WO2018188006A1 - 待充电设备和充电方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种待充电设备和充电方法，该待充电设备包括：相互串联的多节电芯；变换电路，用于接收电源提供设备提供的输入电压，将输入电压变换成多节电芯的充电电压和待充电设备的系统的供电电压，基于充电电压为多节电芯充电，并基于供电电压为待充电设备的系统供电。该待充电设备能够降低充电过程中的发热量。

Description

待充电设备和充电方法 技术领域
本申请涉及充电技术领域，更为具体地，涉及一种待充电设备和充电方法。
背景技术
随着电子设备的普及，电子设备的使用越来越频繁，因此，电子设备需要经常充电。
电子设备的充电过程伴随着电子设备的发热。长时间充电会使电子设备内部聚集大量的热量，进而可能导致电子设备出现故障。因此，如何降低电子设备在充电过程中的发热量是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种待充电设备和充电方法，能够降低充电过程中的发热量。
一方面，提供一种待充电设备，包括：相互串联的多节电芯；变换电路，用于接收电源提供设备提供的输入电压，将所述输入电压变换成所述多节电芯的充电电压和所述待充电设备的系统的供电电压，基于所述充电电压为所述多节电芯充电，并基于所述供电电压为所述待充电设备的系统供电。
另一方面，提供一种充电方法，所述充电方法应用于待充电设备，所述待充电设备包括：相互串联的多节电芯；变换电路，用于接收电源提供设备提供的输入电压，将所述输入电压变换成所述多节电芯的充电电压和所述待充电设备的系统的供电电压，基于所述充电电压为所述多节电芯充电，并基于所述供电电压为所述待充电设备的系统供电；第一充电通道和第二充电通道，其中所述变换电路位于所述第一充电通道上，第二充电通道用于接收电源提供设备的输出电压和输出电流，并将所述电源提供设备的输出电压和输出电流直接加载在所述多节电芯充电的两端，为所述多节电芯充电；所述充电方法包括：在使用所述第二充电通道为所述多节电芯充电的情况下，与所述电源提供设备通信，以控制所述电源提供设备的输出电压和/或输出电流，使所述电源提供设备的输出电压和/或输出电流与所述多节电芯当前所处的 充电阶段相匹配。
本申请对待充电设备内部的电芯结构进行了改造，引入了相互串联的多节电芯，与单电芯方案相比，如果要达到同等的充电速度，多节电芯所需的充电电流约为单节电芯所需的充电电流的1/N(N为待充电设备内的相互串联的电芯的数目)，换句话说，在保证同等充电速度的前提下，本申请提供的技术方案可以大幅降低充电电流的大小，从而减少待充电设备在充电过程的发热量。进一步地，在多电芯方案基础上，在充电过程中，本申请提供的技术方案控制待充电设备的系统从电源提供设备取电，避免了多节电芯电压过低造成的无法开机的问题，并提高了充电过程的充电效率。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的充电系统的结构图。
图2是本发明另一实施例提供的充电系统的结构图。
图3是本发明又一实施例提供的充电系统的结构图。
图4是本发明又一实施例提供的充电系统的结构图。
图5是本发明又一实施例提供的充电系统的结构图。
图6是本发明实施例提供的快充过程的流程图。
图7是本发明实施例提供的充电方法的示意性流程图。
具体实施方式
本发明实施例中所使用到的待充电设备可以是指终端，该“终端”可包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(public switched telephone network，PSTN)、数字用户线路(digital subscriber line，DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(wireless local area network，WLAN)、诸如手持数字视频广播(digital video broadcasting handheld，DVB-H)网络的数字电视网络、卫星网络、调幅-调频(amplitude modulation-frequency modulation，AM-FM)广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”以及/或“移动终端”。移动终端的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据 通信能力的个人通信系统(personal communication system，PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(global positioning system,GPS)接收器的个人数字助理(personal digital assistant，PDA)；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。另外，本发明实施例中所使用到的待充电设备或终端还可包括移动电源(power bank)，该移动电源能够接受适配器的充电，从而将能量存储起来，以为其他电子装置提供能量。
本发明实施例中所使用到的电源提供设备可以为适配器、移动电源(power bank)或电脑等。
图1是本发明实施例提供的待充电设备的示意性结构图。图1的待充电设备10包括相互串联的多节电芯11、变换电路12以及待充电设备10的系统13。
应理解，待充电设备10的系统13可以指待充电设备10内部的需要由电芯供电的器件。以手机为例，待充电设备10内部的系统可以指手机内部的处理器、存储器、射频模块、蓝牙模块和无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块等。
变换电路12可用于接收电源提供设备20提供的输入电压，将输入电压变换成多节电芯11的充电电压(充电电压大于所述多节电芯11的总电压)，基于该充电电压为多节电芯11充电。
应理解，变换电路12提供的系统13的供电电压不小于系统13的最小工作电压，不大于系统13的最大工作电压。
需要说明的是，本发明实施例对变换电路12接收输入电压的方式不做具体限定。
作为一个示例，待充电设备20可以包括充电接口。变换电路12可以与该充电接口中的电源线相连。在充电过程中，外部的电源提供设备20可以通过该充电接口中的电源线(如VBUS)将上述输入电压传输至变换电路12。
本发明实施例对上述充电接口的类型不做具体限定。例如，该充电接口可以为通用串行总线(universal serial bus，USB)接口。该USB接口例如可以是USB 2.0接口，micro USB接口，或USB TYPE-C接口。又如，该充电接口还可以lightning接口，或者其他任意类型的能够用于充电的并口和/或串口
作为另一个示例，电源提供设备20可以通过无线充电方式为待充电设备10充电，电源提供设备20可以向待充电设备10发送电磁信号，变换电路12可以通过待充电设备10内部的无线接收电路获取电源提供设备20提供的输入电压。
