CN108233460B - 一种充电方法、充电装置及终端设备 - Google Patents
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Abstract
一种充电方法、充电装置及终端设备,可基于一种能够实现多种充电方式的多方式转换模块,根据电池模块的充电状态信息以及用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息,确定合适的充电方式,并控制多方式转换模块以该确定的充电方式对电池模块进行充电,解决了现有充电方法的多种充电方案兼容性差的问题,并且还可在节省电路板空间以及不提高硬件成本的前提下,使得终端设备可支持多种充电方式。
Description
技术领域
本发明涉及充电技术领域,尤其涉及一种充电方法、充电装置及终端设备。
背景技术
目前,市面上的便携式终端的种类越来越多,例如,平板电脑、智能手机等,这些便携式终端基本上都采用锂电池供电。随着便携式终端配置的不断提升,以及便携式终端对电量的需求量以及消耗量不断变大,电池的充电方式也越来越多,例如,基于Buck转换电路的充电方式,电荷泵充电方式,高压快充,低压直充等,这些充电方式对应于电源适配器端的充电方案大不相同,各种充电方案的兼容性较差。
因此,亟需提供一种新的充电方法来解决上述问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种充电方法、充电装置及终端设备,用以解决现有的充电方法的多种充电方案兼容性差的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种充电方法,应用于终端设备,所述终端设备包括多方式转换模块,所述多方式转换模块支持多种充电方式,所述多方式转换模块的一端与电源适配器连接,另一端与电池模块连接,所述方法包括:
获取所述电池模块的充电状态信息,所述充电状态信息包括所述电池模块的电压值,或者所述电池模块的电压值和充电电流值;
根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式;
根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能实现方式中,所述多方式转换模块包括:第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电容模块以及第二电容模块,其中:
所述第一开关的输入端与所述电源适配器连接;
所述第一开关的输出端与所述第二开关的输入端以及所述第一电容模块的一端连接,所述第二开关的输出端、所述第三开关的输出端以及所述第二电容模块的一端与所述电池模块连接;
所述第三开关的输入端与所述第四开关的输入端以及所述第一电容模块的另一端连接;所述第四开关的输出端以及所述第二电容模块的另一端均接地。
结合第一方面的第一种可能实现方式,在第一方面的第二种可能实现方式中,根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,具体包括:
确定所述电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持电荷泵充电方式,则确定充电方式为电荷泵充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值;
所述根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电,具体包括:控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电;
所述控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电,具体包括:
控制所述第一开关和所述第三开关导通,所述第二开关和所述第四开关断开,使得所述第一电容模块与所述第二电容模块串联,所述电源适配器为所述第一电容模块、所述第二电容模块以及所述电池模块充电;以及,控制所述第二开关和所述第四开关导通,所述第一开关和所述第三开关关断,使得所述第一电容模块与所述第二电容模块并联,所述第一电容模块和所述第二电容模块放电对所述电池模块进行充电。
结合第一方面的第一种可能实现方式,在第一方面的第三种可能实现方式中,根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,具体包括:
确定所述电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持低压直充的充电方式,则确定充电方式为低压直充的充电方式;其中,其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值;
所述根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电,具体包括:控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电;
所述控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电,具体包括:
控制所述第一开关和所述第二开关导通,所述第三开关和所述第四开关关断,使得所述电源适配器为所述第二电容模块以及所述电池模块充电。
结合第一方面的第一种可能实现方式,在第一方面的第四种可能实现方式中,根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,具体包括:
确定所述电池模块的电压值不高于第一设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持线性充电方式,则确定充电方式为线性充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值。
结合第一方面的第四种可能实现方式,在第一方面的第五种可能实现方式中,所述根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,还包括:
获取所述电源适配器的输出电压值以及预设充电电流值;并根据所述电源适配器的输出电压值与当前所述电池模块的电压值之间的差值与所述预设充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第一阻抗值;或
获取所述电源适配器的输出电压值以及预设电池模块电压值;并根据所述电源适配器的输出电压值与所述预设电池模块电压值之间的差值与当前充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第二阻抗值;
所述根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电,具体包括:控制所述多方式转换模块以线性充电方式对所述电池模块进行充电;
所述控制所述多方式转换模块以线性充电方式对所述电池模块进行充电,具体包括:
控制所述第三开关和所述第四开关关断,所述第一开关和所述第二开关部分导通,所述第一开关的等效阻抗和所述第二开关的等效阻抗之和等于所述第一阻抗值或所述第二阻抗值,所述电源适配器通过所述第一开关和所述第二开关为所述第二电容模块以及所述电池模块充电。
