一种移动终端的制作方法

一种移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种移动终端，包括电池、用于检测电池的电流流向的计量芯片、充电接口、用于连通或切断电池直充通路的负载开关、用于检测总输入电流的电流监控单元以及处理器。本发明通过检测进入移动终端的总输入电流以及电池的电流流向，以对充电器的插拔状态进行初步判断，当移动终端在直充过程中检测到所述总输入电流小于某一预设值且电池放电时，通过切断电池的直充通路，以消除电池电压对充电接口上电源引脚的电位影响，继而采用传统的充电器插拔检测机制即可准确地判断出充电器是否在直充过程中被拔出，进而使系统可以转入正确的处理流程，在提高充电器插拔检测准确度的同时，还可以确保电池充电的安全性，提高移动终端系统运行的可靠性。
【专利说明】
一种移动终端
技术领域
[0001] 本发明属于直流充电技术领域，具体地说，是涉及一种可以在电池直充过程中对 充电器的拔出状态实现准确检测的移动终端。
【背景技术】
[0002] 目前，便携式移动终端产品（例如手机、PAD、笔记本电脑等）已经深入到人们生活 的方方面面，成为引领半导体产业前进的主导力量。现有的移动终端产品大多采用可充电 电池为产品内部的系统电路供电。随着移动终端所支持的功能日渐增多，其系统电路的耗 电量也随之增大，在电池容量有限的情况下，产品充电后的续航时间逐渐缩短，导致充电操 作变得越来越频繁，给人们的日常使用带来了极大的不便。
[0003] 为了加快充电速度，减少用户充电等待的时间，利用充电器对电池进行大电流直 充是目前充电领域提出的主要解决方案。即，在移动终端的充电电路中设计连接充电接口 和电池的直充通路，通过连通直充通路，将充电器的输出电压直接传输至电池，以实现对电 池的大电流直充。
[0004] 在电池直充过程中，有时会出现充电器意外拔出或者断电的情况，此时由于直充 通路还保持在连通状态，因此充电接口上的电压基本等于电池的端子电压，继而导致系统 无法识别出充电器已被拔出，还停留在采用充电器充电的流程中，例如用户界面上还显示 有充电器图标等，这不仅会让用户产生困扰，同时也降低了移动终端运行的安全性。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的在于提供一种在直充过程中可以准确地检测出充电器是否拔出的 移动终端，以提尚系统运彳丁的可靠性。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现： 一种移动终端，设置有电池、计量芯片、充电接口、负载开关、电流监控单元和处理器； 所述电池用于储存电能;所述计量芯片用于检测所述电池的电芯电压和充电电流;所述充 电接口用于外接充电器，并设置有电源引脚;所述负载开关连接在所述电源引脚与所述电 池之间，用于连通或切断电池的直充通路;所述电流监控单元用于检测通过所述电源引脚 的总输入电流;所述处理器上设置有通信接口，连接所述的计量芯片;所述处理器用于在满 足直充条件时控制所述负载开关连通所述电池的直充通路，并在直充过程中根据所述计量 芯片检测到的充电电流判断流过所述电池的电流流向，并将所述电流监测单元检测到的总 输入电流与一预设值进行比较;若所述总输入电流低于所述预设值且所述电池的电流流向 是由电池向外流出的，则控制所述负载开关断开。
[0007] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是:本发明通过检测进入移动终端的 总输入电流以及电池的电流流向，以对充电器的插拔状态进行初步判断，当移动终端在直 充过程中检测到所述总输入电流小于某一预设值且电池放电时，通过切断电池的直充通 路，以消除电池电压对充电接口上电源引脚的电位影响，继而采用传统的充电器插拔检测 机制即可准确地判断出充电器是否在直充过程中被拔出，进而使系统可以转入正确的处理 流程，在提高充电器插拔检测准确度的同时，还可以进一步确保电池充电的安全性，提高移 动终端系统运行的可靠性。
[0008] 结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更 加清楚。
【附图说明】
[0009] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的 附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010] 图1为移动终端与输出电压可调的充电器连接的一种实施例的电路原理框图； 图2为移动终端与输出电压可调的充电器连接的另外一种实施例的电路原理框图； 图3为基于图1或图2所示的移动终端提出的充电方法的一种实施例的处理流程图； 图4为电池直充过程的一种实施例的处理流程图； 图5为电池直充过程中充电器插拔检测方法的一种实施例的处理流程图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细地说明。
[0012] 本实施例为了充分利用QC3.0充电器输出电压动态可调的特性，来实现充电速度 的明显提升，一方面对内置有可充电电池的移动终端进行硬件改造，使移动终端既可支持 常规充电，即，通过移动终端内部的充电芯片对电池进行充电；又可支持直充，即，将充电器 的输出电压直接输送至电池，对电池进行大电流直充;另一方面，根据电池在充电过程中其 电芯电压的实时变化，对QC3.0充电器输出的充电电压进行动态调节，并控制移动终端进入 不同的充电方式，继而实现了充电电源的合理化利用，缩短了电池的充电时间。
[0013] 当然，所述QC3.0充电器也可以采用其他输出电压动态可调的充电器进行替换，同 样可以达到相同的技术效果，本实施例对输出电压可调的充电器的具体类型并不仅限于以 上举例。
[0014] 下面结合图1、图2,首先对本实施例的移动终端的硬件配置情况进行具体阐述。
[0015] 如图1所示，为了保留移动终端既有的传统充电功能，保证移动终端能够与现有的 主机和常规充电器正常插接、充电，本实施例保持移动终端现有的充电接口不变，即兼用于 充电和传输数据的复用接口，例如目前广泛采用的USB接口 J1，以满足其与目前市面上绝大 多数厂家生产的常规电源适配器和计算机主机的插接充电要求。在本实施例中，所述USB接 口J1可以是USB Type-C接口，也可以是Micro USB接口等。由于USB Type-C接口可以支持高 达5A的电流，因此，本实施例优选采用USB Type-C接口作为所述移动终端的充电接口，以用 于外接充电器，对移动终端内部的电池 U4充电。
