CN109217411A - 充电方法和装置、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种充电方法和装置、电子设备，充电方法包括：充电装置与电子设备连接时，获取电子设备中电池单元的状态信息；当状态信息符合预设充电条件时，调用状态信息与充电模式的映射关系；根据映射关系，输出相应的充电控制指令至多个开关单元，以使燃料电池和/或储能单元为电子设备充电，可以根据实际需求自启动充电装置为电子设备充电，同时，还可以设定不同的充电模式，提高了充电装置的使用效率和使用时长。

Description

充电方法和装置、电子设备

技术领域

本申请涉及充放电技术领域，特别是涉及一种充电方法和装置、电子设备。

背景技术

电子设备在人们生活中扮演着越来越重要的角色，而电子设备充电技术的发展也越来越快。其中，燃料电池又称电化学发电器，是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术，具有能量密度高、补给速度快的优势，可以将燃料电池作为外部充电设备为电子设备充电。但是，需要为电子设备进行充电时，需要用户手动开启燃料电池的充电功能，操作繁琐、充电效率低。

发明内容

本申请实施例提供一种充电方法和装置、电子设备，可以自启动充电装置为电子设备充电，提高充电效率。

一种充电方法，应用于为电子设备进行充电的充电装置，所述充电装置包括燃料电池、与所述燃料电池连接的储能单元，及多个开关单元，所述多个开关单元分别与所述燃料电池、燃料电池连接以构成充电支路，用于导通或断开所述燃料电池或储能单元所在的所述充电支路；所述方法包括：

所述充电装置与所述电子设备连接时，获取所述电子设备中电池单元的状态信息；

当所述状态信息符合预设充电条件时，调用所述状态信息与充电模式的映射关系；

根据所述映射关系，输出相应的充电控制指令分别至多个所述开关单元，以使所述燃料电池和/或所述储能单元为所述电子设备充电。

一种充电装置，用于为电子设备进行充电，所述装置包括：

燃料电池，用于存储电能并为电子设备供电；

储能单元，分别与所述燃料电池、电子设备连接，用于接收所述燃料电池输出的充电电压，并为所述电子设备供电；

多个开关单元，分别与所述燃料电池、燃料电池连接以构成充电支路，用于导通或断开所述燃料电池或储能单元所在的所述充电支路；

主控单元，分别与所述燃料电池、储能单元、多个开关单元、电子设备连接，用于获取所述电子设备中的电池单元的状态信息；调用所述状态信息与充电模式的映射关系；根据所述映射关系，输出相应的充电控制指令至多个所述开关单元，以使所述燃料电池和/或所述储能单元为所述电子设备充电。

一种电子设备，包括上述充电装置，充电装置用于为电子设备充电。

一种电子设备，包括燃料电池、储能单元、多个开关单元，存储器及处理器；所述处理器分别与燃料电池、储能单元、多个开关单元、存储器连接；所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行充电方法的步骤。

上述一种充电方法和装置、电子设备，充电方法可以获取电子设备中电池单元的状态信息；当状态信息符合预设充电条件时，调用状态信息与充电模式的映射关系；根据映射关系，输出相应的充电控制指令至多个开关单元，以使燃料电池和/或储能单元为电子设备充电，可以根据实际需求自启动充电装置为电子设备充电，简化了操作，同时，还可以设定不同的充电模式，提高了充电装置的使用效率和使用时长。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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他的附图。

图1为一个实施例中充电方法的应用场景图；

图2为一个实施例中充电方法的流程图；

图3为一个实施例中根据映射关系，输出充电控制指令至多个开关单元，以使燃料电池和/或储能单元为电子设备充电的流程图；

图4为一个实施例中当充电模式为第一充电模式时，输出相应的充电控制指令至多个开关单元以控制燃料电池或储能单元为电子设备充电的流程图；

图5为另一个实施例中充电方法的流程图；

图6为一个实施例中充电装置的结构框图；

图7为与本申请实施例提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一开关单元称为第二开关单元，且类似地，可将第二开关单元称为第一开关单元。第一开关单元和第二开关单元两者都是开关单元，但其不是同一开关单元。

需要说明的是，本申请中，多个可以理解为至少2个(大于或等于2)，也即，多个为2个、3个甚至更多个。

本申请提供一种充电方法，应用于为电子设备进行充电的充电装置。充电装置可以以嵌入式的方式嵌入在电子设备的内部，作为电子设备中的区别于锂电池的另一电池单元。充电装置也可以设置在电子设备的外部，通过充电接口以有线连接的方式与电子设备连接，进而为电子设备充电，作为电子设备的外部充电设备。本申请实施例中，电子设备可以为PC、智能手机、平板电脑、电子书阅读器、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、POS(Point of Sales，销售终端)、车载电脑、穿戴式设备、播放器、便携计算机等任意终端设备。

