JP2016506236A - 電源、電源充電回路、電源充電方法、端末装置、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

本発明の実施例は、電源、電源充電回路、電源充電方法、端末装置、プログラム及び記録媒体を提供し、前記電源充電方法は、電源が充電状態である場合、電源管理チップが電源のバッテリコアの正極電圧を検出し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であることを検出すると、電源を定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御する。電源の正極電圧を検出する充電回路に比べて、本発明における電源充電方法は、電源管理チップがバッテリコアの電圧が所定電圧に達することを検出したときに電源の充電モードを切り替えるため、定電流充電モードの時間を最大限に延長し、電源の充電時間全体を低減し、充電速度を向上させることができる。【選択図】 図１ａ

Description

関連出願の相互参照

本願は、出願番号がＣＮ２０１４１００１０３３８．５であって、出願日が２０１４年１月９日である中国特許出願に基づき優先権を主張し、当該中国特許出願のすべての内容を本願に援用する。

本発明は、電源技術分野に関し、特に、電源充電回路、電源充電方法及び端末装置に関する。

現在、端末装置の充電式電源は、一般的に、充電式電源の蓄電部分であるバッテリコア、および前記バッテリコアの充放電過程を保護する保護回路を備える。

シングルバッテリコア充電式電源（１つのバッテリコアを含む電源）は、通常、定電流−定電圧方式を採用し、即ち、まず、大電流の定電流方式で充電し、電源の電圧が閾値に達すると、充電電流が徐々に小さくなる定電圧方式に切り替わる。このような充電方式によれば、定電流充電過程の時間を十分に延長できるため、定電圧充電過程の時間が大幅に短縮され、充電時間全体を短縮することができる。

しかしながら、電源充電制御回路は、通常、電源の正極電圧を検出する。保護素子及び保護回路の存在に起因して電源の正極電圧が電源内部のバッテリコアの正極電圧より高くなるので、電源の電圧が閾値に達するか否かを正しく判定できず、そのため、定電流方式が定電圧方式に切り替わるタイミングも精確ではなくなり、定電流充電時間を最大限に延長できず、電源の充電時間全体を延長してしまい、充電速度が低い。

電源の充電速度を高め、且つ充電時間を短縮するために、本発明の実施例は、電源、電源充電回路、電源充電方法及び端末装置を提供する。

上記の技術課題を解決するために、本発明の実施例は、以下の技術案を開示している。

本発明の実施例の第１局面によれば、電源充電方法を提供し、前記方法において、電源が充電状態である場合、電源管理チップは、電源のバッテリコアの正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧と所定電圧との大きさを比較し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定されると、前記電源の充電モードを定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御する。

第１局面を組み合わせて、第１局面の第１の実現可能な形態において、前記方法において、前記電源管理チップは、バッテリコアの正極、負極に電気的に接続され、電源が充電状態である場合、前記バッテリコアの両端の電圧を検出する。

第１局面の第１の実現可能な方式を組み合わせて、第１局面の第２の実現可能な形態において、前記電源管理チップは、電源のセッティングピンを介して前記バッテリコアの正極に電気的に接続される。

第１局面を組み合わせて、第１局面の第３の実現可能な形態において、前記方法において、電源が充電状態である場合、電源の電源保護モジュールは、バッテリコアの正極電圧を検出し、検出された正極電圧値を前記電源管理チップに送信する。

第１局面の第３の実現可能な方式を組み合わせて、第１局面の第４の実現可能な形態において、前記電源保護モジュールは、バッテリコアの正極電圧が検出されると、前記電源のセッティングピンを介して前記電源管理チップに送信する。

第１局面の第２の実現可能な方式または第１局面の第４の実現可能な方式を組み合わせて、第１局面の第５の実現可能な形態において、前記セッティングピンは、ｉｄピン、または電気的接続機能および通信接続機能を有する第４ピンである。

第１局面の第３の実現可能な方式または第１局面の第４の実現可能な方式を組み合わせて、第１局面の第６の実現可能な形態において、前記方法において、前記電源保護モジュールは、前記バッテリコア負極と電源管理チップとの間に直列接続される保護素子に流れる電流を検出し、前記保護素子に流れる電流が所定範囲を超えたことが検出された場合、前記保護素子を遮断する。

本発明の実施例の第２局面によれば、電源充電回路を提供し、前記電源充電回路は、バッテリコアを含む電源と、前記電源のバッテリコアの正極、負極に電気的に接続され、バッテリコアの正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの電圧に基づき、電源の充電モードを制御する電源管理チップとを備える。

第２局面を組み合わせて、第２局面の第１の実現可能な形態において、前記電源は、さらに第１検出端が前記バッテリコアの正極に接続され、第１出力端が電源のセッティングピンを介して電源管理チップの第３ピンに接続される電源保護モジュールを備える。

第２局面を組み合わせて、第２局面の第２の実現可能な形態において、前記電源管理チップの第３ピンは、電源のセッティングピンを介して前記バッテリコアの正極に接続される。

第２局面の第１の実現可能な方式または第２局面の第２の実現可能な方式を組み合わせて、第２局面の第３の実現可能な形態において、前記電源のセッティングピンは、前記電源のＩＤピン、または電気的接続および通信接続機能を有する第４ピンである。

第２局面を組み合わせて、第２局面の第４の実現可能な形態において、前記バッテリコアの負極と電源の負極との間には、スイッチング素子を含む第１保護素子が直列接続され、前記電源保護モジュールは、さらに、第２検出端、第３検出端、及び第２出力端を有し、前記電源保護モジュールは、その第２検出端が前記第１保護素子の第１端に電気的に接続され、第３検出端が前記第１保護素子の第２端に電気的に接続され、第２出力端が前記スイッチング素子の制御端に電気的に接続され、前記電源保護モジュールは、前記第１保護素子に流れる電流を検出し、前記電流が所定範囲を超えた場合、前記第２出力端を介して前記スイッチング素子を遮断する制御信号を出力する。

本発明の実施例の第３局面によれば、電源を提供し、前記電源は、正極ピン、負極ピン、セッティングピン、バッテリコア、第１保護素子および第２保護素子を備え、前記バッテリコアの正極は、第２保護素子を介して前記電源の正極ピンに電気的に接続されるとともに、電源のセッティングピンに接続されて、前記セッティングピンを介して電源管理チップに接続され、前記バッテリコアの負極は、第１保護素子を介して電源の負極に接続される。

第３局面を組み合わせて、第３局面の第１の実現可能な形態において、さらに、第１検出端が前記バッテリコアの正極に接続され、第１出力端が電源のセッティングピンに接続される電源保護モジュールを備える。

第３局面の第１の実現可能な方式を組み合わせて、第３局面の第２の実現可能な形態において、前記電源保護モジュールは、さらに、第２検出端、第３検出端、及び第２出力端を備え、前記第１保護素子は、スイッチング素子を含み、前記電源保護モジュールは、その第２検出端が前記第１保護素子の１端に接続され、前記第２検出端が前記第１保護素子の第２端に接続され、前記第２出力端が前記スイッチング素子の制御端に接続され、検出された前記第１保護素子に流れる電流に基づき、前記スイッチング素子の導通／遮断の状態を制御する。

第２局面または第２局面の第１の実現可能な方式を組み合わせて、第３局面の第３の実現可能な形態において、前記電源のセッティングピンは、前記電源のｉｄピン、または電気的接続機能及び通信接続機能を有する第４ピンである。

本発明の実施例の第１局面によれば、端末装置を提供し、前記端末装置は、プロセッサ、及び第２局面に提供される電源充電回路を備え、前記電源充電回路における電源は端末装置における各モジュールに作動電圧を提供し、前記プロセッサは、電源充電回路における電源管理チップの作動状態、及び端末装置における他の各モジュールの作動状態を制御する。

本発明の実施例に提供された技術案は、以下の有益な効果を含む。前記電源充電方法は、電源管理チップによってバッテリコア両端の電圧を直接に取得し、電源管理チップがバッテリコアの正極電圧が所定電圧に達することを検出する場合、電源を定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御する。電源の正極電圧を検出する充電回路に比べて、本発明に提供された電源充電方法は、電源管理チップにてバッテリコアの電圧を直接に検出することにより、電源充電モードの切り替えタイミングを精確に制御し、更に定電流充電時間を最大限に延長し、電源の充電時間全体を短縮し、充電速度を向上させることができる。

