CN104967181A - 一种充电设备的充电控制方法和充电控制装置 - Google Patents

Abstract

一种充电设备的充电控制方法和充电控制装置，所述方法包括：实时获取用电输出端的输出电流；将所述输出电流与预设的电流控制阈值进行比较；根据所述比较的结果，控制正在为电源充电的充电电流，具体为：如果所述输出电流高于所述电流控制阈值，则按照预设的第一电压曲线Vref_H对应的充电电流为所述电源充电；如果所述输出电流低于所述电流控制阈值，则按照预设的第二电压曲线Vref_L对应的充电电流为所述电源充电。通过实时获取用电输出端的输出电流，将输出电流与预设的电流控制阈值进行比较，根据比较的结果，控制电源的充电电流，使得充电设备可以边充边放，避免用电设备供电不足。

Description

一种充电设备的充电控制方法和充电控制装置

技术领域

本发明属于充电领域，尤其涉及一种充电设备的充电控制方法和充电控制装置。

背景技术

近年来随着电气化的发展，各种内置电池的电气设备越来越多，电池续航能力不足的问题逐渐凸显，由于电池容量问题迟迟得不到好的解决方案，电池的边充边放功能受到越来越多的关注。

传统含电池的电气设备为解决适配器供电能力不足的问题，通常不支持电池边充边放功能，在插入适配器时，只允许电池充电，需拔除适配器后，才允许电池放电输出。而部分支持边充边放功能的电气设备，在适配器供电能力不足情况下，输出接入用电设备后，某些型号的用电设备会因为供电不足而出现充电报警提示。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种充电设备的充电控制方法和充电控制装置，以解决现有技术的不支持电池边充边放，及供电不足情况下存在的一些技术问题。

本发明实施例是这样实现的，一种充电设备的充电控制方法，所述方法包括以下步骤：

实时获取用电输出端的输出电流；

将所述输出电流与预设的电流控制阈值进行比较；

根据比较的结果，控制正在为电源充电的充电电流，具体为：

如果所述输出电流高于所述电流控制阈值，则按照预设的第一电压曲线Vref_H对应的充电电流为所述电源充电；

如果所述输出电流低于所述电流控制阈值，则按照预设的第二电压曲线Vref_L对应的充电电流为所述电源充电。

本发明实施例还提供一种充电控制装置，所述装置包括：

输出电流获取单元，用于实时获取用电输出端的输出电流；

比较单元，用于将所述用电输出端的输出电流与预设的电流控制阈值进行比较；

充电电流控制单元用于根据所述比较单元的比较结果，控制正在为电源充电的充电电流，具体为：

如果所述输出电流高于所述电流控制阈值，则按照预设的第一电压曲线Vref_H对应的充电电流为所述电源充电；

如果所述输出电流低于所述电流控制阈值，则按照预设的第二电压曲线Vref_L对应的充电电流为所述电源充电。

本发明实施例，实时获取用电输出端的输出电流，将输出电流与预设的电流控制阈值进行比较，根据比较的结果，控制充电电流，使得当充电设备既为电源充电，又接上其他用电设备时，可以优先保证其他用电设备的供电，当只为电源充电时，保证以最大的供电能力给电源供电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的充电设备的充电控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的第一电压曲线Vref_H和第二电压曲线Vref_L的曲线对比图；

图3是本发明实施例的充电控制装置的模块结构图；

图4是本发明实施例的充电控制装置的电路结构图；

图5是本发明实施例的电压电流转换及电流基准控制单元在第一电压曲线Vref_H对应的电路图；

图6是本发明实施例的电压电流转换及电流基准控制单元在第二电压曲线Vref_L对应的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

如图1所示为本发明实施例提供的充电设备的充电控制方法的流程图，所述方法包括以下步骤：

步骤S101，实时获取用电输出端的输出电流。

所述充电设备的一端作为电压输入端与适配器相连，一端作为充电输出端与待充电的电源相连，另一端作为用电输出端与其他用电设备相连，通过与适配器相连的总电源为所述待充电的电源和其他用电设备供电。所述电源可以为充电设备的内部电源或独立电源，如充电电池、锂电池等；所述其他用电设备可以为手机等电子设备，或也可以为另外一只待充电的电源，如充电宝等；所述充电设备可以为具有电源控制模块的移动电源、也可以为手机的内置充电电源等。所述充电设备可以实现边充边放。

