CN107749652A - 一种过压保护电路、充电电路以及相关方法和终端设备 - Google Patents

一种过压保护电路、充电电路以及相关方法和终端设备 Download PDF

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Abstract

一种过压保护电路、充电电路以及相关方法和终端设备，可在电池充电过程中，检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小提供给电池供电网络的直流电的电压幅值，以达到将待保护器件的电压稳定在其所能承受的电压上限以下的目的，不仅可避免电池供电网络中的电子元器件在电池充电过程中容易过压烧损的问题，而且还尽可能地确保了充电效率。

Description

一种过压保护电路、充电电路以及相关方法和终端设备
技术领域
本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种过压保护电路、充电电路以及相关方法和终端设备。
背景技术
越来越多的终端设备，如智能手机，采用快速充电方式对电池进行充电。快速充电方式的充电电流较大，如5A甚至更大；又由于充电路径存在阻抗，因此在电池充电过程中，充电路径的不同位置的电压存在较大差异，比如电池模块的电芯的电压和电池连接器的电压、充电芯片的输出电压等之间存在一定的压差。此外，终端设备中的各种电子元器件通过电池供电网络连接在充电路径的不同位置上，不同的电子元器件的电压耐压程度有所不同，有些电子元器件的耐压值较低，比如射频放大器件的操作电压的最大值为4.6V。因此，在电池充电过程中，尤其是快速充电的过程中，存在着电池供电网络中的有些电子元器件易被烧坏的安全隐患。
为了解决上述问题，目前现有技术的做法是尽量降低充电路径的阻抗，且为充电芯片设置一个相对较低的输出电压，以达到防止电池供电网络上的电子元器件被烧坏的目的。但是，电池的满充电压相对较高，比如4.4V，因此，在充电过程的恒压阶段，充电芯片的输出电压较低会使得充电路径分得的电压较小，充电电流减小的速度较快，进而使得电池的充电过程提前切换至普通充电方式(慢充)，延长充电时间，降低充电的效率；且降低充电路径的阻抗对电路制造工艺的要求较高。
发明内容
本发明实施例提供了一种过压保护电路、充电电路以及相关方法和终端设备，用以解决现有的终端设备的电池供电网络中的电子元器件在电池充电过程中容易过压烧损的问题。
本发明实施例提供了一种过压保护电路，包括主电路、控制模块和检测模块，所述主电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，其中：
所述检测模块，用于检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值；
所述控制模块，用于若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则向所述主电路发送设定控制信号；
所述主电路，用于响应于所述设定控制信号，对所述设定电源提供的电能进行转换，并以第一设定步长减小向所述电池供电网络提供的直流电的电压值。
优选地，所述主电路包括电能转换模块和稳压模块，其中：
所述电能转换模块，用于对所述设定电源提供的电能进行转换，输出电压值为第一设定值的直流电；
所述稳压模块，用于对所述电压值为第一设定值的直流电进行调整，输出电压值为第二设定值的直流电；以及，响应于所述设定控制信号增大自身的等效阻抗，使得所述第二设定值减小所述第一设定步长。
优选地，所述稳压模块为晶体管。
相应地，本发明实施例还提供了一种终端设备，包括上述的过压保护电路。
相应地，本发明实施例还提供了一种过压保护方法，应用于过压保护电路，所述过压保护电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，所述方法包括：
对所述设定电源输出的电能进行转换，得到电压幅值为设定电压值的直流电并输出至所述电池供电网络；
检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值；
若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小所述设定电压值。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种充电电路，包括过压保护电路和处理模块，所述过压保护电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，其中：
所述过压保护电路，用于对所述设定电源提供的电能进行转换，向所述电池供电网络提供直流电，以及检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以第一设定步长减小所述直流电的电压值，并向所述处理模块发送设定中断信号；
