CN112821475A - 充电电路、充电控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种充电电路、充电控制方法及装置。其中，充电电路应用于对电池进行充电的充电器，包括：中央控制器、以及电压电流转换电路。其中，电压电流转换电路包括输入端和输出端，电压电流转换电路的输入端与电源电连接，电压电流转换电路的输出端与电池电连接；电压电流转换电路包括彼此并联连接的第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路，其中，第一功率大于第二功率，第二功率大于第三功率；中央控制器根据充电器的输入电压匹配第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路中的一种充电电路，以将充电器的输出电压转换为电池所适应的电池输入电压。通过本充电电路，可以同时满足兼容全功率的充电要求。

Description

充电电路、充电控制方法及装置

技术领域

本公开涉及充电电路技术领域，尤其涉及一种充电电路、充电控制方法及装置。

背景技术

随着充电技术的进步，用户对充电速度的要求也越来越高，因此陆续出现适应不同充电功率的充电设计方案。目前，尚未存在可以同时满足兼容各不同功率的全功率充电电路方案。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种充电电路、充电控制方法及装置。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种充电电路，应用于对电池进行充电的充电器，包括：中央控制器、以及电压电流转换电路；电压电流转换电路包括输入端和输出端，电压电流转换电路的输入端与电源电连接，电压电流转换电路的输出端与电池电连接；电压电流转换电路包括位于输入端和输出端之间且彼此并联连接的第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路，其中，第一功率大于第二功率，第二功率大于第三功率；中央控制器根据充电器的输入电压匹配第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路中的一种充电电路，以将充电器的输出电压转换为电池所适应的电池输入电压。

一种实施方式中，第一功率直充电路包括与输入端电连接的第一控制电路，以及与输出端电连接的电容降压电路；其中，第一控制电路与电容降压电路串联连接。

另一种实施方式中，电容降压电路包括一个或多个电容降压电路；其中，多个电容降压电路并联连接后，整体与第一控制电路串联连接。

又一种实施方式中，每一电容降压电路中包括有串联连接的两个电容电路；电容电路中包括有并联连接的两个电容。

又一种实施方式中，第二功率直充电路包括与输入端电连接的第二控制电路，以及与输出端电连接的MOS晶体管，其中，第二控制电路与MOS晶体管串联连接。

又一种实施方式中，第三功率直充电路为buck-boost电路，buck-boost电路的输入端与电源电连接，buck-boost电路的输出端与电池电连接。

又一种实施方式中，充电电路还包括包含有电压比较器电路的保护电路，保护电路与电压电流转换电路的输出端连接，用于保证充电器的输出电压小于或等于电池输入电压。

又一种实施方式中，充电电路还包括充电侦测电路，充电侦测电路与电压电流转换电路并联连接，用于监测充电器的输出电压、充电器的输出电流，并将监测结果上报至中央控制器。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种充电控制方法，应用于对电池进行充电的充电器，充电器包括本公开第一方面或第一方面任意一种实施方式中所述的充电电路，充电控制方法包括：确定充电器的输入电压以及待充电电池的电池输入电压；根据充电器的输入电压以及电池输入电压，调用能够匹配充电器的输入电压的电压电流转换电路，其中，电压电流转换电路用于将充电器的输出电压转换为电池输入电压；电压电流转换电路为第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路中的任意一种；利用调用的电压电流转换电路对电池进行充电。

一种实施方式中，充电控制方法还包括：若调用的电压电流转换电路为第一功率直充电路，则在充电器的温度达到温度阈值，和/或经第一功率直充电路转换后形成的供电电流达到电流阈值时，将电压电流转换电路由所述第一功率直充电路跳转至所述第二功率直充电路。

另一种实施方式中，充电控制方法还包括：若调用的电压电流转换电路为第一功率直充电路，则在经第一功率直充电路转换后形成的供电电压达到电压阈值时，将电压电流转换电路由第一功率直充电路跳转至第三功率直充电路。

