CN108808783B - 针对可编程充电芯片的动态充电电流控制方法及充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于充电技术改进领域，提供了一种针对可编程充电芯片的动态充电电流控制方法，包括：S1、通过处理器CPU将充电电流I设置为0；S2、判断读取到的电压V是否大于预设电压VX；S3、通过处理器CPU将充电电流I设定到I+IX；S4、判断将充电电流I设定为后电压V是否仍然大于等于预设电压VX；S5、将充电电流I设定到I‑IX，延时设置时间T3后执行步骤S4。通过将对可编程充电芯片的动态调节，在充电时不再对充电源做类型检测，而根据到充电IC的实际电压做电流的动态调整，解决了现有方案对不符合USB‑IF BC1.2规范的电源不充电或者以很小电流充电的问题。

Description

针对可编程充电芯片的动态充电电流控制方法及充电系统
技术领域
本发明属于充电技术改进领域，尤其涉及一种针对可编程充电芯片的动态充电电流控制方法。
背景技术
随着便携式电子设备的越来越广泛的应该，不同规格的充电适配器，不同标准的充电技术之间的兼容、匹配已越发艰难。一个移动设备充电系统主要包含：
1、充电来源端：用户接触到的充电源只要有工频变压器式、开关电源式的墙充，电脑USB端口，支持OTG的设备。电压规格也会出现4.5V-6V 不等，电流几百毫安到几安甚至数十安。
2、连接媒介：连接媒介一般由接线座，线缆或者电磁波(无线充电)。各个厂家使用的接线座、线缆的长度，材料不同会造成线缆内阻不同，进而影响到传输途径上的压降。
3、设备端：现而今的智能设备一般使用可编程的充电芯片，而厂家一般会根据设备出厂标配的适配器和相关接口标准来设定固定的最大充电电流。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对可编程充电芯片的动态充电电流控制方法，旨在解决移动终端检测到的电压动态的调整充电电流，解决市面适配器，数据线，设备终端不匹配，不兼容的技术问题。
本发明是这样实现的，一种针对可编程充电芯片的动态充电电流控制方法，所述动态充电电流控制方法包括以下步骤：
S1、通过处理器CPU将充电电流I设置为0；
S2、判断读取到的电压V是否大于预设电压VX，如电压V大于等于预设电压VX则执行下一步，如电压V小于预设电压VX则延时设定时间 T1后再进行步骤S1；
S3、通过处理器CPU将充电电流I设定到I+IX；
S4、判断将充电电流I设定为后电压V是否仍然大于等于预设电压VX，如是，则延时预定时间T2后执行步骤S2，如否，则执行下一步；
S5、将充电电流I设定到I-IX，延时设置时间T3后执行步骤S4；
其中，电压V是到Charger IC端电压，预设电压VX是到Charger IC 端允许充电的最低电压，IX是每次调整的电流增量。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S2中还包括以下步骤：
S21、通过SPI读取PMIC内部数模转换器ADC得到电压V。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S3中IX大于Charger IC的最小电流调整幅度。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S3中IX小于最大充电电流Imax，其中，Imax是允许的最大充电电流。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤S1中处理器CPU是通过I2C 写Charger IC寄存器的方式把充电电流I设为0。
本发明的进一步技术方案是：所述动态充电电流控制方法中延时设定时间T1等于延时预设时间T2加延时设置时间T3。
本发明的另一目的在于提供一种充电系统，所述充电系统包括电能供应模块、媒介传输模块及充电模块，所述电能供应模块的输出端连接所述媒介传输模块的输入端，所述媒介传输模块的输出端连接所述充电模块的输入端，所述电能供应模块，用于提供充电能量，所述媒介传输模块，用于将电能供应模块提供的电能能量传输给充电模块，所述充电模块，用于接收电能供应模块提供的电能能量并将其储存。
本发明的进一步技术方案是：所述充电模块包括充电管理单元ADC、充电控制单元SOC、电压检测IC及充电电池，所述充电管理单元ADC的输出端连接所述充电控制单元SOC的输入端，所述充电控制单元SOC的输出端连接所述电压检测IC的输入端，所述电压检测IC的输出端分别连接所述充电管理单元ADC的输入端及充电电池的充电端。
本发明的进一步技术方案是：所述电能供应模块采用的是可提供电能的器件，所述可提供电能的器件为电脑USB接口或AC适配器或OTG设备或充电宝。
本发明的有益效果是：通过将对可编程充电芯片的动态调节，在充电时不再对充电源做类型检测，而根据到充电IC的实际电压做电流的动态调整，解决了现有方案对不符合USB-IF BC1.2规范的电源不充电或者以很小电流充电的问题。解决了现有方案对符合USB-IF BC1.2规范的电源但非原厂匹配的电源使用一个固定电流的问题。解决了现有方案USB2.0，USB3.0 无法区分，均使用USB2.0的电流输出标准500ma而达不到USB3.0 900ma 的设计问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的针对可编程充电芯片的动态充电电流控制方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的充电系统的结构框图。
