一种电池充电方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电池充电方法及装置，属于电池充电领域。本发明方法包括：获取电池端电压，比较电池端电压与恒流充电电压阈值，当所述电池端电压大于或等于所述恒流充电电压阈值时，调节三极管基极电流，使三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比。当三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比，由于充电器的限流功能，使得三极管工作在等效电阻较小的饱和状态，在充电电流大小不变的恒流充电阶段，能够降低三极管工作产生的热量。
【专利说明】一种电池充电方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电池充电领域，尤其涉及一种电池充电方法及装置。
【背景技术】
[0002] 目前，手机、平板电脑等电子设备主要采用可充电式电池作为供电装置。在给电 池充电时，常用的充电方式为线性充电。图1为现有技术中线性充电时间-电池端电压曲 线。如图1所示，根据电池端电压状态的不同，线性充电主要分为涓流充电、恒流充电、恒压 充电三个阶段。当电池处于完全放电状态时，电池端电压极低，此时需要对电池进行恢复性 充电，即以较小充电电流进行涓流充电；当电池端电压达到恒流充电电压阈值以上时，提高 充电电流进行恒流充电；当电池端电压达到恒压充电电压阈值以上时，保持充电器的输出 电压不变，进行恒压充电。在线性充电过程中，充电器的输出电压保持不变，电源管理单元 (PMU)控制施加在电池两端的电压。
[0003] 图2为现有技术中一种采用线性充电方式的电子设备结构图。如图2所示，充电 器E通过电源管理单元P与电池 B相连，实现充电器E对电池 B的充电。具体地，电源管理 单元P中包括控制器C、三极管S、基极电流调整电路D及模数转换器Al、A2。一模数转换 器A1 -端与充电器E的电源引脚相连，实现对充电器E输出电压的采样；另一端与控制器 C相连，将采样结果输入控制器C，以实现控制器C对充电器E输出电压的检测。一模数转 换器A2-端与电池 B的电源引脚相连，实现对电池端电压的采样；另一端与控制器C相连， 将采样结果输入控制器C，以实现控制器C对电池端电压的检测。三极管集电极与充电器E 的电源引脚相连，三极管发射极与电池 B的电源引脚相连，三极管S通过串联的方式连接在 充电电路中；电源管理单元P通过基极电流调整电路D控制三极管基极电流，从而控制通过 三极管集电极电流，进而控制充电电路中的充电电流。三极管S工作在放大区，处于不饱和 状态，具有电流放大作用。当电源管理单元P检测到电池端电压达到恒流充电电压阈值以 上时，通过调节三极管基极电流，使三极管基极电流等于标配充电器额定输出电流与三极 管放大倍数之比，从而进行恒流充电。此时三极管集电极电流为充电器的最大输出电流，即 充电电流为充电器的最大输出电流。通过对三极管基极电流的控制，可以在电子设备端实 现充电电流的限定，从而为充电安全提供保护。此时，充电器E的最大输出电流即为电子设 备的限定充电电流。
[0004] 图3为现有技术中线性充电时间-充电电流曲线。如图3所示，在线性充电过程 中，恒流充电阶段用时最长，充电电流最大。三极管S长时间处于大电流工作状态，产生的 热量较高，这是导致电子设备充电过程中温度较高的主要原因之一。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种电池充电方法及装置，在恒流充电阶段不降低充电电流， 降低了三极管工作时产生的热量。
[0006] 本发明实施例提供一种电池充电方法，包括：
[0007] 获取电池端电压；
[0008] 比较电池端电压与恒流充电电压阈值；
[0009] 当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值时，调节三极管基极电流，使三极管 基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比。
[0010] 本发明实施例还提供了一种电池充电装置，包括：
[0011] 检测单元，用于获取电池端电压；
[0012] 比较单元，用于比较电池端电压与恒流充电电压阈值；
[0013] 调节单元，用于当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值时，调节三极管基极 电流，使三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比。
