TW201838283A - 待充電裝置和充電方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一種待充電裝置和充電方法，該待充電裝置包括：相互串聯的多節電芯；變換電路，用於接收電源提供裝置提供的輸入電壓，將輸入電壓變換成多節電芯的充電電壓和待充電裝置的系統的供電電壓，基於充電電壓為多節電芯充電，並基於供電電壓為待充電裝置的系統供電。該待充電裝置能夠降低充電程序中的發熱量。

Description

待充電裝置和充電方法
本申請涉及充電技術領域，更為具體地，涉及一種待充電裝置和充電方法。
隨著電子裝置的普及，電子裝置的使用越來越頻繁，因此，電子裝置需要經常充電。
電子裝置的充電程序伴隨著電子裝置的發熱。長時間充電會使電子裝置內部聚集大量的熱量，進而可能導致電子裝置出現故障。因此，如何降低電子裝置在充電程序中的發熱量是目前亟待解決的問題。
本申請提供一種待充電裝置和充電方法，能夠降低充電程序中的發熱量。
一方面，提供一種待充電裝置，包括：相互串聯的多節電芯；變換電路，用於接收電源提供裝置提供的輸入電壓，將該輸入電壓變換成該多節電芯的充電電壓和該待充電裝置的系統的供電電壓，基於該充電電壓為該多節電芯充電，並基於該供電電壓為該待充電裝置的系統供電。
另一方面，提供一種充電方法，該充電方法應用於待充電裝置，該待充電裝置包括：相互串聯的多節電芯；變換電路，用於接收電源提供裝置提供的輸入電壓，將該輸入電壓變換成該多節電芯的充電電壓和該待充電裝置的系統的供電電壓，基於該充電電壓為該多節電芯充電，並基於該供電電壓為該待充電裝置的系統供電；第一充電通道和第二充電通道，其中該變換電路位於該第一充電通道上，第二充電通道用於接收電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流，並將該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流直接載入在該多節電芯充電的兩端，為該多節電芯充電；該充電方法包括：在使用該第二充電通道為該多節電芯充電的情況下，與該電源提供裝置通訊，以控制該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流，使該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流與該多節電芯當前所處的充電階段相匹配。
本申請對待充電裝置內部的電芯結構進行了改造，引入了相互串聯的多節電芯，與單電芯方案相比，如果要達到同等的充電速度，多節電芯所需的充電電流約為單節電芯所需的充電電流的1/N（N為待充電裝置內的相互串聯的電芯的數目），換句話說，在保證同等充電速度的前提下，本申請提供的技術方案可以大幅降低充電電流的大小，從而減少待充電裝置在充電程序的發熱量。進一步地，在多電芯方案基礎上，在充電程序中，本申請提供的技術方案控制待充電裝置的系統從電源提供裝置取電，避免了多節電芯電壓過低造成的無法開機的問題，並提高了充電程序的充電效率。
本申請實施例中所使用到的待充電裝置可以是指終端，該“終端”可包括，但不限於被設置成經由有線線路連接(如經由公共交換電話網絡（public switched telephone network，PSTN）、數位用戶線路（digital subscriber line，DSL）、數位電纜、直接電纜連線，以及/或另一資料連接/網路) 和/或經由(例如，針對蜂巢式網路、無線區域網（wireless local area network，WLAN）、諸如手持數位視訊廣播（digital video broadcasting handheld，DVB-H）網路的數位電視網路、衛星網路、調幅-調頻（amplitude modulation-frequency modulation，AM-FM）廣播發送器，以及/或另一通訊終端的)無線介面接收/發送通訊訊號的裝置。被設置成通過無線介面通訊的終端可以被稱為“無線通訊終端”、“無線終端”以及/或“行動終端”。行動終端的示例包括，但不限於衛星或蜂巢式電話；可以組合蜂巢式無線電電話與資料處理、傳真以及資料通訊能力的個人通訊系統（personal communication system，PCS）終端；可以包括無線電電話、尋呼機、網際網路/內部網路存取、Web瀏覽器、記事簿、日曆以及/或全球定位系統（global positioning system, GPS）接收器的個人數位助理（personal digital assistant，PDA）；以及常規膝上型和/或掌上型接收器或包括無線電電話收發器的其它電子裝置。另外，本申請實施例中所使用到的待充電裝置或終端還可包括行動電源（power bank），該行動電源能夠接受適配器的充電，從而將能量儲存起來，以為其他電子裝置提供能量。
本申請實施例中所使用到的電源提供裝置可以為適配器、行動電源（power bank）或電腦等。
第1圖是本申請實施例提供的待充電裝置的示意性結構圖。第1圖的待充電裝置10包括相互串聯的多節電芯11、變換電路12以及待充電裝置10的系統13。
應理解，待充電裝置10的系統13可以指待充電裝置10內部的需要由電芯供電的裝置。以手機為例，待充電裝置10內部的系統可以指手機內部的處理器、記憶體、射頻模組、藍牙模組和無線保真（wireless fidelity，WiFi）模組等。
變換電路12可用於接收電源提供裝置20提供的輸入電壓，將輸入電壓變換成多節電芯11的充電電壓（充電電壓大於該多節電芯11的總電壓），基於該充電電壓為多節電芯11充電。
應理解，變換電路12提供的系統13的供電電壓不小於系統13的最小工作電壓，不大於系統13的最大工作電壓。
需要說明的是，本申請實施例對變換電路12接收輸入電壓的方式不做具體限定。
作為一個示例，待充電裝置20可以包括充電介面。變換電路12可以與該充電介面中的電源線相連。在充電程序中，外部的電源提供裝置20可以通過該充電介面中的電源線（如VBUS）將上述輸入電壓傳輸至變換電路12。
本申請實施例對上述充電介面的類型不做具體限定。例如，該充電介面可以為通用序列匯流排（universal serial bus，USB）介面。該USB介面例如可以是USB 2.0介面，micro USB介面，或USB TYPE-C介面。又如，該充電介面還可以lightning介面，或者其他任意類型的能夠用於充電的並口和/或串口
作為另一個示例，電源提供裝置20可以通過無線充電方式為待充電裝置10充電，電源提供裝置20可以向待充電裝置10發送電磁訊號，變換電路12可以通過待充電裝置10內部的無線接收電路獲取電源提供裝置20提供的輸入電壓。
可選地，在一些實施例中，電源提供裝置20提供的輸入電壓可以小於多節電芯11的總電壓，變換電路12輸出的充電電壓大於多節電芯11的總電壓。例如，變換電路12可以包含升壓電路（如boost升壓電路），能夠對電源提供裝置20提供的輸入電壓進行升壓處理。
傳統的待充電裝置內部通常設置單節電芯，因此，傳統的充電方案大多是針對單節電芯設計的充電方案。這樣一來，電源提供裝置提供的輸入電壓通常無法滿足多節電芯的充電需求（即電源提供裝置提供的輸入電壓通常會小於多節電芯的總電壓）。以手機充電為例，電源提供裝置一般能夠提供5V的輸入電壓，待充電裝置內部的單節電芯的電壓一般在3.0V-4.35V之間，如果採用傳統的單電芯方案，變換電路可以直接利用5V的輸入電壓對單節電芯進行恆壓和/或恆流控制。但是，考慮到本申請實施例採用的是多電芯串聯的方案，5V電壓無法滿足多節電芯的充電需求。以兩節電芯串聯為例，單節電芯的電壓一般在3.0V-4.35V，則串聯的兩節電芯的總電壓為6.0V-8.7V，電源提供裝置提供的5V的輸入電壓顯然無法用來為兩節電芯充電。因此，本申請實施例提供的變換電路12可以先對電源提供裝置提供的輸入電壓進行升壓處理，再基於升壓之後得到的電壓對多節電芯11進行恆壓和/或控制，使得變換電路12輸出的充電電壓大於多節電芯11的總電壓。
