CN103715723A - 一种充电方法、充电电路及电子设备 - Google Patents

一种充电方法、充电电路及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种充电方法、充电电路及电子设备,所述方法包括:在所述电池需要充电时,获得一输入电压与一输入电流;在所述输入电压的电压值处于第一电压范围中时,启用第一充电模式,在所述第一充电模式下,所述输入电压与所述输入电流的乘积为第一输入功率,将所述第一输入功率转换为第一充电功率,为所述电池充电;在所述输入电压的电压值处于第二电压范围中时,其中,所述第二电压范围的最小值大于所述第一电压范围的最大值,启用第二充电模式,在所述第二充电模式下,所述输入电压与所述输入电流的乘积为第二输入功率,将所述第二输入功率转换为第二充电功率,为所述电池充电;其中,所述第一充电功率小于所述第二充电功率。

Description

—种充电方法、充电电路及电子设备
技术领域
[0001 ] 本申请涉及电子技术领域,特别涉及一种充电方法、充电电路及电子设备。
背景技术
[0002] 随着科学技术的不断发展,电子技术也得到了飞速的发展,电子产品的种类也越来越多,人们也享受到了科技发展带来的各种便利。现在人们可以通过各种类型的电子设备,享受随着科技发展带来的舒适生活。比如,MP4播放器(一种集音频、视频、图片浏览、电子书、收音机等于一体的多功能播放器)、手机等便携式电子设备在人们生活中起着越来越重要的作用,用户可以在地铁、咖啡厅等地方使用MP4听音乐,使用手机与其他人联系等等,从而可以随时随地享受这些电子设备带来的便利生活。
[0003] 随着电子技术的不断发展,MP4、手机等电子设备的功能越来越强大,比如就手机而言,可以实现上网浏览网页、玩游戏、看电影等许多功能,这些电子设备的功耗也越来越大,为了增加这些电子设备的续航时间,人们将这些电子设备携带的电池容量增大,但随之而来的就是充电时间的增加。
[0004] 在现有技术中,对这些电子设备进行充电有两种方式:
[0005] 1、通过USB I/O接口充电:有些电子设备使用USB (Universal Serial BUS,通用串行总线)1/0接口来进行充电,比如可以与电脑的USB I/O接口相连进行充电,或者与充电器的充电接口相连进行充电。
[0006] 2、通过专用充电接口充电:有些电子设备通过一个专用的充电接口进行充电,由于是专用的充电接口,所以输入的充电电压及充电电流都可以根据实际情况设置。
[0007] 但本发明人在实现本发明实施例中发明技术方案的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:
[0008] 1、通过USB I/O接口充电的方式无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电:在现有技术中,通过USB I/O接口充电时,通过电子设备的USB I/O接口输入的充电电压一般为5V,而USB I/O接口上VBUS PIN(USB电压管脚)上过电能力在1.5A以下(实际使用时一般不会超过1A),以转换功率为90%的充电效率给2000mAH的电池充电为例,在充电电压为5V,充电电流为0.5A时(这是一般情况下电脑的单个USB I/O接口输出的最大电流),需要持续充电4小时左右才能充满,在充电电压为5V,充电电流为IA时,则需要持续充电2.5小时左右才能充满,耗费的充电时间较长,所以,存在无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电的技术问题。
[0009] 2、通过专用充电接口充电的方式需要增加额外的物理插口:随着人们对电子设备的外观要求越来越高,额外的物理插口会影响电子设备的外观美观,从而会造成不良的用户体验。
发明内容
[0010] 本发明实施例通过提供一种充电方法、充电方法及电子设备,解决了现有技术中使用通过USB I/O接口充电的方式无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电的技术问题。
[0011] 本发明实施例一提供一种充电方法,应用于一安装有电池的电子设备,所述方法包括:在所述电池需要充电时,获得一输入电压与一输入电流;在所述输入电压的电压值处于第一电压范围中时,启用第一充电模式,在所述第一充电模式下,所述输入电压与所述输入电流的乘积为第一输入功率,将所述第一输入功率转换为第一充电功率,为所述电池充电;在所述输入电压的电压值处于第二电压范围中时,其中,所述第二电压范围的最小值大于所述第一电压范围的最大值,启用第二充电模式,在所述第二充电模式下,所述输入电压与所述输入电流的乘积为第二输入功率,将所述第二输入功率转换为第二充电功率,为所述电池充电;其中,所述第一充电功率小于所述第二充电功率。
