CN114123385A - 一种充电和放电电路、充电的方法以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种充电和放电电路、充电的方法以及电子设备,涉及充电技术领域,能够实现快速充电的前提下,降低充电放电过程中由于降压所带来的电量损耗。该电路包括充电控制单元、降压模块、第一开关、第二开关和第三开关,其中,第一开关与第一电芯的第二端和第二电芯的第一端耦合;第二开关与第一电芯的第二端和第二电芯的第二端耦合;第三开关与第一电芯的第一端和第二电芯的第一端耦合;降压模块与第一电芯的第一端和第二电芯的第二端耦合。充电控制单元分别与第一开关、第二开关、第三开关以及电池耦合。通过充电控制单元控制电池处于串联充电充串联放电或者并联充电充并联放电模式,并调整合适的降压模式,以减少降压造成的电量损耗。
Description
技术领域
本申请实施例涉及充电技术领域,尤其涉及一种充电和放电电路、充电的方法以及电子设备。
背景技术
随着科技的发展,手机、平板等终端设备已成为人们日常生活的重要设备之一,而手机、平板这些电子产品在使用过程中主要通过设置在其内部的电池进行供电,由于电池电量的限制,当手机、平板一直处于使用状态时电量消耗较快。因此,能够对电池进行快速充电正成为越来越重要的功能之一。
以手机为例,目前各个厂家基本都支持快速充电,特别是一些厂家为了实现更快速的充电,甚至设计了双电芯充电方案。当前的双电芯充电方案中,主要采用双电芯串联充电的形式,由于是双电芯串联的形式,双电芯在放电时,电池的整体电压可以达到7-9V,高于目前手机***所需要的电压,因此手机中需要设置降压模块进行降压,然后再供给给手机***。在降压的过程中会造成电量的损耗,影响手机电池的续航。
发明内容
本申请提供一种充电和放电电路、充电的方法以及电子设备,可以对电子设备中的双电芯电池的充电放电过程进行优化,在实现快速充电的前提下,降低放电过程中由于降压所带来的电量损耗,提高电池的续航能力。
第一方面,本申请提供一种充电和放电电路,该电路应用于终端设备,包括电池,电池包括第一电芯和第二电芯,电池用于为终端设备***供电,该电路中还包括:充电控制单元、降压模块、第一开关、第二开关和第三开关。
其中,第一开关的两端分别与第一电芯的第二端和第二电芯的第一端耦合;第二开关的两端分别与第一电芯的第二端和第二电芯的第二端耦合;第三开关的两端分别与第一电芯的第一端和第二电芯的第一端耦合;降压模块与第一电芯的第一端和第二电芯的第二端耦合。
充电控制单元与电池耦合,用于检测电池的状态,并输出第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;电池的状态至少包括电池的电量或者电池的电压。
充电控制单元与第一开关耦合,并通过第一控制信号控制第一开关;充电控制单元与第二开关耦合,并通过第二控制信号控制第二开关;充电控制单元与第三开关耦合,并通过第三控制信号控制第三开关。
充电控制单元与降压模块耦合,并输出第四控制信号;第四控制信号用于切换降压模块的工作模式;充电控制单元与终端设备***耦合。
基于上述充电与放电电路,上述充电和放电电路应用于电子设备的充电与放电场景中时,可以通过充电控制单元对第一开关、第二开关和第三开关的状态的控制,以及对降压模块的工作模式的控制,实现对电池中的两个电芯进行串联充电和串联放电,并匹配合适的降压工作模式;以及实现对电池中的两个电芯进行并联充电和并联放电,并匹配合适的降压工作模式。通过对电池的状态(电量或者电压)进行检测,使得充电控制单元可以根据不同的电池状态选择符合当前电池状态的充电和放电电路,以及选择合适的降压工作模式,减小了传统方案中充电和放电过程中由于降压所造成的电量损耗,可以提高电池的续航能力。
在第一方面的一种可能的设计方式中,电池处于充电状态时,若电池的状态为第一状态;则第一控制信号用于控制所示第一开关处于闭合状态,第二控制信号用于控制第二开关处于断开状态,第三控制信号用于控制第三开关处于断开状态,第四控制信号用于控制降压模块处于第一降压模式,使第一电芯和第二电芯处于串联充电和放电模式。
第一状态为电池的电量低于或者等于第一阈值,或电池的电压低于或者等于第二阈值;第一降压模式为第一电芯和第二电芯处于串联时,电量损耗小的降压模式。
在此情况下,当电池处于第一状态时,表明该状态下电池的电量较低,需要对电池进行快速充电,以提高电池的电量。通过控制第一开关处于闭合状态,第二开关和第三开关处于断开状态,使得第一电芯和第二电芯处于串联连接状态,并控制降压模块切换为第一电芯和第二电芯串联时电量损耗小的第一降压模式。将第一电芯和第二电芯串联,可以对电池进行快速充电,此时电池的电压较高,采用第一降压模式,可以减小该模式(串联充电和放电模式)中放电时进行降压所带来的电量损耗。
在第一方面的一种可能的设计方式中,电池处于充电状态时,若电池的状态为第二状态;则第一控制信号用于控制所示第一开关处于断开状态,第二控制信号用于控制第二开关处于闭合状态,第三控制信号用于控制第三开关处于闭合状态,第四控制信号用于控制降压模块处于第二降压模式,使第一电芯和第二电芯处于并联充电和放电模式。
第二状态为电池的电量高于第一阈值,或电池的电压高于第二阈值;第二降压模式为第一电芯和第二电芯处于并联时,电量损耗小的降压模式。
在此情况下,当电池处于第二状态时,表明该状态下电池的电量较充足,主要以降低电池放电过程中的电量损耗为主,而第一电芯和第二电芯并联,相比于第一电芯和第二电芯串联时,电池的电压较低。因此,通过控制第一开关处于断开状态,第二开关和第三开关处于闭合状态,使得第一电芯和第二电芯处于并联连接状态,并控制降压模块切换为第一电芯和第二电芯并联时电量损耗小的第二降压模式。当第一电芯和第二电芯并联时,此时电池的电压与终端设备中所需的供电电压相近,无需进行高电压的降压处理,采用第二降压模式(例如直接进行供电),可以减小甚至避免降压过程所带来的电量损耗,从而提高电池的续航能力。
在第一方面的一种可能的设计方式中,电池处于充电状态时,若电池的状态为第一状态;则第一控制信号用于控制所示第一开关处于闭合状态,第二控制信号用于控制第二开关处于断开状态,第三控制信号用于控制第三开关处于断开状态,第四控制信号用于控制降压模块处于第一降压模式,使第一电芯和第二电芯处于串联充电和放电模式。
当电池的状态从第一状态变为第二状态时,第一控制信号用于控制所示第一开关处于断开状态,第二控制信号用于控制第二开关处于闭合状态,第三控制信号用于控制第三开关处于闭合状态,第四控制信号用于控制降压模块处于第二降压模式,使第一电芯和第二电芯处于并联充电和放电模式。
第一降压模式为第一电芯和第二电芯处于串联时,电量损耗小的降压模式;第二降压模式为第一电芯和第二电芯处于并联时,电量损耗小的降压模式。
第一状态为电池的电量低于或者等于第一阈值,第二状态为电池的电量高于第一阈值;或,第一状态为电池的电压低于或者等于第二阈值,第二状态为电池的电压高于第二阈值。
在此情况下,该设计方式示出了电池从低电量(电压)到高电量(电压)的充电过程中,充电和放电电路的变化情况,以及降压模块的降压模式切换情况。具体而言,在电池电量较低时,采用串联充电和放电模式,并调整降压模块处于第一降压模式,实现对电池快速充电;在电池电量较高时,采用并联充电和放电模式,并调整降压模块处于第二降压模式,减小降压过程中带来的电量损耗。
