CN113381462B - 充电系统及充电方法 - Google Patents

Abstract

提供了充电系统及充电方法。充电系统包括：第一充电控制单元，耦合于电池单元，用于监测电池单元的电池参数的值；控制器，耦合于电池单元、第一充电控制单元及与电池单元耦合的第二充电控制单元，用于当电池参数的值所指示的电池单元的剩余电量处于第一预设阈值与第二预设阈值之间时，生成第一状态的控制信号，以允许第一充电控制单元通过第一充电接口对第一终端设备充电，并允许第二充电控制单元通过第二充电接口对第二终端设备充电，其中，第一预设阈值高于第二预设阈值。本发明一方面无需工作人员维护即可保证充电系统自身的运行，节省了人力成本；另一方面也可以使该充电系统最大程度的对外充电。

Description

充电系统及充电方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种充电系统及充电方法。

背景技术

目前，智能手机已成为人们生活、工作、娱乐不可或缺的一部分。与此同时，为了满足人们的需求，智能手机的性能越来越强大，屏幕分辨率也越来越高，但是随着人们使用频率和时长的越来越多，电池的剩余电量也越来越不能满足需求。尤其是大屏幕手机，耗电量多，而体积、成本、电池技术都限制了电池续航时间。基于此，移动电源便应运而生，也成为了人们出差旅行的必备神器。但是移动电源体积大且笨重，携带移动电源出门，无疑成为巨大的累赘，将人们的出行体验大打折扣。为了方便人们出行，公共场所设置了共享充电装置，但该共享充电装置大部分依赖于市电，不符合当前节能环保的理念，同时如果该共享充电装置的对外充电策略设计的不合理，可能会过度对外充电，导致自身系统无法正常运行，寿命大大缩短。

发明内容

本发明提供了一种充电系统。该充电系统包括：

第一充电控制单元，耦合于电池单元，用于监测电池单元的电池参数的值；

控制器，耦合于电池单元、第一充电控制单元及与电池单元耦合的第二充电控制单元，用于当电池参数的值所指示的电池单元的剩余电量处于第一预设阈值与第二预设阈值之间时，生成第一状态的控制信号，以允许第一充电控制单元通过第一充电接口对第一终端设备充电，并允许第二充电控制单元通过第二充电接口对第二终端设备充电，其中，第一预设阈值高于第二预设阈值。

本发明还提供了一种充电方法。该充电方法包括：

第一充电控制单元监测电池单元的电池参数的值；

当电池参数的值所指示的电池单元的剩余电量处于第一预设阈值与第二预设阈值之间时，控制器生成第一状态的控制信号；

根据第一状态的控制信号，第一充电控制单元允许第一充电接口对第一终端设备充电，且第二充电控制单元允许第二充电接口对第二终端设备充电。

利用本发明的充电系统及充电方法，可在电池单元的电池参数的值所指示的电池单元的剩余电量处于第一预设阈值与第二预设阈值之间时，使得控制器生成第一状态的控制信号，以允许第一充电控制单元通过第一充电接口对第一终端设备充电，并允许第二充电控制单元通过第二充电接口对第二终端设备充电。该充电系统一方面无需工作人员维护即可保证自身的运行，节省了人力成本；另一方面也可最大程度的对外充电。

附图说明

以下通过结合本发明的一些实施例及其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。

图1所示为根据本发明一个实施例的充电系统的方框示意图；

图2所示为根据本发明一个实施例的充电系统的具体电路图；

图3所示为根据本发明一个实施例的充电方法的流程图；及

图4所示为根据本发明一个实施例的充电方法的流程图。

具体实施方式

以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本发明涵盖所附权利要求所定义的发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细。描述，以便于凸显本发明的主旨。

图1所示为根据本发明一个实施例的充电系统100的方框示意图。该充电系统100包括电池单元110、第一充电控制单元120、第二充电控制单元130、控制器140、第一感应单元150、第二感应单元160、第一充电接口170、第二充电接口180。该充电系统100可以用于为第一终端设备190a和第二终端设备190b充电。其中，该第一终端设备190a与第二终端设备190b包括但不限于手机、平板电脑等。

电池单元110分别与第一充电控制单元120、第二充电控制单元130及控制器140耦合。该电池单元110用于为该充电系统100(如，第一充电控制单元120、第二充电控制单元130和控制器140)提供电能。其中，电池单元110包括但不限于锂离子电池、铁锂电池、镍镉电池、镍氢电池、铅蓄电池。

