CN211018337U - 一种充电控制装置、移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电控制装置、移动终端。装置包括：主控制器和主充电电源转换模块，其中：主控制器分别与主移动终端的第一电池、主充电电源转换模块电连接；主充电电源转换模块的输入端与第一电池的输出端电连接，主充电电源转换模块的输出端通过数据线与从移动终端的从充电电源转换模块的输入端电连接；主充电电源转换模块包括：并联设置的电能转换单元和直通开关；主控制器，用于在第一电池和从移动终端的第二电池的电压存在电压差时，指示主充电电源转换模块和从充电电源转换模块中的一个进入直通模式，另一个进入调压模式。由此，能够最多进行一次电压调整即可完成充电，进而有效提升电源转换效率。

Description

一种充电控制装置、移动终端

技术领域

本实用新型涉及终端领域，尤其涉及一种充电控制装置、移动终端。

背景技术

随着用户对移动终端的依赖程度越来越大，在使用移动终端的过程中经常会遇到电量不够的情况，因此，需要在多个移动终端之间进行相互充电。

目前的移动终端相互充电的方案，一般是先对主移动终端的电池输出的直流电进行升压处理，并通过USB线输出至从移动终端，再由从移动终端对接收到的直流电进行降压处理后为其电池充电。但是，由于对直流电进行升压处理和降压处理时均存在电能损耗，因此将导致主移动终端的电池电量被浪费，充电电流也较小，进而延长了对从移动终端的充电时间。

因此，需要提供一种更高效的方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种充电控制装置，以解决电能损耗过大导致充电效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，提供了一种充电控制装置，该装置包括：主控制器和主充电电源转换模块，其中：

所述主控制器分别与主移动终端的第一电池、所述主充电电源转换模块电连接；所述主充电电源转换模块的输入端与所述第一电池的输出端电连接，所述主充电电源转换模块的输出端通过数据线与从移动终端的从充电电源转换模块的输入端电连接；所述主充电电源转换模块包括：并联设置的电能转换单元和直通开关；

所述主控制器，用于在所述第一电池和所述从移动终端的第二电池的电压存在电压差时，指示所述主充电电源转换模块和所述从充电电源转换模块中的一个进入直通模式，另一个进入调压模式；

所述主充电电源转换模块，用于在调压模式下，断开所述直通开关，通过所述电能转换单元将所述第一电池输出的直流电压调压至目标电压后进行传输；在直通模式下，闭合所述直通开关，直接传输所述第一电池输出的直流电压。

第二方面，提供了一种移动终端，该移动终端包括如第一方面所述的装置。

在本实用新型实施例中，通过综合考虑主从移动终端的电池电压来设置主从充电电源转换模块的工作模式组合，以确保充电过程中最多有一个充电电源转换模块工作在调压模式，另一个工作在直通模式，即最多进行一次电压调整即可完成充电，从而可降低二次调压导致的电能损耗，使得同样时间内传输至从移动终端的电能更多，进而达到提高充电效率、减少充电时长的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一实施例提供的一种充电控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的逻辑控制电路和主充电电源转换模块的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1是本实用新型提供的一种充电控制装置的结构示意图，参见图1，该装置应用于移动终端，具体可以包括：主控制器120和主充电电源转换模块130，其中：

所述主控制器120分别与主移动终端100的第一电池110、所述主充电电源转换模块130电连接；所述主充电电源转换模块130的输入端与所述第一电池110的输出端电连接，所述主充电电源转换模块130的输出端通过数据线300与从移动终端200的从充电电源转换模块230的输入端电连接；所述主充电电源转换模块130包括：并联设置的电能转换单元131和直通开关132；

所述主控制器120，用于在所述第一电池110和所述从移动终端200的第二电池210的电压存在电压差时，指示所述主充电电源转换模块130和所述从充电电源转换模块230中的一个进入直通模式，另一个进入调压模式；