[0016] 在移动终端的内部设置负载开关U1和充电芯片U2,以支持直充和充电芯片充电两 种方式。在本实施例中，所述负载开关U1可以采用一颗集成芯片对所述电池 U4的直充通路 进行通断控制，如图1所示;也可以采用分立元件组建所述的负载开关U1，例如采用一颗M0S 对管Q2配合一升压电路U7搭建而成，如图2所示，同样可以实现对电池 U4直充通路的通断控 制。
[0017] 本实施例首先结合图1对采用集成芯片作为负载开关U1的充电电路的具体线路设 计及其工作原理进行详细阐述。
[0018] 当所述负载开关U1为一颗可控的开关芯片时，可以将负载开关U1的输入引脚VIN 连接至USB接口 J1的电源引脚VBUS，输出引脚V0UT连接至电池 U4的正极。在直充过程中，负 载开关U1通过将其输入引脚VIN与其输出引脚V0UT接通，以连通电池 U4的直充通路。
[0019] 为了实现对所述负载开关U1的通断控制，本实施例在所述移动终端中还设置有处 理器U3,利用处理器U3向负载开关U1的使能引脚EN输出有效或者无效的使能信号，继而控 制负载开关U1使能或者挂起(非使能），以实现两种充电方式的准确切换。
[0020] 在本实施例中，为了确保电池 U4充电的安全性，本实施例在所述移动终端中还进 一步设置有电池电压监控单元U5和逻辑与门U6,如图1所示。其中，电池电压监控单元U5用 于检测电池 U4的端子电压，具体可以采用在电池 U4的正极与电池电压监控单元U5的输入端 之间连接分压电路（例如由电阻R1 〇、Rl 1组成的分压电路）的方式，利用分压电路对电池 U4 的端子电压进行分压后，传输至所述电池电压监控单元U5的输入端，通过换算以实现电池 电压监控单元U5对电池 U4的端子电压的有效监控。如果电池 U4的端子电压没有超过预设阈 值(对于最大电芯电压为4.4V的电池来说，可以设置端子电压的阈值为4.6V)，则电池电压 监控单元U5通过其输出端输出高电平信号，传输至逻辑与门U6的其中一个输入管脚。将逻 辑与门U6的另外一个输入管脚连接至处理器U3的第一路GPI0口，例如GPI01 口，接收处理器 U3输出的用于控制负载开关U1使能的使能信号。当需要对电池 U4进行直充时，处理器U3通 过其GPI01 口输出高电平有效的使能信号。此时，若电池 U4的端子电压没有超出预设阈值， 则逻辑与门U6的两个输入管脚均为高电平。逻辑与门U6对接收到的两路高电平信号进行与 运算，输出高电平信号传输至负载开关U1的使能引脚EN，控制负载开关U1使能，接通其输入 弓丨脚VIN和输出引脚V0UT，使电池 U4的直充通路连通，利用充电器的输出电压对电池 U4进行 直充。在直充过程中，处理器U3通过其GPI01 口始终输出高电平有效的使能信号，当电池电 压监控单元U5检测到电池 U4的端子电压超过预设阈值时，置其输出端为低电平，使逻辑与 门U6的输出信号由高电平变为低电平，继而将负载开关U1挂起（即控制负载开关U1进入非 使能的不工作状态），使负载开关U1的输入引脚VIN和输出引脚V0UT断开，切断电池 U4的直 充通路，避免电池 U4过充损坏。
[0021] 将电池电压监控单元U5的输出信号同时发送给处理器U3的另外一路GPI0口，例如 GPI02口，可以实现处理器U3对电池 U4的端子电压的实时监控。
[0022] 本实施例在移动终端中设置电池电压监控单元U5和逻辑与门U6,即使移动终端在 充电过程中出现死机等情况，也可以利用电池电压监控单元U5输出的低电平信号控制逻辑 与门U6置负载开关U1的使能引脚为低电平，进而进入非使能状态，切断电池 U4的直充通路， 实现硬件过压保护功能。
[0023]为了防止因逻辑与门U6出现异常而导致无法对负载开关U6进行关断控制，本实施 例利用处理器U3的第二路GPI0口，例如GPI03口，直接连接负载开关U1的使能引脚EN。所述 处理器U3在默认状态下置其GPI03 口为输入状态，一旦发现逻辑与门U6出现故障不能按照 要求控制负载开关U1切断直充通路时，可以采用将其GPI03 口置为低电平的方式，控制负载 开关U1进入非使能状态，继而切断电池 U4的直充通路，执行硬件异常的保护机制。
[0024] 本实施例的负载开关U1还具有过压保护和限流功能，其上设置有过压保护引脚 0VP和限流引脚IUM，如图1所示。将所述负载开关U1的过压保护引脚0VP通过电阻分压网络 连接至USB接口 J1的电源引脚VBUS，以监测充电器的输出电压。在本实施例中，所述电阻分 压网路可以由两个分压电阻R4、R5串联而成，连接在USB接口 J1的电源引脚VBUS与系统地之 间，将分压电阻R4、R5的中间节点连接至负载开关U1的过压保护引脚0VP，通过配置分压电 阻R4、R5的阻值，使通过电源引脚VBUS接入的充电电压（即充电器的输出电压)在超过预设 的直充电压安全阈值V safe时，触发负载开关U1执行过压保护动作，切断电池 U4的直充通路， 避免电池 U4遭受过压冲击。
[0025] 在本实施例中，所述直充电压安全阈值Vsafe可以考虑电池 U4的电芯电压Vbat_real、 电池 U4所支持的最大充电电流值Imax_bat、电池 U4的内阻以及系统在直充通路中的线路电阻 等因素具体确定。具体来讲，可以设置Vsaf e= Vbat_reai+Imax_bat*R+A V;其中，R为电池 U4的内 阻和系统在直充通路中的线路电阻之和，AV为电压偏差阈值，且AV多IV。本实施例优选设 置AV=1V，在对电池 U4起到过压保护作用的同时，提高过压保护动作响应的及时性。
[0026]对于负载开关U1的限流引脚ILIM，本实施例优选将其一路通过电阻R8接地，另一 路通过电阻R6和一开关管Q1的开关通路接地，将开关管Q1的控制端连接至处理器U3,例如 处理器U3的GPI05 口上，通过控制开关管Q1通断以控制电阻R6的选择性接入。具体来讲，所 述开关管Q1可以选用晶体管、功率管、可控硅等多种开关元件，本实施例以ΝΡΝ型三极管为 例进行说明。将ΝΡΝ型三极管Q1的基极连接至处理器U3的GPI05 口，发射极接地，集电极通过 与其串联的电阻R6连接至负载开关U1的限流引脚IUM。配置电阻R8的阻值，使负载开关U1 在默认状态下限流500mA。当需要进入直充过程时，处理器U3首先通过其GPI01 口输出高电 平，控制负载开关U1导通，连通电池 U4的直充通路;然后通过其GPI05 口输出高电平，控制 NPN型三极管Q1饱和导通，此时连接到负载开关U1的限流引脚ILIM上的等效电阻的阻值 RaLIM)为电阻R6和电阻R8的并联阻值，配置电阻R6的阻值，使负载开关的限流值
