CN109861337A - 电子设备、充电方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电子设备、充电方法及存储介质，电子设备包括电池模块、充电单元和主控制器，电池模块包括电压检测单元，电压检测单元与电池的两端连接，主控制器分别与电压检测单元和充电单元连接；充电单元与电池的两端连接，用于向电池输出电压，充电单元的输出电压的上限值大于电池的限制电压与充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值；电压检测单元用于检测电池两端的电压；主控制器，用于根据电压检测单元的检测结果，调整充电单元的输出电压，以使充电单元在电池两端的电压不超过第一阈值。本申请实施例提供的技术方案能够有效提高充电速度，缩短充电时间，并保证电池两端的电压不会影响电池的使用寿命。

Description

电子设备、充电方法及存储介质

技术领域

本申请涉及充电技术领域，特别涉及电子设备、充电方法及存储介质。

背景技术

目前，在电子设备(例如智能手机、智能穿戴设备等)中一般都设置有电池，电池能够为电子设备提供电能，但是当电池电量低时，就需要为电池充电。

在为电池充电时，充电单元在电池电压较低时以恒流的方式为电池充电，此时充电单元输出的实际电压随着电池电压的上升而上升，而当充电单元输出的实际电压达到预设的上限值时，则保持该上限值以恒压的方式为该电池充电，直到充满为止。

目前在恒压充电阶段，出于保护电池的目的，充电单元的输出电压一般设置为比较小的恒定值，以避免充电单元的输出电压过大，导致电池两端的电压超过电池的限制电压，进而损伤电池。但是尽管上述方案能够在一定程度上保证电池不被损坏，但由于充电单元的输出电压过小，因此充电需要较长的时间。

发明内容

本申请提供了一种电子设备、充电方法及存储介质，用以缩短电池的充电时间。

本申请第一个方面提供一种电子设备，所述电子设备包括电池模块、充电单元和主控制器，所述电池模块包括电压检测单元，所述电压检测单元与电池的两端连接，所述主控制器分别与所述电压检测单元和所述充电单元连接；所述充电单元与所述电池的两端连接，用于向所述电池输出电压，所述充电单元的输出电压的上限值大于所述电池的限制电压与所述充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值；所述电压检测单元用于检测所述电池两端的电压；所述主控制器，用于根据所述电压检测单元的检测结果，调整所述充电单元的输出电压，以使所述充电单元在所述电池两端的电压不超过第一阈值，其中，所述第一阈值不超过所述电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于所述第一绝对值，所述电压检测单元的最大检测误差小于所述充电单元的输出最大误差。

本申请第二个方面提供一种充电方法，该方法适用于一种电子设备，所述电子设备包括电池模块、充电单元和主控制器，所述电池模块包括电压检测单元；所述方法包括：通过所述充电单元向所述电池输出电压，所述充电单元的输出电压的上限值大于所述电池的限制电压与所述充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值；通过电压检测单元检测所述电池两端的电压；根据所述电压检测单元的检测结果，通过所述主控制器调整所述充电单元的输出电压，以使所述充电单元在所述电池两端的电压不超过第一阈值，其中，所述第一阈值不超过所述电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于所述第一绝对值，所述电压检测单元的最大检测误差小于所述充电单元的输出最大误差；其中，所述电压检测单元与所述电池两端连接，所述主控制器分别与所述电压检测单元和所述充电单元连接，所述充电单元与所述电池的两端连接。

本申请第三个方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第二方面提供的方法。

本申请实施例中，由于设置了电压检测单元来检测电池两端的电压，使主控制器可以根据电压检测单元的检测结果调整充电单元的输出电压，以使所述充电单元在所述电池两端的电压不超过第一阈值，并且充电单元的输出电压的上限值大于电池的限制电压与所述充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值，使得能够到达电池两端的电压在保证不超过第一阈值(即保证电池两端的电压不会超过电池的限制电压)的前提下，相对于现有技术有了明显提高，即与现有技术相比，充电单元的输出电压的上限值高于现有技术，使得可以以更高的电压进行充电，从而缩短充电时间。并且，第一阈值不超过所述电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于所述第一绝对值，所述电压检测单元的最大检测误差小于所述充电单元的输出最大误差，也即第一阈值的设置也考虑了设置的电压检测单元的检测误差，避免由于电压检测单元的检测误差导致电池两端的电压超过电池的限制电压而烧坏电池。

应当理解的是，第二至第三个方面与本申请的第一个方面的技术方案一致，各方面及对应的可行实施方式所取得的有益效果相似，不再赘述。

附图说明

下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图2A是本申请实施例提供的一种电池电芯的结构示意图；

图2B是本申请实施例提供的另一种电池电芯的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种充电过程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种充电方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先对本申请所涉及的名词进行解释：

