CN104113104B - 一种充电方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电方法及系统。该方法包括：由供电设备通过第一充电通道向待充电设备充电；判断充电后供电设备中的第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差是否满足预定条件；若充电后供电设备中第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差满足预定条件，判断第二电池是否已充饱；若第二电池未充饱，由供电设备通过第二充电通道向待充电设备充电；其中，第一充电通道和第二充电通道的电路结构不同，使得在充电过程中第一充电通道的能量损耗低于第二充电通道。通过上述方式，本发明能够降低在充电过程中的能量损耗，提高能量的利用率。

Description

一种充电方法及系统

技术领域

本发明涉及电池领域，特别是涉及一种充电方法及系统。

背景技术

在移动设备中，当供电设备给待充电设备进行充电时，需要经过升压和降压处理的过程，例如供电宝给手机进行充电时，需要将供电宝中的电池的电压升到5.0V，然后经过降压处理后再给手机里面的电池充电。其中，在升压和降压处理的过程中，会造成供电设备的能量损耗，以开关直流升压电路(Boost电路)进行升压处理和开关直流降压电路(Buck电路)进行降压处理为例来说，通常Boost电路和Buck电路的效率在85％左右，由0.85*0.85等于0.72可知，只有70％左右的能量从供电设备转移到待充电设备，而差不多有30％左右的能量浪费在升压和降压处理的过程中，造成大量的能量浪费。

因此，在供电设备给待充电设备进行充电的过程中，如何降低能量的损耗是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种充电方法及系统，能够降低在充电过程中的能量损耗，提高能量的利用率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种充电方法，该方法包括：由供电设备通过第一充电通道向待充电设备充电；判断充电后供电设备中的第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差是否满足预定条件；若充电后供电设备中第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差满足预定条件，判断第二电池是否已充饱；若第二电池未充饱，由供电设备通过第二充电通道向待充电设备充电；其中，第一充电通道和第二充电通道的电路结构不同，使得在充电过程中第一充电通道的能量损耗低于第二充电通道；其中，供电设备设置有第一开关和第三开关，待充电设备设置有第二开关和第四开关，第一充电通道通过第一开关与第一电池连接、通过第二开关与第二电池连接，第二充电通道通过第三开关与第一电池连接、通过第四开关与第二电池连接。

其中，判断充电后供电设备中的第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差是否满足预定条件的步骤包括：判断充电后供电设备中第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差是否为零。

其中，判断充电后供电设备中的第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差是否满足预定条件的步骤包括：判断充电后供电设备中第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差是否小于预定差值。

其中，由供电设备通过第一充电通道向待充电设备充电的步骤具体为：由供电设备控制第一开关关闭以及第三开关断开，以使第一电池与第一充电通道接通，同时由待充电设备控制第二开关关闭以及第四开关断开，以使第二电池与第一充电通道接通；由第一电池通过第一开关、第一充电通道和第二开关向第二电池充电；由供电设备通过第二充电通道向待充电设备充电的步骤具体为：由供电设备控制第一开关断开以及第三开关关闭，以使第一电池与第二充电通道接通，同时由待充电设备控制第二开关断开以及第四开关接通，以使第二电池与第二充电通道接通；由第一电池通过第三开关、第二充电通道和第四开关向第二电池充电。

其中，供电设备设置有升压电路、第三接口、限流电路和第一接口，待充电设备设置有第二接口、第四接口和降压电路，其中限流电路、第一接口和第二接口依次连接以形成第一充电通道，升压电路、第三接口、第四接口和降压电路依次连接以形成第二充电通道。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种充电的系统，其中，该系统包括供电设备和待充电设备，待充电设备设置有第二处理器；供电设备通过第一充电通道向待充电设备充电；第二处理器判断充电后供电设备中的第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差是否满足预定条件；当第二处理器判断充电后供电设备中第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差满足预定条件时，第二处理器进一步判断第二电池是否已充饱；当第二处理器判断第二电池未充饱时，供电设备通过第二充电通道向待充电设备充电；其中，第一充电通道和第二充电通道的结构不同，使得在充电过程中第一充电通道的能量损耗低于第二充电通道；其中，供电设备设置有第一处理器、第一开关和第三开关，待充电设备设置有第二开关和第四开关，第一充电通道通过第一开关与第一电池连接、通过第二开关与第二电池连接，第二充电通道通过第三开关与第一电池连接、通过第四开关与第二电池连接。

