CN106786915A - 一种移动终端的充电方法及充电电路 - Google Patents

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李新
倪漫利
王晨
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    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
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Abstract

本发明公开了一种移动终端的充电方法及充电电路，该充电方法包括：检测电池的电压是否大于预设电压值；在电池的电压小于或等于预设电压值时，通过第一控制电路将充电电流调整至预设充电电流；在电池的电压大于预设电压值时，通过第二控制电路控制移动终端的控制器开启，并由控制器来调整电池的充电参数，以采用充电参数对电池进行充电。通过上述方式，本发明能够避免小电流充电时，无法开启移动终端的芯片，而大电流充电时，容易损伤电池的问题。

Description

一种移动终端的充电方法及充电电路
技术领域
本发明涉及充电技术领域，特别是涉及一种移动终端的充电方法及充电电路。
背景技术
现有的移动终端大多采用内置电池、外部充电的方式进行工作，在电池的放电过程中，电压会不断的减小，电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电，一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减，使得电池的使用寿命缩短。通常电池都带有过放保护电路阻值电池过放，然而电池内部存在自放电，长时间以后会导致电池过放。
电池过放后，需要以较小的电流激活电池，然后再以大电流充电，然而为了兼顾移动终端在电池电压较低时能够开启部分底层程序，通常在电池未完全激活前就辅以较大电流充电，容易造成锂电池结构破坏，缩短电池寿命，并且存在较大安全隐患。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种移动终端的充电方法及充电电路，能够避免小电流充电时，无法开启移动终端的芯片，而大电流充电时，容易损伤电池的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种移动终端的充电方法，该方法包括：检测电池的电压是否大于预设电压值；在电池的电压小于或等于预设电压值时，通过第一控制电路将充电电流调整至预设充电电流；在电池的电压大于预设电压值时，通过第二控制电路控制移动终端的控制器开启，并由控制器来调整电池的充电参数，以采用充电参数对电池进行充电。
其中，检测电池的电压是否大于预设电压值，包括：在比较器的第一输入端输入电池的电压，在比较器的第二输入端输入具有预设电压值的电压，以比较电池的电压值与预设电压值的大小；在电池的电压大于预设电压值时，通过第二控制电路控制移动终端的控制器开启，包括：在电池的电压大于预设电压值时，采用比较器的输出电压控制电流源开启，并通过电流源对移动终端的控制器供电。
其中，在比较器的第二输入端输入具有预设电压值的电压，包括：采用线性压降电路将充电接口电压转换成具有预设电压的电压，并输入至比较器的第二输入端。
其中，预设电压值为3V。
其中，预设充电电流为100mA。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种移动终端的充电电路，该电路包括：检测电路，用于检测电池的电压是否大于预设电压值；第一控制电路，用于在电池的电压小于或等于预设电压值时，将充电电流调整至预设充电电流；第二控制电路，用于在电池的电压大于预设电压值时，控制移动终端的控制器开启，并由控制器来调整电池的充电参数，第一控制电路根据充电参数对电池进行充电。
其中，检测电路包括比较器，比较器的第一输入端输入电池的电压，比较器的第二输入端输入具有预设电压值的电压，比较器的输出端连接电流源的控制端，以比较电池的电压值与预设电压值的大小；第二控制电路包括电流源，其输入端连接于比较器的输出端，用于输入比较器的输出电压，在输出电压表示为电池的电压大于预设电压值时，对移动终端的控制器供电。
其中，检测电路还包括线性压降电路，其输入端连接充电接口，其输出端连接比较器的第二输入端；线性压降电路具体用于将充电接口电压转换成具有预设电压的电压，并输入至比较器的第二输入端。
其中，预设电压值为3V。
其中，预设充电电流为100mA。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的移动终端的充电方法包括：检测电池的电压是否大于预设电压值；在电池的电压小于或等于预设电压值时，通过第一控制电路将充电电流调整至预设充电电流；在电池的电压大于预设电压值时，通过第二控制电路控制移动终端的控制器开启，并由控制器来调整电池的充电参数，以采用充电参数对电池进行充电。通过上述方式，通过另一控制电路来开启移动终端的芯片开启并控制充电参数，能够避免小电流充电时，无法开启移动终端的芯片，而大电流充电时，容易损伤电池的问题。
附图说明
图1是本发明移动终端的充电方法一实施方式的流程示意图
图2是电池充电过程中电压电流变化示意图；
图3是本发明移动终端的充电电路第一实施方式的结构示意图；
图4是本发明移动终端的充电电流第二实施方式的电路示意图。
具体实施方式
参阅图1，图1是本发明移动终端的充电方法一实施方式的流程示意图，该方法包括：
S11：检测电池的电压是否大于预设电压值。
如图2所示，图2是电池充电过程中电压电流变化示意图。值得注意的是，下面的数据是以一种型号的电池为例的，并不是限制本实施方式的范围。
电池充电过程主要包括以下几个阶段：
1、电池激活阶段：0＜Vbat(battery voltage，电池电压)<2V，充电电流30～50mA，极小的电流激活电池，防止电池内部结构被破坏；