充电单元：完成直流电压转换及电流限定，将充电器输出电压转换成可直接连接到电池正负极的电压。

恒流充电：恒定电流充电，该充电过程中流进电池的电流恒定不变。

恒压充电：恒定电压充电，该充电过程中充电单元施加在电池正负极间的电压恒定不变。

充电通路阻抗：指充电通路上从充电单元输出引脚到电池间的阻抗。

电池模块：由电池、PCB板、保护芯片等组成。电池可以包括一个电芯或多个串联的电芯。

主控制器：电子设备的中央处理器，位于电池封装结构以外的主板上。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个及两个以上，除非另有明确具体的限定。

现有技术中，在充电过程中的恒压阶段，考虑到电池在出厂时都设置有限制电压，且充电单元本身也存在较大的输出误差，因此为了避免对电池造成伤害，在设定充电单元输出的上限电压时，通常要将充电单元的输出误差和电池的限制电压考虑在内，因此，充电单元的上限电压通常远远小于电池的限制电压，另外，由于电池与充电单元之间的阻抗也要分摊一部分电压，因此，在以充电单元的上限电压进行恒压充电时，到达电池两端的电压将进一步缩小，导致需要较长的时间才能将电池充满。并且充电单元的输出误差通常是以全温度区间内最大误差来考虑，即充电单元的上限电压通常等于电池的限制电压减去充电单元的输出最大误差。比如，目前，最好的充电单元的输出最大误差为±0.5％，以限制电压为4400mVd的电池为例，充电单元的输出电压设定值为：4400mV/1.005，即4378mV。再加上充电通路上有一定的电阻，比如一般为30ohm(欧姆)以上，充电时电流流过会产生压降，假设电流为1A时，到达电池两端的电压为4378-30*1＝4348mV。该电流下电池两端的电压比电池的限制电压低了52mV，导致恒压阶段进入电池的电流较小，造成充电时间较长的问题。

针对现有技术存在的上述问题，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以是诸如手机、平板电脑、阅读器、充电宝等可充电设备。

下面详细阐述本申请实施例的技术方案。

图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

如图1所示，该电子设备10可以包括充电单元11和主控制器12，还可以包括电池模块13。该电池模块13可以包括电压检测单元131和电池132。

该电压检测单元与电池两端连接，用于检测电池两端的电压。

主控制器分别与电压检测单元和充电单元连接，充电单元与电池的两端连接，用于向电池输出电压。

主控制器用于根据电压检测单元的检测结果，调整充电单元的输出电压，以使充电单元在电池两端的电压不超过第一阈值。

其中，充电单元的输出电压的上限值大于电池的限制电压与充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值；第一阈值不超过所述电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于所述第一绝对值，电压检测单元的最大检测误差小于充电单元的输出最大误差。

其中，电池可以包括一个或多个电芯，当电池包括一个电芯时，电池两端的电压即该电芯两端的电压，当电池包括多个串联的电芯时，电池两端的电压为以多个串联电芯为整体的两端的电压。示例性的，图2A是本申请实施例提供的一种电池电芯的结构示意图；这种情况下，电池包括一个电芯。图2B是本申请实施例提供的另一种电池电芯的结构示意图，这种情况下，电池包括多个串联的电芯。

本实施例中电池模块由于设置了电压检测单元来检测电池两端的电压，使主控制器可以根据电压检测单元的检测结果调整充电单元的输出电压，以使充电单元在电池两端的电压不超过第一阈值，并且充电单元的输出电压的上限值大于电池的限制电压与充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值，使得到达电池两端的电压在保证不超过第一阈值(即保证电池两端的电压不会超过电池的限制电压)的前提下，相对于现有技术有了明显提高，即与现有技术相比，充电单元的输出电压的上限值高于现有技术，使得可以以更高的电压进行充电，从而缩短充电时间。并且，第一阈值不超过电池的限制电压与电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于第一绝对值，电压检测单元的最大检测误差小于充电单元的输出最大误差，也即第一阈值的设置也考虑了设置的电压检测单元的检测误差，避免由于电压检测单元的检测误差导致电池两端的电压超过电池的限制电压而烧坏电池。

比如，仍以限制电压为4400mV的电池为例，充电单元的输出电压可以大于4400mV/1.005(即4378mV)，比如可以是4400mV，则到达电池两端的电压为：4400-30*1＝4370mV，明显提高了到达电池两端的电压。为了避免因电压检测单元的检测误差导致电池两端的电压超过电池的限制电压，用于与检测结果比较的第一阈值则需要考虑电压检测单元的检测误差，可以将电池的限制电压与电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值设置为第一阈值，也可以将第一阈值设置为小于第二绝对值，但第一阈值需要大于第一绝对值。而电压检测单元可以设置精度较高误差较小，保证电压检测单元的最大检测误差小于充电单元的输出最大误差。比如电压检测单元的最大检测误差为±0.2％。第一阈值可以设置为4400mV/1.002＝4391mV，这样，充电单元的输出电压的上限值还可以设置得更大，只要使得检测到的电池两端的电压不超过第一阈值即可。需要说明的是，本实施例充电单元的输出电压的上限值可以大于电池的限制电压，若检测到的电池两端的电压超过了第一阈值，则可以根据检测结果及时调整以降低充电单元的输出电压，以使电池两端的电压不超过第一阈值。当然上述仅为示例说明，而不是对本申请的唯一限定。实际上，电池的限制电压可以不局限于上述的值，充电单元的输出最大误差也可以是其他值。

