CN112542868B - 充电控制电路、方法及系统、电子设备 - Google Patents

充电控制电路、方法及系统、电子设备 Download PDF

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CN112542868B CN202011361591.7A CN202011361591A CN112542868B CN 112542868 B CN112542868 B CN 112542868B CN 202011361591 A CN202011361591 A CN 202011361591A CN 112542868 B CN112542868 B CN 112542868B
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Abstract

本申请实施例公开了一种充电控制电路、方法及系统、电子设备。该电路包括电池；接收模块，用于根据电源提供装置提供的电能得到第一电压及第一电流；调节电路，用于按照调节比例对所述第一电压及第一电流进行调节，得到第二电压及第二电流，并将所述第二电压及第二电流输出至所述电池，以对所述电池进行充电；处理器，用于确定所述电池的内阻，并根据所述接收模块输出的第一电流、所述调节比例、所述电池的内阻及初始截止电压确定所述接收模块的最大输出电压，以及控制所述接收模块输出恒定的第一电流直至所述第一电压达到所述最大输出电压。上述充电控制电路、方法及系统、电子设备，能够降低充电时长，提高充电效率。

Description

充电控制电路、方法及系统、电子设备
技术领域
本申请涉及充电技术领域，具体涉及一种充电控制电路、方法及系统、电子设备。
背景技术
随着电子技术的快速发展，越来越多形式的电子产品出现在市面上，电子产品已成为用户生活不可缺少的一部分。在市面上较多的电子产品(例如手机、可穿戴设备等)为了保证正常运行，需要频繁地进行充电。而电子产品的充电效率也成为用户购买产品时重点关注的性能之一。目前电子产品在经过多次充电后会出现电池老化的问题，导致充电时间增长，降低了充电效率。
发明内容
本申请实施例公开了一种充电控制电路、方法及系统、电子设备，能够降低充电时长，提高充电效率。
本申请实施例公开了一种充电控制电路，包括：
电池；
接收模块，用于根据电源提供装置提供的电能得到第一电压及第一电流；
调节电路，分别与所述接收模块及电池电连接，用于按照调节比例对所述第一电压及第一电流进行调节，得到第二电压及第二电流，并将所述第二电压及第二电流输出至所述电池，以对所述电池进行充电；
处理器，与所述接收模块电连接，用于确定所述电池的内阻，并根据所述接收模块输出的第一电流、所述调节比例、所述电池的内阻及初始截止电压确定所述接收模块的最大输出电压，以及控制所述接收模块输出恒定的第一电流直至所述第一电压达到所述最大输出电压。
本申请实施例公开了一种电子设备，包括如上所述的充电控制电路。
本申请实施例公开了一种充电控制方法，所述方法包括：
获取接收模块输出的第一电流及第一电压，所述第一电流及第一电压为所述接收模块根据电源提供装置提供的电能得到的；
确定电池的内阻，所述电池是通过调节电路输出的第二电压及第二电流进行充电的，所述第二电压及第二电流为所述调节电路按照调节比例对所述第一电流及第一电压进行调节得到的；
根据所述第一电流、所述调节比例、所述电池的内阻及初始截止电压确定所述接收模块的最大输出电压；
控制所述接收模块输出恒定的第一电流直至所述第一电压达到所述最大输出电压。
本申请实施例公开了一种充电控制系统，包括电子设备及电源提供装置，所述电子设备包括如上所述的充电控制电路；所述电源提供装置用于向所述电子设备提供电能。
本申请实施例公开的充电控制电路、方法及系统、电子设备，该充电控制电路包括接收模块、调节电路、电池及处理器，接收模块用于根据电源提供装置提供的电能得到第一电压及第一电流，调节电路用于按照调节比例对第一电压及第一电流进行调节，得到第二电压及第二电流，电池用于根据该第二电流及第二电压进行充电，处理器确定电池的内阻，并根据接收模块输出的第一电流、调节比例、电池的内阻及初始截止电压确定接收模块的最大输出电压，考虑到电池老化后导致电池的内阻增加，先利用电池的内阻确定接收模块的最大输出电压，再控制接收模块输出恒定的第一电流直至第一电压达到最大输出电压，能够延长接收模块输出恒定的第一电流的时长，对由于电池内阻增加导致的浮压增加进行补偿，从而降低充电时长，提高了充电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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控制方法的应用场景图；
图2A为一个实施例中恒流-恒压充电方式的示意图；
图2B为一个实施例中阶梯式充电方式的示意图；
图3为一个实施例中充电控制电路的结构框图；
图4为另一个实施例中充电控制电路的结构框图；
图5为一个实施例中充电控制系统的结构框图；
图6为一个实施例中充电控制方法的流程图；
图7为另一个实施例中充电控制方法的流程图；
图8为另一个实施例中充电控制方法的流程图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅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，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