可选地，在一些实施例中，电源提供设备20提供的输入电压可以小于多节电芯11的总电压，变换电路12输出的充电电压大于多节电芯11的总电压。例如，变换电路12可以包含升压电路(如boost升压电路)，能够对电源提供设备20提供的输入电压进行升压处理。
传统的待充电设备内部通常设置单节电芯，因此，传统的充电方案大多是针对单节电芯设计的充电方案。这样一来，电源提供设备提供的输入电压通常无法满足多节电芯的充电需求(即电源提供设备提供的输入电压通常会小于多节电芯的总电压)。以手机充电为例，电源提供设备一般能够提供5V的输入电压，待充电设备内部的单节电芯的电压一般在3.0V-4.35V之间，如果采用传统的单电芯方案，变换电路可以直接利用5V的输入电压对单节电芯进行恒压和/或恒流控制。但是，考虑到本发明实施例采用的是多电芯串联的方案，5V电压无法满足多节电芯的充电需求。以两节电芯串联为例，单节电芯的电压一般在3.0V-4.35V，则串联的两节电芯的总电压为6.0V-8.7V，电源提供设备提供的5V的输入电压显然无法用来为两节电芯充电。因此，本发明实施例提供的变换电路12可以先对电源提供设备提供的输入电压进行升压处理，再基于升压之后得到的电压对多节电芯11进行恒压和/或控制，使得变换电路12输出的充电电压大于多节电芯11的总电压。
可选地，在一些实施例中，电源提供设备20可以直接提供大于多节电芯11的总电压的输入电压，这样一来，变换电路12对电源提供设备20进行调整(如基于多节电芯11当前所处的充电阶段进行恒压和/或恒流控制)之后，可以直接用于为多节电芯11充电。
变换电路12还可用于将输入电压变换成系统13的供电电压，并基于供电电压为系统13供电。应理解，变换电路12提供的系统13的供电电压不小于系统13的最小工作电压，不大于系统13的最大工作电压。
综上所述，为了保证充电速度，并缓解待充电设备的发热现象，本发明实施例对待充电设备内部的电芯结构进行了改造，引入了相互串联的多节电芯。与单电芯方案相比，如果要达到同等的充电速度，多节电芯所需的充电 电流约为单节电芯所需的充电电流的1/N(N为待充电设备内的相互串联的电芯的数目)。换句话说，在保证同等充电速度的前提下，本发明实施例可以大幅降低充电电流的大小，从而减少待充电设备在充电过程的发热量。
在传统的待充电设备中，无论是在充电过程还是非充电过程，通常会采用待充电设备内部的电芯为系统供电。这样会引发如下问题：当电芯的电压较低时，即使将待充电设备与外部的电源提供设备相连，该待充电设备中的系统也无法立刻开机，通常需要充电一段时间才能开机，导致开机等待时间较长。此外，电芯的充电阶段包括恒流充电阶段和恒压充电阶段，恒压充电阶段的充电电流一般较小，如果在电芯充电过程中同时使用电芯供电，当电芯处于恒压充电阶段时，电芯输出的供电电流与恒压充电阶段的充电电流可能会相互抵消，从而导致恒压充电阶段被延长，进而降低了待充电设备的充电效率。传统的单电芯方案虽然也有在充电过程中基于电源提供设备提供的电能为系统供电的方案，但该方案并不能直接运用在多电芯架构中。
再次参见图1，相比而言，在本发明实施例中，当多节电芯11处于充电阶段时，变换电路12从电源提供设备20取电，并基于电源提供设备20提供的电能为待充电设备10内的系统13供电。这样一来，即使多节电芯11的电压较低，系统13也能够从电源提供设备20得到一个比较正常的开机电压，减少了系统的开机等待时间。进一步地，在多节电芯11的充电过程中，该多节电芯11无需负责为系统13供电，从而避免了上文指出的恒压充电阶段被延长而产生的充电效率低的问题。
本发明实施例对变换电路12的形式不做具体限定。可选地，在一些实施例中，以电源提供设备20提供的输入电压为5V，系统13需要的供电电压为3.0V-4.35V为例，变化电路12可以直接利用buck电路将该5V的输入电压降为3.0V-4.35V，从而为系统13供电。
可选地，在一些实施例中，如图2所示，变换电路12可包括充电管理电路121和降压电路122。
充电管理电路121可用于接收电源提供设备20提供的输入电压，将输入电压转换成充电电压和第一电压，其中第一电压大于待充电设备10的系统13的最大工作电压。
可选地，在一些实施例中，本发明实施例提供的充电管理电路121可以是具有升压功能的充电管理电路。作为一个示例，充电管理电路121可以是 具有升压功能的充电集成电路(integrated circuit，IC)，也可称为Charger。该升压功能例如可以通过Boost升压电路实现。
降压电路122可用于接收充电管理电路121输出的第一电压，并将第一电压转换成待充电设备10的系统13的供电电压。
考虑到充电管理电路121输出的第一电压大于待充电设备10的系统13的最大工作电压，本发明实施例利用降压电路122对该第一电压进行降压处理，得到系统13所需的供电电压。
本发明实施例对充电管理电路121将输入电压转换成充电电压的方式不做具体限定。作为一个示例，充电管理电路121可以先对电源提供设备20提供的输入电压进行升压，然后将升压后的电压换成与多节电芯11当前所处充电阶段相匹配的充电电压。当然，充电管理电路121也可以先对电源提供设备20提供的输入电压进行调整，使调整后的电压与单节电芯当前所处的充电阶段相匹配，然后再对调整后的电压进行升压处理，得到多节电芯11的充电电压。作为另一个示例，电源提供设备20提供的输入电压可以大于多节电芯11的总电压，充电管理电路121可以在电源提供设备20提供的输入电压的基础上直接进行恒压恒流控制，得到上述充电电压。
本发明实施例对充电管理电路121将输入电压转换成第一电压的方式不做具体限定。作为一个示例，充电管理电路121可以直接将电源提供设备20提供的输入电压升压至第一电压；作为另一个示例，充电管理电路121可以将多节电芯的充电电压作为该第一电压。作为另一个示例，电源提供设备20提供的输入电压可以大于多节电芯11的总电压，充电管理电路121可以直接将电源提供设备提供的输入电压作为上述第一电压，如果电源提供设备20提供的输入电压过高，充电管理电路121还可以对电源提供设备20提供的输入电压进行降压之后，得到上述第一电压。
上文指出，传统的充电方案均是针对单节电芯设计的充电方案。在传统的充电方案中，待充电设备内的系统通常是由单节电芯供电，因此，待充电设备内的系统的工作电压通常与单节电芯的电压相匹配。本发明实施例采用的是多电芯方案，多节电芯11的总电压会高于待充电设备10的系统13的总电压。因此，在利用多节电芯11为系统13供电之前，可以先对多节电芯11的总电压进行降压处理，使降压后的电压满足系统13的供电需求。在图2的实施例中，由于已经在充电管理电路121的输出端连接了降压电路122， 因此，为了简化电路实现，充电管理电路121可以选取带有电源路径(power path)管理功能的充电管理电路，使得非充电过程中，多节电芯11为系统13供电时可以复用降压电路122的降压功能，从而简化待充电设备内部的充电线路和供电线路的设计。