本発明の実施例又は従来技術における技術方案をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術に対する説明に必要な図面を簡単に紹介する。当業者にとって、創造的な労働を行なわなくても、これらの図面に基づき、他の図面を取得できることは、自明である。

例示的な実施例における電源充電方法を模式的に示すフローチャートである。 例示的な実施例における電源充電方法の充電時間を模式的に示す図である。 例示的な実施例における他の電源充電方法を模式的に示すフローチャートである。 例示的な実施例における電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例における他の電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例におけるもう１つの電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例におけるもう１つの電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例における他の電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例における電源の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例における他の電源を模式的に示す図である。 例示的な実施例におけるもう１つの電源の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例におけるもう１つの電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例における他の電源充電回路の構造を模式的に示す図である。

本発明について、上記図面で明確な実施例を示し、後述でより詳細に説明する。これらの図面及び記述は、何らかの方法で本発明の思想の範囲を制限するのではなく、特定な実施例を参照することで当業者に本発明のコンセプトを説明するためのものである。

一般的に、電源は、バッテリコア、及び保護回路を含み、保護回路がバッテリコアの充放電過程を保護するためのものであり、バッテリコアの充電電流が大きすぎる、放電電流が大きすぎる、又はバッテリコアの電圧が低すぎる場合、電流を制限し、又は、バッテリコアのある回路をシャットダウンすることにより、バッテリコアを保護する目的を達成する。保護回路上、一定の電圧降下があるため、電源の電圧が内部バッテリコアの電圧と等しくない。電源が充電状態である場合、電源の電圧が所定電圧に達するとき、バッテリコアの電圧が前記所定電圧に達しない。

本発明の実施例は、電源充電方法を提示し、電源のバッテリコアの両端の電圧を検出し、かつバッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定した場合、前記電源の充電モードを定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御することにより、電源の定電流充電時間を最大限に延長し、結果、電源の充電時間全体を低減し、電源の充電速度を高める。

上記の内容は、本発明の主旨であり、当業者に本発明に係る技術案をより了解させるために、以下、図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。

図１ａは、例示的な実施例における電源充電方法を模式的に示すフローチャートであり、前記方法は、電源充電回路に適用され、以下のステップを含む。

ステップＳ１１０において、電源が充電状態である場合、電源管理チップは、電源のバッテリコアの正極電圧を検出する。

説明すべきなのは、本発明の実施例における電源がモバイル端末装置（例えば、携帯電話やＰＤＡなど）中の電池であってもよく、他の装置中の蓄電装置であってもよく、本発明は、これらについて制限しない。

本発明の一実施例において、電源管理チップは、バッテリコアの正極、負極に電気的に接続され、電源が充電状態である場合、バッテリコアの両極間の電圧を検出する。一般的に、バッテリコアの負極は、グランド端に電気的に接続されるため、電源管理チップの該当するピンもグランド端に電気的に接続され、電源管理チップの該当するピンがバッテリコアの正極に電気的に接続されることで、バッテリコアの正極電圧を検出する。電源管理チップは、電源の、前記バッテリコアの正極に電気的に接続されるセッティングピンに電気的に接続される。

本発明の一実施例において、電源のセッティングピンは、電源の新設ピンであってもよく、当該新設ピンが電源のバッテリコアの正極に電気的に接続され、例えば、直接に接続される。電源管理チップは、電源の新設ピンの電圧を検出することで、バッテリコアの正極電圧を検出する。

電源管理チップは、電源のｉｄピンを介して電源ＩＤを表す電源ｉｄ番号を取得できる。ステップＳ１２０において、電源管理チップは、検出されたバッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であるか否かを判定し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定する場合、ステップＳ１３０を実行する。バッテリコアの正極電圧が所定電圧より低いと判定する場合、ステップＳ１１０に戻して実行する。前記所定電圧は、電源の満充電ときの電圧により決められ、例えば、４．３５Ｖである。

Ｓ１３０において、電源管理チップは、前記電源の充電モードを定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御する。

図１ｂは、例示的な実施例における充電電圧、充電電流及び充電時間を模式的に示す図であり、横軸が時間を、左側の縦軸が電圧を、右側の縦軸が電流を示している。図における曲線１は、定電流−定電圧充電方式の充電電圧変化曲線を示している。曲線２は、本発明の実施例における電源充電方法に対応する充電電流変化曲線を示し、曲線３は、従来の定電流−定電圧充電方式の電流変化曲線を示している。電源正極の電圧が電源内部バッテリコアの電圧より高いため、例えば、所定電圧Ｕ０が４．３５Ｖであるとすれば、従来技術において、電源の正極電圧が４．３５Ｖに達したことが検出される際に、電圧降下を差し引くと、その内部バッテリコアの電圧Ｕ１が４．０５Ｖになるが、この際に、電源の充電モードが定電流モードから定電圧モードに切り替わり、対応する充電電流変化は、曲線３に示されるように、充電完了時刻がｔ１となる。一方、本発明における電源充電方法において、バッテリコア正極電圧Ｕ０が４．３５Ｖであることを検出すると、電源の充電モードが定電流モードから定電圧モードに切り替る。対応する充電電流変化は、曲線２に示されるように、充電完了時刻がｔ０となる。ｔ０がｔ１より小さいことは明らかなことである。本発明における電源充電方法によれば、定電流充電時間を延長し、それに伴って、定電圧充電時間を短縮するため、電源の充電時間全体を短縮し、充電速度を高めた。

本実施例における電源充電方法によれば、電源が充電状態である場合、電源管理チップは、電源内部バッテリコアの正極電圧を直接に検出し、検出された正極電圧に基づいて、電源の充電モードを制御する。電源の正極電圧を検出することにより電源を制御する充電モードの方法に比べて、バッテリコアの正極電圧を直接に検出したほうが、精確度が高く、電源充電モードを定電流モードから定電圧モードに切り替えるように制御するタイミングも比較的精確である。これにより、定電流充電の時間を最大限に延長することができ、電源の充電時間全体を短縮し、充電速度も高めた。

図２は、例示的な実施例における他の電源控制方法を模式的に示すフローチャートである。図１ａに示した実施例との相違点は、電源保護モジュールを利用してバッテリコアの正極電圧を検出することにある。当該方法は、電源充電回路に適用されており、電源は、バッテリコア、及び電源保護モジュールを含む。前記方法は、次のステップを含む。

ステップＳ２１０において、電源が充電状態である場合、電源保護モジュールは、バッテリコアの正極電圧を検出し、検出された正極電圧値を前記電源管理チップに送信する。

本発明の一実施例において、電源保護モジュールは、電源のセッティングピンを介して検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信し、前記セッティングピンが電源に加えられる新設ピン、例えば、電気的接続機能及び通信接続機能を有する第４ピンであってもよい。

本発明の他の実施例において、電源保護モジュールは、電源のｉｄピンを介して検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信するとともに、電源管理チップは、電源のｉｄピンを介して電源ＩＤを表す電源ｉｄ番号を取得することができる。電源のｉｄピンは、多機能ピンとして、電気的接続機能及び通信接続機能を有する。このような方式は、電源に新設ピンを追加する必要がないため、電源の製造コストを低減できる。

ステップＳ２２０において、電源管理チップは、前記バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であるか否かを判定し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定する場合、ステップＳ２３０を実行する。一方、前記バッテリコアの正極電圧が所定電圧より低いと判定する場合、ステップＳ２１０に戻して実行する。

ステップＳ２３０において、前記電源の充電モードを、定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御する。

本発明の実施例における電源充電方法によれば、電源内の電源保護モジュールによりバッテリコアの正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信し、電源管理チップが受信したバッテリコアの正極電圧に基づいて、電源充電モードを制御する。電源の正極電圧を検出することにより電源を制御する充電モードの方法に比べて、バッテリコアの正極電圧を直接に検出したほうが精確度が高く、電源充電モードを定電流モードから定電圧モードに切り替えるように制御するタイミングも比較的精確であり、これにより、定電流充電の時間を最大限に延長することができ、電源の充電時間全体を短縮し、充電速度も高めた。