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，可以将第一电压称为第二电压，且类似地，可将第二电压称为第一电压。第一电压和第二电压两者都是电压，但其不是同一电压。
图1为一个实施例中充电控制方法的应用场景图。如图1所示，电源提供装置10可向电子设备20提供电能，以对电子设备20进行充电。可选地，电源提供装置10可包括但不限于适配器、移动电源等，电子设备20可包括但不限于手机、平板电脑、可穿戴设备、笔记本电脑、PC(Personal Computer，个人计算机)等，本申请实施例不对电源提供装置10及电子设备20的具体产品形态进行具体限定。
电源提供装置10可采用有线充电或无线充电等充电方式向电子设备20提供电能，对电子设备20进行充电，本申请不对具体的充电方式进行限定。
在一些实施例中，在对电子设备20的电池进行充电时，可采用恒流-恒压(CC-CV)充电方式对电池进行充电，电子设备20中可设置有充电电路，充电电路可通过自身的恒流环路和恒压环路自动控制输入到电池的充电电流及充电电压。恒流-恒压充电方式指的是先以某一恒定的充电电流对电池进行充电，并在充电电压(可理解为电池的电压)达到电池的截止电压时，以该截止电压恒定对电池进行充电，直至充电电流降低到电池的截止电流，即电池充满。例如，先以3A(安培)的恒定的充电电流对电池进行充电，在充电电压达到截止电压时，如达到4.2V(伏特)时，再以4.2V恒压对电池进行充电，直至充电电流降低到截止电流，如降低到60mA(毫安)时，完成充电。
示例性地，恒流-恒压充电方式可如图2A所示。在恒流充电阶段，充电电流保持不变，充电电压逐渐上升。当充电电压达到截止电压时，进入恒压充电阶段，充电电压保持不变，充电电流逐渐下降，当充电电流降低到电池的截止电流时，完成充电。
在一些实施例中，在对电子设备20的电池进行充电时，也可采用阶梯式充电方式对电池进行电池。阶梯式充电方式可指的是先以恒定的I1充电电流对电池进行充电，在以I1充电电流充电一定时长后，再以恒定的I2充电电流对电池进行充电，然后在以I2充电电流充电一定时长后，以恒定的I3充电电流对电池进行充电……，以此类推，直至充电电流降低到电池的截止电流，即电池充满。在阶梯式充电方式中，后一充电阶段的充电电流可小于前一充电阶段的充电电流。可选地，在刚开始充电阶段可以通过超过电池额定电流的充电电流进行充电，例如，电池的额定电流为3A，则可先以3.5A对电池进行充电一定时长后，再降低至3A对电池进行充电，从而可以最大化提高充电速度。
示例性地，阶梯式充电方式可如图2B所示。采用充电电流阶段式下降的方式对电池进行充电，针对每一充电阶段均是采用恒定的充电电流对电池进行充电，每一充电阶段可对应不同的截止电压，当充电电压达到当前的充电阶段对应的截止电压时，可进入下一充电阶段，下一充电阶段的充电电流可小于当前的充电阶段的充电电流。当充电电流降低到电池的截止电流时，完成充电。
可选地，电池的截止电流可根据电池的容量进行确定，不同容量的电池可对应不同的截止电流，例如，容量为3000mAh(毫安时)的电池，对应的截止电流可为60mA，容量为3500mAh，对应的截止电流可为70mA等，但不限于此。进一步地，电池的截止电流可与电池的容量呈正比关系，例如，电池的截止电流可为容量与固定参数的乘积，该固定参数可小于1，如0.02、0.01等，但不限于此。
在对电池进行充电时均是以充电电压达到截止电压作为充电阶段变化的条件，如恒流-恒压充电方式中当利用恒定的充电电流对电池进行充电，并在充电电压达到截止电压时，则以恒定的电压充电，阶梯式充电方式当利用一个恒定的充电电流对电池进行充电，并在充电电压达到当前充电阶段的截止电压时，跳转到下一充电阶段，用下一充电电流对电池进行充电。
但是在相关的技术中，均未考虑电池经过多次充电出现的电池老化的问题，当电池老化后，电池内阻会增大，因此，由电池内阻产生的浮压就会增大。例如，在阶梯式充电方式中，刚开始先以4A的充电电流对电池进行充电，并在充电电压达到4.2V时跳转到3A，再利用3A的充电电流对电池进行充电。对于新电池来说，电池内阻可能是30mΩ(毫欧)，此时电池在4A充电电流下充电时产生的浮压为V’＝4*0.03＝0.12V，则电池的开路电压可为4.2-0.12＝4.08V。在电池老化后，电池的内阻可能增加到60mΩ，则浮压变为4*0.06＝0.24V，开路电压变为4.2-0.24＝3.96V。因此，对于电池而言，充电电流从4A跳转到3A的开路电压从4.08V降低到3.96V，缩短了较大充电电流4A的充电时间，而增加了较小充电电流3A的充电时间，从而导致整体的充电时间增加，降低了充电效率。
同理，对于恒流-恒压充电方式来说，由于电池老化，电池内阻增加，导致电池内阻产生的浮压增大，会使得电池提前进入恒压充电阶段，缩短了恒流充电的时间，而增加了恒压充电的时间，从而导致整体的充电时间增加，降低了充电效率。
本申请实施例提供了一种充电控制电路、方法及系统，能够延长利用较大的恒定电流对电池进行充电的时长，对由于电池内阻增加导致的浮压增加进行补偿，从而降低充电时长，提高了充电效率。
图3为一个实施例中充电控制电路的结构框图。如图3所示，在一个实施例中，充电控制电路300可包括接收模块310、调节电路320、电池330及处理器340，其中，接收模块310可分别与处理器340及调节电路320电连接，调节电路320可分别与接收模块310、电池330及处理器340电连接。
接收模块310，用于根据电源提供装置10提供的电能得到第一电压及第一电流。