图3是本发明实施例提供的某手机平台充的系统。
图4是本发明实施例提供的流程图。
具体实施方式
附图标记：A-能供应模块 B-媒介传输模块 C-充电模块 C1-:充电管理单元ADCC2-充电电池 C3-电压检测IC C4-充电控制单元SOC
如图1所示，本发明提供的针对可编程充电芯片的动态充电电流控制方法的流程图，其详述如下：
步骤S1，在平台的系统中通过处理器CPU将充电电流I设置为0；其中，处理器CPU是通过I2C(简单、双向二线制同步串行总线)写Charger IC(充电IC)寄存器的方式把充电电流I设为0。
步骤S2，判断读取到的电压V是否大于预设电压VX，如电压V大于等于预设电压VX则执行下一步，如电压V小于预设电压VX则延时设定时间T1后在进行步骤S1；在该过程中电压V是通过SPI读取PMIC内部数模转换器ADC得到；电压V是到Charger IC端电压，预设电压VX是到 Charger IC端允许充电的最低电压。
步骤S3，通过处理器CPU将充电电流I设定到I+IX；IX是每次调整的电流增量；IX大于Charger IC的最小电流调整幅度，IX小于最大充电电流 Imax，其中，Imax是允许的最大充电电流。
步骤S4，判断将充电电流I设定为后电压V是否仍然大于等于预设电压VX，如是，则延时预定时间T2后执行步骤S2，如否，则执行下一步。
S5、将充电电流I设定到I-IX，延时设置时间T3后执行步骤S4。
在动态充电电流控制方法中延时设定时间T1等于延时预设时间T2加延时设置时间T3。
任何时候拔出充电电源结束上述过程。上述充电系统在上述方法加持下，在电源输出到Charger IC线路电阻为215毫欧，Vx＝4.83V， Ix＝64ma,Imax＝3008ma,T1＝T2+T3＝10s,电池电压3.70V，在符合USB-IF BC1.2 规范的USB2.0口充电时得到547ma的充电电流，在符合USB-IF BC1.2规范的USB3.0口充电时得到998ma的充电电流。同样测试条件，在标称5V1A 和5V2A输出的适配器上得到1.11A和2.21A的充电电流。
如图2所示，本发明的另一目的在于提供一种充电系统，所述充电系统包括电能供应模块A、媒介传输模块B及充电模块C，所述电能供应模块A的输出端连接所述媒介传输模块B的输入端，所述媒介传输模块B的输出端连接所述充电模块C的输入端，所述电能供应模块A，用于提供充电能量，所述媒介传输模块B，用于将电能供应模块A提供的电能能量传输给充电模块C，所述充电模块C，用于接收电能供应模块A提供的电能能量并将其储存。
所述充电模块C包括充电管理单元ADC C1、充电控制单元SOC C4、电压检测IC C3及充电电池C2，所述充电管理单元ADC C1的输出端连接所述充电控制单元SOC C2的输入端，所述充电控制单元SOC C2的输出端连接所述电压检测IC C3的输入端，所述电压检测ICC3的输出端分别连接所述充电管理单元ADC C1的输入端及充电电池C2的充电端。
所述电能供应模块A采用的是可提供电能的器件，所述可提供电能的器件为电脑USB接口或AC适配器或OTG设备或充电宝。
如图2所示，包含A source(电能供应)端：如电脑USB口、AC适配器、OTG设备、充电宝等可提供电能的器件。B连接媒介：充电线缆或者电磁波。C设备端：手机、PAD等带可编程充电管理芯片的设备。其中C包含C1:充电管理芯片、C2：电池等储能设备、C3:电压检测器件、C4: 控制芯片。
Cable(连接线或电缆)，ADC:充电管理芯片，SOC：充电控制，Charger IC：电压检测IC，Battery：充电电池。
A source端经过B媒介连接到C，为C进行充电。A作为能量来源，为整个系统提供电源。B为传输媒介，把A的电能和C进行连接。C为电能受体。C1是把A端提供的电能转化成C2需要的电能的器件。C3检测检测到达C1端的电压大小。C4为整个系统提供逻辑控制。
如图3所示，是某智能手机平台使用德州仪器(Texas Instruments) BQ24296的充电系统。BQ24296支持512-3008mA可编程调节电流。
以下是个器件连接说明：
1、外部充电电源通过USB Cable接到Charger IC BQ24296和PMIC。
2、Charger IC输入接到Battery(充电电池)。
3、PMIC【(Power Management IC):电源管理集成电路】通过SPI(是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写)接口和CPU连接。
4、CPU通过I2C(简单、双向二线制同步串行总线)和Charger IC (充电IC)连接。
如图4所示，是针对上述充电系统关于电流设定部分的软件流图。
上图涉及符号说明：
I:充电电流。
V：到Charger IC端电压。
Vx：到Charger IC端允许充电的最低电压。
Ix：每次调整的电流增量。
Imax：允许的最大充电电流。
T1、T2、T3：对应步骤后的延时时间。
软件流图如图3。PMIC检测到充电电源插入开始整个充电流程。充电流程的电流调节部分如下：
CPU通过I2C写Charger IC寄存器的方式把充电电流I设为0.