[0014] 当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值时，对电池充电需要进入恒流充电阶 段。
[0015] 现有技术中，通过调节三极管的基极电流，使三极管基极电流等于标配充电器额 定输出电流与三极管放大倍数之比，从而进入恒流充电阶段。此时三极管工作在不饱和状 态，通过三极管集电极的充电电流维持为充电器的最大输出电流。
[0016] 在本发明实施例中，通过调节三极管的基极电流，使三极管基极电流大于标配充 电器额定输出电流与三极管放大倍数之比，从而进入恒流充电阶段。由于充电器的限流功 能，三极管的基极电流与集电极电流之间不符合三极管的放大倍数，使得三极管工作在饱 和状态。处于饱和状态的三极管等效电阻小于处于不饱和状态的三极管等效电阻，由于充 电器的限流功能，通过三极管集电极的充电电流仍维持为充电器的最大输出电流。
[0017] 在恒流充电阶段，本发明实施例中通过三极管的充电电流与现有技术中通过三极 管的充电电流大小相同，但本发明实施例中三极管的等效电阻小于现有技术中三极管的等 效电阻，故而本发明实施例能够降低三极管工作产生的热量。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其 他的附图。
[0019] 图1为现有技术中线性充电时间-电池端电压曲线；
[0020] 图2为现有技术中一种采用线性充电方式的电子设备结构图；
[0021] 图3为现有技术中线性充电时间-充电电流曲线；
[0022] 图4为三极管中极间电压-集电极电流曲线；
[0023] 图5为本发明实施例提供的一种电池充电方法流程图；
[0024] 图6为本发明实施例提供的另一种电池充电方法流程图；
[0025] 图7为本发明实施例提供的另一种电池充电方法流程图；
[0026] 图8为本发明实施例提供的一种电池充电装置结构图。
【具体实施方式】
[0027] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028] 图2为现有技术中一种采用线性充电方式的电子设备结构图。如图2所示，充电 器E通过电源管理单元P与电池 B相连，实现充电器E对电池 B的充电。
[0029] 具体地，电源管理单元P中包括控制器C、三极管S、基极电流调整电路D及模数转 换器A1、A2。三极管集电极与充电器E的电源引脚相连，三极管发射极与电池 B的电源引脚 相连，三极管S通过串联的方式连接在充电电路中。电源管理单元P通过基极电流调整单元 控制三极管基极电流，从而控制通过三极管集电极电流，进而控制充电电路中的充电电流。 三极管S工作在不饱和状态，具有电流放大作用。
[0030] 具体地，电源管理单元中一模数转换器A1 -端与充电器E的电源引脚相连，实现 对充电器输出电压的采样；另一端与控制器C相连，将采样结果输入控制器C，以实现控制 器C对充电器输出电压的检测。
[0031] 具体地，电源管理单元中一模数转换器A2 -端与电池 B的电源引脚相连，实现对 电池端电压的采样；另一端与控制器C相连，将采样结果输入控制器C，以实现控制器C对 电池端电压的检测。
[0032] 当电源管理单元P检测到电池端电压达到恒流充电电压阈值以上时，通过调节三 极管基极电流，使三极管基极电流等于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比， 此时三极管集电极电流为充电器的最大输出电流，即充电电流为充电器的最大输出电流， 从而进行恒流充电。
[0033] 图5为本发明实施例提供的一种电池充电方法流程图。如图5所示，本发明实施 例提供的电池充电方法包括：
[0034] 101、获取电池端电压；
[0035] 具体地，充电电路中有一模数转换器A2 -端与电池 B的电源引脚相连，以实现对 电池端电压的采样，该模数转换器A2另一端与控制器C相连，将采样结果输入控制器C，以 实现控制器C对电池端电压的检测。控制器C通过模数转换器（ADC)对电池端电压进行检 测，可以得到电池端的电压。
[0036] 102、比较电池端电压与恒流充电电压阈值；
[0037] 具体地，恒流充电电压阈值是已知的，是生产商根据充电器及电子设备的具体电 参数确定的，且通常预置在控制器C中。