第二方面,本发明实施例还提供了一种充电装置,应用于终端设备,所述终端设备包括多方式转换模块,所述多方式转换模块支持多种充电方式,所述多方式转换模块的一端与电源适配器连接,另一端与电池模块连接,所述充电装置包括:
通信单元,用于获取电池的充电状态信息,所述充电状态信息包括所述电池模块的电压值,或者所述电池模块的电压值和充电电流值;
处理单元,用于根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式;
执行单元,用于根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能实现方式中,所述多方式转换模块包括:第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电容模块以及第二电容模块,其中:
所述第一开关的输入端与所述电源适配器连接;
所述第一开关的输出端与所述第二开关的输入端以及所述第一电容模块的一端连接,所述第二开关的输出端、所述第三开关的输出端以及所述第二电容模块的一端与所述电池模块连接;
所述第三开关的输入端与所述第四开关的输入端以及所述第一电容模块的另一端连接;所述第四开关的输出端以及所述第二电容模块的另一端均接地。
结合第二方面的第一种可能实现方式,在第二方面的第二种可能实现方式中,所述处理单元,具体用于确定所述电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持电荷泵充电方式,则确定充电方式为电荷泵充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值;
所述执行单元,具体用于控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电;
所述执行单元,具体用于通过以下方式实现控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电:控制所述第一开关和所述第三开关导通,所述第二开关和所述第四开关断开,使得所述第一电容模块与所述第二电容模块串联,所述电源适配器为所述第一电容模块、所述第二电容模块以及所述电池模块充电;以及,控制所述第二开关和所述第四开关导通,所述第一开关和所述第三开关关断,使得所述第一电容模块与所述第二电容模块并联,所述第一电容模块和所述第二电容模块放电对所述电池模块进行充电。
结合第二方面的第一种可能实现方式,在第二方面的第三种可能实现方式中,所述处理单元,具体用于确定所述电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持低压直充的充电方式,则确定充电方式为低压直充的充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值;
所述执行单元,具体用于控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电;
所述执行单元,具体用于通过以下方式实现控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电:控制所述第一开关和所述第二开关导通,所述第三开关和所述第四开关关断,使得所述电源适配器为所述第二电容模块以及所述电池模块充电。
结合第二方面的第一种可能实现方式,在第二方面的第四种可能实现方式中,所述处理单元,具体用于确定所述电池模块的电压值不高于第一设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持线性充电方式,则确定充电方式为线性充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值。
结合第二方面的第四种可能实现方式,在第二方面的第五种可能实现方式中,所述处理单元,还用于获取所述电源适配器的输出电压值以及预设充电电流值;并根据所述电源适配器的输出电压值与当前所述电池模块的电压值之间的差值与所述预设充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第一阻抗值;或,获取所述电源适配器的输出电压值以及预设电池模块电压值;并根据所述电源适配器的输出电压值与所述预设电池模块电压值之间的差值与当前充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第二阻抗值;
所述执行单元,具体用于控制所述多方式转换模块以线性充电方式对所述电池模块进行充电;
所述执行单元,具体用于通过以下方式实现控制所述多方式转换模块以线性充电方式对所述电池模块进行充电:控制所述第三开关和所述第四开关关断,所述第一开关和所述第二开关部分导通,所述第一开关的等效阻抗和所述第二开关的等效阻抗之和等于所述第一阻抗值或所述第二阻抗值,所述电源适配器通过所述第一开关和所述第二开关为所述第二电容模块以及所述电池模块充电。
第三方面,本发明实施例还提供了一种终端设备,包括第二方面所述的充电装置。
本发明有益效果如下:
本发明实施例提供了一种充电方法、充电装置及终端设备,终端设备包括多方式转换模块,所述多方式转换模块支持多种充电方式,所述多方式转换模块的一端与电源适配器连接,另一端与电池模块连接,可获取所述电池模块的充电状态信息,所述充电状态信息包括所述电池模块的电压值,或者所述电池模块的电压值和充电电流值;并根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式;以及,根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电。也就是说,可基于一种能够实现多种充电方式的多方式转换模块,根据电池模块的充电状态信息以及用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息,确定合适的充电方式,并控制多方式转换模块以该确定的充电方式对电池模块进行充电,解决了现有充电方法的多种充电方案兼容性差的问题,并且还可在节省电路板空间以及不提高硬件成本的前提下,使得终端设备可支持多种充电方式。
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中的充电方法的步骤流程图;
图2所示为本发明实施例一中的多方式转换模块的结构示意图;
图3所示为本发明实施例一中的多方式转换模块的第一种等效电路;
图4所示为本发明实施例一中的多方式转换模块的第二种等效电路;
图5所示为本发明实施例一中的多方式转换模块的第三种等效电路;
图6所示为本发明实施例一中的多方式转换模块的第四种等效电路;
图7所示为本发明实施例一中的多方式转换模块的另一种结构示意图;
图8所示为本发明实施例一中的终端设备的一种结构示意图;
图9所示为本发明实施例一中的Buck转换子电路的结构示意图;
图10所示为本发明实施例二中的充电装置的结构示意图。
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充电方法,可应用于智能手机、平板电脑等终端设备,所述终端设备包括多方式转换模块,所述多方式转换模块支持多种充电方式,所述多方式转换模块的一端与电源适配器连接,另一端与电池模块连接,具体地,如图1所示,其为本发明实施例一中所述充电方法的步骤流程图,所述方法可包括以下步骤:
步骤101:获取电池模块的充电状态信息,所述充电状态信息包括所述电池模块的电压值,或者所述电池模块的电压值和充电电流值。
步骤102:根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式。
步骤103:根据确定的充电方式控制多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电。
也就是说,可基于一种能够实现多种充电方式的多方式转换模块,根据电池模块的充电状态信息以及用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息,确定合适的充电方式,并控制多方式转换模块以该确定的充电方式对电池模块进行充电,解决了现有充电方法的多种充电方案兼容性差的问题,并且还可在节省电路板空间以及不提高硬件成本的前提下,使得终端设备可支持多种充电方式。
可选地,步骤101获取所述电池模块的充电状态信息,可具体包括:与所述电池模块通信,获取所述电池模块中的电量计采集到的所述充电状态信息。需要说明的是,所述充电电流值为流经所述电池模块的电芯的电流值;所述电池模块的电压值为所述电池模块两端的电压值,优选地,所述电池模块的电压值具体可为所述电池模块的电芯的电压值,本实施例在此不再赘述。
由于确定采用何种充电方式对电池模块进行充电,需首先确定电源适配器可支持的充电方式,因此,可选地,在步骤102根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式之前,所述方法还可包括:与所述电源适配器通信,获取用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息。例如,在将数据线插入终端设备后,即充电开始时,即可与电源适配器通信,以获取用于表征该电源适配器所支持的充电方式的信息。
进一步可选地,用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息可包括电源适配器的输出电压调节范围、电源适配器的输出电流调节范围以及电源适配器的标识信息中的任意一个或多个。
例如,对于电荷泵充电方式,多方式转换模块的输入电压值为电池模块的电压值的设定数倍,例如2倍,因此要求电源适配器的输出电压调节范围较大;且,充电过程需要实时调节多方式转换模块的输入电压值,因此,要求电源适配器的输出电压的调节步长较小;进而,当确定电源适配器的输出电压调节范围的上限值不小于电池模块满充电压的2倍,且电源适配器的输出电压的最小调节步长不大于设定步长阈值(可根据实际使用需求灵活设定,例如20mV)时,则可确定该电源适配器支持电荷泵充电方式。
再如,对于线性充电方式,需要多方式转换模块的输入电压值为稳定电压值,因此,若根据电源适配器的输出电压调节范围,确定电源适配器可以输出稳定电压值,如5V,则可确定电源适配器支持线性充电方式。
又如,可预先存储电源适配器的标识信息与所支持的充电方式的对应关系,根据获取到的电源适配器的标识信息,即可确定该电源适配器所支持的充电方式。
另外,终端设备电池模块的充电过程一般包括涓流阶段、恒流阶段和恒压阶段:在涓流阶段,电池模块的电压值比较小,通常采用较小的充电电流对电池模块进行预充;当电池模块的电压值上升到第一设定电压阈值(可根据实际使用需求灵活设置,例如2.8V)后,充电过程进入恒流阶段,此时为了提高充电速度,通常采用较大的充电电流,且充电电流基本保持不变,电池模块的电压值随着充电过程的进行而升高;当电池的电压达到第二设定电压阈值(可根据实际使用需求灵活设置,例如4.4V)后,充电过程进入恒压阶段,电池模块的电压值基本保持不变,充电电流逐渐减小,直至减小至充电截止电流值(可预先设置),电池模块中的电池存储的电量达到实际容量值,即电池达到满充状态,充电进程结束;其中,第一设定电压阈值不高于第二设定电压阈值。
由上述内容可知,充电过程的涓流阶段(电池模块的电压值不高于第一设定电压阈值)以及恒压阶段的后半段(电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值小于设定电流阈值,设定电流阈值大于充电截止电流值)属于小电流充电阶段,即需要采用小电流对电池模块进行充电;恒流阶段(电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值)以及恒压阶段的前半段(电池模块的电压值高于所述第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值)属于大电流充电阶段,即可采用大电流对电池模块进行充电。
又由于各种充电方式的充电效率存在较大差异,因此,在步骤102确定充电方式中,除了需要确定电源适配器所支持的充电方式,还需确定充电进程当前所处的充电阶段。
例如,对于线性充电方式,在多方式转换模块的输入电压值与输出电压值之间的压差较大时,多方式转换模块中的等效阻抗R的值较大,损耗较大、转换效率较低,因此线性充电方式更适用于充电电流较小的场景;对于电荷泵充电方式和低压直充的充电方式,由于多方式转换模块中不存在电感,因此不存在由感性元件引起的线圈损耗以及磁芯损耗,也不存在由感性元件的等效阻抗导致的发热;进而,与小电流充电阶段相比,在大电流充电阶段采用电荷泵充电方式或低压直充的充电方式对电池模块进行充电的转换效率优势更加显著,因此,电荷泵充电方式和低压直充的充电方式更适用于充电电流较大的场景。
因此,可选地,步骤102根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,可具体包括:
确定所述电池模块的电压值高于所述第一设定电压阈值且不高于所述第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于所述第二设定电压阈值且充电电流值不小于所述设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持电荷泵充电方式,则确定充电方式为电荷泵充电方式。也就是说,若确定当前处于大电流充电阶段(或称快充阶段),且电源适配器支持电荷泵充电方式,则可确定充电方式为电荷泵充电方式。
相应地,若步骤102确定充电方式为电荷泵充电方式,则步骤103根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电,可具体包括:控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电。
可选地,如图2所示,其为所述多方式转换模块的结构示意图,所述多方式转换模块可包括:第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第一电容模块C1以及第二电容模块C2,其中:
所述第一开关Q1的输入端与所述电源适配器连接;
所述第一开关Q1的输出端与所述第二开关Q2的输入端以及所述第一电容模块C1的一端连接,所述第二开关Q2的输出端、所述第三开关Q3的输出端以及所述第二电容模块C2的一端与所述电池模块连接;
所述第三开关Q3的输入端与所述第四开关Q4的输入端以及所述第一电容模块C1的另一端连接;所述第四开关Q4的输出端以及所述第二电容模块C2的另一端均接地。
