CN113454871A - 控制多个电池的充电的方法和应用了该方法的电子装置 - Google Patents

控制多个电池的充电的方法和应用了该方法的电子装置 Download PDF

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Abstract

提供了控制多个电池的充电的方法和应用了该方法的电子装置。该电子装置包括壳体、设置在壳体中的多个电池、控制多个电池的电力管理模块、限制流入多个电池中的每个的电流的最大强度的多个限流IC、以及可操作地连接到多个电池、电力管理模块和多个限流IC的至少一个处理器。至少一个处理器可以设置从电力管理模块输出的总充电电流，将流入多个电池中的每个的各个充电电流设置为与多个电池中的每个的总容量成比例，并且当总充电电流改变时重新计算各个充电电流。

Description

控制多个电池的充电的方法和应用了该方法的电子装置
技术领域
本公开涉及一种控制多个电池的充电的方法和一种用于实现应用了该方法的电子装置的技术。
背景技术
当电子装置连接到外部电源时，电池可以被充电。当电子装置具有多个电池时，可以同时对多个电池进行充电。当充电时，多个电池中的每个可以单独改变电池电压，并且在多个电池之间可能出现电压差。可以在多个电池之间进行电池单元平衡以平衡电池的电压。电池单元平衡是高压电池被放电并且低压电池被充电以减小并联连接的电池之间的电压差的现象。由于电池单元平衡，电流可以从具有较高电压的电池流向具有较低电压的电池。
发明内容
技术问题
即使在对多个电池充电的同时发生多个电池之间的电压不平衡，现有技术的电子装置也不能单独管理多个电池之间的电压不平衡。当在多个电池之间存在电压差时，电池单元平衡可能导致多个电池之间的容量损失并加速电池劣化。电池单元平衡现象可能连续地引起电池之间的充电和放电，这可能引起电池寿命的快速恶化。
本公开的方面是解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点。因此，本公开的一个方面是提供一种通过在对多个电池进行充电时分配与多个电池中的每个的容量相对应的充电电流来最小化充电期间多个电池之间的电压差的方法以及一种应用了该方法的电子装置。
本公开的另一个方面是提供这样一种方法以及一种应用了该方法的电子装置，该方法通过在对多个电池进行充电时当在多个电池之间出现电压差时使对应于充电模式的电池电压差可变地最小化以执行充电同时使电池单元平衡最小化，来使由于电池单元平衡而出现的电池寿命降低最小化。
技术方案
根据本公开的一个方面，提供了一种电子装置。该电子装置包括壳体、设置在壳体中的多个电池、控制多个电池的电力管理模块、限制流入多个电池中的每个的电流的最大强度的多个限流集成电路(IC)、以及可操作地连接到多个电池、电力管理模块和多个限流IC的至少一个处理器。至少一个处理器可以设置从电力管理模块输出的总充电电流，将流入多个电池中的每个的各个充电电流设置为与多个电池中的每个的总容量成比例，并且当总充电电流改变时重新计算各个充电电流。
根据本公开的另一个方面，提供了一种电子装置。该电子装置包括壳体、设置在壳体中的多个电池、控制多个电池的电力管理模块、限制流入多个电池中的每个的电流的最大强度的多个限流IC、以及可操作地连接到多个电池、电力管理模块和多个限流IC的至少一个处理器。至少一个处理器可以感测电力管理模块的电压和多个电池中的每个的电压，基于电力管理模块的电压来确定模式是多个电池的电压保持恒定的第一模式还是电流保持恒定的第二模式，并且当在多个电池被充电的过程中出现电压差时，与模式是第一模式还是第二模式相对应地控制多个电池之中的、具有较高电压的电池的充电电流。
有益效果
根据本公开的实施例，多个电池中的每个可以接收与其容量相对应地分布的充电电流，以最小化多个电池之间的电压差。
此外，根据本公开的实施例，可以在减小多个电池之间产生的电压差的同时执行充电，从而最小化在充电期间由电池单元平衡引起的电池寿命的缩短
此外，可以提供通过本公开直接或间接理解的各种效果。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的网络环境中的电子装置的框图；
图2是示出根据本公开的实施例的电力管理模块和电池的框图；
图3是示出根据本公开的实施例的电子装置的另一框图；
图4是示出根据本公开的实施例的第一电池和第二电池的充电的视图；
图5是示出根据本公开的实施例的阻断第一电池的充电和第二电池的充电的视图；
图6是示出根据本公开的实施例的设置多个电池中的每个的充电电流的方法的流程图；
图7是示出根据本公开的实施例的多个电池充电的方法的流程图；
图8是示出根据本公开的实施例的在第一模式下对多个电池充电的方法的视图；以及
图9是示出根据本公开的实施例的在第二模式下对多个电池充电的方法的视图。
在所有附图中，应当注意，相同的附图标记用于描述相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
图1是示出根据本公开的实施例的网络环境中的电子装置的框图。
图1是示出根据各种实施例的网络环境100中的电子装置101的框图。参照图1，网络环境100中的电子装置101可经由第一网络198(例如，短距离无线通信网络)与电子装置102进行通信，或者经由第二网络199(例如，长距离无线通信网络)与电子装置104或服务器108进行通信。根据实施例，电子装置101可经由服务器108与电子装置104进行通信。根据实施例，电子装置101可包括处理器120、存储器130、输入装置150、声音输出装置155、显示装置160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块(SIM)196和/或天线模块197。在一些实施例中，可从电子装置101中省略所述部件中的至少一个(例如，显示装置160或相机模块180)，或者可将一个或更多其它部件添加到电子装置101中。在一些实施例中，可将所述部件中的一些部件实现为单个集成电路。例如，可将传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示装置160(例如，显示器)中。
