CN115706422A - 充电系统、充电系统的控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

充电系统、充电系统的控制方法、装置及电子设备 Download PDF

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CN115706422A CN202110886171.9A CN202110886171A CN115706422A CN 115706422 A CN115706422 A CN 115706422A CN 202110886171 A CN202110886171 A CN 202110886171A CN 115706422 A CN115706422 A CN 115706422A
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Abstract

本公开关于一种充电系统、充电系统的控制方法、装置及电子设备。其中，充电系统包括：电源管理集成电路、电池电量检测电路、双向电压转换电路及控制器；所述双向电压转换电路至少包括升压工作模式和降压工作模式；其中，所述电池电量检测电路的输入端与电池的两端连接，所述电池电量检测电路的输出端与控制器的第一输入端连接，用于将检测的所述电池的电池电压及电流传输给所述控制器；控制器，用于根据电池电压及电流，控制所述双向电压变换电路的工作模式，以及所述电源管理集成电路的工作状态，从而可以为各种电压等级的电池进行充电，电路结构简单、成本低。

Description

充电系统、充电系统的控制方法、装置及电子设备
技术领域
本公开涉及充电技术领域，尤其涉及一种充电系统、充电系统的控制方法、装置及电子设备。
背景技术
目前电子设备通常依靠锂电池充电，随着电路技术的发展，为了满足充电需求，充电功率也越来越大。但由于充电功率发展的过快，电子设备上其他部件的发展速度可能没有跟上电池的需求，从而如何提供一种可靠的充电系统成为各个设备厂商目前亟需解决的问题。
发明内容
本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本公开第一方面实施例提出了一种充电系统，包括：电源管理集成电路、电池电量检测电路、双向电压转换电路及控制器，所述双向电压转换电路至少包括升压工作模式和降压工作模式；
其中，所述电池电量检测电路的输入端与电池的两端连接，所述电池电量检测电路的输出端与所述控制器的第一输入端连接，用于将检测的所述电池电压传输给所述控制器；
所述控制器，用于根据所述电池电压及电流，控制所述双向电压变换电路的工作模式，以及所述电源管理集成电路的工作状态。
本公开第二方面实施例提出了一种充电系统的控制方法，包括：
确定待充电电池当前的电池电压及电流；
根据所述电池电压及电流，控制双向电压变换电路的工作模式，以及电源管理集成电路的工作状态。
本公开第三方面实施例提出了一种充电系统的控制装置，包括：
确定模块，用于确定待充电电池当前的电池电压及电流；
控制模块，用于根据所述电池电压，控制双向电压变换电路的工作模式，以及电源管理集成电路的工作状态。
本公开第四方面实施例提出了一种电子设备，包含本公开任一方面实施例提出的充电系统。
本公开提供的充电系统、充电系统的控制方法、装置及电子设备，控制器可以根据电池电压及电流，控制双向电压变换电路的工作模式，以及电源管理集成电路的工作状态，从而为各种电压等级的电池进行充电，电路结构简单、成本低。
本公开附加的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，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
图1是根据本公开实施例的充电系统的结构示意图；
图1A是根据本公开实施例的充电系统的结构示意图；
图2是根据本公开实施例的充电系统的结构示意图；
图2A是根据本公开实施例的一种手机充电系统的结构示意图；
图3是根据本公开实施例的充电系统的控制方法的流程图；
图4是根据本公开实施例的充电系统的控制方法的流程图；
图5是根据本公开实施例的充电系统的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，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，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
下面参考附图描述本公开实施例的充电系统、充电系统的控制方法、装置及电子设备。
本公开实施例的充电系统的控制方法，可由本公开实施例提供的充电系统的控制装置执行，该装置可配置于电子设备中。