[0038] 由于同一地区内，电子产业遵循相同标准，同一类型的电子设备的恒流充电电压 阈值相同，恒流充电电压阈值也可以根据行业标准确定。
[0039] 例如，在购买手机时，手机生产商为手机提供的标配充电器，其输入电压：AC 100-240V?50/60HZ，输出电压：DC 5. 0V1000mA，表示该手机充电器的接收的交流电 电压范围为100V到240V之间，交流电的频率为50HZ或60HZ ;该手机充电器的额定输出 电压为5V，最大输出电流为1000mA。使用该类型充电器的手机，其恒流充电电压阈值为 2. 8-3. 2V〇
[0040] 103、当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值时，调节三极管基极电流，使三 极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比。
[0041] 通过电源管理单元（PMU)的控制器C，能够改变三极管基极电流。三极管为电流控 制器件，由于三极管S串联在充电电路中，所以三极管S能够控制输入电池中的充电电流大 小。具体而言，三极管具有电流放大的作用，在三极管的放大区内，三极管发射极加正向电 压，三极管集电极加反向电压导通后，三极管基极电流控制三极管集电极电流。在三极管基 极加上一个小电流能够引起三极管S集电大电流输出，三极管基极电流与三极管集电极电 流近似于线性关系，三极管基极电流和三极管集电极电流之间具有比较固定的比例关系， 这个比例关系即三极管的放大倍数。在每一个具体的三极管中，三极管的放大倍数是已知 的。
[0042] 现有技术中，线性充电的时间-电池端电压曲线如图1所示，根据电池端电压状态 的不同，线性充电主要分为涓流充电、恒流充电、恒压充电三个阶段。当电池处于完全放电 状态时，电池端电压极低，此时需要对电池进行恢复性充电，即以较小充电电流进行涓流充 电；当电池端电压达到恒流充电电压阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电；当电池端 电压达到恒压充电电压阈值以上时，保持充电器的输出电压不变，进行恒压充电。
[0043] 具体地，根据步骤102的比较结果，当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值 时，表示线性充电的涓流充电阶段已经结束或不需要进行涓流充电，电池需要进行恒流充 电。当然，对电池进行充电不会在时间顺序上完全遵循涓流充电、恒流充电、恒压充电三个 阶段，本方案不仅仅应用在线性充电过程中，本方案针对充电时电流恒定这种情况，不论由 于何种原因或何种充电方式设计使得充电时电流恒定。【背景技术】中介绍的线性充电技术方 案不能理解为对本方案的限定。
[0044] 标配充电器额定输出电流是已知的。例如，在购买手机时，手机生产商为手机提供 的标配充电器，其输入电压：AC 100-240V?50/60HZ，输出电压：DC5. 0V1000mA，表示该 手机充电器的接收的交流电电压范围为100V到240V之间，交流电的频率为50HZ或60HZ ; 该手机充电器的额定输出电压为5V，最大输出电流为1000mA。使用该标配充电器充电，标 配充电器额定输出电流为l〇〇〇mA。通常电源管理单元（PMU)中预设标配充电器额定输出电 流。
[0045] 电源管理单元中控制器C通过基极电流调整电路D控制三极管基极的电流，从而 调节三极管基极电流，使三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数 之比。
[0046] 图4为三极管中极间电压-集电极电流曲线。如图4所示，当三极管工作在饱和 状态（饱和区），与三极管工作在不饱和状态（放大区）相比，集电极与发射极间电压较小， 而集电极电流稳定后基本保持不变，由此可知，三极管的等效电阻在三极管工作在饱和状 态时较小，三极管的等效电阻在三极管工作在不饱和状态时较大。
[0047] 现有技术中，通过调节三极管的基极电流，使三极管基极电流等于标配充电器额 定输出电流与三极管放大倍数之比，从而进入恒流充电阶段。此时三极管工作在不饱和状 态，通过三极管集电极的充电电流维持为充电器的最大输出电流。
[0048] 在本发明实施例中，通过调节三极管的基极电流，使三极管基极电流大于标配充 电器额定输出电流与三极管放大倍数之比，从而进入恒流充电阶段。由于充电器的限流功 能，三极管的基极电流与集电极电流之间不符合三极管的放大倍数，使得三极管工作在饱 和状态。处于饱和状态的三极管等效电阻小于处于不饱和状态的三极管等效电阻，由于充 电器的限流功能，通过三极管集电极的充电电流仍维持为充电器的最大输出电流。