处理器120可运行例如软件(例如，程序140)来控制电子装置101的与处理器120连接的至少一个其它部件(例如，硬件部件或软件部件)，并可执行各种数据处理或计算。根据实施例，作为所述数据处理或计算的至少部分，处理器120可将从另一部件(例如，传感器模块176或通信模块190)接收到的命令或数据加载到易失性存储器132中，对存储在易失性存储器132中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。根据实施例，处理器120可包括主处理器121(例如，中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))以及与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助处理器123(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。另外地或者可选择地，辅助处理器123可被适配为比主处理器121耗电更少，或者被适配为具体用于指定的功能。可将辅助处理器123实现为与主处理器121分离，或者实现为主处理器121的部分。
在主处理器121处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123可控制与电子装置101(而非主处理器121)的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些，或者在主处理器121处于激活状态(例如，运行应用)时，辅助处理器123可与主处理器121一起来控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例，可将辅助处理器123(例如，图像信号处理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件(例如，相机模块180或通信模块190)的部分。
存储器130可存储由电子装置101的至少一个部件(例如，处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如，程序140)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
可将程序140作为软件存储在存储器130中，并且程序140可包括例如操作***(OS)142、中间件144或应用146。非易失性存储器可以包括内部存储器136和外部存储器138中的一个或更多。
输入装置150可从电子装置101的外部(例如，用户)接收将由电子装置101的其它部件(例如，处理器120)使用的命令或数据。输入装置150可包括例如麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，手写笔)。
声音输出装置155可将声音信号输出到电子装置101的外部。声音输出装置155可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。根据实施例，可将接收器实现为与扬声器分离，或实现为扬声器的部分。
显示装置160可向电子装置101的外部(例如，用户)视觉地提供信息。显示装置160可包括例如显示器、全息装置或投影仪以及用于控制显示器、全息装置和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例，显示装置160可包括被适配为检测触摸的触摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。
音频模块170可将声音转换为电信号，反之亦可。根据实施例，音频模块170可经由输入装置150获得声音，或者经由声音输出装置155或与电子装置101直接(例如，有线地)连接或无线连接的外部电子装置(例如，电子装置102)的耳机输出声音。
传感器模块176可检测电子装置101的操作状态(例如，功率或温度)或电子装置101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后产生与检测到的状态相应的电信号或数据值。根据实施例，传感器模块176可包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可支持将用来使电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102)直接(例如，有线地)或无线连接的一个或更多特定协议。根据实施例，接口177可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端178可包括连接器，其中，电子装置101可经由所述连接器与外部电子装置(例如，电子装置102)物理连接。根据实施例，连接端178可包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。
触觉模块179可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据实施例，触觉模块179可包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可捕获静止图像或运动图像。根据实施例，相机模块180可包括一个或更多透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可管理对电子装置101的供电。根据实施例，可将电力管理模块188实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。
电池189可对电子装置101的至少一个部件供电。根据实施例，电池189可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块190可支持在电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102、电子装置104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可包括能够与处理器120(例如，应用处理器(AP))独立操作的一个或更多通信处理器，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据实施例，通信模块190可包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全球导航卫星***(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如，局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中的相应一个可经由第一网络198(例如，短距离通信网络，诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络199(例如，长距离通信网络，诸如蜂窝网络、互联网、或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)))与外部电子装置进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如，单个芯片)，或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如，多个芯片)。