CN108988426B - 充电电路、终端及充电方法 - Google Patents

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Abstract

本公开关于一种充电电路、终端及充电方法，属于电子电路技术领域。所述充电电路包括：控制电路、与控制电路相连的降压电路；控制电路，被配置为获取用于指示控制信号的生成频率的反馈信号，根据反馈信号生成控制信号，将控制信号发送给降压电路；降压电路，被配置为获取输入电压和控制信号，根据控制信号对输入电压进行降压处理，将得到的输出电压输出给电池，输出电压对应的输出电流大于输入电压对应的输入电流，且输出电压用于确定生成频率。本公开可以提高输出电流，使得输入电流较小而输出电流较大，这样，可以通过较大的输出电流来提高电池的充电效率，且输入电流较小时可以将充电线做的较细，从而降低了充电线的成本。

Description

充电电路、终端及充电方法
技术领域
本公开涉及电子电路技术领域，特别涉及一种充电电路、终端及充电方法。
背景技术
终端中的充电电路用来和充电器配合，以高效地为终端中的电池充电。
相关技术中的充电电路可以为低压充电电路或高压充电电路。其中，低压充电电路所能提供的充电电流较小，导致充电速度较慢，用户体验较差。高压充电电路所能提供的充电电流较大，虽然可以提高充电速度，但是充电电流越大，要求充电线越粗，导致充电线的成本较高。
发明内容
为解决相关技术中的问题，本公开提供了一种充电电路、终端及充电方法。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种充电电路，所述充电电路包括：控制电路、与所述控制电路相连的降压电路；
所述控制电路，被配置为获取用于指示控制信号的生成频率的反馈信号，根据所述反馈信号生成所述控制信号，将所述控制信号发送给所述降压电路；
所述降压电路，被配置为获取输入电压和所述控制信号，根据所述控制信号对所述输入电压进行降压处理，将得到的输出电压输出给电池，所述输出电压对应的输出电流大于所述输入电压对应的输入电流，且所述输出电压用于确定所述生成频率。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种终端，所述终端包括如第一方面所述的充电电路。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种充电方法，用于如第二方面所述的终端中，所述充电方法包括：
获取用于指示控制信号的生成频率的反馈信号，根据所述反馈信号生成所述控制信号；
获取输入电压；
根据所述控制信号对所述输入电压进行降压处理，得到输出电压，所述输出电压对应的输出电流大于所述输入电压对应的输入电流，且所述输出电压用于确定所述生成频率；
将所述输出电压输出给电池。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过降压电路对输入电流进行降压处理后输出，由于输出电压对应的输出电流大于输入电压对应的输入电流，所以，在对输入电压进行降压处理时可以提高输出电流，使得输入电流较小而输出电流较大，这样，可以通过较大的输出电流来提高电池的充电效率，且输入电流较小时可以将充电线做的较细，从而降低了充电线的成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本公开说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种充电电路的结构框图。
图2是根据另一示例性实施例示出的一种充电电路的结构框图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种降压子电路的结构示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种降压子电路的结构示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种降压子电路的结构示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种降压子电路的结构示意图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种降压子电路的结构示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种降压电路的结构示意图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图。
图11是根据一示例性实施例示出的一种终端的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种充电电路的结构框图，该充电电路可以应用于终端中，如图1所示，该充电电路包括：控制电路110、与控制电路110相连的降压电路120；
控制电路110，被配置为获取用于指示控制信号的生成频率的反馈信号，根据反馈信号生成控制信号，将控制信号发送给降压电路120；
降压电路120，被配置为获取输入电压和控制信号，根据控制信号对输入电压进行降压处理，将得到的输出电压输出给电池，输出电压对应的输出电流大于输入电压对应的输入电流，且输出电压用于确定生成频率。