[0049] 在恒流充电阶段，本发明实施例中通过三极管的充电电流与现有技术中通过三极 管的充电电流大小相同，但本发明实施例中三极管的等效电阻小于现有技术中三极管的等 效电阻，故而本发明实施例能够降低三极管工作产生的热量。
[0050] 此外，当充电器的限流功能发挥作用时，由于通过三极管的充电电流不变，而三极 管的等效电阻变小，使得三极管两端的电压减小，充电器等效内阻两端的电压增大，充电器 的输出电压小于充电器额定输出电压。
[0051] 图6为本发明实施例提供的另一种电池充电方法流程图。如图6所示，本发明实 施例提供的电池充电方法包括：
[0052] 201、获取电池端电压；
[0053] 具体地，充电电路中有一模数转换器A2 -端与电池 B的电源引脚相连，以实现对 电池端电压的采样，该模数转换器（ADC)另一段与控制器C相连，将采样结果输入控制器C， 以实现控制器C对电池端电压的检测。控制器C通过模数转换器（ADC)对电池端电压进行 检测，可以得到电池端的电压。
[0054] 202、比较电池端电压与恒流充电电压阈值；
[0055] 具体地，恒流充电电压阈值是已知的，是生产商根据充电器及电子设备的具体电 参数确定的，且通常预置在控制器C中。
[0056] 由于同一地区内，电子产业遵循相同标准，同一类型的电子设备的恒流充电电压 阈值相同，恒流充电电压阈值也可以根据行业标准确定。
[0057] 例如，在购买手机时，手机生产商为手机提供的标配充电器，其输入电压：AC 100-240V?50/60HZ，输出电压：DC 5. 0V1000mA，表示该手机充电器的接收的交流电 电压范围为100V到240V之间，交流电的频率为50HZ或60HZ ;该手机充电器的额定输出 电压为5V，最大输出电流为1000mA。使用该类型充电器的手机，其恒流充电电压阈值为 2. 8V-3. 2V〇
[0058] 203、当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值时，调节三极管基极电流，使充 电器的输出电压等于电源管理单元的最小充电电压。
[0059] 电源管理单元（PMU)的最小充电电压是保证电池能够被充电的最低电压，是充电 器需要输出的最小电压。
[0060] 当三极管基极电流等于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比，充电器 的限流功能没有发挥作用，此时是充电器的限流功能是否发挥作用的分界点，当充电器的 限流功能没有发挥作用时，充电器的输出电压为额定输出电压，充电器的额定输出电压大 于充电器需要输出的最小电压。
[0061] 当三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比，充电器 的限流功能开始发挥作用，当充电器的限流功能发挥作用时，充电器的输出电压减小，小于 充电器额定输出电压。
[0062] 充电器需要输出的最小电压随着充电过程中电池电压的改变而改变，对充电器需 要输出的最小电压的控制通过控制器C调整三极管基极电流来实现。
[0063] 通过电源管理单元（PMU)的控制器C，能够改变三极管基极电流。三极管为电流控 制器件，由于三极管S串联在充电电路中，所以三极管S能够控制输入电池中的充电电流大 小。具体而言，三极管具有电流放大的作用，在三极管的放大区内，三极管发射极加正向电 压，三极管集电极加反向电压导通后，三极管基极电流控制三极管集电极电流。在三极管基 极加上一个小电流能够引起三极管S集电大电流输出，三极管基极电流与三极管集电极电 流近似于线性关系，三极管基极电流和三极管集电极电流之间具有比较固定的比例关系， 这个比例关系即三极管的放大倍数。在每一个具体的三极管中，三极管的放大倍数是已知 的。
[0064] 现有技术中，线性充电的时间-电池端电压曲线如图1所示，根据电池端电压状态 的不同，线性充电主要分为涓流充电、恒流充电、恒压充电三个阶段。当电池处于完全放电 状态时，电池端电压极低，此时需要对电池进行恢复性充电，即以较小充电电流进行涓流充 电；当电池端电压达到恒流充电电压阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电；当电池端 电压达到恒压充电电压阈值以上时，保持充电器的输出电压不变，进行恒压充电。
