TW201729492A - 充電方法、電源轉換器及行動裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種充電方法、電源轉換器及行動裝置,該方法包括:在通過充電接口連接後,電源轉換器與行動裝置進行通信,以確定充電模式,其中,充電接口中的電源線用於為電池充電,充電接口中的數據線用於電源轉換器與行動裝置進行通信,充電模式包括快速充電模式及普通充電模式,快速充電模式的充電速度大於普通充電模式的充電速度;在確定使用快速充電模式為電池充電的情況下,電源轉換器與行動裝置進行通信,以確定快速充電模式對應的充電電流;電源轉換器根據快速充電模式對應的充電電流,採用單向脈動的輸出電流對電池進行快速充電。

Description

充電方法、電源轉換器及行動裝置
本發明係關於行動裝置領域,並且更具體地,涉及一種充電方法、電源轉換器(Adapter)及行動裝置。
第1圖為電源轉換器的內部結構的示例圖。從第1圖可以看出,電源轉換器內部一般包括變壓器、整流電路及濾波電路等。其中,整流電路可以包括初級側整流電路及次級側整流電路;濾波電路可以包括初級側濾波電路及次級側濾波電路。此外,電源轉換器還可包括脈衝寬波調變(Pulse Width Modulation,PWM)控制電路等其他電路。變壓器可以將市電電壓(例如220V)進行電壓變換、隔離,轉換成電源轉換器的工作電壓(例如5V);整流電路一般為橋式電路,可以將正負變化的交流電轉換成單向電流,也就是說,經過整流後,整流電路的輸出電流一般為單向脈動的電流,也稱為饅頭波。第2圖是單向脈動的電流的波形示意圖。濾波電路對整流電路輸出的電壓、電流進行濾波,得到穩定的直流電(電壓值穩定),並通過充電接口輸出到行動裝置內部,為行動裝置中的電池充電。
習用的行動裝置一般採用鋰電池供電,利用上述充電方式對行動裝置內的電池進行充電,經常會造成析鋰現象的發生,導致電池的壽 命降低。
為了改進上述的缺點,有必要提供一種充電方法、電源轉換器及行動裝置,以解決習用技術所存在的問題。
本發明之主要目的在於提供一種充電方法、電源轉換器及行動裝置,以提高行動裝置內的電池的使用壽命。
在本發明之一實施例中,提供一種充電方法,該方法包括:在電源轉換器與行動裝置通過充電接口(例如,可以是通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)接口連接後,該電源轉換器與該行動裝置進行通信,以確定充電模式,其中,該充電接口中的電源線用於為該電池充電,該充電接口中的數據線用於該電源轉換器與該行動裝置進行通信,該充電模式包括快速充電模式(例如,可以是基於快充技術的充電模式)及普通充電模式(例如,可以是標充),該快速充電模式的充電速度大於該普通充電模式的充電速度;在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,該電源轉換器與該行動裝置進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電流;該電源轉換器根據該快速充電模式對應的充電電流,採用單向脈動的輸出電流對該電池進行快速充電。
在本發明之一實施例中,電源轉換器與行動裝置協商電池的充電模式及充電電流,當確定使用快速充電模式為電池充電時,電源轉換器基於協商好的充電電流,採用單向脈動的輸出電流對電池進行快速充電。單向脈動的輸出電流的電流大小週期性變換,與恒流相比,單向脈動的輸出電流能夠降低鋰電池的析鋰現象,提高電池的使用壽命。此外,與 恒流相比,單向脈動的輸出電流能夠減少充電接口的觸點的拉弧的概率及強度,提高充電接口的壽命。進一步地,使用單向脈動的輸出電流可以降低電源轉換器結構的複雜度,減小電源轉換器的體積。具體而言,在現有技術中,為了得到穩定的電流,電源轉換器內部一般包含濾波電路,濾波電路中的電解電容的體積較大,使得整個電源轉換器的體積較大,攜帶不方便。本方案中,由於電源轉換器輸出的並非恒流電流,而是單向脈動的電流,因此,電源轉換器無需經過濾波電路,可以直接將整流後的功率進行變換,輸出脈動的波動的電流,供給系統,這樣可以簡化電源轉換器的結構。此外,大小變換的電流可以緩解電源轉換器充電過程中的發熱問題,而且大小變換的電流與恒流相比,有利於降低電池的極化效應、提高充電速度、減少電池的發熱。
可替換地,該電源轉換器根據該快速充電模式對應的充電電流,採用單向脈動的輸出電流對該電池進行快速充電可以指:該電源轉換器根據該快速充電模式對應的充電電流,採用單向脈動的輸出電流,在該快速充電模式下對該電池進行充電。應理解,單向脈動的輸出電流的特點是方向不變,而大小隨時間變化。
在本發明之一實施例中,在該電源轉換器根據該快速充電模式對應的充電電流,採用單向脈動的輸出電流對該電池進行快速充電之前,該方法還包括:在該電源轉換器確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,該電源轉換器與該行動裝置進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電壓;該電源轉換器根據該快速充電模式對應的充電電壓,採用單向脈動的充電電壓對該電池進行快速充電。
可替換地,該電源轉換器根據該快速充電模式對應的充電電壓,採用單向脈動的輸出電壓對該電池進行快速充電可以指:該電源轉換器根據該快速充電模式對應的充電電壓,採用單向脈動的輸出電壓,在該快速充電模式下對該電池進行充電。應理解,在電源轉換器為行動裝置中的電池充電之前,電源轉換器可以先與行動裝置協商快速充電模式對應的充電電壓及充電電流,當快速充電模式對應的充電電壓及充電電流確定之後,電源轉換器就可以根據協商好的充電電壓及充電電流對電池進行充電。
