WO2019157844A1

WO2019157844A1 - 充电方法及装置、系统、充电电路、终端、充电系统

Info

Publication number: WO2019157844A1
Application number: PCT/CN2018/116219
Authority: WO
Inventors: 龚勇
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2019-08-22
Also published as: EP3754777A4; CN108258348B; EP3754777A1; US20200373778A1; CN108258348A

Abstract

一种充电方法及装置、系统、充电电路、终端、充电系统。其中，该方法包括：检测待充电终端在充电过程中的工作参数，其中，所述工作参数用于反映所述待充电终端在充电过程中的状态(S202)；依据所述工作参数调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率(S204)。解决了相关技术中的充电方案存在的充电效率以及用户体验不佳的技术问题。

Description

充电方法及装置、系统、充电电路、终端、充电系统

技术领域

本发明涉及充电领域，具体而言，涉及一种充电方法及装置、系统、充电电路、终端、充电系统。

背景技术

手机等终端已成为通讯交互、数字娱乐等多方面的生活工具，大容量电池已成为终端所侧重的典型配置。大容量电池及频繁使用的方式，使得快速充电成为终端用户体验的一个重要方面。随着电池的充电倍率增大，电池的充电电流增大，如何使终端充电时电池获得较大的充电电流，缩短充电时间，改善终端的用户体验，已成为终端研发过程的一个重要方向。尤其在通用串行总线(Universal Serial Bus，简称为USB)组织发布USB PD 3.1，USB的VBUS可以支持到20mV及10mA增量变化，使得配置TYPE C接口的终端可以支持更加灵活的快速充电过程。

目前终端的电池容量增大，快速充电也就成为了终端迫切需求的技术。快速充电本质是增大充电装置的输出功率，也即使充电转换芯片给予电池更大的充电电流，缩短充电时间。目前主要有两种快速充电方式：低压大电流和高压充电方式。

低压大电流是通过增大充电装置的输出电流来增大充电装置的输出功率，从而电池也能获得较大的充电电流。目前低压大电流主要实现方式是直充方式，即充电装置直接给电池充电。在充电过程进入快速充电阶段，终端的充电算法实施控制单元根据检测到电池状态，通知充电装置输出适合的电流及电压直接给电池进行充电。该种模式的本质是将终端的充电转换芯片功能转移到充电装置中实现，同时也将因充电转换芯片在电压转换过程所引起的发热带到了充电装置中。充电装置相对终端的结构空间较大，可以充分散热，在给终端电池进行快速充电时并不会引起终端的发热，这也是低压大电流的优势所体现之处。

高压充电方式是通过增大充电装置的输出电压来增大充电装置的输出功率。终端的充电转换芯片获得较大的输入功率，转换出较大的输出功率。在输出电压不变时，也就是转换出较大的输出电流，从而电池获得较大的充电电流，缩短了充电时间。在充电过程中，终端的充电算法实施控制单元根据检测电池和充电转换芯片的状态，通知充电装置输出适合的高电压；当高电压传输到终端的充电转换芯片，转换出适合电池的电压和对应的电流用以给电池充电。高压充电方式中终端的充电转换芯片有两种类型的：一种是电感降压充电转换芯片，一种是开关电容阵列充电转换芯片。电感降压充电转换芯片可以依据充电过程输出所需要的电压，输入电压只要高于最低输入值即可，目前以终端平台厂商高通的快速充电为主要技术代表；开关电容阵列充电转换芯片始终是保持输入和输出成为某个转换比例关系，在此转换比例关系时充电转换芯片将保持一个较高的工作效率。

目前，低压大电流和高压充电方式存在以下缺陷：

1、低压大电流方式线路阻抗损耗较高，对充电线缆提出了较高的要求，且线缆成本较高。常规的micro USB连接器电气规范通流能力在1.8A，不能满足低压大电流方式，因而对充电线缆及连接器需要重新定制，非标准线缆带来了不好的用户体验。

2、高压充电方式在充电装置传输给充电转换芯片之间的电流相对较小，线路损耗较小，使用标准充电线缆和连接器即可，线缆成本低，可适用线缆范围较广，这也是高压充电方式优势方面之一。但是，电感降压充电转换芯片因大功率工作效率不高，使得在工作在大功率电压转换时，充电转换芯片发热较严重，造成了终端充电时发热，用户体验较差。因而在实际充电过程中，充电转换芯片因发热原因并不能工作在大功率，就不能输出较大电流，也就无法实现快速充电。显然工作效率制约了电感降压充电转换芯片的工作状态，从而影响充电效率。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种充电方法及装置、系统、充电电路、终端、充电系统，以至少解决相关技术中的充电方案存在的充电效率以及用户体验不佳的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电方法，包括：检测待充电终端在充电过程中的工作参数，其中，所述工作参数用于反映所述待充电终端在充电过程中的状态；依据所述工作参数调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电电路，包括：充电转换电路，与充电管理模块连接，设置为按照预设转换比例将所述充电转换电路的输入电压转换为输出电压；采集模块，与所述充电管理模块连接，设置为采集待充电终端在充电过程中的工作参数，并将所述工作参数发送至充电管理模块，其中，所述工作参数用于反映所述待充电终端在充电过程中的状态；所述充电管理模块，设置为依据所述工作参数，产生用于实现以下功能的控制指令：调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种终端，包括：以上所述的充电电路。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电系统，包括：充电装置和待充电终端，其中，所述充电装置包括：电源管理模块，与电源转换输出模块连接，设置为与待充电终端中的充电管理模块进行通信，并产生控制指令；电源转换输出模块，设置为根据所述控制指令输出与所述控制指令对应的输出电信号；所述待充电终端包括：充电转换电路，与所述充电管理模块连接，设置为按照预设转换比例将所述充电转换电路的输入电压转换为输出电压；采集模块，与所述充电管理模块连接，设置为采集待充电终端在充电过程中的工作参数，并将所述工作参数发送至充电管理模块，其中，所述工作参数用于反映所述待充电终端在充电过程中的状态；所述充电管理模块，设置为依据所述工作参数，产生用于实现以下功能的控制指令：调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电装置，包括：检测模块，设置为检测待充电终端在充电过程中的工作参数，其中，所述工作参数用于反映所述待充电终端在充电过程中的状态；调整模块，设置为依据所述工作参数调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上任一所述的充电方法。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种处理器，所述处理器设置为运行程序，其中，所述程序运行时执行以上任一所述的充电方法。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行以上所述的充电方法。

在本发明实施例中，采用依据待充电终端在充电过程中的工作参数对待充电终端中充电转换电路的工作状态(用于体现充电效率)进行调整的方式，实现了对充电转换电路的充电效率的调整，从而提升充电效率，进而解决了相关技术中的充电方案存在的充电效率以及用户体验不佳的技术问题。

附图说明

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

图1a是根据本申请实施例的一种充电系统的结构示意图；

图1b是根据本申请实施例的一种充电系统的结构示意图；

图1c是根据本申请实施例的另一种可选的充电系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种充电方法的流程示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的充电器电源的输出信号可调时充电方法的流程示意图；

图4是根据本发明实施例的另一种可选的充电器电源的输出信号固定(即充电器电源固定输出)时的充电方法的流程示意图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的充电器的工作流程示意图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的充电电路的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的一种可选的开关电容阵列的电路结构示意图；

图8是根据本发明实施例的一种可选的clk信号与/clk信号的关系图；

图9是根据本发明实施例的另一种可选的充电电路的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的另一种可选的充电器输出电源可调时的充电方法流程图；

图11是根据本发明实施例的另一种可选的充电器输出电源可调时的充电方法流程图；

图12是根据本发明实施例的另一种可选的充电电路的结构示意图；

图13是根据本发明实施例的另一种可选的充电器输出电源可调时的充电方法的流程图；

图14是根据本发明实施例的另一种可选的充电器输出电源不可调时的充电方法的流程图；

图15是根据本发明实施例的另一种可选的充电系统的结构示意图；

图16是根据本发明实施例的另一种可选的充电器输出电源可调时的充电方法的流程图；

图17是根据本发明实施例的另一种可选的充电器输出电源不可调时的充电方法的流程图；

图18是根据本发明实施例的一种充电装置的结构示意图；

图19是根据本发明实施例的一种可选的充电方法的流程图；以及

图20是根据本发明实施例的一种充电电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于理解本申请实施例，以下将本申请实施例中所涉及的技术术语简述如下：