。其中，所述Isafe为预设的直充电流安全阈值Isafe，所述Isa可以考虑电 池 U4所支持的最大充电电流值Imax_bat等因素确定。作为本实施例的一种优选设计方案，可 以设置Isafe=ImX_bat+AI，其中，ΛΙ为电流偏差阈值，且ΛΙ彡500mA。本实施例优选设置ΛΙ= 500mA，在对电池 U4起到过流保护作用的同时，提高限流响应动作的及时性。
[0027] 将USB接口 J1的电源引脚VBUS同时连接至移动终端内部的充电芯片U2的电源输入 端VBUS，在需要采用充电芯片U2对电池 U4进行充电时，处理器U3首先通过其GPI01 口输出低 电平无效的使能信号，控制负载开关U1断开;然后通过其控制端口，例如其GPI04口，输出高 电平信号至充电芯片U2的EN引脚，控制充电芯片U2使能运行，将充电方式切换至充电芯片 U2充电，利用充电芯片U2接收充电器的输出电压，并将充电器的输出电压调控权切换至充 电芯片U2,利用充电芯片U2对充电器的输出电压进行动态调节。具体来讲，充电芯片U2可以 根据电池 U4的电芯电压变化，调节充电器的输出电压，并将充电芯片U2的输出端ChgOut连 通电池 U4的正极，利用充电芯片U2输出的电源为电池 U4充电。
[0028]为了对电池 U4的电芯电压、充电电流等参数进行检测，本实施例优选在所述电池 U4中内置计量芯片，利用计量芯片检测电池 U4的电芯电压、充电电流、电池温升等参数，并 通过总线通信方式(例如通过I2C总线)传输至所述的处理器U3的通信接口，例如I 2C接口。所 述处理器U3可以将接收到的电芯电压、充电电流等参数发送给充电芯片U2,例如通过SPMI 总线传送给充电芯片U2,充电芯片U2根据电池 U4的电芯电压确定执行何种充电模式（例如 涓流充电模式或者恒压充电模式等）。此外，可以将充电芯片U2的B+、B-引脚对应连接至电 池 U4的正极和负极，用于检测电池 U4的端子电压。在充电芯片U2的输出端ChgOut与电池 U4 的正极之间串联采样电阻R9,例如10毫欧的大功率精密电阻，并将充电芯片U2的C+、C-引脚 对应连接至所述采样电阻R9的两端，通过检测采样电阻R9两端的压降，结合采样电阻R9的 阻值，便可计算出充电芯片U2的输出电流的大小。
[0029]在所述负载开关U1中还可以进一步集成电流监控单元，用于监测进入移动终端的 总输入电流（即，充电器的输出电流），所述电流监控单元根据充电器的输出电流生成等比 例缩小的监测电流通过设置在负载开关U1上的电流监测引脚頂0N输出。所述充电芯片U2可 以利用其一路ADC接口连接至负载开关U1的所述电流监测引脚頂0N，并通过电阻R3接地，如 图1所示。利用电阻R3将电流监测引脚Μ0Ν输出的监测电流转换成电压，并经由ADC接口进 行模数转换后，计算出充电器的输出电流，实现充电芯片U2对充电器的输出电流的实时监 测。当然，所述充电芯片U2也可以将检测到的充电器的输出电流值通过SPMI总线传输至处 理器U3，以实现处理器U3对系统充电安全的全面监控。
[0030] 当然，所述电流监控单元也可以独立于所述负载开关U1单独配置，本实施例对此 不进行具体限制。
[0031] 为了对外接USB接口 J1的QC3.0充电器的输出电压进行动态调节，本实施例将处理 器U3的第三驱动引脚(例如差分引脚D+)和第四驱动引脚(例如差分引脚D-)分别连接至USB 接口 J1的差分引脚，即D+引脚和D-引脚，并将充电芯片U2的第一驱动引脚(例如差分引脚D + )和第二驱动引脚(例如差分引脚D-)分别通过隔离电阻R1、R2连接至USB接口 J1的D+引脚 和D-引脚，通过电阻R1、R2实现差分信号线上的信号在充电芯片U2与处理器U3之间的隔离。 具体来讲，当处理器U3或者充电芯片U2检测到插入到USB接口 J1上的充电器为QC3.0充电器 时，可以采用通过其差分引脚D+或差分引脚D-向QC3.0充电器发送脉冲信号的方式来调节 QC3.0充电器的输出电压。
[0032] QC3.0充电器利用其接口芯片接收通过其差分引脚D+、差分引脚D-传送过来的信 号，每当其差分引脚D+接收到一个脉冲信号，接口芯片就控制充电器内部的AC-DC单元将其 输出电压上调〇. 2V;每当其差分引脚D-接收到一个脉冲信号，接口芯片就控制AC-DC单元将 其输出电压下调〇. 2V，由此便可实现对QC3.0充电器的输出电压的动态调节。
[0033]为了对外接的充电器是否为标配QC3.0充电器进行准确识别，可以在移动终端的 USB接口 J1上以及标配QC3.0充电器的USB接口 J0上分别设置检测引脚ID，利用处理器U3检 测所述ID引脚的电平变化，以实现对标配QC3.0充电器的识别。作为本实施例的一种优选设 计方案，可以采用在标配QC3.0充电器的内部设置上拉电路或者接地电路的方式来改变所 述检测引脚ID在标配QC3.0充电器插拔时的电平状态。例如，在移动终端的USB接口 J1上未 插入标配QC3.0充电器时，配置移动终端内部的接口电路，使USB接口 J1的检测引脚ID的电 位呈第二电平状态(例如低电平）；当有标配的QC3.0充电器插入到所述USB接口 J1上时，利 用标配QC3.0充电器的内部电路(例如上拉电路)将所述检测引脚ID的电位变换成第一电平 状态(例如高电平），处理器U3在检测到所述ID引脚的电位由第二电平状态跳变为第一电平 状态时，判定有标配QC3.0充电器插入，进入充电管理流程。
[0034]对于USB接口 J1中的接地引脚GND，应其与移动终端的系统地良好接通，在移动终 端与外部设备插接时，保证移动终端与外部设备共地。
[0035]下面结合图2对采用分立元件搭建的负载开关U1及由所述负载开关U1组建的充电 电路的具体线路设计及其工作原理进行详细阐述。
[0036]如图2所示，本实施实例的负载开关U1可以采用一颗M0S对管Q2配合一升压电路U7 搭建而成。具体来讲，可以将M0S对管Q2的开关通路串联在USB接口 J1的电源引脚VBUS与电 池 U4的正极之间，将M0S对管Q2的栅极连接至升压电路U7的输出端，通过升压电路U7输出的 驱动电压来控制所述M0S对管Q2通断，进而对电池 U4的直充通路进行通断控制。