[0012] 可选地,所述电子设备设置有输入电压最大值与输入电流最大值,在所述获得一输入电压与一输入电流之后,在所述启用所述第一充电模式或第二充电模式之前,所述方法还包括:确定所述输入电压的电压值小于所述输入电压最大值,且确定所述输入电流的电流值小于所述输入电流最大值。
[0013] 可选地,所述将所述第一输入功率转换为第一充电功率,具体包括:将所述输入电压转换为所述电池的充电电压,将所述输入电流转换为所述电池的第一充电电流;所述将所述第二输入功率转换为第一充电功率,具体包括:将所述输入电压转换为所述电池的充电电压,将所述输入电流转换为所述电池的第二充电电流;其中,所述第一充电电流大于所述第二充电电流。
[0014] 可选地,所述方法还包括:判断充电电流的电流值是否大于充电电流最大值;在所述充电电流的电流值大于所述充电电流最大值时,减小所述充电电流,使得所述充电电流的电流值小于所述充电电流最大值。
[0015] 本发明实施例二还提供一种充电电路,分别与一电子设备中的电压电流输入接口相连和电池相连,包括:输入模块,与所述电压电流输入接口相连,用于获得一输入电压与一输入电流;充电模块,与所述电池相连,用于在所述输入电压的电压值处于第一电压范围中时,启用第一充电模式,在所述第一充电模式下,所述输入电压与所述输入电流的乘积为第一输入功率,将所述第一输入功率转换为第一充电功率,为所述电池充电,在所述输入电压的电压值处于第二电压范围中时,其中,所述第二电压范围的最小值大于所述第一电压范围的最大值,启用第二充电模式,在所述第二充电模式下,所述输入电压与所述输入电流的乘积为第二输入功率,将所述第二输入功率转换为第二充电功率,为所述电池充电,其中,所述第一充电功率小于所述第二充电功率。
[0016] 可选地,所述电压电流输入接口具体为通用串行总线输入接口。
[0017] 可选地,所述充电电路还包括一确定模块,用于确定所述输入电压的电压值小于所述电子设备的输入电压最大值,且确定所述输入电流的电流值小于所述电子设备的输入电流最大值。
[0018] 可选地,在所述第一充电模式下,所述充电模块具体用于将所述输入电压转换为所述电池的充电电压,将所述输入电流转换为所述电池的第一充电电流;在所述第二充电模式下,所述充电模块具体用于将所述输入电压转换为所述电池的充电电压,将所述输入电流转换为所述电池的第二充电电流;其中,所述第一充电电流小于所述第二充电电流。[0019] 可选地,所述充电电路还包括电流保护模块,具体用于判断充电电流的电流值是否大于所述充电电流最大值,并在所述充电电流的电流值大于所述充电电流最大值时,减小所述充电电流,使得所述充电电流的电流值小于所述充电电流最大值。
[0020] 本发明实施例三还提供一种电子设备,所述电子设备安装有一电池,包括:机壳;一电路板,设置于所述机壳内;实施例二提供的充电电路,设置与于述电路板上,与所述电池相连。
[0021] 本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
[0022] 1、采用了能够接收高/低不同输入电压的方式,在接收高输入电压的情况下,提高了充电功率,解决了现有技术中无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电的技术问题,使得电子设备的充电速度提高,所以在保证USBI/0接口的限定电流的条件下实现了快速充电的技术效果,从而减少了人们等待电子设备充电的时间。
[0023] 2、采用本发明,输入电流仍然可以满足USB I/O接口上VBUS Pin对电流值的要求,从而使得本发明提供实施例提供的技术方案能够适用于通过USBI/0接口进行充电的电子设备,适用范围较广。
[0024] 3、在具体实施例中,由于采用了分别判断电子设备的输入电压与输入电流是否超过输入电压最大值与输入电流最大值的方式,在输入电压与输入电流不超过最大值的情况下才进行充电,所以能够保证电子设备的安全性能,不会对电子设备或者用户造成伤害。
[0025] 4、在具体实施例中,由于采用了判断对电子设备的电池充电电流的电流值大小是否超过充电电流最大值的方式,在充电电流过大的时候减小充电电流的大小,所以能够保护电子设备,保护电子设备的电池不会因为过大的充电电流而损害,从而避免对人体造成伤害。
附图说明
[0026] 图1为本发明实施例一提供的充电方法的流程图;
[0027] 图2为本发明实施例二提供的充电电路的功能模块图;
[0028] 图3为本发明实施例二提供的充电电路的示意图;
[0029] 图4为本发明实施例二提供的充电电路的电路图;
[0030] 图5为本发明实施例二提供的OVP电路的电路图;