在本發明之一實施例中,提供一種充電方法,該方法包括:在行動裝置與電源轉換器通過充電接口連接後,該行動裝置與該電源轉換器進行通信,以確定充電模式,其中,該充電接口中的電源線用於為該電池充電,該充電接口中的數據線用於該行動裝置與該電源轉換器進行通信,該充電模式包括快速充電模式及普通充電模式,該快速充電模式的充電速度大於該普通充電模式的充電速度;在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,該行動裝置與該電源轉換器進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電流;該行動裝置接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電流,對該電池進行快速充電,其中,該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器基於該快速充電模式對應的充電電流而確定的。
在本發明之一實施例中,在該行動裝置接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電流,對該電池進行快速充電之前,該方法還包括:在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,該行動裝置與該電源轉換器進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電壓;該行動裝置接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電壓,對該電池進行快速充電,其中,該單向 脈動的輸出電壓是該電源轉換器基於該快速充電模式對應的充電電壓而確定的。
在本發明之一實施例中,提供一種電源轉換器,該電源轉換器包括通信控制電路及充電電路,該通信控制電路用於與該行動裝置進行通信,並通過該充電電路對電源轉換器與行動裝置之間的充電過程進行控制。該通信控制電路及該充電電路相互配合,能夠執行第一方面中的方法。
在本發明之一實施例中,提供一種行動裝置,該行動裝置包括通信控制電路及充電電路,該通信控制電路用於與該電源轉換器進行通信,並通過該充電電路對電源轉換器與行動裝置之間的充電過程進行控制。該通信控制電路與該充電電路相互配合,能夠執行第二方面中的方法。
在本發明之一實施例中,提供一種充電方法,該方法包括:在電源轉換器與行動裝置通過充電接口連接後,該電源轉換器採用單向脈動的輸出電流對該行動裝置內的電池進行充電。
在本發明之一實施例中,該方法還包括:該電源轉換器採用單向脈動的充電電壓對該電池進行快速充電。
在本發明之一實施例中,提供一種充電方法,該方法包括:在行動裝置與電源轉換器通過充電接口連接後,該行動裝置接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電流,對該行動裝置內的電池進行充電。
在本發明之一實施例中,該方法還包括:該行動裝置接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電壓,對該行動裝置內的電池進行充電。
在本發明之一實施例中,提供一種電源轉換器,該電源轉換器包括:充電電路,該充電電路用於在電源轉換器與行動裝置通過充電接 口連接後,採用單向脈動的輸出電流對該行動裝置內的電池進行充電。
在本發明之一實施例中,該充電電路還用於採用單向脈動的充電電壓對該電池進行快速充電。
在本發明之一實施例中,提供一種行動裝置,該行動裝置包括:在行動裝置與電源轉換器通過充電接口連接後,接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電流,對該行動裝置內的電池進行充電。
在本發明之一實施例中,該行動裝置還用於接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電壓,對該行動裝置內的電池進行充電。
在本發明之一實施例中,充電接口可以是普通的USB接口,也可以是micro USB接口,還可以是其他類型的充電接口。以USB接口為例,USB接口中的電源線可以包括Vbus及地線,充電接口中的數據線可以包括充電接口中的D+線及D-線中的至少一根。
在本發明之一實施例中,對電池進行快速充電可以指使用快速充電模式對該電池進行充電。
在本發明之一實施例中,在該快速充電的過程中,電源轉換器的輸出電流的起始波形(例如,第1個波形,或前幾個波形)的峰值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
在本發明之一實施例中,在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
在本發明之一實施例中,該快速充電的過程(或該充電的過程)包括降流過程,在該降流過程中,該輸出電流的相鄰波形中的後一波形的峰值小於該相鄰波形中的前一波形的峰值。此外,快速充電的過程(或充 電的過程)還可以包括起始充電過程,在起始充電過程中,電源轉換器的輸出電流的波形可以保持不變。
在本發明之一實施例中,該快速充電的過程(或該充電的過程)包括降流過程,該降流過程被劃分成多個階段,該多個階段包括相鄰的第一階段及第二階段,該第一階段早於該第二階段,該輸出電流的波形在該多個階段中的每個階段內部保持不變,該輸出電流的波形在該多個階段中的不同階段不同,且該輸出電流在該第二階段的波形的峰值小於該輸出電流在該第一階段的波形的峰值。此外,快速充電的過程(或充電的過程)還可以包括起始充電過程,在起始充電過程中,電源轉換器的輸出電流的波形可以保持不變。
在本發明之一實施例中,在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
在本發明之一實施例中,在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