如图1所示，充电装置10包括燃料电池110、储能单元120以及多个开关单元130。在一个实施例中，燃料电池110用于为电子设备20供电以及为储能单元120和电子设备20中的电池单元210充电。燃料电池110可为固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)、氢燃料电池或直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell，DMFC)等。其中，燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。

需要说明的是，燃料电池110的数量可以为一个，也可以为多个。当具有多个燃料电池时，可以将多个燃料电池进行串联，以输出高的充电电流为电子设备的电池进行充电。在此，对多个燃料电池的具体连接方式不做进一步的限定。

在一个实施例中，储能单元120与燃料电池110连接，用于接收燃料电池110输出的电能，并将其进行存储，以为电子设备20供电和为电子设备20中的电池单元210充电。

在一个实施例中，储能单元120可以为法拉电容(super-capacitor)。法拉电容又叫双电层电容器、黄金电容、超级电容器。法拉电容通过极化电解质来储能，但不发生化学反应，而且储能过程是可逆的，也正因为法拉电容可以反复充放电数十万次。法拉电容比普通的电容具有更大的电容，其最大容量可达数千法拉。利用其特性可以提供稳定的电压输出，当电子设备瞬间需要大电流时，法拉电容可在瞬间产生大的放电电流，以满足电子设备的用电需求，改善电子设备的性能，并且可避免电池单元输出电流的激烈变化，延长电池单元的寿命。当电池单元210的状态信息不合符预设充电条件时，可以将燃料电池110的电能输出至法拉电容，利用法拉电容的特征，将这份能量存储起来以在状态信息符合预设充电条件时为电子设备20充电。

储能单元120中包括的法拉电容的数量可以为一个或多个。多个法拉电容的可以并联连接，也可以串联连接。在本申请实施例中，对多个法拉电容的具体连接方式不做进一步的限定。

在一个实施例中，多个开关单元130，分别与燃料电池110、燃料电池120连接以构成充电支路，用于导通或断开燃料电池110或储能单元120所在的充电支路。多个开关单元130的类型可以为多种，其中，开关单元可以为二极管、三极管、继电器、晶闸管、可控硅、MOS管和IGBT中的至少一种。

如图2所示，在一个实施例中，电池控制方法，包括步骤202-步骤206。

步骤202，充电装置与电子设备连接时，获取电子设备中电池单元的状态信息。

在一个实施例中，充电装置中设有用于与电子设备连接的充电接口。充电接口可以通过数据线与电子设备连接。例如，充电接口JI可以为Micro usb接口、Type-C接口、30-pin接口和lightning接口中的任一种。

在一个实施例中，充电装置中还可包括用于检测充电装置与电子设备是否连接的检测电路。该检测电路可以识别充电接口中用于表示接入充电线的引脚的电平值，当该电平值为高电平时，则可以认为充电装置与电子设备处于连接状态。

可选的，电子设备的电源管理器BatteryManager看用于来检测电池单元的充电状态。例如，BatteryManager会广播电池单元的充电详细信息，通过Intent可以获取这些状态，进一步的，当电子设备处于充电状态时，还可以具体获取外界充电设备的型号等信息。当电子设备检测到该外界充电设备的型号与充电装置内的燃料电池和/或储能单元的型号相匹配时，电子设备可以向充电装置输出用于表示充电装置与电子设备连接成功的设备确认信息，当充电装置接收到该设备确认信息时，则认为充电装置与电子设备连接成功。

在一个实施例中，当充电装置与电子设备连接时，充电装置可以基于I2C通讯协议或单线Wire通讯协议向电子设备发送状态获取请求。其中，状态获取请求用于指示电子设备执行获取电子设备中电池单元的状态信息的步骤。状态信息包括电量信息、可用时长中的至少一种。

在一个实施例中，电量信息也可以理解为剩余电量信息，剩余电量信息可指电池单元内的可用电量占标称容量的比例，剩余电量信息也即反映的是电池的荷电状态。电子设备可以基于内置的电量计或电源管理器BatteryManager获取电池单元的电量信息。可用时长可以理解为剩余使用时间，电子设备还可以基于内置的具有电量管理的应用程序或系统应用来获取电子设备中各个应用程序的耗电情况，根据各个应用程序的耗电情况获取电子设备中电池单元的可用时长。

