CN107996014B - 待充电设备和充电方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种待充电设备和充电方法，待充电设备包括：充电接口；第一充电电路，第一充电电路与充电接口相连，通过充电接口接收适配器的输出电压和输出电流，并将适配器的输出电压和输出电流直接加载在待充电设备内的相互串联的多节电芯的两端，对多节电芯进行直充。本申请实施例在保证充电速度的前提下，能够降低充电过程的发热量。

Description

待充电设备和充电方法
本申请要求于2016年10月12日提交中国专利局、申请号为PCT/CN2016/101944、发明名称为“移动终端”的PCT专利申请以及2017年02月15日提交中国专利局、申请号为PCT/CN2017/073653、发明名称为“待充电设备和充电方法”的PCT专利申请优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请实施例涉及充电技术领域，并且更为具体地，涉及一种待充电设备和充电方法。
背景技术
目前，待充电设备(例如智能手机)越来越受到消费者的青睐，但是待充电设备耗电量大，需要经常充电。
为了提高充电速度，一种可行的方案是采用大电流为待充电设备进行充电。充电电流越大，待充电设备的充电速度越快，但待充电设备的发热问题也越严重。
因此，在保证充电速度的前提下，如何降低待充电设备的发热是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种待充电设备和充电方法，在保证充电速度的前提下，能够降低待充电设备的发热量。
第一方面，提供一种待充电设备，所述待充电设备包括：充电接口；第一充电电路，所述第一充电电路与所述充电接口相连，通过所述充电接口接收适配器的输出电压和输出电流，并将所述适配器的输出电压和输出电流直接加载在所述待充电设备内的相互串联的多节电芯的两端，对所述多节电芯进行直充；均衡电路，所述均衡电路与所述多节电芯相连，用于均衡所述多节电芯中的各电芯之间的电压。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述多节电芯包括第一电芯和第二电芯，所述均衡电路以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述均衡电路包括第一电路和第二电路，所述第一电路与所述第一电芯相连，所述第二电路与所述第一电芯和所述第二电芯相连，在所述第一电路导通的情况下，所述第一电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯输出的能量耦合至所述第二电路，所述第二电路基于所述第一电路耦合来的能量形成第一充电电流，并基于所述第一充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述均衡电路还包括第三电路，所述第三电路与所述第二电芯相连，在所述第三电路导通的情况下，所述第三电路以电磁耦合的方式将所述第二电芯输出的能量耦合至所述第二电路，所述第二电路基于所述第三电路耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述均衡电路包括第四电路和第五电路，所述第四电路与所述第一电芯和所述第二电芯相连，所述第五电路与所述第一电芯相连，在所述第四电路和所述第五电路均导通的情况下，所述第四电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯和所述第二电芯输出的能量耦合至所述第五电路，所述第五电路基于所述第四电路耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯进行充电。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述均衡电路还包括第六电路，所述第六电路与所述第二电芯相连，在所述第四电路和所述第六电路均导通的情况下，所述第四电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯和所述第二电芯输出的能量耦合至所述第六电路，所述第六电路基于所述第四电路耦合来的能量形成第三充电电流，并基于所述第三充电电流为所述第二电芯进行充电。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述待充电设备还包括：供电电路，所述供电电路的输入端与所述多节电芯中的任意单节电芯的两端相连，所述供电电路基于所述单节电芯的电压为所述待充电设备内的器件供电。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一充电电路接收到的所述适配器的输出电流为脉动直流电、交流电或恒定直流电。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一充电电路通过所述充电接口接收到的所述适配器的输出电压和输出电流为所述适配器在恒流模式下输出的电压和电流。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述待充电设备还包括：第二充电电路，所述第二充电电路包括升压电路，所述升压电路的两端分别与所述充电接口和所述多节电芯相连，所述升压电路通过所述充电接口接收适配器的输出电压，将所述适配器的输出电压升压至第二电压，并将所述第二电压加载在所述多节电芯的两端，为所述多节电芯充电，其中所述第二充电电路接收到的所述适配器的输出电压小于所述多节电芯的总电压，所述第二电压大于所述多节电芯的总电压。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二充电电路接收到的所述适配器的输出电压为5V。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述适配器支持第一充电模式和第二充电模式，所述适配器在所述第二充电模式下对待充电设备的充电速度快于所述适配器在所述第一充电模式下对所述待充电设备的充电速度，在所述第一充电模式下，所述适配器通过所述第二充电电路为所述多节电芯充电，在所述第二充电模式下，所述适配器通过所述第一充电电路为所述多节电芯充电。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述充电接口包括数据线，所述待充电设备还包括控制单元，所述控制单元通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制单元通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以协商所述适配器与所述待充电设备之间的充电模式。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以协商所述适配器与所述待充电设备之间的充电模式，包括：所述控制单元接收所述适配器发送的第一指令，所述第一指令用于询问所述待充电设备是否开启所述第二充电模式；所述控制单元向所述适配器发送所述第一指令的回复指令，所述第一指令的回复指令用于指示所述待充电设备是否同意开启所述第二充电模式；在所述待充电设备同意开启所述第二充电模式的情况下，所述控制单元控制所述适配器通过所述第一充电电路为所述多节电芯充电。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制单元通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电压。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电压，包括：所述控制单元接收所述适配器发送的第二指令，所述第二指令用于询问所述适配器的输出电压与所述待充电设备的多节电芯的当前总电压是否匹配；所述控制单元向所述适配器发送所述第二指令的回复指令，所述第二指令的回复指令用于指示所述适配器的输出电压与所述多节电芯的当前总电压匹配、偏高或偏低。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制单元通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流，包括：所述控制单元接收所述适配器发送的第三指令，所述第三指令用于询问所述待充电设备当前支持的最大充电电流；所述控制单元向所述适配器发送所述第三指令的回复指令，所述第三指令的回复指令用于指示所述待充电设备当前支持的最大充电电流，以便所述适配器基于所述待充电设备当前支持的最大充电电流确定在所述第二充电模式下的所述第二适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制单元通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述第二适配器的输出的过程，包括：在使用所述第二充电模式充电的过程中，所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以调整所述适配器的输出电流。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以调整所述适配器的输出电流，包括：所述控制单元接收所述适配器发送的第四指令，所述第四指令用于询问所述多节电芯的当前总电压；所述控制单元向所述适配器发送所述第四指令的回复指令，所述第四指令的回复指令用于指示所述多节电芯的当前总电压，以便所述适配器根据所述多节电芯的当前总电压，调整所述适配器的输出电流。
