CN108092373A - 便携设备的充电管理方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携设备的充电管理方法及其系统,所述方法包括:识别当前接入的适配器属于第一类型适配器还是第二类型适配器;如果属于第一类型适配器,则将直通/低压调整模块使能为第一控制模式,即选择性直通或混合控制;如果属于第二类型适配器,则将直通/低压调整模块使能为第二控制模式,其中对于第一控制模式,在大电流充电阶段中,第一晶体管和第二晶体管都作为开关工作,形成直通路径;在小电流充电阶段中,第一晶体管作为开关工作而第二晶体管作为低压稳压器工作,形成混合路径。采用本发明的便携设备的充电管理方法和系统,能够识别适配器类型并且执行相应控制,从而提升充电效率并且保障充电安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种便携设备的充电管理方法及其系统,尤其涉及一种能够识别适配器类型并且执行相应控制的便携设备的充电管理方法及其系统。
背景技术
如今,便捷设备越来越受到消费者的青睐,例如:智能手机、平板电脑、掌上电脑等。然而,这些便捷设备的耗电越来越大,用户充电次数越来越多,适配器类型也越来越多样化,例如:普通适配器、支持5V/10V方案的快速充电适配器、以及支持3.5V~5V方案的O2Micro Cool适配器。例如,用户有时会使用普通适配器,有时会使用Cool适配器。如果便携设备用相同的充电管理方案而不考虑适配器类型,则可能充电效率低,甚至会对便携设备造成不期望的损害。
因此,需要一种能够识别适配器类型并且执行相应控制的便携设备的充电管理方法及其系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种能够识别适配器类型并且执行相应控制的便携设备的充电管理方法及其系统。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种便携设备的充电管理方法,包括:识别当前接入的适配器属于第一类型适配器还是第二类型适配器;如果所述当前接入的适配器属于所述第一类型适配器,则将直通/低压调整模块使能为第一控制模式,所述第一控制模式为选择性直通或混合控制;如果所述当前接入的适配器属于所述第二类型适配器,则将所述直通/低压调整模块使能为第二控制模式,其中所述直通/低压调整模块包括第一晶体管和第二晶体管,对于所述第一控制模式,在所述便携设备的大电流充电阶段中,所述第一晶体管和所述第二晶体管都作为开关工作,形成直通路径;在所述便携设备的小电流充电阶段中,所述第一晶体管作为开关工作而所述第二晶体管作为低压稳压器工作,形成混合路径,其中对于所述第二控制模式,所述第一晶体管作为开关工作而所述第二晶体管作为低压稳压器工作,形成混合路径。
本发明还提供了一种便携设备的充电管理系统,包括适配器和所述便携设备,其特征在于,所述便携设备包括:便携设备控制模块,耦合于所述适配器,用于根据检测到的适配器输出来识别当前接入的适配器属于第一类型适配器还是第二类型适配器,根据所述识别的适配器类型向直通/低压调整模块发送第一控制信号,并且向所述适配器发出第二控制信号;所述直通/低压调整模块,耦合于所述便携设备控制模块,用于根据所述第一控制信号而使能为第一控制模式或第二控制模式,其中如果所述当前接入的适配器属于所述第一类型适配器,则所述直通/低压调整模块使能为所述第一控制模式,所述第一控制模式为选择性直通或混合控制;如果所述当前接入的适配器属于所述第二类型适配器,则所述直通/低压调整模块使能为第二控制模式,其中所述直通/低压调整模块包括第一晶体管和第二晶体管,对于所述第一控制模式,在所述便携设备的大电流充电阶段中,所述第一晶体管和所述第二晶体管都作为开关工作,形成直通路径;在所述便携设备的小电流充电阶段中,所述第一晶体管作为开关工作而所述第二晶体管作为低压稳压器工作,形成混合路径,其中对于所述第二控制模式,所述第一晶体管作为开关工作而所述第二晶体管作为低压稳压器工作,形成混合路径。
有利地,本发明的便携设备的充电管理方法能够识别适配器类型并且执行相应控制,从而提升充电效率并且保障充电安全。此外,利用选择性直通和混合控制,在电池的大电流充电阶段中,可形成直通路径,效率更高、功耗和发热量更低。
附图说明
以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述,可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点,其中相似的符号代表相似的组件。
图1所示为根据本发明的一个实施例的便携设备的充电管理系统的方框图;
图2所示为根据本发明的另一个实施例的便携设备的充电管理系统的方框图;
图3所示为根据本发明的另一个实施例的便携设备的充电管理系统的方框图;
图4所示为根据本发明的另一个实施例的便携设备的充电管理系统的方框图;以及
图5所示为根据本发明的一个实施例的便携设备的充电管理方法的流程图。
具体实施方式
