CN110932348A - 电子装置充电系统及充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子装置充电系统及充电方法。将第一电池和第二电池并联，在两个电池的两侧电极之间分别设置第一开关和第二开关，将第一电池通过第一降压元件连接至第一充电接口，将第二电池通过第二降压元件连接至第二充电接口；当两个充电接口皆无连接外部电源时，使两个降压元件皆禁用，使两个开关各自导通；侦测第一充电接口是否连接上外部电源，若是，使第一降压元件致能，第一电池和第二电池通过第一充电接口接受充电；侦测第二充电接口是否也连接上外部电源，若是，使两个开关皆断开，且使第二降压元件也致能，第一电池独立通过第一充电接口接受充电，第二电池独立通过第二充电接口接受充电。

Description

电子装置充电系统及充电方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域，特别是涉及一种电子装置充电系统及充电方法。

背景技术

目前各类电子装置，如智能手机、便携式电脑、电动汽车等，越来越看重电源的续航能力，因此对电池容量的要求越来越高。但是，随着电池容量变大，充电时间也变得更长，给使用者带来很多不便。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种可缩短充电时间的电子装置充电系统及充电方法。

本发明的一种电子装置充电系统包括第一电池、第二电池、第一开关、第二开关、第一降压元件、第二降压元件、第一充电接口、第二充电接口和控制单元。该第一电池和该第二电池并联连接；该第一开关设置于该第一电池和该第二电池的同侧电极之间，该第二开关设置于该第一电池和该第二电池的另一同侧电极之间；该第一电池通过该第一降压元件连接至该控制单元并再连接至该第一充电接口，该第二电池通过该第二降压元件连接至该控制单元并再连接至该第二充电接口；其中，当该控制单元侦测到仅该第一充电接口连接外部电源时，该第一开关导通且该第二开关导通，该控制单元使该第一降压元件致能且使该第二降压元件禁用，该第一电池和该第二电池通过该第一充电接口接受充电；当该控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口各自连接有外部电源时，该第一开关断开且该第二开关断开，该控制单元使该第一降压元件和该第二降压元件皆致能，该第一电池独立通过该第一充电接口接受充电，该第二电池独立通过该第二充电接口接受充电。

较佳地，当该控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口皆无连接外部电源时，该第一开关导通且该第二开关导通，该第一电池和该第二电池并联为电子装置中的负载供电。

较佳地，当该控制单元侦测到仅该第一充电接口连接外部电源时，该第一电池和该第二电池并联为电子装置中的负载供电。

较佳地，当该控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口各自连接有外部电源时，仅该第一电池为电子装置中的负载供电。

本发明的一种电子装置充电方法包括以下步骤：将第一电池和第二电池并联连接以给电子装置中的负载供电，在该第一电池和该第二电池的同侧电极之间设置第一开关，在该第一电池和该第二电池的另一同侧电极之间设置第二开关，将该第一电池通过第一降压元件连接至第一充电接口，将该第二电池通过第二降压元件连接至第二充电接口；当该第一充电接口和该第二充电接口皆无连接外部电源时，使该第一降压元件和该第二降压元件皆禁用，使该第一开关和该第二开关各自导通；侦测该第一充电接口是否连接上外部电源；若是，使该第一降压元件致能，该第一电池和该第二电池通过该第一充电接口接受充电；侦测该第二充电接口是否也连接上外部电源；若是，使该第一开关和该第二开关皆断开，且使该第二降压元件也致能，该第一电池独立通过该第一充电接口接受充电，该第二电池独立通过该第二充电接口接受充电。

本发明的一种电子装置充电系统包括第一电池、第二电池、第一开关、第二开关、第一降压元件、第二降压元件、第一充电接口、第二充电接口和控制单元，该第一电池和该第二电池用以为电子装置中的负载供电。该第一电池和该第二电池串联连接；该第一开关设置于该第一电池和该第二电池之间的相连线路上，该第二开关设置于该第一电池和该负载之间且连接于该相连线路；该第一电池通过该第一降压元件连接至该控制单元并再连接至该第一充电接口，该第二电池通过该第二降压元件连接至该控制单元并再连接至该第二充电接口；其中，当该控制单元侦测到仅该第一充电接口连接外部电源时，该第一开关导通且该第二开关断开，该控制单元使该第一降压元件致能且使该第二降压元件禁用，该第一电池和该第二电池通过该第一充电接口接受充电；当该控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口各自连接有外部电源时，该第一开关断开且该第二开关导通，该控制单元使该第一降压元件和该第二降压元件皆致能，该第一电池独立通过该第一充电接口接受充电，该第二电池独立通过该第二充电接口接受充电。

