CN110768319A - 一种采用恒定电流充电的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用恒定电流充电的方法和装置,用以解决现有技术中对电池充电时无法同时兼顾其它各种容量电池,并且无法持续稳定有效的对电池进行充电的问题。在本发明实施中,通过导通的功率管对对象开始充电后,会调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内且有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配。由于本发明实施中会调节充电电流值来保证有效恒流充电电流值在预设范围内,这样保证可以持续稳定有效的对电池进行充电,并且除此之外,同时还会令有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配,同时可以兼顾各种容量电池。
Description
技术领域
本发明涉及电源管理技术领域,特别涉及一种采用恒定电流充电的方法和装置。
背景技术
现代电子设备如电脑、手机、音箱、耳机、游戏机等电子产品,在其内部通常附有电池以实现其便携式工作状态,由于电池的存在,当在电池处于低电量的情况下需要对电池进行充电,然而随着电子产品逐步成为生活中的必须品,在对电池进行充电时普遍存在着一边对电池进行充电、一边使用电子设备的情况。
现有技术中出于对电池寿命的考虑,会根据需要充电的电池容量将充电电流设置为恒定值,但是这种方法具有局限性,无法同时兼顾其它各种容量电池,并且当存在一边对电池进行充电、一边使用电子设备的情况时,没有将电子设备自身的系统耗电考虑在内,若设置的充电电流小于电子设备的系统耗电,此时需要提供额外多出的充电电流,导致在充电的过程中电池电量持续性下降;若将设置的充电电流等于电子设备的系统耗电,全部的充电电流将会抵消系统的耗电,导致在充电的过程中电池电量不增加;若设置的充电电流大于电子设备的系统耗电,在充电过程中由于会有部分充电电流抵消系统耗电,此时充电电流小于预设值、且系统处于波动状态,导致使充电速度缓慢。
综上所述,现有技术中对电池充电时无法同时兼顾其它各种容量电池,并且无法持续稳定有效的对电池进行充电。
发明内容
本发明提供一种采用恒定电流充电的方法和装置,用以解决现有技术中对电池充电时无法同时兼顾其它各种容量电池,并且无法持续稳定有效的对电池进行充电的问题。
第一方面,通过导通的功率管对对象进行充电后,调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内且有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配,其中有效恒流充电电流值为对电池进行有效充电的电流值。
由于本发明实施中会调节充电电流值来保证有效恒流充电电流值在预设范围内,这样保证可以持续稳定有效的对电池进行充电,并且除此之外,同时还会令有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配,此时电池的充电方法不再具有局限性,可以同时兼顾各种容量电池。
在具体的实施中,通过负反馈模拟电路调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内;若有效恒流充电电流值与对象的电池容量不匹配,则调节导通的功率管的数量,以使有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配。
其中,负反馈模拟电路包括:恒流运放模块、有效恒流充电电流值运算模块和驱动模块;
通过负反馈模拟电路调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内,包括:
所述有效恒流充电电流值运算模块将采样充电电流值与采样系统耗电电流值做差值运算,并将得到的差值输出给所述恒流运放模块得到所述有效恒流充电电流值;
所述驱动模块根据所述有效恒流充电电流值调节对所述对象进行充电的所述充电电流值,直至所述有效恒流充电电流值在预设范围内。
所述调节导通的功率管的数量,包括:
按照预设的步长值调节所述导通的功率管的数量,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配;或
每调节一次档位级别,根据档位级别与导通的功率管数量的映射关系确定调整后的档位级别对应的导通的功率管的数量;根据确定的导通的功率管的数量调节导通的功率管,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配后停止调节档位级别。
