CN113364072A - 一种充电方法、设备和*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种充电方法、设备和***。充电设备中包括电压调节电路,能够通过降压或升压给被充电装置充电。此外,充电设备和被充电设备能够通过开关状态的变化传递电路和电池的状态,使得充电设备能够根据电路和电池的状态对充电电压和/或充电电流进行调整。本发明中,充电设备和被充电设备的充电过程中仅需一次升压或降压操作,能够节省被充电设备的空间,降低了充电过程中的能量损耗和发热情况,提升了充电效率,提高了充电速度。

Description

一种充电方法、设备和***
技术领域
本申请涉及移动充电领域,特别涉及一种充电方法、设备和***。
背景技术
当前的无线耳机或穿戴产品(如智能手表、手环等)都是通过触点的形式和充电器或者底座连接进行充电。
图1显示了充电设备和被充电设备通过触点进行充电的架构。其中,充电设备包括充电接口、充电电路、升压电路、控制装置、电池、开关和两个触点。被充电设备包括降压充电电路、控制装置、电池、开关和两个触点。然而,在上述架构中,由于充电过程中包括了升压和降压两个过程,实际充电效率损失较大,整体效率约为54%~78%。并且,由于损失的电源转化为热量,充电速度和充电设备中的电池的续航能力也有一定的损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充电方法、设备和***,能够节省被充电装置的空间,降低了充电过程中的能量损耗和发热情况,提升了充电效率,提高了充电速度。
上述目标和其他目标将通过独立权利要求中的特征来达成。进一步的实现方式在从属权利要求、说明书和附图中体现。
第一方面,提供了一种充电***,该***可包括:第二设备和第一设备,第一设备包括第一触点、第二触点,第二设备包括第三触点和第四触点,第一设备和第二设备通过触点连接,第一设备向第二设备充电;第二设备包括第一储能装置;第一设备包括第一接口、第一电路、第一控制装置、第一电压测量装置、第一电流测量装置;其中,第一接口用于连接外部电源;第一接口连接第一电路;第一电路包括电压调节电路;电压调节电路用于当第一设备和第二设备连接时,根据第一触点和第二触点之间的电压降低输出电压给第二设备充电;第一电压测量装置用于测量第一触点和第二触点之间的电压;第一电流测量装置用于测量第一设备电路中的电流;第一控制装置与第一电路、第一电压测量装置、第一电流测量装置连接;第一控制装置用于在充电过程中控制第一电路调节充电电压和/或充电电流。
其中,第一接口可以是充电接口。第一储能装置可以是电池。第二控制装置和第一控制装置可以是数字电路、FPGA或微处理单元(MCU)。第一触点、第二触点、第三触点和第四触点可以是Pogo pin、金属弹片或USB接口;该电压调节电路可以为升降压充电电路或降压充电电路。
第一方面所描述的技术方案,能够节省被充电装置的空间,降低了充电过程中的能量损耗和发热情况,提升了充电效率,提高了充电速度。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,电压调节电路还用于当第一设备和第二设备连接时,根据第一触点和第二触点之间的电压升高输出电压给第二设备充电。
根据上述实现方式,充电电路能支持升压充电方式。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,第二设备还包括第一开关、第二控制装置、第二电压测量装置和第二电流测量装置;其中,第二控制装置与第二电压测量装置、第二电流测量装置和第一开关连接;第二电压测量装置用于测量第一储能装置两端的电压;第二电流测量装置用于测量第二设备电路中的电流;第一开关连接第三触点和第一储能装置;第二控制装置用于根据第二电压测量装置测量的电压值和/或第二电流测量装置测量的电流值控制第一开关闭合或断开;第一开关闭合时,第二设备的第三触点和第一储能装置连接,第一开关断开时,第三触点与第一储能装置不连接。
根据上述实现方式,充电电路能够得到保护。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,第一电压测量装置和第一电流测量装置包括在第一控制装置或第一电路中,和/或,第二电压测量装置和第二电流测量装置包括在第二控制装置中。
根据上述实现方式,控制装置能够进行电压和电流的测量。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,第一电压测量装置和第一电流测量装置为第一电压电流测量装置,和/或,第二电压测量装置和第二电流测量装置为第二电压电流测量装置。
根据上述实现方式,电压和电流的测量可以由一个部件来完成。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,第一设备还包括第二储能装置,第二储能装置用于当第一接口不连接外部电源时,向第二设备充电。
根据上述实现方式,第一设备能够在未连接外部电源时对第二设备进行充电。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,当第二控制装置确定第一储能部件充满电时,断开第一开关。
根据上述实现方式,控制装置能够控制充电过程。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,第一设备以多种模式对第二设备充电。
根据上述实现方式,第二设备的储能装置能够得到保护。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,第一设备向第二设备充电时,若第一储能部件两端的电压值超过了第二电压阈值和/或第二设备的电流值超过了第二电流阈值,第二控制装置控制第一开关断开。
根据上述实现方式,充电过程中出现过压或过流时,能够保护电路和储能装置。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,当第一储能部件两端的电压值超过了第二电压阈值时,第二控制装置控制第一开关断开第一时长,第一控制装置根据第一时长,控制第一电路降低输出电压;当第二设备的电流值超过了第二电流阈值时,第二控制装置控制第一开关断开第二时长,第一控制装置根据第二时长,控制第一电路降低电流。
根据上述实现方式,第二设备能够通过控制开关断开的时间使第一设备获得电路状态。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,当第一储能装置两端的电压值低于第一电压阈值时,第二控制装置控制第一开关断开第三时长,第一控制装置根据第三时长,控制第一电路以第一模式向第二设备充电;当第一储能装置两端的电压大于第一电压阈值以及小于第三阈值时,第二控制装置控制第一开关断开第四时长,第一控制装置根据第四时长,控制第一电路以第二模式向第二设备充电;当第一储能装置两端的电压等于第三阈值时,第二控制装置控制第一开关断开第五时长,第一控制装置根据第五时长,控制第一电路以第三模式向第二设备充电。
根据上述实现方式,第二设备能够通过控制开关断开时间使第一设备获得充电模式的指示。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,第二设备还包括第二开关,第一设备包括第三开关和第四开关;第二开关连接第三触点和第二控制装置,第三开关连接第一触点和第一电路,第四开关连接第一触点和第一控制装置;第二控制装置控制第二开关闭合或断开,第一控制装置分别控制第三开关和第四开关闭合或断开。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成充电通路或通信通路。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,当第二设备满足第一条件时,第二控制装置控制第一开关断开,第二开关闭合;第一控制装置根据电路的电流变化控制第三开关断开,第四开关闭合;第二控制装置向第一控制装置发送第一信息,第一信息指示第二设备满足第一条件。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成通信通路传输信息。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,第一开关是双向开关;第一开关分别连接第一储能装置和第二控制装置,第一设备包括第五开关,第五开关是双向开关,第五开关分别连接第一电路和第一控制装置;第二控制装置控制第一开关连接第一储能装置或第二控制装置,第一控制装置控制第五开关连接第一电路或第一控制装置。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成充电通路或通信通路。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,当第二设备满足第一条件时,第二控制装置控制第一开关连接第二控制装置;第一控制装置根据电路的电流变化控制第五开关连接第一控制装置;第二控制装置向第一控制装置发送第一信息,第一信息指示第二设备满足第一条件。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成通信通路传输信息。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,第一条件是第一储能装置两端的电压大于第二电压阈值或小于第一电压阈值或大于第一电压阈值并小于第二电压阈值或等于第二电压阈值或第二设备的电流值大于第二电流阈值或小于第一电流阈值。