所述主充电电源转换模块130，用于在调压模式下，断开所述直通开关132，通过所述电能转换单元131将所述第一电池110输出的直流电压调压至目标电压后进行传输；在直通模式下，闭合所述直通开关132，直接传输所述第一电池110输出的直流电压。

其中，主充电电源转换模块130，为主移动终端100电源输出的电源转换模块，可以根据需要调整其输出模式，其输出模式包括有升压/降压/直通/断开四种模式：

升压模式：直通开关断开，电能转换单元工作在升压模式；

降压模式：直通开关断开，电能转换单元工作在降压模式；

直通模式：直通开关打开，电能转换单元不工作；

断开模式：直通开关断开，电能转换单元不工作。

同理，从充电电源转换模块230的输出模式同样包括有升压/降压/直通/断开四种模式。

其中，主从移动终端的命名是相对的，一般情况下电能提供方为主移动终端，电能接收方为从移动终端，而主移动终端也可能是其他移动终端的从移动终端。

不难理解的是，若所述第一电池110和所述第二电池210的电压相同，则可指示所述主充电电源转换模块130和所述从充电电源转换模块230均进入直通模式。

基于此，本实施例通过综合考虑主从移动终端的电池电压来设置主从充电电源转换模块的工作模式组合，以确保充电过程中最多有一个充电电源转换模块工作在调压模式，即最多进行一次电压调整即可完成充电，从而可降低二次调压导致的电能损耗，使得同样时间内传输至从移动终端的电能更多，进而达到提高充电效率、减少充电时长的目的。

下面对所述充电控制装置的工作原理进行详细说明：

S1、建立主从移动终端之间的连接

通过数据线300连接主移动终端100和从移动终端200，为所述主控制器120与从控制器220提供通信通道，为主充电电源转换模块130向从充电电源转换模块230传输电能提供充电通道。

其中，主从移动终端的角色可由现有的通信协议而定，一般情况下，主移动终端100处于主动地位(即作为电源为从移动终端200充电)，从移动终端200处于被动地位(即接收主移动终端100提供的电能)，例如：主控制器120具有控制从控制器220的权限。

基于此，本实施例通过使用现有的数据线建立通信通道和充电通道，而无需增加任何其他硬件，由此，可降低移动终端互充升级的升级成本。

S2、验证主从移动终端之间的互充条件

所述主控制器120包括：相互电连接的身份识别器和分类器(图中未示出)；所述身份识别器，用于通过数据线300指示所述从控制器220返回所述从移动终端200的设备身份信息；所述分类器，用于在所述设备身份信息与预设数据库中的目标身份信息相匹配的情况下，控制所述主充电电源转换模块130与所述从充电电源转换模块230建立充电通道，即第一电池110开始输出直流电压。在所述设备身份信息与预设数据库中的身份信息均不相匹配的情况下，使用常规的电源转换方案，比如：常规的先升压再降压的充电方案。

其中，设备身份信息可以为移动终端的设备唯一标识符，所述预设数据库可以为设备厂商提供的、用于存储具备互充能力的设备身份信息的库。

基于此，本实施例通过在建立充电通道之前，通过预制通信协议验证主从移动终端的互充能力，避免由于由于不支持电能互充条件导致的充电事故，确保充电安全性。

S3、控制主从充电电源转换模块的工作模式

所述主控制器120包括：电压信号采集电路和逻辑控制电路(图中未示出)，其中：

所述电压信号采集电路分别与所述第一电池110、所述逻辑控制电路电连接；

所述电压信号采集电路，用于采集所述第一电池110的电压，并通过数据线300指示所述从控制器220返回所述第二电池210的电压；

所述逻辑控制电路，用于对比所述第一电池110和所述第二电池210的电压，若所述第一电池110和所述第二电池210的电压相同，则指示所述主充电电源转换模块130和所述从充电电源转换模块230进入直通模式；

