CN1858963A

CN1858963A - 手机充电电路及充电方法

Info

Publication number: CN1858963A
Application number: CN 200510067990
Authority: CN
Inventors: 汪海
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-04-30
Filing date: 2005-04-30
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2025-04-30
Also published as: CN100349354C

Abstract

本发明的在原有手机电路的基础上增加了状态控制电路与信号采集与生成电路，状态控制电路与信号采集与生成电路根据电池电压检测控制电路检测的电池电压Vbat和手机工作状态参数以及手机固定性能参数确定手机的充电状态，并通过电池充电控制电路控制手机的充电过程。保证手机在通话过程中，尽可能的降低手机热耗，方便人们使用，同时为手机内部芯片工作需要，提供足够的电量，保证其正常工作。

Description

手机充电电路及充电方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种手机充电电路及充电方法。

背景技术

现代社会，移动电话也就是手机已经成为人们不可缺少的通讯工具。人们在使用手机通话时，往往感觉手机有局部发热的现象，特别是当手机一边充电一边进行通话时，手机发热的现象更加明显，造成人们对使用手机不太放心，担心会影响身体健康。通过分析我们知道，在充电时通话手机中产生的热量主要来自两部分，一是手机内部芯片特别是射频功放芯片在通话工作过程中产生的，第二部分是手机在充电过程中产生的额外功耗。

当人们在使用手机通话时，手机芯片为保证正常工作必然产生一定的热耗，若同时手机需要充电，充电电路中同样产生额外的功耗。二者相加，必然导致手机温度上升的更多。因射频功放芯片在通话工作过程中产生的热量是无法从根本上避免的，所以降低热耗的最好方法就是从降低手机在充电过程中产生的额外功耗。如何使手机在通话过程中，尽可能的降低手机热耗，方便人们使用，同时还可以为手机内部芯片工作需要，提供足够的电量，保证其正常工作就成为了目前急于需要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种充电方法使手机在通话过程中，尽可能的降低手机热耗，方便人们使用，同时为了手机内部芯片工作需要，提供足够的电量，保证其正常工作。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种手机充电电路，包括电池电压检测控制电路与电池充电控制电路，以及状态控制电路；电池电压检测控制电路与电池充电控制电路分别连接状态控制电路，状态控制电路根据电池电压检测控制电路检测的电池电压Vbat和手机工作状态参数以及手机固定性能参数确定手机的充电状态，并通过电池充电控制电路控制手机的充电过程。

