CN104362686B - 充电器及充电方法 - Google Patents
充电器及充电方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104362686B CN104362686B CN201410549100.XA CN201410549100A CN104362686B CN 104362686 B CN104362686 B CN 104362686B CN 201410549100 A CN201410549100 A CN 201410549100A CN 104362686 B CN104362686 B CN 104362686B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- constant
- output
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本公开关于一种充电器及充电方法,属于电子电路技术领域。所述充电器包括:采样电路,被配置为对采样电阻上的电压进行采样,将采样电压输出到恒流充电电路和恒压充电电路中;恒流充电电路,被配置为接收采样电压,在根据采样电压确定出对应的采样电流小于额定电流时,生成第一触发信号指示输出电路调整输出电压使得采样电流达到额定电流;恒压充电电路,被配置为确定出采样电压达到额定电压时,生成第二触发信号指示输出电路固定输出电压;输出电路,被配置为根据接收的第一触发信号调整输出电压;或,根据接收的第二触发信号固定输出电压。本公开可解决充电器在切换充电协议时无法为充电电池充电的问题,达到快速充电的效果。
Description
技术领域
本公开涉及电子电路技术领域,特别涉及一种充电器及充电方法。
背景技术
随着终端越来越趋向智能化,终端电池的容量也不断增大,因此,普通的充电器对电池的充电时长较长,无法满足用户的需要。
目前的快速充电器上集成了不同的输出功率,充电器首先以第一充电协议的输出功率对充电电池进行充电,当充电器检测出连接充电器与充电电池的USB的D+端口和D-端口的电平达到预设数值组合时,充电器调整直流-交流芯片的开关MOS(Mosfet,场效应晶体管)的占空比来调整充电器的输出电压,以第二充电协议的输出功率对充电电池进行充电,实现快速充电的目的。
公开人在实现本公开的过程中,发现相关技术中至少存在以下缺陷:不同直流-交流芯片的输出功率转换时间可能不一致,使得充电器在进行功率转换的过程中,先打开第二充电协议的过流阈值,而充电器的输出功率还未达到第二充电协议的输出功率,使得充电器的输出电流值大于第二充电协议的过流阈值,充电器需要进行过流保护,导致充电器无法为充电电池充电的问题。
发明内容
为解决充电器在切换充电协议时无法为充电电池充电的问题,本公开提供了一种充电器及充电方法。
根据本公开实施例的第一方面,提供了一种充电器,包括:采样电路,恒流充电电路,恒压充电电路,输出电路。
所述采样电路,被配置为对采样电阻上的电压进行采样,将得到的采样电压输出到恒流充电电路和恒压充电电路中;
所述恒流充电电路,被配置为在恒流充电模式下接收所述采样电压,在根据所述采样电压确定出对应的采样电流小于额定电流时,生成第一触发信号发送给输出电路,所述第一触发信号用于指示所述输出电路调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到所述额定电流;
所述恒压充电电路,被配置为接收所述采样电压,在确定出所述采样电压达到额定电压时,确定从所述恒流充电模式转换为恒压充电模式,生成第二触发信号发送给所述输出电路,所述第二触发信号用于指示所述输出电路固定输出电压;
所述输出电路,被配置为接收所述第一触发信号,根据所述第一触发信号调整所述输出电压;或,接收所述第二触发信号,根据所述第二触发信号固定所述输出电压。
可选的,所述恒压充电电路包括运算放大器,所述运算放大器,被配置为接收充电电池的电池信息,根据所述电池信息调节与所述充电电池对应的额定电压。
可选的,所述充电器的通用串行总线USB接口包括ID端口,所述ID端口,被配置为从所述充电电池中读取所述电池信息。
可选的,若所述采样电阻是终端中的采样电阻,则所述采样电路包括位于USB接口中的第一采样端口和第二采样端口,所述第一采样端口的输入端与所述采样电阻的第一端口连接,所述第一采样端口的输出端作为所述采样电路的第一输出端与所述恒流充电电路连接;所述第二采样端口的输入端与所述采样电阻的第二端口连接,所述第二采样端口的输出端作为所述采样电路的第二输出端分别与所述恒流充电电路和所述恒压充电电路连接,所述第一端口为充电电流的输入端,所述第二端口为所述充电电流的输出端。
可选的,若所述采样电阻是所述充电器中的采样电阻,则所述采样电路包括位于所述充电器中的第一采样电阻、第二采样电阻、位于USB接口中的ID端口和接地端口,所述ID端口的输入端与所述充电电池的正极连接,所述ID端口的输出端与所述第一采样电阻的第三端口连接,所述第一采样电阻的第四端口与所述第二采样电阻的第五端口连接,所述第二采样电阻的第六端口与所述接地端口连接,所述第三端口作为所述采样电路的第二输出端分别与所述恒流充电电路和所述恒压充电电路连接,所述第四端口作为所述采样电路的第一输出端与所述恒流充电电路连接。
可选的,所述恒流充电电路包括电流交流-直流转换模块、计时器、逻辑电路和驱动电路,
所述电流交流-直流转换模块的输入端分别与所述采样电路的第一输出端和第二输出端连接,所述电流交流-直流转换模块的输出端与所述计时器的输入端连接,所述计时器的输出端与所述逻辑电路的输入端连接,所述逻辑电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端作为所述恒流充电电路的输出端与所述输出电路连接。