在第一方面的一种可能的设计方式中,降压模块包括Buck芯片和Bypass芯片,第一降压模式为Buck芯片处于工作状态,Bypass芯片处于非工作状态;第二降压模式为Bypass芯片处于工作状态,Buck芯片处于非工作状态。Buck芯片适合在电压较高时进行降压处理,Bypass芯片适合在电压较低时进行降压处理,而第一芯片和第二芯片串联时,电池电压较高,此时采用Buck芯片进行工作;第一芯片和第二芯片并联时,电池电压较低,此时采用Bypass芯片进行工作。
第二方面,本申请提供一种充电的方法,该方法应用于如第一方面及其任一种可能的设计方式所述的电路,方法包括:
检测终端设备中电池的状态,电池的状态至少包括电池的电量或者电池的电压;
若电池的状态为第一状态,采用串联充电模式对电池进行充电,调整降压模块的工作模式为第一降压模式;若电池的状态为第二状态,采用并联充电模式对电池进行充电,调整降压模块的工作模式为第二降压模式。
第一状态为电池的电量低于或者等于第一阈值,或电池的电压低于或者等于第二阈值;第二状态为电池的电量高于第一阈值,或电池的电压高于第二阈值。
在此基础上,通过对电池的状态(电量或者电压)进行检测,当电量低时,采用串联充电模式,以进行快速充电;当电池电量较高时,采用并联充电模式,可以减小电池供电过程中由于电压较高进行降压所造成的电量损耗。
在第二方面的一种可能的设计方式中,采用串联充电模式对电池进行充电,调整降压模块的工作模式为第一降压模式,包括:
第一控制信号控制所示第一开关处于闭合状态,第二控制信号控制第二开关处于断开状态,第三控制信号控制第三开关处于断开状态,第四控制信号控制降压模块处于第一降压模式。
在第二方面的一种可能的设计方式中,采用并联充电模式对电池进行充电,调整降压模块的工作模式为第二降压模式,包括:
第一控制信号控制所示第一开关处于断开状态,第二控制信号控制第二开关处于闭合状态,第三控制信号控制第三开关处于闭合状态,第四控制信号控制降压模块处于第二降压模式。
在第二方面的一种可能的设计方式中,降压模块包括Buck芯片和Bypass芯片;调整降压模块的工作模式为第一降压模式,包括:
调整降压模块中的Buck芯片处于工作状态,调整降压模块中的Bypass芯片处于非工作状态;
调整降压模块的工作模式为第二降压模式,包括:
调整降压模块中的Bypass芯片处于工作状态,调整降压模块中的Buck芯片处于非工作状态。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括电池以及充电和放电电路,电池与充电和放电耦合;当电子设备运行时,充电和放电电路用于执行如第二方面及其任一种可能的设计方式所述的方法。
可以理解地,上述提供的第二方面所述的充电方法,第三方面所述的电子设备所能达到的有益效果,可参考如第一方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果,此处不再赘述。
第四方面,本申请提供一种电池,该电池包括第一电芯和第二电芯,第一电芯的负极与第二电芯的正极之间通过第一导线连接,第一导线上设置有第一开关;所第一电芯的负极与第二电芯的负极之间通过第二导线连接,第二导线上设置有第二开关;所第一电芯的正极与第二电芯的正极之间通过第三导线连接,第三导线上设置有第三开关。
在此基础上,通过在第一电芯和第二电芯之间设置第一开关、第二开关和第三开关,可以通过控制第一开关、第二开关和第三开关的状态,来调整第一电芯和第二电芯的连接状态(串联或者并联)。
附图说明
图1为现有技术中的一种双电芯快速充电方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图3为本申请实施例所提供的一种电子设备的硬件***工作流程示意图;
图4为现有技术中的一种电源转换芯片的电路结构示意图;
图5为本申请实施例所提供的一种充电的方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种芯片***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请的实施例中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
应理解,在本文中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例,而并非旨在进行限制。如在对各种所述示例的描述中所使用的那样,单数形式“一个(“a”,“an”)”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外明确地指示。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
还应理解,本文中所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。术语“和/或”,是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还应理解,在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是滑动连接,还可以是可拆卸连接,或成一体等;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。
还应理解,术语“包括”(也称“includes”、“including”、“comprises”和/或“comprising”)当在本说明书中使用时指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素、和/或部件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件、和/或其分组。
应理解,说明书通篇中提到的“一实施例”、“另一实施例”、“一种可能的设计方式”意味着与实施例或实现方式有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在本申请一实施例中”或“在本申请另一实施例中”、“一种可能的设计方式”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
为了方便对本申请实施例中的技术进行说明,在介绍本申请实施例之前,先对现有技术中的一种双电芯快速充电的方案进行介绍。
现有技术中的一种对双电芯进行充电的方法可以参考图1,图1为现有技术中的一种双电芯快速充电方法的流程示意图。图中的实线表示充电电路,虚线表示放电电路。如图1所示,该方案中的电池包括电芯1和电芯2,其中电芯1和电芯2之间采用串联的方式进行连接,在充电过程中,电池和充电器之间设置有开关电容充电芯片,开关电容充电芯片可以对充电过程中电压、电流等参数进行管理,以合适大小的电压和电流对电池进行充电。电流经充电器输出到开关电容充电芯片,然后输入到串联连接的电芯1和电芯2,然后经电芯2的负极流出,返回到开关电容充电芯片和充电器,以形成闭合的充电回路,实现对电芯1和电芯2进行充电。从图1可以看出,该方案是采用将电池的两个电芯串联的充电方式。由于电芯1和电芯2采用了串联的方式进行连接,因此电池的电压为电芯1和电芯2的电压之和,在放电电路中,电芯1和电芯2也通过串联的方式对手机***进行供电,但串联后的电芯1和电芯2的电压较高,高于手机***所需的供电电压,因此串联后的电芯1和电芯2在对手机***进行供电时,需要进行降压。如图1所示,电池与手机***之间连接有降压模块,该方案中降压模块可以采用Buck芯片,降压模块用于对电池的输出电压进行降压,然后将降压后的电压再供给给手机***。该方案中,由于需要采用降压模块对电池输出的电压进行降压,在降压的过程中会造成电量的损失,从而影响电子设备的续航能力,现有技术方案中,一般会有5%的电量损耗。