在本发明实施例中，通过电流采样装置实时获取用电输出端的输出电流，即获取其他用电设备的输入电流。

步骤S102，将所述输出电流与预设的电流控制阈值进行比较。

在本发明实施例中，预设一电流控制阈值，将获取的输出电流与该电流控制阈值进行比较。

步骤S103，根据所述比较的结果，控制正在为电源充电的充电电流，具体为：

如果所述输出电流高于所述电流控制阈值，则按照预设的第一电压曲线Vref_H对应的充电电流为所述电源充电；

如果所述输出电流低于所述电流控制阈值，则按照预设的第二电压曲线Vref_L对应的充电电流为所述电源充电。

在本发明实施例中，设置有两种电压曲线：第一电压曲线Vref_H和第二电压曲线Vref_L，根据获取的输出电流与预设的电流控制阈值的关系，选择不同的电压曲线从而控制最终为电源充电的充电电流，如图2所示为本发明实施例提供的第一电压曲线Vref_H和第二电压曲线Vref_L的示意图，横坐标为输入电压Vin，纵坐标为电源充电的充电电流基准Iref。随着输入电压的降低，第一电压曲线Vref_H对应的充电电流基准较第二电压曲线Vref_L对应的充电电流基准提前降低，且第一电压曲线Vref_H对应的充电电流基准较第二电压曲线Vref_L对应的充电电流基准提前下降为0，同时，在相同的充电电流基准下，第一电压曲线Vref_H对应的输入电压大于第二电压曲线Vref_L对应的输入电压。且在其中一个实施例中，所述第一电压曲线Vref_H和第二电压曲线Vref_L均为斜坡电压曲线，两者斜率相同，在其它实施例中，两者的斜率也可以不同。

当电压曲线为Vref_L，在输入电压Vin比较低时，电源的充电电流基准才开始降低，对应的电源电池的充电电流才开始降低，最大限度的保证了电源电池的充电速度。当适配器同时对电源电池和用电设备进行供电时，当电流采样模块检测到输出电流，电压曲线自动切换为Vref_H，当输入电压Vin处于较高的电压时，移动电源的充电电流基准已经开始降低，对应的电源电池的充电电流已经开始降低，在相同的基准电流下，此时的Vin大于曲线Vref_L的Vin，以保证适配器优先对供电设备的充电。

在本发明实施例中，检测到用电设备的输出电流高于预设的电流控制阈值，则表示用电设备需要充电，调用第一电压曲线Vref_H，使适配器以一个较高的电压开始降低电源的充电电流，保证适配器将更多的电流供给到用电设备，优先保证用电设备的充电；当控制芯片检测到用电设备的输出电流低于预设的电流控制阈值时，则表示用电设备不需要较高的电流(可能为用电设备充满电或用电设备拔出)，调用第二电压曲线Vref_L，使适配器以一个较低的电压开始降低电源的充电电流，保证电源可以尽快充满。

需要说明的是，由于实时获取用电设备的输出电流，因此当接上用电设备且此时的输出电流高于预设的电流控制阈值，使用第一电压曲线Vref_H对应的充电电流充电，当用电设备充满或拔出时，使用第二电压曲线Vref_L对应的充电电流充电，当电池再次接上用电设备且此时的输出电流高于预设的电流控制阈值，使用第一电压曲线Vref_H对应的充电电流充电。

本发明实施例，实时获取正在充电的用电设备的输出电流，将输出电流与预设的电流控制阈值进行比较，根据比较的结果，控制电源的充电电流，使得接上用电设备时，可以优先保证用电设备的供电，而当只接入电源充电时，可以保证电源的供电。

作为本发明的一个可选实施例，在所述将所述输出电流与预设的电流控制阈值进行比较的步骤之前，所述方法还包括以下步骤：

设置所述电流控制阈值。

作为本发明的另一个可选实施例，在所述根据所述比较的结果，控制正在为电源充电的充电电流的步骤之前，所述方法还包括以下步骤：

设置所述第一电压曲线Vref_H和第二电压曲线Vref_L。

实施例二

如图3所示为本发明实施例提供的充电控制装置的模块结构图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分，包括：

