BR112019026187B1

BR112019026187B1 - Método de carregamento e aparelho de carregamento

Info

Publication number: BR112019026187B1
Application number: BR112019026187-7A
Authority: BR
Inventors: Jun Zhang; Chunying QU
Original assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2024-01-16
Also published as: EP3627651A1; JP7185692B2; EP3627651A4; CN111095720B; RU2730547C1; KR20200084011A; WO2019227419A1; AU2018423071B2; US11539229B2; CA3061923A1; CA3061923C; KR102471450B1; JP2021506205A; BR112019026187A2; ZA201908059B; AU2018423071A1; SG11201910919WA; MX2019014925A; CN111095720A; US20200106284A1

Abstract

são fornecidos um método de carregamento e um aparelho de carregamento. o método de carregamento inclui o seguinte. realizar um carregamento de corrente constante de múltiplos estágios em uma bateria, em que uma tensão de corte de carregamento de corrente constante é maior que uma tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão. realizar um carregamento de tensão constante na bateria, em que uma corrente de corte de carregamento de tensão constante é maior que uma corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão. definindo-se uma tensão de corte de carregamento de corrente constante maior e uma corrente de corte de carregamento de tensão constante maior e realizando-se um carregamento de corrente constante de uma maneira de corrente constante de múltiplos estágios, uma velocidade de carregamento da bateria pode ser aumentada.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] Esta revelação se refere a o campo de tecnologia de carregamento e, mais particularmente, a um método de carregamento e um aparelho de carregamento.

ANTECEDENTES

[0002] Uma célula de bateria é usualmente carregada de uma maneira de tensão constante e corrente constante. Em outras palavras, a célula de bateria é primeiro carregada de uma maneira de corrente constante, e quando uma tensão através da célula de bateria alcança uma tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão, prosseguir para um estado de carregamento de tensão constante. No estado de carregamento de tensão constante, a célula de bateria é carregada com uma alta tensão (ou seja, a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão). À medida que o processo de carregamento prossegue, uma corrente de carregamento da célula de bateria diminui gradualmente. Quando a corrente de carregamento da célula de bateria alcança uma corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão, o carregamento é concluído.

[0003] No processo de carregamento acima, o estado de carregamento de tensão constante usualmente leva muito tempo, o que resulta em uma baixa velocidade de carregamento da célula de bateria.

SUMÁRIO

[0004] De acordo com as implementações da presente revelação, um método de carregamento e um aparelho de carregamento são fornecidos, o que é possível para aumentar uma velocidade de carregamento de uma célula de bateria.

[0005] Em um primeiro aspecto da presente revelação, um método de carregamento é fornecido. O método de carregamento inclui o seguinte. Realizar um carregamento de corrente constante de uma bateria. O carregamento de corrente constante inclui múltiplos estágios de carregamento, em que cada um dos múltiplos estágios de carregamento corresponde a uma corrente de carregamento, e para quaisquer dois estágios de carregamento adjacentes, uma corrente de carregamento que corresponde a um estágio de carregamento formador é maior que uma corrente de carregamento que corresponde a um último estágio de carregamento; em cada um dos múltiplos estágios de carregamento, aplicar uma corrente de carregamento que corresponde ao estágio de carregamento para a bateria até uma tensão através de uma célula de bateria da bateria alcançar uma tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo, em que a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo é maior que uma tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria. Realizar um carregamento de tensão constante da bateria até uma corrente de carregamento da célula de bateria da bateria alcançar uma corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo, em que a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo é maior que uma corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão da célula de bateria.

[0006] De acordo com um segundo aspecto da presente revelação, um aparelho de carregamento é fornecido. O aparelho de carregamento inclui um circuito de suprimento de potência e um circuito de controle de carregamento. O circuito de suprimento de potência é configurado para fornecer uma potência de carregamento. O circuito de controle de carregamento é configurado para: realizar um carregamento de corrente constante de uma bateria de acordo com a potência de carregamento fornecida pelo circuito de suprimento de potência; realizar um carregamento de tensão constante da bateria de acordo com a potência de carregamento fornecida pelo circuito de suprimento de potência até uma corrente de carregamento de uma célula de bateria da bateria alcançar uma corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo, em que a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo é maior que uma corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão da célula de bateria. O carregamento de corrente constante inclui múltiplos estágios de carregamento, em que cada um dos múltiplos estágios de carregamento corresponde a uma corrente de carregamento, e para quaisquer dois estágios de carregamento adjacentes, uma corrente de carregamento que corresponde a um estágio de carregamento formador é maior que uma corrente de carregamento que corresponde a um último estágio de carregamento; em cada um dos múltiplos estágios de carregamento, aplicar uma corrente de carregamento que corresponde ao estágio de carregamento para a bateria até uma tensão através da célula de bateria da bateria alcançar uma tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo, em que a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo é maior que uma tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria.

[0007] De acordo com implementações da presente revelação, uma tensão de corte de carregamento de corrente constante é definida como maior e uma corrente de corte de carregamento de tensão constante é como mais alta, e o carregamento de corrente constante é realizado de uma maneira de corrente constante de múltiplos estágios, aumentando, através disso, uma velocidade de carregamento da célula de bateria.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] A FIG. 1 é um fluxograma esquemático de um método de carregamento de acordo com uma implementação da presente revelação.

[0009] A FIG. 2 é um diagrama exemplificativo do método de carregamento de acordo com uma implementação da presente revelação.

[0010] A FIG. 3 é um diagrama exemplificativo que ilustra estágios de carregamento do método de carregamento de acordo com uma implementação da presente revelação.

[0011] A FIG. 4 é um diagrama exemplificativo do método de carregamento de acordo com uma outra implementação da presente revelação.

[0012] A FIG. 5 é um diagrama estrutural esquemático de um aparelho de carregamento de acordo com uma implementação da presente revelação.

[0013] A FIG. 6 é um diagrama exemplificativo que ilustra uma maneira na qual o aparelho de carregamento é usado em uma arquitetura de carregamento com fio.

[0014] A FIG. 7 é um outro diagrama exemplificativo que ilustra uma maneira na qual o aparelho de carregamento é usado em uma arquitetura de carregamento com fio.

[0015] A FIG. 8 é um diagrama exemplificativo que ilustra uma maneira na qual o aparelho de carregamento é usado em uma arquitetura de carregamento sem fio.

[0016] A FIG. 9 é um outro diagrama exemplificativo que ilustra uma maneira na qual o aparelho de carregamento é usado em uma arquitetura de carregamento sem fio.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0017] A “bateria” referida no presente documento pode ser uma bateria de lítio. A bateria de lítio pode ser uma bateria de lítio-ferro comum ou uma bateria de lítio-ferro de polímero.

[0018] A “bateria” referida no presente documento pode incluir uma célula de bateria ou múltiplas células de bateria. A “célula de bateria” pode algumas vezes ser referida como “pilha” ou “célula”.

[0019] A “tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão” também pode ser referida como “tensão de carregamento limitado de corrente constante recomendada” ou “tensão de carregamento limitado de corrente constante bem conhecida”. O valor da tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão depende do tipo da célula de bateria, que não é limitado no mesmo.

[0020] Como um exemplo, um anodo da célula de bateria é feito de grafite, carbono mole, ou carbono duro, um catodo da célula de bateria é feito de óxido de cobalto e lítio, manganato de lítio, cobaltato de lítio e níquel, ou óxido de lítio níquel cobalto manganês e, consequentemente, a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria pode ser 4,2~5,0 V (volt).

[0021] Por exemplo, o anodo da célula de bateria é feito de grafite, e o catodo da célula de bateria é feito de óxido de cobalto e lítio e, consequentemente, a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria pode ser 4,40 V ou 4,45 V.

[0022] Como um outro exemplo, o anodo da célula de bateria é feito de grafite, e o catodo da célula de bateria é feito de fosfato de lítio e ferro e, consequentemente, a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria pode ser 3,6~3,8 V, por exemplo, 3,7 V.

[0023] A “corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão” referida no presente documento também pode ser referida como “corrente de carregamento limitada de tensão constante recomendada” ou “corrente de carregamento limitada de tensão constante bem conhecida”. A magnitude da corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão pode ser, por exemplo, 0,01~0,1 C (coulomb).

