CN114123364A - 电子设备的充电方法及其电子设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池充电领域,公开了一种电子设备的充电方法及其电子设备和介质。本申请的充电方法包括:电子设备处于第一充电状态,检测当前进入电子设备的电池的第一充电电流是否大于预设充电阈值,在检测到第一充电电流大于预设充电阈值的情况下,将第一充电电流的部分电流输入电子设备的分流器件,以使得进入电池的第二充电电流小于或等于预设充电阈值,其中,分流器件还用于执行电子设备的第一功能。本申请的充电方法不需要增加额外的充电保护分流负载电路,节约了电子设备的硬件成本和结构空间,而且,通过调节分流器件的工作电流,可以灵活和精确的控制电子设备的电池的充电电流,实现对电子设备的电池的充电保护。
Description
技术领域
本发明涉及电池充电领域,尤其涉及一种电子设备的充电方法及其电子设备 和介质。
背景技术
可穿戴设备,例如,手环、运动手表、智能手表等,设备体积小,电池容量 相应也比较小,一般在100-500mAh之间,电池的充电电压在2.2V-4.2V之间。 在电池电压低于3V或高于4V充电时,为了防止大电流对电池的损坏,通过电池 管理芯片控制充电电流,用最小充电电流对电池充电。但是,现有的充电管理芯 片的最小充电电流通常大于电子设备的电池的安全充电电流,例如,充电管理芯 片的最小充电电流是50mA,电子设备的电池的安全充电电流是40mA,显然充电管 理芯片的最小充电电流不能满足电子设备的电池的安全充电要求。
发明内容
本申请实施例提供了一种电子设备的充电方法及其电子设备和介质,本申请 的充电方法不需要增加额外的充电保护分流负载电路,节约了电子设备的硬件成 本和结构空间,而且,通过调节分流器件的工作电流,可以灵活和精确的控制电 子设备的电池的充电电流,实现对电子设备的电池的充电保护。
第一方面,本申请实施例公开了一种电子设备的充电方法,包括:所述电子 设备处于第一充电状态;检测当前进入所述电子设备的电池的第一充电电流是否 大于预设充电阈值;在检测到所述第一充电电流大于预设充电阈值的情况下,将 所述第一充电电流的部分电流输入所述电子设备的分流器件,以使得进入所述电 池的第二充电电流小于或等于所述预设充电阈值,其中,所述分流器件还用于执 行所述电子设备的第一功能。
例如,所述第一充电状态为电池电压小于低压阈值或高于高压阈值,或者环 境温度小于零摄氏度时,所述第一充电电流为充电管理芯片的最小充电电流,所 述分流器件为PPG传感器,然后库仑计实时检测流入电池的实际充电电流I1,并 将实际充电电流I1反馈给控制器,控制器判断实际充电电流是否在电流阈值以内, 如果实际充电电流大于电流阈值,其中,电流阈值为电池容量的0.1倍,控制器 通过控制旁路PPG传感器消耗充电电流Iin的部分电流I2,并满足以下关系:
Iin=I1+I2
从上述公式可以看出,在Iin恒定的情况下,可以通过调节I2,也就是调节 PPG传感器的工作电流,使得流入电池的实际充电电流保持在电流阈值以内,为 了电池能够安全快速充电,可以使实际充电电流等于电流阈值。
在上述第一方面的一种实现中,所述方法还包括:在所述电子设备的充电条 件满足预设充电条件的情况下,采用第二充电状态对所述电子设备进行充电;在 所述电子设备的充电条件不满足预设充电条件的情况下,采用所述第一充电状态 对所述电子设备进行充电;其中,在所述第二充电状态下进入所述电池的充电电 流大于在所述第一充电状态下进入所述电池的充电电流。
在上述第一方面的一种实现中,满足所述预设充电条件包括下列中的至少一 项:所述电池的电压大于第一电压阈值并且小于第二电压阈值,其中,所述第二 电压阈值大于所述第一电压阈值;所述电池的环境温度大于温度阈值。
在上述第一方面的一种实现中,所述方法包括:所述第一电压阈值为3V, 所述第二电压阈值为4V,所述温度阈值为零摄氏度。例如,锂电池的电压一般 在2.2V-4.2V之间,如果锂电池的电压在3V以下,表示锂电池的电量较低,如 果锂电池的电压在4V以上,表示锂电池的电量较高,如果此时用大电流对锂电 池直接充电,会对锂电池造成损害,必须用小电流对锂电池进行充电,此外,在 环境温度小于零摄氏度时,用大电流对锂电池直接充电,也会对锂电池造成损害。 所以,在本申请的实施例中,可以将第一电压阈值设置为3V,第二电压阈值设 置为4V,温度阈值设置为零摄氏度。
在上述第一方面的一种实现中,所述方法包括:所述预设充电阈值在数值上 等于所述电池的电池容量的0.1倍。例如,电池的预设充电阈值可以设定为0.1C, 其中,C为充电倍率,表示电池在规定时间内充上其额定容量时所需要的电流值, 它在数值上等于电池额定容量的倍数。
在上述第一方面的一种实现中,所述将所述第一充电电流的部分电流输入所 述电子设备的分流器件,以使得进入所述电池的第二充电电流小于或等于所述预 设充电阈值,包括:确定所述第一充电电流与所述预设充电阈值的差值;将大于 或等于所述差值的部分电流输入到所述分流器件,以使得进入所述电池的第二充 电电流小于或等于所述预设充电阈值。
在上述第一方面的一种实现中,所述分流器件为光电容积描记传感器。
在上述第一方面的一种实现中,所述光电容积描记传感器包括发光二极管; 并且所述将所述第一充电电流的部分电流输入所述电子设备的分流器件,以使得 进入所述电池的第二充电电流小于或等于所述预设充电阈值,包括:调节所述光 电容积描记传感器的发光二极管的工作电流,使得所述发光二极管的工作电流大 于或等于所述差值。
例如,电池的预设充电阈值为10mA,而实际充电电流为50mA,由上述公 式可知,需要PPG传感器分流40mA。那么,控制器向PPG传感器发出指令, 启动PPG传感器工作,PPG传感器的LED发出特定波长的光,例如,绿光。然 后,控制器调节PPG传感器的LED的发光强度,使得该发光强度下的工作电流 为40mA。或者,启动PPG传感器工作,然后控制器调节PPG传感器的LED的 发光的波长,使得该波长的光需要的电流为40mA。
在上述第一方面的一种实现中,所述光电容积描记传感器还用于执行所述电 子设备的下列中的至少一项功能:测量用户的心率;测量用户的血氧饱和度。