输出电流获取单元401，用于实时获取用电输出端的输出电流。

在本发明实施例中，请参考图4，输出电流获取单元包括输出管Q2和输出管电流采样单元，通过输出管电流采样单元即可获取用电输出端Vout的输出电流。

比较单元402，用于将所述输出电流获取单元401获取的输出电流与预设的电流控制阈值进行比较。

在本发明实施例中，请参见图4，预设一电流控制阈值Iref_out，比较单元与输出管电流采样单元相连，将获取的输出电流的大小与该电流控制阈值Iref_out进行比较。

充电电流控制单元403，用于根据所述比较单元402的比较结果，控制正在为电源充电的充电电流，具体为：

如果所述输出电流高于所述电流控制阈值，则按照预设的第一电压曲线Vref_H为所述电源充电；

如果所述输出电流低于所述电流控制阈值，则按照预设的第二电压曲线Vref_L为所述电源充电。

在本发明实施例中，设置有两种电压曲线：第一电压曲线Vref_H和第二电压曲线Vref_L，根据获取的输出电流与预设的电流控制阈值的关系，选择不同的电压曲线控制最终为电源充电的充电电流，如图2所示为本发明实施例提供的第一电压曲线Vref_H和第二电压曲线Vref_L的示意图。随着输入电压的降低，第一电压曲线Vref_H对应的充电电流基准较第二电压曲线Vref_L对应的充电电流基准提前降低，且第一电压曲线Vref_H对应的充电电流基准较第二电压曲线Vref_L对应的充电电流基准提前下降为0，同时，在相同的充电电流基准下，第一电压曲线Vref_H对应的输入电压大于第二电压曲线Vref_L对应的输入电压。且在其中一个实施例中，所述第一电压曲线Vref_H和第二电压曲线Vref_L均为斜坡电压曲线，两者斜率相同，在其它实施例中，两者的斜率也可以不同。

在本发明实施例中，请参考图4，所述充电电流控制单元403包括电压电流转换及电流基准控制单元413、逻辑控制驱动单元423和充电模块433。

请参考图5和图6，图5为本发明实施例的电压电流转换及电流基准控制单元在第一电压曲线Vref_H对应的电路图，图6为本发明实施例的电压电流转换及电流基准控制单元第二电压曲线Vref_L对应的电路图。在其他实施例中，所述电压电流转换及电流基准控制单元也可以采用其他能产生相同功能的电路。

在本实施例中，所述电压电流转换及电流基准控制单元413包括第二比较单元K2，开关管D1～D4，基准电流源Iref_0，所述第二比较单元K2的第一输入端与比较单元402的输出端相连，用于输入不同的比较结果，所述第二比较单元K2的第二输入端与输入电压采样端Vfb、第一开关管D1的电流输出端相连，所述第二比较单元K2的输出端与第一开关管D1、第二开关管D2的控制端相连，所述第一开关管D1、第二开关管D2、第三开关管D3、第四开关管D4的电流输入端与工作电压Vo相连，所述第二开关管D2、第三开关管D3的电流输出端与基准电流源Iref_0相连，所述第三开关管D3、第四开关管D4的控制端相连且与基准电流源Iref_0相连，所述第四开关管D4的电流输出端输出充电电流基准。

所述电压电流转换及电流基准控制单元的一端与比较单元的输出端相连，所述电压电流转换及电流基准控制单元的一端与输入电压采样端相连，所述电压电流转换及电流基准控制单元的一端与输入电压采样端相连，所述电压电流转换及电流基准控制单元根据比较单元的比较结果获得第一电压曲线或第二电压曲线，并结合输入电压采样输出不同的充电电流基准，所述电压电流转换及电流基准控制单元的另一端与逻辑控制驱动单元的一端相连，所述逻辑控制驱动单元的另一端与充电模块相连接，所述逻辑控制驱动单元根据不同的充电电流基准控制充电模块输出不同的充电电流。

当输出管电流采样单元检测到用电设备的输出电流高于预设的电流控制阈值Iref_out，则表示用电设备需要的电流较高，电压电流转换及电流基准控制单元调用第一电压曲线Vref_H，并输出较低的充电电流基准，所述逻辑控制驱动单元根据较低的充电电流基准控制充电模块输出较小的充电电流，在适配器处于高电压时，将更多的电流供给到用电设备，保证用电设备的正常使用；当输出管电流采样单元检测到用电设备的输出电流低于预设的电流控制阈值时，则表示用电设备不需要较高的电流(可能为用电设备充满电或用电设备拔出)，电压电流转换及电流基准控制单元调用第二电压曲线Vref_L，并输出较高的充电电流基准，所述逻辑控制驱动单元根据较高的充电电流基准控制充电模块输出较大的充电电流，在适配处于低电压时才降低电源的充电电流，保证电源可以尽快充满。