本申请实施例提供一种快速充电的方法,该方法可以应用于包括电池的电子设备。具体的,该方法可以应用于为电子设备进行快速充电的过程中,以及电子设备的电池放电为电子设备进行供电的过程中。可以实现对电池进行快速充电,并且减少电池在放电过程中的电量损耗。
示例性的,本申请实施例中的电子设备可以是手机、平板电脑、智能手表、桌面型、膝上型、手持计算机、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer,UMPC)、上网本,以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、增强现实(augmented reality,AR)\虚拟现实(virtual reality,VR)设备等包括充电电池的设备中,本申请实施例对该电子设备的具体形态不作特殊限制。
请参考图2,图2为本申请实施例提供的一种电子设备100的结构示意图。该电子设备100可以包括处理器110,外部存储器接口120,内部存储器121,通用串行总线(universalserial bus,USB)接口130,充电管理模块140,电源管理模块141,电池142,天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,传感器模块180,按键190,马达191,指示器192,摄像头193,显示屏194,以及用户标识模块(subscriber identification module,SIM)卡接口195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100的具体限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100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110可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器110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,存储器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU),和/或微控制单元(micro controller unit,MCU)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。
其中,控制器可以是电子设备100的神经中枢和指挥中心。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110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110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110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110的等待时间,因而提高了***的效率。
在一些实施例中,处理器110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,串行外设接口(serial peripheral interface,SPI),集成电路内置音频(inter-integrated circuit sound,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 asynchronousreceiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processorinterface,MIPI),通用输入输出(general-purpose input/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 serialbus,USB)接口等。
I2C接口是一种双向同步串行总线,包括一根串行数据线(serial data line,SDL)和一根串行时钟线(derail clock line,SCL)。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K,充电器,闪光灯,摄像头193等。例如:处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K,使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信,实现电子设备100的触摸功能。例如,I2C接口可以连接MCU与触控面板(touch panel,TP),以及I2C接口可以连接MCU与压力传感器。
SPI用于处理器110与各种***设备(如指纹传感器)进行同步串行数据传输。相比于I2C接口,SPI的数据传输速度较快。例如,SPI可以连接MCU与指纹传感器。SPI也可以连接MCU与TP,以及MCU与压力传感器。
I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合,实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中,音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。
PCM接口也可以用于音频通信,将模拟信号抽样,量化和编码。在一些实施例中,音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中,音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。
UART接口是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中,UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如:处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信,实现蓝牙功能。在一些实施例中,音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。
MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194,摄像头193等***器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface,CSI),显示屏串行接口(displayserial interface,DSI)等。在一些实施例中,处理器110和摄像头193通过CSI接口通信,实现电子设备100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信,实现电子设备100的显示功能。
GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号,也可被配置为数据信号。在一些实施例中,GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193,显示屏194,无线通信模块160,音频模块170,传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口,I2S接口,UART接口,MIPI接口等。
USB接口130是符合USB标准规范的接口,具体可以是Mini USB接口,Micro USB接口,USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为电子设备100充电,也可以用于电子设备100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100的结构限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100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140用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过电子设备100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时,还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。
电源管理模块141用于连接电池142,充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入,为处理器110,内部存储器121,外部存储器,显示屏194,摄像头193,和无线通信模块160等供电。电源管理模块141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141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中,电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。
电子设备100的无线通信功能可以通过天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,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100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150可以提供应用在电子设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波,放大等处理,传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中,调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后,被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A,受话器170B等)输出声音信号,或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中,调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中,调制解调处理器可以独立于处理器110,与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks,WLAN)(如Wi-Fi网络),蓝牙(blue tooth,BT),全球导航卫星***(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),NFC,红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160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160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110。无线通信模块160还可以从处理器110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。当电子设备100是第一设备时,无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的NFC无线通信的解决方案,是指第一设备包括NFC芯片。该NFC芯片可以提高NFC无线通信功能。当电子设备100是第二设备时,无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的NFC无线通信的解决方案,是指第一设备包括电子标签(如RFID标签)。其他设备的NFC芯片靠近该电子标签可以与第二设备进行NFC无线通信。
在一些实施例中,电子设备100的天线1和移动通信模块150耦合,天线2和无线通信模块160耦合,使得电子设备100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100通过GPU,显示屏194,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194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110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。
显示屏194用于显示图像,视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),或者电容式触摸面板(Capacity Touch Panel,TP),有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light emitting diode的,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emitting diode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或N个显示屏194,N为大于1的正整数。
