CN107181300A - 充电保护电路、校准充电设备的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种充电保护电路、基于充电保护电路校准充电设备的方法和装置，其中所述方法包括：当所述充电设备上电后，若在预设存储区域不存在所述充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值；获取所述校准源的电压值；依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数，以及，依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值。本发明实施例的校准方法，充电设备仅需要连接校准源，校准源可以是智能电池，并不需要连接上位机和价格昂贵的电压电流校准仪，也无需手动调整校准源的电压和电流，简化了生产过程中对充电设备的校准步骤，提高了生产效率。

Description

充电保护电路、校准充电设备的方法和装置

技术领域

本发明涉及电能技术领域，特别是涉及一种充电保护电路、基于充电保护电路校准充电设备的方法和装置。

背景技术

随着锂电池的广泛应用，为了使得充电过程中确保充电的准确性，充电设备需要根据锂电池的信息调整充电电流和电压，但是充电设备由于本身电路的特性，需要对充电设备进行校准。

当前的校准方法大部分是先将充电设备连接到电压电流校准仪，并将电压电流校准仪的电压和电流调整到一个固定输出值，电压电流校准仪的固定输出值与通过上位机发送或者固件固化到充电设备程序中的校准值保持一致，根据检测到的电压值和电流值、电压电流校准仪的输出值解算出校准参数后进行存储。

可见，现有的充电设备校准方法，充电设备需要连接比较昂贵的电压电流校准仪和上位机，并且需要调整电压电流校准仪的电压和电流值，操作步骤繁琐，生产效率极低。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种充电保护电路、基于充电保护电路校准充电设备的方法和装置。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种充电保护电路，设置于电源与充电输出端之间，包括：电压采样模块、电流采样模块和MCU模块，

所述电压采样模块连接于所述充电输出端的正极和负极之间，所述电压采样模块的输出端与所述MCU模块连接，所述电压采样模块用于获取采样电压值；

所述电流采样模块的输入端与所述电源的负极连接，所述电流采样模块的输出端与所述MCU模块连接，所述电流采样模块用于获取采样电流值；

MCU模块，包括存储介质，该存储介质用于存储程序，其中所述程序运行时用于当充电设备上电后，若在预设存储区域不存在所述充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值；获取校准源的电压值；依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数，以及，依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值。

优选地，所述电压采样模块包括串联的分压电阻和电压采样电阻，所述分压电阻未与所述电压采样电阻连接的一端与充电输出端的正极连接，所述电压采样电阻未与所述分压电阻连接的一端与充电输出端的负极连接，所述分压电阻和所述电压采样电阻连接的一端与所述MCU模块连接作为所述电压采样模块的输出端。

优选地，所述电流采样模块包括采样电阻和放大跟随电路，所述采样电阻一端与所述电源的负极连接作为所述电流采样模块的输入端，所述采样电阻的另一端与放大跟随电路的输入端连接，所述放大跟随电路的输出端与所述MCU模块连接。

优选地，所述MCU模块包括模数转换器。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种基于充电保护电路校准充电设备的方法，所述充电保护电路设置在所述充电设备与校准源之间，所述方法包括：

当所述充电设备上电后，若在预设存储区域不存在所述充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值；

获取所述校准源的电压值；

依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数，以及，依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值。