2、预充阶段(pre-charge)：2V＜Vbat<3V，充电电流小于0.1C；
3、恒流充电(constant current)：3V<Vbat<4.2V，充电电流为0.4C～1C；
4、恒压充电(constant voltage)：充电电流逐渐减少，当达到0.05C～0.1C时，电池充满。
另外，移动终端中用以控制充电参数的控制器(CPU)开启的电压一般为3.2V-3.4V，因此，在电池激活阶段以及预充阶段，移动终端的控制器是无法工作的。
因此，可以将上述预设电压值设置为3V。
可选的，在一实施例中，可以采用一比较器来检测电池的电压是否大于预设电压值。
具体地，在比较器的第一输入端输入电池的电压，在比较器的第二输入端输入具有预设电压值的电压，以比较电池的电压值与预设电压值的大小。
可选的，可以通过一个线性压降电路来提供预设电压值为3V的电压。具体地，采用线性压降电路将充电接口电压转换成具有预设电压的电压，并输入至比较器的第二输入端。
S12：在电池的电压小于或等于预设电压值时，通过第一控制电路将充电电流调整至预设充电电流。
可选的，该第一控制电路为充电芯片。
其中，该充电芯片包括OTG引脚，充电芯片通过检测OTG引脚的电平来控制充电电流。具体地，当检测到OTG引脚的电平为低电平时，将充电电流调整为第一充电电流，当检测到OTG引脚的电平为高电平时，将充电电流调整为第二充电电流。
在本实施方式中，可以将OTG引脚接地(低电平)，因此，该充电芯片直接将充电电流调整到第一充电电流。
其中，该第一充电电流可以设置为100mA。
S13：在电池的电压大于预设电压值时，通过第二控制电路控制移动终端的控制器开启，并由控制器来调整电池的充电参数，以采用充电参数对电池进行充电。
可以理解的，在上述充电芯片的实施例中，将OTG引脚拉低，充电电流为100mA，能够保证电池在过放后的安全充电，但是移动终端的控制器(CPU)无法完全开启，很可能导致移动终端的反复开关机。若将OTG引脚抬高，充电电流为500mA，移动终端的控制器能够开启，但是在电池过放后，充电电流过大移动终端电池一般低于3000mAh，500mA超过0.1C)，容易导致电池结构被破坏，缩短电池寿命，并且存在安全隐患。
因此，在本实施方式中，该第二控制电路可以是一个电流源。
在上述采用比较器来检测充电电压的实施例中，在电池的电压大于预设电压值时，采用比较器的输出电压控制电流源开启，并通过电流源对移动终端的控制器供电，以使移动终端的控制器开启，并通过控制器来控制充电参数，进而对电池进行充电。
区别于现有技术，本实施方式的移动终端的充电方法包括：检测电池的电压是否大于预设电压值；在电池的电压小于或等于预设电压值时，通过第一控制电路将充电电流调整至预设充电电流；在电池的电压大于预设电压值时，通过第二控制电路控制移动终端的控制器开启，并由控制器来调整电池的充电参数，以采用充电参数对电池进行充电。通过上述方式，通过另一控制电路来开启移动终端的芯片开启并控制充电参数，能够避免小电流充电时，无法开启移动终端的芯片，而大电流充电时，容易损伤电池的问题。
参阅图3，图3是本发明移动终端的充电电路第一实施方式的结构示意图。该充电电路包括第一控制电路31、检测电路32以及第二控制电路33。
其中，第一控制电路31连接充电接口Vbus，并对电池进行充电。
检测电路32，用于检测电池的电压是否大于预设电压值。
第一控制电路31，用于在电池的电压小于或等于预设电压值时，将充电电流调整至预设充电电流。
可以理解的，第一控制电路31可以是现有的充电电路，在没有接收到控制器的充电参数时，均采用预设充电电流进行充电。
第二控制电路33，用于在电池的电压大于预设电压值时，控制移动终端的控制器开启，并由控制器来调整电池的充电参数，第一控制电路31根据充电参数对电池进行充电。
参阅图4，图4是本发明移动终端的充电电流第二实施方式的电路示意图，该充电电路包括：
充电芯片(controller)，其三个引脚分别连接晶体管Q1、Q2、Q3的栅极。这里以NMOS为例，Q1的源极连接充电接口Vbus，漏极连接Q2的漏极，Q2的源极连接Q3的漏极，Q3的源极接地。Q2的源极通过一电感L和一电阻Rsense连接到电池(BAT)，同时为移动终端的系统供电。
充电芯片的OTG引脚接地，以使充电芯片控制上述Q1→Q2→L→R→BAT的充电回路的电流为100mA。
比较器的第一输入端连接电池，以输入电池电压，比较器的第二输入端输入一预设电压。具体地，线性压降电路LDO的输入端连接充电接口，其输出端连接比较器的第二输入端，线性压降电路具体用于将充电接口电压转换成具有预设电压的电压，并输入至比较器的第二输入端。其中，该预设电压为3V。
比较器的输出端连接电流源的控制端，电流源的输出端为移动终端的系统供电，即连接电池。该电流源用于在比较器的输出电压表示为电池的电压大于预设电压值时，对移动终端的控制器(即系统)供电。
系统开启后，即移动终端芯片(AP)工作，可以直接控制充电芯片的充电参数。
具体地，充电器插入时，LDO输出3V的参考电压Vref给到比较器，比较器检测电池电压，若电池电压低于3V，比较器输出低电平，控制电流源关闭，输入电流由OTG脚限定至100mA，保证电池在过放的状态下以小于0.1C的电流充电，防止电池结构被破坏，安全充电；若电池电压高于3V，则比较器输出高电平，电流源开启，直接给电池(即移动终端系统Vsys)供电，保证AP(移动终端芯片)可以完全开启。AP开启后，关闭电流源，整个充电过程经由I2C接口由AP来控制，不影响后续的恒流以及恒压充电。
区别于现有技术，本实施方式的在现有技术的基础上增加了检测电路以及第二控制电路，通过检测电池的电压以使第二控制电路控制移动在终端芯片的开启，从而对现有的第一控制电路的充电参数进行调整。能够避免小电流充电时，无法开启移动终端的芯片，而大电流充电时，容易损伤电池的问题。
以上所述仅为本发明的实施方式，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)