具体地，充电管理电路121还可用于在待充电设备10未与电源提供设备20连接的情况下，接收多节电芯11输出的第二电压，并向降压电路122传输第二电压，其中第二电压为多节电芯11的总电压，且第二电压大于待充电设备的系统的最大工作电压；降压电路122还可用于将第二电压转换成待充电设备10的系统13的供电电压。
本发明实施例提供的充电管理电路121是带有电源路径管理功能的充电管理电路。在充电阶段，充电管理电路121可以控制降压电路122从电源提供设备取电；在非充电阶段，充电管理电路121可以控制降压电路122从多节电芯11取电。换句话说，本发明实施例能够根据实际情况选取最合适的电源路径为系统13供电，实现了电源路径的高效管理和动态切换。
电源路径管理功能的实现方式可以有多种。如图3所示，可以在充电管理电路121内部具有电源路径管理电路1211，该电源路径管理电路1211例如可以通过金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor，MOS)管或二极管实现，电源路径管理电路的具体设计方式可以参照现有技术，此处不再详述。图3的电源路径管理电路1211可以集成在充电IC中。
下面结合具体的实施例，对降压电路122进行详细描述。
以单节电芯的工作电压的取值范围为3.0V-4.35V为例，由于待充电设备内10的系统13是基于单电芯架构设计的，因此，其工作电压的取值范围也为3.0V-4.35V，即系统13的最小工作电压一般为3.0V，系统13的最大工作电压一般为4.35V。为了保证系统13的供电电压正常，降压电路122可以将多节电芯11的总电压降到3.0V-4.35V这一区间中的任意值。降压电路122的实现方式可以有多种，例如可以采用Buck电路、电荷泵等电路形式实现降压。
为了简化电路的实现，降压电路122可以是电荷泵，通过电荷泵可以直接将输入到降压电路122的电压(如上文中的第一电压或第二电压)降为当前总电压的1/N。其中，N表示该多节电芯11所包含的电芯的数量。传统的Buck电路包含开关管和电感等器件。由于电感的功率损耗比较大，所以采 用Buck电路降压会导致功率损耗比较大。与Buck电路相比，电荷泵主要是利用开关管和电容进行降压，电容基本上不消耗额外的能量，因此，采用电荷泵能够降低降压过程带来的功率损耗。具体地，电荷泵内部的开关管以一定方式控制电容的充电和放电，使输入电压以一定因数降低(本发明实施例选取的因数为1/N)，从而得到所需要的供电电压。
下面结合具体例子，更加详细地描述本发明实施例。应注意，图4的例子仅仅是为了帮助本领域技术人员理解本发明实施例，而非要将本发明实施例限于所例示的具体数值或具体场景。本领域技术人员根据所给出的图4的例子，显然可以进行各种等价的修改或变化，这样的修改或变化也落入本发明实施例的范围内。
如图4所示，充电管理电路121可以选取带有电源路径管理功能的Boost Charger。Boost Charger的VCC引脚可以与充电接口的VBUS相连，用于接收电源提供设备20提供的输入电压(如5V)。Boost Charger的VBAT引脚可以与多节电芯11相连，用于提供充电电压(大于多节电芯的总电压)。Boost Charger还可包括能够用于为系统13供电的引脚，用于输出上述第一电压，该第一电压或第二电压经过降压电路122降压之后形成系统13的供电电压。此外，Boost Charger具有电源路径管理功能，能够控制降压电路122在电源提供设备20和多节电芯11之间动态取电。
需要说明的是，在图4的实施例中，降压电路122与Boost Charger是分离设置的，但本发明实施例不限于此，在一些实施例中，也可以将降压电路122集成在Boost Charger中，使得Boost Charger中的能够用于供电的引脚输出的电压即为满足系统13供电需求的供电电压。
相关技术中提到了用于为待充电设备进行充电的一电源提供设备。该电源提供设备工作在恒压模式下。在恒压模式下，该电源提供设备输出的电压基本维持恒定，比如5V，9V，12V或20V等。
该电源提供设备输出的电压并不适合直接加载到电池两端，而是需要先经过待充电设备内的变换电路进行变换，以得到待充电设备内的电池所预期的充电电压和/或充电电流。
变换电路用于对电源提供设备输出的电压进行变换，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求。
作为一种示例，该变换电路可指充电管理电路，例如充电IC。在电池的 充电过程中，用于对电池的充电电压和/或充电电流进行管理。该变换电路具有电压反馈模块的功能，和/或，具有电流反馈模块的功能，以实现对电池的充电电压和/或充电电流的管理。
举例来说，电池的充电过程可包括涓流充电阶段，恒流充电阶段和恒压充电阶段中的一个或者多个。在涓流充电阶段，变换电路可利用电流反馈环使得在涓流充电阶段进入到电池的电流满足电池所预期的充电电流大小(譬如第一充电电流)。在恒流充电阶段，变换电路可利用电流反馈环使得在恒流充电阶段进入电池的电流满足电池所预期的充电电流大小(譬如第二充电电流，该第二充电电流可大于第一充电电流)。在恒压充电阶段，变换电路可利用电压反馈环使得在恒压充电阶段加载到电池两端的电压的大小满足电池所预期的充电电压大小。
作为一种示例，当电源提供设备输出的电压大于电池所预期的充电电压时，变换电路可用于对电源提供设备输出的电压进行降压处理，以使降压转换后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。作为又一种示例，当电源提供设备输出的电压小于电池所预期的充电电压时，变换电路可用于对电源提供设备输出的电压进行升压处理，以使升压转换后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。
作为又一示例，以电源提供设备输出5V恒定电压为例，当电池包括单个电芯(以锂电池电芯为例，单个电芯的充电截止电压为4.2V)时，变换电路(例如Buck降压电路)可对电源提供设备输出的电压进行降压处理，以使得降压后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。
作为又一示例，以电源提供设备输出5V恒定电压为例，当电源提供设备为串联有两个及两个以上单电芯的电池(以锂电池电芯为例，单个电芯的充电截止电压为4.2V)充电时，变换电路(例如Boost升压电路)可对电源提供设备输出的电压进行升压处理，以使得升压后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。
变换电路受限于电路转换效率低下的原因，致使未被转换部分的电能以热量的形式散失。这部分热量会聚焦在待充电设备内部。待充电设备的设计空间和散热空间都很小(例如，用户使用的移动终端物理尺寸越来越轻薄，同时移动终端内密集排布了大量的电子元器件以提升移动终端的性能)，这不但提升了变换电路的设计难度，还会导致聚焦在待充电设备内的热量很难 及时移除，进而引发待充电设备的异常。