无线通信模块192可使用存储在用户识别模块196中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子装置101。
天线模块197可将信号或电力发送到电子装置101的外部(例如，外部电子装置)或者从电子装置101的外部(例如，外部电子装置)接收信号或电力。根据实施例，天线模块197可包括天线，所述天线包括辐射元件，所述辐射元件由形成在基底(例如，印刷电路板(PCB))中或形成在基底上的导电材料或导电图案构成。根据实施例，天线模块197可包括多个天线。在这种情况下，可由例如通信模块190(例如，无线通信模块192)从所述多个天线中选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子装置之间发送或接收信号或电力。根据实施例，除了辐射元件之外的另外的组件(例如，射频集成电路(RFIC))可附加地形成为天线模块197的一部分。
上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。
根据实施例，可经由与第二网络199连接的服务器108在电子装置101和外部电子装置104之间发送或接收命令或数据。电子装置102和电子装置104中的每个可以是与电子装置101相同类型的装置，或者是与电子装置101不同类型的装置。根据实施例，将在电子装置101运行的全部操作或一些操作可在外部电子装置102、外部电子装置104或服务器108中的一个或更多运行。例如，如果电子装置101应该自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务，则电子装置101可请求所述一个或更多外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分，而不是运行所述功能或服务，或者电子装置101除了运行所述功能或服务以外，还可请求所述一个或更多外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多外部电子装置可执行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子装置101。电子装置101可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少部分答复。为此，可使用例如云计算技术、分布式计算技术或客户机-服务器计算技术。
图2是示出根据本公开的实施例的电力管理模块和电池的框图。
参照图1和图2，框图200示出了电力管理模块188可包括充电电路210、电力调节器220和/或电力计230。充电电路210可通过使用从电子装置101外部的外部电源供应的电力来对电池189充电。根据实施例，充电电路210可至少部分基于外部电源的类型(例如，电源插座、USB或无线充电)、从外部电源能够提供的功率值(例如，大约20瓦特或更大)或电池189的属性，选择充电方案(例如，正常充电或快速充电)，并可使用选择的充电方案来对电池189充电。外部电源可例如经由连接端178与电子装置101直接连接或经由天线模块197与电子装置101无线连接。
电力调节器220可通过调节从外部电源或电池189供应的电力的电压电平或电流电平来产生具有不同电压电平或不同电流电平的多种电力。电力调节器220可将从外部电源或电池189供应的电力的电压电平或电流电平调节到适用于电子装置101中包括的一些部件中的每个部件的不同电压电平或电流电平。根据实施例，可以以低压降(LDO)稳压器或开关稳压器的形式来实现电力调节器220。电力计230可测量关于电池189的使用状态信息(例如，电池189的容量、充电或放电的次数、电压或温度)。
电力管理模块188可使用例如充电电路210、电力调节器220或电力计230，至少部分基于测量的关于电池189的使用状态信息来确定与电池189的充电相关的充电状态信息(例如，寿命、过电压、低电压、过电流、过充电、过放电、过热、短路或膨胀)。电力管理模块188可至少部分基于确定的充电状态信息来确定电池189的状态是正常还是异常。如果确定电池189的状态为异常，则电力管理模块188可调节电池189的充电(例如，降低充电电流或电压，或停止充电)。根据实施例，可由外部控制装置(例如，处理器120)执行电力管理模块188的功能中的至少一些功能。
根据实施例，电池189可包括保护电路模块(PCM)240。PCM 240可执行用于防止电池189的性能恶化或损坏的各种功能(例如，预切断功能)中的一种或更多种功能。另外地或可选地，可将PCM 240配置为电池管理***(BMS)的至少一部分，其中，BMS能够执行包括单体均衡、电池容量的测量、充电或放电的次数计数、温度的测量或电压的测量的各种功能。
根据实施例，可使用传感器模块176的相应传感器(例如，温度传感器)、电力计230或电力管理模块188来测量关于电池189的充电状态信息或使用状态信息的至少一部分。根据实施例，传感器模块176的相应传感器(例如，温度传感器)可作为PCM 240的一部分被包括，或者可作为单独的装置被布置在电池189的附近。
图3是示出根据本公开的实施例的电子装置的另一框图。
参照图1、图2和图3，电子装置101(例如，图1的电子装置101)可以包括布置在壳体310中的多个电池320和电力管理模块188、多个传感器330、多个限流IC 340和处理器120。
在实施例中，壳体310可以限定电子装置101的外观。壳体310可以包括形成电子装置101的前表面或第一表面的前板、形成电子装置101的后表面或第二表面的背板、以及围绕前板和背板之间的空间的侧构件。壳体310可以保护多个电池320、电力管理模块188、多个传感器330、多个限流IC 340和处理器120免受外部冲击。