可以理解地，主控制器可以在根据所述电压检测单元的检测结果，调整所述充电单元的输出电压，以使充电单元在电池两端的电压不超过第一阈值的前提下，输出所能输出的最大电压，并以所能输出的最大电压进行恒压充电，还可以实时根据检测结果动态调整充电单元的输出电压，具体可以根据实际需求设置。

同时，由于充电单元的输出电压的上限值大于第一绝对值，那么在整个充电过程中，恒流充电(可以称为电流控制充电)到恒压充电(也可能是动态调整的过程，可以称为电压控制充电)的转换点可以延后一定时间，由于电流控制充电速度较快，因此相当于使得快速充电的时间延长，进而提高充电速度，缩短充电时间。比如原来在电流控制充电时当充电单元的输出电压达到4V时转为电压控制充电，现在需要充到4.4V才转为电压控制充电，增加了电流控制充电的时间，提高了充电速度。

综上，通过设置电压检测单元和第一阈值，可以使充电单元的输出电压大于现有技术中的充电单元的输出电压，使得到达电池的两端的电压可以高于现有技术中电池两端的电压，提高充电速度，缩短充电时间，并通过根据检测结果调整充电单元的输出电压，保证电池两端的电压不会影响电池的使用寿命。

本实施例中，由于设置了电压检测单元来检测电池两端的电压，使主控制器可以根据电压检测单元的检测结果调整充电单元的输出电压，以使所述充电单元在所述电池两端的电压不超过第一阈值，并且充电单元的输出电压的上限值大于电池的限制电压与所述充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值，使得到达电池两端的电压在保证不超过第一阈值(即保证电池两端的电压不会超过电池的限制电压)的前提下，相对于现有技术有了明显提高，即与现有技术相比，充电单元的输出电压的上限值高于现有技术，使得可以以更高的电压进行充电，从而缩短充电时间。并且，第一阈值不超过所述电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于所述第一绝对值，所述电压检测单元的最大检测误差小于所述充电单元的输出最大误差，也即第一阈值的设置也考虑了设置的电压检测单元的检测误差，避免由于电压检测单元的检测误差导致电池两端的电压超过电池的限制电压而烧坏电池。

下面对上述实施例进行进一步的优化和扩展。

在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，控制器还用于控制充电单元的输出电压大于第一绝对值；主控制器还用于在电压检测单元的检测结果大于第一阈值时，控制充电单元降低输出电压，直至电压检测单元的检测结果不超过第一阈值，并控制充电单元以当前的输出电压为恒定电压对电池进行恒压充电。

也就是说，在切换到电压控制充电时，可以先控制充电单元的输出电压大于第一绝对值，向电池施加比较高的充电电压，在电压检测单元检测到电池两端的电压大于了第一阈值，可以及时向主控制器反馈相应的检测结果，主控制器根据检测结果调整充电单元的输出电压，使充电单元的输出电压降低，直至电压检测单元检测结果为电池两端的电压不超过第一阈值为止，然后即可控制充电单元以当前的输出电压为恒定电压对电池进行恒压充电。比如，设置的充电单元的输出电压的上限值较大，当恒流充电使得充电单元的输出电压到达上限值时转为电压控制充电，此时可能由于充电单元的输出电压过大，导致电压检测单元检测到的电池两端的电压超过了第一阈值，主控制器则可以控制充电单元的输出电压降低，至检测到的电池两端的电压不超过第一阈值，然后进入恒压充电。如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种充电过程示意图。纵轴表示充电单元的输出电压，横轴表示时间。这里只是示例性地说明充电过程中充电单元的输出电压的一种可能的变化趋势，其实际情况并不限于这一种。

在另一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，所述主控制器，用于在所述电压检测单元的检测结果小于所述第一阈值时，控制所述充电单元提高输出电压；所述主控制器，还用于在所述电压检测单元的检测结果大于所述第一阈值时，控制所述充电单元降低输出电压，使得所述充电单元在所述电池两端的电压不超过所述第一阈值的前提下，输出所能输出的最大电压。

具体的，还可以在检测到电池两端的电压小于第一阈值时，主控制器控制充电单元提高输出电压，在检测到电池两端的电压大于第一阈值时，控制充电单元降低输出电压，以使充电单元在所述电池两端的电压不超过所述第一阈值的前提下，输出所能输出的最大电压。也即在充电过程中，可以动态调整充电单元的输出电压，使充电单元在电池两端的电压不超过第一阈值的前提下，保持输出所能输出的最大电压，进一步提高充电速度，缩短充电时间。

