发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种防过充控制方法、装置和存储介质,能够确保电池负载充满电且防止过充。
第一方面,根据本发明实施例的防过充控制方法,包括以下步骤:
接入检测,根据负载接口的电流和/或电压变化,进行负载设备的接入检测;
分类充电,对接入的负载设备进行充电,并根据所述负载设备的充电电压和/或充电电流,对所述负载设备进行分类充电;
分阶段检测,将所述负载设备的充电过程分为多个检测阶段,根据不同的充电类型设定每个所述检测阶段的检测阈值,对每个检测阶段的充电电流和/或充电电压进行检测以得到检测结果,并根据所述检测结果和所述检测阈值,对所述负载设备进行分阶段满充检测。
根据本发明的一些实施例,所述负载设备的充电类型包括大电流设备充电、普通设备充电和小电流设备充电。
根据本发明的一些实施例,所述大电流设备充电的充电过程包括4个检测阶段,4个检测阶段分别依次为大电流设备正常充电阶段、大电流设备预充满阶段I、大电流设备预充满阶段II和大电流设备空载检测阶段。
根据本发明的一些实施例,所述普通设备充电的充电过程包括3个检测阶段,3个检测阶段依次为普通设备预充满阶段I、普通设备预充满阶段II和普通设备空载检测阶段。
根据本发明的一些实施例,所述小电流设备充电的充电过程包括4个检测阶段,4个检测阶段依次为小电流设备识别阶段、小电流设备正常充电阶段、小电流设备预充满阶段I和小电流设备预充满阶段II。
根据本发明的一些实施例,当充电过程进入所述普通设备预充满阶段II的时长超过Tnth2后,所述负载设备进入所述小电流设备识别阶段;
或者,当充电过程进入所述普通设备空载阶段的时长超过Tnth3后,所述负载设备进入所述小电流设备识别阶段。
根据本发明的一些实施例,当充电电压Vo大于电压阈值Vefth0,或者,充电电流Io大于电流阈值Iefth0时,充电过程进入大电流设备正常充电阶段;
当充电电流Io小于电流阈值Ienth1时,充电过程进入普通设备预充满阶段I,其中,电流阈值Iefth0大于电流阈值Ienth1;
充电过程进入所述大电流设备正常充电阶段后,当充电电流Io小于电流阈值Iefth1,或者,充电电流Io小于所述电流阈值Ienth1且充电电压Vo小于所述电压阈值Vefth0时,充电过程进入大电流设备预充满阶段I;
当充电过程进入所述大电流设备预充满阶段I的时长超过Tfth1时,关闭充电通路;
当充电电流Io小于电流阈值Iefth2,或者,充电电流Io小于电流阈值Ienth2且充电电压Vo小于所述电压阈值Vefth0时,充电过程进入大电流设备预充满阶段II,其中,Iefth2<Ienth2;
当充电电流Io大于电流阈值Ixnth1,或者,充电电流Io大于电流阈值Ixfth1且充电电压Vo大于所述电压阈值Vefth0时,充电过程返回所述大电流设备正常充电阶段,其中,Ixfth1<Ixnth1,Iefth1<Ixfth1,Ienth1<Ixnth1;
当充电过程进入所述大电流设备预充满阶段II的时长超过Tfth2时,关闭充电通路;
当充电电流Io小于电流阈值Iefth3,或者,充电电流Io小于电流阈值Ienth3且充电电压Vo小于所述电压阈值Vefth0时,充电过程进入大电流设备空载检测阶段,其中,Iefth3<Ienth3;
当充电电流Io大于电流阈值Ixnth2,或者,充电电流Io大于电流阈值Ixfth2且充电电压Vo大于所述电压阈值Vefth0时,充电过程返回所述大电流设备预充满阶段I,其中,Ixfth2<Ixnth2,Iefth2<Ixfth2,Ienth2<Ixnth2;
当充电过程进入所述大电流设备空载检测阶段的时长超过Tfth3时,关闭充电通路;
当充电电流Io大于电流阈值Ixnth3,或者,充电电流Io大于电流阈值Ixfth3且充电电压Vo大于所述电压阈值Vefth0时,充电过程返回所述大电流设备预充满阶段II,其中,Ixfth3<Ixnth3,Iefth3<Ixfth3,Ienth3<Ixnth3。
