CN107919717A - 终端、充电装置以及充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及充电技术领域，公开了一种终端、充电装置以及充电系统。该终端包括：电池、第一充电控制单元以及充电接口；充电接口与所述电池相连；第一充电控制单元与外部的充电装置通信连接，并用于控制充电装置中的第一充电单元通过充电接口为电池充电。该充电装置中第一充电单元的输入端与交直流转换模块的输出端相连，第一充电单元与第二充电控制单元连接；第一充电单元还通过终端的充电接口与终端的电池相连，第二充电控制单元用于在第一充电控制单元的控制下，控制第一充电单元为电池充电。本发明通过内置在充电装置中的充电芯片直接对终端内的电池进行充电，从而可以从根本上消除由充电芯片引起的终端充电发热问题。

Description

终端、充电装置以及充电系统

技术领域

本发明实施例涉及充电技术领域，特别涉及一种终端、充电装置以及充电系统。

背景技术

目前以手机为代表的移动终端在日常生活中日益扮演重要角色，且对于大容量电池以及大电流快速充电手机的需求与日俱增。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有终端(例如手机)的充电结构包括：电池、充电芯片以及充电控制单元，充电芯片在充电控制单元的控制下为电池充电。由于充电芯片自身功率损耗(也就是充电芯片效率无法达到100％)以及手机的超薄化结构，使得充电时手机常常出现发热现象，特别是大电流充电时，发热更严重。另外，现有技术中还公开了通过高压充电方法降低充电线上的电流，并采用双充电芯片并联方式提高进电池的电流的充电方式，其通过降低充电芯片上的等效电阻，从而可以减轻充电芯片的发热，但是由于充电芯片自身效率所限，当进行大电流充电时，上述充电方法亦不能从根本上消除终端的充电发热问题。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种终端、充电装置以及充电系统，通过内置在充电装置中的充电芯片直接对终端内的电池进行充电，由于充电发热部件不在终端内，所以可以从根本上消除由充电芯片引起的终端充电发热问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种终端，包括：电池、第一充电控制单元以及充电接口；所述充电接口与所述电池相连；所述第一充电控制单元与外部的充电装置通信连接，并用于控制所述充电装置中的第一充电单元通过所述充电接口为所述电池充电。

本发明的实施方式还提供了一种充电装置，用于为终端充电，包括：交直流转换模块、第一充电单元以及与所述终端内的第一充电控制单元通信连接的第二充电控制单元；所述第一充电单元的输入端与所述交直流转换模块的输出端相连，所述第一充电单元与所述第二充电控制单元连接；所述第一充电单元还通过所述终端的充电接口与所述终端的电池相连，所述第二充电控制单元用于在所述第一充电控制单元的控制下，控制所述第一充电单元为所述电池充电。

本发明的实施方式还提供了一种充电系统，包括如前所述的终端以及如前所述的充电装置。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在充电装置中内置充电芯片(即第一充电单元)，并通过充电装置内的交直流转换模块直接为第一充电单元供电，第一充电单元通过终端的充电接口与终端内的电池相连，充电装置中的第二充电控制单元与终端内的第一充电控制单元通信连接，且第二充电控制单元与第一充电单元相连，从而使得终端内的第一充电控制单元通过充电装置内的第二充电控制单元，控制第一充电单元为电池充电，因此，本发明实施方式通过将充电时引起发热的充电芯片外置在充电装置内，从而可以从根本上消除充电芯片效率所限而引起的充电发热问题。

另外，所述终端还包括连接在所述充电接口与所述电池之间的充电开关；所述充电开关还与所述第一充电控制单元相连；所述第一充电控制单元还用于在检测到所述充电装置满足预设条件时，控制所述充电开关导通。

另外，所述终端还包括第二充电单元；所述充电接口、电池以及所述第一充电控制单元均与所述第二充电单元相连；所述第一充电控制单元还用于在所述充电装置不满足所述预设条件时，断开所述充电开关且控制所述第二充电单元为所述电池充电。从而使得终端能够支持常规的内置充电芯片的充电方式，使得充电方式更灵活，方便用户充电。

另外，所述预设条件包括：所述充电装置内置有所述第一充电单元。

另外，所述充电接口为USB接口，所述第一充电控制单元与所述USB接口相连，通过所述USB接口与所述充电装置内的第二充电控制单元通信，并通过所述第二充电控制单元控制所述第一充电单元为所述电池充电。通过USB接口可以一并实现终端与充电装置之间的充电控制以及充电，最大化利用终端现有结构。