可選地，在一些實施例中，電源提供裝置20可以直接提供大於多節電芯11的總電壓的輸入電壓，這樣一來，變換電路12對電源提供裝置20進行調整（如基於多節電芯11當前所處的充電階段進行恆壓和/或恆流控制）之後，可以直接用於為多節電芯11充電。
變換電路12還可用於將輸入電壓變換成系統13的供電電壓，並基於供電電壓為系統13供電。應理解，變換電路12提供的系統13的供電電壓不小於系統13的最小工作電壓，不大於系統13的最大工作電壓。
綜上所述，為了保證充電速度，並緩解待充電裝置的發熱現象，本申請實施例對待充電裝置內部的電芯結構進行了改造，引入了相互串聯的多節電芯。與單電芯方案相比，如果要達到同等的充電速度，多節電芯所需的充電電流約為單節電芯所需的充電電流的1/N（N為待充電裝置內的相互串聯的電芯的數目）。換句話說，在保證同等充電速度的前提下，本申請實施例可以大幅降低充電電流的大小，從而減少待充電裝置在充電程序的發熱量。
在傳統的待充電裝置中，無論是在充電程序還是非充電程序，通常會採用待充電裝置內部的電芯為系統供電。這樣會引發如下問題：當電芯的電壓較低時，即使將待充電裝置與外部的電源提供裝置相連，該待充電裝置中的系統也無法立刻開機，通常需要充電一段時間才能開機，導致開機等待時間較長。此外，電芯的充電階段包括恆流充電階段和恆壓充電階段，恆壓充電階段的充電電流一般較小，如果在電芯充電程序中同時使用電芯供電，當電芯處於恆壓充電階段時，電芯輸出的供電電流與恆壓充電階段的充電電流可能會相互抵消，從而導致恆壓充電階段被延長，進而降低了待充電裝置的充電效率。傳統的單電芯方案雖然也有在充電程序中基於電源提供裝置提供的電能為系統供電的方案，但該方案並不能直接運用在多電芯架構中。
再次參見第1圖，相比而言，在本申請實施例中，當多節電芯11處於充電階段時，變換電路12從電源提供裝置20取電，並基於電源提供裝置20提供的電能為待充電裝置10內的系統13供電。這樣一來，即使多節電芯11的電壓較低，系統13也能夠從電源提供裝置20得到一個比較正常的開機電壓，減少了系統的開機等待時間。進一步地，在多節電芯11的充電程序中，該多節電芯11無需負責為系統13供電，從而避免了上文指出的恆壓充電階段被延長而產生的充電效率低的問題。
本申請實施例對變換電路12的形式不做具體限定。可選地，在一些實施例中，以電源提供裝置20提供的輸入電壓為5V，系統13需要的供電電壓為3.0V-4.35V為例，變化電路12可以直接利用buck電路將該5V的輸入電壓降為3.0V-4.35V，從而為系統13供電。
可選地，在一些實施例中，如第2圖所示，變換電路12可包括充電管理電路121和降壓電路122。
充電管理電路121可用於接收電源提供裝置20提供的輸入電壓，將輸入電壓轉換成充電電壓和第一電壓，其中第一電壓大於待充電裝置10的系統13的最大工作電壓。
可選地，在一些實施例中，本申請實施例提供的充電管理電路121可以是具有升壓功能的充電管理電路。作為一個示例，充電管理電路121可以是具有升壓功能的充電積體電路（integrated circuit，IC），也可稱為Charger。該升壓功能例如可以通過Boost升壓電路實現。
降壓電路122可用於接收充電管理電路121輸出的第一電壓，並將第一電壓轉換成待充電裝置10的系統13的供電電壓。
考慮到充電管理電路121輸出的第一電壓大於待充電裝置10的系統13的最大工作電壓，本申請實施例利用降壓電路122對該第一電壓進行降壓處理，得到系統13所需的供電電壓。
本申請實施例對充電管理電路121將輸入電壓轉換成充電電壓的方式不做具體限定。作為一個示例，充電管理電路121可以先對電源提供裝置20提供的輸入電壓進行升壓，然後將升壓後的電壓換成與多節電芯11當前所處充電階段相匹配的充電電壓。當然，充電管理電路121也可以先對電源提供裝置20提供的輸入電壓進行調整，使調整後的電壓與單節電芯當前所處的充電階段相匹配，然後再對調整後的電壓進行升壓處理，得到多節電芯11的充電電壓。作為另一個示例，電源提供裝置20提供的輸入電壓可以大於多節電芯11的總電壓，充電管理電路121可以在電源提供裝置20提供的輸入電壓的基礎上直接進行恆壓恆流控制，得到上述充電電壓。
本申請實施例對充電管理電路121將輸入電壓轉換成第一電壓的方式不做具體限定。作為一個示例，充電管理電路121可以直接將電源提供裝置20提供的輸入電壓升壓至第一電壓；作為另一個示例，充電管理電路121可以將多節電芯的充電電壓作為該第一電壓。作為另一個示例，電源提供裝置20提供的輸入電壓可以大於多節電芯11的總電壓，充電管理電路121可以直接將電源提供裝置提供的輸入電壓作為上述第一電壓，如果電源提供裝置20提供的輸入電壓過高，充電管理電路121還可以對電源提供裝置20提供的輸入電壓進行降壓之後，得到上述第一電壓。
上文指出，傳統的充電方案均是針對單節電芯設計的充電方案。在傳統的充電方案中，待充電裝置內的系統通常是由單節電芯供電，因此，待充電裝置內的系統的工作電壓通常與單節電芯的電壓相匹配。本申請實施例採用的是多電芯方案，多節電芯11的總電壓會高於待充電裝置10的系統13的總電壓。因此，在利用多節電芯11為系統13供電之前，可以先對多節電芯11的總電壓進行降壓處理，使降壓後的電壓滿足系統13的供電需求。在第2圖的實施例中，由於已經在充電管理電路121的輸出端連接了降壓電路122，因此，為了簡化電路實現，充電管理電路121可以選取帶有電源路徑（power path）管理功能的充電管理電路，使得非充電程序中，多節電芯11為系統13供電時可以複用降壓電路122的降壓功能，從而簡化待充電裝置內部的充電線路和供電線路的設計。
具體地，充電管理電路121還可用於在待充電裝置10未與電源提供裝置20連接的情況下，接收多節電芯11輸出的第二電壓，並向降壓電路122傳輸第二電壓，其中第二電壓為多節電芯11的總電壓，且第二電壓大於待充電裝置的系統的最大工作電壓；降壓電路122還可用於將第二電壓轉換成待充電裝置10的系統13的供電電壓。
本申請實施例提供的充電管理電路121是帶有電源路徑管理功能的充電管理電路。在充電階段，充電管理電路121可以控制降壓電路122從電源提供裝置取電；在非充電階段，充電管理電路121可以控制降壓電路122從多節電芯11取電。換句話說，本申請實施例能夠根據實際情況選取最合適的電源路徑為系統13供電，實現了電源路徑的高效管理和動態切換。
電源路徑管理功能的實現方式可以有多種。如第3圖所示，可以在充電管理電路121內部具有電源路徑管理電路1211，該電源路徑管理電路1211例如可以通過金屬氧化物半導體（metal oxide semiconductor，MOS）管或二極體實現，電源路徑管理電路的具體設計方式可以參照先前技術，此處不再詳述。第3圖的電源路徑管理電路1211可以整合在充電IC中。
下面結合具體的實施例，對降壓電路122進行詳細描述。
