电子设备及其充电控制装置和方法与流程

本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种电子设备及其充电控制装置和方法。

背景技术：

相关技术中的充电方案通常是通过检测电池保护板的pack两端的电压来控制充电过程。然而，实际电芯的电压会小于电池保护板的pack两端的电压，从而，导致充电过程的控制不精确，造成充电时间较长。

技术实现要素：

本申请提供一种电子设备及其充电控制装置和方法，以缩短恒压阶段的充电时间，减少电芯充饱时间。

本申请第一方面实施例提出了一种电子设备的充电控制装置，包括：电池保护板，所述电池保护板包括第一连接端、第二连接端、设置在所述第一连接端与所述第二连接端的充放电线路，所述第一连接端与所述电子设备的电芯相连；充放电电路，所述充放电电路连接第二连接端，并通过所述电池保护板上的充放电线路和第一连接端连接至所述电芯，以使所述充放电电路通过所述电池保护板进行充放电；电压检测端；电芯连接电路，所述电芯连接电路的第一端与所述电芯相连，所述电芯连接电路的第二端与所述电压检测端相连；控制单元，所述控制单元与所述电压检测端相连，所述控制单元通过所述电芯连接电路检测所述电芯的电压以获取电芯电压检测值，并根据所述电芯电压检测值对所述充放电电路的充电过程进行控制。

根据本申请实施例提出的电子设备的充电控制装置，控制单元通过电芯连接电路检测电芯的电压以获取电芯电压检测值，并根据电芯电压检测值对充放电电路的充电过程进行控制，从而能够确保充电过程的控制精确，缩短恒压阶段的充电时间，减少电芯充饱时间。

根据本申请的一个实施例，所述控制单元在所述电芯电压检测值达到预设电压时，通过所述充放电电路对所述电芯进行恒压充电。

根据本申请的一个实施例，所述电芯具有正电极和负电极，所述电芯连接电路包括：连接在所述电压检测端的第一端子与所述电芯的正电极之间的第一连接单元，所述第一连接单元包括并联连接的第一电阻和第一电容；连接在所述电压检测端的第二端子与所述电芯的负电极之间的第二连接单元，所述第二连接单元包括并联连接的第二电阻和第二电容。

根据本申请的一个实施例，所述电芯连接电路和所述电压检测端与所述电池保护板集成设置。

根据本申请的一个实施例，所述电芯连接电路和所述电压检测端与所述控制单元集成设置在所述电子设备的主板上。

根据本申请的一个实施例，所述电池保护板包括设置在所述充放电线路中的保护电路，所述保护电路包括：场效应管，所述场效应管设置在所述充放电线路中；控制器，所述控制器与所述场效应管相连，所述控制器通过所述场效应管控制所述充放电线路的导通与关断。

根据本申请的一个实施例，所述电池保护板还包括温度检测电路和温度检测端，所述温度检测电路用于检测所述电芯的温度以生成温度检测信号，所述温度检测端与所述控制单元相连以向所述控制单元发送所述温度检测信号。

本申请第二方面实施例提出的一种电子设备，包括所述的电子设备的充电控制装置。

根据本申请实施例提出的电子设备，通过前述第一方面实施例的充电控制装置，能够确保充电过程的控制精确，缩短恒压阶段的充电时间，减少电芯充饱时间。

本申请第三方面实施例提出的一种电子设备的充电控制方法，述电子设备包括电池保护板、充放电电路、电压检测端和电芯连接电路，所述电池保护板包括第一连接端、第二连接端、设置在所述第一连接端与所述第二连接端的充放电线路，所述第一连接端与所述电子设备的电芯相连，所述充放电电路连接第二连接端，并通过所述电池保护板上的充放电线路和第一连接端连接至所述电芯，以使所述充放电电路通过所述电池保护板进行充放电，所述电芯连接电路的第一端与所述电芯相连，所述电芯连接电路的第二端与所述电压检测端相连，其中，所述方法包括：通过所述电芯连接电路检测所述电芯的电压以获取电芯电压检测值；根据所述电芯电压检测值对所述充放电电路的充电过程进行控制。

根据本申请实施例提出的电子设备的充电控制方法，通过电芯连接电路检测电芯的电压以获取电芯电压检测值，并根据电芯电压检测值对充放电电路的充电过程进行控制，从而能够确保充电过程的控制精确，缩短恒压阶段的充电时间，减少电芯充饱时间。

根据本申请的一个实施例，所述根据所述电芯的电压对所述充放电电路的充电过程进行控制包括：在所述电芯电压检测值达到预设电压时，通过所述充放电电路对所述电芯进行恒压充电。

本申请第四方面实施例提出的一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第三方面实施例所述的电子设备的充电控制方法。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为相关技术中充电控制的原理示意图；