若所述第一电池110的电压大于所述第二电池210的电压，则指示所述主充电电源转换模块130和所述从充电电源转换模块230中的一个进入降压模式，另一个进入直通模式；例如：第一电池的电压(例如：4.4V)大于第二电池的电压(例如：3.8V)，则可指示所述主充电电源转换模块130进入降压模式，所述从充电电源转换模块230进入直通模式，即先将4.4V的电压在主移动终端110侧降压至3.8V再进行传输；或者，指示所述主充电电源转换模块130进入直通模式，所述从充电电源转换模块230进入降压模式，即将所述主充电电源转换模块130传输的4.4V的电压在从移动终端200侧降压至3.8V再输入给第二电池210；

若所述第一电池110的电压小于所述第二电池210的电压，则指示所述主充电电源转换模块130和所述从充电电源转换模块230中的一个进入升压模式，另一个进入直通模式；例如：指示所述主充电电源转换模块130进入升压模式，所述从充电电源转换模块230进入直通模式；或者，调整所述主充电电源转换模块130进入直通模式，所述从充电电源转换模块230进入升压模式；

其中，降压模式下，所述主充电电源转换模块130或所述从充电电源转换模块230将所述直流电压降压至所述目标电压后进行传输；升压模式下，所述主充电电源转换模块130或所述从充电电源转换模块230将所述直流电压升压至所述目标电压后进行传输。

进一步地，由于充电过程中，第一电池110不断放电，第二电池210不断充电，因此，第一电池110和第二电池210的电压大小关系可能会发生变化，则逻辑控制电路需要对于更新主充电电源转换模块130和从充电电源转换模块230的工作模式组合。具体可以示例为：

假设初始状态为：第一电池的电压大于第二电池的电压，主充电电源转换模块130工作在降压模式，从充电电源转换模块230工作在直通模式；

若检测到第一电池110的电压小于了第二电池120的电压，则调整主充电电源转换模块130进入升压模式，从充电电源转换模块230进入直通模式；或者，调整主充电电源转换模块130进入直通模式，从充电电源转换模块230进入升压模式，以确保传输至第二电池210的电能电压为第二电池210的最新电压对应的目标电压。

基于此，本实施例针对主从移动终端的电池的电压差的多样性，通过对比主从移动终端的电池的电压差，灵活制定主从充电电源转换模块的工作模式组合，确保最多进行一次调压即可完成充电，由此，可在降低二次调压导致的电能损耗的基础上，提高充电方案的适用范围。而且，本实施例通过实时检测第一电池和第二电池的电压，并在两者的大小发生变化时，动态调整主从充电电源转换模块的工作模式组合，从而确保主从充电电源转换模块配合工作、使得充电效率保持在最高状态。

在一可行实施例中，所述逻辑控制电路分别与所述电能转换单元131、所述直通开关132电连接；

所述所述逻辑控制电路，用于通过控制所述电能转换单元131和所述直通开关132，调整所述主充电电源转换模块130的工作模式。具体地，

参见图2，所述电能转换单元131可包括：升压电路和降压电路，其中：

所述升压电路和所述降压电路均与所述逻辑控制电路电连接，所述升压电路和所述降压电路均与所述直通开关并联；

所述逻辑控制电路，用于接通所述降压电路的输入端与所述第一电池的输出端，断开所述升压电路与所述第一电池的电连接，并断开所述直通开关，以使所述主充电电源转换模块130进入降压模式；或者，

接通所述升压电路的输入端与所述第一电池的输出端，断开所述降压电路与所述第一电池的电连接，并断开所述直通开关，以使所述主充电电源转换模块130进入升压模式。

若所述逻辑控制电路接通所述直通开关，且所述直通开关处于闭合状态，则升压电路和降压电路被短路，直流电压被直接传输，即所述主充电电源转换模块130进入直通模式。

基于此，本实施例通过由主控制器120统一控制主从充电电源转换模块的升压电路、降压电路和直通开关，以调整主从充电电源转换模块的工作模式组合，避免出现由于主从控制器相互制约，导致的充电故障的问题。