又一种实施方式中，充电控制方法还包括：若充电侦测电路监测到充电器的输出电压超过电压报警阈值，或充电器的输出电流超过电流报警阈值，则发出报警信号。

又一种实施方式中，充电控制方法还包括：若保护电路监测到充电器的输出电压大于电池输入电压，则中断对电池进行充电。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种充电控制装置，应用于对电池进行充电的充电器，充电器包括本公开第一方面或第一方面任意一种实施方式中所述的充电电路，充电控制装置包括：确定模块，用于确定充电器的输入电压以及待充电电池的电池输入电压；处理模块，用于根据充电器的输入电压以及电池输入电压，调用能够匹配充电器的输入电压的电压电流转换电路，其中，电压电流转换电路用于将充电器的输出电压转换为电池输入电压；电压电流转换电路为第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路中的任意一种；执行模块，利用调用的电压电流转换电路对电池进行充电。

一种实施例中，处理模块还用于：若调用的电压电流转换电路为第一功率直充电路，则在充电器的温度达到温度阈值，和/或经第一功率直充电路转换后形成的供电电流达到电流阈值时，将电压电流转换电路由第一功率直充电路跳转至第二功率直充电路。

另一种实施例中，处理模块还用于：若调用的电压电流转换电路为第一功率直充电路，则在经第一功率直充电路转换后形成的供电电压达到电压阈值时，将电压电流转换电路由第一功率直充电路跳转至第三功率直充电路。

又一种实施例中，处理模块还用于：若充电侦测电路监测到充电器的输出电压超过电压报警阈值，或充电器的输出电流超过电流报警阈值，则发出报警信号。

又一种实施例中，执行模块还用于：若保护电路监测到充电器的输出电压大于电池输入电压，则中断对电池进行充电。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：存储器，配置用于存储指令；以及处理器，配置用于调用所述指令执行第二方面或第二方面任意一种实施方式中所述的充电控制方法。

根据本公开实施例的第五方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，非临时性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令在由处理器执行时，执行第二方面或第二方面任意一种实施方式中所述的充电控制方法。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开提供的充电电路，其中的电压电流转换电路包括第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路，根据充电器输出电压的不同，确定采用何种电压电流转换电路将充电器的输出电压转换为待充电电池所适应的电池输入电压，来同时满足兼容全功率的充电要求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是示出根据本公开的一示例性实施例的一种充电电路的示意图；

图2是示出根据本公开的一示例性实施例的充电电路中第一功率直充电路的示意图；

图3是示出根据本公开的一示例性实施例的充电电路第三功率直充电路的示意图；

图4是示出根据本公开的一示例性实施例的充电电路中保护电路的示意图；

图5是示出根据本公开的一示例性实施例的另一种充电电路的示意图；

图6是示出根据本公开的一示例性实施例的一种充电电路的使用示意图；

图7是示出根据本公开的一示例性实施例的一种充电控制方法的流程图；

图8是示出根据本公开的一示例性实施例的另一种充电控制方法的流程图；

图9是示出根据本公开的一示例性实施例的又一种充电控制方法的流程图；

图10是示出根据本公开的一示例性实施例的又一种充电控制方法的流程图；

图11是示出根据本公开的一示例性实施例的又一种充电控制方法的流程图；

图12是示出根据本公开的一示例性实施例的一种充电控制方法的使用流程图；

图13是示出根据本公开的一示例性实施例的一种充电控制装置的流程图；

图14是示出根据本公开的一示例性实施例的一种装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是示出根据本公开的一示例性实施例的一种充电电路的示意图。

如图1所示，充电电路100，应用于对电池进行充电的充电器，其包括：中央控制器10和电压电流转换电路20。

其中，电压电流转换电路20包括输入端和输出端。其中，电压电流转换电路20的输入端与电源电连接，输出端与电池电连接。

电压电流转换电路20包括位于输入端与输出端之间且彼此并联连接的第一功率直充电路201，第二功率直充电路202和第三功率直充电路203，其中，第一功率大于第二功率，第二功率大于第三功率。

中央控制器10根据充电器的输入电压匹配第一功率直充电路201，第二功率直充电路202和第三功率直充电路203中的一种充电电路，以将充电器的输出电压转换为电池所适应的电池输入电压。

需要说明的是，充电器的输入电压即为电源的输出电压。

第一功率直充电路201中所涉及的第一功率是指充电器的输出功率为大于或等于50W的功率。第二功率直充电路202中所涉及的第二功率是指充电器的输出功率为大于40W并且小于50W的功率。第三功率直充电路203中所涉及的第三功率是指充电器的输出功率为小于或等于40W的功率。