优选地，所述采样电路包括电压采样电阻和电流采样电阻，所述通过所述采样电路获取采样电压值与采样电流值的步骤包括：

确定采样周期和采样样本数量；

按照所述采样周期和采样样本数量，采集所述电压采样电阻的多个电压值，以及，采集所述电流采样电阻的多个电流值；

依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值。

优选地，在所述依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值的步骤之前，还包括：

确定所述多个电压值中的最大电压值与最小电压值，以及，确定所述多个电流值的最大电流值和最小电流值；

判断所述最大电压值与所述最小电压值的差值是否小于第一预设值，以及，所述最大电流值与所述最小电流值的差值是否小于第二预设值；

若是，则执行依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值的步骤。

优选地，所述依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值的步骤包括：

从所述多个电压值中去除所述最大电压值与所述最小电压值后求平均值，得到所述采样电压值；

从所述多个电流值中去除所述最大电流值与所述最小电流值后求平均值，得到采样电流值。

优选地，所述充电设备与所述校准源通过串口总线或者控制器局域网总线连接，所述获取所述校准源的电压值的步骤包括：

通过所述串口总线或者控制器局域网总线接收所述校准源发送的消息，所述消息包括校准源的电压值；

从所述消息中提取所述校准源的电压值。

优选地，所述依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数的步骤包括：

根据所述校准源的电压值与所述采样电压值的比例关系确定所述电压校准参数。

优选地，所述依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值的步骤包括：

将所述采样电流值确定为所述校准电流值。

优选地，还包括后续步骤：

将所述电压校准参数和所述校准电流值保存至所述预设存储区域；

在所述预设存储区域写入校准标识。

优选地，若所述电压校准参数在预设范围内，则确定所述充电设备无故障。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种基于充电保护电路校准充电设备的装置，所述充电保护电路设置在所述充电设备与校准源之间，所述装置包括：

采样模块，用于当所述充电设备上电后，若在预设存储区域不存在所述充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值；

校准源电压值获取模块，用于获取所述校准源的电压值；

校准参数确定模块，用于依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数，以及，依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值；

优选地，所述采样电路包括电压采样电阻和电流采样电阻，所述采样模块包括：

采样周期和数量确定子模块，用于确定采样周期和采样样本数量；

采样子模块，用于按照所述采样周期和采样样本数量，采集所述电压采样电阻的多个电压值，以及，采集所述电流采样电阻的多个电流值；

采样确定子模块，用于依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值。

优选地，所述采样模块还包括：

采样最大值与最小值确定子模块，用于确定所述多个电压值中的最大电压值与最小电压值，以及，确定所述多个电流值的最大电流值和最小电流值；

判断子模块，用于判断所述最大电压值与所述最小电压值的差值是否小于第一预设值，以及，所述最大电流值与所述最小电流值的差值是否小于第二预设值，若是，则执行依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值的步骤。

优选地，所述采样确定子模块包括：

采样电压值计算单元，用于从所述多个电压值中去除所述最大电压值与所述最小电压值后求平均值，得到所述采样电压值；

采样电流值计算单元，用于从所述多个电流值中去除所述最大电流值与所述最小电流值后求平均值，得到采样电流值。

优选地，所述充电设备与所述校准源通过串口总线或者控制器局域网总线连接，所述校准源电压值获取模块包括：

消息接收子模块，用于通过所述串口总线或者控制器局域网总线接收所述校准源发送的消息，所述消息包括校准源的电压值；

电压值提取子模块，用于从所述消息中提取所述校准源的电压值。

优选地，所述校准参数确定模块包括：

电压校准参数确定子模块，用于根据所述校准源的电压值与所述采样电压值的比例关系确定所述电压校准参数。

优选地，所述校准参数确定模块包括：

校准电流值确定子模块，用于将所述采样电流值确定为所述校准电流值。

优选地，所述装置还包括：

校准参数存储子模块，用于将所述电压校准参数和所述校准电流值保存至所述预设存储区域；

校准标识写入子模块，用于在所述预设存储区域写入校准标识。

优选地，所述装置还包括：

充电设备状态确定模块，用于若所述电压校准参数在预设范围内，则确定所述充电设备无故障。

本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例的充电设备设置有充电保护电路，充电保护电路设置在所述充电设备与校准源之间，若在预设存储区域不存在充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值，并依据采样电压值和校准源的电压值，确定充电设备的电压校准参数，以及，依据采样电流值确定充电设备的校准电流值，本发明实施例的校准方法，充电设备仅需要连接校准源，校准源可以是智能电池，并不需要连接上位机和价格昂贵的电压电流校准仪，也无需手动调整校准源的电压和电流，简化了生产过程中对充电设备的校准步骤，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的充电保护电路的结构示意图；