电子设备将获取的电量信息、可用时长通过预设的存储格式发送给充电装置，由充电装置接收并获取相应的状态信息。

步骤204，当状态信息符合预设充电条件时，调用状态信息与充电模式的映射关系。

在一个实施例中，预设充电条件可为电池单元的电量信息小于预设电量值；预设充电条件也可为电池单元的可用时长小于预设时长。

在一个实施例中，充电装置可预先构建状态信息与充电模式的映射关系，不同程序的状态信息对应不同的充电模式。不同的充电模式可以理解为不同的供电器件(燃料电池和/或储能单元)为电子设备进行充电，例如，仅采用燃料电池为电子设备进行充电；仅采用储能单元为电子设备进行充电；同时采用燃料电池和储能单元为电子设备进行充电。例如，当状态信息为电量信息时，可以构建电量信息与充电模式的映射关系，在该映射关系中，电量信息越低，其对应的充电模式则可以输出较大的充电电流。相应的，当状态信息为可用时长时，可以构建可用时长与充电模式的映射关系，在该映射关系中，可用时长越短，其对应的充电模式则可以输出较大的充电电流。

当电量信息符合预设充电条件时，充电装置调用预设的电量信息与充电模式的映射关系。当可用时长符合预设充电条件时，充电装置调用预设的可用时长与充电模式的映射关系。

步骤206，根据映射关系，输出相应的充电控制指令分别至多个开关单元，以使燃料电池和/或储能单元为电子设备充电。

根据当前的状态信息以及预设的映射关系，可以确定当前充电装置的充电模式。根据确定的充电模式，可以输出相应的充电控制指令至多个开关单元，以控制多个开关单元的通断，以使燃料电池和/或储能单元为电子设备充电。例如，充电模式为需要输出较大的充电电流时，则输出相应的充电控制指令至多个开关单元，以控制多个开关单元全部导通，以使燃料电池与储能单元并联，进而形成并联充电支路，以使燃料电池与储能单元同时为电子设备充电。

在一个实施例中个，多个开关单元中包括至少一个第一开关单元，第一开关单元设置在所述燃料电池与充电接口之间，用于控制燃料电池或储能单元与电子设备构成的通路的通断。

各个开关单元根据接收的充电控制指令，以使各个开关单元处于导通状态或断开状态，进而使燃料电池和储能单元所在的充电支路导通或断开。需要说明的是，充电控制指令可以以电平形式发送，其中“1”代表高电平信号，用于控制开关单元的导通，“0”代表低电平信号，用于控制开关单元的断开。

上述充电方法，获取电子设备中电池单元的状态信息；当状态信息符合预设充电条件时，调用状态信息与充电模式的映射关系；根据映射关系，输出相应的充电控制指令至多个开关单元，以使燃料电池和/或储能单元为电子设备充电，可以根据实际需求自启动充电装置为电子设备充电，简化了操作，同时，还可以设定不同的充电模式，提高了充电装置的使用效率和使用时长。

在一个实施例中，充电方法还包括：

步骤208，当状态信息不符合预设充电条件时，控制燃料电池与储能单元连接，并使所述燃料电池为储能单元充电。

在一个实施例中，当状态信息不符合预设充电条件时，控制多个开关单元的通断，以控制第一开关单元断开，并控制其他开关单元导通，以使所述燃料电池与储能单元形成串联充电支路，进而利用燃料电池为储能单元充电。利用储能单元的特征，将燃料电池输出的能量进行存储以在状态信息符合预设充电条件时为电子设备充电。

在一个实施例中，充电装置还用于检测燃料电池的余量信息。当燃料电池的余量信息低于第一预设阈值时，则输出相应的断电控制指令至多个开关单元，以控制多个开关单元的通断，以断开燃料电池与储能单元形成串联充电支路，停止为储能单元充电。

在本实施例中，当电池单元的状态信息不合符预设充电条件时，可以将燃料电池的电能输出至法拉电容，利用法拉电容的特征，将这份能量存储起来以在状态信息符合预设充电条件时为电子设备充电，以增大充电装置输出的充电电流，提高充电效率，还可以将充电装置作为独立的外部电源为电子设备充电。

在一个实施例中，根据映射关系，输出充电控制指令至多个开关单元，以使燃料电池和/或储能单元为电子设备充电，包括：

步骤302，根据映射关系，确定与状态信息相匹配的充电模式，充电模式包括第一充电模式和第二充电模式。

状态信息与充电模式的映射关系可以预先构建并存储在充电装置内。其中，状态信息可以为电量信息，也可以为可用时长，根据不同的状态信息可以构建不同的映射关系。在一个实施例中，可以基于电量信息构建与充电模式的映射关系，不同的充电模式可输出不同的充电电流。充电模式可包括第一充电模式和第二充电模式。第一充电模式对应输出的充电电流小于第二充电模式对应输出的充电电流，也可以理解为，当采用第一充电模式为电子设备充电时，可以采用燃料电池或储能单元为电子设备充电；当采用第二充电模式为电子设备充电时，可以采用燃料电池和储能单元同时为电子设备充电。

