CN103247833A - 用于对电池充电的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于对移动设备的电池充电的方法和装置。在该装置中，当在发起移动设备的启动过程之后检测到充电器的连接时，移动设备的处理器开始充电过程。处理器通过执行减少移动设备的功耗和提高移动设备的充电功率中的至少一项来调节电功率。当满足功率调节的完成条件时，处理器通过执行将减小的功耗恢复至基本功耗值和将提高的充电功率恢复至基本充电值中的至少一项来恢复电功率。

Description

用于对电池充电的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于对移动设备中的电池充电的方法和装置。

背景技术

近来，已经广泛使用诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、平板终端等的各种移动设备。这种移动设备具有用于提供电功率以确保其移动性的电池。如果长时间未使用电池，则电池可能处于过放电状态。当在移动设备中使用过放电的电池时，在启动过程中可能出现一些问题，例如启动过程的中断或发起启动过程的失败。

当移动设备由于电池的放电而关闭时，用户通常使用电池充电器对移动设备放电后的电池充电。由于从电池充电器提供电功率，用户可以期望移动设备将稳定地工作。

通过与通用串行总线(USB)端口相连的USB充电器向移动设备提供的充电电流较低。相反，与220V/110V插头相连的旅行适配器(TA)向移动设备提供650mA至1.7A的充电电流。这种移动设备，尤其是大尺寸的移动设备，可能在启动过程期间需要或消耗比从USB充电器提供的电流更多的电流。移动设备的充电单元(即充电电路)可能直至完成启动过程都不知道放电的程度。如果在USB充电器与移动设备相连时基于TA充电器的电流执行充电过程，则可能在USB充电器中发生诸如电路故障的未预料的问题。因此，充电单元在完成启动过程之前以及在识别充电器之前基于USB充电器的电流执行充电过程。

在假设移动设备与过放电的电池相连接的情形下进行下面的描述。在USB充电器或TA充电器与移动设备相连的条件下执行启动过程。一旦未能识别充电器，充电单元基于USB充电器的充电电流执行充电过程。如果在启动过程中所需的电流比USB充电器提供的电流更大，则过放电的电池实质上不能提供电流。结果，启动过程不能正常地执行，从而充电过程也不能正确地执行。

发明内容

本发明的多个方面针对上述问题和/或缺点，并至少提供如下优点。因此，本发明的一方面是提供用于对电池充电的方法和装置，尤其是即使在过放电的状态也允许正确的充电和启动过程。

根据本发明的一方面，提供一种用于对移动设备的电池充电的方法。该方法包括：当在发起移动设备的启动过程之后检测到充电器的连接时开始充电过程，通过执行减小移动设备的功耗和提高移动设备的充电功率中的至少一项来调节电功率，以及当满足功率调节的完成条件时，通过执行将减小的功耗恢复(retum)至基本功耗值和将提高的充电功率恢复至基本充电值中的至少一项来恢复电功率。

根据本发明的另一方面，提供一种用于对移动设备的电池充电的装置。该装置包括：充电单元，当在发起移动设备的启动过程之后检测到充电器的连接时，所述充电单元开始充电过程；以及处理器，所述处理器通过执行减小移动设备的功耗和提高移动设备的充电功率中的至少一项来调节电功率，以及当满足功率调节的完成条件时，通过执行将减小的功耗恢复至基本功耗值和将提高的充电功率恢复至基本充电值中的至少一项来恢复电功率。

通过结合附图公开本发明示例性实施例的以下详细描述，本发明的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

通过结合附图的以下描述，本发明一些示例性实施例的上述和其它方面、特征及优点将变得更加显而易见，其中：

图1是说明根据本发明示例性实施例的移动设备的框图；

图2A是说明根据本发明示例性实施例的移动设备的充电过程的流程图；

图2B是说明根据本发明示例性实施例在图2A中示出的步骤240的详细流程图；

图2C是说明根据本发明示例性实施例在图2A中示出的步骤250的详细流程图；

图3A和3B是根据本发明示例性实施例调节处理器时钟时比较电流消耗的曲线图；以及

图4A和4B是调节充电单元的充电电压时比较电流消耗的曲线图。

在所有附图中，应当注意相似的附图标记用于示出相同或相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

参考附图提供以下描述来帮助全面理解权利要求及其等同物限定的本发明示例性实施例。以下描述包括多个具体细节以帮助理解，但是应将这些细节仅看作是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，可以在不背离本发明精神和范围的情况下对本文所描述的实施例进行多种改变和修改。此外，为了清楚和简明的目的，可以省略对公知功能和结构的描述。

以下描述和权利要求中使用的术语和词语并不限于字面意思，而是仅被发明人用来使本发明清楚并便于理解。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，仅以说明的目的提供了本发明示例性实施例的以下描述，并且并不将其解释为对所附权利要求及其等同物限定的本发明的限制。