充电转换电路的充电效率：充电转换电路的输出功率与输入功率的比值。

开关电容阵列：包括至少一个电容开关组合，每个电容开关组合包括至少一个电容开关电路。

需要说明的是，本申请实施例中所涉及的存储介质或存储器，不仅包括设备本地的用于存储数据的设备，也可以体现为云网络上的存储节点，但不限于此。

另外，本申请实施例中所涉及的“用户”包括但不限于生物学上的人类等智慧生物，还可以包括：机器人等自动执行工作或任务的电子设备。

相关技术中，基于开关电容阵列的充电转换芯片是将输入电压和输出电压按比例关系进行转换，在允许的工作电流范围内实现较高的工作效率。相对电感型充电转换芯片的工作效率，开关电容阵列充电转换芯片有了非常大的改善。但是，开关电容阵列充电转换芯片的高效率与转换功率及输入电压和输出电压之比有关。当输入电压和输出电压之比超出一定范围，该开关电容阵列充电转换芯片的工作效率急剧下降。当充电装置的输出电压无法跟随待充电电池电压(也即开关电容阵列充电转换芯片的输出电压)调整时，也就体现在开关电容阵列充电转换芯片的输入电压和输出电压之比超出某个范围，那么开关电容阵列充电转换芯片工作效率就不理想。在输入电压不改变，功率小到一定范围，也即输入电流小到一定范围时，开关电容阵列充电转换芯片工作效率也急剧下降。因而，开关电容阵列充电转换芯片的高效率工作状态易受条件限制。

并且，尽管相关技术中低压大电流充电方式将充电转换芯片的发热转移到了充电装置端，忽略了充电转换芯片工作效率所带来的影响，但其因充电线缆及连接器的特殊性和高成本，电路设计复杂性使得该充电方式并不能广泛运用。高压充电方式在线路损耗和器件成本上较低压大电流充电方式有所优势，但因为工作效率的缘故，使得通过电感降压充电转换芯片实现的高压充电方式并没有对低压大电流方式体现出优势。开关电容阵列充电转换芯片在大功率工作时具有较高的效率，相对低压大电流充电方式具有较明显的优势。但是，从上面分析可知，当前开关电容阵列充电转换芯片其高效率工作也是受输入输出电压和功率所影响的，使得开关电容阵列充电转换芯片使用范围也受限。

基于以上至少一种因素，导致相关技术中的充电方案存在充电效率以及用户体验不佳的问题。为解决上述问题，本申请实施例提供了相应的解决方案，以下详细说明。

实施例1

图1a是根据本申请实施例的一种充电系统的结构示意图。如图1a所示，该充电系统包括：充电装置10和待充电终端12，其中，

充电装置10包括：电源管理模块100和电源转换输出模块102。其中：

电源管理模块100，与电源转换输出模块102连接，设置为与待充电终端中的充电管理模块进行通信，并产生控制指令；电源转换输出模块102，设置为根据控制指令输出与控制指令对应的输出电信号。

在一个可选实施例中，电源管理模块100，设置为与待充电终端进行充电前的沟通识别，充电过程中根据沟通的信息对电源转换输出模块102进行控制；其中，该电源管理模块100可以通过以下方式与待充电终端进行沟通：例如，对于TYPE C接口的充电装置(例如充电装置)可以通过接口的信号线CC进行沟通，非TYPE C的USB接口的充电装置，可以通过USB接口的数据信号线(D+/D-)；

其中，待充电终端与电源管理模块100沟通的内容包括但不限于：获取充电装置支持的充电协议和充电装置的电源输出能力，例如：输出电压的范围、输出电流的范围、输出电压的可调步径，输出电流的可调步径。

电源转换输出模块102，设置为根据电源管理模块沟通的信息，输出准确的电压和电流。

充电装置的电源管理模块100设置为与待充电终端进行充电前的识别交互，既表明充电装置可以按终端的需求进行特定电源输出能力，也可以获知终端是否需要特定电源输出的需求。电源管理模块100与待充电的终端进行沟通识别失败时，电源管理模块100控制电源转换输出模块102按充电装置的标准规范进行电源输出。电压管理模块100可以是由微处理器芯片或支持某种协议(例如TYPE C PD协议)的芯片实现的功能电路；电源转换输出可以由可编程电源芯片或支持电压和电流可调电路实现。

待充电终端12包括：

充电转换电路120，与充电管理模块122连接，设置为按照预设转换比例将充电转换电路120的输入电压转换为输出电压；

在一个可选实施例中，充电转换电路120包括：电容开关阵列，电容开关阵列包括：多个电容开关组合；多个电容开关组合，其中，多个电容开关组合中的每个电容开关组合对应一个转换比例，并且，通过闭合和/或断开每个电容开关组合中的至少部分开关电容电路，控制每个电容开关组合中的至少部分电容的充放电状态，转换比例为充电转换电路的输入电压和输出电压的比值。其中，充电转换电路120的实现方式会在以下详细说明，此处不再赘述。

采集模块124，与充电管理模块122连接，设置为采集待充电终端在充电过程中的工作参数，并将工作参数发送至充电管理模块122，其中，工作参数用于反映待充电终端在充电过程中的状态；

例如，采集模块124，包括但不限于：设置在待充电终端的电池附近的温度传感器、采集待充电终端中电池的状态的模块、采集充电转换电路的温度变化的温度传感器、采集充电转换电路的输入功率和输出功率的模块(例如，充电转换电路的输入电流采集模块、输入电压采集模块；输出电流采集模块和输出电压采集模块；还可以包括依据电流和电压计算功率的处理器)。

又例如，如图1b所示，采集模块124可以包括以下至少之一：第一电流采集模块1241，设置于充电转换电路的输入端，设置为采集充电转换电路的输入电流；第二电流采集模块1243，设置于充电转换电路的输出端，设置为采集充电转换电路的输出电流；第一电压采集模块1245，设置于充电转换电路的输入端，设置为采集充电转换电路的输入电压；第二电压采集模块1247，设置于充电转换电路的输出端，设置为采集充电转换电路的输出电压。

又例如，如图1b所示，采集模块124还可以包括以下模块：第一温度采集模块1249，与充电管理模块122连接，设置为采集充电转换电路的第一温度信息；第二温度采集模块1251，与充电管理模块122连接，设置为采集待充电终端中电池的第二温度信息。

充电管理模块122，设置为依据工作参数，产生用于实现以下功能的控制指令：调整待充电终端12中充电转换电路120的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。

在一个可选实施例中，充电管理模块122，设置为与充电装置10进行识别交互、充电转换芯片和电池的温度检测、充电转换芯片的输入电压和电流、输出电压和电流的检测、以及对充电转换芯片的控制信号；充电转换芯片的开关电容阵列按比例将输入电源转换适合的输出电源给电池进行充电。

其中，充电装置的电源管理模块122，设置为与待充电终端进行充电前的识别交互，既表明充电装置可以按终端的需求进行特定电源输出能力，也可以获知终端是否需要特定电源输出的需求。充电装置10中的电源管理模块100与待充电终端进行沟通识别失败时，电源管理模块100控制电源转换输出模块102按充电装置的标准规范进行电源输出。电压管理模块100可以是由微处理器芯片或支持某种协议(例如TYPE C PD协议)的芯片实现的功能电路；电源转换输出模块102可以由可编程电源芯片或支持电压和电流可调电路实现。

充电管理模块122与充电装置10进行沟通交互，获知充电装置的电源输出能力；同时检测充电转换芯片(相当于充电转换电路120)的输入电压及输入电流、输出电压及输出电流、工作时温度变化，检测电池充电时温度变化。根据充电装置的电源输出状态、充电转换芯片工作状态、电池充电时状态，选择不同的充电转换芯片的工作过程，使得充电转换芯片工作在最佳效率状态，实现最佳效率的快速充电过程。充电转换芯片可以是由开关电容阵列芯片或电容和MOS管组成开关电容阵列实现；温度检测可以通过热敏电阻或其他测温元器件来实现；充电管理你看可以为微处理器、电压检测模拟数字转换芯片、电流检测的库仑计及设置为控制充电转换芯片所需要功能电路组成。并可以依据状态检测、充电算法及充电转换芯片控制选择对应的功能器件。

图1c是根据本申请实施例的另一种可选的充电系统的结构示意图。如图1c所示，充电装置10和终端12之间通过充电线缆111和数据通信总线113连接，充电器(即充电装置)10包括：电源转换输出模块102和电源管理模块100；