图1为本公开实施例提供的一种充电系统的结构示意图。
如图1所示，充电系统可以包括电源管理集成电路、电池电量检测电路、双向电压转换电路及控制器。
其中，电池电量检测电路的输入端与电池的两端连接，电池电量检测电路的输出端与控制器的第一输入端连接。
其中，电源管理集成电路(power management integrated circuit，PMIC)是一种可以用于电压转换、稳压、电池管理的集成电路，它可以处理电源系统时序，为多种负载供电，还可以在过压、欠压、过流、热故障等情况下提供保护功能。
本公开实施例中，电源管理集成电路，可以为任意可实现电压转换、稳压、电池管理的集成电路或芯片等等，本公开对其规格、型号、尺寸等不做限定。
另外，双向电压变换电路，可以至少包括升压工作模式和降压工作模式。
其中，双向电压变换电路中，升压工作模式和降压工作模式的电压变换比，其可以为提前设定好的。
比如，双向电压变换电路的升压工作模式的电压变换比为2:3，则降压工作模式的电压变换比可以为3:2，又例如，双向电压变换电路的升压工作模式的电压变换比为1:2，则降压工作模式的电压变换比可以为2:1等等，本公开对此不做限定。
另外，电池电量检测电路可以将检测的电池的电池电压及电流传输给控制器，其可以为任意可实现该功能的电路、芯片等等，本公开对此不做限定。
其中，电池电压可以表征当前电压等级，电流大小可以反映充电支路输出的电压与电池电压的差值。
并且本公开实施例中，电池可以为双串电池，即两个电池串联，当然对此并不进行限制，另外双向电压变换电路的电压变换比也可以根据电池的数量或连接方式而进行选择或设置，例如双串电池时，电池是高压电池，电压是8V，需要把8V转成4V给系统供电，这是由于手机中大部分芯片都按照4V的耐压来设计的，要给这些芯片供电必须按照这个规范，因此可以使用降压工作模式的电压变换比为2:1的双向电压变换电路，直接把电池的8V转成系统需要的4V来供电。
从而，本公开实施例中，控制器可以用于根据电池电压及电流，控制双向电压变换电路的工作模式，以及电源管理集成电路的工作状态。
其中，电源管理集成电路的工作状态，可以用于指示电源管理集成电路工作在充电状态，还是工作在放电状态，以及工作在充电状态时，其内部的功率器件的工作时长等等。
比如说，电池电压为1伏特(volt，V)，电流为额定电流值1.5安培(ampere，A)，双向电压变换电路处于升压工作模式，且当前的电压变换比为1:3，则控制器可以控制电源管理集成电路的工作状态为充电状态。另外，控制器根据电池电量检测电路检测的电流，确定出充电电路输出的电压与电池电压的差值，之后可以确定充电支路的工作时长，比如可以为2分钟、5分钟等等。或者，电池电压为4V，双向电压变换电路的电压变换比为3:1，则可以控制电源管理集成电路的工作状态为放电状态。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中电池电压、电压变换比、电源管理集成电路的工作状态等的限定。
在一些可能的实施方式中，如图1所示，输入电压可以与过压保护电路连的输入端连接，过压保护电路的输出端可以与电源管理集成电路的第一输入端连接，电源管理集成电路的第一输出端可以与双向电压变换电路的一端连接，电源管理集成电路的控制端可以与控制器的第一输出端连接，双向电压变换电路的另一端与连接器的一端连接，连接器的另一端与电池连接，双向电压变换电路的控制端与控制器的第二输出端连接，电池电量检测电路的输入端与电池的两端连接，电池电量检测电路的输出端与控制器的第一输入端连接。
从而，在充电系统工作在电池充电状态情况下，控制器可以控制双向电压变换电路的工作模式为升压工作模式，并控制电源管理集成电路中处于充电状态，此时可以为电池进行充电。
在一些可能的实施方式中，电源管理集成电路的第二输入端可以与双向电压变换电路的一端连接，电源管理集成电路的第二输出端可以与控制器的供电端连接，即图1中由双点划线表示连接关系的部分。
从而，在充电系统工作在电池放电状态情况下，控制器可以控制双向电压变换电路的工作模式为降压工作模式，并控制电源管理集成电路中处于放电状态，此时，电池可以为系统进行供电。
可以理解的是，在实际实现过程中，可以根据需要对电路结构进行调整。比如，可以在该充电系统中增加过压保护电路(over voltage protection，OVP)，或者也可以在其中增加连接器等等，本公开对此不做限定。
比如，在电路中增加过压保护电路和连接器。则在图1的基础上，该充电系统的结构示意图可以如图1A所示。