在本發明之一實施例中,該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器中的整流電路輸出的、未經過濾波的電流。具體地,電源轉換器可以包括整流電路,不包括濾波電路,或者不包括濾波電路中的電解電容。也就是說,電源轉換器的輸出端的輸出電流可以不經過整流,直接作為電源轉換器的輸出電流。
在本發明之一實施例中,該電源轉換器的輸出脈動的電流的頻率與交流供電電網的額定頻率同頻,例如常用的50Hz及60Hz。
在本發明之一實施例中,單向脈動的輸出電流(或輸出電壓) 的波形的週期恒定。
在本發明之一實施例中,單向脈動的輸出電流(或輸出電壓)為半波電流(或半波電壓);進一步地,該半波電流(或半波電壓)可以為正弦半波電流(或正弦半波電壓)。
在本發明之一實施例中,單向脈動的輸出電流(或電壓)可以是與整流電路的交流電(Alternating Current,AC)端同頻的半波電流(或電壓)。
在本發明之一實施例中,電源轉換器與行動裝置進行通信,並採用單向脈動的輸出電流為行動裝置充電,提高了電池的使用壽命。
700‧‧‧電源轉換器
710‧‧‧通信控制電路
720‧‧‧充電電路
800‧‧‧行動裝置
810‧‧‧通信控制電路
820‧‧‧充電電路
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案,下面將對本發明實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面所描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
第1圖:現有技術中的電源轉換器的內部結構的示例圖。
第2圖:單向脈動的電流的波形的示意圖。
第3圖:本發明實施例的快充過程的示例圖。
第4圖:本發明實施例的快充過程的示例性流程圖。
第5圖:單向脈動的輸出電流的波形示例圖。
第6圖:單向脈動的輸出電流的波形示例圖。
第7圖:本發明實施例的電源轉換器的示意性結構圖。
第8圖:本發明實施例的行動裝置的示意性結構圖。
為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂,下文將特舉本發明較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。再者,本發明所提到的方向用語,例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用以說明及理解本發明,而非用以限制本發明。
現有技術中,大多電源轉換器均非智慧型的電源轉換器,只是簡單地將市電轉換成適於充電的工作電壓,為行動裝置的電池充電。為了提高充電過程的安全性及充電速度,本發明實施例可以採用智慧型的電源轉換器,例如,可以在電源轉換器內部設置微控制單元(Micro Controller Unit,MCU),該MCU可以與行動裝置進行通信,從而與行動裝置協商充電模式及充電參數(如充電電流、充電電壓),並對充電過程進行控制。
電源轉換器及/或行動裝置支持的充電模式可以包括普通充電模式及快速充電模式。快速充電模式的充電速度大於該普通充電模式的充電速度(例如,快速充電模式的充電電流大於普通充電模式的充電電流)。一般而言,普通充電模式可以理解為額定輸出電壓為5V,額定輸出電流小於等於2.5A的充電模式,此外,在普通充電模式下,電源轉換器輸出端口D+及D-可以短路。而本發明實施例中的快速充電模式則不同,本發明實施例的快速充電模式下電源轉換器可以利用D+及D-與行動裝置進行通信及數據交換,快速充電模式下的充電電流可以大於2.5A,例如,可以達到4.5A,甚至更大。但本發明實施例對普通充電模式不作具體限定,只要電源轉換 器支持兩種充電模式,其中一種充電模式的充電速度(或電流)大於另一種充電模式的充電速度,則充電速度較慢的充電模式就可以理解為普通充電模式。
為了開啟及使用快速充電模式,電源轉換器可以與行動裝置進行快充通信流程,經過一次或多次握手協商,實現電池的快速充電。下面結合第3圖,詳細描述本發明實施例的快充通信流程,以及快充過程包括的各個階段。應理解,第3圖示出的通信步驟或操作僅是示例,本發明實施例還可以執行其它操作或者第3圖中的各種操作的變形。此外,第3圖中的各個步驟可以按照與第3圖呈現的不同的順序來執行,並且有可能並非要執行第3圖中的全部操作。
第3圖是本發明實施例的快充過程的示例圖。如第3圖所示,快充過程可以包含五個階段:
階段1:行動裝置可以通過D+、D-檢測電源轉換器類型,當檢測到電源轉換器為非USB類型的充電裝置時,則行動裝置吸收的電流可以大於預設的電流閾值I2(例如可以是1A)。當電源轉換器檢測到預設時長(例如,可以是連續T1時間)內電源轉換器輸出電流大於或等於I2時,則電源轉換器認為行動裝置對於電源轉換器類型識別已經完成,電源轉換器開啟電源轉換器與行動裝置之間的握手通信,電源轉換器發送指令1詢問行動裝置是否開啟快速充電模式(或稱為閃充)。
當電源轉換器收到行動裝置的回復指令指示行動裝置不同意開啟快速充電模式時,則再次檢測電源轉換器的輸出電流,當電源轉換器的輸出電流仍然大於或等於I2時,再次發起請求詢問行動裝置是否開啟快 速充電模式,重複階段1的上述步驟,直到行動裝置答覆同意開啟快速充電模式,或電源轉換器的輸出電流不再滿足大於或等於I2的條件。
當行動裝置同意開啟快充後,快充充電過程開啟,快充通信流程進入第2階段。
階段2:電源轉換器輸出電壓可以包括多個檔位,電源轉換器向行動裝置發送指令2詢問行動裝置該電源轉換器的輸出電壓是否匹配(或是否合適,即是否適合作為快速充電模式下的充電電壓)。
行動裝置答覆電源轉換器該電源轉換器的輸出電壓偏高或偏低或匹配,如電源轉換器接收到該行動裝置關於該電源轉換器的輸出電壓偏高或偏低的反饋時,則電源轉換器將電源轉換器的輸出電壓調整一格檔位,並再次向行動裝置發送指令2,重新詢問行動裝置該電源轉換器的輸出電壓是否匹配。
重複階段2以上步驟直到行動裝置答覆電源轉換器該電源轉換器的輸出電壓處於匹配檔位後,進入第3階段。