一実施例において、図２に示した実施例を基にして、前記電源保護モジュールは、さらに、バッテリコア内部の保護素子の状態を検出するのに用いられ、電源に異常が発生する場合、前記保護素子を遮断するように制御することによりバッテリコアを保護する。前記方法は、さらに、次のステップを含む。

１）電源保護モジュールは、前記バッテリコアの負極と電源管理チップとの間に直列接続される保護素子に流れる電流を検出する。

２）前記保護素子の電流が所定範囲を超えたことを検出した場合、前記保護素子を遮断する。前記保護素子は、スイッチング素子を含み、電源保護モジュールは、前記スイッチング素子を遮断するように制御することにより、保護素子を遮断し、最終的に、バッテリコアに対する保護を実現する。

本発明は、さらに、上記の電源充電方法の実施例に対応する電源充電回路を提供する。

図３は、例示的な実施例における電源充電回路の構造を模式的に示す図である。図３に示すように、前記電源充電回路は、電源１００及び電源管理チップ２００を備える。電源１００は、正極ピン、負極ピン、ｉｄピン及び第４ピン４を含む。電源１００内には、少なくともバッテリコア１０１及び保護回路（未図示）が含まれる。バッテリコアの負極と電源の負極とは電気的に接続され、一般的に、電源の負極は、グランド端に接続される。

バッテリコアの正極と電源の正極との間に、正温度係数のサーミスタである第２保護素子１１０が接続され、バッテリコアの充電電流又は放電電流が大きすぎる場合、サーミスタの温度が上昇し、その抵抗値が段階的に増大して、電流を制限する機能を奏し、これにより、バッテリコアが大電流による衝撃を受けることを回避し、バッテリコアを保護する機能を奏する。故障が排除された後、サーミスタの温度が低下し、低抵抗の状態に戻る。

本発明の実施例における電源は、モバイル端末装置（例えば、携帯電話、ＰＤＡ等）における電池であってもよいし、他の装置における蓄電装置であってもよい。本発明は、これらについて制限しない。

電源管理チップ２００は、その第１ピン１が電源の正極に電気的に接続され、第２ピン２が電源の負極に電気的に接続され、第３ピン３が電気的接続及び通信接続機能を有する電源の第４ピン４を介してバッテリコア１０１の正極に接続される。電源のｉｄピンは、電源管理チップのｉｄピンに電気的に接続される。

電源管理チップ２００は、電源の第４ピン４を介してバッテリコア１０１の正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧に基づき、電源の充電モードを制御し、前記充電モードは、定電流充電モード、及び定電圧充電モードを含む。

電源管理チップ２００は、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であることを検出する場合、前記電源の充電モードを定電流モードから定電圧モードに切り替えるように制御する。

本実施例における電源充電回路において、電源管理チップの第３ピンが電源の第４ピンを介して電源のバッテリコアの正極に電気的に接続されることにより、バッテリコアの正極電圧を直接に検出することを実現し、バッテリコアの正極電圧に基づき、電源の充電モードを制御する。このような電源充電回路は、電源正極電圧を検出する回路に比べて、充電モードの切替を制御するタイミングが比較的精確であり、これにより、電源の定電流充電時間を最大限に延長することができ、電源の充電時間全体を短縮し、電源の充電速度も高めた。

図４は、例示的な実施例における他の電源充電回路の構造を模式的に示す図である。図３に示した電源充電回路との相違点は、前記電源の内部に、さらに電源保護モジュール１０２が配置されることにある。

電源保護モジュール１０２は、その第１検出端がバッテリコアの正極に電気的に接続され、第１出力端が通信接続機能を有する電源の第４ピン４として電源管理チップ２００に電気的に接続される。電源保護モジュール１０２は、第１検出端を介してバッテリコアの正極電圧を検出し、前記第４ピン４を介して電源管理チップ２００に送信する。

電源管理チップ２００は、受信されたバッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であるか否かを判定し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上になると、電源の充電モードを定電流充電から定電圧充電に切り替えることにより、定電流充電の時間を最大限に延長することができ、電源の充電時間全体を短縮し、電源の充電速度も高めた。

図５は、例示的な実施例における電源充電回路であり、図４に示した実施例との相違点は、前記電源保護モジュール１０２が電源のｉｄピンを介して検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信することにある。即ち、電源のｉｄピンは、電気的接続及び通信接続に用いられる多機能ピンとして、電源に新設ピンを追加する必要がないため、電源充電回路の製造コストを低減できる。

電源保護モジュール１０２は、その第１検出端がバッテリコアの正極に電気的に接続され、第１出力端が電源のｉｄピンに電気的に接続され、検出されたバッテリコアの正極電圧を電源のｉｄピンを介して電源管理チップ２００に送信する。電源管理チップ２００は、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であるか否かを判定し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定した場合、電源の充電モードを定電流モードから定電圧モードに切り替えるように制御し、定電流充電方式の時間を最大限に延長することができ、電源の充電時間全体を短縮し、電源の充電速度も高めた。

本実施例における電源充電回路において、電源内の電源保護モジュールにより、検出されたバッテリコアの正極電圧を、電源の所有するｉｄピンを介して、電源管理チップに送信するため、電源には新設ピンを追加する必要がなく、電源充電回路の製造コストを低減できる。

図６は、例示的な実施例におけるもう１つの電源充電回路の構造を模式的に示す図である。前記電源のバッテリコアの負極には、第１保護素子が接続され、図４に示した実施例における電源保護モジュールは、電源内部の保護素子の状態を検出する。これにより、電源に異常が発生する場合、保護素子を遮断し、バッテリコアが破壊されないように保護し、即ち、本実施例における電源保護モジュールは、電源内部の保護素子の状態を検出するとともに、バッテリコアの正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信することができる。

図６に示すように、バッテリコアの負極に第１保護素子１０３が直列接続され、第１保護素子１０３は、スイッチング素子を備える。電源保護モジュール１０２は、さらに、第２検出端、第３検出端、及び第２出力端を備える。

電源保護モジュール１０２の第２検出端が前記第１保護素子１０３の第１端に電気的に接続され、第３検出端が前記第１保護素子１０３の第２端に電気的に接続され、第２出力端が前記スイッチング素子の制御端に電気的に接続される。前記電源保護モジュールは、さらに、前記第１保護素子１０３に流れる電流を検出するために用いられ、前記電流が所定範囲を超えた場合、前記第２出力端を介して前記スイッチング素子の制御信号をオフにする。これにより、電源の充電電流または放電電流が大きすぎる場合、第１保護素子１０３を遮断しバッテリコアが大電流による衝撃を受けることを回避し、バッテリコアの安全を保証し、バッテリコアの使用寿命を延長できる。

前記スイッチング素子は、ＭＯＳトランジスタ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を選択でき、ここで、スイッチング素子の制御端がＭＯＳトランジスタのゲート極である。もちろん、前記スイッチング素子は、他の類型のトランジスタを使用してもよい。

本実施例における電源充電回路において、電源に搭載された電源保護モジュールの固有機能を果す上で、バッテリコアの正極電圧を検出する新規機能を追加し、新規機能モジュールを増加することに比べて、電源内部の回路を占める面積を低減し、これにより、電源充電回路の体積を低減し、さらに、このような電源充電回路を用いる端末装置の体積も低減できる。

図７は、例示的な実施例における電源充電回路の構造を模式的に示す図であり、図６に示した実施例との相違点は、電源保護モジュールの第１出力端が電源のｉｄピンに電気的に接続され、即ち、ｉｄピンが電気的接続と通信接続に用いられる多機能ピンである。電源保護モジュールは、電源の第１保護素子の状態を検出するとともに、バッテリコアの正極電圧も検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧をｉｄピンを介して電源管理チップ２００に送信することができる。

本実施例における電源充電回路は、電源内の電源保護チップに新規機能を追加した後、更に、電源のｉｄピンを多機能化し、ｉｄピンに電気的接続と通信接続機能を備えさせる。これにより、電源に新設ピンを追加する必要がなくなり、電源の製造コストを低減し、電源充電回路の製造コストを低減する。