在上述第一方面的一种实现中,所述分流器件包括马达。例如,控制器可以 通过控制马达的工作电流来调节马达的转速,并且,马达的工作电流越大,马达 的转速越快,马达的工作电流越小,马达的转速越慢。在电池的实际充电电流大 于预设充电阈值时,控制器通过控制马达的工作电流实现分流,从而使得输入电 池的充电电流在预设充电电流以内。
在上述第一方面的一种实现中,所述马达执行所述电子设备的第一功能为: 产生振动提示。
第二方面,本申请实施例公开了一种电子设备,包括:
电流检测器件,用于检测当前进入所述电子设备的电池的第一充电电流是否 大于预设充电阈值;
充电管理芯片,用于在检测到所述第一充电电流大于预设充电阈值的情况下, 将所述第一充电电流的部分电流输入所述电子设备的分流器件,以使得进入所述 电池的第二充电电流小于或等于所述预设充电阈值;
分流器件,用于在检测到所述第一充电电流大于预设充电阈值的情况下,接 收所述第一充电电流的部分电流,以使得进入所述电池的第二充电电流小于或等 于所述预设充电阈值;例如,分流器件可以是PPG传感器或马达等。
存储器,用于存储由电子设备的一个或多个控制器执行的指令,以及
控制器,用于控制所述电流检测器件、所述充电管理芯片和所述分流器件执 行上述第一方面所述的电子设备的充电方法。
第三方面,本申请实施例公开了一种计算机可读介质,所述可读介质上存储 有指令,该指令在机器上执行时使机器执行上述第一方面所述的电子设备的充电 方法。
附图说明
图1根据本申请的一些实施例,提供一种电子设备的充电场景图。
图2根据本申请的一些实施例,提供的一种手环100的硬件结构示意图。
图3根据本申请的一些实施例,提供的一种手环100的充电保护示意图。
图4a根据本申请的一些实施例,提供的一种低压条件下的充电保护流程图。
图4b根据本申请的一些实施例,提供的一种高压条件下的充电保护流程图。
图4c根据本申请的一些实施例,提供的一种低温条件下的充电保护流程图。
图4d根据本申请的一些实施例,提供的一种结合电池电压和环境温度条件 下的充电保护流程图。
图5根据本申请一些实施例,提供一种能够实现电子设备100的功能的电子 设备500的结构示意图。
图6根据本申请一些实施例,示出了能够实现手环100功能的电子设备600 的软件***。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。 可以理解的是,此处描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例,而非对本发 明的实施例的限定。以及,附图中仅示出了与本发明的实施例相关的部分而非全 部结构。
下面通过附图和实施例,对本申请实施例的技术方案做进一步的详细描述。
图1示出了本申请具体实施例提供的电子设备的充电场景图10。如图1所 示,电子设备100的电池电量很低,例如,电子设备100的电池电量只剩下10%, 电源200给电子设备100的电池充电,在电子设备100的电池电量较低时,此时 充电电流必须控制在安全电流内以保护电子设备100的电池。为了保证电子设备 100的充电电流在安全电流以内,本申请的实施例通过电子设备100的内部器件, 如PPG(photoplethysmograph,光电容积描记)传感器、马达等进行旁路分流, 在充电电流大于电子设备100的电池的安全电流时,调节PPG传感器的工作电流 来消耗充电电流的部分电流,使得流入电子设备100的电池的实际电流在安全电 流以内。本申请实施例不需要增加额外的充电保护分流负载电路,节约了电子设备100的硬件成本和结构空间,而且,通过调节PPG传感器的工作电流,可以灵 活和精确的控制电子设备100的电池的充电电流,实现对电子设备100的电池的 充电保护。
为了方便描述,下文以PPG传感器为例介绍本申请的技术方案。
可以理解的是,图1中示出的是通过有线充电对电子设备100进行充电,在 本申请的其他实施例中,还可以通过无线充电的方式对电子设备100进行充电, 无线充电方式包括但不限于电磁感应方式、电磁共振方式、电场耦合方式和无线 电波方式,在此不做限制。
在本申请的具体实施例中所述电子设备100可以是多种设备,包括但不限于 手环、运动手表、智能手表或者眼镜、头盔、头带等可穿戴电子设备、医疗检测 仪器等。在下文的描述中,为了简化说明,以手环100为例说明本申请的技术方 案。
图2所示为根据本申请的一些实施例,提供的一种手环100的硬件结构示意 图。如图2所示,该手环可以包括手环主体100。在本申请的一个实施例中,手 环100的主体可以包括触摸屏101(又称为触控面板)、显示屏102、壳体(所述 壳体包括前壳(图2未示出)和底壳(图2未示出)),以及控制器103、存储器 104、PPG传感器105、充电管理芯片106、库仑计107和电池108等。
下面分别对手环100的各功能组件进行介绍:
触摸屏101,也可以称为触控面板,可以收集手环用户在其上的触摸操作(比 如用户使用手指、触笔等任何适合物体或者附件在触控面板上或者在触控面板附 近的操作)。
显示屏102可以用于显示用户输入的信息、给用户的提示信息以及手环上的 各种菜单,进一步的,触控面板101可覆盖显示屏102,当触控面板101检测到 在其上或者附近的触摸操作后,传送给控制器103以确定触摸事件的类型,随后 控制器103根据触摸事件的类型在显示屏102上提供相应的视觉输出。在本申请 的一些实施例中,显示屏102可以显示电池108的剩余电量,例如,显示屏102 显示电池108的电量剩余10%,提醒用户对手环100充电。
控制器103是手环100的控制中心,它可以一个或者多个通用中央处理器、 微处理器等,也可以是专用集成电路(ASIC)、电子电路等。在本申请的一些实施 例中,控制器103可以根据电池电压或环境温度控制充电管理芯片106的充电电 流以及PPG传感器105的工作电流,同时也可以接收库仑计107检测到的电流信 号。
存储器104用于存储软件程序以及数据,控制器103通过运行存储在存储器 104的软件程序以及数据,执行手环100的各种功能应用以及数据处理。