第一充电控制单元120与控制器140耦合。该第一充电控制单元120监测电池单元110的电池参数的值。其中，该电池参数的值包括电池电流、电池电压及电池温度。在一实施例中，第一充电控制单元120包括电量计205(见图2)。该电量计205分别与电池单元110和控制器140耦合，用于监测电池单元110的电池参数的值(如，电池电压、电池电流、电池温度)。

控制器140根据该电池参数的值生成控制信号。其中控制信号包括处于第一状态的控制信号、处于第二状态的控制信号及处于第三状态的控制信号。在一实施例中，控制器140读取电量计205(见图2)所监测到的电池参数的值，通过查找表获取与该电池参数的值相对应的剩余电量比RSOC，再根据该剩余电量比RSOC与预设阈值的关系，生成相应状态的控制信号。具体情况将在下文详细描述。

第一充电控制单元120根据控制信号生成第一开关信号，以指示是否允许第一充电接口150对第一终端设备190a充电。在一实施例中，该第一充电控制单元120包括第一寄存器206(见图2)。第一寄存器206根据控制器140生成的控制信号生成第一开关信号，如数字“1”，以允许第一充电接口150对第一终端设备190a充电，或如数字“0”，以禁止第一充电接口150对第一终端设备190a充电。

第二充电控制单元130根据控制信号生成第二开关信号，以指示是否允许第二充电接口160对第二终端设备190b充电。在一实施例中，该第二充电控制单元130包括第二寄存器207(见图2)。第二寄存器207根据控制器140生成的控制信号生成第二开关信号，如数字“1”，以允许第二充电接口160对第二终端设备190b充电，如数字“0”，以禁止第二充电接口160对第二终端设备190b充电。

第一充电接口170耦合于第一充电控制单元120。第一充电接口170作为一个连接接口，通过充电线与第一终端设备190a连接，从而将该充电系统100的电能传输至第一终端设备190a。在一实施例中，第一充电接口170包括USB接口。

第二充电接口180耦合于第二充电控制单元130。第二充电接口180作为一个连接接口，通过充电线与第二终端设备190b连接，从而将该充电系统100的电能传输至第二终端设备190b。在一实施例中，第二充电接口180包括USB接口。

第一感应单元150耦合于第一充电控制单元120和第一充电接口170之间。当第一终端设备190a插入第一充电接口170时，第一感应单元150感应流经第一感应单元150的第一充电电流I₁的大小。在一实施例中，第一感应单元150上产生第一感应电压，其中该第一感应电压指示流经第一感应单元150的第一充电电流I₁的大小。

第二感应单元160耦合于第二充电控制单元130和第二充电接口180之间。当第二终端设备190b插入第二充电接口180时，第二感应单元160感应流经第二感应单元160的第二充电电流I₂的大小。在一实施例中，第二感应单元160上产生第二感应电压，其中该第二感应电压指示流经第二感应单元160的第二充电电流I₂的大小。

控制器140根据第一充电电流I₁的大小和第二充电电流I₂的大小生成相应的反馈信号，以控制第一充电接口170对第一终端设备190a充电，控制第二充电接口180对第二终端设备190b充电。其中反馈信号包括处于第一状态的反馈信号、处于第二状态的反馈信号及处于第三状态的反馈信号。在一实施例中，根据第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和与预设电流值I_SET2、短路电流值I_SET1的关系，控制器140生成反馈信号。第一充电控制单元120和第二充电控制单元130接收该反馈信号，以控制第一充电接口170和第二充电接口180对外充电。其中预设电流值I_SET2小于短路电流值I_SET1。具体情况将在下文详细描述。

根据电池参数的值所指示的电池单元110的剩余电量与第一预设阈值TH1、第二预设阈值TH2及第三预设阈值TH3之间的关系，下文将详细介绍该充电系统100可对外充电的具体情况。其中，第一预设阈值TH1大于第二预设阈值TH2。第二预设阈值TH2大于第三预设阈值TH3。

第一种情况，当电池参数的值所指示的电池单元110的剩余电量大于第二预设阈值TH2时，控制器140生成处于第一状态的控制信号，以允许第一充电控制单元120通过第一充电接口170对第一终端设备190a充电，允许第二充电控制单元130通过第二充电接口180对第二终端设备190b充电。

在本实施例中，电池参数的值所指示的电池单元110的剩余电量用剩余电量比RSOC表示，第二预设阈值TH2用百分比表示，如30％。例如，在剩余电量比RSOC高于30％时，控制器140生成处于第一状态的控制信号。根据该第一状态的控制信号，第一充电控制单元120生成第一开关信号，如数字“1”，以允许第一充电接口170对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130生成第二开关信号，如数字“1”，以允许第二充电接口180对第二终端设备190b充电。可见，在电池单元110的剩余电量充足时，该充电系统100的第一充电接口170和第二充电接口180均可对外充电。