第二方面，提供一种充电方法，所述充电方法用于为待充电设备充电，所述待充电设备包括充电接口，所述方法包括：通过所述充电接口接收适配器的输出电压和输出电流；将所述适配器的输出电压和输出电流直接加载在所述待充电设备内的相互串联的多节电芯的两端，对所述多节电芯进行直充；均衡所述多节电芯中的各电芯之间的电压。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述多节电芯包括第一电芯和第二电芯，所述均衡所述多节电芯中的各电芯之间的电压，包括：以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移，包括：通过第一电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯输出的能量耦合至第二电路，通过第二电路基于耦合来的能量形成第一充电电流，并基于所述第一充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电，其中，所述第一电路与所述第一电芯相连，所述第二电路与所述第一电芯和所述第二电芯相连。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移，还包括：通过第三电路以电磁耦合的方式将所述第二电芯输出的能量耦合至所述第二电路，通过所述第二电路基于所述第三电路耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电，其中，所述第三电路与所述第二电芯相连。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移，包括：通过第四电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯和所述第二电芯输出的能量耦合至第五电路，通过所述第五电路基于所述第四电路耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯进行充电，其中，所述第四电路与所述第一电芯和所述第二电芯相连，所述第五电路与所述第一电芯相连。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，通过所述第四电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯和所述第二电芯输出的能量耦合至第六电路，通过所述第六电路基于所述第四电路耦合来的能量形成第三充电电流，并基于所述第三充电电流为所述第二电芯进行充电，其中，所述第六电路与所述第二电芯相连。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述方法还包括：基于所述多节电芯中的单节电芯的电压为所述待充电设备内的器件供电，所述单节电芯为所述多节电芯中的任意一节。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述方法还包括：将所述适配器的输出电压升压至第二电压；将所述第二电压加载在所述多节电芯的两端，为所述多节电芯充电，其中所述第二电压大于所述多节电芯的总电压。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述适配器支持第一充电模式和第二充电模式，所述适配器在所述第二充电模式下对待充电设备的充电速度快于所述适配器在所述第一充电模式下对所述待充电设备的充电速度。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述充电接口包括数据线，所述方法还包括：通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：与所述适配器进行双向通信，以协商所述适配器与所述待充电设备之间的充电模式。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述与所述适配器进行双向通信，以协商所述适配器与所述待充电设备之间的充电模式，包括：接收所述适配器发送的第一指令，所述第一指令用于询问所述待充电设备是否开启所述第二充电模式；向所述适配器发送所述第一指令的回复指令，所述第一指令的回复指令用于指示所述待充电设备是否同意开启所述第二充电模式；在所述待充电设备同意开启所述第二充电模式的情况下，控制所述适配器通过所述第一充电电路为所述多节电芯充电。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电压。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电压，包括：接收所述适配器发送的第二指令，所述第二指令用于询问所述适配器的输出电压与所述待充电设备的多节电芯的当前总电压是否匹配；向所述适配器发送所述第二指令的回复指令，所述第二指令的回复指令用于指示所述适配器的输出电压与所述多节电芯的当前总电压匹配、偏高或偏低。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流，包括：接收所述适配器发送的第三指令，所述第三指令用于询问所述待充电设备当前支持的最大充电电流；向所述适配器发送所述第三指令的回复指令，所述第三指令的回复指令用于指示所述待充电设备当前支持的最大充电电流，以便所述适配器基于所述待充电设备当前支持的最大充电电流确定在所述第二充电模式下的所述第二适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述第二适配器的输出的过程，包括：在使用所述第二充电模式充电的过程中，与所述适配器进行双向通信，以调整所述适配器的输出电流。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述与所述适配器进行双向通信，以调整所述适配器的输出电流，包括：接收所述适配器发送的第四指令，所述第四指令用于询问所述多节电芯的当前总电压；向所述适配器发送所述第四指令的回复指令，所述第四指令的回复指令用于指示所述多节电芯的当前总电压，以便所述适配器根据所述多节电芯的当前总电压，调整所述适配器的输出电流。
本申请首先通过第一充电电路对多节电芯进行直充，并在直充方案的基础上对待充电设备内部的电芯结构进行了改造，引入了相互串联的多节电芯，与单电芯方案相比，如果要达到同等的充电速度，多节电芯所需的充电电流为单节电芯所需的充电电流的1/N(N为待充电设备内的相互串联的电芯的数目)，换句话说，与单电芯方案相比，在保证同等充电速度的前提下，本申请可以大幅降低充电电流的大小，从而减少待充电设备在充电过程的发热量。
附图说明
图1是根据本申请一个实施例的待充电设备的示意性结构图。
图2是根据本申请另一实施例的待充电设备的示意性结构图。
图3是根据本申请又一实施例的待充电设备的示意性结构图。
图4是根据本申请又一实施例的待充电设备的示意性结构图。
图5是根据本申请实施例的脉动直流电的波形示意图。
图6是根据本申请又一实施例的待充电设备的示意性结构图。
图7是根据本申请又一实施例的待充电设备的示意性结构图。
图8是根据本申请又一实施例的待充电设备的示意性结构图。
图9是根据本申请实施例的快充过程的流程图。
图10是根据本申请实施例的充电方法的示意性流程图。
图11是根据本申请实施例的均衡电路的示意性结构图。
图12是根据本申请又一实施例的均衡电路的示意性结构图。
图13是根据本申请又一实施例的均衡电路的示意性结构图。
图14是根据本申请又一实施例的均衡电路的示意性结构图。
图15是根据本申请实施例的均衡电路的电路示意图。
图16是根据本申请又一实施例的均衡电路的电路示意图。
具体实施方式
在描述本申请实施例提出的待充电设备和充电方法之前，先来描述一下相关技术中给待充电设备充电的适配器，即下述可称为“相关适配器”。
相关适配器工作在恒压模式下时，其输出的电压基本维持恒定，比如5V、9V、12V或20V等。
相关适配器输出的电压并不适合直接加载到电池两端，而是需要先经过待充电设备内的变换电路进行变换，以得到待充电设备内的电池所预期的充电电压和/或充电电流。所述充电电流可为直流电。
变换电路用于对相关适配器输出的电压进行变换，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求。
作为一种示例，该变换电路可指充电管理模块，例如可以是待充电设备中的充电集成电路(integrated circuit，IC)。在电池的充电过程中，变换电路可用于对电池的充电电压和/或充电电流进行管理。该变换电路可以具有电压反馈功能和电流反馈功能中的至少一种，以实现对电池的充电电压和/或充电电流的管理。
举例来说，电池的充电过程可包括涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的至少一个。在涓流充电阶段，变换电路可利用电流反馈环使得在涓流充电阶段进入到电池的电流的大小满足电池所预期的充电电流的大小(譬如第一充电电流)。在恒流充电阶段，变换电路可利用电流反馈环使得在恒流充电阶段进入电池的电流的大小满足电池所预期的充电电流的大小(譬如第二充电电流，该第二充电电流可大于第一充电电流)。在恒压充电阶段，变换电路可利用电压反馈环使得在恒压充电阶段加载到电池两端的电压的大小满足电池所预期的充电电压的大小。
作为一种示例，当相关适配器输出的电压大于电池所预期的充电电压时，变换电路可用于对相关适配器输出的电压进行降压转换处理，以使降压转换后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。作为又一种示例，当相关适配器输出的电压小于电池所预期的充电电压时，变换电路可用于对相关适配器输出的电压进行升压转换处理，以使升压转换后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。
作为又一示例，以相关适配器输出5V恒定电压为例，当相关适配器为单个电芯(以锂电池电芯为例，单个电芯的充电截止电压一般为4.2V)充电时，变换电路(例如Buck降压电路)可对相关适配器输出的电压进行降压转换处理，以使得降压后得到的充电电压满足单个电芯所预期的充电电压需求。
作为又一示例，以相关适配器输出5V恒定电压为例，当相关适配器为相互串联的多个(两个或两个以上)电芯(以锂电池电芯为例，单个电芯的充电截止电压一般为4.2V)充电时，变换电路(例如Boost升压电路)可对相关适配器输出的电压进行升压转换处理，以使得升压后得到的充电电压满足多节电芯所预期的充电电压需求。
变换电路受限于电路转换效率低下的原因，致使一部分电能以热量的形式散失，该热量会聚集在待充电设备内部。待充电设备的设计空间和散热空间都很小(例如，用户使用的移动终端的物理尺寸越来越轻薄，同时移动终端内密集排布了大量的电子元器件以提升移动终端的性能)，这不但提升了变换电路的设计难度，还会导致聚集在待充电设备内的热量很难及时散出，进而会引发待充电设备的异常。
例如，变换电路上聚集的热量可能会对变换电路附近的电子元器件造成热干扰，引发电子元器件的工作异常；又如，变换电路上聚集的热量可能会缩短变换电路及附近电子元件的使用寿命；又如，变换电路上聚集的热量可能会对电池造成热干扰，进而导致电池充放电异常；又如，变换电路上聚集的热量可能会导致待充电设备的温度升高，影响用户在充电时的使用体验；又如，变换电路上聚集的热量可能会导致变换电路自身的短路，使得相关适配器输出的电压直接加载在电池两端而引起电池过压充电，长时间的过压充电存在安全隐患，如可能会引发电池的爆炸。
本申请实施例提供的适配器能够获取电池的状态信息。电池的状态信息至少包括电池当前的电量信息和/或电压信息。该适配器根据获取到的电池的状态信息来调节适配器自身输出的电压，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求，适配器调节后输出的电压可直接加载到电池两端为电池充电(下称“直充”)。该适配器输出的电压可为电压值稳定的电压或脉动波形的电压。
该适配器可以具有电压反馈功能和/或电流反馈功能，以实现对电池的充电电压和/或充电电流的闭环反馈控制。