其中，第二处理器判断充电后供电设备中的第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差是否为零。

其中，第二处理器判断充电后供电设备中的第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差是否小于预定差值。

其中，第一处理器控制第一开关关闭以及第三开关断开，以使第一电池与第一充电通道接通，同时第二处理器控制第二开关关闭以及第四开关断开，以使第二电池与第一充电通道接通，第一电池通过第一开关、第一充电通道和第二开关向第二电池充电；第一处理器控制第一开关断开以及第三开关关闭，以使第一电池与第二充电通道接通，同时第二处理器控制第二开关断开以及第四开关接通，以使第二电池与第二充电通道接通，第一电池通过第三开关、第二充电通道和第四开关向第二电池充电。

其中，供电设备设置有升压电路、第三接口、限流电路和第一接口，待充电设备设置有第二接口、第四接口和降压电路，其中限流电路、第一接口和第二接口依次连接以形成第一充电通道，升压电路、第三接口、第四接口和降压电路依次连接以形成第二充电通道。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的充电方法及系统由供电设备通过第一充电通道向待充电设备充电，当充电后供电设备中第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差满足预定条件且第二电池未充饱时，由供电设备通过第二充电通道继续向待充电设备充电。通过上述方式，由于第一充电通道和第二充电通道的电路结构不同，从而使得在充电过程中第一充电通道的能量损耗低于第二充电通道，进而降低了充电过程中的能量损耗，提高了能量的利用率。

附图说明

图1是本发明实施例的充电系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的充电方法的流程图。

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件，所属领域中的技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的基准。下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

图1是本发明实施例的充电系统的结构示意图。如图1所示，充电系统包括：供电设备1和待充电设备2。其中，供电设备1用于向待充电设备2提供能量，供电设备1例如可以为供电宝、移动电源等等。待充电设备2用于从供电设备1获取能量，待充电设备2例如可以为手机、平板电脑或个人数字助理等。

进一步来说，供电设备1设置有第一电池11、第一开关12、第一接口13、第一处理器14、第三开关15、升压电路16、第三接口17和限流电路18，待充电设备2设置有第二电池21、第二开关22、第二接口23、第二处理器24、第四开关25、降压电路26、第四接口27。

在本实施例中，限流电路18、第一接口13和第二接口23依次连接以形成第一充电通道10，升压电路16、第三接口17、第四接口27和降压电路26依次连接以形成第二充电通道20。其中，第一接口13、第二接口23、第三接口17和第四接口27可以为圆孔、MICRO USB接口等等。降压电路26可以为充电IC形成的降压电路。

在本实施例中，第一充电通道10通过第一开关12与第一电池11连接，通过第二开关22与第二电池21连接。具体来说，第一充电通道10中的限流电路18通过第一开关12与第一电池11连接，第一充电通道10中的第二接口23通过第二开关22与第二电池21连接。

在本实施例中，第二充电通道20通过第三开关15与第一电池11连接，通过第四开关25与第二电池21连接。具体来说，第二充电通道20中的升压电路16通过第三开关15与第一电池11连接，第二充电通道20中的降压电路26通过第四开关25与第二电池21连接。

在本实施例中，第一处理器14分别与第一开关12和第三开关15连接，用于控制第一开关12和第三开关15关闭或断开。第二处理器24分别与第二开关22和第四开关25连接，用于控制第二开关22和第四开关25关闭或断开。第二处理器24还与第二电池21连接，用于判断充电后供电设备1中的第一电池11和待充电设备2中的第二电池21的电压差是否满足预定条件以及判断第二电池21是否已充饱。