例如，变换电路上聚集的热量可能会对变换电路附近的电子元器件造成热干扰，引发电子元器件的工作异常。又如，变换电路上聚集的热量，可能会缩短变换电路及附近电子元件的使用寿命。又如，变换电路上聚集的热量，可能会对电池造成热干扰，进而导致电池充放电异常。又如变换电路上聚集的热量，可能会导致待充电设备的温度升高，影响用户在充电时的使用体验。又如，变换电路上聚集的热量，可能会导致变换电路自身的短路，使得电源提供设备输出的电压直接加载在电池两端而引起充电异常，如果电池长时间处于过压充电状态，甚至会引发电池的爆炸，危及用户安全。
本发明实施例提供一种输出电压可调的电源提供设备。该电源提供设备能够获取电池的状态信息。电池的状态信息可以包括电池当前的电量信息和/或电压信息。该电源提供设备可以根据获取到的电池的状态信息来调节电源提供设备自身的输出电压，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求，电源提供设备调节后输出的电压可直接加载到电池两端为电池充电(下称“直充”)。进一步地，在电池充电过程的恒流充电阶段，电源提供设备调节后输出的电压可直接加载在电池的两端为电池充电。
该电源提供设备可以具有电压反馈模块的功能和电流反馈模块的功能，以实现对电池的充电电压和/或充电电流的管理。
该电源提供设备根据获取到的电池的状态信息来调节电源提供设备自身的输出电压可以指：该电源提供设备能够实时获取到电池的状态信息，并根据每次所获取到的电池的实时状态信息来调节电源提供设备自身输出的电压，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流。
该电源提供设备根据实时获取到的电池的状态信息来调节电源提供设备自身的输出电压可以指：随着充电过程中电池电压的不断上升，电源提供设备能够获取到充电过程中不同时刻电池的当前状态信息，并根据电池的当前状态信息来实时调节电源提供设备自身的输出电压，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求。
举例来说，电池的充电过程可包括涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的至少一个。在涓流充电阶段，电源提供设备可在涓流充电阶段输出一第一充电电流对电池进行充电以满足电池所预期的充电电流的需求(第一充电电流可为恒定直流电流)。在恒流充电阶段，电源提供设备可利 用电流反馈环使得在恒流充电阶段由电源提供设备输出且进入到电池的电流满足电池所预期的充电电流的需求(譬如第二充电电流，可为脉动波形的电流，该第二充电电流可大于第一充电电流，可以是恒流充电阶段的脉动波形的电流峰值大于涓流充电阶段的恒定直流电流大小，而恒流充电阶段的恒流可以指的是脉动波形的电流峰值或平均值保持基本不变)。在恒压充电阶段，电源提供设备可利用电压反馈环使得在恒压充电阶段由电源提供设备输出到待充电设备的电压(即恒定直流电压)保持恒定。
举例来说，本发明实施例中提及的电源提供设备可主要用于控制待充电设备内电池的恒流充电阶段。在其他实施例中，待充电设备内电池的涓流充电阶段和恒压充电阶段的控制功能也可由本发明实施例提及的电源提供设备和待充电设备内额外的充电芯片来协同完成；相较于恒流充电阶段，电池在涓流充电阶段和恒压充电阶段接受的充电功率较小，待充电设备内部充电芯片的效率转换损失和热量累积是可以接受的。需要说明的是，本发明实施例中提及的恒流充电阶段或恒流阶段可以是指对电源提供设备的输出电流进行控制的充电模式，并非要求电源提供设备的输出电流保持完全恒定不变，例如可以是泛指电源提供设备输出的脉动波形的电流峰值或平均值保持基本不变，或者是一个时间段保持基本不变。例如，实际中，电源提供设备在恒流充电阶段通常采用分段恒流的方式进行充电。
分段恒流充电(Multi-stage constant current charging)可具有N个恒流阶段(N为一个不小于2的整数)，分段恒流充电以预定的充电电流开始第一阶段充电，所述分段恒流充电的N个恒流阶段从第一阶段到第(N-1)个阶段依次被执行，当恒流阶段中的前一个恒流阶段转到下一个恒流阶段后，脉动波形的电流峰值或平均值可变小；当电池电压到达充电终止电压阈值时，恒流阶段中的前一个恒流阶段会转到下一个恒流阶段。相邻两个恒流阶段之间的电流转换过程可以是渐变的，或，也可以是台阶式的跳跃变化。
进一步地，在电源提供设备的输出电流为脉动直流电的情况下，恒流模式可以指对脉动直流电的峰值或均值进行控制的充电模式，即控制电源提供设备的输出电流的峰值不超过恒流模式对应的电流。此外，电源提供设备的输出电流为交流电的情况下，恒流模式可以指对交流电的峰值进行控制的充电模式。
此外，在本发明的实施例中，电源提供设备输出的脉动波形的电压直接 加载到待充电设备的电池上以对电池进行充电时，充电电流可以是以脉动波(如馒头波)的形式表征出来。可以理解是，充电电流可以以间歇的方式为电池充电，该充电电流的周期可以跟随输入交流电例如交流电网的频率进行变化，例如，充电电流的周期所对应的频率为电网频率的整数倍或倒数倍。并且，充电电流以间歇的方式为电池充电时，该充电电流对应的电流波形可以是与电网同步的一个或一组脉冲组成。
作为一种示例，本发明实施例中，电池在充电过程中(例如涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的至少一个)，可以接受电源提供设备输出的脉动直流电(方向不变、幅值大小随时间变化)、交流电(方向和幅值大小都随时间变化)或直流电(即恒定直流，幅值大小和方向都不随时间变化)。
为了配合相关技术中的电源提供设备以及本发明实施例提供的输出电压可调的电源提供设备的工作方式。本发明实施例在待充电设备10内部引入了第一充电通道和第二充电通道。下面结合图5进行详细描述。
如图5所示，待充电设备10可包括第一充电通道14和第二充电通道15。变换电路12可以位于第一充电通道14上。第二充电通道15可用于接收电源提供设备20的输出电压和输出电流，并将电源提供设备20的输出电压和输出电流直接加载在多节电芯充电11的两端，为多节电芯11充电。
进一步地，图5所示的待充电设备10还可包括通信控制电路16，在使用第二充电通道15为多节电芯11充电的情况下，通信控制电路16可以与电源提供设备20通信(如双向通信，例如可以通过如图5所示的通信线路18进行通信，该通信线路例如可以是电源提供设备20和待充电设备10之间的通信接口中的数据线)，以控制电源提供设备20的输出电压和/或输出电流，使电源提供设备20的输出电压和/或输出电流与多节电芯11当前所处的充电阶段相匹配。
例如，当多节电芯11处于恒压充电阶段时，通信控制电路16可以与电源提供设备20通信，以控制电源提供设备20的输出电压和/或输出电流，使电源提供设备20的输出电压与恒压充电阶段对应的充电电压相匹配。
又如，当多节电芯11处于恒流充电阶段时，通信控制电路16可以与电源提供设备20通信，以控制电源提供设备20的输出电压和/或输出电流，使电源提供设备20的输出电流与恒流充电阶段对应的充电电流相匹配。
此外，在一些实施例中，通信控制电路16还可用于控制第一充电通道14和第二充电通道15之间的切换。具体地，如图5所示，通信控制电路16可以通过开关17与第二充电通道15相连，并通过控制该开关17的通断控制第一充电通道14和第二充电通道15之间的切换。
