专利名称：充电控制方法、装置以及充电系统和便携式设备的制作方法
技术领域：
本发明有关充电技术，更具体地有关一种充电控制方法、装置以及充电系统和便携式设备。
背景技术：
便携式电子装置，例如手机，已广泛应用于人们的日常生活中，该些装置通常利用可充电电池作为电源，由于便携式电子装置的体积和电池的容量有限，因此需要经常为电池充电。目前，手机中通常采用恒流方式对电池充电，电池充电期间，手机中的充电器件始终以恒定的电流对电池进行充电。该恒流充电方式中，为避免充电器件过热损坏，充电器件的工作功率不能超过充电器件的额定功率，由于充电过程中电池电压是变化的，因此整个充电期间充电器件的工作功率也是变化的，在充电电压，即充电器设备施加在充电器件上的电压不变的情况下，随着电池电压的增加，充电器件的工作功率会逐渐减小，充电器件的充电效率将会降低，导致充电时间较长；而在充电电压不稳定时，充电电压越大，充电器件的工作功率就会越大，充电电压超过一定值时会导致充电器件的工作功率大于其额定功率，极易造成充电器件损坏。综上，现有采用恒流充电方式对电池充电时，充电器件的工作功率随充电电压或电池电压变化较大，工作功率过低会导致电池充电效率下降，充电时间较长，而工作功率过高，又会造成充电器件过热而损坏。
发明内容
为解决现有技术中的缺陷，本发明提供一种充电控制方法、装置以及充电系统和便携式设备。本发明提供一种充电控制方法，用于对充电器件的充电电流进行调整，包括监测充电器件的工作电压，所述充电器件的工作电压包括充电电压与电池电压的差值；根据所述充电器件的工作电压调整所述充电器件的充电电流，使所述充电器件的工作功率维持在预设功率范围。本发明提供一种充电控制装置，包括电压检测模块，用于监测充电器件的工作电压，所述充电器件的工作电压包括充电电压与电池电压的差值；电流调整模块，用于根据所述充电器件的工作电压动态调整所述充电器件的充电电流，使所述充电器件的工作功率维持在预设功率范围。本发明提供一种充电系统，包括充电器件，以及与所述充电器件连接的充电控制装置；所述充电控制装置为采用上述本发明提供的充电控制装置。本发明提供一种便携式设备，包括上述本发明提供的充电控制装置。上述充电控制方法、装置以及充电系统和便携式设备，通过对充电器件的充电电流进行动态调整，使得充电器件在电池充电期间，可持续、稳定地工作于预设功率范围，可有效避免充电器件工作功率过低引起的充电效率下降，或者工作功率过高引起的器件损坏 现象。
图I为本发明实施例一提供的充电控制方法的流程示意图；图2A为本发明实施例二提供的充电控制方法的流程示意图；图2B为本发明实施例中不具有迟滞功能的充电电压档位设置示意图；图2C为本发明实施例中具有迟滞功能的充电电压档位设置示意图；图3A为本发明实施例三提供的充电控制方法的流程示意图；图3B为采用本发明实施例对电池进行充电和采用传统恒流充电时充电电流的对 比示意图；图3C为采用本发明实施例对电池进行充电和采用传统恒流充电时充电时间的对 比示意图；图4A为本发明实施例四提供的充电控制方法的流程示意图；图4B为本发明实施例中利用电流占空比对电流进行调整时电流随电压变化的示 意图；图5为本发明实施例五提供的充电控制装置的结构示意图；图6为本发明实施例六提供的充电控制装置的结构示意图；图7为本发明实施例七提供的充电控制装置的结构示意图；图8为本发明实施例八提供的充电控制装置的结构示意图；图9为本发明实施例九提供的充电控制装置的结构示意图；图IOA为本发明实施例十一提供的充电系统的结构示意图；图IOB为本发明实施例中充电系统的具体实现电路示意图。
具体实施例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。鉴于传统电池充电方式中充电器件的工作功率变化较大的问题，本发明提供一种 充电控制方法，可对充电器件的充电电流进行动态调整，使得充电器件可一直工作于预设 的功率范围，例如额定功率，可避免出现充电器件工作功率过大导致器件损坏，或充电器件 工作功率过低导致充电效率较低的问题。