在本实施例中，充电系统的工作原理为：首先，供电设备1通过第一充电通道10向待充电设备2充电。具体来说，供电设备1中的第一处理器14控制第一开关12关闭以及第三开关15断开，以使第一电池11与第一充电通道10接通，同时待充电设备2中的第二处理器24控制第二开关22关闭以及第四开关25断开，以使第二电池21与第一充电通道10接通。随后，第一电池11通过第一开关12、第一充电通道10和第二开关22向第二电池21充电。接着，待充电设备2中的第二处理器24判断充电后供电设备1中的第一电池11和待充电设备2中的第二电池21的电压差是否满足预定条件。具体来说，第二处理器24判断充电后供电设备1中的第一电池11和待充电设备2中的第二电池21的电压差是否为零或者判断充电后供电设备1中的第一电池11和待充电设备2中的第二电池21的电压差是否小于预定差值。接着，当第二处理器24判断充电后供电设备1中的第一电池11和待充电设备2中的第二电池21的电压差满足预定条件后，进一步判断第二电池21是否已充饱。当第二处理器24判断第二电池21未充饱时，供电设备1通过第二充电通道20向待充电设备2充电。具体来说，当第二处理器24判断第二电池21未充饱时，供电设备1中的第一处理器14控制第一开关12断开以及第三开关15关闭，以使第一电池11与第二充电通道20接通，同时待充电设备2中的第二处理器24控制第二开关22断开以及第四开关25关闭，以使第二电池21与第二充电通道20接通。随后，第一电池11通过第三开关15、第二充电通道20和第四开关25向第二电池21充电。

在本实施例中，在第一电池11通过第一充电通道10向第二电池21充电的过程中，由于第一充电通道10仅仅进行限流处理，而不需要进行升压和降压处理，仅仅出现很少的能量损耗。另外，第一电池11通过第一充电通道10完成对第二电池21的充电后，第一电池11的电压值会下降而第二电池21的电压值会上升。其中，在本实施例中，当第一电池11和第二电池21的电压差值不为零时，则判断第二电池21已充饱，此时不需要进行后续处理。当第一电池11和第二电池21的电压差等于零时，由于第一电池11无法继续通过第一充电通道10向第二电池21充电，此时若第二电池21仍未充饱，则充电系统通过开关切换控制第一电池11通过第二充电通道20继续向第二电池21充电，直至第二电池21充饱为止。优选地，考虑到测量环境以及测量精度的影响，当第一电池11和第二电池21的电压差值大于等于预定差值时，则判断第二电池21已充饱，此时不需要进行后续处理。当第一电池11和第二电池21的电压差小于预定差值时，此时若第二电池21仍未充饱，则充电系统通过开关切换控制第一电池11通过第二充电通道20向第二电池21充电，直至第二电池21充饱为止。本领域技术人员可以理解，由于第二充电通道20能够进行升压和降压处理，即使第一电池11的电压值小于等于第二电池21的电压值，仍可以实现第一电池11通过第二充电通道20给第二电池21充电，但同时带来了较大的能量损耗。

在其它实施例中，限流电路18也可以设置在待充电设备2中，此时，第一充电通道10包括依次连接的第一接口13、第二接口23和限流电路18，其中，第一充电通道10中的第一接口13通过第一开关12与第一电池11连接，第一充电通道10中的限流电路18通过第二开关22与第二电池21连接。另外，限流电路18也可以作为独立存在的装置设置在供电设备1和待充电设备2之外，此时，第一充电通道10包括依次连接的第一接口13、限流电路18和第二接口23，其中，第一充电通道10中的第一接口13通过第一开关12与第一电池11连接，第一充电通道10中的第二接口23通过第二开关22与第二电池21连接。

图2是本发明实施例的充电方法的流程图，图2所示的充电方法基于图1所示的充电系统。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图2所示的流程顺序为限。如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101：由供电设备1通过第一充电通道10向待充电设备2充电。

在步骤S101中，第一充电通道10包括依次连接的限流电路18、第一接口13和第二接口23。第一充电通道10中的限流电路18通过第一开关12与第一电池11连接，第一充电通道10中的第二接口23通过第二开关22与第二电池21连接。由供电设备1通过第一充电通道10向待充电设备2充电的步骤具体为：供电设备1中的第一处理器14控制第一开关12关闭以及第三开关15断开，以使第一电池11与第一充电通道10接通，同时待充电设备2中的第二处理器24控制第二开关22关闭以及第四开关25断开，以使第二电池21与第一充电通道接通。第一电池11通过第一开关12、第一充电通道10和第二开关22向第二电池21充电。

步骤S102：判断充电后供电设备1中的第一电池11和待充电设备中2的第二电池21的电压差是否满足预定条件，若满足预定条件，执行步骤S103，否则执行步骤S105。

在步骤S102中，判断充电后供电设备1中的第一电池11和待充电设备2中的第二电池21的电压差是否满足预定条件的步骤包括：由第二处理器24判断充电后供电设备1中的第一电池11和待充电设备2中的第二电池21的电压差是否为零或者判断充电后供电设备1中的第一电池11和待充电设备2中的第二电池21的电压差是否小于预定差值。