图2是本发明实施例在对充电设备校准后充电保护电路的结构示意图；

图3是本发明基于充电保护电路校准充电设备的方法的实施例的步骤流程图；

图4是本发明的一种基于充电保护电路校准充电设备的装置实施例的结构框图。

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。

如图1所示，本发明实施例的一种充电保护电路10设置于电源20与充电输出端30之间，包括：

电压采样模块1、电流采样模块2和MCU模块3，电压采样模块1连接于充电输出端30的正极和负极之间，电压采样模块1的输出端与MCU模块3连接；电流采样模块2的输入端与电源20的负极连接，电流采样模块2的输出端与MCU模块3连接。电压采样模块1用于获取采样电压值，电流采样模块2用于获取采样电流值。

在实际应用中，电压采样模块1包括串联的分压电阻11和电压采样电阻12，分压电阻11未与电压采样电阻12连接的一端与充电输出端30的正极连接，电压采样电阻12未与分压电阻11连接的一端与充电输出端30的负极连接，分压电阻11和电压采样电阻12连接的一端与MCU模块3连接作为电压采样模块1的输出端。

电流采样模块2包括采样电阻21和放大跟随电路22，采样电阻21一端与电源20的负极连接作为电流采样模块2的输入端，采样电阻21的另一端与放大跟随电路22的输入端连接，放大跟随电路22的输出端与MCU模块3连接，MCU模块3包括模数转换器(ADC，Analog-to-Digital Converter)。ADC可以将采样电流和采样电压转换为采样电流值和采样电压值，以便用于校准参数的计算。

MCU模块3，包括存储介质，该存储介质用于存储程序，其中所述程序运行时用于当充电设备上电后，若在预设存储区域不存在所述充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值；获取校准源的电压值；依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数，以及，依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值。

如图2所示，本发明实施例的充电保护电路，在完成对充电设备的校准后，开关闭合后可对与之连接的电池进行充电。

本发明实施例的充电保护电路可设置于充电设备内，使得充电设备仅需要连接校准源，就可以对充电设备进行校准，并不需要连接上位机和价格昂贵的电压电流校准仪，也无需手动调整校准源的电压和电流，简化了生产过程中对充电设备的校准步骤，提高了生产效率。

参照图3，示出了本发明的一种基于充电保护电路校准充电设备的方法实施例的步骤流程图，所述充电保护电路设置在所述充电设备与校准源之间具体可以包括如下步骤：

步骤101，当所述充电设备上电后，若在预设存储区域不存在所述充电设备的校准标识，则通过充电保护电路获取采样电压值与采样电流值。

充电设备上电，一般是在充电设备与电源连接后充电设备上电，优选地，可以预定义为当充电设备上电后立即开始充电设备的校准工作，提高工作效率。

在本发明的另一个实施例中，也可以在充电设备上电后接收到控制信号后开始校准，本发明实施例对此不做限制。

本发明实施例中，充电设备为便携式的供电电源变换设备，用于连接电源和电池，用于对电池充电，可以是充电器、充电适配器等，充电适配器本身还可以包括充电保护电路，在其他实施例中，充电适配器也可以额外连接一个充电保护电路。

在实际应用中，充电设备可以设置有采样电路，该采样电路可以设置在充电保护电路中，通过采样电路可以采集采样电压值和采样电流值。本发明一个实施例中，充电设备与校准源连接，校准源可以是与充电设备型号相匹配而且已经校准过的智能电池，也可以是其他已经校准过的电子产品，智能电池内部设置有库仑计和精确度较高的电压采样电路，其精度高于充电设备校准所需要的精度。