充电控制电路300可设置在电子设备中，充电控制电路300中的电池330可对电子设备的各个元器件进行供电，以保证电子设备的正常运行。在电子设备与电源提供装置10连接时，电源提供装置10可向电子设备提供电能，以对电池330进行充电。可选地，电子设备与电源提供装置10可采用有线连接的方式进行有线充电，也可采用无线连接的方式进行无线充电。
接收模块310可根据电源提供装置10提供的电能得到第一电压及第一电流。作为一种实施方式，电源提供装置10可采用有线充电的方式为电子设备提供电能，电源提供装置10可向充电控制电路300输出直流电压及直流电流，接收模埠310接收电源提供装置10输出的直流电压及直流电流，该接收的直流电压及直流电流可作为第一电压及第一电流输入到调节电路320中进行调节。
作为另一种实施方式，电源提供装置10可采用无线充电的方式为电子设备提供电能，电源提供装置10可包括发射线圈，充电控制电路300还可包括接收线圈(图未示)，该接收线圈可与接收模块310电连接。电源提供装置10可的发射线圈可按照一定的功率进行工作，在充电控制电路300的接收线圈与电源提供装置10的发射线圈靠近时，可感应产生直流电流及直流电压，并输入到接收模块310。接收模块310接收接收线圈输出的直流电流及直流电压，该直流电流及直流电压可作为第一电压及第一电流输入到调节电路320中进行调节。可选地，无线充电方式可包括但不限于电磁感应无线充电、磁共振无线充电等方式。
调节电路320，用于按照调节比例对第一电压及第一电流进行调节，得到第二电压及第二电流，并将第二电压及第二电流输出至电池330，以对电池330进行充电。
调节比例可指的是调节电路320的输入电压与输出电压之间的比例，在本申请实施例中，接收模块310可向调节电路320输入第一电压，调节电路320对第一电压进行调节后得到第二电压，并将第二电压输出。因此，该调节比例具体指的是第一电压与第二电压之间的比例。可选地，该调节比例可以是预先设置的固定比例，例如2：1、3：1等，但不限于此。
调节电路320可将第二电压输出至电池330，以对电池330进行供电，该第二电压可为满足电池充电需求的电压，进一步地，该第二电压需小于电池的最大充电电压，以保证电池可正常进行充电。
进一步地，调节电路320可按照调节比例对接收模块310输出的第一电压进行分压，得到第二电压，第一电压与第二电压可呈与该调节比例匹配的倍数关系，例如，调节比例为2：1，则第一电压为第二电压的2倍，第一电压与第二电压的比值即为该调节比例。
作为一种实施方式，调节电路320可包括电荷泵分压电路，该电荷泵分压电路可包括一个电荷泵单元，也可包括多个并联或串联的电荷泵单元，以实现对接收模块310输出的第一电压进行分压，以及对接收模块310输出的第一电流进行扩流。
由于接收模块310同时向调节电路320输入第一电压及第一电流，调节电路320在对第一电压进行调节的同时也对第一电流进行调节，以得到第二电流。进一步地，调节电路320按照调节比例对第一电压进行分压的同时，会对第一电流进行扩流，即增大第一电流，得到的第二电流与第一电流可呈与该调节比例匹配的倍数关系，例如，调节比例为2：1，则第二电流为第一电压的2倍，第一电流与第二电流的比值为该调节比例的倒数。
电池330可接收调节电路320输出的第二电压及第二电流，并根据该第二电压及第二电流进行充电，由于调节电路320对接收模块310输出的第一电压进行分压，从而增大了输出到电池330的第二电流，在保证充电电压满足电池330的充电需求的同时，增大充电电流，可以加快电池330的充电速度，提高充电效率。
处理器340，用于确定电池的内阻，并根据接收模块310输出的第一电流、调节比例、电池的内阻及初始截止电压确定接收模块的最大输出电压，以及控制接收模块310输出恒定的第一电流直至第一电压达到最大输出电压。
处理器340可包括但不限于微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、应用处理器(Application Processor，AP)等。在对电池330进行充电的过程中，处理器340可检测电池的内阻。可选地，处理器340可实现检测电池的内容，也可按照时间间隔检测电池的内阻。该时间间隔可以是预先设置的固定时间周期，例如，每隔1秒、3秒等时长检测电池的内阻。上述的时间间隔也可以是变化的时长，该时间间隔可根据电池所处的充电阶段进行确定。
作为一种实施方式，在恒流-恒压充电方式中，该时间间隔可根据电池的充电电压(即上述的第二电压)达到初始截止电压的时长来确定，该电池的充电电压达到初始截止电压的时长可理解为未考虑电池老化时的恒流充电时长。可选地，可将该时间间隔直接设置为电池330的充电电压达到初始截止电压的时长，处理器340可在开始对电池330进行充电时检测电池330的第一内阻，并在调节电路320输出的第二电压达到初始截止电压时检测电池330的第二内阻。
作为另一种实施方式，在阶梯式充电方式中，该时间间隔可根据每一个恒流充电阶段的充电时长来确定，也即，该时间间隔可根据电池的充电电压达到当前所处的恒流充电阶段对应的初始截止电压的时长确定。可选地，可将该时间间隔直接设置为电池330的充电电压达到当前所处的恒流充电阶段对应的初始截止电压的时长，处理器340可在每个恒流充电阶段开始时检测电池330的第一内阻，并在调节电路320输出的第二电压达到当前所处的恒流充电阶段对应的初始截止电压时检测电池330的第二内阻。由于每个恒流充电阶段接收模块310输出的第一电流及电池330对应的初始截止电压都不相同，因此每个恒流充电阶段的充电时长可不相同。