基于图1a和图1b所示实施例，本申请实施例还提供了一种充电方法，该方法可以运行于图1a和图1b所示硬件场景中，但不限于此。如图2所示，该方法包括以下处理步骤：

步骤S202，检测待充电终端在充电过程中的工作参数，其中，工作参数用于反映待充电终端在充电过程中的状态；

检测待充电终端在充电过程中的工作参数包括以下至少之一：检测待充电终端中电池的状态、充电转换电路的温度变化、充电转换电路的输入电流或输入电压和输出电流或输出电压。

可选地，在检测待充电终端在充电过程中的工作参数之前，还可以根据充电装置的类型确定对应的调整方式，例如：确定与待充电终端连接的充电装置的充电装置类型，其中，充电装置类型包括：支持对充电装置的输出电信号进行调整的第一类型；不支持对充电装置的输出电信号进行调整的第二类型，其中，输出电信号包括：输出电压和/或输出电流；在充电装置类型为第一类型时，且充电效率不是指定充电效率时，向充电装置发送用于调整充电装置的输出电信号的大小的第一指令。

作为本申请的另一个可选实施例，为保证充电过程的顺利进行，以及检测数据的准确性，可以在获取待充电终端在充电过程中的工作参数之前，对充电装置和待充电终端之间的线路损耗进行补偿，例如，可以通过以下方式进行补偿：向充电装置发送第二指令，该第二指令用于控制充电装置按照第一电流值输出电流；依据第一电流值、充电装置和待充电终端中充电转换电路的输入端之间的线路阻抗确定压差，该压差为充电装置的输出电压和充电转换电路的输入电压之间的差值；将压差发送至充电装置，以使得充电装置依据压差对充电装置和待充电终端中充电转换电路的输入端之间的线路损耗进行补偿。

其中，向充电装置发送用于调整充电装置的输出电信号的大小的第一指令之前，可以对充电转换电路的转换比例进行调整，以实现对充电过程中充电效率的调节，例如：依据待充电终端中电池状态和充电电流信息选择充电转换电路的转换比例，该转换比例为充电转换电路的输入电压和输出电压的比值。在依据待充电终端中电池状态和充电电流信息选择充电转换电路的转换比例之后，便可以增大电流，以提高充电效率，例如可以通过以下方式实现，但不限于此：向充电装置发送第三指令，其中，该第三指令用于控制充电装置按照第二电流值输出电流，第二电流值大于第一电流值。

在一个可选实施例中，以上述充电装置包括充电器和充电转换电路包括充电转换芯片为例，对于上述充电装置第一类型时的充电工作流程可以参见图3所示，对于上述充电装置第二类型时的充电工作流程可以参见图4所示。如图3和图4所示，充电器(相当于充电装置)插入终端(相当于待充电终端)给电池进行充电时，终端的充电管理单元就会与充电器进行沟通交互，以便确定充电器的信息、是否支持电源输出可调及可调的范围。如果不能与充电器进行沟通(例如，非TYPE C的USB接口的充电线缆中没有USB数据信号线，此时，终端和充电器便不能沟通)，检测充电转换芯片(相当于充电转换电路)输入端的电压，该电压也即充电器输出给终端的充电电压，同时默认该充电器的输出电源不可调整。根据输入电压和电池的电压，也即输入电压和输出电压选择合适的开关电容阵列充电转换芯片的转换比例，例如1/2、1/3或2/3，其中，该转换比例可以通过充电转换芯片中多个开关组合的开闭实现，但不限于此。当终端与充电器可以进行交互识别，充电管理单元获取充电器的信息(包括但不限于充电器所支持的充电协议，例如，PD3.1，充电器生产厂商、回路阻抗等信息。)以及电源输出调整能力(包括但不限于输出电压的范围、输出电流的范围、输出电压的可调步径、输出电流的可调步径)。首先让充电器输出小电流(例如50mA的电流)预估充电器至充电转换芯片之间的电源线路传输阻抗，根据充电器输出电压和充电转换芯片输入端的电压产生的压差，就可以计算不同输出电流时的线路损耗，以便充电器针对有线路损耗的进行补偿，使得到达充电转换芯片的电压更加准确。根据电池的状态和充电电流的情况，选择开关电容阵列充电转换芯片适合的比例关系，同时通知充电器输出准确的电压和电流。

以下详细说明图3和图4中所示的充电过程。

其中，图3所示充电方法包括以下处理步骤：

步骤S302，确定充电器(相当于上述充电装置)插入；

步骤S304，对充电器的类型进行识别，确认充电器的类型为输出电源可调(即上述第一类型)；

步骤S306，利用小电流预估充电器至充电转换芯片(相当于充电转换电路)的线路阻抗；

步骤S308，根据电池状态选择充电转换芯片的转换比例以及充电器的电源输出；

步骤S310，开始对电池进行充电；

步骤S312，检测充电转换芯片输入电压Vin和输入电流Iin，输出电压Vout和输出电流Iout，检测电池及充电转换芯片温度变化；

步骤S314，判断电池以及充电转换芯片是否发热，即温度值是否大于预设阈值；如果是，转步骤S312；否则，转步骤S320；

步骤S316，根据Pin＝Vin*Iin、Pout＝Vout*Iout和E _充电效率＝Pout/Pin计算出充电效率E _充电效率；

步骤S318，判断充电转换芯片是否处于该状态下最高效率点(即是否处于最高充电效率状态)，如果是，则转步骤S312，否则，转步骤S320；

步骤S320，判断是否需要调整充电器的电源输出，如果是，转步骤S322，否则，转步骤S324；

步骤S322，通知充电器调整电源输出，转步骤S312；

步骤S324，输入电流小于某个阈值，判断是否调整充电转换芯片的比例关系(即转换比例)，如果是，转步骤S326，否则，转步骤S328；

步骤S326，调整充电转换芯片的比例关系，转步骤S312；

步骤S328，判断充电电流是否小于某个阈值，是否需要调整充电转换芯片内部的时钟频率；如果是，转步骤S330，否则，转步骤S332；

步骤S330，调整充电芯片的内部时钟频率；

步骤S332，调整充电转换芯片内部切换频率的占空比；

步骤S334，充电结束。

其中，图4所示充电方法包括以下处理步骤：

步骤S402，确定充电器插入；

步骤S404，对充电器的类型进行识别，确认充电器的类型为输出电源不可调(即上述第二类型)；

步骤S406，检测充电转换芯片的输入电压，根据电池状态选择充电转换芯片的转换比例；

步骤S408，开始对电池进行充电；

步骤S410，检测充电转换芯片输入电压Vin和输入电流Iin，输出电压Vout和输出电流Iout，检测电池及充电转换芯片温度变化；

步骤S412，判断电池以及充电转换芯片是否发热，即温度值是否大于预设阈值；如果是，转步骤S418；否则，转步骤S412；

步骤S414，根据Pin＝Vin*Iin、Pout＝Vout*Iout和效率＝Pout/Pin计算出充电效率；

步骤S416，判断充电转换芯片是否处于该状态下最高效率点，如果是，则转步骤S410，否则，转步骤S418；

步骤S418，判断是否需要调整充电转换芯片的转换比例；，如果是，则转步骤S420，否则，转步骤S422；

步骤S420，调整充电转换芯片的转换比例；

步骤S422，判断充电电流是否小于某个阈值，是否需要调整充电转换芯片内部的时钟频率；如果是，转步骤S424，否则，转步骤S426；

步骤S424，调整充电芯片的内部时钟频率；

步骤S426，调整充电转换芯片内部切换频率的占空比；

步骤S428，充电结束。

在一个可选实施例中，可以通过以下方式确定与待充电终端连接的充电装置的充电装置类型：待充电终端向充电设备发送请求消息；在预设时间内接收到请求消息对应的响应消息时，确定充电装置类型为第一类型；在预设时间内未接收到请求消息对应的响应消息时，确定充电装置类型为第二类型。

上述指定充电效率可以为用户所需要的充电效率，出于提高充电效率的目的，上述指定充电效率包括但不限于：最高充电效率；该最高充电效率通过以下方式确定：从历史充电记录中选择充电效率最高的值作为最高充电效率；或者，接收设置指令，其中，设置指令中携带有充电效率；将设置指令中携带的充电效率作为最高充电效率。

在向充电装置发送上述第一指令之前，可以确定充电转换电路是否满足一定的条件，以对该发送过程的触发条件进行限定，例如，可以在确定充电转换电路满足以下条件时，触发上述发送过程：Vout*a+V _势差电压*a>V _out设计*a＝Vin，其中，Vout用于表示充电转换电路的当前输出电压，a表示充电转换电路的转换比例，该转换比例为充电转换电路的输入电压和输出电压的设计值的比值，V势差电压表示充电转换电路输出电压的设计值与待充电终端中电池的输入电压之间的差值，V _out设计用于表示充电转换电路的设计输出电压；Vin表示充电转换电路的输入电压。需要说明的是，转换比例中所涉及的输入电压和输出电压的比值，可以为理论上的输入电压和输出电压的设计值的比值，上述理论上的输入电压和输出电压也可以为充电转换电路的额定输入电压和输出电压。