其中，在上述两种方式的任一方式中，具体的调整方式可以有多种。这里的调整包括提高和/或降低输出电压。

举例来说，一种调整方式是按照一定的步长逐步调整充电单元的输出电压；也可以是根据充电通路的阻抗、电池的阻抗及电路中电流等估算出能够使电池两端的电压等于第一阈值的目标输出电压，然后将充电单元的输出电压调整至目标输出电压。具体可以根据实际需求设置调整方式。

比如，可以设置步长为5mV(还可以根据实际需求设置为其他值，这里只是示例性说明)，当检测到电池两端的电压超过第一阈值时，可以控制充电单元的输出电压降低5mV，再次判断检测结果是否超过第一阈值，若还超过第一阈值，则控制充电单元的输出电压再降低5mV,以此类推，直至检测结果不超过第一阈值。

可选地，另一种调整方式中，还可以通过可变步长，来动态调整，使得调整更精确快速，检测结果更接近第一阈值。比如，当检测结果偏离第一阈值较大时(比如，偏离100V)，可以采用较大的步长(比如，50V)进行输出电压的调整，以实现快速有效调整。再比如，当检测结果偏离第一阈值较小时(比如，偏离10V)，可以采用较小的(比如，1V)步长进行输出电压的调整，以实现更加精确的调整。总之，使检测结果等于第一阈值或使检测结果与第一阈值的差小于预设阈值。

在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，所述第一阈值等于所述第二绝对值。

具体的，第一阈值设置为等于第二绝对值，即等于电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的绝对值。也即使第一阈值为其所能设置的最大值，以进一步提高充电速度，缩短充电时间。

可选的，在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，所述电压检测单元包括第一电压检测部件，所述第一电压检测部件采集所述电池两端的电压，并作为检测结果发送给所述主控制器；所述电压检测单元的最大检测误差为第一电压检测部件的最大检测误差。

具体的，电压检测单元可以是以第一电压检测部件硬件实现，第一电压检测部件检测电池两端的电压，即检测结果。电压检测单元将检测结果发送给主控制。此时，电压检测单元的最大检测误差即为第一电压检测部件的最大检测误差。

再可选地，电压检测单元还可以采用成本较高的电压采集模块，以更高的精度实时输出检测结果。在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，进一步地，所述电压检测单元包括第二电压检测部件和补偿模块。

所述第二电压检测部件，用于采集所述电池两端的电压，并将采集获得的电压发送给所述补偿模块。

所述补偿模块，用于对所述第二电压检测部件采集获得的电压进行误差补偿处理，获得检测结果，并将所述检测结果发送给所述主控制器。

进一步地，所述电压检测单元的最大检测误差为所述补偿模块对所述第二电压检测部件采集得到的电压进行误差补偿处理后的误差。

具体的，电压检测单元还可以通过第二电压检测部件及补偿模块来实现，进一步降低电压检测单元的误差。即可以由补偿模块对第二电压检测部件采集的电池两端的电压进行误差补偿处理，补偿由第二电压检测部件带来的误差，从而降低电压检测单元的误差。在补偿后获得检测结果发送给主控制器。这种情况下，电压检测单元的误差更小，可以进一步提高第一阈值的值，也即可以提高充电单元所能输出的最大输出电压，以进一步提高充电速度，缩短充电时间。具体的误差补偿方式可以采用现有技术中任意可实施的方式，本实施例不做限定。

在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，进一步地，电池模块还包括保护电路，保护电路与电池连接，用于对电池进行过充电和/或过放电保护；电压检测单元与保护电路集成在同一PCB板上。其中，保护电路可以采用任意可实施的保护电路来实现，本实施例不做限定。

在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，进一步地，充电单元的输出电压的上限值高于电池的限制电压。

具体的，可以设置充电单元的输出电压的上限值高于电池的限制电压，只要充电单元的输出电压为所述上限值时，电池两端的电压小于或等于电池的限制电压即可。也即设置的充电单元的输出电压的上限值需要考虑使电池两端的电压不超过电池的限制电压。从而避免电流控制充电向电压控制充电转换时，电池两端的电压超过电池的限制电压，进一步提高电池的安全性，更有效地保证电池的使用寿命不受影响。

在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，首先，主控制器可以控制充电单元，以电流控制充电对电池进行充电，当充电单元的输出电压达到上的上限值时，主控制器控制器控制充电单元切换到电压控制充电。

其中，电流控制充电比如可以是恒流充电，电压控制充电比如恒压充电。当然在本申请实施例中，电压控制模式可以不是恒压充电，而是以动态的电压进行充电。

由于充电单元的输出电压的上限值大于第一绝对值，那么在整个充电过程中，恒流充电(可以称为电流控制充电)到恒压充电(也可能是动态调整的过程，可以称为电压控制充电)的转换点可以延后一定时间，由于电流控制充电速度较快，因此相当于使得快速充电的时间延长，进而提高充电速度，缩短充电时间。比如原来在电流控制充电时当充电单元的输出电压达到4V时转为电压控制充电，现在需要充到4.4V才转为电压控制充电，增加了电流控制充电的时间。

