CN108233453A - 一种充电方法、装置及电子设备 - Google Patents

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CN108233453A
CN108233453A CN201710642947.6A CN201710642947A CN108233453A CN 108233453 A CN108233453 A CN 108233453A CN 201710642947 A CN201710642947 A CN 201710642947A CN 108233453 A CN108233453 A CN 108233453A
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陈林锋
贾勇
黄昌松
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Meizu Technology Co Ltd
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Meizu Technology Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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Abstract

一种充电方法、装置及电子设备,可接收无线适配器发射的电信号并产生交流电,并将所述交流电转换为直流电,以及将所述直流电的电压值调整至目标电压值,最后,对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。也就是说,在整流之后采用降压的方式对电能进行转换,可使得相应的充电装置的前级输入电压大幅度提高、前级输入电流大幅度减小,从而可降低充电线路中等效阻抗的功率损耗,减小发热,以及提高设备安全性;而且由于小电流对电能接收元件的性能要求较低,因此还可降低充电装置的硬件成本。

Description

一种充电方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及充电技术领域,尤其涉及一种充电方法、装置及电子设备。
背景技术
随着电子设备的配置不断提升,以及对电量的需求量和消耗量不断变大,电子设备的电池的充电方式越来越多,为了提高充电的便利性,无线充电的方式已逐渐成为了一种新的充电趋势。
如图1所示,现有技术的电子设备侧的无线充电电路主要采用Buck转换器和Buck充电电路;其中,Buck转换器用于将前级输出的直流电调整为波纹更小、电压值更为稳定的直流电;Buck充电电路用于对Buck转换器输出的直流电进行调整并对电池进行充电。
但是,在上述结构中,Buck转换器以及Buck充电电路的电能转换效率均较低,导致整个无线充电电路的整体电能转换效率更低,不仅影响了电子设备的充电效率;而且,由于功率损耗的表现形式为发热,因此,还会降低用户体验且影响电子设备的安全性。
也就是说,现有的无线充电方法由于电能转换效率较低导致了充电效率低以及设备发热严重影响安全性等诸多问题,亟需一种新的充电方法来解决上述问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种充电方法、装置及电子设备,用以解决现有的无线充电方法由于电能转换效率较低导致的电子设备充电效率低以及发热严重的问题。
一方面,本发明实施例提供了一种充电方法,所述方法包括:
接收无线适配器发射的电信号并产生交流电;
将所述交流电转换为直流电;
将所述直流电的电压值调整至目标电压值;
对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。
优选地,所述将所述直流电的电压值调整至目标电压值,具体包括:根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值;其中,充电状态信息包括电池电压值,或者电池电压值和充电电流值。
进一步可选地,所述根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值,具体包括:
若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT小于预设目标充电电流值IBATSET,则确定能够使得IBAT增大的目标电压值VBOUT
若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT位于预设目标充电电流取值范围之内,则确定能够实现恒流充电的目标电压值VBOUT
若确定电池电压值VBAT高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT,且充电电流值IBAT高于预设截止充电电流值IBATEND,则确定能够实现恒压充电的目标电压值VBOUT
其中,所述第一设定电压阈值VBATTH不高于所述第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT,ΔVBAT为正数。
进一步可选地,所述根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值,具体包括:
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBAT<IBATSET-ΔI1,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV1;其中,V'BOUT为上一次确定的目标电压值;
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI1≤IBAT<IBATSET-ΔI2,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI1、ΔI2、ΔV1以及ΔV2为正数;
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI2≤IBAT≤IBATSET+ΔI2,则首先保持VBOUT不变,并执行以下操作:当确定IBAT>IBATSET-ΔI3时,保持VBOUT不变;当确定IBAT≤IBATSET-ΔI3时,确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI3为正数;
若确定VCV-ΔVBAT<VBAT<VCV+ΔVBAT,且IBAT>IBATEND,则确定VBOUT=V'BOUT-ΔV2
优选地,所述对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池,具体包括:
基于一个降压型电荷泵充电子电路或两个以上串联的降压型电荷泵充电子电路对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池;
其中,任一所述降压型电荷泵充电子电路包括第一开关组、第二开关组、第一分压电容以及第二分压电容,所述任一降压型电荷泵充电子电路,用于开启所述第一开关组,关闭所述第二开关组,使得所述第一分压电容以及第二分压电容充电,并输出电压大小为所述第一分压电容的电压值的直流电;以及,关闭所述第一开关组,开启所述第二开关组,使得所述第一分压电容以及第二分压电容放电,并输出电压大小为所述第一分压电容的电压值的直流电。
进一步可选地,所述电路参数信息包括串联的降压型电荷泵充电子电路的级数N、任一降压型电荷泵充电子电路的电压转换效率以及任一降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比中的任意一个或多个;其中,N为大于等于1的正整数,i=1,2……N;
所述根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值,具体包括:
若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT时,采用以下方式确定初始电压值作为目标电压值:
其中,所述第一设定电压阈值VBATTH低于所述第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT
另一方面,本发明实施例还提供了一种充电装置,包括:
电能接收单元,用于接收无线适配器发射的电信号并产生交流电;
整流单元,用于将所述交流电转换为直流电;
处理单元,用于将所述直流电的电压值调整至目标电压值;
降压充电单元,用于对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。
优选地,所述处理单元,具体用于根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值;其中,充电状态信息包括电池电压值,或者电池电压值和充电电流值。
进一步可选地,所述处理单元,具体用于若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT小于预设目标充电电流值IBATSET,则确定能够使得IBAT增大的目标电压值VBOUT;若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT位于预设目标充电电流取值范围之内,则确定能够实现恒流充电的目标电压值VBOUT;若确定电池电压值VBAT高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT,且充电电流值IBAT高于预设截止充电电流值IBATEND,则确定能够实现恒压充电的目标电压值VBOUT;其中,所述第一设定电压阈值VBATTH不高于所述第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT,ΔVBAT为正数。
进一步可选地,所述处理单元,具体用于:
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBAT<IBATSET-ΔI1,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV1;其中,V'BOUT为上一次确定的目标电压值;
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI1≤IBAT<IBATSET-ΔI2,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI1、ΔI2、ΔV1以及ΔV2为正数;
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI2≤IBAT≤IBATSET+ΔI2,则首先保持VBOUT不变,并执行以下操作:当确定IBAT>IBATSET-ΔI3时,保持VBOUT不变;当确定IBAT≤IBATSET-ΔI3时,确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI3为正数;
若确定VCV-ΔVBAT<VBAT<VCV+ΔVBAT,且IBAT>IBATEND,则确定VBOUT=V'BOUT-ΔV2
优选地,所述降压充电单元,具体用于基于一个降压型电荷泵充电子电路或两个以上串联的降压型电荷泵充电子电路对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池;
其中,任一所述降压型电荷泵充电子电路包括第一开关组、第二开关组、第一分压电容以及第二分压电容,所述任一降压型电荷泵充电子电路,用于开启所述第一开关组,关闭所述第二开关组,使得所述第一分压电容以及第二分压电容充电,并输出电压大小为所述第一分压电容的电压值的直流电;以及,关闭所述第一开关组,开启所述第二开关组,使得所述第一分压电容以及第二分压电容放电,并输出电压大小为所述第一分压电容的电压值的直流电。
进一步可选地,所述电路参数信息包括串联的降压型电荷泵充电子电路的级数N、任一降压型电荷泵充电子电路的电压转换效率以及任一降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比中的任意一个或多个;其中,N为大于等于1的正整数,i=1,2……N;
所述处理单元,具体用于若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT时,采用以下方式确定初始电压值作为目标电压值:
其中,所述第一设定电压阈值VBATTH低于所述第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT
再一方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括上述的充电装置。
本发明有益效果如下:
本发明实施例提供了一种充电方法、装置及电子设备,可接收无线适配器发射的电信号并产生交流电,并将所述交流电转换为直流电,以及将所述直流电的电压值调整至目标电压值,最后,对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。也就是说,在整流之后采用降压的方式对电能进行转换,可使得相应的充电装置的前级输入电压大幅度提高、前级输入电流大幅度减小,从而可降低充电线路中等效阻抗的功率损耗,减小发热,以及提高设备安全性;而且由于小电流对电能接收元件的性能要求较低,因此还可降低充电装置的硬件成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1所示为现有技术的电子设备侧的无线充电电路的结构示意图;