[0031] 图6为本发明实施例提供的电子设备的功能模块图。
具体实施方式
[0032] 本发明实施例通过提供一种充电方法、充电方法及电子设备,解决了现有技术中使用通过USB I/O接口充电的方式无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电的技术问题。
[0033] 本发明实施例中的技术方案为解决上述使用通过USB I/O接口充电的方式充电时间较长的技术问题,总体思路如下:
[0034] 由于USB I/O接口上VBUS Pin的过电能力在1.5A以下(在实际使用的时候不易超过1A),所以为提高充电的效率,使得在通过USB I/O接口充电时达到快速充电的技术效果,本发明实施例中的技术方案通过对充电系统电路及软件的修改,能够接收高输入电压的电压值,从而使得输入功率提高,继而提高了充电功率,解决了现有技术中无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电的技术问题,所以能够在保证USB I/O接口的限定电流下实现了快速充电的技术效果。
[0035] 同时,由于现有技术中输入电压的电压值低于本发明实施例中的技术方案提供的用于快速充电的输入电压的电压值,同时输入电流满足USB I/O接口上VBUS Pin对电流值的要求,所以本发明实施例中的技术方案能够兼容现有技术中的充电方式,使得电子设备也能够以常规的充电方式进行充电,使得电子设备适用的范围更广。
[0036] 为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0037] 实施例一:
[0038] 本实施例提供一种充电方法,应用于一安装有电池的电子设备,其中,电子设备可以为MP4、手机等等,在接下来的描述中,将以电子设备为一手机为例,来进行详细的描述。
[0039] 请参考图1,图1是本实施例提供的充电方法的流程图,该方法包括:
[0040] S1:在电池需要充电时,获得一输入电压与一输入电流;
[0041] S2:在输入电压的电压值处于第一电压范围中时,启用第一充电模式,在第一充电模式下,输入电压与输入电流的乘积为第一输入功率,将第一输入功率转换为第一充电功率,为电池充电;
[0042] S3:在输入电压的电压值处于第二电压范围中时,其中,第二电压范围的最小值大于第一电压范围的最大值,启用第二充电模式,在第二充电模式下,输入电压与输入电流的乘积为第二输入功率,将第二输入功率转换为第二充电功率,为电池充电。
[0043] 在步骤SI中,获得一输入电压与输入电流,具体来讲,可以是在通过与电子设备相连的电压电流输入装置为电子设备进行充电时,获得的输入电压与输入电流。在本实施例中,可以是将一个充电器通过USB I/O接口与手机相连,或者将其他电子设备,比如电脑,通过USB I/O接口与手机相连,以对手机进行充电。
[0044] 在获得一输入电压与输入电流之后,本实施例提供的方法会根据输入电压的电压值大小,选择是进入步骤S2或者进入步骤S3。
[0045] 如果输入电压的电压值处于第一电压范围中,则可以进入步骤S2,在步骤S2中,启用第一充电模式,在第一充电模式下,输入电压与输入电流的乘积为第一输入功率,将第一输入功率转换为第一充电功率,为电池充电。
[0046] 在具体实施过程中,第一电压范围可以是手机、MP4等电子设备常规的充电电压范围,在实际应用中,手机、MP4等电子设备的电池电压为4.2V,为手机、MP4等电子设备充电的充电器所提供电压一般为5V,当然了,充电器所提供的充电电压会在一定的范围内浮动,而手机、MP4等电子设备的0VP(overvoltage protection,过电保护)电压一般设置为7.5V,所以在本实施例中,对第一电压范围的具体范围值不作限定,比如,第一电压范围的具体范围值可以设置为4.2V-5.5V,当然了,在实际应用中,本领域的技术人员还可以根据实际情况,将第一电压范围的具体范围值设置为其他数值,比如4.2V — 6V、4.2V—7V等等,以满足实际情况的需求。
[0047] 在输入电压的电压值处于第一电压范围中时,启用第一充电模式,因为第一电压范围是手机、MP4等电子设备的常规充电范围,所以第一充电模式可以是电子设备常规充电模式,在第一充电模式下,输入电压与输入电流的乘积为第一输入功率,将第一输入功率转换为第一充电功率之后,就可以以第一充电功率为手机、MP4等电子设备的电池充电。
[0048] 如果输入电压的电压值处于第二电压范围中,则可以进入步骤S3,在步骤S3中,用第二充电模式,在第二充电模式下,输入电压与输入电流的乘积为第二输入功率,将第二输入功率转换为第二充电功率,为电池充电。