应该理解，除非上下文清楚地指示，否则单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数形式。因此，例如，提及“部件表面”包括提及一个或多个这种表面。

而且，为了避免混淆本发明的必要方面，可能不详细描述或说明公知或广泛使用的技术、元件、结构和过程。尽管附图表示本发明的示例性实施例，但附图不必按比例绘制，为了更好的说明和解释本发明可能夸大或省略某些特征。

具有较低充电电流的充电器将指代USB充电器，而具有较高充电电流的充电器将指代TA充电器。然而，不管接口如何，本发明示例性实施例的工作根据充电器提供的充电电流的强度来确定，如下文将描述的那样。

图1是说明根据本发明示例性实施例的移动设备的框图。

参照图1，移动设备100包括处理器110和充电单元120。为了解释方便，充电器180和电池190共同示出为设备100。设备100不需要包括充电器180和电池190二者。充电器180通常与设备100相适配。电池190可以与设备100集成在一起，或者可以是从设备100可拆卸的。

确定处理器110的基本时钟计数，使得处理器110可以在正常环境中工作。一些种类的处理器可以根据环境减小时钟计数。例如，如果基本时钟频率是1GHz，在特定的环境中时钟频率可以减小至0.5GHz。

充电单元120的基本充电电压是充电单元120在正常环境中向设备100和/或电池190提供的充电电压。根据本发明示例性实施例，充电单元120的充电电压可以根据环境而变化。

处理器110控制设备100的工作，例如启动过程和应用的执行。根据本发明示例性实施例的处理器110当在发起启动过程之后检测到充电器180的连接时可以减小设备的功耗或提高设备的充电功率。例如，当检测到设备100的连接时，处理器110可以通过将处理器110的工作时钟计数设置为比基本时钟计数更小的值来减小设备100的功耗。此外，当检测到充电器180的连接时，处理器110可以通过将充电单元120的充电电压设置为比基本充电电压更高的值来提高设备100的充电功率。

当满足功率调节的完成条件时，处理器110可以将充电功率和/或功耗的调节后的值恢复至基本值。例如，如果将处理器110的工作时钟计数设置为比基本时钟计数更小的值，则当满足功率调节的完成条件时，处理器110可以通过将处理器110的工作时钟计数设置为基本时钟计数来将功耗恢复至基本值。此外，如果将充电单元120的充电电压设置为比基本充电电压更高的值，则当满足功率调节的完成条件时，处理器110可以将充电单元120的充电电压设置为基本充电电压。下文将参照图2A至2C描述功率调节的完成条件的特定示例。

以上讨论的充电电压的调节和处理器时钟计数的调节可以并行或同时应用，并且可以选择性应用其中之一。

充电单元120与充电器180和电池190相连接。充电单元120从充电器180接收电功率，并且向电池190和设备100提供充电功率。从充电单元120提供的充电功率可以用于对电池190充电和/或用于操作设备100。充电单元120可以在处理器110的控制下提高或减小充电电压。充电单元120在正常环境中提供基本充电电压，并且在发起启动过程之后直至满足功率调节的完成条件之前提供比基本充电电压更高的电压。例如，充电单元120可以按照集成电路(IC)的形式实现。

充电器180向充电单元120提供电功率。向充电单元120提供的电流强度可以根据充电器180的类型而改变。例如，与USB端口相连接的充电器可以提供500mA的充电电流。此外，与220V/110V的电源相连接的充电器可以提供650mA至1.7A的充电电流。充电电流的这些值仅是示例性的，并且可以改变。

电池190可以由充电单元120充电。在电池190未与充电器180相连接时电池190向设备100提供电功率。

下文将参照图2A至2C描述设备100的元件的详细工作。

图2A是说明根据本发明示例性实施例的移动设备100的充电过程200的流程图。

参照图2A，在启动过程中，设备100通常不能确定电池190是否过放电。图2A中所示的充电过程200允许在即使电池190过放电也没有任何问题的情形下完成启动过程并进入充电模式。

在步骤210，发起设备100的启动过程。例如，当用户按下供电按钮时，可以发起设备100的启动过程。备选地，当连接充电器时，可以相应地发起设备100的启动过程。

在步骤220，处理器110确定充电器180是否与充电单元120相连接。充电单元120可以检测充电器180的连接，然后向处理器110通知该连接。如果充电器180未连接至充电单元120，根据相关技术执行步骤270。即，在步骤270，处理器110以基本时钟计数工作，并且使用基本充电电压。如果充电器180与充电单元120相连接，则执行步骤230。