本实施例通过动态调整充电单元，使得所述充电单元在所述电池两端的电压不超过所述第一阈值的前提下，输出所能输出的最大电压，可以使电压控制充电过程保持最快的充电速度，从而提高充电速度，缩短充电时间。并且通过在电压检测单元设置补偿模块，减小检测结果的误差，可以进一步提高第一阈值，以进一步提高充电速度，缩短充电时间。还通过设置保护电路，可以对电池进行过充电和/或过放电保护，提高电池的安全性。

图4是本申请实施例提供的一种充电方法的流程示意图。该方法可以用于为电子设备充电，所述电子设备包括电池模块、充电单元和主控制器，其中，所述电池模块包括电压检测单元。

该方法具体可以包括：

步骤401，通过充电单元向电池输出电压，充电单元的输出电压的上限值大于电池的限制电压与充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值。

步骤402，通过电压检测单元检测电池两端的电压。

步骤403，根据电压检测单元的检测结果，通过主控制器调整充电单元的输出电压，以使充电单元在电池两端的电压不超过第一阈值。

其中，第一阈值不超过电池的限制电压与电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于第一绝对值，电压检测单元的最大检测误差小于充电单元的输出最大误差。

其中，电压检测单元与电池两端连接，主控制器分别与电压检测单元和充电单元连接，充电单元与电池的两端连接。

该电池模块由于设置了电压检测单元来检测电池两端的电压，使主控制器可以根据电压检测单元的检测结果调整充电单元的输出电压，以使所述充电单元在所述电池两端的电压不超过第一阈值，并且充电单元的输出电压的上限值大于电池的限制电压与所述充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值，使得到达电池两端的电压在保证不超过第一阈值(即保证电池两端的电压不会超过电池的限制电压)的前提下，相对于现有技术有了明显提高，即与现有技术相比，充电单元的输出电压的上限值高于现有技术，使得可以以更高的电压进行充电，从而缩短充电时间。并且，第一阈值不超过所述电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于所述第一绝对值，所述电压检测单元的最大检测误差小于所述充电单元的输出最大误差，也即第一阈值的设置也考虑了设置的电压检测单元的检测误差，避免由于电压检测单元的检测误差导致电池两端的电压超过电池的限制电压而烧坏电池。

比如，仍以限制电压为4400mV的电池为例，充电单元的输出电压可以大于4400mV/1.005(即4378mV)，比如可以是4400mV，则到达电池两端的电压为：4400-30*1＝4370mV，明显提高了到达电池两端的电压。为了避免因电压检测单元的检测误差导致电池两端的电压超过电池的限制电压，用于与检测结果比较的第一阈值则需要考虑电压检测单元的检测误差，可以将电池的限制电压与电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值设置为第一阈值，也可以将第一阈值设置为小于第二绝对值，但第一阈值需要大于第一绝对值。而电压检测单元可以设置精度较高误差较小，保证电压检测单元的最大检测误差小于充电单元的输出最大误差。比如电压检测单元的最大检测误差为±0.2％。第一阈值可以设置为4400mV/1.002＝4391mV，这样，充电单元的输出电压还可以设置得更大，只要使得检测到的电池两端的电压不超过第一阈值即可。需要说明的是，初始时，充电单元的输出电压可以大一些，若检测到的电池两端的电压超过了第一阈值，则可以根据检测结果及时调整以降低充电单元的输出电压，以使电池两端的电压不超过第一阈值。当然上述仅为示例说明，而不是对本申请的唯一限定。实际上，电池的限制电压可以不局限于上述的值，充电单元的输出最大误差也可以是其他值。

可以理解地，主控制器可以在根据所述电压检测单元的检测结果，调整所述充电单元的输出电压，以使所述充电单元在所述电池两端的电压不超过第一阈值的前提下，输出所能输出的最大电压时，后续以所能输出的最大电压进行恒压充电，还可以是实时根据检测结果动态调整充电单元的输出电压，具体可以根据实际需求设置。

同时，由于充电单元的输出电压的上限值大于第一绝对值，那么在整个充电过程中，恒流充电(可以称为电流控制充电)到恒压充电(也可能是动态调整的过程，可以称为电压控制充电)的转换点可以延后一定时间，由于电流控制充电速度较快，因此相当于使得快速充电的时间延长，进而提高充电速度，缩短充电时间。比如原来在电流控制充电时当充电单元的输出电压达到4V时转为电压控制充电，现在需要充到4.4V才转为电压控制充电，增加了电流控制充电的时间。

综上，通过设置电压检测单元和第一阈值，可以使充电单元的输出电压大于现有技术中的充电单元的输出电压，使得到达电池的两端的电压可以高于现有技术中电池两端的电压，提高充电速度，缩短充电时间，并通过根据检测结果调整充电单元的输出电压，保证电池两端的电压不会影响电池的使用寿命。