[0065] 具体地，根据步骤102的比较结果，当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值 时，表示线性充电的涓流充电阶段已经结束或不需要进行涓流充电，电池需要进行恒流充 电。当然，对电池进行充电不会在时间顺序上完全遵循涓流充电、恒流充电、恒压充电三个 阶段，本方案不仅仅应用在线性充电过程中，本方案针对充电时电流恒定这种情况，不论由 于何种原因或何种充电方式设计使得充电时电流恒定。【背景技术】中介绍的线性充电技术方 案不能理解为对本方案的限定。
[0066] 标配充电器额定输出电流是已知的。例如，在购买手机时，手机生产商为手机提供 的标配充电器，其输入电压：AC 100-240V?50/60HZ，输出电压：DC5. 0V1000mA，表示该 手机充电器的接收的交流电电压范围为100V到240V之间，交流电的频率为50HZ或60HZ ; 该手机充电器的额定输出电压为5V，最大输出电流为1000mA。使用该标配充电器充电，标 配充电器额定输出电流为l〇〇〇mA。通常电源管理单元（PMU)中预设标配充电器额定输出电 流。
[0067] 电源管理单元中控制器C通过基极电流调整电路D控制三极管基极的电流，从而 调节三极管基极电流，使充电器的输出电压等于电源管理单元的最小充电电压。
[0068] 图4为三极管中极间电压-集电极电流曲线。如图4所示，当三极管工作在饱和 状态（饱和区），与三极管工作在不饱和状态（放大区）相比，集电极与发射极间电压较小， 而集电极电流稳定后基本保持不变，由此可知，三极管的等效电阻在三极管工作在饱和状 态时较小，三极管的等效电阻在三极管工作在不饱和状态时较大。
[0069] 现有技术中，通过调节三极管的基极电流，使三极管基极电流等于标配充电器额 定输出电流与三极管放大倍数之比，从而进入恒流充电阶段。此时三极管工作在不饱和状 态，通过三极管集电极的充电电流维持为充电器的最大输出电流。
[0070] 在本发明实施例中，通过调节三极管的基极电流，使充电器的输出电压等于电源 管理单元的最小充电电压，从而进入恒流充电阶段。由于充电器的限流功能，三极管的基极 电流与集电极电流之间不符合三极管的放大倍数，使得三极管工作在饱和状态。处于饱和 状态的三极管等效电阻小于处于不饱和状态的三极管等效电阻，由于充电器的限流功能， 通过三极管集电极的充电电流仍维持为充电器的最大输出电流，而且由于电源管理单元 (PMU)处于最小充电电压状态，在能够满足充电状态的前提下，使得三极管等效电阻处于最 小值。
[0071] 在恒流充电阶段，本发明实施例中通过三极管的充电电流与现有技术中通过三极 管的充电电流大小相同，但本发明实施例中三极管的等效电阻小于现有技术中三极管的等 效电阻，故而本发明实施例能够降低三极管工作产生的热量。
[0072] 此外，当充电器的限流功能发挥作用时，由于通过三极管的充电电流不变，而三极 管的等效电阻变小，使得三极管两端的电压减小，充电器等效内阻两端的电压增大，充电器 的输出电压小于充电器额定输出电压。
[0073] 虽然电子设备在销售时，一般会向用户提供标配充电器，以保证对电池进行安全 高效的充电，但用户在实际充电过程中选用的充电器往往不是标配充电器。
[0074] 可对同一类型电子设备进行充电的充电器，其额定输出电压相同。根据充电器最 大输出电流与电子设备的限定充电电流的大小关系，可以将充电器分为大功率充电器、标 配充电器及小功率充电器。
[0075] 大功率充电器最大输出电流大于电子设备的限定充电电流，当采用图5所示的方 法进行充电时，会使得电子设备的限定充电电流功能失效，导致充电电流大于电子设备的 限定充电电流，对电子设备的充电安全造成威胁。
[0076] 标配充电器额定输出电流等于电子设备的限定充电电流，小功率充电器最大输出 电流小于电子设备的限定充电电流，当采用图5所示的方法进行充电时，由于充电器的限 流功能，充电器向电子设备提供的充电电流不会超出电子设备的限定充电电流，不会对电 子设备的充电安全造成威胁。
[0077] 为了实现对充电器类型的识别，图7为本发明实施例提供的另一种电池充电方法 流程图。如图7所示，本发明实施例提供的电池充电方法包括：
[0078] 301、获取电池端电压；
[0079] 具体地，充电电路中有一模数转换器A2 -端与电池 B的电源引脚相连，以实现对 电池端电压的采样，该模数转换器（ADC)另一段与控制器C相连，将采样结果输入控制器C， 以实现控制器C对电池端电压的检测。控制器C通过模数转换器（ADC)对电池端电压进行 检测，可以得到电池端的电压。