[0049] 在具体实施过程中,第二电压范围可以是比前述第一电压范围的具体范围值高的电压范围,具体来讲,可以是第二电压范围的最小值大于第一电压范围的最大值,在本实施例中,对第二电压范围的具体范围值也不做限制,也就是说,如果第一电压范围的具体范围值为4.2V - 5.5V,则第二电压范围的具体范围值可以为5.6V — 15V,如果第一电压范围的具体为范围值为4.2V — 7V,则第二电压范围的具体范围值可以为7.1V — 15V,在实际应用中,本领域的技术人员能够根据实际情况,将第二电压范围的具体范围值设置为其他数值,以满足实际情况的需求。
[0050] 在输入电压的电压值处于第二电压范围中时,启用第二充电模式,因为第二电压范围高于手机、MP4等电子设备的常规充电范围,所以第二充电模式可以是快速充电模式,在第二充电模式下,输入电压与输入电流的乘积为第二输入功率,将第二输入功率转换为第二充电功率之后,就可以以第二充电功率为为手机、MP4等电子设备的电池充电。
[0051] 通过上述部分可以看出,由于采用了接收高输入电压的方式来提高输入功率,解决了现有技术中无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电的技术问题,使得电子设备的充电速度提高,所以在保证USB I/O接口的限定电流的条件下实现了快速充电的技术效果,使得人们在一些紧急的情况下,比如临出门的时候,能够快速地对电子设备进行充电,减少人们等待电子设备充电的时间。
[0052] 同时,由于采用了接收高输入电压的方式来提高充电功率,而输入电流仍然可以满足USB I/O接口上VBUS Pin对电流值的要求,从而使得本发明提供实施例提供的技术方案能够适用于通过USB I/O接口进行充电的电子设备,适用范围较广。
[0053] 为了使得电子设备的安全性更加有保证,一般的电子设备都设置有OVP电压的电压值,在实际应用中,该OVP电压的电压值一般设置为7.5V,当然因为制造商或者制造标准的不同,这个值会有一定的浮动,通过上述部分的介绍,本领域的技术人员可以根据实际情况,设置合适的OVP电压,以满足实际的需要所以输入电压由一个最大值,同时由于是通过USB I/O接口对手机、MP4等电子设备进充电,所以输入电流也不能超过USB I/O接口的VBUS Pin的过电能力,所以输入电流也有一个最大值,本实施例对输入电压最大值与输入电流最大值不做限制,本领域的技术人员可以根据实际情况,设置合适的输入电压最大值与输入电流最大值,来满足实际情况的需要,比如,本领域的技术人员可以将手机的OVP电压设置为15V,从而使得输入电压不会因为电压高于常规的OVP电压(7.5V)而无法对电池进行充电,以满足快速充电的需要,当然了,手机、MP4等电子设备的OVP电压也不能过高,以免对电子设备造成损坏,或者对用户造成伤害,而USB I/O接口的VBUS Pin的过电能力在1.5A (实际使用时不易超过1A),所以输入电流最大值可以设置为1A。
[0054] 所以,为提高电子设备的安全性,在步骤SI获得一输入电压与输入电流之后,在步骤S2启用第一充电模式或步骤S3启用第二充电模式之前,本实施例提供的方法还包括:确定输入电压的电压值小于输入电压最大值,且确定输入电流的电流值小于输入电流最大值。
[0055] 确定了输入电压的电压值小于输入电压最大值,同时确定了输入电流的电流值小于输入电流最大值,在两者都满足的情况下再启用第一充电模式或第二充电模式,所以充电时的输入电压的电压值与输入电流的电流值都在安全范围内,从而可保证了电子设备的安全性。
[0056] 在具体实施过程中,步骤S2中的将第一充电输入功率转换为第一充电功率,具体可以包括:将输入电压转换为电池的充电电压,将输入电流转换为电池的第一充电电流;步骤S3中将第二输入功率转换为第一充电功率,具体可以包括:将输入电压转换为电池的充电电压,将输入电流转换为电池的第二充电电流;其中,第一充电电流大于第二充电电流。
[0057] 在实际应用中,在为电子设备的电池进行充电时,输入电压在一般情况下都会比电池的电压高,所以输入电压与电池的电压之间存在一个电势差,从而可以为电子设备的电池充电。输入的功率等于输入电压乘以输入电流,输入功率乘以充电电路的转换效率就等于电池的充电功率,所以充电电流的计算方式可以由如下计算式得出:
[0058] 充电电流Ic=(输入电压Vi X输入电流IiX转换效率)/电池充电电压VC;
[0059] 从上述计算式可以看出,充电电流Ic的大小与输入电压和输入电流Ii的乘积大小是成正比的关系,当然在实际应用中,会根据不同的情况有一定的变化,但这不影响本实施例提供的方法在绝大多数情况下的实施,所以在本实施例中,如果输入电流Ii的值不影响充电电流的大小的话,同时由于第二电压范围的最小值大于第一电压范围的最大值,所以第二充电电流大于第一充电电流。