可选的,所述恒压充电电路包括电压交流-直流转换模块、所述逻辑电路和所述驱动电路,
所述电压交流-直流转换模块的输入端与所述采样电路的第二输出端连接,所述电压交流-直流转换模块的输出端与所述逻辑电路的输入端连接,所述逻辑电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端作为所述恒压充电电路的输出端与所述输出电路连接。
根据本公开实施例的第二方面,提供了一种充电方法,包括:
获取采样电压;
若在恒流充电模式下确定出所述采样电压所对应的采样电流小于额定电流,则调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到所述额定电流;
若确定出所述采样电压达到额定电压,则确定从所述恒流充电模式转换为恒压充电模式,固定所述输出电压。
可选的,所述方法还包括:
获取充电电池的电池信息;
根据所述电池信息调节与所述充电电池对应的额定电压。
可选的,所述方法还包括:
在所述恒流充电模式下,检测所述采样电压是否小于基准电压,所述基准电压是将所述额定电流乘以采样电阻得到的;
若检测出所述采样电压小于所述基准电压,则记录异常信息;
检测连续记录所述异常信息的次数是否大于次数阈值;
若检测出连续记录所述异常信息的次数大于所述次数阈值,则确定所述采样电压所对应的采样电流小于所述额定电流。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
通过获取采样电压;若在恒流充电模式下确定出采样电压所对应的采样电流小于额定电流,则调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流;若确定出采样电压达到额定电压,则确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,固定输出电压,可以在恒流充电模式下,根据充电电流调整输出电压,根据输出电压控制充电电流等于额定电流,以实现快速充电,而不需要使用两个或两个以上充电协议进行快速充电,解决了充电器切换充电协议时无法为充电电池充电的问题,达到了快速充电的效果。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本公开说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种充电器的结构示意图。
图2是根据另一示例性实施例示出的一种充电器的结构示意图。
图3是根据再一示例性实施例示出的一种充电器的结构示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图。
图5是根据另一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种充电器的结构示意图,如图1所示,该充电器包括采样电路101、恒流充电电路102、恒压充电电路103及输出电路104:
该采样电路101,被配置为对采样电阻上的电压进行采样,将得到的采样电压输出到恒流充电电路102和恒压充电电路中103;
该恒流充电电路102,被配置为在恒流充电模式下接收采样电压,在根据采样电压确定出对应的采样电流小于额定电流时,生成第一触发信号发送给输出电路104,该第一触发信号在充电器用于指示输出电路104调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流;
该恒压充电电路103,被配置为接收采样电压,在确定出采样电压达到额定电压时,确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,生成第二触发信号发送给输出电路104,该第二触发信号用于指示输出电路104固定输出电压;
该输出电路104,被配置为接收第一触发信号,根据第一触发信号调整输出电压;或,接收第二触发信号,根据第二触发信号固定输出电压。
综上所述,本实施例提供的充电器,通过获取采样电压若在恒流充电模式下确定出采样电压所对应的采样电流小于额定电流,则调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流;若确定出采样电压达到额定电压,则确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,固定输出电压,可以在恒流充电模式下,根据充电电流调整输出电压,根据输出电压控制充电电流等于额定电流,以实现快速充电,而不需要使用两个或两个以上充电协议进行快速充电,解决了充电器切换充电协议时无法为充电电池充电的问题,达到了快速充电的效果。
图2是根据另一示例性实施例示出的一种充电器的结构示意图,该充电器包括采样电路201、恒流充电电路202、恒压充电电路203及输出电路204:
该采样电路201,被配置为对采样电阻上的电压进行采样,将得到的采样电压输出到恒流充电电路202和恒压充电电路中203。
该采样电阻是预设在采样电路中的电阻,采样电阻两端的电压即为充电电池两端的电压,采样电阻的电流即为充电电流。
该恒流充电电路202,被配置为在恒流充电模式下接收采样电压,在根据采样电压确定出对应的采样电流小于额定电流时,生成第一触发信号发送给输出电路204,该第一触发信号用于指示输出电路204调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流。