PPG传感器105主要由3部分电路组成:发光二极管(lighting emitting diode,LED)、光电二极管和信号处理/补偿电路,其中,LED的工作电流在0-100mA 之间,控制器103可以通过调节LED的工作电流来调节LED的发光强度。PPG传 感器的工作原理是LED发出某种波长的光(测量心率时一般用绿光),然后用光 电二极管测量发射/透射的光的强度,由于只有血液对光的反射是波动值,这个 波动的频率就是脉搏,波动频率与心率一致,此外,PPG传感器105还用于测量 用户的血氧饱和度。
充电管理芯片106支持电压范围为3.9V-14V的USB接口输入源,可自动识 别多种输入源,包括USB SDP、CDP、DCP、非标准适配器、可调节高压适配器, 识别输入源后可根据输入源设置输入电流限制,防止大电流对电路或锂电池(电 池108)造成损坏。
库仑计107用于精确跟踪电池108的电量变化,在电池108的正极或负极串 入一个电流检测电阻,一旦有电流流入或流出电池108时,就会在电阻的两端产 生电压,通过检测电压就可以计算出流过电池108的电流,电流与时间的积分就 是变化的电量,因此可以精确地跟踪电量的变化,精度可达1%。在本申请的实 施例中,库仑计107可以实时获取电池108的电流,并将获得的电流值反馈给控 制器103。
电池108用于给手环100内的器件供电,在本申请的一些实施例中,电池 108为锂电池,并且可反复充电使用。其中,锂电池是一类由金属锂或锂合金为 正/负极材料,使用非水电解质溶液的电池。由于金属锂的化学活性很活泼,在 电池108充电时,需要对锂电池进行保护。
可以理解的是,图2所示的结构仅仅是实现本申请技术方案中手环100的功 能的一种具体结构,具有其他结构并能实现类似的功能的手环100也适用于本申 请的技术方案,在此不做限制。
下面,根据结合具体场景,详细介绍本申请的技术方案。
如图3所示,在直流电源给电池108充电的情况下,控制器103可以根据环 境温度或电池电压控制充电管理芯片106的充电电流Iin,例如,在电池电压小于 低压阈值或高于高压阈值,或者环境温度小于零摄氏度时,控制器103可以通过 I2C(inter-integratedcircuit,两线式串行总线)控制充电管理芯片106以最 小充电电流进行充电,库仑计107实时检测流入电池108的实际充电电流I1,并 通过I2C总线将实际充电电流I1反馈给控制器103,控制器103判断实际充电电 流是否在电流阈值以内,如果实际充电电流大于电流阈值,其中,电流阈值为电 池容量的0.1倍,控制器103通过SPI(serial peripheralinterface,串行外 设接口)总线控制旁路PPG传感器106消耗充电电流Iin的部分电流I2,并满足以 下关系:
Iin=I1+I2 (1)
从公式(1)可以看出,在Iin恒定的情况下,可以通过调节I2,也就是调节PPG 传感器105的工作电流,使得流入电池108的实际充电电流保持在电流阈值以内, 为了电池108能够安全快速充电,可以使实际充电电流等于电流阈值。
可以理解的是,图3中的通讯总线并不限于I2C和SPI,还可以是其他总线, 例如,UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发传输器), 在此不做限制,此外,通讯连接方式不做限定,例如,PPG传感器105也可以通 过I2C总线与控制器103连接,充电管理芯片106和库仑计107也可以通过SPI 总线与控制器103连接。
下面根据本申请的一些实施例,结合图4a-4c具体说明本申请的技术方案, 具体如下:
图4a示出了本申请的技术方案的流程图,如图4a所示,包括:
a401:手环100连接直流电源;在本申请的一些实施例中,直流电源可以是 USB电源,也可以是适配器电源,在此不做限制。
a402:控制器103判断电池108的电压是否小于低压阈值;
电池108的电压反映了电量情况,电压越低,电池的电量越低。例如,电池 108是锂电池,电子设备的锂电池的电压一般在2.2V-4.2V之间,如果锂电池的 电压在3.0V以下,表示锂电池的电量较低,如果此时用大电流对锂电池直接充 电,会对锂电池造成损害,必须用小电流对锂电池进行充电,在本申请的一些实 施例中,可以将电池108的低压阈值设置为3.0V。
如果电池108的电压小于低压阈值,则执行a404;否则,执行a403;
a403:控制器103控制充电管理芯片106以当前充电电流对电池108进行充 电。可以理解,如果电池电压大于低压阈值并小于高压阈值,此时可以用大电流 对电池108进行快速充电。
a404:控制器103控制充电管理芯片106以最小充电电流充电;
在本申请的一些实施例中,充电管理芯片106可以是任意一种充电管理芯片, 例如,如表1所示,充电管理芯片106可以是RT9471、BQ25601或SGM41511, 最小充电电流可以用最小值、典型值或最大值表示。其中,充电管理芯片106 可以将充电电流分为多个档位,档位之间的电流差距较大,最小充电电流为最低 档位,例如,充电管理芯片RT9471可以将充电电流分为3挡,最低档位是最小 充电电流50mA,则其余档位可以是100mA和150mA。
表1.充电管理芯片最小充电电流
为了便于说明,在本申请的实施例中,用最小充电电流的典型值作为最小充 电电流。以充电管理芯片106为RT9471为例,其最小充电电流是50mA。可以理 解的是,在本申请的其他实施例中,也可以用最小充电电流的最小值或最大值作 为充电管理芯片106的最小充电电流,在此不做限制。
a405:库仑计107检测流入电池108的实际充电电流,并将检测到的实际充 电电流反馈给控制器103。
a406:控制器103判断实际充电电流是否小于电流阈值;
在本申请的一些实施例中,电池108的电流阈值可以设定为0.1C,其中,C 为充电倍率,表示电池在规定时间内充上其额定容量时所需要的电流值,它在数 值上等于电池额定容量的倍数。不同的电子设备的电池的电流阈值可能不同。例 如,如表2所示,如果电子设备是手环,其额定电池容量可能为100mAh,则电 流阈值(0.1C)为10mA,如果电子设备是运动手表,其额定电池容量可能为450mAh, 则电流阈值(0.1C)为45mA,如果电子设备是智能手表,其额定电池容量可能为 600mAh,则电流阈值(0.1C)为60mA。