[0024] A célula de bateria é usualmente carregada de uma maneira de tensão constante e corrente constante. Especificamente, a célula de bateria é primeiro carregada de uma maneira de corrente constante até uma tensão através da célula de bateria alcançar a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão. Então, a célula de bateria é carregada com a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão de uma maneira de tensão constante. Quando o processo de carregamento prossegue, uma corrente de carregamento da célula de bateria diminui gradualmente. Quando a corrente de carregamento da célula de bateria alcança a corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão, o carregamento é concluído.

[0025] Em um estágio de carregamento de corrente constante, a tensão através da célula de bateria usualmente inclui duas partes: uma é uma tensão estável entre um eletrodo positivo e um eletrodo negativo da célula de bateria, a outra é uma tensão causada por resistência interna e/ou polarização da célula de bateria. Em um estado de carregamento de tensão constante, a corrente de carregamento diminui gradualmente, e a tensão causada pela resistência interna e/ou polarização da célula de bateria também diminui gradualmente. Quando a corrente de carregamento da célula de bateria é diminuída para a corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão, a tensão causada pela resistência interna e/ou polarização da célula de bateria será baixa o suficiente para ser ignorada, e a tensão através da célula de bateria alcança aproximadamente a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão.

[0026] No entanto, o estado de carregamento de tensão constante da maneira de carregamento acima usualmente leva muito tempo, o que resulta em uma baixa velocidade de carregamento da célula de bateria. Além disso, no estado de carregamento de tensão constante, a bateria está sempre em um estado de alta tensão, que encurtará uma vida útil de serviço da bateria. Se o estado de carregamento de tensão constante for removido com apenas o estágio de carregamento de corrente constante deixado, será difícil controlar a célula de bateria a ser completamente carregada. Portanto, é necessário aprimorar a maneira na qual o carregamento de corrente constante e tensão constante convencional aumenta uma velocidade de carregamento da maneira de corrente constante e tensão constante.

[0027] A FIG. 1 é um fluxograma esquemático de um método de carregamento de acordo com uma implementação da presente revelação. O método de carregamento ilustrado na FIG. 1 inclui operações no bloco 12 ao bloco 14, que serão descritas em detalhes no seguinte.

[0028] No bloco 12, realizar um carregamento de corrente constante em uma bateria. O carregamento de corrente constante inclui múltiplos estágios de carregamento, em que cada um dos múltiplos estágios de carregamento corresponde a uma corrente de carregamento (também referida como “taxa de carga”), e para quaisquer dois estágios de carregamento adjacentes, uma corrente de carregamento (também referida como “taxa de carga”) que corresponde a um estágio de carregamento formador é maior que uma corrente de carregamento (também referida como “taxa de carga”) que corresponde a um último estágio de carregamento. Em cada um dos múltiplos estágios de carregamento, aplicar uma corrente de carregamento que corresponde ao estágio de carregamento para a bateria até uma tensão através de uma célula de bateria da bateria alcançar uma tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo, em que a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo é maior que uma tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria.

[0029] No bloco 14, realizar um carregamento de tensão constante na bateria até uma corrente de carregamento da célula de bateria da bateria alcançar uma corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo, em que a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo é maior que uma corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão da célula de bateria. Uma tensão usada no carregamento de tensão constante pode ser, por exemplo, a tensão de corte de carregamento de corrente constante acima, ou seja, a tensão de corte de carregamento de corrente constante pode ser diretamente usada como uma tensão de carregamento para um estado de carregamento de tensão constante. Como um exemplo, um anodo da célula de bateria é feito de grafite, carbono mole, ou carbono duro, um catodo da célula de bateria é feito de óxido de cobalto e lítio, manganato de lítio, cobaltato de lítio e níquel, ou óxido de lítio níquel cobalto manganês e, consequentemente, a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria pode ser 4,2~5,0 V. Por exemplo, o anodo da célula de bateria é feito de grafite, e o catodo da célula de bateria é feito de óxido de cobalto e lítio e, consequentemente, a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria pode ser 4,40 V ou 4,45 V. Como um outro exemplo, o anodo da célula de bateria é feito de grafite, e o catodo da célula de bateria é feito de fosfato de lítio e ferro e, consequentemente, a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria pode ser 3,6~3,8 V, por exemplo, 3,7 V. Em algumas implementações, uma tensão usada no estado de carregamento de tensão constante também pode ser maior ou menor que a tensão de corte de carregamento de corrente constante de acordo com as necessidades atuais, desde que a tensão usada no estado de carregamento de tensão constante seja maior que uma tensão através da bateria (não incluindo uma tensão de polarização da bateria) quando o estágio de carregamento de corrente constante for concluído, que não é limitado em implementações da revelação.

[0030] Ao adotar o método de carregamento fornecido em implementações da revelação, a tensão de corte de carregamento de corrente constante no carregamento de corrente constante e uma corrente de corte de carregamento de tensão constante no carregamento de tensão constante podem ser aumentadas, de modo que o estágio de carregamento de corrente constante pode ser prolongado e o estado de carregamento de tensão constante pode ser encurtado para aumentar uma velocidade de carregamento da bateria. Por outro lado, em implementações da revelação, o carregamento de corrente constante é implementado como carregamento de corrente constante de múltiplos estágios. Em comparação com um carregamento de corrente constante tradicional em que apenas uma única corrente é adotada, com base no carregamento de corrente constante de múltiplos estágios, o estágio de carregamento de corrente constante pode ser adicionalmente prolongado e o estado de carregamento de tensão constante pode ser adicionalmente encurtado, aumentando, através disso, adicionalmente a velocidade de carregamento da bateria. Para resumir, o método de carregamento fornecido no presente documento pode alcançar os seguintes efeitos vantajosos. Sem diminuir uma potência de carregamento da bateria, o estado de carregamento de tensão constante pode ser encurtado, aumentando, através disso, a velocidade de carregamento. Além disso, um estado de carregamento de tensão constante mais encurtado levará a um período de tempo mais curto de carregamento com uma alta tensão, que pode prolongar uma vida útil de serviço da bateria.

[0031] A magnitude da tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo não é limitada em implementações da revelação. A tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo pode ser configurada de acordo com o tipo da bateria, uma velocidade de carregamento esperada ou similares. Em uma implementação, a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo pode ser configurada da seguinte forma. Uma diferença de tensão ΔV entre a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo e a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão satisfaz 0<ΔV<0,2V.

[0032] A magnitude da corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo não é limitada em implementações da revelação. A corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo pode ser configurada de acordo com o tipo da bateria, uma velocidade de carregamento esperada, uma potência de bateria completamente carregada esperada, ou similares. Em uma implementação, a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo é configurada de modo que uma potência da célula de bateria alcance uma capacidade de bateria da célula de bateria após o carregamento de tensão constante ser concluído.

[0033] A expressão “alcança” significa “ser aproximadamente igual a” e não exige que a potência da célula de bateria seja completamente igual a capacidade de bateria da célula de bateria. Como um exemplo, uma capacidade padrão da célula de bateria é Q0. A corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo pode ser configurada de modo que uma capacidade atual da bateria Qz satisfaça 0,98 Qo<Qz<1,O2 Qo quando o estado de carregamento de tensão constante for concluído.

[0034] Em uma implementação, a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo é configurada da seguinte forma. Uma razão N entre a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo e a corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão da célula de bateria satisfaz 1<N<40, em que N pode ser um número íntegro ou um número decimal.

[0035] A bateria em implementações ilustrado na FIG. 1 pode incluir uma célula de bateria ou múltiplas células de bateria, como múltiplas células de bateria acopladas em série. Se a bateria inclui múltiplas células de bateria, a célula de bateria em implementações ilustrado na FIG. 1 pode ser qualquer uma das múltiplas células de bateria.

[0036] A maneira de determinar se a tensão através da célula de bateria da bateria alcança a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo pode ser variada. Por exemplo, se a tensão através da célula de bateria alcança a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo pode-se prever de acordo com o tempo que a célula de bateria foi carregada. Para um outro exemplo, a tensão através da célula de bateria da bateria pode ser continuamente monitorada com um circuito de monitoramento para determinar se a tensão através da célula de bateria alcança a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo.