图2是根据本申请实施例的电子设备的充电控制装置的方框示意图；

图3是根据本申请一个实施例的电子设备的充电控制装置中电芯电压检测的原理示意图；

图4是根据本申请一个实施例的电子设备的充电控制装置的方框示意图；

图5是根据本申请一个实施例的电子设备的充电控制装置的电路原理图；

图6是根据本申请一个实施例的电子设备的充电控制装置中充电电压与充电电流的曲线示意图；

图7是根据本申请实施例的电子设备的方框示意图；以及

图8是根据本申请实施例的电子设备的充电控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面在描述本申请实施例的电子设备及其充电控制装置和方法之前，先检测介绍相关技术中的充电方案。

参考图1，电池保护板10具有pack端11，在相关技术中通过检测pack两端11电压来控制充电过程。

然而，本申请发明人在研究过程中发现，由于电池保护板10上有一定的内阻，导致电池保护板10的pack两端11与电芯20之间存在内阻，电芯实际电压会小于电池保护板10的pack两端11的电压，导致在电芯实际电压较低的情况下进入恒压阶段，通过减小充电电流来减小pack两端11与电芯实际电压之间的电压差，来尽量确保电芯20被充饱。例如电池保护板10的内阻为20mohm，如果充电电流为3a，那么，pack两端11的电压会比电芯实际电压高60mv。

假设控制单元的检测端到电池保护板10的pack两端11的走线阻抗为10mohm，那么，控制单元检测到4.4v后，进入恒压阶段，此时电池保护板10的pack两端11的实际电压为4.37v,电芯20的实际电压为4.31v，因此，相关技术在电芯20的实际电压较小时进入恒压阶段(如图6中电压曲线u和电流曲线i1)，充电电流开始减小，电芯20的电压只能慢慢去逼近4.4v。

基于此，本申请实施例提出了一种电子设备及其充电控制装置和方法。

在本申请实施例，将电芯的电极通过电路引出，通过该电路检测到的电压相当于真实的电芯电压，从通过电池保护板的pack两端检测变为直接检测电芯的电压，从而在充电时，能够推迟达到cv(恒压)阶段，cc(恒流)充电阶段拉长，节省充电时间。

在本申请的实施例中，电子设备可包括但不限于智能手机、电脑、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)、可穿戴设备、蓝牙耳机、游戏设备、摄像设备等。

下面结合具体的实施例，详细描述本发明实施例的电子设备的充电控制装置。

图2是根据本申请实施例的电子设备的充电控制装置的方框示意图。如图2所示，电子设备的充电控制装置100包括：电池保护板101、充放电电路102、电压检测端psense、电芯连接电路103和控制单元104。

具体地，电池保护板101包括第一连接端b、第二连接端p和充放电线路1010，充放电线路1010设置在第一连接端b与第二连接端p之间，第一连接端b与电子设备的电芯300相连，即充放电线路1010通过第一连接端b连接至电芯300。

充放电电路102连接第二连接端p，并通过电池保护板101上的充放电线路1010和第一连接端b连接至电芯300，以使充放电电路102通过电池保护板101进行充放电。也就是说，充放电电路102可依次通过第二连接端p、充放电线路1010和第一连接端b对电芯300进行充电，电芯300还可依次通过第一连接端b、充放电线路1010和第二连接端p向充放电电路102放电。

电芯连接电路103的第一端与电芯300相连，电芯连接电路103的第二端与电压检测端psense相连；控制单元104与电压检测端psense相连，控制单元104通过电芯连接电路103检测电芯300的电压以获取电芯电压检测值，并根据电芯电压检测值对充放电电路102的充电过程进行控制。

可理解，在申请实施例中，如图3所示，通过电芯连接电路103将电芯300的电极引出，并设置电压检测端psense，电压检测端psense连接到控制单元104的电压检测引脚bat_sense，控制单元104通过直接侦测电芯300的电压以获取电芯电压检测值，并根据电芯电压检测值来控制充电过程，从而能够延迟进入cv阶段的时间，缩短cv阶段充电时间，优化电芯充饱时间。

作为一个具体示例，控制单元103在电芯电压检测值达到预设电压时，通过充放电电路102对电芯300进行恒压充电。

其中，预设电压可为4.4v。

具体地，控制单元103的电压检测引脚bat_sense连接电压检测端psense，控制单元103可先通过充放电电路102对电芯300进行恒流充电，在恒流充电的过程中，控制单元103通过电压检测引脚bat_sense侦测电芯300的电压以获取电芯电压检测值，当控制单元103得到的电芯电压检测值达到4.4v后，进入恒压充电阶段。假设走线阻抗为10mohm、充电电流为3a，那么，电芯电压检测值达到4.4v时，电芯300的实际电压为4.37v，从而，在达到较高的电芯实际电压时充电电流开始减小(如图6中电压曲线u和电流曲线i2，电芯300的实际电压慢慢去逼近预设电压4.4v，恒压充电阶段时间就会缩短，节省电池充饱时间。

在本申请的一个实施例中，电芯连接电路103和电压检测端psense与电池保护板101集成设置。也就是说，电芯连接电路103和电压检测端psense可集成在电池保护板101上，电芯连接电路103可通过第一连接端b连接电芯300，从而电芯连接电路103共用电池保护板101的第一连接端b，能够减少连接端子，并且还可优化空间布置。