根据上述实现方式,第一设备能够通过不同的信息指示不同的电路状态。
根据第一方面,在一种可能的实现方式中,第二设备还包括磁性装置,第一设备还包括磁场传感器,该磁性装置和磁场传感器用于检测第二设备和第一设备是否连接。
根据上述实现方式,第二设备和第一设备能够判断是否连接。
第二方面,提供了一种充电方法,该方法包括:第一设备包括第一触点、第二触点,第二设备包括第三触点和第四触点,第一设备测量第二设备的触点之间的第一电压;第一设备根据第一电压设置充电电压和/或充电电流;第一设备对第二设备充电,其中第二设备包括第一储能装置;其中,第一设备中包括降压充电电路或升降压充电电路;升降压充电电路用于当第一设备和第二设备连接时,根据第一触点和第二触点之间的电压升高或降低输出电压给第二设备充电;降压充电电路用于当第一设备和第二设备连接时,根据第一触点和第二触点之间的电压降低输出电压给第二设备充电。
其中,第一设备可以是充电设备,第二设备可以是被充电设备。第二方面所描述的技术方案,能够降低了充电过程中的能量损耗和发热情况,提升了充电效率,提高了充电速度。
根据第二方面,在一种可能的实现方式中,第一设备通过磁场传感器或光学传感器或检测第三触点和第四触点之间的电压来确定第一设备与第二设备是否连接。
根据上述实现方式,第一设备能够通过多种方式判断充电设备与被充电设备是否连接。
根据第二方面,在一种可能的实现方式中,第一设备根据充电通路上的阻抗对充电电压进行补偿。
根据上述实现方式,第一设备能够提高充电的速度。
根据第二方面,在一种可能的实现方式中,第一设备采用多种模式对第二设备充电。
根据上述实现方式,第二设备的储能装置能够得到保护。
根据第二方面,在一种可能的实现方式中,若第二设备满足第一条件,第二设备中断电流。
根据上述实现方式,能够保护电路和储能装置。
根据第二方面,在一种可能的实现方式中,第一条件是第一储能装置两端的电压大于第二电压阈值或小于第一电压阈值或大于第一电压阈值并小于第二电压阈值或等于第二电压阈值或第二设备的电流值大于第二电流阈值或小于第一电流阈值。
根据上述实现方式,能够保护电路和储能装置,并对不同的电路状态做出响应。
根据第二方面,在一种可能的实现方式中,当第一储能部件两端的电压值大于第二电压阈值时,第二设备控制电流断开第一时长,第一设备根据第一时长,降低输出电压;当第二设备的电流值大于第二电流阈值时,第二设备控制电流断开第二时长,第一设备根据第二时长,降低电流。
根据上述实现方式,第二设备能够通过控制电流断开的时间使第一设备获得电路状态。
根据第二方面,在一种可能的实现方式中,当第一储能装置两端的电压值低于第一电压阈值时,第二设备控制电流断开第三时长,第一设备根据第三时长,以第一模式向第二设备充电;当第一储能装置两端的电压大于第一电压阈值以及小于第三阈值时,第二设备控制电流断开第四时长,第一设备根据第四时长,以第二模式向第二设备充电;当第一储能装置两端的电压等于第三阈值时,第二设备控制电流断开第五时长,第一设备根据第五时长,以第三模式向第二设备充电。
根据上述实现方式,第二设备能够通过控制开关断开时间使第一设备获得充电模式的指示。
根据第二方面,在一种可能的实现方式中,第二设备内设置第一通信通路与第一充电通路,第一设备内设置第二通信通路与第二充电通路;当若第二设备满足第一条件,第二设备断开第一充电通路,打开第一通信通路;第一设备确定电路电流值变为0,断开第二充电通路,打开第二通信通路;第二设备向第一设备发送第一消息,该第一消息指示第二设备满足第一条件。
根据上述实现方式,第二设备和第一设备能够通过控制通信通路和充电通路的打开和断开使第二设备和第一设备进行充电或通信。
第三方面,提供了一种充电设备,该设备可包括:第一触点、第二触点、第一接口、第一电路、第一控制装置、第一电压测量装置、第一电流测量装置;其中,第一接口用于连接外部电源;第一接口连接第一电路;第一电路包括电压调节电路;电压调节电路用于根据第一触点和第二触点之间的电压降低输出电压;第一电压测量装置用于测量第一触点和第二触点之间的电压;第一电流测量装置用于测量电路中的电流;第一控制装置与第一电路、第一电压测量装置、第一电流测量装置连接;第一控制装置用于在充电过程中控制第一电路调节充电电压和/或充电电流。
其中,第一接口可以是充电接口。第一控制装置可以是数字电路、FPGA或微处理单元(MCU)。第一触点、第二触点可以是Pogo pin、金属弹片或USB接口。
第三方面所描述的技术方案,能够节省被充电装置的空间,降低了充电过程中的能量损耗和发热情况,提升了充电效率,提高了充电速度。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,电压调节电路还用于当第一设备和第二设备连接时,根据第一触点和第二触点之间的电压升高输出电压给第二设备充电。
根据上述实现方式,充电电路能支持升压充电方式。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,第一电压测量装置和第一电流测量装置包括在第一控制装置或第一电路中。
根据上述实现方式,控制装置能够进行电压和电流的测量。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,第一电压测量装置和第一电流测量装置为第一电压电流测量装置。
根据上述实现方式,电压和电流的测量可以由一个部件来完成。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,第一设备还包括第二储能装置,第二储能装置用于当第一接口不连接外部电源时,向第二设备充电。
根据上述实现方式,设备能够在未连接外部电源时对第二设备进行充电。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,设备以多种模式对第二设备充电。
根据上述实现方式,第二设备的储能装置能够得到保护。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,第一控制装置确定电路的电流值为0后,检测电流值为0的时长为第一时长,第一控制装置根据第一时长,控制第一电路降低输出电压;第一控制装置确定电路的电流值为0后,检测电流值为0的时长为第二时长,第一控制装置根据第二时长,控制第一电路降低电流。
根据上述实现方式,设备能够获得电路状态。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,第一控制装置确定电路的电流值为0后,检测电流值为0的时长为第三时长,第一控制装置根据第三时长,控制第一电路以第一模式向第二设备充电;第一控制装置确定电路的电流值为0后,检测电流值为0的时长为第四时长,第一控制装置根据第四时长,控制第一电路以第二模式向第二设备充电;第一控制装置确定电路的电流值为0后,检测电流值为0的时长为第五时长,第一控制装置根据第五时长,控制第一电路以第三模式向第二设备充电。