在实际应用中，若充电器的输入电压在9V以上时，中央控制器10可以选择第一功率直充电路201，以将充电器的输出电压转换为电池所适应的电池输入电压。若充电器的输入电压在7V-9V时，中央控制器10可以选择第二功率直充电路202，以将充电器的输出电压转换为电池所适应的电池输入电压。若充电器的输入电压在7V以下时，中央控制器10可以选择第三功率直充电路203，以将充电器的输出电压转换为电池所适应的电池输入电压。

当中央控制器10选择第一功率直充电路201进行充电工作时，将通过MOS晶体管来阻隔其他充电电路，例如，第二功率直充电路202和第三功率直充电路203，以阻止其他充电电路的工作，防止对工作中的第一功率直充电路201造成影响。

相应的，当中央控制器10选择第二功率直充电路202进行充电工作时，将通过MOS晶体管来阻隔第一功率直充电路201和第三功率直充电路203。

当中央控制器10选择第三功率直充电路203进行充电工作时，将通过MOS晶体管来阻隔第一功率直充电路201和第二功率直充电路202。

本公开提供的充电电路100，通过将电压电流转换电路20划分为第一功率直充电路201、第二功率直充电路202和第三功率直充电路203，并根据充电器输出电压的不同，确定采用何种电压电流转换电路将充电器的输出电压转换为待充电电池所适应的电池输入电压，来同时满足兼容全功率的充电要求。

作为一种可能的实施例，第一功率直充电路201包括与电压电流转换电路20的输入端电连接的第一控制电路2011，以及与电压电流转换电路20的输出端电连接的电容降压电路2012。其中，第一控制电路2011与电容降压电路2012串联连接。

作为一种可能的实施例，电容降压电路2012中可以包括一个或多个电容降压电路2012。其中，多个电容降压电路2012并联连接后，整体与第一控制电路2011串联连接。

作为一种可能的实施例，每一电容降压电路2012中包括有串联连接的两个电容电路。其中，电容电路中包括有并联连接的两个电容。

在第一功率直充电路201中往往需要一个或多个高压charge pump(电荷泵)架构，用于将充电器的输出电压转换为待充电电池所适应的电池输入电压。

如图2所示，charge pump(电荷泵)架构包括第一控制电路2011，以及通过第一控制电路2011控制的两个电容降压电路2012，其中，第一控制电路2011与电容降压电路2012串联连接。在工作过程中，第一控制电路2011通过以时差控制的方法，来使得两个电容降压电路2012按照时间的先后进行工作，以实现对充电器的输出电压的降压转换。

以充电器的输出功率为100W为例，由于100W充电器的输出标准是20V/5A，待充电的双串联连接电池充满后的电压在8.9V左右，相应的，单个电池充满后的电压在4.45V左右。因此，该charge pump(电荷泵)架构的作用是将输入电压由20V转换至5V，将输入电流由5A转换为20A。其中，第一级的电容降压电路2012将充电器输出电压V(20V)转换为第一级输出电压V1(10V)，相应的，第一级输出电流为10A，第二级的电容降压电路2012将第一级输出电压V1(10V)转换为第二级输出电压V2(5V)，相应的，第二级输出电流为20A。

作为一种可能的实施例，第二功率直充电路202包括与电压电流转换电路20的输入端电连接的第二控制电路，以及与电压电流转换电路20的输出端电连接的MOS晶体管。其中，第二控制电路与MOS晶体管串联连接。需要说明的是，MOS晶体管可以是具有低阻抗值的MOS晶体管。

在实际应用中，第二功率直充电路202可以采用bypass电路进行工作。工作过程中，bypass电路通过一颗具有低阻抗值的的MOS晶体管来实现。当满足一定条件时，例如充电器的输出功率为40W-50W时，第二控制电路令MOS晶体管导通，充电电路利用bypass电路中的MOS晶体管给电池充电；当不满足条件时，第二控制电路令MOS晶体管关闭，充电电路利用其他的电压电流转换电路给电池充电。

作为一种可能的实施例，第三功率直充电路203为buck-boost电路。其中，buck-boost电路的输入端与电源电连接，buck-boost电路的输出端与电池电连接。

buck-boost电路包括buck降压电路和boost升压电路。其中，buck降压电路是指经buck降压电路处理后的输出电压低于输入电压的单管不隔离直流变换电路；boost升压电路是指经boost升压电路处理后的输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换电路。