由于第一电池11通过第一充电通道10完成对第二电池21的充电后，第一电池11的电压值会下降而第二电池21的电压值会上升。当预定条件为第一电池11和第二电池21的电压差为零时，当第一电池11通过第一充电通道10完成对第二电池21的充电后，此时，若第一电池11和第二电池21的电压差满足预定条件，也即一电池11和第二电池21的电压差为零，第一电池11无法继续通过第一充电通道10向第二电池21充电，则继续执行步骤S103；若第一电池11和第二电池21的电压差不满足预定条件，也即一电池11和第二电池21的电压差不为零，则说明第二电池21已充饱，继续执行步骤S105。优选地，考虑到测量环境以及测量精度的影响，将预定条件设置为第一电池11和第二电池21的电压差小于预定差值，当第一电池11通过第一充电通道10完成对第二电池21的充电后，此时，若第一电池11和第二电池21的电压差满足预定条件，也即一电池11和第二电池21的电压差小于预定差值时，继续执行步骤S103；若第一电池11和第二电池21的电压差不满足预定条件，也即一电池11和第二电池21的电压差大于等于预定差值时，则说明第二电池21已充饱，继续执行步骤S105。

步骤S103：判断第二电池21是否已充饱，若已充饱，执行步骤S105，否则执行步骤S104。

在步骤S103中，判断第二电池21是否已充饱的步骤具体为：判断第二电池21的电量是否达到饱和电量值或者当第二电池21为锂电池时，判断第二电池的电压值是否在4.2V至4.35V之间和/或截止电流是否接近100毫安等等。

步骤S104：由供电设备1通过第二充电通道20向待充电设备2充电。

在步骤S104中，第二充电通道20包括依次连接的升压电路16、第三接口17、第四接口27和降压电路26。第二充电通道20中的升压电路16通过第三开关15与第一电池11连接，第二充电通道20中的降压电路26通过第四开关25与第二电池21连接。由供电设备1通过第二充电通道20向待充电设备2充电的步骤具体为：供电设备1中的第一处理器14控制第一开关12断开以及第三开关15关闭，以使第一电池11与第二充电通道20接通，同时待充电设备2中的第二处理器24控制第二开关22断开以及第四开关25关闭，以使第二电池21与第二充电通道20接通。第一电池11通过第三开关15、第二充电通道20和第四开关25向第二电池21充电。

步骤S105：由供电设备1和待充电设备2控制第一电池11和第二电池21分别与第一充电通道10和第二充电通道20断开。

在步骤S105中，当第二电池21充饱后，供电设备1中的第一处理器14控制第一开关12和第三开关15断开，以使第一电池11分别与第一充电通道10、第二充电通道20断开，同时待充电设备2中的第二处理器24控制第二开关22和第四开关25断开，以使第二电池21分别与第一充电通道10、第二充电通道20断开，从而防止第二电池21过充的现象发生。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的充电方法及系统由供电设备通过第一充电通道向待充电设备充电，当充电后供电设备中第一电池和待充电设备中的第二电池的电压差满足预定条件且第二电池未充饱时，由供电设备通过第二充电通道继续向待充电设备充电。在本发明中，由于第一充电通道和第二充电通道的电路结构不同，从而使得在充电过程中第一充电通道的能量损耗低于第二充电通道，进而降低了在充电过程中的能量损耗，提高了能量的利用率。

以上所述仅为本发明的实施方式，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 (10)

1.一种充电方法，其特征在于，所述方法包括：

由供电设备通过第一充电通道向待充电设备充电；

判断充电后所述供电设备中的第一电池和所述待充电设备中的第二电池的电压差是否满足预定条件；

若充电后所述供电设备中第一电池和所述待充电设备中的第二电池的电压差满足预定条件，判断所述第二电池是否已充饱；

若所述第二电池未充饱，由所述供电设备通过第二充电通道向所述待充电设备充电；

其中，所述第一充电通道和所述第二充电通道的电路结构不同，使得在充电过程中所述第一充电通道的能量损耗低于所述第二充电通道；

其中，所述供电设备设置有第一开关和第三开关，所述待充电设备设置有第二开关和第四开关，所述第一充电通道通过所述第一开关与所述第一电池连接、通过所述第二开关与所述第二电池连接，所述第二充电通道通过所述第三开关与所述第一电池连接、通过所述第四开关与所述第二电池连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断充电后所述供电设备中的第一电池和所述待充电设备中的第二电池的电压差是否满足预定条件的步骤包括：