根据上述实现方式,设备能够获得充电模式的指示。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,包括第一开关和第二开关。第二开关连接第一触点和第二控制装置,第一开关连接第一触点和第一电路,第二开关连接第一触点和第一控制装置;第一控制装置分别控制第一开关和第二开关闭合或断开。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成充电通路或通信通路。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,第一控制装置确定电路的电流值为0后,第一控制装置控制第三开关断开,第四开关闭合;第一控制装置接收第一信息,第一信息指示第二设备满足第一条件。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成通信通路传输信息。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,第一设备包括第三开关,第三开关是双向开关,第三开关分别连接第一电路和第一控制装置;第一控制装置控制第三开关连接第一电路或第一控制装置。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成充电通路或通信通路。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,第一控制装置确定电路的电流值为0后,第一控制装置控制第三开关连接第一控制装置;第一控制装置接收第一信息,第一信息指示第二设备满足第一条件。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成通信通路传输信息。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,第一条件是第二设备中的第一储能装置两端的电压大于第二电压阈值或小于第一电压阈值或大于第一电压阈值并小于第二电压阈值或等于第二电压阈值或第二设备的电流值大于第二电流阈值或小于第一电流阈值。
根据上述实现方式,设备能够通过不同的信息指示不同的电路状态。
根据第三方面,在一种可能的实现方式中,第一设备还包括磁场传感器,该磁场传感器用于检测第二设备和第一设备是否连接。
根据上述实现方式,设备能够判断是否连接。
第四方面,提供了一种设备,该设备可包括:第一触点、第二触点、第一储能装置、第一开关、第一控制装置、第一电压测量装置和第一电流测量装置;其中,第一控制装置与第一电压测量装置、第一电流测量装置和第一开关连接;第一电压测量装置用于测量第一储能装置两端的电压;第一电流测量装置用于测量电路中的电流;第一开关连接第一触点和第一储能装置;第一控制装置用于根据第一电压测量装置测量的电压值和/或第一电流测量装置测量的电流值控制第一开关闭合或断开;第一开关闭合时,第一触点和第一储能装置连接,第一开关断开时,第一触点与第一储能装置不连接。
其中,第一储能装置可以是电池。第一控制装置可以是数字电路、FPGA或微处理单元(MCU)。第一触点、第二触点可以是Pogo pin、金属弹片或USB接口。
第四方面所描述的技术方案,能够节省被充电装置的空间,降低了充电过程中的能量损耗和发热情况,提升了充电效率,提高了充电速度。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,第一电压测量装置和第一电流测量装置包括在第一控制装置中。
根据上述实现方式,控制装置能够进行电压和电流的测量。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,第一电压测量装置和第一电流测量装置为第一电压电流测量装置。
根据上述实现方式,电压和电流的测量可以由一个部件来完成。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,当第一控制装置确定第一储能部件充满电时,断开第一开关。
根据上述实现方式,控制装置能够控制充电过程。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,若第一储能部件两端的电压值超过了第一电压阈值和/或电流值超过了第一电流阈值,第一控制装置控制第一开关断开。
根据上述实现方式,充电过程中出现过压或过流时,能够保护电路和储能装置。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,当第一储能部件两端的电压值超过了第一电压阈值时,第一控制装置控制第一开关断开第一时长;当电流值超过了第一电流阈值时,第一控制装置控制第一开关断开第二时长。
根据上述实现方式,设备能够通过控制开关断开的时间使其他设备获得电路状态。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,当第一储能装置两端的电压值低于第二电压阈值时,第一控制装置控制第一开关断开第三时长;当第一储能装置两端的电压大于第二电压阈值以及小于第三电压阈值时,第一控制装置控制第一开关断开第四时长;当第一储能装置两端的电压等于第三电压阈值时,第一控制装置控制第一开关断开第五时长。
根据上述实现方式,设备能够通过控制开关断开时间使其他设备获得充电模式的指示。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,设备还包括第二开关;第二开关连接第一触点和第一控制装置;第一控制装置控制第二开关闭合或断开。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成充电通路或通信通路。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,当设备满足第一条件时,第一控制装置控制第一开关断开,第二开关闭合;第一控制装置发送第一信息,第一信息指示设备满足第一条件。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成通信通路传输信息。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,第一开关是双向开关;第一开关分别连接第一储能装置和第一控制装置;第一控制装置控制第一开关连接第一储能装置或第一控制装置。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成充电通路或通信通路。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,当设备满足第一条件时,第一控制装置控制第一开关连接第一控制装置;第一控制装置发送第一信息,第一信息指示设备满足第一条件。
根据上述实现方式,通过不同开关的闭合或断开构成通信通路传输信息。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,第一条件是第一储能装置两端的电压大于第一电压阈值或小于第一电压阈值或大于第一电压阈值并小于第一电压阈值或等于第一电压阈值或电流值大于第一电流阈值或小于第一电流阈值。
根据上述实现方式,设备能够通过不同的信息指示不同的电路状态。
根据第四方面,在一种可能的实现方式中,还包括磁性装置,该磁性装置用于检测该设备和第二设备是否连接。
根据上述实现方式,设备能够判断是否连接。
应当理解的是,说明书中对技术特征、技术方案、优点或类似语言的描述并不是暗示在任意的单个实施例中可以实现所有的特点和优点。相反,可以理解的是对于特征或优点的描述意味着在至少一个实施例中包括特定的技术特征、技术方案或优点。因此,本说明书中对于技术特征、技术方案或优点的描述并不一定是指相同的实施例。进而,还可以任何适当的方式组合以下各个实施例中所描述的技术特征、技术方案和优点。本领域技术人员将会理解,无需特定实施例的一个或多个特定的技术特征、技术方案或优点即可实现实施例。在其他实施例中,还可在没有体现所有实施例的特定实施例中识别出额外的技术特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请现有技术的一种充电电路示意图;
图2A-2C为本申请实施例提供的充电电路和充电方法的应用场景示意图;
图3为本申请实施例提供的一种充电电路示意图;
图4为本申请实施例提供的一种充电方法;
图5为本申请实施例提供的另一种充电电路示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种充电方法;
图7为本申请实施例提供的又一种充电电路示意图;
图8为本申请实施例提供的又一种充电方法;
图9为本申请实施例提供的一种控制开关状态及断开时间的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如本申请所使用的,术语“组件”、“模块”、“***”等等旨在指代计算机相关实体,该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如,组件可以是,但不限于是:在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例,在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中,并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外,这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如,来自一个组件的数据,该组件与本地***、分布式***中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它***进行交互)的信号,以本地和/或远程过程的方式进行通信。
