专利名称：实现移动设备恒功率动态充电的方法、系统及移动设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动设备充电设计领域，尤其涉及的是一种实现移动设备恒功率动态充电的方法、系统及移动设备。
背景技术：
随着当前智能手机主频的不断提高，电池的容量不断提升，手机充电面临着提高效率与控制发热的双重矛盾，尤其是在大电流充电过程中，如何保证充电的高效性同时又保障充电过程中电源管理芯片PMIC不发烫，以便给用户更好的体验，是一个亟待解决的问题。针对上述问题，现有技术采用以下两种方法解决
I、限制充电电流，假如手机支持IA的充电电流，但是为了防止大电流充电带来的高 温，选择额定充电电流小的充电器，例如500mA或600mA的充电器。2、增加硬件成本，做相关的散热优化。但上述两种方法存在很多缺陷，其中，方法I虽然可以达到目的，但是可行性很差，效率低，导致用户的充电时长明显增加，用户体验变差，同时不能兼容各种充电器。方法2无疑会增加成本，而且在硬件设计上还会有一定的复杂度。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种实现移动设备恒功率动态充电的方法、系统及移动设备，保持恒功率充电，控制了功率晶体管的功耗，解决充电发热与充电效率的矛盾。本发明解决技术问题所采用的技术方案如下
一种实现移动设备恒功率动态充电的方法，其中，包括以下步骤
A、移动设备接收用户的操作指令，预先设定恒功率充电过程中充电电流的预定范围及功率晶体管的恒定功率；
B、每隔预定时间检测一次当前充电电压和系统供电电压，根据所述当前充电电压和系统供电电压的差值，得到功率晶体管的压差
C、判断移动设备的充电方式以及比较当前充电电压与充电电流达到所述预定范围的上限值时充电电压的大小关系，当满足预定条件时，通过功率晶体管的恒定功率除以所述功率晶体管的压差得到当前充电电流；
D、判断当前充电电流是否处于所述预定范围内，当当前充电电流不在所述预定范围内时，根据当前充电电流与所述预定范围的上限值和下限值的大小，将当前充电电流调整为所述预定范围的上限值或者下限值，否则，设置当前充电电流为计算出的实时充电电流值。所述的实现移动设备恒功率动态充电的方法，其中，所述步骤B具体还包括初始化一定时器，并通过所述定时器设定所述预定时间。
所述的实现移动设备恒功率动态充电的方法，其中，所述步骤C中的所述预定条件为移动设备的充电方式为使用旅行充电器充电、以及当前充电电压小于所述充电电流达到所述预定范围的上限值时的充电电压。所述的实现移动设备恒功率动态充电的方法，其中，所述步骤C还包括，当移动设备的充电方式以及当前充电电压与充电电流达到所述预定范围的上限值时充电电压的大小关系不满足所述特定条件时，不对当前充电电流进行处理。所述的实现移动设 备恒功率动态充电的方法，其中，所述步骤D具体还包括
D1、当当前充电电流大于所述预定范围的上限值时，将当前充电电流设定为所述预定范围的上限值；
D2、当当前充电电流小于所述预定范围的下限值时，将当前充电电流设定为所述预定范围的下限值；
D3、当当前充电电流处在所述预定范围内时，设置当前充电电流为计算出的实时充电电流值。—种实现移动设备恒功率动态充电的系统，其中，所述系统包括
预设置模块，用于预先设定恒功率充电过程中充电电流的预定范围及功率晶体管的恒定功率;
定时检测模块，用于每个预定时间检测一次当前充电电压和系统供电电压，根据所述当前充电电压和系统供电电压的差值，得到功率晶体管的压差；
充电电流处理模块，用于判断移动设备的充电方式以及比较当前充电电压与充电电流达到所述预定范围的上限值时充电电压的大小关系，当满足预定条件时，通过功率晶体管的恒定功率除以所述功率晶体管的压差得到当前充电电流；