步骤S204，依据工作参数调整待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。基于该处理步骤，可以实现依据上述工作参数调整充电转换电路的工作状态，从而实现对充电效率的调整。

其中，可以利用上述四个工作参数(待充电终端中电池的状态、充电转换电路的温度变化、充电转换电路的输入电流或输入电压和输出电流)中的一个或多个对上述充电转换电路的工作状态进行调整。例如，对于使用多个工作参数的情况：在检测到充电转换电路的温度升高且电池中剩余电量未到达指定值时，降低充电电流，避免充电转换电路的温度过高，影响充电效率；又例如，在检测到上述输入电流小于第一阈值且电池的剩余电流未到达指定值时，增大上述输入电流。其中，上述四个工作参数的组合情况可以根据实际情况灵活调整，并不限于上述实施例。

上述工作状态是与充电效率对应的工作状态，此时该步骤S204可以表现为以下实现方式，但不限于此：依据工作参数调整充电转换电路的工作频率的占空比，和/或充电转换电路的转换比例，和/或充电转换电路的时钟频率。

其中，对于使用一种工作参数的情况，可以表现为以下形式，但不限于此：

步骤S204中工作状态的调整过程可以表现为以下实现方式，但不限于此：判断充电转换电路的输出电流是否小于第一阈值；在判断结果指示输出电流小于第一阈值时，调整充电转换电路中充电转换芯片的时钟频率；在判断结果指示输出电流大于第一阈值时，调整充电转换电路的工作频率的占空比。

其中，在判断充电转换电路的输出电流是否小于第一阈值之前，还可以判断是否满足转换比例的调整条件，如果满足，则可以先调整转换比例，即转换比例的优先级高于输出电流的优先级，例如可以通过以下处理过程实现：判断充电转换电路的输入电流是否小于第二阈值；在输入电流小于第二阈值时，调整充电转换电路的转换比例；在输入电流大于第二阈值时，触发判断输出电流是否小于第一阈值。

在一个可选实施例中，在开关电容阵列充电转换芯片(包括但不限于基于开关电容阵列的充电转换芯片)选择合适的转换比例关系后，开始启动充电过程。待充电终端中的充电管理单元实时检测开关电容阵列充电转换芯片输入端和输出端的电压、输入和输出电流、开关电容阵列充电转换芯片的温度、电池的温度。根据公式效率＝(输出电压*输出电流)/(输入电压*输入电流)，同时将该效率值和开关电容阵列充电转换芯片对应状态下的效率值相比较，判断当前开关电容阵列充电转换芯片是否在最高效率点。如果不是最高效率点，对于电源输出可调的充电器，首先检查是否因电池充电时使得输出端电压抬升(即确定当前输出电压和转换比例的乘积与势差电压的和，是否大于输入电压)，从而降低了充电效率。如果是因为输出电压抬升导致的，那么对应的调整充电器的输出电压，使得充电效率达到最高效率点。如果充电器的输出电源不可调整，那么是否需要调整电容阵列充电转换芯片的比例关系，例如从1/3转换到1/2的比例关系，抬升输出电压，同时等比例改变电流，提升转换效率。或因为电池充电过程充电电流变化，使得输出功率变化，是否需要改变开关工作频率，降低因频率带来的开关损耗或开关电容工作在过饱和状态，从而提升开关电容阵列充电转换芯片的工作效率，例如输出电流低于某个值时，降低开关工作频率；或是否需要调整开关电容阵列充电转换芯片开关工作频率信号的占空比，使得电容阵列的充电和放电接近功率平衡，也就输入功率接近输出功率，即最高效率点，例如输入电压大于输出电压*比例关系，降低充电阶段时开关工作频率信号的占空比。

在检测开关电容阵列充电转换芯片工作效率的同时也检测电池和开关电容阵列充电转换芯片的温度变化，根据温度变化情况同时调整开关电容阵列充电转换芯片的工作状态(例如，温度超过一定值时，降低输入功率；温度在限值范围内，则抬升输入功率)，使得充电过程处于一种持续工作的最佳效率点，进而实现快速充电。

其中，温度和效率在一定程度上是相关的，效率越高，功率损耗越少，发热量就低，温升就低。前面描述的效率时调整多个参数的前提，也就是温度变化在预设的允许范围内。由于开关电容转换芯片在允许的电气参数范围内工作，该温升变化满足要求，因而没有特别重点突出。但也不忽视异常状况的发生，故而将温度变化考虑进去。另外电池的温度检测，目的是为了在电池的所允许的工作温度范围给电池充电。而电池在正常充电时的温度上升，也主要是充电电流所引起的；一旦电池温度上升，那么就需要降低电流，改变了充电转换芯片的功率，因而相当于重新建立一个新的工作状态。

在一个可选实施例中，当充电器插入终端时，充电器中的电源管理单元会等待与终端的充电管理单元进行沟通，以确认终端是否适配需要调整输出电源的充电过程。如果不是，充电器按默认的充电器的标准规范进行电源输出。充电器与终端的充电管理单元适配后，充电器依据终端所需电源进行输出，并且在整个充电过程按终端的充电管理单元所需进行电源调整，直至充电结束。图5是根据本发明实施例的一种可选的充电器的工作流程示意图。如图5所示，具体地，如图5所示：

步骤S502，确定充电器插入终端；

步骤S504，判断充电器是否与终端匹配，如果是，转步骤S506，否则，转步骤S512；

步骤S506，输出终端所需电源；

步骤S508，判断是否调整输出电源，如果是，转步骤S506，否则，转步骤S510；

步骤S510，判断充电是否结束；

步骤S512，按充电器规范输出电源。

图6和图7是一种高效率的开关电容阵列充电实施方案实例。对于图7中的开关电容阵列可以实现1/3、1/2、2/3的转换比例关系。具体比例实现操作如下：

1/3转换比例关系，即Vout＝1/3·Vin，操作如下：

电容充电阶段：S1、S5、S8闭合，其他开关断开，电容C1、C2充电；

电容放电阶段：S2、S4、S7、S9闭合，其他开关断开，电容C1、C2放电。

1/2转换比例关系，即Vout＝1/2·Vin，操作如下：

电容充电阶段：S1、S3、S6、S8闭合，其他开关断开，电容C1、C2充电；

2/3转换比例关系，即Vout＝2/3·Vin，操作如下：

电容放电阶段：S2、S5、S9闭合，其他开关断开，电容C1、C2放电。

如图7所示，S1的一端、S6的一端和Cin连接到Vin；S1的二端，S2的一端和C1的一端相连接；S4的二端、S3的一端、S5的二端与C1的二端相连接；S6的二端、S5的一端、S7的一端和C2的一端连接；S9的二端、S8的一端和C2的二端连接；S2的二端、S3的二端、S7的二端、S8的二端和Cout的一端连接。

充电阶段的开关操作由图6中的clk信号控制，放电阶段的开关操作由图6中的/clk信号控制。clk信号和/clk信号互为逆反关系，即如图8所示。在一个时钟周期T内，clk信号的高电平对应/clk信号的低电平，/clk信号可以由clk信号经过反相器得来。这样就较为严格控制区分开了电容的充放电阶段，避免开Vin和Vout连接在一起产生冲突故障。在充电开始前，充电转换芯片根据通过比例选择控制信号线所获得的比例信号，选择对应的电容开关组合，并同时将充电阶段开关由clk信号控制，放电阶段的开关由/clk信号控制，不参与充电放电的开关全部断开。在充电的过程中，充电管理单元会根据电池电压的变化选择适合的转换比例关系，充电转换芯片同时实时切换对应的操作开关。充电完成后，充电转换芯片默认断开所有的开关。

库仑计和采样电阻组成电流检测功能；模拟数字转换器A/D用于测量电压，并将模拟数值转换为数字数值传递给微处理器。热敏电阻PTC用于检测充电转换芯片及电池的温度变化。由库仑计、模拟数字转换器A/D、微处理器构成充电管理单元的硬件部分。

当微处理器检测到Vin有电压数值，表明充电器插入手机，准备给手机充电。微处理通过通讯信号线与充电器交互，该信号线可以是USB接口的数据信号线D+/D-，或者是TYPE C接口的CC线，也可以是自定义的通讯信号线。根据与充电器的交互，判断充电器所支持标准规范，或者电源输出能力。