可选地，在一些实施例中，在电源提供设备20通过第二充电通道15为多节电芯11充电的情况下，待充电设备10也可以基于电源提供设备20提供的输入电压为系统13供电。
可选地，在一些实施例中，电源提供设备20支持第一充电模式和第二充电模式，电源提供设备20在第二充电模式下对待充电设备10的充电速度快于电源提供设备20在第一充电模式下对待充电设备的充电速度。换句话说，相较于工作在第一充电模式下的电源提供设备20来说，工作在第二充电模式下的电源提供设备20充满相同容量的电池的耗时更短。进一步地，在一些实施例中，在第一充电模式下，电源提供设备20可以通过第一充电通道14为多节电芯11充电，在第二充电模式下，电源提供设备20可以通过第二充电通道15为多节电芯11充电。
第一充电模式可为普通充电模式，第二充电模式可为快速充电模式。该普通充电模式是指电源提供设备20输出相对较小的电流值(通常小于2.5A)或者以相对较小的功率(通常小于15W)来对待充电设备中的电池进行充电，在普通充电模式下想要完全充满一较大容量电池(如3000毫安时容量的电池)，通常需要花费数个小时的时间；而在快速充电模式下，电源提供设备20能够输出相对较大的电流(通常大于2.5A，比如4.5A，5A甚至更高)或者以相对较大的功率(通常大于等于15W)来对待充电设备中的电池进行充电，相较于普通充电模式而言，电源提供设备20在快速充电模式下完全充满相同容量电池所需要的充电时间能够明显缩短、充电速度更快。
本发明实施例对电源提供设备20与通信控制电路16的通信内容，以及通信控制电路16对电源提供设备20在第二充电模式下的输出的控制方式不作具体限定，例如，通信控制电路16可以与电源提供设备20通信，交互待充电设备中的多节电芯11的当前总电压或当前总电量，并基于多节电芯11的当前总电压或当前总电量调整电源提供设备20的输出电压或输出电流。下面结合具体的实施例对通信控制电路16与电源提供设备20之间的通信内容，以及通信控制电路16对在第二充电模式下的电源提供设备20的输出的 控制方式进行详细描述。
本发明实施例的上述描述并不会对电源提供设备20与待充电设备(或者待充电设备中的通信控制电路16)的主从性进行限定，换句话说，电源提供设备20与待充电设备中的任何一方均可作为主设备方发起双向通信会话，相应地另外一方可以作为从设备方对主设备方发起的通信做出第一响应或第一回复。作为一种可行的方式，可以在通信过程中，通过比较电源提供设备20侧和待充电设备侧相对于大地的电平高低来确认主、从设备的身份。
本发明实施例并未对电源提供设备20与待充电设备之间双向通信的具体实现方式作出限制，即言，电源提供设备20与待充电设备中的任何一方作为主设备方发起通信会话，相应地另外一方作为从设备方对主设备方发起的通信会话做出第一响应或第一回复，同时主设备方能够针对所述从设备方的第一响应或第一回复做出第二响应，即可认为主、从设备之间完成了一次充电模式的协商过程。作为一种可行的实施方式，主、从设备方之间可以在完成多次充电模式的协商后，再执行主、从设备方之间的充电操作，以确保协商后的充电过程安全、可靠的被执行。
作为主设备方能够根据所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复做出第二响应的一种方式可以是：主设备方能够接收到所述从设备方针对通信会话所做出的第一响应或第一回复，并根据接收到的所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应。作为举例，当主设备方在预设的时间内接收到所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复，主设备方会对所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应具体为：主设备方与从设备方完成了一次充电模式的协商，主设备方与从设备方之间根据协商结果按照第一充电模式或者第二充电模式执行充电操作，即电源提供设备20根据协商结果工作在第一充电模式或者第二充电模式下为待充电设备充电。
作为主设备方能够根据所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复做出进一步的第二响应的一种方式还可以是：主设备方在预设的时间内没有接收到所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复，主设备方也会对所述从设备的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应。作为举例，当主设备方在预设的时间内没有接收到所述从设备方针对通信会话的第一响应或第一回复，主设备方也会对所述从设备的第一响应或第一回复做出针 对性的第二响应具体为：主设备方与从设备方完成了一次充电模式的协商，主设备方与从设备方之间按照第一充电模式执行充电操作，即电源提供设备20工作在第一充电模式下为待充电设备充电。
可选地，在一些实施例中，当待充电设备作为主设备发起通信会话，电源提供设备20作为从设备对主设备方发起的通信会话做出第一响应或第一回复后，无需要待充电设备对电源提供设备20的第一响应或第一回复做出针对性的第二响应，即可认为电源提供设备20与待充电设备之间完成了一次充电模式的协商过程，进而电源提供设备20能够根据协商结果确定以第一充电模式或者第二充电模式为待充电设备进行充电。
可选地，在一些实施例中，通信控制电路16可以通过充电接口中的数据线与电源提供设备20进行双向通信，以控制在第二充电模式下的电源提供设备20的输出的过程包括：通信控制电路16与电源提供设备20进行双向通信，以协商电源提供设备20与待充电设备之间的充电模式。
可选地，在一些实施例中，通信控制电路16与电源提供设备20进行双向通信，以协商电源提供设备20与待充电设备之间的充电模式包括：通信控制电路16接收电源提供设备20发送的第一指令，第一指令用于询问待充电设备是否开启第二充电模式；通信控制电路16向电源提供设备20发送第一指令的回复指令，第一指令的回复指令用于指示待充电设备是否同意开启第二充电模式；在待充电设备同意开启第二充电模式的情况下，通信控制电路16控制电源提供设备20通过第一充电通道14为多节电芯充电。
可选地，在一些实施例中，通信控制电路16通过数据线与电源提供设备20进行双向通信，以控制在第二充电模式下的电源提供设备20的输出的过程，包括：通信控制电路16与电源提供设备20进行双向通信，以确定在第二充电模式下的电源提供设备20输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压。
