CN109510272A - 一种充电控制方法及充电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电控制方法及充电电路，通过对主充电模块和辅助充电模块的设置，使得在待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，主充电模块可以根据电源适配器的类型，调整为待充电电池的充电方式，进而使得该种充电电路既可以适用于大步长调节型的电源适配器，还可以适用于小步长调节型的电源适配器，即适用于各种步长可调节型的电源适配器，使得该充电电路具有较宽的适用范围，具有较强的通用性。

Description

一种充电控制方法及充电电路

技术领域

本发明涉及充电控制技术领域，尤指一种充电控制方法及充电电路。

背景技术

随着技术的进步，手机的功能越来越强大，通过手机可以满足生活中的各种需求，如支付、聊天、信息发布等。然而随着手机的功能强大，手机的耗电量也随之增加，那么这就需要手机具有较大容量的电池，以避免在需要的时候因手机电量耗尽而对生活产生影响。

随着手机电池容量越来越大，人们对快速充电的需求也越来越强烈。目前有一种具有较高充电效率的半压电荷泵充电电路，该种充电电路适用于具有小步长调节的电源适配器，如USB PD3.0型(电压在3V～20V之间，以20mV的步长进行调整)的电源适配器，但对于目前常用的QC3.0型(支持电压3.6V～12V之间，以200mV的步长进行调整)的电源适配器却并不适用，从而导致该种半压电荷泵充电电路的通用性较差。

那么，如何使得充电电路具有优异的通用性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种充电控制方法及充电电路，用以使得充电电路具有较强的通用性。

第一方面，本发明实施例提供了一种充电电路，所述充电电路设置于电源适配器和待充电电池之间，所述充电电路包括：电连接的主充电模块和辅助充电模块；

所述辅助充电模块，用于在确定所述待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，且在确定所述电源适配器的类型为电压可调节型时，将所述电源适配器输出的电压信号转换为电流信号后输出至所述主充电模块；

所述主充电模块，用于在确定所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且确定向所述待充电电池输出的电流大于第一预设电流值时，对所述电源适配器输出的电压信号，以及所述辅助充电模块输入的电流信号进行调整之后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在所述第一预设电流值；或，在确定所述电源适配器的类型是小步长电压调节型时，对所述辅助充电模块输入的电流信号进行控制后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在所述第一预设电流值。

从而，通过对主充电模块和辅助充电模块的设置，使得在待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，主充电模块可以根据电源适配器的类型，调整为待充电电池的充电方式，进而使得该种充电电路既可以适用于大步长调节型的电源适配器，还可以适用于小步长调节型的电源适配器，即适用于各种步长可调节型的电源适配器，使得该充电电路具有较宽的适用范围，具有较强的通用性。

可选地，所述主充电模块还用于：

在确定所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且确定向所述待充电电池输出的电流不大于所述第一预设电流值时，对所述辅助充电模块输入的电流信号进行控制后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在所述第一预设电流值。

从而，在确定所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且确定向所述待充电电池输出的电流不大于所述第一预设电流值时，主充电模块的充电功能关闭，仅负责对辅助充电模块输出的电流信号进行控制，以保证充电的正常进行。

可选地，所述主充电模块，还用于在确定所述待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，对输出至所述待充电电池的电流进行检测，并根据当前检测到的输出至所述待充电电池的电流值与所述第一预设电流值之间的关系，调整所述电源适配器向所述充电电路输入的电压信号。

从而，通过主充电模块即可对电源适配器输出的电压信号进行调整。

可选地，所述充电电路还包括：分别与所述主充电模块和所述辅助充电模块电连接的控制模块；

所述主充电模块，还用于在确定所述待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，对输出至所述待充电电池的电流进行检测，并向所述控制模块反馈检测到的输出至所述待充电电池的电流值；所述控制模块，用于根据所述主充电模块反馈的电流值与所述第一预设电流值之间的关系，调整所述电源适配器向所述充电电路输入的电压信号；

或，所述主充电模块，还用于在确定所述待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，对输出至所述待充电电池的电流进行检测，并判断当前检测到的输出至所述待充电电池的电流值与所述第一预设电流值之间的关系，并将判断结果输出至所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述主充电模块发送的判断结果，调整所述电源适配器向所述充电电路输入的电压信号。

从而，通过主充电模块和控制模块的配合，即可对电源适配器输出的电压信号进行调整。

可选地，所述充电电路还包括：分别与所述主充电模块和所述辅助充电模块电连接的控制模块；

所述主充电模块包括与所述控制模块电连接的第一温度检测单元，用于对所述主充电模块的温度进行实时检测，并将检测结果发送至所述控制模块；

所述辅助充电模块包括与所述控制模块电连接的第二温度检测单元，用于对所述辅助充电模块的温度进行实时检测，并将检测结果发送至所述控制模块；

所述控制模块，用于在所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且在判断出接收到的所述第一温度检测单元检测到的温度大于第一预设温度时，向所述电源适配器发送升压控制信号，所述升压控制信号用于指示所述电源适配器增加向所述充电电路输出的电压信号；或在所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且在判断出接收到的所述第一温度检测单元检测到的温度大于所述第一预设温度，以及判断出接收到的所述第二温度检测单元检测到的温度大于第二预设温度时，降低所述第一预设电流值；或在所述电源适配器的类型是小步长电压调节型时，且在判断出接收到的所述第二温度检测单元检测到的温度大于第二预设温度时，向所述电源适配器发送降压控制信号，所述降压控制信号用于指示所述电源适配器降低向所述充电电路输出的电压信号。

从而，可以根据检测到的温度变化进行动态调整，不需要设置和干预，提高了充电效率的同时，保证了充电安全。

可选地，所述充电电路还包括：分别与所述主充电模块和所述辅助充电模块电连接的控制模块；

所述控制模块还与所述电源适配器电连接，用于：在所述主充电模块向所述待充电电池输出电流信号之前，识别所述电源适配器的类型；在识别出所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，向所述主充电模块发送第一控制信号，向所述辅助充电模块发送第二控制信号；在识别出所述电源适配器的类型是小步长电压调节型时，向所述主充电模块发送第三控制信号，向所述辅助充电模块发送所述第二控制信号；

所述主充电模块，具体用于在接收到所述第一控制信号时，确定所述电源适配器的类型为大步长电压调节型；在接收到所述第三控制信号时，确定所述电源适配器的类型是小步长电压调节型；

所述辅助充电模块，具体用于在接收到所述第二控制信号时，确定所述电源适配器的类型为电压可调节型。

从而，通过控制模块输出的控制信号，主充电模块和辅助充电模块即可确定出电源适配器的类型，有利于对待充电电池进行充电。

可选地，所述大步长电压调节型的电源适配器的调节步长不小于200毫伏；

所述小步长调节型的电源适配器的调节步长小于200毫伏且大于零。

可选地，所述主充电模块，还用于在确定所述待充电电池的当前电量处于第二预设范围时，对所述电源适配器输出的电压信号进行处理后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在第二预设电流值；在确定所述待充电电池的当前电量处于第三预设范围时，对所述电源适配器输出的电压信号进行处理后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电压保持在预设电压值；其中，所述第二预设电流值小于所述第一预设电流值，所述预设电压值为：所述待充电电池的当前电量在处于所述第三预设范围的时刻所述主充电模块向所述待充电电池输出的电压；所述第一预设范围、所述第二预设范围、以及所述第三预设范围互不重叠，且所述第一预设范围中的任意值均小于所述第二预设范围中的任意值，所述第二预设范围中的任意值均小于所述第三预设范围中的任意值；

所述辅助充电模块，还用于在确定所述待充电电池的当前电量处于所述第二预设范围和所述第三预设范围时，禁止将所述电源适配器输出的电压信号转换为电流信号。

从而，在待充电电池的当前电量处于其他范围时，通过主充电模块和辅助充电模块，完成对待充电电池的充电。

可选地，所述充电电路还包括：分别与所述主充电模块和所述辅助充电模块电连接的控制模块；

所述控制模块还与所述电源适配器电连接，用于：判断所述待充电电池的当前电量；在判断出所述待充电电池的当前电量大于第一预设电量且不大于第二预设电量时，向所述辅助充电模块发送第四控制信号，向所述主充电模块发送第五控制信号；在判断出所述待充电电池的当前电量不大于所述第一预设电量时，向所述辅助充电模块发送第六控制信号，向所述主充电模块发送第七控制信号；在判断出所述待充电电池的当前电量大于所述第二预设电量时，向所述辅助充电模块发送所述第六控制信号，向所述主充电模块发送第八控制信号；所述第二预设电量大于所述第一预设电量；