需要说明的是,本申请实施例将电流阈值设置为0.1C是基于IEC62368(国 际产品安全标准)认证标准,其中关于充电精度需满足电池规格书的要求,在涓 流或低温充电时要求支持最大0.1C充电。在本申请的其他实施例中,电流阈值 也可以设置为其他数值,在此不做限制。
表2.不同电子设备的充电要求电流
显然,结合表1、表2可以看出,在手环、运动手环等电子设备上,充电管 理芯片都不能满足0.1C的充电电流要求。
如果实际充电电流小于电流阈值,则执行a402,控制器103判断电池电压 是否小于低压阈值,实现实时监控电池电压,使得实际充电电流保持在电流阈值 以下;
如果实际充电电流大于电流阈值,则执行a407;
a407:控制器103控制PPG传感器106进行分流;
例如,充电管理芯片106是RT9471,其最小充电电流是50mA,手环100的 额定电池容量是100mAh,根据0.1C的充电要求的安全电流,充电倍率C在数值 上与电池容量相等,则电池108的电流阈值可以设定为0.1C,即电池108的电 流阈值为10mA,PPG传感器106的工作电流在0-100mA之间。此时,实际充电电 流就是最小充电电流(50mA),大于电池108的电流阈值(10mA),控制器103控制 PPG传感器在相应的电流下工作。
在本申请的一些实施例中,控制器103调节PPG传感器106的LED的发光强 度来调节PPG传感器106的工作电流。
例如,由于电池108的阈值为10mA,实际充电电流为50mA,由公式(1)可 知,需要PPG传感器106分流40mA。那么,控制器103向PPG传感器106发出 指令,启动PPG传感器106工作,PPG传感器106的LED发出特定波长的光,例 如,绿光。然后,控制器103调节PPG传感器106的LED的发光强度,使得该发 光强度下的工作电流为40mA。可以理解的是,电流越大,发光强度越大。
在本申请的一些实施例中,控制器103调节PPG传感器106的LED的发光波 长来调节PPG传感器106的工作电流。
例如,由于电池108的阈值为10mA,实际充电电流为50mA,由公式(1)可 知,需要PPG传感器106分流40mA。那么,控制器103向PPG传感器106发出 指令,启动PPG传感器106工作,然后控制器103调节PPG传感器106的LED 的发光的波长,使得该波长的光需要的电流为40mA。
可以理解的是,波长越短,消耗的能量越大,需要的电流越大。例如,在相 同的光照强度下,红光波长的电流可能是10mA,绿光波长的电流可能就是40mA。
此外,在充电过程中,由于导线损耗或设备检测误差等因素,电池108的实 际充电电流可能会有变化,库仑计107实时检测电池108的实际充电电流,并将 检测到的实际充电电流反馈给控制器103,如果实际充电电流大于电流阈值,则 控制器103实时调节PPG传感器106的工作电流。
例如,库仑计107的采样频率是50Hz,也就是库仑计107检测电池108的实 际充电电流是每秒钟50次,例如,前48次库仑计107检测到的实际充电电流等 于电流阈值(10mA),第49次检测到的实际充电电流为15mA,大于电流阈值,库 仑计107将电流值15mA反馈给控制器103,控制器103控制PPG传感器106将 LED的工作电流再上调5mA,则库仑计107在第50次检测电池108的实际充电电 流为10mA,在安全充电范围内
充电管理芯片106以最小充电电流充电,电池108的电量不断增加,直到电 池电压达到低压阈值,此时充电管理芯片106可以切换大电流档位对电池108 充电,在此不做赘述。
图4a介绍了在电池108电压较低时的充电保护方案,如果电池108充电快 满时,此时电池108的电压较高,不能继续使用大电流充电,需要将电池108 的充电电流控制在安全电流内。图4b示出一种在电池电压较高时的充电保护流 程图,如图4b所示,包括:
b401:手环连接直流电源(参考图4a描述);
b402:控制器103判断电池电压是否大于高压阈值;
电池108的电压反映了电量情况,电压越高,电池的电量越高。例如,电池 108是锂电池,电子设备的锂电池的电压一般在2.2V-4.2V之间,如果锂电池的 电压在4.0V以上,此时用大电流对锂电池直接充电,会对锂电池造成损害,必 须用小电流对锂电池进行充电,在本申请的一些实施例中,可以将电池108的高 压阈值设置为4.0V。
如果电池电压大于高压阈值,则执行b404;否则,执行b403;
b403:控制器103控制充电管理芯片106以当前充电电流对电池108进行充 电;如果电池电压大于低压阈值并小于高压阈值,此时可以用大电流对电池108 进行快速充电。
b404:控制器103控制充电管理芯片106以最小充电电流充电(具体过程请 参考图4a描述);
b405:库仑计107检测流入电池108的实际充电电流,并将检测到的实际充 电电流反馈给控制器103(参考图4a描述)。
b406:控制器103判断实际充电电流是否小于电流阈值(具体过程请参考图 4a描述);
如果实际充电电流小于电流阈值,则执行b402,控制器103判断电池电压 是否大于高压阈值,实现实时监控电池电压,使得实际充电电流保持在电流阈值 以下;
如果实际充电电流大于电流阈值,则执行b407;
b407:控制器103控制PPG传感器106进行分流(具体过程请参考图4a描 述)。
上面实施例介绍的充电保护方案都与电池电压相关,在实际的充电过程中, 如果电池所处的环境温度较低,此时如果用大电流对电池充电会损害电池,需要 将电池108的充电电流控制在安全电流内。图4c示出了一种在低温环境时充电 保护流程图,如图4c所示:
c401:手环连接直流电源(参考图4a描述);
c402:控制器103判断环境温度是否小于温度阈值;在本申请的一些实施例 中,可以通过温度传感器获取环境的温度,并将获取的温度数值发送给控制器 103。温度阈值可以设置为零摄氏度,因为电子设备在零摄氏度以下充电时,如 果以大电流对电子设备充电,会对电池造成损害。
如果环境温度小于温度阈值,则执行b404;否则,执行403;
c403:控制器103控制充电管理芯片106以当前充电电流对电池108进行充 电;如果大于温度阈值,此时可以用大电流对电池108进行快速充电。
c404:控制器103控制充电管理芯片106以最小充电电流充电(具体过程请 参考图4a描述);
c405:库仑计107检测流入电池108的实际充电电流,并将检测到的实际充 电电流反馈给控制器103(具体过程请参考图4a描述)。