其中,将导通的充电电流采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样充电电流值;将导通的系统耗电采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样系统耗电电流值。以及根据预设的子模块中功率管的数量划分规则,将所述至少一个采样管和多个功率管划分为至少一个子模块;其中,所述子模块中包括至少一个采样管。
由于本发明实施中会通过模拟负反馈电路调节充电电流值,直至有效恒流充电电流值在预设范围内,进一步保了证可以持续稳定有效的对电池进行充电,并且还会判断有效恒流充电电流值与对象的电池容量是否匹配,在确定不匹配后可采用多种方式使有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配,此时电池的充电方法不再具有局限性,同时可以兼顾各种容量电池。
第二方面,本发明实施例一种采用恒定电流充电的设备,包括:逻辑调整单元、电池恒流模拟调整单元和负反馈模拟电路单元:
所述逻辑调整单元分别与所述电池恒流模拟调整单元和所述逻辑调整单元相连;
所述电池恒流模拟调整单元用于,通过导通的功率管对对象进行充电;
所述负反馈模拟电路单元用于,调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内;
所述逻辑调整单元用于,调节对对象进行充电的充电电流值,以使所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配;
其中,所述有效恒流充电电流值为对电池进行有效充电的电流值。
优选的,所述电池恒流模拟调整单元包括:至少一个采样管和多个功率管;
所述至少一个采样管分别与所述多个功率管、所述逻辑调整单元和所述负反馈模拟电路单元相连;
所述多个功率管分别与所述逻辑调整单元和所述负反馈模拟电路单元相连。
优选的,将所述至少一个采样管和多个功率管,根据预设的子模块规则划分为至少一个子模块;其中,所述子模块中包括至少一个采样管。
优选的,所述逻辑调整单元具体用于:
若所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量不匹配,则调节导通的功率管的数量,以使所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配。
优选的,所述逻辑调整单元具体用于:
按照预设的步长值调节所述导通的功率管的数量,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配;或
每调节一次档位级别,根据档位级别与导通的功率管数量的映射关系确定调整后的档位级别对应的导通的功率管的数量;根据确定的导通的功率管的数量调节导通的功率管,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配后停止调节档位级别。
优选的,所述电池恒流模拟调整单元具体用于,通过下列方式确定所述采样充电电流值:
将导通的充电电流采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样充电电流值;
通过下列方式确定所述采样系统耗电电流值:
将导通的系统耗电采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样系统耗电电流值。
优选的,所述负反馈模拟电路包括:恒流运放模块、有效恒流充电电流值运算模块和驱动模块;
所述驱动模块分别与所述电池恒流模拟调整单元、所述电池恒流模拟调整单元和所述恒流运放模块相连;
所述有效恒流充电电流值运算模块与所述有效恒流充电电流值运算模块相连;
所述有效恒流充电电流值模块用于,所述有效恒流充电电流值运算模块将采样充电电流值与采样系统耗电电流值做差值运算,并将得到的差值输出给所述恒流运放模块得到所述有效恒流充电电流值;
所述驱动模块用于,根据所述有效恒流充电电流值调节对所述对象进行充电的所述充电电流值,直至所述有效恒流充电电流值在预设范围内。
第二方面中任一一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中实现方式所带来的技术效果,此处不再赘述。
本申请的这些方面或其他方面在以下的实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
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。
图1为本发明实施例一种采用恒定电流充电的方法示意图;
图2为本发明实施例一种模拟负反馈电路示意图;
图3为本发明实施例采用恒定电流充电的电路示意图;
图4为本发明实施例电池恒流模拟调整单元示意图;
图5为本发明实施例一种电池恒流模拟调整单元与逻辑调整单元连接示意图;