在一个实施例中，电量信息可以用百分比来表示，当电量信息的数值在第一范围内(例如20％-30％)时，其对应的充电模式为第一充电模式；当电量信息的数值在第二范围内(例如0-20％)时，其对应的充电模式为第二充电模式，其中，第一范围内的数值大于第二范围内的数值。

可选的，也可以基于可用时长构建与充电模式的映射关系，例如，可用时长的单位可以用分钟(min)来表示，当可用时长的数值在第一预设时长范围内(例如30min-60min)时，其对应的充电模式为第一充电模式；当电量信息可用时长的数值在第二预设时长范围内(例如0-30min)时，其对应的充电模式为第二充电模式。

根据电子设备中电池单元当前的状态信息以及预先构建的映射关系可以确定与当前的状态信息相匹配的是第一充电模式还是第二充电模式。

需要说明的是，本申请实施例中的第一范围、第二范围、第一预设时长范围、第二预设时长范围的具体数值均可根据实际需要来设定，在此，不对其进行进一步的限定。

步骤304，当充电模式为第一充电模式时，输出相应的充电控制指令至多个开关单元以控制燃料电池或储能单元为电子设备充电。

根据电子设备中电池单元当前的状态信息以及预先构建的映射关系可以确定与当前的状态信息相匹配的充电模式。若充电模式为第一充电模式时，则此时会输出相应的充电控制指令至各个开关单元，以控制燃料电池或储能单元为电子设备中的电池单元充电。

在一个实施例中，多个开关单元包括与燃料电池串联的第二开关单元，用于控制燃料电池所在的充电支路的通断，以及与储能单元串联的第三开关单元，用于控制储能单元所在的充电支路的通断。当充电模式为第一充电模式时，可以控制第一开关单元导通、第二开关单元导通、第三开关单元断开，以控制燃料电池为电子设备充电。当充电模式为第一充电模式时，还可以控制第一开关单元导通、第二开关单元断开、第三开关单元导通，以控制储能单元为电子设备充电。

在一个实施例中，可以设定燃料电池和储能单元的充电优先级，根据该充电优先级的顺利依次为电子设备充电。可选的，还以获取燃料电池和储能单元能够输出的充电电流的大小，优先使用充电电流大的供能元件(燃料电池或储能单元)为电子设备中的电池单元充电。可选的，还可以基于电子设备所需电量的大小来优先选择供能元件(燃料电池或储能单元)等等。

步骤306，当充电模式为第二充电模式时，输出相应的充电控制指令至多个开关单元以使燃料电池和储能单元形成并联支路为电子设备充电。

当充电模式为第二充电模式时，可以输出相应的充电指令至多个开关单元，控制多个开关单元均处于导通状态，以使燃料电池和储能单元形成并联充电支路，使燃料电池和储能单元同时为电子设备充电。当燃料电池和储能单元形成并联充电支路时，可以提高充电装置输出的充电电流，提高燃料电池、储能单元的利用率，进而提高充电效率。

在本实施例中，可以基于电子设备中电池单元的状态信息自动选择相匹配的充电模式为其进行充电，可以提高燃料电池、储能单元的利用率和使用时长，同时，还可以提高充电装置输出的充电电流，提高充电效率。

在一个实施例中，当充电模式为第一充电模式时，输出相应的充电控制指令至多个开关单元以控制燃料电池或储能单元为电子设备充电，包括：

步骤402，获取电子设备中电池单元的电池容量。

电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一，它表示在一定条件下(放电率、温度、终止电压等)电池放出的电量。电池容量也可指电池单元存储电量的大小。在一个实施例中，充电装置可以向电子设备发送获取电池容量的请求，该请求用于指示电子设备获取电池单元的电池容量，其电池容量可以根据电池单元的固有型号获取，也可以基于JS-150D的放电测试来获取。当电子设备获取电池容量之后，可以将其传输至充电装置。

步骤404，根据电池容量获取燃料电池和储能单元的充电优先级。

充电装置可以检测燃料电池的余量信息，该余量信息可以理解为燃料电池当前所存储电量的大小，记为第一电量信息。例如，可以根据燃料电池中剩余燃料量的大小获取余量信息，也可以基于相应的检测电路来获取该余量信息。充电装置还可以获取储能单元所存储电量的大小，记为第二电量信息。例如，充电装置可以检测储能单元的电压信息，根据获取的电压信息进而获取相应的所存储电量的大小。

