CN102280670B - 一种实现自动功率控制的充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种实现自动功率控制的充电方法，其包括以下步骤：设置充电电流的初始值；检测手机充电器的输出电压和手机电池的电压，并根据手机充电器件的额定功率，获取手机当前的充电电流；将当前的充电电流与充电电流的初始值进行比较；根据比较结果调节手机当前的充电电流的取值，以将手机当前的充电电流设置为手机充电器件的额定功率当前容许设置的最大充电电流。通过上述方式，本发明的一种实现自动功率控制的充电方法，能够根据当前的充电电流与充电电流的初始值进行比较的结果进行调节手机当前的充电电流的取值，进而自动调整手机电池的充电电流，使得手机能够兼容不同输出功率的手机充电器进行充电，并且避免手机充电的输出电压过高。

Description

一种实现自动功率控制的充电方法

技术领域

本发明涉及电池充电技术领域，特别是涉及一种实现自动功率控制的充电方法。

背景技术

随着科技的发展，手机作为一种热销的电子产品，已经普及到各种人群中。与手机相配的手机充电器作为手机配件的一个组成部分，是不可或缺的。

目前市场上手机充电器多种多样，手机充电器的电气特性不同，特别是功率曲线不同。工信部着手定制统一的接口标准，以减少用户购买不同手机而致使原手机充电器不可使用的状况。现有技术的手机充电器仅仅从结构上允许用户可以在一款手机上插入不同品牌的手机充电器，在电气上还存在以下问题：当手机充电器的输出电压过高时，手机充电电路所消耗的能量会增加，导致其温度增加，进而影响手机充电器以及手机本身的可靠性。

因此，需要提供一种实现自动功率控制的充电方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种实现自动功率控制的充电方法，能够自动调整手机电池的充电电流，使得手机能够兼容不同手机充电器进行充电，并且避免手机充电的输出电压过高，使充电器工作在最佳的工作状态下。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种实现自动功率控制的充电方法，其包括以下步骤：设置充电电流的初始值；检测手机充电器的输出电压和手机电池的电压，并根据手机充电器件的额定功率，获取手机当前的充电电流；将当前的充电电流与充电电流的初始值进行比较；根据比较结果调节手机当前的充电电流的取值，以将手机当前的充电电流设置为手机充电器件的额定功率当前容许设置的最大充电电流。

其中，手机当前的充电电流I₁为：

$I_1=\frac{P}{V1-V2};---\left(1\right)$

其中，P为手机充电器件的额定功率，V₁为手机充电器的输出电压，V₂为手机电池的电压；

充电方法具体包括以下步骤：

a1.设置充电电流的初始值；

a2.检测手机充电器的输出电压和手机电池的电压，并根据式（1）获取手机当前的充电电流I₁；

a3.将手机当前的充电电流I₁与充电电流的初始值进行比较；

a4.当充电电流的初始值大于或等于手机当前的充电电流I₁时，将手机当前的充电电流I₁的大小设置为充电电流的初始值；

步骤a3的比较结果为充电电流的初始值小于手机当前的充电电流I₁时：

a5.重新设置充电电流的初始值，以预设的步长逐步增加充电电流的初始值；

a6.将重新设置的充电电流的初始值与手机的额定电流比较；

a7.当重新设置的充电电流的初始值大于或等于手机的额定电流时，以将手机当前的充电电流I₁的大小设置为重新设置的充电电流的初始值。

根据本发明一优选实施例，步骤a6的比较结果为重新设置的充电电流的初始值小于手机的额定电流时：

a8.继续步骤a2；

a9.循环步骤a2至a8，直至检测到充电电流的初始值大于或等于手机当前的充电电流I₁或充电电流的初始值大于或等于手机的额定电流为止。

根据本发明一优选实施例，在步骤a1中，充电电流的初始值为100mA。

根据本发明一优选实施例，在步骤a5中，预设的步长为50mA的电流值。

根据本发明一优选实施例，在步骤a6中，手机的额定电流的电流值为1.5A。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的一种实现自动功率控制的充电方法，能够根据当前的充电电流与充电电流的初始值进行比较的比较结果调节手机当前的充电电流的取值，进而自动调整手机电池的充电电流，使得手机能够兼容不同输出功率的手机充电器进行充电，并且避免手机充电的输出电压过高，使充电器工作在最佳的工作状态下。