其中,所述第一电容模块C1可包括一个电容,也可包括以串联方式、或者并联方式、或者串并联相结合的方式组合在一起的多个电容;所述第二电容模块C2可包括一个电容,也可包括以串联方式、或者并联方式、或者串并联相结合的方式组合在一起的多个电容,本实施例在此不作任何限定。
基于所述多方式转换模块的上述结构,所述控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电,可具体包括:
控制所述第一开关Q1和所述第三开关Q3导通,所述第二开关Q2和所述第四开关Q4断开,使得所述第一电容模块C1与所述第二电容模块C2串联,所述电源适配器为所述第一电容模块C1、所述第二电容模块C2以及所述电池模块充电;以及,控制所述第二开关Q2和所述第四开关Q4导通,所述第一开关Q1和所述第三开关Q3关断,使得所述第一电容模块C1与所述第二电容模块C2并联,所述第一电容模块C1和所述第二电容模块C2放电对所述电池模块进行充电。
由此可见,电荷泵充电方式包括两个阶段:在第一阶段,控制多方式转换模块的第一开关Q1和第三开关Q3导通,第二开关Q2和第四开关Q4关断,多方式转换模块的等效电路如图3所示,第一电容模块C1与第二电容模块C2串联,电源适配器为第一电容模块C1、第二电容模块C2以及电池模块充电,其中,RQ1和RQ3分别为第一开关Q1和第三开关Q3的导通电阻;在第二阶段,控制多方式转换模块的第二开关Q2和第四开关Q4导通,第一开关Q1和第三开关Q3关断,多方式转换模块的等效电路如图4所示,第一电容模块C1与第二电容模块C2并联,第一电容模块C1和第二电容模块C2放电对电池模块进行充电,其中,RQ2和RQ4分别为第二开关Q2和第四开关Q4的导通电阻。
按照设定周期T(可根据实际情况灵活设定)控制所述第一开关Q1、所述第二开关Q2、所述第三开关Q3以及所述第四开关Q4的工作状态,第一阶段的时长以及第二阶段的时长各占所述设定周期T的1/2,即第二电容模块C2的充放电占空比为50%;假设第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3以及第四开关Q4的导通电阻均可忽略不计,则第二电容模块C2的电压值为电源适配器的输出电压值的1/2,即所述多方式转换模块的输出电压值(电池模块的电压值)为电源适配器的输出电压值的1/2;因此,在充电过程中,将电池模块的电压值的2倍确定为充电所需的电源适配器的输出电压值,并根据确定的充电所需的电源适配器的输出电压值调节电源适配器的输出电压,即可实现对电池模块进行充电。在实际应用中,各开关存在导通电阻,所述多方式转换模块的工作原理类似,本实施例在此不再赘述。
同样可选地,步骤102根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,还可包括:
确定所述电池模块的电压值高于所述第一设定电压阈值且不高于所述第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于所述第二设定电压阈值且充电电流值不小于所述设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持低压直充的充电方式,则确定充电方式为低压直充的充电方式。也就是说,若确定当前处于大电流充电阶段,且电源适配器支持低压直充的充电方式,则可确定充电方式为低压直充的充电方式。
相应地,若步骤102确定充电方式为低压直充的充电方式,则步骤103根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电,可具体包括:控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电。
进一步地,基于图2所示的所述多方式转换模块的电路结构,所述控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电,可具体包括:
控制所述第一开关Q1和所述第二开关Q2导通,所述第三开关Q3和所述第四开关Q4关断,使得所述电源适配器为所述第二电容模块C2以及所述电池模块充电。
当采用低压直充的充电方式对电池模块进行充电时,多方式转换模块的等效电路如图5所示,第一开关Q1和第二开关Q2导通,第三开关Q3和第四开关Q4关断,电源适配器为第二电容模块C2以及电池模块充电,其中,RQ1和RQ2分别为第一开关Q1和第二开关Q2的导通电阻。假设第一开关Q1、第二开关Q2的导通电阻均可忽略不计,则电池模块的电压值等于电源适配器输出电压值;因此,在充电过程中,根据电池模块的电压值,确定充电所需的电源适配器的输出电压值,并与电源适配器进行通信,控制电源适配器的输出电压,即可实现对电池模块充电。在实际应用中,各开关存在导通电阻,所述多方式转换模块的工作原理类似,本实施例在此不再赘述。
同样可选地,步骤102根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,还可包括:
确定所述电池模块的电压值不高于所述第一设定电压阈值,且确定所述电源适配器支持线性充电方式,则确定充电方式为第一线性充电方式。
进一步可选地,若确定所述电池模块的电压值不高于所述第一设定电压阈值,则步骤102根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,还可包括:
获取所述电源适配器的输出电压值以及预设充电电流值;并根据所述电源适配器的输出电压值与当前所述电池模块的电压值之间的差值与所述预设充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第一阻抗值。
进一步地,基于图2所示的所述多方式转换模块的电路结构,控制所述多方式转换模块以第一线性充电方式对所述电池模块进行充电,可具体包括:
控制所述第三开关Q3和所述第四开关Q4关断,所述第一开关Q1和所述第二开关Q2部分导通,所述第一开关Q1的等效阻抗和所述第二开关Q2的等效阻抗之和等于所述第一阻抗值,所述电源适配器通过所述第一开关Q1和所述第二开关Q2为所述第二电容模块C2以及所述电池模块充电。
当采用线性充电方式对电池模块进行充电时,多方式转换模块的等效电路如图6所示,第一开关Q1和第二开关Q2部分导通,第一开关Q1的等效阻抗R1和第二开关Q2的等效阻抗R2之和等于R,电源适配器通过等效阻抗R为第二电容模块C2以及电池模块充电;电池模块的电压值Uout=UIN-I·R,其中,UIN为电源适配器的输出电压值,电源适配器的输出电压值为一稳定的电压值,例如5V;I为流经所述多方式转换模块的充电电流值,通过调整等效阻抗R的大小,也就是调整第一开关Q1的等效阻抗R1和第二开关Q2的等效阻抗R2的大小,即可实现恒压充电或者恒流充电。
因此,当确定电池模块的电压值不高于第一设定电压阈值,即涓流阶段,则可根据电源适配器的输出电压值UIN(设定的稳定值)、当前电池模块的电压值Uout(检测值),以及预设充电电流值I(预设值),采用公式Uout=UIN-I·R确定第一阻抗值R1,并根据确定的第一阻抗值R1控制第一开关Q1和第二开关Q2的导通程度,使得第一开关Q1的等效阻抗和第二开关Q2的等效阻抗之和等于R1,即可实现恒流充电。
同样可选地,步骤102根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,还可包括:
确定所述电池模块的电压值高于所述第二设定电压阈值且充电电流值小于所述设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持线性充电方式,则确定充电方式为第二线性充电方式。
进一步可选地,若确定所述电池模块的电压值高于所述第二设定电压阈值且充电电流值小于所述设定电流阈值时,则步骤102根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,还可包括:
获取所述电源适配器的输出电压值以及预设电池模块电压值;并根据所述电源适配器的输出电压值与所述预设电池模块电压值之间的差值与当前充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第二阻抗值。
进一步地,基于图2所示的所述多方式转换模块的电路结构,控制所述多方式转换模块以第二线性充电方式对所述电池模块进行充电,可具体包括:
控制所述第三开关Q3和所述第四开关Q4关断,所述第一开关Q1和所述第二开关Q2部分导通,所述第一开关Q1的等效阻抗和所述第二开关Q2的等效阻抗之和等于所述第二阻抗值,所述电源适配器通过所述第一开关Q1和所述第二开关Q2为所述第二电容模块C2以及所述电池模块充电。
也就是说,当确定电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值小于设定电流阈值时,即恒压阶段后半段,则可根据电源适配器的输出电压值UIN(设定的稳定值)、预设电池模块电压值Uout(预设值),以及当前充电电流值I(检测值),采用公式Uout=UIN-I·R确定第二阻抗值R2,并根据确定的第二阻抗值R2控制第一开关Q1和第二开关Q2的导通程度,使得第一开关Q1的等效阻抗和第二开关Q2的等效阻抗之和等于R2,即可实现恒压充电。
需要说明的是,由于在大电流充电阶段,电荷泵充电方式的充电效率比低压直充的充电方式的充电效率高,因此,当确定电池模块的电压值高于所述第一设定电压阈值且不高于所述第二设定电压阈值或电池模块的电压值高于所述第二设定电压阈值且充电电流值不小于所述设定电流阈值,且电源适配器既可支持电荷泵充电方式又可支持低压直充的充电方式时,优选地,可确定充电方式为电荷泵充电方式,以尽可能地提高电能转换效率。
可选地,如图7所示,所述多方式转换模块还可包括第四电容模块C4,所述第四电容模块C4的第一端与所述第一开关Q1的输入端相连,第二端接地,所述第四电容模块C4可用于对所述电源适配器的输出电压进行稳压滤波,本实施例在此不再赘述。另外,所述第四电容模块C4可包括一个电容,也可包括以串联方式、或者并联方式、或者串并联相结合的方式组合在一起的多个电容,本实施例在此不作任何限定。
可选地,步骤103根据确定的充电方式控制多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电,可具体包括:根据确定的充电方式控制一个或两个以上并联的多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电。也就是说,所述终端设备中可设置有多个并联的多方式转换模块,以降低流经每个多方式转换模块的电流,进一步减小电能转换过程中的功率损耗,提高转换效率。
可选地,如图8所示,所述的终端设备还可包括Buck转换模块,所述Buck转换模块的输入端用于与所述电源适配器连接,输出端用于与所述电池模块连接,所述Buck转换模块用于在所述多方式转换模块关闭时,对所述电池模块进行充电。
相应地,所述方法还可包括:若确定电池模块的电压值不高于所述第一设定电压阈值,或者确定电池模块的电压值高于所述第二设定电压阈值且充电电流值小于所述设定电流阈值,则控制所述多方式转换模块关闭,且控制所述Buck转换模块对所述电池模块进行充电。也就是说,在小电流充电阶段,可关闭多方式转换模块,不采用上述的线性充电方式而是基于Buck转换模块对电池模块进行充电,以尽量确保小电流充电阶段的电能转换效率。
具体地,所述Buck转换模块可包括一个或两个以上并联的Buck转换子电路;针对任一Buck转换子电路,如图9所示,所述Buck转换子电路可包括第五开关Q5、第六开关Q6、第一电感L1以及第三电容模块C3,其中:
所述第五开关Q5的输入端为所述Buck转换模块的输入端,输出端与所述第六开关Q6的输入端以及所述第一电感L1的第一端连接;
所述第六开关Q6的输出端与所述第三电容模块C3的第一端均接地;
所述第一电感L1的第二端与所述第三电容模块C3的第二端连接,连接点为所述Buck转换模块的输出端。
需要说明的是,所述第三电容模块C3可包括一个电容,也可包括以串联方式、或者并联方式、或者串并联相结合的方式组合在一起的多个电容,本实施例在此不作任何限定。另外,所述Buck转换子电路与现有技术的Buck Switch Charger电路类似,因此其工作原理以及控制方法此处不作过多赘述。
本实施例中的所述第一电容模块C1、所述第二电容模块C2、所述第三电容模块C3以及所述第四电容模块C4的电容值均可根据实际使用需求灵活设置,本实施例在此不作任何限定。
优选地,所述第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5以及第六开关Q6具体可为MOS管(Metal Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体场效应晶体管);可选地,上述各开关也可为其它开关器件,本实施例在此不作任何限定。
另外,本实施例提供的所述充电方法的实施主体可为终端设备中的应用处理器,也可为专门设置的处理器,本实施例在此不作任何限定。
下面将以具体实例为例,对本实施例提供的所述充电方法进行详细说明:
如图8所示,设终端设备包括多方式转换模块,多方式转换模块的一端用于与电源适配器连接,另一端与电池模块连接;该终端设备还包括Buck转换模块,Buck转换模块的一端用于与电源适配器连接,另一端与电池模块连接,该终端设备的充电过程可包括以下步骤:
步骤A:确定充电线缆插入终端设备后,确定电源适配器正常输出电压,无欠压或过压等情况;
步骤B:确定电池模块正常工作;
步骤C:与电源适配器通信,获取用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息,判断电源适配器是否为可支持电荷泵充电方式或者低压直充的充电方式的专用电源适配器;若否,则进入传统的BC1.2检测,基于终端设备中的Buck转换模块对电池模块进行充电,直至确定电池模块的电压值达到第二设定电压阈值(例如4.4V)且充电电流值减小至充电截止电流值(例如0.02C),跳转至步骤H;若是,则执行步骤D;
步骤D:获取电池模块的充电状态信息,若确定电池模块的电压值不高于第一设定电压阈值(例如2.8V),则执行步骤E;若确定电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值,则执行步骤F;若确定电池模块的电压值高于第二设定电压阈值,则执行步骤G;
步骤E:控制Buck转换模块对电池模块进行充电,直至电池模块的电压值达到第一设定电压阈值,跳转至步骤F;
步骤F:控制多方式转换模块以电荷泵充电方式对电池模块进行充电,直至电池模块的电压值达到第二设定电压阈值且充电电流值减小至设定电流阈值(例如0.1C),执行步骤G;