在一些实施例中，该适配器根据获取到的电池的状态信息来调节其自身输出的电压可以指：该适配器能够实时获取电池的状态信息，并根据实时获取到的电池的状态信息来调节适配器自身输出的电压，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流。
在一些实施例中，该适配器根据实时获取到的电池的状态信息来调节其自身输出的电压可以指：在充电过程中，随着电池的充电电压不断上升，适配器能够获取到电池在充电过程中的不同时刻的状态信息，并根据电池在充电过程中的不同时刻的状态信息来实时调节适配器自身输出的电压，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求，适配器调节后输出的电压可直接加载到电池两端为电池充电。
举例来说，电池的充电过程可包括涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的至少一个。在涓流充电阶段，适配器可在涓流充电阶段输出第一充电电流对电池进行充电以满足电池所预期的充电电流的需求(第一充电电流可为恒定直流电或脉动波形的电流)。在恒流充电阶段，适配器可利用电流反馈环使得在恒流充电阶段由适配器输出且进入到电池的电流满足电池所预期的充电电流的需求(譬如第二充电电流，第二充电电流也可以是恒定直流电或脉动波形的电流，第二充电电流可大于第一充电电流，以第二充电电流为脉动波形的电流为例，该第二充电电流大于第一充电电流可以指恒流充电阶段的脉动波形的电流峰值大于涓流充电阶段的脉动波形的电流峰值，而恒流充电阶段的恒流可以指的是脉动波形的电流峰值或平均值保持基本不变)。在恒压充电阶段，适配器可利用电压反馈环使得在恒压充电阶段由适配器输出到待充电设备的电压(即脉动波形的电压)保持恒定。
举例来说，本申请实施例中提及的适配器可主要用于控制待充电设备内电池的恒流充电阶段。在其他实施例中，待充电设备内电池的涓流充电阶段和恒压充电阶段的控制功能也可由本申请实施例提及的适配器和待充电设备内额外的充电芯片来协同完成；相较于恒流充电阶段，电池在涓流充电阶段和恒压充电阶段接收的充电功率较小，待充电设备内部的充电芯片的转换损失和热量累积是可以接受的。需要说明的是，本申请实施例中提及的恒流充电阶段或恒流模式可以是指对适配器输出的电流进行控制的充电阶段或充电模式，并非要求适配器的输出电流保持完全恒定不变，以适配器输出的电流为脉动波形的电流为例，恒流可以是泛指适配器输出的脉动波形的电流峰值或平均值保持基本不变，或者是一个时间段保持基本不变。例如，实际中，适配器在恒流充电阶段通常采用分段恒流的方式进行充电。
分段恒流充电(Multi-stage constant current charging)可具有M个恒流阶段(M为一个不小于2的整数)，分段恒流充电以预定的充电电流开始第一阶段充电，所述分段恒流充电的M个恒流阶段从第一阶段到第(M-1)个阶段依次被执行，当恒流阶段中的前一个恒流阶段转到下一个恒流阶段后，脉动波形的电流峰值或平均值可变小；当电池电压到达充电终止电压阈值时，恒流阶段中的前一个恒流阶段会转到下一个恒流阶段。相邻两个恒流阶段之间的电流转换过程可以是渐变的，或，也可以是台阶式的跳跃变化。
进一步地，需要说明的是，本申请实施例中的待充电设备例如可以是终端或通信终端，该终端或通信终端包括但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(public switched telephone network,PSTN)、数字用户线路(digital subscriberline,DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(wireless local area network,WLAN)、诸如手持数字视频广播(digital video broadcasting handheld，DVB-H)网络的数字电视网络、卫星网络、调幅-调频(amplitude modulation-frequency modulation,AM-FM)广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”以及/或“移动终端”。移动终端的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(personal communication system,PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(global positioningsystem,GPS)接收器的个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。
此外，在本申请的实施例中，适配器输出的脉动波形的电压直接加载到待充电设备的电池两端以对电池进行充电时，充电电流可以是以脉动波例如馒头波的形式表征出来。可以理解的是，充电电流可以以间歇的方式为电池充电，该充电电流的周期可以跟随输入交流电的频率(例如交流电网的频率)变化，例如，充电电流的周期所对应的频率为电网频率的整数倍或倒数倍。并且，充电电流可以以间歇的方式为电池充电时，该充电电流对应的电流波形可以是与电网同步的一个或一组脉冲组成。
作为一种示例，电池在充电过程中(例如涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的至少一个)，可以接收适配器输出的脉动直流电(方向不变、幅值大小随时间变化)、交流电(方向和幅值大小都随时间变化)或恒定直流电(即幅值大小和方向都不随时间变化)。
现有技术中，待充电设备内通常仅包括单节电芯，当使用较大的充电电流为该单节电芯充电时，待充电设备的发热现象比较严重。为了保证待充电设备的充电速度，并缓解待充电设备在充电过程中的发热现象，本申请实施例对待充电设备内的电芯结构进行了改造，引入相互串联的多节电芯，并对该多节电芯进行直充，下面结合图1对本申请实施例进行详细描述。
图1是根据本申请实施例的待充电设备的示意性结构图。图1的待充电设备10包括充电接口11和第一充电电路12。第一充电电路12与充电接口11相连。第一充电电路12通过充电接口11接收适配器的输出电压和输出电流，并将适配器的输出电压和输出电流直接加载在待充电设备内的相互串联的多节电芯13的两端，对多节电芯13进行直充。
为了解决变换电路引起的发热问题，且降低电能的损耗，本申请实施例通过第一充电电路12，以直充的方式为多节电芯13充电。
直充方案能够一定程度上降低待充电设备的发热量，但是，当适配器的输出电流过大时，如适配器的输出电流达到5A-10A之间，待充电设备的发热现象仍会比较严重，从而可能出现安全隐患。为了保证充电速度，并进一步缓解待充电设备的发热现象，本申请实施例对待充电设备内部的电芯结构进行了进一步的改造，引入了相互串联的多节电芯，与单电芯方案相比，如果要达到同等的充电速度，多节电芯所需的充电电流约为单节电芯所需的充电电流的1/N(N为待充电设备内的相互串联的电芯的数目)，换句话说，在保证同等充电速度的前提下，本申请实施例可以大幅降低充电电流的大小，从而进一步减少待充电设备在充电过程的发热量。
例如，对于3000mAh的单节电芯而言，要达到3C的充电倍率，需要9A的充电电流，为了达到同等的充电速度，且降低待充电设备在充电过程的发热量，可以将两节1500mAH的电芯串联起来，以代替3000mAh的单节电芯，这样一来，仅需要4.5A的充电电流就可以达到3C的充电倍率，且与9A的充电电流相比，4.5A的充电电流引起的发热量明显较低。
需要说明的是，由于第一充电电路12采用直充方式为多节电芯13充电，第一充电电路12接收到的适配器的输出电压需要大于多节电芯13的总电压，一般而言，单节电芯的工作电压在3.0V-4.35V之间，以双电芯串联为例，可以将适配器的输出电压设置为大于或等于10V。
还需要说明的是，本申请实施例对充电接口11的类型不作具体限定，例如，可以是通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口，USB接口可以是标准USB接口，也可以是micro USB接口，还可以是Type-C接口。第一充电电路12可以通过USB接口中的电源线为多节电芯13充电，其中，USB接口中的电源线可以是USB接口中的VBus线和/或地线。
本申请实施例中的多节电芯13可以是规格、参数相同或相近的电芯，规格相同或相近的电芯便于统一管理，且选取规格、参数相同或相近的电芯能够提高多节电芯13的整体性能和使用寿命。
应理解，相互串联的多节电芯13能够对适配器的输出电压进行分压。
目前，待充电设备(或待充电设备内的器件，或待充电设备内的芯片)一般都采用单电芯供电，本申请实施例引入了相互串联的多节电芯，多节电芯的总电压较高，不适合直接用来为待充电设备(或待充电设备内的器件，或待充电设备内的芯片)供电。为了解决这一问题，一种可行的实现方式是调整待充电设备(或待充电设备内的器件，或待充电设备内的芯片)的工作电压，使其能够支持多节电芯供电，但这种实现方式对待充电设备的改动较大，成本较高。下面结合图2和图3，详细描述根据本申请实施例的实现方式，以解决多节电芯方案下如何供电的问题。
可选地，在一些实施例中，如图2所示，待充电设备10还可包括降压电路21和供电电路22。降压电路21的输入端与多节电芯13的两端相连。降压电路21用于将多节电芯13的总电压转换成第一电压V1，其中a≤V1≤b。a表示待充电设备10(或待充电设备10内的器件，或待充电设备10内的芯片)的最小工作电压。b表示待充电设备10(或待充电设备10内的器件，或待充电设备10内的芯片)的最大工作电压。供电电路22与降压电路21的输出端相连。供电电路22基于第一电压为待充电设备10供电。
本申请实施例在图1描述的实施例的基础上引入了降压电路21，待充电设备处于工作状态时，多节电芯13的总电压会先经过降压电路21进行降压，得到第一电压，由于第一电压处于待充电设备10的最小工作电压和最大工作电压之间，可以直接用于为待充电设备供电，解决了多节电芯方案下如何供电的问题。
需要说明的是，多节电芯13的总电压是随着多节电芯13的电量的变化而变化的，因此，上文中的多节电芯13的总电压可指多节电芯13的当前的总电压。例如，单节电芯的工作电压可以位于3.0V-4.35V之间，假设多节电芯包括2节电芯，且两节电芯的当前电压均为3.5V，则上文中的多节电芯13的总电压为7V。
以单节电芯的工作电压的取值范围为3.0V-4.35V为例，则a＝3.0V，b＝4.35V，为了保证待充电设备内的器件的供电电压正常，降压电路21可以将多节电芯13的总电压降到3.0V-4.35V这一区间中的任意值。降压电路21的实现方式可以有多种，例如可以采用Buck电路、电荷泵等电路形式实现降压。