根据电子设备中电池容量、第一电量信息、第二电量信息来确定燃料电池、储能单元为电子设备进行充电的充电优先级。当第一电量信息、第二电量信息均大于电池容量时，比较第一电量信息、第二电量信息的大小，数值大的电量信息对应的充电优先级高，数值小的电量信息对应的充电优先级低。

可选的，充电装置还可以获取燃料电池的第一放电电流以及储能单元的第二放电电流。通过比较第一放电电流和第二放电电流的大小，其放电电流越大，其对应的充电优先级也就越高。

步骤406，根据充电优先级控制多个开关单元的通断以使燃料电池或储能单元为电子设备充电。

根据确定的充电优先级可以控制多个开关单元的通断以使燃料电池和储能单元按照该确定的充电优先级依次为电子设备充电。在一个实施例中，当储能单元的充电优先级高于燃料电池的充电优先级时，可以控制多个开关单元的通断以使储能单元为电子设备充电，同时，也可以控制燃料电池为储能单元充电。在一个实施例中，当燃料电池的充电优先级高于储能单元的充电优先级时，可以控制多个开关单元的通断以使燃料电池为电子设备充电。若燃料电池的余量信息远大于电池单元的电池容量时，也可以控制燃料电池为储能单元充电。

在一个实施例中，当电子设备瞬间需要大电流时，可以将燃料电池切换为储能单元(法拉电容)，法拉电容可在瞬间产生大的放电电流，以满足电子设备的用电需求，改善电子设备的性能，并且可避免电池单元输出电流的激烈变化，延长电池单元的寿命。

在一个实施例中，根据映射关系，输出相应的充电控制指令至多个开关单元，以使燃料电池和/或储能单元为电子设备充电后，还包括：

步骤502，获取燃料电池的使用信息，使用信息包括余量信息和温度信息。

当燃料电池为电子设备充电和为储能单元充电后，需要实时或周期性的获取燃料电池的使用信息。其中，使用信息包括余量信息和温度信息。

余量信息可以理解为剩余电量信息，可以根据燃料电池的燃料余量来获取，也可以基于检测单元来检测燃料电池的剩余电量信息。

充电装置中还可以内置用于检测燃料电池的温度信息的温度传感器，用于获取燃料电池的温度信息。

步骤504，根据使用信息输出断电控制指令至多个开关单元，以断开所述燃料电池所在的充电支路。

充电装置根据获取的余量信息和温度信息可以输出断电控制指令至多个开关单元，以断开充电支路。在一个实施例中，当余量信息低于最低电量限值或温度信息高于预设温度值时，充电装置可以输出断电控制指令至多个开关单元，燃料电池所在的充电支路，以使燃料电池处于非充电状态，停止为电子设备或储能单元充电。

可选的，若余量信息低于最低电量限值且温度信息高于预设温度值时，充电装置可以输出断电控制指令至多个开关单元，以断开所有的充电支路，以使燃料电池和储能单元均处于非充电状态，停止为电子设备充电。

可选的，若燃料电池的余量信息低于最低电量限值时，且温度信息低于预设温度值时，还可以输出相应的充电控制指令至多个开关单元，以使储能单元为电子设备充电。

本实施例中，充电方法可以获取燃料电池的使用信息，并根据该使用信息自动控制燃料电池的充电状态，可以确保燃料电池的正常安全使用。

在一个实施例中，若燃料天池的余量信息低于最低电量限值时，可以输出提示信息，用于提示用户及时更换燃料电池的燃料包，以避免影响燃料电池的正常使用。

应该理解的是，虽然图2-5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

如图6所示，在一个实施例中，本申请实施例还提供一种充电装置，包括燃料电池110、储能单元120、多个开关单元(130'、130”、130”')以及主控单元140。

在一个实施例中，燃料电池110用于存储电能，并为电子设备20供电以及为储能单元120和电子设备20中的电池单元210充电。燃料电池110可为固体氧化物燃料电池110(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)、氢燃料电池或直接甲醇燃料电池(Direct MethanolFuel Cell，DMFC)等。其中，燃料电池110是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。

需要说明的是，燃料电池110的数量可以为一个，也可以为多个。当具有多个燃料电池110时，可以将多个燃料电池110进行串联，以输出高的充电电流为电子设备20的电池进行充电。在此，对多个燃料电池110的具体连接方式不做进一步的限定。