[0060] 目前,手机、MP4等电子设备开始大量使用锂电池,在为锂电池充电的过程中,正极中的锂原子电离成锂离子与电子,得到外部输入能量的锂离子,在电解液中由正极向负极迁移,并且锂离子与电子在负极上复合成锂原子,重新形成的锂原子就嵌入到负极中,所以,可以看出,电池的充电速度取决于外部输入能量的大小,在本实施例中,第二充电电流的电流值大于第一充电电流的电流值,所以,使用第二充电模式能够完成对手机电池的快速充电,从而能够减少人们等待电子设备充电的时间,为人们使用电子设备带来了便利。
[0061] 在实际应用中,比如,电子设备充电电路的转换效率为0.9,电池的充电电压为4.2V,在第一充电模式下,假设输入电压为5V,输入电流为1A,则由计算得知电子设备充电的第一充电电流在IA左右,在第二充电模式下,假设输入电压为10V,输入电流同样为1A,则由计算得知电子设备充电的第二充电电流在2A左右,从前述数值可以分析得知,第二充电模式的充电速度较第一充电模式快一倍左右,从而达到了快速充电的技术效果。
[0062] 从上述计算结果可以看出,第二充电模式的充电速度与第一充电模式相比更快,同时输入的电流值仍然是1A,能够满足USB I/O接口上VBUS Pin对电流大小的要求。
[0063] 上述部分讲述了第二充电模式如何对电子设备的电池进行快速充电,同时又满足了 USB I/O接口上VBUS Pin对电流大小的要求的具体过程,在接下来的部分中,将介绍如何对充电电流进行监测,以保护电子设备的具体过程。
[0064] 为保护电子设备,保护电子设备的电池不会因为过大的充电电流而损害,避免对人体造成伤害,所以本实施例提供的充电方法还包括:判断充电电流的电流值是否大于充电电流最大值;在充电电流的电流值大于充电电流最大值时,减小充电电流,使得充电电流的电流值小于充电电流最大值。
[0065] 在具体实施过程中,充电电流最大值可以是电池的制造商提供的,也可以是本领域的技术人员根据实际情况,在保证电子设备安全的情况下设置的充电电流的最大值,在此不作限制。
[0066] 在对电池的充电电流大于预设的充电电流最大值,可以通过许多方法减小充电电流,使得充电电流的电流值小于充电电流最大值,比如启用一个保护电路,或者是直接停止充电,生成警告信息以提示用户注意等等,本领域的普通技术人员处理此类情况还有许多方式,在此就不再赘述了。
[0067] 上述本发明实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:
[0068] 1、采用了能够接收高/低不同输入电压的方式,在接收高输入电压的情况下,提高了充电功率,解决了现有技术中无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电的技术问题,使得电子设备的充电速度提高,所以在保证USB I/O接口的限定电流的条件下实现了快速充电的技术效果,从而减少了人们等待电子设备充电的时间。
[0069] 2、采用本发明,输入电流仍然可以满足USB I/O接口上VBUS Pin对电流值的要求,从而使得本发明提供实施例提供的技术方案能够适用于通过USB I/O接口进行充电的电子设备,适用范围较广。
[0070] 3、在具体实施例中,由于采用了分别判断电子设备的输入电压与输入电流是否超过输入电压最大值与输入电流最大值的方式,在输入电压与输入电流不超过最大值的情况下才进行充电,所以能够保证电子设备的安全性能,不会对电子设备或者用户造成伤害。
[0071] 4、在具体实施例中,由于采用了判断对电子设备的电池充电电流的电流值大小是否超过充电电流最大值的方式,在充电电流过大的时候减小充电电流的大小,所以能够保护电子设备,保护电子设备的电池不会因为过大的充电电流而损害,从而避免对人体造成伤害。
[0072] 实施例二:
[0073] 本实施例提供一种充电电路,分别与一电子设备中的电压电流输入接口 10相连和电池30相连,请参考图2,图2是本实施例提供的充电电路的示意图,该充电电路20可以将电压电流输入接口 10输入的输入电压V1、输入电流Ii转换为电池30的充电电压Vc、充电电流Ic。
[0074] 请参考图3,图3是本实施例提供的充电电路的功能模块图,应当注意的是,图3中各个功能模块相互间的连接关系只是为了详细地介绍本发明实施例中的电路,而不能用于限制本发明,该充电电路20包括:
[0075] 输入模块201,与电压电流输入接口 10相连,用于获得一输入电压与一输入电流;