所述的手机充电电路还包括：信号采集与生成电路，信号采集与生成电路连接状态控制电路；状态控制电路检测信号采集与生成电路采集手机工作状态参数生成的判别条件参数。

所述的手机工作状态参数包括手机单板上的温度T、手机发射是否处于工作状态和手机发射功率P。

所述的手机固定性能参数包括手机电池的正常工作参考电压V₁、手机电池的最低工作电压V₂。

所述的手机固定性能参数包括手机电池的正常工作参考电压V₁小于等于手机安全电压V₀。

本发明还提供了一种基于上述手机充电电路的充电方法于，包括：

A、在手机正常充电过程中，状态控制电路检测手机工作状态参数，如手机工作状态参数满足设定的条件，则对手机进行低功耗充电；否则，保持手机正常充电过程。

本发明所述手机充电电路的充电方法还包括：

在低功耗充电过程中，判断状态控制电路接收的Vbat是否大于V₁，如大于，停止充电；否则，继续进行低功耗充电。

本发明所述的方法还包括：

在停止充电过程中，判断状态控制电路接收的Vbat是否小于V₂，如小于，则重新开始对手机进行低功耗充电；否则，保持原来的停止充电状态。

所述的步骤A包括：

状态控制电路检测手机温度是否超过设定值，如超过，则对手机进行低功耗充电；否则，保持手机正常充电过程；

或者，

状态控制电路检测手机发射是否处于工作状态，如是，则对手机进行低功耗充电；否则，保持手机正常充电过程；

或者，

状态控制电路检测手机的发射功率上否超过一定值，如是，则对手机进行低功耗充电；否则，保持手机正常充电过程；

所述的步骤A还可以为：

状态控制电路按收信号采集与生成电路生成的判别条件参数，如判别条件参数满足设定的条件，则对手机进行低功耗充电；否则，保持手机正常充电过程。

所述的信号采集与生成电路生成判别条件参数过程包括：

信号采集与生成电路检测手机温度是否超过设定值，如超过，生成对手机进行低功耗充电的指令；否则，生成保持手机正常充电过程的指令或不产生任何指令；

或者，

信号采集与生成电路检测手机发射是否处于工作状态，如是，生成对手机进行低功耗充电的指令；否则，生成保持手机正常充电过程的指令或不产生任何指令；

或者，

信号采集与生成电路检测手机的发射功率上否超过一定值，如是，生成对手机进行低功耗充电的指令；否则，生成保持手机正常充电过程的指令或不产生任何指令。

所述的状态控制电路按收信号采集与生成电路生成的判别条件参数，只要接收到对手机进行低功耗充电的指令，则对手机进行低功耗充电；否则，保持手机正常充电过程。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明的在原有手机电路的基础上增加了状态控制电路与信号采集与生成电路，状态控制电路与信号采集与生成电路根据电池电压检测控制电路检测的电池电压Vbat和手机工作状态参数以及手机固定性能参数确定手机的充电状态，并通过电池充电控制电路控制手机的充电过程。保证手机在通话过程中，尽可能的降低手机热耗，方便人们使用，同时为手机内部芯片工作需要，提供足够的电量，保证其正常工作。

附图说明

图1为现有技术的手机充电方法流程图；

图2手机充电电流曲线图；

图3为手机充电电压曲线图；

图4为手机充电时额外功耗曲线图；

图5为本发明的手机充电电路框图；

图6为本发明的手机充电方法流程图一；

图7为本发明的手机充电方法流程图二。

具体实施方式

为了便于理解本发明先介绍一下手机的充电过程与特点。

通常手机的充电电路设计方案如图1所示，由主要一个PNP型三极管构成，充电器的电压输出口接于PNP型三极管的发射极；PNP型三极管的集电极接手机的电池，PNP型三极管的集电极与手机的电池间还依次接有电流检测电路和开关；PNP型三极管的基极接偏置控制电路，偏置控制电路还连接充电器的电压输出口和电流检测电路；此外，开关还接有电池充电控制电路；偏置控制电路与电池还连接有电池电压检测控制电路。

充电过程一般可分为两个阶段：恒流充电阶段和恒压充电阶段。

恒流充电阶段：充电开始时，电池的电压Vbat很低，小于手机电池的安全电压V0(通常为4.2V)，通过PNP型三极管的偏置控制电路将PNP型三极管置于饱和状态，此时PNP型三极管的接收极Vec上的压降恒定并保证较低的电压，通常为200mV。外接的充电器以最大饱和电流对电池进行充电，电池的电压Vbat电压随着电池电量增加随之抬高，充电过程是限流状态，充电器输出电压Vchg同样跟随提高。当电池电压检测及电压控制电路检测到电池的电压Vbat电压上升到电池的安全电压V0时，为了保护电池，避免电池因过充导致降低电池寿命、发热或爆炸等危险，通过电池电压检11.测及电压控制电路保持电池的电压Vbat不变，并触发PNP型三极管的偏置控制电路将PNP型三极管置于放大状态，这样充电器输出电压Vchg将跳到正常状态。此后的充电电流大小将由电池自身的化学特性决定，逐步降低。这样结束了恒流充电阶段，充电器将以恒压状态工作。

恒压充电阶段：此时充电器输入电压Vchg保持为恒定电压，电池的电压Vbat同样为恒定电压等于电池的安全电压V0。由于电池自身特殊的化学特性，在恒定电压作用下，电池中已有电量越少，充电电流越高，已有电量越多，充电电流越低。当电流检测电路检测充电电流降到一定程度后，关闭开关。充电过程结束。

如图2所示为上述两个充电过程的充电电流曲线图，可见恒流充电阶段时间较短、电流恒定不变；在恒压充电阶段时间较长、电流随着充电过程的进行而逐渐减小。

如图3所示为上述两个充电过程的充电器输入电压Vchg与电池电压Vbat的电压特性曲线图，可见在恒流充电阶段充电器输入电压Vchg与电池电压Vbat同时升高，直至升高到电池的安全电压V0，转入恒压充电阶段，此阶段充电器输入电压Vchg与电池电压Vbat大小保持不变，但是充电器输入电压Vchg始终大于电池电压Vbat。

由以上两组曲线可以方便地计算出在两个充电过程中充电时产生的额外功耗的曲线图，见图4。由此可见，在手机的充电过程中，整个恒流充电阶段与恒压充电阶段的后期的功耗非常低，而恒压充电阶段的后期在实际操作过程中无法控制具体时间段，而恒流充电阶段在实际应用中便于控制。故要在手机在话过程中，尽可能保持手机在恒流充电阶段或不对其进行充电，就可以降低手机热耗，方便人们使用。文中所述的低功耗充电过程就指的是恒流充电阶段或不充电过程。