以單節電芯的工作電壓的取值範圍為3.0V-4.35V為例，由於待充電裝置內10的系統13是基於單電芯架構設計的，因此，其工作電壓的取值範圍也為3.0V-4.35V，即系統13的最小工作電壓一般為3.0V，系統13的最大工作電壓一般為4.35V。為了保證系統13的供電電壓正常，降壓電路122可以將多節電芯11的總電壓降到3.0V-4.35V這一區間中的任意值。降壓電路122的實現方式可以有多種，例如可以採用Buck電路、電荷幫浦等電路形式實現降壓。
為了簡化電路的實現，降壓電路122可以是電荷幫浦，通過電荷幫浦可以直接將輸入到降壓電路122的電壓（如上文中的第一電壓或第二電壓）降為當前總電壓的1/N。其中，N表示該多節電芯11所包含的電芯的數量。傳統的Buck電路包含開關管和電感等裝置。由於電感的功率損耗比較大，所以採用Buck電路降壓會導致功率損耗比較大。與Buck電路相比，電荷幫浦主要是利用開關管和電容進行降壓，電容基本上不消耗額外的能量，因此，採用電荷幫浦能夠降低降壓程序帶來的功率損耗。具體地，電荷幫浦內部的開關管以一定方式控制電容的充電和放電，使輸入電壓以一定因數降低（本申請實施例選取的因數為1/N），從而得到所需要的供電電壓。
下面結合具體例子，更加詳細地描述本申請實施例。應注意，第4圖的例子僅僅是為了幫助本領域技術人員理解本申請實施例，而非要將本申請實施例限於所例示的具體數值或具體場景。本領域技術人員根據所給出的第4圖的例子，顯然可以進行各種等價的修改或變化，這樣的修改或變化也落入本申請實施例的範圍內。
如第4圖所示，充電管理電路121可以選取帶有電源路徑管理功能的Boost Charger。Boost Charger的VCC引腳可以與充電介面的VBUS相連，用於接收電源提供裝置20提供的輸入電壓（如5V）。Boost Charger的VBAT引腳可以與多節電芯11相連，用於提供充電電壓（大於多節電芯的總電壓）。Boost Charger還可包括能夠用於為系統13供電的引腳，用於輸出上述第一電壓，該第一電壓或第二電壓經過降壓電路122降壓之後形成系統13的供電電壓。此外，Boost Charger具有電源路徑管理功能，能夠控制降壓電路122在電源提供裝置20和多節電芯11之間動態取電。
需要說明的是，在第4圖的實施例中，降壓電路122與Boost Charger是分離設置的，但本申請實施例不限於此，在一些實施例中，也可以將降壓電路122整合在Boost Charger中，使得Boost Charger中的能夠用於供電的引腳輸出的電壓即為滿足系統13供電需求的供電電壓。
相關技術中提到了用於為待充電裝置進行充電的一電源提供裝置。該電源提供裝置工作在恆壓模式下。在恆壓模式下，該電源提供裝置輸出的電壓基本維持恆定，比如5V，9V，12V或20V等。
該電源提供裝置輸出的電壓並不適合直接載入到電池兩端，而是需要先經過待充電裝置內的變換電路進行變換，以得到待充電裝置內的電池所預期的充電電壓和/或充電電流。
變換電路用於對電源提供裝置輸出的電壓進行變換，以滿足電池所預期的充電電壓和/或充電電流的需求。
作為一種示例，該變換電路可指充電管理電路，例如充電IC。在電池的充電程序中，用於對電池的充電電壓和/或充電電流進行管理。該變換電路具有電壓回饋模組的功能，和/或，具有電流回饋模組的功能，以實現對電池的充電電壓和/或充電電流的管理。
舉例來說，電池的充電程序可包括涓流充電階段，恆流充電階段和恆壓充電階段中的一個或者多個。在涓流充電階段，變換電路可利用電流回饋環使得在涓流充電階段進入到電池的電流滿足電池所預期的充電電流大小（譬如第一充電電流）。在恆流充電階段，變換電路可利用電流回饋環使得在恆流充電階段進入電池的電流滿足電池所預期的充電電流大小（譬如第二充電電流，該第二充電電流可大於第一充電電流）。在恆壓充電階段，變換電路可利用電壓回饋環使得在恆壓充電階段載入到電池兩端的電壓的大小滿足電池所預期的充電電壓大小。
作為一種示例，當電源提供裝置輸出的電壓大於電池所預期的充電電壓時，變換電路可用於對電源提供裝置輸出的電壓進行降壓處理，以使降壓轉換後得到的充電電壓滿足電池所預期的充電電壓需求。作為又一種示例，當電源提供裝置輸出的電壓小於電池所預期的充電電壓時，變換電路可用於對電源提供裝置輸出的電壓進行升壓處理，以使升壓轉換後得到的充電電壓滿足電池所預期的充電電壓需求。
作為又一示例，以電源提供裝置輸出5V恆定電壓為例，當電池包括單個電芯（以鋰電池電芯為例，單個電芯的充電截止電壓為4.2V）時，變換電路（例如Buck降壓電路）可對電源提供裝置輸出的電壓進行降壓處理，以使得降壓後得到的充電電壓滿足電池所預期的充電電壓需求。
作為又一示例，以電源提供裝置輸出5V恆定電壓為例，當電源提供裝置為串聯有兩個及兩個以上單電芯的電池（以鋰電池電芯為例，單個電芯的充電截止電壓為4.2V）充電時，變換電路（例如Boost升壓電路）可對電源提供裝置輸出的電壓進行升壓處理，以使得升壓後得到的充電電壓滿足電池所預期的充電電壓需求。
變換電路受限於電路轉換效率低下的原因，致使未被轉換部分的電能以熱量的形式散失。這部分熱量會聚焦在待充電裝置內部。待充電裝置的設計空間和散熱空間都很小（例如，使用者使用的行動終端實體尺寸越來越輕薄，同時行動終端內密集排布了大量的電子元器件以提升行動終端的性能），這不但提升了變換電路的設計難度，還會導致聚焦在待充電裝置內的熱量很難及時移除，進而引發待充電裝置的異常。
例如，變換電路上聚集的熱量可能會對變換電路附近的電子元器件造成熱干擾，引發電子元器件的工作異常。又如，變換電路上聚集的熱量，可能會縮短變換電路及附近電子元件的使用壽命。又如，變換電路上聚集的熱量，可能會對電池造成熱干擾，進而導致電池充放電異常。又如變換電路上聚集的熱量，可能會導致待充電裝置的溫度升高，影響使用者在充電時的使用體驗。又如，變換電路上聚集的熱量，可能會導致變換電路自身的短路，使得電源提供裝置輸出的電壓直接載入在電池兩端而引起充電異常，如果電池長時間處於過壓充電狀態，甚至會引發電池的爆炸，危及用戶安全。
本申請實施例提供一種輸出電壓可調的電源提供裝置。該電源提供裝置能夠獲取電池的狀態資訊。電池的狀態資訊可以包括電池當前的電量資訊和/或電壓資訊。該電源提供裝置可以根據獲取到的電池的狀態資訊來調節電源提供裝置自身的輸出電壓，以滿足電池所預期的充電電壓和/或充電電流的需求，電源提供裝置調節後輸出的電壓可直接載入到電池兩端為電池充電（下稱“直充”）。進一步地，在電池充電程序的恆流充電階段，電源提供裝置調節後輸出的電壓可直接載入在電池的兩端為電池充電。
該電源提供裝置可以具有電壓回饋模組的功能和電流回饋模組的功能，以實現對電池的充電電壓和/或充電電流的管理。
該電源提供裝置根據獲取到的電池的狀態資訊來調節電源提供裝置自身的輸出電壓可以指：該電源提供裝置能夠即時獲取到電池的狀態資訊，並根據每次所獲取到的電池的即時狀態資訊來調節電源提供裝置自身輸出的電壓，以滿足電池所預期的充電電壓和/或充電電流。
該電源提供裝置根據即時獲取到的電池的狀態資訊來調節電源提供裝置自身的輸出電壓可以指：隨著充電程序中電池電壓的不斷上升，電源提供裝置能夠獲取到充電程序中不同時刻電池的當前狀態資訊，並根據電池的當前狀態資訊來即時調節電源提供裝置自身的輸出電壓，以滿足電池所預期的充電電壓和/或充電電流的需求。
舉例來說，電池的充電程序可包括涓流充電階段、恆流充電階段和恆壓充電階段中的至少一個。在涓流充電階段，電源提供裝置可在涓流充電階段輸出一第一充電電流對電池進行充電以滿足電池所預期的充電電流的需求（第一充電電流可為恆定直流電流）。在恆流充電階段，電源提供裝置可利用電流回饋環使得在恆流充電階段由電源提供裝置輸出且進入到電池的電流滿足電池所預期的充電電流的需求（譬如第二充電電流，可為脈動波形的電流，該第二充電電流可大於第一充電電流，可以是恆流充電階段的脈動波形的電流峰值大於涓流充電階段的恆定直流電流大小，而恆流充電階段的恆流可以指的是脈動波形的電流峰值或平均值保持基本不變）。在恆壓充電階段，電源提供裝置可利用電壓回饋環使得在恆壓充電階段由電源提供裝置輸出到待充電裝置的電壓（即恆定直流電壓）保持恆定。