判断充电后所述供电设备中第一电池和所述待充电设备中的第二电池的电压差是否为零。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断充电后所述供电设备中的第一电池和所述待充电设备中的第二电池的电压差是否满足预定条件的步骤包括：

判断充电后所述供电设备中第一电池和所述待充电设备中的第二电池的电压差是否小于预定差值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述由供电设备通过第一充电通道向待充电设备充电的步骤具体为：

由所述供电设备控制所述第一开关关闭以及所述第三开关断开，以使所述第一电池与所述第一充电通道接通，同时由所述待充电设备控制所述第二开关关闭以及所述第四开关断开，以使所述第二电池与所述第一充电通道接通；

由所述第一电池通过所述第一开关、所述第一充电通道和所述第二开关向所述第二电池充电；

所述由所述供电设备通过第二充电通道向所述待充电设备充电的步骤具体为：

由所述供电设备控制所述第一开关断开以及所述第三开关关闭，以使所述第一电池与所述第二充电通道接通，同时由所述待充电设备控制所述第二开关断开以及所述第四开关接通，以使所述第二电池与所述第二充电通道接通；

由所述第一电池通过所述第三开关、所述第二充电通道和所述第四开关向所述第二电池充电。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述供电设备设置有升压电路、第三接口、限流电路和第一接口，所述待充电设备设置有第二接口、第四接口和降压电路，其中所述限流电路、所述第一接口和所述第二接口依次连接以形成所述第一充电通道，所述升压电路、所述第三接口、所述第四接口和所述降压电路依次连接以形成所述第二充电通道。

6.一种充电系统，其特征在于，所述系统包括供电设备和待充电设备，所述待充电设备设置有第二处理器；

所述供电设备通过第一充电通道向待充电设备充电；

所述第二处理器判断充电后所述供电设备中的第一电池和所述待充电设备中的第二电池的电压差是否满足预定条件；

当所述第二处理器判断充电后所述供电设备中的第一电池和所述待充电设备中的第二电池的电压差满足预定条件时，所述第二处理器进一步判断所述第二电池是否已充饱；

当所述第二处理器判断所述第二电池未充饱时，所述供电设备通过第二充电通道向所述待充电设备充电；

其中，所述第一充电通道和所述第二充电通道的结构不同，使得在充电过程中所述第一充电通道的能量损耗低于所述第二充电通道；

其中，所述供电设备设置有第一处理器、第一开关和第三开关，所述待充电设备设置有第二开关和第四开关，所述第一充电通道通过所述第一开关与所述第一电池连接、通过所述第二开关与所述第二电池连接，所述第二充电通道通过所述第三开关与所述第一电池连接、通过所述第四开关与所述第二电池连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二处理器判断充电后所述供电设备中的第一电池和所述待充电设备中的第二电池的电压差是否为零。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二处理器判断充电后所述供电设备中的第一电池和所述待充电设备中的第二电池的电压差是否小于预定差值。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一处理器控制所述第一开关关闭以及所述第三开关断开，以使所述第一电池与所述第一充电通道接通，同时所述第二处理器控制所述第二开关关闭以及所述第四开关断开，以使所述第二电池与所述第一充电通道接通，所述第一电池通过所述第一开关、所述第一充电通道和所述第二开关向所述第二电池充电；所述第一处理器控制所述第一开关断开以及所述第三开关关闭，以使所述第一电池与所述第二充电通道接通，同时所述第二处理器控制所述第二开关断开以及所述第四开关接通，以使所述第二电池与所述第二充电通道接通，所述第一电池通过所述第三开关、所述第二充电通道和所述第四开关向所述第二电池充电。

10.根据权利要求6-9任意一项所述的系统，其特征在于，所述供电设备设置有升压电路、第三接口、限流电路和第一接口，所述待充电设备设置有第二接口、第四接口和降压电路，其中所述限流电路、所述第一接口和所述第二接口依次连接以形成所述第一充电通道，所述升压电路、所述第三接口、所述第四接口和所述降压电路依次连接以形成所述第二充电通道。