根据本发明的一些实施例,当充电过程进入所述小电流设备识别阶段后,关闭充电通路,经过时长Tpf后打开所述充电通路;
在时间长度Trst内,累计充电电流Io大于电流阈值Iphth的时长Tph,当时长Tph<Tphth时,充电过程进入小电流设备正常充电阶段。
第二方面,根据本发明实施例的防过充控制装置,包括:负载接入检测模块,用于进行负载设备的接入检测;采样模块,用于检测输出电流和/或输出电压;识别模块,与所述采样模块的输出端连接,所述识别模块用于接收所述采样模块的检测信号,以及用于执行权利要求1至8任意一项所述的防过充控制方法;通路管理模块,分别与所述负载接入检测模块和所述识别模块连接,所述通路管理模块用于控制充电通路的开断。
第三方面,根据本发明实施例的计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法步骤。
根据本发明实施例的一个或多个技术方案,至少具有如下有益效果:
当检测到负载设备接入时,对负载设备进行充电,直至负载设备的充电电压和/或充电电流满足预设的条件,根据充电电压和/或充电电流对负载设备进行分类充电,在分类充电后,根据不同的充电类型设定相应的检测阈值,并对负载设备进行分阶段的满充检测,可以避免不同负载设备的满充电压和/或满充电流差异而导致负载设备未满充或过充。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
请参照图1,本实施例公开了一种防过充控制方法,包括以下步骤:
接入检测,根据负载接口的电流和/或电压变化,进行负载设备的接入检测;
分类充电,对接入的负载设备进行充电,并根据负载设备的充电电压和/或充电电流,对负载设备进行分类充电;
分阶段检测,将负载设备的充电过程分为多个检测阶段,根据不同的充电类型设定每个检测阶段的检测阈值,对每个检测阶段的充电电流和/或充电电压进行检测以得到检测结果,并根据检测结果和检测阈值,对负载设备进行分阶段满充检测。
当检测到负载设备接入时,对负载设备进行充电,直至负载设备的充电电压和/或充电电流满足预设的条件,根据充电电压和/或充电电流对负载设备进行分类充电,在分类充电后,根据不同的充电类型设定相应的检测阈值,并对负载设备进行分阶段的满充检测,可以避免不同负载设备的满充电压和/或满充电流差异而导致负载设备未满充或过充。
下面参照图2和图3以一个具体的实施例对本发明的防过充控制方法进行更加详细的表述,值得理解的是,以下的表述仅为本发明的其中一个实施例,而并非对本发明的具体限制。
根据负载设备的充电特性,可以将负载设备分为大电流设备、普通设备和小电流设备,其中,大电流设备为手机、移动电源或笔记本电脑等用电设备,普通设备包含小电流设备和部分状态下的大电流设备,小电流设备为蓝牙耳机、TWS(True Wireless Stereo,真无线立体声)充电仓、智能手环或智能手表等。负载设备的充电类型包括大电流设备充电、普通设备充电和小电流设备充电。
接入检测:请参照图3,当负载设备与负载接口连接时,负载接口的电流和/或电压会发生变化,因此,可以通过检测负载接口的电流和/或电压变化,用以实现负载设备的接入检测,本实施例可以通过检测电压Vo、电压DMo或电压DPo变化来检测设备接入。
分类充电:打开充电通路给负载设备充电,此时,负载设备处于正常充电状态,直至满足充电类型的分类识别条件。
例如,当充电电压Vo大于电压阈值Vefth0,或者,充电电流Io大于电流阈值Iefth0时,负载设备被识别为大电流设备,充电过程进入大电流设备正常充电阶段,本实施例中,为所有小电流设备的最高电压均小于电压阈值Vefth0,具体的,电压阈值Vefth0设定为6V;所有小电流设备的最大电流均小于电流阈值Iefth0,具体的,电流阈值Iefth0设定为1.5A。需要说明的是,本实施例的表述中涉及的所有小电流设备指的是,在实际应用过程中选取的小电流用电设备,例如前文提及的蓝牙耳机、TWS充电仓、智能手环或智能手表等。
