CN106786838A - 充电系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电系统及方法。充电系统包括：充电器，用于输出充电信号，对电池进行充电；充电电路，与充电器连接，充电信号通过充电电路对电池充电；处理器，与充电器进行通信，用于识别充电器的类型，并根据充电器的类型输出信息指令；控制器，与处理器以及充电电路连接，用于根据信息指令控制充电信号经过充电电路中的不同的充电路径对电池进行充电。通过以上方式，本发明能够通过识别充电器的类型，控制不同的充电路径充电，实现同时兼容两种充电方案，实现充电器的自由选择。

Description

充电系统及方法
技术领域
本发明涉及充电技术领域，特别是涉及一种充电系统及方法。
背景技术
随着智能手机的普及和用户对手机使用续航时间需求的提高，在受限于锂电池技术无法取得突破而做大能量密度的情况下，智能手机电池快速充电技术得以迅速普及，当前的快充技术充电器输出电压不再固定，而是一个受控可变电压值，在充电开始阶段，主机和充电器进行通信和匹配，握手成功后，按照特定的预设条件充电器输出一个固定电压，然后开始充电。
当前快充方案主要有两种：1高压充电方案(5V～20V)2低压直充方案(5V以下)，两种方案由于充电器输出的电压不同，在移动设备端需要匹配不同的充电电路，两种方案无法兼容。
发明内容
本发明实施例提供了一种充电系统及方法，能够通过识别充电器的类型，控制不同的充电路径充电，实现同时兼容两种充电方案，实现充电器的自由选择。
本发明提供一种充电系统，包括：充电器，用于输出充电信号，对电池进行充电；充电电路，与充电器连接，充电信号通过充电电路对电池充电；处理器，与充电器进行通信，用于识别充电器的类型，并根据充电器的类型输出信息指令；控制器，与处理器以及充电电路连接，用于根据信息指令控制充电信号经过充电电路中的不同的充电路径对电池进行充电。
其中，充电器的类型包括高压快充充电器、普通充电器以及低压直充充电器的至少之一。
其中，处理器识别到充电器为高压快充充电器时，控制器控制充电电路以第一充电电流通过第一充电路径对电池充电；处理器识别到充电器为普通充电器时，控制器控制充电电路以第二充电电流通过第一充电路径对电池充电，其中第二充电电流小于第一充电电流；处理器识别到充电器为低压直充充电器时，控制器控制充电电路通过第二充电路径对电池充电。
其中，充电电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关以及电感；第一开关的第一端、第二开关的第一端、第三开关的第一端、第四开关的第一端以及第五开关的第一端接控制器，第一开关的第二端与第二开关的第二端以及第三开关的第二端连接，第一开关的第三端接充电器，第二开关的第三端与电池的一端连接，第三开关的第三端与第四开关的第二端以及电感的一端连接，第四开关的第三端接第一参考电压，第五开关的第二端与电感的另一端连接，电感的另一端还输出输出电压，第五开关的第三端与电池的一端连接，电池的另一端接第一参考电压。
其中，处理器识别到充电器为高压快充充电器时，控制器控制第二开关关闭，第五开关导通，第三开关以预设的频率导通和关闭，对电池进行充电。
其中，第三开关导通时，对电池充电的同时向电感存储电荷；第三开关关闭时，电感释放电荷并对电池充电。
其中，处理器识别到充电器为低压直充充电器时，控制器控制第三开关和第四开关关闭，第一开关、第二开关、第五开关导通，充电器直接对电池进行充电。
本发明还提供一种充电方法，包括：检测充电器的类型；根据充电器的类型输出信息指令；根据信息指令控制充电电路选择不同的充电路径对电池进行充电。
其中，充电器的类型包括高压快充充电器、普通充电器以及低压直充充电器的至少之一。
其中，根据信息指令控制充电电路选择不同的充电路径对电池进行充电的步骤包括：充电器为高压快充充电器时，控制充电电路以第一充电电流通过第一充电路径对电池充电；充电器为普通充电器时，控制充电电路以第二充电电流通过第一充电路径对电池充电，其中第二充电电流小于第一充电电流；充电器为低压直充充电器时，控制充电电路通过第二充电路径对电池充电。
通过上述方案，本发明的有益效果是：本发明的充电系统包括：充电器，用于输出充电信号，对电池进行充电；充电电路，与充电器连接，充电信号通过充电电路对电池充电；处理器，与充电器进行通信，用于识别充电器的类型，并根据充电器的类型输出信息指令；控制器，与处理器以及充电电路连接，用于根据信息指令控制充电信号经过充电电路中的不同的充电路径对电池进行充电，能够通过识别充电器的类型，控制不同的充电路径充电，实现同时兼容两种充电方案，实现充电器的自由选择。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本发明实施例的充电系统的结构示意图；