在实施例中，多个电池320可以布置在壳体310中。多个电池320可以包括第一电池321和第二电池322。然而，该实施例不限于此，并且多个电池320可以包括三个或更多电池。在这种情况下，电子装置101可以作为多电池工作。
在实施例中，第一电池321和第二电池322中的每个可以独立地提供操作电子装置101所需的功率。第一电池321和第二电池322中的每个可以独立地充电。第一电池321和第二电池322中的每个可以具有不同的容量。例如，第一电池321可以是主电池，第二电池322可以是备用电池(sub battery)。第一电池321和第二电池322中的每个可以以不同的速率放电。
在实施例中，第一电池321和第二电池322可以执行平衡操作以相互匹配电池电平。当第一电池321和第二电池322执行平衡操作时，可以减小第一电池321和第二电池322之间的电池电平差。
在实施例中，电力管理模块188可以包括充电电路210、电力调节器220和电力计230。电力管理模块188可以被实现为电力管理集成电路(PMIC)。电力管理模块188可以控制多个电池320。例如，电力管理模块188可以控制第一电池321和第二电池322中的每个的电池电平。电力管理模块188可以控制第一电池321和第二电池322中的每个的充电和/或放电，以控制第一电池321和第二电池322中的每个的电池电平。电力管理模块188可以通过使用多个限流IC 340来控制第一电池321和第二电池322中的每个的充电和/或放电。
在实施例中，多个传感器330可以测量流过指定部分的电流和/或指定部分的电压。多个传感器330可以包括第一至第三传感器331、332和333。
在实施例中，多个限流IC 340可以控制流入多个电池320的电流。多个限流IC 340可以限制流入多个电池320中的每个的电流的最大强度。多个限流IC 340可以包括第一限流IC 341和第二限流IC 342。然而，本公开不限于此，并且当电子装置101以多电池工作时，多个限流IC 340可以包括三个或更多限流IC。
在实施例中，第一传感器331可以测量从电力管理模块188流到多个电池320的电流的总和以及多个电池320的总电压。图3示出了第一传感器331单独布置的情况。然而，本公开不限于此，并且第一传感器331可以包括在电力计230中。在这种情况下，电力计230可以测量流入多个电池320的电流的总和以及多个电池320的总电压。
在实施例中，第二传感器332可以测量流入第一电池321的电流和第一电池321的电压。图3示出了第二传感器332单独布置的情况。然而，本公开不限于此，并且第二传感器332可以包括在第一限流IC 341中。在这种情况下，第一限流IC 341可以测量流入第一电池321的电流和第一电池321的电压。
在实施例中，第三传感器333可以测量流入第二电池322的电流和第二电池322的电压。图3示出了单独设置第三传感器333的情况。然而，本公开不限于此，并且第三传感器333可以包括在第二限流IC 342中。在这种情况下，第二限流IC 342可以测量流入第二电池322的电流和第二电池322的电压。
在实施例中，第一限流IC 341可以限制流入第一电池321的电流。第一限流IC 341可以将第一电池321设置为充电状态或放电状态。第一限流IC 341可以限制在充电状态下从电力管理模块188流入第一电池321的电流的最大强度。第一限流IC 341可以在充电状态下限制第一电池321和第二电池322之间的平衡操作。第一限流IC 341可以向处理器120发送关于第一电池321的电压、流入第一电池321的充电电流和/或从第一电池321输出的放电电流的信息。
在实施例中，第二限流IC 342可以限制流入第二电池322的电流。第二限流IC 342可以将第二电池322设置为充电状态或放电状态。第二限流IC 342可以限制在充电状态下从电力管理模块188流入第二电池322的电流的最大强度。第二限流IC 342可以在充电状态下限制第一电池321和第二电池322之间的平衡操作。第二限流IC 342可以向处理器120发送关于第二电池322的电压、流入第二电池322的充电电流和/或从第二电池322输出的放电电流的信息。
在实施例中，处理器120可操作地连接到多个电池320、电力管理模块188、多个温度传感器330和多个限流IC 340。处理器120可以通过电力管理模块188的充电电路210和电力计230获得关于多个电池320的信息。例如，处理器120可以知道关于第一电池321和第二电池322的电池电压、充电电流、放电电流和/或电池电平之和的信息。处理器120可以设置流入第一电池321和第二电池322的充电电流的最大强度和/或是否阻断充电电流。
在实施例中，在应用多电池结构的电子装置101中，每个电池可以以并联结构独立地充电，从而导致电池之间的充电时间不同。
图4是示出根据本公开的实施例的第一电池和第二电池的充电的视图。
参照图4，框图400示出第一电池321和第二电池322可以具有低于第一电压V1的电压，该第一电压V1是完全充电的电压。电力管理模块188可以将第一电池321和第二电池322都设置为充电状态。电力管理模块188可以允许充电电流流入第一电池321和第二电池322。
在实施例中，电力管理模块188可以设置从充电电路210流到第一电池321的第一充电电流I1和从充电电路210流到第二电池322的第二充电电流I2的总和，以对第一电池321和第二电池322进行充电。流入第一电池321和第二电池322的第一充电电流I1和第二充电电流I2可以根据第一电池321和第二电池322的电池容量而变化。
在实施例中，电力管理模块188可以基于第一电池321和第二电池322的容量来设置充电电流。电力管理模块188可以将充电电流设置为小于或等于第一电池321和第二电池322所允许的最大电流。电力管理模块188可以设置充电电流，使得第一电池321和第二电池322基本上同时被完全充电。例如，当直到第一电池321完全充电的剩余容量是第一容量并且直到第二电池322完全充电的剩余容量是第二容量时，电力管理模块188可以将流入第一电池321和第二电池322的充电电流设置为与第一容量和第二容量成比例。流入第一电池321和第二电池322的充电电流之和可以是流入第一电池321的第一充电最大设置电流和流入第二电池322的第二充电最大设置电流之和。