c406:控制器103判断实际充电电流是否小于电流阈值(具体过程请参考图 4a描述);
如果实际充电电流小于电流阈值,则执行c402;控制器103判断环境温度 是否小于温度阈值,实现实时监控环境温度,使得实际充电电流保持在电流阈值 以下;
如果实际充电电流大于电流阈值,则执行c407;
c407:控制器103控制PPG传感器106进行分流(具体过程请参考图4a描 述)。
上述实施例分别介绍了根据电池电压或环境温度控制充电电流,在实际的充 电过程中,可以同时结合环境温度和电池电压判断是否以最小充电电流充电,图 4d示出了根据电池电压和环境温度保护电池的充电技术方案,如图4d所示,包 括:
d401:手环连接直流电源(参考图4a描述);
d402:控制器103判断电池电压或环境温度是否满足预设条件;
在本申请的一些实施例中,预设条件包括电池电压小于低压阈值、电池电压 大于高压阈值或环境温度小于温度阈值中的至少一项。例如,预设条件是满足下 列三项中至少一项:
电池电压小于3V;
电池电压大于4V;
环境温度低于零摄氏度。
如果环境温度或电池电压满足预设条件,则执行d404;否则,执行d403;
例如,当前的环境温度为零下2摄氏度,电池电压为2.5V,则满足预设条 件,执行d404。
d403:控制器103控制充电管理芯片106以当前充电电流对电池108进行充 电;如果环境温度大于温度阈值,和电池电压大于低压阈值且小于高压阈值,此 时可以用大电流对电池108进行快速充电。
d404:控制器103控制充电管理芯片106以最小充电电流充电(具体过程请 参考图4a描述);
d405:库仑计107检测流入电池108的实际充电电流,并将检测到的实际充 电电流反馈给控制器103(具体过程请参考图4a描述)。
d406:控制器103判断实际充电电流是否小于电流阈值(具体过程请参考图 4a描述);
如果实际充电电流小于电流阈值,则执行d402;控制器103判断环境温度 是否小于温度阈值,或电池电压是否小于低压阈值,或电池电压是否大于高压阈 值,实现实时监控环境温度和电池电压,使得实际充电电流保持在电流阈值以下;
如果实际充电电流大于电流阈值,则执行d407;
d407:控制器103控制PPG传感器106进行分流(具体过程请参考图4a描 述)。
图5根据本发明的实施例示出了一种能够实现图1所示的电子设备100功能 的电子设备500的结构框图。具体地,如图5所示,电子设备500可以包括处理 器510,外部存储器接口520,内部存储器521,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口530,充电管理模块540,电源管理模块541,电池542,天线1, 天线2,移动通信模块550,无线通信模块560,音频模块570,扬声器570A, 受话50B,麦克风570C,耳机接口570D,传感器模块580,按键590,马达598, 指示器592,摄像头593,显示屏594,以及用户标识模块(subscriberidentification module,SIM)卡接口595等。其中传感器模块580可以包括压 力传感器580A,陀螺仪传感器580B,气压传感器580C,磁传感器580D,加速度 传感器580E,距离传感器580F,接近光传感器580G,指纹传感器580H,温度传 感器580J,触摸传感器580K,环境光传感器580L,骨传导传感器580M等。
可以理解的是,本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备500的具体限 定。在本申请另一些实施例中,电子设备500可以包括比图示更多或更少的部件, 或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以 以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
处理器510可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器510可以包括应用 处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控 制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基 带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。 其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和 执行指令的控制。
处理器510中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中, 处理器510中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器510刚用过 或循环使用的指令或数据。如果处理器510需要再次使用该指令或数据,可从所 述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器510的等待时间,因而提 高了***的效率。。
在一些实施例中,处理器510可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成 电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频 (inter-integrated circuitsound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output, GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通 用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。