[0037]为了在电池直充过程中实现过压保护和过流保护，对于采用分立元件搭建的负载 开关U1可以进一步设置电流监控单元（即，电流监控芯片U9)和控制器U8,如图2所示。所述 控制器U8可以采用单片机实现，将单片机的一路ADC接口 AD2通过由电阻R26、R27组成的分 压电路连接至电池 U4的正极，用于对电池 U4的端子电压进行检测。将控制器U8的另外一路 ADC接口AD3通过由电阻R28、R29组成的分压电路连接至电池 U4的直充通路，以用于对充电 器的输出电压进行检测。在电池 U4的直充通路中串联采样电阻R23(优选采用大功率精密电 阻作为所述的采样电阻R23)，并将所述电流监控芯片U9的正负输入端+NI、-NI对应连接至 所述采样电阻R23的两端，通过采集所述采样电阻R23两端的压降，以计算出充电器的输出 电流大小，进而通过电流监控芯片U9的输出端OUT输出可以反映所述输出电流大小的监测 电压，经由分压电阻R24、R25分压后，分别传输至所述控制器U8的ADC接口 AD 1和充电芯片U2 的ADC接口，以实现控制器U8和充电芯片U2对充电器输出电流大小的准确监测。
[0038] 在控制器U8中可以预设过压保护阈值(例如直充电压安全阈值Vsafe)、过流保护阈 值(例如直充电流安全阈值I safe )和端子电压最大值，在电池直充过程中，控制器U8根据检 测到的充电器的输出电压、输出电流以及电池 U4的端子电压，判断各参数是否超出了其预 设阈值，进而通过其控制引脚CTL输出相应的控制信号，以实现对升压电路U7的使能控制。 [0039]具体来讲，可以设置控制器U8的控制引脚CTL默认输出高电平，将所述控制器U8的 控制引脚CTL与逻辑与门U6的其中一个输入管脚连接，将逻辑与门U6的另外一个输入管脚 与处理器U3的GPI01 口连接，接收处理器U3通过其GPI01 口输出的使能信号。当需要切换至 直充方式时，处理器U3通过其GPI01 口输出高电平有效的使能信号，由于控制器U8的控制引 脚CTL默认输出高电平，因此通过逻辑与门U6的输出端输出高电平信号，控制升压电路U7使 能运行，输出驱动信号控制M0S对管Q2导通，连通电池 U4的直充通路。在电池 U4的直充过程 中，控制器U8实时检测充电器的输出电压、输出电流以及电池 U4的端子电压，只要其中一个 参数超出预设阈值，则立即将其控制引脚CTL置为低电平，使升压电路U7停止运行，控制M0S 对管Q2关断，以切断电池 U4的直充通路，确保电池 U4的充电安全。同时，控制器U8可以将检 测到充电器的输出电压、输出电流以及电池 U4的端子电压等参数通过总线(例如UART总线） 传输至处理器U3，以实现处理器U3对系统电路的全局控制。
[0040] 在需要将电池 U4的充电方式由直充切换到充电芯片充电时，可以通过处理器U3将 其GPI01 口置为低电平，继而控制逻辑与门U6输出低电平信号，控制升压电路U7停止运行， 切断电池 U4的直充通路，然后处理器U3通过其控制端口（例如其GPI04 口）输出高电平信号 至充电芯片U2的EN引脚，控制充电芯片U2使能运行，以启动充电芯片U2为电池 U4充电。
[0041 ]在图2中，对于充电芯片U2、处理器U3与电池 U4之间的线路连接关系以及与充电接 口 J1的连接关系可以仿照图1所示的电路设计，本实施例在此不再展开说明。
[0042]对移动终端进行上述硬件改造后，下面结合图3、图4对移动终端所执行的充电管 理流程进行详细阐述。
[0043]如图3所示，本实施例的充电管理流程主要涉及以下步骤： S301、检测充电器的插入状态； 在本实施例中，移动终端可以利用其充电芯片U2或者处理器U3对其USB接口 J1上是否 有充电器插入进行检测，若未检测到充电器，则重复执行本步骤的检测过程;若检测到有充 电器插入，则执行后续步骤。
[0044] S302、识别充电器的类型； 移动终端可以按照传统的充电器类型识别方法对插入到其USB接口 J1上的充电器进行 识别，并在识别过程中保持电池 U4的直充通路断开（即，控制图1中的负载开关U1非使能;或 者控制图2中升压电路U7非使能，使M0S对管Q2保持关断状态），默认采用充电芯片充电。
[0045] 当移动终端检测到插入的充电器是输出电压固定的充电器，例如普通5V充电器、 QC2.0充电器、USB PD充电器或MTK PE+充电器等，则在整个充电过程中，保持充电芯片充 电，即，始终利用充电芯片U2为电池 U4充电。若插入的是输出电压动态可调的充电器(本实 施例以QC3.0充电器为例进行说明），则执行后续步骤。
[0046] 在本实施例中，当检测到插入的是QC3.0充电器时，还可以根据设计需要对所述 QC3.0充电器是否为标配充电器作进一步识别，具体可以利用处理器U3根据USB接口 J1上的 检测引脚ID的电平状态来判断插入的QC3.0充电器是否为标配充电器，若是，则执行后续步 骤;否则，即使插入的是QC3.0充电器，为确保移动终端的充电安全，也采用充电芯片为电池 U4充电。也就是说，移动终端只有在检测到插入其USB接口 J1的充电器是标配的QC3.0充电 器时，才选择性地进入直充方式，否则，一律采用充电芯片U2为电池 U4充电。
[0047] 在本实施例中，可以设置标配QC3.0充电器在默认情况下输出5V电压，该电压与主 机、常规电源适配器输出的充电电压相同，以满足移动终端中的充电芯片U2对输入电源的 要求。
[0048] S303、检测电池的电芯电压，根据电池的电芯电压选择进入不同的充电方式； 在本实施例中，处理器U3可以通过与内置于电池 U4中的计量芯片进行通信，来获取电 池 U4的电芯电压Vbat_reai;若电池的电芯电压Vbat_ reai在预设的直充阈值的范围[S1，S2 ]以 内，则执行后续步骤;否则，跳转至步骤S305执行。
[0049] 在本实施例中，所述直充阈值(低压阈值S1、高压阈值S2)可以根据电池的实际情 况具体确定，优选与标准DCP充电方式（即采用常规充电器对电池进行的传统充电）下的恒 流充电阶段所对应的电池电压范围一致。例如，对于一块4.4V电池（即电芯电压最大值为 4.4V的可充电电池），可以设定其低压阈值SI =3.2V、高压阈值S2=4.2V。
[0050] S304、进入电池直充过程； 当处理器U3检测到电池 U4的电芯电压Vbat_real处于预设的直充阈值的范围[3.2,4.2] 以内时，首先控制充电芯片U2挂起，即进入非使能的不工作状态，将充电方式由充电芯片充 电切换到直充，并将充电器的输出电压调控权由充电芯片执行切换至由处理器U3执行。然 后，查找预设的初始关系对照表，根据电池的电芯电压V bat_re3al所处的区间段获取该区间段 所对应的输出电压目标值Vtarg和充电电流目标值I targ。