本発明は、さらに、上記の電源充電回路の実施例に対応する電源の実施例を提供する。

図８は、例示的な実施例における電源の構造を模式的に示す図であり、図３に示した電源充電回路における電源の構造と同一である。本発明の実施例における電源は、モバイル端末装置（例えば、携帯電話、ｐａｄ）における電池であってもよいし、他の装置における蓄電装置であってもよい。本発明は、これらについて制限しない。

電源のピンは、正極ピン、負極ピン、ｉｄピンと第４ピン４を含み、電源内部に、バッテリコア１００及び保護回路（未図示）が含まれる。バッテリコアの正極は、電源の第４ピンに電気的接続され、第４ピン４を介してバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信する。

ここで、バッテリコアの正極が第２保護素子１１０の一端に直列接続され、第２保護素子１１０の他端が電源の正極ピンとなる。第２保護素子１１０は、正温度係数のサーミスタであり、バッテリコアの充電電流又は放電電流が大きすぎる場合、サーミスタの温度が上昇し、その抵抗値が段階的に増大して、電流を制限する機能を奏し、これにより、バッテリコアが大電流による衝撃を受けることを回避し、バッテリコアを保護する機能を奏する。故障が排除された後、サーミスタの温度が低下し、低抵抗の状態に戻る。

本実施例における電源において、その内部のバッテリコアの正極が電源の第４ピンに電気的に接続されることにより、電源管理チップは、電源の第４ピンを介して直接にバッテリコアの正極電圧を検出する。さらに、電源管理チップは、バッテリコアの正極電圧に基づき、電源の充電モードを制御する。

図９は、例示的な実施例における他の電源の構造を模式的に示す図であり、図４に示した電源充電回路における電源の構造と同一である。

図９に示すように、前記電源は、さらに、電源保護モジュール１０２を備え、電源保護モジュール１０２の第１検出端がバッテリコアの正極に電気的に接続され、第１出力端が通信接続機能備える電源の第４ピンとして電源管理チップ２００に電気的に接続され、電源保護モジュールは、第１検出端を介してバッテリコアの正極電圧を検出し、前記第４ピンを介して電源管理チップ２００に送信する。

図１０は、例示的な実施例におけるもう１つの電源の構造を模式的に示す図であり、図５に示した電源充電回路における電源構造と同一であり、図９に示した電源との相違点は、電源保護モジュール１０２の第１出力端が電源のｉｄピンに電気的に接続されることにある。前記電源保護モジュール１０２は、電源のｉｄピンを介して検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信する。即ち、電源のｉｄピンは、電気的接続及び通信接続に用いられる多機能ピンとなり、電源に新設ピンを追加する必要がないため、電源の製造コストを低減できる。

図１１は、例示的な実施例におけるもう１つの電源の構造を模式的に示す図であり、図６に示した電源充電回路における電源構造と同一であり、図９に示した電源との相違点は、電源保護モジュール１０２が電源内部の保護素子の状態を検出するとともに、バッテリコアの正極電圧も検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信できることにある。

バッテリコアの負極には、第１保護素子１０３が直列接続されており、第１保護素子１０３は、スイッチング素子を含む。電源保護モジュール１０２は、さらに、第２検出端、第３検出端及び第２出力端を備える。

電源保護モジュール１０２の第２検出端が前記第１保護素子１０３の第１端に電気的に接続され、第３検出端が前記第１保護素子１０３の第２端に電気的に接続され、第２出力端が前記スイッチング素子の制御端に電気的に接続される。前記電源保護モジュールは、前記第１保護素子１０３に流れる電流を検出するためにも用いられ、前記電流が所定範囲を超えた場合、前記第２出力端を介して前記スイッチング素子を遮断する制御信号を出力する。これにより、電源の充電電流または放電電流が大きすぎる場合、第１保護素子１０３を遮断しバッテリコアが大電流による衝撃を受けることを回避し、バッテリコアの安全を保証し、バッテリコアの使用寿命を延長できる。

図１２は、例示的な実施例における他の電源の構造を模式的に示す図であり、図７に示した電源充電回路における電源の構造と同一であり、図１１に示した電源との相違点は、電源保護モジュールの第１出力端が電源のｉｄピンに電気的に接続され、即ち、電源のｉｄピンが電気的接続と通信接続に用いられる多機能ピンとなり、電源には新設ピンを追加する必要がないため、電源の製造コストを低減することにある。

本発明は、さらに、上記の電源充電回路の実施例に対応する端末装置を提供し、プロセッサ、上記の実施例におけるいずれかの電源充電回路、及び他のモジュールを備える。前記他のモジュールは、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路、読取り可能な記録媒体であるメモリ、入力手段、表示手段、センサ、オーディオ回路及びＷｉＦｉモジュール等を含む。

ここで、電源充電回路における電源は、端末装置における各モジュールに作動電圧を提供する。プロセッサは、電源充電回路における電源管理チップ、および端末における前記他のモジュールの作動状態を制御する。

本明細書において、漸進的な方法で各実施例を説明し、各実施例の間の同一又は類似の部分を互いに参照すればよく、各実施例について主に説明したのは、他の実施例との相違点であり、関連する部分について、該当する実施例の該当する説明を参照すればよい。実際的な必要に応じて、その中の一部またはすべてのモジュールを選択して本実施例に係る技術案の目的を実現できる。当業者は、創造的な労働をしなくても、理解及び実施することができる。

説明すべきなのは、本明細書において、「第１」や「第２」等のような関係用語は、ただ１つのものまたは操作を、他のものまたは操作と区別するために用いられ、これらのものまたは操作の間に、実際の関係または順序があることを要求または間接的に提示するのではない。また、「備える」、「含む」という用語又はこれらの類似の意味で用いられるは、非排他的な用語である。そのため、一連の要素を含むプロセス、方法、物品又は装置は、上記一連の要素を含むだけことではなく、明確に記載しないほかの要素、又はこのプロセス、方法、物品又は装置の固有の要素も含む。特に限定しなければ、要素を「１つ…を含む」で説明しても、当該要素を含むプロセス、方法、物品又は装置は、ほかの同様な要素を含むことも可能である。

関連出願の相互参照

本願は、出願番号がＣＮ２０１４１００１０３３８．５であって、出願日が２０１４年１月９日である中国特許出願に基づき優先権を主張し、当該中国特許出願のすべての内容を本願に援用する。

本発明は、電源技術分野に関し、特に、電源、電源充電回路、電源充電方法、端末装置、プログラム及び記録媒体に関する。

現在、端末装置の充電式電源は、一般的に、充電式電源の蓄電部分であるバッテリコア、および前記バッテリコアの充放電過程を保護する保護回路を備える。

シングルバッテリコア充電式電源（１つのバッテリコアを含む電源）は、通常、定電流−定電圧方式を採用し、即ち、まず、大電流の定電流方式で充電し、電源の電圧が閾値に達すると、充電電流が徐々に小さくなる定電圧方式に切り替わる。このような充電方式によれば、定電流充電過程の時間を十分に延長できるため、定電圧充電過程の時間が大幅に短縮され、充電時間全体を短縮することができる。

しかしながら、電源充電制御回路は、通常、電源の正極電圧を検出する。保護素子及び保護回路の存在に起因して電源の正極電圧が電源内部のバッテリコアの正極電圧より高くなるので、電源の電圧が閾値に達するか否かを正しく判定できず、そのため、定電流方式が定電圧方式に切り替わるタイミングも精確ではなくなり、定電流充電時間を最大限に延長できず、電源の充電時間全体を延長してしまい、充電速度が低い。

電源の充電速度を高め、且つ充電時間を短縮するために、本発明の実施例は、電源、電源充電回路、電源充電方法、端末装置、プログラム及び記録媒体を提供する。

上記の技術課題を解決するために、本発明の実施例は、以下の技術案を開示している。

本発明の実施例の第１局面によれば、電源充電方法を提供し、前記方法において、電源が充電状態である場合、電源管理チップは、電源のバッテリコアの正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧と所定電圧との大きさを比較し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定されると、前記電源の充電モードを定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御する。

第１局面を組み合わせて、第１局面の第１の実現可能な形態において、前記方法において、前記電源管理チップは、バッテリコアの正極、負極に電気的に接続され、電源が充電状態である場合、前記バッテリコアの両端の電圧を検出する。