其中，输入电压可以与过压保护电路连的输入端连接，过压保护电路的输出端可以与电源管理集成电路的第一输入端连接，电源管理集成电路的第一输出端与第二输入端可以分别与双向电压变换电路的一端连接，电源管理集成电路的第二输出端可以与控制器的供电端连接，电源管理集成电路的控制端可以与控制器的第一输出端连接，双向电压变换电路的另一端与连接器的一端连接，连接器的另一端与电池连接，双向电压变换电路的控制端与控制器的第二输出端连接，电池电量检测电路的输入端与电池的两端连接，电池电量检测电路的输出端与控制器的第一输入端连接。其中，过压保护电路可以防止电源对较为灵敏的器件输入过高的电压，从而可以保护器件不会因为电压过高而损坏，从而可以为电路安全提供保障。
本公开实施例提供的充电系统，控制器可以根据电池电压及电流，控制双向电压变换电路的工作模式，以及电源管理集成电路的工作状态，从而为各种电压等级的电池进行充电，电路结构简单、成本低。
可以理解的是，在实际实现过程中，充电系统中还可以包括电容式电压变换电路及握手电路。从而，在图1的基础上，该充电系统的结构示意图可以如图2所示。
图2为本公开实施例提供的一种充电系统的结构示意图。
如图2所示，握手电路的输入端输入电压连接，握手电路的输出端与控制器的第二输入端连接，电容式电压变换电路的输入端与输入电压连接，电容式电压变换电路的输出端与电池连接。
另外，电源管理集成电路的第一输入端与输入电压连接，电源管理集成电路的第一输出端及第二输入端分别与双向电压变换电路的一端连接，电源管理集成电路的第二输出端与所述控制器的供电端连接，电源管理集成电路的控制端与控制器的第一输出端连接，双向电压变换电路的另一端与电池连接，双向电压变换电路的控制端与控制器的第二输出端连接，电池电量检测电路的输入端与电池连接，电池电量检测电路的输出端与控制器的第一输入端连接。
其中，在如图2所示的电路结构示意图中，由虚线连接的部分为快充电路，由双点划线表示连接关系的部分为放电支路。
其中，握手电路可以与电源适配器进行通信，以确定电源适配器的类型，并将电源适配器的类型发送给控制器。
另外，电源适配器可以为任意类型的，比如其可以为支持普通充电方式的电源适配器，或者也可以为支持快速充电方式的电源适配器等等，本公开对此不做限定。
另外，电容式电压变换电路，又可以称为电荷泵，是一种利用快速(flying)或泵送电容来储能变换器，可使输入电压升高或降低，以达到快速充电目的。
可以理解的是，本公开实施例中，可以包括一个电容式电压变换电路，或者也可以包括多个电容式电压变换电路等等，本公开对此不做限定。
可以理解的是，若电源适配器的类型为支持快速充电，则可以确定其与电容式电压变换电路匹配，可以进行快速充电。
从而，本公开实施例中，控制器还可以用于在电源适配器的类型与电容式电压变换电路匹配的情况下，控制电容式电压变换电路工作，并控制电源管理集成电路及双向电压转换电路停止工作。
相应的，若电源适配器的类型与电容式电压变换电路未匹配的情况下，则可以控制电容式电压变换电路停止工作，并控制电源管理集成电路及双向电压转换电路工作。
比如，电源适配器的类型为支持普通充电，其与电容式电压变换电路不匹配，则控制器可以控制电容式电压变换电路停止工作，并控制电源管理集成电路工作在为电池充电状态下，且双向电压转换电路的工作模式为升压工作模式等等。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中电源适配器的类型、双向电压转换电路及电容式电压变换电路的工作状态等的限定。
从而，本公开实施例中，充电系统通过握手电路可以确定出电源适配器的类型，之后控制器可以控制使用与电源适配器匹配的电压变换电路，从而既满足了充电需求，又尽量提高了充电效率。
在一些可能的实施方式中，双向电压变换电路的升压工作模式的电压变换比可以为1：N，降压工作模式的电压变换比可以为N：1。从而，当充电系统工作在电池充电状态情况下，控制器可以控制双向电压变换电路的工作模式为升压工作模式，并根据电池电压、电流及N的取值，控制电源管理集成电路中充电支路的输出电压。
其中，N可以为大于1的正数。
比如说，N的取值为2。充电系统工作在电池充电状态情况下，双向电压变换电路的工作模式为升压工作模式，电压变换比为1：2，若电池电压为3V，电流为额定电流值1A，则可以对电源管理集成电路进行控制，以使电源管理集成电路中充电支路的输出电压不低于1.5V，比如可以为1.5V、1.55V等，给电池进行充电。
另外，在一些可能的实施方式中，可以在充电系统工作在电池放电状态情况下，控制双向电压变换电路的工作模式为降压工作模式，并控制电源管理集成电路中的放电支路处于工作状态。
比如说，N的取值为2。充电系统工作在电池放电状态情况下，则可以控制双向电压变换电路的工作模式为降压工作模式，且电压变换比为2：1。比如，电池电压为4V，则可以控制电源管理集成电路中的放电支路处于工作状态，且输出电压为2V，之后可以使用该输出电压为系统供电，以满足系统的用电需求等等，本公开对此不做限定。