以下将对本发明的实施例给出详细的参考。尽管本发明通过这些实施方式进行阐述和说明,但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反,本发明涵盖所附权利要求所定义的发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。
另外,为了更好的说明本发明,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解,没有这些具体细节,本发明同样可以实施。在另外一些实例中,对于大家熟知的方法、手续、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
图1所示为根据本发明的一个实施例的便携设备的充电管理系统100的方框图。如图1所示,充电管理系统100包括适配器110和便携设备120。在一个实施例中,便携设备120可包括智能手机、平板电脑、掌上电脑等。在另一个实施例中,便携设备120可包括照相机、电动牙刷、电动剃须刀、无线耳机等,其并非限制。便携设备120可由适配器110和电池126供电,便携设备120也可与适配器110协作来为电池126充电。电池126可包括,但并不限制于,单节或多节的锂聚合物电池、铅酸电池、镍镉电池、或金属氢化物镍电池等。
在一个实施例中,适配器110包含功率转换模块112和适配器控制模块114。功率转换模块112可从电力供应接收交流(AC)电力VAC,例如220VAC或110VAC等,并且将交流电转换成直流(DC)电力VAD。适配器控制模块114可包含耦合于功率转换模块112的一个或多个控制端口,并且在所述控制端口上产生一个或多个控制信号116,使得将适配器110的输出功率或输出电压调节成目标值。在一个实施例中,适配器控制模块114可包括能够执行机器可读指令的处理单元(未示出)。
所述适配器110可包含第一类型适配器(例如,支持3.5V~5V方案的O2Micro Cool适配器)和第二类型适配器(例如,普通适配器)。在一个实施例中,第一类型适配器的输出电压默认值(例如,3.5V)可比第二类型适配器的输出电压默认值(例如,5V)低。在一个实施例中,第一类型适配器的输出电压可随着控制信号116的改变(例如,电压、电流、或占空比的改变)而发生改变,例如从3.5V升至4V或5V或其它值,或从5V下降至3.5V或其它值;第二类型适配器的输出电压不会随着控制信号116的改变(例如,电压、电流、或占空比的改变)而发生改变,例如固定输出5V。
在一个实施例中,便携设备120可包括直通/低压调整(Low Dropout Regulator,LDO)模块122、系统电路124、电池126、便携设备控制模块128、以及晶体管130。便携设备控制模块128耦合于适配器110,根据检测到的适配器输出来识别当前接入的适配器属于第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器)还是第二类型适配器(例如,普通适配器),并且向适配器110中的适配器控制模块114发出控制信号CTR。
在一个实施例中,便携设备控制模块128可根据检测充电前的适配器的输出电压默认值来进行所述适配器识别。例如,如果检测到的适配器的输出电压默认值为3.5V,则将当前接入的适配器识别为第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器)。如果检测到的适配器的输出电压默认值为5V,则将当前接入的适配器识别为第二类型适配器(例如,普通适配器)。
在一个实施例中,便携设备控制模块128可根据改变控制信号CTR(例如,电压、电流、或占空比)并且监测适配器输出电压VAD是否改变来进行所述适配器识别。例如,如果检测到的适配器输出电压VAD随着控制信号116的改变而发生改变,例如从3.5V升至4V或5V或其它值,则将当前接入的适配器识别为第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器)。如果检测到的适配器输出电压VAD不随着控制信号116的改变而发生改变,例如固定输出5V,则将当前接入的适配器识别为第二类型适配器(例如,普通适配器)。
在一个实施例中,如果当前接入的适配器110为第一类型适配器(例如,O2MicroCool适配器),则适配器110中的适配器控制模块114可向便携设备控制模块128发送包括适配器类型指示符(如虚线所示)的控制信号。如果便携设备控制模块128从适配器控制模块114接收到适配器类型指示符,则可根据适配器类型指示符来将当前接入的适配器识别为第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器)。如果便携设备控制模块128没有从适配器控制模块114接收到适配器类型指示符,则可将当前接入的适配器识别为第二类型适配器(例如,普通适配器)。
在识别出当前接入的适配器属于第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器)还是第二类型适配器(例如,普通适配器)之后,便携设备控制模块128根据所述识别的适配器类型向直通/LDO模块122发送控制信号SEL。直通/LDO模块122根据控制信号SEL而使能为第一控制模式或第二控制模式。具体地,如果当前接入的适配器属于第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器),则将直通/LDO模块122使能为第一控制模式,所述第一控制模式为选择性直通或混合控制。如果当前接入的适配器属于第二类型适配器(例如,普通适配器),则将直通/LDO模块122使能为第二控制模式,所述第二控制模式为混合控制。
