CN105490349A - 移动终端的供电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种移动终端的供电系统及方法，该系统包括第一电池、第二电池、第一充电单元、第二充电单元、充电接口单元、电源转换单元、供电单元以及控制单元；所述控制单元，用于在检测到充电事件时，控制所述电源转换单元关闭，并控制所述第一充电单元、所述第二充电单元分别向所述第一电池、所述第二电池进行充电；在所述充电事件结束后，控制所述电源转换单元开启，并控制所述电源转换单元将所述第二电池输出的电压转换为移动终端匹配的电压，其中第一电池的电池容量密度高于所述第二电池的电池容量密度，实现了在快速充电的同时也可以保证电池容量。

Description

移动终端的供电系统及方法

技术领域

本发明涉及充电技术，尤其涉及一种移动终端的供电系统及方法。

背景技术

随着移动终端的普及，移动终端的充电时间受到越来越多的关注，用户都希望自己的移动终端充电时间短且续航时间长。

现有技术中，为了实现快速充电，一般会提高充电时输入电池的电流和电压，以增大输入的功率。

但是，对于充电电池来说，容量密度越大表示同样体积内做的电池容量越高，因此，对于终端产品来说，理想的是希望容量密度越大越好，如果采用现有技术，输入功率大的话，受限于电池材料对电池容量密度的影响，例如最常见的钾离子或钾聚合物电池材料，为了使电池可以实现高充电倍率，电池的容量密度必须降低，否则无法保证电池的安全性或寿命，因此采用现有技术无法在快速充电的情况下保证电池的容量。

发明内容

本发明提供一种移动终端的供电系统及方法，用于解决现有技术在快速充电的情况下无法保证电池的容量的问题。

本发明第一方面提供一种移动终端的供电系统，包括：第一电池、第二电池、第一充电单元、第二充电单元、充电接口单元、电源转换单元、供电单元以及控制单元；

所述充电接口单元的输出端与所述第一充电单元的输入端、所述第二充电单元的输入端连接；

所述第一电池的输入端与所述第一充电单元的输出端连接，所述第一电池的输出端与所述供电单元的输入端连接；

所述第二电池的输入端与所述第二充电单元的输出端连接，所述第二电池的输出端与所述电源转换单元的输入端连接，所述电源转换单元的输出端与所述供电单元的输入端连接；

所述控制单元与所述电源转换单元、所述第一充电单元、所述第二充电单元连接；

所述控制单元，用于在检测到充电事件时，控制所述电源转换单元关闭，并控制所述第一充电单元、所述第二充电单元分别向所述第一电池、所述第二电池进行充电；以及在所述充电事件结束后，控制所述电源转换单元开启，并控制所述电源转换单元将所述第二电池输出的电压转换为移动终端匹配的电压；

所述供电单元用于为移动终端进行供电；

其中，所述第一电池的电池容量密度高于所述第二电池的电池容量密度。

本发明第一方面提供一种移动终端的供电方法，所述方法应用于移动终端的供电系统，所述系统包括：第一电池、第二电池、第一充电单元、第二充电单元、充电接口单元、电源转换单元、供电单元以及控制单元，所述第一电池的电池容量密度高于所述第二电池的电池容量密度；

所述方法包括：

所述控制单元检测到充电事件时，关闭所述电源转换单元；

所述控制单元控制所述第一充电单元、所述第二充电单元分别向所述第一电池、所述第二电池进行充电；

所述控制单元检测到所述充电事件结束后，开启所述电源转换单元，并控制所述电源转换单元将所述第二电池输出的电压转换为移动终端匹配的电压。

本发明提供的移动终端的供电系统及方法中，采用第一电池和第二电池，分别由第一充电单元、第二充电单元为第一电池和第二电池进行充电，充好后将电能提供给供电单元，并由供电单元为移动终端进行供电，其中第一电池的电池容量密度高于第二电池的电池容量密度，这两块电池都可以给移动终端进行供电，其中第二电池的电池容量密度较低可以实现充电速率的提升，可以保证短时间内向第二电池充入较多的电量，另外，第一电池与第二电池同时进行充电，同样的时间内第一电池也可以充入一些电量，从而有两块电池的电量来保证移动终端的续航时间，实现了在快速充电的同时也可以保证移动终端的续航时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明提供的移动终端的供电系统实施例一的结构示意图；

图2为本发明提供的移动终端的供电系统实施例二的结构示意图；

图3为本发明提供的移动终端的供电方法实施例一的流程示意图；

图4为本发明提供的移动终端的供电方法实施例二的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的移动终端的供电系统实施例一的结构示意图，如图1所示，该系统包括：第一电池01、第二电池02、第一充电单元03、第二充电单元04、充电接口单元05、电源转换单元06、供电单元07以及控制单元08。