所述辅助充电模块，具体用于在接收到所述控制模块发送的所述第四控制信号时，确定所述待充电电池的当前电量处于所述第一预设范围；在接收到所述控制模块发送的所述第六控制信号时，确定所述待充电电池的当前电量处于所述第二预设范围或所述第三预设范围；

所述主充电模块，具体用于在接收到所述控制模块发送的所述第五控制信号时，确定所述待充电电池的当前电量处于所述第一预设范围；在接收到所述控制模块发送的所述第七控制信号时，确定所述待充电电池的当前电量处于所述第二预设范围；在接收到所述控制模块发送的所述第八控制信号时，确定所述待充电电池的当前电量处于所述第三预设范围。

从而，可以通过控制模块发送的控制信号，主充电模块和辅助充电模块可以确定出待充电电池的当前电量处于何种范围。

可选地，所述主充电模块包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、电感、第一电容、以及第一控制单元；

所述第一晶体管的栅极与所述第一控制单元电连接，漏极分别与所述电源适配器和所述第一控制单元电连接，源极分别与第一节点和所述第一控制单元电连接；

所述第二晶体管的栅极与所述第一控制单元电连接，漏极与所述第一节点电连接，源极与第二节点电连接；

所述第三晶体管的栅极与所述第一控制单元电连接，漏极与所述第二节点电连接，源极与接地；

所述第四晶体管的栅极与所述第一控制单元电连接，漏极分别与第三节点和所述第一控制单元电连接，源极分别与所述待充电电池和所述第一控制单元电连接；

所述第一电容的一端分别与所述第三节点和所述电感的一端电连接，另一端接地；

所述电感的另一端与所述第二节点电连接。

可选地，所述辅助充电模块包括：第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第二电容、第三电容、第二控制单元、以及第三控制单元；

所述第五晶体管的栅极与所述第二控制单元电连接，漏极与所述第一节点电连接，源极与第四节点电连接；

所述第六晶体管的栅极与所述第二控制单元电连接，漏极与所述第四节点电连接，源极与所述第三节点电连接；

所述第七晶体管的栅极与所述第三控制单元电连接，漏极与所述第三节点电连接，源极与第五节点电连接；

所述第八晶体管的栅极与所述第三控制单元电连接，漏极与所述第五节点电连接，源极与接地；

所述第二电容连接于所述第四节点与所述第五节点之间；

所述第三电容连接于所述第三节点与接地端之间。

可选地，所述充电电路还包括第四电容；

所述第四电容的一端分别与所述主充电模块与所述辅助充电模块电连接，另一端接地。

可选地，所述辅助充电模块，还用于在确定所述电源适配器的类型是电压不可调节型时，禁止将所述电源适配器输出的电压信号转换为电流信号；

所述主充电模块，还用于在确定所述电源适配器的类型为电压不可调节型时，将所述电源适配器输出的电压信号转换成电流信号后输出至所述待充电电池。

可选地，所述主充电模块为BUCK型充电模块，所述辅助充电模块为半压电荷泵型充电模块。

第二方面，本发明实施例提供了一种充电控制方法，采用如本发明实施例提供的上述充电电路实现；所述方法包括：

在待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，辅助充电模块在确定所述电源适配器的类型为电压可调节型时，将电源适配器输出的电压信号转换为电流信号后输出至主充电模块；所述主充电模块在确定电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且确定向所述待充电电池输出的电流大于第一预设电流值时，对所述电源适配器输出的电压信号，以及所述辅助充电模块输入的电流信号进行调整之后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在第一预设电流值；或，在确定所述电源适配器的类型是小步长电压调节型时，对所述辅助充电模块输入的电流信号进行控制后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在所述第一预设电流值。

可选地，还包括：

在所述待充电电池的当前电量处于第二预设范围时，所述辅助充电模块禁止将所述电源适配器输出的电压信号转换为电流信号；所述主充电模块对所述电源适配器输出的电压信号进行处理后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在第二预设电流值；

在所述待充电电池的当前电量处于第三预设范围时，所述辅助充电模块禁止将所述电源适配器输出的电压信号转换为电流信号，所述主充电模块对所述电源适配器输出的电压信号进行处理后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电压保持在预设电压值；

其中，所述第二预设电流值小于所述第一预设电流值；所述预设电压值为：所述待充电电池的当前电量在处于所述第三预设范围的时刻所述主充电模块向所述待充电电池输出的电压；所述第一预设范围、所述第二预设范围、以及所述第三预设范围互不重叠，且所述第一预设范围中的任意值均小于所述第二预设范围中的任意值，所述第二预设范围中的任意值均小于所述第三预设范围中的任意值。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的一种充电控制方法及充电电路，通过对主充电模块和辅助充电模块的设置，使得在待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，主充电模块可以根据电源适配器的类型，调整为待充电电池的充电方式，进而使得该种充电电路既可以适用于大步长调节型的电源适配器，还可以适用于小步长调节型的电源适配器，即适用于各种步长可调节型的电源适配器，使得该充电电路具有较宽的适用范围，具有较强的通用性。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的第一种充电电路的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的第二种充电电路的结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的第三种充电电路的结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的第四种充电电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例提供的一种充电控制方法及充电电路的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

发明人在研究中发现，随着手机电池容量越来越大，人们对快速充电的需求也越来越强烈，随之而来的是大电流充电时手机发热的问题。例如，目前手机中BUCK型的充电电路，受到充电效率的限制，最大充电效率一般在90％左右，而10％的效率损失会转变为温度使得手机升温；而对于大电流充电而言，即使10％的效率损失会转变为很高的手机温升，在影响用户体验的同时，也会反过来制约充电电流的增大。

而对于目前半压电荷泵型充电电路，虽然具有较高的充电效率，但因该种充电电路仅适用于具有小步长调节的电源适配器(如USB PD3.0型电源适配器，调节步长为20mV)，而并不适用目前常用的QC3.0型(支持电压3.6V～12V之间，以200mV的步长进行调整)的电源适配器，从而导致该种半压电荷泵型充电电路的通用性较差。

因此，在本发明实施例中，提出了一种包括主充电模块与辅助充电模块的充电电路，其中，主充电模块可以是BUCK型充电模块，辅助充电模块可以是半压电荷泵型充电模块，辅助充电模块因具有较高的充电效率，可以承担较大的充电电流，而主充电模块可以作为补充起到维持恒流充电的作用，如此，可以在实现为待充电电池快速充电的同时，还可以使得本发明实施例中的充电电路具有较强的通用性，例如可以支持目前市面上常见的QC3.0、QC4.0、以及USB PD3.0等类型的电源适配器。

并且，本发明实施例中提供的充电电路可以设置在具有待充电电池的终端一侧，该种终端可以是手机、平板电脑、移动电脑、台灯、音响、电视等设备，在此并不限定；当然，充电电路还可以设置在充电器中，该种充电器包括本发明实施例中提及的电源适配器和充电电路。

当然，在本发明实施例中，主充电模块并不限于BUCK型充电模块，辅助充电模块也并不限于半压电荷泵型充电模块，还可以是本领域技术人员所熟知的能够实现主充电模块与辅助充电模块的功能的模块，在此并不限定。

具体地，本发明实施例提供了一种充电电路，充电电路10设置于电源适配器20和待充电电池30之间，如图1和图2所示，充电电路10可以包括：电连接的主充电模块11和辅助充电模块12；

辅助充电模块12，用于在确定待充电电池30的当前电量处于第一预设范围(例如但不限于大于10％且不大于85％)时，且在确定电源适配器20的类型为电压可调节型时(说明电源适配器20输出的电压是可以调节的)，将电源适配器20输出的电压信号转换为电流信号后输出至主充电模块11；也就是说，在此种情况下，辅助充电模块12开启充电功能；