在一个实施例中，储能单元120与燃料电池110连接，用于接收燃料电池110输出的电能，并将其进行存储，以为电子设备20供电和为电子设备20中的电池单元210充电。储能单元120可以为法拉电容(super-capacitor)。法拉电容又叫双电层电容器、黄金电容、超级电容器。法拉电容通过极化电解质来储能，但不发生化学反应，而且储能过程是可逆的，也正因为法拉电容可以反复充放电数十万次。法拉电容比普通的电容具有更大的电容，其最大容量可达数千法拉。利用其特性可以提供稳定的电压输出，当电子设备20瞬间需要大电流时，法拉电容可在瞬间产生大的放电电流，以满足电子设备20的用电需求，改善电子设备20的性能，并且可避免电池单元输出电流的激烈变化，延长电池单元的寿命。当电池单元的状态信息不合符预设充电条件时，可以将燃料电池110的电能输出至法拉电容，利用法拉电容的特征，将这份能量存储起来以在状态信息符合预设充电条件时为电子设备20充电。

储能单元120中包括的法拉电容的数量可以为一个或多个。多个法拉电容的可以并联连接，也可以串联连接。在本申请实施例中，对多个法拉电容的具体连接方式不做进一步的限定。

在一个实施例中，多个开关单元(130'、130”、130”')，分别与燃料电池110、燃料电池110连接以构成充电支路，用于导通或断开燃料电池110或储能单元120所在的充电支路。

在一个实施例中，多个开关单元(130'、130”、130”')的类型可以为多种，其中，开关单元可以为二极管、三极管、继电器、晶闸管、可控硅、MOS管和IGBT中的至少一种。

在一个实施例中，多个开关单元(130'、130”、130”')包括第一开关单元130'、第二开关单元130”和第三开关单元130”'。其中，第一开关单元130'设置在储能单元120与充电装置的输出端口之间，用于控制充电装置与电子设备之间构成的通路的通断；第二开关单元130”与燃料电池110串联，用于控制燃料电池110所在的充电支路的通断；第三开关单元130”'与储能单元120串联，用于控制储能单元120所在的充电支路的通断。

需要说明的是，输出端口也可以理解为与电子设备20进行有线连接的充电接口。例如，充电接口JI可以为Micro usb接口、Type-C接口、30-pin接口和lightning接口中的任一种。

在一个实施例中，主控单元140，分别与燃料电池110、储能单元120、多个开关单元(第一开关单元130'、第二开关单元130”和第三开关单元130”')、电子设备20连接，用于获取电子设备20中的电池单元210的状态信息；调用状态信息与充电模式的映射关系；根据映射关系，输出相应的充电控制指令至多个开关单元，以使燃料电池110和/或储能单元120为电子设备20的电池单元210充电。

上述充电装置，可以获取电子设备中电池单元的状态信息；当状态信息符合预设充电条件时，主控单元140可以调用状态信息与充电模式的映射关系；根据映射关系，输出相应的充电控制指令至多个开关单元(130'、130”、130”')，以使燃料电池110和/或储能单元120为电子设备充电，可以根据实际需求自启动充电装置为电子设备充电，简化了操作，同时，还可以设定不同的充电模式，提高了充电装置的使用效率和使用时长。

在一个实施例中，当状态信息不符合预设充电条件时，主控单元140可以控制第一开关单元130'断开，并控制第二开关单元130”、第三开关单元130”'导通，以使所述燃料电池110与储能单元120形成串联充电支路，进而利用燃料电池110为储能单元120充电。利用储能单元120的特征，将燃料电池110输出的能量进行存储以在状态信息符合预设充电条件时为电子设备充电。

在一个实施例中，主控单元140可以根据电子设备中电池单元当前的状态信息以及预先构建的映射关系可以确定与当前的状态信息相匹配的充电模式。若充电模式为第一充电模式时，则主控单元140会输出相应的充电控制指令至各个开关单元130，以控制燃料电池110或储能单元120为电子设备20中的电池单元210充电。

在一个实施例中，当充电模式为第一充电模式时，可以控制第一开关单元130'导通、第二开关单元130”导通、第三开关单元130”断开，以控制燃料电池110为电子设备充电。当充电模式为第一充电模式时，还可以控制第一开关单元130'导通、第二开关单元130”断开、第三开关单元130”导通，以控制储能单元120为电子设备充电。

在一个实施例中，可以设定燃料电池110和储能单元120的充电优先级，根据该充电优先级的顺利依次为电子设备充电。可选的，还以获取燃料电池110和储能单元120能够输出的充电电流的大小，优先使用充电电流大的供能元件(燃料电池或储能单元)为电子设备中的电池单元充电。可选的，还可以基于电子设备所需电量的大小来优先选择供能元件(燃料电池或储能单元)等等。