图2所示为本发明实施例一中的充电方法的步骤流程图;
图3所示为本发明实施例一和实施例二中的降压型电荷泵充电子电路的结构示意图;
图4所示为本发明实施例一中的充电方法所适用的一种充电电路的结构示意图;
图5所示为本发明实施例一中的充电方法所适用的一种充电电路的充电过程流程图;
图6所示为本发明实施例二中的充电装置的结构示意图;
图7所示为本发明实施例二中的充电装置的另一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
本发明实施例一提供了一种充电方法,具体地,如图2所示,其为本发明实施例一中所述方法的步骤流程图,所述方法可包括以下步骤:
步骤201:接收无线适配器发射的电信号并产生交流电。
步骤202:将所述交流电转换为直流电。
步骤203:将所述直流电的电压值调整至目标电压值。
步骤204:对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。
也就是说,在整流之后采用降压的方式对电能进行转换,可使得相应的充电装置的前级输入电压大幅度提高、前级输入电流大幅度减小,从而可降低充电线路中等效阻抗的功率损耗,减小发热,以及提高设备安全性;而且由于小电流对电能接收元件的性能要求较低,因此还可降低充电装置的硬件成本。
优选地,可通过接收线圈实现步骤201接收无线适配器发射的电信号并产生交流电;前级输入的电流减小,从而使得对接收线圈的性能要求降低,因此可采用成本较低的接收线圈,降低硬件成本。需要说明的是,接收线圈与无线适配器中的电能发射线圈相匹配,且可基于电感应、磁感应、磁共振以及电磁波中的任一方式接收无线适配器发射的电信号,本实施例在此不作任何限定。
优选地,可通过整流桥实现步骤202将所述交流电转换为直流电,整流桥的实现方式与现有技术类似,本实施例在此不再赘述。
优选地,步骤203将所述直流电的电压值调整至目标电压值,可具体包括:根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值;其中,充电状态信息包括电池电压值,或者电池电压值和充电电流值。也就是说,在将直流电的电压值调整至目标电压值时,需要首先根据电池的充电状态信息和电路参数信息确定一个设定的目标电压值,以使得基于设定的电路对该设定的目标电压值进行降压即可得到充电所需的充电电压。
需要说明的是,所述充电电流值为直接为电池进行充电的电流的大小;另外,为了使得充电过程控制更加精准,尽量延长大电流充电的时间、提高充电效率,所述电池电压值优选为电池电芯的电压值。
可选地,步骤203将所述直流电的电压值调整至目标电压值可通过控制器和降压型Buck转换器实现;具体地,由控制器根据电池的充电状态信息和电路参数信息确定目标电压值,并向降压型Buck转换器发送相应的控制信号以控制降压型Buck转换器将所述直流电的电压值调整至所述目标电压值。降压型Buck转换器的转换效率与其输入电压和输出电压的电压差相关,其输入电压与输出电压的电压差越小,其转换效率越高;因此,在电池电压值一定的情况下,同现有技术的Buck转换器的输出端连接Buck充电电路相比,在降压型Buck转换器之后采用降压的方式进行电能转换,可使得降压型Buck转换器的输出电压较高,即降压型Buck转换器的输入电压与输出电压的电压差较小,从而可提高降压型Buck转换器的转换效率,进一步提高充电的效率。
进一步可选地,所述根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值,可具体包括:
若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT小于预设目标充电电流值IBATSET,则确定能够使得IBAT增大的目标电压值VBOUT
若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT位于预设目标充电电流取值范围之内,则确定能够实现恒流充电的目标电压值VBOUT
若确定电池电压值VBAT高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT,且充电电流值IBAT高于预设截止充电电流值IBATEND,则确定能够实现恒压充电的目标电压值VBOUT
其中,所述第一设定电压阈值VBATTH不高于所述第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT,ΔVBAT为正数。
需要说明的是,所述第一设定电压阈值VBATTH可根据实际使用需求灵活设置,优选地,VBATTH可设置为电池充电过程的恒流阶段的下限阈值,例如2.8V~3V;所述第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT以及第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT也可根据实际使用需求灵活设置,优选地,VCV可设置为电池充电过程的恒流阶段的上限阈值,即电池充电过程由恒流阶段进入恒压阶段的阈值,例如3.8V~4.6V;ΔVBAT可设置为一较小的电压值,例如1V。也就是说,电池充电过程可包括三个阶段:预充阶段、恒流阶段以及恒压阶段;在预充阶段,可确定目标电压值VBOUT使得充电电流的大小逐步向预设目标充电电流值IBATSET(可根据实际使用需求灵活设置)靠近;在恒流阶段,充电电流的大小位于预设目标充电电流取值范围(可根据实际使用需求灵活设置)之内后,可确定使得充电电流的大小尽量平稳的目标电压值VBOUT;在恒压阶段,电池电压值足够大之后,可确定使得电池电压的大小保持平稳的目标电压值VBOUT
进一步可选地,所述根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值,可具体包括:
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBAT<IBATSET-ΔI1,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV1;其中,V'BOUT为上一次确定的目标电压值;
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI1≤IBAT<IBATSET-ΔI2,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI1、ΔI2、ΔV1以及ΔV2为正数;优选地,ΔI1>ΔI2,ΔV1>ΔV2