为了能够兼容充电器输出功率为40W以下的充电功率，如DCP协议，QC2.0协议和QC3.0协议等。由于充电器的DCP协议的输出电压只有5V，而待充电电池的输入电压往往高于5V，因此，若不对充电器的输出电压进行转换的话，无法实现对电池进行充电。在实际应用中，需要将充电器的输出电压提升至电池的输入电压，才能保证可以给电池充电。因此，可以通过buck-boost电路中的boost升压电路对充电器的输出电压进行转换，以保证对电池充电工作的正常进行。

相应的，由于充电器的QC3.0协议的输出电压为6.5V-7.8V之间，同样低于待充电电池的输入电压，因此，也需要通过buck-boost电路中的boost升压电路对充电器的输出电压进行转换，将充电器的输出电压提升至电池的输入电压，以保证对电池充电工作的正常进行。由于充电器的QC2.0协议的输出电压为9V，高于待充电电池的输入电压，若不对充电器的输出电压进行转换，而直接进行充电的话，将会导致待充电的电池鼓包，产生安全性问题。因此，需要通过buck-boost电路中的buck降压电路对充电器的输出电压进行转换，将充电电器的输出电压降低至电池的输入电压，例如8.8V，以保证对电池充电工作的正常进行。

如图3所示，图3为本公开实施例提供的一种充电电路中第三功率直充电路的示意图。对于充电器的DCP协议，QC2.0协议和QC3.0协议等，若充电器的输出电压在5V-7.8V之间时，则S1关闭，S2关闭，以VIN为电压电流转换电路的输入端，Vout1为电压电流转换电路的输出端，形成boost升压电路的模式为电池充电。若充电器的输出电压为9V时，则S1导通，S3关闭，以VIN为电压电流转换电路的输入端，Vout2为电压电流转换电路的输出端，形成buck降压电路的模式为电池充电。

作为一种可能的实施例，如图4所示，充电电路100还包括包含有电压比较器电路的保护电路30，保护电路30与电压电流转换电路20的输出端连接，用于保证充电器的输出电压小于或等于电池输入电压。

由于若以超过电池的输入电压持续对电池充电时，往往会导致电池发生损坏。因此，在实际应用中，可以将保护电路30与待充电的电池并联连接，用于监测充电器的输出电压，当充电器的输出电压超过电池输入电压时，即中断对电池的充电行为。

在应用中，保护电路30可以通过一个电压比较器电路来实现。如图5所示，图5为本公开实施例提供的一种充电电路中保护电路的示意图。

其中，VCC电压为电路的供电电压，Vin电压为电压比较器电路的输入端电压，也就是充电器的输出电压，ref电压为设定的电池的安全电压。由于充电保护器电路的作用就是要保证输入进待充电电池的电压，也就是充电器的输出电压小于或等于电池输入电压，因此，ref电压的值要小于或等于电池输入电压。

在充电过程中，电池的电压会不断上升，由于供电功率较大，充电速度较快，因此，电池很快会升至饱和状态。为了保证充电的安全性，当Vin电压在上升的过程中，一旦超过ref电压，则Vout端会立刻发出一个中断充电的信息至中央控制器，或充电管理芯片，用以中断对电池的充电行为，以保证充电安全。

当监测到Vin电压值低于ref电压时，则重新启动快速充电过程，继续充电工作。作为一种可能的实施例，充电电路100还包括充电侦测电路40，充电侦测电路40与电压电路转换电路20并联连接，用于监测充电器的输出电压、充电器的输出电流，并将监测结果上报至中央控制器10。

通过充电侦测电路40可以监测充电器的输出电压和/或充电器的输出电流。对于在保护电路30的作用下，当中断对电池的充电行为后，通过充电侦测电路40实时监测的充电器的输出电压，若此时充电器的输出电压低于ref电压，由于充电侦测电路40已经将该监测结果发送至中央控制器10，因此中央控制器10可以根据该监测结果，重新启动快速充电过程，继续对电池进行充电。