舉例來說，本申請實施例中提及的電源提供裝置可主要用於控制待充電裝置內電池的恆流充電階段。在其他實施例中，待充電裝置內電池的涓流充電階段和恆壓充電階段的控制功能也可由本申請實施例提及的電源提供裝置和待充電裝置內額外的充電晶片來協同完成；相較於恆流充電階段，電池在涓流充電階段和恆壓充電階段接受的充電功率較小，待充電裝置內部充電晶片的效率轉換損失和熱量累積是可以接受的。需要說明的是，本申請實施例中提及的恆流充電階段或恆流階段可以是指對電源提供裝置的輸出電流進行控制的充電模式，並非要求電源提供裝置的輸出電流保持完全恆定不變，例如可以是泛指電源提供裝置輸出的脈動波形的電流峰值或平均值保持基本不變，或者是一個時間段保持基本不變。例如，實際中，電源提供裝置在恆流充電階段通常採用分段恆流的方式進行充電。
分段恆流充電（Multi-stage constant current charging）可具有N個恆流階段（N為一個不小於2的整數），分段恆流充電以預定的充電電流開始第一階段充電，該分段恆流充電的N個恆流階段從第一階段到第(N-1)個階段依次被執行，當恆流階段中的前一個恆流階段轉到下一個恆流階段後，脈動波形的電流峰值或平均值可變小；當電池電壓到達充電終止電壓臨界值時，恆流階段中的前一個恆流階段會轉到下一個恆流階段。相鄰兩個恆流階段之間的電流轉換程序可以是漸變的，或，也可以是臺階式的跳躍變化。
進一步地，在電源提供裝置的輸出電流為脈動直流電的情況下，恆流模式可以指對脈動直流電的峰值或均值進行控制的充電模式，即控制電源提供裝置的輸出電流的峰值不超過恆流模式對應的電流。此外，電源提供裝置的輸出電流為交流電的情況下，恆流模式可以指對交流電的峰值進行控制的充電模式。
此外，在本申請的實施例中，電源提供裝置輸出的脈動波形的電壓直接載入到待充電裝置的電池上以對電池進行充電時，充電電流可以是以脈動波（如饅頭波）的形式表徵出來。可以理解是，充電電流可以以間歇的方式為電池充電，該充電電流的週期可以跟隨輸入交流電例如交流電網的頻率進行變化，例如，充電電流的週期所對應的頻率為電網頻率的整數倍或倒數倍。並且，充電電流以間歇的方式為電池充電時，該充電電流對應的電流波形可以是與電網同步的一個或一組脈衝組成。
作為一種示例，本申請實施例中，電池在充電程序中（例如涓流充電階段、恆流充電階段和恆壓充電階段中的至少一個），可以接受電源提供裝置輸出的脈動直流電（方向不變、幅值大小隨時間變化）、交流電（方向和幅值大小都隨時間變化）或直流電（即恆定直流，幅值大小和方向都不隨時間變化）。
為了配合相關技術中的電源提供裝置以及本申請實施例提供的輸出電壓可調的電源提供裝置的工作方式。本申請實施例在待充電裝置10內部引入了第一充電通道和第二充電通道。下面結合第5圖進行詳細描述。
如第5圖所示，待充電裝置10可包括第一充電通道14和第二充電通道15。變換電路12可以位於第一充電通道14上。第二充電通道15可用於接收電源提供裝置20的輸出電壓和輸出電流，並將電源提供裝置20的輸出電壓和輸出電流直接載入在多節電芯充電11的兩端，為多節電芯11充電。
進一步地，第5圖所示的待充電裝置10還可包括通訊控制電路16，在使用第二充電通道15為多節電芯11充電的情況下，通訊控制電路16可以與電源提供裝置20通訊（如雙向通訊，例如可以通過如第5圖所示的通訊線路18進行通訊，該通訊線路例如可以是電源提供裝置20和待充電裝置10之間的通訊介面中的資料線），以控制電源提供裝置20的輸出電壓和/或輸出電流，使電源提供裝置20的輸出電壓和/或輸出電流與多節電芯11當前所處的充電階段相匹配。
例如，當多節電芯11處於恆壓充電階段時，通訊控制電路16可以與電源提供裝置20通訊，以控制電源提供裝置20的輸出電壓和/或輸出電流，使電源提供裝置20的輸出電壓與恆壓充電階段對應的充電電壓相匹配。
又如，當多節電芯11處於恆流充電階段時，通訊控制電路16可以與電源提供裝置20通訊，以控制電源提供裝置20的輸出電壓和/或輸出電流，使電源提供裝置20的輸出電流與恆流充電階段對應的充電電流相匹配。
此外，在一些實施例中，通訊控制電路16還可用於控制第一充電通道14和第二充電通道15之間的切換。具體地，如第5圖所示，通訊控制電路16可以通過開關17與第二充電通道15相連，並通過控制該開關17的通斷控制第一充電通道14和第二充電通道15之間的切換。
可選地，在一些實施例中，在電源提供裝置20通過第二充電通道15為多節電芯11充電的情況下，待充電裝置10也可以基於電源提供裝置20提供的輸入電壓為系統13供電。
可選地，在一些實施例中，電源提供裝置20支援第一充電模式和第二充電模式，電源提供裝置20在第二充電模式下對待充電裝置10的充電速度快於電源提供裝置20在第一充電模式下對待充電裝置的充電速度。換句話說，相較於工作在第一充電模式下的電源提供裝置20來說，工作在第二充電模式下的電源提供裝置20充滿相同容量的電池的耗時更短。進一步地，在一些實施例中，在第一充電模式下，電源提供裝置20可以通過第一充電通道14為多節電芯11充電，在第二充電模式下，電源提供裝置20可以通過第二充電通道15為多節電芯11充電。
第一充電模式可為普通充電模式，第二充電模式可為快速充電模式。該普通充電模式是指電源提供裝置20輸出相對較小的電流值（通常小於2.5A）或者以相對較小的功率（通常小於15W）來對待充電裝置中的電池進行充電，在普通充電模式下想要完全充滿一較大容量電池（如3000毫安培培時容量的電池），通常需要花費數個小時的時間；而在快速充電模式下，電源提供裝置20能夠輸出相對較大的電流（通常大於2.5A，比如4.5A，5A甚至更高）或者以相對較大的功率（通常大於等於15W）來對待充電裝置中的電池進行充電，相較於普通充電模式而言，電源提供裝置20在快速充電模式下完全充滿相同容量電池所需要的充電時間能夠明顯縮短、充電速度更快。
本申請實施例對電源提供裝置20與通訊控制電路16的通訊內容，以及通訊控制電路16對電源提供裝置20在第二充電模式下的輸出的控制方式不作具體限定，例如，通訊控制電路16可以與電源提供裝置20通訊，交互待充電裝置中的多節電芯11的當前總電壓或當前總電量，並基於多節電芯11的當前總電壓或當前總電量調整電源提供裝置20的輸出電壓或輸出電流。下面結合具體的實施例對通訊控制電路16與電源提供裝置20之間的通訊內容，以及通訊控制電路16對在第二充電模式下的電源提供裝置20的輸出的控制方式進行詳細描述。
本申請實施例的上述描述並不會對電源提供裝置20與待充電裝置（或者待充電裝置中的通訊控制電路16）的主從性進行限定，換句話說，電源提供裝置20與待充電裝置中的任何一方均可作為主裝置方發起雙向通訊會話，相應地另外一方可以作為從裝置方對主裝置方發起的通訊做出第一回應或第一回復。作為一種可行的方式，可以在通訊程序中，通過比較電源提供裝置20側和待充電裝置側相對於大地的電平高低來確認主、從裝置的身份。
本申請實施例並未對電源提供裝置20與待充電裝置之間雙向通訊的具體實現方式作出限制，即言，電源提供裝置20與待充電裝置中的任何一方作為主裝置方發起通訊會話，相應地另外一方作為從裝置方對主裝置方發起的通訊會話做出第一回應或第一回復，同時主裝置方能夠針對該從裝置方的第一回應或第一回復做出第二回應，即可認為主、從裝置之間完成了一次充電模式的協商程序。作為一種可行的實施方式，主、從裝置方之間可以在完成多次充電模式的協商後，再執行主、從裝置方之間的充電操作，以確保協商後的充電程序安全、可靠的被執行。