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI2≤IBAT≤IBATSET+ΔI2,则首先保持VBOUT不变,并执行以下操作:当确定IBAT>IBATSET-ΔI3时,保持VBOUT不变;当确定IBAT≤IBATSET-ΔI3时,确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI3为正数;优选地,ΔI1>ΔI3
若确定VCV-ΔVBAT<VBAT<VCV+ΔVBAT,且IBAT>IBATEND,则确定VBOUT=V'BOUT-ΔV2
也就是说,在预充阶段,优选地,在每次确定充电电流值稳定(充电电流值在设定时间长度内的变化量不大于设定阈值)之后,若确定充电电流值远小于预设目标充电电流值,则以设定的步长增大目标电压值,以使得充电电流值逐步、迅速地接近预设目标充电电流值;若确定充电电流值已接近预设目标充电电流值,则可以设定的较小步长增大目标电压值,以使得充电电流值逐步、平稳地达到预设目标充电电流值。当充电过程进入恒流阶段之后,若确定充电电流值位于预设目标充电电流取值范围之内时,则可保持目标电压值不变;电池电压值会随着充电进程的进行升高,而目标电压值不变,因此充电电流值会逐渐减小;当确定充电电流值减小到预设目标充电电流取值范围的下限以下之后,则可以设定的较小步长增大目标电压值,以将充电电流值控制在预设目标充电电流取值范围之内。当充电过程进入恒流阶段后,可以设定的较小步长减小目标电压值,以使得电池的电压值基本保持不变,充电电流值逐步减小。
优选地,步骤204对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池,可具体包括:
基于一个降压型电荷泵充电子电路或两个以上串联的降压型电荷泵充电子电路对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。
如图3所示,其为降压型电荷泵充电子电路的结构示意图,任一所述降压型电荷泵充电子电路包括第一开关组(包括开关Q1和开关Q2)、第二开关组包括开关Q3和开关Q4)、第一分压电容C1以及第二分压电容C2,所述任一降压型电荷泵充电子电路,用于开启所述第一开关组Q1和Q2,关闭所述第二开关组Q3和Q4,使得所述第一分压电容C1以及第二分压电容C2充电,并输出电压大小为所述第一分压电容C1的电压值的直流电;以及,关闭所述第一开关组Q1和Q2,开启所述第二开关组Q3和Q4,使得所述第一分压电容C1以及第二分压电容C2放电,并输出电压大小为所述第一分压电容C1的电压值的直流电。
也就是说,针对任一降压型电荷泵充电子电路,无论是在分压电容充电阶段还是分压电容放电阶段,所述任一降压型电荷泵充电子电路的输出电压VOUT的大小都等于第一分压电容C1的电压值,因此,通过调整占空比(分压电容的充电时长与分压电容的充电时长和放电时长的总和之比),便可确定所述任一降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比,例如比值为2,即所述任一降压型电荷泵充电子电路的输出电压VOUT为输入电压VIN的1/2,即实现了降压转换。
可选地,串联的降压型电荷泵充电子电路的级数可根据实际使用需求灵活设置;优选地,串联的降压型电荷泵充电子电路的级数越多,充电装置的前级输入电压越高、前级输入电流越小,因此,多级降压型电荷泵充电子电路串联可进一步降低充电线路中等效阻抗的功率损耗,提高电能转换的效率;此外,当采用降压型Buck转换器实现将直流电的电压值调整至目标电压值时,多级降压型电荷泵充电子电路串联可使得降压型Buck转换器的输入电压与输出电压的电压差值更小,因此,可进一步减小降压型Buck转换器的损耗。
另外,由于所述任一降压型电荷泵充电子电路中不存在电感,即不存在由感性元件引起的线圈损耗以及磁芯损耗,也不存在由感性元件的等效阻抗导致的发热;因此,与现有技术中的Buck充电电路相比,降压型电荷泵充电子电路的电能转换效率更高、损耗更低,从而可进一步提高充电效率以及电子设备的安全性。
进一步可选地,所述电路参数信息可包括串联的降压型电荷泵充电子电路的级数N、任一降压型电荷泵充电子电路的电压转换效率以及任一降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比中的任意一个或多个;其中,N为大于等于1的正整数,i=1,2……N。
相应地,在步骤203中,根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值,还可包括:
若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT时,采用以下方式确定初始电压值作为目标电压值:其中,所述第一设定电压阈值VBATTH低于所述第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT
也就是说,在充电开始时,可首先根据电池电压值、降压型电荷泵充电子电路串联的级数、每一级降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比以及电压转换效率,确定充电所需的初始电压值作为目标电压值,之后可实时根据电池电压值以及充电电流值对目标电压值进行动态调整。
可选地,所述方法还可包括:若确定电池电压值VBAT不高于第一设定电压阈值VBATTH,或者电池电压值VBAT高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT且充电电流值IBAT不高于预设截止充电电流值值IBATEND,则在步骤202将所述交流电转换为直流电之后,基于Buck充电电路对所述直流电进行转换并输出至电池。
也就是说,在电池充电过程的预充阶段之前(如电池电压值VBAT不高于电池充电过程的恒流阶段的下限阈值)、或者恒压阶段之后(如电池电压值VBAT不低于电池充电过程的恒流阶段的上限阈值,且充电电流值不高于预设截止充电电流值值IBATEND),需要用小电流对电池进行充电时,还可采用现有技术通过Buck充电电路对电池进行充电,本实施例在此不再赘述。
下面将以具体实例为例,对本实施例提供的所述充电方法的适用场景和步骤流程进行详细说明:
本实施例提供的所述充电方法可适用于如图4所示的充电电路,该充电电路可包括接收线圈、整流桥、降压型Buck转换器、降压型电荷泵充电电路、Buck充电电路以及控制器,其中:接收线圈可用于接收无线适配器发射的电信号并产生交流电;整流桥可用于将所述交流电转换为直流电;降压型Buck转换器可用于将所述直流电的电压值调整至目标电压值;降压型电荷泵充电电路可用于对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池;控制器可用于根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值;Buck充电电路可用于对整流桥输出的直流电进行转换并输出至电池。该充电电路的具体充电过程可如图5所示:
步骤S1:充电开始;
步骤S2:获取电池电压值VBAT,判断是否VBAT>VBATTH,其中,VBATTH为第一设定电压阈值;若否,执行步骤S3;若是,执行步骤S4;
步骤S3:基于Buck充电电路进行充电,并在充电时长达到设定时间长度后跳转至步骤S2;
步骤S4:确定降压型Buck转换器的初始输出电压值其中,N为降压型电荷泵充电电路中串联的降压型电荷泵充电子电路的级数,为任一降压型电荷泵充电子电路的电压转换效率,为任一降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比,N为大于等于1的正整数,i=1,2……N;
步骤S5:以ΔV1步进提高降压型Buck转换器的输出电压值VBOUT;其中,ΔV1为第一预设电压值;
步骤S6:获取充电电流值IBAT,待IBAT上升到稳定值后执行步骤S7;
步骤S7:判断是否IBATSET-ΔI1≤IBAT,其中,IBATSET为预设目标充电电流值,ΔI1为第一预设电流值;若否,跳转至步骤S5;若是,执行步骤S8;
步骤S8:以ΔV2步进提高降压型Buck转换器的输出电压值VBOUT,ΔV2为第二预设电压值,ΔV1>ΔV2
步骤S9:获取充电电流值IBAT,待IBAT上升到稳定值后执行步骤S10;
步骤S10:判断是否IBATSET-ΔI2≤IBAT≤IBATSET+ΔI2,其中ΔI2为第二预设电流值,ΔI1>ΔI2;若否,跳转至步骤S8;若是,执行步骤S11;
步骤S11:保持降压型Buck转换器的输出电压值VBOUT不变;
步骤S12:获取充电电流值IBAT,待IBAT≤IBATSET-ΔI3后,执行步骤13;其中,ΔI3为第三预设电流值,ΔI1>ΔI3
步骤S13:以ΔV2步进提高降压型Buck转换器的输出电压值VBOUT
步骤S14:判断是否VCV-ΔVBAT<VBAT<VCV+ΔVBAT,其中,VCV-ΔVBAT为第二设定电压阈值,VCV+ΔVBAT为第三设定电压阈值,且VBATTH不高于VCV-ΔVBAT,ΔVBAT为正数;若否,跳转至步骤S11;若是,执行步骤S15;
步骤S15:充电过程进入恒压(CV)阶段;
步骤S16:以ΔV2步进降低降压型Buck转换器的输出电压值VBOUT
步骤S17:判断是否IBATIBATEND,IBATEND为预设截止充电电流值;若是,跳转至步骤S19;若否,执行步骤S18;
步骤S18:待VCV-ΔVBAT<VBAT<VCV+ΔVBAT之后,跳转至步骤S16;
步骤S19:基于Buck充电电路进行充电;
步骤S20:充电结束。
需要说明的是,在图5所示的充电过程中,步骤S5~步骤S10为预充阶段,步骤S11~步骤S14为恒流阶段,步骤S15~步骤S18为恒压阶段;图5所示的整个充电过程,适用于开始充电时电池的电压值过低的场景;若开始充电时电池的电压大于设定的阈值,充电过程也可在步骤S4之后直接进入恒流阶段或恒压阶段;若电池的电压更高,则充电过程也可在步骤S2之后直接执行步骤S19基于Buck充电电路进行充电,本实施例在此不再赘述。
综上所述,本发明实施例提供的充电方法,可接收无线适配器发射的电信号并产生交流电,并将所述交流电转换为直流电,以及将所述直流电的电压值调整至目标电压值,最后,对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。也就是说,在整流之后采用降压的方式对电能进行转换,可使得相应的充电装置的前级输入电压大幅度提高、前级输入电流大幅度减小,从而可降低充电线路中等效阻抗的功率损耗,减小发热,以及提高设备安全性;而且由于小电流对电能接收元件的性能要求较低,因此还可降低充电装置的硬件成本。
另外,可基于一个降压型电荷泵充电子电路或两个以上串联的降压型电荷泵充电子电路对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池,由于所述降压型电荷泵充电子电路中不存在电感,即不存在由感性元件引起的线圈损耗以及磁芯损耗,也不存在由感性元件的等效阻抗导致的发热;因此,与现有技术中的Buck充电电路相比,降压型电荷泵充电子电路的电能转换效率更高、损耗更低,从而可进一步提高充电效率以及电子设备的安全性。
实施例二:
基于同样的发明构思,本发明实施例二提供了一种充电装置,具体地,如图6所示,其为本发明实施例二中所述充电装置的结构示意图,所述充电装置可包括:
电能接收单元601,用于接收无线适配器发射的电信号并产生交流电;
整流单元602,用于将所述交流电转换为直流电;
处理单元603,用于将所述直流电的电压值调整至目标电压值;
降压充电单元604,用于对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。
也就是说,在整流之后采用降压的方式对电能进行转换,可使得充电装置的前级输入电压大幅度提高、前级输入电流大幅度减小,从而可降低充电线路中等效阻抗的功率损耗,减小发热,以及提高设备安全性;而且由于小电流对电能接收元件的性能要求较低,因此还可降低充电装置的硬件成本。
可选地,所述电能接收单元601可通过接收线圈实现,接收线圈与无线适配器中的电能发射线圈相匹配,且可基于电感应、磁感应、磁共振以及电磁波中的任一方式接收无线适配器发射的电信号,本实施例在此不作任何限定;所述整流单元602可通过整流桥实现,具体实现方式与现有技术类似,本实施例在此不再赘述。
优选地,所述处理单元603,可具体用于根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值;其中,充电状态信息包括电池电压值,或者电池电压值和充电电流值。也就是说,所述处理单元603在将直流电的电压值调整至目标电压值时,需要首先根据电池的充电状态信息和电路参数信息确定一个设定的目标电压值,以使得基于所述降压充电单元604对该设定的目标电压值进行降压即可得到充电所需的充电电压。
进一步可选地,所述处理单元603可包括控制器和降压型Buck转换器;具体地,可由控制器根据电池的充电状态信息和电路参数信息确定目标电压值,并向降压型Buck转换器发送相应的控制信号以控制降压型Buck转换器将所述直流电的电压值调整至所述目标电压值。
降压型Buck转换器的转换效率与其输入电压和输出电压的电压差相关,其输入电压与输出电压的电压差越小,其转换效率越高;因此,在电池电压值一定的情况下,同现有技术的Buck转换器的输出端连接Buck充电电路相比,在降压型Buck转换器之后采用降压的方式进行电能转换,可使得降压型Buck转换器的输出电压较高,即降压型Buck转换器的输入电压与输出电压的电压差较小,从而可提高降压型Buck转换器的转换效率,进一步提高充电的效率。