另外，所述第二充电控制单元还用于在所述终端不为预设终端时，控制所述第一充电单元工作在非充电模式。从而使得充电装置同时支持现有常规充电方式的终端以及本发明实施方式的终端，提高终端的适用性。

另外，所述充电装置还包括：切换开关；所述交直流转换模块以及所述第一充电单元均与所述切换开关相连；所述切换开关还用于连接所述终端的充电接口，并用于在所述终端为预设终端时，将所述第一充电单元的输出端与所述充电接口接通，在所述终端不为预设终端时，将所述交直流转换模块的输出端与所述终端的充电接口接通。从而使得充电装置能够通过切换开关实现不同充电方式的切换。

另外，所述预设终端为支持通过充电接口直接为电池充电的终端。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式的终端结构及其充电示意图；

图2是根据本发明第二实施方式的终端结构及其充电示意图；

图3是根据本发明第三实施方式的充电装置结构及其充电示意图；

图4是根据本发明第四实施方式的一种充电装置结构及其充电示意图；

图5是根据本发明第四实施方式的另一种充电装置结构及其充电示意图；

图6是根据本发明第五实施方式的充电系统的结构及其充电示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种终端，例如智能手机。请参阅图1所示，本实施方式的终端1包括：电池10、第一充电控制单元11以及充电接口12。充电接口12与电池10相连，第一充电控制单元11与外部的充电装置2通信连接，并用于控制充电装置2中的第一充电单元(图未示)通过充电接口12为电池10充电。

具体而言，充电接口12用于将充电装置2的充电线与终端1的电池10连接，充电装置2中的第一充电单元与充电线连接，在充电线插入充电接口12时，充电装置2中的第一充电单元通过充电线以及充电接口12与终端1的电池10相连，从而可以通过第一充电单元为电池10充电，本实施方式对于充电接口12的结构不做具体限制，只要能够将充电装置2的充电线路与电池10方便地连接即可。第一充电控制单元11例如为中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)，第一充电控制单元11与电池10相连，可以用于检测电池10的充电状态(例如电池10电压)，第一充电控制单元11可以根据电池10的充电状态控制充电装置2中的第一充电单元的充电方式(例如恒压充电或者大电流充电等)。第一充电控制单元11与充电装置2可以近距离无线通信(例如蓝牙通信方式)连接，充电装置2内需要相应设置蓝牙通信模块，从而使得第一充电控制单元11可以将充电控制指令发送至充电装置2，本实施方式对于第一充电控制单元1和充电装置2的通信方式不作具体限制，只要能够方便地实现对充电装置2中的第一充电单元的控制即可。

本发明实施方式相对于现有技术而言，终端的充电接口与电池相连，通过充电接口与充电装置中的第一充电单元(即充电芯片)相连，而第一充电控制单元则可以通过通信方式控制充电装置中的第一充电单元，从而使得充电装置中的第一充电单元可以通过终端的充电接口直接为电池充电。因此，本发明实施方式通过将充电时引起发热的充电芯片(即第一充电单元)外置在充电装置内，从而可以从根本上消除充电芯片效率所限而引起的充电发热问题。因此本实施方式的终端特别适用于大电流充电，非常契合大电流快速充电的需求。

本发明的第二实施方式涉及一种终端。第二实施方式在第一实施方式的基础上做出改进，主要改进之处在于：在第二实施方式中，终端还包括备用的第二充电单元，从而使得终端可以支持市场上常规的充电装置，有利于提高充电的灵活性以及便利性。

请参阅图2，本实施方式的终端1还包括：第二充电单元13以及连接在充电接口12与电池10之间的充电开关K1。其中，充电开关K1还与第一充电控制单元11相连，第一充电控制单元11用于控制充电开关K1的通断。具体地，充电开关K1可以采用N型或者P型功率晶体管，本实施方式对于充电开关K1的实现方式不作具体限制。充电接口12、电池10以及第一充电控制单元11均与第二充电单元13相连。具体地，充电接口12的输出端连接第二充电单元13的输入端，第二充电单元13的输出端连接电池10的充电端，第一充电控制单元11与第二充电单元13的控制端相连，第二充电单元13为可控的充电芯片，即第二充电单元13可在第一充电控制单元11的控制下关闭或者工作在充电模式。