综上所述，本公开提供的充电电路，通过降压电路对输入电流进行降压处理后输出，由于输出电压对应的输出电流大于输入电压对应的输入电流，所以，在对输入电压进行降压处理时可以提高输出电流，使得输入电流较小而输出电流较大，这样，可以通过较大的输出电流来提高电池的充电效率，且输入电流较小时可以将充电线做的较细，从而降低了充电线的成本。
图2是根据另一示例性实施例示出的一种充电电路的结构框图，该充电电路可以应用于终端中，如图2所示，该充电电路包括：控制电路210、与控制电路210相连的降压电路220；
控制电路210，被配置为获取用于指示控制信号的生成频率的反馈信号，根据反馈信号生成控制信号，将控制信号发送给降压电路220。
其中，控制信号是用于控制降压电路220对输入电压进行降压处理的信号。当降压电路220通过开关实现降压处理时，控制信号可以用于控制开关的闭合和断开的时机，详细内容见下文的描述。
其中，控制信号的生成频率与输出电压相关，当需要增大输出电压时，可以提高控制信号的生成频率；当需要减小输出电压时，可以降低控制信号的生成频率，详细内容见下文的描述。
降压电路220，被配置为获取输入电压和控制信号，根据控制信号对输入电压进行降压处理，将得到的输出电压输出给电池270，输出电压对应的输出电流大于输入电压对应的输入电流，且输出电压用于确定生成频率。
其中，降压电路220的输入电压是终端的充电器在接入电源后提供的，可以是经充电器对交流电进行转换后得到的直流电压。由于本实施例中可以对输入电压进行降压处理，使得最终输出到电池270的输出电压在电池270的额定电压(例如4.4V)范围内，所以，输入电压可以是不超过国标规定的安全电压阈值(例如36V)的电压，比如，14-22V，本实施例不作限定。
本实施例中，在降压电路210对输入电压进行降压处理后，会使得输出电流大于输入电流，这样，可以通过较大的输出电流来提高电池270的充电效率，且输入电流较小时可以将充电线做的较细，从而降低了充电线的成本。
下面对降压电路210进行介绍。
降压电路220包括至少两个级联的降压子电路221；降压子电路221的输出电压是输入到降压子电路221的输入电压的一半，且降压子电路221的输出电流是输入到降压子电路221的输入电流的两倍。
本实施例中，降压电路210包括至少两个降压子电路221，每个降压子电路221的结构相同，且相互之间级联。即，第一个降压子电路221的输入为降压电路220的输入端，第一个降压子电路221的输出端为第二个降压子电路221的输入端，第二个降压子电路221的输出端为第三个降压子电路221的输入端，依此类推，最后一个降压子电路221的输出端为降压电路220的输出端。
下面对降压电路220所包括的降压子电路221的数量进行说明。现在电池270的额定电压通常在4.4V左右，在理想的不存在能量损耗的前提下，当存在一个降压子电路221时，降压电路220的输入电压是8.8V；当存在两个降压子电路221时，降压电路220的输入电压是17.6V；当存在三个降压子电路221时，降压电路220的输入电压是35.2V；当存在四个降压子电路221时，降压电路220的输入电压是70.4V，超过安全电压阈值36V，所以，降压电路220至多包括三个降压子电路221。当然，上述算法是在假设不存在能量损耗的前提下进行的，由于存在能量损耗，若要求降压电路220的输出电压是4.4V，则降压电路220的输入电压会超过36V，所以，为了保证安全，可以设置降压电路220包括两个降压子电路221。
下面对降压子电路221的结构进行说明。降压子电路221包括开关电路、第一容性电路和第二容性电路，第一容性电路和第二容性电路分别与开关电路相连，第一容性电路和第二容性电路的容值相等；当开关电路处于第一状态时，第一容性电路和第二容性电路串联；当开关电路处于第二状态时，第一容性电路和第二容性电路并联。
本实施例中，通过对开关电路的结构的设计，使得开关电路处于第一状态时，第一容性电路和第二容性电路串联；使得开关电路处于第二状态时，第一容性电路和第二容性电路并联。
下面以开关电路包括四个开关为例，对开关电路的结构进行说明。
请参考图3，对于每个降压子电路221来说，降压子电路221包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第一容性电路C1和第二容性电路C2；第一开关S1的第一端口和第二开关S2的第一端口分别为降压子电路221的输入端，第一开关S1的第二端口分别与第一容性电路C1的第一端口和第三开关S3的第一端口相连，第三开关S3的第二端口接地，第二开关S2的第二端口分别与第一容性电路C1的第二端口和第四开关S4的第一端口相连，第四开关S4的第二端口为降压子电路221的输出端；第二容性电路C2的第一端口与第四开关S4的第二端口相连，第二容性电路C2的第二端口接地。
需要说明的第一点是，图3中的Vin为输入电压，Vout为输出电压，Iin为输入电流，Iout为输出电流，且Vout＝1/2Vin，Iout＝2Iin。其中，容性电路可以是电容，也可以是其他器件，本实施例不作限定，图3中以第一容性电路和第二容性电路均为电容进行举例说明。
需要说明的第二点是，图3中的LOAD是指负载。当降压电路220包括两个降压子电路221时，对于第一个降压子电路221来说，LOAD是第二个降压子电路221和电池270；对于第二个降压子电路221来说，LOAD是电池270。
需要说明的第三点是，图3中的第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4都可以通过开关MOS(Mosfet，场效应晶体管)实现，此时，该降压子电路221等效于图4所示的电路。