[0037] De modo similar, a maneira de determinar a possibilidade de a corrente de carregamento da célula de bateria da bateria alcançar a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo pode ser variada. Por exemplo, se a corrente de carregamento da célula de bateria alcançar a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo pode-se prever de acordo com o tempo que a célula de bateria foi carregada. Para um outro exemplo, a corrente de carregamento da célula de bateria pode ser continuamente monitorada com um circuito de monitoramento para determinar se a corrente de carregamento da célula de bateria alcança a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo.

[0038] O seguinte descreverá em mais detalhes o método de carregamento fornecido em implementações da revelação com exemplos em conexão com a FIG. 2 a FIG. 4.

[0039] A FIG. 2 é um diagrama exemplificativo do método de carregamento de acordo com uma implementação da presente revelação. Em um exemplo ilustrado na FIG. 2, a bateria inclui uma única célula de bateria. Além disso, no exemplo ilustrado na FIG. 2, as correntes de carregamento I0, I1, I2...In usadas para o carregamento de corrente constante são definidas para a bateria em avanço, em que Io>Ii>l2>...>In. Um método de carregamento ilustrado na FIG. 2 inclui operações no bloco 22 ao bloco 28, que serão descritas abaixo.

[0040] No bloco 22, aplicar a corrente de carregamento Io para a bateria até que a tensão através da bateria alcance Vtr (Vtr representa a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo) e, então, a corrente de carregamento é diminuída para Ii.

[0041] No bloco 24, aplicar a corrente de carregamento I1 para a bateria até que a tensão através da bateria alcance Vtr e, então, a corrente de carregamento é diminuída para I2.

[0042] No bloco 26, de uma maneira similar, aplicar a corrente de carregamento In para a bateria até que a tensão através da bateria alcance Vtr e, então, o método prossegue para o estado de carregamento de tensão constante.

[0043] No bloco 28, realizar o carregamento de tensão constante aplicando-se a tensão de carregamento Vtr para a bateria, e o carregamento termina quando a corrente de carregamento é diminuída para Itr (Itr representa a corrente de corte de carregamento de tensão constante).

[0044] No exemplo ilustrado na FIG. 2, a corrente de carregamento da bateria diminui de uma maneira de etapa semelhante a partir das operações no bloco 22 para as operações no bloco 28. Como tal, no carregamento de corrente constante, a bateria pode ser carregada de uma maneira de corrente constante de estágio múltiplo, prolongando, através disso, o carregamento de corrente constante tanto quanto possível. A FIG. 3 ilustra a variação atual em todo o processo de carregamento quando n é igual a 2.

[0045] A FIG. 4 é um diagrama exemplificativo do método de carregamento de acordo com uma outra implementação da presente revelação. O método de carregamento ilustrado na FIG. 4 é similar àquele ilustrado na FIG. 2. A diferença se encontra no fato de que, no exemplo ilustrado na FIG. 4, a bateria inclui múltiplas células de bateria acopladas em série. O método ilustrado na FIG. 4 inclui operações no bloco 42 ao bloco 48, que serão descritas abaixo.

[0046] No bloco 42, aplicar a corrente de carregamento I0 na bateria e uma tensão através de cada uma das múltiplas células de bateria é monitorada durante o carregamento. Quando uma tensão através de qualquer uma das múltiplas células de bateria alcança Vtr, a corrente de carregamento é diminuída para I1.

[0047] No bloco 44, aplicar a corrente de carregamento I1 para a bateria e a tensão através de cada uma das múltiplas células de bateria é monitorada durante o carregamento. Quando a tensão através de qualquer uma das múltiplas células de bateria alcança Vtr, a corrente de carregamento é diminuída para I2.

[0048] No bloco 46, de uma maneira similar, aplicar a corrente de carregamento In na bateria e a tensão através de cada uma das múltiplas células de bateria é monitorada durante o carregamento. Quando a tensão através de qualquer uma das múltiplas células de bateria alcança Vtr, o método prossegue para o estado de carregamento de tensão constante.

[0049] No bloco 48, realizar a carregamento de tensão constante aplicando-se a tensão de carregamento Vtr na bateria e uma corrente de carregamento de qualquer uma das múltiplas células de bateria (ou cada uma das múltiplas células de bateria) é monitorada durante o carregamento. O carregamento termina quando a corrente de carregamento de qualquer uma das múltiplas células de bateria (ou cada uma das múltiplas células de bateria) é diminuída para Itr.

[0050] Deve ser notado que, o cenário ao qual o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 é aplicado não é limitado em implementações da revelação. O método de carregamento ilustrado na FIG. 1 é aplicável em uma arquitetura de carregamento com fio ou uma arquitetura de carregamento sem fio. Por exemplo, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 é aplicável na arquitetura de carregamento com fio e é realizado por um dispositivo de suprimento de potência (como um adaptador de potência) na arquitetura de carregamento com fio. Para um outro exemplo, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 é aplicável à arquitetura de carregamento sem fio e é realizado por um dispositivo de transmissão sem fio (como uma base de carregamento sem fio) ou um dispositivo a ser carregado na arquitetura de carregamento sem fio. Doravante no presente documento, as implementações do método de carregamento ilustrado na FIG. 1 em diferentes arquiteturas de carregamento serão elaboradas com os exemplos em conjunto com as implementações específicas.

[0051] Como um exemplo, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 pode ser aplicado em uma arquitetura de carregamento com fio. Na arquitetura de carregamento com fio, o dispositivo de suprimento de potência pode ser acoplado a um dispositivo a ser carregado através de uma interface de carregamento. O tipo da interface de carregamento não é limitado em implementações da revelação. Por exemplo, a interface de carregamento pode ser uma interface de barramento em série universal (USB) ou uma interface de iluminação. A interface de USB pode ser uma interface de USB padrão, uma interface de micro USB ou uma interface tipo C.

[0052] Na arquitetura de carregamento com fio, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 pode ser realizado pelo dispositivo de suprimento de potência ou pelo dispositivo a ser carregado.

[0053] Em uma implementação, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 é realizado pelo dispositivo de suprimento de potência. As operações no bloco 12 incluem o seguinte. No carregamento de corrente constante, o dispositivo de suprimento de potência se comunica com o dispositivo a ser carregado através da interface de carregamento e se ajusta, de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado, uma corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência para fazer com que a corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência corresponda a uma corrente de carregamento que corresponde a um presente estágio de carregamento.

[0054] A maneira de comunicação, o conteúdo comunicado, ou a relação mestre-escravo em comunicação entre o dispositivo de suprimento de potência e o dispositivo a ser carregado não é limitado em implementações da revelação. Por exemplo, o dispositivo de suprimento de potência pode se comunicar com o dispositivo a ser carregado através de uma linha de dados da interface de carregamento (como uma linha D+ e/ou uma linha D— da interface de USB). O dispositivo de suprimento de potência pode realizar uma comunicação de sentido único com o dispositivo a ser carregado ou realizar uma comunicação de dois sentidos (como comunicação alcançada através da solicitação (ou solicitações) e resposta (ou respostas)) com o dispositivo a ser carregado. O conteúdo comunicado entre o dispositivo de suprimento de potência e o dispositivo a ser carregado (ou seja, as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado) pode ser, por exemplo, informações de estado de bateria (como a tensão através da bateria ou uma potência da bateria) ou informações para instruir o dispositivo de suprimento de potência para aumentar ou diminuir sua própria corrente de saída.

[0055] Na implementação acima, o dispositivo de suprimento de potência ajusta sua própria corrente de saída de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado para fazer com que a corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência corresponda à corrente de carregamento que corresponde ao presente estágio de carregamento. Como tal, a corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência pode ser diretamente aplicada para a bateria para carregamento direto, e é desnecessário que o dispositivo a ser carregado realize um controle de corrente constante na corrente de carregamento da bateria, que é possível reduzir o aquecimento do dispositivo a ser carregado.