本实施例中，由于设置了电压检测单元来检测电池两端的电压，使主控制器可以根据电压检测单元的检测结果调整充电单元的输出电压，以使所述充电单元在所述电池两端的电压不超过第一阈值，并且充电单元的输出电压的上限值大于电池的限制电压与所述充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值，使得到达电池两端的电压在保证不超过第一阈值(即保证电池两端的电压不会超过电池的限制电压)的前提下，相对于现有技术有了明显提高，即与现有技术相比，充电单元的输出电压的上限值高于现有技术，使得可以以更高的电压进行充电，从而缩短充电时间。并且，第一阈值不超过所述电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于所述第一绝对值，所述电压检测单元的最大检测误差小于所述充电单元的输出最大误差，也即第一阈值的设置也考虑了设置的电压检测单元的检测误差，避免由于电压检测单元的检测误差导致电池两端的电压超过电池的限制电压而烧坏电池。

在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，所述根据所述电压检测单元的检测结果，通过所述主控制器调整所述充电单元的输出电压，包括：

通过所述主控制器控制所述充电单元的输出电压大于所述第一绝对值；所述根据所述电压检测单元的检测结果，通过所述主控制器调整所述充电单元的输出电压，包括：

在所述电压检测单元的检测结果大于所述第一阈值时，通过所述主控制器控制所述充电单元降低输出电压直至所述电压检测单元的检测结果不超过所述第一阈值，并控制所述充电单元以当前的输出电压为恒定电压对所述电池进行恒压充电。

也就是说，在切换到电压控制充电时，可以先控制充电单元的输出电压大于所述第一绝对值，向电池施加比较高的充电电压，在电压检测单元检测到电池两端的电压大于了第一阈值，可以及时向主控制器反馈相应的检测结果，主控制器根据检测结果调整充电单元的输出电压，使充电单元的输出电压降低，直至电压检测单元检测结果为电池两端的电压不超过第一阈值为止，然后即可控制充电单元以当前的输出电压为恒定电压对电池进行恒压充电。比如，设置的充电单元的输出电压的上限值较大，当恒流充电使得充电单元的输出电压到达上限值时转为电压控制充电，此时可能由于充电单元的输出电压过大，导致电压检测单元检测到的电池两端的电压超过了第一阈值，主控制器则可以控制充电单元的输出电压降低，至检测到的电池两端的电压不超过第一阈值，然后进入恒压充电。如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种充电过程示意图。纵轴表示充电单元的输出电压，横轴表示时间。这里只是示例性地说明充电过程中充电单元的输出电压的一种可能的变化趋势，其实际情况并不限于这一种。

在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，所述根据所述电压检测单元的检测结果，通过所述主控制器调整所述充电单元的输出电压，包括：

在所述电压检测单元的检测结果小于所述第一阈值时，通过所述主控制器控制所述充电单元提高输出电压，在所述电压检测单元的检测结果大于所述第一阈值时，通过所述主控制器控制所述充电单元降低输出电压。

具体的，还可以在检测到电池两端的电压小于第一阈值时，主控制器控制充电单元提高输出电压，在检测到电池两端的电压大于第一阈值时，控制充电单元降低输出电压，以使充电单元在所述电池两端的电压不超过所述第一阈值的前提下，输出所能输出的最大电压。也即在充电过程中，可以动态调整充电单元的输出电压，使充电单元在电池两端的电压不超过第一阈值的前提下，保持输出所能输出的最大电压，进一步提高充电速度，缩短充电时间。

其中，在上述两种方式的任一方式中，具体的调整方式可以有多种。这里的调整包括提高和/或降低输出电压。

举例来说，一种调整方式是按照一定的步长逐步调整充电单元的输出电压；也可以是根据充电通路的阻抗、电池的阻抗及电路中电流等估算出能够使电池两端的电压等于第一阈值的目标输出电压，然后将充电单元的输出电压调整至目标输出电压。具体可以根据实际需求设置调整方式。

比如，可以设置步长为5mV(还可以根据实际需求设置为其他值，这里只是示例性说明)，当检测到电池两端的电压超过第一阈值时，可以控制充电单元的输出电压降低5mV，再次判断检测结果是否超过第一阈值，若还超过第一阈值，则控制充电单元的输出电压再降低5mV,以此类推，直至检测结果不超过第一阈值。

可选地，另一种调整方式中，还可以通过可变步长，来动态调整，使得调整更精确快速，检测结果更接近第一阈值。比如，当检测结果偏离第一阈值较大时(比如，偏离100V)，可以采用较大的步长(比如，50V)进行输出电压的调整，以实现快速有效调整。再比如，当检测结果偏离第一阈值较小时(比如，偏离10V)，可以采用较小的(比如，1V)步长进行输出电压的调整，以实现更加精确的调整。总之，使检测结果等于第一阈值或使检测结果与第一阈值的差小于预设阈值。

在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，所述第一阈值等于所述第二绝对值。

具体的，第一阈值设置为等于第二绝对值，即等于电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的绝对值。可以进一步提高充电速度，缩短充电时间。