需要说明的是，为了简化电路的实现，降压电路21可以是电荷泵，通过电荷泵可以直接将多节电芯13的总电压降为当前总电压的1/N，其中，N表示该多节电芯13所包含的电芯的数量。传统的Buck电路包含开关管和电感等器件。由于电感的功率损耗比较大，所以采用Buck电路降压会导致功率损耗比较大。与Buck电路相比，电荷泵主要是利用开关管和电容进行降压，电容基本上不消耗额外的能量，因此，采用电荷泵能够降低降压过程带来的功率损耗。具体地，电荷泵内部的开关管以一定方式控制电容的充电和放电，使输入电压以一定因数降低(本申请实施例选取的因数为1/N)，从而得到所需要的电压。
可选地，在另一些实施例中，如图3所示，待充电设备10还可包括供电电路32。供电电路32的输入端与多节电芯13中的任意单节电芯的两端相连。供电电路32基于单节电芯13的电压为待充电设备10内的器件供电。
应理解，经过降压电路降压处理之后的电压可能会出现纹波，从而影响待充电设备的供电质量，本申请实施例直接从多节电芯13中的某个单节电芯的两端引出供电电压，为待充电设备内的器件供电，由于电芯输出的电压比较稳定，因此，本申请实施例在解决多节电芯方案下如何供电的问题的同时，能够保持待充电设备的供电质量。
进一步地，在图3实施例的基础上，如图4所示，待充电设备10还可包括均衡电路33。均衡电路33与多节电芯13相连。均衡电路33用于均衡多节电芯13中的各电芯之间的电压。
采用图3所示的供电方式之后，为待充电设备内的器件供电的电芯(下称主电芯，其余电芯称为从电芯)会持续消耗电量，导致主电芯和从电芯之间的电压不均衡(或称电压不一致)。多节电芯13之间电压不均衡会降低多节电芯13的整体性能，影响多节电芯13的使用寿命。此外，多节电芯13之间的电压不均衡会导致多节电芯13比较难于统一管理。因此，本申请实施例引入均衡电路33，以均衡多节电芯13中的各电芯之间的电压，从而提高多节电芯13的整体性能，便于多节电芯13的统一管理。
均衡电路33的实现方式很多。例如，可以在电芯两端连接负载，消耗从电芯的电量，使其与主电芯的电量保持一致，从而使得主电芯和从电芯的电压保持一致。或者，可以使用从电芯为主电芯充电，直到主电芯和从电芯的电压一致为止。
作为一个示例，多节电芯13可以包括第一电芯131和第二电芯132，均衡电路33以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移。
在本申请实施例中，在均衡电路中以电磁耦合的方式均衡各电芯之间的电压，从而提高了多节电芯13的整体性能，便于多节电芯13的管理。
可选地，第一电芯131可以是从电芯，第二电芯132可以是主电芯。第一电芯131可以通过均衡电路33向第二电芯132搬移电量。
可选地，第一电芯131和第二电芯132可以分别是一节电芯，也可以分别是至少两节电芯，本申请实施例对此不作限定。
可选地，在第一电芯131和第二电芯132各包括一节电芯的情况下，第一电芯131可以是多节电芯13中的任一节电芯，第二电芯132可以是多节电芯13中除第一电芯131之外的任一节电芯。
作为一个示例，如图11所示，均衡电路33可以包括：第一电路41和第二电路42，所述第一电路41与所述第一电芯131相连，所述第二电路42与所述第一电芯131和所述第二电芯132相连，在所述第一电路41导通的情况下，所述第一电路41以电磁耦合的方式将第一电芯131输出的能量耦合至所述第二电路42，所述第二电路42基于所述第一电路41耦合来的能量形成第一充电电流，并基于所述第一充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电。
在本申请实施例中，均衡电路33中的第一电路41将第一电芯131输出的能量耦合至第二电路42，第二电路42基于第一电路41耦合来的能量形成第一充电电流，并基于第一充电电流为第一电芯131和第二电芯132进行充电。在第一电路导通的情况下，均衡电路33通过将从第一电芯131获取的能量搬移至第一电芯131和第二电芯132，从而实现第一电芯131和第二电芯132之间的电量搬移。
可选地，如图12所示，所述均衡电路33还包括第三电路43，所述第三电路43与所述第二电芯132相连，在所述第三电路43导通的情况下，所述第三电路43以电磁耦合的方式将所述第二电芯132输出的能量耦合至所述第二电路42，所述第二电路42基于所述第三电路43耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯131和所述第二电芯132进行充电。
在本申请实施例中，在第三电路43导通的情况下均衡电路33还能够将从第二电芯132获取的能量搬移至第一电芯131和第二电芯132，从而实现第一电芯131和第二电芯132之间的电量搬移。
可选地，在图12的示例中，若第一电芯131的电压大于第二电芯132，则可以使第一电路41导通，第二电路42导通，第三电路43关闭，以将第一电芯131的能量搬移至第一电芯131和第二电芯132中。若第二电芯132的电压大于第一电芯131，则可以使第一电路41关闭，第二电路42导通，第三电路43导通，以将第二电芯132的能量搬移至第一电芯131和第二电芯132中，从而实现各电芯之间的电压均衡。
图13示出了本申请又一实施例的均衡电路的示意性结构图。如图13所示，所述均衡电路33包括第四电路44和第五电路45，所述第四电路44与所述第一电芯131和所述第二电芯132相连，所述第五电路45与所述第一电芯131相连，在所述第四电路44和所述第五电路45均导通的情况下，所述第四电路44以电磁耦合的方式将所述第一电芯131和所述第二电芯132输出的能量耦合至所述第五电路45，所述第五电路45基于所述第四电路44耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯131进行充电。
在本申请实施例中，均衡电路33中的第四电路44将第一电芯131和第二电芯132输出的能量耦合至第五电路45，第五电路45基于第四电路44耦合来的能量形成第二充电电流，并基于第二充电电流为第一电芯131进行充电。在第四电路44导通的情况下，均衡电路33将从第一电芯131和第二电芯132获取的能量搬移至第一电芯131，从而实现第一电芯131和第二电芯132之间的电量搬移。
可选地，如图14所示，所述均衡电路33还包括第六电路46，所述第六电路46与所述第二电芯132相连，在所述第四电路44和所述第六电路46均导通的情况下，所述第四电路44以电磁耦合的方式将所述第一电芯131和所述第二电芯132输出的能量耦合至所述第六电路46，所述第六电路46基于所述第四电路44耦合来的能量形成第三充电电流，并基于所述第三充电电流为所述第二电芯132进行充电。
在本申请实施例中，在第六电路46导通的情况下，均衡电路33能够将从第一电芯131和第二电芯132获取的能量搬移至第二电芯132，从而实现第一电芯131和第二电芯132之间的电量搬移。
可选地，在图14的示例中，在第二电芯132的电压大于第一电芯131的电压的情况下，可以导通第四电路44和第五电路45，关闭第六电路46，以将第一电芯131和第二电芯132的能量搬移至第一电芯131。在第一电芯131的电压大于第二电芯132的电压的情况下，可以关闭第五电路45，导通第四电路44和第六电路46，以将第一电芯131和第二电芯132的能量搬移至第二电芯132，从而实现各电芯之间的电压均衡。
图15示出了本申请实施例的均衡电路的电路示意图。如图15所示，第一电路41可以包括第一电感M1和开关管Q1，第二电路42可以包括第二电感M2和整流二极管。第三电路43可以包括第三电感M3和开关管Q3。其中，第一电感M1和第二电感M2相互耦合，第二电感M2与第三电感M3相互耦合。
应理解，在图15的示例中，开关管Q1或开关管Q2可以用于产生脉冲电流。
例如，在开关管Q1工作、开关管Q2关闭的情况下，均衡电路33可以利用电磁耦合的方式将第一电芯131的电量搬移至第一电芯131和第二电芯132。
类似地，在开关管Q2工作、开关管Q1关闭的情况下，均衡电路33可以利用电磁耦合的方式将第二电芯132的电量搬移至第一电芯131和第二电芯132。
图16示出了本申请又一实施例的均衡电路的电路示意图。如图16所示，第四电路44可以包括第四电感M4和开关管Q4，第五电路45可以包括第五电感M5和开关管Q5，第六电路可以包括第六电感M6和开关管Q6。其中第四电感M4与第五电感M5相互耦合，第四电感M4与第六电感M6相互耦合。
应理解，在图16的示例中，开关管Q4用于产生脉冲电流。而开关管Q5和开关管Q6用于分别控制第五电路45和第六电路46的通断。
例如，在开关管Q4工作、开关管Q5导通、开关管Q6关断的情况下，均衡电路33以电磁耦合的方式将第一电芯131和第二电芯132的电量搬移至第一电芯131。
类似地，在开关管Q4工作、开关管Q5关断、开关管Q6导通的情况下，均衡电路33以电磁耦合的方式将第一电芯131和第二电芯132的电量搬移至第二电芯132。
随着适配器的输出功率变大，适配器在对待充电设备内的电芯进行充电时，容易造成析锂现象，从而降低电芯的使用寿命。
为了提高电芯的可靠性和安全性，在一些实施例中，可以控制适配器输出脉动直流电(或称单向脉动的输出电流，或称脉动波形的电流，或称馒头波电流)。由于第一充电电路12采用直充方式对多节电芯13进行充电，适配器输出的脉动直流电可以直接加载到了多节电芯13的两端。如图5所示，脉动直流电的电流大小周期性变换。与恒定直流电相比，脉动直流电能够降低电芯的析锂现象，提高电芯的使用寿命。此外，与恒定直流电相比，脉动直流电能够减少充电接口的触点的拉弧的概率和强度，提高充电接口的寿命。
将适配器的输出电流设置为脉动直流电的方式可以有多种，例如，可以去掉适配器中的初级滤波电路和次级滤波电路，得到的适配器的输出电流即为脉动直流电。
可选地，在一些实施例中，第一充电电路12接收到的适配器的输出电流还可以是交流电(例如，去掉适配器的初级滤波电路、次级整流电路和次级滤波电路，得到的适配器的输出电流即为交流电)，交流电同样能够降低锂电芯的析锂现象，提高电芯的使用寿命。
可选地，在一些实施例中，第一充电电路12通过充电接口11接收到的适配器的输出电压和输出电流可以为适配器在恒流模式(恒流充电模式或恒流充电阶段)下输出的电压和电流。
可选地，在一些实施例中，如图6所示，多节电芯13可以共同封装在一个电池51中。进一步地，该电池51还可以包括电池保护板52，通过电池保护板52可以实现过压过流保护、电量平衡管理、电量管理等功能。
可选地，在一些实施例中，多节电芯13可以封装在多个电池中。
可选地，在一些实施例中，如图7所示，待充电设备10还可包括：第二充电电路61。第二充电电路61可以包括升压电路62。升压电路62的两端分别与充电接口11和多节电芯13相连。升压电路62可以通过充电接口11接收适配器的输出电压，将适配器的输出电压升压至第二电压，并将第二电压加载在多节电芯13的两端，为多节电芯13充电。第二充电电路61接收到的适配器的输出电压小于多节电芯13的总电压，第二电压大于多节电芯13的总电压。