需要说明的第四点是，第一容性电路C1可以通过一个电容实现，也可以通过至少两个并联的电容实现，当通过至少两个电容实现时，所有电容的容值之和等于该一个电容的容值。同理，第二容性电路C2也可以通过一个电容实现，也可以通过至少两个并联的电容实现，当通过至少两个电容实现时，所有电容的容值之和等于该一个电容的容值。
需要说明的第五点是，可以在输入电压之后并联一个容性电路Cin，该容性电路Cin有两个作用。第一个作用是滤除高频信号：因为输入电压是充电器对交流电进行转换后得到的直流电压，其中可能包括少量的高频信号，所以，需要通过容性电路Cin对高频信号进行滤除。第二个作用是降低纹波：因为直流电压是由交流电经整流稳压后形成的，这就不可避免地在直流稳定量中带有一些交流成分，这种叠加在直流稳定量上的交流分量称为纹波，所以，需要通过容性电路Cin来降低纹波。对于第一个降压电路221来说，容性电路Cin的容值较小，可以设置为几皮法(pF)。
本实施例中，通过容性电路的储能性能以及开关MOS的切换，实现能量的存储与释放，再结合容性电路的串并联切换实现电压减半、电流加倍的效果，下面对降压子电路221的工作原理进行说明。
当控制信号用于控制第一开关S1和第四开关S4处于闭合状态、第二开关S2和第三开关S2处于断开状态时，串联的第一容性电路C1和第二容性电路C2处于从降压子电路221的输入电压充电的充电状态，请参考图3中的等效图，图3中以第一容性电路和第二容性电路均为电容进行举例说明。此时，第一电容C1和第二电容C2串联，由于第一电容C1和第二电容C2的容值相等，所以，相当于第一电容C1和第二电容C2在同时充电，且第一电容C1和第二电容C2所储存的能量是相等的。即，第一电容C1和第二电容C2上的电压均为降压子电路221的输入电压的一半，第一电容C1和第二电容C2上的电流均为降压子电路221的输入电流。
当控制信号用于控制第三开关S3和第四开关S4处于闭合状态、第一开关S1和第二开关S2处于断开状态时，并联的第一容性电路C1和第二容性电路C2处于向电池270输出电压的放电状态，请参考图5中的等效图，图5中以第一容性电路和第二容性电路均为电容进行举例说明。此时，第一电容C1和第二电容C2并联，由于第一电容C1和第二电容C2储存的能量相等，所以，第一电容C1和第二电容C2上的电压均为降压子电路221的输入电压的一半，即，降压子电路221的输出电压为降压子电路221的输入电压的一半；第一电容C1和第二电容C2上的电流均为降压子电路221的输入电流，即，降压子电路221的输出电流为降压子电路221的输入电流的两倍。
当降压子电路221为第一个降压子电路221时，降压子电路221的输入电压是降压电路220的输入电压，即图3中的Vin；当降压子电路221为第二个降压子电路221时，降压子电路221的输入电压是前一个降压子电路221的输出电压，请参考图6和7，其中能量的输入源是第一个降压子电路221。
虽然每个降压子电路221的工作原理相同，但是，可以根据降压子电路221在降压电路220中的级联位置为其配置不同的容性电路。其中，前一个降压子电路221中容性电路的耐压值高于后一个降压子电路221中容性电路的耐压值，且考虑到能量损耗，前一个降压子电路221中容性电路的储能容量高于后一个降压子电路221中容性电路的储能容量。
另外，为了快速地将能量传递给后一个降压子电路221，要求前一个降压子电路221的工作频率高于后一个降压子电路221的工作频率，工作频率是降压子电路221中开关的打开和闭合的频率。这里的工作频率可以根据经验值或预定算法计算得到，本实施例不作限定。
本实施例中，当至少两个降压子电路221同时工作时，施加在电池270上的电压可能会增大，从而高于电池270的额定电压，导致电池270损坏，因此，为了保证各个降压子电路221之间合理工作，请参考图8，降压电路220还可以包括能量中转电路222，能量中转电路222位于相邻两个降压子电路221之间；能量中转电路222包括第五开关S5、第六开关S6和第三容性电路C3；第五开关S5的第一端口与相邻两个降压子电路221中的前一个降压子电路221的输出端相连，第五开关S5的第二端口分别与第三容性电路C3的第一端口和第六开关S6的第一端口相连，第三容性电路C3的第二端口接地，第六开关S6的第二端口与相邻两个降压子电路221中的后一个降压子电路221的输入端相连。
其中，第五开关S5和第六开关S6可以通过MOS开关实现。第三容性电路C3的容值高于第一容性电路C1和第二容性电路C2的容值，且第三电容C3的耐压值高于第一电容C1和第二电容C2的耐压值。图8中以第三容性电路为电容进行举例说明。
下面对能量中转电路222的工作原理进行说明。
当控制信号用于控制第五开关S5处于闭合状态、第六开关S6处于断开状态时，第三容性电路C3处于从前一个降压子电路221充电的充电状态。此时，前一个降压子电路221中的第一容性电路C1和第二容性电路C2将储存的能量输出给第三容性电路C3。当控制信号用于控制第五开关S5处于断开状态、第六开关S6处于闭合状态时，第三容性电路C3处于向后一个降压子电路221输出电压的放电状态。此时，第三容性电路C3将储存的能量输出给后一个降压子电路221中的第一容性电路C1和第二容性电路C2。
需要说明的是，第三容性电路C3除了具有中转能量的作用外，还可以具有Cin的作用，即滤除高频信号以及降低纹波。