階段3:當電源轉換器收到行動裝置答覆電源轉換器的輸出電壓匹配的反饋後,電源轉換器向行動裝置發送指令3,詢問行動裝置當前支持的最大充電電流,行動裝置答覆電源轉換器該行動裝置當前支持的最大充電電流值,並進入第4階段。
階段4:電源轉換器接收行動裝置答覆的行動裝置當前支持的最大充電電流值的反饋,電源轉換器可以設置其輸出電流為指定值,電源轉換器輸出電流,進入恒流階段。
階段5:當進入恒流階段時,電源轉換器每間隔一段時間發 送指令4,詢問行動裝置電池的當前電壓,行動裝置可以向電源轉換器反饋行動裝置電池的當前電壓,電源轉換器可以根據行動裝置關於行動裝置電池的當前電壓的反饋,判斷USB接觸是否良好以及是否需要降低行動裝置當前的充電電流值。當電源轉換器判斷為USB接觸不良,發送指令5,之後複位以重新進入階段1。
可選地,在一個實施例中,在階段1中,行動裝置回復指令1時,指令1數據中可以附帶該行動裝置的通路阻抗的數據(或信息),行動裝置通路阻抗數據可以用於在階段5判斷USB接觸是否良好。
可選地,在一個實施例中,在階段2中,從行動裝置同意啟動快速充電模式,到電源轉換器將電壓調整到合適值的時間可以控制在一定範圍之內,該時間超出預定範圍則行動裝置可以判定為請求異常,快速複位。
可選地,在一個實施例中,在階段2中,可以在電源轉換器的輸出電壓調整到相較於電池當前電壓高於△V(△V約為200~500mV)時,行動裝置對電源轉換器作出關於電源轉換器的輸出電壓合適的反饋。
可選地,在一個實施例中,在階段4中,電源轉換器輸出電流值的大小調整速度可以控制一定範圍之內,這樣可以避免由於調整速度過快導致快充異常中斷。
可選地,在一個實施例中,在階段5中,恒流階段,電源轉換器的輸出電流值的大小的變化幅度可以控制在5%以內。
可選地,在一個實施例中,在階段5中,電源轉換器實時監測充電回路阻抗:即通過測量電源轉換器的輸出電壓、當前充電電流及讀 取的行動裝置電池電壓,監測整個充電回路阻抗。當測出充電回路阻抗>行動裝置通路阻抗+快充數據線阻抗時,可以認為USB接觸不良,快充複位。
可選地,在一個實施例中,開啟快充模式之後,電源轉換器與行動裝置之間的通信時間間隔可以控制在一定範圍之內,避免出現快充複位。
可選地,在一個實施例中,快速充電模式(或快速充電過程)的停止可以分為可恢復的停止及不可恢復的停止兩種:例如,當行動裝置檢測到電池充滿或USB接觸不良時,快充停止並複位,進入階段1,行動裝置不同意開啟快速充電模式,快充通信流程不進入階段2,此時停止的快充過程可以為不可恢復的停止。
例如,當行動裝置及電源轉換器出現通信異常時,快充停止並複位以進入階段1,在滿足階段1要求後,行動裝置同意開啟快充模式以恢復快充充電過程,此時停止的快充過程可以為可恢復的停止。
例如,當行動裝置檢測到電池出現異常時,快充停止並複位以進入階段1,在進入階段1後,行動裝置不同意開啟快充模式。直到電池恢復正常,且滿足階段1要求後,行動裝置同意開啟快充以恢復快充過程,此時停止的快充過程可以為可恢復的停止。
下面結合第4圖,給出快速充電過程的一個示例。第4圖示出的整個流程與第3圖所描述的流程大致對應,不再詳細描述。
從第4圖可以看出,電源轉換器一開始處於專用充電接口(Dedicated Charging Port,DCP)模式(對應於普通充電模式,此時D+、D-可以短接),為行動裝置充電。在發送指令1前,電源轉換器還可以判斷數據線 是否為快充數據線,具體的判斷方式有很多種,例如,在數據線中加識別電路,電源轉換器通過與該識別電路進行信息交互識別該數據線是否為快充數據線。此外,還需要說明的是,在整個快充流程中,當出現通信異常或阻抗異常時,電源轉換器可以退出快充流程或複位。
上文結合第3圖至第4圖,詳細描述了電源轉換器與行動裝置之間的快充過程。為了支持上述快充過程,電源轉換器內部的結構要進行調整,引入包括MCU在內的一些新的器件及電路,會導致電源轉換器的體積增大。為了降低電源轉換器的體積,優化電源轉換器內部的電路結構,同時提高充電性能,可以考慮去掉電源轉換器內部的濾波電路,或者去掉濾波電路中的體積較大的電解電容。
這樣,電源轉換器從市電取電並對電流整流之後,無需經過電解電容濾波,可以直接在輸出端輸出單向脈動電流/電壓(例如,可以是與AC端同頻的半波電壓/電流,或稱饅頭包電壓/電流),該單向脈動電流/電壓的頻率與供電的電網頻率同頻,例如常用的50Hz或60Hz,但本發明實施例不限於此。
上文結合第3圖及第4圖描述了快充通信流程,在電源轉換器未開始使用快速充電模式之前,電源轉換器可以使用普通充電模式(或稱標充)對行動裝置中的電池進行充電。在普通充電模式下,電源轉換器的輸出電流/電壓也可以採用上述單向脈動電流/電壓,因為這樣可以提高普通充電模式下的充電性能。當然,作為一種實現方式,電源轉換器在普通充電模式下仍然可以對電流進行濾波,這樣可以更好地兼容現有技術。例如,一般情況下,濾波電路包括並聯的電解電容及普通電容(如固態電容)。由於電 解電容佔用的體積比較大,為了減少電源轉換器的尺寸,可以去掉電源轉換器內容的電解電容,保留一個容值較小的電容。當使用普通充電模式時,可以控制該電容所在支路導通,對電流進行濾波,使小功率輸出是功率穩定;當使用快速充電模式時,可以控制普通電容所在支路斷開,避免該電容器紋波電流超標損壞該電容,不經過濾波,直接輸出單向脈動的電流。
第5圖及第6圖給出了普通充電模式到快速充電模式過程中,電源轉換器的輸出電流的波形的示例。應理解,電壓的波形可以與電流的波形類似,下文不再贅述。