在一可行实施例中，所述主控制器120还包括：温度探测电路；

所述温度探测电路与所述逻辑控制电路电连接；

所述温度探测电路，用于探测机身温度信号；

所述逻辑控制电路，还用于若基于机身温度信号确定第一移动终端的机身温度超限，则指示所述第一移动终端的充电电源转换模块进入直通模式，第二移动终端的充电电源转换模块进入调压模式，所述机身温度阈值用于表征电池充电时所述第一移动终端的机身温度上限；

其中，所述第一移动终端为主移动终端和所述从移动终端中充电电源转换模块处于调压模式的移动终端，所述第二移动终端为所述主移动终端和所述从移动终端中充电电源转换模块处于直通模式的移动终端。具体可以示例为：

假设初始状态下：主充电电源转换模块处于调压模式，从充电电源转换模块处于直通模式；

若检测到主移动终端的机身温度超限(例如：超出60度)，则一方面控制主充电电源转换模块进入直通模式，另一方面，向从控制器220发送模式调整指令，以指示从控制器220控制从主充电电源转换模块进入调压模式，以维持传输至第二电池的电压为目标电压。

基于此，本实施例通过在主移动终端100和从移动终端200中增加温度探测电路，以在充电过程中，实时探测两者的机身温度，并根据温度情况动态调整主从主充电电源转换模块的工作模式组合，从而均衡主从移动终端的发热，到达降低整个系统的发热、进一步提高充电效率的目的。

在一可行实施例中，所述主充电电源转换模块130还可以包括：稳压电路(图中未示出)；

所述稳压电路的输入端与所述电能转换单元131、所述直通开关132的输出端电连接，所述稳压电路的输出端通过所述数据线300与所述从充电电源转换模块230的输入端电连接；

所述稳压电路，用于稳定所述电能转换单元输出的电压，可以为稳压二极管等。

基于此，本实施例通过增加稳压电路，以避免由于升压或降压引起的电压波动引起的设备异常的情况，确保充电安全性。

在一可行实施例中，所述主充电电源转换模块130还可以包括：电流控制电路(图中未示出)；

所述电流控制电路与所述电能转换单元131、所述直通开关132串联，具体可以串联于第一电池110的输出端与所述电能转换单元131、所述直通开关132的输入端之间，也可以串联于所述电能转换单元131、所述直通开关132的输出端。

所述控制电路，用于在第二电池的电量超出第一预设电量阈值时，降低所述第一电池的输出电流至预设安全充电电流；或者，在所述第一电池的电量低于第二预设电量阈值时，降低所述第一电池的输出电流至预设安全放电电流。

具体可以示例为：

从控制器220在充电过程中，实时检测第二电池210的电池电量；当检测到电池210将要充满时(例如：第一预设电量阈值取值为97％)，上报给主控制器120；主控制器120向电流控制电路下发控流指令，以通过控制电能转换单元的开关频率，以减少传输至第二电池210的电流。

基于此，本实施例通过增加一电流控制电路，以在第一电池110的电量将要耗尽时，降低第一电池110的放电电流，避免出现电池过放电，影响电池的使用寿命的情况；或者，在第二电池210将要充满时，降低第一电池110的放电电流，避免影响电池使用寿命。

在另一可行实施例中，本实用新型实施例还提供一种移动终端，该移动终端包括图1对应实施例中的充电控制装置。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种充电控制装置，其特征在于，应用于移动终端，包括：主控制器和主充电电源转换模块，其中：

所述主控制器分别与主移动终端的第一电池、所述主充电电源转换模块电连接；所述主充电电源转换模块的输入端与所述第一电池的输出端电连接，所述主充电电源转换模块的输出端通过数据线与从移动终端的从充电电源转换模块的输入端电连接；所述主充电电源转换模块包括：并联设置的电能转换单元和直通开关；

所述主控制器，用于在所述第一电池和所述从移动终端的第二电池的电压存在电压差时，指示所述主充电电源转换模块和所述从充电电源转换模块中的一个进入直通模式，另一个进入调压模式；