图6为本发明实施例一种采用恒定电流充电的方法流程图;
图7为本发明实施例另一种采用恒定电流充电的设备结构示意图;
图8为本发明实施例另一种采用恒定电流充电的设备结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例可以应用于对电子设备进行充电的应用场景中。现有技术在对电子设备进行充电时都是设置恒定的充电电流对电池进行充电,但是在实际充电时会存在用户一边对电池进行充电、一边使用电子设备的情况,此时若还采用现有技术的方法对电池进行充电,就会出现充不进去电、充电缓慢等情况。
基于出现的问题,本发明实施例对现有技术中对电池充电的方法进行了改进,在本发明实施中在确定了有效恒流充电电流值后,会调节充电电流值以使有效恒流充电电流值在预设的范围内,保证可以持续稳定有效的对电池进行充电。
除此之外,在本发明实施例中还会判断有效恒流充电电流值与对象的电池容量是否匹配,在确定不匹配后会调节导通的功率管的数量,使有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配,同时可以兼顾各种容量电池。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明实施例提供一种采用恒定电流充电的方法,该方法包括:
步骤100、通过导通的功率管对对象进行充电;
步骤101、调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内且所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配,其中所述有效恒流充电电流值为对电池进行有效充电的电流值。
在本发明实施中,通过导通的功率管对对象开始充电后,会调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内且有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配。由于本发明实施中会调节充电电流值来保证有效恒流充电电流值在预设范围内,这样保证可以持续稳定有效的对电池进行充电,并且除此之外,同时还会令有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配,可以兼顾各种容量电池。
下面对采用恒定电流充电的方法进行详细介绍。
通过导通的功率管对对象进行充电,并且根据充电对象的电池容量设定有效恒流充电电流值的预设范围。其中这里设定有效恒流充电电流值的预设范围的具体数值以及电池容量具体获得方式可以根据实际需要自行设定,本发明实施例对此不作限定,比如电池容量可以通过电量计获得。
在通过导通的功率管对对象进行充电后,会得到有效恒流充电电流值,其中,这里的有效恒流充电电流值为对电池进行有效充电的电流值,是根据采样充电电流值和采样系统耗电电流值确定的。
比如,导通的采样管采集到的电流值是对象的充电电流的10%,此时导通的采样管采集到的电流值为0.2A,则对象的充电电流即可得出为2A。
这是因为,在具体的实施中采样管与功率管为并行关系,此时通过采样管与功率管获取到的电流就存在一定的对应关系,因此,通过导通的采样管采集到电流值就可以得到对象的充电电流和对象的系统耗电电流值。
在具体的实施中,是将导通的充电电流采样管采集到的电流值,确定为对象的采样充电电流值,将导通的系统耗电采样管采集到的电流值,确定为对象的采样系统耗电电流值。
相应的,需要判断有效恒流充电电流值是否在预设范围内,若不是,说明此时不是在持续稳定有效的对电池进行充电,可能出现充不进去电、充电缓慢等情况,此时就需要调节充电电流值以使有效恒流充电电流值在预设范围内。
比如,有效恒流充电电流值的预设在0.5A,此时得到的有效恒流充电电流值为-0.1A,0A,0.2A,就说明此时不是在持续稳定有效的对电池进行充电,可能出现电池一直放电、充不进去电、充电缓慢等情况,此时,恒流运算模块输出电压降低,以提高驱动模块的驱动能力增加,从而增加充电电流值以使有效恒流充电电流值在预设范围内。反之,由于系统功耗减小,导致有效充电电流增加,恒流运算模块输出电压增高,以降低驱动模块的驱动能力,从而减小充电电路使有效恒流充电电流值在预设范围内。
在具体的实施中,可以通过如图2所示的模拟负反馈电路调节充电电流值以使有效恒流充电电流值在预设范围内,但是本发明实施例并不局限于这一种方式,任何能够实现调节充电电流值,使有效恒流充电电流值等于预设值的功能的方式均在本发明实施例的保护范围之内。
从图2中可知,模拟负反馈电路包括恒流运放模块200、有效恒流充电电流值运算模块201和驱动模块202,以及恒压环路模块203。