[0056] Deve ser entendido que, a corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência pode ser uma corrente contínua constante (CC) ou uma corrente de forma de onda variável, como um CC pulsante ou uma corrente alternada (CA). Como um exemplo, a corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência é a corrente de forma de onda variável. A expressão “a corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência corresponde à corrente de carregamento que corresponde ao presente estágio de carregamento” significa que um valor de pico ou um valor médio da corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência corresponde à corrente de carregamento que corresponde ao presente estágio de carregamento. Ao carregar a bateria com a corrente de forma de onda variável, a polarização da bateria pode ser reduzida, prolongando, através disso, a vida útil de serviço da bateria.

[0057] A maneira de definir a corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência para a corrente de forma de onda variável pode ser variada, e um exemplo é determinado abaixo.

[0058] O dispositivo de suprimento de potência inclui usualmente uma unidade comutadora e transformador, um circuito primário em um lado primário do transformador, e um circuito secundário em um lado secundário do transformador. O circuito primário usualmente inclui um circuito de retificação e um circuito de filtragem. A fim de fazer com que o dispositivo de suprimento de potência saia da corrente de forma de onda variável, o circuito de filtragem no circuito primário pode ser removido, de modo que uma tensão de forma de onda pulsante emitida pelo circuito de retificação possa ser injetada na unidade comutadora e transformador, e a energia pode ser transferida, através da unidade comutadora e transformador, a partir do lado primário para o lado secundário.

[0059] Se o mencionado acima for implementado, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 inclui adicionalmente o seguinte. Uma entrada CA é retificada para emitir uma tensão de forma de onda pulsante. A tensão de forma de onda pulsante é acoplada a partir do lado primário do transformador ao lado secundário do transformador. A corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência é gerada de acordo com uma tensão de saída do transformador.

[0060] A corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência é ajustada de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado para fazer com que a corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência corresponda à corrente de carregamento que corresponde ao presente estágio de carregamento da seguinte forma. A corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência é ajustada de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado para fazer com que um valor de pico ou um valor médio da corrente de saída do dispositivo de suprimento de potência corresponde à corrente de carregamento que corresponde ao presente estágio de carregamento.

[0061] Para o circuito de filtragem no lado primário, um capacitor de eletrólito de alumínio líquido é usualmente usado para filtragem. No entanto, o capacitor de eletrólito de alumínio líquido tem um grande volume e rompe facilmente. Levando o mencionado acima em consideração, o circuito de filtragem no lado primário pode ser removido, e a tensão de forma de onda pulsante obtida após a retificação é diretamente injetada na unidade comutadora e no transformador, reduzindo, através disso, o volume do dispositivo de suprimento de potência. Além disso, visto que o capacitor de eletrólito de alumínio líquido no lado primário tem uma vida útil curta de serviço e tende a romper, o capacitor de eletrólito de alumínio líquido no lado primário pode ser removido, de modo que o dispositivo de suprimento de potência possa ter uma vida útil de serviço mais longa e ser seguro.

[0062] Como um outro exemplo, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 pode ser aplicado em uma arquitetura de carregamento sem fio em que o dispositivo de transmissão sem fio é usado para carregamento sem fio.

[0063] Nesse exemplo, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 pode ser realizado pelo dispositivo de transmissão sem fio ou pelo dispositivo a ser carregado.

[0064] Em uma implementação, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 é realizado pelo dispositivo de transmissão sem fio. Nesse caso, as operações no bloco 12 incluem o seguinte. No carregamento de corrente constante, o dispositivo de transmissão sem fio realiza uma comunicação sem fio com o dispositivo a ser carregado e ajusta, de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado, uma potência de transmissão do dispositivo de transmissão sem fio para fazer com que a potência de transmissão do dispositivo de transmissão sem fio corresponda a uma corrente de carregamento que corresponde a um presente estágio de carregamento.

[0065] Não há restrição na maneira de comunicação, no conteúdo comunicado ou na relação mestre- escravo entre o dispositivo de transmissão sem fio e o dispositivo a ser carregado em implementações da revelação.

[0066] Por exemplo, o dispositivo de transmissão sem fio pode realizar uma comunicação sem fio com o dispositivo a ser carregado com base em Bluetooth, fidelidade sem fio (Wi-Fi) ou modulação de retrodifusão (ou modulação de carga de potência).

[0067] O dispositivo de transmissão sem fio pode realizar uma comunicação de sentido único ou uma comunicação de dois sentidos (como comunicação alcançada através da solicitação (ou solicitações) e resposta (ou respostas)) com o dispositivo a ser carregado. O conteúdo comunicado entre o dispositivo de transmissão sem fio e o dispositivo a ser carregado (ou seja, as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado) pode ser, por exemplo, informações de estado de bateria (como a tensão através da bateria ou uma potência da bateria) ou informações para instruir o dispositivo de transmissão sem fio a aumentar ou diminuir sua própria potência de transmissão.

[0068] A maneira na qual o dispositivo de transmissão sem fio ajusta sua própria potência de transmissão pode ser variada. Por exemplo, o dispositivo de transmissão sem fio pode ser acoplado com um dispositivo de suprimento de potência e transmitir um sinal de carregamento sem fio de acordo com uma tensão de entrada fornecida pelo dispositivo de suprimento de potência. Nesse situação, o dispositivo de transmissão sem fio pode se comunicar com o dispositivo de suprimento de potência para instruir o dispositivo de suprimento de potência para ajustar a tensão de entrada, ajustando, através disso, uma potência de transmissão do sinal de carregamento sem fio. Para um outro exemplo, o dispositivo de transmissão sem fio inclui uma aparelho de ajuste de potência e é configurado para ajustar a potência de transmissão do sinal de carregamento sem fio ajustando-se um ciclo de funcionamento e/ou uma frequência de um sinal de controle transmitido pelo aparelho de ajuste de potência.

[0069] Em uma implementação, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 é realizado pelo dispositivo a ser carregado. O método de carregamento ilustrado na FIG. 1 inclui adicionalmente o seguinte. Um sinal de carregamento sem fio recebido é convertido, com um circuito de recebimento sem fio, em uma tensão de entrada de uma linha de carregamento entre o circuito de recebimento sem fio e a bateria. As operações no bloco 12 incluem o seguinte. Diminuir, com um circuito redutor, uma tensão na linha de carregamento e realizar, com um circuito de gerenciamento de carregamento, um controle de corrente constante em uma corrente inserida na bateria.

[0070] Não há restrição na posição do circuito redutor na linha de carregamento em implementações da revelação. Por exemplo, o circuito redutor pode ser localizado entre o circuito de gerenciamento de carregamento e a bateria ou localizado entre o circuito de recebimento sem fio e o circuito de gerenciamento de carregamento.

[0071] Nessa implementação, o dispositivo a ser carregado é dotado do circuito redutor. Dessa maneira, o sinal de carregamento sem fio pode ser transmitido com uma alta tensão entre o dispositivo de transmissão sem fio e o dispositivo a ser carregado, que é benéfico para diminuir uma corrente no circuito de recebimento sem fio, reduzindo, através disso, o aquecimento do dispositivo a ser carregado.

[0072] O circuito redutor pode ser um circuito redutor que tem uma eficiência de conversão redutora maior que aquela do circuito de gerenciamento de carregamento e pode ser, por exemplo, uma bomba de carga.

[0073] Em uma implementação, a fim de reduzir adicionalmente o aquecimento do dispositivo a ser carregado, o método de carregamento ilustrado na FIG. 1 inclui adicionalmente o seguinte. Realizar uma comunicação sem fio com um dispositivo de transmissão sem fio e instruir o dispositivo de transmissão sem fio a ajustar o sinal de carregamento sem fio de acordo com uma diferença de tensão entre uma tensão de entrada do circuito de gerenciamento de carregamento e uma tensão de saída do circuito de gerenciamento de carregamento, para diminuir a diferença de tensão. Visto que uma eficiência de conversão do circuito de gerenciamento de carregamento tem uma correlação positiva com a diferença de tensão entre a tensão de entrada do circuito de gerenciamento de carregamento e a tensão de saída do circuito de gerenciamento de carregamento, a eficiência de conversão do circuito de gerenciamento de carregamento pode ser melhorada diminuindo-se a diferença de tensão, reduzindo- se, adicionalmente, o aquecimento do dispositivo a ser carregado.