第１局面の第１の実現可能な方式を組み合わせて、第１局面の第２の実現可能な形態において、前記電源管理チップは、電源のセッティングピンを介して前記バッテリコアの正極に電気的に接続される。

第１局面を組み合わせて、第１局面の第３の実現可能な形態において、前記方法において、電源が充電状態である場合、電源の電源保護モジュールは、バッテリコアの正極電圧を検出し、検出された正極電圧値を前記電源管理チップに送信する。

第１局面の第３の実現可能な方式を組み合わせて、第１局面の第４の実現可能な形態において、前記電源保護モジュールは、バッテリコアの正極電圧が検出されると、前記電源のセッティングピンを介して前記電源管理チップに送信する。

第１局面の第２の実現可能な方式または第１局面の第４の実現可能な方式を組み合わせて、第１局面の第５の実現可能な形態において、前記セッティングピンは、ｉｄピン、または電気的接続機能および通信接続機能を有する第４ピンである。

第１局面の第３の実現可能な方式または第１局面の第４の実現可能な方式を組み合わせて、第１局面の第６の実現可能な形態において、前記方法において、前記電源保護モジュールは、前記バッテリコア負極と電源管理チップとの間に直列接続される保護素子に流れる電流を検出し、前記保護素子に流れる電流が所定範囲を超えたことが検出された場合、前記保護素子を遮断する。

本発明の実施例の第２局面によれば、電源充電回路を提供し、前記電源充電回路は、バッテリコアを含む電源と、前記電源のバッテリコアの正極、負極に電気的に接続され、バッテリコアの正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの電圧に基づき、電源の充電モードを制御する電源管理チップとを備える。

第２局面を組み合わせて、第２局面の第１の実現可能な形態において、前記電源は、さらに第１検出端が前記バッテリコアの正極に接続され、第１出力端が電源のセッティングピンを介して電源管理チップの第３ピンに接続される電源保護モジュールを備える。

第２局面を組み合わせて、第２局面の第２の実現可能な形態において、前記電源管理チップの第３ピンは、電源のセッティングピンを介して前記バッテリコアの正極に接続される。

第２局面の第１の実現可能な方式または第２局面の第２の実現可能な方式を組み合わせて、第２局面の第３の実現可能な形態において、前記電源のセッティングピンは、前記電源のｉｄピン、または電気的接続および通信接続機能を有する第４ピンである。

第２局面を組み合わせて、第２局面の第４の実現可能な形態において、前記バッテリコアの負極と電源の負極との間には、スイッチング素子を含む第１保護素子が直列接続され、前記電源保護モジュールは、さらに、第２検出端、第３検出端、及び第２出力端を有し、前記電源保護モジュールは、その第２検出端が前記第１保護素子の第１端に電気的に接続され、第３検出端が前記第１保護素子の第２端に電気的に接続され、第２出力端が前記スイッチング素子の制御端に電気的に接続され、前記電源保護モジュールは、前記第１保護素子に流れる電流を検出し、前記電流が所定範囲を超えた場合、前記第２出力端を介して前記スイッチング素子を遮断する制御信号を出力する。

本発明の実施例の第３局面によれば、電源を提供し、前記電源は、正極ピン、負極ピン、セッティングピン、バッテリコア、第１保護素子および第２保護素子を備え、前記バッテリコアの正極は、第２保護素子を介して前記電源の正極ピンに電気的に接続されるとともに、電源のセッティングピンに接続されて、前記セッティングピンを介して電源管理チップに接続され、前記バッテリコアの負極は、第１保護素子を介して電源の負極に接続される。

第３局面を組み合わせて、第３局面の第１の実現可能な形態において、さらに、第１検出端が前記バッテリコアの正極に接続され、第１出力端が電源のセッティングピンに接続される電源保護モジュールを備える。

第３局面の第１の実現可能な方式を組み合わせて、第３局面の第２の実現可能な形態において、前記電源保護モジュールは、さらに、第２検出端、第３検出端、及び第２出力端を備え、前記第１保護素子は、スイッチング素子を含み、前記電源保護モジュールは、その第２検出端が前記第１保護素子の１端に接続され、前記第２検出端が前記第１保護素子の第２端に接続され、前記第２出力端が前記スイッチング素子の制御端に接続され、検出された前記第１保護素子に流れる電流に基づき、前記スイッチング素子の導通／遮断の状態を制御する。

第２局面または第２局面の第１の実現可能な方式を組み合わせて、第３局面の第３の実現可能な形態において、前記電源のセッティングピンは、前記電源のｉｄピン、または電気的接続機能及び通信接続機能を有する第４ピンである。

本発明の実施例の第４局面によれば、端末装置を提供し、前記端末装置は、プロセッサ、及び第２局面に提供される電源充電回路を備え、前記電源充電回路における電源は端末装置における各モジュールに作動電圧を提供し、前記プロセッサは、電源充電回路における電源管理チップの作動状態、及び端末装置における他の各モジュールの作動状態を制御する。
本発明の実施例の第５局面によれば、プログラムを提供し、前記プログラムは、プロセッサに実行されることにより、前記電源充電方法を実現する。
本発明の実施例の第６局面によれば、前記プログラムが記録された記録媒体を提供する。

本発明の実施例に提供された技術案は、以下の有益な効果を含む。前記電源充電方法は、電源管理チップによってバッテリコア両端の電圧を直接に取得し、電源管理チップがバッテリコアの正極電圧が所定電圧に達することを検出する場合、電源を定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御する。電源の正極電圧を検出する充電回路に比べて、本発明に提供された電源充電方法は、電源管理チップにてバッテリコアの電圧を直接に検出することにより、電源充電モードの切り替えタイミングを精確に制御し、更に定電流充電時間を最大限に延長し、電源の充電時間全体を短縮し、充電速度を向上させることができる。

本発明の実施例又は従来技術における技術方案をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術に対する説明に必要な図面を簡単に紹介する。当業者にとって、創造的な労働を行なわなくても、これらの図面に基づき、他の図面を取得できることは、自明である。

例示的な実施例における電源充電方法を模式的に示すフローチャートである。 例示的な実施例における電源充電方法の充電時間を模式的に示す図である。 例示的な実施例における他の電源充電方法を模式的に示すフローチャートである。 例示的な実施例における電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例における他の電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例におけるもう１つの電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例におけるもう１つの電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例における他の電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例における電源の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例における他の電源を模式的に示す図である。 例示的な実施例におけるもう１つの電源の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例におけるもう１つの電源充電回路の構造を模式的に示す図である。 例示的な実施例における他の電源充電回路の構造を模式的に示す図である。

本発明について、上記図面で明確な実施例を示し、後述でより詳細に説明する。これらの図面及び記述は、何らかの方法で本発明の思想の範囲を制限するのではなく、特定な実施例を参照することで当業者に本発明のコンセプトを説明するためのものである。

一般的に、電源は、バッテリコア、及び保護回路を含み、保護回路がバッテリコアの充放電過程を保護するためのものであり、バッテリコアの充電電流が大きすぎる、放電電流が大きすぎる、又はバッテリコアの電圧が低すぎる場合、電流を制限し、又は、バッテリコアのある回路をシャットダウンすることにより、バッテリコアを保護する目的を達成する。保護回路上、一定の電圧降下があるため、電源の電圧が内部バッテリコアの電圧と等しくない。電源が充電状態である場合、電源の電圧が所定電圧に達するとき、バッテリコアの電圧が前記所定電圧に達しない。

本発明の実施例は、電源充電方法を提示し、電源のバッテリコアの両端の電圧を検出し、かつバッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定した場合、前記電源の充電モードを定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御することにより、電源の定電流充電時間を最大限に延長し、結果、電源の充電時間全体を低減し、電源の充電速度を高める。

上記の内容は、本発明の主旨であり、当業者に本発明に係る技術案をより了解させるために、以下、図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。

図１ａは、例示的な実施例における電源充電方法を模式的に示すフローチャートであり、前記方法は、電源充電回路に適用され、以下のステップを含む。

ステップＳ１１０において、電源が充電状態である場合、電源管理チップは、電源のバッテリコアの正極電圧を検出する。

説明すべきなのは、本発明の実施例における電源がモバイル端末装置（例えば、携帯電話やＰＤＡなど）中の電池であってもよく、他の装置中の蓄電装置であってもよく、本発明は、これらについて制限しない。