所述处理模块，用于响应于所述设定中断信号，控制流经所述过压保护电路的直流电的电流值减小第二设定步长。
优选地，所述过压保护电路包括主电路、控制模块和检测模块，其中：
所述检测模块，用于检测所述待保护器件的电压值；
所述控制模块，用于若确定所述待保护器件的电压值不低于所述设定电压阈值，则向所述主电路发送设定控制信号；
所述主电路，用于响应于所述设定控制信号，对所述设定电源提供的电能进行转换，并以所述第一设定步长减小向所述电池供电网络提供的直流电的电压值。
进一步可选地，所述主电路包括电能转换模块和稳压模块，其中：
所述电能转换模块，用于对所述设定电源提供的电能进行转换，输出电压值为第一设定值的直流电；
所述稳压模块，用于对所述电压值为第一设定值的直流电进行调整，输出电压值为第二设定值的直流电；以及，响应于所述设定控制信号增大自身的等效阻抗，使得所述第二设定值减小所述第一设定步长。
进一步可选地，其特征在于，所述稳压模块为晶体管。
相应地，本发明实施例还提供了一种终端设备，包括上述的充电电路。
相应地，本发明实施例还提供了一种充电方法，应用于充电电路，所述充电电路包括过压保护电路，所述过压保护电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，所述方法包括：
控制所述过压保护电路对所述设定电源提供的电能进行转换并向所述电池供电网络提供直流电；
确定所述过压保护电路检测到所述电池供电网络中的待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，所述过压保护电路以第一设定步长减小所述直流电的电压值；
以第二设定步长减小流经所述过压保护电路的直流电的电流值。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供了一种过压保护电路、充电电路以及相关方法和终端设备，可在电池充电过程中，检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小提供给电池供电网络的直流电的电压幅值，以达到将待保护器件的电压稳定在其所能承受的电压上限以下的目的，不仅可避免电池供电网络中的电子元器件在电池充电过程中容易过压烧损的问题，而且还尽可能地确保了充电效率。
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要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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所示为本发明实施例一、二中的过压保护电路的结构示意图；
图2所示为本发明实施例一、二中的过压保护电路的一种可能的结构示意图；
图3所示为本发明实例一中的过压保护电路的一种可能的结构示意图；
图4所示为本发明实例二中的过压保护电路的另一种可能的结构示意图；
图5所示为本发明实例三中的过压保护电路的又一种可能的结构示意图；
图6所示为本发明实施例一中的过压保护方法的步骤流程图；
图7所示为本发明实施例二中的充电电路的结构示意图；
图8所示为本发明实施例二中的过压保护电路的一种可能的结构示意图；
图9所示为本发明实施例二中的普通开关电路的拓扑结构示意图；
图10所示为本发明实施例二中的充电电路的充电流程示意图；
图11所示为本发明实施例二中的充电方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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做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。
实施例一：
本发明实施例一提供了一种过压保护电路，具体地，如图1所示，其为本发明实施例中所述过压保护电路的结构示意图，可包括主电路101、控制模块102和检测模块103，所述主电路101的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，其中：
所述检测模块103，可用于检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值；
所述控制模块102，可用于若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则向所述主电路101发送设定控制信号；
所述主电路101，可用于响应于所述设定控制信号，对所述设定电源提供的电能进行转换，并以第一设定步长减小向所述电池供电网络提供的直流电的电压值。
也就是说，在电池充电过程中，过压保护电路可检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小提供给电池供电网络的直流电的电压幅值，以达到将待保护器件的电压稳定在其所能承受的电压上限以下的目的，不仅可避免电池供电网络中的电子元器件在电池充电过程中容易过压烧损的问题，而且还尽可能地确保了充电效率。