由上文可知，第一充电电路12对多节电芯13进行直充，这种充电方式要求适配器的输出电压高于多节电芯13的总电压。例如，对于两节电芯串联的方案而言，假设每节电芯的当前电压为4V，使用第一充电电路12为该两节电芯充电时，要求适配器的输出电压至少要大于8V。但是，普通适配器(如上文中的相关适配器)的输出电压一般为5V，无法通过第一充电电路12为多节电芯13充电，为了能够兼容普通适配器，本申请实施例引入第二充电电路61，该第二充电电路61包括升压电路62，升压电路62可以将适配器的输出电压升高至第二电压，使其大于多节电芯13的总电压，从而解决了普通适配器无法为相互串联的多节电芯13充电的问题。
本申请实施例对第二充电电路61接收到的适配器的输出电压的电压值不作具体限定，只要适配器的输出电压低于多节电芯13的总电压，即可通过第二充电电路61进行升压之后，再为该多节电芯13进行充电。
本申请实施例对升压电路的具体形式不作限定。例如，可以采用Boost升压电路，还可以采用电荷泵进行升压。可选地，在一些实施例中，第二充电电路61可以采用传统的充电电路设计方式，即在充电接口和电芯之间设置变换电路(如充电IC)。该变换电路可以对适配器的充电过程进行恒压、恒流控制，并根据实际需要对适配器的输出电压进行调整，如升压或降压。本申请实施例可以利用该变换电路的升压功能，将适配器的输出电压升压至高于多节电芯13的总电压的第二电压。应理解，第一充电电路12和第二充电电路61之间的切换可以通过开关或控制单元实现，例如，在待充电设备内部设置控制单元，该控制单元可以根据实际需要(如适配器的类型)在第一充电电路12和第二充电电路61之间进行灵活地切换。
可选地，在一些实施例中，适配器支持第一充电模式和第二充电模式，适配器在第二充电模式下对待充电设备的充电速度快于适配器在第一充电模式下对待充电设备的充电速度。
进一步地，在一些实施例中，在第一充电模式下，适配器通过第二充电电路61为多节电芯13充电，在第二充电模式下，适配器通过第一充电电路12为多节电芯13充电。换句话说，相较于工作在第一充电模式下的适配器来说，工作在第二充电模式下的适配器充满相同容量的电池的耗时更短。
第一充电模式可为普通充电模式，第二充电模式可为快速充电模式。该普通充电模式是指适配器输出相对较小的电流值(通常小于2.5A)或者以相对较小的功率(通常小于15W)来对待充电设备中的电池进行充电。在普通充电模式下想要完全充满一较大容量电池(如3000毫安时容量的电池)，通常需要花费数个小时的时间；而在快速充电模式下，适配器能够输出相对较大的电流(通常大于2.5A，比如4.5A，5A甚至更高)或者以相对较大的功率(通常大于等于15W)来对待充电设备中的电池进行充电。相较于普通充电模式而言，适配器在快速充电模式下的充电速度更快，完全充满相同容量电池所需要的充电时间能够明显缩短。
进一步地，如图8所示，充电接口11可以包括数据线，待充电设备10还包括控制单元71，控制单元71可以通过数据线与适配器进行双向通信，以控制在第二充电模式下的适配器的输出。以充电接口为USB接口为例，数据线可以是USB接口中的D+线和/或D-线。
本申请实施例对适配器的控制单元71与待充电设备的通信内容，以及控制单元71对适配器在第二充电模式下的输出的控制方式不作具体限定，例如，控制单元71可以与适配器通信，交互待充电设备中的多节电芯13的当前总电压或当前总电量，并基于多节电芯13的当前总电压或当前总电量调整适配器的输出电压或输出电流。下面结合具体的实施例对控制单元71与适配器之间的通信内容，以及控制单元71对在第二充电模式下的适配器的输出的控制方式进行详细描述。
本申请实施例的上述描述并不会对适配器与待充电设备(或者待充电设备中的控制单元71)的主从性进行限定，换句话说，适配器与待充电设备中的任何一方均可作为主设备方发起双向通信会话，相应地另外一方可以作为从设备方对主设备方发起的通信做出第一响应或第一回复。作为一种可行的方式，可以在通信过程中，通过比较适配器侧和待充电设备侧相对于大地的电平高低来确认主、从设备的身份。
本申请实施例并未对适配器与待充电设备之间双向通信的具体实现方式作出限制，即言，适配器与待充电设备中的任何一方作为主设备方发起通信会话，相应地另外一方作为从设备方对主设备方发起的通信会话做出第一响应或第一回复，同时主设备方能够针对所述从设备方的第一响应或第一回复做出第二响应，即可认为主、从设备之间完成了一次充电模式的协商过程。作为一种可行的实施方式，主、从设备方之间可以在完成多次充电模式的协商后，再执行主、从设备方之间的充电操作，以确保协商后的充电过程安全、可靠的被执行。
作为主设备方能够根据所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复做出第二响应的一种方式可以是：主设备方能够接收到所述从设备方针对通信会话所做出的第一响应或第一回复，并根据接收到的所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应。作为举例，当主设备方在预设的时间内接收到所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复，主设备方会对所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应具体为：主设备方与从设备方完成了一次充电模式的协商，主设备方与从设备方之间根据协商结果按照第一充电模式或者第二充电模式执行充电操作，即适配器根据协商结果工作在第一充电模式或者第二充电模式下为待充电设备充电。
作为主设备方能够根据所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复做出进一步的第二响应的一种方式还可以是：主设备方在预设的时间内没有接收到所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复，主设备方也会对所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应。作为举例，当主设备方在预设的时间内没有接收到所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复，主设备方也会对所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应具体为：主设备方与从设备方完成了一次充电模式的协商，主设备方与从设备方之间按照第一充电模式执行充电操作，即适配器工作在第一充电模式下为待充电设备充电。
可选地，在一些实施例中，当待充电设备作为主设备发起通信会话，适配器作为从设备对主设备方发起的通信会话做出第一响应或第一回复后，无需要待充电设备对适配器的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应，即可认为适配器与待充电设备之间完成了一次充电模式的协商过程，进而适配器能够根据协商结果确定以第一充电模式或者第二充电模式为待充电设备进行充电。
可选地，在一些实施例中，控制单元71通过数据线与适配器进行双向通信，以控制在第二充电模式下的适配器的输出的过程包括：控制单元71与适配器进行双向通信，以协商适配器与待充电设备之间的充电模式。
可选地，在一些实施例中，控制单元71与适配器进行双向通信，以协商适配器与待充电设备之间的充电模式包括：控制单元71接收适配器发送的第一指令，第一指令用于询问待充电设备是否开启第二充电模式；控制单元71向适配器发送第一指令的回复指令，第一指令的回复指令用于指示待充电设备是否同意开启第二充电模式；在待充电设备同意开启第二充电模式的情况下，控制单元71控制适配器通过第一充电电路12为多节电芯充电。
可选地，在一些实施例中，控制单元71通过数据线与适配器进行双向通信，以控制在第二充电模式下的适配器的输出的过程，包括：控制单元71与适配器进行双向通信，以确定在第二充电模式下的适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压。
可选地，在一些实施例中，控制单元71与适配器进行双向通信，以确定在第二充电模式下的适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压包括：控制单元71接收适配器发送的第二指令，第二指令用于询问适配器的输出电压与待充电设备的多节电芯13的当前总电压是否匹配；控制单元71向适配器发送第二指令的回复指令，第二指令的回复指令用于指示适配器的输出电压与多节电芯13的当前总电压匹配、偏高或偏低。可替换地，第二指令可用于询问将适配器的当前输出电压作为在第二充电模式下的适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压是否合适，第二指令的回复指令可用于指示当前适配器的输出电压合适、偏高或偏低。适配器的当前输出电压与多节电芯的当前总电压匹配，或者适配器的当前输出电压适合作为在第二充电模式下的适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压可以指适配器的当前输出电压略高于多节电芯的当前总电压，且适配器的输出电压与多节电芯的当前总电压之间的差值在预设范围内(通常在几百毫伏的量级)。
可选地，在一些实施例中，控制单元71通过数据线与适配器进行双向通信，以控制在第二充电模式下的适配器的输出的过程可包括：控制单元71与适配器进行双向通信，以确定在第二充电模式下的适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流。
可选地，在一些实施例中，控制单元71与适配器进行双向通信，以确定在第二充电模式下的适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流可包括：控制单元71接收适配器发送的第三指令，第三指令用于询问待充电设备当前支持的最大充电电流；控制单元71向适配器发送第三指令的回复指令，第三指令的回复指令用于指示待充电设备当前支持的最大充电电流，以便适配器基于待充电设备当前支持的最大充电电流确定在第二充电模式下的第二适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流。应理解，控制单元71根据待充电设备当前支持的最大充电电流确定在第二充电模式下的第二适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流的方式有多种。例如，第二适配器可以将待充电设备当前支持的最大充电电流确定为在第二充电模式下的第二适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流，也可以综合考虑待充电设备当前支持的最大充电电流以及自身的电流输出能力等因素之后，确定在第二充电模式下的第二适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流。