图2A-2C示例性示出了本申请实施例提供的充电方法应用的的场景。图2A为蓝牙耳机和充电盒,充电盒为蓝牙耳机充电。当蓝牙耳机需要充电时,可以将蓝牙耳机放置于充电盒的容置腔中,通过两个触点与充电盒电性连接进行充电。
图2B为手环和第二设备。当手环需要充电时,可以将手环与第二设备相连接,第二设备通过触点对手环中的电池进行充电,图中的黑点即为触点。
图2C为智能手表和第二设备。当智能手表需要充电时,可以将智能手表与第二设备相连接,第二设备通过触点对智能手表中的电池进行充电,图中的黑点即为触点。
可以理解的是,本申请实施例中的充电方法可以应用于其他功能性需充电的电子终端,如无线鼠标、无线键盘、智能眼镜、可穿戴式的头饰、服装配饰、家居装饰品等。此外,充电设备与被充电设备之间的触点,可以是Pogo pin,还可以是金属弹片或USB接口以及其他类型的接口。本实施例对此不做任何限制。
当充电设备和被充电设备通过触点连接时,其可以通过触点进行充电,也可以通过触点进行信息传输,例如由被充电设备对充电设备进行***升级。
图3示例性示出了本申请实施例提供的充电***的结构。如图3所示,充电***包括第一设备10和第二设备20。第一设备10具有触点100a、100b,第二设备20具有触点200a,200b。当需要充电时,第一设备10和第二设备20的触点电性连接,也就是说,触点100a与触点200a连接,触点100b与触点200b连接。其中,该第一设备10可以为充电装置,该第二设备20可以为被充电装置
第一设备10中可以包括充电接口101、升降压充电电路103、控制装置104、电压测量装置105、电流测量装置106以及电阻R1和开关S1。
其中,充电接口101用于连接外部电源。在一些实施例中,该外部电源可以是由100V-240V交流电压转换为5V/12V的电源,也可以是能够给其他电子设备充电的设备,如移动电源等,充电接口101可以为USB、Mini USB、Micro USB、USB Type-C、Lightning等类型的接口。可以理解的是,外部电源和充电接口可以是其他类型,例如,对于支持快充的电源,交流电压可以转换为24V。本实施例对此不做任何限制。
电压测量装置105用于测量第一设备10输出端的电压。
电流测量装置106用于测量充电电路输出的电流大小。
电阻R1用于提供阻抗,使得电流测量装置106能够基于该阻抗测量电流大小。在一些实施例中,如图3所示,电阻R1可以位于靠近接地点的位置;在其他一些实施例中,电阻R1也可以位于靠近输出端,如在开关S1和触点100a之间。
控制装置104用于接收电压测量装置105和电流测量装置106的测量值,控制升降压充电电路103以及控制开关S1。在一些实施例中,控制装置104可以周期性的向电压测量装置105和电流测量装置106发送信号,该信号用于使电压测量装置105和电流测量装置106向控制装置104上报电压值和电流值。在一些实施例中,控制装置104可以为数字电路、FPGA或微控制单元(MCU)。
升降压充电电路103用于升高或降低输出端的电压,给第二设备20充电。在一些实施例中,升降压充电电路103的电压输出可以为3.2V-5V。对于第一设备10和/或第二设备20包含单电池的情况,该升降压充电电路103可以为降压充电电路。举例说明,若第二设备20仅包括单电池,并且该电池的充电截止电压为4.2V,升降压充电电路103的输人电压为5V。由于只需要进行降压操作,因此,升降压充电电路103可以为降压充电电路。若第二设备20包括两个电池,并且两个电池为串联,那么串联后的两个电池的充电截止电压就达到了8.4V,升降压充电电路需要进行升压操作。
在其他一些实施例中,第一设备10可以包括充电电路102和电池107。当第一设备10未连接第二设备20而充电接口101连接外部电源时,第一设备10通过充电电路102给电池107充电。当充电接口101未连接外部电源而第一设备10连接第二设备20时,电池107通过升降压充电电路103给第二设备20充电。
在其他一些实施例中,上述电压测量装置105和电流测量装置106可以为独立的装置,如模数转换装置(ADC),也可以集成为一个装置,也可以包括在充电电路102或控制装置104中。
第二设备20中可以包括开关S2、控制装置201、电压测量装置202、电流测量装置203、电池204以及电阻R2。
其中,电压测量装置202用于测量电池204的电压以及触点的输入电压。
电流测量装置203用于测量充电时进入电池204的电流大小。
电阻R2用于提供阻抗,使得电流测量装置203能够基于该阻抗测量电流大小。
控制装置201用于接收电压测量装置202和电流测量装置203的测量值,根据测量值控制开关S2。在一些实施例中,控制装置201可以周期性的向电压测量装置202和电流测量装置203发送信号,该信号用于使电压测量装置202和电流测量装置203向控制装置201上报电压值和电流值。在一些实施例中,控制装置201可以为数字电路、FPGA或微控制单元(MCU)。
在其他一些实施例中,电压测量装置202和电流测量装置203可以是独立的装置,如模数转换装置(ADC),也可以集成为一个装置,也可以包括在控制装置201中。
开关S1和S2用于进行充电通路和通信通路的切换。当第一设备10和第二设备20的触点保持电性连接时,整体的电路随开关S1和S2的切换分别构成充电通路和通信通路。具体来说,当开关S1连接P0,开关S2连接P2时,第一设备10和第二设备20构成充电通路,第一设备10向第二设备20充电。当开关S1连接P1,开关S2连接P3时,第一设备10和第二设备20构成通信通路,第一设备10和第二设备20之间可以进行信息传输。
在一些实施例中,开关S1的初始状态可以连接P0,也可以连接P1;开关S2的初始状态可以连接P2,也可以连接P3。
在其他一些实施例中,上述电流测量装置106、203可以通过测量电阻上承载的电压获得电流大小,也可以使用霍尔传感器或其他测量电流的方式。
在其他一些实施例中,电流测量装置106、203可以使用电阻在电源输出端测量电流,也可以在接地端测量电流。
在其他一些实施例中,第一设备10中可以包括磁场传感器,该磁场传感器与控制装置104连接,第二设备20中可以包括磁铁。当第二设备20与第一设备10连接后,磁铁靠近磁场传感器,磁场传感器检测到磁场的变化,向控制装置104发送触发信号,该触发信号表示第一设备10和第二设备20已经连接。在一些实施例中,上述磁场传感器可以是霍尔传感器,也可以是其他类型的磁场传感器。
在其他一些实施例中,第一设备10中可以包括光学传感器,该光学传感器用于判断第一设备10和第二设备20是否连接。可以理解的是,第一设备10可以采用其他的方式来判断第一设备10和第二设备20是否连接,本申请实施例对此不做任何限制。
通过上述结构,被充电装置由于去掉了充电电路,节省了空间。充电装置由固定的升压电路修改为升降压充电电路,使得整体电路在充电过程中无需经历升压和降压两个过程,提升了充电效率,降低了充电过程中的能量损耗和发热情况,提高了充电速度。
基于上述结构,第一设备10和第二设备20通过如图4所示的方法步骤进行充电:
S101:第一设备10检测第二设备20与第一设备10连接。在一些实施例中,第一设备10可以通过磁场传感器或光学传感器进行检测,这里不再赘述。在其他一些实施例中,当开关S1和S2的初始状态为连接充电通路时,第一设备10可以通过电压测量装置105检测触点的电压来检测第二设备20与第一设备10是否连接。
当开关S1和S2的初始状态为连接通信通路时,第一设备10执行步骤S102和S103;否则执行步骤S104。
S102:第一设备10通知第二设备20切换至充电通路。具体来说,第一设备10的控制装置104向第二设备20的控制装置201发送切换消息,该切换消息指示控制装置201将开关S2切换到充电通路。该切换消息可以是符合通信协议的信令,如1-wire协议,也可以是脉冲信号。第二设备20的控制装置201接收到上述切换消息后,控制开关S2切换到充电通路。
S103:第一设备10切换到充电通路。具体来说,第一设备10的控制装置104控制开关S1切换到充电通路。