电子设备100可以通过ISP,摄像头193,视频编解码器,GPU,显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点,亮度,肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光,色温等参数优化。在一些实施例中,ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或N个摄像头193,N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当电子设备100在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样,电子设备100可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(moving picture experts group,MPEG)1,MPEG2,MPEG3,MPEG4等。
NPU为神经网络(neural-network,NN)计算处理器,通过借鉴生物神经网络结构,例如借鉴人脑神经元之间传递模式,对输入信息快速处理,还可以不断的自学习。通过NPU可以实现电子设备100的智能认知等应用,例如:图像识别,人脸识别,语音识别,文本理解等。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩展电子设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110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121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。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令,从而执行电子设备100的各种功能应用以及数据处理。内部存储器121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100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121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。
以下实施例中的方法均可以在具有上述硬件结构的电子设备100中实现。以下实施例中,以电子设备100是手机为例,介绍本申请实施例的方法。
在本申请实施例中,为了方便描述,将充电控制单元控制第一开关K1的控制信号设为第一控制信号C1,充电控制单元控制第二开关K2的控制信号设为第二控制信号C2,充电控制单元控制第三开关K3的控制信号设为第三控制信号C3,充电控制单元监测电池状态的监测信号设为C4,充电控制单元控制降压模块的控制信号设为第四控制信号C5,充电控制单元控制充电芯片的控制信号设为第五控制信号C6。
参考图3,图3为本申请实施例所提供的一种电子设备的硬件***工作流程示意图。图3中的实线表示充电电路,虚线表示放电电路,双点划线表示充电控制单元对各器件的控制信号。如图3所示,该电子设备包括充电器、充电芯片、电池、降压模块、充电控制单元和手机***,其中充电器和充电芯片用于为电池进行充电,降压模块用于降低电池的输出电压,电池用于为手机***进行供电。
电池包括两个电芯:第一电芯和第二电芯,其中,第一电芯包括两端:正极和负极;第二电芯也包括两端:正极和负极。本申请实施例中,第一电芯的第一端可以是指第一电芯的正极,第一电芯的第二端可以是指第一电芯的负极;第二电芯的第一端可以是指第二电芯的正极,第二电芯的第二端可以是指第二电芯的负极。
第一电芯的负极和第二电芯的正极之间通过第一导线连接,第一导线上设置有第一开关K1,即第一开关K1的两端分别与第一电芯的第二端和第二电芯的第一端耦合。通过切换第一开关K1的状态可以控制第一导线的连通情况。例如,将第一开关K1切换为“闭合”状态,则第一导线处于连通状态,将第一开关K1切换为“断开”状态,则第一导线处于断开状态。
第一电芯的负极和第二电芯的负极之间通过第二导线连接,第二导线上设置有第二开关K2,即第二开关K2的两端分别与第一电芯的第二端和第二电芯的第二端耦合。通过切换第二开关K2的状态可以控制第二导线的连通情况。例如,将第二开关K2切换为“闭合”状态,则第二导线处于连通状态,将第二开关K2切换为“断开”状态,则第二导线处于断开状态。
第一电芯的正极和第二电芯的正极之间通过第三导线连接,第三导线上设置有第三开关K3,即第三开关K3的两端分别与第一电芯的第一端和第二电芯的第一端耦合。通过切换第三开关K3的状态可以控制第三导线的连通情况。例如,将第三开关K3切换为“闭合”状态,则第三导线处于连通状态,将第三开关K3切换为“断开”状态,则第三导线处于断开状态。充电控制单元用于对第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3的状态切换进行控制,并且充电控制单元可以对降压模块的状态进行控制。充电控制单元与手机***之间进行通信连接。
充电器与充电芯片之间电连接,充电芯片的正极与电池的正极电连接,充电芯片的负极与电池的负极电连接。具体的,可以是充电芯片的正极与第一电芯的正极电连接,充电芯片的负极与第二电芯的负极电连接。通过控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3的状态可以改变充电器对电池的充电模式。
具体的,当充电控制单元输出的第一控制信号C1控制第一开关K1处于“闭合”状态时,且输出的第二控制信号C2和第三控制信号C3分别控制第二开关K2和第三开关K3处于“断开”状态,此时第一电芯和第二电芯之间通过第一导线连通,第一电芯和第二电芯之间处于串联状态,则充电器给电池中的两个电芯充电的模式为串联模式。当充电控制单元输出的第一控制信号C1控制第一开关K1处于“断开”状态时,且输出的第二控制信号C2和第三控制信号C3分别控制第二开关K2和第三开关K3处于“闭合”状态,此时第一电芯通过第二导线与充电器连通,第二电芯通过第三导线与充电器连通,第一电芯和第二电芯之间处于并联状态,则此时充电器给电池中的两个电芯充电的模式为并联模式。
与此同时,电池的正负极还与手机***进行电连接,以实现为手机***进行供电。具体的,在图3所示的硬件***工作流程示意图中,手机***的正极通过电路与电池的正极相连,手机***的负极与电池的负极相连,在手机***和电池之间还连接有降压模块。需要说明的是,电池的正极可以是第一电芯的正极也可以是第二电芯的正极,若电池的正极为第一电芯的正极时,电池的负极可以为第二电芯的负极;若电池的正极为第二电芯的正极时,电池的负极可以为第一电芯的负极。
在电池为手机***供电的过程中,充电控制单元也可以控制第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3的状态。示例性的,当需要采用串联的方式为手机***供电时,充电控制单元可以通过输出的第一控制信号C1控制第一开关K1的状态为“闭合”状态,且通过输出的第二控制信号C2和第三控制信号C3分别控制第二开关K2和第三开关K3处于“断开”状态,使得第一导线处于连通状态,第二导线和第三导线处于断开状态,从而实现第一电芯和第二电芯串联连接。当需要采用并联的方式为手机***供电时,充电控制单元可以通过输出的第一控制信号C1控制第一开关K1的状态为“断开”状态,且通过输出的第二控制信号C2和第三控制信号C3分别控制第二开关K2和第三开关K3处于“闭合”状态,使得第一导线处于断开状态,第二导线和第三导线处于连通状态,从而实现第一电芯和第二电芯并联连接,然后通过放电电路为手机***进行供电。