有效恒流充电电流值运算模块201,将采样充电电流值与采样系统耗电电流值做差值运算,并将得到的差值输出给恒流运放模块得到所述有效恒流充电电流值;其中,将导通的充电电流采样管采集到的电流值,确定为对象的采样充电电流值;将导通的系统耗电采样管采集到的电流值,确定为对象的采样系统耗电电流值。
有效恒流充电电流值运算模块201包括:电阻Rsense、N型MOS管MN2、N型MOS管MN3。
P型MOS管P1分别与电阻R0、电阻R1和P型MOS管Psensel相连;P型MOS管Psensel分别与电阻Rsense的一端、电阻R0和P型MOS管P1的连接处、N型MOS管MN2相连;P型MOS管Psense2分别与电阻R1与P型MOS管P1的连接处、N型MOS管MN3和N型MOS管MN3相连;P型MOS管P2分别与P型系统SYS、电池端电容CL、电阻R1与P型MOS管P1的连接处相连。
其中,上述中P型MOS管P1和P型MOS管Psensel存在于电池恒流模拟调整单元204中,但是需要说明是在本发明实施例中只是采用一个P型MOS管P1和P型MOS管Psensel举例说明,但是在具体的实施中电池恒流模拟调整单元中会存在多个P型MOS管P1和P型MOS管Psensel。
恒流运放模块201,将采样充电电流值与采样系统耗电电流值将得到的差值放大得到所述有效恒流充电电流值;
其中,恒流运放模块201包括:恒流运放CC-OP、单向导通二极管D1、恒流环路补偿电容Ccmp-i和恒流环路补偿电阻Rcmp-i。
恒流运放CC-OP的恒流反馈电压Vsense端与有效恒流充电电流值运算模块201的电阻Rsense的另一端相连,恒流运放CC-OP的输出端分别与单向导通二极管D1的阳极、恒流环路补偿电阻Rcmp-i的一端相连;
恒流环路补偿电容Ccmp-i分别与恒流环路补偿电阻Rcmp-i的另一端和地相连。
驱动模块202包括:电阻R0、N型MOS管MN1和P型MOS管MP1。
P型MOS管MP1分别与单向导通二极管D1、单向导通二极管D2、N型MOS管MN1和补偿电容Ccmp-i与地的连接处相连;N型MOS管MN1分别与电阻R0和P型MOS管P1相连。
由于有效恒流充电电流值在预设范围内,就会对对象的电池进行稳定充电,若不进行限制就会对对象的电池一直进行充电,直至等于电源电压,这样会对电池造成损害。
因此,负反馈模拟电路中还包括恒压环路模块203,用于将充电电压值维持在电池电压的预设范围内。
其中,恒压环路模块203包括:恒压运放CV-OP、恒压环路补偿电容Ccmp-v、电压反馈电阻R1、电压反馈电阻R2和单向导通二极管D2。
恒压运放CV-OP的输入端FB与电压反馈电阻R1和电压反馈电阻R2的连接处相连,输出端与单向导通二极管D2的阳极相连;恒压环路补偿电容Ccmp-v分别与电阻R1与P型MOS管P1的连接处和导通二极管D2的阳极相连;电压反馈电阻R2的另一端与地相连。
其中,上述中的单向导通二极管D1和单向导通二极管D2在具体的实施中还可以是三极管或MOS管。
在本发明实施例中,由于驱动模块202的存在,可以降低线性charger在轻载或无载情况下输出现飘高问题的概率,以及可以使恒流运放模块200和恒压环路模块203独立运作,保证恒流运放模块200和恒压环路模块203做稳定性补偿时,互不干扰,并且由于驱动模块202中N型MOS管MN1的栅极为钳位电压VB,可以将大部分电路,如恒流运放模块200和恒压环路模块203的电路处于低压域下,以减少承受高压风险,提高产品的可靠性。
下面基于图3所示的电路图对调节充电电流值的工作原理进行详细描述。
P型MOS管Psensel将P型MOS管P1产生的充电电流值进行采样得到采样充电电流值Isense_chg,输入到电阻Rsense,P型MOS管P2从电池端电容CL和系统SYS得到系统耗电电流值,并通过P型MOS管Psense2进行采样得到采样系统耗电电流值Isense_sys,输入到电阻Rsense,通过N型MOS管MN2、N型MOS管MN3将采样系统耗电电流值Isense_sys和采样充电电流值Isense_chg做差并输入到恒流运放CC-OP的恒流反馈电压Vsense端,经恒流运放模块200处理后得到有效恒流充电电流值,并判断是否在预设范围内,若不在,通过驱动模块203调节P型MOS管P1栅极的电压,达到调节对对象进行充电的充电电流值的目的,直至有效恒流充电电流值在预设范围内。
相应的,有效恒流充电电流值在预设范围内之后,需要判断有效恒流充电电流值与对象的电池容量是否匹配,若有效恒流充电电流值与对象的电池容量不匹配,则需要调节导通的功率管的数量,以使有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配,例如可以采用下列两种方式:
方式一、通过调节步长值的方式调节导通的功率管的数量:
按照预设的步长值调节导通的功率管的数量,直至有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配,其中这里的步长值可以根据实际需要自行设定,本发明实施例不作限定。