在实施例中，在第一电池321和第二电池322之间可能出现电压差。根据第一电池321和第二电池322中的每个的阻抗状态，第一电池321和第二电池322的充电电流和放电电流可以彼此不同。例如，第一电池321可以具有低于第一电压V1的第二电压V2，并且第二电池322可以具有低于第二电压V2的第三电压V3。
在实施例中，电流可以从具有第二电压V2的第一电池321流到具有第三电压V3的第二电池322。因为电流从具有高电压的第一电池321流到具有低电压的第二电池322，所以可能发生电池单元平衡，其中第二电池322被充电并且第一电池321被放电。随着第一电池321和第二电池322之间的电压差增加，电池单元平衡可能增加。当在第一电池321和第二电池322之间发生电池单元平衡时，第一电池321和第二电池322的寿命可能缩短，或者第一电池321和第二电池322可能劣化。
图5是示出根据本公开的实施例的阻断第一电池的充电和第二电池的充电的视图。
参照图5，框图500示出第一电池321可以具有作为完全充电电压的第一电压V1。第二电池322可以具有低于第一电压V1的第三电压V3。在每个中，第二电压V2低于第一电压V1。第一电池321可以处于完全充电状态，其中第一电池321的电压达到作为完全充电电压的第一电压V1，并且充电电流的流入被阻断，使得第一电池321不被充电。第二电池322可以处于充电状态，其中第二电池322具有比作为完全充电电压的第一电压V1更低的第三电压V3，从而引入充电电流。电力管理模块188可以测量第一电池321和第二电池322的电压。电力管理模块188可以基于第一电池321和第二电池322的电压将第一电池321和第二电池322中的每个设置为完全充电状态或充电状态。例如，电力管理模块188可以将第一电池321设置为完全充电状态，并将第二电池322设置为充电状态。电力管理模块188可以通过使用第一限流IC 341来阻断流入第一电池321的充电电流，并将充电电流引入第二电池322。
在实施例中，当使在第一电池321和第二电池322充电期间在第一电池321和第二电池322之间发生的电池单元平衡最小化时，可以提高第一电池321和第二电池322的寿命，并且可以防止第一电池321和第二电池322劣化。处理器(例如，图3的处理器120)可以配置成允许第一电池321和第二电池322被充电，同时最小化第一电池321和第二电池322之间的电压差，以便最小化充电期间第一电池321和第二电池322之间的电池单元平衡。
图6是示出根据本公开的实施例的设置多个电池(例如，图3的第一电池321和第二电池322)中的每个的充电电流的方法的流程图。
参照图6，在流程图600的操作610中，根据实施例的电子装置(例如，图3的电子装置101)可以设置从电力管理模块(例如，图3的电力管理模块188)的充电电路(例如，图3的充电电路210)输出的总充电电流“I”。例如，可以将从充电电路210流向第一电池321的第一充电电流I1和流入第二电池322的第二充电电流I2的总和设置为总充电电流“I”，以便对包括第一电池和第二电池(例如，图3的第一电池321和第二电池322)的电子装置101进行充电。
在实施例中，处理器120可以通过设置总充电电流“I”来最小化第一电池321和第二电池322之间的电压差，从而针对容量优化在充电开始时的初始电流设置。
在操作620中，根据实施例的电子装置101可以与电池321和322中的每个的总容量成比例地设置流入多个电池321和322中的每个的各个充电电流。例如，当第一电池321具有第一容量C1，第二电池322具有第二容量C2，并且设置了总充电电流“I”时，可以将第一充电电流I1和第二充电电流I2设置为与第一容量C1和第二容量C2成比例。
在实施例中，第一充电电流I1是通过将第一容量C1除以第一容量C1和第二容量C2之和得到的值乘以总充电电流“I”得到的值。第二充电电流I2可以是通过将第二容量C2除以第一容量C1和第二容量C2之和得到的值乘以总充电电流“I”得到的值。例如，当总容量为3,000mAh的第一电池321和总容量为2,000mAh的第二电池322用2,500mAh充电时，可以如下计算第一充电电流I1和第二充电电流I2。
在充电电路210中设置的总充电电流“I”＝2,500mA
第一充电电流I1＝(3,000mAh/(3,000mAh+2,000mAh))*2500mA＝1500mAh
第二充电电流I2＝(2,000mAh/(3,000mAh+2,000mAh))*2,500mA＝1,000mAh
在实施例中，处理器120可以将总充电电流“I”分配成与第一电池321和第二电池322中的每个的总容量成比例，从而分别设置流入第一电池321和第二电池322的第一充电电流I1和第二充电电流I2。处理器120可以通过使用分配算法来设置流入第一电池321和第二电池322的最大电流。处理器120可以在不考虑第一电池321和第二电池322的电流剩余容量的情况下设置第一充电电流I1和第二充电电流I2。
在操作630中，根据实施例的电子装置101可以确定总充电电流“I”是否已经改变。在充电电路210处设置的总充电电流“I”可以随着各种事件而实时变化，例如连接的充电电缆的类型、处理器120的加热控制算法、通信模块(例如，图1的通信模块190)的通信故障、连接的充电线的缺陷、第一电池321和/或第二电池322的缺陷、或不良充电状态、或用户的控制。当总的充电电流“I”改变(操作630-是)时，处理器120可以重复操作610。当总充电电流“I”保持恒定(操作630-否)时，处理器120可以进行到操作640。
在实施例中，每当在充电电路210处设置的总充电电流“I”改变时，处理器120可以实时地重新计算流入第一电池321和第二电池322的第一充电电流I1和第二充电电流I2。每当在充电电路210处设置的总充电电流“I”改变时，可以再次执行处理器120的最大充电电流分配算法。处理器120可以将当前实际在第一电池321和第二电池322中的每个中流动的电流设置为与第一电池321和第二电池322中的每个的总容量成比例，以控制第一电池321和第二电池322的电压在充电操作中基本上相同。
在操作640中，根据实施例的电子装置101可以保持各个充电电流。处理器120可以保持第一充电电流I1和第二充电电流I2。处理器120可配置成允许第一电池321和第二电池322接收除以容量的总充电电流“I”。处理器120可以在保持总充电电流“I”恒定的情况下，分别保持流入第一电池321和第二电池322的第一充电电流I1和第二充电电流I2的强度。在处理器120中，处理器120可以通过允许在充电电路210处设置的总充电电流“I”再流入第一电池321或第二电池322中的一个来最小化第一电池321和第二电池322之间的充电不平衡。