Micro USB接口,USB Type C接口等。USB接口530可以用于连接充电器为 电子设备500充电,也可以用于电子设备500与***设备之间传输数据。也可以 用于连接耳机,通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备,例如 AR设备等。
可以理解的是,本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性 说明,并不构成对电子设备500的结构限定。在本申请另一些实施例中,电子设 备500也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组 合。
充电管理模块540用于从充电器接收充电输入。电源管理模块548用于连接 电池542,充电管理模块540与处理器580。电源管理模块548接收电池542和/ 或充电管理模块540的输入,为处理器580,内部存储器521,显示屏594,摄 像头593,和无线通信模块560等供电。电源管理模块548还可以用于监测电池 容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例中, 电源管理模块541也可以设置于处理器580中。在另一些实施例中,电源管理模 块541和充电管理模块540也可以设置于同一个器件中。
电子设备500的无线通信功能可以通过天线1,天线2,移动通信模块550, 无线通信模块560,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备500中的每个天线可 用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。 例如:可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中,天线 可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块550可以提供应用在电子设备500上的包括2G/3G/4G/5G等无 线通信的解决方案。无线通信模块560可以提供应用在电子设备500上的包括无 线局域网(wireless local area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星***(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),近 距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR) 等无线通信的解决方案。无线通信模块560可以是集成至少一个通信处理模块的 一个或多个器件。无线通信模块560经由天线2接收电磁波,将电磁波信号调频 以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器510。无线通信模块560还可以从处理器510接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线2转为电磁波辐射 出去。
在一些实施例中,电子设备500能够通过移动通信模块550或者无线通信模 块560与手环100进行通信连接。
在一些实施例中,电子设备500的天线1和移动通信模块550耦合,天线2 和无线通信模块560耦合,使得电子设备500可以通过无线通信技术与网络以及 其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯***(global system for mobile communications,GSM),通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),码分多址接入(codedivision multiple access,CDMA),宽 带码分多址(wideband code division multipleaccess,WCDMA),时分码分多 址(time-division code division multiple access,TD-SCDMA),长期演进(long term evolution,LTE),BT,GNSS,WLAN,NFC,FM,和/或IR技术等。所述 GNSS可以包括全球卫星定位***(global positioning system,GPS),全球导 航卫星***(global navigation satellite system,GLONASS),北斗卫星导航 ***(beidounavigation satellite system,BDS),准天顶卫星*** (quasi-zenith satellitesystem,QZSS)和/或星基增强***(satellite based augmentation systems,SBAS)。
电子设备500通过GPU,显示屏594,以及应用处理器等实现显示功能。GPU 为图像处理的微处理器,连接显示屏594和应用处理器。GPU用于执行数学和几 何计算,用于图形渲染。处理器510可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以 生成或改变显示信息。
电子设备500可以通过ISP,摄像头593,视频编解码器,GPU,显示屏594 以及应用处理器等实现拍摄功能。在本申请的一些实施例中,显示屏594用于实 现和用户的人机交互。
外部存储器接口520可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩 展电子设备500的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口520与处理器510 通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器521可以用于存储计算机可执行程序代码,所述可执行程序代码 包括指令。内部存储器521可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序 区可存储操作***,至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能,图像播 放功能等)等。存储数据区可存储电子设备500使用过程中所创建的数据(比如音 频数据,电话本等)等。此外,内部存储器521可以包括高速随机存取存储器, 还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存 存储器(universal flash storage,UFS)等。处理器510通过运行存储在内部存 储器521的指令,和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令,执行电子设备 500的各种功能应用以及数据处理。