结合图2的充电管理系统200来进一步理解,直通/LDO模块122可包括第一晶体管202和第二晶体管204(例如,MOSFET晶体管)。便携设备控制模块128可分别向第一晶体管202和第二晶体管204发送使能信号EN1和EN2来使能第一晶体管202和第二晶体管204作为开关(直通)或LDO(降压)工作。在一个实施例中,由第一晶体管202和第二晶体管204组成的直通/LDO模块122还可复用作为电荷泵,进行升压操作。
表1:不同充电阶段中的晶体管功能表
结合表1中的不同充电阶段中的晶体管功能表来描述,如果当前接入的适配器属于第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器),则将直通/LDO模块122使能为第一控制模式,所述第一控制模式为选择性直通或混合控制。对于第一控制模式,在电池126的大电流充电阶段中,第一晶体管202和第二晶体管204都作为开关工作,形成直通路径。请注意,直通路径也可能产生细微压降,此处忽略不计。直通/LDO模块122将适配器输出电压VAD直通传输为电压VCH而不进行功率转换(升压或降压操作)。对于第一控制模式,在电池126的小电流充电阶段中,第一晶体管202作为开关工作而第二晶体管204作为低压稳压器(LDO)工作,形成开关/LDO混合路径(以下简称为“混合路径”)。直通/LDO模块122将适配器输出电压VAD降压传输为电压VCH。如果当前接入的适配器属于第二类型适配器(例如,普通适配器),则将直通/LDO模块122使能为第二控制模式,不管是电池126的大电流充电阶段还是小电流充电阶段中,第一晶体管202都作为开关工作而第二晶体管204都作为LDO工作,形成混合路径。本领域技术人员应可理解,相较于混合路径,直通路径的效率更高、功耗更低。
请注意,便携设备控制模块128可通过检测耦合于电池126的电阻RS两端的电压值(SRP和SRN)来获得当前的充电电流ICH和电池电压VBAT,从而判断目前处于电池126的大电流充电阶段还是小电流充电阶段。在另一个实施例中,代替采用电阻,便携设备控制模块128可检测流经耦合于电池126的晶体管130的电流(MON),微调后计算出当前的充电电流ICH和电池电压VBAT。以上两种方式可以单独或组合使用,其并非本发明的限制。
在一个实施例中,便携设备控制模块128可设有集成电路总线(Inter-IntegratedCircuit,IIC),用于受控于主机而调整便携设备控制模块128的控制信号参数(例如,控制信号CTR)。还可将外围保护的电容和电阻、晶体管130、202、和204集成到便携设备控制模块128的内部,以减少BOM成本和PCB面积。
在一个实施例中,便携设备控制模块128还可与适配器控制模块114协作用于闭环控制,将适配器110的输出功率或输出电压调节成目标值。例如,便携设备控制模块128可获得指示充电参数(例如,充电电流ICH或电池电压VBAT)的反馈信号。例如,便携设备控制模块128通过检测耦合于电池126的电阻RS两端的电压值(SRP和SRN)来获得当前的充电电流ICH和电池电压VBAT,并且根据所述反馈信号向适配器控制模块114发出相应控制信号CTR。在一个实施例中,当充电电流ICH超过预设的充电电流电平时,便携设备控制模块128向适配器控制模块114发出控制信号CTR以减低充电电流ICH至预设值。
在一个实施例中,控制信号CTR可以是电流信号、电压信号、脉宽调制(PWM)信号、或频率调制(PFM)信号,其并非本发明的限制。控制信号CTR还可以由电池的电池电压VBAT、充电电流ICH、系统电流、适配器输出功率等的计算决定。例如,控制信号CTR可为脉宽调制(PWM)信号,当充电电流ICH超过预设的充电电流电平时,便携设备控制模块128减小向适配器控制模块114发出的控制信号CTR的占空比,从而减少充电电流ICH并且将适配器110的输出功率或输出电压调节成目标值。在另一个实施例中,便携设备控制模块128也可通过增加控制信号CTR的占空比的方式来减少充电电流ICH并且将适配器110的输出功率或输出电压调节成目标值,其并非本发明的限制。
图3所示为根据本发明的另一个实施例的便携设备的充电管理系统300的方框图。除了额外包括开关充电(Switch Charging)模块310之外,图3中的充电管理系统300类似于图2中的充电管理系统200。为简约起见,相似描述不另赘述。如图3所示,开关充电模块310可包括由高侧开关312和低侧开关316组成的开关电路、电感314、和滤波器电路(例如,电容318)。高侧开关312和低侧开关316分别受控于来自便携设备控制模块128的控制信号LH和LO。在大电流充电阶段中,相较于直通路径,开关充电模块310的功率转换效率较低。因此,对于第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器),在大电流充电阶段中,仍然利用直通/LDO模块122的直通路径进行电力传输。相较于混合路径,开关充电模块310的功率转换效率较高。因此,对于第一类型适配器,在小电流充电阶段中,可根据优先级设置,由开关充电模块310代替直通/LDO模块122中的混合路径。对于第二类型适配器的大电流充电阶段和小电流充电阶段也同样适用,利用开关充电模块310进行电力传输,如表1所示。