其中，当电池参数的值所指示的电池单元110的剩余电量处于第二预设阈值TH2(如，30％)与第一预设阈值TH1(如，50％)之间，且第一终端设备190a接入第一充电接口170，第二终端设备190b接入第二充电接口180时，第一感应单元150感应流经第一感应单元150的第一充电电流I₁的大小，第二感应单元160感应流经第二感应单元160的第二充电电流I₂的大小。控制器140根据第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和与预设电流值I_SET2、短路电流值I_SET1的关系，控制器140确定是否允许第一充电接口170和第二充电接口180继续对外充电。其中预设电流值I_SET2小于短路电流值I_SET1。

在一实施例中，当第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和小于预设电流值I_SET2时，控制器140生成处于第一状态的反馈信号，以允许第一充电控制单元150通过第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电，允许第二充电控制单元160通过第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。具体地，当I₁+I₂＜I_SET2时，控制器140生成处于第一状态的反馈信号。根据该第一状态的反馈信号，第一寄存器206生成第一开关信号，如数字“1”，以允许第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电，第二寄存器207生成第二开关信号，如数字“1”，以允许第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。可见，在第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和较小(此时，该充电系统100的剩余电量下降速度慢)时，充电系统100允许第一充电接口170继续对该第一终端设备190a充电和允许第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。这可使充电系统100既可完全对外充电又可保证电量以维持自身运行。

在一实施例中，当第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和不小于预设电流值I_SET2，且不大于短路电流值I_SET1时，控制器140生成处于第二状态的反馈信号，以允许第一充电控制单元120通过第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电或允许第二充电控制单元130通过第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。具体地，当I_SET2≤I₁+I₂≤I_SET1时，控制器140生成处于第二状态的反馈信号，以允许第一充电接口170和第二充电接口180中的一个继续对终端设备充电。例如，根据该第二状态的反馈信号，第一寄存器206生成第一开关信号，如数字“1”，以允许第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电，第二寄存器207生成第二开关信号，如数字“0”，以禁止第二充电接口180对第二终端设备190b充电。可见，在I_SET2≤I₁+I₂≤I_SET1(此时，充电系统100的剩余电量下降速度较快)时，充电系统100只允许第一充电接口170和第二充电接口180中的一个继续对外充电，从而既可对外充电，又可保持电量，维持自身运行。

在一实施例中，当第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和大于短路电流值I_SET1时，控制器140生成处于第三状态的反馈信号，以禁止第一充电控制单元120通过第一充电接口150对第一终端设备190a充电，禁止第二充电控制单元120通过第二充电接口160对第二终端设备190b充电。具体地，当I₁+I₂＞I_SET1时，控制器140生成处于第三状态的反馈信号。根据该第三状态的反馈信号，第一寄存器206生成第一开关信号，如数字“0”，以禁止第一充电接口170对第一终端设备190a充电，第二寄存器207生成第二开关信号，如数字“0”，以禁止第二充电接口180对第二终端设备190b充电。可见，在I₁+I₂＞I_SET1(此时，充电系统100对外的充电电流过大，易被烧坏)时，充电系统100禁止第一充电接口170和第二充电接口180对外充电，以确保该充电系统100的安全运行，同时也避免烧坏用户的终端设备。

第二种情况，当电池参数的值所指示的电池单元110的剩余电量低于第三预设阈值TH3时，控制器140生成处于第二状态的控制信号，以禁止第一充电控制单元120通过第一充电接口170对第一终端设备190a充电，禁止第二充电控制单元130通过第二充电接口180对第二终端设备190b充电。

在本实施例中，电池参数的值所指示的电池单元110的剩余电量用剩余电量比RSOC表示，第三预设阈值TH3用百分比表示，如20％。例如，在剩余电量比RSOC低于20％时，控制器140生成处于第二状态的控制信号。根据该第二状态的控制信号，第一充电控制单元120生成第一开关信号，如数字“0”，以禁止第一充电接口170对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130生成第二开关信号，如数字“0”，以禁止第二充电接口180对第二终端设备190b充电。可见，在电池单元110的剩余电量很少时，该充电系统100的第一充电接口170和第二充电接口180均不可对外充电，以优先维持自身运行。

第三种情况，当电池参数的值所指示的电池单元110的剩余电量处于第二预设阈值TH2和第三预设阈值TH3之间时，控制器140只允许第一充电接口170和第二充电接口180中的一个可对外充电。其中第二预设阈值TH2大于第三预设阈值TH3。在一实施例中，当电池参数的值所指示的电池单元110的剩余电量处于第二预设阈值TH2和第三预设阈值TH3之间时，控制器140生成处于第三状态的控制信号，以允许第一充电接口170和第二充电接口180中的一个对终端设备充电，比如允许第一充电控制单元120通过第一充电接口170对第一终端设备190a充电，禁止第二充电控制单元130通过第二充电接口180对第二终端设备190b充电。

