CN107369860A - 一种低压充电方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种低压充电方法及装置。一方面，本发明实施例通过在终端电池处于过放状态且充电器向所述终端供电的过程中，检测所述电池的供电电压；从而，在至少三个候选电压范围中获取所述供电电压所在的候选电压范围，以作为目标电压范围；根据所述目标电压范围，确定充电电流；进而使用所述充电电流对所述电池进行充电。因此，本发明实施例提供的技术方案能够解决现有技术中低压充电方式容易造成电池、电芯损坏，影响使用寿命的问题。
Description
【技术领域】
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种低压充电方法及装置。
【背景技术】
目前，各种智能设备应用广泛，作为智能设备的一种，终端的工作离不开电池以及相应的充电设备，而电池的充电安全一直都是重点关注问题。终端的电池会出现过放的情况。出现过放的电池的充电过程分为两个阶段，一个阶段是在电池过放状态下对电池进行充电，在此阶段中电池的电压低于系统启动电压，这个阶段也称为低压充电阶段。另一个阶段是电池电压高于系统启动电压的充电过程。
现有技术中，终端对低压充电都有相应的保护方式，用于起到对电池和充电电路的安全保护作用。例如，在电池电压2.8伏以下时采用较小的电流进行充电，电池电压高于2.8伏且小于系统启动电压时使用较大电流进行充电。然而，这种低压充电方式比较单一，且不够精确，电池电压与充电电流的匹配程度比较差，例如，如果一直使用较小电流，将影响充电速度，如果一直使用的较大电流，影响充电安全。因此，现有技术中低压充电方式容易造成电池、电芯损坏，影响使用寿命。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种低压充电方法及装置，用以解决现有技术中低压充电方式容易造成电池、电芯损坏，影响使用寿命的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种低压充电方法，执行于终端中，包括：
在终端电池处于过放状态且充电器向所述终端供电的过程中，检测所述电池的供电电压；
在至少三个候选电压范围中获取所述供电电压所在的候选电压范围，以作为目标电压范围；
根据所述目标电压范围，确定充电电流；
使用所述充电电流对所述电池进行充电。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，检测所述电池的供电电压，包括：通过电压模拟数字转换器VADC检测所述电池的供电电压。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，各候选电压范围不交叠，且各候选电压范围所覆盖的电压均小于系统启动电压。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述目标电压范围，确定充电电流，包括：
获取候选电压范围与充电电流的对应关系；
根据所述目标电压范围在所述对应关系中进行匹配，得到所述目标电压范围对应的充电电流。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在终端电池处于过放状态且充电器向所述终端供电的过程中，检测所述电池的供电电压之前，所述方法还包括：
在所述电池进入过放状态时，接收充电器的供电；
运行引导文件，启动所述终端的系统内核。
另一方面，本发明实施例提供了一种低压充电装置，设置于终端中，包括：
检测单元，用于在终端电池处于过放状态且充电器向所述终端供电的过程中，检测所述电池的供电电压；
电流获取单元，用于在至少三个候选电压范围中获取所述供电电压所在的候选电压范围，以作为目标电压范围；以及，根据所述目标电压范围，确定充电电流；
充电单元，用于使用所述充电电流对所述电池进行充电。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述检测单元，具体用于：通过电压模拟数字转换器VADC检测所述电池的供电电压。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，各候选电压范围不交叠，且各候选电压范围所覆盖的电压均小于系统启动电压。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电流获取单元，具体用于：
获取候选电压范围与充电电流的对应关系；
根据所述目标电压范围在所述对应关系中进行匹配，得到所述目标电压范围对应的充电电流。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述装置还包括：
电源管理单元，用于在所述电池进入过放状态时，接收充电器的供电；
启动单元，用于运行引导，启动所述终端的系统内核。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例中，在低压充电阶段，采用至少三个候选电压范围以及各自对应的充电电流，随着供电电压的变化调整匹配的充电电流，增加了低压充电方式的多样性，而且可以实现更加精细且精确的低压充电保护方案，使得电池电压与充电电流的匹配程度比较高，从而可以在一定程度上避免低压充电时给电池和电芯带来的损坏，增加了电池的使用寿命，解决了现有技术中低压充电方式容易造成电池、电芯损坏，影响使用寿命的问题。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。
图1是本发明实施例所提供的低压充电方法的一种流程示意图；
图2是本发明实施例所提供的充电电路的示意图；
图3是本发明实施例所提供的低压充电方法的另一种流程示意图；