作為主裝置方能夠根據該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回復做出第二回應的一種方式可以是：主裝置方能夠接收到該從裝置方針對通訊會話所做出的第一回應或第一回復，並根據接收到的該從裝置的第一回應或第一回復做出針對性的第二回應。作為舉例，當主裝置方在預設的時間內接收到該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回復，主裝置方會對該從裝置的第一回應或第一回復做出針對性的第二回應具體為：主裝置方與從裝置方完成了一次充電模式的協商，主裝置方與從裝置方之間根據協商結果按照第一充電模式或者第二充電模式執行充電操作，即電源提供裝置20根據協商結果工作在第一充電模式或者第二充電模式下為待充電裝置充電。
作為主裝置方能夠根據該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回復做出進一步的第二回應的一種方式還可以是：主裝置方在預設的時間內沒有接收到該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回復，主裝置方也會對該從裝置的第一回應或第一回復做出針對性的第二回應。作為舉例，當主裝置方在預設的時間內沒有接收到該從裝置方針對通訊會話的第一回應或第一回復，主裝置方也會對該從裝置的第一回應或第一回復做出針對性的第二回應具體為：主裝置方與從裝置方完成了一次充電模式的協商，主裝置方與從裝置方之間按照第一充電模式執行充電操作，即電源提供裝置20工作在第一充電模式下為待充電裝置充電。
可選地，在一些實施例中，當待充電裝置作為主裝置發起通訊會話，電源提供裝置20作為從裝置對主裝置方發起的通訊會話做出第一回應或第一回復後，無需要待充電裝置對電源提供裝置20的第一回應或第一回復做出針對性的第二回應，即可認為電源提供裝置20與待充電裝置之間完成了一次充電模式的協商程序，進而電源提供裝置20能夠根據協商結果確定以第一充電模式或者第二充電模式為待充電裝置進行充電。
可選地，在一些實施例中，通訊控制電路16可以通過充電介面中的資料線與電源提供裝置20進行雙向通訊，以控制在第二充電模式下的電源提供裝置20的輸出的程序包括：通訊控制電路16與電源提供裝置20進行雙向通訊，以協商電源提供裝置20與待充電裝置之間的充電模式。
可選地，在一些實施例中，通訊控制電路16與電源提供裝置20進行雙向通訊，以協商電源提供裝置20與待充電裝置之間的充電模式包括：通訊控制電路16接收電源提供裝置20發送的第一指令，第一指令用於詢問待充電裝置是否開啟第二充電模式；通訊控制電路16向電源提供裝置20發送第一指令的回復指令，第一指令的回復指令用於指示待充電裝置是否同意開啟第二充電模式；在待充電裝置同意開啟第二充電模式的情況下，通訊控制電路16控制電源提供裝置20通過第一充電通道14為多節電芯充電。
可選地，在一些實施例中，通訊控制電路16通過資料線與電源提供裝置20進行雙向通訊，以控制在第二充電模式下的電源提供裝置20的輸出的程序，包括：通訊控制電路16與電源提供裝置20進行雙向通訊，以確定在第二充電模式下的電源提供裝置20輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電壓。
可選地，在一些實施例中，通訊控制電路16與電源提供裝置20進行雙向通訊，以確定在第二充電模式下的電源提供裝置20輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電壓包括：通訊控制電路16接收電源提供裝置20發送的第二指令，第二指令用於詢問電源提供裝置20的輸出電壓與待充電裝置的多節電芯11的當前總電壓是否匹配；通訊控制電路16向電源提供裝置20發送第二指令的回復指令，第二指令的回復指令用於指示電源提供裝置20的輸出電壓與多節電芯11的當前總電壓匹配、偏高或偏低。可替換地，第二指令可用於詢問將電源提供裝置20的當前輸出電壓作為在第二充電模式下的電源提供裝置20輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電壓是否合適，第二指令的回復指令可用於指示當前電源提供裝置20的輸出電壓合適、偏高或偏低。電源提供裝置20的當前輸出電壓與多節電芯的當前總電壓匹配，或者電源提供裝置20的當前輸出電壓適合作為在第二充電模式下的電源提供裝置20輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電壓可以指電源提供裝置20的當前輸出電壓略高於多節電芯的當前總電壓，且電源提供裝置20的輸出電壓與多節電芯的當前總電壓之間的差值在預設範圍內（通常在幾百毫伏的量級）。
可選地，在一些實施例中，通訊控制電路16通過資料線與電源提供裝置20進行雙向通訊，以控制在第二充電模式下的電源提供裝置20的輸出的程序可包括：通訊控制電路16與電源提供裝置20進行雙向通訊，以確定在第二充電模式下的電源提供裝置20輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電流。
可選地，在一些實施例中，通訊控制電路16與電源提供裝置20進行雙向通訊，以確定在第二充電模式下的電源提供裝置20輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電流可包括：通訊控制電路16接收電源提供裝置20發送的第三指令，第三指令用於詢問待充電裝置當前支援的最大充電電流；通訊控制電路16向電源提供裝置20發送第三指令的回復指令，第三指令的回復指令用於指示待充電裝置當前支援的最大充電電流，以便電源提供裝置20基於待充電裝置當前支援的最大充電電流確定在第二充電模式下的電源提供裝置20輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電流。應理解，通訊控制電路16根據待充電裝置當前支援的最大充電電流確定在第二充電模式下的電源提供裝置20輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電流的方式有多種。例如，電源提供裝置20可以將待充電裝置當前支援的最大充電電流確定為在第二充電模式下的電源提供裝置20輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電流，也可以綜合考慮待充電裝置當前支援的最大充電電流以及自身的電流輸出能力等因素之後，確定在第二充電模式下的電源提供裝置20輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電流。
可選地，在一些實施例中，通訊控制電路16通過資料線與電源提供裝置20進行雙向通訊，以控制在第二充電模式下的電源提供裝置20的輸出的程序可包括：在使用第二充電模式充電的程序中，通訊控制電路16與電源提供裝置20進行雙向通訊，以調整電源提供裝置20的輸出電流。
具體地，通訊控制電路16與電源提供裝置20進行雙向通訊，以調整電源提供裝置20的輸出電流可包括：通訊控制電路16接收電源提供裝置20發送的第四指令，第四指令用於詢問多節電芯的當前總電壓；通訊控制電路16向電源提供裝置20發送第四指令的回復指令，第四指令的回復指令用於指示多節電芯的當前總電壓，以便電源提供裝置20根據多節電芯的當前總電壓，調整電源提供裝置20的輸出電流。