S104:第一设备10测量第二设备20电池204的电压。具体来说,当第一设备10和第二设备20都打开了充电通路后,第二设备20的电池204通过开关S2和触点直连到第一设备10的充电通路上,相应的,电池204的电压也会反馈到第一设备10的充电通路上。第一设备10通过电压测量装置105测量触点100a和100b之间的电压。
S105:第一设备10设置充电电压和/或充电电流。具体来说,第一设备10通过步骤S104中测量的电压值,控制升降压充电电路103进行升压或降压。若升降压充电电路103的输入电压高于该测量的电压值,则控制装置104控制升降压充电电路103进行降压操作,若输入电压低于该测量的电压值,则控制装置104控制升降压充电电路103进行升压操作。其中,该输入电压可以由升降压充电电路103测量。
在一些实施例中,第一设备10的控制装置104可以根据不同的充电模式设置充电电压和/或充电电流。该充电模式可以是恒流充电、恒压充电、脉冲充电等。
在一些实施例中,控制装置104可以根据充电通路上的阻抗对充电电压预先进行补偿。由于开关、线路和触点都会带来阻抗,因此,第一设备10可以对充电电压进行补偿,以加快充电速度。具体来说,若通路上的阻抗总和为R,充电电压可以增加Δv=I*R。若第二设备的目标充电电压是Vcv,控制装置104设置的充电电压可以是V=Vcv+I*R。其中,I为充电电流,可以由电流测量装置106获得;R的数值可以预设到第一设备10的控制装置104内,也可以通过测量获得。具体来说,由第一设备10以具有固定值(如1A)的第一电流对第二设备20充电,通过电压测量装置105和202分别获得第一设备输出端电压值和电池204两端的电压值。由于电压的变化值Δv是由通路阻抗带来的,因此,可以通过电压变化值Δv获得充电通路上的阻抗R。
S106:第一设备10开始对第二设备20进行充电。在充电过程中,第一设备10可以选择不同的充电模式进行充电。具体来说,充电模式可以是恒流充电、恒压充电或脉冲充电等。
S107:若第一设备10检测到电流值变为0,第一设备10可以执行步骤S108,否则,返回到S106。在其他一些实施例中,第一设备10检测到电流值变为0后,检测第二设备20是否与第一设备10保持连接。若保持连接,第一设备10执行步骤S108。
电流值变为0可能由以下原因之一引起:
A:第二设备20与第一设备10断开连接;
B:第二设备20出现了过压和/或过流的情况导致开关S2切换到通信通路,充电通路断开。其中,过压是指电池204两端的电压超过的第一电压阈值,过流是指电路中的电流值超过的第一电流阈值。该第一电压阈值和第一电流阈值为预设值,其中,第一电压阈值可以是电池204的额定电压或充电截止电压,第一电流阈值可以是电池204的额定电流。
C:第二设备20充满电,开关S2切换到通信通路,充电通路断开。
第一设备10可以通过磁感传感器或光学传感器确定第二设备10是否与第一设备10保持连接。如果确定电流中断是由于原因A,则第一设备10可以保持开关S1的状态不变,或者由控制装置104将开关S1恢复至其初始状态。
具体来说,第一设备10通过电流测量装置106确定电流值变为0,控制装置104从电流测量装置106获得电流值为0。在其他一些实施例中,电流测量装置106确定电流值为0时,向控制装置104发送中断指示信息,以指示电流值变为0。
S108:第一设备10切换开关S1使其连接通信通路。具体来说,第一设备10的控制装置104控制开关S1切换至通信通路。
S109:第一设备10从第二设备20获得第一消息,该第一消息指示电流值变为0的原因,如过压,过流或者充满电。当第一设备10切换到通信通路时,由步骤S107可知,在原因B和C发生时,第二设备20的通信通路已经打开,因此,第一设备10和第二设备20的通信通路打开,可以传输信息。第一设备10的控制装置104从第二设备20的控制装置201接收第一消息。该第一消息可以是符合通信协议的信令,如1-wire协议,也可以是脉冲信号。若第一消息指示电流值为0原因为过压,第一设备10执行步骤S110;若第一消息指示电流值为0原因为过流,第一设备10执行步骤S111;若第一消息同时指示过压和过流,第一设备10执行步骤S112,若第一消息指示充满电,第一设备10可以保持开关S1的状态不变,也可以由控制装置104将开关S1恢复至初始状态。
S110:第一设备10的控制器104控制升降压充电电路103降低充电电压。第一设备10执行步骤S102,以恢复充电过程。在一些实施例中,第一设备10可以采用逐级递减的方式来降低充电电压。具体来说,第一设备10可以降低第一电压(如0.1V),然后执行步骤S102,若第二设备20的开关S2仍然由于过压原因断开,则第一设备10再降低第二电压。其中,该第一电压和第二电压可以相同。第一设备10也可以采用其他方式来降低充电电压。本实施例对此不做任何限制。
S111:第一设备10的控制器104控制升降压充电电路103降低充电电流。第一设备10执行步骤S102,以恢复充电过程。在一些实施例中,第一设备10可以采用逐级递减的方式来降低充电电流。具体来说,第一设备10可以降低第一电流,然后执行步骤S102,若第二设备20的开关S2仍然由于过流原因断开,则第一设备10再降低第二电流。其中,该第一电流和第二电流可以相同。第一设备10也可以采用其他方式来降低充电电流。本实施例对此不做任何限制。
S112:第一设备10的控制器降低充电电压和充电电流。其中,降低充电电压和充电电流的方法可参考步骤S110和S111,这里不再赘述。第一设备10执行步骤102,以恢复充电过程。
通过上述充电方法,充电的过程由第一设备来进行控制,第二设备的充电电路得到了简化。并且在充电过程中仅经历一次升压过程或降压过程,充电效率损失较小,充电过程中的发热较小,充电速度提高。
第二设备20中的电压测量装置202和电流测量装置203主要用于确保充电过程中的安全。具体来说,第二设备20在充电过程中使用电压测量装置202测量电池204的电压,将电压值发送至控制装置201,使用电流测量装置203测量充电通路中的电流,将电流值发送至控制装置201。当电压超过第一电压阈值和/或电流超过第一电流阈值时,控制装置201控制开关S2切换到通信通路,也就是说,充电通路被切断,保证了充电过程中的安全。在其他一些实施例中,电压测量装置202可以判断电压值是否超过第一电压阈值,当电压值超过第一电压阈值时,向控制装置201发送第一指示信息,以指示电压值超过了第一电压阈值。电流测量装置203可以判断电流值是否超过第一电流阈值,当电流值超过第一电流阈值时,向控制装置201发送第二指示信息,以指示电流值超过了第一电流阈值。控制装置201接收到第一指示信息和/或第二指示信息后,控制开关S2从充电通路断开,切换到通信通路。并且,控制装置201根据接收到的第一指示信息和/或第二指示信息,确定当前的的状态。其中,该第一指示信息和第二指示信息可以是符合通信协议的信令,如1-wire协议,也可以是脉冲信号。
此外,第二设备20可以通过电压测量装置202和电流测量装置203测量第二设备20的电池204的电压和电流,若电压达到了第二电压阈值,电流值小于第二电流阈值,则确定电池204充满电。在一些实施例中,在确定电池204充满电后,控制装置201可以控制开关S2从充电通路断开,切换到通信通路中。在一些实施例中,第二电压阈值可以是预设的值,例如,可以是电池204的截止电压,如4.2V。第二电流阈值可以是预设的值,如100mA。
控制装置201生成第一消息,当第一设备10和第二设备20的通信通路打开后,将第一消息发送给第一设备10的控制装置104。
其中,在一些实施例中,该第一电压阈值、第一电流阈值、第二电压阈值、第二电流阈值可以保存在控制装置201中,也可以分别保存在电压测量装置202和电流测量装置203中。
通过上述过程,充电装置和被充电装置能够根据电路状态和电池状态的变化中断电路,保障了电路和电池的安全,此外,充电装置和被充电装置能够及时的进行通信,传输电路的状态和电池的状态,并针对状态的变化调整电压和/或电流。
图5示例性示出了本申请实施例提供的另一种充电电路。
与图3相比,图5的区别主要在于第一设备10。第一设备10中可以包括充电接口101、升降压充电电路103、控制装置104、电压测量装置105、电流测量装置106以及电阻R1。
第二设备20中可以包括开关S2、控制装置201、电压测量装置202、电流测量装置203、电池204以及电阻R2。
各组件的作用可参考图3中的各部件,这里不再赘述。
在其他一些实施例中,第一设备10中可以包括磁场传感器或光学传感器,用于判断第一设备10和第二设备20是否连接。
在图5所示的电路中,第一设备10和第二设备20之间不具有通信通路。电路的结构进一步的简化。其中,第二设备的开关S2初始状态可以连接P2,也就是说,充电通路打开。具体来说,第一设备10和第二设备20通过如图6所示的方法步骤进行充电:
S201:第一设备10检测第二设备20与第一设备10连接。具体来说,第一设备10可以通过磁场传感器或光学传感器确定第二设备20与第一设备10是否连接,也可以通过电压测量装置105检测到不为0的电压值来确定第二设备20与第一设备10连接。
S202:第一设备10测量第二设备20电池204的电压。该步骤可以参考步骤S104,这里不再赘述。
S203:第一设备10设置充电电压和/或充电电流。该步骤可以参考步骤S105,这里不再赘述。
S204:第一设备10开始对第二设备20进行充电。该步骤可以参考步骤S106,这里不再赘述。
S205:若第一设备10检测到电流值变为0,第一设备10可以执行步骤S206,否则,返回到S204。在其他一些实施例中,第一设备10检测到电流值变为0后,检测第二设备20是否与第一设备10保持连接。若保持连接,第一设备10执行步骤S206。其中,电流值变为0的原因可参考步骤S107。
S206:第一设备10降低充电电压和/或充电电流,等待充电通路重新打开,第一设备执行步骤S204。
在该步骤中,电流值变为0的原因可能是步骤S107中的B或C。对于原因C,即电池充满电的情况,充电通路不会再次打开。对于原因B,第一设备可以降低充电电压和/或充电电流,等待充电通路重新打开后,继续进行充电。
其中,降低充电电压和/或充电电流的方法可以参考步骤S109、S110以及S111,这里不再赘述。
第二设备20中的电压测量装置202和电流测量装置203主要用于确保充电过程中的安全。控制装置201通过电压测量装置202和电流测量装置203判断当前电路和电池状态的步骤可以参考图4,这里不再赘述。
控制装置201在确定发生了过压、过流或充满电的情况时,控制开关S2从充电通路断开,切换到通信通路中。对于过压和/或过流情况,控制装置201在第二设备20的充电通路被切断后可以等待时间t。在此时间段内,第一设备10能够检测到电流中断,并降低充电电压和/或电流,等待充电通路重新打开。第二设备20的控制装置201在等待时间T后,控制开关S2切换到充电通路,第一设备10继续为第二设备20充电。对于充满电的情况,控制装置201控制开关S2保持从充电通路断开的状态,直至第二设备20检测到电压下降到第三电压阈值时,控制装置201控制开关S2从通信通路切换到充电通路,使得第一设备10继续对第二设备20充电。其中,第三电压阈值为预设值,其可以保存在控制装置201中,也可以保存在电压测量装置202中。
通过上述电路及充电方法,充电装置的电路结构进一步得到简化,并且不需要与被充电装置进行通信,进一步提高了充电的效率。
图7示例性示出了本申请实施例提供的另一种充电电路。
第一设备10可以包括充电接口101、升降压充电电路103、控制装置104、触点100a、100b。
在其他一些实施例中,第一设备10可以包括充电电路102和电池107。当第一设备10未连接第二设备20而充电接口101连接外部电源时,第一设备10通过充电电路102给电池107充电。当充电接口101未连接外部电源而第一设备10连接第二设备20时,电池107给第二设备20充电。
第二设备20可以包括控制装置201、电池204、电压电流测量装置205、电阻R2、触点200a、200b以及开关H2。
其中,电压电流测量装置205用于测量电池204两端的电压以及第二设备20充电时电路的电流大小。其他部件可以参考图3,这里不再赘述。
开关H2用于控制第二设备20中的充电通路的连接或断开。
在一些实施例中,上述电压电流测量装置205可以是独立的电压测量装置和电流测量装置,也可以集成到控制装置201中。
基于如图所示的充电电路,本申请实施例提供了一种充电方法,如图8和图9所示,第二设备20通过控制开关H2断开以及控制开关H2断开的时间向第一设备10传递充电模式信息。该充电方法包括如下方法步骤:
S301:当H2处于连接状态时,第一设备10与第二设备20处于充电状态。第二设备20的电压电流测量装置205测量电池204两端的电压,将电压值反馈给控制装置201。
S302:第二设备20根据电压电流测量装置205测量的电压值,控制开关H2进入断开状态,并控制开关H2保持断开状态的时长。具体来说,由控制装置201根据测量的电压值,控制开关H2进入断开状态以及保持断开状态的时长。第一设备10根据电流断开状态的时长确定充电的模式。在一些实施例中,充电模式可以包括涓流充电、恒流充电和恒压充电等。
具体来说,当电压电流测量装置205测量电池204的电压值小于第四电压阈值时,控制装置201控制开关H2由连接状态转变为断开状态。此时,第一设备10的电流断开,第一设备10的控制装置104开始计时。第二设备20的控制装置201控制开关H2在保持断开状态的时长达到T1时,控制开关H2由断开状态转变为连接状态。此时,第一设备10的电流导通,第一设备10的控制装置104确定电流断开的时长为T1,第一设备10的控制装置104可以控制充电电路进入涓流充电模式。涓流充电模式用于对完全放电的电池进行恢复性充电。在涓流充电模式下,充电电流可以是恒定电流,其数值可以小于额定充电电流,例如,额定充电电流的1/10。上述第四电压阈值的取值为预设电压值,如3V。
当电压电流测量装置205测量电池204的电压值在第四电压阈值和第五电压阈值之间时,控制装置201控制开关H2由连接状态转变为断开状态。此时,第一设备10的电流断开,第一设备10的控制装置104开始计时。第二设备20的控制装置201控制开关H2在保持断开状态的时长达到T2时,控制开关H2由断开状态转变为连接状态。此时,第一设备10的电流导通,第一设备10的控制装置104确定电流断开的时长为T2,第一设备10的控制装置104可以控制充电电路进入恒流充电模式。恒流充电模式用于对电池进行快速充电。在恒流充电模式下,第一设备的输出电流是恒定电流,电池的电压随着充电过程逐步升高,充电电流可以在涓流充电电流和额定充电电流之间。第五电压阈值可以是电池204的额定电压或截止电压,如4.2V或4.25V。
当电压电流测量装置205测量电池204的电压值等于第五电压阈值时,控制装置201控制开关H2由连接状态转变为断开状态。在一些实施例中,该第五电压阈值可以是电池204的额定电压或截止电压,在其他一些实施例中,该第五电压阈值也可以为低于电池204额定电压或截止电压的固定值。例如,该第五电压阈值可以低于电池204充电截止电压10mV。此时,第一设备10的电流断开,第一设备10的控制装置104开始计时。第二设备20的控制装置201控制开关H2在保持断开状态的时长达到T3时,控制开关H2由断开状态转变为连接状态。此时,第一设备10的电流导通,第一设备10的控制装置104确定电流断开的时长为T3,第一设备10的控制装置104可以控制充电电路进入恒压充电模式。在恒压充电模式下,第一设备保持恒定电压输出,充电电流随着充电过程逐步减小,直至充电终止。
在恒压充电模式中,随着充电电流不断减少,电池204两端的电压可能会低于第五电压阈值。在一些实施例中,当电压电流测量装置205测量电池204的电压值低于第五电压阈值达到了第六电压阈值时,控制装置201控制开关H2由连接状态转变为断开状态。此时,第一设备10的电流断开,第一设备10的控制装置104开始计时。第二设备20的控制装置201控制开关H2在保持断开状态的时长达到T4时,控制开关H2由断开状态转变为连接状态。此时,第一设备10的电流导通,第一设备10的控制装置104确定电流断开的时长为T4,第一设备10的控制装置104可以控制升降压充电电路103增加输出电压。在一些实施例中,充电电路可以在当前输出电压的基础上增加第三电压。该第三电压可以为固定值,例如10mV、20mV、100mV或其他***预设的电压值。
在其他一些实施例中,当电压电流测量装置205测量电池204的电压高于第五电压阈值达到了第七电压阈值时,控制装置201控制开关H2由连接状态转变为断开状态。此时,第一设备10的电流断开,第一设备10的控制装置104开始计时。第二设备20的控制装置201控制开关H2在保持断开状态的时长达到T5时,控制开关H2由断开状态转变为连接状态。此时,第一设备10的电流导通,第一设备10的控制装置104确定电流断开的时长为T5,第一设备10的控制装置104可以控制升降压充电电路103降低输出电压。在一些实施例中,第一设备10可以在当前输出电压的基础上降低第四电压。该第四电压可以为固定值,例如10mV、20mV、100mV或其他***预设的电压值。