需要说明的是，由于实时获取用电设备的输出电流，因此当接上用电设备且此时的输出电流高于预设的电流控制阈值，使用第一电压曲线Vref_H，当用电设备充满或拔出时，使用第二电压曲线Vref_L，当电池再次接上用电设备且此时的输出电流高于预设的电流控制阈值，使用第一电压曲线Vref_H。

本发明实施例，实时获取正在充电的用电设备的输出电流，将输出电流与预设的电流控制阈值进行比较，根据比较的结果，控制电源的充电电流，使得接上用电设备时，可以保证用电设备的供电，而当只接入电源充电时，可以保证电源的供电。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、子单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、子单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、子单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、子单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明实施例各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种充电设备的充电控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

实时获取用电输出端的输出电流；

将所述输出电流与预设的电流控制阈值进行比较；

根据比较的结果，控制正在为电源充电的充电电流，具体为：

如果所述输出电流高于所述电流控制阈值，则按照预设的第一电压曲线Vref_H对应的充电电流为所述电源充电；

如果所述输出电流低于所述电流控制阈值，则按照预设的第二电压曲线Vref_L对应的充电电流为所述电源充电。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将电压曲线结合输入电压采样获得对应的充电电流。

3.如权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，随着输入电压的降低，第一电压曲线Vref_H对应的充电电流基准较第二电压曲线Vref_L对应的充电电流基准提前降低，且第一电压曲线Vref_H对应的充电电流基准较第二电压曲线Vref_L对应的充电电流基准提前下降为0，同时，在相同的充电电流基准下，第一电压曲线Vref_H对应的输入电压大于第二电压曲线Vref_L对应的输入电压。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一电压曲线Vref_H和第二电压曲线Vref_L为斜坡电压曲线，两者斜率相同。

5.一种充电控制装置，其特征在于，所述装置包括：

输出电流获取单元，用于实时获取用电输出端的输出电流；

比较单元，用于将所述用电输出端的输出电流与预设的电流控制阈值进行比较；

充电电流控制单元用于根据所述比较单元的比较结果，控制正在为电源充电的充电电流，具体为：

如果所述输出电流高于所述电流控制阈值，则按照预设的第一电压曲线Vref_H对应的充电电流为所述电源充电；

如果所述输出电流低于所述电流控制阈值，则按照预设的第二电压曲线Vref_L对应的充电电流为所述电源充电。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，随着输入电压的降低，第一电压曲线Vref_H对应的充电电流基准较第二电压曲线Vref_L对应的充电电流基准提前降低，且第一电压曲线Vref_H对应的充电电流基准较第二电压曲线Vref_L对应的充电电流基准提前下降为0，同时，在相同的充电电流基准下，第一电压曲线Vref_H对应的输入电压大于第二电压曲线Vref_L对应的输入电压。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一电压曲线Vref_H和第二电压曲线Vref_L为斜坡电压曲线，两者斜率相同。

8.如权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述充电电流控制单元包括电压电流转换及电流基准控制单元、逻辑控制驱动单元和充电模块，所述电压电流转换及电流基准控制单元的一端与比较单元相连，所述电压电流转换及电流基准控制单元的一端与输入电压采样端相连，所述电压电流转换及电流基准控制单元根据比较单元的比较结果获得第一电压曲线或第二电压曲线，并结合输入电压采样输出不同的充电电流基准，所述电压电流转换及电流基准控制单元的另一端与逻辑控制驱动单元的一端相连，所述逻辑控制驱动单元的另一端与充电模块相连接，所述逻辑控制驱动单元根据不同的充电电流基准控制充电模块输出不同的充电电流。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述电压电流转换及电流基准控制单元包括第二比较单元，第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，基准电流源，所述第二比较单元的第一输入端与比较单元的输出端相连，所述第二比较单元的第二输入端与输入电压采样端、第一开关管的电流输出端相连，所述第二比较单元的输出端与第一开关管、第二开关管的控制端相连，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的电流输入端与工作电压相连，所述第二开关管、第三开关管的电流输出端与基准电流源相连，所述第三开关管、第四开关管的控制端相连且与基准电流源相连，所述第四开关管的电流输出端输出充电电流基准。