图4是本发明实施例所提供的低压充电装置的功能方块图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
本发明实施例给出一种低压充电方法，请参考图1，其为本发明实施例所提供的低压充电方法的一种流程示意图，如图所示，该方法包括以下步骤：
101、在终端电池处于过放状态且充电器向所述终端供电的过程中，检测所述电池的供电电压。
终端的电池进入过放状态，然后终端接入充电器，接收充电器的供电，终端获得供电后，可以运行引导(Boot)文件，启动终端的系统内核(Little Kernel，LK)，然后执行步骤101至步骤104。可以理解的是，本发明实施例中步骤101至步骤104可以在低压充电过程中，循环执行。
需要说明的是，电池的过放指的是电池正常放电至放电截止电压(即关机电压)后，终端自动关机，然后电池继续放电，从而使得电池两端的电压低于关机电压。
其中，充电器在向终端供电时，总充电电流可以分为两路，一路作为终端的系统供电电流，另一路作为终端电池的充电电流。
在一种可行的实施方案中，可以通过电压模拟数字转换器(Voltage Analog toDigital Converter，VADC)检测所述电池的供电电压。如图2所示，电压正端P+与电压负端P-之间的电压为电池的供电电压，可以通过VADC检测电压正端P+与电压负端P-之间的电压获得供电电压。
102、在至少三个候选电压范围中获取所述供电电压所在的候选电压范围，以作为目标电压范围。
103、根据所述目标电压范围，确定充电电流。
本发明实施例中，可以预先在引导文件中配置至少三个候选电压范围，以及为每个候选电压范围配置对应的充电电流。需要说明的是，本发明实施例可以应用于低压充电场景，也就是说，应用于电池处于过放状态时的充电，因此，各候选电压范围所覆盖的电压均小于系统启动电压。而且，为了保证对于不同的电压范围只获取到一个匹配的充电电流，各候选电压范围不交叠。优选的，不同的候选电压范围对应的充电电流不同。
在一种可行的实施方案中，在检测到电池的供电电压后，在预设的至少三个候选电压范围中获取供电电压所在的候选电压范围，以作为目标电压范围。然后，进一步可以将本次获取的目标电压范围与上一次获取的目标电压范围进行比较，如果是同一目标电压范围，说明可以不调整充电电流，则可以继续执行步骤101，检测电池的供电电压。相反的，如果是不同的目标电压范围，说明需要调整充电电流，则需要执行步骤103。
在一种可行的实施方案中，可以获取预先配置的候选电压范围与充电电流的对应关系；然后，根据所述目标电压范围在所述对应关系中进行匹配，得到所述目标电压范围对应的充电电流。
例如，候选电压范围与充电电流的对应关系可以如表1所示，表1以三个对应关系为例进行举例。
| 候选电压范围 | 充电电流 |
| 2.6伏及以下 | 100毫安 |
| 2.6伏～3.2伏 | 300毫安 |
| 3.2伏至系统启动电压 | 1安 |
表1
设置电压范围和充电电流都是以充电电路中的保护管为基础，如图2所示，图2中圆圈圈出的部分为保护管，该保护管中包含两个金属-氧化物-半导体(Metal OxideSemiconductor，MOS)管。保护管的作用是在保护管没打开的情况下使得电池电压与VADC检测到的供电电压之间具有0.6伏的压差，用来保护电池电芯。
如图2所示，其中充电电路的B+端连接电池的正极，B-端连接电池的负极，B+端还串联一个保险丝F1，保险丝F1还连接电压正极P+。充电电路还具有一芯片U1，芯片U1的管脚VDD连接电阻R1(大小可以为330Ω)和电容C1(大小可以为0.1uf)，电阻R1的另一端连接保险丝F1和电压正端P+。芯片U1的管脚VSS连接至保护管的第1端，芯片U1的V-管脚连接电阻R2(负温度系数可以为1K)，电阻R2的另一端接地且连接至保护管的第3端。芯片U1的步进DO连接至保护管的第2端，芯片U1的步进CO连接至保护管的第4端。保护管的第1端与第3端之间还并联一电容C2(大小可以为0.1uf)。电压正极P+与一电容C3(大小可以为0.1uf)连接，电容C3另一端还连接电压负极P-、可变电阻RT1(负温度系数可以为10K)以及接地。可变电阻RT1的另一端连接温度感应开关TH。电压负极P-同时接地。B-端、电容C1的另一端、芯片U1的管脚VSS、保护管的第1端与电容C2的一端等电位。
结合表1，当VADC检测到的供电电压为2.6伏及以下时，MOS管没有完全打开，以2.6伏为例，这时电池电压为2.0伏，此时该充电电路为了保护电池电芯，在引导文件中配置对应的充电电流为100毫安。
结合表1，当VADC检测到的供电电压为2.6伏～3.2伏时，MOS管可能完全打开，也可能没有完全打开，此时该充电电路为了保护电池电芯，在引导文件中配置对应的充电电流为300毫安。
结合表1，当VADC检测到的供电电压为3.2伏至系统启动电压时，MOS管完全打开，因此此时可以设置更大的充电电流，如1A，以提高充电速度。
104、使用所述充电电流对所述电池进行充电。
在步骤103得到充电电流后，利用该充电电流为电池进行充电，然后可以继续执行步骤101，以循环检测供电电压，使电池的充电电流能够与供电电压能够适配，即保证了电池的低压充电安全，又可以提高电池的充电速度。
请参考图3，其为本发明实施例所提供的低压充电方法的另一种流程示意图，如图3所示，该方法包括以下步骤：
301、终端中电池出现过放。
302、终端中接入充电器，充电器向终端供电。
303、终端运行引导文件，启动系统内核。
304、终端通过VADC检测终端中电池的供电电压。
305、终端将供电电压在引导文件中存储的至少三个候选电压范围中进行匹配，确定所在的候选电压范围，作为目标电压范围。
306、终端根据目标电压范围在引导文件中存储的对应关系中，确定对应的充电电流。