通常，当充电设备校准之后，可以向充电设备的存储器的指定地址空间中写入校准标识，校准标识可以是一个字符串，例如可以是一个32位的字符串，该字符串可以预先设置在充电设备的校准程序中，存储器还存储有程序，当该程序运行用于实现本申请实施例的校准充电设备的步骤。当充电设备再次上电时，校准程序检测指定地址空间是否存在预先设置的校准标识，如果检测到校准标识与校准程序中预先设置的校准标识相同，说明充电设备已经校准，可以直接读取校准标识的相邻地址或者指定地址中存储的校准参数，如果检测不到校准标识，说明充电设备未经校准。

如图1所示，本发明实施例的采样电路包括电压采样模块1和电流采样模块2，电压采样模块1设置有电压采样电阻R1、分压电阻R2，电流采样模块2包括电流采样电阻R，可以通过电压采样模块1采集电压采样电阻R1的电压值和通过电流采样模块2采集电流采样电阻R的电流值，在本发明的一种优选实施例中，步骤101具体可以包括如下子步骤：

子步骤S11，确定采样周期和采样样本数量。

在实际应用中，由于电路中各元件的影响，电路有可能不稳定，采样电压值和采样电流值可能存在波动，因此可以采集多个电压值和多个电流值，以确定多个电压值和多个电流值的波动是否在合适的范围内。具体而言，可以确定采样周期以及采样样本数量，例如可以设置采样周期是250ms，采样样本数量为12个周期，即采样时间为3s。

在实际应用中，如果连续采样的数据波动较大，则说明电路不足够稳定去完成校准，此时可以停止校准工作，或者通过声光等方式提醒用户，直到测得的数据稳定才继续完成校准工作。

子步骤S12，按照所述采样周期和采样样本数量，采集所述电压采样电阻的多个电压值，以及，采集所述电流采样电阻的多个电流值。

实际应用中，直接采集的电压和电流信号是模拟信号，采集过程中可以将采集到的模拟信号通过如图1中MCU模块中的ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)转换为数据信号，ADC的位数可以是8位、12位、32位等。ADC的位数是8位，即用2⁸＝256种状态来均匀表示输入的电压。例如，参考电压是5V，8位可以是将5V分为256份，每份是5/256＝0.01953125V，如果输入5V的电压，则转换后的结果是5/0.01953125＝256，如果输入电压是1V时，转换后的结果1/0.01953125＝51.2，但是由于转换结果是整型数据，所以通常转换为51，将电压采样电阻的电压输入至ADC的输入端即可得到转换后的电压的ADC值，可以作为MCU中校准程序的输入参数，进而解算出校准参数。

子步骤S13，确定所述多个电压值中的最大电压值与最小电压值，以及，确定所述多个电流值的最大电流值和最小电流值。

按照采样周期和采样样本数量采集得到多个电压值和多个电流值后，可以通过最大值和最小值的差值判断电压波动和电流波动是否在预设范围内，具体而言，可以将多个电压值和多个电流值分别进行大小排序，确定最大电压值与最小电压值，最大电流值与最小电流值。

子步骤S14，判断所述最大电压值与所述最小电压值的差值是否小于第一预设值，以及，所述最大电流值与所述最小电流值的差值是否小于第二预设值。

在实际应用中，电压波动可以通过最大电压值与最小电压值的差值表示，将该差值与第一预设值比较，若小于第一预设值说明电压波动较小，电流波动可以通过最大电流值与最小电流值的差值表示，将该差值与第二预设值比较，若小于第二预设值说明电流波动较小。第一预设值可以根据基准电压的一定百分比确定，第二预设值可以根据基准电流的一定百分比确定。

例如，假设基准电压为50V，电压波动幅度小于2‰，即第一预设值为100mV；基准电流为15A，电流波动幅度小于5‰，即第二预设值为75mA。

如果采集的多个电压值中，最大电压值和最小电压值的差值小于100mV，则此次采集的多个电压值波动较小，可以用于电压的校准。

如果采集的多个电流值中，最大电流值和最小电流值的差值小于75mA，此次采集的多个电流值波动较小，可以用于电流的校准。

如果采集的多个电压值的波动范围大于第一预设值，多个电流值波动范围大于第二预设值，则返回子步骤S12，否则，执行子步骤S15。

本发明实施例以多个电压值、多个电流值的最大值和最小值说明多个电压值和多个电流值的波动，当然还可以通过方差、极差、数据离散程度等衡量多个电压值和多个电流值的波动情况，本发明实施例对此不做限制。