在第5圖及第6圖中,I1為普通充電模式下的電流波形的峰值,Imax為快速充電模式下的初始電流的波形的峰值。可選地,在一個實施例中,Imax可以與電池的剩餘電量或電池的當前電壓有關,例如,當電池剩餘電量較低(例如,電池剩餘電量不足10%)時,Imax可以很大,例如可以是4.5A;當電池剩餘電量較高(例如,電池剩餘電量高於80%)時,Imax可以低一些,例如,可以是3A。快速充電過程可以包括起始過程及降流過程(這裡指快速充電的完整過程,當然,如果電池的剩餘電量較多,可以直接進入降流過程。)。在起始過程中,電源轉換器可以將電流大小保持在Imax;在降流過程中,電源轉換器可以採用連續或分階段降流的方式降低輸出電流。例如,第5圖對應的降流方式中,輸出電流在後一個週期的波形的峰值小於前一個週期的波形的峰值;第6圖對應的降流方式將降流過程分成多個階段,在每個階段內,電流波形保持不變,但輸出電流在後一階段的波形的峰值小於前一階段的波形的峰值。電流的每個波形所占的時間間隔可以保持相同,電流波形的頻率可以是常用的50Hz或60Hz,與供電電網頻率同 步。電流達到Imax時,可以表示快充進入了第3圖描述的階段5。在進入階段5之後,電源轉換器可以不斷與行動裝置交互識別電池的當前電量(或電池的當前電壓),以此來指導降流過程的進行。
上文結合第1圖至第6圖,詳細描述了本發明實施例的充電方法,下文結合第7圖至第8圖,詳細描述本發明實施例的電源轉換器及行動裝置。
第7圖是本發明實施例的電源轉換器的示意性結構圖。應理解,第7圖的電源轉換器700能夠執行上文中由電源轉換器執行的各個步驟,為避免重複,此處不再贅述。第7圖的電源轉換器700包括通信控制電路710及充電電路720。該通信控制電路710用於在電源轉換器與行動裝置通過充電接口連接後,與該行動裝置進行通信,以確定充電模式,其中,該充電接口中的電源線用於為該電池充電,該充電接口中的數據線用於該電源轉換器700與該行動裝置進行通信,該充電模式包括快速充電模式及普通充電模式,該快速充電模式的充電速度大於該普通充電模式的充電速度;在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,與該行動裝置進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電流;根據該快速充電模式對應的充電電流,採用單向脈動的輸出電流通過該充電電路720對該電池進行快速充電。
可選地,作為一個實施例,在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
可選地,作為一個實施例,在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
可選地,作為一個實施例,該快速充電的過程包括降流過程,在該降流過程中,該輸出電流的相鄰波形中的後一波形的峰值小於該相鄰波形中的前一波形的峰值。
可選地,作為一個實施例,該快速充電的過程包括降流過程,該降流過程被劃分成多個階段,該多個階段包括相鄰的第一階段及第二階段,該第一階段早於該第二階段,該輸出電流的波形在該多個階段中的每個階段內部保持不變,該輸出電流在該第二階段的波形的峰值小於該輸出電流在該第一階段的波形的峰值。
可選地,作為一個實施例,該通信控制電路710還用於在該電源轉換器700確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,與該行動裝置進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電壓;根據該快速充電模式對應的充電電壓,採用單向脈動的充電電壓對該電池進行快速充電。
可選地,作為一個實施例,在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
可選地,作為一個實施例,在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
可選地,作為一個實施例,該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器700中的整流電路輸出的、未經過濾波的電流。
可選地,作為一個實施例,該電源轉換器700的輸出電流的頻率f滿足:50Hzf60Hz。
第8圖是本發明實施例的行動裝置的示意性結構圖。應理解,第8圖的行動裝置800能夠實現上文中由行動裝置執行的各個步驟,為 避免重複,此處不再贅述。該行動裝置800包括:通信控制電路810及充電電路820,該通信控制電路810用於在行動裝置800與電源轉換器通過通用序列匯流排充電接口連接後,與該電源轉換器進行通信,以確定充電模式,其中,該充電接口中的電源線用於為該電池充電,該充電接口中的數據線用於該行動裝置800與該電源轉換器進行通信,該充電模式包括快速充電模式及普通充電模式,該快速充電模式的充電速度大於該普通充電模式的充電速度;在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,與該電源轉換器進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電流;接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電流,通過該充電電路對該電池進行快速充電,其中,該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器基於該快速充電模式對應的充電電流而確定的。
可選地,作為一個實施例,在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
可選地,作為一個實施例,在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
可選地,作為一個實施例,該快速充電的過程包括降流過程,在該降流過程中,該輸出電流的相鄰波形中的後一波形的峰值小於該相鄰波形中的前一波形的峰值。
可選地,作為一個實施例,該快速充電的過程包括降流過程,該降流過程被劃分成多個階段,該多個階段包括相鄰的第一階段及第二階段,該第一階段早於該第二階段,該輸出電流的波形在該多個階段中的每個階段內部保持不變,該輸出電流在該第二階段的波形的峰值小於該 輸出電流在該第一階段的波形的峰值。