在一些实施例中，处理器340可根据检测的电池330在充电过程中的内阻计算电池330在充电过程中的内阻变化值，该内阻变化值可指的是电池330的实际内阻相对初始内阻的变化量，电池330的初始内阻及上述的初始截止电压均可以是电子设备在出厂时设置的实际参数。根据该内阻变化值及调节电路320输入到电池330的第二电流可计算得到电池330的浮压变化值，从而可根据该浮压变化值对由于电池内阻增加导致的浮压增加进行补偿。
作为一种具体实施方式，处理器340可根据电池330的初始截止电压及浮压变化值确定电池330的目标截止电压，并根据调节电路320的调节比例与该目标截止电压得到接收模块310的最大输出电压，该接收模块310的最大输出电压即为输入到调节电路320的最大电压，通过调节接收模块310的最大输出电压，可对调节电路320输出的第二电压(即电池的充电电压)进行调节，以提高电池330的截止电压，延长接收模块310向调节电路320输出恒定的第一电流的时长，使得利用较大充电电流对电池330进行充电的充电时长延长，以提高充电效率。
在本申请实施例中，处理器确定电池的内阻，并根据接收模块输出的第一电流、调节比例、电池的内阻及初始截止电压确定接收模块的最大输出电压，考虑到电池老化后导致电池的内阻增加，先利用电池的内阻确定接收模块的最大输出电压，再控制接收模块输出恒定的第一电流直至第一电压达到最大输出电压，能够延长接收模块输出恒定的第一电流的时长，对由于电池内阻增加导致的浮压增加进行补偿，从而降低充电时长，提高了充电效率。
在一些实施例中，处理器340还用于根据电池330的内阻变化值及接收模块310输出的第一电流确定电池330的浮压补偿值，计算初始截止电压与浮压补偿值的和，得到电池330的目标截止电压，再求取调节比例与目标截止电压的乘积，得到接收模块的最大输出电压。
作为一种具体实施方式，处理器340可检测电池330在恒流充电过程中的内阻，并计算检测到的内阻与初始内阻之间的差值，得到电池330的内阻变化值。电池330的浮压补偿值可为调节电路320输出的第二电流(即电池300的充电电流)与内阻变化值的乘积，而该调节电路320输出的第二电流与接收模块310输出的第一电流的比值为该调节比例，则处理器340可将根据接收模块310输出的第一电流及调节比例计算得到调节电路320输出的第二电流。例如，电池330的初始内阻为50mΩ，检测到的内阻为60mΩ，则内阻变化值可为10mΩ，若接收模块310输出的第一电流为4A，假设调节比例为2：1，则调节电路320输出的第二电流可为4A*2＝8A，则浮压补偿值可为8*0.01＝0.08V。
处理器340可将计算得到的浮压补偿值加上电池330的初始截止电压，得到电池330的目标截止电压，该目标截止电压即为调节电路320输出的最大电压，由于调节电路320按照调节比例对接收模块310输出的第一电压进行分压，因此，接收模块310的最大输出电压可为调节比例与目标截止电压的乘积。
接收模块310的最大输出电压的计算公式可为：U＝x*[Vt+x*I*(R’-R0)]，其中，x表示调节比例，Vt表示初始截止电压，I表示接收模块310输出的第一电流，R’表示检测到的电池330的内阻，R0表示电池330的初始内阻。
在未考虑电池老化导致的电池内阻增加时，可将接收模块310的最大输出电压初始设置为x*Vt，而本申请实施例在电池330的恒流充电过程中，将接收模块310的最大输出电压从x*Vt增加至x*[Vt+x*I*(R’-R0)]，可延长接收模块310输出恒定的第一电流的时长，以提高充电效率。
在一些实施例中，处理器340可判断计算得到的电池330的目标截止电压是否大于电池的最大充电电压，若电池330的目标截止电压大于电池的最大充电电压，则可将目标截止电压设置为电池330的最大充电电压，并求取调节比例与该最大充电电压的乘积，得到接收模块310的最大输出电压。可以保证电池330的充电电压小于或等于电池的最大充电电压，以提高充电过程中的安全性，防止对电池330的性能造成不良影响。
在一些实施例中，充电控制电路300采用恒流-恒压充电方式对电池330进行充电。处理器340还用于确定电池330在恒流充电阶段的内阻变化值，并根据接收模块310在恒流充电阶段输出的恒定的第一电流、调节比例、电池330的内阻变化值及初始截止电压确定接收模块310的最大输出电压，以及控制接收模块继续输出恒定的第一电流直至第一电压达到最大输出电压。
处理器340还用于在接收模块310输出的第一电压达到最大输出电压时，控制接收模块310输出恒定的第一电压，以使电池330处于恒压充电阶段。电池330用于在调节电路320输出的第二电流低于或等于截止电流时，停止充电。
在电池330处于恒流充电阶段时，接收模块310向调节电路320输出恒定的第一电流，处理器340可检测电池330在该恒流充电阶段的内阻，并计算检测到的内阻与初始内阻之间的差值，得到电池330在恒流充电阶段的内阻变化值。可选地，处理器340可每隔固定的时间间隔对电池330的内阻进行检测，也可在接收模块310输出的第一电压达到接收模块310初始设置的最大输出电压时，检测电池330的内阻，并确定电池330在恒流充电阶段的内阻变化值。
进一步地，处理器340可按照上述实施例中所描述的利用内阻变化值计算接收模块310的最大输出电压的方式计算得到接收模块310的最大输出电压，将接收模块310的最大输出电压从x*Vt增加至x*[Vt+x*I*(R’-R0)]。在接收模块310输出的第一电压未达到计算得到的最大输出电压时，处理器340可继续控制接收模块310输出恒定的第一电流，直至接收模块310输出的第一电压达到计算得到的最大输出电压，也即电池330的充电电压达到目标截止电压。