本申请实施例中的降压模块中可以同时包含Buck芯片和Bypass芯片,可以通过充电控制单元对降压模块进行控制,以控制降压模块中Buck芯片和Bypass芯片的工作状态。其中,Buck芯片和Bypass芯片可以是分立的,也可以是整合到一起的。本申请实施例中的降压模块中的Buck芯片和Bypass芯片的电路设计可以参考图4所示的电路结构,图4为现有技术中的一种电源转换芯片的电路结构示意图。如图4所示,图4为ONSEMI的一颗可用于手机的Buck Bypass电源转换芯片。图中,上半部分为Bypass单元,下半部分的DCDC(直流转换为直流)为Buck DCDC单元。图中的Bypass电路,一般为一颗MOS所连通的通路或者为直连通路。图中的Buck电路可以较高效率地将高电压降为低电压。
由于降压模块中包含Buck芯片和Bypass芯片,可以根据电池中的第一芯片和第二芯片的连接方式,选用不同的芯片进行降压。示例性的,本申请实施例中的降压模块同时包含Buck芯片和Bypass芯片,当电池中的第一芯片和第二芯片为串联的工作状态时,充电控制单元控制降压模块中的Buck芯片处于工作状态;当电池中的第一芯片和第二芯片为并联的工作状态时,充电控制单元控制降压模块中的Bypass芯片处于工作状态。Buck芯片在对高电压的电池进行降压处理时,可以较高效率地将高电压降为低电压,性能优于Bypass芯片。Bypass芯片在对较低电压的电池进行处理时,可以以直连通路的形式使电池进行供电,几乎不会造成电量损耗,电量的损耗性能优于Buck芯片。因此,在电池中的第一芯片和第二芯片为串联的工作状态时,选用Buck芯片进行降压处理,在电池中的第一芯片和第二芯片为并联的工作状态时,选用Bypass芯片进行降压处理。
本申请实施例所提供的一种快速充电的方法可以是应用于图3所示的硬件***中,下面对本申请实施例所提供的一种快速充电的方法进行介绍。
参考图5,图5为本申请实施例所提供的一种充电的方法的流程示意图。如图5所示,该快速充电的方法可以包括步骤S101-S106:
S101、充电控制单元对电池的状态进行检测,其中,电池的状态至少包括电池的电量或者电池的电压。
如图5所示,本申请实施例中,在对电池进行快速充电的过程中,可以选用不同的充电模式,具体采用什么充电模式可以根据电池的状态进行选择。因此,在对电池进行充电前,可以对电池的状态进行检测,以根据电池的实时状态选择合适的充电模式。
在本申请实施例中,电池的状态至少包括电池的电量或者电池的电压,可以是指电池的状态为电池的电量,也可以是指电池的状态为电池的电压,也可以是指电池的状态为电池的电量以及电池的电压。一般情况下,电池的电压与电池的电量是呈正比关系。即电池的电量越高,则电池的电压越高;电池的电量越低,则电池的电压越低。充电控制单元对电池的状态进行检测后,可以通过对第一开关K1、第二开关K2和第三开关K3的状态进行切换,以改变电池中第一电芯和第二电芯之间的连接状态,从而实现以不同的充电模式对电池进行充电。
S102、充电控制单元判断电池的电量是否高于第一阈值,或者判断电池的电压是否高于第二阈值。
若充电控制单元判断电池的电量低于或者等于第一阈值,或者判断电池的电压低于或者等于第二阈值,则判断电池处于第一状态,执行步骤S103:采用串联充电模式进行充电;若充电控制单元判断电池的电量高于第一阈值,或者判断电池的电压高于第二阈值,则判断电池处于第二状态,执行步骤S105:采用并联充电模式进行充电。
由于电池中包含第一电芯和第二电芯,而第一电芯和第二电芯之间可以采用串联或者并联的连接方式,因此在充电时,本申请实施例中设置两串联充电模式和并联充电模式这两种模式。由于电池的状态可以是指电池的电量和/或者电池的电压,因此本实施例中的第一状态可以是指:电池的电量等于或者低于第一阈值,和/或电池的电压等于或者低于第二阈值。第二状态可以是指:电池的电量高于第一阈值,和/或电池的电压高于第二阈值。
S103、采用串联充电模式进行充电。
当电池的状态满足上述第一状态的条件时,则充电控制单元控制电池内的连接状态,使得电池的充电模式为串联充电模式。需要说明的是,本申请实施例中的串联充电模式是指电池在充电时,电池中的第一电芯和第二电芯处于串联连接的状态。
示例性的,本申请实施例中以电池的电量作为电池的状态,第一阈值以80%作为参考。当充电控制单元检测到电池的电量低于或者等于80%时,则充电控制单元可以通过输出的第一控制信号C1控制第一开关K1处于闭合状态,并通过输出的第二控制信号C2和第三控制信号C3分别控制第二开关K2和第三开关K3处于断开状态,这样电池内的第一电芯和第二电芯处于串联连接的状态,当充电器给电池进行充电时,则是以串联充电模式进行充电。
示例性的,本申请实施例中还可以以电池的电压作为电池的状态,以第二阈值为4V作为参考。当充电控制单元检测到电池的电压低于或者等于4V时,则充电控制单元可以通过输出的第一控制信号C1控制第一开关K1处于闭合状态,并通过输出的第二控制信号C2和第三控制信号C3分别控制第二开关K2和第三开关K3处于断开状态,这样电池内的第一电芯和第二电芯处于串联连接的状态,当充电器给电池进行充电时,以串联充电模式进行充电。
此外,还可以同时检测电池的电量和电压,例如,当充电控制单元检测到电池的电量等于或者低于80%,且电池的电压等于或者低于4V时,则以串联充电模式对电池进行充电
充电控制单元对充电电路中各器件进行相应的控制,以实现为处于第一状态下的电池采取串联充电模式,电池在充电过程中或者充电后,可以对手机***进行供电。由于采用串联充电模式,即电池中的第一电芯和第二电芯串联连接,该连接方式会对放电电路产生相应的影响,为了最大化地降低电池在供电过程中的电量损失,需要同时对放电电路进行匹配性控制,以降低降压所产生的电量损失,从而提高电池的续航能力。
本申请实施例中的降压模块同时包含Buck芯片和Bypass芯片,通过充电控制单元对降压模块中Buck芯片和Bypass芯片的工作状态的控制,实现降压模块处于不同的工作模式。本申请实施例中的降压模块可以有两种工作模式:第一降压模式和第二降压模式。其中,第一降压模式是指:降压模块中的Buck芯片处于工作状态,降压模块中的Bypass芯片处于非工作状态。第二降压模式是指:降压模块中的Buck芯片处于非工作状态,降压模块中的Bypass芯片处于工作状态。
S104、充电控制单元调整降压模块处于第一降压模式。
当采用串联模式进行充电时,电池中的第一电芯和第二电芯处于串联连接状态,此时,调整降压模块中的Buck芯片处于工作状态,调整Bypass芯片处于非工作状态。以第一电芯的电压为4V,第二电芯的电压为4V为例,则第一电芯和第二电芯处于串联时电池的电压为8V,以手机***所需的供电电压为4.5V为例,该电池的输出电压高于手机***的供电电压,则需要对电池的电压进行降压。由于在对高电压的电池进行降压处理时,Buck芯片的降压性能优于Bypass芯片的降压性能,可以减少供电过程中的电量损失。此时,采用第一降压模式进行降压,即降压模块中的Buck芯片处于工作状态。
S105、采用并联充电模式进行充电。