[0074] As implementações de método da revelação foram descritas em detalhes acima em referência à FIG 1 a FIG. 4. O seguinte descreverá em detalhes as implementações de aparelho da revelação em referência à FIG. 5. Deve ser entendido que, as implementações de método e as implementações de aparelho correspondem entre si em termos de descrição. Portanto, para detalhes não elaborados em implementações de aparelho, a referência pode ser feita às implementações de método anteriores.

[0075] A FIG. 5 é um diagrama estrutural esquemático de um aparelho de carregamento de acordo com uma implementação da presente revelação. Conforme ilustrado na FIG. 5, o aparelho de carregamento 50 inclui um circuito de suprimento de potência 52 e um circuito de gerenciamento de carregamento 54. O circuito de suprimento de potência 52 é configurado para fornecer uma potência de carregamento. O circuito de gerenciamento de carregamento 54 é configurado para: realizar um carregamento de corrente constante em uma bateria de acordo com a potência de carregamento fornecida pelo circuito de suprimento de potência 52; realizar um carregamento de tensão constante na bateria de acordo com a potência de carregamento fornecida pelo circuito de suprimento de potência 52 até uma corrente de carregamento de uma célula de bateria da bateria alcançar uma corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo, em que a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo é maior que uma corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão da célula de bateria. O carregamento de corrente constante inclui múltiplos estágios de carregamento, em que cada um dos múltiplos estágios de carregamento corresponde a uma corrente de carregamento, e para quaisquer dois estágios de carregamento adjacentes, uma corrente de carregamento que corresponde a um estágio de carregamento formador é maior que uma corrente de carregamento que corresponde a um último estágio de carregamento; em cada um dos múltiplos estágios de carregamento, aplicar uma corrente de carregamento que corresponde ao estágio de carregamento para a bateria até uma tensão através da célula de bateria da bateria alcançar uma tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo, em que a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo é maior que uma tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria.

[0076] Em uma implementação, a bateria inclui múltiplas células de bateria acopladas em série. O circuito de gerenciamento de carregamento é adicionalmente configurado para monitorar a tensão através da célula de bateria no carregamento de corrente constante.

[0077] Em uma implementação, uma diferença de tensão ΔV entre a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo e a tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão satisfaz 0<ΔV<0,2V.

[0078] Em uma implementação, uma razão N entre a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo e a corrente de corte de carregamento de tensão constante padrão da célula de bateria satisfaz 1<N<40.

[0079] Em uma implementação, a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo é configurada para fazer com que uma potência da célula de bateria alcança uma capacidade de bateria da célula de bateria após o carregamento de tensão constante ser concluído.

[0080] Deve ser notado que, o cenário ao qual o aparelho de carregamento 50 é aplicado não é limitado em implementações da revelação. O aparelho de carregamento 50 é aplicável a uma arquitetura de carregamento com fio ou uma arquitetura de carregamento sem fio. Por exemplo, o aparelho de carregamento 50 pode ser um dispositivo de suprimento de potência (como um adaptador de potência) na arquitetura de carregamento com fio. Para um outro exemplo, o aparelho de carregamento 50 pode ser um dispositivo de transmissão sem fio (como uma base de carregamento sem fio) ou um dispositivo a ser carregado na arquitetura de carregamento sem fio. Doravante no presente documento, as implementações do aparelho de carregamento 50 em diferentes arquiteturas de carregamento serão elaboradas com exemplos em conexão com a FIG. 6 a FIG. 9.

[0081] Como um exemplo, conforme ilustrado na FIG. 6, o aparelho de carregamento 50 é o dispositivo de suprimento de potência (como o adaptador de potência). O aparelho de carregamento 50 pode ser acoplado com um dispositivo a ser carregado 60 através de uma interface de carregamento 56. O tipo da interface de carregamento 56 não é limitado em implementações da revelação. Por exemplo, a interface de carregamento 56 pode ser uma interface de USB ou uma interface de iluminação. A interface de USB pode ser uma interface de USB padrão, uma interface de micro USB ou uma interface tipo C.

[0082] Conforme ilustrado na FIG. 6, o circuito de controle de carregamento 54 inclui um circuito de controle de comunicação 542 e um circuito de ajuste de potência 544. O circuito de controle de comunicação 542 é configurado para, no carregamento de corrente constante, comunicar com o dispositivo a ser carregado 60 através da interface de carregamento 56 e ajustar, com o circuito de ajuste de potência 544, uma corrente de saída do aparelho de carregamento 50 de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado 60 para fazer com que a corrente de saída do aparelho de carregamento 50 corresponde a uma corrente de carregamento que corresponde a um presente estágio de carregamento.

[0083] O circuito de suprimento de potência 52 do aparelho de carregamento 50 pode fornecer o dispositivo a ser carregado 60 com a potência de carregamento através de uma linha de potência da interface de carregamento 56. Quando a interface de carregamento 56 é a interface de USB, a linha de potência pode ser uma linha de VBUS na interface de USB. O circuito de suprimento de potência 52 pode ser implementado de uma maneira convencional, que não é limitada no presente documento. Por exemplo, o circuito de suprimento de potência 52 inclui um transformador, um circuito de retificação e um circuito de filtragem em um lado primário do transformador, e um circuito de retificação e um circuito de filtragem em um lado secundário do transformador.

[0084] O circuito de ajuste de potência 544 pode incluir, por exemplo, um controlador de modulação de largura de pulso (PWM), um circuito de retroalimentação de tensão e/ou um circuito de retroalimentação de corrente.

[0085] O circuito de controle de comunicação 542 pode ser, por exemplo, uma MCU ou outras unidades de circuito com uma função de controle. A maneira na qual o circuito de controle de comunicação 542 ajusta a corrente de saída do aparelho de carregamento 50 pode ser variada. Por exemplo, o circuito de controle de comunicação 542 ajusta uma tensão de referência e/ou uma corrente de referência do circuito de retroalimentação de tensão e/ou o circuito de retroalimentação de corrente do circuito de ajuste de potência 544 para ajustar um ciclo de funcionamento ou uma frequência do controlador de PWM do circuito de ajuste de potência 544, ajustando, através disso, a corrente de saída do aparelho de carregamento 50.

[0086] A maneira de comunicação, o conteúdo comunicado ou a relação mestre-escravo entre o circuito de controle de comunicação 542 e o dispositivo a ser carregado 60 não é limitada em implementações da revelação. Por exemplo, o circuito de controle de comunicação 542 pode se comunicar com o dispositivo a ser carregado 60 através de uma linha de dados da interface de carregamento 56 (como uma linha D+ e/ou uma linha D- da interface de USB). O circuito de controle de comunicação 542 pode realizar uma comunicação de sentido único ou uma comunicação de dois sentidos (como comunicação alcançada através da solicitação (ou solicitações) e resposta (ou respostas)) com o dispositivo a ser carregado 60. O conteúdo comunicado entre o circuito de controle de comunicação 542 e o dispositivo a ser carregado 60 (ou seja, as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado 60) pode ser, por exemplo, informações de estado de bateria (como a tensão através da bateria ou uma potência da bateria) ou informações para instruir o aparelho de carregamento 50 a aumentar ou diminuir sua própria corrente de saída.

[0087] Na implementação acima, o aparelho de carregamento 50 ajusta sua própria corrente de saída de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado 60 para fazer com que o corrente de saída do aparelho de carregamento 50 corresponda ao corrente de carregamento que corresponde ao presente estágio de carregamento. Como tal, a corrente de saída do aparelho de carregamento 50 pode ser diretamente aplicada na bateria para carregamento direto, e é desnecessário que o dispositivo a ser carregado 60 realize um controle de corrente constante na corrente de carregamento da bateria, que é possível reduzir o aquecimento do dispositivo a ser carregado.