本实施例中，每一个降压子电路221都可以将降压子电路221的输出电压降为降压子电路221的输入电压的一半，降压子电路221的输出电流增为降压子电路221的输入电流的两倍，所以，当降压电路220包括两个降压子电路时，可以使得降压电路220将降压电路220的输出电压降为降压电路220的输入电压的四分之一，降压电路220的输出电流增为降压电路220的输入电流的四倍，从而可以极大地缩短充电时间。
请参考图2，充电电路还包括保护电路230和模拟电路240，保护电路230与模拟电路240相连，模拟电路240分别与降压电路220和控制电路210相连；
保护电路230，被配置为获取降压电路的输入电压，将输入电压输出给模拟电路240；
模拟电路240，被配置为采样输入电压和降压电路220的输出电压，当根据输入电压和输出电压确定充电异常时，生成异常信号，将异常信号发送给控制电路210；
控制电路210，还被配置为根据异常信号禁止降压电路220获取输入电压。
当将充电电路设置在电源管理芯片(PMI)中时，可以在电源管理芯片的每个引脚(PIN)处设置一个反向二极管，这里的反向二极管即为保护电路230。当某一个引脚存在异常时，会导致该引脚处的反向二极管被导通，从而导致输入端和/或输出端出现过流以及过压、短路的问题。可见，保护电路230可以保护电源管理芯片，包括输入端的过压保护，输入端的过流保护，输出端的电池270过压保护，输出端的过流保护，以及短路保护等。
模拟电路240可以侦测降压电路220的输出电压、电池270的充电电流、电池270目前的电压等。这样，可以在初始充电时以恒流模式充电，即以最大电流进行充电，以提高充电效率；在充电过程中对电池270的电压进行侦测，当电池270的电压达到额定电压时，再转换为恒压充电模式，逐步降低充电电流，避免持续以恒流模式充电导致电池270的电压超过额定电压时对电池270的损坏。本实施例中，模拟电路240可以通过对图2中所示的检测电阻260的检测来获取上述参数，所以，为了保证参数的准确性，需要考虑检测电阻260的精度和温飘。
模拟电路240还可以从保护电路230处采样得到的输入电压，通过比较器比较该输入电压和降压电路220的输出电压，当根据比较结果确定电池270的充电过程存在异常时，生成异常信号发送给控制电路210，控制电路210控制降压电路220与电压输入端V250之间的开关(参见图2)断开，并控制降压电路220与电池270之间的开关(图2中未示出)断开，以禁止电池270从电压输入端V250充电，从而保护电池270。其中，异常信号可以是过压、过流等工作状态，由控制电路210将上述工作状态上报给终端的处理器，处理器再提示用户充电异常。当根据比较结果确定电池270的充电过程正常时，模拟电路240不向控制电路210发送信号，控制电路210根据自身设置的控制信号的生成频率控制降压电路220对输入电压进行降压处理，从而为电池270充电。
可选的，模拟电路240，还被配置为将输出电压与第一工作电压和第二工作电压进行比较，第二工作电压高于第一工作电压；当输出电压低于第一工作电压时，生成第一反馈信号，将第一反馈信号发送给控制电路210；当输出电压高于第一工作电压时，生成第二反馈信号，将第二反馈信号发送给控制电路210；
控制电路210，还被配置为在获取到第一反馈信号时，提高控制信号的生成频率；在获取到第二反馈信号时，降低控制信号的生成频率。
模拟电路240中还预设有第一工作电压和第二工作电压，这里的第一工作电压也可以称为正常工作时的最低工作电压，第二工作电压也可以称为正常工作时的最高工作电压。当模拟电路240采集到输出电压后，将该输出电压分别与第一工作电压和第二工作电压进行比较。当输出电压低于第一工作电压时，模拟电路240可以生成第一反馈信号发送给控制电路210，控制电路210内部设有频率调整电路，当其接收到第一反馈信号时，可以将驱动降压子电路221中开关的频率调高，也即提高控制信号的输出频率，此时，降压子电路221中的开关次数在单位时间内增加，容性电路在单位时间内的储能能力加强，从而达到提高降压子电路221的输出电压的目的。同理，当输出电压高于第二工作电压时，模拟电路240可以生成第二反馈信号发送给控制电路210，控制电路210内部设有频率调整电路，当其接收到第二反馈信号时，可以将驱动降压子电路221中开关的频率调低，也即降低控制信号的输出频率，此时，降压子电路221中的开关次数在单位时间内减少，容性电路在单位时间内的储能能力减弱，从而达到降低降压子电路221的输出电压的目的。
可选的，终端中的处理器还可以向控制电路210发送指令，控制电路210再根据指令控制充电电路。此时，控制电路210可以是数字控制电路210。
需要说明的是，假设本实施例中以感性电路储存能量，由于当采用感性电路储存能量时，功耗较大，所以，需要将每一个降压子电路221设置在一个芯片上，此时需要在主板上设置多个芯片，对堆叠布局的要求较高，且散热较为麻烦。而本实施例中以容性电路储存能量，由于功耗较小，所以，可以将所有的降压子电路221设置在一个芯片上，既可以简化芯片的设计，也可以节省主板的空间，利于主板中元件的散热。
综上所述，本公开提供的充电电路，通过降压电路对输入电流进行降压处理后输出，由于输出电压对应的输出电流大于输入电压对应的输入电流，所以，在对输入电压进行降压处理时可以提高输出电流，使得输入电流较小而输出电流较大，这样，可以通过较大的输出电流来提高电池的充电效率，且输入电流较小时可以将充电线做的较细，从而降低了充电线的成本。