可选地，在一些实施例中，通信控制电路16与电源提供设备20进行双向通信，以确定在第二充电模式下的电源提供设备20输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压包括：通信控制电路16接收电源提供设备20发送的第二指令，第二指令用于询问电源提供设备20的输出电压与待充电设备的多节电芯11的当前总电压是否匹配；通信控制电路16向电源提供设备20发送第二指令的回复指令，第二指令的回复指令用于指示电源提供设备20 的输出电压与多节电芯11的当前总电压匹配、偏高或偏低。可替换地，第二指令可用于询问将电源提供设备20的当前输出电压作为在第二充电模式下的电源提供设备20输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压是否合适，第二指令的回复指令可用于指示当前电源提供设备20的输出电压合适、偏高或偏低。电源提供设备20的当前输出电压与多节电芯的当前总电压匹配，或者电源提供设备20的当前输出电压适合作为在第二充电模式下的电源提供设备20输出的用于对待充电设备进行充电的充电电压可以指电源提供设备20的当前输出电压略高于多节电芯的当前总电压，且电源提供设备20的输出电压与多节电芯的当前总电压之间的差值在预设范围内(通常在几百毫伏的量级)。
可选地，在一些实施例中，通信控制电路16通过数据线与电源提供设备20进行双向通信，以控制在第二充电模式下的电源提供设备20的输出的过程可包括：通信控制电路16与电源提供设备20进行双向通信，以确定在第二充电模式下的电源提供设备20输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流。
可选地，在一些实施例中，通信控制电路16与电源提供设备20进行双向通信，以确定在第二充电模式下的电源提供设备20输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流可包括：通信控制电路16接收电源提供设备20发送的第三指令，第三指令用于询问待充电设备当前支持的最大充电电流；通信控制电路16向电源提供设备20发送第三指令的回复指令，第三指令的回复指令用于指示待充电设备当前支持的最大充电电流，以便电源提供设备20基于待充电设备当前支持的最大充电电流确定在第二充电模式下的电源提供设备20输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流。应理解，通信控制电路16根据待充电设备当前支持的最大充电电流确定在第二充电模式下的电源提供设备20输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流的方式有多种。例如，电源提供设备20可以将待充电设备当前支持的最大充电电流确定为在第二充电模式下的电源提供设备20输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流，也可以综合考虑待充电设备当前支持的最大充电电流以及自身的电流输出能力等因素之后，确定在第二充电模式下的电源提供设备20输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流。
可选地，在一些实施例中，通信控制电路16通过数据线与电源提供设 备20进行双向通信，以控制在第二充电模式下的电源提供设备20的输出的过程可包括：在使用第二充电模式充电的过程中，通信控制电路16与电源提供设备20进行双向通信，以调整电源提供设备20的输出电流。
具体地，通信控制电路16与电源提供设备20进行双向通信，以调整电源提供设备20的输出电流可包括：通信控制电路16接收电源提供设备20发送的第四指令，第四指令用于询问多节电芯的当前总电压；通信控制电路16向电源提供设备20发送第四指令的回复指令，第四指令的回复指令用于指示多节电芯的当前总电压，以便电源提供设备20根据多节电芯的当前总电压，调整电源提供设备20的输出电流。
可选地，在一些实施例中，通信控制电路16通过数据线与电源提供设备20进行双向通信，以控制在第二充电模式下电源提供设备20的输出的过程可包括：通信控制电路16与电源提供设备20进行双向通信，以确定充电接口是否接触不良。
具体地，通信控制电路16与电源提供设备20进行双向通信，以便确定充电接口是否接触不良可包括：通信控制电路16接收电源提供设备20发送的第四指令，第四指令用于询问待充电设备的电池的当前电压；通信控制电路16向电源提供设备20发送第四指令的回复指令，第四指令的回复指令用于指示待充电设备的电池的当前电压，以便电源提供设备20根据电源提供设备20的输出电压和待充电设备的电池的当前电压，确定充电接口是否接触不良。例如，电源提供设备20确定电源提供设备20的输出电压和待充电设备的当前电压的压差大于预设的电压阈值，则表明此时压差除以电源提供设备20输出的当前电流值所得到的阻抗大于预设的阻抗阈值，即可确定充电接口接触不良。
可选地，在一些实施例中，充电接口接触不良也可由待充电设备进行确定。例如，通信控制电路16向电源提供设备20发送第六指令，第六指令用于询问电源提供设备20的输出电压；通信控制电路16接收电源提供设备20发送的第六指令的回复指令，第六指令的回复指令用于指示电源提供设备20的输出电压；通信控制电路16根据电池的当前电压和电源提供设备20的输出电压，确定充电接口是否接触不良。在通信控制电路16确定充电接口接触不良后，通信控制电路16可以向电源提供设备20发送第五指令，第五指令用于指示充电接口接触不良。电源提供设备20在接收到第五指令之后， 可以退出第二充电模式。
下面结合图6，更加详细地描述电源提供设备与待充电设备(具体可以由待充电设备中的控制单元执行)之间的通信过程。应注意，图6的例子仅仅是为了帮助本领域技术人员理解本发明实施例，而非要将本发明实施例限于所例示的具体数值或具体场景。本领域技术人员根据所给出的图6的例子，显然可以进行各种等价的修改或变化，这样的修改或变化也落入本发明实施例的范围内。
如图6所示，电源提供设备和待充电设备之间的通信流程(或称快速过程的通信流程)可以包括以下五个阶段：
阶段1：
待充电设备与电源提供装置连接后，待充电设备可以通过数据线D+、D-检测电源提供装置的类型。当检测到电源提供装置为电源提供设备时，则待充电设备吸收的电流可以大于预设的电流阈值I2(例如可以是1A)。当电源提供设备检测到预设时长(例如，可以是连续T1时间)内电源提供设备的输出电流大于或等于I2时，则电源提供设备可以认为待充电设备对于电源提供装置的类型识别已经完成。接着，电源提供设备开启与待充电设备之间的协商过程，向待充电设备发送指令1(对应于上述第一指令)，以询问待充电设备是否同意电源提供设备以第二充电模式对待充电设备进行充电。
当电源提供设备收到待充电设备发送的指令1的回复指令，且该指令1的回复指令指示待充电设备不同意电源提供设备以第二充电模式对待充电设备进行充电时，电源提供设备再次检测电源提供设备的输出电流。当电源提供设备的输出电流在预设的连续时长内(例如，可以是连续T1时间)仍然大于或等于I2时，电源提供设备再次向待充电设备发送指令1，询问待充电设备是否同意电源提供设备以第二充电模式对待充电设备进行充电。电源提供设备重复阶段1的上述步骤，直到待充电设备同意电源提供设备以第二充电模式对待充电设备进行充电，或电源提供设备的输出电流不再满足大于或等于I2的条件。
当待充电设备同意电源提供设备以第二充电模式对待充电设备进行充电后，通信流程进入阶段2。
阶段2：
电源提供设备的输出电压可以包括多个档位。电源提供设备向待充电设 备发送指令2(对应于上述第二指令)，以询问电源提供设备的输出电压(当前的输出电压)与待充电设备电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)是否匹配。
待充电设备向电源提供设备发送指令2的回复指令，以指示电源提供设备的输出电压与待充电设备电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)匹配、偏高或偏低。如果针对指令2的回复指令指示电源提供设备的输出电压偏高或偏低，电源提供设备可以将电源提供设备的输出电压调整一格档位，并再次向待充电设备发送指令2，重新询问电源提供设备的输出电压与电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)是否匹配。重复阶段2的上述步骤直到待充电设备确定电源提供设备的输出电压与待充电设备电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)匹配，进入阶段3。
阶段3：
电源提供设备向待充电设备发送指令3(对应于上述第三指令)，询问待充电设备当前支持的最大充电电流。待充电设备向电源提供设备发送指令3的回复指令，以指示待充电设备当前支持的最大充电电流，并进入阶段4。
阶段4：
电源提供设备根据待充电设备当前支持的最大充电电流，确定在第二充电模式下电源提供设备输出的用于对待充电设备进行充电的充电电流，然后进入阶段5，即恒流充电阶段。
阶段5：
在进入恒流充电阶段后，电源提供设备可以每间隔一段时间向待充电设备发送指令4(对应于上述第四指令)，询问待充电设备电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)。待充电设备可以向电源提供设备发送指令4的回复指令，以反馈电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)。电源提供设备可以根据电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)，判断充电接口的接触是否良好，以及是否需要降低电源提供设备的输出电流。当电源提供设备判断充电接口的接触不良时，可以向待充电设备发送指令5(对应于上述第五指令)，电源提供设备会退出第二充电模式，然后复位并重新进入阶段1。
可选地，在一些实施例中，在阶段1中，待充电设备发送指令1的回复指令时，指令1的回复指令中可以携带该待充电设备的通路阻抗的数据(或信息)。待充电设备的通路阻抗数据可用于在阶段5判断充电接口的接触是 否良好。
可选地，在一些实施例中，在阶段2中，从待充电设备同意电源提供设备在第二充电模式下对待充电设备进行充电到电源提供设备将电源提供设备的输出电压调整到合适的充电电压所经历的时间可以控制在一定范围之内。如果该时间超出预定范围，则电源提供设备或待充电设备可以判定通信过程异常，复位以重新进入阶段1。
可选地，在一些实施例中，在阶段2中，当电源提供设备的输出电压比待充电设备电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)高ΔV(ΔV可以设定为200～500mV)时，待充电设备可以向电源提供设备发送指令2的回复指令，以指示电源提供设备的输出电压与待充电设备的电池的电压(多节电芯的总电压)匹配。
可选地，在一些实施例中，在阶段4中，电源提供设备的输出电流的调整速度可以控制一定范围之内，这样可以避免由于调整速度过快而导致充电过程发生异常。
可选地，在一些实施例中，在阶段5中，电源提供设备的输出电流的变化幅度可以控制在5％以内。
可选地，在一些实施例中，在阶段5中，电源提供设备可以实时监测充电电路的通路阻抗。具体地，电源提供设备可以根据电源提供设备的输出电压、输出电流及待充电设备反馈的电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)，监测充电电路的通路阻抗。当“充电电路的通路阻抗”>“待充电设备的通路阻抗+充电线缆的阻抗”时，可以认为充电接口接触不良，电源提供设备停止在第二充电模式下对待充电设备进行充电。
可选地，在一些实施例中，电源提供设备开启在第二充电模式下对待充电设备进行充电之后，电源提供设备与待充电设备之间的通信时间间隔可以控制在一定范围之内，避免通信间隔过短而导致通信过程发生异常。
可选地，在一些实施例中，充电过程的停止(或电源提供设备在第二充电模式下对待充电设备的充电过程的停止)可以分为可恢复的停止和不可恢复的停止两种。
例如，当检测到待充电设备的电池(多节电芯)充满或充电接口接触不良时，充电过程停止，充电通信过程复位，充电过程重新进入阶段1。然后，待充电设备不同意电源提供设备在第二充电模式下对待充电设备进行充电， 则通信流程不进入阶段2。这种情况下的充电过程的停止可以视为不可恢复的停止。
又例如，当电源提供设备与待充电设备之间出现通信异常时，充电过程停止，充电通信过程复位，充电过程重新进入阶段1。在满足阶段1的要求后，待充电设备同意电源提供设备在第二充电模式下对待充电设备进行充电以恢复充电过程。这种情况下的充电过程的停止可以视为可恢复的停止。
又例如，当待充电设备检测到电池(多节电芯)出现异常时，充电过程停止，复位并重新进入阶段1。然后，待充电设备不同意电源提供设备在第二充电模式下对待充电设备进行充电。当电池(多节电芯)恢复正常，且满足阶段1的要求后，待充电设备同意电源提供设备在第二充电模式下对待充电设备进行充电。这种情况下的快充过程的停止可以视为可恢复的停止。
以上对图6示出的通信步骤或操作仅是示例。例如，在阶段1中，待充电设备与电源提供设备连接后，待充电设备与电源提供设备之间的握手通信也可以由待充电设备发起，即待充电设备发送指令1，询问电源提供设备是否开启第二充电模式。当待充电设备接收到电源提供设备的回复指令指示电源提供设备同意电源提供设备在第二充电模式下对待充电设备进行充电时，电源提供设备开始在第二充电模式下对待充电设备的电池(多节电芯)进行充电。
又如，在阶段5之后，还可包括恒压充电阶段。具体地，在阶段5中，待充电设备可以向电源提供设备反馈电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)，当电池的当前电压(多节电芯的当前总电压)达到恒压充电电压阈值时，充电阶段从恒流充电阶段转入恒压充电阶段。在恒压充电阶段中，充电电流逐渐减小，当电流下降至某一阈值时，表示待充电设备的电池(多节电芯)已经被充满，停止整个充电过程。
上文结合图1-图6，详细描述了本发明的装置实施例，下文结合图7，详细描述本发明实施例的方法实施例，应理解，方法侧的描述与装置侧的描述相互对应，为了简洁，适当省略重复的描述。