本発明の一実施例において、電源管理チップは、バッテリコアの正極、負極に電気的に接続され、電源が充電状態である場合、バッテリコアの両極間の電圧を検出する。一般的に、バッテリコアの負極は、グランド端に電気的に接続されるため、電源管理チップの該当するピンもグランド端に電気的に接続され、電源管理チップの該当するピンがバッテリコアの正極に電気的に接続されることで、バッテリコアの正極電圧を検出する。電源管理チップは、電源の、前記バッテリコアの正極に電気的に接続されるセッティングピンに電気的に接続される。

本発明の一実施例において、電源のセッティングピンは、電源の新設ピンであってもよく、当該新設ピンが電源のバッテリコアの正極に電気的に接続され、例えば、直接に接続される。電源管理チップは、電源の新設ピンの電圧を検出することで、バッテリコアの正極電圧を検出する。

電源管理チップは、電源のｉｄピンを介して電源ＩＤを表す電源ｉｄ番号を取得できる。ステップＳ１２０において、電源管理チップは、検出されたバッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であるか否かを判定し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定する場合、ステップＳ１３０を実行する。バッテリコアの正極電圧が所定電圧より低いと判定する場合、ステップＳ１１０に戻して実行する。前記所定電圧は、電源の満充電ときの電圧により決められ、例えば、４．３５Ｖである。

Ｓ１３０において、電源管理チップは、前記電源の充電モードを定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御する。

図１ｂは、例示的な実施例における充電電圧、充電電流及び充電時間を模式的に示す図であり、横軸が時間を、左側の縦軸が電圧を、右側の縦軸が電流を示している。図における曲線１は、定電流−定電圧充電方式の充電電圧変化曲線を示している。曲線２は、本発明の実施例における電源充電方法に対応する充電電流変化曲線を示し、曲線３は、従来の定電流−定電圧充電方式の電流変化曲線を示している。電源正極の電圧が電源内部バッテリコアの電圧より高いため、例えば、所定電圧Ｕ０が４．３５Ｖであるとすれば、従来技術において、電源の正極電圧が４．３５Ｖに達したことが検出される際に、電圧降下を差し引くと、その内部バッテリコアの電圧Ｕ１が４．０５Ｖになるが、この際に、電源の充電モードが定電流モードから定電圧モードに切り替わり、対応する充電電流変化は、曲線３に示されるように、充電完了時刻がｔ１となる。一方、本発明における電源充電方法において、バッテリコア正極電圧Ｕ０が４．３５Ｖであることを検出すると、電源の充電モードが定電流モードから定電圧モードに切り替る。対応する充電電流変化は、曲線２に示されるように、充電完了時刻がｔ０となる。ｔ０がｔ１より小さいことは明らかなことである。本発明における電源充電方法によれば、定電流充電時間を延長し、それに伴って、定電圧充電時間を短縮するため、電源の充電時間全体を短縮し、充電速度を高めた。

本実施例における電源充電方法によれば、電源が充電状態である場合、電源管理チップは、電源内部バッテリコアの正極電圧を直接に検出し、検出された正極電圧に基づいて、電源の充電モードを制御する。電源の正極電圧を検出することにより電源を制御する充電モードの方法に比べて、バッテリコアの正極電圧を直接に検出したほうが、精確度が高く、電源充電モードを定電流モードから定電圧モードに切り替えるように制御するタイミングも比較的精確である。これにより、定電流充電の時間を最大限に延長することができ、電源の充電時間全体を短縮し、充電速度も高めた。

図２は、例示的な実施例における他の電源控制方法を模式的に示すフローチャートである。図１ａに示した実施例との相違点は、電源保護モジュールを利用してバッテリコアの正極電圧を検出することにある。当該方法は、電源充電回路に適用されており、電源は、バッテリコア、及び電源保護モジュールを含む。前記方法は、次のステップを含む。

ステップＳ２１０において、電源が充電状態である場合、電源保護モジュールは、バッテリコアの正極電圧を検出し、検出された正極電圧値を前記電源管理チップに送信する。

本発明の一実施例において、電源保護モジュールは、電源のセッティングピンを介して検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信し、前記セッティングピンが電源に加えられる新設ピン、例えば、電気的接続機能及び通信接続機能を有する第４ピンであってもよい。

本発明の他の実施例において、電源保護モジュールは、電源のｉｄピンを介して検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信するとともに、電源管理チップは、電源のｉｄピンを介して電源ＩＤを表す電源ｉｄ番号を取得することができる。電源のｉｄピンは、多機能ピンとして、電気的接続機能及び通信接続機能を有する。このような方式は、電源に新設ピンを追加する必要がないため、電源の製造コストを低減できる。

ステップＳ２２０において、電源管理チップは、前記バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であるか否かを判定し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定する場合、ステップＳ２３０を実行する。一方、前記バッテリコアの正極電圧が所定電圧より低いと判定する場合、ステップＳ２１０に戻して実行する。

ステップＳ２３０において、前記電源の充電モードを、定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御する。

本発明の実施例における電源充電方法によれば、電源内の電源保護モジュールによりバッテリコアの正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信し、電源管理チップが受信したバッテリコアの正極電圧に基づいて、電源充電モードを制御する。電源の正極電圧を検出することにより電源を制御する充電モードの方法に比べて、バッテリコアの正極電圧を直接に検出したほうが精確度が高く、電源充電モードを定電流モードから定電圧モードに切り替えるように制御するタイミングも比較的精確であり、これにより、定電流充電の時間を最大限に延長することができ、電源の充電時間全体を短縮し、充電速度も高めた。

一実施例において、図２に示した実施例を基にして、前記電源保護モジュールは、さらに、バッテリコア内部の保護素子の状態を検出するのに用いられ、電源に異常が発生する場合、前記保護素子を遮断するように制御することによりバッテリコアを保護する。前記方法は、さらに、次のステップを含む。

１）電源保護モジュールは、前記バッテリコアの負極と電源管理チップとの間に直列接続される保護素子に流れる電流を検出する。

２）前記保護素子の電流が所定範囲を超えたことを検出した場合、前記保護素子を遮断する。前記保護素子は、スイッチング素子を含み、電源保護モジュールは、前記スイッチング素子を遮断するように制御することにより、保護素子を遮断し、最終的に、バッテリコアに対する保護を実現する。

本発明は、さらに、上記の電源充電方法の実施例に対応する電源充電回路を提供する。

図３は、例示的な実施例における電源充電回路の構造を模式的に示す図である。図３に示すように、前記電源充電回路は、電源１００及び電源管理チップ２００を備える。電源１００は、正極ピン、負極ピン、ｉｄピン及び第４ピン４を含む。電源１００内には、少なくともバッテリコア１０１及び保護回路（未図示）が含まれる。バッテリコアの負極と電源の負極とは電気的に接続され、一般的に、電源の負極は、グランド端に接続される。

バッテリコアの正極と電源の正極との間に、正温度係数のサーミスタである第２保護素子１１０が接続され、バッテリコアの充電電流又は放電電流が大きすぎる場合、サーミスタの温度が上昇し、その抵抗値が段階的に増大して、電流を制限する機能を奏し、これにより、バッテリコアが大電流による衝撃を受けることを回避し、バッテリコアを保護する機能を奏する。故障が排除された後、サーミスタの温度が低下し、低抵抗の状態に戻る。

本発明の実施例における電源は、モバイル端末装置（例えば、携帯電話、ＰＤＡ等）における電池であってもよいし、他の装置における蓄電装置であってもよい。本発明は、これらについて制限しない。

電源管理チップ２００は、その第１ピン１が電源の正極に電気的に接続され、第２ピン２が電源の負極に電気的に接続され、第３ピン３が電気的接続及び通信接続機能を有する電源の第４ピン４を介してバッテリコア１０１の正極に接続される。電源のｉｄピンは、電源管理チップのｉｄピンに電気的に接続される。

電源管理チップ２００は、電源の第４ピン４を介してバッテリコア１０１の正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧に基づき、電源の充電モードを制御し、前記充電モードは、定電流充電モード、及び定電圧充電モードを含む。

電源管理チップ２００は、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であることを検出する場合、前記電源の充電モードを定電流モードから定電圧モードに切り替えるように制御する。