微处理器检测充电转换芯片的输出端，在本实例中也即图6和图7的Vout处。输出端与电池相连接，并且都是在终端的主板上，输出端与电池之间的线路阻抗非常小，所以Vout与电池的电压几乎相等。因而可以通过Vout可以判断电池当前的电压，根据充电曲线也就可以确认所允许的充电电流范围。如果充电器电源输出可调时，根据Vout和充电器电源输出能力，选择充电转换芯片合适的转换比例关系。例如选择1/3比例关系时，Vin’＝3*Vout，充电器输出电流就是1/3的充电电流。其他的转换比例关系依此计算，Vin’＝Vout/K，K为转换比例系数，充电器的输出电流是K倍的电池充电电流。

在开始充电前，充电管理单元要求充电转换芯片闭合S4、S5、S6，在实际使用过程中，S4是具有一定阻抗，允许通过小电流到地。同时要求充电器输出一个小电流值，例如50mA；同时输出一个默认的电压，例如5V。根据检测到Vin，输入端电流Iin，依据线路阻抗＝(5V-Vin)/Iin可以计算出线路阻抗。充电器的输出电压＝Vin’+线路阻抗*充电器输出电流+充电势差电压值。Vin’+充电势差电压也就是充电转换芯片的输入电压Vin。充电势差电压值可以是依据实验测得，本方案中该充电势差电压值设为50mV,使得Vin＝Vin’+50mV>3*Vout，使得开关电容在放电阶段可以给电池进行充电。

如果充电器输出电源不可调，或者充电器不能交互，那么根据Vin和Vout的比值，选择一个靠近的比例转换关系。例如Vin是12V，Vout是3.8V，可以选择比例关系是1/3。

启动充电后，充电管理单元通过A/D转换芯片、库仑计可以实时检测输入电压和电流、输出电压和电流。根据效率＝(输出电压*输出电流)/(输入电压*输入电流)公式可以计算出当前工作状态的效率，与充电转换芯片依据输出电流及输出功率建立的效率表进行比较，判断当前充电转换芯片是否是工作在最高效率点。如果当前效率不是最高效率，根据所检测到充电转换芯片输入电压和电流、输出电压和电流的状态进行调整：

a、是否是因为随着充电过程进行，电池电压上升，使得输入电压和输出电压的转换比例关系不适合。例如初始时Vin＝7V，Vout＝3.4V，势差电压值在200mV,转换比例关系为1/2；充电后，Vout＝3.5V时，显然该Vin＝7V已无法给电池进行充电。对于充电器电源输出可调，那么要求充电器调整电源输出，使得Vin＝7.2V即可；对于充电器电源输出不可调，那么要求充电转换芯片调整转换比例关系，即实现2/3的比例关系操作。另外在充电过程中，电池的充电电流也会发生变化，例如在接近充满时，充电电流也会变小，那么充电转换芯片的输入电流也会随着变小。当输入电流小于某个阈值时，开关电容阵列给电容充电阶段的损耗主要体现在开关的导通和断开交越损耗。对于充电器电源输出可调，此时应改变转换比例关系，增大充电转换芯片的输入电流。

b、是否因随着充电过程的进行，电池的充电电流的改变。例如电池电压在3.7V时，充电电流在6A，而电池电压在4.1V时，充电电流在1A。也即输出电压从3.7V上升到4.1V时，输出电流从6A降低到1A。对于开关电容阵列的clk信号的频率保持不变，例如仍然为1MHz。那么此时的开关电容阵列损耗从开关的导通阻抗损耗为主转成由开关的导通和断开交越损耗为主。故输出电流低压某个阈值，降低开关电容阵列的时钟信号频率。

c、是否因电压电流检测器件的精度或充电器输出电源的精度，在经过线路阻抗损耗补偿的充电器输出电压不准确，使得充电转换芯片输入端电压并不是最佳的电压值，从而使得充电转换芯片不是工作在最高效率状态，此时应改变操作频率信号的占空比。或者对于充电器输出电源不可调时，改变转换比例关系后，充电转换芯片的输入输出电压比值偏离转换比例关系，并且此时无法再调整比例关系。当Vin<(K*Vout+K*势差电压值)，降低开关电容的充电时间，也即如图中调整clk信号的占空比，例如将50％占空比调整为40％占空比，反之就提升了/clk信号的占空比，也即提升了开关电容的放电时间，从而使得充电转换芯片的输入功率和输出功率达到最佳值，也即提升了充电转换芯片的工作效率。该占空比随着Vin与Vout偏离转换比例关系越大，降低电容充电开关操作的频率信号占空比越多。

充电管理单元在通过检测输入电压和电流、输出电压和电流调整充电转换芯片工作效率时，同时检测充电转换芯片和电池的温度，以便判断充电转换芯片和电池的发热情况，防止因持续发热致使充电转换芯片和电池过热停止充电。当温度超过一定值时，降低充电电流。对于充电器电源输出可调的，降低充电器的输出电流；对于充电器电源输出不开调的，降低电容充电阶段开关操作频率信号的占空比。在发热阶段，使得充电过程持续进行，这也是一种快速充电的体现。例如2.5A电流不间断充电10分钟，充电电量是25A·分钟；3A电流不间断充电7分钟，过热停止工作3分钟，充电电量是21A·分钟。很显然，持续充电比过热阶段产生的充电更加高效率。

充电结束后，充电管理单元告知充电转换芯片断开所有开关，同时停止操作时钟频率信号。对于电源输出可调的充电器，通知充电器恢复至默认状态。

图9是根据本发明实施例的另一种可选的充电电路的结构示意图。如图9所示，由于在整个充电过程中，充电管理单元都会一直检测充电转换芯片输入端和输出端的电压，因而只需要在输入端采样电阻的前端和输出端采样电阻的后端检测电压就可以计算出输入电流和输出电流。通过Iin＝(Vin_r-Vin)/R采样电阻值，Iout＝(Vout-Vout_r)/R _{采样电阻值}公式就可以计算出输入电流和输出电流。

图10本申请一个可选实施例的对于充电器输出电源可调的高效率工作流程图。其中，图10所示充电方法包括以下处理步骤：

步骤S1002，确定充电器插入；

步骤S1004，对充电器的类型进行识别，确认充电器的类型为输出电源可调；

步骤S1006，利用小电流预估充电器至充电转换芯片的线路阻抗；

步骤S1008，根据电池状态选择充电转换芯片的转换比例以及充电器的电源输出；

步骤S1010，开始对电池进行充电；

步骤S1012，按周期检测充电转换芯片输入端采样电阻Rin两端的电压Vin_r和Vin，输出端采样电阻两端的电压Vout和Vout_r，检测电池及充电转换芯片温度变化；

步骤S1014，判断电池以及充电转换芯片是否发热，即温度值是否大于预设阈值；如果是，转步骤S1012；否则，转步骤S1020；

步骤S1016，根据Iin＝(Vin_r-Vin)/Rin采样和Iout＝(Vout-Vout_r)/Rout采样公式计算出输入电流和输出电流，再根据Pin＝Vin*Iin、Pout＝Vout*Iout和效率＝Pout/Pin计算出效率；

步骤S1018，判断充电芯片是否处于该状态下最高效率点，如果是，则转步骤S1012，否则，转步骤S1020；

步骤S1020，判断是否需要调整充电器的电源输出，如果是，转步骤S1022，否则，转步骤S1024；

步骤S1022，通知充电器调整电源输出，转步骤S1012；

步骤S1024，输入电流小于某个阈值，判断是否调整充电转换芯片的比例关系(即转换比例)，如果是，转步骤S1026，否则，转步骤S1028；

步骤S1026，调整充电转换芯片的比例关系，转步骤S1012；

步骤S1028，判断充电电流是否小于某个阈值，是否需要调整充电转换芯片内部的时钟频率；如果是，转步骤S1030，否则，转步骤S1032；

步骤S1030，调整充电芯片的内部时钟频率；

步骤S1032，调整充电转换芯片内部切换频率的占空比；

步骤S1034，充电结束。

图11是本申请实施例的一种可选的对于充电器固定电源输出的高效率工作流程图。

其中，图11所示充电方法包括以下处理步骤：

步骤S1102，确定充电器插入；

步骤S1104，对充电器的类型进行识别，确认充电器的类型为输出电源不可调；

步骤S1106，检测充电转换芯片的输入电压，根据电池状态选择充电转换芯片的转换比例；

步骤S1108，开始对电池进行充电；

步骤S1110，按周期检测检测充电转换芯片输入电压Vin和输入电流Iin，输出电压Vout和输出电流Iout，检测电池及充电转换芯片温度变化；

步骤S1112，判断电池以及充电转换芯片是否发热，即温度值是否大于预设阈值；如果是，转步骤S1118；否则，转步骤S1112；

步骤S1114，根据Pin＝Vin*Iin、Pout＝Vout*Iout和效率＝Pout/Pin计算出充电效率；

步骤S1116，判断充电芯片是否处于该状态下最高效率点，如果是，则转步骤S1110，否则，转步骤S1118；

步骤S1118，判断是否需要调整充电转换芯片的转换比例；，如果是，则转步骤S1120，否则，转步骤S1122；

步骤S1120，调整充电转换芯片的转换比例；

步骤S1122，判断充电电流是否小于某个阈值，是否需要调整充电转换芯片内部的时钟频率；如果是，转步骤S1124，否则，转步骤S1126；

步骤S1124，调整充电芯片的内部时钟频率；

步骤S1126，调整充电转换芯片内部切换频率的占空比；

步骤S1128，充电结束。

当模拟数字转换器的转换速率满足要求，采样电阻前后的电压检测可以共用一个A/D芯片，如图12所示实例。在充电过程对充电芯片输入电压和输出电压检测过程时，同步切换开关SW，使得A/D芯片可以测量采用电阻另一端的电压值。通过Iin＝(Vin_r-Vin)/R _{采样电阻值}，Iout＝(Vout-Vout_r)/R _{采样电阻值}公式就可以计算出输入电流和输出电流。图13和图14分别示出了另一可选的充电流程。