需要说明的是，所述待保护器件可以为分立的电子元器件，也可为由多个电子元器件组成的功能模块，本实施例在此不作任何限定。
另外，待保护器件的数量可根据实际使用需求灵活设置，待保护器件的数量可为一个或者多个，本实施例在此不作任何限定。例如，可根据使用经验、各电子器件的性能参数以及各电子器件在电池供电网络中的位置信息，预先将终端设备中烧损风险较高的电子器件均设置为待保护器件，建立各待保护器件与检测模块103的连接关系，使得在电池充电过程中，检测模块103可实时检测各待保护器件的电压。
仍需说明的是，与任一待保护器件相对应的设定电压阈值可根据实际使用需求灵活设置；优选地，与任一待保护器件相对应的设定电压阈值低于所述任一待保护器件的耐压上限值，例如，射频放大器的耐压上限值Vmax为4.6V，预先设置的误差补偿电压值ΔV1为30mV，则射频放大器所对应的设定电压阈值Vpr＝Vmax-ΔV1＝4.6V-30mV＝4.57V。当然，也可采用其它方式确定与任一待保护器件相对应的设定电压阈值，例如，若将某设定功能模块确定为待保护器件，则可根据该设定功能模块中耐压能力最低的电子元器件的耐压上限值确定该设定功能模块所对应的设定电压阈值，本实施例在此不再赘述。
所述设定电源包括但不限于电源适配器、移动充电器等，本实施例在此不作任何限定。
优选地，如图2所示，其为所述过压保护电路的一种可能的结构示意图，所述主电路101可包括电能转换模块201和稳压模块202，其中：
所述电能转换模块201，可用于对所述设定电源提供的电能进行转换，输出电压值为第一设定值的直流电；
所述稳压模块202，可用于对所述电压值为第一设定值的直流电进行调整，输出电压值为第二设定值的直流电；以及，响应于所述设定控制信号增大自身的等效阻抗，使得所述第二设定值减小所述第一设定步长。
具体地，在电池充电过程中，用于控制充电过程的处理器可根据电池模块的电芯的电压值与控制模块102进行通信，使得控制模块102控制电能转换模块201对设定电源提供的电能进行转换，并输出电压幅度为合适电压值(第一设定值)的直流电；再经过稳压模块202的分压，过压保护电路输出电压值为第二设定值的直流电以对电池以及电池供电网络供电；若稳压模块202的等效阻抗非常小甚至为0，则第二设定值与第一设定值非常接近甚至相等。
当所述稳压模块202接收到所述控制模块102发送的设定控制信号之后，可迅速增大自身的等效阻抗，由于流经所述过压保护电路的直流电的电流大小不变，电能转换模块201输出的直流电的电压值(第一设定值)不变，因此，稳压模块202输出的电压值迅速减小，从而达到迅速降低过压保护电路的输出电压，即迅速降低电池供电网络的输入电压，以确保待保护器件不被烧损的目的。
另外，需要说明的是，所述第一设定步长可根据实际使用需求灵活设置，例如30mV，本实施例在此不作任何限定。另外，与所述第一设定步长相对应的稳压模块202的等效阻抗的调节步长可根据流经所述过压保护电路的直流电的电流大小、以及所述稳压模块202的特性参数灵活设置，本实施例在此不再赘述。
优选地，所述稳压模块202具体可为晶体管。所述控制模块102通过控制晶体管的工作区域，例如恒流区、可变电阻区等，即可控制晶体管的等效阻抗，从而达到调节过压保护电路的输出电压的目的。
下面将以具体实例为例，对本实施例提供的所述过压保护电路的工作原理进行说明。
实例一：
如图3所示，其为本实施例提供的所述过压保护电路的一种可能的结构示意图，电能转换模块包括开关管S1，稳压模块包括开关管S2。
在电池充电过程中，终端设备中的应用处理器可根据电池模块的电芯的电压值，控制设定电源，如电源适配器，输出电压幅度为合适电压值的直流电。此时开关管S1和开关管S2的等效阻抗较小，因此，过压保护电路输出的直流电的电压值与该合适电压值的大小较接近。
检测模块实时检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，当控制模块确定待保护器件的电压值不低于该待保护器件所对应的设定电压阈值时，则向开关管S2发送设定控制信号，以增大开关管S2的等效阻抗。由于流经开关管S1和开关管S2的直流电的电流大小不变，设定电源输出的直流电的电压值不变，因此，开关管S2输出的电压值迅速减小，从而可达到迅速降低过压保护电路的输出电压，即迅速降低电池供电网络的输入电压的目的。
实例二：
如图4所示，其为本实施例提供的所述过压保护电路的另一种可能的结构示意图，电能转换模块包括开关管S1、开关管S3、开关管S4、开关管S5、电容C1以及电容C2，它们之间的连接关系如图所示，此处不再赘述；稳压模块包括开关管S2。
在电池充电过程中，终端设备中的应用处理器可根据电池模块的电芯的电压值，控制设定电源，如电源适配器，输出电压幅度为合适电压值的直流电。控制模块通过控制开关管S1、开关管S3、开关管S4以及开关管S5的导通和断开，使得设定电源对串联的电容C1和电容C2进行充电的第一阶段，以及电容C1和电容C2并联放电的第二阶段循环往复进行，进而使得电能转换模块输出电压幅度为该合适电压值的一半的直流电。此时开关管S2的等效阻抗较小，过压保护电路输出的直流电的电压值也近似等于该合适电压值的一半。