图7是本发明实施例提供的充电方法的示意性流程图。图7所示的充电方法可应用于待充电设备(如上文中的待充电设备10)，所述待充电设备包括：相互串联的多节电芯；变换电路，用于接收电源提供设备提供的输入电压，将所述输入电压变换成所述多节电芯的充电电压和所述待充电设备的系 统的供电电压，基于所述充电电压为所述多节电芯充电，并基于所述供电电压为所述待充电设备的系统供电；第一充电通道和第二充电通道，其中所述变换电路位于所述第一充电通道上，第二充电通道用于接收电源提供设备的输出电压和输出电流，并将所述电源提供设备的输出电压和输出电流直接加载在所述多节电芯充电的两端，为所述多节电芯充电；图7的方法包括：
710、在使用所述第二充电通道为所述多节电芯充电的情况下，与所述电源提供设备通信，以控制所述电源提供设备的输出电压和/或输出电流，使所述电源提供设备的输出电压和/或输出电流与所述多节电芯当前所处的充电阶段相匹配。
可选地，在一些实施例中，所述变换电路包括：充电管理电路，用于接收所述输入电压，将所述输入电压转换成所述充电电压和第一电压，其中所述第一电压大于所述待充电设备的系统的最大工作电压；降压电路，用于接收所述第一电压，并将所述第一电压转换成所述待充电设备的系统的供电电压。
可选地，在一些实施例中，所述充电管理电路还用于在所述待充电设备未与所述电源提供设备连接的情况下，接收所述多节电芯输出的第二电压，并向所述降压电路传输所述第二电压，其中所述第二电压为所述多节电芯的总电压，且所述第二电压大于所述待充电设备的系统的最大工作电压；所述降压电路还用于将所述第二电压转换成所述待充电设备的系统的供电电压。
可选地，在一些实施例中，所述降压电路为电荷泵。
可选地，在一些实施例中，电源提供设备提供的输入电压小于多节电芯的总电压，所述充电管理电路包括Boost升压电路和充电IC。
可选地，在一些实施例中，所述Boost升压电路与所述充电IC集成在同一芯片中。
可选地，在一些实施例中，图7的方法还可包括：控制所述第一充电通道和所述第二充电通道之间的切换。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其他任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、 或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易 想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

  1. 一种待充电设备，其特征在于，包括：
    相互串联的多节电芯；
    变换电路，用于接收电源提供设备提供的输入电压，将所述输入电压变换成所述多节电芯的充电电压和所述待充电设备的系统的供电电压，基于所述充电电压为所述多节电芯充电，并基于所述供电电压为所述待充电设备的系统供电。
  2. 如权利要求1所述的待充电设备，其特征在于，所述变换电路包括：
    充电管理电路，用于接收所述输入电压，将所述输入电压转换成所述充电电压和第一电压，其中所述第一电压大于所述待充电设备的系统的最大工作电压；
    降压电路，用于接收所述第一电压，并将所述第一电压转换成所述待充电设备的系统的供电电压。
  3. 如权利要求2所述的待充电设备，其特征在于，所述充电管理电路还用于在所述待充电设备未与所述电源提供设备连接的情况下，接收所述多节电芯输出的第二电压，并向所述降压电路传输所述第二电压，其中所述第二电压为所述多节电芯的总电压，且所述第二电压大于所述待充电设备的系统的最大工作电压；
    所述降压电路还用于将所述第二电压转换成所述待充电设备的系统的供电电压。
  4. 如权利要求2或3所述的待充电设备，其特征在于，所述降压电路为电荷泵。
  5. 如权利要求2-4中任一项所述的待充电设备，其特征在于，所述电源提供设备提供的输入电压小于所述多节电芯的总电压，所述充电管理电路包括Boost升压电路和充电集成电路IC。
  6. 如权利要求5所述的待充电设备，其特征在于，所述Boost升压电路与所述充电IC集成在同一芯片中。
  7. 如权利要求1-6中任一项所述的待充电设备，其特征在于，所述待充电设备包括：
    第一充电通道和第二充电通道，其中所述变换电路位于所述第一充电通道上，第二充电通道用于接收电源提供设备的输出电压和输出电流，并将所 述电源提供设备的输出电压和输出电流直接加载在所述多节电芯充电的两端，为所述多节电芯充电；
    通信控制电路，在使用所述第二充电通道为所述多节电芯充电的情况下，所述通信控制电路与所述电源提供设备通信，以控制所述电源提供设备的输出电压和/或输出电流，使所述电源提供设备的输出电压和/或输出电流与所述多节电芯当前所处的充电阶段相匹配；
    所述通信控制电路还用于控制所述第一充电通道和所述第二充电通道之间的切换。
  8. 一种充电方法，其特征在于，所述充电方法应用于待充电设备，所述待充电设备包括：
    相互串联的多节电芯；
    变换电路，用于接收电源提供设备提供的输入电压，将所述输入电压变换成所述多节电芯的充电电压和所述待充电设备的系统的供电电压，基于所述充电电压为所述多节电芯充电，并基于所述供电电压为所述待充电设备的系统供电；
    第一充电通道和第二充电通道，其中所述变换电路位于所述第一充电通道上，第二充电通道用于接收电源提供设备的输出电压和输出电流，并将所述电源提供设备的输出电压和输出电流直接加载在所述多节电芯充电的两端，为所述多节电芯充电；
    所述充电方法包括：
    在使用所述第二充电通道为所述多节电芯充电的情况下，与所述电源提供设备通信，以控制所述电源提供设备的输出电压和/或输出电流，使所述电源提供设备的输出电压和/或输出电流与所述多节电芯当前所处的充电阶段相匹配。
  9. 如权利要求8所述的充电方法，其特征在于，所述变换电路包括：
    充电管理电路，用于接收所述输入电压，将所述输入电压转换成所述充电电压和第一电压，其中所述第一电压大于所述待充电设备的系统的最大工作电压；
    降压电路，用于接收所述第一电压，并将所述第一电压转换成所述待充电设备的系统的供电电压。
  10. 如权利要求9所述的充电方法，其特征在于，所述充电管理电路还 用于在所述待充电设备未与所述电源提供设备连接的情况下，接收所述多节电芯输出的第二电压，并向所述降压电路传输所述第二电压，其中所述第二电压为所述多节电芯的总电压，且所述第二电压大于所述待充电设备的系统的最大工作电压；
    所述降压电路还用于将所述第二电压转换成所述待充电设备的系统的供电电压。
  11. 如权利要求9或10所述的充电方法，其特征在于，所述降压电路为电荷泵。
  12. 如权利要求9-11中任一项所述的充电方法，其特征在于，所述电源提供设备提供的输入电压小于所述多节电芯的总电压，所述充电管理电路包括Boost升压电路和充电集成电路IC。
  13. 如权利要求12所述的充电方法，其特征在于，所述Boost升压电路与所述充电IC集成在同一芯片中。
  14. 如权利要求8-13中任一项所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
    控制所述第一充电通道和所述第二充电通道之间的切换。
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