电子设备500可以通过音频模块570,扬声器570A,受话器570B,麦克风 570C,耳机570D,以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放,录音等。
按键590包括开机键,音量键等。按键590可以是机械按键。也可以是触摸 式按键。电子设备500可以接收按键输入,产生与电子设备500的用户设置以及 功能控制有关的键信号输入。
马达591可以产生振动提示。马达591可以用于来电振动提示,也可以用于 触摸振动反馈。例如,作用于不同应用(例如拍照,音频播放等)的触摸操作,可 以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏594不同区域的触摸操作,马达591 也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如:时间提醒,接收信息, 闹钟,游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持 自定义。
指示器592可以是指示灯,可以用于指示充电状态,电量变化,也可以用于 指示消息,未接来电,通知等。
SIM卡接口595用于连接SIM卡。
现参考图6,电子设备100的软件***可以采用分层架构,事件驱动架构, 微核架构,微服务架构,或云架构。本发明实施例以分层架构的Android***为 例,示例性说明终端设备的软件结构。图6是本发明实施例的终端设备的软件结 构框图。
分层架构将软件分成若干个层,每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间 通过软件接口通信。在一些实施例中,将Android***分为四层,从上至下分别 为应用程序层,应用程序框架层,安卓运行时(Android runtime)和***库, 以及内核层。
应用程序层可以包括一系列应用程序包。
如图6所示,应用程序包可以包括电话、相机,图库,日历,通话,地图, 导航,WLAN,蓝牙,音乐,视频,短信息等应用程序。
应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface,API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义 的函数。
如图6所示,应用程序框架层可以包括窗口管理器,内容提供器,视图***, 电话管理器,资源管理器,通知管理器等。
窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小,判断是否 有状态栏,锁定屏幕,截取屏幕等。
内容提供器用来存放和获取数据,并使这些数据可以被应用程序访问。所述 数据可以包括视频,图像,音频,拨打和接听的电话,浏览历史和书签,电话簿 等。
视图***包括可视控件,例如显示文字的控件,显示图片的控件等。视图系 统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如,包括短 信通知图标的显示界面,可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。
电话管理器用于提供终端设备的通信功能。例如通话状态的管理(包括接通, 挂断等)。
资源管理器为应用程序提供各种资源,比如本地化字符串,图标,图片,布 局文件,视频文件等等。
通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息,可以用于传达告知类 型的消息,可以短暂停留后自动消失,无需用户交互。比如通知管理器被用于告 知下载完成,消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现 在***顶部状态栏的通知,例如后台运行的应用程序的通知,还可以是以对话窗 口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息,发出提示音,终端设 备振动,指示灯闪烁等。
Android runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓***的 调度和管理。
核心库包含两部分:一部分是java语言需要调用的功能函数,另一部分是 安卓的核心库。
应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用 程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管 理,堆栈管理,线程管理,安全和异常的管理,以及垃圾回收等功能。
***库可以包括多个功能模块。例如:表面管理器(surface manager),媒 体库(Media Libraries),三维图形处理库(例如:OpenGL ES),2D图形引擎 (例如:SGL)等。
表面管理器用于对显示子***进行管理,并且为多个应用程序提供了2D和 3D图层的融合。
媒体库支持多种常用的音频,视频格式回放和录制,以及静态图像文件等。 媒体库可以支持多种音视频编码格式,例如:MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG, PNG等。
三维图形处理库用于实现三维图形绘图,图像渲染,合成,和图层处理等。
2D图形引擎是2D绘图的绘图引擎。
内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含显示驱动,摄像头驱动,音 频驱动,传感器驱动。