检测模块实时检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，当控制模块确定待保护器件的电压值不低于该待保护器件所对应的设定电压阈值时，则向开关管S2发送设定控制信号，以增大开关管S2的等效阻抗。由于流经开关管S2的直流电的电流大小不变，电能转换模块输出的直流电的电压值不变，因此，开关管S2输出的电压值迅速减小，从而可达到迅速降低过压保护电路的输出电压，即迅速降低电池供电网络的输入电压的目的。
实例三：
如图5所示，其为本实施例提供的所述过压保护电路的又一种可能的结构示意图，电能转换模块包括开关管S1、开关管S3以及电感L，它们之间的连接关系如图所示，此处不再赘述；稳压模块包括开关管S2。
在电池充电过程中，设定电源，如电源适配器，输出电压幅度为固定值的直流电。终端设备中的应用处理器可根据电池模块的电芯的电压值与控制模块进行通信，使得控制模块通过控制开关管S1和开关管S3的导通和断开，控制电能转换模块将设定电源输出的直流电转换为电压幅度为合适电压值的直流电。此时开关管S2的等效阻抗较小，过压保护电路输出的直流电的电压值也近似等于该合适电压值。
检测模块实时检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，当控制模块确定待保护器件的电压值不低于该待保护器件所对应的设定电压阈值时，则向开关管S2发送设定控制信号，以增大开关管S2的等效阻抗。由于流经开关管S2的直流电的电流大小不变，电能转换模块输出的直流电的电压值不变，因此，开关管S2输出的电压值迅速减小，从而可达到迅速降低过压保护电路的输出电压，即迅速降低电池供电网络的输入电压的目的。
需要说明的是，在实际生产中，可将本实施例提供的所述过压保护电路封装为充电芯片，充电芯片中还可包括通信模块等其它功能模块，本实施例在此不作任何限定。
综上所述，本发明实施例提供的所述过压保护电路，可包括主电路、控制模块和检测模块，所述主电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，所述检测模块，可用于检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值；所述控制模块可用于若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则向所述主电路发送设定控制信号；所述主电路可用于响应于所述设定控制信号，对所述设定电源提供的电能进行转换，并以第一设定步长减小向所述电池供电网络提供的直流电的电压值。因此，可在电池充电过程中，实时检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小提供给电池供电网络的直流电的电压幅值，以达到将待保护器件的电压稳定在其所能承受的电压上限以下的目的，不仅可避免电池供电网络中的电子元器件在电池充电过程中容易过压烧损的问题，而且还尽可能地确保了充电效率。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种终端设备，可包括上述的过压保护电路。所述终端设备可包括但不限于智能手机、平板电脑、智能手表、电子阅读器等，本实施例在此不做任何限定。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种过压保护方法，可应用于本实施例提供的所述过压保护电路，所述过压保护电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接。具体地，如图6所示，其为本发明实施例一中所述过压保护方法的步骤流程图，所述方法可包括：
步骤601：对设定电源输出的电能进行转换，得到电压幅值为设定电压值的直流电并输出至电池供电网络；
步骤602：检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值；
步骤603：若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小所述设定电压值。
也就是说，可在电池充电过程中，检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小提供给电池供电网络的直流电的电压幅值，以达到将待保护器件的电压稳定在其所能承受的电压上限以下的目的，不仅可避免电池供电网络中的电子元器件在电池充电过程中容易过压烧损的问题，而且还尽可能地确保了充电效率。
需要说明的是，所述过压保护方法的具体实施方式可参照本实施例中的所述过压保护电路的相关内容，此处不再赘述。
实施例二：