[0080] 302、比较电池端电压与恒流充电电压阈值；
[0081] 具体地，恒流充电电压阈值是已知的，是生产商根据充电器及电子设备的具体电 参数确定的，且通常预置在控制器C中。
[0082] 由于同一地区内，电子产业遵循相同标准，同一类型的电子设备的恒流充电电压 阈值相同，恒流充电电压阈值也可以根据行业标准确定。
[0083] 例如，在购买手机时，手机生产商为手机提供的标配充电器，其输入电压：AC 100-240V?50/60HZ，输出电压：DC 5. 0V1000mA，表示该手机充电器的接收的交流电 电压范围为100V到240V之间，交流电的频率为50HZ或60HZ ;该手机充电器的额定输出 电压为5V，最大输出电流为1000mA。使用该类型充电器的手机，其恒流充电电压阈值为 2. 8V-3. 2V〇
[0084] 303、当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值时，增大三极管基极电流；
[0085] 通过电源管理单元（PMU)的控制器C，能够改变三极管基极电流。三极管为电流控 制器件，由于三极管串联在充电电路中，所有三极管能够控制输入电池中的充电电流大小。 具体而言，三极管具有电流放大的作用，在三极管的放大区内，三极管发射极加正向电压， 三极管集电极加反向电压导通后，三极管基极电流控制三极管集电极电流。在三极管基极 加上一个小电流能够引起三极管S集电大电流输出，三极管基极电流与三极管集电极电流 近似于线性关系，三极管基极电流和三极管集电极电流之间具有比较固定的比例关系，这 个比例关系即三极管的放大倍数。在每一个具体的三极管中，三极管的放大倍数是已知的。
[0086] 现有技术中，线性充电的时间-电池端电压曲线如图1所示，根据电池端电压状态 的不同，线性充电主要分为涓流充电、恒流充电、恒压充电三个阶段。当电池处于完全放电 状态时，电池端电压极低，此时需要对电池进行恢复性充电，即以较小充电电流进行涓流充 电；当电池端电压达到恒流充电电压阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电；当电池端 电压达到恒压充电电压阈值以上时，保持充电器的输出电压不变，进行恒压充电。
[0087] 具体地，根据步骤202的比较结果，当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值 时，表示线性充电的涓流充电阶段已经结束或不需要进行涓流充电，电池需要进行恒流充 电。当然，对电池进行充电不会在时间顺序上完全遵循涓流充电、恒流充电、恒压充电三个 阶段，本方案不仅仅应用在线性充电过程中，本方案针对充电时电流恒定这种情况，不论由 于何种原因或何种充电方式设计使得充电时电流恒定。【背景技术】中介绍的线性充电技术方 案不能理解为对本方案的限定。
[0088] 通过电源管理单元（PMU)的控制器C，能够改变三极管基极电流。三极管为电流控 制器件，由于三极管串联在充电电路中，所有三极管能够控制输入电池中的充电电流大小。 具体而言，三极管具有电流放大的作用，在三极管的放大区内，三极管发射极加正向电压， 三极管集电极加反向电压导通后，三极管基极电流控制三极管集电极电流。在三极管基极 加上一个小电流能够引起三极管S集电大电流输出，三极管基极电流与三极管集电极电流 近似于线性关系，三极管基极电流和三极管集电极电流之间具有比较固定的比例关系，这 个比例关系即三极管的放大倍数。在每一个具体的三极管中，三极管的放大倍数是已知的。
[0089] 304、比较充电器的输出电压及充电器额定输出电压；
[0090] 具体地，电源管理单元中一模数转换器（ADC) -端与充电器E的电源引脚相连，实 现对充电器输出电压的米样；另一端与控制器C相连，将米样结果输入控制器C，以实现控 制器C对充电器输出电压的检测。控制器C通过模数转换器（ADC)对充电器的输出电压进 行检测，可以得到充电器的输出电压。
[0091] 例如，在购买手机时，手机生产商为手机提供的标配充电器，其输入电压：AC 100-240V?50/60HZ，输出电压：DC 5. 0V1000mA，表示该手机充电器的接收的交流电电 压范围为100V到240V之间，交流电的频率为50HZ或60HZ ;该手机充电器的额定输出电压 为5V，最大输出电流为1000mA。
[0092] 此外，在涓流充电过程中，充电器的输出电压保持不变，该电压即为充电器的额定 输出电压。在涓流充电阶段，控制器C通过模数转换器（ADC)可以获取充电器的额定输出 电压。