充电电流调整模块，用于判断当前充电电流是否处于所述预定范围内，当当前充电电流不在所述预定范围内时，根据当前充电电流与所述预定范围的上限值和下限值的大小，将当前充电电流调整为所述预定范围的上限值或者下限值；否则，则设置充电电流为计算出的实时充电电流值。所述的实现移动设备恒功率动态充电的系统，其中，所述系统还包括一定时器，用于设定所述预定时间。所述的实现移动设备恒功率动态充电的系统，其中，所述充电电流调整模块还用于当当前充电电流大于充所述预定范围的上限值时，将当前充电电流设定为所述预定范围的上限值；当当前充电电流小于所述预定范围的下限值时，将当前充电电流设定为所述预定范围的下限值。一种移动设备,其中，所述移动设备包括上述的实现移动设备恒功率动态充电的系统。所述的移动设备，其中，所述移动设备为手机或者平板电脑。本发明所提供的实现移动设备恒功率动态充电的系统，由于在充电过程中对充电电流进行动态调整，控制了功率晶体管的功耗，解决充电发热与充电效率的矛盾，提高了充电安全性，延长了电池使用寿命。
图I是本发明提供的实现移动设备恒功率动态充电的方法流程图。图2是本发明提供的实现移动设备恒功率动态充电的系统结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。本发明主要是为了解决现有充电耗散问题，由于在充电过程中热量来自于功率晶体管，因此本发明提出采用恒功率充电的方法，在软件上，根据电池电压的变化，动态设置充电电流，保持电源管理芯片的功率晶体管功率恒定，从而控制功率晶体管的功耗，解决充电发热与充电效率的矛盾，提高充电安全性，延长电池使用寿命。
参见图1，图I是本发明提供的实现移动设备恒功率动态充电的方法流程图，包括以下步骤
步骤S100、移动设备接收用户的操作指令，预先设定恒功率充电过程中充电电流的预定范围及功率晶体管的恒定功率；
步骤S200、每隔预定时间检测一次当前充电电压和系统供电电压，根据所述当前充电电压和系统供电电压的差值，得到功率晶体管的压差；
步骤S300、判断移动设备的充电方式以及比较当前充电电压与充电电流达到所述预定范围的上限值时充电电压的大小关系，当满足预定条件时，通过功率晶体管的恒定功率除以功率晶体管的压差得到当前充电电流；
步骤S400、判断当前充电电流是否处于所述预定范围内，当当前充电电流不在所述预定范围内时，根据当前充电电流与所述预定范围的上限值和下限值的大小，将当前充电电流调整为所述预定范围的上限值或者下限值；否则，设置当前充电电流为计算出的实时充电电流值。下面结合具体实施例对上述步骤进行详细的描述。为了动态调整恒功率充电过程中的充电电流，首先在步骤SlOO中预先设定在恒功率充电过程中充电电流的预定范围[Imin，Imax]、以及功率晶体管的恒定功率Pmos。例如，在恒功率充电过程中充电电流的预定范围[Imin，Imax]可以设定为[500，800]，单位为mA。同时经实验得出，当功率晶体管的功率值恒定在O. 7W时，既能保证很高的充电效率，又能对耗散进行很好的控制。在步骤S200中，设置一定时器，对定时器进行初始化，每隔定时器设定的定时时间就对当前充电电压和系统供电电压进行一次测量，根据所述当前充电电压和系统供电电压的差值，得到功率晶体管的压差，定时时间设定的不易太长，以几秒钟为宜，如设定为5秒钟。由于移动终端的充电方式有多种，包括使用旅行充电器充电或者使用USB数据线连接在电脑上充电，而本发明主要是为了解决使用旅行充电器充电的情况，因此对充电方式进行判断，当充电数据线的D+、D-引脚短接时为旅行充电器充电。之后再比较步骤S200中测量的当前充电电压与充电电流达到所述预定范围的上限值Imax时充电电压的大小关系，充电电流达到Imax时充电电压是通过测试得出的。通过测试可以得知当充电电压大于等于3.8V时即已进入最大电流充电状态，即Imax=800mA，此时无需再调整充电电流。所以为了防止过于频繁的设置充电电流，影响系统性能，对充电电压做一定的限制。因此，步骤S300中的预定条件为移动设备的充电方式为使用旅行充电器充电、以及当前充电电压小于所述充电电流达到所述预定范围的上限值Imax时的充电电压。如果满足所述预定条件，则开始对当前充电电流进行计算。具体地，通过下列公式计算当前充电电流
I Chg-Pmos / ( Vchg-Vph—pwe )