[0051]具体说明，可以根据设定的直充阈值范围[SI，S2]，针对电池的电芯电压划分出若 干个区间段，例如以l〇〇mV为跨度，划分出N个区间段，N=(S2-Sl)/100mV。针对每一个区间段 事先确定出每一个区间段的电芯电压所对应的输出电压目标值V targ和充电电流目标值 Itarg，以形成所述的初始关系对照表，保存在处理器U3中，或者保存在移动终端中与处理器 U3连接的存储器中，供处理器U3调用。
[0052]在本实施例中，优选在所述直充阈值的范围[3.2,4.2]内划分出两个区间段： 第一区间段对应的电芯电压Vbat_reai在3.2V~4V之间，充电器的输出电压目标值V targ= ，充电电流目标值Itarg=Imax_bat。即，可以根据电池 U4所支持的最大充电电流值Imax_bat来 确定第一区间段所对应的充电电流目标值I targ，例如可以设置Itarg=4.5A。所述可以根 据电池 U4的电芯电压Vbat_reai、所述Imax_bat以及电池 U4的内阻和系统在直充通路中的线路电 阻确定，例如可以设置Vmax-rfmibWR+Vbat+real，所述R为电池 U4的内阻与系统在直充通路中 的线路电阻之和； 第二区间段对应的电芯电压在4V~4.2V之间，充电器的输出电压目标值Vtarg= Vmax-2，充 电电流目标值Itarg=Imax_ic。即，可以根据充电芯片U2所支持的最大输出电流值I max_K来确定 第二区间段所对应的充电电流目标值Itarg，例如可以设置Itarg=3A，以在充电方式由直充过 度到充电芯片充电时，能够保持充电电流平稳。所述V max-2可以根据电池 U4的电芯电压 Vbat_reai、所述Imax_IC以及电池 U4的内阻和系统在直充通路中的线路电阻确定，例如可以设置 Vmax-2 -Imax IC^R^Vbat real 〇
[0053]下面结合图4,对直充过程进行详细阐述。
[0054] S401、处理器U3根据检测到的电池 U4的电芯电压Vbat_reai查找其在初始关系对照表 中所处的区间段，根据该区间段所对应的输出电压目标值Vtarg调节QC3.0充电器的输出电 ￡EVout，直至llVriiit-Vt.arg ； 具体来讲，处理器U3可以将输出电压目标值Vtarg与QC3.0充电器默认输出的5V电压进 行比较，计算出需要通过其差分引脚D+或D-输出的脉冲个数，然后向QC3.0充电器的差分引 脚D+或D-输出相应数量的脉冲，将QC3.0充电器的输出电压V QUt调整至ljVtarg。
[0055] S402、连通电池 U4的直充通路，利用充电器的输出电压直接为电池 U4充电； 具体来讲，对于采用负载开关U1设计的直充通路(如图1所示），可以利用处理器U3控制 负载开关U1使能运行，以连通电池 U4的直充通路;对于采用M0S对管Q1设计的直充通路(如 图2所示），可以利用处理器U3控制升压电路U7使能运行，继而驱动M0S对管Q2导通，连通电 池 U4的直充通路，以实现对电池 U4的直充。
[0056] S403、实时检测电池 U4的充电电流I，通过将充电电流I与该区间段的充电电流目 标值Itarg进行对比，以确定上调还是下调充电器的输出电压ν_，以使电池 U4的充电电流I 达到或者接近所述的充电电流目标值I targ; 具体来讲，在对电池 U4进行直充的过程中，实时检测电池 U4的充电电流I，若I〈Itarg，则 逐步上调充电器的输出电压V?t，直到充电电流I=Itarg;若I>Itarg，则逐步下调充电器的输出 电压Vcmt，直到充电电流I=I targ。此后，继续检测电池 U4的充电电流I，只要充电电流I接近 Itarg，例如充电电流I在[Itarg_A I，I targ ]的区间内，就保持充电器当前的输出电压Vcmt不变， 对电池 U4进行大电流类恒流直充。所述ΛΙ为电流偏差阈值，其取值最好不小于500mA。在本 实施例中，优选设置AI=500mA，以避免出现充电器的输出电压V? t反复调整的情况。
[0057] S404、在电池 U4的电芯电压Vbat_real从电压低一级的区间段进入到电压高一级的区 间段时，查找所述初始关系对照表，获取该区间段的充电电流目标值Itarg，并调整充电器的 输出电压v?t，使电池 U4的充电电流I达到或者接近该区间段的充电电流目标值I targ; 具体来讲，在对电池 U4进行直充的过程中，电池 U4的电芯电压Vbat_rea#断上升，当电 芯电压Vbat_real从电压低一级的区间段进入到电压高一级的区间段时，处理器U3通过查找所 述的初始关系对照表获取所述高一级的区间段所对应的充电电流目标值I targ;然后，通过 处理器U3动态降低所述充电器的输出电压Vcmt，直到所述电池 U4的充电电流I等于该区间段 的充电电流目标值Itarg。
[0058] 例如，当电池 U4的电芯电压Vbat_real从所述第一区间段上升到所述第二区间段时， 仅读取第二区间段所对应的充电电流目标值Itarg=Imax_ic=3A即可，根据第二区间段的充电 电流目标值I targ调整充电器的输出电压Vout，无需根据第二区间段所对应的输出电压目标 值Vtarg来调整充电器的输出电压Vc> ut，以保证充电电流平稳变化。在本实施例中，第二区间 段所对应的输出电压目标值Vtarg仅在移动终端插入标配充电器时，电池 U4的电芯电压 Vbat_re3al刚好处于所述的第二区间段时读取，以作为充电器输出电压初始调整的基础。
[0059] 在所述电池 U4的电芯电压Vbat_real从电压低一级的区间段进入到电压高一级的区 间段，且接近两个区间段的临界点时（例如，对于设置两个区间段的情况，当电池 U4的电芯 电压Vbat_re3』_超过4V时），由于电压高一级的区间段所对应的充电电流目标值低于电压 低一级的区间段所对应的充电电流目标值，因此需要将充电器的输出电压下调。在动态 降低所述充电器的输出电压Vout时，可能会出现电池 U4的电芯电压Vbat_real从所述电压高一 级的区间段下降到所述电压低一级的区间段的情况(例如，电芯电压Vbat_ real变得小于4V)， 这是由于电芯内阻的存在，充电电流I降低后，导致电芯电压Vbat_ real瞬间降低一些，重回到 了上一区间段。在这种情况下，为了保证直充过程的平稳性，只要检测到电池 U4的充电电流 I不为零，就不返回到上一区间段，而是继续动态降低所述充电器的输出电压V〇ut，直到所述 电池的充电电流I达到所述高一级的区间段所对应的充电电流目标值I targ(例如，针对本实 施例设计的两个区间段的情况，继续下调充电器的输出电压Vout，直到I=3A)。此后，为了避 免输出电压Vcmti复调整，只要处理器U3检测到充电电流I接近I targ，例如，I在2.5A~3A之 间，就保持充电器当前的输出电压Vcmt不变，对电池 U4进行大电流类恒流直充。本实施例在 这里优选将电流偏差阈值设计成500mA，当然，也可以根据移动终端的实际设计需要选择设 置成其它数值，本实施例对此不进行具体限制。