子步骤S15，依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值。

在本发明实施例中，可以将多个电压值中的最大电压值和最小电压值去除后，计算剩余的多个电压值的平均值，得到采样电压值；将多个电流值中的最大电流值与最小电流值去除后，计算剩余的多个电流值的平均值，得到采样电流值。

本发明实施例通过采集一定时长内的多个电压值与多个电流值，以确保得到准确的采样电压值和采样电流值，保证了校准参数的准确性。

步骤102，获取所述校准源的电压值。

在本发明的一种优选实施例中，充电设备与校准源之间可以通过串口进行通信，例如USB接口进行连接，还可以通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线连接，校准源可以是智能电池，可以通过智能电池内部的库仑计和精确的电压采样电路，获取智能电池的真实电压，则步骤103可以包括如下子步骤:

子步骤S21，通过所述串口总线或者控制器局域网总线接收所述校准源发送的消息，所述消息包括校准源的电压值；

子步骤S22，从所述消息中提取所述校准源的电压值。

在实际应用中，校准源，例如智能电池可以将其真实电压通过串口总线或者CAN总线以消息形式发送至充电设备，充电设备接收消息后提取出校准源的电压值。

步骤103，依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数，以及，依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值。

在本发明的一种优选实施例中，步骤104可以包括如下子步骤：

子步骤S31，根据所述校准源的电压值与所述采样电压值的比例关系确定所述电压校准参数。

如图1所示，本发明实施例中，电压采样电阻R1的电压经MCU进行ADC转换后得到采样电压的ADC值，由于电压采样电阻R1和分压电阻R2串联，则得到以下计算公式：

其中，V_ref是固化到ADC的参考电压值，R₁是电压采样电阻值，R₂是分压电阻值，n是MCU中ADC的位数，AD_v为采集电压值。

联合公式1和公式2得到公式3，即理论电压的计算公式：

V＝AD_v×K_v(3)

其中，K_v为计算得到的理论电压校准参数，V为计算得到的理论电压值。

为了更好地说明本发明实施例，以下结合示例对上述公式进行说明：

假设参考电压V_ref＝3.3V，R₁＝1.2KΩ，R₂＝47KΩ，MCU的ADC位数n＝12，采样电压值AD_v＝1500，由公式1可知，理论电压校准参数为K_v＝0.03236，理论计算得到的电压值V＝1500×0.03236＝48.54V。

校准源通过本身的采样电压电路获取真实电压值后，例如智能电池通过本身的采样电压电路获取智能电池的真实电压值为49V，将电压值49V发送至充电设备，可见真实电压值与理论计算得到电压值48.54V存在偏差，在这种情况下以理论计算得到电压校准参数K_v＝0.03236计算电压明显是不准确的，因此需要校准源的真实电压与采样电压AD_v重新计算K_v的值，由公式3可知，K_v等于校准源的电压值除以采样电压值，即电压校准参数K_v＝49/1500＝0.03266。可见，理论计算值为0.03236，根据采样电压值和校准源电压值计算的值为0.03266，两者比较接近，说明电路正常，电压校准参数K_v较为准确，如果两者相差比较远，则说明电路存在故障。

本发明实施例，通过采样电路获取采样电压值后，通过串口总线或者CAN总线获取与充电设备连接的校准源的真实电压值后，即可解算得到电压校准参数，不需要连接电压电路校准仪和上位机、调整电压值，仅需要连接校准源即可解算得到电压校准参数，简化了校准的步骤，可以提高对充电设备的校准效率。