比如,在小电流充电场合中,预设的步长值为10,有效恒流充电电流值不匹配对象的电池容量,此时就要基于当前导通的功率管的数量减少10个导通的功率管,以使有效恒流充电电流值减少10个导通的功率管,直至有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配。
相应的,在导通的功率管的数量发生变化后,还需要根据功率管的数量与采样管的数量的映射关系,确定调节后的导通的功率管的数量对应的采样管的数量,并根据确定的采样管的数量调节导通的采样管。
方式二、通过调节档位级别的方式调节导通的功率管的数量:
在具体的实施中,若有效恒流充电电流值与对象的电池容量不匹配,需要调节档位级别,并且每调节一次档位级别,都需要根据档位级别与导通的功率管数量的映射关系确定调整后的档位级别对应的导通的功率管的数量;
再根据确定的导通的功率管的数量调节导通的功率管,直至有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配后停止调节档位级别。
其中,这里的档位级别与导通的功率管数量的映射关系以及每次调节到哪个档位级别可以根据实际需要自行设定,本发明实施例对此不做限定,比如可以按照预设的档位级别大小顺序调节档位级别。
比如,在小电流充电场合中,有效恒流充电电流值不匹配对象的电池容量,此时就要需要按照预设的档位级别大小顺序调节档位级别来减少导通的功率管的数量,而当前的档位级别为5,就需要调节档位级别为4,之后根据档位级别与导通的功率管数量的映射关系确定档位级别为4时对应的导通的功率管的数量,若此时有效恒流充电电流仍不匹配对象的电池容量,再将档位级别调节为3,直至有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配后停止调节档位级别。
可选的,本发明实施例还会根据预设的子模块划分规则,将所述至少一个采样管和多个功率管划分为至少一个子模块;其中,所述子模块中包括至少一个采样管,其中子模块划分规则具体的内容本发明实施例不做限定,比如可以为每个子模块中功率管的数量。
例如,将传统单一采样管及整片功率管作为有效恒流充电电流模拟调整单元,根据预设的每个子模块中功率管的数量(用m表示),将有效恒流充电电流模拟调整单元中划分为n个子模块,每个子模块中包括一个或多个采样管,而具体划分的方式,以及具体划分为几个模块,本发明实施例不作限定。
比如,如图4所示,预设的每个模块中功率管的数量为1个,每个子模块中包括一个采样管,此时将有效恒流充电电流模拟调整单元中的6个功率管划分为3个子模块,每个子模块中包括一个采样管,此时每个小模块中功率管与采样管的比值为2:1。
相应的,根据子模块数量(n)以及每个子模块中功率管的数量(m)得出所有可能出现的比例关系,并且每一个比例关系均会对应着功率管和采样管的导通数量,可选的,比例关系可以设置为中的任一个,可能出现的比例关系如表1所示:
表1、比例关系设置表
m:n | 2m:n | n*m:n | |
m:(n-1) | 2m:(n-1) | n*m:(n-1) | |
… | … | … | … |
m:2 | 2m:2 | n*m:2 | |
m:1 | 2m:1 | n*m:1 |
在大电流充电场合,预先采用的是m:n的比例关系对应的功率管对对象充电得到有效恒流充电电流值,判断出有效恒流充电电流值不在预设范围内,此时通过模拟负反馈电路调节充电电流值,直至有效恒流充电电流值在预设范围内;
有效恒流充电电流值在预设范围内之后,确定有效恒流充电电流值不匹配对象的电池容量,此时按照比例关系设置表中的顺序调整比例关系,就需要将比例关系调整为2m:n,根据比例关系均与功率管和采样管的导通数量的对应关系确定比例关系2m:n对应的功率管和采样管的导通数量,根据确定的导通的功率管的数量和导通的采样管的数量调节导通的功率管和采样管,此时若有效恒流充电电流值仍旧不匹配对象的电池容量,将比例关系调整为n*m:n,直至有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配后停止调节比例关系,在这之后采用有效恒流充电电流值进行充电。
这里需要说明的是:如果在调节有效恒流充电电流值过程中,系统的功耗变小,此时由模拟负反馈电路控制相应的减小充电电流,以维持有效恒流充电电流值恒定;但是如果系统的耗电突然增大,但有效恒流充电电流值依然与电池匹配,此时需要维持当前档位;当系统的耗电增加很多,导致有效恒流充电电流值与电池容量不匹配,此时会通过逻辑调整单元继续增大档位,直至有效恒流充电电流值与电池容量再次匹配。
当有效恒流充电电流值与对象的电池容量不匹配时,另一种可选的方式为:
根据对象的电池容量确定出档位级别,根据档位级别与导通的功率管数量的映射关系确定调整后的档位级别对应的导通的功率管的数量,之后根据确定的导通的功率管的数量调节导通的功率管。
再具体的实施中,将有效恒流充电电流值与对象的电池容量进行差值比较,得出二者的差值,之后将二者的差值除以每个档位值,得出需要调节的档位数量,若差值为正值,说明有效恒流充电电流值大于对象的电池容量,则向档位减小的方向调节确认的数量的档位;若差值为负值,说明有效恒流充电电流值小于对象的电池容量,则需要向档位增大的方向调节确认的数量的档位。
若调节后的有效恒流充电电流值仍小于电池容量,需要重复上述调节过程,直至有效恒流充电电流值与对象的电池容量匹配。
通过上述的描述可知需要调节导通的功率管和采样管的数量来改变有效恒流充电电流值,因此,本发明实施例中还增加了逻辑调整单元,用于根据有效恒流充电电流值与电池容量的判断结果,通过总线灵活的调节功率管及采样管导通数量,达到调整有效恒流充电电流值的目的,效果如图5所示。
比如,逻辑调整单元调整后的档位级别对应的功率管导通数量为全部,采样管的导通数量分别为1个,此时逻辑调整单元通过两条线令全部功率管导通,并导通1个采样管。
这里需要说明的是:图4和图5中子模块中的采样管和功率管、以及子模块的数量仅是举例说明,子模块中存在任何数量的采样管和任何数量的功率管、以及子模块的任何数量都适用本发明实施例,也就是说一个子模块里还可以有多个功率管和一个采样管等。
基于上述采用恒定电流充电的方法,如图6所示,本发明实施例提供一种采用恒定电流充电的完整方法流程,包括:
步骤600、通过导通的功率管对对象进行充电;
步骤601、将导通的充电电流采样管采集到的电流值确定为对象的采样充电电流值,以及将将导通的系统耗电采样管采集到的电流值,确定为对象的采样系统耗电电流值;
步骤602、将采样充电电流值与采样系统耗电电流值做差值运算,并将得到的差值输出给恒流运放模块得到所述有效恒流充电电流值;
步骤603、判断有效恒流充电电流值是否在预设范围内,若是,执行步骤605,否则执行步骤604;
步骤604、通过模拟负反馈电路中的驱动模块调节充电电流值,直至有效恒流充电电流值在预设范围;
步骤605、判断有效恒流充电电流值与对象的电池容量是否匹配,若是,执行步骤607,否则执行步骤606;
步骤606、调节导通的功率管的数量,直至有效恒流充电电流值与所对象的电池容量匹配;
步骤607、采用有效恒流充电电流值对对象的进行充电。
如图7所示,本发明实施例一种采用恒定电流充电的设备,包括:包括:逻辑调整单元700、电池恒流模拟调整单元701和负反馈模拟电路单元702:
所述逻辑调整单元700分别与所述电池恒流模拟调整单元701和所述逻辑调整单元702相连;
所述电池恒流模拟调整单元701用于,通过导通的功率管对对象进行充电;
所述负反馈模拟电路单元702用于,调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内;
所述逻辑调整单元700用于,调节对对象进行充电的充电电流值,以使所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配;其中,所述有效恒流充电电流值为对电池进行有效充电的电流值。
可选的,所述电池恒流模拟调整单元701包括:至少一个采样管和多个功率管;
所述至少一个采样管分别与所述多个功率管、所述逻辑调整单元和所述负反馈模拟电路单元相连;
所述多个功率管分别与所述逻辑调整单元和所述负反馈模拟电路单元相连。
可选的,所述至少一个采样管和多个功率管,根据子模块划分规则划分为至少一个子模块;其中,所述子模块中包括至少一个采样管。
可选的,所述逻辑调整单元700具体用于:
若所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量不匹配,则调节导通的功率管的数量,以使所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配。
可选的,所述逻辑调整单元700具体用于:
按照预设的步长值调节所述导通的功率管的数量,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配;或
每调节一次档位级别,根据档位级别与导通的功率管数量的映射关系确定调整后的档位级别对应的导通的功率管的数量;根据确定的导通的功率管的数量调节导通的功率管,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配后停止调节档位级别。
可选的,所述电池恒流模拟调整单元701具体用于,通过下列方式确定所述采样充电电流值:
将导通的充电电流采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样充电电流值;