在其他一些实施例中,第二设备20可以检测电路中的过压和/过流情况,控制装置201可以控制开关H2进入断开状态并保持特定的时间(例如,对于过压情况,控制开关H2断开T6时长;对于过流情况,控制开关H2断开T7时长;对于过压和过流情况,控制开关H2断开T8时长),第一设备10中的控制装置104可以测量断开的时间获得过压和/或过流状态的指示。
在一些实施例中,第一设备10中可以包括电流测量装置,以便在开关H2状态发生变化时获得电路中电流的变化。
可以理解的是,充电模式不限于上述列举的模式,还可以包括其他的模式。相应的,第一设备10和第二设备20可以根据充电模式的数量设置开关断开的时长类型,用于通过开关断开的时长传递充电模式信息。
在其他一些实施例中,第一设备10可以包括开关C1、H1。其中,开关C1用于控制第一设备10中的通信通路的连接或断开,开关H1用于控制第一设备10中的充电通路的连接或断开。第二设备20可以包括开关C2。其中,开关C2用于控制第二设备20中的通信通路的连接或断开。基于该电路,步骤S302还可以为:第一设备10和第二设备20可以通过控制开关C1、C2、H1和H2的连接与断开,分别导通充电通路与通信通路,在通信通路上传输充电模式指示信息,在充电通路上按照相应的充电模式进行充电。上述充电模式指示信息用于指示充电模式。在其他一些实施例中,当通信通路导通后,第二设备20的控制装置201可以向第一设备10的控制装置104发送指示信息,该指示信息可以用于指示当前电压值的状态,如小于第四电压阈值。
具体来说,当电压电流测量装置205测量电池204的电压值小于第四电压阈值时,控制装置201控制开关H2由连接状态转变为断开状态,开关C2为连接状态。此时,第一设备10的电流断开,控制装置104控制开关H1由连接状态转变为断开状态,开关C1为连接状态。此时,第一设备10和第二设备20的通信通路被导通。第二设备20的控制装置201向第一设备10的控制装置104发送充电模式指示信息,指示当前的充电模式为涓流充电模式。第二设备20的控制装置201发送了充电模式指示信息之后,控制开关H2由断开状态转变为连接状态。第一设备10的控制装置104接收到充电模式指示信息之后,根据指示信息指示的充电模式调整输出的电压值和电流值,控制装置104控制开关H1由断开状态转变为连接状态,此时,第一设备10和第二设备20的充电通路被导通。第一设备10按照涓流充电模式向第二设备20进行充电。
当电压电流测量装置测量电压值或电流值满足其他充电模式时,第二设备20和第一设备10可以按照上述流程进行操作,传输充电模式指示信息,根据相应的充电模式进行充电。这里不再赘述。
在其他一些实施例中,第一设备10中可以包括电压测量装置,该电压测量装置用于测量触点100a和触点100b之间的电压。由于H2处于连接状态时,触点100a和100b之间的电压是电池204两端的电压,可以通过测量触点100a和100b之间的电压确定充电模式。
仍以涓流充电、恒流充电和恒压充电三种模式举例,上述步骤S302还可以是:第一设备10根据电压测量装置测量的触点100a和100b之间的电压值,确定充电的模式。
当电压测量装置测量触点100a和100b之间的电压值小于第四电压阈值时,确定进入涓流充电模式。当电压测量装置测量触点100a和100b之间的电压值在第四电压阈值和第五电压阈值之间时,确定进入恒流充电模式。当电压测量装置测量触点100a和100b之间的电压值等于第五电压阈值时,确定进入恒压充电模式。
通过上述电路和充电模式,被充电装置能够通过控制开关状态的变化指示充电模式以及电路状态,使得充电装置能够准确的获得充电模式信息和电路状态信息。
本发明的各实施方式可以任意进行组合,以实现不同的技术效果。
在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
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申请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(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,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk(SSD))等。
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 (35)

1.一种充电***,其包括第一设备和第二设备,所述第一设备包括第一触点、第二触点,所述第二设备包括第三触点和第四触点,所述第一设备和所述第二设备用于通过触点连接,所述第一设备向所述第二设备充电;其特征在于:
所述第二设备包括第一储能装置;
所述第一设备包括第一接口、第一电路、第一控制装置、第一电压测量装置、第一电流测量装置;
其中,所述第一接口用于连接外部电源;所述第一接口连接所述第一电路;所述第一电路包括电压调节电路;所述电压调节电路用于当第一设备和第二设备连接时,根据所述第一触点和所述第二触点之间的电压降低输出电压给所述第二设备充电;所述第一电压测量装置用于测量所述第一触点和所述第二触点之间的电压;所述第一电流测量装置用于测量所述第一设备电路中的电流;
所述第一控制装置与所述第一电路、第一电压测量装置、第一电流测量装置连接;所述第一控制装置用于在充电过程中控制所述第一电路调节充电电压和/或充电电流。
2.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述电压调节电路还用于当第一设备和第二设备连接时,根据所述第一触点和所述第二触点之间的电压升高输出电压给所述第二设备充电。
3.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述第二设备还包括第一开关、第二控制装置、第二电压测量装置和第二电流测量装置;
其中,所述第二控制装置与所述第二电压测量装置、所述第二电流测量装置和所述第一开关连接;所述第二电压测量装置用于测量所述第一储能装置两端的电压;所述第二电流测量装置用于测量所述第二设备电路中的电流;所述第一开关连接所述第三触点和所述第一储能装置;
所述第二控制装置用于根据所述第二电压测量装置测量的电压值和/或所述第二电流测量装置测量的电流值控制所述第一开关闭合或断开;所述第一开关闭合时,所述第二设备的所述第三触点和所述第一储能装置连接,所述第一开关断开时,所述第三触点与所述第一储能装置不连接。
4.如权利要求3所述的***,其特征在于,所述第一电压测量装置和所述第一电流测量装置为第一电压电流测量装置,和/或,所述第二电压测量装置和所述第二电流测量装置为第二电压电流测量装置。
5.如权利要求3所述的***,其特征在于,所述第一电压测量装置和所述第一电流测量装置包括在所述第一控制装置或第一电路中,和/或,所述第二电压测量装置和所述第二电流测量装置包括在所述第二控制装置中。
6.如权利要求1-5中任一项所述的***,其特征在于,所述第一设备还包括第二储能装置,所述第二储能装置用于当所述第一接口不连接外部电源时,向所述第二设备充电。
7.如权利要求3-5中任一项所述的***,其特征在于,若所述第二设备满足第一条件,所述第二控制装置控制所述第一开关断开第一时长;所述第一控制装置确定电路的电流值为0,降低充电电压和/或充电电流;
所述第一条件是所述第一储能装置两端的电压大于第一电压阈值,和/或,所述第二设备的电流值大于第一电流阈值。
8.如权利要求3-5中任一项所述的***,其特征在于,当所述第一储能部件两端的电压值超过了第一电压阈值时,所述第二控制装置控制所述第一开关断开第一时长,所述第一控制装置根据所述第一时长,控制所述第一电路降低输出电压;当所述第二设备的电流值超过了第一电流阈值时,所述第二控制装置控制所述第一开关断开第二时长,所述第一控制装置根据所述第二时长,控制所述第一电路降低电流。
9.如权利要求3-5中任一项所述的***,其特征在于,当所述第一储能装置两端的电压值低于第二电压阈值时,所述第二控制装置控制所述第一开关断开第三时长,所述第一控制装置根据所述第三时长,控制所述第一电路以第一模式向所述第二设备充电;当所述第一储能装置两端的电压大于所述第二电压阈值以及小于第三电压阈值时,所述第二控制装置控制所述第一开关断开第四时长,所述第一控制装置根据所述第四时长,控制所述第一电路以第二模式向所述第二设备充电;当所述第一储能装置两端的电压等于所述第三电压阈值时,所述第二控制装置控制所述第一开关断开第五时长,所述第一控制装置根据所述第五时长,控制所述第一电路以第三模式向所述第二设备充电。