[0060] S405、当电池 U4的电芯电压Vbat_reai升高超过预设的直充阈值范围[S1，S2]时，将充 电方式由直充切换到充电芯片充电； 具体来讲，当检测到电池 U4的电芯电压Vbat_real随直充过程不断升高，超过高压阈值S2 时，则切断电池 U4的直充通路。对于采用负载开关U1设计的直充通路(如图1所示），可以利 用处理器U3控制负载开关U1挂起，即控制负载开关U1非使能，进入不运行状态，以切断电池 U4的直充通路;对于采用M0S对管Q1设计的直充通路（如图2所示），可以利用处理器U3控制 升压电路U7非使能，继而控制M0S对管Q2关断，以切断电池 U4的直充通路。在电池 U4的直充 通路切断后，通过处理器U3控制充电芯片U2使能，切换至充电芯片充电，利用充电芯片U2接 收充电器的输出电压V? t，为电池 U4充电，并跳转至步骤S306执行。
[0061 ] S305、判断电池的电芯电压Vbat_reai是否小于低压阈值S1，若是，则通过充电芯片U2 对电池 U4进行涓流充电，直到电池的电芯电压Vbat_reai=Sl，返回步骤S304,进入电池直充过 程;若电池的电芯电压Vbat_reai大于高压阈值S2，则执行步骤S306; 在本实施例中，所述处理器U3在检测到电池 U4的电芯电压Vbat_real在预设的直充阈值 范围[S1，S2]以外时，首先控制负载开关U1断开，切断电池 U4的直充通路，将充电方式切换 到充电芯片充电，利用充电芯片U2为电池 U4充电，并将充电器的输出电压调控权切换至充 电芯片U2,利用充电芯片U2调节充电器的输出电压。
[0062] 充电芯片U2可以通过与处理器U3通信，获取电池 U4的电芯电压Vbat_reai。当充电芯 片U2检测到电池 U4的电芯电压Vbat_reai低于S1时，调整QC3.0充电器的输出电压Vcmt=5V，为充 电芯片U2供电。此时，充电芯片U2可以输出200mA的小电流，对所述电池 U4进行涓流充电，直 到电池 U4的电芯电压Vbat_reai=S 1。
[0063] S306、检测电池 U4的电芯电压Vbat_reai是否高于S2且低于电池 U4所对应的最大电芯 电压S3，若是，则执行步骤S307;否则，执行步骤S308; 在本实施例中，对于选用4.4V电池的情况，所述S3即为4.4V。
[0064] S307、动态调节充电器的输出电压Vcmt，找出充电芯片U2的输出电流在满足其预期 输出电流Ith的情况下充电器的最小输出电压，利用所述最小输出电压为充电芯片U2供电， 直到电池 U4的电芯电压Vbat_reai达到其最大电芯电压； 在本实施例中，考虑到在相同的充电电流情况下，充电芯片的输入电压(也就是充电器 的输出电压)越高，充电芯片的效率越低，热损耗也就越大，所以在利用充电芯片U2为电池 U4充电时，充电器的输出电压调整的基本原则就是在满足充电功率的情况下，尽量减小 充电器的输出电压V?t，提高输入电流I in，以保持充电芯片U2的输入功率与输出功率守恒。 [0065] 具体来讲，当S2〈V bat_reai彡S3时，充电芯片U2调整其输出电流（即，电池 U4的充电电 流I)到达其预期输出电流Ith。在本实施例中，优选设置所述预期输出电流Ith等于所述充电 芯片U2所支持的最大输出电流，例如设置Ith=3A，以进一步缩短充电时间。
[0066] 在充电芯片U2为电池 U4充电的过程中，可以通过处理器U3控制充电芯片U2逐步调 整充电器的输出电压V?t，同时检测充电芯片U2的输出电流，找出在满足预期输出电流Ith情 况下的最小输入电压（即，在满足充电芯片U2预期输出电流Ith情况下充电器的最小输出电 压），此时的输入电压就是当前电池电压情况下的最佳效率。此后，随着电池 U4的电芯电压 乂^^^逐渐升高，同步调整充电器的输出电压ν_，以维持电池 U4的充电电流I满足所述的 Ith，直到电池 U4的电芯电压Vbat_reai到达恒压充电的转折点，即Vbat_ reai=S3，进入后续的恒压 充电阶段。
[0067] S308、保持充电芯片U2的输出电压等于电池 U4的最大电芯电压S3不变，对电池 U4 进行恒压充电，并在充电电流I每降低500mA时，调整充电器的输出电压Vcmt下调200mV且最 低调整到5V就不再向下调整，直到充电完成； 在本实施例中，当充电过程进入到恒压充电阶段，电池 U4的充电电流I将逐步降低，为 了在恒压充电过程中依然维持较高的充电效率，本实施例在恒压充电阶段设计充电电流I 每降低500毫安，控制充电器的输出电压VQUt下调200毫伏(此值可以根据移动终端的具体情 况测算），直到充电完成时，将充电器的输出电压V? t调整到默认的5V。
[0068]由此，完成了整个充电过程。
[0069]为了保证移动终端充电的安全性，本实施例还提出以下充电异常处理机制： (一)针对采用集成芯片作为负载开关U1设计的移动终端，如图1所示，本实施例优选采 用以下安全保护机制： ① 利用负载开关U1的限流功能，系统在上电时默认以500mA限流(通过配置电阻R8的阻 值实现），保证异常情况下的充电电流不会损坏移动终端； ② 利用负载开关U1的电流监测引脚頂ON实时监测直充过程中进入移动终端的总输入 电流I in (即充电器的输出电流），若所述总输入电流I in超过预设的直充电流安全阈值I safe (通过配置电阻R6和电阻R8的并联阻值实现，优选设置Isafe=5A)，则降低所述充电器的输出 电压V? t，从而降低其输出电流(即总输入电流Iin)，直到Iin〈Isafe; ③ 利用负载开关U1的过压保护功能，使直充过程中进入移动终端的总输入电压不超过 设定阈值。即，实时检测充电器的输出电压ν_，若所述充电器的输出电压V QUt超过预设的直 充电压安全阈值Vsafe，则切断电池 U4的直充通路，避免电池 U4收到过压冲击。在本实施例 中，对于4 · 4V电池，优选设置Vsafe=6V; ④ 利用电池 U4中内置的计量芯片，实时检测电池 U4的电芯电压Vbat_reai和充电电流I， 若其中之一超过电池规格书中所规定的最大阈值(即电池规格书中所规定的最大充电电压 值和最大充电电流值），则降低所述充电器的输出电压V? t，并切断电池 U4的直充通路； ⑤ 监控电池 U4的端子电压，一旦超过最大阈值(可根据电池规格书中所规定的最大端 子电压确定，本实施例针对4.4V电池 U4优选设置所述最大阈值为4.6V)，则降低所述充电器 的输出电压V?t，并切断电池 U4的直充通路； ⑥ 硬件保护机制：当图1中的逻辑与门U6出现异常导致不能控制负载开关U1正常断开 时，置处理器U3的GPI03 口为低电平，控制负载开关U1断开，切断电池 U4的直充通路，避免对 电池造成损坏。