[0088] Deve ser entendido que, a corrente de saída do aparelho de carregamento 50 pode ser uma CC constante ou uma corrente de forma de onda variável, como uma CC pulsante ou uma CA. Como um exemplo, a corrente de saída do aparelho de carregamento 50 é a corrente de forma de onda variável. A expressão “a corrente de saída do aparelho de carregamento 50 corresponde à corrente de carregamento que corresponde ao presente estágio de carregamento” significa que um valor de pico ou um valor médio da corrente de saída do aparelho de carregamento 50 corresponde à corrente de carregamento que corresponde ao presente estágio de carregamento. Ao carregar a bateria com a corrente de forma de onda variável, a polarização da bateria pode ser reduzida, prolongando, através disso, a vida útil de serviço da bateria.

[0089] A maneira de definir a corrente de saída do aparelho de carregamento 50 em relação à de forma de onda variável pode ser variada, e um exemplo é determinado abaixo.

[0090] O circuito de suprimento de potência 52 do aparelho de carregamento 50 inclui usualmente uma unidade comutadora e transformador, um circuito primário em um lado primário do transformador, e um circuito secundário em um lado secundário do transformador. O circuito primário usualmente inclui um circuito de retificação e um circuito de filtragem. A fim de fazer com que o aparelho de carregamento 50 saia da corrente de forma de onda variável, o circuito de filtragem no circuito primário pode ser removido, de modo que uma tensão de forma de onda pulsante emitida pelo circuito de retificação possa ser injetada na unidade comutadora e no transformador e seja transferida, através da unidade comutadora e do transformador, a partir do lado primário para o lado secundário.

[0091] Conforme ilustrado na FIG. 7, o circuito de suprimento de potência 52 inclui um circuito de retificação 522, uma unidade comutadora (como um transistor MOS) e transformador 524, e um circuito secundário 528 (que inclui um circuito de retificação secundário e um circuito de filtragem secundário, por exemplo). O circuito de retificação 522 é configurado para retificar uma CA de entrada para emitir uma tensão de forma de onda pulsante. A unidade comutadora e transformador 524 é configurada para acoplar a tensão de forma de onda pulsante a partir de um lado primário do transformador para um lado secundário do transformador. O circuito secundário 528 é configurado para gerar a corrente de saída do aparelho de carregamento 50 de acordo com uma tensão de saída do transformador 528. O circuito de controle de comunicação 542 é configurado para ajustar, com o circuito de ajuste de potência 544, a corrente de saída do aparelho de carregamento 50 (como ajustar, com o circuito de ajuste de potência 544, (ou seja, um tempo de ligamento e um tempo de desligamento) da unidade comutadora) de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado 60 para fazer com que um valor de pico ou um valor médio da corrente de saída do aparelho de carregamento 50 corresponde à corrente de carregamento que corresponde ao presente estágio de carregamento.

[0092] Para o circuito de filtragem no lado primário, um capacitor de eletrólito de alumínio líquido é usualmente usado para filtragem. No entanto, o capacitor de eletrólito de alumínio líquido tem um grande volume e rompe facilmente. Levando o mencionado acima em consideração, o circuito de filtragem no lado primário pode ser removido, e a tensão de forma de onda pulsante obtida após a retificação é diretamente injetada na unidade comutadora e no transformador, reduzindo, através disso, o volume do dispositivo de suprimento de potência. Além disso, visto que o capacitor de eletrólito de alumínio líquido no lado primário tem uma vida útil curta de serviço e tende a romper, o capacitor de eletrólito de alumínio líquido no lado primário pode ser removido, de modo que o dispositivo de suprimento de potência possa ter uma vida útil de serviço mais longa e ser seguro.

[0093] Como um outro exemplo, o aparelho de carregamento 50 pode ser aplicado na arquitetura de carregamento sem fio. Na arquitetura de carregamento sem fio, o aparelho de carregamento 50 pode ser o dispositivo de transmissão sem fio ou o dispositivo a ser carregado.

[0094] Em uma implementação, o aparelho de carregamento 50 é o dispositivo de transmissão sem fio. Conforme ilustrado na FIG. 8, o aparelho de carregamento 50 inclui adicionalmente um circuito de transmissão sem fio 57. O circuito de controle de carregamento 54 é configurado para, no carregamento de corrente constante, realizar uma comunicação sem fio com um dispositivo a ser carregado 80 e ajustar, de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado 80, uma potência de transmissão do circuito de transmissão sem fio 57 para fazer com que a potência de transmissão do circuito de transmissão sem fio 57 corresponde a uma corrente de carregamento que corresponde a um presente estágio de carregamento.

[0095] O circuito de suprimento de potência 52 pode ser realizado de maneiras diferentes. Por exemplo, o circuito de suprimento de potência 52 pode incluir um circuito de retificação e um circuito de filtragem que são configurados para converter uma CA em uma tensão de entrada do circuito de transmissão sem fio 57. Para um outro caso, o aparelho de carregamento 50 é acoplado com um dispositivo de suprimento de potência (como um adaptador de potência, que não é ilustrado na FIG. 8) através de uma interface e fornece uma potência inserida através da interface a partir do dispositivo de suprimento de potência para o circuito de transmissão sem fio. Nesse situação, o circuito de suprimento de potência 52 pode ser um circuito de interface no aparelho de carregamento 50 que corresponde a uma interface configurada a ser acoplado com o dispositivo de suprimento de potência.

[0096] A maneira na qual o circuito de controle de carregamento 54 é realizado e a maneira na qual o circuito de controle de carregamento 54 ajusta a potência de transmissão do circuito de transmissão sem fio 57 podem ser variadas. Por exemplo, o circuito de controle de carregamento 54 inclui apenas um circuito com uma função de comunicação. O circuito de controle de carregamento 54 é configurado para receber as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado 80 e se comunicar com o dispositivo de suprimento de potência de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado 80 para instruir o dispositivo de suprimento de potência para ajustar uma tensão de saída e/ou uma corrente de saída, ajustando, através disso, a potência de transmissão do circuito de transmissão sem fio 57. Para um outro exemplo, o circuito de controle de carregamento 54 inclui um circuito de controle de comunicação e um circuito de ajuste de potência (não ilustrado na FIG. 8). O circuito de controle de comunicação pode ajustar, de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado 80, um ciclo de funcionamento ou uma frequência de um sinal de controle transmitido pelo circuito de ajuste de potência para ajustar a potência de transmissão do circuito de transmissão sem fio 57.

[0097] Não há restrição da maneira de comunicação, do conteúdo comunicado ou da relação mestre- escravo entre o circuito de controle de carregamento 54 e o dispositivo a ser carregado 80 em implementações da revelação.

[0098] Por exemplo, o circuito de controle de carregamento 54 pode realizar uma comunicação sem fio com o dispositivo a ser carregado 80 com base em Bluetooth, Wi-Fi ou modulação de retrodifusão (ou modulação de carga de potência).

[0099] O circuito de controle de carregamento 54 pode realizar uma comunicação de sentido único ou uma comunicação de sentido duplo (como comunicação alcançada através de solicitação (ou solicitações) e responsa (ou respostas)) com o dispositivo a ser carregado 80. O conteúdo comunicado entre o circuito de controle de carregamento 54 e o dispositivo a ser carregado 80 (ou seja, as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado 80) pode ser, por exemplo, informações de estado de bateria (como a tensão através da bateria ou uma potência da bateria) ou informações para instruir o dispositivo de transmissão sem fio a aumentar ou diminuir sua própria potência de transmissão.

[0100] Em uma implementação, o aparelho de carregamento 50 é um dispositivo a ser carregado. Conforme ilustrado na FIG. 9, o circuito de suprimento de potência inclui um circuito de recebimento sem fio 523. O circuito de controle de carregamento inclui um circuito de gerenciamento de carregamento 543. O circuito de recebimento sem fio 523 é configurado para converter um sinal de carregamento sem fio recebido em uma tensão de entrada de uma linha de carregamento 58 entre o circuito de recebimento sem fio 523 e a bateria. O aparelho de carregamento 50 inclui adicionalmente um circuito redutor 59. O circuito redutor 59 é configurado para diminuir uma tensão na linha de carregamento 58. O circuito de gerenciamento de carregamento 543 é configurado para realizar um controle de corrente constante em uma corrente inserida na bateria.

[0101] Nessa implementação, o aparelho de carregamento é dotado de circuito redutor. Dessa maneira, o sinal de carregamento sem fio pode ser transmitido com uma alta tensão entre o dispositivo de transmissão sem fio e o aparelho de carregamento, que é benéfica para diminuir uma corrente no circuito de recebimento sem fio, reduzindo, através disso, o aquecimento do dispositivo a ser carregado.