可选地，在一些实施例中，控制单元71通过数据线与适配器进行双向通信，以控制在第二充电模式下的第二适配器的输出的过程可包括：在使用第二充电模式充电的过程中，控制单元71与适配器进行双向通信，以调整适配器的输出电流。
可选地，在一些实施例中，控制单元71与适配器进行双向通信，以调整适配器的输出电流可包括：控制单元71接收适配器发送的第四指令，第四指令用于询问多节电芯的当前总电压；控制单元71向适配器发送第四指令的回复指令，第四指令的回复指令用于指示多节电芯的当前总电压，以便适配器根据多节电芯的当前总电压，调整适配器的输出电流。
可选地，作为一个实施例，控制单元71还用于接收适配器发送的第五指令，第五指令用于指示充电接口11接触不良。
下面结合图9，更加详细地描述适配器与待充电设备(具体可以由待充电设备中的控制单元执行)之间的通信过程。应注意，图9的例子仅仅是为了帮助本领域技术人员理解本申请实施例，而非要将本申请实施例限于所例示的具体数值或具体场景。本领域技术人员根据所给出的图9的例子，显然可以进行各种等价的修改或变化，这样的修改或变化也落入本申请实施例的范围内。
如图9所示，适配器和待充电设备之间的通信流程(或称快速过程的通信流程)可以包括以下五个阶段：
阶段1：
待充电设备与电源提供装置连接后，待充电设备可以通过数据线D+、D-检测电源提供装置的类型。当检测到电源提供装置为适配器时，则待充电设备吸收的电流可以大于预设的电流阈值I2(例如可以是1A)。当适配器检测到预设时长(例如，可以是连续T1时间)内适配器的输出电流大于或等于I2时，则适配器可以认为待充电设备对于电源提供装置的类型识别已经完成。接着，适配器开启与待充电设备之间的协商过程，向待充电设备发送指令1(对应于上述第一指令)，以询问待充电设备是否同意适配器以第二充电模式对待充电设备进行充电。
当适配器收到待充电设备发送的指令1的回复指令，且该指令1的回复指令指示待充电设备不同意适配器以第二充电模式对待充电设备进行充电时，适配器再次检测适配器的输出电流。当适配器的输出电流在预设的连续时长内(例如，可以是连续T1时间)仍然大于或等于I2时，适配器再次向待充电设备发送指令1，询问待充电设备是否同意适配器以第二充电模式对待充电设备进行充电。适配器重复阶段1的上述步骤，直到待充电设备同意适配器以第二充电模式对待充电设备进行充电，或适配器的输出电流不再满足大于或等于I2的条件。
当待充电设备同意适配器以第二充电模式对待充电设备进行充电后，通信流程进入阶段2。
阶段2：
适配器的输出电压可以包括多个档位。适配器向待充电设备发送指令2(对应于上述第二指令)，以询问适配器的输出电压(当前的输出电压)与待充电设备电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)是否匹配。
待充电设备向适配器发送指令2的回复指令，以指示适配器的输出电压与待充电设备电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)匹配、偏高或偏低。如果针对指令2的回复指令指示适配器的输出电压偏高或偏低，适配器可以将适配器的输出电压调整一格档位，并再次向待充电设备发送指令2，重新询问适配器的输出电压与电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)是否匹配。重复阶段2的上述步骤直到待充电设备确定适配器的输出电压与待充电设备电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)匹配，进入阶段3。
阶段3：
适配器向待充电设备发送指令3(对应于上述第三指令)，询问待充电设备当前支持的最大充电电流。待充电设备向适配器发送指令3的回复指令，以指示待充电设备当前支持的最大充电电流，并进入阶段4。
阶段4：
适配器根据待充电设备当前支持的最大充电电流，确定在第二充电模式下适配器输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流，然后进入阶段5，即恒流充电阶段。
阶段5：
在进入恒流充电阶段后，适配器可以每间隔一段时间向待充电设备发送指令4(对应于上述第四指令)，询问待充电设备电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)。待充电设备可以向适配器发送指令4的回复指令，以反馈电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)。适配器可以根据电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)，判断充电接口的接触是否良好，以及是否需要降低适配器的输出电流。当适配器判断充电接口的接触不良时，可以向待充电设备发送指令5(对应于上述第五指令)，适配器会退出第二充电模式，然后复位并重新进入阶段1。
可选地，在一些实施例中，在阶段1中，待充电设备发送指令1的回复指令时，指令1的回复指令中可以携带该待充电设备的通路阻抗的数据(或信息)。待充电设备的通路阻抗数据可用于在阶段5判断充电接口的接触是否良好。
可选地，在一些实施例中，在阶段2中，从待充电设备同意适配器在第二充电模式下对待充电设备进行充电到适配器将适配器的输出电压调整到合适的充电电压所经历的时间可以控制在一定范围之内。如果该时间超出预定范围，则适配器或待充电设备可以判定通信过程异常，复位以重新进入阶段1。
可选地，在一些实施例中，在阶段2中，当适配器的输出电压比待充电设备电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)高ΔV(ΔV可以设定为200～500mV)时，待充电设备可以向适配器发送指令2的回复指令，以指示适配器的输出电压与待充电设备的电池的电压(多节电芯的总电压)匹配。
可选地，在一些实施例中，在阶段4中，适配器的输出电流的调整速度可以控制一定范围之内，这样可以避免由于调整速度过快而导致充电过程发生异常。
可选地，在一些实施例中，在阶段5中，适配器的输出电流的变化幅度可以控制在5％以内。
可选地，在一些实施例中，在阶段5中，适配器可以实时监测充电电路的通路阻抗。具体地，适配器可以根据适配器的输出电压、输出电流及待充电设备反馈的电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)，监测充电电路的通路阻抗。当“充电电路的通路阻抗”>“待充电设备的通路阻抗+充电线缆的阻抗”时，可以认为充电接口接触不良，适配器停止在第二充电模式下对待充电设备进行充电。
可选地，在一些实施例中，适配器开启在第二充电模式下对待充电设备进行充电之后，适配器与待充电设备之间的通信时间间隔可以控制在一定范围之内，避免通信间隔过短而导致通信过程发生异常。
可选地，在一些实施例中，充电过程的停止(或适配器在第二充电模式下对待充电设备的充电过程的停止)可以分为可恢复的停止和不可恢复的停止两种。
例如，当检测到待充电设备的电池(多节电芯)充满或充电接口接触不良时，充电过程停止，充电通信过程复位，充电过程重新进入阶段1。然后，待充电设备不同意适配器在第二充电模式下对待充电设备进行充电，则通信流程不进入阶段2。这种情况下的充电过程的停止可以视为不可恢复的停止。
又例如，当适配器与待充电设备之间出现通信异常时，充电过程停止，充电通信过程复位，充电过程重新进入阶段1。在满足阶段1的要求后，待充电设备同意适配器在第二充电模式下对待充电设备进行充电以恢复充电过程。这种情况下的充电过程的停止可以视为可恢复的停止。
又例如，当待充电设备检测到电池(多节电芯)出现异常时，充电过程停止，复位并重新进入阶段1。然后，待充电设备不同意适配器在第二充电模式下对待充电设备进行充电。当电池(多节电芯)恢复正常，且满足阶段1的要求后，待充电设备同意适配器在第二充电模式下对待充电设备进行充电。这种情况下的快充过程的停止可以视为可恢复的停止。
以上对图9示出的通信步骤或操作仅是示例。例如，在阶段1中，待充电设备与适配器连接后，待充电设备与适配器之间的握手通信也可以由待充电设备发起，即待充电设备发送指令1，询问适配器是否开启第二充电模式。当待充电设备接收到适配器的回复指令指示适配器同意适配器在第二充电模式下对待充电设备进行充电时，适配器开始在第二充电模式下对待充电设备的电池(多节电芯)进行充电。
又如，在阶段5之后，还可包括恒压充电阶段。具体地，在阶段5中，待充电设备可以向适配器反馈电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)，当电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)达到恒压充电电压阈值时，充电阶段从恒流充电阶段转入恒压充电阶段。在恒压充电阶段中，充电电流逐渐减小，当电流下降至某一阈值时，表示待充电设备的电池(多节电芯)已经被充满，停止整个充电过程。
上文结合图1-图9，详细描述了本申请的装置实施例，下文结合图10，详细描述本申请实施例的方法实施例，应理解，方法侧的描述与装置侧的描述相互对应，为了简洁，适当省略重复的描述。
图10是根据本申请实施例的充电方法的示意性流程图。图10的充电方法可用于为待充电设备充电，所述待充电设备包括充电接口，
图10的方法包括以下步骤。
910、通过所述充电接口接收适配器的输出电压和输出电流。
920、将所述适配器的输出电压和输出电流直接加载在所述待充电设备内的相互串联的多节电芯的两端，对所述多节电芯进行直充。
可选地，在一些实施例中，图10的方法还可包括：基于所述多节电芯中的单节电芯的电压为所述待充电设备内的器件供电，所述单节电芯为所述多节电芯中的任意一节。
可选地，在一些实施例中，图10的方法还可包括：均衡所述多节电芯中的各电芯之间的电压。
可选地，在一些实施例中，图10的方法还可包括：所述多节电芯包括第一电芯和第二电芯，所述均衡所述多节电芯中的各电芯之间的电压，包括：以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移。
可选地，在一些实施例中，图10的方法还可包括：所述以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移，包括：通过第一电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯输出的能量耦合至第二电路，通过第二电路基于耦合来的能量形成第一充电电流，并基于所述第一充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电，其中，所述第一电路与所述第一电芯相连，所述第二电路与所述第一电芯和所述第二电芯相连。