主充电模块11，用于在确定电源适配器20的类型是大步长电压调节型时，且确定向待充电电池30输出的电流大于第一预设电流值(例如但不限于4A)时，对电源适配器20输出的电压信号，以及辅助充电模块12输入的电流信号进行调整之后输出至待充电电池30，以使向待充电电池30输出的电流保持在第一预设电流值；也就是说，在此种情况下，主充电模块11也开启充电功能，即将电源适配器20输出的电压信号转换成电流信号，并且通过对自身转换后的电流信号，以及辅助充电模块12输入的电流信号进行调整控制，负责对输出至待充电电池30的电流进行控制和管理；或，在确定电源适配器20的类型是小步长电压调节型时，对辅助充电模块12输入的电流信号进行控制后输出至待充电电池30，以使向待充电电池30输出的电流保持在第一预设电流值，也就是说，在此种情况下，主充电模块11的充电功能关闭，不会将电源适配器20输出的电压信号转换成电流信号，只是负责对输出至待充电电池30的电流进行控制和管理。

需要说明的是，在本发明实施例中，大步长电压调节型的电源适配器20的调节步长可以设置为不小于200mV，如电源适配器20在电压调节之前输出的电压为amV时，经过电压调节后电源适配器20输出的电压为a+200mV；此外，小步长调节型的电源适配器20的调节步长可以设置为小于200mV且大于0，如但并不限于调节步长为20mV时，那么电源适配器20在电压调节之前输出的电压为amV时，经过电压调节后电源适配器20输出的电压为a+20mV。当然，此处只是举例说明大步长调节型的电源适配器20与小步长调节型的电源适配器20的调节步长，但并不限于此，可以根据实际需要进行设置。

在本发明实施例中，通过对主充电模块11和辅助充电模块12的设置，使得在待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，主充电模块11可以根据电源适配器20的类型，调整为待充电电池30的充电方式，进而使得该种充电电路10既可以适用于大步长调节型的电源适配器20，还可以适用于小步长调节型的电源适配器20，即适用于各种电压可调节型的电源适配器20，使得该充电电路10具有较宽的适用范围，具有较强的通用性。

在具体实施时，在本发明实施例中，辅助充电模块12，还用于在确定电源适配器20的类型是电压不可调节型时，禁止将电源适配器20输出的电压信号转换为电流信号；也就是说，在电源适配器20输出的电压是固定的，不可调节时，不管待充电电池30的电量为多少，辅助充电模块12均会关闭充电功能，即在整个充电过程中，辅助充电模块12的充电功能一直处于关闭状态。

对于主充电模块11，还用于在确定电源适配器20的类型是电压不可调节型时，将电源适配器20输出的电压信号转换成电流信号后输出至待充电电池30；也就是说，在电源适配器20输出的电压是固定的，不可调节时，不管待充电电池30的电量为多少，主充电模块11的充电功能一直处于开启状态，即通过主充电模块11为待充电电池30充电。

具体地，在确定电源适配器20的类型是电压不可调节型时，充电电路10为待充电电池30进行充电时，会分为恒流充电阶段和恒压充电阶段，且在恒流充电阶段时，向待充电电池30输出的电流一般可以控制在但并不限于2.5A。具体的充电过程可参见现有技术中BUCK型充电电路10的充电过程，在此不再赘述。下面均是以电源适配器20的输出电压为可调节型为例进行说明的。

在具体实施时，对于主充电模块11，在确定电源适配器20的类型是大步长电压调节型时，且在确定待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，主充电模块11的充电功能并不是始终开启的，而是在满足一定条件(如确定向待充电电池30输出的电流大于第一预设电流值时)后，主充电模块11的充电功能才会开启，而在不满足条件时(如确定向待充电电池30输出的电流不大于第一预设电流值时)，在本发明实施例中，主充电模块11还用于：在确定电源适配器20的类型是大步长电压调节型时，且确定向待充电电池30输出的电流不大于第一预设电流值时，对辅助充电模块12输入的电流信号进行控制后输出至待充电电池30，以使向待充电电池30输出的电流保持在第一预设电流值，从而保证安全、快速、有效地为待充电电池30充电。

在具体实施时，在本发明实施例中，主充电模块11和辅助充电模块12与电源适配器20、以及待充电电池30的连接关系可以如图1和图2所示。

参见图1所示，主充电模块11的第一输入端与电源适配器20的输出端电连接，第二输入端与辅助充电模块12的输出端电连接，第一输出端与待充电电池30电连接；辅助充电模块12的第一输入端与电源适配器20的输出端电连接；如此，电源适配器20可以将电压信号分别输出至主充电模块11和辅助充电模块12，辅助充电模块12可以将处理得到的电流信号输出至主充电模块11。

参见图2所示，主充电模块11的第一输入端与电源适配器20的输出端电连接，第二输入端与辅助充电模块12的输出端电连接，第一输出端与辅助充电模块12的第一输入端电连接，第二输出端与待充电电池30电连接；如此，电源适配器20可以将电压信号输出至主充电模块11，然后在主充电模块11的控制下，将电压信号输出至辅助充电模块12，以及接收辅助充电模块12处理得到的电流信号。

不管是图1所示的充电电路10，还是图2所示的充电电路10，对于辅助充电模块12而言，在待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，且在确定电源适配器20的类型为电压可调节型时，可以将电压信号转换成电流信号之后输出至主充电模块11，由主充电模块11来控制向待充电电池30输出的电流。

对于主充电模块11而言，需要确定电源适配器20的类型，根据电源适配器20的类型确定是否开启充电功能，也就是说，在确定电源适配器20的类型为大步长电压调节型(例如但并不限于QC3.0型)时，主充电模块11除了接收辅助充电模块12输入的电流信号之外，自身也会开启充电功能，即对电源适配器20输出的电压信号进行调压处理，或者可以理解为将电源适配器20输出的电压信号转换成电流信号，然后对自身转换的电流信号和辅助充电模块12输入的电流信号进行调整，以使向待充电电池30输出的电流保持在第一预设电流值，从而实现恒流充电。在确定电源适配器20的类型是小步长电压调节型(例如但并不限于USB PD3.0型)时，主充电模块11的充电功能关闭，即并不会将电源适配器20输出的电压信号转换成电流信号，而是仅对辅助充电模块12输入的电流信号进行控制，以使向待充电电池30输出的电流保持在第一预设电流值，从而实现恒流充电。

可选地，为了提高充电效率，在待充电电池30的当前电量刚好处于第一预设范围的时刻，在主充电模块11具有与电源适配器20进行通信的通信接口时，主充电模块11可以通过通信接口与电源适配器20进行通信，以使电源适配器20向充电电路输入的电压调整到当前电池电压的2倍，然后再逐级增加向充电电路10输入的电压。

这是由于：在辅助充电模块12为半压电荷泵型充电模块时，在待充电电池30的当前电量刚好处于第一预设范围的时刻，若待充电电池30的当前电压为s，在将电源适配器20输出的电压调整为2s时，因半压电荷泵型的辅助充电模块12的自身限制，通过半压电荷泵型的辅助充电模块12后输出的电压仍然为s，由于此时待充电电池30的电压也为s，所以暂时无法为待充电电池30充电。随着电源适配器20输出的电压逐级增加，即由2s增加至2s+ΔV(ΔV表示调节步长)，那么通过半压电荷泵型的辅助充电模块12后输出的电压会大于s，此时则可以实现为待充电电池30充电，因此，在待充电电池30的当前电量刚好处于第一预设范围的时刻，要对电源适配器20的输出电压进行上述调节。

之后，在待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，在本发明实施例中，主充电模块11，还用于在确定待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，对输出至待充电电池30的电流进行检测，并根据当前检测到的输出至待充电电池30的电流值与第一预设电流值之间的关系，调整电源适配器20向充电电路10输入的电压信号。

当然，主充电模块11不仅在确定待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，对输出至待充电电池30的电流进行检测，在待充电电池30的当前电量处于其他范围时，也会对输出至待充电电池30的电流进行检测，以便于控制和管理向待充电电池30输出的电流。

具体地，在主充电模块11根据当前检测到的输出至待充电电池30的电流值与第一预设电流值之间的关系，调整电源适配器20向充电电路10输入的电压信号时，可以根据电源适配器20的类型分为以下两种调整方式：

第一种调整方式，适用于大步长电压调节型的电源适配器20(例如但并不限于QC3.0型的电源适配器20，调节步长为200mV)。

在主充电模块11判断出当前检测到的输出至待充电电池30的电流值大于第一预设电流值时，主充电模块11向电源适配器20发送停止控制信号，该停止控制信号用于指示电源适配器20停止增加向充电电路10输出的电压信号，保持当前向充电电路10输出的电压信号。例如，在电源适配器20接收到停止控制信号的前一时刻，向充电电路10输出的电压为a，那么在接收到停止控制信号之后，仍然向充电电路10输出电压为a的电压信号。