子步骤S32，将所述采样电流值确定为所述校准电流值。

如图1所示，电流采样电阻R连接跟随放大电路，即运算放大器，通过MCU做ADC后得到采样电流值。通常的，电流值不直接获取，而是根据欧姆定律通过电压值和电阻值求取，则可以得到电流采样电阻的两端的电压值计算公式如下：

其中，Gain是运算放大器的放大倍数，AD_v是电流采样电阻R两端电压的ADC值，V_ref是ADC的参考电压。

由欧姆定律，电流采样电阻R的电流I为：

其中，R是电流采样电阻的电阻值。上述公式5中参考电压V_ref、ADC的位数n、放大倍数Gain、电阻值R均为常数，分离上述常数后得到以下公式：

由公式5和公式6可以得到电流计算公式为：

I＝AD_v×K_c (7)

采样电路中包括运算放大器，由于受温度变化、电源电压不稳等因素的影响，使静态工作点发生变化，并被逐级放大和传输，导致电路输出端电压偏离原固定值而上下漂动的现象称为零点漂移，导致电流采样电阻的电流存在的零点偏移，为了修正这个误差，在公式7里面减去了零点偏移量I_offset得到公式8：

I＝AD_v×K_c-I_offset (8)

由于当充电设备和校准源进行校准的时候电流采样电阻是没有电流流过的，或者有很小可以忽略不计的电流给MCU使用，所以AD_v的值是零，因此可以简化校准时计算I_offset的公式：

I＝I_offset (9)

由上述公式9可知，采样电阻即使没有电了通过时，仍然存在零点漂移时的零点漂移量I_offset，即零点漂移量I_offset就是需要校准电流值，亦即采样电流值等于校准电流值。

在本发明实施例中，确定充电设备的电压校准参数与校准电流值后，可以采用电压校准参数与校准电流值校准充电设备，对充电设备校准完成后，可以关闭开关，对电池进行充电。

在本发明的一种优选实施例中，在完成对充电设备的校准后，还包括：

将所述电压校准参数和所述校准电流值保存至所述预设存储区域；在所述预设存储区域写入校准标识。

在实际应用中，对于未经校准的充电设备，可以在预设存储区域保存电压校准参数和校准电流值，并写入校准标识，当充电设备再次上电时，读取到校准标识后，可以读取预设存储区域的电压校准参数和校准电流值，对充电设备进行校准，以获取到充电对象的正确电压值，可以实时调整充电电压或者充电电流对充电对象进行充电，确保了充电各个过程中充电电压或者充电电流的准确性。

本发明实施例的充电设备设置有充电保护电路，充电保护电路设置在所述充电设备与校准源之间，若在预设存储区域不存在充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值，并依据采样电压值和校准源的电压值，确定充电设备的电压校准参数，以及，依据采样电流值确定充电设备的校准电流值，本发明实施例的校准方法，充电设备仅需要连接校准源，校准源可以是智能电池，并不需要连接上位机和价格昂贵的电压电流校准仪，也无需手动调整校准源的电压和电流，简化了生产过程中对充电设备的校准步骤，提高了生产效率。

参照图4，示出了本发明的一种基于充电保护电路校准充电设备的装置实施例的结构框图，所述充电保护电路设置在所述充电设备与校准源之间，所述装置包括：

采样模块201，用于当所述充电设备上电后，若在预设存储区域不存在所述充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值；

校准源电压值获取模块202，用于获取所述校准源的电压值；

校准参数确定模块203，用于依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数，以及，依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值；

可选地，所述采样电路包括电压采样电阻和电流采样电阻，所述采样模块201包括：

采样周期和数量确定子模块，用于确定采样周期和采样样本数量；

采样子模块，用于按照所述采样周期和采样样本数量，采集所述电压采样电阻的多个电压值，以及，采集所述电流采样电阻的多个电流值；

采样确定子模块，用于依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值。

可选地，所述采样模块201还包括：

采样最大值与最小值确定子模块，用于确定所述多个电压值中的最大电压值与最小电压值，以及，确定所述多个电流值的最大电流值和最小电流值；

判断子模块，用于判断所述最大电压值与所述最小电压值的差值是否小于第一预设值，以及，所述最大电流值与所述最小电流值的差值是否小于第二预设值，若是，则执行依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值的步骤。