1.一种移动终端的充电方法，其特征在于，包括：
检测电池的电压是否大于预设电压值；
在所述电池的电压小于或等于预设电压值时，通过第一控制电路将充电电流调整至预设充电电流；
在所述电池的电压大于所述预设电压值时，通过第二控制电路控制所述移动终端的控制器开启，并由所述控制器来调整所述电池的充电参数，以采用所述充电参数对所述电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，
所述检测电池的电压是否大于预设电压值，包括：
在比较器的第一输入端输入所述电池的电压，在所述比较器的第二输入端输入具有所述预设电压值的电压，以比较所述电池的电压值与所述预设电压值的大小；
所述在所述电池的电压大于所述预设电压值时，通过第二控制电路控制所述移动终端的控制器开启，包括：
在所述电池的电压大于所述预设电压值时，采用所述比较器的输出电压控制电流源开启，并通过所述电流源对所述移动终端的控制器供电。
3.根据权利要求2所述的充电方法，其特征在于，
所述在所述比较器的第二输入端输入具有所述预设电压值的电压，包括：
采用线性压降电路将充电接口电压转换成具有所述预设电压的电压，并输入至所述比较器的第二输入端。
4.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，
所述预设电压值为3V。
5.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，
所述预设充电电流为100mA。
6.一种移动终端的充电电路，其特征在于，包括：
检测电路，用于检测电池的电压是否大于预设电压值；
第一控制电路，用于在所述电池的电压小于或等于预设电压值时，将充电电流调整至预设充电电流；
第二控制电路，用于在所述电池的电压大于所述预设电压值时，控制所述移动终端的控制器开启，并由所述控制器来调整所述电池的充电参数，第一控制电路根据所述充电参数对所述电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，
所述检测电路包括比较器，所述比较器的第一输入端输入所述电池的电压，所述比较器的第二输入端输入具有所述预设电压值的电压，所述比较器的输出端连接电流源的控制端，以比较所述电池的电压值与所述预设电压值的大小；
所述第二控制电路包括电流源，其输入端连接于所述比较器的输出端，用于输入所述比较器的输出电压，在所述输出电压表示为所述电池的电压大于所述预设电压值时，对所述移动终端的控制器供电。
8.根据权利要求7所述的充电方法，其特征在于，
所述检测电路还包括线性压降电路，其输入端连接充电接口，其输出端连接所述比较器的第二输入端；
所述线性压降电路具体用于将充电接口电压转换成具有所述预设电压的电压，并输入至所述比较器的第二输入端。
9.根据权利要求8所述的充电方法，其特征在于，
所述预设电压值为3V。
10.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，
所述预设充电电流为100mA。
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