本実施例における電源充電回路において、電源管理チップの第３ピンが電源の第４ピンを介して電源のバッテリコアの正極に電気的に接続されることにより、バッテリコアの正極電圧を直接に検出することを実現し、バッテリコアの正極電圧に基づき、電源の充電モードを制御する。このような電源充電回路は、電源正極電圧を検出する回路に比べて、充電モードの切替を制御するタイミングが比較的精確であり、これにより、電源の定電流充電時間を最大限に延長することができ、電源の充電時間全体を短縮し、電源の充電速度も高めた。

図４は、例示的な実施例における他の電源充電回路の構造を模式的に示す図である。図３に示した電源充電回路との相違点は、前記電源の内部に、さらに電源保護モジュール１０２が配置されることにある。

電源保護モジュール１０２は、その第１検出端がバッテリコアの正極に電気的に接続され、第１出力端が通信接続機能を有する電源の第４ピン４として電源管理チップ２００に電気的に接続される。電源保護モジュール１０２は、第１検出端を介してバッテリコアの正極電圧を検出し、前記第４ピン４を介して電源管理チップ２００に送信する。

電源管理チップ２００は、受信されたバッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であるか否かを判定し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上になると、電源の充電モードを定電流充電から定電圧充電に切り替えることにより、定電流充電の時間を最大限に延長することができ、電源の充電時間全体を短縮し、電源の充電速度も高めた。

図５は、例示的な実施例における電源充電回路であり、図４に示した実施例との相違点は、前記電源保護モジュール１０２が電源のｉｄピンを介して検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信することにある。即ち、電源のｉｄピンは、電気的接続及び通信接続に用いられる多機能ピンとして、電源に新設ピンを追加する必要がないため、電源充電回路の製造コストを低減できる。

電源保護モジュール１０２は、その第１検出端がバッテリコアの正極に電気的に接続され、第１出力端が電源のｉｄピンに電気的に接続され、検出されたバッテリコアの正極電圧を電源のｉｄピンを介して電源管理チップ２００に送信する。電源管理チップ２００は、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であるか否かを判定し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定した場合、電源の充電モードを定電流モードから定電圧モードに切り替えるように制御し、定電流充電方式の時間を最大限に延長することができ、電源の充電時間全体を短縮し、電源の充電速度も高めた。

本実施例における電源充電回路において、電源内の電源保護モジュールにより、検出されたバッテリコアの正極電圧を、電源の所有するｉｄピンを介して、電源管理チップに送信するため、電源には新設ピンを追加する必要がなく、電源充電回路の製造コストを低減できる。

図６は、例示的な実施例におけるもう１つの電源充電回路の構造を模式的に示す図である。前記電源のバッテリコアの負極には、第１保護素子が接続され、図４に示した実施例における電源保護モジュールは、電源内部の保護素子の状態を検出する。これにより、電源に異常が発生する場合、保護素子を遮断し、バッテリコアが破壊されないように保護し、即ち、本実施例における電源保護モジュールは、電源内部の保護素子の状態を検出するとともに、バッテリコアの正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信することができる。

図６に示すように、バッテリコアの負極に第１保護素子１０３が直列接続され、第１保護素子１０３は、スイッチング素子を備える。電源保護モジュール１０２は、さらに、第２検出端、第３検出端、及び第２出力端を備える。

電源保護モジュール１０２の第２検出端が前記第１保護素子１０３の第１端に電気的に接続され、第３検出端が前記第１保護素子１０３の第２端に電気的に接続され、第２出力端が前記スイッチング素子の制御端に電気的に接続される。前記電源保護モジュールは、さらに、前記第１保護素子１０３に流れる電流を検出するために用いられ、前記電流が所定範囲を超えた場合、前記第２出力端を介して前記スイッチング素子の制御信号をオフにする。これにより、電源の充電電流または放電電流が大きすぎる場合、第１保護素子１０３を遮断しバッテリコアが大電流による衝撃を受けることを回避し、バッテリコアの安全を保証し、バッテリコアの使用寿命を延長できる。

前記スイッチング素子は、ＭＯＳトランジスタ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を選択でき、ここで、スイッチング素子の制御端がＭＯＳトランジスタのゲート極である。もちろん、前記スイッチング素子は、他の類型のトランジスタを使用してもよい。

本実施例における電源充電回路において、電源に搭載された電源保護モジュールの固有機能を果す上で、バッテリコアの正極電圧を検出する新規機能を追加し、新規機能モジュールを増加することに比べて、電源内部の回路を占める面積を低減し、これにより、電源充電回路の体積を低減し、さらに、このような電源充電回路を用いる端末装置の体積も低減できる。

図７は、例示的な実施例における電源充電回路の構造を模式的に示す図であり、図６に示した実施例との相違点は、電源保護モジュールの第１出力端が電源のｉｄピンに電気的に接続され、即ち、ｉｄピンが電気的接続と通信接続に用いられる多機能ピンである。電源保護モジュールは、電源の第１保護素子の状態を検出するとともに、バッテリコアの正極電圧も検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧をｉｄピンを介して電源管理チップ２００に送信することができる。

本実施例における電源充電回路は、電源内の電源保護チップに新規機能を追加した後、更に、電源のｉｄピンを多機能化し、ｉｄピンに電気的接続と通信接続機能を備えさせる。これにより、電源に新設ピンを追加する必要がなくなり、電源の製造コストを低減し、電源充電回路の製造コストを低減する。

本発明は、さらに、上記の電源充電回路の実施例に対応する電源の実施例を提供する。

図８は、例示的な実施例における電源の構造を模式的に示す図であり、図３に示した電源充電回路における電源の構造と同一である。本発明の実施例における電源は、モバイル端末装置（例えば、携帯電話、ｐａｄ）における電池であってもよいし、他の装置における蓄電装置であってもよい。本発明は、これらについて制限しない。

電源のピンは、正極ピン、負極ピン、ｉｄピンと第４ピン４を含み、電源内部に、バッテリコア１００及び保護回路（未図示）が含まれる。バッテリコアの正極は、電源の第４ピンに電気的接続され、第４ピン４を介してバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信する。

ここで、バッテリコアの正極が第２保護素子１１０の一端に直列接続され、第２保護素子１１０の他端が電源の正極ピンとなる。第２保護素子１１０は、正温度係数のサーミスタであり、バッテリコアの充電電流又は放電電流が大きすぎる場合、サーミスタの温度が上昇し、その抵抗値が段階的に増大して、電流を制限する機能を奏し、これにより、バッテリコアが大電流による衝撃を受けることを回避し、バッテリコアを保護する機能を奏する。故障が排除された後、サーミスタの温度が低下し、低抵抗の状態に戻る。

本実施例における電源において、その内部のバッテリコアの正極が電源の第４ピンに電気的に接続されることにより、電源管理チップは、電源の第４ピンを介して直接にバッテリコアの正極電圧を検出する。さらに、電源管理チップは、バッテリコアの正極電圧に基づき、電源の充電モードを制御する。

図９は、例示的な実施例における他の電源の構造を模式的に示す図であり、図４に示した電源充電回路における電源の構造と同一である。

図９に示すように、前記電源は、さらに、電源保護モジュール１０２を備え、電源保護モジュール１０２の第１検出端がバッテリコアの正極に電気的に接続され、第１出力端が通信接続機能備える電源の第４ピンとして電源管理チップ２００に電気的に接続され、電源保護モジュールは、第１検出端を介してバッテリコアの正極電圧を検出し、前記第４ピンを介して電源管理チップ２００に送信する。

図１０は、例示的な実施例におけるもう１つの電源の構造を模式的に示す図であり、図５に示した電源充電回路における電源構造と同一であり、図９に示した電源との相違点は、電源保護モジュール１０２の第１出力端が電源のｉｄピンに電気的に接続されることにある。前記電源保護モジュール１０２は、電源のｉｄピンを介して検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信する。即ち、電源のｉｄピンは、電気的接続及び通信接続に用いられる多機能ピンとなり、電源に新設ピンを追加する必要がないため、電源の製造コストを低減できる。