可选地，所述采样确定子模块包括：

采样电压值计算单元，用于从所述多个电压值中去除所述最大电压值与所述最小电压值后求平均值，得到所述采样电压值；

采样电流值计算单元，用于从所述多个电流值中去除所述最大电流值与所述最小电流值后求平均值，得到采样电流值。

可选地，所述充电设备与所述校准源通过串口总线或者控制器局域网总线连接，所述校准源电压值获取模块202包括：

消息接收子模块，用于通过所述串口总线或者控制器局域网总线接收所述校准源发送的消息，所述消息包括校准源的电压值；

电压值提取子模块，用于从所述消息中提取所述校准源的电压值。

可选地，所述校准参数确定模块203包括：

电压校准参数确定子模块，用于根据所述校准源的电压值与所述采样电压值的比例关系确定所述电压校准参数。

可选地，所述校准参数确定模块包括：

校准电流值确定子模块，用于将所述采样电流值确定为所述校准电流值。

可选地，所述装置还包括：

校准参数存储子模块，用于将所述电压校准参数和所述校准电流值保存至所述预设存储区域；

校准标识写入子模块，用于在所述预设存储区域写入校准标识。

可选地，所述装置还包括：

充电设备状态确定模块，用于若所述电压校准参数在预设范围内，则确定所述充电设备无故障。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种充电保护电路、基于充电保护电路校准充电设备的方法和装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (22)

1.一种充电保护电路，其特征在于，设置于电源与充电输出端之间，包括：电压采样模块、电流采样模块和MCU模块，

所述电压采样模块连接于所述充电输出端的正极和负极之间，所述电压采样模块的输出端与所述MCU模块连接，所述电压采样模块用于获取采样电压值；

所述电流采样模块的输入端与所述电源的负极连接，所述电流采样模块的输出端与所述MCU模块连接，所述电流采样模块用于获取采样电流值；

MCU模块，包括存储介质，该存储介质用于存储程序，其中所述程序运行时用于当充电设备上电后，若在预设存储区域不存在所述充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值；获取校准源的电压值；依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数，以及，依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值。

2.根据权利要求1所述的充电保护电路，其特征在于，所述电压采样模块包括串联的分压电阻和电压采样电阻，所述分压电阻未与所述电压采样电阻连接的一端与充电输出端的正极连接，所述电压采样电阻未与所述分压电阻连接的一端与充电输出端的负极连接，所述分压电阻和所述电压采样电阻连接的一端与所述MCU模块连接作为所述电压采样模块的输出端。

3.根据权利要求1或2所述的充电保护电路，其特征在于，所述电流采样模块包括采样电阻和放大跟随电路，所述采样电阻一端与所述电源的负极连接作为所述电流采样模块的输入端，所述采样电阻的另一端与放大跟随电路的输入端连接，所述放大跟随电路的输出端与所述MCU模块连接。

4.根据权利要求1所述的充电保护电路，其特征在于，所述MCU模块包括模数转换器。

5.一种基于充电保护电路校准充电设备的方法，其特征在于，所述充电保护电路设置在所述充电设备与校准源之间，所述方法包括：

当所述充电设备上电后，若在预设存储区域不存在所述充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值；

获取所述校准源的电压值；

依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数，以及，依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采样电路包括电压采样电阻和电流采样电阻，所述通过所述采样电路获取采样电压值与采样电流值的步骤包括：