步骤G:控制Buck转换模块对电池模块进行充电,当确定充电电流值减小至充电截止电流值时,跳转至步骤H;
步骤H:充电结束。
另外,需要说明的是,在本发明实施例中,为了方便描述而假设充电线缆为理想导体,不存在阻抗,因此,视作电源适配器的输出电压与充电电路的输入电压(即多方式转换模块的输入电压或Buck转换模块的输入电压)相等;在实际使用中,在确定充电方式之前,所述充电方法还可包括检测充电线缆的阻抗值,以使得在充电过程中,可根据该阻抗值确定合适的充电电流值,以及根据确定的充电所需的充电电路的输入电压值、充电电流值以及该阻抗值确定电源适配器的输出电压值。检测充电线缆的阻抗值的具体方法与现有技术类似,本实施例在此不再赘述。
综上所述,本发明实施例提供的充电方法,可应用于终端设备,所述终端设备包括多方式转换模块,所述多方式转换模块支持多种充电方式,所述多方式转换模块的一端与电源适配器连接,另一端与电池模块连接,所述方法包括:获取所述电池模块的充电状态信息,所述充电状态信息包括所述电池模块的电压值,或者所述电池模块的电压值和充电电流值;根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式;根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电。也就是说,可基于一种能够实现多种充电方式的多方式转换模块,根据电池模块的充电状态信息以及用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息,确定合适的充电方式,并控制多方式转换模块以该确定的充电方式对电池模块进行充电,解决了现有充电方法的多种充电方案兼容性差的问题,并且还可在节省电路板空间以及不提高硬件成本的前提下,使得终端设备可支持多种充电方式。
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装置,可应用于智能手机、平板电脑等终端设备,所述终端设备包括所述充电装置和多方式转换模块,所述充电装置与所述多方式转换模块通信连接,所述多方式转换模块支持多种充电方式,所述多方式转换模块的一端与电源适配器连接,另一端与电池模块连接,具体地,如图10所示,其为本发明实施例二中所述充电装置的结构示意图,所述充电装置可包括:
通信单元1001,用于获取电池的充电状态信息,所述充电状态信息包括所述电池模块的电压值,或者所述电池模块的电压值和充电电流值;
处理单元1002,用于根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式;
执行单元1003,用于根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电。
也就是说,可基于一种能够实现多种充电方式的多方式转换模块,根据电池模块的充电状态信息以及用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息,确定合适的充电方式,并控制多方式转换模块以该确定的充电方式对电池模块进行充电,解决了现有充电方法的多种充电方案兼容性差的问题,并且还可在节省电路板空间以及不提高硬件成本的前提下,使得终端设备可支持多种充电方式。
可选地,所述通信单元1001可具体用于与所述电池模块通信,获取所述电池模块中的电量计采集到的所述充电状态信息。需要说明的是,所述充电电流值为流经所述电池模块的电芯的电流值;所述电池模块的电压值为所述电池模块两端的电压值,优选地,所述电池模块的电压值具体可为所述电池模块的电芯的电压值,本实施例在此不再赘述。
由于确定采用何种充电方式对电池模块进行充电,需首先确定电源适配器可支持的充电方式,因此,可选地,所述处理单元1002在根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式之前,还用于与所述电源适配器通信,获取用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息。例如,在将数据线插入终端设备后,即充电开始时,所述处理单元1002即可与电源适配器通信,以获取用于表征该电源适配器所支持的充电方式的信息。
进一步可选地,用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息可包括电源适配器的输出电压调节范围、电源适配器的输出电流调节范围以及电源适配器的标识信息中的任意一个或多个。
可选地,如图2所示,所述多方式转换模块可包括:第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第一电容模块C1以及第二电容模块C2,其中:
所述第一开关Q1的输入端与所述电源适配器连接;
所述第一开关Q1的输出端与所述第二开关Q2的输入端以及所述第一电容模块C1的一端连接,所述第二开关Q2的输出端、所述第三开关Q3的输出端以及所述第二电容模块C2的一端与所述电池模块连接;
所述第三开关Q3的输入端与所述第四开关Q4的输入端以及所述第一电容模块C1的另一端连接;所述第四开关Q4的输出端以及所述第二电容模块C2的另一端均接地。
进一步可选地,所述处理单元1002,可具体用于确定所述电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持电荷泵充电方式,则确定充电方式为电荷泵充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值;
相应地,所述执行单元1003,可具体用于控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电;
相应地,所述执行单元1003,可具体用于通过以下方式实现控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电:控制所述第一开关Q1和所述第三开关Q3导通,所述第二开关Q2和所述第四开关Q4断开,使得所述第一电容模块C1与所述第二电容模块C2串联,所述电源适配器为所述第一电容模块C1、所述第二电容模块C2以及所述电池模块充电;以及,控制所述第二开关Q2和所述第四开关Q4导通,所述第一开关Q1和所述第三开关Q3关断,使得所述第一电容模块C1与所述第二电容模块C2并联,所述第一电容模块C1和所述第二电容模块C2放电对所述电池模块进行充电。
同样可选地,所述处理单元1002,还可具体用于确定所述电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持低压直充的充电方式,则确定充电方式为低压直充的充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值;
相应地,所述执行单元1003,可具体用于控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电;
相应地,所述执行单元1003,可具体用于通过以下方式实现控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电:控制所述第一开关Q1和所述第二开关Q2导通,所述第三开关Q3和所述第四开关Q4关断,使得所述电源适配器为所述第二电容模块C2以及所述电池模块充电。