図１１は、例示的な実施例におけるもう１つの電源の構造を模式的に示す図であり、図６に示した電源充電回路における電源構造と同一であり、図９に示した電源との相違点は、電源保護モジュール１０２が電源内部の保護素子の状態を検出するとともに、バッテリコアの正極電圧も検出し、検出されたバッテリコアの正極電圧を電源管理チップに送信できることにある。

バッテリコアの負極には、第１保護素子１０３が直列接続されており、第１保護素子１０３は、スイッチング素子を含む。電源保護モジュール１０２は、さらに、第２検出端、第３検出端及び第２出力端を備える。

電源保護モジュール１０２の第２検出端が前記第１保護素子１０３の第１端に電気的に接続され、第３検出端が前記第１保護素子１０３の第２端に電気的に接続され、第２出力端が前記スイッチング素子の制御端に電気的に接続される。前記電源保護モジュールは、前記第１保護素子１０３に流れる電流を検出するためにも用いられ、前記電流が所定範囲を超えた場合、前記第２出力端を介して前記スイッチング素子を遮断する制御信号を出力する。これにより、電源の充電電流または放電電流が大きすぎる場合、第１保護素子１０３を遮断しバッテリコアが大電流による衝撃を受けることを回避し、バッテリコアの安全を保証し、バッテリコアの使用寿命を延長できる。

図１２は、例示的な実施例における他の電源の構造を模式的に示す図であり、図７に示した電源充電回路における電源の構造と同一であり、図１１に示した電源との相違点は、電源保護モジュールの第１出力端が電源のｉｄピンに電気的に接続され、即ち、電源のｉｄピンが電気的接続と通信接続に用いられる多機能ピンとなり、電源には新設ピンを追加する必要がないため、電源の製造コストを低減することにある。

本発明は、さらに、上記の電源充電回路の実施例に対応する端末装置を提供し、プロセッサ、上記の実施例におけるいずれかの電源充電回路、及び他のモジュールを備える。前記他のモジュールは、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路、読取り可能な記録媒体であるメモリ、入力手段、表示手段、センサ、オーディオ回路及びＷｉＦｉモジュール等を含む。

ここで、電源充電回路における電源は、端末装置における各モジュールに作動電圧を提供する。プロセッサは、電源充電回路における電源管理チップ、および端末における前記他のモジュールの作動状態を制御する。

本明細書において、漸進的な方法で各実施例を説明し、各実施例の間の同一又は類似の部分を互いに参照すればよく、各実施例について主に説明したのは、他の実施例との相違点であり、関連する部分について、該当する実施例の該当する説明を参照すればよい。実際的な必要に応じて、その中の一部またはすべてのモジュールを選択して本実施例に係る技術案の目的を実現できる。当業者は、創造的な労働をしなくても、理解及び実施することができる。

説明すべきなのは、本明細書において、「第１」や「第２」等のような関係用語は、ただ１つのものまたは操作を、他のものまたは操作と区別するために用いられ、これらのものまたは操作の間に、実際の関係または順序があることを要求または間接的に提示するのではない。また、「備える」、「含む」という用語又はこれらの類似の意味で用いられるは、非排他的な用語である。そのため、一連の要素を含むプロセス、方法、物品又は装置は、上記一連の要素を含むだけことではなく、明確に記載しないほかの要素、又はこのプロセス、方法、物品又は装置の固有の要素も含む。特に限定しなければ、要素を「１つ…を含む」で説明しても、当該要素を含むプロセス、方法、物品又は装置は、ほかの同様な要素を含むことも可能である。

Claims (17)

1. 電源が充電状態である場合、電源管理チップは、
   電源のバッテリコアの正極電圧を検出し、
   検出されたバッテリコアの正極電圧と所定電圧との大きさを比較し、バッテリコアの正極電圧が所定電圧以上であると判定されると、前記電源の充電モードを定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるように制御する
   ことを特徴とする電源充電方法。
2. 前記電源管理チップは、バッテリコアの正極、負極に電気的に接続され、電源が充電状態である場合、前記バッテリコアの両端の電圧を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源充電方法。
3. 前記電源管理チップは、電源のセッティングピンを介して前記バッテリコアの正極に電気的に接続される
   ことを特徴とする請求項２に記載の電源充電方法。
4. 電源が充電状態である場合、電源の電源保護モジュールは、バッテリコアの正極電圧を検出し、検出された正極電圧値を前記電源管理チップに送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源充電方法。
5. 前記電源保護モジュールは、バッテリコアの正極電圧が検出されると、前記電源のセッティングピンを介して前記電源管理チップに送信する
   ことを特徴とする請求項４に記載の電源充電方法。
6. 前記セッティングピンは、ｉｄピン、または電気的接続機能および通信接続機能を有する第４ピンである
   ことを特徴とする請求項３又は５に記載の電源充電方法。
7. 前記電源保護モジュールは、前記バッテリコア負極と電源管理チップとの間に直列接続される保護素子に流れる電流を検出し、
   前記保護素子に流れる電流が所定範囲を超えたことが検出された場合、前記保護素子を遮断する
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の電源充電方法。
8. バッテリコアを含む電源と、
   前記電源のバッテリコアの正極、負極に電気的に接続され、バッテリコアの正極電圧を検出し、検出されたバッテリコアの電圧に基づき、電源の充電モードを制御する電源管理チップと
   を備えることを特徴とする電源充電回路。
9. 前記電源は、さらに
   第１検出端が前記バッテリコアの正極に接続され、第１出力端が電源のセッティングピンを介して電源管理チップの第３ピンに接続される電源保護モジュールを備えることを特徴とする請求項８に記載の電源充電回路。
10. 前記電源管理チップの第３ピンは、電源のセッティングピンを介して前記バッテリコアの正極に接続される
    ことを特徴とする請求項８に記載の電源充電回路。
11. 前記電源のセッティングピンは、前記電源のＩＤピン、または電気的接続および通信接続機能を有する第４ピンである
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の電源充電回路。
12. 前記バッテリコアの負極と電源の負極との間には、スイッチング素子を含む第１保護素子が直列接続され、
    前記電源保護モジュールは、さらに、第２検出端、第３検出端、及び第２出力端を有し、
    前記電源保護モジュールは、その第２検出端が前記第１保護素子の第１端に電気的に接続され、第３検出端が前記第１保護素子の第２端に電気的に接続され、第２出力端が前記スイッチング素子の制御端に電気的に接続され、
    前記電源保護モジュールは、前記第１保護素子に流れる電流を検出し、前記電流が所定範囲を超えた場合、前記第２出力端を介して前記スイッチング素子を遮断する制御信号を出力する
    ことを特徴とする請求項８に記載の電源充電回路。
13. 正極ピン、負極ピン、セッティングピン、バッテリコア、第１保護素子および第２保護素子を備え、
    前記バッテリコアの正極は、第２保護素子を介して電源の正極ピンに電気的に接続されるとともに、電源のセッティングピンに接続されて、前記セッティングピンを介して電源管理チップに接続され、
    前記バッテリコアの負極は、第１保護素子を介して電源の負極に接続される
    ことを特徴とする電源。
14. さらに、
    第１検出端が前記バッテリコアの正極に接続され、第１出力端が電源のセッティングピンに接続される電源保護モジュールを備えることを特徴する請求項１３に記載の電源。
15. 前記電源保護モジュールは、さらに、第２検出端、第３検出端、及び第２出力端を備え、前記第１保護素子は、スイッチング素子を含み、
    前記電源保護モジュールは、その第２検出端が前記第１保護素子の１端に接続され、前記第２検出端が前記第１保護素子の第２端に接続され、前記第２出力端が前記スイッチング素子の制御端に接続され、検出された前記第１保護素子に流れる電流に基づき、前記スイッチング素子の導通／遮断の状態を制御する
    ことを特徴する請求項１４に記載の電源。
16. 前記電源のセッティングピンは、前記電源のｉｄピン、または電気的接続機能及び通信接続機能を有する第４ピンである
    ことを特徴する請求項１３又は１４に記載の電源。
17. プロセッサと、
    請求項８〜１２のいずれか１項に記載の電源充電回路とを備え、
    前記電源充電回路における電源は、端末装置における各モジュールに作動電圧を提供し、
    前記プロセッサは、電源充電回路における電源管理チップの作動状態、及び端末装置における他の各モジュールの作動状態を制御する
    ことを特徴とする端末装置。

Images