基于同样的发明构思，本发明实施例二提供了一种充电电路，具体地，如图7所示，其为本发明实施例二中所述充电电路的结构示意图，所述充电电路可包括过压保护电路701和处理模块702，所述过压保护电路701的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，其中：
所述过压保护电路701，可用于对所述设定电源提供的电能进行转换，向所述电池供电网络提供直流电，以及检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以第一设定步长减小所述直流电的电压值，并向所述处理模块702发送设定中断信号；
所述处理模块702，可用于响应于所述设定中断信号，控制流经所述过压保护电路701的直流电的电流值减小第二设定步长。
也就是说，在电池充电过程中，过压保护电路701可检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小提供给电池供电网络的直流电的电压幅值，从而将待保护器件的电压稳定在其所能承受的电压上限以下；且在过压保护电路701的输出电压降低之后，处理模块702控制流经过压保护电路701的直流电的电流值减小，以降低过压保护电路701的功率损耗；因此，不仅可有效避免电池供电网络中的电子元器件在电池充电过程中容易过压烧损的问题，而且还可尽可能地确保较高的充电效率以及较低的功率损耗。
所述设定电源包括但不限于电源适配器、移动充电器等，本实施例在此不作任何限定。
需要说明的是，所述待保护器件可以为分立的电子元器件，也可为由多个电子元器件组成的功能模块，本实施例在此不作任何限定。
另外，待保护器件的数量可根据实际使用需求灵活设置，待保护器件的数量可为一个或者多个，本实施例在此不作任何限定。例如，可根据使用经验、各电子器件的性能参数以及各电子器件在电池供电网络中的位置信息，预先将终端设备中烧损风险较高的电子器件均设置为待保护器件，建立各待保护器件与检测模块103的连接关系，使得在电池充电过程中，检测模块103可实时检测各待保护器件的电压。
仍需说明的是，与任一待保护器件相对应的设定电压阈值可根据实际使用需求灵活设置；优选地，与任一待保护器件相对应的设定电压阈值低于所述任一待保护器件的耐压上限值，例如，射频放大器的耐压上限值Vmax为4.6V，预先设置的误差补偿电压值ΔV1为30mV，则射频放大器所对应的设定电压阈值Vpr＝Vmax-ΔV1＝4.6V-30mV＝4.57V。当然，也可采用其它方式确定与任一待保护器件相对应的设定电压阈值，例如，若将某设定功能模块确定为待保护器件，则可根据该设定功能模块中耐压能力最低的电子元器件的耐压上限值确定该设定功能模块所对应的设定电压阈值，本实施例在此不再赘述。
优选地，如图1所示，其为本发明实施例中所述过压保护电路701的结构示意图，所述过压保护电路701可包括主电路101、控制模块102和检测模块103，其中：
所述检测模块103，可用于检测所述待保护器件的电压值；
所述控制模块102，可用于若确定所述待保护器件的电压值不低于所述设定电压阈值，则向所述主电路101发送设定控制信号；
所述主电路101，可用于响应于所述设定控制信号，对所述设定电源提供的电能进行转换，并以所述第一设定步长减小向所述电池供电网络提供的直流电的电压值。
也就是说，过压保护电路701可用于检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小提供给电池供电网络的直流电的电压幅值，以达到快速将待保护器件的电压稳定在其所能承受的电压上限以下的目的。
优选地，如图2所示，其为所述过压保护电路701一种可能的结构示意图，所述主电路101可包括电能转换模块201和稳压模块202，其中：
所述电能转换模块201，可用于对所述设定电源提供的电能进行转换，输出电压值为第一设定值的直流电；
所述稳压模块202，可用于对所述电压值为第一设定值的直流电进行调整，输出电压值为第二设定值的直流电；以及，响应于所述设定控制信号增大自身的等效阻抗，使得所述第二设定值减小所述第一设定步长。
具体地，在电池充电过程中，所述处理模块702可根据电池模块的电芯的电压值与控制模块102进行通信，使得控制模块102控制电能转换模块201对设定电源提供的电能进行转换，并输出电压幅度为合适电压值(第一设定值)的直流电；再经过稳压模块202的分压，过压保护电路701输出电压值为第二设定值的直流电以对电池以及电池供电网络供电；若稳压模块202的等效阻抗非常小甚至为0，则第二设定值与第一设定值非常接近甚至相等。
当所述稳压模块202接收到所述控制模块102发送的设定控制信号之后，可迅速增大自身的等效阻抗，由于流经所述过压保护电路701的直流电的电流大小不变，电能转换模块201输出的直流电的电压值(第一设定值)不变，因此，稳压模块202输出的电压值迅速减小，从而达到迅速降低过压保护电路701的输出电压，即迅速降低电池供电网络的输入电压，以确保待保护器件不被烧损的目的。