恒流充电电路202接收到采样电压后,比较采样电压与基准电压,当采样电压小于基准电压时,确定采样电流小于额定电流时,生成用于指示输出电路204调整输出电压的第一触发信号。之后,恒流充电电路202可以再次接收调整输出电压后的采样电压,继续比较采样电流与额定电流,若再次采样电流小于额定电流,则继续生成第一触发信号指示输出电路204调整输出电压。
该恒压充电电路203,被配置为接收采样电压,在确定出采样电压达到额定电压时,确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,生成第二触发信号发送给输出电路204,该第二触发信号用于指示输出电路204固定输出电压。
该输出电路204,被配置为接收第一触发信号,根据第一触发信号调整输出电压;或,接收第二触发信号,根据第二触发信号固定输出电压。
该输出电路204接收第一触发信号后,根据第一触发信号调整输出电压,使得与输出电压对应的输出电流能够达到额定电流,从而实现快速充电。在接收到第二触发信号后,根据第二触发信号固定输出电压,使得充电器以恒压对充电电池205进行充电,保证充电电池205能够充满电量。
在本实施例中,恒压充电电路203包括运算放大器2031,该运算放大器2031,被配置为接收充电电池205的电池信息,根据电池信息调节与充电电池205对应的额定电压。
充电器先以小于或等于充电电池205的额定电流的电流对充电电池205进行恒流充电,在充电电池205两端电压达到额定电压后,再以额定电压对充电电池205进行恒压充电,保证电池能够充满电量。由于各充电电池的额定电压不同,因此,可以在充电器的恒压充电电路203中增加一个运算放大器2031,使得充电器可以对不同额定电压的电池充电。
在实际实现时,运算放大器2031中存在不同阻值的电阻,用户可以根据充电电池205的额定电压调节运算放大器2031,选择不同阻值的电阻组成充电电路,使得具有该充电电路的充电器的额定电压等于充电电池的额定电压。在运算放大器2031确定与充电电池205对应的充电电路之后,对充电电池205进行充电。
例如,当获取到的充电电池205的额定电压为4.35V时,运算放大器2031组成的充电电路的额定电压也为4.35V;当获取到的充电电池205的额定电压为4.4V时,运算放大器2031组成的充电电路的额定电压也为4.4V。
由于在选择充电电路之前,还需要确定充电电池的额定电压,因此,充电器的USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口包括ID端口,该ID端口,被配置为从充电电池中读取电池信息。
在本实施例中,采样电路201对采样电阻上的电压进行采样,该采样电阻可以是终端中的采样电阻。即,若采样电阻是终端中的采样电阻,则采样电路201包括位于USB接口中的第一采样端口和第二采样端口,第一采样端口的输入端与采样电阻的第一端口连接,第一采样端口的输出端作为采样电路201的第一输出端与恒流充电电路202连接;第二采样端口的输入端与采样电阻的第二端口连接,第二采样端口的输出端作为采样电路201的第二输出端分别与恒流充电电路202和恒压充电电路203连接,第一端口为充电电流的输入端,第二端口为充电电流的输出端。
请参考图2,图2中对采样电路201中器件的连接关系进行了描述。其中,充电器的USB接口是在通用USB接口的端口基础上增加了第一采样端口和第二采样端口后得到的接口。图2中第一采样端口用Rsense_P端口表示,第二采样端口用Rsense_N端口表示。
其中,充电电流从采样电阻的第一端口流入,从采样电阻的第二端口流出,此时第一端口为正,第二端口为负。由于第一采样端口的输入端与采样电阻的第一端口连接,第二采样端口的输入端与采样电阻的第二端口连接,充电器在恒流充电模式下进行电压采样时,第一采样端口的电势高于第二采样端口的电势,因此,第一采样端口为正,第二采样端口为负,此时,第一采样端口的输出端为正,第二采样端口的输出端为负,恒流充电电路202可以根据第一采样端口的输出端和第二采样端口的输出端确定出采样电压。在恒压充电模式下进行电压采样时,第二采样端口的电势高于接地端口的电势,因此,第二采样端口为正,接地端口为负,此时,第二采样端口的输出端为正,接地端口为负,恒压充电电路203可以根据第二采样端口的输出端和接地端口确定出采样电压。
本实施例中,该恒流充电电路202包括电流交流-直流转换模块2021、计时器2022、逻辑电路2023和驱动电路2024,电流交流-直流转换模块2021的输入端分别与采样电路201的第一输出端和第二输出端连接,电流交流-直流转换模块2021的输出端与计时器2022的输入端连接,计时器2022的输出端与逻辑电路2023的输入端连接,逻辑电路2023的输出端与驱动电路2024的输入端连接,驱动电路2024的输出端作为恒流充电电路202的输出端与输出电路204连接。
恒压充电电路203包括电压交流-直流转换模块2032、逻辑电路2023和驱动电路2024,电压交流-直流转换模块2032的输入端与采样电路201的第二输出端连接,电压交流-直流转换模块2032的输出端与逻辑电路2023的输入端连接,逻辑电路2023的输出端与驱动电路2024的输入端连接,驱动电路2024的输出端作为恒压充电电路203的输出端与输出电路204连接。
第一,在恒流充电模式下,电流交流-直流转换模块2021接收采样电阻两端的采样电压,检测采样电压是否属于基准电压的范围,当检测出采样电压不属于基准电压的范围时,确定该采样电流小于额定电流时,生成第一触发信号发送给输出电路204。其中,基准电压可以由充电电池205的额定电流乘以采样电阻阻值得到。
该第一触发信号用于指示输出电路204调整输出电压。其中,第一触发信号的生成流程包括:
1)当检测出采样电流小于额定电流时,电流交流-直流转换模块2021生成触发信号a发送给计时器2022,该触发信号a用于指示计时器2022将计数值增加1。若在预设时间段内计时器2022接收到的触发信号a的次数达到次数阈值,则计时器2022生成触发信号b发送给逻辑电路2023;
2)由于采样电流小于额定电流,因此,采样电压小于额定电压,此时,恒压充电电路203生成触发信号z发送给逻辑电路2023;
3)逻辑电路2023接收触发信号b与触发信号z后,生成触发信号c发送给驱动电路2024,驱动电路2024根据触发信号c增大驱动开关MOS的占空比,生成携带有调整电压信息的第一触发信号。
需要说明的是,本实施例以触发信号是电平信号为例进行说明,假设高电平为1,低电平为0且高电平有效。当采样电流小于额定电流时,电流交流-直流转换模块2021发送给计时器2022的触发信号a为高电平1,计时器2022每接收到一个高电平1会将计数值增加1,当计数值达到次数阈值,计时器2022向逻辑电路2023发送一个高电平1,也就是触发信号b;当采样电流小于额定电流时,恒压充电电路203发送给逻辑电路的触发信号z是低电平0,逻辑电路2023接收到高电平1和低电平0后,生成高电平1发送给驱动电路2024,驱动电路2024根据该高电平1增大驱动开关MOS的占空比,从而调高输出电压。
由于驱动电路2024可以根据触发信号确定是否增大输出电压,并不能确定对输出电压的增大幅度,因此,驱动电路2024可以在首次调整输出电压时,按照默认的增大幅度调整输出电压,根据再次获取到的触发信号的反馈调整对输出电压的增大幅度。比如,当首次的增大幅度是10%时,若再次获取到的触发信号仍然指示需要增大输出电压时,可以将增大幅度调整为20%。
第二,在恒压充电模式下,电压交流-直流转换模块2032接收采样电阻两端的采样电压,比较采样电压与额定电压,若检测出采样电压等于额定电压,则生成第二触发信号发送给输出电路204。
该第二触发信号用于指示输出电路204固定输出电压。其中,第二触发信号的生成流程包括:
1)当检测出采样电压达到额定电压时,电压交流-直流转换模块2032确定充电模式从恒流充电模式转换为恒压充电模式,并生成触发信号e发送给逻辑电路2023;
2)由于采样电压达到额定电压,因此,恒流充电电路202生成触发信号x发送给逻辑电路2023;
3)逻辑电路2023接收触发信号e和触发信号x后,生成触发信号f发送给驱动电路2024,驱动电路2024根据触发信号f固定驱动开关MOS的占空比,生成携带有固定电压信息的第二触发信号。
需要说明的是,在根据第一触发信号调整输出电压和根据第二触发电压固定输出电压时,可以在驱动电路2023中设置两条通路。当在恒流充电模式下充电时,时,驱动电路2023根据通路A调整输出电压;当在恒压充电模式下充电时,驱动电路2023从通路A切换到通路B,根据通路B固定输出电压。
在固定输出电压后,充电器屏蔽恒流充电电路202和恒压充电电路203,采用固定的输出电压对充电电池205进行充电,直到终端中的充电芯片206检测出充电电池的电量达到电量阈值后,停止充电。
综上所述,本实施例提供的充电器,通过获取采样电压;若在恒流充电模式下确定出采样电压所对应的采样电流小于额定电流,则调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流;若确定出采样电压达到额定电压,则确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,固定输出电压,可以在恒流充电模式下,根据充电电流调整输出电压,根据输出电压控制充电电流等于额定电流,以实现快速充电,而不需要使用两个或两个以上充电协议进行快速充电,解决了充电器切换充电协议时无法为充电电池充电的问题,达到了快速充电的效果。
另外,通过接收充电电池的电池信息,根据电池信息调节与充电电池对应的额定电压,使得充电器可以给不同额定电压的电池充电,提高了充电器的通用性。
图3是根据再一示例性实施例示出的一种充电器的结构示意图,该充电器包括采样电路301、恒流充电电路302、恒压充电电路303及输出电路304:
该采样电路301,被配置为对采样电阻上的电压进行采样,将得到的采样电压输出到恒流充电电路302和恒压充电电路中303。
该采样电阻是预设在采样电路中的电阻,采样电阻两端的电压即为充电电池两端的电压,采样电阻的电流即为充电电流。
该恒流充电电路302,被配置为在恒流充电模式下接收采样电压,在根据采样电压确定出对应的采样电流小于额定电流时,生成第一触发信号发送给输出电路304,该第一触发信号用于指示输出电路304调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流。
其中,恒流充电电路302生成第一触发信号的流程详见图2所示的实施例中的描述,此处不赘述。
该恒压充电电路303,被配置为接收采样电压,在确定出采样电压达到额定电压时,确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,生成第二触发信号发送给输出电路304,该第二触发信号用于指示输出电路304固定输出电压。
其中,恒压充电电路303生成第一触发信号的流程详见图2所示的实施例中的描述,此处不赘述。
该输出电路304,被配置为接收第一触发信号,根据第一触发信号调整输出电压;或,接收第二触发信号,根据第二触发信号固定输出电压。
本实施例中,恒压充电电路303包括运算放大器3031,该运算放大器3031,被配置为接收充电电池305的电池信息,根据电池信息调节与充电电池305对应的额定电压。