作为有一种可能的实施例，中央控制器10也可以通过充电侦测电路30对充电器的输出电压和/或充电器的输出电流的监测结果，来做出是否对电池中断充电或重新启动充电。

在实际应用中，以对充电器的输出电流的监测为例，中央控制器10根据监测结果，若输出电流超过设定电流阈值时，将中断对电池的充电行为。当输出电流低于设定电流阈值时，则重新启动对电池的充电行为。相应的，若输出电压超过设定电压阈值时，将中断对电池的充电行为。当输出电压低于设定电压阈值时，则重新启动对电池的充电行为。

图6是示出根据本公开的一示例性实施例的一种充电电路的使用示意图。

如图6所示，中央控制器10根据充电器的输入电压来匹配第一功率直充电路201，第二功率直充电路202和第三功率直充电路203中的一种充电电路对待充电的电池进行充电。

在充电过程中，将保护电路30与电池并联连接，用于实时监测充电器的输出电压。当充电器的输出电压超过电池输入电压时，则中断对电池的充电行为。由于充电侦测电路40可以实时监测充电器的输出电压，对于该中断对电池充电的充电电路，若充电侦测电路40监测到充电器的输出电压又低于电池输入电压时，中央控制器10将根据该检测结果，重新启动对电池的充电工作。

基于相同的发明构思，本公开实施例还提供一种充电控制方法200。充电控制方法200用于对包含上述涉及的充电电路100的充电器进行控制。

图7是根据本公开一示例性实施例示出的一种充电控制方法流程图。

如图7所示，充电控制方法200包括如下步骤：步骤S201，确定充电器的输入电压以及待充电电池的电池输入电压。步骤S202，根据充电器的输入电压以及电池输入电压，调用能够匹配充电器的输入电压的电压电流转换电路20，其中，电压电流转换电路20用于将充电器的输出电压转换为电池输入电压。其中，电压电流转换电路20为第一功率直充电路201、第二功率直充电路202和第三功率直充电路203中的任意一种。步骤S203，利用调用的电压电流转换电路20对电池进行充电。

在步骤S201中，确定充电器的输入电压，以及待充电电池的电池输入电压。

其中，充电器的输入电压是指在不经电压电流转换处理的情况下，充电器的输入电压。例如，对于100W的充电器而言，由于其输出标准是20V/5A，即代表该充电器的输入电压为20V。待充电电池输入电压是指待充电电池所适应的输入电压。以双串联连接的电池为例，由于双串联连接的电池充满电后的电压为8.9V，因此，每一个电池所适用的输入电压即为4.45V。

在步骤S202中，由于充电器的输入电压低于或高于电池输入电压，都不能在保证安全的情况下，为电池正常、持续充电，因此，需要将充电器的输入电压转换为与电池输入电压相匹配的输入电压。在实际应用中，可以通过电压电流转换电路对充电器的输入电压进行转换而实现。

对于不同的充电器的输出功率，能够有效转换该充电器的输入电压的电压电流转换电路也有所不同。电压电流转换电路可以根据充电器的输出功率的不同分为第一功率直充电路201、第二功率直充电路202和第三功率直充电路203。若判断出充电器适用于第一功率直充电路201进行电压转换时，则调取第一功率直充电路201进行工作，并利用MOS晶体管来阻隔其他电压电流转换电路工作。相应的，若判断出充电器适用于第二功率直充电路202进行电压转换时，则调取第二功率直充电路202进行工作；若判断出充电器适用于第三功率直充电路203进行电压转换时，则调取第三功率直充电路203进行工作。

在步骤S203中，利用调用的电压电流转换电路20对待充电的电池进行充电。

图8是示出根据本公开的一示例性实施例的另一种充电控制方法的流程图。

如图8所示，充电控制方法200还包括步骤S204，若调用的电压电流转换电路20为第一功率直充电路201，则在充电器的温度达到温度阈值，和/或经第一功率直充电路201转换后形成的供电电流达到电流阈值时，将电压电流转换电路由第一功率直充电路201跳转至第二功率直充电路202。

由于第二功率直充电路202，例如bypass电路，能够兼容供电电流为某一固定值的直充电路，加之，bypass电路具有较高的充电效率。因此，对于某一充电器，若根据该充电器的输出功率，确定调用第一功率直充电路201作为充电电路时，当经第一功率直充电路201转换后形成的供电电流达到电流阈值时，也就是经第一功率直充电路201转换处理后的充电器输出电流达到电流阈值时，则将电压电流转换电路由第一功率直充电路201跳转至第二功率直充电路202来对电池进行充电。需要说明的是，电流阈值即为bypass电路能够兼容的某一固定值的供电电流。