所述主充电电源转换模块，用于在调压模式下，断开所述直通开关，通过所述电能转换单元将所述第一电池输出的直流电压调压至目标电压后进行传输；在直通模式下，闭合所述直通开关，直接传输所述第一电池输出的直流电压。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主充电电源转换模块还包括：稳压电路；

所述稳压电路的输入端与所述电能转换单元的输出端电连接，所述稳压电路的输出端通过所述数据线与所述从充电电源转换模块的输入端电连接；

所述稳压电路，用于稳定所述电能转换单元输出的电压。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主充电电源转换模块还包括：电流控制电路；

所述电流控制电路与所述电能转换单元、所述直通开关串联；

所述控制电路，用于在第二电池的电量超出第一预设电量阈值时，降低所述第一电池的输出电流至预设安全充电电流；或者，在所述第一电池的电量低于第二预设电量阈值时，降低所述第一电池的输出电流至预设安全放电电流。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述主控制器通过数据线与所述从移动终端的从控制器建立通信连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述主控制器包括：相互电连接的身份识别器和分类器；

所述身份识别器，用于通过数据线指示所述从控制器返回所述从移动终端的设备身份信息；

所述分类器，用于在所述设备身份信息与预设数据库中的目标身份信息相匹配的情况下，控制所述主充电电源转换模块与所述从充电电源转换模块建立充电通道。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述主控制器包括：电压信号采集电路和逻辑控制电路，其中：

所述电压信号采集电路分别与所述第一电池、所述逻辑控制电路电连接；

所述电压信号采集电路，用于采集所述第一电池的电压，并通过数据线指示所述从控制器返回所述第二电池的电压；

所述逻辑控制电路，用于对比所述第一电池和所述第二电池的电压，若所述第一电池和所述第二电池的电压相同，则指示所述主充电电源转换模块和所述从充电电源转换模块进入直通模式；

若所述第一电池的电压大于所述第二电池的电压，则指示所述主充电电源转换模块和所述从充电电源转换模块中的一个进入降压模式，另一个进入直通模式；降压模式下，所述主充电电源转换模块或所述从充电电源转换模块将所述直流电压降压至所述目标电压后进行传输；

若所述第一电池的电压小于所述第二电池的电压，则指示所述主充电电源转换模块和所述从充电电源转换模块中的一个进入升压模式，另一个进入直通模式；升压模式下，所述主充电电源转换模块或所述从充电电源转换模块将所述直流电压升压至所述目标电压后进行传输。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述逻辑控制电路分别与所述电能转换单元、所述直通开关电连接；

所述逻辑控制电路，用于通过控制所述电能转换单元和所述直通开关，调整所述主充电电源转换模块的工作模式。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电能转换单元包括：升压电路和降压电路，其中：

所述升压电路和所述降压电路均与所述逻辑控制电路电连接，所述升压电路和所述降压电路均与所述直通开关并联；

所述逻辑控制电路，用于接通所述降压电路的输入端与所述第一电池的输出端，断开所述升压电路与所述第一电池的电连接，并断开所述直通开关，以使所述主充电电源转换模块进入降压模式；或者，

接通所述升压电路的输入端与所述第一电池的输出端，断开所述降压电路与所述第一电池的电连接，并断开所述直通开关，以使所述主充电电源转换模块进入升压模式。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述主控制器还包括：温度探测电路；

所述温度探测电路与所述逻辑控制电路电连接；

所述温度探测电路，用于探测机身温度信号；

所述逻辑控制电路，还用于在所述机身温度信号大于或等于第一移动终端的机身温度阈值的情况下，指示所述第一移动终端的充电电源转换模块进入直通模式，第二移动终端的充电电源转换模块进入调压模式，所述机身温度阈值用于表征电池充电时所述第一移动终端的机身温度上限；

其中，所述第一移动终端为主移动终端和所述从移动终端中充电电源转换模块处于调压模式的移动终端，所述第二移动终端为所述主移动终端和所述从移动终端中充电电源转换模块处于直通模式的移动终端。

10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1至9任一项所述的充电控制装置。

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