其中,运算放大器3031可以根据充电电池305的额定电压选择不同阻值的电阻组成充电电路,使得具有该充电电路的充电器的额定电压等于充电电池的额定电压。具体内容详见图2所示的实施例中的描述,此处不赘述。
由于在选择充电电路之前,还需要确定充电电池的额定电压,因此,充电器的USB接口包括ID端口,该ID端口,被配置为从充电电池中读取电池信息。
在本实施例中,采样电路301对采样电阻上的电压进行采样,该采样电阻可以是充电器中的采样电阻。即,若采样电阻是充电器中的采样电阻,则采样电路301包括位于充电器中的第一采样电阻、第二采样电阻、位于USB接口中的ID端口和接地端口,ID端口的输入端与充电电池的正极连接,ID端口的输出端与第一采样电阻的第三端口连接,第一采样电阻的第四端口与第二采样电阻的第五端口连接,第二采样电阻的第六端口与接地端口连接,第三端口作为采样电路301的第二输出端分别与恒流充电电路302和恒压充电电路303连接,第四端口作为采样电路301的第一输出端与恒流充电电路302连接。
请参考图3,图3中对采样电路301中器件的连接关系进行了描述。其中,充电器的USB接口是通用USB接口。
其中,充电电流从第一采样电阻的第三端口流入,从第二采样电阻的第六端口流出,此时第三端口为正,第六端口为负。由于ID端口的输出端与第一采样电阻的第三端口连接,第一采样电阻的第四端口与第二采样电阻的第五端口连接,第二采样电阻的第六端口与接地端口连接,在恒流充电模式下进行电压采样时,电流从ID端口的输出端依次流向第三端口、第四端口、第五端口、第六端口、接地端口,因此,第三端口的电势高于第四端口的电势,此时,第一采样电阻的第三端口为正,第四端口为负,恒流充电电路302可以根据第一采样电阻的第三端口和第一采样电阻的第四端口确定出采样电压。在恒压充电模式下进行电压采样时,第一采样电阻的第三端口的电势高于接地端口的电势,因此,第三端口为正,接地端口为负,此时,恒压充电电路303可以根据第三端口和接地端口确定出采样电压。
需要说明的是,由于充电电池本身的电阻小,若终端中的精密电阻比较小,会导致大部分电流流向充电器而不是充电电池,降低充电速度,因此,还可以设置阻值较大的第二采样电阻,将第一采样电阻和第二采样电阻串联,通过增大采样电路的阻值来减少充电器端的电流,保证充电器中的大部分电流流向充电电池。其中,第二采样电阻的阻值远远大于第一采样电阻的阻值,第一采样电阻的阻值大于精密电阻的阻值。比如,当精密电阻的阻值是10毫欧时,第一采样电阻的阻值可以是50欧,第二采样电阻的阻值可以是1千欧。
本实施例中,该恒流充电电路302包括电流交流-直流转换模块3021、计时器3022、逻辑电路3023和驱动电路3024,电流交流-直流转换模块3021的输入端分别与采样电路301的第一输出端和第二输出端连接,电流交流-直流转换模块3021的输出端与计时器3022的输入端连接,计时器3022的输出端与逻辑电路3023的输入端连接,逻辑电路3023的输出端与驱动电路3024的输入端连接,驱动电路3024的输出端作为恒流充电电路302的输出端与输出电路304连接。
恒压充电电路303包括电压交流-直流转换模块3032、逻辑电路3023和驱动电路3024,电压交流-直流转换模块3032的输入端与采样电路301的第二输出端连接,电压交流-直流转换模块3032的输出端与逻辑电路3023的输入端连接,逻辑电路3023的输出端与驱动电路3024的输入端连接,驱动电路3024的输出端作为恒压充电电路303的输出端与输出电路304连接。
其中,充电器在恒流充电模式和恒压充电模式下对充电电池进行充电的流程详见图2所示的实施例中的描述,此处不赘述。
综上所述,本公开提供的充电方法,通过获取采样电压;若在恒流充电模式下确定出采样电压所对应的采样电流小于额定电流,则调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流;若确定出采样电压达到额定电压,则确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,固定输出电压,可以在恒流充电模式下,根据充电电流调整输出电压,根据输出电压控制充电电流等于额定电流,以实现快速充电,而不需要使用两个或两个以上充电协议进行快速充电,解决了充电器切换充电协议时无法为充电电池充电的问题,达到了快速充电的效果。
另外,通过接收充电电池的电池信息,根据电池信息调节与充电电池对应的额定电压,使得充电器可以给不同额定电压的电池充电,提高了充电器的通用性。
图4是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图,如图4所示,本实施例提供了一种充电方法,该充电方法包括:
在步骤401中,获取采样电压。
采样电压是通过充电器对采样电阻进行采样获取的。
在步骤402中,若在恒流充电模式下确定出采样电压所对应的采样电流小于额定电流,则调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流。
在恒流充电模式下,充电器对采样电压所对应的采样电流进行检测,在检测出采样电流小于额定电流时调整输出电压,通过不断重复上述操作,使得再次得到的采样电压所对应的采样电流能够达到额定电流后,以额定电流对充电电池进行恒流充电。
在步骤403中,若确定出采样电压达到额定电压,则确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,固定输出电压。
在恒压充电模式下,充电器以额定电压对充电电池进行恒压充电。