通过下列方式确定所述采样系统耗电电流值:
将导通的系统耗电采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样系统耗电电流值。
可选的,所述负反馈模拟电路单元702包括:恒流运放模块、有效恒流充电电流值运算模块和驱动模块;
所述驱动模块分别与所述电池恒流模拟调整单元、所述电池恒流模拟调整单元和所述恒流运放模块相连;
所述有效恒流充电电流值运算模块与所述有效恒流充电电流值运算模块相连;
所述有效恒流充电电流值模块用于,所述有效恒流充电电流值运算模块将采样充电电流值与采样系统耗电电流值做差值运算,并将得到的差值输出给所述恒流运放模块得到所述有效恒流充电电流值;
所述驱动模块用于,根据所述有效恒流充电电流值调节对所述对象进行充电的所述充电电流值,直至所述有效恒流充电电流值在预设范围内。
如图8所示,本发明实施例提供一种采用恒定电流充电设备,该设备包括:
充电模块800,用于通过导通的功率管对对象进行充电;
调节模块801,用于调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内且所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配,其中所述有效恒流充电电流值为对电池进行有效充电的电流值。
可选的,所述调节模块801具体用于:
通过负反馈模拟电路调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内;
若所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量不匹配,则调节导通的功率管的数量,以使所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配。
可选的,所述负反馈模拟电路包括:恒流运放模块、有效恒流充电电流值运算模块和驱动模块;
所述调节模块801具体用于:
所述有效恒流充电电流值运算模块在检测到所述充电电流值与所述系统耗电电流值后,将所述充电电流值与所述系统耗电电流值转换为有效恒流充电电流值,并输出给所述恒流运放模块;
所述驱动模块根据所述有效恒流充电电流值调节对所述对象进行充电的所述充电电流值,直至所述有效恒流充电电流值在预设范围内。
可选的,所述调节模块801还包括恒压环路模块。
可选的,所述调节模块801具体用于:
按照预设的步长值调节所述导通的功率管的数量,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配;或
每调节一次档位级别,根据档位级别与导通的功率管数量的映射关系确定调整后的档位级别对应的导通的功率管的数量;根据确定的导通的功率管的数量调节导通的功率管,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配后停止调节档位级别。
可选的,所述调节模块801具体用于:
通过下列方式确定所述充电电流值:
将导通的充电电流采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样充电电流值;
通过下列方式确定所述采样系统耗电电流值:
将导通的系统耗电采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样系统耗电电流值。
可选的,所述调节模块801还用于:
根据预设的子模块划分规则,将所述至少一个采样管和多个功率管划分为至少一个子模块;
其中,所述子模块中包括至少一个采样管。
在一些可能的实施方式中,本发明实施例提供的采用恒定电流充电的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序代码在计算机设备上运行时,所述程序代码用于使所述计算机设备执行本说明书中描述的根据本发明各种示例性实施方式的采用恒定电流充电的方法中的步骤。
以上参照示出根据本申请实施例的方法、装置(系统)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图描述本申请。应理解,可以通过计算机程序指令来实现框图和/或流程图示图的一个块以及框图和/或流程图示图的块的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程数据处理装置,以产生机器,使得经由计算机处理器和/或其它可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现框图和/或流程图块中所指定的功能/动作的方法。