在本发明的另一个示例性实施例中，处理器110可以通过自身或者在充电单元120以外的元件的帮助下确定充电器180是否与充电单元120相连接。对于该实施例，处理器110可以包括传感器用于检测连接，或者可以从这种传感器接收感测信号。根据本文描述的示例性实施例，假设充电单元120检测充电器180和充电单元120的连接，并且向处理器110传输检测信息。

在步骤230，充电单元120根据与充电单元120相连接的充电器的充电电流中最小电流(例如USB充电电流(500mA))开始充电。如上所述，直至启动处理在某种程度上完成或处理，充电单元120不能识别充电器180和充电电流。此外，如果充电单元120根据比充电器180提供的电流范围更高的电流执行充电过程，则在充电器180中可能发生故障。因此，充电单元120根据可连接至充电单元120的充电器的充电电流中最小的电流开始充电。

在步骤240，处理器110调节系统功耗和/或充电功率。处理器110减小系统(设备)功耗和/或提高充电功率，使得系统功耗不比充电功率大太多。

图2B是说明根据本发明示例性实施例在图2A中示出的步骤240的详细流程图。

参照图2B，在步骤242，处理器110将其时钟计数设置为比基本时钟计数更小的值。可以通过用户、硬件制造商和/或软件提供商确定该时钟计数值。当减小处理器110的时钟计数时，也减小了设备100的电流消耗。因此，可以防止由于与启动过程中的充电电流相比过大的电流消耗导致的启动错误或不完全充电。

在步骤244，处理器110控制充电单元120以将充电电压设置为比基本充电电压更高的值。通常，考虑热产生量和充电效率来确定基本充电电压。当在启动过程期间需要大量的功率时，有利的是提高电压而非增加电流，从而满足启动过程期间需要的电功率。即使牺牲充电效率和热产生问题，还是可以预期稳定的启动过程。也即，可以防止由于不能满足启动过程中需要的电功率而导致的启动错误或不完全充电。。

以上讨论的步骤242和244可以如图2B的示例性实施例中所示的那样一起顺序执行，或者可以并行或同时执行。根据本发明的另一个示例性实施例，可以执行步骤242和244中的仅一个步骤。即使在这种情形下，如果充电单元120稳定地提供在启动过程中需要的电功率，那么也可以实现本发明的目的。

参照图2A，在步骤250，处理器110确定是否满足功率调节的完成条件。例如，如果处理器110确定与设备100相连接的充电器180是提供比预定阈值(例如650mA)更高的充电电流的充电器，则处理器110可以确定满足功率调节的完成条件。在这种情形下，充电单元120根据检测到的充电器的种类采用高充电电流执行充电过程。因此，由于稳定地提供充电电流，没有必要人工调节电功率。在另一个示例中，当启动过程完成时，处理器110可以确定满足功率调节的完成条件。这是因为启动过程的完成允许检测到电池余量、充电器180的识别、以及任何其它复杂的功率管理。在又一个示例中，当充电单元120稳定地提供充足的充电功率时，处理器110可以确定满足功率调节的完成条件。

如果不满足功率调节的完成条件，则直至满足功率调节的完成条件之前，维持以上讨论的步骤240以调节功率。当满足功率调节的完成条件时，执行步骤260。

在步骤260，处理器110将系统功耗或充电功率恢复至基本值。正如以下将参照图2C描述的那样，基本值是当处理器110的时钟计数为基本时钟计数时的功耗，或者当充电单元120的充电电压为基本充电电压时的充电功率。

图2C是说明根据本发明示例性实施例在图2A中示出的步骤250的详细流程图。

参照图2C，在步骤262，处理器110将处理器110的时钟计数恢复至基本值。由于不再需要抑制功耗，因此将时钟计数恢复至基本值以获得最佳性能。在步骤264，处理器110将从充电单元120提供的充电电压恢复至基本值。由于不需要将充电电压维持在高值，因此将充电电压恢复至基本值以改善充电效率以及抑制热产生。

以上讨论的步骤262和264分别与图2B中的步骤242和244相对应。因此，当省略步骤242和244中的一个步骤时，也可以省略步骤262和264的对应一个步骤。

再次参照图2A，在步骤270，按照常规的方式操作设备100。例如，设备100可以执行另一个功率管理方案的功能，例如控制显示亮度或进行信号报警。

图3A和3B是根据本发明示例性实施例调节处理器时钟时比较电流消耗的曲线图。

参照图3A和3B，图3A示出当将处理器110的时钟计数设置为基本时钟计数时的电流消耗，图3B示出当减小处理器110的时钟计数时的电流消耗。实线表示峰值电流消耗，虚线表示平均电流消耗。当减小处理器110的时钟计数时，也减小了电流消耗。因此，处理器110可以通过减小电流消耗来执行稳定的启动和充电过程。