[0070](二)针对采用M0S对管Q2配合升压电路U7设计的负载开关U1，如图2所示，本实施 例优选采用以下安全保护机制： ① 通过电流监控芯片U9检测进入移动终端的总输入电流Ιιη(即，充电器的输出电流）， 并将检测到的总输入电流Iin同时传送至充电芯片U2和控制器U8,处理器U3通过充电芯片U2 获取直充过程中进入移动终端的总输入电流Ι ιη，当处理器U3或控制器U8检测到Ιιη超过预 设阈值(例如直充电流安全阈值Isafe，优选设置I saf(3=5A)时，向逻辑与门U6输出低电平信号， 切断直充通路，起到双重保护的作用； ② 利用电池 U4中内置的计量芯片，实时检测电池 U4的电芯电压Vbat_reai和充电电流I， 若其中之一超过电池规格书中所规定的最大阈值(即电池规格书中所规定的最大充电电压 值和最大充电电流值），则降低所述充电器的输出电压V? t，并切断电池 U4的直充通路； ③ 监控电池 U4的端子电压，一旦超过最大阈值(可根据电池规格书中所规定的最大端 子电压确定，本实施例针对4.4V电池 U4优选设置所述最大阈值为4.6V)，则降低所述充电器 的输出电压V?t，并切断电池 U4的直充通路； ④ 控制器U8通过其ADC接口 AD2同时检测电池 U4的端子电压，一旦超过最大阈值，则通 过其UART接口通知处理器U3，以降低所述充电器的输出电压Vcmt，甚至切断电池 U4的直充通 路； ⑤ 在直充过程中，控制器U8与处理器U3采用定时握手机制，一旦发现一方没有定时进 行信号握手，则切断电池 U4的直充通路； ⑥在直充过程中，控制器U8通过其ADC接口 AD3实时检测进入移动终端的总输入电压 Vin，即充电器的输出电压Vcmt，一旦Vin超过设定阈值，例如超过预设的直充电压安全阈值 Vsafe(对于4.4V电池优选设置Vsafe=6V)，则通知处理器U3降低充电器的输出电压Vcmt，甚至切 断电池 U4的直充通路。
[0071] 通过采用处理器U3和控制器U8双重保护机制，可以进一步保证移动终端充电的安 全性。
[0072] 采用本实施例所提出的上述设计方案，在直充过程中若充电器被拔下或者断电， 由于负载开关U1的输入引脚VIN和输出引脚V0UT处于通路状态(对于采用M0S对管Q2设计的 直充通路，则由于M0S对管Q1的源极和漏极连通），则电池 U4电压会通过直充通路作用于USB 接口 J1的电源引脚VBUS，导致USB接口 J1的电源引脚VBUS的电压维持在高电位，使得系统检 测不出充电器已拔出，用户界面上的充电器图标还会保留。
[0073]为了保证在直充过程中系统能够准确地检测出充电器的拔出状态，以控制直充通 路准确切断，本实施例还提出了以下充电器在直充过程中的插拔检测方法。
[0074]检测通过充电接口 J1输入的总电流（即总输入电流I in)以及进出电池 U4的电流 Ibat，根据Ιιη和Ibat的变化判断充电器是否在直充过程中被拔出。
[0075]结合图5,具体流程包括： S501、检测通过充电接口 J1输入的总电流，即总输入电流I in; 在本实施例中，对于采用集成芯片设计的负载开关U1，如图1所示，可以通过检测负载 开关U1的电流监测引脚頂0N输出的监测电流计算出总输入电流Ιιη。对于采用M0S对管Q2配 合升压电路U7设计的负载开关，如图2所示，可以通过电流监控芯片U9检测总输入电流Ι ιη， 并根据总输入电流I in的大小输出与之对应的电压，经由分压电阻R24、R25分压后，由控制器 U8采集，以计算出总输入电流Ιιη的大小，并通知所述的处理器U3。
[0076] S502、若Ιιη小于预设值，则执行后续步骤;否则，认为充电器未拔出，保持当前的直 充过程； 在本实施例中，优选设置所述预设值为l〇〇mA。
[0077] S503、检测电池 U4的电流Ibat(即充电电流I)的流向，若从电池 U4流出，则表示电池 U4放电，初步判定充电器可能被拔出，执行后续步骤;否则，认为充电器未拔出，保持当前的 直充过程； 在本实施例中，可以利用电池 U4内置的计量芯片检测电池 U4的电流Ibat，若电流IbaA 正值，则表示电池 U4放电，执行后续步骤对充电器的插拔状态作进一步判断;若电流1^为 负值，则表示电池 U4充电，认为充电器未拔出，保持当前的直充过程。
[0078] S504、切断电池 U4的直充通路； 具体来讲，当处理器U3判定充电器在直充过程中可能被拔出时，通过其GPI01 口输出低 电平，控制逻辑与门U6的输出电平由高电平变为低电平，继而控制负载开关U1(如图1)或者 升压电路U7(如图2)非使能，由此实现直充通路的切断。由于直充通路被切断，因此电池电 压不会对充电接口 J1的电源引脚VBUS上的电位产生影响。
[0079] S505、利用常规的充电器插拔状态检测机制检测充电器的插拔状态； 由于直充通路已切断，若充电器拔出，则充电接口 J1的电源引脚VBUS上的电压将降为 零，可以通过处理器U3检测电源引脚VBUS上的电位，若为零，则判定充电器已拔出，结束充 电过程，并通过处理器U3控制用户界面上消除充电器图标；若不为零，则判定充电器未拔 出。
[0080] 本发明所提出的充电方法及充电器在直充过程中的插拔检测方法可以广泛应用 在手机、平板电脑、笔记本电脑、移动电源等各种移动终端产品中，以满足用户不同的充电 需求。
[0081] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。
【主权项】