充电接口单元05的输出端与第一充电单元03的输入端、第二充电单元04的输入端连接。该充电接口单元05可以包括有线接口或者无线接口，在此不作限制，进行充电时，充电器与充电接口单元05通信连接，以向上述供电系统中的电池进行充电。

第一电池01的输入端与第一充电单元03的输出端连接，第一电池01的输出端与供电单元07的输入端连接。

第二电池02的输入端与第二充电单元04的输出端连接，第二电池02的输出端与电源转换单元06的输入端连接，该电源转换单元06的输出端与供电单元07的输入端连接。供电单元07用于为移动终端供电，具体地，电池将电能输入到供电单元07，由供电单元07根据移动终端的需求进行供电。

控制单元08与电源转换单元06、第一充电单元03、第二充电单元04连接。

控制单元08，用于在检测到充电事件时，控制电源转换单元06关闭，并控制第一充电单元03、第二充电单元04分别向第一电池01、第二电池02进行充电。另外，控制单元08在充电事件结束后，控制电源转换单元06开启，并控制电源转换单元06将第二电池输出的电压转换为移动终端匹配的电压。

当用户对移动终端进行充电，即通过充电器接通电源后，移动终端的控制单元08会检测到充电事件。充电过程中，电源转换单元06关闭，且第二电池02关闭，采用第一电池01对移动终端进行供电。即第一电池01可以同时进行充电和放电。当用户从移动终端拔出充电器、或者切断电源后，充电事件结束，控制单元08可以控制电源转换单元06开启，以便于第一电池01和第二电池02都可以对移动终端进行供电。

其中，第一电池01的电池容量密度高于第二电池02的电池容量密度。

需要说明的是，上述系统中第二电池02的电池容量密度较低，主要用来提升充电速率，以实现快速充电，第一电池01的电池容量高，主要用来保证电池容量。具体实现过程中，第一电池01和第二电池02可以选用特性不同的电池，例如，第一电池可以选用标准方形锂电池，第二电池02可以是柔性电池，柔性电池不仅电池容量密度较低，还可以充分利用空间。具体地，选择第二电池02时，第二电池的电池容量密度可以低于预设阈值，以满足充电速率的需求。在此不对预设阈值进行限定，可以根据具体地需求进行设计。

另外，由于第一电池01和第二电池02的充电速率不同，于是在充电过程中第一电池01和第二电池02的充电电压曲线不一致，断开充电器后第一电池01和第二电池02表现的电压可能不一致，需要电源转换单元06进行转换，即将第二电池02输出的电压转换为移动终端匹配的电压，以使第一电池01和第二电池02都可以给移动终端进行供电。

本实施例提供的移动终端的供电系统中，采用第一电池和第二电池，分别由第一充电单元、第二充电单元为第一电池和第二电池进行充电，充好后将电能提供给供电单元，并由供电单元为移动终端进行供电，其中第一电池的电池容量密度高于第二电池的电池容量密度，这两块电池都可以给移动终端进行供电，其中第二电池的电池容量密度较低可以实现充电速率的提升，可以保证短时间内向第二电池充入较多的电量，另外，第一电池与第二电池同时进行充电，同样的时间内第一电池也可以充入一些电量，从而有两块电池的电量来保证移动终端的续航时间，实现了在快速充电的同时也可以保证移动终端的续航时间。

可选地，上述第一电池和第二电池的数量在此不作限制，具体可以采用一个或多个第一电池，以及一个或多个第二电池，其第一电池和第二电池的数量可以任意组合。实现时，该移动终端的供电系统可以都安装于移动终端的机身中，也可以部分电池在移动终端的机身中，另外部分电池在移动终端的附件中，例如第一电池在移动终端的机身中，第二电池在移动终端的附件中，在此不作限制。

图2为本发明提供的移动终端的供电系统实施例二的结构示意图，如图2所示，在图1的基础上，该系统还可以包括：限流单元09。

可选地，该限流单元09设置在电源转换单元06和供电单元07之间，具体地，电源转换单元06的输出端与限流单元09的输入端连接，限流单元09的输出端与供电单元07的输入端连接。

可选地，另一种方案中，限流单元09也可以设置在电源转换单元06和第二电池02之间，即第二电池02的输出端与限流单元09的输入端连接，限流单元09的输出端与电源转换单元06的输入端连接。