可選地，在一些實施例中，通訊控制電路16通過資料線與電源提供裝置20進行雙向通訊，以控制在第二充電模式下電源提供裝置20的輸出的程序可包括：通訊控制電路16與電源提供裝置20進行雙向通訊，以確定充電介面是否接觸不良。
具體地，通訊控制電路16與電源提供裝置20進行雙向通訊，以便確定充電介面是否接觸不良可包括：通訊控制電路16接收電源提供裝置20發送的第四指令，第四指令用於詢問待充電裝置的電池的當前電壓；通訊控制電路16向電源提供裝置20發送第四指令的回復指令，第四指令的回復指令用於指示待充電裝置的電池的當前電壓，以便電源提供裝置20根據電源提供裝置20的輸出電壓和待充電裝置的電池的當前電壓，確定充電介面是否接觸不良。例如，電源提供裝置20確定電源提供裝置20的輸出電壓和待充電裝置的當前電壓的壓差大於預設的電壓臨界值，則表明此時壓差除以電源提供裝置20輸出的當前電流值所得到的阻抗大於預設的阻抗臨界值，即可確定充電介面接觸不良。
可選地，在一些實施例中，充電介面接觸不良也可由待充電裝置進行確定。例如，通訊控制電路16向電源提供裝置20發送第六指令，第六指令用於詢問電源提供裝置20的輸出電壓；通訊控制電路16接收電源提供裝置20發送的第六指令的回復指令，第六指令的回復指令用於指示電源提供裝置20的輸出電壓；通訊控制電路16根據電池的當前電壓和電源提供裝置20的輸出電壓，確定充電介面是否接觸不良。在通訊控制電路16確定充電介面接觸不良後，通訊控制電路16可以向電源提供裝置20發送第五指令，第五指令用於指示充電介面接觸不良。電源提供裝置20在接收到第五指令之後，可以退出第二充電模式。
下面結合第6圖，更加詳細地描述電源提供裝置與待充電裝置（具體可以由待充電裝置中的控制單元執行）之間的通訊程序。應注意，第6圖的例子僅僅是為了幫助本領域技術人員理解本申請實施例，而非要將本申請實施例限於所例示的具體數值或具體場景。本領域技術人員根據所給出的第6圖的例子，顯然可以進行各種等價的修改或變化，這樣的修改或變化也落入本申請實施例的範圍內。
如第6圖所示，電源提供裝置和待充電裝置之間的通訊流程（或稱快速程序的通訊流程）可以包括以下五個階段： 階段1： 待充電裝置與電源提供裝置連接後，待充電裝置可以通過資料線D+、D-檢測電源提供裝置的類型。當檢測到電源提供裝置為電源提供裝置時，則待充電裝置吸收的電流可以大於預設的電流臨界值I2（例如可以是1A）。當電源提供裝置檢測到預設時長（例如，可以是連續T1時間）內電源提供裝置的輸出電流大於或等於I2時，則電源提供裝置可以認為待充電裝置對於電源提供裝置的類型識別已經完成。接著，電源提供裝置開啟與待充電裝置之間的協商程序，向待充電裝置發送指令1（對應於上述第一指令），以詢問待充電裝置是否同意電源提供裝置以第二充電模式對待充電裝置進行充電。
當電源提供裝置收到待充電裝置發送的指令1的回復指令，且該指令1的回復指令指示待充電裝置不同意電源提供裝置以第二充電模式對待充電裝置進行充電時，電源提供裝置再次檢測電源提供裝置的輸出電流。當電源提供裝置的輸出電流在預設的連續時長內（例如，可以是連續T1時間）仍然大於或等於I2時，電源提供裝置再次向待充電裝置發送指令1，詢問待充電裝置是否同意電源提供裝置以第二充電模式對待充電裝置進行充電。電源提供裝置重複階段1的上述步驟，直到待充電裝置同意電源提供裝置以第二充電模式對待充電裝置進行充電，或電源提供裝置的輸出電流不再滿足大於或等於I2的條件。
當待充電裝置同意電源提供裝置以第二充電模式對待充電裝置進行充電後，通訊流程進入階段2。
階段2： 電源提供裝置的輸出電壓可以包括多個檔位元。電源提供裝置向待充電裝置發送指令2（對應於上述第二指令），以詢問電源提供裝置的輸出電壓（當前的輸出電壓）與待充電裝置電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓）是否匹配。
待充電裝置向電源提供裝置發送指令2的回復指令，以指示電源提供裝置的輸出電壓與待充電裝置電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓）匹配、偏高或偏低。如果針對指令2的回復指令指示電源提供裝置的輸出電壓偏高或偏低，電源提供裝置可以將電源提供裝置的輸出電壓調整一格檔位元，並再次向待充電裝置發送指令2，重新詢問電源提供裝置的輸出電壓與電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓）是否匹配。重複階段2的上述步驟直到待充電裝置確定電源提供裝置的輸出電壓與待充電裝置電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓）匹配，進入階段3。
階段3： 電源提供裝置向待充電裝置發送指令3（對應於上述第三指令），詢問待充電裝置當前支援的最大充電電流。待充電裝置向電源提供裝置發送指令3的回復指令，以指示待充電裝置當前支援的最大充電電流，並進入階段4。
階段4： 電源提供裝置根據待充電裝置當前支援的最大充電電流，確定在第二充電模式下電源提供裝置輸出的用於對待充電裝置進行充電的充電電流，然後進入階段5，即恆流充電階段。
階段5： 在進入恆流充電階段後，電源提供裝置可以每間隔一段時間向待充電裝置發送指令4（對應於上述第四指令），詢問待充電裝置電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓）。待充電裝置可以向電源提供裝置發送指令4的回復指令，以回饋電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓）。電源提供裝置可以根據電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓），判斷充電介面的接觸是否良好，以及是否需要降低電源提供裝置的輸出電流。當電源提供裝置判斷充電介面的接觸不良時，可以向待充電裝置發送指令5（對應於上述第五指令），電源提供裝置會退出第二充電模式，然後重定並重新進入階段1。
可選地，在一些實施例中，在階段1中，待充電裝置發送指令1的回復指令時，指令1的回復指令中可以攜帶該待充電裝置的通路阻抗的資料（或資訊）。待充電裝置的通路阻抗資料可用於在階段5判斷充電介面的接觸是否良好。
可選地，在一些實施例中，在階段2中，從待充電裝置同意電源提供裝置在第二充電模式下對待充電裝置進行充電到電源提供裝置將電源提供裝置的輸出電壓調整到合適的充電電壓所經歷的時間可以控制在一定範圍之內。如果該時間超出預定範圍，則電源提供裝置或待充電裝置可以判定通訊程序異常，重置以重新進入階段1。
可選地，在一些實施例中，在階段2中，當電源提供裝置的輸出電壓比待充電裝置電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓）高ΔV(ΔV可以設定為200~500mV)時，待充電裝置可以向電源提供裝置發送指令2的回復指令，以指示電源提供裝置的輸出電壓與待充電裝置的電池的電壓（多節電芯的總電壓）匹配。
可選地，在一些實施例中，在階段4中，電源提供裝置的輸出電流的調整速度可以控制一定範圍之內，這樣可以避免由於調整速度過快而導致充電程序發生異常。
可選地，在一些實施例中，在階段5中，電源提供裝置的輸出電流的變化幅度可以控制在5%以內。