在本实施例中，电池参数的值所指示的电池单元110的剩余电量用剩余电量比RSOC表示，第二预设阈值TH2用百分比表示，如30％，第三预设阈值TH3用百分比表示，如20％。例如，在20％≤RSOC≤30％时，控制器140生成处于第三状态的控制信号。根据该第三状态的控制信号，第一充电控制单元120生成第一开关信号，如数字“1”，以允许第一充电接口170对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130生成第二开关信号，如数字“0”，以禁止第二充电接口180对第二终端设备190b充电。可见，在电池单元110剩余电量相对较少时，该充电系统100中只有一个充电接口，比如第一充电接口170，可对外充电。这既保证了充电系统100的运行又保证了充电系统100可对第一终端设备190a充电。

在另一实施例中，当电池参数的值所指示的电池单元110的剩余电量处于第二预设阈值TH2和第三预设阈值TH3之间时，控制器140根据终端设备接入充电接口的情况来确定两个充电接口中的哪一个可对外充电。比如，只有一个充电接口接入终端设备，(如，第一充电接口170接入第一终端设备190a而第二充电接口180未接入第二终端设备190b)，控制器140只检测到一个充电电流(如，只有第一感应单元150感应出流经第一感应单元150的第一充电电流I₁的大小)，从而继续允许该充电接口(如，第一充电接口170)对所接入的终端设备充电，禁止另一充电接口(如，第二充电接口180)对外充电。在这种情况下，该充电系统100自动识别终端设备所接入的充电接口，从而只允许终端设备所接入的充电接口对外充电，以减少用户的操作。又比如，两个充电接口均接入终端设备(如第一充电接口170接入第一终端设备190a且第二充电接口180接入第二终端设备190b)，控制器140检测到两个充电电流(如，第一感应单元150感应出流经第一感应单元150的第一充电电流I₁的大小，第二感应单元160感应出流经第二感应单元160的第二充电电流I₂的大小)，从而随机选择一个充电接口(如，第一充电接口170)对外充电。另外，控制器140还可选择充电电流较小的充电接口对外充电(如第一充电电流I₁较小，选择第一充电接口170对外充电)。控制器140从两个充电接口中选择一个充电接口对外充电的方式并不限于本发明公开的实施例。

第一预设阈值TH1、第二预设阈值TH2及第三预设阈值TH3的取值并不限于本发明公开的实施例。另外，在第三种情况下，充电系统100也可根据第一充电电流I₁的大小或第二充电电流I₂的大小来确定是否继续对外充电。具体过程可参照第一种情况下的描述，但也不限于此。

图2所示为根据本发明一个实施例的充电系统200的具体电路图。图2将结合图1进行介绍。该充电系统200还包括太阳能单元201。该太阳能单元201与电池单元110耦合。该太阳能单元201用于将太阳能转换为电能，从而为电池单元110充电。

在一实施例中，太阳能单元201包括太阳能电池板202和充电器203。太阳能电池板202与充电器203耦合。具体地，太阳能电池板202通过吸收太阳能，将太阳能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。充电器203对该电能进行稳定后输出至电池单元110。在本实施例中，充电器203采用凹凸电子(O2Micro)公司的OZ1C82芯片。OZ1C82芯片的端口包括端口VBUS、端口GND和端口VBAT(图2中未示出)。端口VBUS和端口GND连接该太阳能电池板202，端口VBAT连接电池单元110。太阳能单元201为充电系统200提供电能，可充分利用清洁无污染的太阳能资源从而节省电能，有利于保护环境。

在一实施例中，电池单元110将太阳能单元201所输出的电能转换为内部的化学能进行存储，再将所存储的化学能转换为电能提供给充电系统200，以保证充电系统200的运行。在本实施例中，电池单元110由多个锂离子电池耦合而成。该多个锂离子电池的负极通过电阻R接地，正极分别与控制器140、第一充电控制单元120及第二充电控制单元130耦合。