其中，表示Iaffi表示当前充电电流，Pmos表示功率晶体管的恒定功率，Vchg表示当前充电电压，Vph pwe表不系统供电电压，(Vqk-VpIlpwe)表不功率晶体管上的压差。在得出当前充电电流后，移动终端判断当前充电电流是否处在预定范围[Imin, Imax]内，如果当前充电电流不在所述预定范围[Imin, Imax]内，贝U判断当前充电电流与预定范围的上限值Imax和下限值Imin的大小，如果当前充电电流大于所述预定范围 的上限值，则将当前充电电流设定为所述预定范围的上限值；如果当前充电电流小于所述预定范围的下限值，将当前充电电流设定为所述预定范围的下限值。而如果充电电流在所述预定范围[Imin, Imax]内，则设置充电电流为此时计算出的实时充电电流值。通过上述过程完成了对充电电流的动态调整。由于功率晶体管始终保持在预设定的恒定功率值，因此，此过程的耗散很小，而且充电效率很高。而在此过程中，如果检测到移动终端使用充电数据线连接在电脑上充电，则限定充电电流为IPC—USB=500mA，实际上PC USB充电电流大小由PC电脑硬件决定。由于充电电流小，这样耗散不会对用户体验造成影响。由于本发明是通过软件实现充电电流的动态调整，下面以具体的程序举例说明动态调整过程，
程序代码如下
vbatt_update_battery_constant_power_charging(void)
{
#ifdef TCL_COCKTAIL_CONSTANT_POWER_CHARGING/*通过ADC电路读取充电电压Vaffi*/
result=vbatt_dalAdc_read_channel(VBATT_ADC_VCHG_MV, adc_result);if (resuIt==TRUE)
{
batt_adc_params. vchg_mv=(uintl6)adc_result. nPhysical;
}
/*通过ADC电路读取系统供电电压*/ if (resuIt==TRUE)
{
batt_adc_params. ichg_out_mv=(uintl6)adc_result. nPhysical ;
}
vmax s el_mv=VMAXSEL; if ((TRUE==in_battery_charging)&&(chg_u sb_o t g_dev==PM_APP_0TG_A_DEV_TYPE—USB—CHARGER) &&(3. 8>batt—adc—params. current—batt—adc—voltage))
{
diffv_vchgVSvbatt=att_adc_params. vchg_mv-batt_adc_params. ichg—out—mv; if (diffv_vchgVSvbatt>0 ){
chgcurrent_dyn = (charging—power—micw/diffv_vchgVSvbatt); chgcurrent—dyn—level=chgcurrent—dyn /10; if (chgcurrent_dyn_level!= chgcurrent_dyn_level_pre){ if ( chgcurrent_dyn>IMAX )
pm_chg_imaxsel_set(IMAX); else if (chgcurrent_dyn<IMIN ) pm_chg_imaxsel_set(IMIN);· else
pm_chg_imaxsel_set(chgcurrent_dyn);
}
} else
pm—chg—imaxsel_set(I—PC—USB);
}
#endif
}
void vbatt_task( dword parm )
{
If ( sigs & VBATT_RPT_TIMER_SIG)
{
#ifdef TCL—COCKTAIL—CONSTANT—POWER—CHARGING if (po11ing—timer==0)
{
vbatt—update—battery_constant—power_charging ();