[0102] O circuito redutor 59 pode ser localizado entre o circuito de recebimento sem fio 523 e o circuito de gerenciamento de carregamento 543 ou localizado entre o circuito de gerenciamento de carregamento 543 e a bateria.

[0103] O circuito redutor 59 pode ser um circuito redutor que tem uma eficiência de conversão redutora maior que aquela do circuito de gerenciamento de carregamento 543 e pode ser, por exemplo, uma bomba de carga.

[0104] Em uma implementação, a fim de reduzir adicionalmente o aquecimento do dispositivo a ser carregado, o aparelho de carregamento 50 inclui adicionalmente um circuito de controle de comunicação 53. O circuito de controle de comunicação 53 é configurado para realizar uma comunicação sem fio com um dispositivo de transmissão sem fio 90 e instruir o dispositivo de transmissão sem fio 90 a ajustar o sinal de carregamento sem fio de acordo com uma diferença de tensão entre uma tensão de entrada do circuito de gerenciamento de carregamento 543 e uma tensão de saída do circuito de gerenciamento de carregamento 543, para diminuir a diferença de tensão.

[0105] Visto que uma eficiência de conversão do circuito de gerenciamento de carregamento 543 tem uma correlação positiva com a diferença de tensão entre a tensão de entrada do circuito de gerenciamento de carregamento 543 e a tensão de saída do circuito de gerenciamento de carregamento 543, a eficiência de conversão do circuito de gerenciamento de carregamento 543 pode ser melhorada diminuindo-se a diferença de tensão, reduzindo-se, através disso, adicionalmente o aquecimento do dispositivo a ser carregado.

[0106] Em implementações da presente revelação, o “dispositivo a ser carregado” pode incluir, porém sem limitação, um dispositivo configurado através de uma linha com fio e/ou uma interface sem fio para receber/transmitir sinais de comunicação. Os exemplos da linha com fio podem incluir, porém sem limitação, pelo menos um dentre uma rede de telefone comutada pública (PSTN), uma linha de assinante digital (DSL), um cabo digital, um cabo de conexão direta e/ou uma outra linha de conexão de dados ou linha de conexão de rede. Os exemplos da interface sem fio podem incluir, porém sem limitação, uma interface sem fio com uma rede de celular, uma rede de área local sem fio (WLAN), uma rede de televisão digital (como uma rede de difusão portátil de vídeo digital (DVB-H)), uma rede de satélite, um transmissor de difusão de modulação em frequência e modulação em amplitude (AM-FM) e/ou com um outro terminal de comunicação. Um terminal de comunicação configurado para se comunicar através de uma interface sem fio pode ser chamado de um “terminal de comunicação sem fio”, um “terminal sem fio” e/ou um “terminal móvel”. Os exemplos de um terminal móvel podem incluir, porém sem limitação, um telefone celular ou satélite, um terminal de sistema de comunicação pessoal (PCS) com capacidade de telefone por rádio celular, processamento de dados, fax e/ou comunicação de dados, um assistente digital pessoal (PDA) equipado com telefone por rádio, pager, acesso por Internet/Intranet, navegação na web, computador do tipo notebook, calendário e/ou receptor de sistema de posicionamento global (GPS) e/ou outros dispositivos eletrônicos equipados com capacidade de telefone por rádio como um computador do tipo laptop convencional ou um receptor portátil. Em algumas implementações, o dispositivo a ser carregado pode se referir a um dispositivo de terminal móvel ou um dispositivo de terminal portátil, como um telefone móvel, bloco, etc. Em outras implementações, o dispositivo a ser carregado da revelação pode se referir a um sistema em chip, em que a bateria do dispositivo de terminal pode pertencer ou não ao sistema em chip.

[0107] As implementações acima podem ser completa ou parcialmente implementadas em software, hardware, firmware ou qualquer combinação dos mesmos. Quando implementadas em software, as implementações podem completa ou parcialmente assumir a forma de produtos de programa de computador. O produto de programa de computador inclui uma ou mais instruções de computador. Quando as instruções de computador são carregadas e executadas em um computador, os procedimentos ou as funções das implementações da revelação podem ser completa ou parcialmente implementados. O computador pode ser um computador de propósito geral, um computador de propósito especial, uma rede de computador ou outros aparelhos programáveis. As instruções de computador podem ser armazenadas em um meio legível por computador, ou transmitidas a partir de um meio legível por computador para um outro meio legível por computador. Por exemplo, as instruções de computador podem ser transmitidas a partir de um sítio da web, computador, servidor ou centro de dados para um outro sítio da web, computador, servidor ou centro de dados de uma maneira com fio (como um cabo coaxial, uma fibra óptica, uma linha de assinante digital (DSL)) ou uma maneira sem fio (como infravermelho, sem fio, de micro-onda ou similares). O meio legível por computador pode ser qualquer meio utilizável acessível pelo computador, ou um dispositivo de armazenamento (como um servidor, um centro de dados ou similares) que inclui um ou mais meios utilizáveis integrados. O meio utilizável pode ser um meio magnético (como um disquete, um disco rígido ou uma fita magnética), um meio óptico (como um disco de vídeo digital (DVD)), um meio semicondutor (como um disco de estado sólido (SSD)) ou similares.

[0108] Será apreciado que os sistemas, aparelhos e métodos revelados em implementações no presente documento também podem ser implementados de várias outras maneiras. Por exemplo, as implementações de aparelho acima são meramente ilustrativas, por exemplo, a divisão é apenas uma divisão de funções lógicas, e pode haver outras maneiras de divisão na prática, por exemplo, múltiplas unidades ou componentes podem ser combinados ou podem ser integrados em um outro sistema, ou alguns recursos podem ser ignorados ou não incluídos. Em outros assuntos, a conexão de comunicação ou acoplamento ou acoplamento direto conforme ilustrado ou discutido pode ser uma conexão de comunicação ou acoplamento indireto através da mesma interface, dispositivo ou unidade, e pode ser elétrica, mecânica ou de outro modo.

[0109] As unidades separadas conforme ilustrado podem ser ou não fisicamente separadas. Os componentes ou partes exibidas como unidades podem ser ou não unidades físicas, e podem se encontrar em uma localização ou podem ser distribuídas em múltiplas unidades em rede. Algumas ou todas as unidades podem ser seletivamente adotadas de acordo com as necessidades práticas para alcançar os objetivos desejados da revelação.

[0110] Adicionalmente, várias unidades funcionais descritas em implementações no presente documento podem ser integradas em uma unidade de processamento ou podem estar presentes como um número de unidades fisicamente separadas, e duas ou mais unidades podem ser integradas em uma.

[0111] Embora a revelação tenha sido descrita em conexão com certas modalidades, deve ser entendido que a revelação não deve ser limitada às modalidades reveladas, mas, pelo contrário, destina-se a abranger várias modificações e disposições equivalentes incluídas dentro do escopo das reivindicações anexas, cujo escopo deve ser concedido pela interpretação mais ampla de modo a abranger todas as tais modificações e estruturas equivalentes conforme é permitido mediante a lei.

Claims

1. MÉTODO DE CARREGAMENTO, caracterizado por compreender: realizar um carregamento de corrente constante (12) de uma bateria, em que o carregamento de corrente constante compreende uma pluralidade de estágios de carregamento, em que cada um dentre a pluralidade de estágios de carregamento corresponde a uma corrente de carregamento, e para quaisquer dois estágios de carregamento adjacentes, uma corrente de carregamento que corresponde a um estágio de carregamento formador é maior que uma corrente de carregamento que corresponde a um último estágio de carregamento; e em cada um dentre a pluralidade de estágios de carregamento, aplicar uma corrente de carregamento que corresponde ao estágio de carregamento para a bateria até uma tensão através de uma célula de bateria da bateria alcançar uma tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo, em que a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo é maior que uma tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria; e realizar um carregamento de tensão constante (14) da bateria até uma corrente de carregamento da célula de bateria da bateria alcançar uma corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo, em que a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo é maior que uma corrente de carregamento limitada de tensão constante recomendada da célula de bateria, em que a magnitude da corrente de carregamento limitada de tensão constante recomendada é 0,01~0,1 C, em que a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo é usada diretamente como uma tensão de carregamento no estágio de carregamento de tensão constante, em que o carregamento de corrente constante compreende mais de dois estágios de carregamento.