在主充电模块11判断出当前检测到的输出至待充电电池30的电流值小于第一预设电流值时，主充电模块11向电源适配器20发送状态保持控制信号，该保持控制信号用于指示电源适配器20保持当前逐级增加向充电电路10输出的电压信号的状态。当然，在此种情况下，主充电模块11也可以不向电源适配器20发送状态保持控制信号，电源适配器20在未收到停止控制信号时仍然会保持当前状态，即逐级增加向充电电路10输出的电压。如此，可以减少通信交互的次数，提高交互的效率，进而提高充电效率。

第二种调整方式，适用于小步长电压调节型的电源适配器20(例如但并不限于PD3.0型的电源适配器20，调节步长为20mV)。

在主充电模块11判断出当前检测到的输出至待充电电池30的电流值大于第一预设电流值时，主充电模块11向电源适配器20发送停止控制信号，该停止控制信号用于指示电源适配器20停止增加向充电电路10输出的电压信号，保持当前向充电电路10输出的电压信号。例如，在电源适配器20接收到停止控制信号的前一时刻，向充电电路10输出的电压为a，那么在接收到停止控制信号之后，仍然向充电电路10输出电压为a的电压信号。

在主充电模块11判断出当前检测到的输出至待充电电池30的电流值与第一预设电流值之差大于预设差值时，说明当前向待充电电池30输出的电流较小，影响恒流充电的效果，所以此时主充电模块11向电源适配器20发送升压控制信号，该升压控制信号用于指示电源适配器20增加向充电电路10输出的电压信号，从而向待充电电池30输出的电流维持在第一预设电流值，实现恒流充电。

其中，预设差值可以设置为50mA，或是40mA，又或是35mA等，第一预设电流值可以设置为4A，或是5A，又或是5.5A等，具体可以根据实际需要对预设差值和第一预设电流值进行设置，在此并不限定。

可选地，在本发明实施例中，充电电路10还可以包括控制模块13，如图3所示，其中，图3是以图2为基础的结构，该控制模块13分别与主充电模块11和辅助充电模块12电连接，对于此种充电电路10，为了减轻主充电模块11的设计复杂度，减少主充电模块11的运算量，可以在控制模块13中设置与电源适配器20进行通信的通信接口，通过控制模块13与电源适配器20进行通信，由控制模块13调整电源适配器20向充电电路10输入的电压信号，以提高充电效率。

具体地，在待充电电池30的当前电量刚好处于第一预设范围的时刻，控制模块13可以通过通信接口与电源适配器20进行通信，以使电源适配器20向充电路输入的电压调整到当前电池电压的2倍，然后再逐级增加向充电电路10输入的电压。

对于主充电模块11而言，需要在确定待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，对输出至待充电电池30的电流进行检测，并向控制模块13反馈检测到的输出至待充电电池30的电流值；以使控制模块13可以根据主充电模块11反馈的电流值与第一预设电流值之间的关系，调整电源适配器20向充电电路10输入的电压信号。

也就是说，主充电模块11负责对输出至待充电电池30的电流进行检测，然后将检测结果发送至控制模块13，由控制模块13去比较检测结果与第一预设电流值之间的关系，再由控制模块13控制电源适配器20的电压输出。如此，可以大大减少主充电模块11的运算量，降低主充电模块11的设计复杂度。

其中，在控制模块13根据当前向待充电电池30输出的电流值与第一预设电流值之间的关系，调整电源适配器20向充电电路10输入的电压信号时，仍然可以根据电源适配器20的类型分为两种调整方式，且与上述介绍的主充电模块11调整电源适配器20向充电电路10输入的电压信号的方式相似，具体可参见上述内容，重复之处不再赘述。

或者，主充电模块11，还用于在确定待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，对输出至待充电电池30的电流进行检测，并判断当前检测到的输出至待充电电池30的电流值与第一预设电流值之间的关系，并将判断结果输出至控制模块13；控制模块13，用于根据主充电模块11发送的判断结果，调整电源适配器20向充电电路10输入的电压信号。

也就是说，主充电模块11不仅负责对输出至待充电电池30的电流进行检测，还需要判断检测结果与第一预设电流值之间的关系，然后将判断结果输出至控制模块13，由控制模块13控制电源适配器20的电压输出。如此，可以减少控制模块13的运算量，因控制模块13可以由CPU(Central Process Unit,中央处理器)实现，而CPU需要实现多种功能，所以减少CPU的运算量，可以加快充电电路10的处理速度，从而加快充电效率。

其中，在控制模块13根据判断结果调整电源适配器20向充电电路10输入的电压信号时，仍然可以根据电源适配器20的类型分为两种调整方式，且与上述介绍的主充电模块11调整电源适配器20向充电电路10输入的电压信号的方式相似，具体可参见上述内容，重复之处不再赘述。

需要说明的是，在充电电路10位于设置有待充电电池30的终端，如手机时，本发明实施例中提及的控制模块13可以是手机中的处理器，即利用手机中的处理器来实现控制模块13的功能；或者，控制模块13还可以是独立于手机中的处理器的其他结构，具体可以根据实际需要设置，在此并不限定。

下面以图3所示的充电电路10为基础，对充电电路10的具体结构和功能进行说明的。

参见图4所示的充电电路10的具体结构示意图，主充电模块11可以包括：第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、电感L、第一电容C1、以及第一控制单元K1；其中，第一晶体管Q1的栅极与第一控制单元K1电连接，漏极分别与电源适配器20和第一控制单元K1电连接，源极分别与第一节点P1和第一控制单元K1电连接；该第一晶体管Q1用于控制和调整输入的电流，以使输入至主充电模块11内部的电流控制在预设值，以起到保护作用；第二晶体管Q2的栅极与第一控制单元K1电连接，漏极与第一节点P1电连接，源极与第二节点P2电连接；第三晶体管Q3的栅极与第一控制单元K1电连接，漏极与第二节点P2电连接，源极与接地；第四晶体管Q4的栅极与第一控制单元K1电连接，漏极分别与第三节点P3和第一控制单元K1电连接，源极分别与待充电电池30和第一控制单元K1电连接；该第四晶体管Q4用于控制和调整向待充电电池30输出的电流，以保证在待充电电池30的当前处于电量第一预设范围时，为待充电电池30进行恒流充电；第一电容C1的一端分别与第三节点P3和电感L的一端电连接，另一端接地；该第一电容C1为主充电模块11的输出电容，主充电模块11输出的信号会经过第一电容C1的滤波作用，再流向第四晶体管Q4，使得流向第四晶体管Q4的信号更加稳定，从而使得向待充电电池30输出的信号更加稳定；电感L的另一端与第二节点P2电连接；第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、以及电感L组成了降压型DC-DC单元，用于通过调整第二晶体管Q2和第三晶体管Q3的占空比，可以控制向第三节点P3输出的电流，以便于控制向待充电电池30输出的电流。

具体地，在本发明实施例中，第一控制单元K1可以采用BUCK控制芯片来实现，当然还可以采用本领域技术人员所熟知的可以实现第一控制单元K1的功能的结构，在此并不限定。

参见图4所示的充电电路10的具体结构示意图，辅助充电模块12可以包括：第五晶体管Q5、第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第八晶体管Q8、第二电容C2、第三电容C3、第二控制单元K2、以及第三控制单元K3；

其中，第五晶体管Q5的栅极与第二控制单元K2电连接，漏极与第一节点P1电连接，源极与第四节点P4电连接；第六晶体管Q6的栅极与第二控制单元K2电连接，漏极与第四节点P4电连接，源极与第三节点P3电连接；第七晶体管Q7的栅极与第三控制单元K3电连接，漏极与第三节点P3电连接，源极与第五节点P5电连接；第八晶体管Q8的栅极与第三控制单元K3电连接，漏极与第五节点P5电连接，源极与接地；第二电容C2连接于第四节点P4与第五节点P5之间；第三电容C3连接于第三节点P3与接地端之间。

具体地，第五晶体管Q5和第七晶体管Q7同时导通，第六晶体管Q6和第八晶体管Q8同时导通，两组晶体管(第五晶体管Q5和第七晶体管Q7构成一组晶体管，第六晶体管Q6和第八晶体管Q8构成另一组晶体管)在第二控制单元K2和第三控制单元K3的控制下交替导通，实现从电压信号到电流信号的转换。对于第二电容C2和第三电容C3，为储能电容，可以将储存电能。