可選地,作為一個實施例,該通信控制電路810還用於在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,與該電源轉換器進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電壓;接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電壓,對該電池進行快速充電,其中,該單向脈動的輸出電壓是該電源轉換器基於該快速充電模式對應的充電電壓而確定的。
可選地,作為一個實施例,在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
可選地,作為一個實施例,在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
可選地,作為一個實施例,該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器中的整流電路輸出的、未經過濾波的電流。
可選地,作為一個實施例,該電源轉換器的輸出電流的頻率f滿足:50Hzf60Hz。
本領域普通技術人員可以意識到,結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟,能夠以電子硬體、或者電腦軟體及電子硬體的結合來實現。這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行,取決於技術方案的特定應用及設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能,但是這種實現不應認為超出本發明的範圍。
所屬領域的技術人員可以清楚地瞭解到,為描述的方便及簡潔,上述描述的系統、裝置及單元的具體工作過程,可以參考前述方法實 施例中的對應過程,在此不再贅述。
在本申請所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的系統、裝置及方法,可以通過其它的方式實現。例如,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,該單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統,或一些特徵可以忽略,或不執行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機械或其它的形式。
該作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位於一個地方,或者也可以分佈到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外,在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。
該功能如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時,可以存儲在一個電腦可讀取存儲媒介中。基於這樣的理解,本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟體產品的形式體現出來,該電腦軟體產品存儲在一個存儲媒介中,包括若干指令用以使得一台電腦設備(可以是個人電腦,服務器,或者網絡設備等)執行本發明各個實施例該方法的全部或部分步驟。而前述的存儲媒介包括:隨身碟、移動硬碟、唯讀記憶體(ROM,Read-Only Memory)、隨機存取記憶體(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的存儲媒介。
雖然本發明已以較佳實施例揭露,然其並非用以限制本發明,任何熟習此項技藝之人士,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種更動與修飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (40)

  1. 一種充電方法,其包括:在電源轉換器與行動裝置通過充電接口連接後,該電源轉換器與該行動裝置進行通信,以確定充電模式,其中,該充電接口中的電源線用於為該電池充電,該充電接口中的數據線用於該電源轉換器與該行動裝置進行通信,該充電模式包括快速充電模式及普通充電模式,該快速充電模式的充電速度大於該普通充電模式的充電速度;在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,該電源轉換器與該行動裝置進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電流;該電源轉換器根據該快速充電模式對應的充電電流,採用單向脈動的輸出電流對該電池進行快速充電。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之充電方法,其中在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之充電方法,其中在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
  4. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述之充電方法,其中該快速充電的過程包括降流過程,在該降流過程中,該輸出電流的相鄰波形中的後一波形的峰值小於該相鄰波形中的前一波形的峰值。
  5. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述之充電方法,其中該快速充電的過程包括降流過程,該降流過程被劃分成多個階段,該多個階段包括相鄰的第一階段及第二階段,該第一階段早於該第二階段,該輸出電流的波形在該多個階段中的每個階段內部保持不變,該輸出 電流在該第二階段的波形的峰值小於該輸出電流在該第一階段的波形的峰值。