本实施例中以容性电路储存能量，由于功耗较小，所以，可以将所有的降压子电路设置在一个芯片上，既可以简化芯片的设计，也可以节省主板的空间，利于主板中元件的散热。
本公开一个示例性实施例示出了一种终端，该终端包括如图2至图8所示的充电电路。
综上所述，本公开提供的终端，通过充电电路中的降压电路对输入电流进行降压处理后输出，由于输出电压对应的输出电流大于输入电压对应的输入电流，所以，在对输入电压进行降压处理时可以提高输出电流，使得输入电流较小而输出电流较大，这样，可以通过较大的输出电流来提高电池的充电效率，且输入电流较小时可以将充电线做的较细，从而降低了充电线的成本。
图9是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图，该充电方法应用于终端中，如图9所示，该充电方法包括：
在步骤901中，获取用于指示控制信号的生成频率的反馈信号，根据反馈信号生成控制信号。
在步骤902中，获取输入电压。
在步骤903中，根据控制信号对输入电压进行降压处理，得到输出电压，输出电压对应的输出电流大于输入电压对应的输入电流，且输出电压用于确定生成频率。
在步骤904中，将输出电压输出给电池。
综上所述，本公开提供的充电方法，由于输出电压对应的输出电流大于输入电压对应的输入电流，所以，在对输入电压进行降压处理时可以提高输出电流，使得输入电流较小而输出电流较大，这样，可以通过较大的输出电流来提高电池的充电效率，且输入电流较小时可以将充电线做的较细，从而降低了充电线的成本。
图10是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图，该充电方法应用于终端中，如图10所示，该充电方法包括：
在步骤1001中，获取用于指示控制信号的生成频率的反馈信号，根据反馈信号生成控制信号。
其中，控制信号是用于控制降压电路对输入电压进行降压处理的信号。当降压电路通过开关实现降压处理时，控制信号可以用于控制开关的闭合和断开的时机，详细内容见下文的描述。
在步骤1002中，获取输入电压。
其中，降压电路的输入电压是终端的充电器在接入电源后提供的，可以是经充电器对交流电进行转换后得到的直流电压。由于本实施例中可以对输入电压进行降压处理，使得最终输出到电池的输出电压在电池的额定电压(例如4.4V)范围内，所以，输入电压可以是不超过国标规定的安全电压阈值(例如36V)的电压，比如，14-22V，本实施例不作限定。
在步骤1003中，根据控制信号对输入电压进行至少两次降压处理，得到输出电压，每次降压处理时的输出电压是输入电压的一半，且输出电流是输入电流的两倍，且输出电压用于确定生成频率。
其中，当降压电路包括至少两个降压子电路，每个降压子电路包括开关电路、第一容性电路和第二容性电路，开关电路包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关时，根据控制信号对输入电压进行至少两次降压处理，得到输出电压，包括：
在每次降压处理时，当控制信号用于控制第一开关和第四开关处于闭合状态、第二开关和第三开关处于断开状态时，根据控制信号控制串联的第一容性电路和第二容性电路从输入电压充电。此时，第一容性电路和第二容性电路串联，由于第一容性电路和第二容性电路的容值相等，所以，相当于第一容性电路和第二容性电路在同时充电，且第一容性电路和第二容性电路所储存的能量是相等的。即，第一容性电路和第二容性电路上的电压均为降压子电路的输入电压的一半，第一容性电路和第二容性电路上的电流均为降压子电路的输入电流。
当控制信号用于控制第三开关和第四开关处于闭合状态、第一开关和第二开关处于断开状态时，根据控制信号控制并联的第一容性电路和第二容性电路向电池输出电压。此时，第一容性电路和第二容性电路并联，由于第一容性电路和第二容性电路储存的能量相等，所以，第一容性电路和第二容性电路上的电压均为降压子电路的输入电压的一半，即，降压子电路的输出电压为降压子电路的输入电压的一半；第一容性电路和第二容性电路上的电流均为降压子电路的输入电流，即，降压子电路的输出电流为降压子电路的输入电流的两倍。
本实施例中，当至少两个降压子电路同时工作时，施加在电池上的电压可能会增大，从而高于电池的额定电压，导致电池损坏，因此，为了保证各个降压子电路之间合理工作，降压电路还可以包括能量中转电路，能量中转电路位于相邻两个降压子电路之间；能量中转电路包括第五开关、第六开关和第三容性电路。此时，根据控制信号对输入电压进行至少两次降压处理，得到输出电压，包括：
在每次降压处理时，当控制信号用于控制第五开关处于闭合状态、第六开关处于断开状态时，根据控制信号控制第三容性电路从前一次降压处理后输出的输出电压充电。此时，前一个降压子电路中的第一容性电路和第二容性电路将储存的能量输出给第三容性电路。
当控制信号用于控制第五开关处于断开状态、第六开关处于闭合状态时，根据控制信号控制第三容性电路向下一次降压处理输出电压。此时，第三容性电路将储存的能量输出给后一个降压子电路中的第一容性电路和第二容性电路。
在步骤1004中，将输出电压输出给电池。
本实施例中，每一个降压子电路都可以将降压子电路的输出电压降为降压子电路的输入电压的一半，降压子电路的输出电流增为降压子电路的输入电流的两倍，所以，当降压电路包括两个降压子电路时，可以使得降压电路将降压电路的输出电压降为降压电路的输入电压的四分之一，降压电路的输出电流增为降压电路的输入电流的四倍，从而可以极大地缩短充电时间。