}
polling—timer=(polling—timer+1) %2;
#endif
}
}
在上述程序流程中，在一个task工程里启动一个定时器timer，然后定时调用函数 vbatt—update—battery—constant—power—charging ()，获取充电电压和系统供电电压，由于代码里面我们定义的timer时间为5s调用一次公式polling—timer= (polling—timer+1)%2 ;每经过 2 次 polling—timer 会赋值为 0，然后就调用 vbatt—update—battery—constant—power—charging ()，所以可以知道每经过2*5s=10s就会调用一次vbatt—update—battery_constant—power_char
ging来更新参数并计算出电流。可以根据实际情况来调整动态设置充电电流的时间。例如想要 20s (4*5s)计算一次。可以设置公式为polling_timer= (polling_timer+l) %4。基于上述实现移动设备恒功率动态充电的方法，本发明还提供了一种实现移动设备恒功率动态充电的系统，如图2所示,所示系统包括
预设置模块10，用于预先设定恒功率充电过程中充电电流的预定范围及功率晶体管的恒定功率；
定时检测模块20，用于每个预定时间检测一次当前充电电压和系统供电电压，根据 所述当前充电电压和系统供电电压的差值，得到功率晶体管的压差；
充电电流处理模块30，用于判断移动设备的充电方式以及比较当前充电电压与充电电流达到所述预定范围的上限值时充电电压的大小关系，当满足预定条件时，通过功率晶体管的恒定功率除以所述功率晶体管的压差得到当前充电电流；
充电电流调整模块40，用于判断当前充电电流是否处于所述预定范围内，当当前充电电流不在所述预定范围内时，根据当前充电电流与所述预定范围的上限值和下限值的大小，将当前充电电流调整为所述预定范围的上限值或者下限值或者计算出的实时充电电流值。具体地，所述充电电流调整模块40还用于当当前充电电流大于充所述预定范围的上限值时，将当前充电电流设定为所述预定范围的上限值；当当前充电电流小于所述预定范围的下限值时，将当前充电电流设定为所述预定范围的下限值，如果在所述预定范围内，则设置充电电流为此时计算出的实时充电电流值。进一步地，所述系统还包括一定时器(图中未示出)，用于设定所述预定时间。本发明还提供了一种移动设备，该移动设备包括上述实现移动设备恒功率充电的系统。该移动设备为手机、平板电脑、数码相机或者其他移动终端。综上所述，本发明提供的实现移动设备恒功率动态充电的方法、系统及移动设备，移动设备接收用户的操作指令预先设定恒功率充电过程中充电电流的预定范围及功率晶体管的恒定功率；每隔预定时间检测一次当前充电电压和系统供电电压判断移动设备的充电方式以及比较当前充电电压与充电电流达到所述预定范围的上限值时充电电压的大小关系，当满足预定条件时，通过功率晶体管的恒定功率除以当前充电电压与系统供电电压的差值得到当前充电电流，判断当前充电电流是否处于所述预定范围内，当当前充电电流不在所述预定范围内时，根据当前充电电流与所述预定范围的上限值和下限值的大小，将当前充电电流调整为所述预定范围的上限值或者下限值，否则当当前充电电流在所述预定范围内时，设置充电电流为此时计算出的实时充电电流值。实现了充电电流的动态调整，控制了功率晶体管的功耗，解决充电发热与充电效率的矛盾，提高了充电安全性，延长了电池使用寿命。应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种实现移动设备恒功率动态充电的方法，其特征在于，包括以下步骤 A、移动设备接收用户的操作指令，预先设定恒功率充电过程中充电电流的预定范围及功率晶体管的恒定功率； B、每隔预定时间检测一次当前充电电压和系统供电电压，根据所述当前充电电压和系统供电电压的差值，得到功率晶体管的压差； C、判断移动设备的充电方式以及比较当前充电电压与充电电流达到所述预定范围的上限值时充电电压的大小关系，当满足预定条件时，通过功率晶体管的恒定功率除以所述功率晶体管的压差得到当前充电电流； D、判断当前充电电流是否处于所述预定范围内，当当前充电电流不在所述预定范围内时，根据当前充电电流与所述预定范围的上限值和下限值的大小，将当前充电电流调整为所述预定范围的上限值或者下限值；否则，设置当前充电电流为计算出的实时充电电流值。