附图说明

图1是本发明实现自动功率控制的充电方法一优选实施例的流程图；以及

图2是实现本发明充电方法的一种手机电池的充电电路示意图。

具体实施方式

请参见图1，图1是本发明实现自动功率控制的充电方法一优选实施例的流程图。如图1所示，本发明手机电池的充电方法包括以下步骤：

步骤101：设置充电电流的初始值I₀；

步骤102：检测手机充电器的输出电压V₁和手机电池的电压V₂，并根据手机充电器件的额定功率P，获取手机当前的充电电流I₁；

步骤103：将手机当前的充电电流I₁与充电电流的初始值I₀进行比较，判断充电电流的初始值I₀是否小于手机当前的充电电流I₁；若否，则进入步骤104；若是，则进入步骤105；

步骤104：将手机当前的充电电流I₁的大小设置为充电电流的初始值I₀；

步骤105：重新设置充电电流的初始值I₀，以预设的步长逐步增加充电电流的初始值I₀；

步骤106：将充电电流的初始值I₀与手机的额定电流进行比较，判断重新设置后的充电电流的初始值I₀是否小于手机的额定电流；若否，则找到当前最大充电电流，进入步骤104，将手机当前的充电电流I₁的大小设置为重新设置后的充电电流的初始值I₀；若是，则返回步骤102。

详细的，在步骤102中，手机当前的充电电流I₁的计算公式为：

$I_1=\frac{P}{V1-V2};---\left(1\right)$

其中，P为手机充电器件的额定功率，V₁为手机充电器的输出电压，V₂为手机电池的电压。其中通过检测获取手机充电器的输出电压V₁和手机电池的电压V₂，手机充电器件的额定功率P为已知，由式（1）可获取手机当前的充电电流I₁。

具体而言，请参见图2，图2是实现本发明充电方法的一种手机电池的充电电路示意图。如图2所示，本发明的手机电池的充电电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、P型MOS管M1、二极管D1、手机充电器201、ADC单元(图未示)、电源管理芯片202以及手机电池203。

在本实施例中，P型MOS管的源极连接手机充电器201的输出端，P型MOS管的栅极连接电源管理芯片202的GATEDRV端口，P型MOS的漏极连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接至第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接手机电池203的正极。第二电阻R2的一端连接手机充电器201的输出端，第二电阻R2的另一端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接地。ADC单元设置在电源管理芯片202中，且ADC单元通过电源管理芯片202的ADC_0端口连接至二极管D1与第一电阻R1之间，通过电源管理芯片202的ADC_1端口连接至第一电阻R1与手机电池203之间，通过电源管理芯片202的ADC_3端口连接至第二电阻R2与第三电阻R3之间。

在本实施例中，手机的充电器件包括P型MOS管和二极管D1。其中P型MOS管和二极管D1封装在一起，该手机的充电器件的额定功率P设置在1.2W之内，即P型MOS管和二极管D1的总耗能功率小于1.2W，而该总耗能功率决定手机的最大充电电流I和二极管两端的最大电压V，则有：

V*I<P：    （2）电源管理芯片202检测手机充电器201的输出电压V₁和手机电池203的电压V₂，则有：

V=V₁-V₂-I*0.1；    （3）

由式（3）和式（2）得：

V*I=(V₁-V₂-I*0.1)*I<P；    （4）

式（4）中，由于I*0.1远远小于V₁-V₂，可得：

V*I=(V₁-V₂)*I<P；    （5）其中，手机充电器201的输出电压V₁和手机电池203的电压V₂为已知，根据手机的充电器件的最大额定功率为P推导出手机当前的充电电流I₁为式（1）。

进一步的，在本发明实施例中，在步骤101中，电源管理芯片102通过P型MOS管M1设置充电电流的初始值I₀。在优选实施例中，充电电流的初始值I₀设置为100mA。

在步骤102中，电源管理芯片202可通过ADC_3端口检测手机充电器201的输出电压V₁，通过ADC_1端口检测出手机电池203的电压V₂，并获取手机充电器件的额定功率P，根据式（1）获取手机当前的充电电流I₁。

在步骤103中，电源管理芯片202将手机当前的充电电流I₁和充电电流的初始值I₀二者进行比较，并判断充电电流的初始值I₀是否小于手机当前的充电电流I₁。

在步骤104中，电源管理芯片202通过P型MOS管M1设置手机当前的充电电流I₁的大小为充电电流的初始值I₀。

在步骤105中，电源管理芯片202通过P型MOS管M1重新设置充电电流的初始值I₀，以预设的步长逐步增加充电电流的初始值I₀。在优选实施例中，预设的步长为50mA的电流值。