可选地，在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，所述电压检测单元包括第一电压检测部件。

所述通过电压检测单元采集所述电池两端的电压，包括：

通过所述第一电压检测部件采集所述电池两端的电压，并作为检测结果发送给所述主控制器。

其中，所述电压检测单元的最大检测误差为电压检测部件的最大检测误差。

具体的，电压检测单元可以是以第一电压检测部件硬件实现，第一电压检测部件检测电池两端的电压，即检测结果。电压检测单元将检测结果发送给主控制。此时，电压检测单元的最大检测误差即为第一电压检测部件的最大检测误差。

再可选地，在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，所述电压检测单元包括第二电压检测部件和补偿模块。

所述通过电压检测单元检测所述电池两端的电压，包括：

通过第二电压检测部件采集所述电池两端的电压；通过补偿模块对所述第二电压检测部件采集获得的电压进行误差补偿处理，获得检测结果，并将所述检测结果发送给所述主控制器。

进一步地，所述电压检测单元的最大检测误差为所述补偿模块对所述第二电压检测部件采集得到的电压进行误差补偿处理后的误差。

具体的，电压检测单元还可以通过第二电压检测部件及补偿模块来实现，进一步降低电压检测单元的误差。即可以由补偿模块对第二电压检测部件采集的电池两端的电压进行误差补偿处理，补偿由第二电压检测部件带来的误差，从而降低电压检测单元的误差。在补偿后获得检测结果发送给主控制器。这种情况下，电压检测单元的误差更小，可以进一步提高第一阈值的值，也即可以提高充电单元所能输出的最大输出电压，以进一步提高充电速度，缩短充电时间。具体的误差补偿方式可以采用现有技术中任意可实施的方式，本实施例不做限定。

在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，充电单元的输出电压的上限值高于所述电池的限制电压。

具体的，可以设置充电单元的输出电压的上限值高于电池的限制电压，只要所述充电单元的输出电压为所述上限值时，所述电池两端的电压小于或等于所述电池的限制电压即可。也即设置的充电单元的输出电压的上限值需要考虑使电池两端的电压不超过电池的限制电压。从而避免电流控制充电向电压控制充电转换时，电池两端的电压超过电池的限制电压，进一步提高电池的安全性，更有效地保证电池的使用寿命不受影响。

在一种可能的实施方式中，在上述实施例的基础上，首先，主控制器可以控制充电单元，以电流控制充电对电池进行充电，当充电单元的输出电压达到上的上限值时，主控制器控制器控制充电单元切换到电压控制充电。

其中，电流控制充电比如可以是恒流充电，电压控制充电比如恒压充电。当然在本申请实施例中，电压控制模式可以不是恒压充电，而是以动态的电压进行充电。

由于充电单元的输出电压的上限值大于第一绝对值，那么在整个充电过程中，恒流充电(可以称为电流控制充电)到恒压充电(也可能是动态调整的过程，可以称为电压控制充电)的转换点可以延后一定时间，由于电流控制充电速度较快，因此相当于使得快速充电的时间延长，进而提高充电速度，缩短充电时间。比如原来在电流控制充电时当充电单元的输出电压达到4V时转为电压控制充电，现在需要充到4.4V才转为电压控制充电，增加了电流控制充电的时间。

需要说明的是，本申请实施例提供的充电方法的具体过程已在上述电子设备的实施例中进行了详细说明，其方案及对应的可实施方式所取得的有益效果相似，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在电子设备上运行时，使得电子设备执行执行上述电子设备的充电方法。

应理解，在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过主控制器中处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，主控制器可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。再如，当主控制器通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或其它可以调用程序的处理器。再如，主控制器可以以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。

本领域技术人员能够领会，结合本文公开描述的各种说明性逻辑框、模块和算法步骤所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。如果以软件来实施，那么各种说明性逻辑框、模块、和步骤描述的功能可作为一或多个指令或代码在计算机可读媒体上存储或传输，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读媒体可包含计算机可读存储媒体，其对应于有形媒体，例如数据存储媒体，或包括任何促进将计算机程序从一处传送到另一处的媒体(例如，根据通信协议)的通信媒体。以此方式，计算机可读媒体大体上可对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储媒体，或(2)通信媒体，例如信号或载波。数据存储媒体可为可由一或多个计算机或一或多个处理器存取以检索用于实施本申请中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用媒体。计算机程序产品可包含计算机可读媒体。

作为实例而非限制，此类计算机可读存储媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、快闪存储器或可用来存储指令或数据结构的形式的所要程序代码并且可由计算机存取的任何其它媒体。并且，任何连接被恰当地称作计算机可读媒体。

可通过例如一或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效集成或离散逻辑电路等一或多个处理器来执行指令。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可指前述结构或适合于实施本文中所描述的技术的任一其它结构中的任一者。另外，在一些方面中，本文中所描述的各种说明性逻辑框、模块、和步骤所描述的功能可以提供于经配置以用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内，或者并入在组合编解码器中。而且，所述技术可完全实施于一或多个电路或逻辑元件中。