10.如权利要求3-5中任一项所述的***,其特征在于,所述第二设备还包括第二开关,所述第一设备包括第三开关和第四开关;所述第二开关连接所述第三触点和所述第二控制装置,所述第三开关连接所述第一触点和所述第一电路,所述第四开关连接所述第一触点和所述第一控制装置;所述第二控制装置控制所述第二开关闭合或断开,所述第一控制装置分别控制所述第三开关和所述第四开关闭合或断开。
11.如权利要求10所述的***,其特征在于,当所述第二设备满足第二条件时,所述第二控制装置控制所述第一开关断开,所述第二开关闭合;所述第一控制装置确定电路中的电流值为0,控制所述第三开关断开,所述第四开关闭合;所述第二控制装置向所述第一控制装置发送第一信息,所述第一信息指示与所述第二条件对应的充电模式;
其中,所述第二条件是所述第一储能装置两端的电压小于第一电压阈值或大于所述第一电压阈值并小于第二电压阈值或等于所述第二电压阈值。
12.如权利要求3-5中任一项所述的***,其特征在于,所述第一开关是双向开关;所述第一开关分别连接所述第一储能装置和所述第二控制装置,所述第一设备包括所述第五开关,所述第五开关是双向开关,所述第五开关分别连接所述第一电路和所述第一控制装置;所述第二控制装置控制所述第一开关连接所述第一储能装置或所述第二控制装置,所述第一控制装置控制所述第五开关连接所述第一电路或所述第一控制装置。
13.如权利要求12所述的***,其特征在于,当所述第二设备满足第二条件时,所述第二控制装置控制所述第一开关连接所述第二控制装置;所述第一控制装置确定电路中的电流值为0,控制所述第五开关连接所述第一控制装置;所述第二控制装置向所述第一控制装置发送第一信息,所述第一信息指示与所述第二条件对应的充电模式;
其中,所述第二条件是所述第一储能装置两端的电压小于第一电压阈值或大于所述第一电压阈值并小于第二电压阈值或等于所述第二电压阈值。
14.一种充电设备,所述设备包括第一触点、第二触点;其特征在于:
所述设备包括第一接口、第一电路、第一控制装置、第一电压测量装置、第一电流测量装置;
其中,所述第一接口用于连接外部电源;所述第一接口连接所述第一电路;
所述第一电路包括电压调节电路;所述电压调节电路用于根据所述第一触点和第二触点之间的电压降低输出电压
所述第一电压测量装置用于测量所述第一触点和所述第二触点之间的电压;所述第一电流测量装置用于测量电路中的电流;
所述第一控制装置与所述第一电路、第一电压测量装置、第一电流测量装置连接;所述第一控制装置用于在充电过程中控制所述第一电路调节充电电压和/或充电电流。
15.如权利要求14所述的设备,其特征在于,所述电压调节电路还用于当第一设备和第二设备连接时,根据所述第一触点和所述第二触点之间的电压升高输出电压。
16.如权利要求14所述的设备,其特征在于,所述第一电压测量装置和所述第一电流测量装置为第一电压电流测量装置。
17.如权利要求14所述的设备,其特征在于,所述第一电压测量装置和所述第一电流测量装置包括在所述第一控制装置或第一电路中。
18.如权利要求14-17中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备还包括第二储能装置,所述第二储能装置用于当所述第一接口不连接外部电源时,向第二设备充电。
19.如权利要求16-17中任一项所述的设备,其特征在于,所述第一控制装置确定电路的电流值为0,降低充电电压和/或充电电流。
20.如权利要求16-17中任一项所述的设备,其特征在于,第一控制装置确定电路的电流值为0后,检测电流值为0的时长为第一时长,所述第一控制装置根据所述第一时长,控制所述第一电路降低输出电压;第一控制装置确定电路的电流值为0后,检测电流值为0的时长为第二时长,所述第一控制装置根据所述第二时长,控制所述第一电路降低电流。
21.如权利要求16-17中任一项所述的设备,其特征在于,所述第一控制装置确定电路的电流值为0后,检测电流值为0的时长为第三时长,所述第一控制装置根据所述第三时长,控制所述第一电路以第一模式充电;所述第一控制装置确定电路的电流值为0后,检测电流值为0的时长为第四时长,所述第一控制装置根据所述第四时长,控制所述第一电路以第二模式充电;所述第一控制装置确定电路的电流值为0后,检测电流值为0的时长为第五时长,所述第一控制装置根据所述第五时长,控制所述第一电路以第三模式充电。
22.如权利要求16-17中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备包括第一开关和第二开关;所述第一开关连接所述第一触点和所述第一电路,所述第二开关连接所述第一触点和所述第一控制装置;所述第一控制装置分别控制所述第一开关和所述第二开关闭合或断开。
23.如权利要求21所述的设备,其特征在于,所述第一控制装置确定电路中的电流值为0,控制所述第一开关断开,所述第二开关闭合;所述第一控制装置接收第一信息,所述第一信息指示充电模式信息;所述第一控制装置根据所述第一信息指示的充电模式进行充电。
24.如权利要求16-17中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备包括第三开关,所述第三开关是双向开关,所述第三开关分别连接所述第一电路和所述第一控制装置;所述第一控制装置控制所述第三开关连接所述第一电路或所述第一控制装置。
25.如权利要求24所述的设备,其特征在于,所述第一控制装置确定电路中的电流值为0,控制所述第三开关连接所述第一控制装置;所述第一控制装置接收第一信息,所述第一信息指示充电模式信息;所述第一控制装置根据所述第一信息指示的充电模式进行充电。
26.一种被充电设备,其特征在于,包括
第一触点、第二触点、第一储能装置、第一开关、第一控制装置、第一电压测量装置和第一电流测量装置;
其中,第一控制装置与第一电压测量装置、第一电流测量装置和第一开关连接;第一电压测量装置用于测量第一储能装置两端的电压;第一电流测量装置用于测量电路中的电流;第一开关连接第一触点和第一储能装置;
第一控制装置用于根据第一电压测量装置测量的电压值和/或第一电流测量装置测量的电流值控制第一开关闭合或断开;第一开关闭合时,第一触点和第一储能装置连接,第一开关断开时,第一触点与第一储能装置不连接。
27.如权利要求26所述的设备,其特征在于,所述第一电压测量装置和所述第一电流测量装置包括在所述第一控制装置中。
28.如权利要求26所述的设备,其特征在于,所述第一电压测量装置和所述第一电流测量装置为第一电压电流测量装置。
29.如权利要求26-28中任一项所述的设备,其特征在于,若所述第一储能部件两端的电压值超过了第一电压阈值和/或电流值超过了第一电流阈值,所述第一控制装置控制所述第一开关断开。
30.如权利要求26-28中任一项所述的设备,其特征在于,当所述第一储能部件两端的电压值超过了第一电压阈值时,所述第一控制装置控制所述第一开关断开第一时长;当电流值超过了第一电流阈值时,所述第一控制装置控制所述第一开关断开第二时长。
31.如权利要求26-28中任一项所述的设备,其特征在于,当所述第一储能装置两端的电压值低于第二电压阈值时,所述第一控制装置控制所述第一开关断开第三时长;当所述第一储能装置两端的电压大于所述第二电压阈值以及小于第三电压阈值时,所述第一控制装置控制所述第一开关断开第四时长;当所述第一储能装置两端的电压等于所述第三电压阈值时,所述第一控制装置控制所述第一开关断开第五时长。
32.如权利要求26-28中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备还包括第二开关;所述第二开关连接所述第一触点和所述第一控制装置;所述第一控制装置控制所述第二开关闭合或断开。
33.如权利要求32所述的设备,其特征在于,当所述设备满足第二条件时,所述第一控制装置控制所述第一开关断开,所述第二开关闭合;所述第一控制装置发送第一信息,所述第一信息指示与所述第二条件对应的充电模式;
其中,所述第二条件是所述第一储能装置两端的电压小于第一电压阈值或大于所述第一电压阈值并小于第二电压阈值或等于所述第二电压阈值。
34.如权利要求26-28中任一项所述的设备,其特征在于,所述第一开关是双向开关;所述第一开关分别连接所述第一储能装置和所述第一控制装置;所述第一控制装置控制所述第一开关连接所述第一储能装置或所述第一控制装置。
35.如权利要求34所述的设备,其特征在于,当所述设备满足第二条件时,所述第一控制装置控制所述第一开关连接所述第一控制装置;所述第一控制装置发送所述第一信息,所述第一信息指示与所述第二条件对应的充电模式;
其中,所述第二条件是所述第一储能装置两端的电压小于第一电压阈值或大于所述第一电压阈值并小于第二电压阈值或等于所述第二电压阈值。
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