进一步可选地,所述处理单元603,可具体用于若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT小于预设目标充电电流值IBATSET,则确定能够使得IBAT增大的目标电压值VBOUT;若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT位于预设目标充电电流取值范围之内,则确定能够实现恒流充电的目标电压值VBOUT;若确定电池电压值VBAT高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT,且充电电流值IBAT高于预设截止充电电流值IBATEND,则确定能够实现恒压充电的目标电压值VBOUT;其中,所述第一设定电压阈值VBATTH不高于所述第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT,ΔVBAT为正数。
需要说明的是,所述第一设定电压阈值VBATTH可根据实际使用需求灵活设置,优选地,VBATTH可设置为电池充电过程的恒流阶段的下限阈值,例如2.8V~3V;所述第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT以及第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT也可根据实际使用需求灵活设置,优选地,VCV可设置为电池充电过程的恒流阶段的上限阈值,即电池充电过程由恒流阶段进入恒压阶段的阈值,例如3.8V~4.6V;ΔVBAT可设置为一较小的电压值,例如1V。也就是说,电池充电过程可包括三个阶段:预充阶段、恒流阶段以及恒压阶段;在预充阶段,所述处理单元603可确定目标电压值VBOUT,使得充电电流的大小逐步向预设目标充电电流值IBATSET(可根据实际使用需求灵活设置)靠近;在恒流阶段,充电电流的大小位于预设目标充电电流取值范围(可根据实际使用需求灵活设置)之内后,所述处理单元603可确定使得充电电流的大小尽量平稳的目标电压值VBOUT;在恒压阶段,电池电压值足够大之后,所述处理单元603可确定使得电池电压的大小保持平稳的目标电压值VBOUT
进一步可选地,所述处理单元603,可具体用于:
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBAT<IBATSET-ΔI1,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV1;其中,V'BOUT为上一次确定的目标电压值;
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI1≤IBAT<IBATSET-ΔI2,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI1、ΔI2、ΔV1以及ΔV2为正数;优选地,ΔI1>ΔI2,ΔV1>ΔV2
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI2≤IBAT≤IBATSET+ΔI2,则首先保持VBOUT不变,并执行以下操作:当确定IBAT>IBATSET-ΔI3时,保持VBOUT不变;当确定IBAT≤IBATSET-ΔI3时,确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI3为正数;优选地,ΔI1>ΔI3
若确定VCV-ΔVBAT<VBAT<VCV+ΔVBAT,且IBAT>IBATEND,则确定VBOUT=V'BOUT-ΔV2
也就是说,在预充阶段,优选地,在每次确定充电电流值稳定(充电电流值在设定时间长度内的变化量不大于设定阈值)之后,所述处理单元603若确定充电电流值远小于预设目标充电电流值,则以设定的步长增大目标电压值,以使得充电电流值逐步、迅速地接近预设目标充电电流值;若确定充电电流值已接近预设目标充电电流值,则可以设定的较小步长增大目标电压值,以使得充电电流值逐步、平稳地达到预设目标充电电流值。当充电过程进入恒流阶段之后,所述处理单元603若确定充电电流值位于预设目标充电电流取值范围之内时,则可保持目标电压值不变;电池电压值会随着充电进程的进行升高,而目标电压值不变,因此充电电流值会逐渐减小;当确定充电电流值减小到预设目标充电电流取值范围的下限以下之后,则可以设定的较小步长增大目标电压值,以将充电电流值控制在预设目标充电电流取值范围之内。当充电过程进入恒流阶段后,所述处理单元603可以设定的较小步长减小目标电压值,以使得电池的电压值基本保持不变,充电电流值逐步减小。
进一步可选地,所述降压充电单元604,可具体用于基于一个降压型电荷泵充电子电路或两个以上串联的降压型电荷泵充电子电路对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。
如图3所示,其为降压型电荷泵充电子电路的结构示意图,任一所述降压型电荷泵充电子电路包括第一开关组(包括开关Q1和开关Q2)、第二开关组包括开关Q3和开关Q4)、第一分压电容C1以及第二分压电容C2,所述任一降压型电荷泵充电子电路,用于开启所述第一开关组Q1和Q2,关闭所述第二开关组Q3和Q4,使得所述第一分压电容C1以及第二分压电容C2充电,并输出电压大小为所述第一分压电容C1的电压值的直流电;以及,关闭所述第一开关组Q1和Q2,开启所述第二开关组Q3和Q4,使得所述第一分压电容C1以及第二分压电容C2放电,并输出电压大小为所述第一分压电容C1的电压值的直流电。
也就是说,针对任一降压型电荷泵充电子电路,无论是在分压电容充电阶段还是分压电容放电阶段,所述任一降压型电荷泵充电子电路的输出电压VOUT的大小都等于第一分压电容C1的电压值,因此,通过调整占空比(分压电容的充电时长与分压电容的充电时长和放电时长的总和之比),便可确定所述任一降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比,例如比值为2,即所述任一降压型电荷泵充电子电路的输出电压VOUT为输入电压VIN的1/2,即实现了降压转换。
可选地,所述降压充电单元604中串联的降压型电荷泵充电子电路的级数可根据实际使用需求灵活设置;优选地,串联的降压型电荷泵充电子电路的级数越多,充电装置的前级输入电压越高、前级输入电流越小,因此,多级降压型电荷泵充电子电路串联可进一步降低充电线路中等效阻抗的功率损耗,提高电能转换的效率;此外,当采用降压型Buck转换器实现将直流电的电压值调整至目标电压值时,多级降压型电荷泵充电子电路串联可使得降压型Buck转换器的输入电压与输出电压的电压差值更小,因此,可进一步减小降压型Buck转换器的损耗。
另外,由于所述任一降压型电荷泵充电子电路中不存在电感,即不存在由感性元件引起的线圈损耗以及磁芯损耗,也不存在由感性元件的等效阻抗导致的发热;因此,与现有技术中的Buck充电电路相比,降压型电荷泵充电子电路的电能转换效率更高、损耗更低,从而可进一步提高充电效率以及电子设备的安全性。