在一些实施例中，处理器340可实时检测接收模块310输出的第一电流及第一电压，在恒流充电阶段，在处理器340检测到接收模块310输出的第一电流与指定的恒定电流不一致时，可通过接收模块310向电源提供装置10发送第一调整指令。电源提供装置10可根据该第一调整指令调整输出的电能，以使得接收模块310输出的第一电流与指定的恒定电流保持一致，将接收模块310输出的第一电流稳定在指定的恒定电流。
可选地，若电源提供装置10采用无线充电的方式为电子设备进行充电，则电源提供装置10可根据该第一调整指令调整输出功率，以使得接收模块310感应产生的第一电流与指定的恒定电流保持一致。若电源提供装置10采用有线充电的方式为电子设备进行充电，则电源提供装置10可根据该第一调整指令调整输出的直流电流，以使得输入到接收模块310的直流电流为该指定的恒定电流。
当接收模块310输出的第一电压达到计算得到的最大输出电压时，处理器340可控制接收模块310以该最大输出电压输出，以对电池330进行恒压充电。在恒压充电阶段，当处理器340检测到接收模块310输出的第一电压不为该最大输出电压时，可通过接收模块310向电源提供装置10发送第二调整指令。电源提供装置10可根据该第二调整指令调整输出的电能，以使得接收模块310输出的第二电压为最大输出电压，将接收模块310输出的第一电压稳定在最大输出电压。
可选地，若电源提供装置10采用无线充电的方式为电子设备进行充电，则电源提供装置10可根据该第二调整指令调整输出功率，以使得接收模块310感应产生的第一电压与指定的最大输出电压保持一致。若电源提供装置10采用有线充电的方式为电子设备进行充电，则电源提供装置10可根据该第一调整指令调整输出的直流电压，以使得输入到接收模块310的直流电压为该最大输出电压。
在本申请实施例中，在对电池进行充电时考虑电池内阻产生的浮压影响，先利用电池的内阻确定接收模块的最大输出电压，再控制接收模块输出恒定的第一电流直至第一电压达到最大输出电压，能够延长恒流充电阶段的时长，从而降低整体的充电时长，提高了充电效率。且处理器直接计算接收模块的最大输出电压，并对接收模块输出的第一电流及第一电压进行监控，可更方便地对电源提供装置提供的电能进行控制、调节，提高充电控制的准确性。
在一些实施例中，充电控制电路300采用阶梯式充电方式对电池330进行充电。处理器340，还用于确定电池330在当前恒流充电阶段的内阻变化值，并根据接收模块310在当前恒流充电阶段输出的恒定的第一电流、调节比例、电池330在当前恒流充电阶段的内阻变化值及初始截止电压，确定接收模块在当前恒流充电阶段的最大输出电压，以及控制接收模块310继续输出恒定的第一电流直至第一电压达到最大输出电压，则进入下一恒流充电阶段。电池330，还用于在调节电路320输出的第二电流低于或等于截止电流时，停止充电。
阶梯式充电方式可包括N个恒流充电阶段，该N可为大于或等于2的整数，每个恒流充电阶段接收模块310输出的第一电流逐次降低，即接收模块310在第i个恒流充电阶段输出的第一电流可小于在第i-1个恒流充电阶段输出的第一电流，其中，i可为大于1且小于或等于N的整数。例如，第1个恒流充电阶段，接收模块310输出的第一电流为4A，第2个恒流充电阶段，接收模块310输出的第一电流为3.5A等，但不限于此。
在每个恒流充电阶段，电池330可对应不同的初始截止电压，每个恒流充电阶段的初始截止电压可逐次增大，电池330在第i个恒流充电阶段对应的初始截止电压可大于在第i-1个恒流充电阶段对应的初始截止电压。例如，第1个恒流充电阶段，电池330对应的初始截止电压为3.8V，第2个恒流充电阶段，电池330对应的初始截止电压为4V等，但不限于此。
处理器340可检测电池330在当前恒流充电阶段的内阻，并计算检测到的内阻与初始内阻之间的差值，得到电池330在当前恒流充电阶段的内阻变化值。可选地，接收模块310在每个恒流充电阶段可分别设置有初始的最大输出电压，该初始的最大输出电压可为恒流充电阶段对应的初始截止电压与调节比例的乘积。在接收模块310输出的第一电压达到当前恒流充电阶段对应的初始的最大输出电压时，处理器340可检测电池330的内阻，以得到电池330在当前恒流充电阶段的内阻变化值。
处理器340可根据电池330在当前恒流充电阶段的内阻，以及接收模块310在当前恒流充电阶段输出的第一电流确定电池330在当前恒流充电阶段的浮压补偿值，该确定浮压补偿值的方式可参照上述实施例中的相关描述，在此不再重复赘述。
处理器340可计算电池330在当前恒流充电阶段的浮压补偿值与当前恒流充电阶段对应的初始截止电压的和，得到电池330在当前恒流充电阶段的目标截止电压，再求取调节比例与该目标截止电压的乘积，以得到接收模块310在当前恒流充电阶段的最大输出电压。处理器340可控制接收模块310继续以当前的第一电流输出直至第一电压达到该当前恒流充电阶段的最大输出电压，并在第一电压达到该当前恒流充电阶段的最大输出电压时，控制接收模块310进入下一恒流充电阶段。接收模块310可输出与该下一恒流充电阶段对应的恒定的第一电流，该接收模块310在下一恒流充电阶段输出的第一电流小于在当前恒流充电阶段输出的第一电流。
在本申请实施例中，针对每一恒流充电阶段，处理器均根据电池的内阻调整接收模块的最大输出电压，以延长利用较大充电电流对电池进行充电的时长，减少整体的充电时长，提高了充电效率。
如图4所示，在一个实施例中，上述充电控制电路300还可包括测温单元350，该测温单元350可设置在电池330的表面，测温单元350可与处理器340电连接。
测温单元350，用于实时采集电池330的温度信息。
处理器340，还用于根据测温单元350在第一时长内采集的温度信息，确定电池在第一时长的内阻变化值。