[0093] 305、当充电器的输出电压小于充电器额定输出电压时，调节三极管基极电流，使 三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比，或，调节三极管基 极电流，使充电器的输出电压等于电源管理单元的最小充电电压。
[0094] 具体地，三极管集电极与充电器E的电源引脚相连，三极管发射极与电池 B的电源 引脚相连，三极管S通过串联的方式连接在充电电路中；电源管理单元（PMU)通过基极电流 调整单元控制三极管基极电流，从而控制通过三极管集电极电流，进而控制充电电路中的 充电电流。由于充电电流是由电源管理单元（PMU)控制的，所以充电电流对于电源管理单 元（PMU)是已知的。
[0095] 标配充电器额定输出电流是已知的。例如，在购买手机时，手机生产商为手机提供 的标配充电器，其输入电压：AC 100-240V?50/60HZ，输出电压：DC5. 0V1000mA，表示该 手机充电器的接收的交流电电压范围为100V到240V之间，交流电的频率为50HZ或60HZ ; 该手机充电器的额定输出电压为5V，最大输出电流为1000 mA。使用该标配充电器充电，标 配充电器额定输出电流为l〇〇〇mA。通常电源管理单元（PMU)中预设标配充电器额定输出电 流。
[0096] 电源管理单元中控制器C控制三极管基极的电流，通过电源管理单元中的控制器 C，可以调节三极管基极电流，使三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放 大倍数之比。
[0097] 图5所示的方法应用在恒流充电阶段，所以在进入恒流充电阶段之前，即当电池 端电压大于或等于恒流充电电压阈值时，需要对充电器的类型进行判断。
[0098] 增大三极管基极电流，从而使设定通过三极管集电极的电流增大，实际通过三极 管集电极的电流为充电电流。当三极管工作在放大区，设定通过三极管集电极的电流即为 实际的充电电流；当三极管工作在饱和区，设定通过三极管集电极的电流与实际的充电电 流不相同。
[0099] 对于小功率充电器而言，在充电电流未达到电子设备的限定充电电流之前，其最 大输出电流已经达到最大，由于充电器的限流功能，使得充电器的输出电压小于充电器额 定输出电压。
[0100] 对于标配充电器而言，在充电电流达到电子设备的限定充电电流时，其最大输出 电流已经达到最大，继续增大三极管基极电流会触发充电器的限流功能，使得充电器的输 出电压小于充电器额定输出电压。
[0101] 对于大功率充电器而言，在充电电流达到电子设备的限定充电电流时，其最大输 出电流未达到最大，继续增大三极管基极电流不会触发充电器的限流功能，此时大功率充 电器的输出电压等于其额定输出电压。三极管S允许通过的电流最大值小于大功率充电器 最大输出电流，使得充电电流不会继续增加。
[0102] 在增大三极管基极电流后，比较充电器的输出电压及充电器额定输出电压，当充 电器的输出电压小于充电器额定输出电压时，表不使用的充电器为小功率充电器或标配充 电器，可以使用图5或图6所示的方法。
[0103] 当然，在实际使用过程中，由于电器件自身的原因及导线分压等原因，测得的电 压、电流值通常与充电器、电子设备上标识的额定值不完全相同。这种差异是本领域技术人 员公知的，不会因为充电器、电子设备上标识的额定值与实际测得值不同造成对本技术方 案的不同理解。
[0104] 图8为本发明实施例提供的一种电池充电装置结构图。如图8所示，本发明实施 例提供的一种电池充电装置包括：
[0105] 检测单元401，用于获取电池端电压；
[0106] 比较单元402,用于比较电池端电压与恒流充电电压阈值；
[0107] 调节单元403，用于当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值时，调节三极管基 极电流，使三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比。
[0108] 图8所示实施例提供的电池充电装置用于实现图5所示实施例中方法，能够实现 的技术效果同图5所示实施例中方法，在此不赘述。
[0109] 此外，调节单元403,还用于调节三极管基极电流，使充电器的输出电压等于电源 管理单元的最小充电电压。
[0110] 图8所示实施例提供的电池充电装置用于实现图6所示实施例中方法，能够实现 的技术效果同图6所示实施例中方法，在此不赘述。