可選地，在一些實施例中，在階段5中，電源提供裝置可以即時監測充電電路的通路阻抗。具體地，電源提供裝置可以根據電源提供裝置的輸出電壓、輸出電流及待充電裝置回饋的電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓），監測充電電路的通路阻抗。當“充電電路的通路阻抗”＞“待充電裝置的通路阻抗+充電線纜的阻抗”時，可以認為充電介面接觸不良，電源提供裝置停止在第二充電模式下對待充電裝置進行充電。
可選地，在一些實施例中，電源提供裝置開啟在第二充電模式下對待充電裝置進行充電之後，電源提供裝置與待充電裝置之間的通訊時間間隔可以控制在一定範圍之內，避免通訊間隔過短而導致通訊程序發生異常。
可選地，在一些實施例中，充電程序的停止（或電源提供裝置在第二充電模式下對待充電裝置的充電程序的停止）可以分為可恢復的停止和不可恢復的停止兩種。
例如，當檢測到待充電裝置的電池（多節電芯）充滿或充電介面接觸不良時，充電程序停止，充電通訊程序重置，充電程序重新進入階段1。然後，待充電裝置不同意電源提供裝置在第二充電模式下對待充電裝置進行充電，則通訊流程不進入階段2。這種情況下的充電程序的停止可以視為不可恢復的停止。
又例如，當電源提供裝置與待充電裝置之間出現通訊異常時，充電程序停止，充電通訊程序重置，充電程序重新進入階段1。在滿足階段1的要求後，待充電裝置同意電源提供裝置在第二充電模式下對待充電裝置進行充電以恢復充電程序。這種情況下的充電程序的停止可以視為可恢復的停止。
又例如，當待充電裝置檢測到電池（多節電芯）出現異常時，充電程序停止，重置並重新進入階段1。然後，待充電裝置不同意電源提供裝置在第二充電模式下對待充電裝置進行充電。當電池（多節電芯）恢復正常，且滿足階段1的要求後，待充電裝置同意電源提供裝置在第二充電模式下對待充電裝置進行充電。這種情況下的快充程序的停止可以視為可恢復的停止。
以上對第6圖示出的通訊步驟或操作僅是示例。例如，在階段1中，待充電裝置與電源提供裝置連接後，待充電裝置與電源提供裝置之間的握手通訊也可以由待充電裝置發起，即待充電裝置發送指令1，詢問電源提供裝置是否開啟第二充電模式。當待充電裝置接收到電源提供裝置的回復指令指示電源提供裝置同意電源提供裝置在第二充電模式下對待充電裝置進行充電時，電源提供裝置開始在第二充電模式下對待充電裝置的電池（多節電芯）進行充電。
又如，在階段5之後，還可包括恆壓充電階段。具體地，在階段5中，待充電裝置可以向電源提供裝置回饋電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓），當電池的當前電壓（多節電芯的當前總電壓）達到恆壓充電電壓臨界值時，充電階段從恆流充電階段轉入恆壓充電階段。在恆壓充電階段中，充電電流逐漸減小，當電流下降至某一臨界值時，表示待充電裝置的電池（多節電芯）已經被充滿，停止整個充電程序。
上文結合第1圖至第6圖，詳細描述了本申請的裝置實施例，下文結合第7圖，詳細描述本申請實施例的方法實施例，應理解，方法側的描述與裝置側的描述相互對應，為了簡潔，適當省略重複的描述。
第7圖是本申請實施例提供的充電方法的示意性流程圖。第7圖所示的充電方法可應用於待充電裝置（如上文中的待充電裝置10），該待充電裝置包括：相互串聯的多節電芯；變換電路，用於接收電源提供裝置提供的輸入電壓，將該輸入電壓變換成該多節電芯的充電電壓和該待充電裝置的系統的供電電壓，基於該充電電壓為該多節電芯充電，並基於該供電電壓為該待充電裝置的系統供電；第一充電通道和第二充電通道，其中該變換電路位於該第一充電通道上，第二充電通道用於接收電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流，並將該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流直接載入在該多節電芯充電的兩端，為該多節電芯充電；第7圖的方法包括： 710、在使用該第二充電通道為該多節電芯充電的情況下，與該電源提供裝置通訊，以控制該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流，使該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流與該多節電芯當前所處的充電階段相匹配。
可選地，在一些實施例中，該變換電路包括：充電管理電路，用於接收該輸入電壓，將該輸入電壓轉換成該充電電壓和第一電壓，其中該第一電壓大於該待充電裝置的系統的最大工作電壓；降壓電路，用於接收該第一電壓，並將該第一電壓轉換成該待充電裝置的系統的供電電壓。
可選地，在一些實施例中，該充電管理電路還用於在該待充電裝置未與該電源提供裝置連接的情況下，接收該多節電芯輸出的第二電壓，並向該降壓電路傳輸該第二電壓，其中該第二電壓為該多節電芯的總電壓，且該第二電壓大於該待充電裝置的系統的最大工作電壓；該降壓電路還用於將該第二電壓轉換成該待充電裝置的系統的供電電壓。
可選地，在一些實施例中，該降壓電路為電荷幫浦。
可選地，在一些實施例中，電源提供裝置提供的輸入電壓小於多節電芯的總電壓，該充電管理電路包括Boost升壓電路和充電IC。
可選地，在一些實施例中，該Boost升壓電路與該充電IC整合在同一晶片中。
可選地，在一些實施例中，第7圖的方法還可包括：控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
在上述實施例中，可以全部或部分地通過軟體、硬體、韌體或者其他任意組合來實現。當使用軟體實現時，可以全部或部分地以電腦程式產品的形式實現。該電腦程式產品包括一個或多個電腦指令。在電腦上載入和執行該電腦程式指令時，全部或部分地產生按照本申請實施例所述的流程或功能。該電腦可以是通用電腦、專用電腦、電腦網路、或者其他可程式設計裝置。該電腦指令可以儲存在電腦可讀儲存媒體中，或者從一個電腦可讀儲存媒體向另一個電腦可讀儲存媒體傳輸，例如，該電腦指令可以從一個網站網站、電腦、伺服器或資料中心通過有線（例如同軸電纜、光纖、數位用戶線路（digital subscriber line，DSL））或無線（例如紅外、無線、微波等）方式向另一個網站、電腦、伺服器或資料中心進行傳輸。該電腦可讀儲存媒體可以是電腦能夠存取的任何可用媒體或者是包含一個或多個可用媒體整合的伺服器、資料中心等資料存放裝置。該可用媒體可以是磁性媒體（例如，軟碟、硬碟、磁帶）、光學媒體（例如數位視訊光碟（digital video disc，DVD））、或者半導體媒體（例如固態硬碟（solid state disk，SSD））等。
本領域普通技術人員可以意識到，結合本文中所揭露的實施例描述的各示例的單元及演算法步驟，能夠以電子硬體、或者電腦軟體和電子硬體的結合來實現。這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行，取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本申請的範圍。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統、裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，該單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或元件可以結合或者可以整合到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通訊連接可以是通過一些介面，裝置或單元的間接耦合或通訊連接，可以是電性，機械或其它的形式。