较佳地，当该控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口皆无连接外部电源时，该第一开关导通且该第二开关断开，该第一电池和该第二电池串联为该负载供电。

较佳地，当该控制单元侦测到仅该第一充电接口连接外部电源时，该第一电池和该第二电池串联为该负载供电。

较佳地，当控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口各自连接有外部电源时，仅该第一电池为该负载供电。

本发明提供一种电子装置充电方法，包括以下步骤：将第一电池和第二电池串联连接以给电子装置中的负载供电，在该第一电池和该第二电池之间的相连线路上设置第一开关，在该第一电池和该负载之间设置第二开关且该第二开关连接于该相连线路，将该第一电池通过第一降压元件连接至第一充电接口，将该第二电池通过第二降压元件连接至第二充电接口；当该第一充电接口和该第二充电接口皆无连接外部电源时，使该第一降压元件和该第二降压元件皆禁用，并使该第一开关导通且该第二开关断开；侦测该第一充电接口是否连接上外部电源；若是，使该第一降压元件致能，该第一电池和该第二电池通过该第一充电接口接受充电；侦测该第二充电接口是否也连接上外部电源；若是，使该第一开关断开且该第二开关导通，并使该第二降压元件也致能，该第一电池独立通过该第一充电接口接受充电，该第二电池独立通过该第二充电接口接受充电。

与现有技术相比，本发明的电子装置充电系统及充电方法通过多个电池单元的连接设计，并配合控制芯片，当多个充电接口接入外部电源时，各个电池之间可彼此独立充电，以此实现多个电池单元各自平行充电，从而缩短充电时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明一实施例的电子装置充电系统的示意图。

图2为本发明一实施例的电子装置充电方法的流程图。

图3为本发明另一实施例的电子装置充电系统的示意图。

图4为本发明另一实施例的电子装置充电方法的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参见图1，图1为本发明一实施例的电子装置充电系统的示意图。电子装置充电系统1包括第一电池11、第二电池12、第一开关13、第二开关14、第一降压元件15、第二降压元件16、第一充电接口17、第二充电接口18和控制单元19。

第一电池11和第二电池12并联连接。第一开关13设置于第一电池11和第二电池12的同侧电极之间，第二开关14设置于第一电池11和第二电池12的另一同侧电极之间。

第一电池11通过第一降压元件15连接至控制单元19并再连接至第一充电接口17，第二电池12通过第二降压元件16连接至控制单元19并再连接至第二充电接口18。

其中，当控制单元19侦测到仅第一充电接口17连接外部电源时，第一开关13导通且第二开关14导通，控制单元19使第一降压元件15致能(Enabled)且使第二降压元件16禁用(Disabled)，第一电池11和第二电池12通过第一充电接口17接受充电。

当控制单元19侦测到第一充电接口17和第二充电接口18各自连接有外部电源时，第一开关13断开且第二开关14断开，控制单元19使第一降压元件15和第二降压元件16皆致能，第一电池11独立通过第一充电接口17接受充电，第二电池12独立通过第二充电接口18接受充电。

在一实施例中，当控制单元19侦测到第一充电接口17和第二充电接口18皆无连接外部电源时，第一开关13导通且第二开关14导通，第一电池11和第二电池12并联为电子装置中的负载20供电。

优选地，当控制单元19侦测到仅第一充电接口17连接外部电源时，第一电池11和第二电池12并联为电子装置中的负载20供电。

优选地，当控制单元19侦测到第一充电接口17和第二充电接口18各自连接有外部电源时，仅第一电池11为电子装置中的负载20供电。

在电池并联的架构下，在所有充电接口都未接充电器的情况，所有开关(powerswitch)皆为导通，各个电池并联供电给负载。当使用者插入充电器至一接口，如第一充电接口或第二充电接口，控制单元侦测到有一充电接口接入充电电源，即控制对应的第一组充电电路包含限压限流等习知充电机制为并联的电池充电。若使用者插入第二个充电器至第二个接口，控制单元侦测到第二个充电电源，此时即将所有开关断开，并打开第二组充电电路，原第一组充电电路为第一个电池充电，第二组充电电路为第二个电池充电，两组充电电路独立进行，加速充电。