紧接着通过SPI读PMIC内部ADC得到的电压V，判读V是否大于某一设定电压Vx，此电压为允许充电最低电压。如果V小于Vx则延时一点时间T1后再进行此步操作。如果V大于Vx则进入下一步。
把充电电流I设定到I+Ix，Ix为一个电流增量，Ix应大于Charger IC 的最小电流调整幅度和小于最大充电电流Imax。
判断此时V是否仍然大于Vx。是，则在延时一定时间T2后继续步骤 2。否，则进入步骤5。
把充电电流I设定到I-Ix。延时一定时间T3后进入步骤4。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种针对可编程充电芯片的动态充电电流控制方法，其特征在于，所述动态充电电流控制方法包括以下步骤：
S1、通过处理器CPU将充电电流I设置为0；
S2、判断读取到的电压V是否大于预设电压VX，如电压V大于等于预设电压VX则执行下一步，如电压V小于预设电压VX则延时设定时间T1后再进行步骤S1；
S3、通过处理器CPU将充电电流I设定到I+IX；
S4、判断将充电电流I设定为后电压V是否仍然大于等于预设电压VX，如是，则延时预定时间T2后执行步骤S3，如否，则执行下一步；
S5、将充电电流I设定到I- IX，延时设置时间T3后执行步骤S4；
其中，电压V是到Charger IC 端电压，预设电压VX是到Charger IC端允许充电的最低电压，IX是每次调整的电流增量；
所述步骤S2中还包括以下步骤：
S21、通过SPI读取PMIC内部数模转换器ADC得到电压V。
2.根据权利要求1所述的动态充电电流控制方法，其特征在于，所述步骤S3中IX大于Charger IC的最小电流调整幅度。
3.根据权利要求2所述的动态充电电流控制方法，其特征在于，所述步骤S3中IX小于最大充电电流Imax，其中，Imax是允许的最大充电电流。
4.根据权利要求3所述的动态充电电流控制方法，其特征在于，所述步骤S1中处理器CPU是通过I2C写Charger IC寄存器的方式把充电电流I设为0。
5.根据权利要求4所述的动态充电电流控制方法，其特征在于，所述动态充电电流控制方法中延时设定时间T1等于延时预设时间T2加延时设置时间T3。
6.根据权利要求1-5所述的动态充电电流控制方法的充电系统，其特征在于，所述充电系统包括电能供应模块、媒介传输模块及充电模块，所述电能供应模块的输出端连接所述媒介传输模块的输入端，所述媒介传输模块的输出端连接所述充电模块的输入端，所述电能供应模块，用于提供充电能量，所述媒介传输模块，用于将电能供应模块提供的电能能量传输给充电模块，所述充电模块，用于接收电能供应模块提供的电能能量并将其储存。
7.根据权利要求6所述的充电系统，其特征在于，所述充电模块包括充电管理单元ADC、充电控制单元SOC、电压检测IC及充电电池，所述充电管理单元ADC的输出端连接所述充电控制单元SOC的输入端，所述充电控制单元SOC的输出端连接所述电压检测IC的输入端，所述电压检测IC的输出端分别连接所述充电管理单元ADC的输入端及充电电池的充电端。
8.根据权利要求7所述的充电系统，其特征在于，所述电能供应模块采用的是可提供电能的器件，所述可提供电能的器件为电脑USB接口或AC适配器或OTG设备或充电宝。
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