[0076] 充电模块202,与电池30相连,用于在输入电压的电压值处于第一电压范围中时,启用第一充电模式,在第一充电模式下,输入电压与输入电流的乘积为第一输入功率,将第一输入功率转换为第一充电功率,为电池30充电,在输入电压的电压值处于第二电压范围中时,其中,第二电压范围的最小值大于第一电压范围的最大值,启用第二充电模式,在第二充电模式下,输入电压与输入电流的乘积为第二输入功率,将第二输入功率转换为第二充电功率,为电池30充电,其中,第一充电功率小于第二充电功率。
[0077] 进一步地,在具体实施过程中,电压电流输入接口 10具体可以为通用串行总线输入接口,也就是USB I/O接口。
[0078] 进一步的,如图3所示,充电电路还包括一确定模块203,用于确定输入电压的电压值小于电子设备的输入电压最大值,且确定输入电流的电流值小于电子设备的输入电流最大值。
[0079] 进一步地,在第一充电模式下,本实施例提供的充电模块202具体用于将输入电压转换为电池的充电电压,将输入电流转换为电池的第一充电电流;在第二充电模式下,充电模块202具体用于将输入电压转换为电池的充电电压,将输入电流转换为电池的第二充电电流;其中,第一充电电流小于第二充电电流。
[0080] 进一步地,请继续参考图3,本实施例提供的充电电路还包括电流保护模块204,具体用于判断充电电流的电流值是否大于充电电流最大值,并在充电电流的电流值大于充电电流最大值时,减小充电电流,使得充电电流的电流值小于充电电流最大值。
[0081] 请参考图4,图4是本发明实施例提供的充电电路的电路图,在该电路中,VBUS端用于接收经过电压电流输入接口输入的输入电压与输入电流,即相当于图3中的输入模块201,该充电电路通过L0/C01以及充电芯片内部的MOSFET/控制电路,可以高效率地把输入电压Vi与输入电流Ii转换成适合的充电电压与充电电流,也就是说,L0/C01以及充电芯片内部的MOSFET/控制电路组成的电路,就相当于图3中的充电模块202,Vbat这一端与电池30相连,可以以充电电压Vc与充电电流Ic向电池30充电。
[0082] 当然了,通过上述介绍,本领域的普通技术人员能够使用其他与本实施例不同的充电电路来代替本实施例中的充电电路,所以在此就不再赘述了。
[0083] 在本实施例中,请参考图4,确定模块203可以集成在充电芯片中,具体可以是一个OVP (OverVoltage Protection,过电压保护)电路,请参考图5,图5是本实施例提供的OVP电路的电路图,该OVP电路中VIN管脚可以是与该图4中的VIN CHG管脚为同一个管脚,VOUT输出管脚则输出到图4中充电芯片中的其他处理单元进行处理,在实际应用中,该电路中的INOVP单元可以设置输入电压最大值,在输入的电压值Vi经过Control Logic单元的计算小于INVOP单元中的设定值时,Driver单元不做任何动作,VOUT管脚可以正常地输出,在输入的电压值Vi经过Control Logic单元的计算大于INOVP单元中的设定值时,Driver单元控制mosfet单元端口,VOUT管脚则不能输出,从而达到了保护电子设备的目的,类似的原理,在OCP Setting单元中可以设置输入电流的最大值,若输入电流小于OCPSetting中的设定值,则VOUT管脚可以正常输出,若输入电流大于OCP Setting中的设定值,则OCP单元会控制Mosfet关闭,从而也能够达到保护电子设备的目的,在实际应用中,该OVP电路也可以设置在充电芯片外部,则该OVP电路中VIN管脚可以与电压电流输入接口 10相连,VOUT管脚可以与充电模块202相连,也就是与图4中充电芯片的VIN CHG管脚相连,在此不作限制。
[0084] 在本实施例中,请继续参考图4,充电电路中的L0/C01以及充电芯片内部的MOSFET/控制电路,可以高效率地把输入电压与输入电流转换成适合的充电电压与充电电流,也就是说,充电电路中的L0/C01以及充电芯片内部的MOSFET/控制电路相当于图3中的充电模块202,在第一充电模式下,充电模块202会将输入电压与输入电流转换为充电电压与第一充电电流,在第二充电模式下,充电模块202会将输入电压与输入电流转换为充电电压与第二输入电流,第二输入电流大于第一输入电流。由于第二电压的最小值大于第一电压范围的最大值,因此在输入电流一致的情况下,第二充电电流会大于第一充电电流,所以第二充电模式的充电速度较第一模式快,从而达到了快速充电的技术效果。
[0085] 在前述实施例中已经详细介绍了第一电压范围与第二电压范围,为了说明书书的简洁,在此就不在赘述第一电压范围与第二电压范围的内容了。
[0086] 在本实施例中,请继续参考图4,充电电路中的电阻Rsns是一个高精度的很小阻值的电阻,具体用于判断充电电流的电流值是否大于充电电流最大值,并通过内部反馈,在充电电流的电流值大于充电电流最大值时,减小充电电流,使得充电电流的电流值小于充电电流最大值,也就是说,电阻Rsns与充电芯片中对应的部分相当于图3中的保护模块204。当然了,本领域的普通技术人员还可以使用其他判断充电电流大小的装置,在此就不在赘述了。