图4A和4B是根据本发明示例性实施例调节充电单元的充电电压时比较电流消耗的曲线图。

参照图4A和4B，图4A示出当将充电单元120的充电电压设置为基本充电电压时的电流消耗，图4B示出当减小充电单元120的充电电压时的电流消耗。实线表示峰值电流消耗，虚线表示平均电流消耗。当增加充电单元120的充电电压时，也减小了电流消耗。在这种情形下，即使设备100的功耗不改变，也会由于电压的增加而减小电流消耗。因此，处理器110可以通过减小电流消耗来执行稳定的启动和充电过程。

在本文中根据本发明的实施例参照用户接口、方法和计算机程序产品的流程图示例描述了本发明。应当理解，流程图示例中的每一个框、以及流程图示例中的多个框的组合可以通过计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理设备的处理器以形成机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令实现在一个流程图框或多个流程图框中指定的功能。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可用的或者非暂时性的计算机可读的存储器中，该存储器可以使得计算机或其它可编程数据处理设备按照特定的方式工作，使得存储在计算机可用的或者计算机可读的存储器中的指令形成制造的物品，这种物品包括实现一个流程图框或多个流程图框中指定的功能的指令。计算机程序指令也可以加载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得将在计算机或其它可编程数据处理设备上执行的一系列操作步骤形成计算机执行的过程，从而在计算机或其它可编程数据处理设备上执行的指令提供用于实现一个流程图框或多个流程图框中指定的功能的步骤。

流程图示例的每一个框可以表示代码的一个模块、区段或部分，包括用于实现指定逻辑功能的一个或更多个可执行指令。还应当注意，在一些替代的实现方式中，框中标注的功能可以不按该次序进行。例如，取决于所涉及的功能，连续示出的两个框可以实际上实质并行执行，或者这些框有时可以按照相反的次序执行。

以上讨论的根据本发明示例性实施例的移动设备可以包括蜂窝电话、智能电话、PDA(个人数字助理)、浏览终端、数字广播接收机、PMP(便携式多媒体播放器)等。

尽管参照本发明的特定示例性实施例示出和描述了本发明，但是对本领域技术人员应理解，在不脱离所附权利要求及其等效物所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明进行各种形式和细节改变。

Claims (14)

1.一种用于对移动设备的电池充电的方法，所述方法包括：

当在发起移动设备的启动过程之后检测到充电器的连接时，开始充电过程；

通过执行减少移动设备的功耗和提高移动设备的充电功率中的至少一项来调节电功率；以及

当满足功率调节的完成条件时，通过执行将减小的功耗恢复至基本功耗值和将提高的充电功率恢复至基本充电值中的至少一项来恢复电功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中调节电功率包括通过将移动设备的处理器的工作时钟计数设置为比处理器的基本时钟计数更小的值来减小移动设备的功耗。

3.根据权利要求2所述的方法，其中恢复电功率包括将处理器的工作时钟计数恢复至基本时钟计数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中调节电功率包括通过将移动设备的充电电压设置为比移动设备的基本充电电压更高的值来提高移动设备的充电功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中恢复电功率包括将移动设备的充电电压恢复至基本充电电压。

6.根据权利要求1所述的方法，其中恢复电功率包括当与移动设备相连的充电器是提供比预定阈值更大的充电电流的充电器时确定满足功率调节的完成条件。

7.根据权利要求1所述的方法，其中恢复电功率包括当启动过程完成时确定满足功率调节的完成条件。

8.一种用于对移动设备的电池充电的装置，所述装置包括：

充电单元，当在发起移动设备的启动过程之后检测到充电器的连接时，所述充电单元开始充电过程；以及

处理器，所述处理器通过执行减小移动设备的功耗和提高移动设备的充电功率中的至少一项来调节电功率，以及当满足功率调节的完成条件时，通过执行将减小的功耗恢复至基本功耗值和将提高的充电功率恢复至基本充电值中的至少一项来恢复电功率。

9.根据权利要求8所述的装置，其中处理器通过将移动设备的处理器的工作时钟计数设置为比处理器的基本时钟计数更小的值来减小移动设备的功耗。

10.根据权利要求9所述的装置，其中处理器将处理器的工作时钟计数恢复至基本时钟计数。

11.根据权利要求8所述的装置，其中处理器通过将移动设备的充电电压设置为比移动设备的基本充电电压更高的值来提高移动设备的充电功率。

12.根据权利要求11所述的装置，其中处理器将移动装置的充电电压恢复至基本充电电压。

13.根据权利要求8所述的装置，其中当与移动设备相连的充电器是提供比预定阈值更大的充电电流的充电器时，处理器确定满足功率调节的完成条件。

14.根据权利要求8所述的装置，其中当启动过程完成时，处理器确定满足功率调节的完成条件。

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