另外，需要说明的是，所述第一设定步长可根据实际使用需求灵活设置，例如30mV，本实施例在此不作任何限定。另外，与所述第一设定步长相对应的稳压模块202的等效阻抗的调节步长可根据流经所述过压保护电路701的直流电的电流大小、以及所述稳压模块202的特性参数灵活设置，本实施例在此不再赘述。
优选地，所述稳压模块202具体可为晶体管。所述控制模块102通过控制晶体管的工作区域，例如恒流区、可变电阻区等，即可控制晶体管的等效阻抗，从而达到调节过压保护电路701的输出电压的目的。
需要说明的是，可选地，所述过压保护电路701，可在每次确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，以第一设定步长减小所述直流电的电压值之后，都向所述处理模块702发送设定中断信号，以使得所述处理模块702可响应于所述设定中断信号，控制流经所述过压保护电路701的直流电的电流值减小第二设定步长。
同样可选地，所述过压保护电路701，还可在确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，以第一设定步长减小所述直流电的电压值之后，再次检测所述待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值低于所述设定电压阈值，则向所述处理模块702发送设定中断信号，以使得所述处理模块702可响应于所述设定中断信号，控制流经所述过压保护电路701的直流电的电流值减小第二设定步长。
也就是说，所述充电电路的过压保护进程的电压控制动作和电流控制动作可同步进行也可不同步进行。即，在确定待保护器件的电压值不低于设定电压阈值时，可在降低充电电路输出的电压值后立即减小充电电流，降低充电电路输出的电压值以及减小充电电流的动作循环进行，直至将待保护器件的电压稳定在设定电压阈值以下；还可在确定待保护器件的电压值不低于设定电压阈值时，以第一设定步长循环减小充电电路输出的电压值，直至将待保护器件的电压稳定在设定电压阈值以下之后，再减小充电电流。
需要说明的是，由于过压保护电路701的主电路101可采用的拓扑结构有多种，各拓扑结构所对应的充电控制方法不尽相同，因此，处理模块702控制流经过压保护电路701的直流电的电流值减小第二设定步长的具体实施方式也不尽相同。
如图3所示，若主电路101的电能转换模块201包括开关管S1，稳压模块202包括开关管S2，则所述处理模块702响应于设定中断信号，可通过与所述设定电源进行通信，如电源适配器，以第二设定步长减小所述设定电源输出的直流电的电流值，以减小流经开关管S2的直流电的电流值，从而降低开关管S2的损耗。
如图4所示，若主电路101的电能转换模块201包括开关管S1、开关管S3、开关管S4、开关管S5、电容C1以及电容C2，稳压模块202包括开关管S2，则所述处理模块702响应于设定中断信号，可通过与所述设定电源进行通信，如电源适配器，以第二设定步长减小所述设定电源输出的直流电的电流值，以减小流经开关管S2的直流电的电流值，从而降低开关管S2的损耗。
如图5所示，若主电路101的电能转换模块201包括开关管S1、开关管S3以及电感L，稳压模块202包括开关管S2，则所述处理模块702响应于设定中断信号，可通过与过压保护电路701中的控制模块102进行通信，使得控制模块102通过控制开关管S1以及开关管S3，控制电能转换模块201输出的直流电的电流值以第二设定步长减小，从而减小流经开关管S2的直流电的电流值，降低开关管S2的损耗。
另外，优选地，如图8所示，所述过压保护电路701还可包括普通开关电路801，其中：
所述处理模块702，可用于若确定流经电池模块的充电电流值小于设定电流阈值，则向过压保护电路701中的控制模块102发送设定切换控制信号；
所述控制模块102，可用于响应于所述设定切换控制信号，控制所述过压保护电路701的主电路101关断，并控制所述控制普通开关电路801对所述设定电源提供的电能进行转换，向所述电池供电网络提供直流电。
所述普通开关电路801的拓扑结构可如图9所示，所述普通开关电路801的充电控制方法与现有技术中的Buck Switch Charger一致，本实施例在此不再赘述。
下面将以具体实例为例，对本实施例提供的所述充电电路的充电流程进行说明，如图10所示，其为所述充电电路的充电流程示意图，所述充电电路的充电过程可包括：
步骤1：开始充电，过压保护电路对设定电源提供的电能进行转换，向电池供电网络提供直流电；
步骤2：检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，并判断待保护器件的电压值是否不低于设定电压阈值，若是，执行步骤3；若否，执行步骤5；
步骤3：过压保护电路以第一设定步长减小其输出的直流电的电压值，并向处理模块发送设定中断信号；
步骤4：处理模块控制流经过压保护电路的直流电的电流值减小第二设定步长，并跳转至步骤2；