其中，放电支路即图2中由双点划线表示连接关系的部分。
本公开实施例中，在充电系统工作在电池放电状态情况下，控制器可以通过控制双向电压变换电路的工作模式以及电源管理集成电路的工作状态，实现为系统供电，电路结构简单、成本低。
可选的，在充电系统工作在电池充电状态情况下，还可以按照预设周期，根据电池电压、电流及N的取值，控制电源管理集成电路中充电支路的输出电压，直至电池电压达到第一阈值、且电流达到第二阈值。
其中，预设周期可以为提前设定好的时间周期，比如可以为1秒(second,s)、0.5毫秒(millisecond，ms)等等，本公开对此不做限定。
另外，第一阈值、第二阈值，可以为提前设定好的数值，本公开对此不做限定。
比如说，N的取值为2，预设周期为1s。若充电系统工作在电池充电状态下，则双向电压变换电路的工作模式为升压工作模式，电压变换比为1:2，第一阈值为3V、第二阈值为0.01A。若t1时刻电池电压为2.8V，电流为1A，则可以控制电源管理集成电路中充电支路的输出电压为1.4V，并按照1.4V的输出电压为电池充电，并对电池电压、电流进行检测。若(t1+1s)时刻检测到电池电压达到2.95V，电流为0.5A，则可以控制电源管理集成电路中充电支路的输出电压为1.45V，并按照1.45V的输出电压为电池充电，并对电池电压、电流进行检测。若(t1+2s)时刻检测到电池电压达到3V，电流为0.3A，则可以控制电源管理集成电路中充电支路的输出电压为1.5V，继续为电池充电，并对电池电压、电流进行检测。若(t1+3s)时刻检测到电池电压达到3V，电流为0.01A，则可以确定电池电压达到第一阈值、且电流达到第二阈值。此时，可以按照当前的输出电压继续为电池进行充电。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中N的取值、电压变换比、电池电压以及电源管理集成电路的输出电压等的限定。
可以理解的是，在实际实现过程中，为了保证整个充电过程的连续性和平稳性，可以提前设定好预设的电压余量，以使经过双向电压变换电路输出的电压值可以稍大于电池电压，从而形成电压差以给电池充电。
另外，在一些可能的实施方式中，在充电系统工作在电池充电状态、且电流小于第二阈值的情况下，控制器可以根据电池电压、N的取值，确定电源管理集成电路的参考输出电压，再根据参考输出电压及预设的电压余量，确定电源管理集成电路中充电支路的目标输出电压，之后即可调整电源集成电路中功率开关器件的导通频率及占空比，以使充电支路的输出电压为目标输出电压。
其中，第二阈值，可以为提前设定好的数值，比如可以为0.01A、0.1A等等，本公开对此不做限定。另外，预设的电压余量，可以在电路布板完成之后，通过测量电路系统中线路阻抗所确定。可以理解的是，不同的电路布板方式，所对应的预设的电压余量，可能相同，或者也可能不同，本公开对此不做限定。
比如，N的取值为3，电流小于第二阈值。当前电池电压为3V，则可以确定电源管理集成电路的参考输出电压为1V。预设的电压余量为0.1V，则可以确定电源管理集成电路的目标输出电压应不低于1.1V，比如可以为1.2V、1.3V等等。比如目标输出电压为1.15V，则可以调整电源管理集成电路中功率开关器件的导通频率及占空比，以使充电支路的输出电压为目标输出电压1.15V。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中N的取值、电池电压、电压余量以及电源管理集成电路的目标输出电压等的限定。
本公开实施例提供的充电系统，控制器可以根据充电系统的工作状态，对电源管理集成电路、双向电压转换电路以及电容式电压变换电路的工作状态进行控制，从而为各种电压等级的电池进行充电，电路结构简单、成本低。
可以理解的是，在实际实现过程中，对于图2所示的充电系统，可以根据需要进行电路结构等的调整，比如增加过压保护电路、连接器等等，或者还可以增加其它电路结构等等，此处只是示意性说明，不能作为对本公开的限定。
可以理解的是，本公开提供的充电系统可以应用于任意充电场景中，并可以根据需要对电路结构进行调整。比如，在如图2A所示的手机充电系统的结构示意图中，type-c接口与过压保护电路(OVP)连接。
其中，普通充电路径为图2A中由实线表示连接关系的部分：OVP与另一OVP连接，之后经过电源管理系统(系统PMIC)与电压变换比为2:1和1:2的双向电压转换芯片的一端连接，该双向电压转换芯片的另一端与连接器相连，连接器再与电量计连接。
快充充电路径为图2A中由虚线表示连接关系的部分：OVP与4:2电荷泵相连，之后再与连接器相连，连接器与电量计连接，由图2A所示可知，快充充电路径为可以为2条。