由于充电器的温度往往与供电电流有关，因此，当充电器的温度达到温度阈值时，也可以将电压电流转换电路由第一功率直充电路201跳转至第二功率直充电路202。其中，温度阈值与电流阈值有关。

图9是示出根据本公开的一示例性实施例的又一种充电控制方法的流程图。

如图9所示，充电控制方法200还包括步骤S205，若调用的电压电流转换电路为第一功率直充电路201，则在经第一功率直充电路201转换后形成的供电电压达到电压阈值时，将电压电流转换电路由第一功率直充电路201跳转至第三功率直充电路203。

由于第三功率直充电路203的充电效率同样高于第一功率直充电路201的充电效率。因此，为了提高对电池整体的充电效率，对于某一充电器而言，若根据该充电器的输出功率，确定调用第一功率直充电路201作为充电电路时，当经第一功率直充电路201转换后形成的供电电压达到电压阈值时，也就是经第一功率直充电路201转换处理后的充电器输出电压达到电压阈值时，则将电压电流转换电路由第一功率直充电路201跳转至第三功率直充电路203来对电池进行充电。

例如，对于充电器的PD协议，由于PD协议的最大输出功率可以达到100W，因此，可以调用第一功率直充电路201进行充电。但若经第一功率直充电路201转换后，充电器输出电压达到电压阈值时，则可以由第一功率直充电路202跳转至第三功率直充电路203来对电池进行充电。因此，在对电池进行充电过程中，在CC阶段(恒流充电阶段)，电压电流转换电路采用第一功率直充电路201，在CV阶段(恒压充电阶段)，电压电流转换电路采用第三功率直充电路203，例如buck-boost电路。通过此种方式，可以有效提高对电池充电的整体效率。

图10是示出根据本公开的一示例性实施例的又一种充电控制方法的流程图。

如图10所示，充电控制方法200还包括步骤S206，若充电侦测电路监测到充电器的输出电压超过电压报警阈值，或充电器的输出电流超过电流报警阈值，则发出报警信号。

通过充电侦测电路的监测结果，若充电器的输出电压超过电压报警阈值，则发出报警信号，以提醒用户注意。

需要说明的是，若充电器的输出电压高于电池所适用的输入电压，并以该输出电压持续对电池充电时，势必会造成电池的损坏。因此，在保护电池不受损坏的前提下，为用户提供报警提醒，可以将电压报警阈值的值数设置为低于电池输入电压的值数。也就是说，当充电器的输出电压接近电池输入电压所能承受的最大值时，则发出报警提醒。

图11是示出根据本公开的一示例性实施例的又一种充电控制方法的流程图。

如图11所示，充电控制方法200还包括步骤S207，若保护电路监测到充电器的输出电压大于电池输入电压时，则中断对电池进行充电。若通过充电侦测电路实时监测的充电器的输出电压又低于电池输入电压时，则重新启动对电池的充电行为。

图12是示出根据本公开的一示例性实施例的一种充电控制方法的使用流程图。

如图12所示，充电控制方法200可以通过充电器的充电协议来获取充电器的输入电压，进而确定调取相应的电压电流转换电路20对待充电的电池进行充电。常见的充电器的充电协议包括DCP协议、QC2.0协议、QC3.0协议和PD协议。

由于DCP协议和QC3.0协议的输出功率为40W以下，并且其对应的输出电压低于电池所使适应的输入电压例如DCP的输出电压只有5V，因此需要调取buck-boost电路中的boost升压电路对充电器的输出电压进行转换。

由于QC2.0协议的输出电压为9V，高于待充电电池的输入电压，因此，需要通过buck-boost电路中的buck降压电路对充电器的输出电压进行转换。

相应的，由于PD协议的最大输出功率可以达到100W，为了保证对电池充电的最大效率，可以在在CC阶段(恒流充电阶段)采用第一功率直充电路201，例如charge pump架构，在CV阶段(恒压充电阶段)，采用第三功率直充电路203，例如buck-boost电路中的buck降压电路对待充电电池进行充电。