当充电电流Io小于电流阈值Ienth1时,负载设备被识别为普通设备,充电过程进入普通设备预充满阶段I,其中,电流阈值Iefth0大于电流阈值Ienth1,本实施例中,电流阈值Ienth1大于所有负载设备在5V充满电后的最大电流值,具体的,电流阈值Ienth1设定为400mA。
大电流设备正常充电阶段:大电流设备处于正常充电。
当充电电流Io小于电流阈值Iefth1,或者,充电电流Io小于电流阈值Ienth1且充电电压Vo小于电压阈值Vefth0时,充电过程进入大电流设备预充满阶段I。电流阈值Iefth1大于所有大电流设备在高压,例如12V充电满充后的最大电流值,具体的,电流阈值Iefth1设定为200mA,电流阈值Ienth1大于所有负载设备在5V充满电后的最大电流值,具体的,电流阈值Ienth1设定为400mA。需要说明的是,本实施例的表述中涉及的所有大电流设备指的是,在实际应用过程中选取的大电流用电设备,例如前文提及的手机、移动电源或笔记本电脑等用电设备。
大电流设备预充满阶段I:大电流设备进行第一阶段的预充满检测,防止出现不能断电的情况。
当充电过程进入大电流设备预充满阶段I的时长超过Tfth1时,负载设备已充满电,关闭充电通路,其中,Tfth1表示所有大电流设备进入此阶段后经过时长Tfth1后都会充满电,具体的,Tfth1设定为60分钟。
当充电电流Io小于电流阈值Iefth2,或者,充电电流Io小于电流阈值Ienth2且充电电压Vo小于电压阈值Vefth0时,充电过程进入大电流设备预充满阶段II,其中,Iefth2<Ienth2;电流阈值Iefth2大于绝大部分大电流设备在高压充电充满后的最大电流值,具体的,电流阈值Iefth2设定为100mA,电流阈值Ienth2大于绝大部分大电流设备在5V充电满充后的最大电流值,具体的,电流阈值Ienth2设定为150mA。
当充电电流Io大于电流阈值Ixnth1,或者,充电电流Io大于电流阈值Ixfth1且充电电压Vo大于电压阈值Vefth0时,充电过程返回大电流设备正常充电阶段,防止因充电电流和/或充电电压误变化而导致充电过程进入大电流设备预充满阶段I,从而出现充电超时而实际未充满电的情况,其中,Ixfth1<Ixnth1,Iefth1<Ixfth1,Ienth1<Ixnth1。本实施例中,电流阈值Ixfth1和电流阈值Ixfth1均用于防止充电过程反复进出大电流设备预充满阶段I,电流阈值Ixfth1设定为250mA,电流阈值Ixnth1设定为450mA。
大电流设备预充满阶段II:大电流设备进行第二阶段的预充满检测,防止出现设备已充满电但长时间未关闭充电通路的情况。
当充电过程进入大电流设备预充满阶段II的时长超过Tfth2时,关闭充电通路,Tfth2为所有大电流设备进入此阶段到充满电的最小时间,具体的,Tfth2设定为10分钟。
当充电电流Io小于电流阈值Iefth3,或者,充电电流Io小于电流阈值Ienth3且充电电压Vo小于电压阈值Vefth0时,充电过程进入大电流设备空载检测阶段,其中,Iefth3<Ienth3。本实施例中,电流阈值Iefth3大于大部分大电流设备在高压充电充满后的最大电流值,电流阈值Ienth3大于大部分大电流设备在5V电压充满后的最大电流值,具体的,电流阈值Iefth3设定为60mA,Ienth3设定为80mA。值得理解的是,为了达到更好的效果,可根据不同的充电电压,例如12V或24V,设定相应的电流检测阈值。需要说明的是,由于不同的大电流设备在满充后的电流也会存在差异,因此,本实施例通过设定不同的电流阈值,例如Iefth1、Iefth2、Iefth3,对不同大电流设备进行分阶段检测,用以防止大电流设备过充。本实施例的表述中涉及的“所有”、“绝大部分”、“大部分”仅表示囊括范围的相对大小,其具体界限可在实际应用中,根据具体的适用对象进行确定。
当充电电流Io大于电流阈值Ixnth2,或者,充电电流Io大于电流阈值Ixfth2且充电电压Vo大于电压阈值Vefth0时,充电过程返回大电流设备预充满阶段I,防止因充电电流和/或充电电压误变化而导致充电过程进入大电流设备预充满阶段II,从而出现充电超时而实际未充满电的情况,其中,Ixfth2<Ixnth2,Iefth2<Ixfth2,Ienth2<Ixnth2。本实施例中,电流阈值Ixfth2设定为150mA,电流阈值Ixnth2设定为200mA。