图4所示为根据本发明的另一个实施例的便携设备的充电管理系统400的方框图。除了便携设备控制模块128的结构之外,图4中的充电管理系统400类似于图3中的充电管理系统300。为简约起见,相似描述不另赘述。如图4所示,便携设备控制模块128可包括充电控制单元402、适配控制单元404、监测单元406、以及中央控制单元408。适配控制单元404可根据检测到的适配器输出VAD来识别当前接入的适配器属于第一类型适配器(例如,O2MicroCool适配器)还是第二类型适配器(例如,普通适配器),并且向适配器110中的适配器控制模块114发出控制信号CTR。中央控制单元408从适配控制单元404接收指示适配器类型的类型指示信号,并且从监测单元406接收指示电池126的充电电流和电池电压的信号,判断出电池126当前处于大电流充电阶段还是小电流充电阶段。相应地,耦合于中央控制单元408的充电控制单元402可根据充电器类型和当前充电阶段,通过控制信号SEL(包括EN1和EN2)、LH、LO来选择性使能或禁能直通/LDO模块122和开关充电模块310。具体的使能和禁能工作原理可参考以上关于图2和图3的描述。
此外,适配控制单元404还可从监测单元406获得指示充电参数(例如,充电电流ICH或电池电压VBAT)的反馈信号,并且根据所述反馈信号向适配器控制模块114发出相应控制信号CTR。例如,控制信号CTR可为脉宽调制(PWM)信号,当充电电流ICH超过预设的充电电流电平时,便携设备控制模块128中的适配控制单元404减小向适配器控制模块114发出的控制信号CTR的占空比,从而减少充电电流ICH并且将适配器110的输出功率或输出电压调节成目标值。在另一个实施例中,便携设备控制模块128也可通过增加控制信号CTR的占空比的方式来减少充电电流ICH并且将适配器110的输出功率或输出电压调节成目标值,其并非本发明的限制。
图5所示为根据本发明的一个实施例的便携设备的充电管理方法500的流程图。可结合图1-图4的描述来理解,便携设备的充电管理方法500可包括以下步骤:
步骤502:识别当前接入的适配器属于第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器)还是第二类型适配器(例如,普通适配器)。在一个实施例中,第一类型适配器的输出电压默认值(例如,3.5V)可比第二类型适配器的输出电压默认值(例如,5V)低。在一个实施例中,第一类型适配器的输出电压可随着控制信号116的改变(例如,电压、电流、或占空比的改变)而发生改变,例如从3.5V升至4V或5V或其它值;第一类型适配器的输出电压不会随着控制信号116的改变(例如,电压、电流、或占空比的改变)而发生改变,例如固定输出5V。
在一个实施例中,步骤502包括:由便携设备120中的便携设备控制模块128根据检测充电前的适配器的输出电压默认值来进行所述适配器识别。例如,如果检测到的适配器的输出电压默认值为3.5V,则将当前接入的适配器识别为第一类型适配器(例如,O2MicroCool适配器)。如果检测到的适配器的输出电压默认值为5V,则将当前接入的适配器识别为第二类型适配器(例如,普通适配器)。
在一个实施例中,步骤502包括:由便携设备120中的便携设备控制模块128根据改变发送给适配器110中的适配器控制模块114的控制信号CTR(例如,电压、电流、或占空比)并且监测适配器输出电压VAD是否改变来进行所述适配器识别。例如,如果检测到的适配器输出电压VAD随着控制信号116的改变而发生改变,例如从3.5V升至4V或5V或其它值,则将当前接入的适配器识别为第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器)。如果检测到的适配器输出电压VAD不随着控制信号116的改变而发生改变,例如固定输出5V,则将当前接入的适配器识别为第二类型适配器(例如,普通适配器)。
在一个实施例中,步骤502包括:由便携设备120中的便携设备控制模块128通过检测是否接收到来自适配器110中的适配器控制模块114的包括适配器类型指示符的控制信号来进行所述适配器识别。如果当前接入的适配器110为第一类型适配器(例如,O2MicroCool适配器),则适配器110中的适配器控制模块114可向便携设备控制模块128发送包括适配器类型指示符的控制信号。如果便携设备控制模块128从适配器控制模块114接收到适配器类型指示符,则可根据适配器类型指示符来将当前接入的适配器识别为第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器)。如果便携设备控制模块128没有从适配器控制模块114接收到适配器类型指示符,则可将当前接入的适配器识别为第二类型适配器(例如,普通适配器)。