综上所述,本公开提供的充电方法,通过获取采样电压;若在恒流充电模式下确定出采样电压所对应的采样电流小于额定电流,则调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流;若确定出采样电压达到额定电压,则确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,固定输出电压,可以在恒流充电模式下,根据充电电流调整输出电压,根据输出电压控制充电电流等于额定电流,以实现快速充电,而不需要使用两个或两个以上充电协议进行快速充电,解决了充电器切换充电协议时无法为充电电池充电的问题,达到了快速充电的效果。
图5是根据另一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图。如图5所示,本实施例提供了一种充电方法,该充电方法包括:
在步骤501中,获取充电电池的电池信息;根据电池信息调节与充电电池对应的额定电压。
为了能够对不同额定电压的充电电池进行充电,充电器需要在对充电电池进行充电前,读取电池信息,该电池信息包括充电电池的额定电压。充电器可以根据读取的电池信息中的额定电压选择不同阻值的电阻组成充电电路,使得充电器的额定电压等于充电电池的额定电压。
在步骤502中,获取采样电压。
采样电压是通过充电器对采样电阻进行采样获取的,该采样电阻是预设在采样电路中的电阻,采样电阻的两端的电压即为充电电池两端的电压,充电器可根据图2所示的实施例对采样电阻上的电压进行采样获取采样电压。
在步骤503中,若在恒流充电模式下确定出采样电压所对应的采样电流小于额定电流,则调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流;若确定出采样电压达到额定电压,则确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,固定输出电压。
充电器对充电电池进行快速充电需要经历恒流充电阶段和恒压充电阶段。在恒流充电模式下,充电器先以小于或等于额定电流的电流对充电电池进行恒流充电,在充电电池两端电压达到额定电压后,再以额定电压进行恒压充电,保证电池能够充满电量。
其中,本实施例提供的充电方法还包括:
1)在恒流充电模式下,检测采样电压是否小于基准电压,基准电压是将额定电流乘以采样电阻得到的;
2)若检测出采样电压小于基准电压,则记录异常信息;
3)检测连续记录异常信息的次数是否大于次数阈值;
4)若检测出连续记录异常信息的次数大于次数阈值,则确定采样电压所对应的采样电流小于额定电流。
在恒流充电模式下,充电器将读取的额定电流乘以采样电阻得到基准电压,并比较采样电压与基准电压。当采样电压小于基准电压时,记录异常信息,继续执行检测采样电压与基准电压的大小的步骤。当连续记录异常信息的次数大于次数阈值时,充电器确定采样电压所对应的采样电流小于额定电流,调整输出电压,继续执行比较采样电压与基准电压的步骤。
在恒压充电模式下,充电器比较采样电压与额定电压,若采样电压达到额定电压,则确定采样电压达到额定电压,充电器固定输出电压,对充电电池进行恒压充电,直到充电芯片检测出充电电池的电量达到电量阈值后,停止充电。
综上所述,本公开提供的充电方法,通过获取采样电压;若在恒流充电模式下确定出采样电压所对应的采样电流小于额定电流,则调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到额定电流;若确定出采样电压达到额定电压,则确定从恒流充电模式转换为恒压充电模式,固定输出电压,可以在恒流充电模式下,根据充电电流调整输出电压,根据输出电压控制充电电流等于额定电流,以实现快速充电,而不需要使用两个或两个以上充电协议进行快速充电,解决了充电器切换充电协议时无法为充电电池充电的问题,达到了快速充电的效果。
另外,通过接收充电电池的电池信息,根据电池信息调节与充电电池对应的额定电压,使得充电器可以给不同额定电压的电池充电,提高了充电器的通用性。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开的后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种充电器,其特征在于,包括:
采样电路,被配置为对采样电阻上的电压进行采样,将得到的采样电压输出到恒流充电电路和恒压充电电路中;
所述恒流充电电路,被配置为在恒流充电模式下接收所述采样电压,在根据所述采样电压确定出对应的采样电流小于额定电流时,生成第一触发信号发送给输出电路,所述第一触发信号用于指示所述输出电路调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到所述额定电流;
所述恒压充电电路,被配置为接收所述采样电压,在确定出所述采样电压达到额定电压时,确定从所述恒流充电模式转换为恒压充电模式,生成第二触发信号发送给所述输出电路,所述第二触发信号用于指示所述输出电路固定输出电压;
所述输出电路,被配置为接收所述第一触发信号,根据所述第一触发信号调整所述输出电压;或,接收所述第二触发信号,根据所述第二触发信号固定所述输出电压;
所述采样电阻是终端中的采样电阻,则在所述恒流充电模式下,所述采样电压是根据所述采样电阻的第一端口和第二端口确定的;在所述恒压充电模式下,所述采样电压是根据所述采样电阻的第二端口和接地端口确定的,所述第一端口为充电电流的输入端,所述第二端口为所述充电电流的输出端;