图2是本发明实施例的充电方法的流程示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的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是本发明实施例的充电系统的结构示意图。如图1所示，充电系统包括：充电器11、充电电路12、处理器13以及控制器14。充电器11用于输出充电信号，对电池进行充电。充电电路12与充电器11连接，充电信号通过充电电路对电池充电。处理器13与充电器11进行通信，用于识别充电器11的类型，并根据充电器11的类型输出信息指令。控制器14与处理器13以及充电电路12连接，用于根据信息指令控制充电信号经过充电电路12中的不同的充电路径对电池BAT进行充电。
在本发明实施例中，充电器11的类型包括高压快充充电器、普通充电器以及低压直充充电器的至少之一。处理器13识别到充电器11为高压快充充电器时，控制器14控制充电电路12以第一充电电流通过第一充电路径对电池BAT充电。处理器13识别到充电器11为普通充电器时，控制器14控制充电电路12以第二充电电流通过第一充电路径对电池BAT充电。其中第二充电电流小于第一充电电流。处理器13识别到充电器11为低压直充充电器时，控制器14控制充电电路12通过第二充电路径对电池BAT充电。
在本发明实施例中，充电电路12包括：第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5以及电感L。第一开关Q1的第一端、第二开关Q2的第一端、第三开关Q3的第一端、第四开关Q4的第一端以及第五开关Q5的第一端接控制器14，第一开关Q1的第二端与第二开关Q2的第二端以及第三开关Q3的第二端连接，第一开关Q1的第三端接充电器11，第二开关Q2的第三端与电池BAT的一端连接，第三开关Q3的第三端与第四开关Q4的第二端以及电感L的一端连接，第四开关Q4的第三端接第一参考电压GND，第五开关Q5的第二端与电感L的另一端连接，电感L的另一端还输出输出电压Vsys，第五开关Q5的第三端与电池BAT的一端连接，电池BAT的另一端接第一参考电压GND。其中，第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4以及第五开关Q5可以为PMOS管或NMOS管，也可以是双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)，在此不作限制。
处理器13识别到充电器11为高压快充充电器时，即充电器11能够提供5V-20V的充电电压，控制器14控制第二开关Q2关闭，第五开关Q5导通，第三开关Q3以预设的频率导通和关闭，对电池BAT进行充电。具体地，第三开关Q3导通时，第三开关导通时，对电池充电的同时向电感存储电荷。即充电器11提供的充电电压经第一开关Q1、第三开关Q3向电感L充电，同时还经过电感L和第五开关Q5对电池BAT进行充电。第三开关Q3关闭时，电感L释放电荷并对电池BAT充电，即存储在电感L中的电荷通过第五开关Q5对电池BAT进行充电。如此构成第一充电路径对电池BAT进行充电，充电电流为第一充电电流。在充电过程中，第五开关Q5同时检测充电电流以及充电电压，并通过控制器14传输至处理器13，处理器13然后再与充电器11沟通，进而控制充电器11输出合适的充电电压以及充电电流。
此时，充电器11通过充电电路12对电池BAT充电的同时，电感L的另一端还输出输出电压，以向系统供电。
处理器13识别到充电器11为普通充电器时，即充电器11能够提供5V的充电电压，此时充电电路12的工作过程与充电器11为高压快充充电器时的的工作过程相同，在此不再赘述。但是，假设充电器11为普通充电器时的充电电流为第二充电电流，第二充电电流小于第一充电电流。
处理器13识别到充电器11为低压直充充电器时，控制器14控制第三开关Q3和第四开关Q4关闭，第一开关Q1、第二开关Q2、第五开关Q5导通，充电器11直接对电池BAT进行充电。
在充电过程中，第一开关Q1与第五开关Q5分别检测充电电路12的充电电流以及电池BAT的电压，并反馈给控制器14，然后传输到处理器13，处理器13再与充电器11沟通，然后输出合适的充电电压和充电电流。
另外，充电器11通过充电电路12对电池BAT充电的同时，还经由第一开关Q5并在第一开关Q5的第二端输出输出电压Vsys，以向系统供电。
因此，本发明实施例的充电系统根据充电器11的类型不同，可以应用不同的充电路径对电池进行充电，实现同时兼容两种充电方案，实现充电器的自由选择。
参见图2，本发明还提供一种充电方法，包括：
步骤S10：检测充电器的类型。
其中，充电器的类型包括高压快充充电器、普通充电器以及低压直充充电器的至少之一。高压快充充电器能够提供5V-20V的充电电压，普通充电器能够提供5V的充电电压，低压直充充电器能够提供5V以下的充电电压。
步骤S11：根据充电器的类型输出信息指令。
步骤S12：根据信息指令控制充电电路选择不同的充电路径对电池进行充电。