在一个实施例中，当充电模式为第二充电模式时，主控单元140可以输出相应的充电指令至多个开关单元(130'、130”、130”')，控制第一开关单元130'、第二开关单元130”、第三开关单元130”均处于导通状态，以使燃料电池110和储能单元120形成并联充电支路，使燃料电池110和储能单元120同时为电子设备充电。当燃料电池110和储能单元120形成并联充电支路时，可以提高充电装置输出的充电电流，提高燃料电池、储能单元的利用率，进而提高充电效率。

在一个实施例中，充电装置还包括分别与主控单元140和燃料电池110连接的检测模块150，检测模块150用于检测燃料电池110的使用信息。其中，使用信息包括余量信息和温度信息。余量信息可以理解为剩余电量信息，可以根据燃料电池的燃料余量来获取，也可以基于检测单元来检测燃料电池的剩余电量信息。充电装置中还可以内置用于检测燃料电池的温度信息的温度传感器，用于获取燃料电池的温度信息。

主控单元140可以根据获取的余量信息和温度信息可以输出断电控制指令至多个开关单元(130'、130”、130”')，以断开燃料电池110所在的充电支路。

在一个实施例中，当余量信息低于最低电量限值或温度信息高于预设温度值时，主控单元140可以输出断电控制指令至多个开关单元，使第二开关单元130”处于断开状态，以断开燃料电池所在的充电支路，以使燃料电池110处于非充电状态，停止为电子设备20或储能单元120充电。

可选的，若余量信息低于最低电量限值且温度信息高于预设温度值时，充电装置可以输出断电控制指令至多个开关单元，使所有开关单元130均处于断开状态，以断开所有的充电支路，以使燃料电池110和储能单元120均处于非充电状态，停止为电子设备20充电。

可选的，若燃料电池的余量信息低于最低电量限值时，且温度信息低于预设温度值时，还可以输出相应的充电控制指令至多个开关单元，使第一开关单元130'导通、第二开关单元130”断开、第三开关单元130”'导通，以使储能单元120为电子设备20充电。

本实施例中，充电装置可以获取燃料电池110的使用信息，并根据该使用信息自动控制燃料电池110的充电状态，可以确保燃料电池110的正常安全使用。

在一个实施例中，若燃料天池的余量信息低于最低电量限值时，主控单元140可以输出提示信息，用于提示用户及时更换燃料电池110的燃料包，以避免影响燃料电池110的正常使用。

需要说明的是，本申请实施例中所提及为电子设备充电也可以理解为为电子设备中的电池单元充电。

上述充电装置中各个模块的划分仅用于举例说明，在其他实施例中，可将充电装置按照需要划分为不同的模块，以完成上述充电装置的全部或部分功能。

上述充电装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括上述任一实施例中的充电装置，所述充电装置用于为所述电子设备中的电池单元充电。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得处理器执行充电方法的步骤。

一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行充电方法。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括燃料电池、储能单元、多个开关单元，存储器及处理器；所述处理器分别与燃料电池、储能单元、多个开关单元、存储器连接；所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述任一实施例中的充电方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种电子设备。如图7所示，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本申请实施例方法部分。该电子设备可以为包括手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、POS(Point of Sales，销售终端)、车载电脑、穿戴式设备等任意终端设备，以电子设备为手机为例：

图7为与本申请实施例提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图。参考图7，手机包括：射频(Radio Frequency，RF)电路710、存储器720、输入单元730、显示单元740、传感器750、音频电路760、无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块770、处理器780、以及电源790等部件。本领域技术人员可以理解，图7所示的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，RF电路710可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，可将基站的下行信息接收后，给处理器780处理；也可以将上行的数据发送给基站。通常，RF电路包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、双工器等。此外，RF电路710还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(Global System ofMobile communication，GSM)、通用分组无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，WCDMA)、长期演进(Long Term Evolution，LTE))、电子邮件、短消息服务(Short Messaging Service，SMS)等。

存储器720可用于存储软件程序以及模块，处理器780通过运行存储在存储器720的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器720可主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能的应用程序、图像播放功能的应用程序等)等；数据存储区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、通讯录等)等。此外，存储器720可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

输入单元730可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机700的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元730可包括触控面板731以及其他输入设备732。触控面板731，也可称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板731上或在触控面板731附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。在一个实施例中，触控面板731可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器780，并能接收处理器780发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板731。除了触控面板731，输入单元730还可以包括其他输入设备732。具体地，其他输入设备732可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)等中的一种或多种。

显示单元740可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元740可包括显示面板741。在一个实施例中，可以采用液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode,OLED)等形式来配置显示面板741。在一个实施例中，触控面板731可覆盖显示面板741，当触控面板731检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器780以确定触摸事件的类型，随后处理器780根据触摸事件的类型在显示面板741上提供相应的视觉输出。虽然在图7中，触控面板731与显示面板741是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板731与显示面板741集成而实现手机的输入和输出功能。