該作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是實體上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是實體單元，即可以位於一個地方，或者也可以分佈到多個網路單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本申請各個實施例中的各功能單元可以整合在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨實體存在，也可以兩個或兩個以上單元整合在一個單元中。
以上所述，僅為本申請的具體實施方式，但本申請的保護範圍並不侷限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本申請揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本申請的保護範圍之內。因此，本申請的保護範圍應以該申請專利範圍的保護範圍為準。
10‧‧‧待充電裝置
11‧‧‧多節電芯
12‧‧‧變換電路
13‧‧‧系統
14、15‧‧‧充電通道
16‧‧‧通訊控制電路
17‧‧‧開關
18‧‧‧通訊線路
20‧‧‧電源提供裝置
121‧‧‧充電管理電路
1211‧‧‧電源路徑管理電路
122‧‧‧降壓電路
I‧‧‧電流
T‧‧‧時間
第1圖是本申請一個實施例提供的充電系統的結構圖。 第2圖是本申請另一實施例提供的充電系統的結構圖。 第3圖是本申請又一實施例提供的充電系統的結構圖。 第4圖是本申請又一實施例提供的充電系統的結構圖。 第5圖是本申請又一實施例提供的充電系統的結構圖。 第6圖是本申請實施例提供的快充程序的流程圖。 第7圖是本申請實施例提供的充電方法的示意性流程圖。

Claims (12)

  1. 一種待充電裝置，包括： 相互串聯的多節電芯； 一變換電路，用於接收電源提供裝置提供的一輸入電壓，將該輸入電壓變換成該多節電芯的一充電電壓和該待充電裝置的系統的一供電電壓，基於該充電電壓為該多節電芯充電，並基於該供電電壓為該待充電裝置的系統供電。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的待充電裝置，其中，該變換電路包括： 一充電管理電路，用於接收該輸入電壓，將該輸入電壓轉換成該充電電壓和一第一電壓，其中該第一電壓大於該待充電裝置的系統的最大工作電壓； 一降壓電路，用於接收該第一電壓，並將該第一電壓轉換成該待充電裝置的系統的一供電電壓。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的待充電裝置，其中，該充電管理電路還用於在該待充電裝置未與該電源提供裝置連接的情況下，接收該多節電芯輸出的一第二電壓，並向該降壓電路傳輸該第二電壓，其中該第二電壓為該多節電芯的總電壓，且該第二電壓大於該待充電裝置的系統的最大工作電壓； 該降壓電路還用於將該第二電壓轉換成該待充電裝置的系統的一供電電壓。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的待充電裝置，其中，該降壓電路為電荷幫浦。
  5. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的待充電裝置，其中，該電源提供裝置提供的輸入電壓小於該多節電芯的總電壓，該充電管理電路包括一Boost升壓電路和一充電積體電路IC。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的待充電裝置，其中，該Boost升壓電路與該充電IC整合在同一晶片中。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的待充電裝置，其中，該待充電裝置包括： 一第一充電通道和一第二充電通道，其中該變換電路位於該第一充電通道上，該第二充電通道用於接收一電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流，並將該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流直接載入在該多節電芯充電的兩端，為該多節電芯充電； 一通訊控制電路，在使用該第二充電通道為該多節電芯充電的情況下，該通訊控制電路與該電源提供裝置通訊，以控制該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流，使該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流與該多節電芯當前所處的充電階段相匹配； 該通訊控制電路還用於控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
  8. 一種充電方法，其中，該充電方法應用於一待充電裝置，該充電方法包括： 通過一第一充電通道對該待充電裝置進行充電，其中，該第一充電通道用於接收電源提供裝置提供的一輸入電壓，將該輸入電壓變換成該待充電裝置中多節電芯的充電電壓和該待充電裝置的系統的一供電電壓，並基於該充電電壓為該多節電芯充電，並基於該供電電壓為該待充電裝置的系統供電； 通過一第二充電通道對該待充電裝置進行充電，其中，該第二充電通道用於接收一電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流，並將該電源提供裝置的輸出電壓和輸出電流直接載入在該多節電芯充電的兩端，為該多節電芯充電； 在使用該第二充電通道為該多節電芯充電的情況下，與該電源提供裝置通訊，以控制該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流，使該電源提供裝置的輸出電壓和/或輸出電流與該多節電芯當前所處的充電階段相匹配。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的充電方法，其中，該接收電源提供裝置提供的一輸入電壓，將該輸入電壓變換成該待充電裝置中多節電芯的充電電壓和該待充電裝置的系統的一供電電壓，包括： 接收該輸入電壓，將該輸入電壓轉換成該充電電壓和一第一電壓，其中該第一電壓大於該待充電裝置的系統的最大工作電壓； 接收該第一電壓，並將該第一電壓轉換成該待充電裝置的系統的一供電電壓。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的充電方法，其中，該方法還包括： 在該待充電裝置未與該電源提供裝置連接的情況下，接收該多節電芯輸出的一第二電壓，其中該第二電壓為該多節電芯的總電壓，且該第二電壓大於該待充電裝置的系統的最大工作電壓； 將該第二電壓轉換成該待充電裝置的系統的供電電壓。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的充電方法，其中，該電源提供裝置提供的輸入電壓小於該多節電芯的總電壓。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的充電方法，其中，該方法還包括： 控制該第一充電通道和該第二充電通道之間的切換。
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