并且，不管是主充电模块11中包括的晶体管，还是辅助充电模块12包括的晶体管，可以设置为相同的类型，即将充电电路10中的八个晶体管均设置P型，或者为了减少导通阻抗，可以将充电电路10中的八个晶体管均设置N型，可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。

具体地，在本发明实施例中，第二控制单元K2和第三控制单元K3，可以采用半压电荷泵控制芯片来实现，当然还可以采用本领域技术人员所熟知的可以实现第二控制单元K2和第三控制单元K3的功能的结构，在此并不限定。

需要指出的是，在本发明实施例中，在辅助充电模块12中，并不需要单独检测输出的充电电流，即无需设置支持电流监控和电流检测功能的结构，而电流监控和电流检测功能由主充电模块11中的第一晶体管Q1和第四晶体管Q4来实现，如此，可以避免因主充电模块11和辅助充电模块12均设置有电流监控和电流检测功能的结构而导致的成本增加，以及充电电路10结构复杂的问题，从而可以降低充电电路10的制作成本，简化充电电路10的结构。

在本发明实施例中，为了能够向辅助充电模块12输入稳定的电压信号，在本发明实施例中，如图4所示，充电电路10还可以包括第四电容C4；其中，第四电容C4的一端分别与主充电模块11与辅助充电模块12电连接，另一端接地。该第四电容C4可以起到滤波的作用，还可以认为是主充电模块11的输入电容，使得向辅助充电模块12输入的电压信号更加稳定，有利于对待充电电池30进行充电。

在具体实施时，为了保证充电的安全性，在本发明实施例中，如图4所示，主充电模块11包括与控制模块13电连接的第一温度检测单元W1，用于对主充电模块11的温度进行实时检测，并将检测结果发送至控制模块13；辅助充电模块12包括与控制模块13电连接的第二温度检测单元W2，用于对辅助充电模块12的温度进行实时检测，并将检测结果发送至控制模块13。

其中，第一温度检测单元W1和第二温度检测单元W2，可以采用温度传感器来实现，或者是采用其他本领域技术人员所熟知的可以实现第一温度检测单元W1和第二温度检测单元W2的功能的结构，在此并不限定。

对于控制模块13如何根据接收到的检测结果进行工作，可以分为以下三种情况：

第一种情况，第一温度检测单元W1和第二温度检测单元W2会实时检测所属模块的温度，以保证主充电模块11和辅助充电模块12可以正常地工作。然而，在待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，若辅助充电模块12为半压电荷泵型的充电模块时，主要完成两倍的输入电压到两倍的输出电流的转换，转换效率达到96％以上，承担了绝大部分的充电电流，因此在该阶段内要实时检测辅助充电模块12的温度，以保证辅助充电模块12的正常进行。

并且，在待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，在电源适配器20的类型是小步长电压调节型时，主充电模块11的充电功能关闭，并不会对电源适配器20输出的电压信号进行处理，只是负责控制将辅助充电模块12输入的电流传输至待充电电池30，即在图4所示的结构中，主充电模块11中只有第一晶体管Q1和第四晶体管Q4处于导通状态，而第二晶体管Q2和第三晶体管Q3均处于关闭状态，所以在此阶段主充电模块11的温度会相对比较稳定，并不会产生较大地升温。因此，在此种情况下，对辅助充电模块12的温度检测就变得很重要。

基于此，控制模块13，可以用于在电源适配器20的类型是小步长电压调节型时，且在判断出接收到的第二温度检测单元W2检测到的温度大于第二预设温度时，向电源适配器20发送降压控制信号，降压控制信号用于指示电源适配器20降低向充电电路10输出的电压信号，从而可以降低辅助充电模块12的输出电流，以有利于降低辅助充电模块12的温度，保证充电的安全。

第二种情况，在待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，且在电源适配器20的类型是大步长电压调节型(例如但并不限于QC3.0型)时，因主充电模块11的充电功能开启，也就是说，在此阶段主充电模块11不仅要接收辅助充电模块12输入的电流信号，自身也会对电源适配器20输出的电压信号进行处理，即在图4所示的结构中，主充电模块11中的四个晶体管均处于工作状态，且会通过第一控制单元K1调整第二晶体管Q2和第三晶体管Q3的占空比，以向待充电电池30输出的电流维持在第一预设电流值。

需要说明的是，在电源适配器20的类型是大步长电压调节型时，在待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，辅助充电模块12的输出电流满足以下公式：

I_out＝(V_BUS/2-V_BATT)/R_bat；

其中V_BUS表示电源适配器20输出的电压，V_BATT表示待充电电池30的电压，R_bat表示待充电电池30的通路阻抗(其中包括：保护电池内阻、PCB板的走线阻抗，主充电模块11中第四晶体管Q4的导通阻抗等)。

在电源适配器20的输出电压保持不变的情况下，随着待充电电池30的电压逐渐增加，辅助充电模块12输出的电流会逐渐减小，即在向待充电电池30输出的电流中，辅助充电模块12分担的部分逐渐减小，相应地，主充电模块11分担的部分会逐渐增加，第一控制单元K1通过调整第二晶体管Q2和第三晶体管Q3的占空比，可以维持向待充电电池30输出的电流在第一预设电流值。

基于此，控制模块13，还可以用于在电源适配器20的类型是大步长电压调节型时，且在判断出接收到的第一温度检测单元W1检测到的温度大于第一预设温度时，向电源适配器20发送升压控制信号，升压控制信号用于指示电源适配器20增加向充电电路10输出的电压信号，即向充电电路10输出的电压增加一档。

如此，可以增加辅助充电模块12分担的电流，减少主充电模块11分担的电流，从而可以降低主充电模块11的温度。并且，对于大步长调节型的电源适配器20，由于步长调节幅度较大，根据公式I_out＝(V_BUS/2-V_BATT)/R_bat中待充电电池30的通路阻抗R_bat折算到电流的调整上，每档电压的调整会对应辅助充电模块12中较大的输出电流变化，再通过主充电模块11中第一控制单元K1根据第一预设电流值自动调整第二晶体管Q2和第三晶体管Q3的占空比，以补充这部分电流的变化，可以维持恒流充电，通过这种方式保证了恒流充电时电流的稳定性。此外，主充电模块11和辅助充电模块12的电流分配比例，完全可以基于主充电模块11的温度变化进行动态分配，而不需要设置和人为干预，大大提高了充电效率。

第三种情况，在辅助充电模块12为半压电荷泵型的充电模块时，其充电效率高达96％以上，所以即使由辅助充电模块12分担向待充电电池30输出的所有电流(如第一预设电流值)，第二温度检测单元W2检测到的温度也不会超过设置的第二预设温度。

然而，为了起到安全保护作用，避免意外的发生，控制模块13，还可以用于在电源适配器20的类型是大步长电压调节型时，且在判断出接收到的第一温度检测单元W1检测到的温度大于第一预设温度，以及判断出接收到的第二温度检测单元W2检测到的温度大于第二预设温度时，降低第一预设电流值，直到满足第一预设温度和第二预设温度为止，从而保证了充电的安全性。

在具体实施时，为了能够使得主充电模块11和辅助充电模块12确定出电源适配器20的类型，在本发明实施例中，可以通过控制模块13来实现，具体过程为：

对于控制模块13：

在主充电模块11向待充电电池30输出电流信号之前，识别电源适配器20的类型；

在识别出电源适配器20的类型是大步长电压调节型时，向主充电模块11发送第一控制信号，向辅助充电模块12发送第二控制信号；

在识别出电源适配器20的类型是小步长电压调节型时，向主充电模块11发送第三控制信号，向辅助充电模块12发送第二控制信号。

对于主充电模块11：

在接收到第一控制信号时，确定电源适配器20的类型为大步长电压调节型；

在接收到第三控制信号时，确定电源适配器20的类型是小步长电压调节型。

对于辅助充电模块12，在接收到第二控制信号时，确定电源适配器20的类型是电压可调节型。

在上面的内容中，仅说明了在待充电电池30的当前电量处于第一预设范围时，主充电模块11、辅助充电模块12、以及控制模块13的工作情况，下面对待充电电池30的当前电量处于其他范围时，主充电模块11、辅助充电模块12、以及控制模块13的工作情况进行说明。