307、终端利用306中确定的充电电流对电池进行充电，然后执行步骤304。
需要说明的是，本发明实施例中所涉及的终端可以包括但不限于个人计算机(Personal Computer，PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、无线手持设备、平板电脑(Tablet Computer)、手机、可穿戴设备等。
需要说明的是，101至104的执行主体可以为低压充电装置，该装置可以位于本地终端的应用，或者还可以为位于本地终端的应用中的插件或软件开发工具包(SoftwareDevelopment Kit，SDK)等功能单元，本发明实施例对此不进行特别限定。可以理解的是，所述应用可以是安装在终端上的应用程序(nativeApp)，或者还可以是终端上的浏览器的一个网页程序(webApp)，本发明实施例对此不进行限定。
本发明实施例还提供一种低压充电装置，设置于终端中。请参考图4，其为本发明实施例所提供的低压充电装置的功能方块图。如图所示，该装置包括：
检测单元40，用于在终端电池处于过放状态且充电器向所述终端供电的过程中，检测所述电池的供电电压；
电流获取单元41，用于在至少三个候选电压范围中获取所述供电电压所在的候选电压范围，以作为目标电压范围；以及，根据所述目标电压范围，确定充电电流；
充电单元42，用于使用所述充电电流对所述电池进行充电。
在一种可行的实施方案中，所述检测单元40，具体用于：通过电压模拟数字转换器VADC检测所述电池的供电电压。
在一种可行的实施方案中，各候选电压范围不交叠，且各候选电压范围所覆盖的电压均小于系统启动电压。
在一种可行的实施方案中，所述电流获取单元41，具体用于：
获取候选电压范围与充电电流的对应关系；
根据所述目标电压范围在所述对应关系中进行匹配，得到所述目标电压范围对应的充电电流。
在一种可行的实施方案中，所述装置还包括：
电源管理单元43，用于在所述电池进入过放状态时，接收充电器的供电；
启动单元44，用于运行引导文件，启动所述终端的系统内核。
由于本实施例中的各单元能够执行图1和图3所示的方法，本实施例未详细描述的部分，可参考对图1和图3的相关说明。
本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例中，在低压充电阶段，采用至少三个候选电压范围以及各自对应的充电电流，随着供电电压的变化调整匹配的充电电流，增加了低压充电方式的多样性，而且可以实现更加精细且精确的低压充电保护方案，使得电池电压与充电电流的匹配程度比较高，从而可以在一定程度上避免低压充电时给电池和电芯带来的损坏，增加了电池的使用寿命，解决了现有技术中低压充电方式容易造成电池、电芯损坏，影响使用寿命的问题。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种低压充电方法，其特征在于，执行于终端中，所述方法包括：
在终端电池处于过放状态且充电器向所述终端供电的过程中，检测所述电池的供电电压；
在至少三个候选电压范围中获取所述供电电压所在的候选电压范围，以作为目标电压范围；
根据所述目标电压范围，确定充电电流；
使用所述充电电流对所述电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述电池的供电电压，包括：通过电压模拟数字转换器VADC检测所述电池的供电电压。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各候选电压范围不交叠，且各候选电压范围所覆盖的电压均小于系统启动电压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标电压范围，确定充电电流，包括：
获取候选电压范围与充电电流的对应关系；
根据所述目标电压范围在所述对应关系中进行匹配，得到所述目标电压范围对应的充电电流。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在终端电池处于过放状态且充电器向所述终端供电的过程中，检测所述电池的供电电压之前，所述方法还包括：
在所述电池进入过放状态时，接收充电器的供电；
运行引导文件，启动所述终端的系统内核。
6.一种低压充电装置，其特征在于，设置于终端中，所述装置包括：
检测单元，用于在终端电池处于过放状态且充电器向所述终端供电的过程中，检测所述电池的供电电压；
电流获取单元，用于在至少三个候选电压范围中获取所述供电电压所在的候选电压范围，以作为目标电压范围；以及，根据所述目标电压范围，确定充电电流；
充电单元，用于使用所述充电电流对所述电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测单元，具体用于：通过电压模拟数字转换器VADC检测所述电池的供电电压。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，各候选电压范围不交叠，且各候选电压范围所覆盖的电压均小于系统启动电压。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电流获取单元，具体用于：
获取候选电压范围与充电电流的对应关系；
根据所述目标电压范围在所述对应关系中进行匹配，得到所述目标电压范围对应的充电电流。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
电源管理单元，用于在所述电池进入过放状态时，接收充电器的供电；
启动单元，用于运行引导文件，启动所述终端的系统内核。
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