测温单元350可包括但不限于热敏电阻、热电偶等测温元器件。测温单元350可实时采集电池330的温度信息，并将采集的温度信息发送给处理器340。处理器340接收测温单元350发送的温度信息，可根据测温单元350在第一时长内采集的温度信息计算电池330在第一时长的温度变化量，并根据该温度变化量确定电池在第一时长的内阻变化值。该第一时长可为上述各实施例中所描述的处理器340检测电池330的内阻的时间间隔，如，可以是固定的时长，也可以是恒流充电阶段的时长。
作为一种具体实施方式，可预先测量电池330从恒流充电阶段的初始电压增加到初始截止电压的充电时长，并将该充电时长作为第一时长，该初始电压指的是电池330在恒流充电阶段开始时的起始电压。例如，在恒流-恒压充电方式中，该初始电压可为电池330开始充电时的电压，在阶梯式充电方式中，该初始电压可为当前恒流充电阶段的起始电压，即电池330在上一恒流充电阶段的目标截止电压。
处理器330可获取电池330在出厂时的比容量C、重量M，利用热量守恒定律可计算得到电池300在第一时长的内阻为R’＝(CMT)/(I1 2t)，其中，I1可指的是电池的充电电流，即调节电路320输出的第二电流，t为第一时长，T可为电池330在第一时长内的温度变化量，利用比容量C、重量M及电池330在第一时长内的温度变化量T可计算得到电池330在第一时长产生的热量，该产生的热量可理解为电池300的内阻所产生的热量。在计算得到电池300在第一时长的内阻R’后，可计算该内阻与初始内阻的差值，得到内阻变化值。利用电池330在出厂时的比容量C、重量M及电池330在第一时长内的温度变化量T确定电池330的内阻，可提高检测电池330的内阻的准确性。
在一些实施例中，也可预先通过多次测量的方式建立电池的温度信息与内阻之间的对应关系，进一步地，可建立电池的温度信息与内阻之间的关系曲线图或关系表格，处理器340在获取测温单元350采集的温度信息后，可根据预先建立的对应关系查找到与该采集的温度信息对应的内阻。采用此方式可提高处理器340检测内阻的效率。
在本申请实施例中，可利用测温单元实时采集电池的温度信息，并根据该温度信息准确检测电池的内阻，可更加准确地对由于电池内阻增加导致的浮压增加进行计算，在提高充电效率的同时也保证了电池充电的安全性，提高电池性能。
需要说明的是，上述的充电控制电路300除了包括接收模块310、调节电路320、电池330、处理器340及测温单元350以外，还可包括其它元器件，例如开关器件、电容等元器件，但不限于此。
如图5所示，在一个实施例中，提供一种电子设备20，该电子设备20可包括上述各实施例中所描述的充电控制电路300，电源提供装置10可通过有线充电或无线充电的方式为充电控制电路300中的电池330进行供电。
需要说明的是，电子设备20还可包括除充电控制电路300以外的元器件，例如无线通信模块、显示屏等，在此不作限定。
请再如图5所示，在一个实施例中，提供一种充电控制系统，该充电控制系统可包括电源提供装置10及电子设备20，该电子设备20可包括上述各实施例中所描述的充电控制电路300，电源提供装置10用于向电子设备20提供电能。该电源提供装置10可通过有线充电或无线充电的方式为充电控制电路300中的电池330进行供电。
如图6所示，在一个实施例中，提供一种充电控制方法，可应用于上述的电子设备，该方法可包括以下步骤：
步骤610，获取接收模块输出的第一电流及第一电压，第一电流及第一电压为接收模块根据电源提供装置提供的电能得到的。
步骤620，确定电池的内阻，该电池是通过调节电路输出的第二电压及第二电流进行充电的，第二电压及第二电流为调节电路按照调节比例对第一电流及第一电压进行调节得到的。
步骤630，根据第一电流、调节比例、电池的内阻及初始截止电压确定接收模块的最大输出电压。
步骤640，控制接收模块输出恒定的第一电流直至第一电压达到最大输出电压。
在本申请实施例中，通过确定电池的内阻，并根据接收模块输出的第一电流、调节比例、电池的内阻及初始截止电压确定接收模块的最大输出电压，考虑到电池老化后导致电池的内阻增加，先利用电池的内阻确定接收模块的最大输出电压，再控制接收模块输出恒定的第一电流直至第一电压达到最大输出电压，能够延长接收模块输出恒定的第一电流的时长，对由于电池内阻增加导致的浮压增加进行补偿，从而降低充电时长，提高了充电效率。
在一个实施例中，步骤根据第一电流、调节比例、电池的内阻及初始截止电压确定接收模块的最大输出电压，可包括：根据电池的内阻变化值及第一电流确定电池的浮压补偿值；计算电池的初始截止电压与浮压补偿值的和，得到电池的目标截止电压，再求取调节比例与目标截止电压的乘积，得到接收模块的最大输出电压。
在本申请实施例中，在电池的恒流充电过程中，能够对由于电池内阻增加导致的浮压增加进行补偿，可延长接收模块输出恒定的第一电流的时长，以提高充电效率。
如图7所示，在一个实施例中，提供另一种充电控制方法，可应用于上述的电子设备，该方法可包括以下步骤：
步骤702，获取接收模块输出的第一电流及第一电压，第一电流及第一电压为接收模块根据电源提供装置提供的电能得到的。
步骤704，确定电池在恒流充电阶段的内阻变化值。该电池是通过调节电路输出的第二电压及第二电流进行充电的，第二电压及第二电流为调节电路按照调节比例对第一电流及第一电压进行调节得到的。
步骤706，根据接收模块在恒流充电阶段输出的恒定的第一电流、调节比例、电池的内阻变化值及初始截止电压确定接收模块的最大输出电压。
步骤708，控制接收模块输出恒定的第一电流直至第一电压达到最大输出电压。