手机700还可包括至少一种传感器750，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板741的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板741和/或背光。运动传感器可包括加速度传感器，通过加速度传感器可检测各个方向上加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；此外，手机还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器等。

音频电路760、扬声器761和传声器762可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路760可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器761，由扬声器761转换为声音信号输出；另一方面，传声器762将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路760接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器780处理后，经RF电路710可以发送给另一手机，或者将音频数据输出至存储器720以便后续处理。

WiFi属于短距离无线传输技术，手机通过WiFi模块770可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图7示出了WiFi模块770，但是可以理解的是，其并不属于手机700的必须构成，可以根据需要而省略。

处理器780是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器720内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器720内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。在一个实施例中，处理器780可包括一个或多个处理单元。在一个实施例中，处理器780可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器780中。

手机700还包括给各个部件供电的电源790(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器780逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源790包括多个电池单元、与多个电池单元一一对应连接的多个开关单元，电源790可以为本申请实施例中的充电装置。

在一个实施例中，手机700还可以包括摄像头、蓝牙模块等。

在本申请实施例中，该电子设备所包括的处理器780执行存储在存储器上的计算机程序时实现充电方法的步骤。

本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种充电方法，其特征在于，应用于为电子设备进行充电的充电装置，所述充电装置包括燃料电池、与所述燃料电池连接的储能单元，及多个开关单元，所述多个开关单元分别与所述燃料电池、燃料电池连接以构成充电支路，用于导通或断开所述燃料电池或储能单元所在的所述充电支路；所述方法包括：

所述充电装置与所述电子设备连接时，获取所述电子设备中电池单元的状态信息；

当所述状态信息符合预设充电条件时，调用所述状态信息与充电模式的映射关系；

根据所述映射关系，输出相应的充电控制指令分别至多个所述开关单元，以使所述燃料电池和/或所述储能单元为所述电子设备充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述状态信息不符合预设充电条件时，控制所述燃料电池与所述储能单元连接，并使所述燃料电池为所述储能单元充电。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述映射关系，输出相应的充电控制指令分别至多个所述开关单元，以使所述燃料电池和/或所述储能单元为所述电子设备充电，包括：

根据所述映射关系，确定与所述状态信息相匹配的充电模式，所述充电模式包括第一充电模式和第二充电模式，

当所述充电模式为第一充电模式时，输出相应的充电控制指令至多个所述开关单元以控制所述燃料电池或所述储能单元为所述电子设备充电；

当所述充电模式为第二充电模式时，输出相应的充电控制指令至多个所述开关单元以使所述燃料电池和储能单元形成并联支路为所述电子设备充电。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当所述充电模式为第一充电模式时，输出相应的充电控制指令至多个所述开关单元控制所述燃料电池或所述储能单元为所述电子设备充电，包括：

获取所述电子设备中电池单元的电池容量；

根据所述电池容量获取所述燃料电池和所述储能单元的充电优先级；

根据所述充电优先级控制多个所述开关单元的通断以使所述燃料电池或所述储能单元为所述电子设备充电。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述燃料电池的使用信息，所述使用信息包括余量信息和温度信息；

根据所述使用信息输出断电控制指令至多个所述开关单元，以断开所述燃料电池所述充电支路。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述状态信息包括电量信息和可用时长中的至少一种。

7.一种充电装置，其特征在于，用于为电子设备进行充电，所述装置包括：

燃料电池，用于为电子设备供电；

储能单元，分别与所述燃料电池、电子设备连接，用于接收所述燃料电池输出的充电电压，并为所述电子设备供电；

多个开关单元，分别与所述燃料电池、燃料电池连接以构成充电支路，用于导通或断开所述燃料电池或储能单元所在的所述充电支路；

主控单元，分别与所述燃料电池、储能单元、多个开关单元、电子设备连接，用于获取所述电子设备中的电池单元的状态信息；调用所述状态信息与充电模式的映射关系；根据所述映射关系，输出相应的充电控制指令分别至多个所述开关单元，以使所述燃料电池和/或所述储能单元为所述电子设备充电。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述储能单元为法拉电容。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

检测模块，分别与所述燃料电池、主控单元连接，用于检测所述燃料电池的使用信息，所述使用信息包括余量信息和温度信息。

10.一种电子设备，其特征在于，包括燃料电池、储能单元、多个开关单元，存储器及处理器；所述处理器分别与燃料电池、储能单元、多个开关单元、存储器连接；所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的方法的步骤。

11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求7-9任一项所述的充电装置，所述充电装置用于为所述电子设备充电。