本发明实施例中，所述的充电器件是充电电路中的电路导通元件，决定着充电电 流的大小，可以是金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor, M0S)电路，即绝缘性 场效应管电路，具体地，可以是双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT)、金 氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFET)、P 沟 道MOS管(PMOS)电路等，且PMOS电路可以是两个PMOS组成的电路、PMOS和二极管组成的 电路、PMOS和BJT组成的电路等。该充电器件可安装在手机等便携式设备内部的充电电路中，或者也可安装在单独的充电设备中，本实施例中以安装在便携式设备中的充电器件进行说明。本发明实施例中，所述的使充电器件的工作功率维持在预设功率范围，是指使充电器件的工作功率与预设功率相同，或者略大于或略小于预设功率；对便携式设备上的电池充电时，可将便携式设备连接到充电器设备，充电器设备可对便携式设备中的充电器件施加充电电压，而充电器件的输出端连接到待充电的电池上，使得充电器件可在充电电压作用下，对电池进行充电。图I为本发明实施例一提供的充电控制方法的流程示意图。本实施例充电控制方法可对充电器件的充电电流进行调整，以确保充电器件在充电期间可维持在预设功率范围工作，具体地，如图I所示，本实施例充电控制方法包括以下步骤步骤101、监测充电器件的工作电压，充电器件的工作电压可包括充电电压与电池电压的差值；步骤102、根据充电器件的工作电压动态调整充电器件的充电电流，使充电器件的工作功率维持在预设功率范围。本实施例中，便携式设备中的充电控制设备可通过上述步骤101监测得到充电器件的工作电压包括充电电压与电池电压的差值，并通过步骤102实现对充电器件的充电电流进行动态调整，使得电池充电期间，充电器件可一直工作于预设功率范围，例如额定功率范围，这样，充电器件可一直工作于充电器件所允许的最大功率范围，可有效确保充电器件的充电效率，同时也避免充电器件因工作功率过大而损坏。由于充电电压与电池电压某些情形下可以设为固定不变的值，而充电器件的工作电压包括充电电压与电池电压的差值，因此，当充电电压设为固定值时，根据充电器件的工作电压动态调整充电器件的充电电流可简化为根据电池电压动态调整充电器件的充电电流；当电池电压设为固定值时，根据充电器件的工作电压动态调整充电器件的充电电流可简化为根据充电电压动态调整充电器件的充电电流。另外，实际应用中，可根据施加在充电器件上的充电电压的变化或者电池电压的变化，来调整充电器件的充电电流，从而确保充电器件可工作于额定功率范围，避免充电期间充电器件工作功率过大或过小引起的充电器件损坏或充电效率下降。综上，本实施例一提供的充电控制方法，通过对充电器件的充电电流进行动态调整，使得充电器件在电池充电期间，可持续、稳定地工作于预设功率范围，可有效避免充电器件工作功率过低引起的充电效率下降，或者工作功率过高引起的器件损坏现象。下面将对各种情况下对充电器件的充电电流的调整进行说明，以对本发明技术方案有更好地了解。图2A为本发明实施例二提供的充电控制方法的流程示意图。本实施例可基于充电电压对充电器件的充电电流进行调整，具体地，如图2A所示，本实施例充电控制方法可包括以下步骤步骤201、监测得到施加在充电器件上的充电电压； 步骤202、根据充电电压与充电电流之间的对应关系，获得充电电压对应的充电电流；步骤203、调整充电器件的充电电流至该充电电压对应的充电电流，从而使得充电器件的工作功率维持在预设功率范围。本实施例可根据实时监测得到的充电电压，对充电器件的充电电流进行调整，以确保充电器件可维持工作于预设功率范围，可适用于充电电压变化较大设备或场合的充电 中，可有效避免充电电压过大而导致的充电器件以及设备的损坏。实际应用中，假设充电器件所允许通过的最大电流为Imax ;外部电路或充电器设备施加在充电器件的充电电压为Vchr，电池电压为Vbat (本实施例中，Vbat为电池的额定电压3. 4v);充电器件的最大功耗为Ptot (本实施例中，Ptot为I. 2W)，即充电器件的额定功耗；a为充电器件功率降级系数。则有公式Imax = a*Ptot/(Vchr_3. 4),当a固定时(本实施例中a = I)，充电电流受制于Ptot和Vchr，可以看出，充电电压越高，Imax就会越小。