基于相同的发明构思，本公开实施例还提供一种充电控制装置300。充电控制装置300用于对包含上述涉及的充电电路100的充电器进行控制。

如图13所示，充电控制装置300包括：确定模块301，处理模块302和执行模块303。

确定模块301，用于确定充电器的输入电压以及待充电电池的电池输入电压。

处理模块302，用于根据充电器的输入电压以及电池输入电压，调用能够匹配充电器的输入电压的电压电流转换电路20，其中，所述电压电流转换电路20用于将充电器的输出电压转换为电池输入电压，电压电流转换电路20为第一功率直充电路201、第二功率直充电路202和第三功率直充电路203中的任意一种。

执行模块303，利用调用的电压电流转换电路20对电池进行充电。

作为一种可能的实施例，处理模块302还用于：若调用的电压电流转换电路20为第一功率直充电路201，则在充电器的温度达到温度阈值，和/或经第一功率直充电路201转换后形成的供电电流达到电流阈值时，将电压电流转换电路20由第一功率直充电路201跳转至第二功率直充电路202。

作为一种可能的实施例，处理模块302还用于：若调用的电压电流转换电路20为第一功率直充电路201，则在经第一功率直充电路201转换后形成的供电电压达到电压阈值时，将电压电流转换电路20由第一功率直充电路201跳转至第三功率直充电路203。

作为一种可能的实施例，处理模块302还用于：若充电侦测电路监测到充电器的输出电压超过电压报警阈值，或充电器的输出电流超过电流报警阈值，则发出报警信号。

作为一种可能的实施例，执行模块303还用于：若保护电路监测到充电器的输出电压大于电池输入电压，则中断对电池进行充电。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图14是根据一示例性实施例示出的一种用于充电控制装置的框图。例如，装置可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图14，装置可以包括以下一个或多个组件：处理组件1302，存储器1304，电力组件1306，多媒体组件1308，音频组件1310，输入/输出(I/O)的接口1312，传感器组件1314，以及通信组件1316。

处理组件1302通常控制装置的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1302可以包括一个或多个处理器1320来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件1302可以包括一个或多个模块，便于处理组件1302和其他组件之间的交互。例如，处理组件1302可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1308和处理组件1302之间的交互。

存储器1304被配置为存储各种类型的数据以支持在设备的操作。这些数据的示例包括用于在装置上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1304可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件1306为装置的各种组件提供电力。电力组件1306可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件1308包括在所述装置和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件1308包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件1310被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1310包括一个麦克风(MIC)，当装置处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1304或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件1310还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口1312为处理组件1302和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件1314包括一个或多个传感器，用于为装置提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1314可以检测到设备的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置的显示器和小键盘，传感器组件1314还可以检测装置或装置一个组件的位置改变，用户与装置接触的存在或不存在，装置方位或加速/减速和装置的温度变化。传感器组件1314可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件1314还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件1314还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件1316被配置为便于装置和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件1316经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件1316还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器1304，上述指令可由装置的处理器1320执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器1304，上述指令可由装置的处理器1320执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

进一步可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (20)

1.一种充电电路，其特征在于，应用于对电池进行充电的充电器，包括：中央控制器、以及电压电流转换电路；

所述电压电流转换电路包括输入端和输出端，所述电压电流转换电路的输入端与电源电连接，所述电压电流转换电路的输出端与所述电池电连接；

所述电压电流转换电路包括位于所述输入端和所述输出端之间且彼此并联连接的第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路，其中，第一功率大于第二功率，第二功率大于第三功率；

所述中央控制器根据所述充电器的输入电压匹配第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路中的一种充电电路，以将充电器的输出电压转换为所述电池所适应的电池输入电压。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一功率直充电路包括与所述输入端电连接的第一控制电路，以及与所述输出端电连接的电容降压电路；

其中，所述第一控制电路与所述电容降压电路串联连接。

3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述电容降压电路包括一个或多个电容降压电路；

其中，多个所述电容降压电路并联连接后，整体与所述第一控制电路串联连接。

4.根据权利要求2或3所述的充电电路，其特征在于，每一所述电容降压电路中包括有串联连接的两个电容电路；

所述电容电路中包括有并联连接的两个电容。

5.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第二功率直充电路包括与所述输入端电连接的第二控制电路，以及与所述输出端电连接的MOS晶体管，