在具体实施时，在本发明实施例中，主充电模块11，还用于：

在确定待充电电池30的当前电量处于第二预设范围(例如但不限于不大于10％)时，对电源适配器20输出的电压信号进行处理后输出至待充电电池30，以使向待充电电池30输出的电流保持在第二预设电流值；也就是说，在此阶段内，主充电模块11的充电功能开启，即将电源适配器20输出的电压信号转换成电流信号，且此阶段为恒流充电，并且，会检测向待充电电池30输出的电流，以便于控制和管理。其中，第二预设电流值小于第一预设电流值，例如但不限于，第一预设电流值为4A，第二预设电流值为2.5A，可以根据实际需要进行设置。

在确定待充电电池30的当前电量处于第三预设范围(例如但不限于大于85％)时，对电源适配器20输出的电压信号进行处理后输出至待充电电池30，以使向待充电电池30输出的电压保持在预设电压值；也就是说，在此阶段内，主充电模块11的充电功能也开启，即将电源适配器20输出的电压信号转换成电流信号，且此阶段为恒压充电，并且，会检测向待充电电池30输出的电压，以便于控制和管理。其中，预设电压值可以为：待充电电池30的当前电量在处于第三预设范围的时刻主充电模块11向待充电电池30输出的电压；例如，待充电电池30的当前电量在处于第三预设范围的时刻主充电模块11向待充电电池30输出的电压为x，那么在此阶段内，主充电模块11控制向待充电电池30输出的电压为x。

对于辅助充电模块12，还用于：在确定待充电电池30的当前电量处于第二预设范围和第三预设范围时，禁止将电源适配器20输出的电压信号转换为电流信号；也就是说，在这两个阶段内，辅助充电模块12的充电功能均是关闭的。

需要说明的是，在本发明实施例中，第一预设范围、第二预设范围、以及第三预设范围互不重叠，且第一预设范围中的任意值均小于第二预设范围中的任意值，第二预设范围中的任意值均小于第三预设范围；

具体地，为了能够使得主充电模块11和辅助充电模块12确定出待充电电池30的当前电量处于哪一预设范围，在本发明实施例中，可以通过控制模块13来实现，具体过程为：

对于控制模块13用于：

判断待充电电池30的当前电量；

在判断出待充电电池30的当前电量大于第一预设电量且不大于第二预设电量时，向辅助充电模块12发送第四控制信号，向主充电模块11发送第五控制信号；

在判断出待充电电池30的当前电量不大于第一预设电量时，向辅助充电模块12发送第六控制信号，向主充电模块11发送第七控制信号；

在判断出待充电电池30的当前电量大于第二预设电量时，向辅助充电模块12发送第六控制信号，向主充电模块11发送第八控制信号；其中，第二预设电量大于第一预设电量。

对于辅助充电模块12具体用于：

在接收到控制模块13发送的第四控制信号时，确定待充电电池30的当前电量处于第一预设范围；

在接收到控制模块13发送的第六控制信号时，确定待充电电池30的当前电量处于第二预设范围或第三预设范围。

对于主充电模块11具体用于：

在接收到控制模块13发送的第五控制信号时，确定待充电电池30的当前电量处于第一预设范围；

在接收到控制模块13发送的第七控制信号时，确定待充电电池30的当前电量处于第二预设范围；

在接收到控制模块13发送的第八控制信号时，确定待充电电池30的当前电量处于第三预设范围。

需要说明的是，在本发明实施例中，第一预设电量和第二预设电量均可以设置为百分数，例如但并不限于，将第一预设电量设置为10％，将第二预设电量预设为85％；或者，还可以将第一预设电量和第二预设电量均设置为绝对数，或者是其他形式，在此并不限定。

下面以图4所示的充电电路10的结构，对本发明实施例提供的充电电路10的工作过程进行说明。

实施例一：以电源适配器20的类型是大步长电压调节型为例，如QC3.0，且控制模块13通过USB D+/D-信号线与电源适配器20进行通信。

在第一阶段，即待充电电池30的电量小于或等于10％的阶段，恒流充电；由于在该阶段内，待充电电池30处于充电的初始阶段，所以为了保证充电安全，此阶段可以理解为小电流的恒流充电阶段：

辅助充电模块12的充电功能处于关闭状态。

主充电模块11中的第一控制单元K1检测到A点有电压输入时，开启充电功能，且通过对第一晶体管Q1的控制，将从第一晶体管Q1输出的电流控制在2.5A，以起到保护作用，并且通过第四电容C4对从第一晶体管Q1输出的电流信号进行滤波处理；然后经过由第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、以及电感L构成的DC-DC单元的调压和转换作用，将转换后的电流信号输出至第三节点P3，由第四晶体管Q4控制向待充电电池30输出的电流，以使在该阶段内保持恒流(即2.5A)充电。

充电电路10所在的终端实时采集待充电电池30的电量，并将采集结果发送至控制模块13；控制模块13判断接收到的电量是否大于10％，若是，则进入第二阶段，若否，则保持当前状态。

第二阶段，即待充电电池30的电量大于10％且小于或等于85％的阶段，恒流充电：

控制模块13向主充电模块11中的第一控制单元K1发送停止充电信号，以使主充电模块11关闭充电功能，即停止由第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和电感L构成的DC-DC单元的工作，使其处于关闭状态。控制模块13向辅助充电模块12中的第二控制单元K2和第三控制单元K3同时发送使能工作信号，以使辅助充电模块12开启充电功能。同时，控制模块13向电源适配器20发送逐级升压控制信号，以使电源适配器20将输出电压调整至当前电池电压的2倍，然后在此基础上逐级增加输出电压。

辅助充电模块12中两组晶体管(第五晶体管Q5和第七晶体管Q7为一组晶体管，第六晶体管Q6和第八晶体管Q8为另一组晶体管)在第二控制单元K2和第三控制单元K3的控制下交替开启，将2倍输入电压转换成为2倍的输出电流，最后输出至主充电模块11中的第三节点P3。

主充电模块11的充电功能关闭，但第四晶体管Q4保持开启状态，可以向待充电电池30输出电流，通过第一控制单元K1的控制，以使向待充电电池30输出的电流维持在4A；第一控制单元K1还可以将监控到的向待充电电池30输出的电流发送至控制模块13。

控制模块13在判断出第一控制单元K1监控到的向待充电电池30输出的电流大于4A时，向电源适配器20发送停止控制信号，以使电源适配器20停止增加向充电电路10输出的电压信号，保持当前向充电电路10输出的电压信号。同时，控制模块13向主充电模块11中的第一控制单元K1发送使能工作信号，以使主充电模块11开启充电功能，并通过第一控制单元K1的控制，以使向待充电电池30输出的电流维持在4A。

此时，在该阶段主充电模块11和辅助充电模块12均开启了充电功能，由于辅助充电模块12的输出电流公式可以为：I_out＝(V_BUS/2-V_BATT)/R_bat，其中V_BUS表示电源适配器20输出的电压，V_BATT表示待充电电池30的电压，R_bat表示待充电电池30的通路阻抗(其中包括：保护电池内阻、PCB板的走线阻抗，主充电模块11中第四晶体管Q4的导通阻抗等)。因此，在电源适配器20输出的电压保持不变的情况下，随着待充电电池30的电压逐渐增加，辅助充电模块12输出的电流逐渐减小，即在向待充电电池30输出的电流中，辅助充电模块12分担的部分逐渐减小，相应地，主充电模块11分担的部分会逐渐增加，第一控制单元K1通过调整第二晶体管Q2和第三晶体管Q3的占空比，可以维持向待充电电池30输出的电流在4A。

充电电路10所在的终端实时采集待充电电池30的电量，并将采集结果发送至控制模块13；控制模块13判断接收到的电量是否大于85％，若是，则进入第三阶段，若否，则保持当前状态。

第三阶段，即待充电电池30的电量大于85％的阶段，恒压充电：

控制模块13向辅助充电模块12中的第二控制单元K2和第三控制单元K3同时发送停止充电信号，以使辅助充电模块12关闭充电功能，即关闭所有晶体管。由于在第二阶段中控制模块13已经向电源适配器20发送了停止控制信号，所以在该阶段内电源适配器20依然保持当前向充电电路10输出的电压信号即可。

因此，在该阶段内，由主充电模块11实现为待充电电池30充电。并且，第一控制单元K1通过第四晶体管Q4控制向待充电电池30输出的电压维持在恒定值(如前述提及的预设电压值)。