同样可选地,所述处理单元1002,还可具体用于确定所述电池模块的电压值不高于第一设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持线性充电方式,则确定充电方式为线性充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值。
进一步地,所述处理单元1002,还可用于获取所述电源适配器的输出电压值以及预设充电电流值;并根据所述电源适配器的输出电压值与当前所述电池模块的电压值之间的差值与所述预设充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第一阻抗值;或,获取所述电源适配器的输出电压值以及预设电池模块电压值;并根据所述电源适配器的输出电压值与所述预设电池模块电压值之间的差值与当前充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第二阻抗值;
相应地,所述执行单元1003,可具体用于控制所述多方式转换模块以线性充电方式对所述电池模块进行充电;
相应地,所述执行单元1003,可具体用于通过以下方式实现控制所述多方式转换模块以线性充电方式对所述电池模块进行充电:控制所述第三开关Q3和所述第四开关Q4关断,所述第一开关Q1和所述第二开关Q2部分导通,所述第一开关Q1的等效阻抗和所述第二开关Q2的等效阻抗之和等于所述第一阻抗值或所述第二阻抗值,所述电源适配器通过所述第一开关Q1和所述第二开关Q2为所述第二电容模块C2以及所述电池模块充电。
基于同样的发明构思,本实施例还提供了一种终端设备,包括上述充电装置。
综上所述,本发明实施例提供的充电装置,可应用于终端设备,所述终端设备包括多方式转换模块,所述多方式转换模块支持多种充电方式,所述多方式转换模块的一端与电源适配器连接,另一端与电池模块连接,所述充电装置包括:通信单元,用于获取电池的充电状态信息,所述充电状态信息包括所述电池模块的电压值,或者所述电池模块的电压值和充电电流值;处理单元,用于根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式;执行单元,用于根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电。也就是说,可基于一种能够实现多种充电方式的多方式转换模块,根据电池模块的充电状态信息以及用于表征电源适配器所支持的充电方式的信息,确定合适的充电方式,并控制多方式转换模块以该确定的充电方式对电池模块进行充电,解决了现有充电方法的多种充电方案兼容性差的问题,并且还可在节省电路板空间以及不提高硬件成本的前提下,使得终端设备可支持多种充电方式。
此外,需要说明的是,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 (13)
1.一种充电方法,其特征在于,应用于终端设备,所述终端设备包括多方式转换模块,所述多方式转换模块支持多种充电方式,所述多方式转换模块的一端与电源适配器连接,另一端与电池模块连接,所述方法包括:
获取所述电池模块的充电状态信息,所述充电状态信息包括所述电池模块的电压值,或者所述电池模块的电压值和充电电流值;
与所述电源适配器通信,获取用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息,所述用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息包括电源适配器的输出电压调节范围、电源适配器的输出电流调节范围以及电源适配器的标识信息中的任意一个或多个;
根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,其中,若所述电源适配器的输出电压调节范围的上限值不小于所述电池模块对应的第三设定电压阈值,且所述电源适配器的输出电压的最小调节步长不大于设定步长阈值,则确定所述电源适配器支持电荷泵充电方式;
根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电;
所述根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电具体包括:控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电;或者,控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电;或者,控制所述多方式转换模块以线性充电方式对所述电池模块进行充电;
基于一种多方式转换模块实现多种充电方式,所述多方式转换模块包括:第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电容模块以及第二电容模块。
2.如权利要求1所述的充电方法,其特征在于,所述多方式转换模块包括:
所述第一开关的输入端与所述电源适配器连接;
所述第一开关的输出端与所述第二开关的输入端以及所述第一电容模块的一端连接,所述第二开关的输出端、所述第三开关的输出端以及所述第二电容模块的一端与所述电池模块连接;
所述第三开关的输入端与所述第四开关的输入端以及所述第一电容模块的另一端连接;所述第四开关的输出端以及所述第二电容模块的另一端均接地。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,具体包括:
确定所述电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持电荷泵充电方式,则确定充电方式为电荷泵充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值;
所述控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电,具体包括:
控制所述第一开关和所述第三开关导通,所述第二开关和所述第四开关断开,使得所述第一电容模块与所述第二电容模块串联,所述电源适配器为所述第一电容模块、所述第二电容模块以及所述电池模块充电;以及,控制所述第二开关和所述第四开关导通,所述第一开关和所述第三开关关断,使得所述第一电容模块与所述第二电容模块并联,所述第一电容模块和所述第二电容模块放电对所述电池模块进行充电。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,
根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,具体包括:
确定所述电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持低压直充的充电方式,则确定充电方式为低压直充的充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值;
所述控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电,具体包括:
控制所述第一开关和所述第二开关导通,所述第三开关和所述第四开关关断,使得所述电源适配器为所述第二电容模块以及所述电池模块充电。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,