图13所示充电方法包括以下处理步骤：

步骤S1302，确定充电器插入；

步骤S1304，对充电器的类型进行识别，确认充电器的类型为输出电源可调；

步骤S1306，利用小电流预估充电器至充电转换芯片的线路阻抗；

步骤S1308，根据电池状态选择充电转换芯片的转换比例以及充电器的电源输出；

步骤S1310，开始对电池进行充电；

步骤S1312，按周期检测充电转换芯片两端的电压Vin和Vout，待检测完成后，切换开关SW，将采样电阻Rin和Rout另一端电压切换至ADC，同时检测电池及充电转换芯片温度变化；

步骤S1314，判断电池以及充电转换芯片是否发热，即温度值是否大于预设阈值；如果是，转步骤S1312；否则，转步骤S1322；

步骤S1316，待ADC完成采样周期后，测量出Vin_r和Vout_r，并切换开关SW，将ADC测量切换至充电转换芯片两端的电压测量，以备下一次测量。

步骤S1318，根据Iin＝(Vin_r-Vin)/Rin采样和Iout＝(Vout-Vout_r)/Rout采样公式计算出输入电流和输出电流，再根据Pin＝Vin*Iin、Pout＝Vout*Iout和效率＝Pout/Pin计算出效率；

步骤S1320，判断充电芯片是否处于该状态下最高效率点，如果是，则转步骤S1312，否则，转步骤S1322；

步骤S1322，判断是否需要调整充电器的电源输出，如果是，转步骤S1324，否则，转步骤S1326；

步骤S1324，通知充电器调整电源输出，转步骤S1312；

步骤S1326，输入电流小于某个阈值，判断是否调整充电转换芯片的比例关系(即转换比例)，如果是，转步骤S1328，否则，转步骤S1330；

步骤S1328，调整充电转换芯片的比例关系，转步骤S1312；

步骤S1330，判断充电电流是否小于某个阈值，是否需要调整充电转换芯片内部的时钟频率；如果是，转步骤S1332，否则，转步骤S1334；

步骤S1332，调整充电芯片的内部时钟频率；

步骤S1334，调整充电转换芯片内部切换频率的占空比；

步骤S1336，充电结束。

图14所示充电方法包括以下处理步骤：

步骤S1402，确定充电器插入；

步骤S1404，对充电器的类型进行识别，确认充电器的类型为输出电源不可调；

步骤S1406，按周期检测充电转换芯片的输入电压，根据电池状态选择充电转换芯片的转换比例；

步骤S1408，开始对电池进行充电；

步骤S1410，按周期检测充电转换芯片两端的电压Vin和Vout，待检测完成后，切换开关SW，将采样电阻Rin和Rout另一端电压切换至ADC，同时检测电池及充电转换芯片温度变化；

步骤S1412，判断电池以及充电转换芯片是否发热，即温度值是否大于预设阈值；如果是，转步骤S1420；否则，转步骤S1412；

步骤S1414，待ADC完成采样周期后，测量出Vin_r和Vout_r，并切换开关SW，将ADC测量切换至充电转换芯片两端的电压测量，以备下一次测量；

步骤S1416，根据Iin＝(Vin_r-Vin)/Rin采样和Iout＝(Vout-Vout_r)/Rout采样公式计算出输入电流和输出电流，再根据Pin＝Vin*Iin、Pout＝Vout*Iout和效率＝Pout/Pin计算出效率；

步骤S1418，判断充电芯片是否处于该状态下最高效率点，如果是，则转步骤S1410，否则，转步骤S1420；

步骤S1420，判断是否需要调整充电转换芯片的转换比例；，如果是，则转步骤S1422，否则，转步骤S1424；

步骤S1422，调整充电转换芯片的转换比例；

步骤S1424，判断充电电流是否小于某个阈值，是否需要调整充电转换芯片内部的时钟频率；如果是，转步骤S1426，否则，转步骤S1428；

步骤S1426，调整充电芯片的内部时钟频率；

步骤S1428，调整充电转换芯片内部切换频率的占空比；

步骤S1430，充电结束。

图15所示系统的结构是一种可替代的方案。在开关电容阵列充电转换芯片可工作的电流范围内进行电池进行充电。在较短的时间范围内，假定电容的充放电关系成某种线性关系，也即输入电流和输出电流成线性关系。并且，开关电容阵列充电转换芯片的工作效率点与工作电流有关。在对电池进行充电前，充电管理单元依据工作电流对开关电容阵列充电转换芯片进行效率分布建立。充电转换电路的输入电流与输出电流存在线性关系，这样，便可以省却输入电流或输出电流的检测电路，即仅根据其中一个参数便可以确定另一个参数。

可替代方案实施工作流程图如图16和图17。在充电器插入终端给电池进行充电时，充电管理单元与充电器进行交互适配，依据对充电器特性进行相关充电前的准备。在充电过程中，检测输出电流，依据效率＝(输出电压*输出电流)/(输入电压*输出电流*比例系数)＝输出电压/(比例系数*输入电压)，以便判断当前输出电流时，效率是否达到最高效率。当不是最高效率点时，充电器电源输出可调时依据是否需要调整电源进行相应的输出电源调整；在不调整输出电源时，再判断是否是需要调整电容阵列的比例转换关系；或者是调整电容阵列充电转换芯片内部的工作频率；或者是调整电容阵列充电转换芯片内部的切换频率的占空比，此时也同时需要调整输入输出电流的比例系数。在整个充电过程中，同时检测充电转换芯片和电池的温度变化，以便调整充电转换芯片的工作状态直至充电结束。