在一实施例中，控制器140与第一充电控制单元120及第二充电控制单元130以I2C(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)方式进行通信。在本实施例中，控制器140采用微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。该微控制单元包括端口VDD、端口SCL1、端口SDA1、端口SCL2、端口SDA2。端口VDD与电池单元110连接，用于将电池单元110所提供的电能传输至微控制单元。端口SCL1和端口SDA1与第一充电控制单元120连接。端口SCL1和端口SDA1接收电池参数的值，并输出控制信号和反馈信号至第一充电控制单元120。端口SCL2和端口SDA2与第二充电控制单元130连接，输出控制信号和反馈信号至第二充电控制单元130。其中控制信号是微控制单元根据电池参数的值生成。反馈信号是微控制单元根据第一充电电流I₁的大小和第一充电电流I₂的大小生成。另外微控制单元也可根据感应电压或充电电流的个数判断当前对外充电的充电接口的数量。

在一实施例中，第一充电控制单元120采用凹凸电子(O2Micro)公司的OZ1C105G快充芯片。该OZ1C105G快充芯片的端口包括端口VBAT1、端口SCL3、端口SDA3、端口GNDA、端口GNDP、端口VBUS1和端口VSS1。该OZ1C105G快充芯片包括电量计205和第一寄存器206。端口VBAT1接收电池单元110所提供的电能，以为OZ1C105G快充芯片供电。电量计205通过端口VBAT1监测电池单元110的电池参数的值，并将该电池参数的值通过端口SCL3和端口SDA3发送至控制器140。端口SCL3和端口SDA3接收控制器140生成的控制信号和反馈信号，并传输至第一寄存器206。第一寄存器206根据控制信号和反馈信号生成第一开关信号，以指示是否允许OZ1C105G快充芯片通过端口VBUS1传输电能。端口VBUS1和端口VSS1耦合于第一充电接口170，用于传输电能。

在一实施例中，第二充电控制单元130采用凹凸电子(O2Micro)公司的OZ1C105T快充芯片。该OZ1C105T快充芯片的端口包括端口VBAT2、端口SCL4、端口SDA4、端口GNDP、端口VBUS2和端口VSS2。该OZ1C105T快充芯片包括第二寄存器207。端口VBAT2接收电池单元110所提供的电能，以为OZ1C105T快充芯片供电。端口SCL4和端口SDA4接收控制器140生成的控制信号和反馈信号，并传输至第二寄存器207。第二寄存器207根据控制信号和反馈信号生成第二开关信号，以指示是否允许OZ1C105T快充芯片通过端口VBUS2传输电能。端口VBUS2和端口VSS2耦合于第二充电接口180，用于传输电能。

在一实施例中，第一感应单元150包括电阻R1。该电阻R1的两端分别连接控制器140。在第一充电控制单元120允许第一充电接口170对第一终端设备190a充电时，一旦有第一终端设备190a通过充电线接入第一充电接口170，电阻R1上产生指示流经电阻R1的第一充电电流I₁大小的第一感应电压。该第一感应电压为电阻R1两端的电压差。控制器140根据该电压差计算出流经电阻R1的第一充电电流I₁的大小。

在一实施例中，第二感应单元160包括电阻R2。该电阻R2的两端分别连接控制器140。在第二充电控制单元130通过第二充电接口180可对第二终端设备190b充电时，一旦有第二终端设备190b通过充电线接入第二充电接口180，电阻R2上产生指示流经电阻R2的第二充电电流I₂大小的第二感应电压。该第二感应电压为电阻R2两端的电压差。控制器140根据该电压差计算出流经电阻R2的第二充电电流I₂的大小。

另外，请参考图2，该充电系统200还包括显示单元(图中未标出)。该显示单元与控制器140耦合。在控制器140的控制下，该显示单元可显示电池单元110的剩余电量值或剩余电量比RSOC，也可显示充电系统200正在对外充电的充电接口数量。在一实施例中，该显示单元包括液晶显示面板。该剩余电量值或剩余电量比RSOC以txt文本格式在液晶显示面板上显示。

该充电系统200还包括多个指示灯204。该多个指示灯204与控制器140耦合。根据剩余电量比RSOC，控制器140控制打开该多个指示灯204中的一个或多个。也就是说，用户可根据该多个指示灯204的亮起状态获知第一充电控制单元120和第二充电控制单元130是否可对外充电。

在一实施例中，该多个指示灯204包括LED1(Light Emitting Diode，发光二极管)、LED2和LED3。当控制器140判断出剩余电量比RSOC高于第一预设阈值TH1(如，50％)时，控制器140控制第一充电控制单元120和第二充电控制单元130均可对外充电，同时也打开LED1、LED2和LED3，即LED1、LED2和LED3亮。当剩余电量比RSOC低于第三预设阈值TH3(如，20％)时，控制器140控制第一充电控制单元120和第二充电控制单元130均不可对外充电，同时打开LED3，即LED3亮。当剩余电量比RSOC介于第三预设阈值TH3(如，20％)与第二预设阈值TH2(如，30％)之间时，控制器140控制第一充电控制单元120和第二充电控制单元130中的一个可对外充电，同时打开LED2，即LED2亮。当剩余电量比RSOC介于第二预设阈值TH2(如，30％)与第一预设阈值TH1(如，50％)之间时，控制器140控制打开LED1和LED2，即LED1和LED2亮。用户可以根据该LED1、LED2和LED3的亮起状态，判断该充电系统200中的第一充电接口170和第二充电接口180是否可对外充电。