[0087] 在具体实施过程中,输入模块201与充电模块202设计为相连的两个部分,也可以可以设计在一个充电芯片中,在实际应用中,该充电电路可以是将现有技术中充电芯片的一些参数,比如输入电压最大值与输入电流最大值的设置、充电电流最大值的设置等等参数,进行调整从而得到本实施例提供的充电电路,也可以是专门设计的参数已经固化在充电芯片中的一个充电电路。
[0088] 通过上述部分可以看出,采用了能够接收高/低不同输入电压的方式,在接收高输入电压的情况下,提高了充电功率,解决了现有技术中无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电的技术问题,使得电子设备的充电速度提高,所以在保证USB I/O接口的限定电流的条件下实现了快速充电的技术效果,使得人们在一些紧急的情况下,能够快速地对电子设备进行充电,减少人们等待电子设备充电的时间。
[0089] 同时,采用本发明实施例中的技术方案,输入电流仍然可以满足USB I/O接口上VBUS Pin对电流值的要求,从而使得本发明提供实施例提供的技术方案能够适用于通过USB I/O接口进行充电的电子设备,适用范围较广。
[0090] 上述本发明实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:
[0091] 1、采用了能够接收高/低不同输入电压的方式,在接收高输入电压的情况下,提高了充电功率,解决了现有技术中无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电的技术问题,使得电子设备的充电速度提高,所以在保证USB I/O接口的限定电流的条件下实现了快速充电的技术效果,从而减少了人们等待电子设备充电的时间。
[0092] 2、采用本发明,输入电流仍然可以满足USB I/O接口上VBUS Pin对电流值的要求,从而使得本发明提供实施例提供的技术方案能够适用于通过USB I/O接口进行充电的电子设备,适用范围较广。
[0093] 3、在具体实施例中,由于采用了分别判断电子设备的输入电压与输入电流是否超过输入电压最大值与输入电流最大值的方式,在输入电压与输入电流不超过最大值的情况下才进行充电,所以能够保证电子设备的安全性能,不会对电子设备或者用户造成伤害。
[0094] 4、在具体实施例中,由于采用了判断对电子设备的电池充电电流的电流值大小是否超过充电电流最大值的方式,在充电电流过大的时候减小充电电流的大小,所以能够保护电子设备,保护电子设备的电池不会因为过大的充电电流而损害,从而避免对人体造成伤害。
[0095] 实施例三:[0096] 本实施例提供一种电子设备,请参考图6,图6是本实施例提供的电子设备的功能模块图,该电子设备安装有一电池304,该电子设备包括:
[0097]机壳 301;
[0098] 电路板302,设于机壳301内;
[0099] 充电电路303,设置于电路板302上,与电池304相连。
[0100] 本实施例中的充电电路303,即前述实施例二中的充电电路30,在前实施例中已经对充电电路30的工作过程作了详细的描述,所以本领域的技术人员可根据前述描述清楚的了解本实施例中的电子设备的结构及实施过程,为了说明书的简洁,在此不再赘述。
[0101] 上述本发明实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:
[0102] 1、采用了能够接收高/低不同输入电压的方式,在接收高输入电压的情况下,提高了充电功率,解决了现有技术中无法在保证USB I/O接口的限定电流下实现快速充电的技术问题,使得电子设备的充电速度提高,所以在保证USB I/O接口的限定电流的条件下实现了快速充电的技术效果,从而减少了人们等待电子设备充电的时间。
[0103] 2、采用本发明,输入电流仍然可以满足USB I/O接口上VBUS Pin对电流值的要求,从而使得本发明提供实施例提供的技术方案能够适用于通过USB I/O接口进行充电的电子设备,适用范围较广。
[0104] 3、在具体实施例中,由于采用了分别判断电子设备的输入电压与输入电流是否超过输入电压最大值与输入电流最大值的方式,在输入电压与输入电流不超过最大值的情况下才进行充电,所以能够保证电子设备的安全性能,不会对电子设备或者用户造成伤害。
[0105] 4、在具体实施例中,由于采用了判断对电子设备的电池充电电流的电流值大小是否超过充电电流最大值的方式,在充电电流过大的时候减小充电电流的大小,所以能够保护电子设备,保护电子设备的电池不会因为过大的充电电流而损害,从而避免对人体造成伤害。