在说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合实施例所描述的具 体特征、结构或特性被包括在根据本公开的至少一个范例实施方案或技术中。说 明书中的各个地方的短语“在一个实施例中”的出现不一定全部指代同一个实施 例。
本公开还涉及用于执行文本中的操作装置。该装置可以专门处于所要求的目 的而构造或者其可以包括由被存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或者 重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以被存储在计算机可读介质中,诸 如,但不限于任何类型的盘,包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、 随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁或光卡、专用集成电路(ASIC)或 者适于存储电子指令的任何类型的介质,并且每个可以被耦合到计算机***总线。 此外,说明书中所提到的计算机可以包括单个处理器或者可以是采用针对增加的 计算能力的多个处理器涉及的架构。
本文所提出的过程和显示器固有地不涉及任何具体计算机或其他装置。各种 通用***也可以与根据本文中的教导的程序一起使用,或者构造更多专用装置以 执行一个或多个方法步骤可以证明是方便的。在一下描述中讨论了用于各种这些 ***的结构。另外,可以使用足以实现本公开的技术和实施方案的任何具体编程 语言。各种编程语言可以被用于实施本公开,如本文所讨论的。
另外,在本说明书所使用的的语言已经主要被选择用于可读性和指导性的目 的并且可能未被选择为描绘或限制所公开的主题。因此,本公开旨在说明而非限 制本文所讨论的概念的范围。
Claims (13)
1.一种电子设备的充电方法,其特征在于,包括:
所述电子设备处于第一充电状态;
检测当前进入所述电子设备的电池的第一充电电流是否大于预设充电阈值;
在检测到所述第一充电电流大于预设充电阈值的情况下,将所述第一充电电流的部分电流输入所述电子设备的分流器件,以使得进入所述电池的第二充电电流小于或等于所述预设充电阈值,其中,所述分流器件还用于执行所述电子设备的第一功能。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述电子设备的充电条件满足预设充电条件的情况下,采用第二充电状态对所述电子设备进行充电;
在所述电子设备的充电条件不满足预设充电条件的情况下,采用所述第一充电状态对所述电子设备进行充电;
其中,在所述第二充电状态下进入所述电池的充电电流大于在所述第一充电状态下进入所述电池的充电电流。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,满足所述预设充电条件包括下列中的至少一项:
所述电池的电压大于第一电压阈值并且小于第二电压阈值,其中,所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值;
所述电池的环境温度大于温度阈值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一电压阈值为3V,所述第二电压阈值为4V,所述温度阈值为零摄氏度。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设充电阈值在数值上等于所述电池的电池容量的0.1倍。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第一充电电流的部分电流输入所述电子设备的分流器件,以使得进入所述电池的第二充电电流小于或等于所述预设充电阈值,包括:
确定所述第一充电电流与所述预设充电阈值的差值;
将大于或等于所述差值的部分电流输入到所述分流器件,以使得进入所述电池的第二充电电流小于或等于所述预设充电阈值。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分流器件为光电容积描记传感器。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述光电容积描记传感器包括发光二极管;并且
所述将所述第一充电电流的部分电流输入所述电子设备的分流器件,以使得进入所述电池的第二充电电流小于或等于所述预设充电阈值,包括:
调节所述光电容积描记传感器的发光二极管的工作电流,使得所述发光二极管的工作电流大于或等于所述差值。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述光电容积描记传感器还用于执行所述电子设备的下列中的至少一项功能:
测量用户的心率;
测量用户的血氧饱和度。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分流器件包括马达。
11.根据权利要求1或10所述的方法,其特征在于,所述马达执行所述电子设备的第一功能为:
产生振动提示。
12.一种电子设备,其特征在于,包括:
电流检测器件,用于检测当前进入所述电子设备的电池的第一充电电流是否大于预设充电阈值;
充电管理芯片,用于在检测到所述第一充电电流大于预设充电阈值的情况下,将所述第一充电电流的部分电流输入所述电子设备的分流器件,以使得进入所述电池的第二充电电流小于或等于所述预设充电阈值;
分流器件,用于在检测到所述第一充电电流大于预设充电阈值的情况下,接收所述第一充电电流的部分电流,以使得进入所述电池的第二充电电流小于或等于所述预设充电阈值;
存储器,用于存储由电子设备的一个或多个控制器执行的指令,以及
控制器,用于控制所述电流检测器件、所述充电管理芯片和所述分流器件执行如权利要求1至11中的任一项所述的电子设备的充电方法。
13.一种计算机可读介质,其特征在于,所述可读介质上存储有指令,该指令在机器上执行时使机器执行权利要求1至11中任一项所述的电子设备的充电方法。
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