可选地，在一些实施例中，图10的方法还可包括：所述以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移，还包括：通过第三电路以电磁耦合的方式将所述第二电芯输出的能量耦合至所述第二电路，通过所述第二电路基于所述第三电路耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电。
可选地，在一些实施例中，图10的方法还可包括：所述以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移，包括：通过第四电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯和所述第二电芯输出的能量耦合至第五电路，通过所述第五电路基于所述第四电路耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯进行充电，其中，所述第四电路与所述第一电芯和所述第二电芯相连，所述第五电路与所述第一电芯相连。
可选地，在一些实施例中，图10的方法还可包括：通过所述第四电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯和所述第二电芯输出的能量耦合至第六电路，通过所述第六电路基于所述第四电路耦合来的能量形成第三充电电流，并基于所述第三充电电流为所述第二电芯进行充电。
可选地，在一些实施例中，图10的方法还可包括：将所述适配器的输出电压升压至第二电压；将所述第二电压加载在所述多节电芯的两端，为所述多节电芯充电，其中所述第二电压大于所述多节电芯的总电压。
可选地，在一些实施例中，所述适配器支持第一充电模式和第二充电模式，所述适配器在所述第二充电模式下对待充电设备的充电速度快于所述适配器在所述第一充电模式下对所述待充电设备的充电速度。
可选地，在一些实施例中，所述充电接口包括数据线，图10的方法还可包括：通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出。
可选地，在一些实施例中，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程可包括：与所述适配器进行双向通信，以协商所述适配器与所述待充电设备之间的充电模式。
可选地，在一些实施例中，所述与所述适配器进行双向通信，以协商所述适配器与所述待充电设备之间的充电模式可包括：接收所述适配器发送的第一指令，所述第一指令用于询问所述待充电设备是否开启所述第二充电模式；向所述适配器发送所述第一指令的回复指令，所述第一指令的回复指令用于指示所述待充电设备是否同意开启所述第二充电模式；在所述待充电设备同意开启所述第二充电模式的情况下，控制所述适配器通过所述第一充电电路为所述多节电芯充电。
可选地，在一些实施例中，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程可包括：与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电压。
可选地，在一些实施例中，所述与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电压可包括：接收所述适配器发送的第二指令，所述第二指令用于询问所述适配器的输出电压与所述待充电设备的多节电芯的当前总电压是否匹配；向所述适配器发送所述第二指令的回复指令，所述第二指令的回复指令用于指示所述适配器的输出电压与所述多节电芯的当前总电压匹配、偏高或偏低。
可选地，在一些实施例中，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程可包括：与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流。
可选地，在一些实施例中，所述与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流可包括：接收所述适配器发送的第三指令，所述第三指令用于询问所述待充电设备当前支持的最大充电电流；向所述适配器发送所述第三指令的回复指令，所述第三指令的回复指令用于指示所述待充电设备当前支持的最大充电电流，以便所述适配器基于所述待充电设备当前支持的最大充电电流确定在所述第二充电模式下的所述第二适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流。
可选地，在一些实施例中，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述第二适配器的输出的过程可包括：在使用所述第二充电模式充电的过程中，与所述适配器进行双向通信，以调整所述适配器的输出电流。
可选地，在一些实施例中，所述与所述适配器进行双向通信，以调整所述适配器的输出电流可包括：接收所述适配器发送的第四指令，所述第四指令用于询问所述多节电芯的当前总电压；向所述适配器发送所述第四指令的回复指令，所述第四指令的回复指令用于指示所述多节电芯的当前总电压，以便所述适配器根据所述多节电芯的当前总电压，调整所述适配器的输出电流。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
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。
在本申请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，在本申请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。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。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。

Claims (32)

1.一种待充电设备，其特征在于，所述待充电设备包括：
充电接口；
第一充电电路，所述第一充电电路与所述充电接口相连，通过所述充电接口接收适配器的输出电压和输出电流，并将所述适配器的输出电压和输出电流直接加载在所述待充电设备内的相互串联的多节电芯的两端，对所述多节电芯进行直充；
均衡电路，所述均衡电路与所述多节电芯相连，用于均衡所述多节电芯中的各电芯之间的电压，其中，所述第一充电电路接收到的所述适配器的输出电流为脉动直流电，且所述适配器根据实时获取到的所述电芯的状态信息来调节所述适配器自身输出的电压，以满足所述电芯所预期的充电电压和/或充电电流的需求，所述第一充电电路接收到的所述适配器的输出电压高于所述多节电芯的总电压；
降压电路，所述降压电路的输入端与所述多节电芯相连，用于将所述多节电芯的总电压转换成第一电压，其中，所述第一电压大于或等于所述待充电设备的最小工作电压，且所述第一电压小于或等于所述待充电设备的最大工作电压；
所述待充电设备还包括：
第二充电电路，所述第二充电电路包括升压电路，所述升压电路的两端分别与所述充电接口和所述多节电芯相连，所述升压电路通过所述充电接口接收适配器的输出电压，将所述适配器的输出电压升压至第二电压，并将所述第二电压加载在所述多节电芯的两端，为所述多节电芯充电，其中所述第二充电电路接收到的所述适配器的输出电压小于所述多节电芯的总电压，所述第二电压大于所述多节电芯的总电压；
所述适配器支持第一充电模式和第二充电模式，所述适配器在所述第二充电模式下对待充电设备的充电速度快于所述适配器在所述第一充电模式下对所述待充电设备的充电速度，在所述第一充电模式下，所述适配器通过所述第二充电电路为所述多节电芯充电，在所述第二充电模式下，所述适配器通过所述第一充电电路为所述多节电芯充电。
2.如权利要求1所述的待充电设备，其特征在于，所述多节电芯包括第一电芯和第二电芯，所述均衡电路以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移。
3.如权利要求2所述的待充电设备，其特征在于，所述均衡电路包括第一电路和第二电路，所述第一电路与所述第一电芯相连，所述第二电路与所述第一电芯和所述第二电芯相连，
在所述第一电路导通的情况下，所述第一电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯输出的能量耦合至所述第二电路，所述第二电路基于所述第一电路耦合来的能量形成第一充电电流，并基于所述第一充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电。
4.如权利要求3所述的待充电设备，其特征在于，所述均衡电路还包括第三电路，所述第三电路与所述第二电芯相连，在所述第三电路导通的情况下，所述第三电路以电磁耦合的方式将所述第二电芯输出的能量耦合至所述第二电路，所述第二电路基于所述第三电路耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电。
5.如权利要求2所述的待充电设备，其特征在于，所述均衡电路包括第四电路和第五电路，所述第四电路与所述第一电芯和所述第二电芯相连，所述第五电路与所述第一电芯相连，
在所述第四电路和所述第五电路均导通的情况下，所述第四电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯和所述第二电芯输出的能量耦合至所述第五电路，所述第五电路基于所述第四电路耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯进行充电。
6.如权利要求5所述的待充电设备，其特征在于，所述均衡电路还包括第六电路，所述第六电路与所述第二电芯相连，
在所述第四电路和所述第六电路均导通的情况下，所述第四电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯和所述第二电芯输出的能量耦合至所述第六电路，所述第六电路基于所述第四电路耦合来的能量形成第三充电电流，并基于所述第三充电电流为所述第二电芯进行充电。
7.如权利要求1-6中任一项所述的待充电设备，其特征在于，所述第一充电电路通过所述充电接口接收到的所述适配器的输出电压和输出电流为所述适配器在恒流模式下输出的电压和电流，恒流是指所述适配器输出的脉动波形的电流峰值或平均值保持基本不变。
8.如权利要求7所述的待充电设备，其特征在于，所述第二充电电路接收到的所述适配器的输出电压为5V。
9.如权利要求7所述的待充电设备，其特征在于，所述充电接口包括数据线，所述待充电设备还包括控制单元，所述控制单元通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出。
10.如权利要求9所述的待充电设备，其特征在于，所述控制单元通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：
所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以协商所述适配器与所述待充电设备之间的充电模式。