确定采样周期和采样样本数量；

按照所述采样周期和采样样本数量，采集所述电压采样电阻的多个电压值，以及，采集所述电流采样电阻的多个电流值；

依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值的步骤之前，还包括：

确定所述多个电压值中的最大电压值与最小电压值，以及，确定所述多个电流值的最大电流值和最小电流值；

判断所述最大电压值与所述最小电压值的差值是否小于第一预设值，以及，所述最大电流值与所述最小电流值的差值是否小于第二预设值；

若是，则执行依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值的步骤包括：

从所述多个电压值中去除所述最大电压值与所述最小电压值后求平均值，得到所述采样电压值；

从所述多个电流值中去除所述最大电流值与所述最小电流值后求平均值，得到采样电流值。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述充电设备与所述校准源通过串口总线或者控制器局域网总线连接，所述获取所述校准源的电压值的步骤包括：

通过所述串口总线或者控制器局域网总线接收所述校准源发送的消息，所述消息包括校准源的电压值；

从所述消息中提取所述校准源的电压值。

10.根据权利要求5至9任一项所述的方法，其特征在于，所述依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数的步骤包括：

根据所述校准源的电压值与所述采样电压值的比例关系确定所述电压校准参数。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值的步骤包括：

将所述采样电流值确定为所述校准电流值。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括后续步骤：

将所述电压校准参数和所述校准电流值保存至所述预设存储区域；

在所述预设存储区域写入校准标识。

13.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若所述电压校准参数在预设范围内，则确定所述充电设备无故障。

14.一种基于充电保护电路校准充电设备的装置，其特征在于，所述充电保护电路设置在所述充电设备与校准源之间，所述装置包括：

采样模块，用于当所述充电设备上电后，若在预设存储区域不存在所述充电设备的校准标识，则通过采样电路获取采样电压值与采样电流值；

校准源电压值获取模块，用于获取所述校准源的电压值；

校准参数确定模块，用于依据所述采样电压值和所述校准源的电压值，确定所述充电设备的电压校准参数，以及，依据所述采样电流值确定所述充电设备的校准电流值。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述采样电路包括电压采样电阻和电流采样电阻，所述采样模块包括：

采样周期和数量确定子模块，用于确定采样周期和采样样本数量；

采样子模块，用于按照所述采样周期和采样样本数量，采集所述电压采样电阻的多个电压值，以及，采集所述电流采样电阻的多个电流值；

采样确定子模块，用于依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述采样模块还包括：

采样最大值与最小值确定子模块，用于确定所述多个电压值中的最大电压值与最小电压值，以及，确定所述多个电流值的最大电流值和最小电流值；

判断子模块，用于判断所述最大电压值与所述最小电压值的差值是否小于第一预设值，以及，所述最大电流值与所述最小电流值的差值是否小于第二预设值，若是，则执行依据所述多个电压值确定所述采样电压值，以及，依据所述多个电流值确定所述采样电流值的步骤。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述采样确定子模块包括：

采样电压值计算单元，用于从所述多个电压值中去除所述最大电压值与所述最小电压值后求平均值，得到所述采样电压值；

采样电流值计算单元，用于从所述多个电流值中去除所述最大电流值与所述最小电流值后求平均值，得到采样电流值。

18.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述充电设备与所述校准源通过串口总线或者控制器局域网总线连接，所述校准源电压值获取模块包括：

消息接收子模块，用于通过所述串口总线或者控制器局域网总线接收所述校准源发送的消息，所述消息包括校准源的电压值；

电压值提取子模块，用于从所述消息中提取所述校准源的电压值。

19.根据权利要求14至18任一项所述的装置，其特征在于，所述校准参数确定模块包括：

电压校准参数确定子模块，用于根据所述校准源的电压值与所述采样电压值的比例关系确定所述电压校准参数。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述校准参数确定模块包括：

校准电流值确定子模块，用于将所述采样电流值确定为所述校准电流值。

21.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

校准参数存储子模块，用于将所述电压校准参数和所述校准电流值保存至所述预设存储区域；

校准标识写入子模块，用于在所述预设存储区域写入校准标识。

22.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

充电设备状态确定模块，用于若所述电压校准参数在预设范围内，则确定所述充电设备无故障。