具体实现是，电源转换单元06和限流单元09可以是两个独立的芯片，也可以集成在同一芯片中。

限流单元09用于限制第二电池02和供电单元07之间电路上的电流小于或等于第二电池02可输出的最大电流。

具体地，有些情况下，第二电池02的额定输出能力不能满足移动终端的供电需要，例如，第二电池02的最大输出电流为1安培(A)，而供电单元07需要的电流是2A，就有可能导致第二电池02过载，从而损伤第二电池02，这时就需要限流单元09在供电单元07和第二电池02之间进行限流，从而保证第二电池02和供电单元07之间电路上的负载不超过第二电池02所能承受的最大负载。

进一步地，上述第一电池01和第二电池02的特性或状态可以不一致，那么无论移动终端是否正在充电都不能并联使用，具体地，第一电池01和第二电池02各自由对应的第一充电单元03、第二充电单元04进行充电。

上述电源转换单元06可以是“升压/降压直流-直流转换器”，在充电事件结束后，电源转换单元06开启后，有两种使用方式，可以根据具体需求以及场景进行选择：

(1)跟随方式，即控制单元08控制电源转换单元06将第二电池02输出的电压转换为与第一电池01输出的电压相等。例如，第一电池01输出的电压是3.8伏特(V)，第二电池02输出的电压是4.2V，为了使第一电池01和第二电池02可以并联工作，控制单元08控制电源转换单元06将输出电压调整为3.8V，与第一电池01的输出电压相同。

(2)优先使用第二电池02，即控制单元08控制电源转换单元06将第二电池02输出的电压转换为高于第一电池01输出的电压，具体地，控制单元08控制电源转换单元06将输出电压调整的高于第一电池01的输出电压，以保证第二电池02被优先使用。例如，第一电池01输出的电压是4.2V，第二电池02输出的电压是3.8V，控制单元08可以控制电源转换单元06将输出电压调整为“4.2V+预设电压”，预设电压可以取较小值，例如0.05V。这种情况下上述系统中需要有限流单元9，避免第二电池02被损坏。

当然，并不以上述方式为限。

可选地，上述充电接口单元05可以是一个接口，即充电器的连接线直接连到这个接线，进而再由控制单元08控制第一充电单元03和第二充电单元04调整电流、电压分别进行充电。

可选地，充电接口单元05也可以包括第一充电接口和第二充电接口(未示出)，充电器可以有对应的两个接头分别接入第一充电接口和第二充电接口；也可以直接采用两个充电器，分别接入第一充电接口和第二充电接口。在此不作限制。

图3为本发明提供的移动终端的供电方法实施例一的流程示意图，该方法应用于前述移动终端的供电系统，如图3所示，该方法包括：

S301、控制单元检测到充电事件时，关闭上述电源转换单元。

即充电过程中电源转换单元不工作，第二电池也不向移动终端供电，由第一电池作为主电池向移动终端进行供电。

S302、控制单元控制上述第一充电单元、第二充电单元分别向第一电池和第二电池进行充电。

第一电池的电池容量密度高于第二电池的电池容量密度。

S303、控制单元检测到充电事件结束后，开启上述电源转换单元，并控制电源转换单元将第二电池输出的电压转换为移动终端匹配的电压。

需要说明的是，S303可以在S301之前执行，控制单元会监控移动终端的充电事件，如果检测到充电事件执行S301、S302，如果充电事件结束执行S303。

本实施例提供的移动终端的供电方法中，控制单元控制第一充电单元、第二充电单元分别向第一电池和第二电池进行充电，第一电池的电池容量密度高于第二电池的电池容量密度，这两块电池都可以给移动终端进行供电，其中第二电池的电池容量密度较低可以实现充电速率的提升，可以保证短时间内向第二电池充入较多的电量，另外，第一电池与第二电池同时进行充电，同样的时间内第一电池也可以充入一些电量，从而有两块电池的电量来保证移动终端的续航时间，实现了在快速充电的同时也可以保证移动终端的续航时间。

进一步地，控制单元还可以接收第一充电单元、和/或、第二充电单元发送的充电完成通知。

其中，第一电池的电池容量密度高于第二电池的电池容量密度，且分别由第一充电单元、第二充电单元进行充电，因而第一电池和第二电池的充电结束时间可能不同，第一充电单元、第二充电单元会独立上报充电完成通知，如果用户没有中途拔掉充电器，则会在第一充电单元、第二充电单元都上报充电完成通知后结束充电。

图4为本发明提供的移动终端的供电方法实施例二的流程示意图，如图4所示，控制单元控制上述第一充电单元、第二充电单元分别向第一电池和第二电池进行充电之前，还包括：

S401、控制单元控制第二充电单元关闭，并检测第一充电单元的工作状态。

具体地，控制单元检测到充电事件后，先要保证第一电池，即主电池的正常充电，因而会先关闭第二充电单元以及电源转换单元，先不对第二电池进行充电，第二电池也不进行放电，在确定第一电池正常充电的情况下再进一步根据需要确定是否对第二电池充电。