第一充电控制单元11用于控制电池10的充电主体，具体地，第一充电控制单元11用于在充电装置2不满足预设条件(预设条件例如是指充电装置2内置内设有第一充电单元)时，断开充电开关K1且控制第二充电单元13为电池10充电；第一充电控制单元11用于在检测到充电装置2满足预设条件时，控制充电开关K1导通，并控制第二充电单元13关闭，从而通过充电装置2中的第一充电单元为电池10充电，同时，第一充电控制单元11也可以实时检测电池10的充电状态，并将与充电状态对应的充电控制指令实时发送至第二充电控制单元21，从而起到实时控制电池10充电状态的目的，电池充电控制方式为本领域技术人员熟知，此处不再赘述。本实施方式中，第一充电控制单元11在与第二充电控制单元21成功建立通信连接后，可通过第二充电控制单元21获取第一充电单元20的身份信息，并与预设的身份信息(预设的身份信息例如包括充电芯片的厂商、型号以及序列号等)进行比对，并在比对符合时，确定充电装置满足预设条件，否则，判定充电装置2不满足预设条件。本实施方式对于充电装置2是否满足预设条件的判断方法不做具体限制，只要能够准确判定出充电装置2与终端1匹配即可。

值得一提的是，本实施方式中，充电接口12为USB接口，第一充电控制单元11与USB接口相连，通过USB接口与充电装置2内的第二充电控制单元21通信，并通过第二充电控制单元21控制第一充电单元20为电池10充电。具体地，USB接口包括两个通信管脚(USBDP/DM)，第一充电控制单元11以及第二充电控制单元21均与USB DP/DM两个管脚相连，从而使得第一充电控制单元11以及第二充电控制单元21之间可以通过USB协议实现数据通信。USB接口还包括VBUS管脚，VBUS管脚的一端连接第一充电单元20的输出端，另一端连接充电开关K1，从而使得第一充电单元20通过USB接口的VBUS线路为电池10充电，并可通过USB接口实现第一充电控制单元11以及第二充电控制单元21之间的通信，从而可以最大化利用终端1中的现有结构。

本实施方式与第一实施方式相比，终端还内置有备用的充电芯片(即第二充电单元)，从而可在充电装置为市场上常规的充电装置(即不包含充电芯片时)，利用备用的充电芯片进行充电，从而提高了终端与充电装置的兼容性，为用户充电提供了便利。

本发明第三实施方式涉及一种充电装置，用于为终端(例如智能手机)充电。请参阅图3，该充电装置2包括：第一充电单元20、第二充电控制单元21以及交直流转换模块22。第一充电单元20的输入端与交直流转换模块22的输出端相连，第一充电单元20与第二充电控制单元21连接，第二充电控制单元21与终端1内的第一充电控制单元11通信连接。第一充电单元20还通过终端1的充电接口12与终端1的电池10相连，第二充电控制单元21用于在第一充电控制单元11的控制下，控制第一充电单元20为电池10充电。

具体而言，交直流转换模块22与市电连接，并用于将交流市电转换成供第一充电单元20工作的工作电压(例如直流5V)。第一充电单元20可以为单个充电芯片，或者本领域技术人员知晓的并联的多个(例如两个)充电芯片，从而可以提高充电电流，本实施方式对于第一充电单元20的结构不做具体限制。第二充电控制单元21可以与第一充电控制单元11近距离无线通信连接，例如蓝牙通信。第二充电控制单元21通过蓝牙通信协议接收到第一充电控制单元11的充电控制指令后，根据解析得到的充电控制指令控制第一充电单元20工作，例如控制第一充电单元20工作在恒压充电模式或者恒流充电模式，充电芯片的工作方式为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。

本实施方式与现有技术相比，将充电芯片内置在充电装置中，并通过第二充电控制单元接收第一充电控制单元的充电控制指令，从而控制充电装置中的充电芯片为电池充电，由于引起充电发热的充电芯片不在终端内，所以可以从根本上消除充电芯片引起的充电发热问题。

本发明第四实施方式涉及一种充电装置。第四实施方式在第三实施方式的基础上做出改进，主要改进之处在于：在第四实施方式中，对充电装置做出进一步限定，使得充电装置还可以提供常规充电模式(即内置的第一充电单元工作在非充电模式)，从而使得充电装置支持不同类型的终端的充电需求，提供用户充电的便利性。

请参阅图4，本实施方式中，第一充电单元20为可控充电芯片，且第一充电单元20可工作在非充电模式。具体地，第一充电单元20具有充电模式以及非充电模式等的工作模式，其中，充电模式是指第一充电单元20的恒压以及恒流等的工作模式，非充电模式是指第一充电单元20直接将交直流转换模块22的输入作为输出，从而使得充电装置2成为常规充电装置2。在充电时，第二充电控制单元21可用于向第一充电控制单元11发送采用第一充电单元20进行充电的充电请求，如终端1反馈不支持外部充电芯片充电，则第二充电控制单元21控制第一充电单元20工作在非充电模式。

