CN106169798A - 高压充电系统、高压充电电池及终端设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于高压充电系统、高压充电电池及终端设备。该高压充电系统包括：高压充电电池、控制器、高压充电模块和降压变换器；其中，所述高压充电电池包括多个串联的电芯；所述控制器，用于根据所述高压充电电池的电压调整所述高压充电模块的输出电压；所述高压充电模块，用于输出预定大小的充电电流至所述高压充电电池，为所述高压充电电池充电；所述降压变换器，用于将所述高压充电模块的输出电压或所述高压充电电池的输出电压转换成设备电源。该技术方案能够提高充电电压，而降低充电电流，进而减少充电路径上的能量损耗，减小发热量。

Description

高压充电系统、高压充电电池及终端设备

技术领域

本公开涉及智能终端技术领域，尤其涉及高压充电系统、高压充电电池及终端设备。

背景技术

随着智能设备的快速发展，智能设备的性能越来越强，电池的耗电速度也显著变快，人们对于快速充电的需求也越来越强烈。目前的快速充电通常是采用提高充电电流的方法来提高充电速度。然而增加充电电流对充电线及充电通路上其他组件的要求比较高，增加了设备的成本，在充电路径上的损耗也比较高，发热量也较大。

发明内容

本公开实施例提供高压充电系统、高压充电电池及终端设备。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种高压充电系统，包括：高压充电电池、控制器、高压充电模块和降压变换器；其中，

所述高压充电电池包括多个串联的电芯；

所述控制器，被配置为根据所述高压充电电池的电压调整所述高压充电模块的输出电压；

所述高压充电模块，被配置为输出预定大小的充电电流至所述高压充电电池，为所述高压充电电池充电；

所述降压变换器，被配置为将所述高压充电模块的输出电压或所述高压充电电池的输出电压转换成设备电源。

其中，所述高压充电电池还包括电量计；

所述电量计，被配置为测量多个串联的电芯的电压；

所述控制器，被配置为根据所述电量计测量出的多个串联的电芯的电压确定所述高压充电电池的电压。

其中，所述高压充电电池还包括检流电阻；

所述电量计通过所述检流电阻检测所述高压充电电池的充放电电流。

其中，所述控制器为CPU。

其中，所述控制器通过所述高压充电电池内的电量计读取所述高压充电电池的剩余电量、充电电流和/或各个电芯的电压；所述控制器还通过所述高压充电电池的电压调整所述高压充电模块的输出电压，以使所述高压充电模块输出预定大小的充电电流至所述高压充电电池。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种高压充电电池，包括：

多个串联的电芯；

电量计，所述电量计被配置为测量所述多个串联的电芯电压。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种终端设备，包括：如上所述的高压充电系统。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

上述技术方案，所述高压充电系统包括高压充电电池、控制器、高压充电模块，该高压充电系统中的高压充电电池包括多个串联的电芯。所述高压充电电池包括多个串联的电芯，因此所述高压充电电池的电压相较于只有一个电芯的充电电池的电压高，而在相同的充电功率下，包括多个串联电芯的高压充电电池的充电电流相应要小，因此通过本公开能够提高充电电压，而降低充电电流，进而减少充电路径上的能量损耗，减小发热量。

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和解释性的，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一示出的高压充电系统的结构框图。

图2是根据一示例性实施例二示出的高压充电系统的结构框图。

图3是根据一示例性实施例三示出的高压充电系统的结构框图。

图4是根据一示例性实施例四示出的高压充电系统中高压充电电池的结构框图。

图5是根据一示例性实施例五示出的高压充电系统中高压充电电池的结构框图。

图6是根据一示例性实施例示出的包括高压充电系统的终端设备的结构框图。

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一示出的高压充电系统的结构框图，如图1所示，所述高压充电系统100包括高压充电电池10、控制器20、高压充电模块30和降压变换器40。其中，

所述高压充电电池10包括多个串联的电芯101；

所述控制器20，被配置为根据所述高压充电电池10的电压调整所述高压充电模块30的输出电压；

所述高压充电模块30，被配置为输出预定大小的电流至所述高压充电电池10，为所述高压充电电池10充电；

所述降压变换器40，被配置为将所述高压充电模块30的输出电压或所述高压充电电池10的输出电压转换成设备电源。

本实施例中，所述高压充电系统100包括高压充电电池10、控制器20、高压充电模块30和降压变换器40，该高压充电系统100中的高压充电电池10包括多个串联的电芯101。所述高压充电电池包括多个串联的电芯，因此所述高压充电电池的电压相较于只有一个电芯的充电电池的电压高，而在相同的充电功率下，包括多个串联电芯的高压充电电池的充电电流相应要小，因此通过本实施例的技术方案能够提高充电电压，而降低充电电流，进而减少充电路径上能量损耗减小，减小发热量。