图7是示出根据本公开的实施例的对多个电池(例如，图3的第一电池321和第二电池322)充电的方法的流程图。
参照图7，可以在假设第一电池321和第二电池322处于充电状态的情况下应用最小化电池单元平衡的方法。当由于电池单元平衡而通过使用处于放电状态的多个限流IC(例如，图3的第一限流IC 341和第二限流342)阻断放电电流时，可能阻断从第一电池321和第二电池322输出的电流本身。在这种情况下，电子装置101的操作所需的***电流可能不足，从而电子装置101的操作可能停止。处理器120可以被设置为允许仅在充电操作中施加最小化第一电池321和第二电池322之间的电压差的方法。
在流程图700的操作710中，根据实施例的电子装置101可以感测电力管理模块(例如，图3的电力管理模块188)以及电池321和322中的每个的电压，并且可以基于电力管理模块188的电压来确定模式是第一模式还是第二模式。
在实施例中，当第一电池321和第二电池322的电压之间存在不平衡时，可以开始对第一电池321和第二电池322进行充电。处理器120可以检测电力管理模块188的充电电路210的电压、第一电池321的电压和第二电池322的电压。
在实施例中，处理器120可以基于电力管理模块188的充电电路210的电压来确定该模式是恒定电压(CV)模式的第一模式还是恒定电流(CC)模式的第二模式。处理器120可以根据第一模式和第二模式中的哪一个来控制第一电池321或第二电池322的充电速度，以执行第一电池321和第二电池322之间的平衡的充电。处理器120可以尝试在第一模式中减小第一电池321和第二电池322之间的电压差，并且在第二模式中增加第一电池321和第二电池322的充电速度。根据第一电池321和第二电池322的当前总充电容量，处理器120可以确定是减小电压差还是增大充电速度。
在操作720中，根据实施例的电子装置101可以确定多个电池321和322之间的每个电压差是否大于第一阈值电压。处理器120可以检查第一电池321和第二电池322之间的电压差是否较大。当第一电池321和第二电池322之间的电压差大于第一阈值电压(操作720-是)时，处理器120可以将当前状态定义为第一电池321和第二电池322之间的电压差较大的电池不平衡状态。当第一电池321和第二电池322之间的电压差大于第一阈值电压(操作720-是)时，处理器120可以进行到操作730。当第一电池321和第二电池322之间的电压差小于第一阈值电压(操作720-否)时，处理器120可以将当前状态定义为第一电池321和第二电池322之间的电压差较小的电池平衡状态。当第一电池321和第二电池322之间的电压差小于第一阈值电压(操作720-否)时，处理器120可以进行到操作725。
在操作725中，根据实施例的电子装置101可以执行充电。当电池处于平衡状态时，不需要在充电期间执行降低第一电池321和第二电池322之间的电压差的操作。处理器120可确定第一电池321和第二电池322之间的电压差在正常范围内并执行正常充电。
在操作730中，根据实施例的电子装置101可以确定电子装置是否处于第一模式。第一模式可以是充电电压保持恒定的模式，因为电力管理模块188的电压相比于完全充电电压等于或大于指定比率。第二模式可以是充电电流保持恒定的模式，因为与完全充电电压相比，电力管理模块188的电压等于或小于指定比率。处理器120可在第一模式中将电池单元平衡最小化的优先级排序。处理器120可以在第二模式下对所有第一电池321和第二电池322的快速充电时间进行优先级排序。当处理器120处于第一模式(操作730-是)时，处理器120可以执行操作735。当处理器120处于第二模式(操作730-否)时，处理器120可以执行操作740。
在操作735中，根据实施例的电子装置101可以阻断具有高电压的电池(例如，第一电池321)的充电电流和放电电流。当第一电池321和第二电池322中的第一电池321的电压大时，处理器120可以阻断充电电流以防止充电电流流入第一电池321。当处理器120处于第一模式时，处理器120可以停止对第一电池321充电并且仅对第二电池322充电，以快速减小第一电池321和第二电池322之间的电压差。例如，处理器120可以将第一限流IC(例如，图3的第一限流IC 341)设置为补充模式(该补充模式是阻断电流的模式)，从而阻断流入第一电池321的电流。处理器120可以被设置为在指定时间内阻断第一电池321的充电电流和放电电流。
在实施例中，处理器120可以通过使用第一限流IC 341来阻断从第一电池321输出的放电电流。处理器120可以阻断第一电池321的放电电流，以防止第一电池321由于电池单元平衡的发生而放电，通过该电池单元平衡，电流流向具有比第一电池321低的电压的第二电池322。
在实施例中，可以从第二电池322提供电子装置101所需的***电流。处理器120可以控制电力管理模块188以从外部充电装置提供***电流，使得***电流不变低。
在操作740中，根据实施例的电子装置101可以限制具有高电压的电池的充电电流的强度。当第一电池321和第二电池322中的第一电池321的电压为高时，处理器120可以将流入第一电池321的充电电流限制为预定大小或更小。在第二模式中，处理器120可以允许第二电池322被充电，同时限制第一电池321的充电，使得可以逐渐减小电压差，同时第一电池321和第二电池322作为整体被快速充电。当电力管理模块188的充电电路210的电压处于第二模式时，处理器120可以不断地限制流入第一电池321的电流，因为当具有高电压的第一电池321的充电被阻断时，第一电池321和第二电池322的总充电可能较慢。处理器120可以被设置为在指定时间内限制第一电池321的充电电流的强度。
在实施例中，处理器120可以设置最大充电电流，该最大充电电流是第一电池321和第二电池322可以被充电而不被损坏的最大电流。处理器120可以在第一模式中阻断对具有高电压的第一电池321的充电电流，或者在第二模式中限制对具有高电压的第一电池321的充电电流的强度，从而可以防止第二电池322的充电电流超过最大充电电流，以防止第二电池322被损坏。第二电池322可以保持最大充电电流以追赶第一电池321的电压。
