示的电池充电方法中，在步骤S2之后还包括以下步骤:
[0040]S8.在充电控制模块200不向电源适配器100发出快充指示命令时，返回执行步骤S5。
[0041]由此可知，步骤S8是与步骤S3并列的方法步骤，即在充电控制模块200未指示电源适配器100进入快速充电模式时，电源适配器100继续对输出电流进行检测判断。
[0042]如图3所示，在步骤S3与步骤S4之间，电池充电方法还包括以下步骤:
[0043]S9.电源适配器100与充电控制模块200进行快充电压询问通信，并将输出电压信息反馈至充电控制模块200;
[0044]S10.充电控制模块200根据输出电压信息判断电源适配器100的输出电压是否符合预设的快充电压条件。
[0045]其中，上述的快充电压条件可以是快充电压额定区间或快充电压额定值，即如果电源适配器100的输出电压处于快充电压额定区间或等于快充电压额定值，则证明电源适配器100的输出电压符合快充电压条件。如果在步骤SlO执行后，充电控制模块200未反馈任何信号至电源适配器100，则表明两者之间通信失败，电源适配器100需要执行复位操作。
[0046]另外，考虑到电源适配器100的输出电压存在不符合充电控制模块200所预设的快充电压条件的情况，如图3所示，步骤SlO与步骤S4之间还包括以下步骤:
[0047]Sll.在电源适配器100的输出电压不符合充电控制模块200所预设的快充电压条件时，充电控制模块200发送电压偏差反馈信号至电源适配器100 ；
[0048]S12.电源适配器100根据电压偏差反馈信号对其输出电压进行调整，并返回执行步骤SlO。
[0049]需要说明的是，电压偏差反馈信号包括电压偏低反馈信号和电压偏高反馈信号，如果电压偏低，则电源适配器100根据电压偏低反馈信号将输出电压调高，如果电压偏高，则电源适配器100根据电压偏高反馈信号将输出电压调低。
[0050]此外，如图3所示，在步骤S4之后还包括以下步骤:
[0051]S13.充电控制模块200对电池300的电压进行检测，并判断电池300的电压是否大于快充阈值电压，是，则执行步骤S14，否，则返回执行步骤S4 ；
[0052]S14.充电控制模块200停止从电源适配器100引入直流电对电池300进行充电，并反馈快充关闭指令至电源适配器100 ；
[0053]S15.电源适配器100根据上述的快充关闭指令退出快速充电模式，并返回执行步骤SI。
[0054]在上述的快速充电模式中，为了能够判断电源适配器100与充电控制模块200之间的线路阻抗是否异常，以进一步判断电源适配器100与充电控制模块200之间的连接(包括接口连接、电池触点及导线)是否异常，并在判定异常时停止充电以保护电源适配器100和电子设备，所以，在执行上述步骤S4的同时，如图4所示，