另外，放电路径为图2A种由双点划线表示连接关系的部分：电量计与连接器相连，连接器与电压变换比为2:1和1:2的双向电压转换芯片连接，之后再与系统PMIC连接，系统PMIC与CPU连接，其中，电量计可以实时检测电池电压和电流。
另外，通信路径可以为图2A中由点划线表示连接关系的部分：电量计与CPU连接，从而CPU可以采集电量计信息，获取电池电压及电流。
举例来说，使用该双向电压转换芯片为电池充电的过程可以如下：
首先CPU可以读取电池包里面电量计信息，得到电池电压和电流。若此时电池电压是3V，那么CPU就可以控制系统PMIC，使其输出电压为电池电压的一半即1.5V。之后，CPU可以控制双向电压转换芯片工作在1:2的升压工作模式，1.5V的电压经过该双向电压转化芯片的处理，即可被转化成3V电压，从而给电池充电。电池在充电之后，电池电压会得到升高。比如，电池电压升高到了3.1V，再次读取电量计的信息，可以得到电池电压及电流。之后可以控制系统PMIC输出更高的电压，比如输出电压为1.505V，之后系统PMIC输出的电压，经过双向电压转换芯片又变成了3.1V，从而继续给电池充电。之后，可以按照上述过程，往复为电池充电，直到电池电量充满。
图3为本公开实施例提供的一种充电系统的控制方法的流程示意图。如图3所示，该充电系统的控制方法可以包括以下步骤：
步骤301，确定待充电电池当前的电池电压及电流。
可以理解的是，本公开提供的充电系统的控制方法可以适用于本公开提供的任一充电系统的结构示意图。
另外，确定待充电电池当前的电池电压时，可以有多种方式。
比如，可以利用本公开提供的充电系统中的电池电量检测电路确定待充电电池当前的电池电压；或者也可以通过其他方式，比如分别对待充电电池进行电压值、电流值的测量，以确定当前的电池电压、电流等等，本公开对此不做限定。
步骤302，根据电池电压及电流，控制双向电压变换电路的工作模式以及电源管理集成电路的工作状态。
其中，双向电压变换电路的工作模式可以为升压工作模式，或者也可以为降压工作模式。
比如，升压工作模式的电压变换比可以为1：N，降压工作模式的电压变换比可以为N：1。
其中，N可以为大于1的正数。可以理解的是，N的取值可以为根据电路结构提前设定好的，比如可以为1.5、2、3等等，本公开对此不做限定。
另外，电源管理集成电路的工作状态，可以用于指示电源管理集成电路工作在充电状态，还是工作在放电状态，以及工作在充电状态时，其内部的功率器件的工作时长等等。
其中，在执行上述步骤302时，可以包括以下几种情况：
第一种情况：在充电系统工作在电池充电状态情况下，控制双向电压变换电路的工作模式为升压工作模式，并根据电池电压、电流及N的取值，控制电源管理集成电路中充电支路的输出电压。
比如说，N的取值为2,。充电系统工作在电池充电状态的情况下，电池电压为2V，电流为额定电流1.2V，则可以控制双向电压变换电路工作在升压工作模式，且电压变换比为1:2,并控制电源管理集成电路中充电支路的输出电压为1V。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中N的取值、电池电压、充电支路的输出电压等的限定。
并且，还可以周期性不断检测电池电压和电流，以实现动态调整电源管理集成电路的输出电压，具体地：可以根据电池电压、电流及N的取值，按照预设周期，控制电源管理集成电路中充电支路的输出电压，直至电池电压达到第一阈值、且电流达到第二阈值。
其中，预设周期可以为提前设定好的数值，比如可以为1s、5ms等等，本公开对此不做限定。
另外，第一阈值、第二阈值，可以为提前设定好的数值，本公开对此不做限定。
比如说，N的取值为2，预设周期为50ms,第一阈值为3V、第二阈值为0.01A，充电系统工作在电池充电状态下，则双向电压变换电路的工作模式为升压工作模式，电压变换比为1:2。若t1时刻电池电压为2.8V，电流为1A，则控制器可以控制电源管理集成电路中充电支路的输出电压为1.4V，从而经过双向电压变换电路的处理，可以输出2.8V的电压给电池充电。之后，可以继续对电池电压、电流进行检测，并根据检测结果对电源管理集成电路中充电支路的输出电压进行调整。随着充电过程的进行，若(t2+50ms)时刻检测到电池电压达到3V，电流为0.3A，则可以控制电源管理集成电路中充电支路的输出电压为1.5V。之后，可以往复进行上述充电过程，并对电池电压、电流进行检测。若经过n个预设周期后，在t3时刻检测到电池电压达到3V，电流为0.01A，则可以确定电池电压达到第一阈值、且电流达到第二阈值，此时可以按照当前的充电支路的输出电压继续为电池充电。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中N的取值、电压变换比、电池电压以及电源管理集成电路的输出电压等的限定。