1. 一种移动终端，设置有： 电池，用于储存电能； 计量芯片，用于检测所述电池的电芯电压和充电电流； 充电接口，设置有电源引脚，用于外接充电器； 负载开关，连接在所述电源引脚与所述电池之间，用于连通或切断电池的直充通路； 电流监控单元，其用于检测通过所述电源引脚的总输入电流； 处理器，设置有通信接口，连接所述的计量芯片;所述处理器用于在满足直充条件时控 制所述负载开关连通所述电池的直充通路，并在直充过程中根据所述计量芯片检测到的充 电电流判断流过所述电池的电流流向，并将所述电流监测单元检测到的总输入电流与一预 设值进行比较;若所述总输入电流低于所述预设值且所述电池的电流流向是由电池向外流 出的，则控制所述负载开关断开。2. 根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述负载开关为一集成芯片，所述电 流监控单元内置于所述负载开关中，所述负载开关根据接入的所述总输入电流生成等比例 缩小的监测电流输出，并经由接地电阻转换成电压提供给所述的处理器，以计算出所述总 输入电流的值。3. 根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述负载开关为一MOS对管，所述MOS 对管的开关通路连接在所述充电接口的电源引脚与所述电池之间，MOS对管的控制端连接 一升压电路，利用升压电路输出的驱动电压控制所述MOS对管通断;在所述充电接口的电源 引脚与所述MOS对管的开关通路之间串联有一采样电阻，所述电流监控单元为一电流监控 芯片，通过检测所述采样电阻两端的压降计算出所述的总输入电流，继而生成与所述总输 入电流相对应的电压输出至一分压电路； 在所述移动终端中还设置有控制器，连接所述分压电路的分压节点，根据所述分压节 点的分压值计算出所述的总输入电流，并传送至所述的处理器。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的移动终端，其特征在于，还设置有： 充电芯片，连接在所述充电接口与电池之间，用于接收充电器输出的充电电源，并为所 述电池充电； 所述处理器在直充过程中，若检测到所述总输入电流低于所述预设值且所述电池的电 流流向是由电池向外流出的，并在控制所述负载开关断开后，检测所述充电接口的电源引 脚上的电位或者通知所述充电芯片对所述电源引脚上的电位进行检测，若为低电平，则判 定充电器拔出；否则，判定充电器未拔出。5. 根据权利要求4所述的移动终端，其特征在于，在所述充电接口上还设置有D+引脚和 D-引脚； 在所述充电芯片上还设置有与所述D+引脚相连的第一驱动引脚、与所述D-引脚相连的 第二驱动引脚，在所述电池的电芯电压处于预设的直充阈值的范围以外时，所述充电芯片 通过所述第一驱动引脚和所述第二驱动引脚对所述充电器的输出电压进行调节； 在所述处理器上还设置有与所述D+引脚相连的第三驱动引脚、与所述D-引脚相连的第 四驱动引脚;所述处理器在电池的电芯电压处于预设的直充阈值的范围以外时，控制所述 负载开关断开，并启动所述充电芯片为电池充电；在电池的电芯电压处于预设的直充阈值 的范围以内时，关闭所述充电芯片，并控制所述负载开关连通所述电池和所述电源引脚，且 通过所述第三驱动引脚和所述第四驱动引脚对所述充电器的输出电压进行调节。6. 根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于，在所述处理器上设置有一控制端口和 一GPIOP ; 所述处理器在所述电池的电芯电压处于预设的直充阈值的范围以外时，通过所述控制 端口控制所述充电芯片启动，并通过所述GPIO口输出无效的使能信号，控制所述负载开关 断开； 所述处理器在所述电池的电芯电压处于预设的直充阈值的范围以内时，通过所述控制 端口控制所述充电芯片关闭，并通过所述GPIO口输出有效的使能信号，控制所述负载开关 导通。7. 根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述处理器在检测到所述充电接口上 有输出电压可调的充电器插入时，与所述计量芯片通信，获取所述电池的电芯电压；当所述 电池的电芯电压处于预设的直充阈值的范围以内时，所述处理器查找其预设的初始关系对 照表，根据电池的电芯电压所处的区间段获取该区间段所对应的输出电压目标值和充电电 流目标值，并根据所述输出电压目标值确定通过所述第三驱动引脚和所述第四驱动引脚输 出的脉冲信号，调整所述充电器的输出电压到所述的输出电压目标值;检测所述电池的充 电电流，动态调节所述充电器的输出电压，使所述电池的充电电流达到或者接近所述的充 电电流目标值。8. 根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述处理器在控制所述负载开关导 通，对电池直充时，若检测到电池的电芯电压在所述直充阈值的范围以内且从电压低一级 的区间段进入到电压高一级的区间段，则通过所述初始关系对照表查找出所述高一级的区 间段所对应的充电电流目标值，并动态降低所述充电器的输出电压，直到所述电池的充电 电流达到或者接近所述高一级的区间段所对应的充电电流目标值。9. 根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述处理器在电池的电芯电压从所述 电压低一级的区间段进入到电压高一级的区间段，且接近两个区间段的临界点时，若动态 降低所述充电器的输出电压导致电池的电芯电压从所述电压高一级的区间段下降到所述 电压低一级的区间段，则检测所述电池的充电电流，若充电电流不为零，则继续动态降低所 述充电器的输出电压，直到所述电池的充电电流达到或者接近所述高一级的区间段所对应 的充电电流目标值。10. 根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于， 所述充电芯片在检测到电池的电芯电压低于预设的直充阈值的范围时，调整充电器的 输出电压到5V，为充电芯片供电，通过充电芯片对所述电池进行涓流充电； 所述充电芯片在检测到电池的电芯电压高于预设的直充阈值的范围且低于电池所支 持的最大电芯电压时，动态调节充电器的输出电压，找出充电芯片的输出电流在满足其预 期输出电流的情况下充电器的最小输出电压，利用所述最小输出电压为充电芯片供电，直 到电池的电芯电压达到所述的最大电芯电压； 所述充电芯片在检测到电池的电芯电压达到所述的最大电芯电压时，调节其输出电压 至所述的最大电芯电压，对所述电池进行恒压充电，并检测所述电池的充电电流，且充电电 流每降低500mA，控制充电器的输出电压下调200mV且最低调整至5V，直到充电完成。
【文档编号】H02J7/00GK106026258SQ201610468005
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】李春乾, 俞茂学, 黄亚玲, 杜文娟
【申请人】青岛海信移动通信技术股份有限公司