请参阅图5，在一个例子中，充电装置2还包括切换开关K2，交直流转换模块22以及第一充电单元20均与切换开关K2相连。具体地，交直流转换模块22的输出端连接切换开关K2，交直流转换模块22的输出端还连接第一充电单元20的输入端，第一充电单元20的输出端连接切换开关K2，切换开关K2还用于连接终端1的充电接口12，切换开关K2的控制单还连接第二充电控制单元21。其中，切换开关K2可以采用单刀双掷开关。切换开关K2用于在第二充电控制单元21的控制下，在终端1为预设终端时，将第一充电单元20的输出端与充电接口12接通，在终端1不为预设终端时，将交直流转换模块22的输出端与终端1的充电接口12接通。其中，预设终端为支持通过充电接口直接为电池充电的终端。

需要说明的是，在一个例子中，第二充电控制单元21通过USB通信协议与第一充电控制单元11通信。具体地，充电接口12为USB接口，第二充电控制单元21以及第一充电控制单元11均连接USB接口的USB DP/DM管脚，切换开关K2连接USB接口的VBUS管脚，从而可以最大化利用充电装置2中的现有结构。

本实施方式与前述实施方式相比，提供了多种方式使得充电装置可以支持内置有或者未内置有充电芯片的终端的充电，提高了充电装置的兼容性，为用户充电提供了便利。

本发明第五实施方式涉及一种充电系统。请参阅图6所示，本实施方式的充电系统包括如第一或者第二实施方式所述的终端、以及如第三或者第四实施方式所述的充电装置。

本实施方式与现有技术相比，在充电装置中内置充电芯片(即第一充电单元)，并通过充电装置内的交直流转换模块直接为第一充电单元供电，第一充电单元通过终端的充电接口与终端内的电池相连，充电装置中的第二充电控制单元与终端内的第一充电控制单元通信连接，且第二充电控制单元与第一充电单元相连，从而使得终端内的第一充电控制单元通过充电装置内的第二充电控制单元，控制第一充电单元为电池充电，因此，本发明实施方式通过将充电时引起发热的充电芯片外置在充电装置内，从而可以从根本上消除充电芯片效率所限而引起的充电发热问题。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种终端，其特征在于，包括：电池、第一充电控制单元以及充电接口；

所述充电接口与所述电池相连；

所述第一充电控制单元与外部的充电装置通信连接，并用于控制所述充电装置中的第一充电单元通过所述充电接口为所述电池充电。

2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述终端还包括连接在所述充电接口与所述电池之间的充电开关；

所述充电开关还与所述第一充电控制单元相连；

所述第一充电控制单元还用于在检测到所述充电装置满足预设条件时，控制所述充电开关导通。

3.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，所述终端还包括第二充电单元；

所述充电接口、电池以及所述第一充电控制单元均与所述第二充电单元相连；

所述第一充电控制单元还用于在所述充电装置不满足所述预设条件时，断开所述充电开关且控制所述第二充电单元为所述电池充电。

4.根据权利要求3所述的终端，其特征在于，所述预设条件包括：所述充电装置内置有所述第一充电单元。

5.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述充电接口为USB接口，所述第一充电控制单元与所述USB接口相连，通过所述USB接口与所述充电装置内的第二充电控制单元通信，并通过所述第二充电控制单元控制所述第一充电单元为所述电池充电。

6.一种充电装置，用于为终端充电，其特征在于，包括：交直流转换模块、第一充电单元以及与所述终端内的第一充电控制单元通信连接的第二充电控制单元；

所述第一充电单元的输入端与所述交直流转换模块的输出端相连，所述第一充电单元与所述第二充电控制单元连接；

所述第一充电单元还通过所述终端的充电接口与所述终端的电池相连，所述第二充电控制单元用于在所述第一充电控制单元的控制下，控制所述第一充电单元为所述电池充电。

7.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，所述第二充电控制单元还用于在所述终端不为预设终端时，控制所述第一充电单元工作在非充电模式。

8.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括：切换开关；

所述交直流转换模块以及所述第一充电单元均与所述切换开关相连；

所述切换开关还用于连接所述终端的充电接口，并用于在所述终端为预设终端时，将所述第一充电单元的输出端与所述充电接口接通，在所述终端不为预设终端时，将所述交直流转换模块的输出端与所述终端的充电接口接通。

9.根据权利要求7或8所述的充电装置，其特征在于，所述预设终端为支持通过充电接口直接为电池充电的终端。

10.一种充电系统，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的终端，以及如权利要求6至9中任一项所述的充电装置。