第二种情况：还可以在充电系统工作在电池放电状态情况下，控制双向电压变换电路的工作模式为降压工作模式，并控制电源管理集成电路中的放电支路处于工作状态。
比如，N的取值为3。充电系统工作在电池放电状态情况下，则可以控制双向电压变换电路的工作模式为降压工作模式，且电压变换比为3:1，并控制电源管理集成电路中的放电支路处于工作状态，从而对系统进行供电等的，本公开对此不做限定。本公开实施例，可以先确定待充电电池当前的电池电压及电流，之后根据电池电压及电流，控制双向电压变换电路的工作模式以及电源管理集成电路的。由此，通过电池电压及电流，可以对双向电压变换电路的工作模式以及电源管理集成电路的工作状态进行控制，从而可以为各种电压等级的电池进行充电，满足不同情况下电池的充电需求，电路结构简单、成本低。
图4为本公开实施例提供的一种充电系统的控制方法的流程示意图。如图4所示，该充电系统的控制方法可以包括以下步骤：
步骤401，确定待充电电池当前的电池电压及电流。
步骤402，在电流小于第二阈值的情况下，根据电池电压及N的取值，确定电源管理集成电路的参考输出电压。
其中，第二阈值可以为提前设定好的数值，比如可以为0.01A、0.001A等等，本公开对此不做限定。
比如，N的取值为3，当前电流小于第二阈值。当前的电池电压为3V，双向电压变换电路工作在升压工作模式，且电压变换比为1:3，则可以确定电源管理集成电路的参考输出电压为1V等等，本公开对此不做限定。
步骤403，根据参考输出电压及预设的电压余量，确定电源管理集成电路中充电支路的目标输出电压。
其中，预设的电压余量，可以通过测量电路系统中线路阻抗所确定。
可以理解的是，不同的电路布板方式，所对应的预设的电压余量，可能相同，或者也可能不同，本公开对此不做限定。
比如，参考输出电压为1V，预设的电压余量为0.1V，则可以确定电源管理集成电路中充电支路的目标输出电压应不低于1.1V，比如可以为1.15V、1.2V等等，本公开对此不做限定。
步骤404，调整电源管理集成电路中功率开关器件的导通频率及占空比，以使充电支路输出的电压为目标输出电压。
比如，当前输出电压为1V，目标输出电压为1.2V。若当前电源管理集成电路中功率开关器件的导通频率为a1、占空比为q1，之后，经过运算处理，可以确定将电源管理集成电路中功率开关器件的导通频率调整为a2，且占空比调整为q2，以使充电支路的输出电压为目标输出电压1.2V。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中N的取值、电池电压、电压余量以及电源管理集成电路的目标输出电压等的限定。
可以理解的是，在充电系统中包括电容式电压变换电路的情况下，在对电池进行充电时，还可以根据电源适配器的类型，选择与该电源适配器的类型相匹配的电压转换电路。
另外在一些可能的实施方式中，可以先确定当前连接的电源适配器的类型，之后在电源适配器的类型与电容式电压变换电路匹配的情况下，控制电容式电压变换电路工作，并控制电源管理集成电路及双向电压转换电路停止工作。
其中，电源适配器可以为任意类型的，比如其可以为支持普通充电方式的电源适配器，或者也可以为支持快速充电方式的电源适配器等等，本公开对此不做限定。
另外，电容式电压变换电路，又可以称为电荷泵，是一种利用快速(flying)或泵送电容来储能变换器，可使输入电压升高或降低，以达到快速充电目的。
可以理解的是，若电源适配器的类型为支持快速充电，则可以确定其与电容式电压变换电路匹配，可以进行快速充电，则可以控制电容式电压变换电路工作，并控制电源管理集成电路及双向电压转换电路停止工作。
另外，还可以在电源适配器的类型与电容式电压变换电路未匹配的情况下，控制电容式电压变换电路停止工作，并控制电源管理集成电路及双向电压转换电路工作。
比如说，当前连接的电源适配器可以支持普通充电，其与电容式电压变换电路不匹配，则控制器可以控制电容式电压变换电路停止工作，并控制电源管理集成电路工作在为电池充电状态下，且双向电压转换电路的工作模式为升压工作模式等等。本公开对此不做限定。
本公开实施例，可以先确定待充电电池当前的电池电压及电流，之后可以在电流小于第二阈值的情况下，根据电池电压及N的取值，确定电源管理集成电路的参考输出电压，之后再根据参考输出电压及预设的电压余量，确定电源管理集成电路中充电支路的目标输出电压，再调整电源管理集成电路中功率开关器件的导通频率及占空比，以使充电支路输出的电压为目标输出电压。由此，通过当前的电池电压、电流、预设的电压余量以及双向电压变换电路的电压变换比，可以确定电源管理集成电路的目标输出电压，之后即可对电源管理集成电路进行调整，从而可以为各种电压等级的电池进行充电，满足不同情况下电池的充电需求，电路结构简单、成本低。
本公开实施例还提出了一种充电系统的控制装置，图5是根据本公开实施例的充电系统的控制装置的结构示意图。