在步骤106中，电源管理芯片202将重新设置后的充电电流的初始值I₀与手机的额定电流进行比较，判断重新设置后的充电电流的初始值I₀是否大于手机的额定电流。

具体而言，在步骤103中，若电源管理芯片202判断为充电电流的初始值I₀大于或等于手机当前的充电电流I₁时，则电源管理芯片202进入步骤104；

若电源管理芯片202判断为充电电流的初始值I₀小于手机当前的充电电流I₁时，则电源管理芯片202进入步骤105。

在步骤106中，若电源管理芯片202判断为重新设置的充电电流的初始值I₀大于手机的额定电流，则判断已找到当前的最大充电电流，电源管理芯片202进入步骤104，将当前的充电电流I₁的大小设置为重新设置的充电电流的初始值I₀；若电源管理芯片202判断为充电电流的初始值I₀小于手机的额定电流时，则电源管理芯片202进入步骤102，并循环步骤102至106，直至找到当前适合的最大充电电流，进入步骤104为止。其中，手机的额定电流是指P型MOS管和二极管D1的耗散功率超过器件本身的最大耗散功率时所对应的充电电流阈值，在本实施例中，手机的额定电流值为1.5A。

值得注意，在其他实施例中，本领域的技术人员完全可以通过设置其他开关管代替P型MOS管M1以达到控制充电电流的目的。

通过上述方式，本发明的一种实现自动功率控制的充电方法，能够根据当前的充电电流与充电电流的初始值进行比较的比较结果调节手机当前的充电电流的取值，进而自动调整手机电池的充电电流，充电器所能输出的适合手机充电的最大电流，使得手机充电效率更加高，速度更加快，也可以兼容市面上各种充电器，使得手机能够兼容不同输出功率的手机充电器进行充电，并且避免手机充电的输出电压过高，使充电器工作在最佳的工作状态下。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种实现自动功率控制的充电方法，其特征在于，所述充电方法包括以下步骤：

设置充电电流的初始值；

检测手机充电器的输出电压和手机电池的电压，并根据手机充电器件的额定功率，获取所述手机当前的充电电流；

将所述当前的充电电流与所述充电电流的初始值进行比较；

根据所述比较结果调节所述手机当前的充电电流的取值，以将所述手机当前的充电电流设置为所述手机充电器件的额定功率当前容许设置的最大充电电流；

其中，所述手机当前的充电电流I₁为：

$I_1=\frac{P}{V1-V2};---\left(1\right)$

其中，P为所述手机充电器件的额定功率，V₁为所述手机充电器的输出电压，V₂为所述手机电池的电压；

所述充电方法具体包括以下步骤：

a1.设置所述充电电流的初始值；

a2.检测所述手机充电器的输出电压和所述手机电池的电压，并根据式（1）获取所述手机当前的充电电流I₁；

a3.将所述手机当前的充电电流I₁与所述充电电流的初始值进行比较；

a4.当所述充电电流的初始值大于或等于所述手机当前的充电电流I₁时，将所述手机当前的充电电流I₁的大小设置为所述充电电流的初始值；

步骤a3的比较结果为所述充电电流的初始值小于所述手机当前的充电电流I₁时：

a5.重新设置所述充电电流的初始值，以预设的步长逐步增加所述充电电流的初始值；

a6.将所述重新设置的充电电流的初始值与手机的额定电流比较；

a7.当所述重新设置的充电电流的初始值大于或等于所述手机的额定电流时，将所述手机当前的充电电流I₁的大小设置为所述重新设置的充电电流的初始值。

2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述步骤a6的比较结果为所述重新设置的充电电流的初始值小于所述手机的额定电流时：

a8.继续步骤a2；

a9.循环所述步骤a2至a8，直至检测到所述充电电流的初始值大于或等于所述手机当前的充电电流I₁或所述充电电流的初始值大于或等于所述手机的额定电流为止。

3.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，在所述步骤a1中，所述充电电流的初始值为100mA。

4.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，在所述步骤a5中，所述预设的步长为50mA的电流值。

5.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，在所述步骤a6中，所述手机的额定电流的电流值为1.5A。