请结合参见图2，图2为本发明一实施例的电子装置充电方法的流程图。该电子装置充电方法包括以下步骤。

S1，将第一电池11和第二电池12并联连接以给电子装置中的负载20供电，在第一电池11和第二电池12的同侧电极之间设置第一开关13，在第一电池11和第二电池12的另一同侧电极之间设置第二开关14，将第一电池11通过第一降压元件15连接至第一充电接口17，将第二电池12通过第二降压元件16连接至第二充电接口18。

S2，当第一充电接口17和第二充电接口18皆无连接外部电源时，使第一降压元件15和第二降压元件16皆禁用，使第一开关13和第二开关14各自导通。此时，第一电池11和第二电池12维持并联状态，并同时为电子装置中的负载20供电。

S3，侦测第一充电接口17是否连接上外部电源。

若是，S4，使第一降压元件15致能，第一电池11和第二电池12通过第一充电接口17接受充电。此时，第一电池11和第二电池12仍维持并联状态，并同时为电子装置中的负载20供电。

若否，可返回步骤S3，继续侦测第一充电接口17是否连接上外部电源。

S5，侦测第二充电接口18是否也连接上外部电源。

若是，S6，使第一开关13和第二开关14皆断开，且使第二降压元件16也致能，第一电池11独立通过第一充电接口17接受充电，第二电池12独立通过第二充电接口18接受充电。此时，第二电池12与负载20断开了连接，仅第一电池11为负载20供电。

若否，可返回步骤S4，继续使用第一充电接口17充电。

需要说明的是，上述实施例的步骤S3中若将第一充电接口17改为第二充电接口18，也是适用的。即先侦测第二充电接口18是否连接上外部电源；若是，使第二降压元件16致能，第一电池11和第二电池12通过第二充电接口18接受充电；随后再侦测第一充电接口17是否也连接上外部电源；若是，使第一开关13和第二开关14皆断开，且使第一降压元件15也致能，第一电池11独立通过第一充电接口17接受充电，第二电池12独立通过第二充电接口18接受充电。也就是说，可以先侦测第一充电接口17和第二充电接口18中的任意一个是否连接上外部电源，再侦测两个是否同时连接上外部电源，本发明并不以此为限。

请参见图3，图3为本发明另一实施例的电子装置充电系统的示意图。电子装置充电系统3包括第一电池31、第二电池32、第一开关33、第二开关34、第一降压元件35、第二降压元件36、第一充电接口37、第二充电接口38和控制单元39，第一电池31和第二电池32用以为电子装置中的负载40供电。

第一电池31和第二电池32串联连接。第一开关33设置于第一电池31和第二电池32之间的相连线路上，第二开关34设置于第一电池31和负载40之间且第二开关34连接于上述相连线路。

第一电池31通过第一降压元件35连接至控制单元39并再连接至第一充电接口37，第二电池32通过第二降压元件36连接至控制单元39并再连接至第二充电接口38。

其中，当控制单元39侦测到仅第一充电接口37连接外部电源时，第一开关33导通且第二开关34断开，控制单元39使第一降压元件35致能且使第二降压元件36禁用，第一电池31和第二电池32通过第一充电接口37接受充电。

当控制单元39侦测到第一充电接口37和第二充电接口38各自连接有外部电源时，第一开关33断开且第二开关34导通，控制单元39使第一降压元件35和第二降压元件36皆致能，第一电池31独立通过第一充电接口37接受充电，第二电池32独立通过第二充电接口38接受充电。

在一实施例中，当控制单元39侦测到第一充电接口37和第二充电接口38皆无连接外部电源时，第一开关33导通且第二开关34断开，第一电池31和第二电池32串联为负载40供电。

优选地，当控制单元39侦测到仅第一充电接口37连接外部电源时，第一电池31和第二电池32串联为负载40供电。

优选地，当控制单元39侦测到第一充电接口37和第二充电接口38各自连接有外部电源时，仅第一电池31为负载40供电。

在电池串联的架构下，在所有充电接口都未接充电器的情况，第一电池和第二电池之间的第一开关导通，与第一开关及第二电池整体并联的第二开关断开，两个电池串联供电给负载。当使用者插入充电器至一接口，如第一充电接口，控制单元侦测到第一充电接口接入充电电源，即控制对应的第一组充电电路包含限压限流等习知充电机制为串联的电池充电。若使用者插入第二个充电器至第二个接口，如第二充电接口，控制单元侦测到第二个充电电源，即将第一开关切换为断开，将第二开关切换为导通，并打开第二组充电电路，原第一组充电电源为负载供电同时为第一电池充电，第二组充电电源为第二电池充电，两组充电电路独立进行，加速充电。