所述恒流充电电路包括电流交流-直流转换模块、计时器、逻辑电路和驱动电路,所述电流交流-直流转换模块的输入端分别与所述采样电路的第一输出端和第二输出端连接,所述电流交流-直流转换模块的输出端与所述计时器的输入端连接,所述计时器的输出端与所述逻辑电路的输入端连接,所述逻辑电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端作为所述恒流充电电路的输出端与所述输出电路连接。
2.根据权利要求1所述的充电器,其特征在于,所述恒压充电电路包括运算放大器,所述运算放大器,被配置为接收充电电池的电池信息,根据所述电池信息调节与所述充电电池对应的额定电压。
3.根据权利要求2所述的充电器,其特征在于,所述充电器的通用串行总线USB接口包括ID端口,所述ID端口,被配置为从所述充电电池中读取所述电池信息。
4.根据权利要求1所述的充电器,其特征在于,若所述采样电阻是终端中的采样电阻,则所述采样电路包括位于USB接口中的第一采样端口和第二采样端口,所述第一采样端口的输入端与所述采样电阻的第一端口连接,所述第一采样端口的输出端作为所述采样电路的第一输出端与所述恒流充电电路连接;所述第二采样端口的输入端与所述采样电阻的第二端口连接,所述第二采样端口的输出端作为所述采样电路的第二输出端分别与所述恒流充电电路和所述恒压充电电路连接。
5.根据权利要求1所述的充电器,其特征在于,所述恒压充电电路包括电压交流-直流转换模块、所述逻辑电路和所述驱动电路,
所述电压交流-直流转换模块的输入端与所述采样电路的第二输出端连接,所述电压交流-直流转换模块的输出端与所述逻辑电路的输入端连接,所述逻辑电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端作为所述恒压充电电路的输出端与所述输出电路连接。
6.一种充电器,其特征在于,包括:
采样电路,被配置为对采样电阻上的电压进行采样,将得到的采样电压输出到恒流充电电路和恒压充电电路中;
所述恒流充电电路,被配置为在恒流充电模式下接收所述采样电压,在根据所述采样电压确定出对应的采样电流小于额定电流时,生成第一触发信号发送给输出电路,所述第一触发信号用于指示所述输出电路调整输出电压,调整后的输出电压用于控制再次得到的采样电压所对应的采样电流达到所述额定电流;
所述恒压充电电路,被配置为接收所述采样电压,在确定出所述采样电压达到额定电压时,确定从所述恒流充电模式转换为恒压充电模式,生成第二触发信号发送给所述输出电路,所述第二触发信号用于指示所述输出电路固定输出电压;
所述输出电路,被配置为接收所述第一触发信号,根据所述第一触发信号调整所述输出电压;或,接收所述第二触发信号,根据所述第二触发信号固定所述输出电压;
所述采样电阻是所述充电器中的采样电阻,则所述采样电阻包括第一采样电阻和第二采样电阻,在所述恒流充电模式下,所述采样电压是根据所述第一采样电阻的第三端口和第四端口确定的;在所述恒压充电模式下,所述采样电压是根据所述第一采样电阻的第三端口和接地端口确定的,所述第三端口作为所述采样电路的第二输出端分别与所述恒流充电电路和所述恒压充电电路连接,所述第四端口作为所述采样电路的第一输出端与所述恒流充电电路连接;
所述恒流充电电路包括电流交流-直流转换模块、计时器、逻辑电路和驱动电路,所述电流交流-直流转换模块的输入端分别与所述采样电路的第一输出端和第二输出端连接,所述电流交流-直流转换模块的输出端与所述计时器的输入端连接,所述计时器的输出端与所述逻辑电路的输入端连接,所述逻辑电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端作为所述恒流充电电路的输出端与所述输出电路连接。
7.根据权利要求6所述的充电器,其特征在于,所述恒压充电电路包括运算放大器,所述运算放大器,被配置为接收充电电池的电池信息,根据所述电池信息调节与所述充电电池对应的额定电压。
8.根据权利要求7所述的充电器,其特征在于,所述充电器的通用串行总线USB接口包括ID端口,所述ID端口,被配置为从所述充电电池中读取所述电池信息。
9.根据权利要求6所述的充电器,其特征在于,若所述采样电阻是所述充电器中的采样电阻,则所述采样电路包括位于所述充电器中的第一采样电阻、第二采样电阻、位于USB接口中的ID端口和接地端口,所述ID端口的输入端与充电电池的正极连接,所述ID端口的输出端与所述第一采样电阻的第三端口连接,所述第一采样电阻的第四端口与所述第二采样电阻的第五端口连接,所述第二采样电阻的第六端口与所述接地端口连接。
10.根据权利要求6所述的充电器,其特征在于,所述恒压充电电路包括电压交流-直流转换模块、所述逻辑电路和所述驱动电路,
所述电压交流-直流转换模块的输入端与所述采样电路的第二输出端连接,所述电压交流-直流转换模块的输出端与所述逻辑电路的输入端连接,所述逻辑电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端作为所述恒压充电电路的输出端与所述输出电路连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410549100.XA CN104362686B (zh) | 2014-10-16 | 2014-10-16 | 充电器及充电方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410549100.XA CN104362686B (zh) | 2014-10-16 | 2014-10-16 | 充电器及充电方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104362686A CN104362686A (zh) | 2015-02-18 |