S402、若第一充电单元的工作状态正常，控制单元检测第一电池和第二电池的电量、电压是否符合预设条件。

如果电池当前的电量或电压较高，大于预设阈值，可能就不适合进行快速充电，例如锂离子电池就不能在恒压阶段实施快速充电。这种情况下就不会开启第二充电单元。当然，并不以此为限，如果不是锂离子电池，可以依据其他电池的特性进行确定预设条件，即确实什么条件下适合开启第二充电单元，在此不作限制。

若第一充电单元的工作状态正常，控制单元还可以确定充电器的状态，例如充电器是否基于现有协议进行等，控制单元还可以控制充电器调整的工作电压、电流等，以调整到上述供电系统适合的状态。

S403、若第一电池和第二电池的电量、电压符合预设条件，控制单元控制第二充电单元开启。

进一步地，控制单元控制第二充电单元开启之后，即也对第二电池进行充电，此时，控制单元还可以根据预设条件调整上述第一充电单元和第二充电单元的最大电流值，具体地，预设条件可以根据上述第一电池和第二电池当前的电量、电压来确定，在此不作限制，只要能保证第一电池和第二电池都能在最大速率进行充电即可。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种移动终端的供电系统，其特征在于，包括：第一电池、第二电池、第一充电单元、第二充电单元、充电接口单元、电源转换单元、供电单元以及控制单元；

所述充电接口单元的输出端与所述第一充电单元的输入端、所述第二充电单元的输入端连接；

所述第一电池的输入端与所述第一充电单元的输出端连接，所述第一电池的输出端与所述供电单元的输入端连接；

所述第二电池的输入端与所述第二充电单元的输出端连接，所述第二电池的输出端与所述电源转换单元的输入端连接，所述电源转换单元的输出端与所述供电单元的输入端连接；

所述控制单元与所述电源转换单元、所述第一充电单元、所述第二充电单元连接；

所述控制单元，用于在检测到充电事件时，控制所述电源转换单元关闭，并控制所述第一充电单元、所述第二充电单元分别向所述第一电池、所述第二电池进行充电；以及在所述充电事件结束后，控制所述电源转换单元开启，并控制所述电源转换单元将所述第二电池输出的电压转换为移动终端匹配的电压；

所述供电单元用于为移动终端进行供电；

其中，所述第一电池的电池容量密度高于所述第二电池的电池容量密度。

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，还包括：限流单元；

所述限流单元设置在所述电源转换单元和所述供电单元之间，所述电源转换单元的输出端与所述限流单元的输入端连接，所述限流单元的输出端与所述供电单元的输入端连接；

所述限流单元用于限制所述第二电池与所述供电单元之间电路上的电流小于或等于所述第二电池可输出的最大电流。

3.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述控制单元控制所述电源转换单元将所述第二电池输出的电压转换为移动终端匹配的电压，具体为：

所述控制单元控制所述电源转换单元将所述第二电池输出的电压转换为与所述第一电池输出的电压相等；或者，

所述控制单元控制所述电源转换单元将所述第二电池输出的电压转换为高于所述第一电池输出的电压。

4.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述充电接口单元包括：第一充电接口和第二充电接口，所述第一充电接口与所述第一充电单元的输入端连接，所述第二充电接口与所述第二充电单元的输入端连接。

5.一种移动终端的供电方法，其特征在于，所述方法应用于移动终端的供电系统，所述系统包括：第一电池、第二电池、第一充电单元、第二充电单元、充电接口单元、电源转换单元、供电单元以及控制单元，所述第一电池的电池容量密度高于所述第二电池的电池容量密度；

所述方法包括：

所述控制单元检测到充电事件时，关闭所述电源转换单元；

所述控制单元控制所述第一充电单元、所述第二充电单元分别向所述第一电池、所述第二电池进行充电；

所述控制单元检测到所述充电事件结束后，开启所述电源转换单元，并控制所述电源转换单元将所述第二电池输出的电压转换为移动终端匹配的电压。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

所述控制单元接收所述第一充电单元、和/或、所述第二充电单元发送的充电完成通知。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制单元控制所述第一充电单元、所述第二充电单元分别向所述第一电池、所述第二电池进行充电之前，还包括：

所述控制单元控制所述第二充电单元关闭，并检测所述第一充电单元的工作状态；

若所述第一充电单元的工作状态正常，所述控制单元检测所述第一电池和第二电池的电量、电压是否符合预设条件；

若所述则所述第一电池和第二电池的电量、电压符合预设条件，所述控制单元控制所述第二充电单元开启。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制单元控制所述第二充电单元开启之后，还包括：

所述控制单元根据预设条件调整所述第一充电单元和所述第二充电单元的最大电流值。