如图5所示，该充电系统的控制装置500包括：确定模块510以及控制模块520。
其中，确定模块510，用于确定待充电电池当前的电池电压及电流。
控制模块520，用于根据所述电池电压及电流，控制双向电压变换电路的工作模式，以及电源管理集成电路的工作状态。
可选的，所述双向电压变换电路的升压工作模式的电压变换比为1：N，降压工作模式的电压变换比为N：1,其中，N为大于1的正数，所述控制模块520，具体用于：
在所述充电系统工作在电池充电状态情况下，控制所述双向电压变换电路的工作模式为升压工作模式，并根据所述电池电压、电流及所述N的取值，控制所述电源管理集成电路中充电支路的输出电压；
在所述充电系统工作在电池放电状态情况下，控制所述双向电压变换电路的工作模式为降压工作模式，并控制所述电源管理集成电路中的放电支路处于工作状态。
可选的，所述控制模块520，还具体用于：
根据所述电池电压、电流及所述N的取值，按照预设周期，控制所述电源管理集成电路中充电支路的输出电压，直至所述电池电压达到第一阈值、且所述电流达到第二阈值。
可选的，所述控制模块520，还具体用于：
在所述电流小于第二阈值的情况下，根据所述电池电压及所述N的取值，确定所述电源管理集成电路的参考输出电压；
根据所述参考输出电压及预设的电压余量，确定所述电源管理集成电路中充电支路的目标输出电压；
调整所述电源管理集成电路中功率开关器件的导通频率及占空比，以使所述充电支路输出的电压为所述目标输出电压。
可选的，所述充电系统中还包括电容式电压变换电路，所述控制模块520，还用于：
确定当前连接的电源适配器的类型；
在所述电源适配器的类型与所述电容式电压变换电路匹配的情况下，控制所述电容式电压变换电路工作，并控制所述电源管理集成电路及所述双向电压转换电路停止工作；
在所述电源适配器的类型与所述电容式电压变换电路未匹配的情况下，控制所述电容式电压变换电路停止工作，并控制所述电源管理集成电路及所述双向电压转换电路工作。
本公开实施例中的上述各模块的功能及具体实现原理，可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
本公开实施例的充电系统的控制装置，可以先确定待充电电池当前的电池电压及电流，之后根据电池电压及电流，控制双向电压变换电路的工作模式以及电源管理集成电路的。由此，通过电池电压及电流，可以对双向电压变换电路的工作模式以及电源管理集成电路的工作状态进行控制，从而可以为各种电压等级的电池进行充电，满足不同情况下电池的充电需求，电路结构简单、成本低。
本公开实施例还提出了一种电子设备，其可以包含上述任一实施例所述的充电系统。
进一步的，电子设备中还可以包含存储器。
可以理解的是，充电系统中的控制器可以通过调用存储器中存储的程序，实现本公开任一实施例所述的充电系统的控制方法。
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。本公开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。
本公开所有实施例均可以单独被执行，也可以与其他实施例相结合被执行，本公开对此不做限定。
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 (13)

1.一种充电系统，其特征在于，包括：电源管理集成电路、电池电量检测电路、双向电压转换电路及控制器，所述双向电压转换电路至少包括升压工作模式和降压工作模式；
其中，所述电池电量检测电路的输入端与电池连接，所述电池电量检测电路的输出端与所述控制器的第一输入端连接，用于将检测的所述电池的电池电压及电流传输给所述控制器；
所述控制器，用于根据所述电池电压及电流，控制所述双向电压变换电路的工作模式，以及所述电源管理集成电路的工作状态。
2.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述双向电压变换电路的升压工作模式的电压变换比为1：N，降压工作模式的电压变换比为N：1,其中，N为大于1的正数，所述控制器，具体用于：
在所述充电系统工作在电池充电状态情况下，控制所述双向电压变换电路的工作模式为升压工作模式，并根据所述电池电压、电流及所述N的取值，控制所述电源管理集成电路中充电支路的输出电压；
在所述充电系统工作在电池放电状态情况下，控制所述双向电压变换电路的工作模式为降压工作模式，并控制所述电源管理集成电路中的放电支路处于工作状态。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器，具体用于：
在所述充电系统工作在电池充电状态情况下，按照预设周期，根据所述电池电压、电流及所述N的取值，控制所述电源管理集成电路中充电支路的输出电压，直至所述电池电压达到第一阈值、且所述电流达到第二阈值。