在操作745中，根据实施例的电子装置101可以确定第一电池321和第二电池322的电压之间的差是否小于第二阈值电压。处理器120可以确定在从具有高电压的第一电池321的充电电流被限制起经过指定时间之后，第一电池321和第二电池322之间的电压差是否已经减小。当第一电池321和第二电池322之间的电压差小于第二阈值电压(操作745-是)时，处理器120可以将其定义为电池平衡状态。当第一电池321和第二电池322之间的电压差小于第二阈值电压(操作745-是)时，处理器120可以进行到操作750。当在操作745中第一电池321和第二电池322之间的电压差大于第二阈值电压(否)时，处理器120可以将其定义为电池不平衡状态。当第一电池321和第二电池322之间的电压差大于第二阈值电压(操作745-否)时，处理器120可以进行到操作755。
在操作750中，根据实施例的电子装置101可以取消对具有高电压的第一电池321的充电和放电电流的阻断。由于返回电池平衡状态，处理器120可以以一般方式执行充电。在执行操作750之后，处理器120可以配置成每隔指定的时间段执行操作710。
在操作755中，根据实施例的电子装置101可以保持对具有高电压的第一电池321的充电和放电电流的阻断。处理器120可以确定第一电池321和第二电池322处于不平衡状态，并且在第一电池321和第二电池322的电压类似地彼此匹配的情况下执行充电。在执行操作755之后，处理器120可以配置成每隔指定的时间段执行操作710。
在实施例中，处理器120可以根据在第一模式和第二模式中的平衡充电是将电池单元平衡最小化还是将充电时间最小化来选择一种充电控制方法。两种充电控制方法都可以继续进行，直到第一电池321和第二电池322的电压电平彼此相似。处理器120可以通过允许第一电池321和第二电池322执行平衡的充电来将第一电池321和第二电池322的电压调整为彼此相似。
图8是示出根据本公开的实施例的在第一模式下对多个电池充电的方法的视图。
参照图8，框图800示出第一电池321可以具有比第二电池322更高的电压。第一电池321的初始电压可以是第一电压V1，该第一电压V1是完全充电电压或目标电压。第二电池322的初始电压可以是第四电压V4。例如，第一电压V1可以是大约100％，而第四电压V4可以是大约25％。在这种情况下，电力管理模块(例如图3的电力管理模块188)的充电电路(例如图3的充电电路210)的电压可以在大约80％到大约90％的范围内。处理器120可基于电力管理模块188的电压接近完全充电电压或目标电压的事实而在第一模式下执行充电。
在实施例中，处理器120可以阻断流入第一电池321的充电电流和从第一电池321流到第二电池322的放电电流。处理器120可以控制电力管理模块188，使得电力管理模块188只对第二电池322充电。电力管理模块188可以对第二电池322充电，以将第二电池322的电压升高成通过第二电压V2和第三电压V3到达第一电压V1。因此，可以减小或消除第一电池321和第二电池322之间的电压差。
图9是示出根据本公开的实施例的在第二模式下对多个电池充电的方法的视图。
参照图9，框图900示出第一电池321可以具有比第二电池322更高的电压。第一电池321的初始电压可以是第三电压V3，第三电压V3是低于完全充电电压或目标电压的电压。第二电池322的初始电压可以是第四电压V4。例如，第三电压V3可以是大约50％，而第四电压V4可以是大约25％。在这种情况下，电力管理模块(例如图3的电力管理模块188)的充电电路(例如图3的充电电路210)的电压可以在大约30％到大约40％的范围内。处理器120可基于电力管理模块188的电压低于完全充电电压或目标电压的事实而在第二模式下执行充电。
在实施例中，处理器120可以限制流入第一电池321的充电电流的强度。例如，处理器120可以将流入第一电池321的第一充电电流限制为小于流入第二电池322的第二充电电流。在这种情况下，当在电力管理模块188中执行充电时，当第二电池322的电压从第四电压V4上升到第三电压V3时，第一电池321的电压可以不从第三电压V3上升到第二电压V2，而是可以上升到第二电压V2和第三电压V3之间的第一中间电压A1。此后，电力管理模块188可以对第一电池321和第二电池322进行充电，使得在第二电池322的电压升高到第二电压V2的时间点，第一电池321的电压也升高到第二电压V2。因此，可以减小或消除第一电池321和第二电池322之间的电压差。
根据各种实施例的电子装置可以是各种类型的电子装置之一。电子装置可包括例如便携式通信装置(例如，智能电话)、计算机装置、便携式多媒体装置、便携式医疗装置、相机、可穿戴装置或家用电器。根据本公开的实施例，电子装置不限于以上所述的那些电子装置。
应该理解的是，本公开的各种实施例以及其中使用的术语并不意图将在此阐述的技术特征限制于具体实施例，而是包括针对相应实施例的各种改变、等同形式或替换形式。对于附图的描述，相似的参考标号可用来指代相似或相关的元件。如这里所使用的，诸如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”的短语中的每个短语可包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一起列举出的项的任意一项或所有可能组合。如这里所使用的，诸如“第1”和“第2”或者“第一”和“第二”的术语可用于将相应部件与另一部件进行简单区分，并且不在其它方面(例如，重要性或顺序)限制所述部件。将理解的是，在使用了术语“可操作地”或“通信地”的情况下或者在不使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下，如果一元件(例如，第一元件)被称为“与另一元件(例如，第二元件)结合”、“结合到另一元件(例如，第二元件)”、“与另一元件(例如，第二元件)连接”或“连接到另一元件(例如，第二元件)”，则意味着所述一元件可与所述另一元件直接(例如，有线地)连接、与所述另一元件无线连接、或经由第三元件与所述另一元件连接。
如这里所使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单元，并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多功能的单个集成部件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以专用集成电路(ASIC)的形式来实现模块。