CN104362686B true CN104362686B (zh) | 2017-07-28 |
Family
ID=52529924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410549100.XA Active CN104362686B (zh) | 2014-10-16 | 2014-10-16 | 充电器及充电方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104362686B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104795858A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-22 | 小米科技有限责任公司 | 一种进行充电的方法和装置 |
CN104868540A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-08-26 | 武汉合康动力技术有限公司 | 一种铅酸蓄电池多模式充电的实现方法 |
CN105811532B (zh) * | 2016-05-17 | 2018-06-22 | 深圳慧能泰半导体科技有限公司 | 一种充电方法、充电控制电路以及充电器 |
CN108777508A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-09 | 哈尔滨工业大学 | 基于锂电池无线充电技术的移动机器人自主充电系统 |
CN109212423B (zh) * | 2018-11-13 | 2024-03-01 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 电池充满检测电路及其检测电池充满的方法、电子装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08329992A (ja) * | 1995-05-29 | 1996-12-13 | Saitama Nippon Denki Kk | 電池パックと充電器 |
JP4245571B2 (ja) * | 2005-02-09 | 2009-03-25 | Necエレクトロニクス株式会社 | 充電制御回路及び充電装置 |
CN102195326B (zh) * | 2011-05-27 | 2014-03-19 | 封小民 | 一种小功率蓄电池的充电控制方法 |
-
2014
- 2014-10-16 CN CN201410549100.XA patent/CN104362686B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104362686A (zh) | 2015-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104362686B (zh) | 充电器及充电方法 | |
CN103682498B (zh) | 一种充电方法及电子设备 | |
TWI602380B (zh) | 充電裝置及其充電控制電路與控制方法 | |
CN105808488B (zh) | 电子装置与其电源供应控制方法 | |
US20140062417A1 (en) | Intelligent charge-discharge controller for battery and electronic device having same | |
CN104467116B (zh) | 充电方法、装置以及充电器 | |
CN105826963B (zh) | 一种检测电池电压的方法、充电电路及终端 | |
CN105452882A (zh) | 电池监视装置 | |
CN104169691A (zh) | 电磁流量计的励磁电路以及电磁流量计 | |
CN108318741A (zh) | 一种阻抗检测电路及检测方法 | |
CN104362404B (zh) | 一种充电器及充电方法 | |
CN101488589A (zh) | 电池组件及其充电状态的测量方法 | |
WO2020101784A8 (en) | Wireless power transfer system and method | |
JP2020521963A (ja) | 電圧測定装置及び方法 | |
CN106405354B (zh) | 一种直流绝缘监测电路及方法 | |
CN202916381U (zh) | 互感器的极性检测装置 | |
CN105425892B (zh) | 电流控制电路 | |
CN109217407A (zh) | 电子装置 | |
US20160146894A1 (en) | Method for measuring electric capacity of cell module | |
CN105684256B (zh) | 限流电路 | |
JP2013116007A (ja) | 電圧均等化制御装置及び電圧均等化制御方法 | |
CN104459338A (zh) | 一种电容容值测量装置及测量方法 | |
JP2022551134A (ja) | 電子デバイス、充電方法、および充電システム | |
CN104501991B (zh) | 遥控器、温度取样装置及温度取样控制方法 | |
CN104167795B (zh) | 一种移动终端及其充电控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |