CN108093660A - 电子设备及其充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充电技术领域，公开了一种电子设备及其充电方法。本发明中，充电方法包括：外部电源给电子设备的电能缓冲存储装置进行充电；在电能缓冲存储装置充满电后，外部电源与电能缓冲存储装置同时给电子设备的电池充电。相对于现有技术而言，在电子设备内部增加电能缓冲存储装置，在充电时，先给电能缓冲存储装置充电，在电能缓冲存储装置充满电后，与外部电源同时给电子设备充电，这样，可以提高充电速度，实现电子设备的快速充电，同时，可以避免对充电线的改造以及对充电器的改造，提高兼容性，又可以降低快速充电的成本。

Description

电子设备及其充电方法 技术领域
本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种电子设备及其充电方法。
背景技术
目前，快速充电技术主要存在两种方式：一、低电压高电流快充技术。具体是，通过增加充电的接触点，以增大充电电流的方式实现快速充电。二、高电压高电流快充技术。具体是，通过提高电压的方式，实现快充技术。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：对于低电压高电流快充技术，缺点是：需特殊连接线和电源控制IC，兼容性差，不便于推广。对于高电压高电流快充技术，缺点是：需充电器与电子设备的内部芯片都需要做相应的处理，成本较高。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种电子设备及其充电方法，可以实现电子设备的快速充电，同时，可以避免对充电线的改造以及对充电器的改造，提高兼容性，又可以降低快速充电的成本。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电子设备，包括：电源控制芯片、电池与电能缓冲存储装置；
所述电源控制芯片分别与所述电池、所述电能缓冲存储装置连接；所述电池与所述电能缓冲存储装置连接；
在充电时，所述电源控制芯片控制外部电源给所述电能缓冲存储装置充 电，在所述电能缓冲存储装置充满电后，所述电源控制芯片控制所述外部电源与所述电能缓冲存储装置同时给所述电池充电。
本发明的实施方式还提供了一种电子设备，包括：电源控制芯片、电池、电能缓冲存储装置与电能控制芯片；
所述电源控制芯片分别与所述电池、所述电能缓冲存储装置连接；所述电能缓冲存储装置分别与所述电池、所述电能缓冲存储装置连接；
在充电时，所述电源控制芯片控制外部电源给所述电能缓冲存储装置充电，在所述电能缓冲存储装置充满电后，所述电源控制芯片控制所述外部电源给所述电池充电，同时，所述电能控制芯片利用所述电能缓冲存储装置存储的电能给所述电池充电。
本发明的实施方式还提供了一种充电方法，包括：
外部电源给电子设备的电能缓冲存储装置进行充电；
在所述电能缓冲存储装置充满电后，所述外部电源与所述电能缓冲存储装置同时给所述电子设备的电池充电。
本发明实施方式相对于现有技术而言，在电子设备内部增加电能缓冲存储装置，在充电时，先给电能缓冲存储装置充电，在电能缓冲存储装置充满电后，与外部电源同时给电子设备充电，这样，可以提高充电速度，实现电子设备的快速充电，同时，可以避免对充电线的改造以及对充电器的改造，提高兼容性，又可以降低快速充电的成本。
在一个实施例中，所述电池充电包括预充电阶段、恒定电流充电阶段与恒定电压充电阶段；在所述预充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以预充电电流给所述电池充电；在所述恒定电流充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以恒定电流给所述电池充电；其中，所述恒定电流大于所述预充电电流；在所述恒定电压充电阶段，所述电源控制芯片控制所述 外部电源以恒定电压给所述电池充电，并控制所述电能缓冲存储装置给所述电池充电。在恒定电压充电阶段，现有技术中外部电源给电池的充电效率较低，本发明实施例中，在该充电阶段，在外部电源给电池的充电的同时利用电能缓冲存储装置给电池充电，这样，可以提高恒定电压充电阶段的充电效率。
在另一个实施例中，所述电池充电包括预充电阶段、恒定电流充电阶段与恒定电压充电阶段；在所述预充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以预充电电流给所述电池充电；在所述恒定电流充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以恒定电流给所述电池充电；其中，所述恒定电流大于所述预充电电流；在所述恒定电压充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以恒定电压给所述电池充电，同时，所述电能控制芯片利用所述电能缓冲存储装置存储的电能给所述电池充电。在恒定电压充电阶段，现有技术中外部电源给电池的充电效率较低，本发明实施例中，在该充电阶段，在外部电源给电池的充电的同时利用电能缓冲存储装置给电池充电，这样，可以提高恒定电压充电阶段的充电效率。
在一个实施例中，在所述恒定电压充电阶段，所述电源控制芯片还控制所述外部电源给所述电能缓冲存储装置充电。这样，可以及时补充电能缓冲存储装置释放的电能，将电能缓冲存储装置给电池充电的效率维持在较高水平，进一步提高对电池的充电效率。
附图说明
图1～2是根据本发明实施方式的充电系统结构框图；
图3是现有技术中电子设备充电过程示意图；
图4是根据本发明第一实施方式的电子设备结构示意图；
图5是根据本发明第二实施方式的电子设备结构示意图；
图6是根据本发明第三实施方式的充电方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、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。
图1～2是本发明实施方式提供的一种场景示意图。在充电时，可以采用如图1所示的充电系统，该系统包括外部电源、充电器以及电子设备，具体地，电子设备可以为：手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)等。充电器将外部电源提供的电能输出至电子设备，给电子设备充电，具体地，外部电源可以是市电；在充电时，还可以采用如图2所示的充电系统，该系统包括外部电源与电子设备，具体地，外部电源可以是移动电源，如充电宝，外部电源直接给电子设备充电。
图3是现有技术中电子设备的充电过程中电流、电压的变化示意图，横轴为时间，纵轴为电流或者电压；其中，1为电压变化曲线，2为电流变化曲线。如图3所示，电池充电过程包括预充电阶段301、恒定电流充电阶段302、恒定电压充电阶段303以及再充电阶段304。在预充电阶段301，以预充电电流给电子设备的电池充电，在充电电压达到预充电电压阈值时，进入恒定电流充电阶段302；在恒定电流充电阶段302，以恒定电流充电电流进行充电，在充电电压达到最终电池调整电压时，进入恒定电压充电阶段303；在恒定电压充电阶段303中，以最终电池调整电压进行充电；在充电电压低于最终电池调整电压时，进入再充电阶段304；在再充电阶段304中，以恒定电流 充电电流进行充电，使充电电压达到最终电池调整电压。
从图3可知，在没用采用本发明的电子设备和充电方法时，除了预充电阶段充电效率较低外，在充电过程中，恒定电压充电阶段303的充电效率也比较低，进而影响了充电效率，导致给电子设备充满电的充电时间较长。针对这一问题，本发明的发明人提出了本发明实施方式的电子设备与充电方法，具体介绍如下。
本发明的第一实施方式涉及一种电子设备，具体结构如图4所示，包括充电接口、电源控制芯片、电池以及电能缓冲存储装置。充电接口一端连接外部电源(图4中未示出)，另一端连接电源控制芯片；电源控制芯片还分别与电池、电能缓冲存储装置连接；电池与电能缓冲存储装置连接。
在充电时，电源控制芯片控制外部电源给电能缓冲存储装置充电，在电能缓冲存储装置充满电后，电源控制芯片控制外部电源与电能缓冲存储装置同时给电池充电。本实施方式中的电源控制芯片不但可以控制外部电源给电池充电，还可以控制外部电源给电能缓冲存储装置充电，以及控制电能缓冲存储装置给电池充电，这是与现有技术中的电源控制芯片不同之处。其中，在现有技术中，电源控制芯片仅仅具备控制外部电源给电池充电的功能。
本实施方式相对于现有技术而言，在电子设备内部增加电能缓冲存储装置，在充电时，先给电能缓冲存储装置充电，在电能缓冲存储装置充满电后，与外部电源同时给电子设备充电，这样，可以提高充电速度，实现电子设备的快速充电，同时，可以避免对充电线的改造以及对充电器的改造，提高了兼容性，又可以降低快速充电的成本。
具体地说，在本实施方式中，当电源控制芯片检测到外部电源时，控制外部电源先给电能缓冲存储装置充电，在电能缓冲存储装置充满电时，电子设备将切换至电能缓冲存储装置给系统供电的状态。同时，电源控制芯片控制外部电源给电池充电。具体地，电池进入预充电阶段301，在预充电阶段 301，电源控制芯片控制外部电源以预充电电流给电池充电，在充电电压达到预充电电压阈值时，进入恒定电流充电阶段302；在恒定电流充电阶段302，电源控制芯片控制外部电源以恒定电流给电池充电；其中，恒定电流大于预充电电流，在充电电压达到最终电池调整电压时，进入恒定电压充电阶段303；在恒定电压充电阶段303中，电源控制芯片控制外部电源以恒定电压(可以是最终电池调整电压)给电池充电，并控制电能缓冲存储装置给电池充电。这样，可以在恒定电压充电阶段303中，提高对电池的充电效率。
在恒定电压充电阶段303中，电源控制芯片还控制外部电源给电能缓冲存储装置充电。电能缓冲存储装置的充电状态、放电状态相互交替，循环进行，即电能缓冲存储装置进入充放电循环。
在一个实施方式中，电能缓冲存储装置可以为超级电容。由于超级电容的充电时间短、放电能力强，外部电源与超级电容同时给电池充电，可以提高对电池的充电效率。
本发明的第二实施方式涉及一种电子设备，具体结构如图5所示，包括：充电接口、电源控制芯片、电池、电能缓冲存储装置与电能控制芯片。充电接口一端连接外部电源(图5中未示出)，另一端连接电源控制芯片；电源控制芯片分别与电池、电能缓冲存储装置连接；电能缓冲存储装置分别与电池、电能缓冲存储装置连接。
在充电时，电源控制芯片控制外部电源给电能缓冲存储装置充电，在电能缓冲存储装置充满电后，电源控制芯片控制外部电源给电池充电，同时，电能控制芯片利用电能缓冲存储装置存储的电能给电池充电。
本实施方式相对于现有技术而言，在电子设备内部增加电能缓冲存储装置，在充电时，先给电能缓冲存储装置充电，在电能缓冲存储装置充满电后，与外部电源同时给电子设备充电，这样，可以提高充电速度，实现电子设备的快速充电，同时，可以避免对充电线的改造以及对充电器的改造，提高了 兼容性，又可以降低快速充电的成本。
具体地说，在本实施方式中，当电源控制芯片检测到外部电源时，控制外部电源先给电能缓冲存储装置充电，在电能缓冲存储装置充满电时，电子设备将切换至电能缓冲存储装置给系统供电的状态。同时，电源控制芯片控制外部电源给电池充电。具体地，电池进入预充电阶段301，在预充电阶段301，电源控制芯片控制外部电源以预充电电流给电池充电，在充电电压达到预充电电压阈值时，进入恒定电流充电阶段302；在恒定电流充电阶段302，电源控制芯片控制外部电源以恒定电流给电池充电；其中，恒定电流大于预充电电流；在充电电压达到最终电池调整电压时，进入恒定电压充电阶段303；在恒定电压充电阶段303中，电源控制芯片控制外部电源以恒定电压(可以是最终电池调整电压)给电池充电，同时，电能控制芯片利用电能缓冲存储装置存储的电能给电池充电。这样，可以在恒定电压充电阶段303中，提高对电池的充电效率。
在恒定电压充电阶段303中，电源控制芯片还控制外部电源给电能缓冲存储装置充电。电能缓冲存储装置的充电状态、放电状态相互交替，循环进行，即电能缓冲存储装置进入充放电循环。
在一个实施方式中，电能缓冲存储装置可以为超级电容。由于超级电容的充电时间短、放电能力强，外部电源与超级电容同时给电池充电，可以提高对电池的充电效率。
本发明第三实施方式涉及一种充电方法，具体流程如图6所示，包括：
步骤601，外部电源给电子设备的电能缓冲存储装置进行充电。
步骤602，在电能缓冲存储装置充满电后，外部电源与电能缓冲存储装置同时给电子设备的电池充电。其中，电池充电，如图3所示，可以包括预充电阶段301、恒定电流充电阶段302与恒定电压充电阶段303。具体地，在本步骤中，在预充电阶段301，外部电源以预充电电流给电池充电；在恒定 电流充电阶段，外部电源以恒定电流给电池充电；其中，恒定电流大于预充电电流；在恒定电压充电阶段，外部电源以恒定电压给电池充电，同时，电能缓冲存储装置给电池充电。在恒定电压充电阶段303中，外部电源还给电能缓冲存储装置充电，电能缓冲存储装置的充电状态、放电状态相互交替，循环进行。
在一个实施方式中，电能缓冲存储装置为超级电容。由于超级电容的充电时间短、放电能力强，外部电源与超级电容同时给电池充电，可以提高对电池的充电效率。
本实施方式相对于现有技术而言，在电子设备内部增加电能缓冲存储装置，在充电时，先给电能缓冲存储装置充电，在电能缓冲存储装置充满电后，与外部电源同时给电子设备充电，这样，可以提高充电速度，实现电子设备的快速充电，同时，可以避免对充电线的改造以及对充电器的改造，提高了兼容性，又可以降低快速充电的成本。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
不难发现，本实施方式为与第一、二实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一、二实施方式互相配合实施。第一、二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一、二实施方式中。
值得一提的是，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。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

  1. 一种电子设备，其特征在于，包括：电源控制芯片、电池与电能缓冲存储装置；
    所述电源控制芯片分别与所述电池、所述电能缓冲存储装置连接；所述电池与所述电能缓冲存储装置连接；
    在充电时，所述电源控制芯片控制外部电源给所述电能缓冲存储装置充电，在所述电能缓冲存储装置充满电后，所述电源控制芯片控制所述外部电源与所述电能缓冲存储装置同时给所述电池充电。
  2. 根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电池充电包括预充电阶段、恒定电流充电阶段与恒定电压充电阶段；
    在所述预充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以预充电电流给所述电池充电；
    在所述恒定电流充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以恒定电流给所述电池充电；其中，所述恒定电流大于所述预充电电流；
    在所述恒定电压充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以恒定电压给所述电池充电，并控制所述电能缓冲存储装置给所述电池充电。
  3. 根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，在所述恒定电压充电阶段，所述电源控制芯片还控制所述外部电源给所述电能缓冲存储装置充电。
  4. 根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，在所述恒定电压充电阶段，所述电能缓冲存储装置的充电状态、放电状态相互交替，循环进行。
  5. 根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电能缓冲存储装置为超级电容。
  6. 一种电子设备，其特征在于，包括：电源控制芯片、电池、电能缓冲存储装置与电能控制芯片；
    所述电源控制芯片分别与所述电池、所述电能缓冲存储装置连接；所述电能缓冲存储装置分别与所述电池、所述电能缓冲存储装置连接；
    在充电时，所述电源控制芯片控制外部电源给所述电能缓冲存储装置充电，在所述电能缓冲存储装置充满电后，所述电源控制芯片控制所述外部电源给所述电池充电，同时，所述电能控制芯片利用所述电能缓冲存储装置存储的电能给所述电池充电。
  7. 根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电池充电包括预充电阶段、恒定电流充电阶段与恒定电压充电阶段；
    在所述预充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以预充电电流给所述电池充电；
    在所述恒定电流充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以恒定电流给所述电池充电；其中，所述恒定电流大于所述预充电电流；
    在所述恒定电压充电阶段，所述电源控制芯片控制所述外部电源以恒定电压给所述电池充电，同时，所述电能控制芯片利用所述电能缓冲存储装置存储的电能给所述电池充电。
  8. 根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，在所述恒定电压充电阶段，所述电源控制芯片还控制所述外部电源给所述电能缓冲存储装置充电。
  9. 根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，在所述恒定电压充电阶段，所述电能缓冲存储装置的充电状态、放电状态相互交替，循环进行。
  10. 根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电能缓冲存储装置为超级电容。
  11. 一种充电方法，其特征在于，包括：
    外部电源给电子设备的电能缓冲存储装置进行充电；
    在所述电能缓冲存储装置充满电后，所述外部电源与所述电能缓冲存储装置同时给所述电子设备的电池充电。
  12. 根据权利要求11所述的充电方法，其特征在于，所述电池充电包括预充电阶段、恒定电流充电阶段与恒定电压充电阶段；
    所述外部电源与所述电能缓冲存储装置同时给所述电子设备的电池充电具体包括：
    在所述预充电阶段，所述外部电源以预充电电流给所述电池充电；
    在所述恒定电流充电阶段，所述外部电源以恒定电流给所述电池充电；其中，所述恒定电流大于所述预充电电流；
    在所述恒定电压充电阶段，所述外部电源以恒定电压给所述电池充电，同时，所述电能缓冲存储装置给所述电池充电。
  13. 根据权利要求12所述的充电方法，其特征在于，还包括：
    在所述恒定电压充电阶段，所述外部电源还给所述电能缓冲存储装置充电。
  14. 根据权利要求13所述的充电方法，其特征在于，在所述恒定电压充电阶段，所述电能缓冲存储装置的充电状态、放电状态相互交替，循环进行。
  15. 根据权利要求11所述的充电方法，其特征在于，所述电能缓冲存储装置为超级电容。
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