在步骤S12中，充电器的类型为高压快充充电器时，控制充电电路以第一充电电流通过第一充电路径对电池充电。充电器的类型为普通充电器时，控制充电电路以第二充电电流通过第一充电路径对电池充电，其中第二充电电流小于第一充电电流。充电器的类型为低压直充充电器时，控制充电电路通过第二充电路径对电池充电。更具体地参见图1，在此不再赘述。本发明实施例能够检测充电器的类型并根据充电器的类型选择不同的充电路径对电池进行充电，能够实现同时兼容两种充电方案，实现充电器的自由选择。
综上所述，本发明的充电系统包括：充电器，用于输出充电信号，对电池进行充电；充电电路，与充电器连接，充电信号通过充电电路对电池充电；处理器，与充电器进行通信，用于识别充电器的类型，并根据充电器的类型输出信息指令；控制器，与处理器以及充电电路连接，用于根据信息指令控制充电信号经过充电电路中的不同的充电路径对电池进行充电，能够通过识别充电器的类型，控制不同的充电路径充电，实现同时兼容两种充电方案，实现充电器的自由选择。
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效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电系统，其特征在于，所述系统包括：
充电器，用于输出充电信号，对电池进行充电；
充电电路，与所述充电器连接，所述充电信号通过所述充电电路对所述电池充电；
处理器，与所述充电器进行通信，用于识别所述充电器的类型，并根据所述充电器的类型输出信息指令；
控制器，与所述处理器以及所述充电电路连接，用于根据所述信息指令控制所述充电信号经过所述充电电路中的不同的充电路径对所述电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述充电器的类型包括高压快充充电器、普通充电器以及低压直充充电器的至少之一。
3.根据权利要求2所述的充电系统，其特征在于，
所述处理器识别到所述充电器为高压快充充电器时，所述控制器控制所述充电电路以第一充电电流通过第一充电路径对所述电池充电；
所述处理器识别到所述充电器为普通充电器时，所述控制器控制所述充电电路以第二充电电流通过所述第一充电路径对所述电池充电，其中所述第二充电电流小于所述第一充电电流；
所述处理器识别到所述充电器为低压直充充电器时，所述控制器控制所述充电电路通过第二充电路径对所述电池充电。
4.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述充电电路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关以及电感；
所述第一开关的第一端、所述第二开关的第一端、所述第三开关的第一端、所述第四开关的第一端以及所述第五开关的第一端接所述控制器，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第二端以及所述第三开关的第二端连接，所述第一开关的第三端接所述充电器，所述第二开关的第三端与所述电池的一端连接，所述第三开关的第三端与所述第四开关的第二端以及所述电感的一端连接，所述第四开关的第三端接第一参考电压，所述第五开关的第二端与所述电感的另一端连接，所述电感的另一端还输出输出电压，所述第五开关的第三端与所述电池的一端连接，所述电池的另一端接所述第一参考电压。
5.根据权利要求4所述的充电系统，其特征在于，所述处理器识别到所述充电器为高压快充充电器时，所述控制器控制所述第二开关关闭，所述第五开关导通，所述第三开关以预设的频率导通和关闭，对所述电池进行充电。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第三开关导通时，对所述电池充电的同时向所述电感存储电荷；所述第三开关关闭时，所述电感释放电荷并对所述电池充电。
7.根据权利要求4所述的充电系统，其特征在于，所述处理器识别到所述充电器为低压直充充电器时，所述控制器控制所述第三开关和所述第四开关关闭，所述第一开关、所述第二开关、所述第五开关导通，所述充电器直接对所述电池进行充电。
8.一种充电方法，其特征在于，所述方法包括：
检测充电器的类型；
根据所述充电器的类型输出信息指令；
根据所述信息指令控制充电电路选择不同的充电路径对电池进行充电。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述充电器的类型包括高压快充充电器、普通充电器以及低压直充充电器的至少之一。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述信息指令控制充电电路选择不同的充电路径对电池进行充电的步骤包括：
所述充电器为高压快充充电器时，控制所述充电电路以第一充电电流通过第一充电路径对所述电池充电；
所述充电器为普通充电器时，控制所述充电电路以第二充电电流通过所述第一充电路径对所述电池充电，其中所述第二充电电流小于所述第一充电电流；
所述充电器为低压直充充电器时，控制所述充电电路通过第二充电路径对所述电池充电。
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