当电池的状态满足上述第二状态的条件时,则充电控制单元控制电池内的连接状态,使得电池的充电模式为并联充电模式。需要说明的是,本申请实施例中的并联充电模式是指电池在充电时,电池中的第一电芯和第二电芯处于并联连接的状态。
示例性的,本申请实施例中以电池的电量作为电池的状态,第一阈值以80%作为参考。当充电控制单元检测到电池的电量高于80%时,则充电控制单元可以通过输出的第一控制信号C1控制第一开关K1处于断开状态,并通过输出的第二控制信号C2和第三控制信号C3分别控制第二开关K2和第三开关K3处于闭合状态,这样电池内的第一电芯和第二电芯处于并联连接的状态,当充电器给电池进行充电时,则是以并联充电模式进行充电。
示例性的,本申请实施例中还可以以电池的电压作为电池的状态,以第二阈值为4V作为参考。当充电控制单元检测到电池的电量高于4V时,则充电控制单元可以通过输出的第一控制信号C1控制第一开关K1处于断开状态,并通过输出的第二控制信号C2和第三控制信号C3分别控制第二开关K2和第三开关K3处于闭合状态,这样电池内的第一电芯和第二电芯处于并联连接的状态,当充电器给电池进行充电时,则是以并联充电模式进行充电。
此外,还可以同时检测电池的电量和电压,例如,当充电控制单元检测到电池的电量高于80%,且电池的电压高于4V时,则可以以并联充电模式对电池进行充电。关于同时检测电量和电压以作为电池的状态,来判断采用何种充电模式进行充电,可以参考前述两种示例中的相关描述。
S106、充电控制单元调整降压模块处于第二降压模式。
当采用并联模式进行充电时,电池中的第一电芯和第二电芯处于并联连接状态,此时,调整降压模块中的Bypass芯片处于工作状态,调整Buck芯片处于非工作状态。以第一电芯的电压为4.5V,第二电芯的电压为4.5V为例,则第一电芯和第二电芯处于并联时电池的电压为4.5V,以手机***所需的供电电压为4.5V为例,该电池的输出电压可以直接作为手机***的供电电压。此时,采用Bypass芯片可以直接将电池和手机***导通,将电池的电供给手机***。在这种情况下,采用Bypass芯片相比于Buck芯片,可以更少的减小电量的损耗,实现节省电量,因此当采用并联模式进行充电时,降压模块采用第二降压模式进行工作。
本申请实施例中,通过对电池状态的检测,在对电池进行充电时,可以根据电池的状态选择合适的充电模式,若检测到电池的状态为第一状态,即电池的电量较低或者电芯(第一电芯和/或第二电芯)的电压较低,此时需要对电池进行快速充电,使得可以尽快将电池的电量充满。由于电池中包含第一电芯和第二电芯,因此采用串联充电模式,串联充电模式的优点是充电速度较快,但采用串联充电时,电池的输出电压较高。此时调节降压模块的工作模式为第一降压模式,使得电池可以为手机***进行供电。若检测到电池的状态为第二状态,即电池的电量较高或者电芯(第一电芯和/或第二电芯)的电压较高,此时快速充满电池的电量非第一需求,将充电模式切换到并联充电模式,电池中第一电芯和第二电芯并联连接,电池的输出电压与手机***所需的供电电压相近,此时调节降压模块的工作模式为第二降压模式,即采用Bypass芯片,可以减少降压模块降压过程中所造成的电量损耗。
需要说明的是,在整个充电过程中,可以采用两种充电模式进行充电。例如,当充电控制单元检测到电池的电量低于80%时,此时电池处于第一状态,充电控制单元可以对电池内电芯的连接状态进行调整,使得充电器可以先采用串联充电模式为电池进行充电。当充电控制单元检测到电池的电量充到高于80%时,此时电池处于第二状态,充电控制单元可以对电池内电芯的连接状态进行调整,使得充电器可以采用并联充电模式为电池进行充电。即,可以先采用串联充电模式为电池充电,再采用并联充电模式为电池充电。本申请实施例并不限定具体的充电模式,充电控制单元可以对电池的状态进行实时检测,根据电池的实时状态调整到不同的充电模式中。
通过上述实施例可知,本申请实施例所提供的一种充电方法,可以在电池电量较低时采用串联充电模式进行充电,以实现对电池的快速充电,在电池电量较高时,采用并联充电模式对电池继续充电,同时,电池采用并联的方式进行放电,可以降低手机放电过程中由于降压所带来的电量损耗,提高电子设备的续航能力。
本申请另一些实施例提供了一种电子设备,该电子设备可以包括:触摸屏、存储器和一个或多个处理器。该触摸屏、存储器和处理器耦合。该存储器用于存储计算机程序代码,该计算机程序代码包括计算机指令。当处理器执行计算机指令时,电子设备可执行上述方法实施例中手机执行的各个功能或者步骤。该电子设备的结构可以参考图2所示的电子设备的结构。
本申请实施例还提供一种芯片***,如图6所示,该芯片***1700包括至少一个处理器1701和至少一个接口电路1702。处理器1701和接口电路1702可通过线路互联。例如,接口电路1702可用于从其它装置(例如电子设备的存储器)接收信号。又例如,接口电路1702可用于向其它装置(例如处理器1701)发送信号。示例性的,接口电路1702可读取存储器中存储的指令,并将该指令发送给处理器1701。当所述指令被处理器1701执行时,可使得电子设备执行上述实施例中的各个步骤。当然,该芯片***还可以包含其他分立器件,本申请实施例对此不作具体限定。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质包括计算机指令,当所述计算机指令在上述电子设备上运行时,使得该电子设备执行上述方法实施例中手机执行的各个功能或者步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述方法实施例中手机执行的各个功能或者步骤。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法,可以通过其它的方式实现。例如,所述模块或单元的划分,仅仅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装置,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,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
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一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。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,在本申请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,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例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个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器(read only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上内容,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,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,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 (12)