进一步可选地,所述电路参数信息可包括串联的降压型电荷泵充电子电路的级数N、任一降压型电荷泵充电子电路的电压转换效率以及任一降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比中的任意一个或多个;其中,N为大于等于1的正整数,i=1,2……N;
所述处理单元603,还可用于若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT时,采用以下方式确定初始电压值作为目标电压值:其中,所述第一设定电压阈值VBATTH低于所述第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT
也就是说,在充电开始时,所述处理单元603可首先根据电池电压值、降压型电荷泵充电子电路串联的级数、每一级降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比以及电压转换效率,确定充电所需的初始电压值作为目标电压值,之后可实时根据电池电压值以及充电电流值对目标电压值进行动态调整。
优选地,如图7所示,所述的充电装置还可包括Buck充电单元701,所述处理单元603,还可用于若确定电池电压值VBAT不高于第一设定电压阈值VBATTH,或者电池电压值VBAT高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT且充电电流值IBAT不高于预设截止充电电流值值IBATEND,则控制所述Buck充电单元701对整流单元602输出的直流电进行调整后输出至所述电池。
也就是说,在电池充电过程的预充阶段之前(如电池电压值VBAT不高于电池充电过程的恒流阶段的下限阈值)、或者恒压阶段之后(如电池电压值VBAT不低于电池充电过程的恒流阶段的上限阈值,且充电电流值不高于预设截止充电电流值值IBATEND),需要用小电流对电池进行充电时,可基于Buck充电单元701进行电能转换并对电池进行充电,Buck充电单元701的实现可参考现有技术,本实施例在此不再赘述。
所述充电装置的具体充电流程可参见方法实施例中的相关内容,本实施例在此不再赘述。
综上所述,本发明实施例提供的充电装置,可包括:电能接收单元,用于接收无线适配器发射的电信号并产生交流电;整流单元,用于将所述交流电转换为直流电;处理单元,用于将所述直流电的电压值调整至目标电压值;以及,降压充电单元,用于对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。也就是说,在整流之后采用降压的方式对电能进行转换,可使得充电装置的前级输入电压大幅度提高、前级输入电流大幅度减小,从而可降低充电线路中等效阻抗的功率损耗,减小发热,以及提高设备安全性;而且由于小电流对电能接收元件的性能要求较低,因此还可降低充电装置的硬件成本。
另外,可基于一个降压型电荷泵充电子电路或两个以上串联的降压型电荷泵充电子电路对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池,由于所述降压型电荷泵充电子电路中不存在电感,即不存在由感性元件引起的线圈损耗以及磁芯损耗,也不存在由感性元件的等效阻抗导致的发热;因此,与现有技术中的Buck充电电路相比,降压型电荷泵充电子电路的电能转换效率更高、损耗更低,从而可进一步提高充电效率以及电子设备的安全性。
另外,基于同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述的充电装置。
此外,需要说明的是,附图和说明书中的任何元素数量均用于示例而非限制,以及任何命名都仅用于区分,而不具有任何限制含义。
本领域技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上,使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种充电方法,其特征在于,所述方法包括:
接收无线适配器发射的电信号并产生交流电;
将所述交流电转换为直流电;
将所述直流电的电压值调整至目标电压值;
对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。
2.如权利要求1所述的充电方法,其特征在于,所述将所述直流电的电压值调整至目标电压值,具体包括:根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值;其中,充电状态信息包括电池电压值,或者电池电压值和充电电流值。
3.如权利要求2所述的充电方法,其特征在于,所述根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值,具体包括:
若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT小于预设目标充电电流值IBATSET,则确定能够使得IBAT增大的目标电压值VBOUT
若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT位于预设目标充电电流取值范围之内,则确定能够实现恒流充电的目标电压值VBOUT
若确定电池电压值VBAT高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT,且充电电流值IBAT高于预设截止充电电流值IBATEND,则确定能够实现恒压充电的目标电压值VBOUT
其中,所述第一设定电压阈值VBATTH不高于所述第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT,ΔVBAT为正数。
4.如权利要求3所述的充电方法,其特征在于,所述根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值,具体包括:
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBAT<IBATSET-ΔI1,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV1;其中,V'BOUT为上一次确定的目标电压值;
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI1≤IBAT<IBATSET-ΔI2,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI1、ΔI2、ΔV1以及ΔV2为正数;