在初始充电时以恒流模式充电，即以最大电流进行充电，以提高充电效率；在充电过程中对电池的电压进行侦测，当电池的电压达到额定电压时，再转换为恒压充电模式，逐步降低充电电流，避免持续以恒流模式充电导致电池的电压超过额定电压时对电池的损坏。
本实施例中，还可以通过执行步骤1005-1007对充电过程进行监控，从而在充电异常时停止充电，以保护电池。
在步骤1005中，采样输入电压和输出电压。
其中，可以通过模拟电路采样输入电压和输出电压，通过比较器比较该输入电压和输出电压，当根据比较结果确定电池的充电过程存在异常时，执行步骤1006；当根据比较结果确定电池的充电过程正常时，继续执行步骤1005，直至充电结束时停止采样。
在步骤1006中，当根据输入电压和输出电压确定充电异常时，生成异常信号。
模拟电路可以生成异常信号，并将异常信号发送给控制电路。其中，异常信号可以是过压、过流等工作状态。
在步骤1007中，根据异常信号停止获取输入电压。
控制电路控制降压电路与电压输入端V之间的开关(参见图2)断开，并控制降压电路与电池之间的开关(图2中未示出)断开，以禁止电池从电压输入端V充电，从而保护电池。
可选的，控制电路还可以将异常信号上报给终端的处理器，处理器再提示用户充电异常。
可选的，该方法还包括：将输出电压与第一工作电压和第二工作电压进行比较，第二工作电压高于第一工作电压；当输出电压低于第一工作电压时，生成第一反馈信号，根据第一反馈信号提高控制信号的生成频率；当输出电压高于第一工作电压时，生成第二反馈信号，根据第二反馈信号降低控制信号的生成频率。
模拟电路中还预设有第一工作电压和第二工作电压，这里的第一工作电压也可以称为正常工作时的最低工作电压，第二工作电压也可以称为正常工作时的最高工作电压。当模拟电路采集到输出电压后，将该输出电压分别与第一工作电压和第二工作电压进行比较。当输出电压低于第一工作电压时，模拟电路可以生成第一反馈信号发送给控制电路，控制电路内部设有频率调整电路，当其接收到第一反馈信号时，可以将驱动降压子电路中开关的频率调高，也即提高控制信号的输出频率，此时，降压子电路中的开关次数在单位时间内增加，容性电路在单位时间内的储能能力加强，从而达到提高降压子电路的输出电压的目的。同理，当输出电压高于第二工作电压时，模拟电路可以生成第二反馈信号发送给控制电路，控制电路内部设有频率调整电路，当其接收到第二反馈信号时，可以将驱动降压子电路中开关的频率调低，也即降低控制信号的输出频率，此时，降压子电路中的开关次数在单位时间内减少，容性电路在单位时间内的储能能力减弱，从而达到降低降压子电路的输出电压的目的。
综上所述，本公开提供的充电方法，由于输出电压对应的输出电流大于输入电压对应的输入电流，所以，在对输入电压进行降压处理时可以提高输出电流，使得输入电流较小而输出电流较大，这样，可以通过较大的输出电流来提高电池的充电效率，且输入电流较小时可以将充电线做的较细，从而降低了充电线的成本。
图11是根据一示例性实施例示出的一种终端1100的框图。例如，终端1100可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图11，终端1100可以包括以下一个或多个组件：处理组件1102，存储器1104，电源组件1106，多媒体组件1108，音频组件1110，输入/输出(I/O)的接口1112，传感器组件1114，以及通信组件1116。
处理组件1102通常控制终端1100的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理元件1102可以包括一个或多个处理器1120来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件1102可以包括一个或多个模块，便于处理组件1102和其他组件之间的交互。例如，处理部件1102可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1108和处理组件1102之间的交互。
存储器1104被配置为存储各种类型的数据以支持在设备1100的操作。这些数据的示例包括用于在终端1100上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1104可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电力组件1106为终端1100的各种组件提供电力。电力组件1106可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端1100生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件1108包括在所述终端1100和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件1108包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备1100处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件1110被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1110包括一个麦克风(MIC)，当终端1100处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1104或经由通信组件1116发送。