可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的可由机器(例如，电子装置101)读取的一个或更多指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控制下，所述机器(例如，电子装置801)的处理器(例如，处理器120)可在使用或无需使用一个或更多其它部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形装置，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。
根据实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM))的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，Play StoreTM)在线发布(例如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户装置(例如，智能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。如果是在线发布的，则计算机程序产品中的至少部分可以是临时产生的，或者可将计算机程序产品中的至少部分至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
根据各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更多部件，或者可添加一个或更多其它部件。可选择地或者另外地，可将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中的每个部件的所述一个或更多功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多操作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多其它操作。

Claims (15)

1.一种电子装置，包括：
壳体；
多个电池，布置在所述壳体内；
电力管理模块，配置成控制所述多个电池；
多个限流集成电路(IC)，配置成限制流入所述多个电池中的每个的电流的最大强度；以及
至少一个处理器，可操作地连接到所述多个电池、所述电力管理模块和所述多个限流IC，
其中，所述至少一个处理器配置成：
设置从所述电力管理模块输出的总充电电流，
将流入所述多个电池中的每个的各个充电电流设置为与所述多个电池中的每个的总容量成比例，
当所述总充电电流改变时，重新计算所述各个充电电流。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中，所述至少一个处理器还配置成：
与所述多个电池中的每个的总容量和在所述电力管理模块中设置的总最大电流成比例地设置要引入到所述多个电池中的每个中的最大电流。
3.如权利要求1所述的电子装置，其中，所述至少一个处理器还配置成：
防止比每个电池的总容量能够容纳的最大电流更大的电流被引入到所述多个电池中的每个中。
4.如权利要求1所述的电子装置，其中，所述至少一个处理器还配置成：
在不考虑所述多个电池的电流剩余容量的情况下设置所述各个充电电流。
5.如权利要求1所述的电子装置，还包括：
第一传感器，配置成感测流入所述多个电池的电流的总和和/或所述电力管理模块的电压；以及
第二传感器和第三传感器，配置成感测所述多个电池中的每个的电流和/或电压，
其中，所述至少一个处理器还配置成：
通过使用所述第一传感器设置所述总充电电流，以及
通过使用所述第二传感器和所述第三传感器设置所述各个充电电流。
6.如权利要求5所述的电子装置，
其中，所述第一传感器包括在所述电力管理模块中，
其中，所述第二传感器包括在所述多个限流IC之中的第一限流IC中，以及
其中，所述第三传感器包括在所述多个限流IC之中的第二限流IC中。
7.如权利要求1所述的电子装置，其中，所述至少一个处理器还配置成：
按容量将所述总充电电流分配给所述多个电池，以及
当保持所述总充电电流时，保持所述各个充电电流的强度。
8.一种电子装置，包括：
壳体；
多个电池，布置在所述壳体内；
电力管理模块，配置成控制所述多个电池；
多个限流IC，配置成限制流入所述多个电池中的每个的电流的最大强度；以及
至少一个处理器，可操作地连接到所述多个电池、所述电力管理模块和所述多个限流IC，
其中，所述至少一个处理器配置成：
感测所述电力管理模块的电压和所述多个电池中的每个的电压，
基于所述电力管理模块的电压，确定模式是将所述多个电池的电压保持恒定的第一模式还是将电流保持恒定的第二模式，以及
当在所述多个电池被充电期间出现电压差时，与所述模式是所述第一模式还是所述第二模式相对应地控制所述多个电池之中的、具有较高电压的电池的充电电流。
9.如权利要求8所述的电子装置，其中，所述至少一个处理器还配置成：
在所述第一模式中，阻断具有所述较高电压的电池的充电电流和放电电流，以防止所述多个电池之间的电池单元平衡。
10.如权利要求8所述的电子装置，其中，所述至少一个处理器还配置成：
在所述第二模式中，限制具有所述较高电压的电池的充电电流的强度，以增加全部的所述多个电池的充电速度。
11.如权利要求8所述的电子装置，其中，所述至少一个处理器还配置成：
在检测到所述多个电池中的每个的电压之后，当所述多个电池之间的每个电压差大于第一阈值电压时，对所述多个电池进行充电。
12.如权利要求8所述的电子装置，其中，所述至少一个处理器还配置成：
在从具有所述较高电压的电池的充电电流被控制开始经过指定时间之后，当所述多个电池之间的每个电压差小于第二阈值电压时，终止对具有所述较高电压的电池的充电电流的控制。
13.如权利要求8所述的电子装置，其中，所述至少一个处理器还配置成：
通过将所述多个限流IC之中的、连接到具有所述较高电压的电池的限流IC设置为补充模式来阻断具有所述较高电压的电池的充电电流。
14.如权利要求8所述的电子装置，其中，所述至少一个处理器还配置成：
保持所述多个电池之中的、具有较低电压的电池的充电电流恒定在能够被充电而不被损坏的最大充电电流。
15.如权利要求8所述的电子装置，其中，在所述第一模式中，所述至少一个处理器还配置成：
阻断具有所述较高电压的电池的充电电流和放电电流，以及
控制所述电力管理模块以从外部充电装置和所述多个电池之中的、具有较低电压的电池提供所述电子装置所需的***电流。
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