本发明的具体实施方式如图5所示：

一种手机充电电路，主要是在原有的充电电路上增加了状态控制电路与信号采集与生成电路；电池电压检测控制电路与电池充电控制电路分别连接状态控制电路，信号采集与生成电路连接状态控制电路；状态控制电路检测信号采集与生成电路采集手机工作状态参数生成的判别条件参数。状态控制电路还接入手机电池的正常工作参考电压V₁、手机电池的最低工作电压V₂。

其具体的工作过程如图6所示：

步骤61、在手机正常充电过程中，状态控制电路判断是否收到对手机进行低功耗充电的指令，如是，执行步骤62，否则，手机正常进行充电；

步骤62、在手机正常充电过程中，状态控制电路接收电池电压检测控制电路检测到的手机电池电压Vbat，判断电池电压Vbat是否大于V₁，如是，执行步骤64；否则，执行步骤63；

步骤63、手机进入恒流充电阶段，充电电路工作于恒流状态，继续充电，电池电压Vbat上升；执行步骤62；

步骤64、关闭手机充电电路上的开关，停止充电；

步骤65、状态控制电路接收电池电压检测控制电路检测到的手机电池电压Vbat，判断电池电压Vbat是否小于V₂，如是，执行步骤66；否则，保持当前工作状态；

步骤66、合上手机充电电路上的开关，手机进入恒流充电阶段，充电电路工作于恒流状态，继续充电，电池电压Vbat上升；执行步骤62。

在上述的步骤61，状态控制电路收到的对手机进行低功耗充电的指令，是信号采集与生成电路检测手机工作状态参数得出的，其具体如下：如

步骤71、信号采集与生成电路检测手机温度是否超过设定值，如超过，执行步骤74；否则，执行步骤75；

步骤72、信号采集与生成电路检测手机发射是否处于工作状态，如是，执行步骤74；否则，执行步骤75；

步骤73、信号采集与生成电路检测手机的发射功率是否超过一定值，如是，执行步骤74；否则，执行步骤75；

步骤74、生成对手机进行低功耗充电的指令；提供给状态控制电路。

步骤75、生成保持手机正常充电过程的指令或不产生任何指令。

由以上充电过程控制，可以使手机在手机通话过程中，手机充电状态要么属于低功耗的恒流充电模式，要么是停止充电，以保证整机处于低功耗状态。为保证这一点，本专利采用多种触发条件“或”的形式，无论是手机温度超过设定值、手机发射处于工作状态还是手机的发射功率超过一定值均可以满足触发条件。同时在这种低功耗充电过程中，电池上的电压处于保证手机单板工作的V1、V2之间，手机可以正常工作。

另外，在手机的充电过程中，电池一直连接在电路上，从电池的特性上等效为大电容，滤出充电器引入的干扰信号，使手机在通话过程中不受充电的干扰信号影响，保证手机通话质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种手机充电电路，包括电池电压检测控制电路与电池充电控制电路，其特征在于，还包括状态控制电路；电池电压检测控制电路与电池充电控制电路分别连接状态控制电路，状态控制电路根据电池电压检测控制电路检测的电池电压Vbat和手机工作状态参数以及手机固定性能参数确定手机的充电状态，并通过电池充电控制电路控制手机的充电过程。

2、根据权利要求1所述的手机充电电路，其特征在于，还包括信号采集与生成电路，信号采集与生成电路连接状态控制电路；状态控制电路检测信号采集与生成电路采集手机工作状态参数生成的判别条件参数。

3、根据权利要求1或2所述的手机充电电路，其特征在于：

所述的手机工作状态参数包括手机单板上的温度T、手机发射是否处于工作状态和手机发射功率P；

所述的手机固定性能参数包括手机电池的正常工作参考电压V₁、手机电池的最低工作电压V₂，且所述的手机固定性能参数包括手机电池的正常工作参考电压V₁小于或等于手机安全电压V₀。

4、一种基于上述手机充电电路的充电方法，其特征在于，包括：

5、根据权利要求4所述手机充电电路的充电方法，其特征在于，还包括：

6、根据权利要求4或5所述手机充电电路的充电方法，其特征在于，还包括：

7、根据权利要求4所述的手机充电电路的充电方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

或者，

状态控制电路检测手机的发射功率上否超过设定值，如是，则对手机进行低功耗充电；否则，保持手机正常充电过程；

8、根据权利要求4所述的手机充电电路的充电方法，其特征在于，所述的步骤A还可以为：

9、根据权利要求8所述的手机充电电路的充电方法，其特征在于，所述的信号采集与生成电路生成判别条件参数过程包括：

或者，

10、根据权利要求8或9所述的手机充电电路的充电方法，其特征在于，所述的状态控制电路按收信号采集与生成电路生成的判别条件参数，只要接收到对手机进行低功耗充电的指令，则对手机进行低功耗充电；否则，保持手机正常充电过程。