步骤710，当接收模块输出的第一电压达到最大输出电压时，控制接收模块输出恒定的第一电压，以使电池处于恒压充电阶段，直至调节电路输出的第二电流低于或等于截止电流，则停止对电池充电。
在本申请实施例中，在对电池进行充电时考虑电池内阻产生的浮压影响，先利用电池的内阻确定接收模块的最大输出电压，再控制接收模块输出恒定的第一电流直至第一电压达到最大输出电压，能够延长恒流充电阶段的时长，从而降低整体的充电时长，提高了充电效率。且处理器直接计算接收模块的最大输出电压，并对接收模块输出的第一电流及第一电压进行监控，可更方便地对电源提供装置提供的电能进行控制、调节，提高充电控制的准确性。
如图8所示，在一个实施例中，提供另一种充电控制方法，可应用于上述的电子设备，该方法可包括以下步骤：
步骤802，获取接收模块在当前恒流充电阶段输出的第一电流及第一电压，第一电流及第一电压为接收模块根据电源提供装置提供的电能得到的。
步骤804，确定电池在当前恒流充电阶段的内阻变化值。该电池是通过调节电路输出的第二电压及第二电流进行充电的，第二电压及第二电流为调节电路按照调节比例对第一电流及第一电压进行调节得到的。
步骤806，根据接收模块在当前恒流充电阶段输出的恒定的第一电流、调节比例、电池在当前恒流充电阶段的内阻变化值及初始截止电压，确定接收模块在当前恒流充电阶段的最大输出电压。
步骤808，控制接收模块输出恒定的第一电流直至第一电压达到当前恒流充电阶段的最大输出电压，则进入下一恒流充电阶段，并继续执行步骤802～808，直至调节电路输出的第二电流低于或等于截止电流，则执行步骤810。其中，接收模块在下一恒流充电阶段输出的第一电流小于在当前恒流充电阶段输出的第一电流。
步骤810，当调节电路输出的第二电流低于或等于截止电流，则停止对电池充电。
在本申请实施例中，针对每一恒流充电阶段，处理器均根据电池的内阻调整接收模块的最大输出电压，以延长利用较大充电电流对电池进行充电的时长，减少整体的充电时长，提高了充电效率。
在一些实施例中，步骤确定电池的内阻，包括：通过测温单元实时采集电池的温度信息，测温单元设置在电池表面；根据测温单元在第一时长内采集的温度信息，确定电池在第一时长的内阻变化值。
在本申请实施例中，可利用测温单元实时采集电池的温度信息，并根据该温度信息准确检测电池的内阻，可更加准确地对由于电池内阻增加导致的浮压增加进行计算，在提高充电效率的同时也保证了电池充电的安全性，提高电池性能。
需要说明的是，本申请实施例中提供的充电控制方法的描述可参照上述各实施例中提供的充电控制电路的相关描述，在此不再一一赘述。
在一个实施例中，提供一种电子设备，该电子设备包括存储器及处理器，该存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现如上述各实施例中所描述的方法。
本申请实施例公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，该计算机程序被处理器执行时实现如上述各实施例中描述的方法。
本申请实施例公开一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可被处理器执行时实现如上述各实施例描述的方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等。
如此处所使用的对存储器、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。合适的非易失性存储器可包括ROM、可编程ROM(Programmable ROM，PROM)、可擦除PROM(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除PROM(Electrically ErasablePROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，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(Static RAM，SRAM)、动态RAM(Dynamic Random Access Memory，DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据率SDRAM(Double Data Rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型SDRAM(Enhanced Synchronous DRAM，ESDRAM)、同步链路DRAM(Synchlink DRAM，SLDRAM)、存储器总线直接RAM(Rambus DRAM，RDRAM)及直接存储器总线动态RAM(DirectRambus DRAM，DRDRAM)。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物单元，即可位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上对本申请实施例公开的一种充电控制电路、方法及系统、电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种充电控制电路，其特征在于，包括：
电池；
接收模块，用于根据电源提供装置提供的电能得到第一电压及第一电流；
调节电路，分别与所述接收模块及电池电连接，用于按照调节比例对所述第一电压及第一电流进行调节，得到第二电压及第二电流，并将所述第二电压及第二电流输出至所述电池，以对所述电池进行充电；