在一些实施例中，音频组件1110还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口1112为处理组件1102和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件1114包括一个或多个传感器，用于为终端1100提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1114可以检测到设备1100的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为终端1100的显示器和小键盘，传感器组件1114还可以检测终端1100或终端1100一个组件的位置改变，用户与终端1100接触的存在或不存在，终端1100方位或加速/减速和终端1100的温度变化。传感器组件1114可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件1114还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件1114还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件1116被配置为便于终端1100和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端1100可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信部件1116经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信部件1116还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，终端1100可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器1104，上述指令可由终端1100的处理器1120执行。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种充电电路，其特征在于，所述充电电路包括：控制电路、与所述控制电路相连的降压电路；
所述控制电路，被配置为获取用于指示控制信号的生成频率的反馈信号，根据所述反馈信号生成所述控制信号，将所述控制信号发送给所述降压电路；
所述降压电路，被配置为获取输入电压和所述控制信号，根据所述控制信号对所述输入电压进行降压处理，将得到的输出电压输出给电池，所述输出电压对应的输出电流大于所述输入电压对应的输入电流，且所述输出电压用于确定所述生成频率；
其中，所述降压电路包括至少两个级联的降压子电路；
所述降压子电路的输出电压是输入到所述降压子电路的输入电压的一半，且所述降压子电路的输出电流是输入到所述降压子电路的输入电流的两倍；
其中，所述降压电路还包括能量中转电路，所述能量中转电路位于相邻两个降压子电路之间；
所述能量中转电路包括第五开关、第六开关和第三容性电路；
所述第五开关的第一端口与所述相邻两个降压子电路中的前一个降压子电路的输出端相连，所述第五开关的第二端口分别与所述第三容性电路的第一端口和所述第六开关的第一端口相连，所述第三容性电路的第二端口接地，所述第六开关的第二端口与所述相邻两个降压子电路中的后一个降压子电路的输入端相连；
当所述控制信号用于控制所述第五开关处于闭合状态、所述第六开关处于断开状态时，所述第三容性电路处于从所述前一个降压子电路充电的充电状态；
当所述控制信号用于控制所述第五开关处于断开状态、所述第六开关处于闭合状态时，所述第三容性电路处于向所述后一个降压子电路输出电压的放电状态。
2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，在所述至少两个级联的降压子电路中，前一个降压子电路的工作频率高于后一个降压子电路的工作频率，所述工作频率是所述降压子电路中开关的打开和闭合的频率。
3.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述降压子电路包括开关电路、第一容性电路和第二容性电路，所述第一容性电路和所述第二容性电路分别与所述开关电路相连，所述第一容性电路和所述第二容性电路的容值相等；
当所述开关电路处于第一状态时，所述第一容性电路和所述第二容性电路串联；
当所述开关电路处于第二状态时，所述第一容性电路和所述第二容性电路并联。
4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
所述第一开关的第一端口和所述第二开关的第一端口分别为所述降压子电路的输入端，所述第一开关的第二端口分别与所述第一容性电路的第一端口和所述第三开关的第一端口相连，所述第三开关的第二端口接地，所述第二开关的第二端口分别与所述第一容性电路的第二端口和所述第四开关的第一端口相连，所述第四开关的第二端口为所述降压子电路的输出端；
所述第二容性电路的第一端口与所述第四开关的第二端口相连，所述第二容性电路的第二端口接地。
5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，