以上所述，仅为本申请示例性的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种电子设备，所述电子设备包括电池模块、充电单元和主控制器，其特征在于，所述电池模块包括电压检测单元，所述电压检测单元与电池的两端连接，所述主控制器分别与所述电压检测单元和所述充电单元连接；

所述充电单元与所述电池的两端连接，用于向所述电池输出电压，所述充电单元的输出电压的上限值大于所述电池的限制电压与所述充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值；

所述电压检测单元用于检测所述电池两端的电压；

所述主控制器，用于根据所述电压检测单元的检测结果，调整所述充电单元的输出电压，以使所述充电单元在所述电池两端的电压不超过第一阈值；

其中，所述第一阈值不超过所述电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于所述第一绝对值，所述电压检测单元的最大检测误差小于所述充电单元的输出最大误差。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述主控制器，用于控制所述充电单元的输出电压大于所述第一绝对值；

所述主控制器，还用于在所述电压检测单元的检测结果大于所述第一阈值时，控制所述充电单元降低输出电压，直至所述电压检测单元的检测结果不超过所述第一阈值，并控制所述充电单元以当前的输出电压为恒定电压对所述电池进行恒压充电。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述主控制器，用于在所述电压检测单元的检测结果小于所述第一阈值时，控制所述充电单元提高输出电压。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一阈值等于所述第二绝对值。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电压检测单元包括第一电压检测部件；

所述第一电压检测部件，用于采集所述电池两端的电压，并将采集的电压作为检测结果发送给所述主控制器；

其中，所述电压检测单元的最大检测误差为第一电压检测部件的最大检测误差。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电压检测单元包括第二电压检测部件和补偿模块；

所述第二电压检测部件，用于采集所述电池两端的电压，并将采集获得的电压发送给所述补偿模块；

所述补偿模块，用于对所述第二电压检测部件采集获得的电压进行误差补偿处理，获得检测结果，并将所述检测结果发送给所述主控制器。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电压检测单元的最大检测误差为所述补偿模块对所述第二电压检测部件采集得到的电压进行误差补偿处理后的误差。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电池模块还包括保护电路，所述保护电路与所述电池连接，用于对所述电池进行过充电和/或过放电保护；

所述电压检测单元与所述保护电路集成在同一PCB板上。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述充电单元的输出电压的上限值高于所述电池的限制电压。

10.一种充电方法，该方法适用于一种电子设备，所述电子设备包括电池模块、充电单元和主控制器，其特征在于，所述电池模块包括电压检测单元；

所述方法包括：

通过所述充电单元向所述电池模块中的电池输出电压，所述充电单元的输出电压的上限值大于所述电池的限制电压与所述充电单元的输出最大误差之间的差值的第一绝对值；

通过电压检测单元检测所述电池两端的电压；

根据所述电压检测单元的检测结果，通过所述主控制器调整所述充电单元的输出电压，以使所述充电单元在所述电池两端的电压不超过第一阈值，其中，所述第一阈值不超过所述电池的限制电压与所述电压检测单元的最大检测误差之间的差值的第二绝对值且大于所述第一绝对值，所述电压检测单元的最大检测误差小于所述充电单元的输出最大误差；

其中，所述电压检测单元与所述电池两端连接，所述主控制器分别与所述电压检测单元和所述充电单元连接，所述充电单元与所述电池的两端连接。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过所述主控制器控制所述充电单元的输出电压大于所述第一绝对值；

所述根据所述电压检测单元的检测结果，通过所述主控制器调整所述充电单元的输出电压，包括：

在所述电压检测单元的检测结果大于所述第一阈值时，通过所述主控制器控制所述充电单元降低输出电压直至所述电压检测单元的检测结果不超过所述第一阈值，并控制所述充电单元以当前的输出电压为恒定电压对所述电池进行恒压充电。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压检测单元的检测结果，通过所述主控制器调整所述充电单元的输出电压，包括：

在所述电压检测单元的检测结果小于所述第一阈值时，通过所述主控制器控制所述充电单元提高输出电压。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一阈值等于所述第二绝对值。

14.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述电压检测单元包括第一电压检测部件；

所述通过电压检测单元检测所述电池两端的电压，包括：

通过所述第一电压检测部件采集所述电池两端的电压，并将采集的电压作为检测结果发送给所述主控制器；

其中，所述电压检测单元的最大检测误差为电压检测部件的最大检测误差。

15.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述电压检测单元包括第二电压检测部件和补偿模块；

所述通过电压检测单元检测所述电池两端的电压，包括：

通过第二电压检测部件采集所述电池两端的电压；

通过补偿模块对所述第二电压检测部件采集获得的电压进行误差补偿处理，获得检测结果，并将所述检测结果发送给所述主控制器。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述电压检测单元的最大检测误差为所述补偿模块对所述第二电压检测部件采集得到的电压进行误差补偿处理后的误差。

17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，充电单元的输出电压的上限值高于所述电池的限制电压。

18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在电子设备上运行时，使得电子设备执行如权利要求10-17中任一项所述的方法。