  6. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述之充電方法,其中在該電源轉換器根據該快速充電模式對應的充電電流,採用單向脈動的輸出電流對該電池進行快速充電之前,該方法還包括:在該電源轉換器確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,該電源轉換器與該行動裝置進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電壓;該電源轉換器根據該快速充電模式對應的充電電壓,採用單向脈動的充電電壓對該電池進行快速充電。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之充電方法,其中在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之充電方法,其中在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
  9. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述之充電方法,其中該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器中的整流電路輸出的、未經過濾波的電流。
  10. 如申請專利範圍第1-3項中任一項所述之充電方法,其中該電源轉換器的輸出電流的脈動頻率與交流供電電網同頻。
  11. 一種充電方法,其包括:在行動裝置與電源轉換器通過充電接口連接後,該行動裝置與該電源轉換器進行通信,以確定充電模式,其中,該充電接口中的電源 線用於為該電池充電,該充電接口中的數據線用於該行動裝置與該電源轉換器進行通信,該充電模式包括快速充電模式及普通充電模式,該快速充電模式的充電速度大於該普通充電模式的充電速度;在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,該行動裝置與該電源轉換器進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電流;該行動裝置接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電流,對該電池進行快速充電,其中,該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器基於該快速充電模式對應的充電電流而確定的。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之充電方法,其中在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之充電方法,其中在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
  14. 如申請專利範圍第11-13項中任一項所述之充電方法,其中該快速充電的過程包括降流過程,在該降流過程中,該輸出電流的相鄰波形中的後一波形的峰值小於該相鄰波形中的前一波形的峰值。
  15. 如申請專利範圍第11-13項中任一項所述之充電方法,其中該快速充電的過程包括降流過程,該降流過程被劃分成多個階段,該多個階段包括相鄰的第一階段及第二階段,該第一階段早於該第二階段,該輸出電流的波形在該多個階段中的每個階段內部保持不變,該輸出電流在該第二階段的波形的峰值小於該輸出電流在該第一階段的波形的峰值。
  16. 如申請專利範圍第11-13項中任一項所述之充電方法,其中在該行動 裝置接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電流,對該電池進行快速充電之前,該方法還包括:在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,該行動裝置與該電源轉換器進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電壓;該行動裝置接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電壓,對該電池進行快速充電,其中,該單向脈動的輸出電壓是該電源轉換器基於該快速充電模式對應的充電電壓而確定的。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之充電方法,其中在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之充電方法,其中在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
  19. 如申請專利範圍第11-13項中任一項所述之充電方法,其中該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器中的整流電路輸出的、未經過濾波的電流。
  20. 如申請專利範圍第11-13項中任一項所述之充電方法,其中該電源轉換器的輸出電流的脈動頻率與交流供電電網同頻。
  21. 一種電源轉換器,其包括:通信控制電路及充電電路,該通信控制電路用於在電源轉換器與行動裝置通過充電接口連接後,與該行動裝置進行通信,以確定充電模式,其中,該充電接口中的電源線用於為該電池充電,該充電接口中的數據線用於該電源轉換器與該行動裝置進行通信,該充電模式包括快速充電模式及普通充電模式,該快速充電模式的充電速度大於該普通充電模式的充電速度;在確 定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,與該行動裝置進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電流;根據該快速充電模式對應的充電電流,採用單向脈動的輸出電流通過該充電電路對該電池進行快速充電。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之電源轉換器,其中在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之電源轉換器,其中在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