步骤504:如果当前接入的适配器属于第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器),则将直通/LDO模块122使能为第一控制模式,所述第一控制模式为选择性直通或混合控制。
步骤506:对于第一控制模式,在电池126的大电流充电阶段中,第一晶体管202和第二晶体管204都作为开关工作,形成直通路径。直通/LDO模块122将适配器输出电压VAD直通传输为电压VCH而不进行功率转换(升压或降压操作)。在电池126的小电流充电阶段中,第一晶体管202作为开关工作而第二晶体管204作为低压稳压器(LDO)工作,形成开关/LDO混合路径(即,混合路径)。直通/LDO模块122将适配器输出电压VAD降压传输为电压VCH。
步骤508:如果当前接入的适配器属于第二类型适配器(例如,普通适配器),则将直通/LDO模块122使能为第二控制模式,所述第二控制模式为混合控制。不管是电池126的大电流充电阶段还是小电流充电阶段,第一晶体管202都作为开关工作而第二晶体管204都作为LDO工作,直通/LDO模块122形成混合路径。
步骤510:根据优先级设置,由便携设备120中的开关充电模块310代替直通/LDO模块122中的混合路径。具体地,在大电流充电阶段中,相较于直通路径,开关充电模块310的功率转换效率较低。因此,对于第一类型适配器(例如,O2Micro Cool适配器),在大电流充电阶段中,仍然利用直通/LDO模块122的直通路径进行电力传输。相较于混合路径,开关充电模块310的功率转换效率较高。因此,对于第一类型适配器,在小电流充电阶段中,可根据优先级设置,由开关充电模块310代替直通/LDO模块122中的混合路径。对于第二类型适配器的大电流充电阶段和小电流充电阶段也同样适用,利用开关充电模块310进行电力传输,如表1所示。
在整个充电过程中,还可包括闭环控制,用于将适配器110的输出功率或输出电压调节成目标值。例如,便携设备控制模块128可获得指示充电参数(例如,充电电流ICH或电池电压VBAT)的反馈信号。例如,便携设备控制模块128通过检测耦合于电池126的电阻RS两端的电压值(SRP和SRN)来获得当前的充电电流ICH和电池电压VBAT,并且根据所述反馈信号来向适配器控制模块114发出相应控制信号CTR。在一个实施例中,当充电电流ICH超过预设的充电电流电平时,便携设备控制模块128向适配器控制模块114发出控制信号CTR以减低充电电流ICH至预设值。
在一个实施例中,控制信号CTR可以是电流信号、电压信号、脉宽调制(PWM)信号、或频率调制(PFM)信号,其并非本发明的限制。控制信号CTR还可以由电池的电池电压VBAT、充电电流ICH、系统电流、适配器输出功率等的计算决定。例如,控制信号CTR可为脉宽调制(PWM)信号,当充电电流ICH超过预设的充电电流电平时,便携设备控制模块128减小向适配器控制模块114发出的控制信号CTR的占空比,从而减少充电电流ICH并且将适配器110的输出功率或输出电压调节成目标值。在另一个实施例中,便携设备控制模块128也可通过增加控制信号CTR的占空比的方式来减少充电电流ICH并且将适配器110的输出功率或输出电压调节成目标值,其并非本发明的限制。
有利地,本发明的便携设备的充电管理方法能够识别适配器类型并且执行相应控制,从而提升充电效率并且保障充电安全。此外,利用选择性直通或混合控制,在电池的大电流充电阶段中,可形成直通路径,效率更高、功耗和发热量更低。
以下的具体描述中的某些部分是以流程、逻辑块、处理过程和其它对计算机存储器中数据位的操作的象征性表示来呈现的。这些描述和表示法是数据处理领域内的技术人员最有效地向该领域内的其它技术人员传达他们工作实质的方法。在本申请中,流程、逻辑块、处理过程、或相似的事物,被构思成有条理的步骤或指令的序列以实现想要的结果。所述的步骤是需要对物理量进行物理操作的步骤。通常,但不是必然的,这些物理量的形式可为电或磁信号,可在计算机系统中被存储、传输、合并和比较等等。主要出于普遍使用的缘故,有时便于将上述信号视为事物处理、位元、数值、元件、符号、字符、取样、像素、或其它。
上文根据本发明的示例实施例参照系统、方法、器件、和/或计算机程序产品的框图和流程图描述了本发明。本领域技术人员将理解,框图和流程图中的一个或多个框以及框图和流程图中的框的组合,分别可以由计算机可执行程序指令实现。同样地,根据本发明的一些实施例,框图和流程图中的一些框可以不必要以呈现的顺序进行,或可以不必要进行。
上文具体实施方式和附图仅为本发明之常用实施例。显然,在不脱离后附权利要求书所界定的本发明精神和保护范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解,本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此,在此披露之实施例仅用于说明而非限制,本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定,而不限于此前的描述。
Claims (24)