例如，充电电压Vchr最小为5v,贝丨J Imax = I. 2w/ (5v_3. 4v) = 750mA,由于传统的充电方式是不考虑充电电压变化的，所以当手机等便携式设备插入高压充电器对电池进行充电时，充电电流依然是750mA，这样充电器件所承受的工作功率将会超过额定功率，极易烧掉充电器件以及便携式设备。本实施例中，可根据充电电压的大小，来自动调整充电器件的充电电流，使充电器件的工作功率维持在额定功率，避免设备损坏，例如，充电电压为6v时，Imax = Ptot/(Vchr-3. 4)可调整到460mA，使得充电器件可正常充电并且避免烧掉设备。本实施例中，通过充电电压与充电电流之间的对应关系，获得充电电压对应的充电电流，具体可根据预先设置的充电电压与充电电流之间的电压电流关系表，通过查询电压电流关系表获得充电电压对应的充电电流，其中，电压电流关系表包括多个档位的电压，且每个档位的电压对应于一个充电电流。具体地，可将位于不同区间的充电电压划分为不同的档位，每个档位(即一个电压区间)内的电压对应于一个充电电流，从而形成一个电压电流对应关系表，详细请参见表I。表I :
权利要求
1.一种充电控制方法，用于调整充电器件的充电电流，其特征在于，包括监测充电器件的工作电压，所述充电器件的工作电压包括充电电压与电池电压的差值；根据所述充电器件的工作电压动态调整所述充电器件的充电电流，使所述充电器件的工作功率维持在预设功率范围。
2.根据权利要求I所述的充电控制方法，其特征在于，当设定所述电池电压为一固定值时，所述根据所述充电器件的工作电压动态调整所述充电器件的充电电流包括根据充电电压与充电电流之间的对应关系，获得所述充电电压对应的充电电流；调整所述充电器件的充电电流至所述充电电压对应的充电电流。
3.根据权利要求2所述的充电控制方法，其特征在于，所述根据充电电压与充电电流之间的对应关系，获得所述充电电压对应的充电电流具体为根据预先设置的充电电压与充电电流之间的电压电流关系表，通过查询所述电压电流关系表获得充电电压对应的充电电流；其中，所述电压电流关系表包括多个档位的电压，且每个档位的电压对应于一个充电电流。
4.根据权利要求2所述的充电控制方法，其特征在于，所述监测充电器件的工作电压包括监测得到预设时间段内的多个充电电压值，并将所述多个充电电压值的平均值作为所述充电电压。
5.根据权利要求2、3或4所述的充电控制方法，其特征在于，所述根据所述充电器件的工作电压动态调整所述充电器件的充电电流之前还包括确定所述充电电压的变化量，当所述充电电压的变化量超过预设充电电压变化阈值时，调整所述充电器件的充电电流的大小。
6.根据权利要求I所述的充电控制方法，其特征在于，当设定所述充电电压为一固定值时，所述根据所述充电器件的工作电压动态调整所述充电器件的充电电流包括根据电池电压与充电电流之间的对应关系，获得与所述电池电压对应的充电电流；调整所述充电器件的充电电流至所述电池电压对应的充电电流。
7.根据权利要求6所述的充电控制方法，其特征在于，所述根据电池电压与充电电流之间的对应关系，获得与所述电池电压对应的充电电流具体为根据预先设置的电池电压与充电电流之间的电压电流关系表，通过查询所述电压电流关系表获得电池电压对应的充电电流；其中，所述电压电流关系表包括多个档位的电压，且每个档位的电压对应于一个充电电流。
8.根据权利要求6所述的充电控制方法，其特征在于，所述监测充电器件的工作电压包括监测得到预设时间段内的多个电池电压值，并将所述多个电池电压值的平均值作为所述电池电压。
9.根据权利要求6、7或8所述的充电控制方法，其特征在于，所述根据所述充电器件的工作电压动态调整所述充电器件的充电电流之前还包括确定所述电池电压的变化量，当所述电池电压的变化量超过预设电池电压变化阈值时，调整所述充电器件的充电电流的大小。
10.根据权利要求I所述的充电控制方法，其特征在于，根据所述充电器件的工作电压动态调整所述充电器件的充电电流包括根据所述充电电压或者电池电压或者充电电压与电池电压的差值，动态调整所述充电器件的充电电流的占空比。