11.如权利要求10所述的待充电设备，其特征在于，所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以协商所述适配器与所述待充电设备之间的充电模式，包括：
所述控制单元接收所述适配器发送的第一指令，所述第一指令用于询问所述待充电设备是否开启所述第二充电模式；
所述控制单元向所述适配器发送所述第一指令的回复指令，所述第一指令的回复指令用于指示所述待充电设备是否同意开启所述第二充电模式；
在所述待充电设备同意开启所述第二充电模式的情况下，所述控制单元控制所述适配器通过所述第一充电电路为所述多节电芯充电。
12.如权利要求9所述的待充电设备，其特征在于，所述控制单元通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：
所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电压。
13.如权利要求12所述的待充电设备，其特征在于，所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电压，包括：
所述控制单元接收所述适配器发送的第二指令，所述第二指令用于询问所述适配器的输出电压与所述多节电芯的当前总电压是否匹配；
所述控制单元向所述适配器发送所述第二指令的回复指令，所述第二指令的回复指令用于指示所述适配器的输出电压与所述多节电芯的当前总电压匹配、偏高或偏低。
14.如权利要求9所述的待充电设备，其特征在于，所述控制单元通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：
所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流。
15.如权利要求14所述的待充电设备，其特征在于，所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流，包括：
所述控制单元接收所述适配器发送的第三指令，所述第三指令用于询问所述待充电设备当前支持的最大充电电流；
所述控制单元向所述适配器发送所述第三指令的回复指令，所述第三指令的回复指令用于指示所述待充电设备当前支持的最大充电电流，以便所述适配器基于所述待充电设备当前支持的最大充电电流确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流。
16.如权利要求9所述的待充电设备，其特征在于，所述控制单元通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：
在使用所述第二充电模式充电的过程中，所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以调整所述适配器的输出电流。
17.如权利要求16所述的待充电设备，其特征在于，所述控制单元与所述适配器进行双向通信，以调整所述适配器的输出电流，包括：
所述控制单元接收所述适配器发送的第四指令，所述第四指令用于询问所述多节电芯的当前总电压；
所述控制单元向所述适配器发送所述第四指令的回复指令，所述第四指令的回复指令用于指示所述多节电芯的当前总电压，以便所述适配器根据所述多节电芯的当前总电压，调整所述适配器的输出电流。
18.一种充电方法，其特征在于，所述充电方法用于为待充电设备充电，所述待充电设备包括充电接口、第一充电电路和第二充电电路，所述第一充电电路与所述充电接口相连，通过所述充电接口接收适配器的输出电压和输出电流，并将所述适配器的输出电压和输出电流直接加载在所述待充电设备内的相互串联的多节电芯的两端，对所述多节电芯进行直充；所述第二充电电路包括升压电路，所述升压电路的两端分别与所述充电接口和所述多节电芯相连，所述升压电路通过所述充电接口接收适配器的输出电压，将所述适配器的输出电压升压至第二电压，并将所述第二电压加载在所述多节电芯的两端，为所述多节电芯充电，其中所述第二充电电路接收到的所述适配器的输出电压小于所述多节电芯的总电压，所述第二电压大于所述多节电芯的总电压；
所述方法包括：
通过所述充电接口接收适配器的输出电压和输出电流；
所述适配器支持第一充电模式和第二充电模式，所述适配器在所述第二充电模式下对待充电设备的充电速度快于所述适配器在所述第一充电模式下对所述待充电设备的充电速度，在所述第一充电模式下，所述适配器通过所述第二充电电路为所述多节电芯充电，在所述第二充电模式下，所述适配器通过所述第一充电电路为所述多节电芯充电；
均衡所述多节电芯中的各电芯之间的电压，其中，所述第一充电电路接收到的所述适配器的输出电流为脉动直流电，且所述适配器根据实时获取到的所述电芯的状态信息来调节所述适配器自身输出的电压，以满足所述电芯所预期的充电电压和/或充电电流的需求，所述第一充电电路接收到的所述适配器的输出电压高于所述多节电芯的总电压；
所述待充电设备包括降压电路，所述降压电路的输入端与所述多节电芯相连，用于将所述多节电芯的总电压转换成第一电压，其中，所述第一电压大于或等于所述待充电设备的最小工作电压，且所述第一电压小于或等于所述待充电设备的最大工作电压。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述多节电芯包括第一电芯和第二电芯，
所述均衡所述多节电芯中的各电芯之间的电压，包括：以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移，包括：
通过第一电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯输出的能量耦合至第二电路，通过第二电路基于耦合来的能量形成第一充电电流，并基于所述第一充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电，其中，所述第一电路与所述第一电芯相连，所述第二电路与所述第一电芯和所述第二电芯相连。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移，还包括：
通过第三电路以电磁耦合的方式将所述第二电芯输出的能量耦合至所述第二电路，通过所述第二电路基于所述第三电路耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯和所述第二电芯进行充电，其中，所述第三电路与所述第二电芯相连。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述以电磁耦合的方式在所述第一电芯和所述第二电芯之间进行电量搬移，包括：
通过第四电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯和所述第二电芯输出的能量耦合至第五电路，通过所述第五电路基于所述第四电路耦合来的能量形成第二充电电流，并基于所述第二充电电流为所述第一电芯进行充电，其中，所述第四电路与所述第一电芯和所述第二电芯相连，所述第五电路与所述第一电芯相连。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过所述第四电路以电磁耦合的方式将所述第一电芯和所述第二电芯输出的能量耦合至第六电路，通过所述第六电路基于所述第四电路耦合来的能量形成第三充电电流，并基于所述第三充电电流为所述第二电芯进行充电，其中，所述第六电路与所述第二电芯相连。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述充电接口包括数据线，所述方法还包括：
通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：
与所述适配器进行双向通信，以协商所述适配器与所述待充电设备之间的充电模式。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述与所述适配器进行双向通信，以协商所述适配器与所述待充电设备之间的充电模式，包括：
接收所述适配器发送的第一指令，所述第一指令用于询问所述待充电设备是否开启所述第二充电模式；
向所述适配器发送所述第一指令的回复指令，所述第一指令的回复指令用于指示所述待充电设备是否同意开启所述第二充电模式；
在所述待充电设备同意开启所述第二充电模式的情况下，控制所述适配器通过所述第一充电电路为所述多节电芯充电。
27.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：
与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电压。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电压，包括：
接收所述适配器发送的第二指令，所述第二指令用于询问所述适配器的输出电压与所述待充电设备的多节电芯的当前总电压是否匹配；
向所述适配器发送所述第二指令的回复指令，所述第二指令的回复指令用于指示所述适配器的输出电压与所述多节电芯的当前总电压匹配、偏高或偏低。
29.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：
与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述与所述适配器进行双向通信，以确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流，包括：
接收所述适配器发送的第三指令，所述第三指令用于询问所述待充电设备当前支持的最大充电电流；
向所述适配器发送所述第三指令的回复指令，所述第三指令的回复指令用于指示所述待充电设备当前支持的最大充电电流，以便所述适配器基于所述待充电设备当前支持的最大充电电流确定在所述第二充电模式下的所述适配器输出的用于对所述待充电设备进行充电的充电电流。
31.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述通过所述数据线与所述适配器进行双向通信，以控制在所述第二充电模式下的所述适配器的输出的过程，包括：
在使用所述第二充电模式充电的过程中，与所述适配器进行双向通信，以调整所述适配器的输出电流。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述与所述适配器进行双向通信，以调整所述适配器的输出电流，包括：
接收所述适配器发送的第四指令，所述第四指令用于询问所述多节电芯的当前总电压；
向所述适配器发送所述第四指令的回复指令，所述第四指令的回复指令用于指示所述多节电芯的当前总电压，以便所述适配器根据所述多节电芯的当前总电压，调整所述适配器的输出电流。
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