CN106329624A - 一种智能充电方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子设备充电领域，尤其涉及一种智能充电方法及系统。本发明通过获取充电器的零负载电压值；预设第一电压阈值和第二电压阈值；所述第一电压阈值和所述第二电压阈值均小于充电器的零负载电压值，且所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；获取充电器的实时电压值；比较所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述实时电压值的大小，得到比较结果；根据所述比较结果控制不同电流输出。实现可自动根据充电器的充电能力动态调整充电方案。

Description

一种智能充电方法及系统

技术领域

本发明涉及电子设备充电领域，尤其涉及一种智能充电方法及系统。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的智能设备已走进人们的生活中，且智能设备大多为耗能设备，需要及时为其充电以保证正常使用。为了减少充电的等待时间，通常使用尽可能大的充电电流给电池充电。传统的充电方法只能使用特定的充电器为特定的设备充电。例如，某种设备设定充电电流为1A后，需要配合规格为1A的充电器使用。如果使用规格为2A的充电器，无法充分利用规格为2A充电器的充电能力。如果使用规格为0.5A的充电器，容易对充电器造成损害。

另一方面，充电器既要给设备电池充电，也要给设备本身供电，即充电器供电＝电池充电电流+设备本身供电电流。传统的充电方法不会依据设备本身供电变化调节电池充电电流。例如，某种设备的充电器规格为2A，假设设定充电电流为1A，那么当设备本身供电电流从1A降低到0A情况，充电电流还是1A，无法充分利用规格为2A充电器。

公开号为101512870的专利公开了一种充电系统，具有2次电池电路装置以及充电用电源装置。但是该方案中的检测电路是比较简单的电压电流检测，无法自动识别前端电源供电能力的强弱程度，无法根据前端电源供电能力来调整后端充电电流。且公开号为101512870中的充电原理与传统充电原理一样，只能使用特定的适配器(充电器)。例如，这种设备设定充电电流为1A后，需要配合1A的适配器使用。如果使用2A的适配器，那么设备还是以1A来充电，无法充分利用2A适配器的充电能力。如果使用0.5A的适配器，那么设备还是以1A来充电，那么很可能损伤适配器。

公开号为103401421的专利公开了一种Boost升压变换器的控制电路。缺点是仅实现电压升压功能，无法自动识别前端电源供电能力的强弱程度，无法根据前端电源供电能力来调整后端充电电流。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种智能充电方法及系统，实现可自动根据充电器的充电能力动态调整充电方案。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种智能充电方法，包括：

获取充电器的零负载电压值；

预设第一电压阈值和第二电压阈值；所述第一电压阈值和所述第二电压阈值均小于充电器的零负载电压值，且所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

获取充电器的实时电压值；

比较所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述实时电压值的大小，得到比较结果；

根据所述比较结果控制不同电流输出。

本发明还提供一种智能充电系统，包括：

第一获取模块，用于获取充电器的零负载电压值；

预设模块，用于预设第一电压阈值和第二电压阈值；所述第一电压阈值和所述第二电压阈值均小于充电器的零负载电压值，且所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

第二获取模块，用于获取充电器的实时电压值；

比较模块，用于比较所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述实时电压值的大小，得到比较结果；

控制模块，用于根据所述比较结果控制不同电流输出。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术中，充电器无法动态调整充电电流，充电效率低，本发明通过将充电稳定后的电压与第一电压阈值和第二电压阈值进行比较，可识别出当前充电器的充电能力；根据充电器不同的充电能力动态调整充电器输出的电流，可在保护充电器的同时充分发挥充电器的充电能力，提高充电效率。

附图说明

图1为本发明一种智能充电方法的流程框图；

图2为本发明一种智能充电方法的结构框图；

标号说明：

1、第一获取模块；2、预设模块；3、第二获取模块；4、比较模块；5、控制模块。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过自动分析充电器的充电能力动态调整充电器输出的电流，从而提高充电效率。

如图1所示，本发明提供一种智能充电方法，包括：

获取充电器的零负载电压值；

预设第一电压阈值和第二电压阈值；所述第一电压阈值和所述第二电压阈值均小于充电器的零负载电压值，且所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

获取充电器的实时电压值；

比较所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述实时电压值的大小，得到比较结果；

根据所述比较结果控制不同电流输出。

充电器的充电能力分为强、中、弱三个等级。若充电器的实时电压值大于第二电压阈值，则充电器的充电能力强。若充电器的实时电压值小于第一电压阈值，则充电器的充电能力弱。若充电器的实时电压值在第一电压阈值和第二电压阈值之间，则充电器的充电能力中等。如，充电器1的规格为输出电压5V，输出电流2A，充电电流从0缓慢增大达到设置的最大值，充电器1的实时输出电压都在4.5V-5V之间，则充电器1的充电能力强，为充分利用充电器1的充电能力，应使用尽可能大的输出电流为充电负载供电；充电器2的规格为输出电压5V，输出电流1A，充电电流从0缓慢增大到某一电流值时，充电器2的实时输出电压可能为4V-4.5V之间，则充电器2的充电能力中等，充电状态不稳定，为了保证充电的安全性和可靠性，应适当地减小输出电流；充电器3的规格为输出电压5V，输出电流0.5A，充电电流从0缓慢增大到某一电流值时，充电器3的实时输出电压小于4V，则充电器3的充电能力弱，充电状态极其不稳定，为了保证充电的安全性和可靠性，应当输出电流到达可承受的最大值时，立即降为零，再逐步从0A缓慢增大。

进一步地，根据所述比较结果控制不同电流输出，具体为：

获取与所述实时电压值相对应的电流值，得到第一电流值；

若所述比较结果为，所述实时电压值大于所述第二电压阈值，则：

控制充电器输出与第一电流值相对应的电流；否则：

当充电器输出电流达到所述第一电流值时，先减小充电器输出电流，再逐渐增大充电器输出电流至所述第一电流值。

其中，当充电器的实时电压值大于第二电压阈值时，表示充电器的充电能力较强，为充分利用充电器的充电能力，应使用尽可能大的输出电流为充电负载供电。与充电器的实时输出电压相对应的输出电流，即为充电器在安全可靠的充电状态下的最大输出电流。

当充电器的实时电压值小于第二电压阈值时，表示充电器当前输出电流超出了充电器在安全可靠的充电状态下的最大输出电流，，为了避免对充电器造成损害，当充电器的实时电压值达到第二电压阈值时，应降低输出的电流值，再逐步提高输出的电流值，直到再次达到第二电压阈值。

进一步地，当充电器输出电流达到所述第一电流值时，先减小充电器输出电流，再逐渐增大充电器输出电流至所述第一电流值，具体为：

预设第一电流变化值和第二电流变化值；所述第二电流变化值大于所述第一电流变化值；

若所述比较结果为，所述实时电压值小于所述第一电压阈值，则：

降低充电器输出电流至零；

控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值；否则：

将充电器输出电流减小所述第二电流变化值，得到第二电流值；

控制充电器输出电流从所述第二电流值开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值。

其中，当实时电压值小于第一电压阈值时，表示充电器的充电能力很弱，充电器当前输出电流远远超出了充电器在安全可靠的充电状态下的最大输出电流，实际输出的稳定电压远小于充电器的零负载电压，充电器的充电状态极其不稳定。因此，为了保护充电器，当充电器实时电压达到第一电压阈值，紧急下降充电器的输出电流至零，再逐步递增充电器的输出电流，以免充电器因为过电流而损坏充电器。

当充电器实时电压值在第一电压阈值和第二电压阈值之间时，表示充电器的充电能力为中级，实际充电电压难以达到充电器的零负载充电电压，充电器的充电状态较不稳定。因此，为了保护充电器，当实际充电电压达到第二电压阈值时，应大幅度降低输出的电流值，再小幅度逐步提高输出的电流值，直到再次达到第二电压阈值，以免损坏充电器。

进一步地，获取充电器的实时电压值，具体为：

预设第三电流变化值；

控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第二时间段增加所述第三电流变化值。

由上述描述可知，通过逐步增大充电器的输出电流有利于保护充电器。

如图2所示，本发明还提供一种智能充电系统，包括：

第一获取模块1，用于获取充电器的零负载电压值；

预设模块2，用于预设第一电压阈值和第二电压阈值；所述第一电压阈值和所述第二电压阈值均小于充电器的零负载电压值，且所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

第二获取模块3，用于获取充电器的实时电压值；

比较模块4，用于比较所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述实时电压值的大小，得到比较结果；

控制模块5，用于根据所述比较结果控制不同电流输出。

进一步地，所述控制模块5包括：

第一获取单元，用于获取与所述实时电压值相对应的电流值，得到第一电流值；

第一比较单元，用于比较所述实时电压和所述第二电压阈值，若所述比较结果为，所述实时电压值大于所述第二电压阈值，则执行第一控制单元；否则执行第二控制单元；

第一控制单元，用于控制充电器输出与第一电流值相对应的电流；

第二控制单元，用于当充电器输出电流达到所述第一电流值时，先减小充电器输出电流，再逐渐增大充电器输出电流至所述第一电流值。

进一步地，所述第二控制单元，包括：

第一预设单元，用于预设第一电流变化值和第二电流变化值；所述第二电流变化值大于所述第一电流变化值；

第二比较单元，用于比较所述实时电压值和所述第一电压阈值，若所述比较结果为，所述实时电压值小于所述第一电压阈值，则执行第三控制单元；否则执行第四控制单元；

第三控制单元，用于降低充电器输出电流至零；控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值；

第四控制单元，用于将充电器输出电流减小所述第二电流变化值，得到第二电流值；控制充电器输出电流从所述第二电流值开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值。

进一步地，还包括：

第二预设单元，用于预设第三电流变化值；

第五控制单元，用于控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第二时间段增加所述第三电流变化值。

本发明的实施例一为：

获取充电器的零负载电压值；

预设第一电压阈值和第二电压阈值；所述第一电压阈值和所述第二电压阈值均小于充电器的零负载电压值，且所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

预设第三电流变化值；

控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第二时间段增加所述第三电流变化值；

获取充电器的实时电压值；

比较所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述实时电压值的大小，得到比较结果；

获取与所述实时电压值相对应的电流值，得到第一电流值；

若所述比较结果为，所述实时电压值大于所述第二电压阈值，则：

控制充电器输出与第一电流值相对应的电流；否则：

当充电器输出电流达到所述第一电流值时，先减小充电器输出电流，再逐渐增大充电器输出电流至所述第一电流值。

由上述描述可知，本实施例可通过逐步增大电流的方式分析出充电器的充电能力，以免充电器充电能力较弱无法承受输出电流而损坏充电器。进一步地，可通过实时电压和第一电压阈值、第二电压阈值进行比较，分析出充电器的充电能力。若充电器的充电能力较强，为充分利用充电器的充电能力，应使用尽可能大的输出电流为充电负载供电。若充电器的充电能力中等或较弱，充电状态不稳定，则为了避免对充电器造成损害，当充电器的输出电压达到第二电压阈值时应大幅度降低输出的电流值，再小幅度逐步提高输出的电流值，直到再次达到第二电压阈值。

本实施例的应用场景为：现有充电器1，其规格为最大输出电压5V，最大输出电流2A。预设第一电压阈值为4V，第二电压阈值为4.5V，第一电流变化值为0.0625A，是设置最大充电电流的三十二分之一。开始充电时，控制充电器的输出电流从0A开始，每隔10ms增加0.0625A，直至输出电压稳定在4.8V，由于充电器1的实时电压大于第二电压阈值，其充电性能较强，则保持使用与4.8V相对应的输出电流向充电负载供电，直至完成充电。

现有充电器2，其规格为最大输出电压5V，最大输出电流2A。预设第一电压阈值为4V，第二电压阈值为4.5V，第一电流变化值为0.0625A，是最大输出电流的三十二分之一。开始充电时，控制充电器的输出电流从0A开始，每隔10ms增加0.0625A，直至输出电压稳定在4V，由于充电器2的实时电压小于第二电压阈值，其充电性能不强，则当充电器的输出电压达到实时电压时，立即降低当前充电器的输出电流，随后再逐步增加0.0625A输出电流，当再次达到实时电压时，再次降低当前充电器的输出电流，循环往复，直至完成充电。

本发明的实施例二为：

在实施例一的基础上，当实时电压小于第二电压阈值时，进一步比较实时电压与第一电压阈值的大小。

预设第一电流变化值和第二电流变化值；所述第二电流变化值大于所述第一电流变化值；

获取充电器的实时电压值；

若所述比较结果为，所述实时电压值小于所述第一电压阈值，则：

降低充电器输出电流至零；

控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值；否则：

将充电器输出电流减小所述第二电流变化值，得到第二电流值；

控制充电器输出电流从所述第二电流值开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值。

由上述描述可知，本实施例在实施例一的基础上进一步分析充电器的充电能力，可在保护充电器的前提下充分发挥充电器的充电能力。

本实施例的应用场景为：现有充电器3，其规格为最大输出电压5V，最大输出电流0.5A。预设第一电压阈值为4V，第二电压阈值为4.5V，第一电流变化值为0.0156A，是最大输出电流的三十二分之一。开始充电时，控制充电器的输出电流从0A开始，每隔10ms增加0.0156A，由于充电器故障或本身性能不好，输出电压直接降低到3.4V，充电器3的实时电压小于第一电压阈值，则该充电器的充电能力弱，将当前充电器的输出电流降为0A，控制充电器的输出电流从0A开始，每隔10ms增加0.0156A，当再次达到第一电压阈值时，将充电器的输出电流降为0A，循环往复，直至完成充电。

现有充电器4，其规格为最大输出电压5V，最大输出电流1A。预设第一电压阈值为4.5V，第二电压阈值为4.7V，第一电流变化值为0.0625A，是设置最大充电电流的三十二分之一，第二电流变化值为0.25A，是最大设置充电电流的三十二分之四。开始充电时，控制充电器的输出电流从0A开始，每隔10ms增加0.625A，直至输出电压达到4.6V，充电器4的实时电压值在第一电压阈值和第二电压阈值之间，该充电器的充电能力为中级，立即降低0.25A电流，随后再逐步增加0.0625A输出电流，当再次达到第二电压阈值时，再次降低0.25A当前充电器的输出电流，循环往复，直至完成充电。

本发明的实施例三为：

一种POS终端，该POS终端安装有以上实施方式所述的智能充电系统。因所述智能充电系统能够根据与POS终端连接的充电器的充电能力，相应的调整充电电流，当充电器的充电能力强时，提高充电电流，当充电器的充电能力较弱时，适当的降低充电电流，从而能够在保护充电器的前提下充分发挥充电器的充电能力，提高充电效率。

以下是采用不同充电能力的充电器对本发明POS终端和现有POS终端进行充电的比对数据：

对比充电电流，如表一所示：

	现有技术充电电流	新技术充电电流
			使用5V-1A适配器	0.6A	0.6A
使用5V-2A适配器	0.6A	1.22A
			使用5V-3A适配器	0.6A	1.82A

表一

对比充电时间，如表二所示：(电池为1800mAH)

	现有技术充电时间	新技术充电时间
			使用5V-1A适配器	3小时40分	3小时40分
使用5V-2A适配器	3小时40分	2小时
			使用5V-3A适配器	3小时40分	1小时20分

表二

从以上对比数据可以明显得出，本实施例带有智能充电系统的POS终端的充电电流和充电时间随充电适配器的充电能力而变化，充电器的充电能力越强，充电电流就随之提高，充电时间就相应的减小，从而充电发挥不同充电器的充电能力，提高充电器的充电效率。

本发明的实施例四为：

第一获取模块1获取充电器的零负载电压值；

预设模块2预设第一电压阈值和第二电压阈值；所述第一电压阈值和所述第二电压阈值均小于充电器的零负载电压值，且所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

第二预设单元预设第三电流变化值；

第五控制单元控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第二时间段增加所述第三电流变化值；

第二获取模块3获取充电器的实时电压值；

比较模块4比较所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述实时电压值的大小，得到比较结果；

控制模块5中的第一获取单元获取与所述实时电压值相对应的电流值，得到第一电流值；第一比较单元比较所述实时电压和所述第二电压阈值，若所述比较结果为，所述实时电压值大于所述第二电压阈值，则执行第一控制单元；否则执行第二控制单元；第二比较单元，比较所述实时电压值和所述第一电压阈值，若所述比较结果为，所述实时电压值小于所述第一电压阈值，则执行第三控制单元；否则执行第四控制单元；