[0111] 此外，检测单元401，还用于获取充电器的输出电压；
[0112] 比较单元402，还用于比较充电器的输出电压及充电器额定输出电压；
[0113] 调节单元403,还用于当电池端电压大于或等于恒流充电电压阈值时，增大三极管 基极电流，还用于当充电器的输出电压小于充电器额定输出电压时，调节三极管基极电流， 使三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比。
[0114] 图8所示实施例提供的电池充电装置用于实现图7所示实施例中方法，能够实现 的技术效果同图7所示实施例中方法，在此不赘述。
[0115] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一 流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算 机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理 器，使得通过该计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令可实现流程图中的 一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0116] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。
[0117] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图的一个流程或多个流程和/或方框 图的一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0118] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0119] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1. 一种电池充电方法，其特征在于，包括： 获取电池端电压； 比较所述电池端电压与恒流充电电压阈值； 当所述电池端电压大于或等于所述恒流充电电压阈值时，调节三极管基极电流，使三 极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比。
2. 如权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于所述调节三极管基极电流，使三极 管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比具体包括如下步骤： 调节所述三极管基极电流，使充电器的输出电压等于电源管理单元的最小充电电压。
3. 如权利要求1或2所述的电池充电方法，其特征在于，所述当所述电池端电压大于或 等于所述恒流充电电压阈值时之后，所述调节三极管基极电流之前，还包括： 增大三极管基极电流； 比较所述充电器的输出电压及所述充电器额定输出电压； 当充电器的输出电压小于所述充电器额定输出电压时，调节所述三极管基极电流。
4. 一种电池充电装置，其特征在于，包括： 检测单元，用于获取电池端电压； 比较单元，用于比较所述电池端电压与恒流充电电压阈值； 调节单元，用于当所述电池端电压大于或等于所述恒流充电电压阈值时，调节三极管 基极电流，使三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比。
5. 如权利要求4所述的电池充电装置，其特征在于 所述调节单元，还用于调节所述三极管基极电流，使充电器的输出电压等于电源管理 单元的最小充电电压。
6. 如权利要求4或5所述的电池充电装置，其特征在于， 所述检测单元，还用于获取所述充电器的输出电压； 所述比较单元，还用于比较所述充电器的输出电压及所述充电器额定输出电压； 所述调节单元，还用于当所述电池端电压大于或等于所述恒流充电电压阈值时，增大 三极管基极电流，还用于当充电器的输出电压小于所述充电器额定输出电压时，调节三极 管基极电流，使三极管基极电流大于标配充电器额定输出电流与三极管放大倍数之比。
【文档编号】H01M10/44GK104158267SQ201410440768
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】尹荣贻, 胡二勐 申请人:青岛海信移动通信技术股份有限公司