充电电路10所在的终端实时采集待充电电池30的电量，并将采集结果发送至控制模块13；控制模块13判断接收到的电量是否等于100％，若是，则说明待充电电池30充电完成，此时控制模块13向主充电模块11发送停止充电信号，以使主充电模块11关闭充电功能，完成充电过程；若否，则保持当前状态。

实施例二：以电源适配器20的类型是小步长电压调节型为例，如USB PD3.0，且主充电模块11通过CC总线与电源适配器20进行通信。

在第一阶段，即待充电电池30的电量小于或等于10％的阶段，恒流充电；由于在该阶段内，待充电电池30处于充电的初始阶段，所以为了保证充电安全，此阶段可以理解为小电流的恒流充电阶段：

该阶段与前述实施例一种的第一阶段相同，具体可参见上述实施例一，重复之处不再赘述。

第二阶段，即待充电电池30的电量大于10％且小于或等于85％的阶段，恒流充电：

控制模块13向主充电模块11中的第一控制单元K1发送停止充电信号，以使主充电模块11关闭充电功能，即停止由第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和电感L构成的DC-DC单元的工作，使其处于关闭状态。控制模块13向辅助充电模块12中的第二控制单元K2和第三控制单元K3同时发送使能工作信号，以使辅助充电模块12开启充电功能。

同时，主充电模块11中的第一控制单元K1向电源适配器20发送逐级升压控制信号，以使电源适配器20将输出电压调整至当前电池电压的2倍，然后在此基础上逐级增加输出电压。

辅助充电模块12中两组晶体管(第五晶体管Q5和第七晶体管Q7为一组晶体管，第六晶体管Q6和第八晶体管Q8为另一组晶体管)在第二控制单元K2和第三控制单元K3的控制下交替开启，将2倍输入电压转换成为2倍的输出电流，最后输出至主充电模块11中的第三节点P3。

主充电模块11的充电功能关闭，但第四晶体管Q4保持开启状态，可以向待充电电池30输出电流，通过第一控制单元K1的控制，以使向待充电电池30输出的电流维持在4A。

第一控制单元K1在判断出向待充电电池30输出的电流大于4A时，向电源适配器20发送停止控制信号，以使电源适配器20停止增加向充电电路10输出的电压信号，保持当前向充电电路10输出的电压信号。第一控制单元K1在判断出向待充电电池30输出的电流小于4A-50mA时，向电源适配器20发送逐级升压控制信号，以使电源适配器20重新开始增加向充电电路10输出的电压信号，以使向待充电电池30输出的电流维持在4A。

充电电路10所在的终端实时采集待充电电池30的电量，并将采集结果发送至控制模块13；控制模块13判断接收到的电量是否大于85％，若是，则进入第三阶段，若否，则保持当前状态。

第三阶段，即待充电电池30的电量大于85％的阶段，恒压充电：

控制模块13向辅助充电模块12中的第二控制单元K2和第三控制单元K3同时发送停止充电信号，以使辅助充电模块12关闭充电功能，即关闭所有晶体管。并且，主充电模块11向电源适配器20发送停止控制信号，以使电源适配器20停止增加向充电电路10输出的电压信号，保持当前向充电电路10输出的电压信号。

同时，控制模块13向主充电模块11中的第一控制单元K1发送使能工作信号，以使主充电模块11开启充电功能，由主充电模块11实现为待充电电池30充电。并且，第一控制单元K1通过第四晶体管Q4控制向待充电电池30输出的电压维持在恒定值(如前述提及的预设电压值)。

充电电路10所在的终端实时采集待充电电池30的电量，并将采集结果发送至控制模块13；控制模块13判断接收到的电量是否等于100％，若是，则说明待充电电池30充电完成，此时控制模块13向主充电模块11发送停止充电信号，以使主充电模块11关闭充电功能，完成充电过程；若否，则保持当前状态。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种充电控制方法，采用如本发明实施例提供的上述充电电路实现；该方法可以包括：

在待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，辅助充电模块在确定电源适配器的类型为电压可调节型时，将电源适配器输出的电压信号转换为电流信号后输出至主充电模块；主充电模块在确定电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且确定向待充电电池输出的电流大于第一预设电流值时，对电源适配器输出的电压信号，以及辅助充电模块输入的电流信号进行调整之后输出至待充电电池，以使向待充电电池输出的电流保持在第一预设电流值；或，在确定电源适配器的类型是小步长电压调节型时，对辅助充电模块输入的电流信号进行控制后输出至待充电电池，以使向待充电电池输出的电流保持在第一预设电流值。

可选地，在本发明实施例中，该方法还可以包括：

在电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且确定向待充电电池输出的电流不大于第一预设电流值时，主充电模块对辅助充电模块输入的电流信号进行控制后输出至待充电电池，以使向待充电电池输出的电流保持在第一预设电流值。

可选地，在本发明实施例中，该方法还可以包括：

在待充电电池的当前电量处于第二预设范围时，辅助充电模块禁止将电源适配器输出的电压信号转换为电流信号；主充电模块对电源适配器输出的电压信号进行处理后输出至待充电电池，以使向待充电电池输出的电流保持在第二预设电流值；

在待充电电池的当前电量处于第三预设范围时，辅助充电模块禁止将电源适配器输出的电压信号转换为电流信号，主充电模块对电源适配器输出的电压信号进行处理后输出至待充电电池，以使向待充电电池输出的电压保持在预设电压值；

其中，第二预设电流值小于第一预设电流值；预设电压值为：待充电电池的当前电量在处于第三预设范围的时刻主充电模块向待充电电池输出的电压；第一预设范围、第二预设范围、以及第三预设范围互不重叠，且第一预设范围中的任意值均小于第二预设范围中的任意值，第二预设范围中的任意值均小于第三预设范围中的任意值。

本发明实施例提供了一种充电控制方法及充电电路，通过对主充电模块和辅助充电模块的设置，使得在待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，主充电模块可以根据电源适配器的类型，调整为待充电电池的充电方式，进而使得该种充电电路既可以适用于大步长调节型的电源适配器，还可以适用于小步长调节型的电源适配器，即适用于各种步长可调节型的电源适配器，使得该充电电路具有较宽的适用范围，具有较强的通用性。

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 (16)

1.一种充电电路，所述充电电路设置于电源适配器和待充电电池之间，其特征在于，所述充电电路包括：电连接的主充电模块和辅助充电模块；

所述辅助充电模块，用于在确定所述待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，且在确定所述电源适配器的类型为电压可调节型时，将所述电源适配器输出的电压信号转换为电流信号后输出至所述主充电模块；

所述主充电模块，用于在确定所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且确定向所述待充电电池输出的电流大于第一预设电流值时，对所述电源适配器输出的电压信号，以及所述辅助充电模块输入的电流信号进行调整之后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在所述第一预设电流值；或，在确定所述电源适配器的类型是小步长电压调节型时，对所述辅助充电模块输入的电流信号进行控制后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在所述第一预设电流值。

2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述主充电模块还用于：

在确定所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且确定向所述待充电电池输出的电流不大于所述第一预设电流值时，对所述辅助充电模块输入的电流信号进行控制后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在所述第一预设电流值。

3.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述主充电模块，还用于在确定所述待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，对输出至所述待充电电池的电流进行检测，并根据当前检测到的输出至所述待充电电池的电流值与所述第一预设电流值之间的关系，调整所述电源适配器向所述充电电路输入的电压信号。

4.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括：分别与所述主充电模块和所述辅助充电模块电连接的控制模块；

所述主充电模块，还用于在确定所述待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，对输出至所述待充电电池的电流进行检测，并向所述控制模块反馈检测到的输出至所述待充电电池的电流值；所述控制模块，用于根据所述主充电模块反馈的电流值与所述第一预设电流值之间的关系，调整所述电源适配器向所述充电电路输入的电压信号；

或，所述主充电模块，还用于在确定所述待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，对输出至所述待充电电池的电流进行检测，并判断当前检测到的输出至所述待充电电池的电流值与所述第一预设电流值之间的关系，并将判断结果输出至所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述主充电模块发送的判断结果，调整所述电源适配器向所述充电电路输入的电压信号。

5.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括：分别与所述主充电模块和所述辅助充电模块电连接的控制模块；