具体地，图16所示流程包括以下处理步骤：

步骤S1602，确定充电器插入；

步骤S1604，对充电器的类型进行识别，确认充电器的类型为输出电源可调；

步骤S1606，利用小电流预估充电器至充电转换芯片的线路阻抗；

步骤S1608，根据电池状态选择充电转换芯片的转换比例以及充电器的电源输出；

步骤S1610，开始对电池进行充电；

步骤S1612，按周期检测充电转换芯片输入电压Vin，输出电压Vout，输出电流Iout，检测电池及充电转换芯片温度变化；

步骤S1614，判断电池以及充电转换芯片是否发热，即温度值是否大于预设阈值；如果是，转步骤S1612；否则，转步骤S1620；

步骤S1616，结合充电器的电源输出电流Ita，根据Pin＝Vin*Ita、Pout＝Vout*Iout和效率＝Pout/Pin计算出效率；

步骤S1618，判断充电芯片是否处于该状态下最高效率点，如果是，则转步骤S1612，否则，转步骤S1620；

步骤S1620，判断是否需要调整充电器的电源输出，如果是，转步骤S1622，否则，转步骤S1624；

步骤S1622，通知充电器调整电源输出，转步骤S1612；

步骤S1624，输入电流小于某个阈值，判断是否调整充电转换芯片的比例关系(即转换比例)，如果是，转步骤S1626，否则，转步骤S1628；

步骤S1626，调整充电转换芯片的比例关系，转步骤S1612；

步骤S1628，判断充电电流是否小于某个阈值，是否需要调整充电转换芯片内部的时钟频率；如果是，转步骤S1630，否则，转步骤S1632；

步骤S1630，调整充电芯片的内部时钟频率；

步骤S1632，调整充电转换芯片内部切换频率的占空比；

步骤S1634，充电结束。

图17所示充电流程包括以下处理步骤：

步骤S1702，确定充电器插入；

步骤S1704，对充电器的类型进行识别，确认充电器的类型为输出电源不可调；

步骤S1706，检测充电转换芯片的输入电压，根据电池状态选择充电转换芯片的转换比例；

步骤S1708，开始对电池进行充电；

步骤S1710，按周期检测充电转换芯片输入电压Vin，输出电压Vout，输出电流Iout，检测电池及充电转换芯片温度变化；

步骤S1712，判断电池以及充电转换芯片是否发热，即温度值是否大于预设阈值；如果是，转步骤S1718；否则，转步骤S1712；

步骤S1714，结合充电器的电源输出电流I，根据Pin＝Vin*I、Pout＝Vout*Iout和效率＝Pout/Pin计算出效率；

步骤S1716，判断充电芯片是否处于该状态下最高效率点，如果是，则转步骤S1710，否则，转步骤S1718；

步骤S1718，判断是否需要调整充电转换芯片的转换比例；，如果是，则转步骤S1720，否则，转步骤S1722；

步骤S1720，调整充电转换芯片的转换比例；

步骤S1722，判断充电电流是否小于某个阈值，是否需要调整充电转换芯片内部的时钟频率；如果是，转步骤S1724，否则，转步骤S1726；

步骤S1724，调整充电芯片的内部时钟频率；

步骤S1726，调整充电转换芯片内部切换频率的占空比；

步骤S1728，充电结束。

在一个可选实施例中，依据工作参数调整待充电终端中充电转换电路的工作状态之前，方法还包括：获取充电转换电路的第一温度信息和待充电终端中电池的第二温度信息；依据温度信息和第二温度信息调整充电转换电路的工作状态。其中，第一温度信息和第二温度信息均包括以下至少之一，但不限于此：温度值、温度变化值。由于充电转换电路的主要器件为充电转换芯片，因此，上述第一温度信息可以包括但不限于充电转换芯片的温度信息。

基于本实施例提供的方案：1)拓展了开关电容阵列充电转换芯片所需要的充电器范围，即扩展了基于开关电容阵列的充电转换芯片的应用场景。2)自适应调整了充电过程的最高效率，使得任何阶段的调整都支持工作在对应工作状态下的最高效率点；通过检测充电转换芯片输入端和输出端的电源，数据有效性强，工作效率点检测计算准确。3)自适应地调整了充电过程的最佳效率，使得在可充电时的温度范围内实现最佳充电过程。

实施例2

本发明实施例提供一种充电装置，该装置用于实现实施例1中方法，如图18所示，该装置包括：

检测模块180，设置为检测待充电终端在充电过程中的工作参数，其中，工作参数用于反映待充电终端在充电过程中的状态；

调整模块182，与检测模块180耦接，设置为依据工作参数调整待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，其可以表现为以下实现方式，但不限于此：上述各个模块位于同一处理器中；或者，上述各个模块分别位于不同的处理器中。

需要说明的是，本实施例的优选实施方式可以参见实施例1中的相关描述，此处不再赘述。

实施例3

图19是根据本发明实施例的另一种充电方法的流程示意图。如图19所示，该方法包括：

步骤S1902，确定与待充电终端连接的充电装置的充电装置类型，其中，充电装置类型包括：支持对充电装置的输出电信号进行调整的第一类型；不支持对充电装置的输出电信号进行调整的第二类型，其中，输出电信号包括：输出电压和/或输出电流；

步骤S1904，获取待充电终端在充电过程中的工作参数，其中，工作参数用于反映待充电终端在充电过程中的状态；可选地，该工作参数包括：待充电终端中电池状态，以及充电电流信息。

在一个可选实施例中，为保证获取的工作参数的准确性，在获取待充电终端在充电过程中的工作参数之前，向充电装置发送第二指令，该第二指令用于控制充电装置按照第一电流值输出电流；依据第一电流值、充电装置和待充电终端中充电转换电路的输入端之间的线路阻抗确定压差，该压差为充电装置的输出电压和充电转换电路的输入电压之间的差值；将压差发送至充电装置，以使得充电装置依据压差对充电装置和待充电终端中充电转换电路的输入端之间的线路损耗进行补偿。

步骤S1906，在充电装置类型为第一类型时，且充电效率不是指定充电效率时，根据工作参数产生用于调整充电装置的输出电信号的大小的第一指令,并向充电装置发送第一指令。

在根据工作参数产生用于调整充电装置的输出电信号的大小的第一指令之前，依据待充电终端中电池状态和充电电流信息选择充电转换电路的转换比例，该转换比例为充电转换电路的输入电压和输出电压的比值。即在生成第一指令之前，可以先选择转换比例，以产生第一指令。

在一个可选实施例中，依据待充电终端中电池状态和充电电流信息选择充电转换电路的转换比例之后，向充电装置发送第三指令，其中，该第三指令用于控制充电装置按照第二电流值输出电流，第二电流值大于第一电流值。即第三指令用于控制充电装置开始按照第二电流值进行充电。

实施例4

本实施例提供一种充电电路，图20是根据本发明实施例的一种充电电路的结构示意图，如图20所示，该充电电路包括：

充电转换电路200，与充电管理模块204连接，设置为按照预设转换比例将充电转换电路的输入电压转换为输出电压；

采集模块202，与充电管理模块204连接，设置为采集待充电终端在充电过程中的工作参数，并将工作参数发送至充电管理模块204，其中，工作参数用于反映待充电终端在充电过程中的状态；

充电管理模块204，设置为依据工作参数，产生用于实现以下功能的控制指令：调整待充电终端中充电转换电路200的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。

充电转换电路200可以表现为电容开关阵列，电容开关阵列包括：多个电容开关组合；多个电容开关组合中的每个电容开关组合对应一个转换比例，并且，通过闭合和/或断开每个电容开关组合中的至少部分开关电容电路，控制每个电容开关组合中的至少部分电容的充放电状态，转换比例为充电转换电路的输入电压和输出电压的比值。

如图20所示，采集模块202包括以下至少之一：第一电流采集模块2021，设置于充电转换电路的输入端，设置为采集充电转换电路的输入电流；第二电流采集模块2023，设置于充电转换电路的输出端，设置为采集充电转换电路的输出电流；第一电压采集模块2025，设置于充电转换电路的输入端，设置为采集充电转换电路的输入电压；第二电压采集模块2027，设置于充电转换电路的输出端，设置为采集充电转换电路的输出电压。

如图20所示，采集模块202还可以包括以下处理模块，但不限于此：第一温度采集模块2029，与充电管理模块204连接，设置为采集充电转换电路的第一温度信息；第二温度采集模块2031，与充电管理模块204连接，设置为采集待充电终端中电池的第二温度信息。此时，充电管理模块204，还设置为接收第一温度信息和第二温度信息，并依据第一温度信息和第二温度信息调整充电转换电路的工作状态。

在一个可选实施例中，充电管理模块204，还设置为接收第一温度信息和第二温度信息，并依据第一温度信息和第二温度信息。

在另一个可选实施例中，充电管理模块204，还设置为产生实现以下功能的控制指令：依据工作参数调整充电转换电路的工作频率的占空比，和/或充电转换电路的转换比例，和/或充电转换电路的时钟频率。

在本申请实施例中，充电管理模块204可以包括但不限于：处理器等硬件实现电路。

实施例5

本实施例提供一种终端，该终端包括：实施例4中的充电电路。本实施例中充电电路的具体结构和功能可以参见实施例4中的相关描述，此处不再赘述。

实施例6

本发明实施例提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行实施例1或实施例3中的充电方法。

需要说明的是，本实施例的优选实施方式可以参见实施例1或3中的相关描述，此处不再赘述。

实施例7

本发明实施例提供了一种处理器，该处理器设置为运行程序，其中，该程序运行时执行实施例1或实施例3中的充电方法。

实施例8

本发明实施例提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为通过计算机程序执行实施例1或实施例3中的充电方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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，在本发明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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

工业实用性

如上所述，本发明实施例提供的一种充电方法及装置、系统、充电电路、终端、充电系统具有以下有益效果：解决了相关技术中的充电方案存在的充电效率以及用户体验不佳的技术问题。

Claims

一种充电方法，包括：

检测待充电终端在充电过程中的工作参数，其中，所述工作参数用于反映所述待充电终端在充电过程中的状态；

依据所述工作参数调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。
根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述待充电终端在充电过程中的工作参数包括以下至少之一：

检测所述待充电终端中电池的状态、所述充电转换电路的温度变化、所述充电转换电路的输入电流或输入电压、所述充电转换电路的输出电流或输出电压。
根据权利要求1所述的方法，其中，检测待充电终端在充电过程中的工作参数之前，所述方法还包括：

确定与所述待充电终端连接的充电装置的充电装置类型，其中，所述充电装置类型包括：支持对充电装置的输出电信号进行调整的第一类型；不支持对充电装置的输出电信号进行调整的第二类型，其中，所述输出电信号包括：输出电压和/或输出电流；