电芯指单个含有正、负极的电化学电芯。本实施例中，所述高压充电电池10可以为锂电池，其将多个电芯串联连接后，与电池保护板一起封装在外壳而形成。所述电芯是所述高压充电电池的蓄电部分。如图1所示，高压充电电池10包括N个串联的电芯101，N大于等于2；与只有一个电芯的普通充电电池相比较，具有N个串联电芯的高压充电电池10的充电电压可达到普通充电电池的N倍。为了实现同样的充电功率，高压充电电池10的充电电流只需要普通充电电池的N分之一倍，可见本公开中的高电压充电电池10能够大大降低充电电流，防止充电路径上大的能量损耗，减小了终端设备在充放电过程中的发热量。

在一实施例中，所述控制器20可以通过设备的CPU来实现，其与所述高压充电电池10和高压充电模块30电连接，所述控制器20用于调整所述高压充电模块30的输出电压，使得所述高压充电模块30输出至所述高压充电电池10的电流大小为预定阈值。所述预定阈值根据实际情况预先设置，其大小可根据所述高压充电电池10中的电芯的能力和终端设备的发热情况来确定。

如图2所示，高压充电模块30通过USB数据线201与外部的高压充电器202连接，高压充电器202连接到外部电源后，向高压充电模块30提供电流。高压充电器202还通过USB数据线201与控制器20电连接。在高压充电器202连接到外部电源，并通过USB数据线201连接控制器20和高压充电模块30后，控制器20通过USB数据线201的CC、D+或者D-端子识别出高压充电器202，同时控制器20调整高压充电器202的输出电压，使得高压充电模块30在对高压充电电池10充电过程中效率最大化。

在一实施例中，降压变换器40与高压充电电池10和高压充电模块30连接。在充电过程中，高压充电模块30在向高压充电电池10输出电流的同时，另一部分电流通过降压变换器40转换成终端设备的系统电源，为终端设备的各个组件提供电流。高压充电电池10包括多个串联的电芯，为了达到快速充电的目的，高压充电模块30需要给高压充电电池10提供较高的电压，因此高压充电模块30输出的电压较高，而终端设备系统中的各个组件所需的电压较低，因此可以通过降压变换器40进行降压后为终端设备系统中的各个组件供电。在放电过程中，即高压充电模块30没有通过高压充电器202与外部电源相连时，由高压充电电池10为终端设备系统的各个组件供电。如前所述，高压充电电池10包括多个串联的电芯101，其电压为多个串联电芯电压之和，也就是说高压充电电池10输出的电压较高，因此在为终端设备系统的各个组件供电时，可以通过降压变换器40进行降压后提供给终端设备系统的各个组件。

如图3所示，所述高压充电电池10还包括电量计102；

所述电量计102，用于测量所述多个串联的电芯101的电压；

所述控制器20，用于根据所述电量计102测量出的所述多个串联的电芯101的电压确定所述高压充电电池10的电压。

本实施例中，高压充电电池10包括电量计102，电量计102与高压充电电池10中的多个串联的电芯101连接，用于测量每一个电芯101的电压；电量计102将测出的每个电芯101的电压反馈给控制器20，控制器20根据每个电芯101的电压确定高压充电电池10的电压，即每个电芯101的电压之和为高压充电电池10的电压。充电过程中，高压充电模块30输出的电压为每个电芯101的电压及充电回路压降之和。考虑到设备发热等因素，可以根据实际情况设置高压充电模块输出电流的预定阈值，使得在充电过程中，高压充电模块30向高压充电电池10输出预定阈值的电流时，能够达到快速充电目的的同时，兼顾设备发热较小的效果。同时，电量计102在充电过程中，还检测高压充电模块30输出至高压充电电池10的充电电流，并将检测到的充电电流反馈给控制器20。本实施例中，控制器20确定了高压充电电池10的电压以及高压充电模块30输出的充电电流后，通过负反馈方式，进一步调整高压充电模块30的输出电压，最终使得高压充电模块30输出至高压充电电池10的充电电流的大小为所述预定阈值。