1.一种便携设备的充电管理方法,包括:
识别当前接入的适配器属于第一类型适配器还是第二类型适配器;
如果所述当前接入的适配器属于所述第一类型适配器,则将直通/低压调整模块使能为第一控制模式,所述第一控制模式为选择性直通或混合控制;
如果所述当前接入的适配器属于所述第二类型适配器,则将所述直通/低压调整模块使能为第二控制模式,
其中所述直通/低压调整模块包括第一晶体管和第二晶体管,对于所述第一控制模式,在所述便携设备的大电流充电阶段中,所述第一晶体管和所述第二晶体管都作为开关工作,形成直通路径;在所述便携设备的小电流充电阶段中,所述第一晶体管作为开关工作而所述第二晶体管作为低压稳压器工作,形成混合路径,
其中对于所述第二控制模式,所述第一晶体管作为开关工作而所述第二晶体管作为低压稳压器工作,形成混合路径。
2.根据权利要求1所述的充电管理方法,其特征在于,所述识别当前接入的适配器属于第一类型适配器还是第二类型适配器的步骤包括:
根据检测充电前的所述适配器的输出电压默认值来进行所述适配器识别。
3.根据权利要求1所述的充电管理方法,其特征在于,所述识别当前接入的适配器属于第一类型适配器还是第二类型适配器的步骤包括:
根据改变发送给所述适配器的控制信号并且监测所述适配器的输出电压是否改变来进行所述适配器识别。
4.根据权利要求1所述的充电管理方法,其特征在于,所述识别当前接入的适配器属于第一类型适配器还是第二类型适配器的步骤包括:
通过检测是否接收到来自所述适配器的包括适配器类型指示符的控制信号来进行所述适配器识别。
5.根据权利要求1所述的充电管理方法,还包括:
根据优先级设置,由所述便携设备中的开关充电模块代替直通/低压调整模块中的所述混合路径。
6.根据权利要求5所述的充电管理方法,其特征在于,对于所述第一类型适配器,在所述大电流充电阶段中,利用所述直通/低压调整模块的所述直通路径进行电力传输,在所述小电流充电阶段中,利用所述开关充电模块进行电力传输。
7.根据权利要求5所述的充电管理方法,其特征在于,对于所述第二类型适配器,在所述大电流充电阶段和所述小电流充电阶段中,利用所述开关充电模块进行电力传输。
8.根据权利要求1所述的充电管理方法,其特征在于,所述大电流充电阶段和所述小电流充电阶段是通过检测电池的充电电流和电池电压来判断。
9.根据权利要求8所述的充电管理方法,其特征在于,所述充电电流是通过监测流经耦合于所述电池的晶体管的电流并进行微调计算得到。
10.根据权利要求1所述的充电管理方法,还包括:
获得指示充电参数的反馈信号,
根据所述反馈信号向所述适配器发出相应控制信号来将所述适配器的输出功率或输出电压调节成目标值。
11.根据权利要求10所述的充电管理方法,其特征在于,所述充电参数包括充电电流或电池电压,所述控制信号为脉宽调制信号,当所述充电参数超过相应的预设值时,减小所述控制信号的占空比,从而减小所述充电电流并且将所述适配器的输出功率或输出电压调节成所述目标值。
12.一种便携设备的充电管理系统,包括适配器和所述便携设备,其特征在于,所述便携设备包括:
便携设备控制模块,耦合于所述适配器,用于根据检测到的适配器输出来识别当前接入的适配器属于第一类型适配器还是第二类型适配器,根据所述识别的适配器类型向直通/低压调整模块发送第一控制信号,并且向所述适配器发出第二控制信号;
所述直通/低压调整模块,耦合于所述便携设备控制模块,用于根据所述第一控制信号而使能为第一控制模式或第二控制模式,
其中如果所述当前接入的适配器属于所述第一类型适配器,则所述直通/低压调整模块使能为所述第一控制模式,所述第一控制模式为选择性直通或混合控制;如果所述当前接入的适配器属于所述第二类型适配器,则所述直通/低压调整模块使能为第二控制模式,
其中所述直通/低压调整模块包括第一晶体管和第二晶体管,对于所述第一控制模式,在所述便携设备的大电流充电阶段中,所述第一晶体管和所述第二晶体管都作为开关工作,形成直通路径;在所述便携设备的小电流充电阶段中,所述第一晶体管作为开关工作而所述第二晶体管作为低压稳压器工作,形成混合路径,
其中对于所述第二控制模式,所述第一晶体管作为开关工作而所述第二晶体管作为低压稳压器工作,形成混合路径。
13.根据权利要求12所述的充电管理系统,其特征在于,所述便携设备控制模块还配置为:
根据检测充电前的所述适配器的输出电压默认值来进行所述适配器识别。
14.根据权利要求12所述的充电管理系统,其特征在于,所述便携设备控制模块还配置为:
根据改变发送给所述适配器的所述第二控制信号并且监测所述适配器的输出电压是否改变来进行所述适配器识别。
15.根据权利要求12所述的充电管理系统,其特征在于,所述便携设备控制模块还配置为:
通过检测是否接收到来自所述适配器的包括适配器类型指示符的第三控制信号来进行所述适配器识别。
16.根据权利要求12所述的充电管理系统,其特征在于,所述便携设备还包括开关充电模块,所述便携设备控制模块还配置为:根据优先级设置,使能所述便携设备中的开关充电模块代替所述直通/低压调整模块中的所述混合路径。
17.根据权利要求16所述的充电管理系统,其特征在于,所述便携设备控制模块还配置为:对于所述第一类型适配器,在所述大电流充电阶段中,使能所述直通/低压调整模块的所述直通路径进行电力传输,在所述小电流充电阶段中,使能所述开关充电模块进行电力传输。