11.一种充电控制装置，其特征在于，包括电压检测模块，用于监测充电器件的工作电压，所述充电器件的工作电压包括充电电压与电池电压的差值；电流调整模块，用于根据所述充电器件的工作电压动态调整所述充电器件的充电电流，使所述充电器件的工作功率维持在预设功率范围。
12.根据权利要求11所述的充电控制装置，其特征在于，当设定所述电池电压为一固定值时，所述电压检测模块，用于检测充电电压；所述电流调整模块，用于根据所述充电电压动态调整所述充电器件的充电电流；其中，所述电流调整模块包括第一电流获取单元，用于根据充电电压与充电电流之间的对应关系，获得所述充电电压对应的充电电流；第一电流调整单元，用于调整所述充电器件的充电电流至所述充电电压对应的充电电流。
13.根据权利要求12所述的充电控制装置，其特征在于，所述第一电流获取单元，具体用于根据预先设置的充电电压与充电电流之间的电压电流关系表，通过查询所述电压电流关系表获得充电电压对应的充电电流；其中，所述电压电流关系表包括多个档位的电压，且每个档位的电压对应于一个充电电流。
14.根据权利要求12所述的充电控制装置，其特征在于，所述电压检测模块，用于监测得到预设时间段内的多个充电电压值，并将所述多个充电电压值的平均值作为所述充电电压。
15.根据权利要求12、13或14所述的充电控制装置，其特征在于，所述电流调整模块还包括第一电压判断单元，用于确定所述充电电压的变化量；所述第一电流调整单元，用于在所述充电电压的变化量超过预设充电电压变化阈值时，调整所述充电器件的充电电流至所述充电电压对应的充电电流。
16.根据权利要求11所述的充电控制装置，其特征在于，当设定所述充电电压为一固定值时，所述电压检测模块，用于检测电池电压；所述电流调整模块，用于根据所述电池电压动态调整所述充电器件的充电电流；其中，所述电流调整模块包括第二电流获取单元，用于根据电池电压与充电电流之间的对应关系，获得与所述电池电压对应的充电电流；第二电流调整单元，用于调整所述充电器件的充电电流至所述电池电压对应的充电电流。
17.根据权利要求16所述的充电控制装置，其特征在于，所述第二电流获取单元，具体用于根据预先设置的电池电压与充电电流之间的电压电流关系表，通过查询所述电压电流关系表获得电池电压对应的充电电流；其中，所述电压电流关系表包括多个档位的电压，且每个档位的电压对应于一个充电电流。
18.根据权利要求16所述的充电控制装置，其特征在于，所述电压检测模块，用于检测并得到预设时间段内电池电压的平均值，将所述预设时间段内电池电压的平均值作为所述电池电压。
19.根据权利要求16、17或18所述的充电控制装置，其特征在于，所述电流调整模块还包括第二电压判断单元，用于确定所述电池电压的变化量；所述第二电流调整单元，用于在所述电池电压的变化量超过预设电池电压变化阈值时，调整所述充电器件的充电电流至所述电池电压对应的充电电流。
20.根据权利要求11所述的充电控制装置，其特征在于，所述电流调整模块，具体用于根据所述充电电压或者电池电压或者充电电压与电池电压的差值，动态调整所述充电器件的充电电流的占空比，使所述充电器件的工作功率维持在预设功率范围。
21.一种充电系统，其特征在于，包括充电器件，以及与所述充电器件连接的充电控制装置，所述充电控制装置为采用权利要求11-20任一所述的充电控制装置。
22.一种便携式设备，其特征在于，包括上述权利要求11-20任一所述的充电控制装置。
全文摘要
本发明提供一种充电控制方法、装置以及充电系统和便携式设备。该方法包括监测充电器件的工作电压，所述充电器件的工作电压包括充电电压与电池电压的差值；根据所述充电器件的工作电压动态调整所述充电器件的充电电流，使所述充电器件的工作功率维持在预设功率范围。该装置包括电压检测模块和电流调整模块。该充电系统包括充电器件和充电控制装置。本发明技术方案可在充电期间对充电器件的充电电流进行调整，使充电器件的工作功率维持在预设功率范围，可有效避免充电器件工作功率过低引起的充电效率下降，或者工作功率过高引起的器件损坏现象。
文档编号H02J7/00GK102931693SQ20121006886
公开日2013年2月13日 申请日期2012年3月15日 优先权日2011年8月10日
发明者桑钊, 李政, 徐志源, 李吉明, 蔡政铨, 王士诚 申请人:联发科技(新加坡)私人有限公司