4.如权利要求2所述的充电系统，其特征在于，所述控制器，具体用于：
在所述充电系统工作在电池充电状态、且所述电流小于第二阈值的情况下，根据所述电池电压及所述N的取值，确定所述电源管理集成电路的参考输出电压；
根据所述参考输出电压及预设的电压余量，确定所述电源管理集成电路中充电支路的目标输出电压；
调整所述电源管理集成电路中功率开关器件的导通频率及占空比，以使所述充电支路的输出电压为所述目标输出电压。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述电源管理集成电路的第一输入端与输入电压连接，所述电源管理集成电路的第一输出端及第二输入端分别与所述双向电压变换电路的一端连接，所述电源管理集成电路的第二输出端与所述控制器的供电端连接，所述电源管理集成电路的控制端与所述控制器的第一输出端连接；
所述双向电压变换电路的另一端与所述电池连接，所述双向电压变换电路的控制端与所述控制器的第二输出端连接。
6.如权利要求1-5任一所述的充电系统，其特征在于，还包括：电容式电压变换电路及握手电路；
所述握手电路的输入端与输入电压连接，所述握手电路的输出端与所述控制器的第二输入端连接，用于与电源适配器进行通信，以确定所述电源适配器的类型，并将所述电源适配器的类型发送给所述控制器；
所述控制器，还用于在所述电源适配器的类型与所述电容式电压变换电路匹配的情况下，控制所述电容式电压变换电路工作，并控制所述电源管理集成电路及所述双向电压转换电路停止工作；
所述控制器，还用于在所述电源适配器的类型与所述电容式电压变换电路未匹配的情况下，控制所述电容式电压变换电路停止工作，并控制所述电源管理集成电路及所述双向电压转换电路工作。
7.一种充电系统的控制方法，其特征在于，包括：
确定待充电电池当前的电池电压及电流；
根据所述电池电压及电流，控制双向电压变换电路的工作模式，以及电源管理集成电路的工作状态。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述双向电压变换电路的升压工作模式的电压变换比为1：N，降压工作模式的电压变换比为N：1,其中，N为大于1的正数，所述根据所述电池电压及电流，控制双向电压变换电路的工作模式，以及电源管理集成电路的工作状态，包括：
在所述充电系统工作在电池充电状态情况下，控制所述双向电压变换电路的工作模式为升压工作模式，并根据所述电池电压、电流及所述N的取值，控制所述电源管理集成电路中充电支路的输出电压；
在所述充电系统工作在电池放电状态情况下，控制所述双向电压变换电路的工作模式为降压工作模式，并控制所述电源管理集成电路中的放电支路处于工作状态。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池电压、电流及所述N的取值，对所述电源管理集成电路中充电支路的输出电压进行控制，包括：
根据所述电池电压、电流及所述N的取值，按照预设周期，控制所述电源管理集成电路中充电支路的输出电压，直至所述电池电压达到第一阈值、且所述电流达到第二阈值。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池电压、电流及所述N的取值，对所述电源管理集成电路中充电支路的输出电压进行控制，包括：
在所述电流小于第二阈值的情况下，根据所述电池电压及所述N的取值，确定所述电源管理集成电路的参考输出电压；
根据所述参考输出电压及预设的电压余量，确定所述电源管理集成电路中充电支路的目标输出电压；
调整所述电源管理集成电路中功率开关器件的导通频率及占空比，以使所述充电支路输出的电压为所述目标输出电压。
11.如权利要求7-10任一所述的方法，其特征在于，所述充电系统中还包括电容式电压变换电路，所述方法还包括：
确定当前连接的电源适配器的类型；
在所述电源适配器的类型与所述电容式电压变换电路匹配的情况下，控制所述电容式电压变换电路工作，并控制所述电源管理集成电路及所述双向电压转换电路停止工作；
在所述电源适配器的类型与所述电容式电压变换电路未匹配的情况下，控制所述电容式电压变换电路停止工作，并控制所述电源管理集成电路及所述双向电压转换电路工作。
12.一种充电系统的控制装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定待充电电池当前的电池电压及电流；
控制模块，用于根据所述电池电压，控制双向电压变换电路的工作模式，以及电源管理集成电路的工作状态。
13.一种电子设备，其特征在于，包含如权利要求1-6中任一项所述的充电系统。
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