18.根据权利要求16所述的充电管理系统,其特征在于,所述便携设备控制模块还配置为:对于所述第二类型适配器,在所述大电流充电阶段和所述小电流充电阶段中,使能所述开关充电模块进行电力传输。
19.根据权利要求12所述的充电管理系统,其特征在于,所述便携设备控制模块包括充电控制单元、适配控制单元、监测单元、以及中央控制单元,其特征在于:
所述适配控制单元,用于根据所述检测到的适配器输出来识别所述当前接入的适配器属于所述第一类型适配器还是所述第二类型适配器,并且向所述适配器发出所述第二控制信号;
所述中央控制单元,耦合于所述适配控制单元,用于从所述适配控制单元接收指示所述适配器类型的类型指示信号,并且从所述监测单元接收指示电池的充电电流和电池电压的信号,判断出当前处于大电流充电阶段还是小电流充电阶段;
所述充电控制单元,耦合于所述中央控制单元,用于根据所述充电器类型和所述当前充电阶段,选择性使能直通/低压调整模块。
20.根据权利要求19所述的充电管理系统,其特征在于,所述监测单元还配置为:通过监测流经耦合于所述电池的晶体管的电流并进行微调计算得到所述充电电流。
21.根据权利要求12所述的充电管理系统,其特征在于,所述便携设备控制模块还设有集成电路总线,用于受控于主机而调整所述便携设备控制模块的控制信号参数。
22.根据权利要求12所述的充电管理系统,其特征在于,所述直通/低压调整模块还可配置用于复用作为电荷泵,进行升压操作。
23.根据权利要求12所述的充电管理系统,其特征在于,所述便携设备控制模块还配置为:
获得指示充电参数的反馈信号,
根据所述反馈信号向所述适配器发出所述第二控制信号来将所述适配器的输出功率或输出电压调节成目标值。
24.根据权利要求23所述的充电管理系统,其特征在于,所述充电参数包括充电电流或电池电压,所述第二控制信号为脉宽调制信号,并且所述便携设备控制模块还配置为:当所述充电参数超过相应的预设值时,减小所述控制信号的占空比,从而减小所述充电电流并且将所述适配器的输出功率或输出电压调节成所述目标值。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112821518A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-05-18 | 陈锐涛 | 宽电压供电智能充电电路及其电池充电器 |
WO2021238683A1 (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 中兴通讯股份有限公司 | 终端、终端的充电方法、电子设备和存储介质 |
CN115296380A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-11-04 | 深圳市微源半导体股份有限公司 | 充电控制电路、芯片及方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115706422A (zh) * | 2021-08-03 | 2023-02-17 | 北京小米移动软件有限公司 | 充电系统、充电系统的控制方法、装置及电子设备 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080100272A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-05-01 | Texas Instruments Incorporated | Power supply circuit and battery device |
CN101645609A (zh) * | 2008-08-08 | 2010-02-10 | 凹凸电子(武汉)有限公司 | 电池系统及其充/放电电路和充/放电控制方法 |
CN104125893A (zh) * | 2011-12-19 | 2014-10-29 | 法雷奥电机设备公司 | 用于连接/断开连接机动车辆中的能量存储单元的负载的装置 |
CN105247755A (zh) * | 2013-12-26 | 2016-01-13 | 联发科技股份有限公司 | 多路径充电器及其充电方法 |
CN105262183A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-01-20 | 合肥宝龙达光电技术有限公司 | 一种省电型usb充电结构 |
CN105634050A (zh) * | 2014-11-28 | 2016-06-01 | 鸿富锦精密电子(郑州)有限公司 | 充电系统及其控制方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070001386A1 (en) * | 2002-06-21 | 2007-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Printing apparatus and sheet cartridge |