在本申请的另一个实施例，电芯连接电路103和电压检测端psense与控制单元104集成设置在电子设备的主板上。可理解，控制单元104可设置在电子设备的主板上，电芯连接电路103和电压检测端psense也可集成设置在该主板上，从而优化空间布置。

结合图5的实施例，电芯300具有正电极+和负电极-，电芯连接电路103包括：第一连接单元1031和第二连接单元1032，其中，第一连接单元1031连接在电压检测端psense的第一端子psense+与电芯300的正电极+之间，第一连接单元1031包括并联连接的第一电阻r1和第一电容c1；第二连接单元1032连接在电压检测端psense的第二端子psense-与电芯300的负电极-之间，第二连接单元1032包括并联连接的第二电阻r2和第二电容c2。

可理解，通过第一电阻r1和第一电容c1可构成正电极侧的rc滤波电路，通过第二电阻r2和第二电容c2可构成负电极侧的rc滤波电路，电芯300的正电极+和负电极-通过rc滤波电路引出，可确保检测准确度。

进一步地，如图5所示，电池保护板101中的第一连接端b的第一端子b+与电芯300的正电极+相连，电池保护板101中的第一连接端b的第二端子b-与电芯300的负电极-相连，电池保护板101中的第二连接端p的第一端子p+通过充放电线路1010的第一支路1010a与第一连接端b的第一端子b+相连，电池保护板101中的第二连接端p的第二端子p-通过充放电线路1010的第二支路1010b与第一连接端b的第二端子b-相连。

具体地，充放电线路1010的第一支路1010a和第二支路1010b可为导线。

如图4和图5所示，电池保护板101还包括设置在充放电线路1010中的保护电路1011，保护电路1011设置在充放电线路1010中。例如，保护电路1011可串联在充放电线路1010的第一支路1010a或第二支路1010b中，保护电路1011通过开关控制充放电线路1010的导通与关断，进而控制充放电电路102进行充放电或停止充放电，从而对电池进行保护。

在某些实现方式中，如图5所述，保护电路1011包括：场效应管q1和控制器u1，场效应管q1设置在充放电线路1010中；控制器u1与场效应管q1相连(如与场效应管的栅极)，控制器u1通过场效应管q1控制充放电线路1010的导通与关断。

在某些实现方式中，保护电路包括背靠背设置的两个场效应管，控制器u1通过控制两个场效应管中的至少一个控制充放电线路1010的导通与关断。

根据本申请的一个实施例，如图5所示，电池保护板101还包括温度检测电路1012和温度检测端th，温度检测电路1012用于检测电芯300的温度以生成温度检测信号，温度检测端th与控制单元104相连以向控制单元104发送温度检测信号。

作为一个示例，控制单元104可在根据温度检测信号判断电芯300的温度大于预设温度阈值时控制开关例如场效应管q1关断，停止充放电，从而对电池进行过温保护。

综上，根据本申请实施例提出的电子设备的充电控制装置，控制单元通过电芯连接电路检测电芯的电压以获取电芯电压检测值，并根据电芯电压检测值对充放电电路的充电过程进行控制，从而能够确保充电过程的控制精确，缩短恒压阶段的充电时间，减少电芯充饱时间。

为了实现上述实施例，本申请还提出的一种电子设备。

图7是根据本申请实施例的电子设备的方框示意图。如图7所示，电子设备200包括电子设备的充电控制装置100。

根据本申请实施例提出的电子设备，通过前述第一方面实施例的充电控制装置，能够确保充电过程的控制精确，缩短恒压阶段的充电时间，减少电芯充饱时间。

基于上述实施例，本申请又提出的一种电子设备的充电控制方法。

图8是根据本申请实施例的电子设备的充电控制方法的流程示意图。

其中，电子设备包括电池保护板、充放电电路、电压检测端和电芯连接电路，电池保护板包括第一连接端、第二连接端、设置在第一连接端与第二连接端的充放电线路，第一连接端与电子设备的电芯相连，充放电电路连接第二连接端，并通过电池保护板上的充放电线路和第一连接端连接至电芯，以使充放电电路通过电池保护板进行充放电，电芯连接电路的第一端与电芯相连，电芯连接电路的第二端与电压检测端相连。

如图8所示，本申请实施例的电子设备的充电控制方法包括：

s1：通过电芯连接电路检测电芯的电压以获取电芯电压检测值；

s3：根据电芯电压检测值对充放电电路的充电过程进行控制。

根据本申请的一个实施例，根据电芯电压检测值对充放电电路的充电过程进行控制包括：在电芯电压检测值达到预设电压时，通过充放电电路对电芯进行恒压充电。

需要说明的是，前述对电子设备的充电控制装置实施例的解释说明也适用于该实施例的电子设备的充电控制方法，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的电子设备的充电控制方法，通过电芯连接电路检测电芯的电压以获取电芯电压检测值，并根据电芯电压检测值对充放电电路的充电过程进行控制，从而能够确保充电过程的控制精确，缩短恒压阶段的充电时间，减少电芯充饱时间。

本申请实施例再提出的一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述实施例的电子设备的充电控制方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。