大电流设备空载检测阶段:对负载设备进行空载检测,缩短负载设备充满电到关闭充电通路的时间,减少负载设备过充的时间。
当充电过程进入大电流设备空载检测阶段的时长超过Tfth3时,负载设备已充满电,关闭充电通路,减少负载设备的过充时间。Tfth3为大电流负载设备的空载检测时间,具体的,Tfth3设定为32秒。
当充电电流Io大于电流阈值Ixnth3,或者,充电电流Io大于电流阈值Ixfth3且充电电压Vo大于电压阈值Vefth0时,充电过程返回大电流设备预充满阶段II,防止因充电电流和/或充电电压误变化而导致充电过程进入大电流设备空载检测阶段,其中,Ixfth3<Ixnth3,Iefth3<Ixfth3,Ienth3<Ixnth3。本实施例中,电流阈值Ixfth3设定为100mA,电流阈值Ixnth3设定为120mA。
普通设备预充满阶段I:普通设备进行第一阶段的预充满检测,防止出现设备已充满电但长时间未关闭充电通路的情况。
当充电过程进入普通设备预充满阶段I的时长超过Tnth1时,负载设备已充满电,关闭充电通路,其中,Tnth1为所有普通设备进入此阶段到充满电的最小时间,具体的,Tnth1设定为150分钟。
当充电电流Io小于电流阈值Ienth2时,充电过程进入普通设备预充满阶段II,电流阈值Ienth2大于绝大部分普通设备在5V充电满充后的最大电流值,具体的,电流阈值Ienth2设定为150mA。
当充电电流Io大于电流阈值Ixnth1时,充电过程返回普通设备正常充电阶段,防止因充电电流和/或充电电压误变化而导致充电过程进入普通设备预充满阶段I,从而出现充电超时而实际未充满电的情况,其中,Ienth2<Ixnth1。本实施例中,电流阈值Ixnth1用于防止充电过程反复进出普通设备预充满阶段I,电流阈值Ixnth1设定为450mA。
普通设备预充满阶段II:普通设备进行第二阶段的预充满检测,防止出现设备已充满电但长时间未关闭充电通路的情况。
当充电过程进入普通设备预充满阶段II的时长超过Tnth2时,大电流设备已充满电,进入小电流设备识别阶段,其中,Tnth2为大部分普通设备进入此阶段到充满电的最小时间,具体的,Tnth2设定为30分钟。
当充电电流Io小于电流阈值Ienth3时,充电过程进入普通设备空载检测阶段,电流阈值Ienth3大于大部分普通设备满充后的最大电流值,具体的,电流阈值Ienth3设定为80mA。
当充电电流Io大于电流阈值Ixnth2时,充电过程返回普通设备预充满阶段I,防止因充电电流和/或充电电压误变化而导致充电过程进入普通设备预充满阶段II,从而出现充电超时而实际未充满电的情况,其中,Ienth2<Ixnth2。本实施例中,电流阈值Ixnth2用于防止充电过程反复进出普通设备预充满阶段II,电流阈值Ixnth2设定为200mA。
普通设备空载检测阶段:对负载设备进行空载检测,缩短负载设备充满电到关闭充电通路的时间,减少负载设备过充的时间。
当充电过程进入普通设备空载检测阶段的时长超过Tnth3时,大电流设备已充满电,进入小电流设备识别阶段,其中,Tnth3为普通设备空载检测时间,具体的,Tnth3设定为120秒。
当充电电流Io大于电流阈值Ixnth3时,充电过程返回普通设备预充满阶段II,防止因充电电流和/或充电电压误变化而导致充电过程进入普通设备空载检测阶段,其中,Ienth3<Ixnth3。本实施例中,电流阈值Ixnth3用于防止充电过程反复进出普通设备空载检测阶段,电流阈值Ixnth3设定为120mA。
小电流设备识别阶段:检测负载设备是否为小电流设备,以便于负载设备继续充电。由于小电流设备的电池容量一般较小、小电流设备一般没有显示屏或显示屏较小,而大电流设备的电池容量一般较大、大电流设备的显示屏较大。当断开充电通路后重新上电,大电流设备一般会存在显示屏打开并运行的过程,此时大电流设备的电流会远大于断开充电通路前的充电电流。因此,通过下述步骤可区分小电流设备和大电流设备。