2. MÉTODO DE CARREGAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a bateria compreende uma pluralidade de células de bateria acopladas em série; e o método de carregamento compreende adicionalmente: monitorar a tensão através da célula de bateria no carregamento de corrente constante.

3. MÉTODO DE CARREGAMENTO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo ser configurada de modo que uma capacidade atual da bateria Qz satisfaça 0,98Q0<Qz<1,02Q0, em que Q0 é a capacidade padrão da célula de bateria.

4. MÉTODO DE CARREGAMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo método de carregamento ser executado por um dispositivo a ser carregado (50), e a realização do carregamento de corrente constante da bateria compreende: no carregamento de corrente constante, comunicando, pelo dispositivo a ser carregado (50), com um dispositivo a ser carregado (60) por meio de uma interface de carregamento e ajustando, de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado (60), uma corrente de saída do dispositivo a ser carregado (50) para fazer com que a corrente de saída do dispositivo a ser carregado (50) corresponda a uma corrente de carga correspondente a um estágio de carga atual.

5. MÉTODO DE CARREGAMENTO, de acordo com a reivindicação 4, em que: o método de carregamento é caracterizado por compreender ainda: retificar uma corrente alternada de entrada (CA) para emitir uma tensão de forma de onda pulsante; acoplar a tensão da forma de onda pulsante de um lado primário de um transformador para um lado secundário do transformador; e gerar a corrente de saída do dispositivo a ser carregado (50) de acordo com uma tensão de saída do transformador; e ajustando, de acordo com as informações fornecidas pelo dispositivo a ser carregado (60), a corrente de saída do dispositivo a ser carregado (50) para fazer com que a corrente de saída do dispositivo a ser carregado (50) corresponda à corrente de carga correspondente ao estágio de carregamento atual compreende: ajustando, de acordo com a informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado (60), a corrente de saída do dispositivo a ser carregado (50) para fazer um valor de pico ou um valor médio da corrente de saída do dispositivo a ser carregado (50) correspondem à corrente de carregamento correspondente ao estágio de carregamento atual.

6. MÉTODO DE CARREGAMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo método de carregamento ser executado por um dispositivo de transmissão sem fio (90) e a execução do carregamento de corrente constante da bateria compreende: no carregamento de corrente constante, realizando, pelo dispositivo transmissor sem fio (90), uma comunicação sem fio com um dispositivo a ser carregado (80) e ajustando, de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado (80), uma potência de transmissão do dispositivo de transmissão sem fio (90) para fazer a potência de transmissão do dispositivo de transmissão sem fio (90) corresponder a uma corrente de carregamento correspondente a um estágio de carregamento atual.

7. MÉTODO DE CARREGAMENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o método de carregamento é realizado por um dispositivo a ser carregado (50) e compreende ainda converter, com um circuito de recebimento sem fio (523), um sinal de carregamento sem fio recebido em uma tensão de entrada de uma linha de carregamento entre o circuito de recebimento sem fio (523) e a bateria; e realizar o carregamento de corrente constante da bateria compreende: diminuindo, com um circuito redutor (59), uma tensão na linha de carregamento (58) e realizando, com um circuito de gerenciamento de carregamento (543), um controle de corrente constante em uma corrente introduzida na bateria.

8. APARELHO DE CARREGAMENTO (50), caracterizado por compreender: um circuito de suprimento de potência (52) configurado para fornecer uma potência de carregamento; um circuito de controle de carregamento (54) configurado para: realizar um carregamento de corrente constante de uma bateria de acordo com a potência de carregamento fornecida pelo circuito de suprimento de potência (52), em que o carregamento de corrente constante compreende uma pluralidade de estágios de carregamento, em que cada um dentre a pluralidade de estágios de carregamento corresponde a uma corrente de carregamento, e para quaisquer dois estágios de carregamento adjacentes, uma corrente de carregamento que corresponde a um estágio de carregamento formador é maior que uma corrente de carregamento que corresponde a um último estágio de carregamento; em cada um dentre a pluralidade de estágios de carregamento, aplicar uma corrente de carregamento que corresponde ao estágio de carregamento para a bateria até uma tensão através de uma célula de bateria da bateria alcançar uma tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo, em que a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo é maior que uma tensão de corte de carregamento de corrente constante padrão da célula de bateria; e realizar um carregamento de tensão constante da bateria de acordo com a potência de carregamento fornecida pelo circuito de suprimento de potência até uma corrente de carregamento da célula de bateria da bateria alcançar uma corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo, em que a corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo é maior que uma corrente de carregamento limitada de tensão constante recomendada da célula de bateria, em que a magnitude da corrente de carregamento limitada de tensão constante recomendada é 0,01~0,1 C, em que o circuito de gerenciamento de carregamento (54) é configurado para usar diretamente a tensão de corte de carregamento de corrente constante alvo como uma tensão de carregamento no estágio de carregamento de tensão constante, em que o carregamento de corrente constante compreende mais de dois estágios de carregamento.

9. APARELHO DE CARREGAMENTO (50), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a bateria compreende uma pluralidade de células de bateria acopladas em série; e o circuito de controle de carregamento (54) é adicionalmente configurado para: monitorar a tensão através da célula de bateria no carregamento de corrente constante.

10. APARELHO DE CARREGAMENTO (50), de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pela corrente de corte de carregamento de tensão constante alvo ser configurada para de modo que uma capacidade atual da bateria Qz satisfaça 0,98Q0<Qz<1,02Q0, em que Q0 é a capacidade padrão da célula de bateria.

11. APARELHO DE CARREGAMENTO (50), de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo por o aparelho de carregamento (50) é um dispositivo de suprimento de potência (50) acoplado com um dispositivo a ser carregado (60) através de uma interface de carregamento; e o circuito de controle de carregamento (54) compreende um circuito de controle de comunicação (542) e um circuito de ajuste de potência (544), em que o circuito de controle de comunicação (542) é configurado para, no carregamento de corrente constante, se comunicar com o dispositivo a ser carregado (60) através da interface de carregamento e ajustar, com o circuito de ajuste de potência (544), uma corrente de saída do aparelho de carregamento (50) de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado (60) para fazer com que a corrente de saída do aparelho de carregamento (50) corresponda a uma corrente de carregamento que corresponde a um presente estágio de carregamento.

12. APARELHO DE CARREGAMENTO (50), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por O circuito de suprimento de potência (52) compreende: um circuito de retificação (522) configurado para retificar uma corrente alternada de entrada (CA) para emitir uma tensão de forma de onda pulsante; uma unidade comutadora e transformador (524) configurado para acoplar a tensão de forma de onda pulsante a partir de um lado primário do transformador para um lado secundário do transformador; e um circuito secundário (526) configurado para gerar a corrente de saída do aparelho de carregamento de acordo com uma tensão de saída do transformador; e o circuito de controle de comunicação é configurado para: ajustar, com o circuito de ajuste de potência (544), a corrente de saída do aparelho de carregamento (50) de acordo com as informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado (60) para fazer com que um valor de pico ou um valor médio da corrente de saída do aparelho de carregamento (50) corresponde à corrente de carregamento que corresponde ao presente estágio de carregamento.

13. APARELHO DE CARREGAMENTO (50), de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado por o aparelho de carregamento (50) é um dispositivo de transmissão sem fio (90); e o aparelho de carregamento (90) compreende adicionalmente um circuito de transmissão sem fio (57), e o circuito de controle de carregamento (54) é configurado para, no carregamento de corrente constante, realizar uma comunicação sem fio com um dispositivo a ser carregado (80) e ajustar, de acordo com informações alimentadas de volta pelo dispositivo a ser carregado (80), uma potência de transmissão do circuito de transmissão sem fio para fazer com que a potência de transmissão do circuito de transmissão sem fio (57) corresponde a uma corrente de carregamento que corresponde a um presente estágio de carregamento.