第一预设单元预设第一电流变化值和第二电流变化值；所述第二电流变化值大于所述第一电流变化值；

第一控制单元控制充电器输出与第一电流值相对应的电流；

第二控制单元当充电器输出电流达到所述第一电流值时，先减小充电器输出电流，再逐渐增大充电器输出电流至所述第一电流值；

第三控制单元降低充电器输出电流至零；控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值；

第四控制单元将充电器输出电流减小所述第二电流变化值，得到第二电流值；控制充电器输出电流从所述第二电流值开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值。

综上所述，本发明提供的一种智能充电方法及装置，通过将充电稳定后的电压与第一电压阈值和第二电压阈值进行比较，可识别出当前充电器的充电能力；根据充电器不同的充电能力动态调整充电器输出的电流，可在保护充电器的同时充分发挥充电器的充电能力，提高充电效率；进一步地，通过逐步增大充电器的输出电流，有利于保护充电器。

以上所述仅为本发明的实施例，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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能充电方法，其特征在于，包括：

获取充电器的零负载电压值；

预设第一电压阈值和第二电压阈值；所述第一电压阈值和所述第二电压阈值均小于充电器的零负载电压值，且所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

获取充电器的实时电压值；

比较所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述实时电压值的大小，得到比较结果；

根据所述比较结果控制不同电流输出。

2.根据权利要求1所述的一种智能充电方法，其特征在于，根据所述比较结果控制不同电流输出，具体为：

获取与所述实时电压值相对应的电流值，得到第一电流值；

若所述比较结果为，所述实时电压值大于所述第二电压阈值，则：

控制充电器输出与第一电流值相对应的电流；否则：

当充电器输出电流达到所述第一电流值时，先减小充电器输出电流，再逐渐增大充电器输出电流至所述第一电流值。

3.根据权利要求2所述的一种智能充电方法，其特征在于，当充电器输出电流达到所述第一电流值时，先减小充电器输出电流，再逐渐增大充电器输出电流至所述第一电流值，具体为：

预设第一电流变化值和第二电流变化值；所述第二电流变化值大于所述第一电流变化值；

若所述比较结果为，所述实时电压值小于所述第一电压阈值，则：

降低充电器输出电流至零；

控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值；否则：

将充电器输出电流减小所述第二电流变化值，得到第二电流值；

控制充电器输出电流从所述第二电流值开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值。

4.根据权利要求1所述的一种智能充电方法，其特征在于，还包括：

预设第三电流变化值；

控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第二时间段增加所述第三电流变化值。

5.一种智能充电系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取充电器的零负载电压值；

预设模块，用于预设第一电压阈值和第二电压阈值；所述第一电压阈值和所述第二电压阈值均小于充电器的零负载电压值，且所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值；

第二获取模块，用于获取充电器的实时电压值；

比较模块，用于比较所述第一电压阈值、所述第二电压阈值和所述实时电压值的大小，得到比较结果；

控制模块，用于根据所述比较结果控制不同电流输出。

6.根据权利要求5所述的一种智能充电系统，其特征在于，所述控制模块包括：

第一获取单元，用于获取与所述实时电压值相对应的电流值，得到第一电流值；

第一比较单元，用于比较所述实时电压和所述第二电压阈值，若所述比较结果为，所述实时电压值大于所述第二电压阈值，则执行第一控制单元；否则执行第二控制单元；

第一控制单元，用于控制充电器输出与第一电流值相对应的电流；

第二控制单元，用于当充电器输出电流达到所述第一电流值时，先减小充电器输出电流，再逐渐增大充电器输出电流至所述第一电流值。

7.根据权利要求6所述的一种智能充电系统，其特征在于，所述第二控制单元，包括：

第一预设单元，用于预设第一电流变化值和第二电流变化值；所述第二电流变化值大于所述第一电流变化值；

第二比较单元，用于比较所述实时电压值和所述第一电压阈值，若所述比较结果为，所述实时电压值小于所述第一电压阈值，则执行第三控制单元；否则执行第四控制单元；

第三控制单元，用于降低充电器输出电流至零；控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值；

第四控制单元，用于将充电器输出电流减小所述第二电流变化值，得到第二电流值；控制充电器输出电流从所述第二电流值开始，每隔预设第一时间段增加所述第一电流变化值。

8.根据权利要求6所述的一种智能充电系统，其特征在于，还包括：

第二预设单元，用于预设第三电流变化值；

第五控制单元，用于控制充电器输出电流从零开始，每隔预设第二时间段增加所述第三电流变化值。