当充电过程进入小电流设备识别阶段后,关闭充电通路,经过时长Tpf后打开充电通路,其中,Tpf为可以检测到重新上电的最短时间,具体的,Tpf设定为1秒;
在时间长度Trst内,累计充电电流Io大于电流阈值Iphth的时长Tph,当时长Tph<Tphth时,充电过程进入小电流设备正常充电阶段。本实施例中,Trst为负载设备从重新上电到正常充电所需的最大时长,具体的,Trst设定为16秒;电流阈值Iphth为所有小电流设备重新上电后的电流最大值,具体的,电流阈值Iphth设定为250mA,Tphth为去除偶然的电流干扰的时间,具体的,Tphth设定为3秒。
小电流设备正常充电阶段:负载设备处于正常充电状态。
当充电过程进入小电流设备正常充电阶段的时长超过Ttth1时,小电流设备已充满电,关闭充电通路,其中,Ttth1为所有小电流设备进入此阶段到充满电的最小时间,具体的,Ttth1设定为150分钟。
当充电电流Io小于电流阈值Ietth1时,充电过程进入小电流设备预充满阶段I,本实施例中,电流阈值Ietth1大于绝大部分小电流设备充满电后的最大电流值,具体的,电流阈值Ietth1设定为45mA。
小电流设备预充满阶段I:小电流设备进行第一阶段的预充满检测,以缩短负载设备充满电到关闭充电通路的时间。
当充电过程进入小电流设备预充满阶段I的时长超过Ttth2时,小电流设备已充满电,关闭充电通路,其中,Ttth2为所有小电流设备进入此阶段到充满电的最小时间,具体的,Ttth2设定为30分钟。
当充电电流Io小于电流阈值Ietth2时,充电过程进入小电流设备预充满阶段II,本实施例中,电流阈值Ietth2大于大部分小电流设备充满电后的最大电流值,具体的,电流阈值Ietth2设定为15mA。
当充电电流Io大于电流阈值Ixtth1时,充电过程返回小电流设备正常充电阶段,防止因充电电流和/或充电电压误变化而导致充电过程进入小电流设备预充满阶段I,其中,Ietth2<Ietth1<Ixtth1。本实施例中,电流阈值Ixtth1用于防止充电过程反复进出小电流设备预充满阶段I,电流阈值Ixtth1设定为60mA。
小电流设备预充满阶段II:小电流设备进行第二阶段的预充满检测,以防止出现设备已充满电但长时间未关闭充电通路的情况。
当充电过程进入小电流设备预充满阶段II的时长超过Ttth3时,小电流设备已充满电,关闭充电通路,其中,Ttth3为所有小电流设备进入此阶段到充满电的最小时间,具体的,Ttth3设定为10分钟。
当充电电流Io大于电流阈值Ixtth2时,充电过程返回小电流设备预充满阶段I,防止因充电电流和/或充电电压误变化而导致充电过程进入小电流设备预充满阶段II。本实施例中,电流阈值Ixtth2用于防止充电过程反复进出小电流设备预充满阶段II,电流阈值Ixtth2设定为25mA。
拔出检测:当负载设备被移除时,负载接口的电流会发生变化,因此,可以通过检测负载接口的电流变化,用以实现负载设备的拔出检测,例如,当电流Io小于Ipgth且持续2秒后,则判断负载设备被移除,关闭充电通路,Ipgth设定为5mA。
请参照图3,本发明实施例还公开一种防过充控制装置,包括负载接入检测模块100、采样模块200、识别模块300和通路管理模块400,其中,负载接入检测模块100用于进行负载设备的接入检测;采样模块200用于检测输出电流和/或输出电压;识别模块300与采样模块200的输出端连接,识别模块300用于接收采样模块200的检测信号,以及用于执行上述的防过充控制方法,通路管理模块400分别与负载接入检测模块100和识别模块300连接,通路管理模块400用于控制充电通路的开断。
本发明实施例还公开一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法步骤。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。