处理器，与所述接收模块电连接，用于确定所述电池的内阻，并根据所述接收模块输出的第一电流、所述调节比例、所述电池的内阻及初始截止电压确定所述接收模块的最大输出电压，以及控制所述接收模块输出恒定的第一电流直至所述第一电压达到所述最大输出电压；
所述处理器，还用于确定所述电池在当前恒流充电阶段的内阻变化值，并根据所述接收模块在所述当前恒流充电阶段输出的恒定的第一电流、所述调节比例、所述电池在所述当前恒流充电阶段的内阻变化值及初始截止电压，确定所述接收模块在所述当前恒流充电阶段的最大输出电压，以及控制所述接收模块继续输出所述恒定的第一电流直至所述第一电压达到所述最大输出电压，则进入下一恒流充电阶段；
其中，所述接收模块在所述下一恒流充电阶段输出的第一电流小于在所述当前恒流充电阶段输出的第一电流；
所述电池，用于在所述调节电路输出的第二电流低于或等于截止电流时，停止充电；
其中，所述处理器，还用于根据所述电池的内阻变化值及所述接收模块输出的第一电流确定所述电池的浮压补偿值，计算所述初始截止电压与所述浮压补偿值的和，得到所述电池的目标截止电压，再求取所述调节比例与所述目标截止电压的乘积，得到所述接收模块的最大输出电压。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述处理器，还用于确定所述电池在恒流充电阶段的内阻变化值，并根据所述接收模块在所述恒流充电阶段输出的恒定的第一电流、所述调节比例、所述电池的内阻变化值及初始截止电压确定所述接收模块的最大输出电压，以及控制所述接收模块继续输出所述恒定的第一电流直至所述第一电压达到所述最大输出电压；
所述处理器，还用于在所述接收模块输出的第一电压达到所述最大输出电压时，控制所述接收模块输出恒定的第一电压，以使所述电池处于恒压充电阶段；
所述电池，用于在所述调节电路输出的第二电流低于或等于截止电流时，停止充电。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电路还包括测温单元，所述测温单元与所述处理器连接；
所述测温单元，用于实时采集所述电池的温度信息；
所述处理器，还用于根据所述测温单元在第一时长内采集的温度信息，确定所述电池在所述第一时长的内阻变化值。
4.根据权利要求1至2任一所述的电路，其特征在于，所述第一电压与所述第二电压的比值为所述调节比例，所述第一电流与所述第二电流的比值为所述调节比例的倒数。
5.根据权利要求1至2任一所述的电路，其特征在于，所述调节电路包括电荷泵分压电路。
6.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至5任一所述的充电控制电路。
7.一种充电控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取接收模块输出的第一电流及第一电压，所述第一电流及第一电压为所述接收模块根据电源提供装置提供的电能得到的；
确定电池的内阻，所述电池是通过调节电路输出的第二电压及第二电流进行充电的，所述第二电压及第二电流为所述调节电路按照调节比例对所述第一电流及第一电压进行调节得到的；
根据所述第一电流、所述调节比例、所述电池的内阻及初始截止电压确定所述接收模块的最大输出电压；
控制所述接收模块输出恒定的第一电流直至所述第一电压达到所述最大输出电压；
当所述接收模块输出的第一电压达到当前恒流充电阶段的最大输出电压时，则进入下一恒流充电阶段，直至所述调节电路输出的第二电流低于或等于截止电流，则所述电池停止充电，其中，所述接收模块在所述下一恒流充电阶段输出的第一电流小于在所述当前恒流充电阶段输出的第一电流；
其中，所述确定电池的内阻，包括：
确定电池在当前恒流充电阶段的内阻变化值；
所述根据所述第一电流、所述调节比例、所述电池的内阻及初始截止电压确定所述接收模块的最大输出电压，包括：
根据所述电池的内阻变化值及所述第一电流确定所述电池的浮压补偿值；
计算所述电池的初始截止电压与所述浮压补偿值的和，得到所述电池的目标截止电压，再求取所述调节比例与所述目标截止电压的乘积，得到所述接收模块的最大输出电压。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定电池的内阻，包括：
确定电池在恒流充电阶段的内阻变化值；
所述根据所述第一电流、所述调节比例、所述电池的内阻及初始截止电压确定所述接收模块的最大输出电压，包括：
根据所述接收模块在所述恒流充电阶段输出的恒定的第一电流、所述调节比例、所述电池的内阻变化值及初始截止电压确定所述接收模块的最大输出电压；
所述方法还包括：
当所述接收模块输出的第一电压达到所述最大输出电压时，控制所述接收模块输出恒定的第一电压，以使所述电池处于恒压充电阶段，直至所述调节电路输出的第二电流低于或等于截止电流，则停止对所述电池充电。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定电池的内阻，包括：
通过测温单元实时采集电池的温度信息，所述测温单元设置在所述电池表面；
根据所述测温单元在第一时长内采集的温度信息，确定所述电池在所述第一时长的内阻变化值。
10.一种充电控制系统，其特征在于，包括电子设备及电源提供装置，所述电子设备包括如权利要求1至5任一所述的充电控制电路；所述电源提供装置用于向所述电子设备提供电能。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述电源提供装置还用于采用无线充电的方式向所述电子设备提供电能。
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