所述主充电模块包括与所述控制模块电连接的第一温度检测单元，用于对所述主充电模块的温度进行实时检测，并将检测结果发送至所述控制模块；

所述辅助充电模块包括与所述控制模块电连接的第二温度检测单元，用于对所述辅助充电模块的温度进行实时检测，并将检测结果发送至所述控制模块；

所述控制模块，用于在所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且在判断出接收到的所述第一温度检测单元检测到的温度大于第一预设温度时，向所述电源适配器发送升压控制信号，所述升压控制信号用于指示所述电源适配器增加向所述充电电路输出的电压信号；或在所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且在判断出接收到的所述第一温度检测单元检测到的温度大于所述第一预设温度，以及判断出接收到的所述第二温度检测单元检测到的温度大于第二预设温度时，降低所述第一预设电流值；或在所述电源适配器的类型是小步长电压调节型时，且在判断出接收到的所述第二温度检测单元检测到的温度大于第二预设温度时，向所述电源适配器发送降压控制信号，所述降压控制信号用于指示所述电源适配器降低向所述充电电路输出的电压信号。

6.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括：分别与所述主充电模块和所述辅助充电模块电连接的控制模块；

所述控制模块还与所述电源适配器电连接，用于：在所述主充电模块向所述待充电电池输出电流信号之前，识别所述电源适配器的类型；在识别出所述电源适配器的类型是大步长电压调节型时，向所述主充电模块发送第一控制信号，向所述辅助充电模块发送第二控制信号；在识别出所述电源适配器的类型是小步长电压调节型时，向所述主充电模块发送第三控制信号，向所述辅助充电模块发送所述第二控制信号；

所述主充电模块，具体用于在接收到所述第一控制信号时，确定所述电源适配器的类型为大步长电压调节型；在接收到所述第三控制信号时，确定所述电源适配器的类型是小步长电压调节型；

所述辅助充电模块，具体用于在接收到所述第二控制信号时，确定所述电源适配器的类型为电压可调节型。

7.如权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述大步长电压调节型的电源适配器的调节步长不小于200毫伏；

所述小步长调节型的电源适配器的调节步长小于200毫伏且大于零。

8.如权利要求1-7任一项所述的充电电路，其特征在于，

所述主充电模块，还用于在确定所述待充电电池的当前电量处于第二预设范围时，对所述电源适配器输出的电压信号进行处理后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在第二预设电流值；在确定所述待充电电池的当前电量处于第三预设范围时，对所述电源适配器输出的电压信号进行处理后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电压保持在预设电压值；其中，所述第二预设电流值小于所述第一预设电流值，所述预设电压值为：所述待充电电池的当前电量在处于所述第三预设范围的时刻所述主充电模块向所述待充电电池输出的电压；所述第一预设范围、所述第二预设范围、以及所述第三预设范围互不重叠，且所述第一预设范围中的任意值均小于所述第二预设范围中的任意值，所述第二预设范围中的任意值均小于所述第三预设范围中的任意值；

所述辅助充电模块，还用于在确定所述待充电电池的当前电量处于所述第二预设范围和所述第三预设范围时，禁止将所述电源适配器输出的电压信号转换为电流信号。

9.如权利要求8所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括：分别与所述主充电模块和所述辅助充电模块电连接的控制模块；

所述控制模块还与所述电源适配器电连接，用于：判断所述待充电电池的当前电量；在判断出所述待充电电池的当前电量大于第一预设电量且不大于第二预设电量时，向所述辅助充电模块发送第四控制信号，向所述主充电模块发送第五控制信号；在判断出所述待充电电池的当前电量不大于所述第一预设电量时，向所述辅助充电模块发送第六控制信号，向所述主充电模块发送第七控制信号；在判断出所述待充电电池的当前电量大于所述第二预设电量时，向所述辅助充电模块发送所述第六控制信号，向所述主充电模块发送第八控制信号；所述第二预设电量大于所述第一预设电量；

所述辅助充电模块，具体用于在接收到所述控制模块发送的所述第四控制信号时，确定所述待充电电池的当前电量处于所述第一预设范围；在接收到所述控制模块发送的所述第六控制信号时，确定所述待充电电池的当前电量处于所述第二预设范围或所述第三预设范围；

所述主充电模块，具体用于在接收到所述控制模块发送的所述第五控制信号时，确定所述待充电电池的当前电量处于所述第一预设范围；在接收到所述控制模块发送的所述第七控制信号时，确定所述待充电电池的当前电量处于所述第二预设范围；在接收到所述控制模块发送的所述第八控制信号时，确定所述待充电电池的当前电量处于所述第三预设范围。

10.如权利要求8所述的充电电路，其特征在于，所述主充电模块包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、电感、第一电容、以及第一控制单元；

所述第一晶体管的栅极与所述第一控制单元电连接，漏极分别与所述电源适配器和所述第一控制单元电连接，源极分别与第一节点和所述第一控制单元电连接；

所述第二晶体管的栅极与所述第一控制单元电连接，漏极与所述第一节点电连接，源极与第二节点电连接；

所述第三晶体管的栅极与所述第一控制单元电连接，漏极与所述第二节点电连接，源极与接地；

所述第四晶体管的栅极与所述第一控制单元电连接，漏极分别与第三节点和所述第一控制单元电连接，源极分别与所述待充电电池和所述第一控制单元电连接；

所述第一电容的一端分别与所述第三节点和所述电感的一端电连接，另一端接地；

所述电感的另一端与所述第二节点电连接。

11.如权利要求10所述的充电电路，其特征在于，所述辅助充电模块包括：第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第二电容、第三电容、第二控制单元、以及第三控制单元；

所述第五晶体管的栅极与所述第二控制单元电连接，漏极与所述第一节点电连接，源极与第四节点电连接；

所述第六晶体管的栅极与所述第二控制单元电连接，漏极与所述第四节点电连接，源极与所述第三节点电连接；

所述第七晶体管的栅极与所述第三控制单元电连接，漏极与所述第三节点电连接，源极与第五节点电连接；

所述第八晶体管的栅极与所述第三控制单元电连接，漏极与所述第五节点电连接，源极与接地；

所述第二电容连接于所述第四节点与所述第五节点之间；

所述第三电容连接于所述第三节点与接地端之间。

12.如权利要求8所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括第四电容；

所述第四电容的一端分别与所述主充电模块与所述辅助充电模块电连接，另一端接地。

13.如权利要求1-7任一项所述的充电电路，其特征在于，所述辅助充电模块，还用于在确定所述电源适配器的类型是电压不可调节型时，禁止将所述电源适配器输出的电压信号转换为电流信号；

所述主充电模块，还用于在确定所述电源适配器的类型为电压不可调节型时，将所述电源适配器输出的电压信号转换成电流信号后输出至所述待充电电池。

14.如权利要求1-7任一项所述的充电电路，其特征在于，所述主充电模块为BUCK型充电模块，所述辅助充电模块为半压电荷泵型充电模块。

15.一种充电控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-14任一项所述的充电电路实现；所述方法包括：

在待充电电池的当前电量处于第一预设范围时，辅助充电模块在确定所述电源适配器的类型为电压可调节型时，将电源适配器输出的电压信号转换为电流信号后输出至主充电模块；所述主充电模块在确定电源适配器的类型是大步长电压调节型时，且确定向所述待充电电池输出的电流大于第一预设电流值时，对所述电源适配器输出的电压信号，以及所述辅助充电模块输入的电流信号进行调整之后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在第一预设电流值；或，在确定所述电源适配器的类型是小步长电压调节型时，对所述辅助充电模块输入的电流信号进行控制后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在所述第一预设电流值。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述待充电电池的当前电量处于第二预设范围时，所述辅助充电模块禁止将所述电源适配器输出的电压信号转换为电流信号；所述主充电模块对所述电源适配器输出的电压信号进行处理后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电流保持在第二预设电流值；

在所述待充电电池的当前电量处于第三预设范围时，所述辅助充电模块禁止将所述电源适配器输出的电压信号转换为电流信号，所述主充电模块对所述电源适配器输出的电压信号进行处理后输出至所述待充电电池，以使向所述待充电电池输出的电压保持在预设电压值；

其中，所述第二预设电流值小于所述第一预设电流值；所述预设电压值为：所述待充电电池的当前电量在处于所述第三预设范围的时刻所述主充电模块向所述待充电电池输出的电压；所述第一预设范围、所述第二预设范围、以及所述第三预设范围互不重叠，且所述第一预设范围中的任意值均小于所述第二预设范围中的任意值，所述第二预设范围中的任意值均小于所述第三预设范围中的任意值。