其中，所述第二控制电路与所述MOS晶体管串联连接。

6.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第三功率直充电路为buck-boost电路，所述buck-boost电路的输入端与所述电源电连接，所述buck-boost电路的输出端与所述电池电连接。

7.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，

所述充电电路还包括包含有电压比较器电路的保护电路，所述保护电路与所述电压电流转换电路的输出端电连接，用于保证所述充电器的输出电压小于或等于所述电池输入电压。

8.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括充电侦测电路，所述充电侦测电路与所述电压电流转换电路并联连接，用于监测所述充电器的输出电压、所述充电器的输出电流，并将监测结果上报至所述中央控制器。

9.一种充电控制方法，其特征在于，应用于对电池进行充电的充电器，所述充电器包括权利要求1至8中任意一项所述的充电电路，所述充电控制方法包括：

确定所述充电器的输入电压以及待充电电池的电池输入电压；

根据所述充电器的输入电压以及所述电池输入电压，调用能够匹配所述充电器的输入电压的电压电流转换电路，其中，所述电压电流转换电路用于将所述充电器的输出电压转换为所述电池输入电压；所述电压电流转换电路为第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路中的任意一种；

利用调用的所述电压电流转换电路对所述电池进行充电。

10.根据权利要求9所述的充电控制方法，其特征在于，所述充电控制方法还包括：

若调用的所述电压电流转换电路为所述第一功率直充电路，则在所述充电器的温度达到温度阈值，和/或经所述第一功率直充电路转换后形成的供电电流达到电流阈值时，将所述电压电流转换电路由所述第一功率直充电路跳转至所述第二功率直充电路。

11.根据权利要求9所述的充电控制方法，其特征在于，所述充电控制方法还包括：

若调用的所述电压电流转换电路为所述第一功率直充电路，则在经所述第一功率直充电路转换后形成的供电电压达到电压阈值时，将所述电压电流转换电路由所述第一功率直充电路跳转至所述第三功率直充电路。

12.根据权利要求9至11中任意一项所述的方法，其特征在于，所述充电控制方法还包括：

若充电侦测电路监测到所述充电器的输出电压超过电压报警阈值，或所述充电器的输出电流超过电流报警阈值，则发出报警信号。

13.根据权利要求9至11中任意一项所述的方法，其特征在于，所述充电控制方法还包括：

若保护电路监测到所述充电器的输出电压大于所述电池输入电压，则中断对所述电池进行充电。

14.一种充电控制装置，其特征在于，应用于对电池进行充电的充电器，所述充电器包括权利要求1至8中任意一项所述的充电电路，所述充电控制装置包括：

确定模块，用于确定所述充电器的输入电压以及待充电电池的电池输入电压；

处理模块，用于根据所述充电器的输入电压以及所述电池输入电压，调用能够匹配所述充电器的输入电压的电压电流转换电路，其中，所述电压电流转换电路用于将所述充电器的输出电压转换为所述电池输入电压；所述电压电流转换电路为第一功率直充电路、第二功率直充电路和第三功率直充电路中的任意一种；

执行模块，利用调用的所述电压电流转换电路对所述电池进行充电。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：

若调用的所述电压电流转换电路为所述第一功率直充电路，则在所述充电器的温度达到温度阈值，和/或经所述第一功率直充电路转换后形成的供电电流达到电流阈值时，将所述电压电流转换电路由所述第一功率直充电路跳转至所述第二功率直充电路。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：

若调用的所述电压电流转换电路为所述第一功率直充电路，则在经所述第一功率直充电路转换后形成的供电电压达到电压阈值时，将所述电压电流转换电路由所述第一功率直充电路跳转至所述第三功率直充电路。

17.根据权利要求14至16中任意一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：

若充电侦测电路监测到所述充电器的输出电压超过电压报警阈值，或所述充电器的输出电流超过电流报警阈值，则发出报警信号。

18.根据权利要求14至16中任意一项所述的装置，其特征在于，所述执行模块还用于：

若保护电路监测到所述充电器的输出电压大于所述电池输入电压，则中断对所述电池进行充电。

19.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

存储器，配置用于存储指令；以及

处理器，配置用于调用所述指令执行权利要求9至13中任意一项所述的充电控制方法。

20.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非临时性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由处理器执行时，执行权利要求9至13中任意一项所述的充电控制方法。

Images