步骤5：处理模块判断电芯的充电电流是否小于设定电流阈值，若否，则执行步骤6；若是，则执行步骤8；
步骤6：处理模块判断电芯的电压值是否不低于CV电压阈值(可根据实际使用需求灵活设置，例如4.4V)，若否，跳转至步骤2；若是，则执行步骤7；
步骤7：设定时间T后(可根据实际使用需求灵活设置，例如30s)，以设定第三步长减小电芯的充电电流(以设定第三步长减小流经过压保护电路的直流电的电流)，并跳转至步骤2；
步骤8：切换至控制普通开关电路对电池进行充电；
步骤9：处理模块判断电芯的充电电流是否小于设定截止电流阈值(可根据实际使用需求灵活设置，例如0.02C)，若是，则执行步骤10；若否，则执行步骤9；
步骤10：充电结束。
需要说明的是，在实际生产中，所述过压保护电路701可基于设定充电芯片实现；所述处理模块702可基于终端设备中的应用处理器的设定功能实现，也可由专门的处理器芯片实现，本实施例在此不作任何限定。
综上所述，本实施例提供的所述充电电路，包括过压保护电路和处理模块，所述过压保护电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，所述过压保护电路，可用于对所述设定电源提供的电能进行转换，向所述电池供电网络提供直流电，以及检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以第一设定步长减小所述直流电的电压值，并向所述处理模块发送设定中断信号；所述处理模块，可用于响应于所述设定中断信号，控制流经所述过压保护电路的直流电的电流值减小第二设定步长。也就是说，在电池充电过程中，过压保护电路可检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小提供给电池供电网络的直流电的电压幅值，从而将待保护器件的电压稳定在其所能承受的电压上限以下；且在过压保护电路的输出电压降低之后，处理模块控制流经过压保护电路的直流电的电流值减小，以降低过压保护电路的功率损耗；因此，不仅可有效避免电池供电网络中的电子元器件在电池充电过程中容易过压烧损的问题，而且还可尽可能地确保较高的充电效率以及较低的功率损耗。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种终端设备，可包括上述的充电电路。所述终端设备可包括但不限于智能手机、平板电脑、智能手表、电子阅读器等，本实施例在此不做任何限定。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种充电方法，可应用于本实施例提供的所述充电电路，所述充电电路包括过压保护电路，所述过压保护电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接。具体地，如图11所示，其为本发明实施例一中所述充电方法的步骤流程图，所述方法可包括：
步骤1101：控制过压保护电路对设定电源提供的电能进行转换并向电池供电网络提供直流电；
步骤1102：确定所述过压保护电路检测到所述电池供电网络中的待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，所述过压保护电路以第一设定步长减小所述直流电的电压值；
步骤1103：以第二设定步长减小流经所述过压保护电路的直流电的电流值。
也就是说，在电池充电过程中，可检测电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小提供给电池供电网络的直流电的电压幅值，从而将待保护器件的电压稳定在其所能承受的电压上限以下；且在过压保护电路的输出电压降低之后，还可控制流经过压保护电路的直流电的电流值减小，以降低过压保护电路的功率损耗；因此，不仅可有效避免电池供电网络中的电子元器件在电池充电过程中容易过压烧损的问题，而且还可尽可能地确保较高的充电效率以及较低的功率损耗。
需要说明的是，所述充电方法的具体实施方式可参照本实施例中的所述充电电路的相关内容，此处不再赘述。
此外，附图和说明书中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)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、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理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它可编程数据处理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它可编程数据处理设备上，使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程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，则可对这些实施例作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范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种过压保护电路，其特征在于，包括主电路、控制模块和检测模块，所述主电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，其中：