图3所示为根据本发明一个实施例的充电方法300的流程图。图3将结合图1和图2进行介绍。该充电方法300包括：

步骤301，开启该充电系统200。该充电系统200进行初始化。

步骤302，第一充电控制单元120监测电池单元110的电池参数的值，如电池电压、电池电流、电池温度等。

步骤303，控制器140根据该电池参数的值，获取电池单元110的剩余电量比RSOC。同时，控制器140也控制显示单元显示出该剩余电量比RSOC。

步骤304，当该剩余电量比RSOC高于第二预设阈值TH2(如，30％)，步骤304转至步骤307。否则，步骤304转至步骤305。

步骤305，当该剩余电量比RSOC低于第三预设阈值TH3(如，20％)，步骤305转至步骤308。否则，步骤305转至步骤306。

步骤306，当该剩余电量比RSOC不小于第三预设阈值TH3(如，20％)且不大于第二预设阈值TH2(如，30％)时，控制器140生成处于第三状态的控制信号。根据该第三状态的控制信号，第一充电控制单元120允许第一充电接口170对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元120禁止第二充电接口180对第二终端设备190b充电。同时，控制器140也控制打开LED2。也就是说，根据LED2的亮起，使用者可获知该充电系统200中只有一个充电接口可对外充电。随后，步骤306转至步骤302。

步骤307，控制器140生成处于第一状态的控制信号。根据该第一状态的控制信号，第一充电控制单元120允许第一充电接口170对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130允许第二充电接口180对第二终端设备190b充电。同时，控制器140也控制打开LED1、LED2和LED3。也就是说，根据LED1、LED2和LED3的亮起，使用者可获知该充电系统200中的两个充电接口均可对外充电。

步骤308，控制器140生成处于第二状态的控制信号。根据该第二状态的控制信号，第一充电控制单元120禁止第一充电接口170对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130禁止第二充电接口180对第二终端设备190b充电。同时，控制器140控制打开LED3。也就是说，根据LED3的亮起，使用者可获知该充电系统200中的两个充电接口均不可对外充电。随后，步骤308转至步骤302。

步骤309，当第一终端设备190a接入第一充电接口170时，电阻R1感应流经电阻R1的第一充电电流I₁的大小。当第二终端设备190b接入第二充电接口180时，电阻R2感应流经电阻R2的第二充电电流I₂的大小。

步骤310，当该剩余电量比RSOC不小于第二预设阈值TH2(如，30％)且不大于第一预设阈值TH1(如，50％)时，步骤310转至步骤312。否则，步骤310转至步骤311。

步骤311，当该剩余电量比RSOC大于第一预设阈值TH1(如，50％)时，第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电，第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。随后步骤311转至步骤302。

步骤312，控制器140监测第一充电电流I₁的大小和第二充电电流I₂的大小。

步骤313，当第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和小于预设电流值I_SET2时，步骤313转至步骤314。否则，步骤313转至步骤315。

步骤314，控制器140生成处于处于第一状态的反馈信号。根据该第一状态的反馈信号，第一充电控制单元120允许第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130允许第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。

步骤315，当第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和大于短路电流值I_SET1时，步骤315转至步骤316。否则，步骤315转至步骤317。

步骤316，控制器140生成处于第三状态的反馈信号。根据该第三状态的反馈信号，第一充电控制单元120禁止第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130禁止第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。随后，步骤316转至步骤302。

步骤317，当第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和不小于预设电流值I_SET2且不大于短路电流值I_SET1时，控制器140生成处于第二状态的反馈信号。根据该第二状态的反馈信号，第一充电控制单元120允许第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130禁止第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。随后，步骤317转至步骤302。

图4所示为根据本发明一个实施例的充电方法400的流程图。图4将结合图1进行介绍。该充电方法400包括：

步骤410，第一充电控制单元120监测电池单元110的电池参数的值。在一实施例中，电池参数包括电池电压、电池电流、电池温度。

步骤420，当电池参数的值所指示的电池单元的剩余电量处于第一预设阈值TH1与第二预设阈值TH2之间时，控制器140生成处于第一状态的控制信号。其中，第一预设阈值TH1高于第二预设阈值TH2。在一实施例中，根据该电池参数的值(如电池电压、电池电流、电池温度)，通过查找表获取与该电池参数的值相对应的剩余电量比RSOC。当TH2(如，30％)≤RSOC≤TH1(如，50％)时，控制器生成处于第一状态的控制信号。