[0106] 本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0107] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0108] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。[0109] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0110] 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种充电方法,应用于一安装有电池的电子设备,其特征在于,所述方法包括: 在所述电池需要充电时,获得一输入电压与一输入电流; 在所述输入电压的电压值处于第一电压范围中时,启用第一充电模式,在所述第一充电模式下,所述输入电压与所述输入电流的乘积为第一输入功率,将所述第一输入功率转换为第一充电功率,为所述电池充电; 在所述输入电压的电压值处于第二电压范围中时,其中,所述第二电压范围的最小值大于所述第一电压范围的最大值,启用第二充电模式,在所述第二充电模式下,所述输入电压与所述输入电流的乘积为第二输入功率,将所述第二输入功率转换为第二充电功率,为所述电池充电; 其中,所述第一充电功率小于所述第二充电功率。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电子设备设置有输入电压最大值与输入电流最大值,在所述获得一输入电压与一输入电流之后,在所述启用所述第一充电模式或第二充电模式之前,所述方法还包括: 确定所述输入电压的电压值小于所述输入电压最大值,且确定所述输入电流的电流值小于所述输入电流最大值。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于, 所述将所述第一输入功率转换为第一充电功率,具体包括:将所述输入电压转换为所述电池的充电电压,将所述输入电流转换为所述电池的第一充电电流; 所述将所述第二输入功率转换为第一充电功率,具体包括:将所述输入电压转换为所述电池的充电电压,将所述输入电流转换为所述电池的第二充电电流; 其中,所述第一充电电流小于所述第二充电电流。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 判断充电电流的电流值是否大于充电电流最大值; 在所述充电电流的电流值大于所述充电电流最大值时,减小所述充电电流,使得所述充电电流的电流值小于所述充电电流最大值。
5.一种充电电路,分别与一电子设备中的电压电流输入接口相连和电池相连,其特征在于,包括: 输入 模块,与所述电压电流输入接口相连,用于获得一输入电压与一输入电流; 充电模块,与所述电池相连,用于在所述输入电压的电压值处于第一电压范围中时,启用第一充电模式,在所述第一充电模式下,所述输入电压与所述输入电流的乘积为第一输入功率,将所述第一输入功率转换为第一充电功率,为所述电池充电,在所述输入电压的电压值处于第二电压范围中时,其中,所述第二电压范围的最小值大于所述第一电压范围的最大值,启用第二充电模式,在所述第二充电模式下,所述输入电压与所述输入电流的乘积为第二输入功率,将所述第二输入功率转换为第二充电功率,为所述电池充电,其中,所述第一充电功率小于所述第二充电功率。
6.如权利要求5所述的充电电路,其特征在于,所述电压电流输入接口具体为通用串行总线输入接口。
7.如权利要求5所述的充电电路,其特征在于,所述充电电路还包括一确定模块,用于确定所述输入电压的电压值小于所述电子设备的输入电压最大值,且确定所述输入电流的电流值小于所述电子设备的输入电流最大值。
8.如权利要求5所述的充电电路,其特征在于, 在所述第一充电模式下,所述充电模块具体用于将所述输入电压转换为所述电池的充电电压,将所述输入电流转换为所述电池的第一充电电流; 在所述第二充电模式下,所述充电模块具体用于将所述输入电压转换为所述电池的充电电压,将所述输入电流转换为所述电池的第二充电电流; 其中,所述第一充电电流小于所述第二充电电流。
9.如权利要求8所述的充电电路,其特征在于,所述充电电路还包括电流保护模块,具体用于判断充电电流的电流值是否大于所述充电电流最大值,并在所述充电电流的电流值大于所述充电电流最大值时,减小所述充电电流,使得所述充电电流的电流值小于所述充电电流最大值。
10.一种电子设备,所述电子设备安装有一电池,其特征在于,包括: 机壳; 一电路板,设置于所述机壳内; 如权利要求6— 9 任一所述的充电电路,设置与于述电路板上,与所述电池相连。
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