所述检测模块，用于检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值；
所述控制模块，用于若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则向所述主电路发送设定控制信号；
所述主电路，用于响应于所述设定控制信号，对所述设定电源提供的电能进行转换，并以第一设定步长减小向所述电池供电网络提供的直流电的电压值。
2.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述主电路包括电能转换模块和稳压模块，其中：
所述电能转换模块，用于对所述设定电源提供的电能进行转换，输出电压值为第一设定值的直流电；
所述稳压模块，用于对所述电压值为第一设定值的直流电进行调整，输出电压值为第二设定值的直流电；以及，响应于所述设定控制信号增大自身的等效阻抗，使得所述第二设定值减小所述第一设定步长。
3.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述稳压模块为晶体管。
4.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的过压保护电路。
5.一种过压保护方法，其特征在于，应用于过压保护电路，所述过压保护电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，所述方法包括：
对所述设定电源输出的电能进行转换，得到电压幅值为设定电压值的直流电并输出至所述电池供电网络；
检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值；
若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以设定步长减小所述设定电压值。
6.一种充电电路，其特征在于，包括过压保护电路和处理模块，所述过压保护电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，其中：
所述过压保护电路，用于对所述设定电源提供的电能进行转换，向所述电池供电网络提供直流电，以及检测所述电池供电网络中的待保护器件的电压值，若确定所述待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，则以第一设定步长减小所述直流电的电压值，并向所述处理模块发送设定中断信号；
所述处理模块，用于响应于所述设定中断信号，控制流经所述过压保护电路的直流电的电流值减小第二设定步长。
7.如权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述过压保护电路包括主电路、控制模块和检测模块，其中：
所述检测模块，用于检测所述待保护器件的电压值；
所述控制模块，用于若确定所述待保护器件的电压值不低于所述设定电压阈值，则向所述主电路发送设定控制信号；
所述主电路，用于响应于所述设定控制信号，对所述设定电源提供的电能进行转换，并以所述第一设定步长减小向所述电池供电网络提供的直流电的电压值。
8.如权利要求7所述的充电电路，其特征在于，所述主电路包括电能转换模块和稳压模块，其中：
所述电能转换模块，用于对所述设定电源提供的电能进行转换，输出电压值为第一设定值的直流电；
所述稳压模块，用于对所述电压值为第一设定值的直流电进行调整，输出电压值为第二设定值的直流电；以及，响应于所述设定控制信号增大自身的等效阻抗，使得所述第二设定值减小所述第一设定步长。
9.如权利要求8所述的充电电路，其特征在于，所述稳压模块为晶体管。
10.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求6～9任一项所述的充电电路。
11.一种充电方法，其特征在于，应用于充电电路，所述充电电路包括过压保护电路，所述过压保护电路的输入端与设定电源连接，输出端与电池供电网络连接，所述方法包括：
控制所述过压保护电路对所述设定电源提供的电能进行转换并向所述电池供电网络提供直流电；
确定所述过压保护电路检测到所述电池供电网络中的待保护器件的电压值不低于设定电压阈值，所述过压保护电路以第一设定步长减小所述直流电的电压值；
以第二设定步长减小流经所述过压保护电路的直流电的电流值。
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