步骤430，根据该第一状态的控制信号，第一充电控制单元120允许第一充电接口170对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130允许第二充电接口180对第二终端设备190b充电。也就是说，充电系统100中的第一充电接口170和第二充电接口180均处于对外可充电状态。

步骤440，当第一终端设备190a接入第一充电接口170时，第一感应单元150感应流经第一感应单元150的第一充电电流I₁的大小；当第二终端设备190b接入第二充电接口180时，第二感应单元160感应流经第二感应单元160的第二充电电流I₂的大小。

步骤450，控制器140监测第一充电电流I₁的大小和第二充电电流I₂的大小。

步骤460，当第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和小于预设电流值I_SET2时，控制器140生成处于第一状态的反馈信号。根据该第一状态的反馈信号，第一充电控制单元120允许第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130允许第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。可见，这种情况下，两个充电接口均可继续对外充电。

步骤470，当第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和处于预设电流值I_SET2与短路电流值I_SET1之间时，控制器140生成处于第二状态的反馈信号。根据该第二状态的反馈信号，第一充电控制单元120允许第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130禁止第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。预设电流值I_SET2低于短路电流值I_SET1。可见，这种情况下，只有一个充电接口可继续对外充电。

步骤480，当第一充电电流I₁的大小与第二充电电流I₂的大小之和大于短路电流值I_SET1时，控制器140生成处于第三状态的反馈信号。根据该第三状态的反馈信号，第一充电控制单元120禁止第一充电接口170继续对第一终端设备190a充电，第二充电控制单元130禁止第二充电接口180继续对第二终端设备190b充电。可见，这种情况下，两个充电接口均不可继续对外充电。

本发明的充电系统及充电方法，不仅可以根据电池单元110的剩余电量实时调控是否允许第一充电接口170和第二充电接口180对外充电，还可以根据第一充电接口170对外充电的第一充电电流I₁的大小和第二充电接口180对外充电的第二充电电流I₂的大小，实时调控是否允许第一充电接口170和第二充电接口180继续对外充电。因此，该充电系统既可维持自身运行，又可最大限度的对外充电，同时也保证了充电时的安全性。

上文具体实施方式和附图仅为本发明的常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露的实施例仅用于说明而非限制，本发明的范围由所附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。

Claims (10)

1.一种充电系统，包括：

第一充电控制单元，耦合于电池单元，用于监测所述电池单元的电池参数的值；

控制器，耦合于所述电池单元、所述第一充电控制单元及与所述电池单元耦合的第二充电控制单元，用于：

当所述电池参数的值所指示的所述电池单元的剩余电量处于第一预设阈值与第二预设阈值之间时，生成第一状态的控制信号，以允许所述第一充电控制单元通过第一充电接口对第一终端设备充电，并允许所述第二充电控制单元通过第二充电接口对第二终端设备充电，其中，所述第一预设阈值高于所述第二预设阈值；以及

根据用于对所述第一终端设备充电的第一充电电流的大小和用于对所述第二终端设备充电的第二充电电流的大小生成反馈信号，以允许或禁止所述第一充电控制单元继续通过所述第一充电接口对所述第一终端设备充电和/或所述第二充电控制单元继续通过所述第二充电接口对所述第二终端设备充电，其中：

当所述第一充电电流的大小与所述第二充电电流的大小之和小于预设电流值时，所述控制器生成第一状态的所述反馈信号，以允许继续对所述第一终端设备充电并继续对所述第二终端设备充电，

当所述第一充电电流的大小与所述第二充电电流的大小之和处于预设电流值与短路电流值之间时，所述控制器生成第二状态的所述反馈信号，以允许继续对所述第一终端设备充电并禁止对所述第二终端设备充电，其中，预设电流值小于短路电流值，和/或

当所述第一充电电流的大小与所述第二充电电流的大小之和大于短路电流值时，所述控制器生成第三状态的所述反馈信号，以禁止对所述第一终端设备充电并禁止对所述第二终端设备充电。

2.根据权利要求1所述的充电系统，还包括：

第一感应单元，耦合于所述第一充电控制单元与所述第一充电接口之间，用于当所述第一终端设备接入所述第一充电接口时，感应流经所述第一感应单元的所述第一充电电流的大小；及