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI2≤IBAT≤IBATSET+ΔI2,则首先保持VBOUT不变,并执行以下操作:当确定IBAT>IBATSET-ΔI3时,保持VBOUT不变;当确定IBAT≤IBATSET-ΔI3时,确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI3为正数;
若确定VCV-ΔVBAT<VBAT<VCV+ΔVBAT,且IBAT>IBATEND,则确定VBOUT=V'BOUT-ΔV2
5.如权利要求2所述的充电方法,其特征在于,所述对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池,具体包括:
基于一个降压型电荷泵充电子电路或两个以上串联的降压型电荷泵充电子电路对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池;
其中,任一所述降压型电荷泵充电子电路包括第一开关组、第二开关组、第一分压电容以及第二分压电容,所述任一降压型电荷泵充电子电路,用于开启所述第一开关组,关闭所述第二开关组,使得所述第一分压电容以及第二分压电容充电,并输出电压大小为所述第一分压电容的电压值的直流电;以及,关闭所述第一开关组,开启所述第二开关组,使得所述第一分压电容以及第二分压电容放电,并输出电压大小为所述第一分压电容的电压值的直流电。
6.如权利要求5所述的充电方法,其特征在于,所述电路参数信息包括串联的降压型电荷泵充电子电路的级数N、任一降压型电荷泵充电子电路的电压转换效率以及任一降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比中的任意一个或多个;其中,N为大于等于1的正整数,i=1,2……N;
所述根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值,具体包括:
若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT时,采用以下方式确定初始电压值作为目标电压值:
其中,所述第一设定电压阈值VBATTH低于所述第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT
7.一种充电装置,其特征在于,包括:
电能接收单元,用于接收无线适配器发射的电信号并产生交流电;
整流单元,用于将所述交流电转换为直流电;
处理单元,用于将所述直流电的电压值调整至目标电压值;
降压充电单元,用于对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池。
8.如权利要求7所述的充电装置,其特征在于,所述处理单元,具体用于根据电池的充电状态信息和电路参数信息,确定所述目标电压值;其中,充电状态信息包括电池电压值,或者电池电压值和充电电流值。
9.如权利要求8所述的充电装置,其特征在于,所述处理单元,具体用于若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT小于预设目标充电电流值IBATSET,则确定能够使得IBAT增大的目标电压值VBOUT;若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且不高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT、且充电电流值IBAT位于预设目标充电电流取值范围之内,则确定能够实现恒流充电的目标电压值VBOUT;若确定电池电压值VBAT高于第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT,且充电电流值IBAT高于预设截止充电电流值IBATEND,则确定能够实现恒压充电的目标电压值VBOUT;其中,所述第一设定电压阈值VBATTH不高于所述第二设定电压阈值VCV-ΔVBAT,ΔVBAT为正数。
10.如权利要求9所述的充电装置,其特征在于,所述处理单元,具体用于:
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBAT<IBATSET-ΔI1,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV1;其中,V'BOUT为上一次确定的目标电压值;
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI1≤IBAT<IBATSET-ΔI2,则确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI1、ΔI2、ΔV1以及ΔV2为正数;
若确定VBATTH<VBAT≤VCV-ΔVBAT,且IBATSET-ΔI2≤IBAT≤IBATSET+ΔI2,则首先保持VBOUT不变,并执行以下操作:当确定IBAT>IBATSET-ΔI3时,保持VBOUT不变;当确定IBAT≤IBATSET-ΔI3时,确定VBOUT=V'BOUT+ΔV2;其中,ΔI3为正数;
若确定VCV-ΔVBAT<VBAT<VCV+ΔVBAT,且IBAT>IBATEND,则确定VBOUT=V'BOUT-ΔV2
11.如权利要求8所述的充电装置,其特征在于,所述降压充电单元,具体用于基于一个降压型电荷泵充电子电路或两个以上串联的降压型电荷泵充电子电路对电压值为所述目标电压值的直流电进行降压后输出至电池;
其中,任一所述降压型电荷泵充电子电路包括第一开关组、第二开关组、第一分压电容以及第二分压电容,所述任一降压型电荷泵充电子电路,用于开启所述第一开关组,关闭所述第二开关组,使得所述第一分压电容以及第二分压电容充电,并输出电压大小为所述第一分压电容的电压值的直流电;以及,关闭所述第一开关组,开启所述第二开关组,使得所述第一分压电容以及第二分压电容放电,并输出电压大小为所述第一分压电容的电压值的直流电。
12.如权利要求11所述的充电装置,其特征在于,所述电路参数信息包括串联的降压型电荷泵充电子电路的级数N、任一降压型电荷泵充电子电路的电压转换效率以及任一降压型电荷泵充电子电路的输入电压与输出电压之比中的任意一个或多个;其中,N为大于等于1的正整数,i=1,2……N;
所述处理单元,具体用于若确定电池电压值VBAT高于第一设定电压阈值VBATTH且低于第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT时,采用以下方式确定初始电压值作为目标电压值:
其中,所述第一设定电压阈值VBATTH低于所述第三设定电压阈值VCV+ΔVBAT
13.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求7~12任一所述的充电装置。
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