根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,具体包括:
确定所述电池模块的电压值不高于第一设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持线性充电方式,则确定充电方式为线性充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,
所述根据所述充电状态信息以及用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,还包括:
获取所述电源适配器的输出电压值以及预设充电电流值;并根据所述电源适配器的输出电压值与当前所述电池模块的电压值之间的差值与所述预设充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第一阻抗值;或
获取所述电源适配器的输出电压值以及预设电池模块电压值;并根据所述电源适配器的输出电压值与所述预设电池模块电压值之间的差值与当前充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第二阻抗值;
所述控制所述多方式转换模块以线性充电方式对所述电池模块进行充电,具体包括:
控制所述第三开关和所述第四开关关断,所述第一开关和所述第二开关部分导通,所述第一开关的等效阻抗和所述第二开关的等效阻抗之和等于所述第一阻抗值或所述第二阻抗值,所述电源适配器通过所述第一开关和所述第二开关为所述第二电容模块以及所述电池模块充电。
7.一种充电装置,其特征在于,应用于终端设备,所述终端设备包括多方式转换模块,所述多方式转换模块支持多种充电方式,所述多方式转换模块的一端与电源适配器连接,另一端与电池模块连接,所述充电装置包括:
通信单元,用于获取电池的充电状态信息,所述充电状态信息包括所述电池模块的电压值,或者所述电池模块的电压值和充电电流值;
处理单元,用于根据所述充电状态信息以及获取到的用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息确定充电方式,其中,若所述电源适配器的输出电压调节范围的上限值不小于所述电池模块对应的第三设定电压阈值,且所述电源适配器的输出电压的最小调节步长不大于设定步长阈值,则确定所述电源适配器支持电荷泵充电方式;
执行单元,用于根据确定的充电方式控制所述多方式转换模块以相对应的充电方式对所述电池模块进行充电;
所述执行单元具体用于控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电;或者,控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电;或者,控制所述多方式转换模块以线性充电方式对所述电池模块进行充电;
基于一种多方式转换模块实现多种充电方式,所述多方式转换模块包括:第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电容模块以及第二电容模块;
所述充电装置还包括:与所述电源适配器通信,获取用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息,所述用于表征所述电源适配器所支持的充电方式的信息包括电源适配器的输出电压调节范围、电源适配器的输出电流调节范围以及电源适配器的标识信息中的任意一个或多个。
8.如权利要求7所述的充电装置,其特征在于,所述多方式转换模块包括:
所述第一开关的输入端与所述电源适配器连接;
所述第一开关的输出端与所述第二开关的输入端以及所述第一电容模块的一端连接,所述第二开关的输出端、所述第三开关的输出端以及所述第二电容模块的一端与所述电池模块连接;
所述第三开关的输入端与所述第四开关的输入端以及所述第一电容模块的另一端连接;所述第四开关的输出端以及所述第二电容模块的另一端均接地。
9.如权利要求8所述的充电装置,其特征在于,
所述处理单元,具体用于确定所述电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持电荷泵充电方式,则确定充电方式为电荷泵充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值;
所述执行单元,具体用于通过以下方式实现控制所述多方式转换模块以电荷泵充电方式对所述电池模块进行充电:控制所述第一开关和所述第三开关导通,所述第二开关和所述第四开关断开,使得所述第一电容模块与所述第二电容模块串联,所述电源适配器为所述第一电容模块、所述第二电容模块以及所述电池模块充电;以及,控制所述第二开关和所述第四开关导通,所述第一开关和所述第三开关关断,使得所述第一电容模块与所述第二电容模块并联,所述第一电容模块和所述第二电容模块放电对所述电池模块进行充电。
10.如权利要求8所述的充电装置,其特征在于,
所述处理单元,具体用于确定所述电池模块的电压值高于第一设定电压阈值且不高于第二设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值不小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持低压直充的充电方式,则确定充电方式为低压直充的充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值;
所述执行单元,具体用于通过以下方式实现控制所述多方式转换模块以低压直充的充电方式对所述电池模块进行充电:控制所述第一开关和所述第二开关导通,所述第三开关和所述第四开关关断,使得所述电源适配器为所述第二电容模块以及所述电池模块充电。
11.如权利要求8所述的充电装置,其特征在于,
所述处理单元,具体用于确定所述电池模块的电压值不高于第一设定电压阈值或所述电池模块的电压值高于第二设定电压阈值且充电电流值小于设定电流阈值,且确定所述电源适配器支持线性充电方式,则确定充电方式为线性充电方式;其中,所述第一设定电压阈值不高于所述第二设定电压阈值。
12.如权利要求11所述的充电装置,其特征在于,
所述处理单元,还用于获取所述电源适配器的输出电压值以及预设充电电流值;并根据所述电源适配器的输出电压值与当前所述电池模块的电压值之间的差值与所述预设充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第一阻抗值;或,获取所述电源适配器的输出电压值以及预设电池模块电压值;并根据所述电源适配器的输出电压值与所述预设电池模块电压值之间的差值与当前充电电流值的比值,确定进行电源转换所需的第二阻抗值;
所述执行单元,具体用于通过以下方式实现控制所述多方式转换模块以线性充电方式对所述电池模块进行充电:控制所述第三开关和所述第四开关关断,所述第一开关和所述第二开关部分导通,所述第一开关的等效阻抗和所述第二开关的等效阻抗之和等于所述第一阻抗值或所述第二阻抗值,所述电源适配器通过所述第一开关和所述第二开关为所述第二电容模块以及所述电池模块充电。
13.一种终端设备,其特征在于,包括权利要求7~12任一所述的充电装置。
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