请结合参见图4，图4为本发明另一实施例的电子装置充电方法的流程图。该电子装置充电方法包括以下步骤。

S11，将第一电池31和第二电池32串联连接以给电子装置中的负载40供电，在第一电池31和第二电池32之间的相连线路上设置第一开关33，在第一电池31和负载40之间设置第二开关34且第二开关34连接于上述相连线路，将第一电池31通过第一降压元件35连接至第一充电接口37，将第二电池32通过第二降压元件36连接至第二充电接口38。

S12，当第一充电接口37和第二充电接口38皆无连接外部电源时，使第一降压元件35和第二降压元件36皆禁用，并使第一开关33导通且第二开关34断开。此时，第一电池31和第二电池32维持串联状态，并同时为负载40供电。

S13，侦测第一充电接口37是否连接上外部电源。

若是，S14，使第一降压元件35致能，第一电池31和第二电池32通过第一充电接口37接受充电。此时，第一电池31和第二电池32仍维持串联状态，并同时为电子装置中的负载40供电。

若否，可返回步骤S13，继续侦测第一充电接口37是否连接上外部电源。

S15，侦测第二充电接口38是否也连接上外部电源。

若是，S16，使第一开关33断开且第二开关34导通，并使第二降压元件36也致能，第一电池31独立通过第一充电接口37接受充电，第二电池32独立通过第二充电接口38接受充电。此时，第二电池32与负载40断开了连接，仅第一电池31为负载40供电。

若否，可返回步骤S14，继续使用第一充电接口37充电。

上述实施例优先适用于先侦测第一充电接口37是否连接上外部电源，再侦测两个充电接口是否同时连接上外部电源的情况。若先侦测到第二充电接口38连接上外部电源，可维持步骤S12的状态，使该充电接入不起效果以提示使用者充电时先接入第一充电接口37；或者，也可在步骤S12后继续执行如下步骤：使第二降压元件36致能，并使第一开关33和第二开关34皆断开，先让第二电池32通过第二充电接口38接受充电，随后再侦测第一充电接口37是否也连接上外部电源，若是，使第二开关34导通，且使第一降压元件35也致能，第一电池31独立通过第一充电接口37接受充电并同时为负载40供电，第二电池32继续独立通过第二充电接口38接受充电。

本发明的充电原理可应用至两个及以上电池并联或串联的电路架构，这些电池可同时供电并且独立充电。本发明的电子装置充电系统及充电方法通过多个电池单元的连接设计，并配合控制芯片，当多个充电接口接入外部电源时，各个电池之间可彼此独立充电，以此实现多个电池单元各自平行充电，从而缩短充电时间。本发明上述的降压元件可采用习知的Buck电路(降压式变换电路)或稳压器等，但本发明并不以此为限。

对于应用本发明的电子装置，相当于将原来的电池分割成若干部分并联或串联连接，使放电使用时与一般电池无异，各电池单元之间有控制芯片断开电路，每个电池单元具有单独的充电电路。电子装置上设有若干对应的充电接口，当使用者欲充电时，若只插入一接头，则对所有电池充电；若接上更多充电接口，则各电池间断开，各自独立充电。如此可实现各电池单元平行充电，缩短充满电的时间。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。此外，上面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种电子装置充电系统，其特征在于包括第一电池、第二电池、第一开关、第二开关、第一降压元件、第二降压元件、第一充电接口、第二充电接口及控制单元；

该第一电池和该第二电池并联连接；该第一开关设置于该第一电池和该第二电池的同侧电极之间，该第二开关设置于该第一电池和该第二电池的另一同侧电极之间；

该第一电池通过该第一降压元件连接至该控制单元并再连接至该第一充电接口，该第二电池通过该第二降压元件连接至该控制单元并再连接至该第二充电接口；

其中，当该控制单元侦测到仅该第一充电接口连接外部电源时，该第一开关导通且该第二开关导通，该控制单元使该第一降压元件致能且使该第二降压元件禁用，该第一电池和该第二电池通过该第一充电接口接受充电；