  24. 如申請專利範圍第21-23項中任一項所述之電源轉換器,其中該快速充電的過程包括降流過程,在該降流過程中,該輸出電流的相鄰波形中的後一波形的峰值小於該相鄰波形中的前一波形的峰值。
  25. 如申請專利範圍第21-23項中任一項所述之電源轉換器,其中該快速充電的過程包括降流過程,該降流過程被劃分成多個階段,該多個階段包括相鄰的第一階段及第二階段,該第一階段早於該第二階段,該輸出電流的波形在該多個階段中的每個階段內部保持不變,該輸出電流在該第二階段的波形的峰值小於該輸出電流在該第一階段的波形的峰值。
  26. 如申請專利範圍第21-23項中任一項所述之電源轉換器,其中該通信控制電路還用於在該電源轉換器確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,與該行動裝置進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電壓;根據該快速充電模式對應的充電電壓,採用單向脈動的充電電壓對該電池進行快速充電。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之電源轉換器,其中在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
  28. 如申請專利範圍第26項所述之電源轉換器,其中在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
  29. 如申請專利範圍第21-23項中任一項所述之電源轉換器,其中該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器中的整流電路輸出的、未經過濾波的電流。
  30. 如申請專利範圍第21-23項中任一項所述之電源轉換器,其中該電源轉換器的輸出電流的脈動頻率與交流供電電網同頻。
  31. 一種行動裝置,其包括:通信控制電路及充電電路,該通信控制電路用於在行動裝置與電源轉換器通過充電接口連接後,與該電源轉換器進行通信,以確定充電模式,其中,該充電接口中的電源線用於為該電池充電,該充電接口中的數據線用於該行動裝置與該電源轉換器進行通信,該充電模式包括快速充電模式及普通充電模式,該快速充電模式的充電速度大於該普通充電模式的充電速度;在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,與該電源轉換器進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電流;接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電流,通過該充電電路對該電池進行快速充電,其中,該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器基於該快速充電模式對應的充電電流而確定的。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之行動裝置,其中在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電 電流的電流值。
  33. 如申請專利範圍第31項所述之行動裝置,其中在該快速充電的過程中,該輸出電流的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電電流的電流值。
  34. 如申請專利範圍第31-33項中任一項所述之行動裝置,其中該快速充電的過程包括降流過程,在該降流過程中,該輸出電流的相鄰波形中的後一波形的峰值小於該相鄰波形中的前一波形的峰值。
  35. 如申請專利範圍第31-33項中任一項所述之行動裝置,其中該快速充電的過程包括降流過程,該降流過程被劃分成多個階段,該多個階段包括相鄰的第一階段及第二階段,該第一階段早於該第二階段,該輸出電流的波形在該多個階段中的每個階段內部保持不變,該輸出電流在該第二階段的波形的峰值小於該輸出電流在該第一階段的波形的峰值。
  36. 如申請專利範圍第31-33項中任一項所述之行動裝置,其中該通信控制電路還用於在確定使用快速充電模式為該電池充電的情況下,與該電源轉換器進行通信,以確定該快速充電模式對應的充電電壓;接收該電源轉換器的單向脈動的輸出電壓,對該電池進行快速充電,其中,該單向脈動的輸出電壓是該電源轉換器基於該快速充電模式對應的充電電壓而確定的。
  37. 如申請專利範圍第36項所述之行動裝置,其中在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的峰值等於該快速充電模式對應的充電電壓的電壓值。
  38. 如申請專利範圍第36項所述之行動裝置,其中在該快速充電的過程中,該輸出電壓的起始波形的均值等於該快速充電模式對應的充電 電壓的電壓值。
  39. 如申請專利範圍第31-33項中任一項所述之行動裝置,其中該單向脈動的輸出電流是該電源轉換器中的整流電路輸出的、未經過濾波的電流。
  40. 如申請專利範圍第31-33項中任一項所述之行動裝置,其中該電源轉換器的輸出電流的脈動頻率與交流供電電網同頻。
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