第二感应单元，耦合于所述第二充电控制单元与所述第二充电接口之间，用于当所述第二终端设备接入所述第二充电接口时，感应流经所述第二感应单元的所述第二充电电流的大小。

3.根据权利要求1所述的充电系统，其中，所述控制器还用于：当所述电池参数的值所指示的所述电池单元的剩余电量大于所述第一预设阈值时，允许所述第一充电控制单元通过所述第一充电接口继续对所述第一终端设备充电，并允许所述第二充电控制单元通过所述第二充电接口继续对所述第二终端设备充电。

4.根据权利要求1所述的充电系统，其中，所述控制器还用于：当所述电池参数的值所指示的所述电池单元的剩余电量低于第三预设阈值时，生成第二状态的所述控制信号，以禁止所述第一充电控制单元通过所述第一充电接口对所述第一终端设备充电，并禁止所述第二充电控制单元通过所述第二充电接口对所述第二终端设备充电，其中，所述第三预设阈值小于所述第二预设阈值。

5.根据权利要求1所述的充电系统，其中，所述控制器还用于：当所述电池参数的值所指示的所述电池单元的剩余电量处于所述第二预设阈值和第三预设阈值之间时，生成第三状态的所述控制信号，以禁止所述第一充电控制单元和所述第二充电控制单元中的一个通过相应的充电接口对相应的终端设备充电，并允许所述第一充电控制单元和所述第二充电控制单元中的另一个通过相应的充电接口对相应的终端设备充电，其中，所述第三预设阈值小于所述第二预设阈值。

6.一种充电方法，包括：

第一充电控制单元监测电池单元的电池参数的值；

当所述电池参数的值所指示的所述电池单元的剩余电量处于第一预设阈值与第二预设阈值之间时，控制器生成第一状态的控制信号，其中，所述第一预设阈值高于所述第二预设阈值；

根据第一状态的所述控制信号，第一充电控制单元允许第一充电接口对第一终端设备充电，且第二充电控制单元允许第二充电接口对第二终端设备充电；及

根据用于对所述第一终端设备充电的第一充电电流的大小和用于对所述第二终端设备充电的第二充电电流的大小，所述控制器生成反馈信号，以控制所述第一充电控制单元是否允许继续通过所述第一充电接口对所述第一终端设备充电以及所述第二充电控制单元是否允许继续通过所述第二充电接口对所述第二终端设备充电，其中：

当所述第一充电电流的大小与所述第二充电电流的大小之和小于预设电流值时，所述控制器生成第一状态的所述反馈信号，以控制所述第一充电控制单元允许继续对所述第一终端设备充电并控制所述第二充电控制单元允许继续对所述第二终端设备充电，

当所述第一充电电流的大小与所述第二充电电流的大小之和处于预设电流值与短路电流值之间时，所述控制器生成第二状态的所述反馈信号，以控制所述第一充电控制单元允许继续对所述第一终端设备充电并控制所述第二充电控制单元禁止对所述第二终端设备充电，其中，预设电流值小于短路电流值，和/或

当所述第一充电电流的大小与所述第二充电电流的大小之和大于短路电流值时，所述控制器生成第三状态的所述反馈信号，以禁止所述第一充电控制单元对所述第一终端设备充电并禁止所述第二充电控制单元对所述第二终端设备充电。

7.根据权利要求6所述的充电方法，还包括：

当所述第一终端设备接入所述第一充电接口时，第一感应单元感应流经所述第一感应单元的所述第一充电电流的大小；及

当所述第二终端设备接入所述第二充电接口时，第二感应单元感应流经所述第二感应单元的所述第二充电电流的大小。

8.根据权利要求6所述的充电方法，还包括：

当所述电池参数的值所指示的所述电池单元的剩余电量大于所述第一预设阈值时，所述控制器控制所述第一充电控制单元允许所述第一充电接口对所述第一终端设备充电，且控制所述第二充电控制单元允许所述第二充电接口对所述第二终端设备充电。

9.根据权利要求6所述的充电方法，还包括：

当所述电池参数的值所指示的所述电池单元的剩余电量低于第三预设阈值时，所述控制器生成第二状态的所述控制信号；及

根据第二状态的所述控制信号，所述第一充电控制单元禁止所述第一充电接口对所述第一终端设备充电，且所述第二充电控制单元禁止所述第二充电接口对所述第二终端设备充电。

10.根据权利要求6所述的充电方法，还包括：

当所述电池参数的值所指示的所述电池单元的剩余电量处于所述第二预设阈值和第三预设阈值之间时，所述控制器生成第三状态的所述控制信号；及

根据第三状态的所述控制信号，所述第一充电控制单元和所述第二充电控制单元中的一个禁止相应的充电接口对相应的终端设备充电，且所述第一充电控制单元和所述第二充电控制单元中的另一个允许相应的充电接口对相应的终端设备充电。

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