1.一种充电和放电电路,应用于终端设备,包括电池,所述电池包括第一电芯和第二电芯,所述电池用于为所述终端设备供电,其特征在于,还包括:充电控制单元、降压模块、第一开关、第二开关和第三开关;
所述第一开关的两端分别与所述第一电芯的第二端和所述第二电芯的第一端耦合;所述第二开关的两端分别与所述第一电芯的第二端和所述第二电芯的第二端耦合;所述第三开关的两端分别与所述第一电芯的第一端和所述第二电芯的第一端耦合;所述降压模块与所述第一电芯的第一端和所述第二电芯的第二端耦合;
所述充电控制单元与所述电池耦合,用于检测所述电池的状态,并输出第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;所述电池的状态至少包括所述电池的电量或者所述电池的电压;
所述充电控制单元与所述第一开关耦合,并通过所述第一控制信号控制所述第一开关;所述充电控制单元与所述第二开关耦合,并通过所述第二控制信号控制所述第二开关;所述充电控制单元与所述第三开关耦合,并通过所述第三控制信号控制所述第三开关;
所述充电控制单元与所述降压模块耦合,并输出第四控制信号;所述第四控制信号用于切换所述降压模块的工作模式。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电池处于充电状态时,若所述电池的状态为第一状态;
则所述第一控制信号用于控制所示第一开关处于闭合状态,所述第二控制信号用于控制所述第二开关处于断开状态,所述第三控制信号用于控制所述第三开关处于断开状态,所述第四控制信号用于控制所述降压模块处于第一降压模式,使所述第一电芯和所述第二电芯处于串联充电和放电模式;
所述第一状态为所述电池的电量低于或者等于第一阈值,或所述电池的电压低于或者等于第二阈值;所述第一降压模式为所述第一电芯和所述第二电芯处于串联时,电量损耗小的降压模式。
3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电池处于充电状态时,若所述电池的状态为第二状态;
则所述第一控制信号用于控制所示第一开关处于断开状态,所述第二控制信号用于控制所述第二开关处于闭合状态,所述第三控制信号用于控制所述第三开关处于闭合状态,所述第四控制信号用于控制所述降压模块处于第二降压模式,使所述第一电芯和所述第二电芯处于并联充电和放电模式;
所述第二状态为所述电池的电量高于第一阈值,或所述电池的电压高于第二阈值;所述第二降压模式为所述第一电芯和所述第二电芯处于并联时,电量损耗小的降压模式。
4.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电池处于充电状态时,若所述电池的状态为第一状态;
则所述第一控制信号用于控制所示第一开关处于闭合状态,所述第二控制信号用于控制所述第二开关处于断开状态,所述第三控制信号用于控制所述第三开关处于断开状态,所述第四控制信号用于控制所述降压模块处于第一降压模式,使所述第一电芯和所述第二电芯处于串联充电和放电模式;
当所述电池的状态从第一状态变为第二状态时,所述第一控制信号用于控制所示第一开关处于断开状态,所述第二控制信号用于控制所述第二开关处于闭合状态,所述第三控制信号用于控制所述第三开关处于闭合状态,所述第四控制信号用于控制所述降压模块处于第二降压模式,使所述第一电芯和所述第二电芯处于并联充电和放电模式;
所述第一降压模式为所述第一电芯和所述第二电芯处于串联时,电量损耗小的降压模式;所述第二降压模式为所述第一电芯和所述第二电芯处于并联时,电量损耗小的降压模式;
所述第一状态为所述电池的电量低于或者等于第一阈值,所述第二状态为所述电池的电量高于第一阈值;
或,所述第一状态为所述电池的电压低于或者等于第二阈值,所述第二状态为所述电池的电压高于第二阈值。
5.根据权利要求2或4所述的电路,其特征在于,所述降压模块包括Buck芯片和Bypass芯片,所述第一降压模式为所述Buck芯片处于工作状态,所述Bypass芯片处于非工作状态。
6.根据权利要求3或4所述的电路,其特征在于,所述降压模块包括Buck芯片和Bypass芯片,所述第二降压模式为所述Bypass芯片处于工作状态,所述Buck芯片处于非工作状态。
7.一种充电的方法,应用于如权利要求1至6任一项所述的电路,其特征在于,所述方法包括:
检测所述终端设备中电池的状态,所述电池的状态至少包括所述电池的电量或者所述电池的电压;
若所述电池的状态为第一状态,采用串联充电模式对所述电池进行充电,调整所述降压模块的工作模式为第一降压模式;
若所述电池的状态为第二状态,采用并联充电模式对所述电池进行充电,调整所述降压模块的工作模式为第二降压模式;
所述第一状态为所述电池的电量低于或者等于第一阈值,或所述电池的电压低于或者等于第二阈值;所述第二状态为所述电池的电量高于所述第一阈值,或所述电池的电压高于所述第二阈值。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述采用串联充电模式对所述电池进行充电,调整所述降压模块的工作模式为第一降压模式,包括:
所述第一控制信号控制所示第一开关处于闭合状态,所述第二控制信号控制所述第二开关处于断开状态,所述第三控制信号控制所述第三开关处于断开状态,所述第四控制信号控制所述降压模块处于第一降压模式。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述采用并联充电模式对所述电池进行充电,调整所述降压模块的工作模式为第二降压模式,包括:
所述第一控制信号控制所示第一开关处于断开状态,所述第二控制信号控制所述第二开关处于闭合状态,所述第三控制信号控制所述第三开关处于闭合状态,所述第四控制信号控制所述降压模块处于第二降压模式。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述降压模块包括Buck芯片和Bypass芯片;所述调整所述降压模块的工作模式为第一降压模式,包括:
调整所述降压模块中的所述Buck芯片处于工作状态,调整所述降压模块中的所述Bypass芯片处于非工作状态;
所述调整所述降压模块的工作模式为第二降压模式,包括:
调整所述降压模块中的所述Bypass芯片处于工作状态,调整所述降压模块中的所述Buck芯片处于非工作状态。
11.一种电子设备,其特征在于,包括电池以及充电和放电电路,所述电池与所述充电和放电电路耦合;当所述电子设备运行时,所述充电和放电电路用于执行如权利要求7-10中任一项所述的方法。
12.一种电池,其特征在于,包括第一电芯和第二电芯,所述第一电芯的负极与所述第二电芯的正极之间通过第一导线连接,所述第一导线上设置有第一开关;
所述第一电芯的负极与所述第二电芯的负极之间通过第二导线连接,所述第二导线上设置有第二开关;
所述第一电芯的正极与所述第二电芯的正极之间通过第三导线连接,所述第三导线上设置有第三开关。
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