当所述控制信号用于控制所述第一开关和所述第四开关处于闭合状态、所述第二开关和所述第三开关处于断开状态时，串联的所述第一容性电路和所述第二容性电路处于从所述降压子电路的输入电压充电的充电状态；
当所述控制信号用于控制所述第三开关和所述第四开关处于闭合状态、所述第一开关和所述第二开关处于断开状态时，并联的所述第一容性电路和所述第二容性电路处于向所述电池输出电压的放电状态。
6.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括保护电路和模拟电路，所述保护电路与所述模拟电路相连，所述模拟电路分别与所述降压电路和所述控制电路相连；
所述保护电路，被配置为获取所述降压电路的所述输入电压，将所述输入电压输出给所述模拟电路；
所述模拟电路，被配置为采样所述输入电压和所述降压电路的所述输出电压，当根据所述输入电压和所述输出电压确定充电异常时，生成异常信号，将所述异常信号发送给所述控制电路；
所述控制电路，还被配置为根据所述异常信号禁止所述降压电路获取所述输入电压。
7.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于，
所述模拟电路，还被配置为将所述输出电压与第一工作电压和第二工作电压进行比较，所述第二工作电压高于所述第一工作电压；当所述输出电压低于所述第一工作电压时，生成第一反馈信号，将所述第一反馈信号发送给所述控制电路；当所述输出电压高于所述第一工作电压时，生成第二反馈信号，将所述第二反馈信号发送给所述控制电路；
所述控制电路，还被配置为在获取到所述第一反馈信号时，提高所述控制信号的生成频率；在获取到所述第二反馈信号时，降低所述控制信号的生成频率。
8.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述控制电路为数字控制电路。
9.一种终端，其特征在于，所述终端包括如权利要求1至8任一所述的充电电路。
10.一种充电方法，其特征在于，用于如权利要求9所述的终端中，所述充电方法包括：
获取用于指示控制信号的生成频率的反馈信号，根据所述反馈信号生成所述控制信号；
获取输入电压；
根据所述控制信号对所述输入电压进行至少两次降压处理，得到输出电压，每次降压处理时的输出电压是输入电压的一半，且输出电流是输入电流的两倍，所述输出电压对应的输出电流大于所述输入电压对应的输入电流，且所述输出电压用于确定所述生成频率；
将所述输出电压输出给电池；
其中，所述根据所述控制信号对所述输入电压进行至少两次降压处理，得到所述输出电压，包括：
在每次降压处理时，当所述控制信号用于控制所述第五开关处于闭合状态、所述第六开关处于断开状态时，根据所述控制信号控制所述第三容性电路从前一次降压处理后输出的输出电压充电；
当所述控制信号用于控制所述第五开关处于断开状态、所述第六开关处于闭合状态时，根据所述控制信号控制所述第三容性电路向下一次降压处理输出电压。
11.根据权利要求10所述的充电方法，其特征在于，所述降压子电路包括开关电路、第一容性电路和第二容性电路，所述第一容性电路和所述第二容性电路分别与所述开关电路相连，所述第一容性电路和所述第二容性电路的容值相等，当所述开关电路处于第一状态时，所述第一容性电路和所述第二容性电路串联，当所述开关电路处于第二状态时，所述第一容性电路和所述第二容性电路并联；
所述开关电路包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述第一开关的第一端口和所述第二开关的第一端口分别为所述降压子电路的输入端，所述第一开关的第二端口分别与所述第一容性电路的第一端口和所述第三开关的第一端口相连，所述第三开关的第二端口接地，所述第二开关的第二端口分别与所述第一容性电路的第二端口和所述第四开关的第一端口相连，所述第四开关的第二端口为所述降压子电路的输出端，所述第二容性电路的第一端口与所述第四开关的第二端口相连，所述第二容性电路的第二端口接地；
所述根据所述控制信号对所述输入电压进行至少两次降压处理，得到所述输出电压，包括：
在每次降压处理时，当所述控制信号用于控制所述第一开关和所述第四开关处于闭合状态、所述第二开关和所述第三开关处于断开状态时，根据所述控制信号控制串联的所述第一容性电路和所述第二容性电路从所述输入电压充电；
当所述控制信号用于控制所述第三开关和所述第四开关处于闭合状态、所述第一开关和所述第二开关处于断开状态时，根据所述控制信号控制并联的所述第一容性电路和所述第二容性电路向所述电池输出电压。
12.根据权利要求10或11所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
采样所述输入电压和所述输出电压；
当根据所述输入电压和所述输出电压确定充电异常时，生成异常信号；
根据所述异常信号停止获取所述输入电压。
13.根据权利要求10或11所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述输出电压与第一工作电压和第二工作电压进行比较，所述第二工作电压高于所述第一工作电压；
当所述输出电压低于所述第一工作电压时，生成第一反馈信号，根据所述第一反馈信号提高所述控制信号的生成频率；
当所述输出电压高于所述第一工作电压时，生成第二反馈信号，根据所述第二反馈信号降低所述控制信号的生成频率。
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