当该控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口各自连接有外部电源时，该第一开关断开且该第二开关断开，该控制单元使该第一降压元件和该第二降压元件皆致能，该第一电池独立通过该第一充电接口接受充电，该第二电池独立通过该第二充电接口接受充电。

2.如权利要求1所述的电子装置充电系统，其特征在于，当该控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口皆无连接外部电源时，该第一开关导通且该第二开关导通，该第一电池和该第二电池并联为电子装置中的负载供电。

3.如权利要求1所述的电子装置充电系统，其特征在于，当该控制单元侦测到仅该第一充电接口连接外部电源时，该第一电池和该第二电池并联为电子装置中的负载供电。

4.如权利要求1所述的电子装置充电系统，其特征在于，当该控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口各自连接有外部电源时，仅该第一电池为电子装置中的负载供电。

5.一种电子装置充电方法，其特征在于包括以下步骤：

将第一电池和第二电池并联连接以给电子装置中的负载供电，在该第一电池和该第二电池的同侧电极之间设置第一开关，在该第一电池和该第二电池的另一同侧电极之间设置第二开关，将该第一电池通过第一降压元件连接至第一充电接口，将该第二电池通过第二降压元件连接至第二充电接口；

当该第一充电接口和该第二充电接口皆无连接外部电源时，使该第一降压元件和该第二降压元件皆禁用，使该第一开关和该第二开关各自导通；

侦测该第一充电接口是否连接上外部电源；若是，使该第一降压元件致能，该第一电池和该第二电池通过该第一充电接口接受充电；以及

侦测该第二充电接口是否也连接上外部电源；若是，使该第一开关和该第二开关皆断开，且使该第二降压元件也致能，该第一电池独立通过该第一充电接口接受充电，该第二电池独立通过该第二充电接口接受充电。

6.一种电子装置充电系统，其特征在于包括第一电池、第二电池、第一开关、第二开关、第一降压元件、第二降压元件、第一充电接口、第二充电接口及控制单元，该第一电池和该第二电池用以为电子装置中的负载供电；

该第一电池和该第二电池串联连接；该第一开关设置于该第一电池和该第二电池之间的相连线路上，该第二开关设置于该第一电池和该负载之间且连接于该相连线路；

该第一电池通过该第一降压元件连接至该控制单元并再连接至该第一充电接口，该第二电池通过该第二降压元件连接至该控制单元并再连接至该第二充电接口；

其中，当该控制单元侦测到仅该第一充电接口连接外部电源时，该第一开关导通且该第二开关断开，该控制单元使该第一降压元件致能且使该第二降压元件禁用，该第一电池和该第二电池通过该第一充电接口接受充电；

当该控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口各自连接有外部电源时，该第一开关断开且该第二开关导通，该控制单元使该第一降压元件和该第二降压元件皆致能，该第一电池独立通过该第一充电接口接受充电，该第二电池独立通过该第二充电接口接受充电。

7.如权利要求6所述的电子装置充电系统，其特征在于，当该控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口皆无连接外部电源时，该第一开关导通且该第二开关断开，该第一电池和该第二电池串联为该负载供电。

8.如权利要求6所述的电子装置充电系统，其特征在于，当该控制单元侦测到仅该第一充电接口连接外部电源时，该第一电池和该第二电池串联为该负载供电。

9.如权利要求6所述的电子装置充电系统，其特征在于，当控制单元侦测到该第一充电接口和该第二充电接口各自连接有外部电源时，仅该第一电池为该负载供电。

10.一种电子装置充电方法，其特征在于包括以下步骤：

将第一电池和第二电池串联连接以给电子装置中的负载供电，在该第一电池和该第二电池之间的相连线路上设置第一开关，在该第一电池和该负载之间设置第二开关且该第二开关连接于该相连线路，将该第一电池通过第一降压元件连接至第一充电接口，将该第二电池通过第二降压元件连接至第二充电接口；

当该第一充电接口和该第二充电接口皆无连接外部电源时，使该第一降压元件和该第二降压元件皆禁用，并使该第一开关导通且该第二开关断开；

侦测该第一充电接口是否连接上外部电源；若是，使该第一降压元件致能，该第一电池和该第二电池通过该第一充电接口接受充电；以及

侦测该第二充电接口是否也连接上外部电源；若是，使该第一开关断开且该第二开关导通，并使该第二降压元件也致能，该第一电池独立通过该第一充电接口接受充电，该第二电池独立通过该第二充电接口接受充电。

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