2.根据权利要求I所述的实现移动设备恒功率动态充电的方法，其特征在于，所述步骤B具体还包括初始化一定时器，并通过所述定时器设定所述预定时间。
3.根据权利要求I所述的实现移动设备恒功率动态充电的方法，其特征在于，所述步骤C中的所述预定条件为移动设备的充电方式为使用旅行充电器充电、以及当前充电电压小于所述充电电流达到所述预定范围的上限值时的充电电压。
4.根据权利要求3所述的实现移动设备恒功率动态充电的方法，其特征在于，所述步骤C还包括，当移动设备的充电方式以及当前充电电压与充电电流达到所述预定范围的上限值时充电电压的大小关系不满足所述特定条件时，不对当前充电电流进行处理。
5.根据权利要求I所述的实现移动设备恒功率动态充电的方法，其特征在于，所述步骤D具体还包括 D1、当当前充电电流大于所述预定范围的上限值时，将当前充电电流设定为所述预定范围的上限值； D2、当当前充电电流小于所述预定范围的下限值时，将当前充电电流设定为所述预定范围的下限值； D3、当当前充电电流处在所述预定范围内时，设置当前充电电流为计算出的实时充电电流值。
6.一种实现移动设备恒功率动态充电的系统，其特征在于，所述系统包括 预设置模块，用于预先设定恒功率充电过程中充电电流的预定范围及功率晶体管的恒定功率; 定时检测模块，用于每个预定时间检测一次当前充电电压和系统供电电压，根据所述当前充电电压和系统供电电压的差值，得到功率晶体管的压差； 充电电流处理模块，用于判断移动设备的充电方式以及比较当前充电电压与充电电流达到所述预定范围的上限值时充电电压的大小关系，当满足预定条件时，通过功率晶体管的恒定功率除以所述功率晶体管的压差得到当前充电电流； 充电电流调整模块，用于判断当前充电电流是否处于所述预定范围内，当当前充电电流不在所述预定范围内时，根据当前充电电流与所述预定范围的上限值和下限值的大小，将当前充电电流调整为所述预定范围的上限值或者下限值；否则，设置充电电流为此时计算出的实时充电电流值。
7.根据权利要求6所述的实现移动设备恒功率动态充电的系统，其特征在于，所述系统还包括一定时器，用于设定所述预定时间。
8.根据权利要求6所述的实现移动设备恒功率动态充电的系统，其特征在于，所述充电电流调整模块还用于当当前充电电流大于充所述预定范围的上限值时，将当前充电电流设定为所述预定范围的上限值；当当前充电电流小于所述预定范围的下限值时，将当前充电电流设定为所述预定范围的下限值。
9.一种移动设备，其特征在于，所述移动设备包括权利要求6至8任一项所述的实现移动设备恒功率动态充电的系统。
10.根据权利要求9所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备为手机或者平板电脑。
全文摘要
本发明公开了一种实现移动设备恒功率动态充电的方法、系统及移动设备。移动设备接收用户的操作指令预先设定恒功率充电过程中充电电流的预定范围及功率晶体管的恒定功率，判断当前计算出的充电电流是否处于所述预定范围内。当当前充电电流不在所述预定范围内时，根据当前充电电流与所述预定范围的上限值和下限值的大小，将当前充电电流调整为所述预定范围的上限值或者下限值。否则,设置充电电流为计算出的实时充电电流值。实现了在充电过程中对充电电流的动态调整，控制了功率晶体管的功耗，解决充电发热与充电效率的矛盾，提高了充电安全性，延长了电池使用寿命。
文档编号H02J7/00GK102904309SQ20121039992
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者王平 申请人:惠州Tcl移动通信有限公司