US20060244422A1 (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Digiovanna Robert W | Methods and apparatus for charging a power source |
JP2007014163A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Fujitsu Ltd | 充電用ic、充電装置及び電子機器 |
US8164309B2 (en) * | 2008-08-08 | 2012-04-24 | O2Micro, Inc | Battery charging system with trickle charging/discharging control |
US10164444B2 (en) * | 2012-04-30 | 2018-12-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Energy storage charging from an adjustable power source |
US9673651B2 (en) * | 2013-11-21 | 2017-06-06 | Qualcomm Incorporated | Dynamic voltage adjust circuits and methods |
US9577452B2 (en) * | 2014-12-05 | 2017-02-21 | Htc Corporation | Portable electronic device and charging method therefor |
US20170222463A1 (en) * | 2016-02-01 | 2017-08-03 | Qualcomm Incorporated | Duty cycle control for charging a battery |
CN207625303U (zh) * | 2016-07-06 | 2018-07-17 | 谷歌有限责任公司 | 电池快速充电系统 |
-
2016
- 2016-11-23 CN CN201611041243.5A patent/CN108092373A/zh active Pending
-
2017
- 2017-11-08 US US15/807,402 patent/US20180145525A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080100272A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-05-01 | Texas Instruments Incorporated | Power supply circuit and battery device |
CN101645609A (zh) * | 2008-08-08 | 2010-02-10 | 凹凸电子(武汉)有限公司 | 电池系统及其充/放电电路和充/放电控制方法 |
CN104125893A (zh) * | 2011-12-19 | 2014-10-29 | 法雷奥电机设备公司 | 用于连接/断开连接机动车辆中的能量存储单元的负载的装置 |
CN105247755A (zh) * | 2013-12-26 | 2016-01-13 | 联发科技股份有限公司 | 多路径充电器及其充电方法 |
CN105634050A (zh) * | 2014-11-28 | 2016-06-01 | 鸿富锦精密电子(郑州)有限公司 | 充电系统及其控制方法 |
CN105262183A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-01-20 | 合肥宝龙达光电技术有限公司 | 一种省电型usb充电结构 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021238683A1 (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 中兴通讯股份有限公司 | 终端、终端的充电方法、电子设备和存储介质 |
CN112821518A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-05-18 | 陈锐涛 | 宽电压供电智能充电电路及其电池充电器 |
CN115296380A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-11-04 | 深圳市微源半导体股份有限公司 | 充电控制电路、芯片及方法 |
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Publication number | Publication date |
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