在所述充电装置类型为所述第一类型和/或所述充电效率不是指定充电效率时，向所述充电装置发送用于调整所述充电装置的输出电信号的大小的第一指令。
根据权利要求3所述的方法，其中，所述指定充电效率包括：最高充电效率；所述最高充电效率通过以下方式确定：

从历史充电记录中选择充电效率最高的值作为所述最高充电效率；或者，

接收设置指令，其中，所述设置指令中携带有充电效率；将所述设置指令中携带的充电效率作为所述最高充电效率。
根据权利要求3所述的方法，其中，向所述充电装置发送用于调整所述充电装置的输出电信号的大小的第一指令之前，所述方法还包括：确定所述充电转换电路满足以下条件：

Vin<V _out*a+V _势差电压*a，V充电器＝V _in+V _线路损耗，其中，Vin＝＝V _out设计*a，V _in用于表示所述充电转换电路的输入电压，V _out设计用于表示所述充电转换电路的设计输出电压，V _out用于表示所述充电转换电路的输出电压，V _势差电压用于表示所述充电转换电路输出电压的设计值与所述待充电终端中电池的输入电压之间的差值，a用于表示所述充电转换电路的比例关系。
根据权利要求3所述的方法，其中，确定与所述待充电终端连接的充电装置的充电装置类型包括：

所述待充电终端向充电设备发送请求消息；

在预设时间内接收到所述请求消息对应的响应消息时，确定所述充电装置类型为所述第一类型；在所述预设时间内未接收到所述请求消息对应的响应消息时，确定所述充电装置类型为所述第二类型。
根据权利要求1所述的方法，其中，依据所述工作参数调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，包括：

依据所述工作参数调整所述充电转换电路的工作频率的占空比，和/或所述充电转换电路的转换比例，和/或所述充电转换电路的时钟频率。
根据权利要求7所述的方法，其中，依据所述工作参数调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，包括：

判断所述充电转换电路的输出电流是否小于第一阈值；在判断结果指示所述输出电流小于所述第一阈值时，调整所述充电转换电路中充电转换芯片的时钟频率；在所述判断结果指示所述输出电流大于所述第一阈值时，调整所述充电转换电路的工作频率的占空比。
根据权利要求8所述的方法，其中，判断所述充电转换电路的输出电流是否小于第一阈值之前，所述方法还包括：

判断所述充电转换电路的输入电流是否小于第二阈值；在所述输入电流小于第二阈值时，调整所述充电转换电路的转换比例；在所述输入电流大于所述第二阈值时，触发判断所述输出电流是否小于所述第一阈值。
根据权利要求9所述的方法，其中，所述充电转换电路的输入电流与所述输出电流存在线性关系。
根据权利要求1至10中任意一项所述的方法，其中，依据所述工作参数调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态之前，所述方法还包括：

获取所述充电转换电路的第一温度信息和所述待充电终端中电池的第二温度信息；依据所述温度信息和所述第二温度信息调整所述充电转换电路的工作状态，其中，所述第一温度信息和所述第二温度信息均包括以下至少之一：温度值、温度变化值。
根据权利要求3所述的方法，其中，获取所述待充电终端在充电过程中的工作参数之前，所述方法还包括：

向所述充电装置发送第二指令，该第二指令用于控制所述充电装置按照第一电流值输出电流；

依据所述第一电流值、所述充电装置和所述待充电终端中充电转换电路的输入端之间的线路阻抗确定压差，该压差为所述充电装置的输出电压和所述充电转换电路的输入电压之间的差值；

将所述压差发送至所述充电装置，以使得所述充电装置依据所述压差对所述充电装置和所述待充电终端中充电转换电路的输入端之间的线路损耗进行补偿。
根据权利要求12所述的方法，其中，向所述充电装置发送用于调整所述充电装置的输出电信号的大小的第一指令之前，所述方法还包括：

依据所述待充电终端中电池状态和充电电流信息选择所述充电转换电路的转换比例，该转换比例为所述充电转换电路的输入电压和输出电压的比值。
根据权利要求13所述的方法，其中，依据所述待充电终端中电池状态和充电电流信息选择所述充电转换电路的转换比例之后，所述方法还包括：

向所述充电装置发送第三指令，其中，该第三指令用于控制所述充电装置按照第二电流值输出电流，所述第二电流值大于所述第一电流值。
一种充电电路，包括：

充电转换电路，与充电管理模块连接，设置为按照预设转换比例将所述充电转换电路的输入电压转换为输出电压；

采集模块，与所述充电管理模块连接，设置为采集待充电终端在充电过程中的工作参数，并将所述工作参数发送至所述充电管理模块，其中，所述工作参数用于反映所述待充电终端在充电过程中的状态；

所述充电管理模块，设置为依据所述工作参数，产生用于实现以下功能的控制指令：调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。
根据权利要求15所述的充电电路，其中，所述充电转换电路包括：电容开关阵列，所述电容开关阵列包括：多个电容开关组合；

所述多个电容开关组合，其中，所述多个电容开关组合中的每个电容开关组合对应一个转换比例，并且，通过闭合和/或断开所述每个电容开关组合中的至少部分开关电容电路，控制所述每个电容开关组合中的至少部分电容的充放电状态，所述转换比例为所述充电转换电路的输入电压和输出电压的比值。
根据权利要求15所述的充电电路，其中，所述采集模块包括以下至少之一：

第一电流采集模块，设置于所述充电转换电路的输入端，设置为采集所述充电转换电路的输入电流；

第二电流采集模块，设置于所述充电转换电路的输出端，设置为采集所述充电转换电路的输出电流；

第一电压采集模块，设置于所述充电转换电路的输入端，设置为采集所述充电转换电路的输入电压；

第二电压采集模块，设置于所述充电转换电路的输出端，设置为采集所述充电转换电路的输出电压。
根据权利要求15至17中任意一项所述的充电电路，其中，所述采集模块包括：

第一温度采集模块，与所述充电管理模块连接，设置为采集所述充电转换电路的第一温度信息；

第二温度采集模块，与所述充电管理模块连接，设置为采集所述待充电终端中电池的第二温度信息。
根据权利要求18所述的充电电路，其中，所述充电管理模块，还设置为接收所述第一温度信息和所述第二温度信息，并依据所述第一温度信息和所述第二温度信息调整所述充电转换电路的工作状态。
根据权利要求19所述的充电电路，其中，所述充电管理模块，还设置为接收所述第一温度信息和所述第二温度信息，并依据所述第一温度信息和所述第二温度信息。
根据权利要求15所述的充电电路，其中，所述充电管理模块，还设置为产生实现以下功能的控制指令：依据所述工作参数调整所述充电转换电路的工作频率的占空比，和/或所述充电转换电路的转换比例，和/或所述充电转换电路的时钟频率。
一种终端，包括：权利要求15至21中任意一项所述的充电电路。
一种充电系统，包括：充电装置和待充电终端，其中，

所述充电装置包括：电源管理模块，与电源转换输出模块连接，设置为与待充电终端中的充电管理模块进行通信，并产生控制指令；电源转换输出模块，设置为根据所述控制指令输出与所述控制指令对应的输出电信号；

所述待充电终端包括：充电转换电路，与所述充电管理模块连接，设置为按照预设转换比例将所述充电转换电路的输入电压转换为输出电压；采集模块，与所述充电管理模块连接，设置为采集待充电终端在充电过程中的工作参数，并将所述工作参数发送至充电管理模块，其中，所述工作参数用于反映所述待充电终端在充电过程中的状态；所述充电管理模块，设置为依据所述工作参数，产生用于实现以下功能的控制指令：调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。
根据权利要求23所述的充电系统，其中，所述充电转换电路包括：电容开关阵列，所述电容开关阵列包括：多个电容开关组合；

所述多个电容开关组合，其中，所述多个电容开关组合中的每个电容开关组合对应一个转换比例，并且，通过闭合和/或断开所述每个电容开关组合中的至少部分开关电容电路，控制所述每个电容开关组合中的至少部分电容的充放电状态，所述转换比例为所述充电转换电路的输入电压和输出电压的比值。
一种充电装置，包括：

检测模块，设置为检测待充电终端在充电过程中的工作参数，其中，所述工作参数用于反映所述待充电终端在充电过程中的状态；

调整模块，设置为依据所述工作参数调整所述待充电终端中充电转换电路的工作状态，其中，不同的工作状态对应不同的充电效率。
一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至14中任意一项所述的充电方法。
一种处理器，所述处理器设置为运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至14中任意一项所述的充电方法。
一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行权利要求1至14中任意一项所述的充电方法。