在一实施例中，电量计102还检测高压充电电池10的剩余电量，并将所检测到的剩余电量反馈给控制器20，以便控制器20根据高压充电电池10的的剩余电量执行相应的动作，例如，将剩余电量显示在设备屏幕上，在剩余电量小于预定值之后，提醒用户充电等。

在一实施例中，如图4所示，所述高压充电电池10还包括检流电阻103；

所述电量计102通过所述检流电阻103检测所述高压充电电池10的充放电电流。

本实施例中，为了检测高压充电电池10的充放电电流，高压充电电池10中设置有检流电阻103。检流电阻103与多个串联的电芯101串联连接，并且与电量计102电连接。检流电阻103的大小等属性可根据多个串联的电芯101的参数进行设置。

在一实施例中，所述控制器20通过所述高压充电电池10内的电量计102获取所述高压充电电池的剩余电量、充电电流和/或各个电芯的电压；所述控制器20还通过所述高压充电电池10的电压调整所述高压充电模块30的输出电压，以使所述高压充电模块30输出预定大小的充电电流至所述高压充电电池10。

在一实施例中，如图5所示，所述高压充电电池10还包括电池保护板104。所述电池保护板104用于保护电芯，能够做到短路保护和过充过放电的保护。电池保护板104的设计根据电芯的具体情况而定。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种高压充电电池，包括：

多个串联的电芯；

电量计，所述电量计被配置为测量所述多个串联的电芯电压。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种终端设备，包括：

如上所述的高压充电系统。

图6是根据一示例性实施例示出的一种包括高压充电系统的终端设备的框图。例如，终端设备600可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

终端设备600可以包括以下一个或多个组件：处理组件602，存储器604，电源组件606，多媒体组件608，音频组件610，输入/输出(I/O)的接口612，传感器组件614，以及通信组件616。

处理组件602通常控制终端设备600的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件602可以包括一个或多个处理器620来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件602可以包括一个或多个模块，便于处理组件602和其他组件之间的交互。例如，处理组件602可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件608和处理组件602之间的交互。

存储器604被配置为存储各种类型的数据以支持在终端设备600的操作。这些数据的示例包括用于在终端设备600上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件606为终端设备600的各种组件提供电力。电源组件606可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端设备600生成、管理和分配电力相关联的组件。所述电源组件606包括本公开中的上述高压充电系统。

多媒体组件608包括在所述终端设备600和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当终端设备600处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件610被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件610包括一个麦克风(MIC)，当终端设备600处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器604或经由通信组件616发送。在一些实施例中，音频组件610还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口612为处理组件602和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件614包括一个或多个传感器，用于为终端设备600提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件614可以检测到终端设备600的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为终端设备600的显示器和小键盘，传感器组件614还可以检测终端设备600或终端设备600一个组件的位置改变，用户与终端设备600接触的存在或不存在，终端设备600方位或加速/减速和终端设备600的温度变化。传感器组件614可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件614还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件614还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件616被配置为便于终端设备600和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端设备600可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件616经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件616还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，终端设备600可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器604，上述指令可由终端设备600的处理器620执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，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 (7)

1.一种高压充电系统，其特征在于，包括：高压充电电池、控制器、高压充电模块和降压变换器；其中，

所述高压充电电池包括多个串联的电芯；

所述控制器，被配置为根据所述高压充电电池的电压调整所述高压充电模块的输出电压；

所述高压充电模块，被配置为输出预定大小的充电电流至所述高压充电电池，为所述高压充电电池充电；

所述降压变换器，被配置为将所述高压充电模块的输出电压或所述高压充电电池的输出电压转换成设备电源。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高压充电电池还包括电量计；

所述电量计，被配置为测量多个串联的电芯的电压；

所述控制器，被配置为根据所述电量计测量出的多个串联的电芯的电压确定所述高压充电电池的电压。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高压充电电池还包括检流电阻；所述电量计通过所述检流电阻检测所述高压充电电池的充放电电流。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器为CPU。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器通过所述高压充电电池内的电量计获取所述高压充电电池的剩余电量、充电电流和/或各个电芯的电压；所述控制器还通过所述高压充电电池的电压调整所述高压充电模块的输出电压，以使所述高压充电模块输出预定大小的充电电流至所述高压充电电池。

6.一种高压充电电池，其特征在于，包括：

多个串联的电芯；

电量计，所述电量计被配置为测量所述多个串联的电芯电压。

7.一种终端设备，其特征在于，包括：如权利要求1-5任一项所述的高压充电系统。