相应地,还可以用硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微码等)来实施本申请。更进一步地,本申请可以采取计算机可使用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式,其具有在介质中实现的计算机可使用或计算机可读程序代码,以由指令执行系统来使用或结合指令执行系统而使用。在本申请上下文中,计算机可使用或计算机可读介质可以是任意介质,其可以包含、存储、通信、传输、或传送程序,以由指令执行系统、装置或设备使用,或结合指令执行系统、装置或设备使用。
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。
Claims (13)
1.一种采用恒定电流充电的方法,其特征在于,该方法包括:
通过导通的功率管对对象进行充电;
调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内且所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配,其中所述有效恒流充电电流值为对电池进行有效充电的电流值。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述调节对对象进行充电的充电电流值,包括:
通过负反馈模拟电路调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内;
若所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量不匹配,则调节导通的功率管的数量,以使所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述负反馈模拟电路包括:恒流运放模块、有效恒流充电电流值运算模块和驱动模块;
所述通过负反馈模拟电路调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内,包括:
所述有效恒流充电电流值运算模块将采样充电电流值与采样系统耗电电流值做差值运算,并将得到的差值输出给所述恒流运放模块得到所述有效恒流充电电流值;
所述驱动模块根据所述有效恒流充电电流值调节对所述对象进行充电的所述充电电流值,直至所述有效恒流充电电流值在预设范围内。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述调节导通的功率管的数量,包括:
按照预设的步长值调节所述导通的功率管的数量,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配;或
每调节一次档位级别,根据档位级别与导通的功率管数量的映射关系确定调整后的档位级别对应的导通的功率管的数量;根据确定的导通的功率管的数量调节导通的功率管,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配后停止调节档位级别。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,通过下列方式确定所述采样充电电流值:
将导通的充电电流采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样充电电流值;
通过下列方式确定所述采样系统耗电电流值:
将导通的系统耗电采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样系统耗电电流值。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,该方法还包括:
根据预设的子模块划分规则,将所述至少一个采样管和多个功率管划分为至少一个子模块;
其中,所述子模块中包括至少一个采样管。
7.一种采用恒定电流充电的设备,其特征在于,包括:逻辑调整单元、电池恒流模拟调整单元和负反馈模拟电路单元:
所述逻辑调整单元分别与所述电池恒流模拟调整单元和所述负反馈模拟电路单元相连;
所述电池恒流模拟调整单元用于,通过导通的功率管对对象进行充电;
所述负反馈模拟电路单元用于,调节对对象进行充电的充电电流值,以使有效恒流充电电流值在预设范围内;
所述逻辑调整单元用于,调节对对象进行充电的充电电流值,以使所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配;
其中,所述有效恒流充电电流值为对电池进行有效充电的电流值。
8.如权利要求7所述的设备,其特征在于,所述电池恒流模拟调整单元包括:至少一个采样管和多个功率管;
所述至少一个采样管分别与所述多个功率管、所述逻辑调整单元和所述负反馈模拟电路单元相连;
所述多个功率管分别与所述逻辑调整单元和所述负反馈模拟电路单元相连。
9.如权利要求8所述的设备,其特征在于,所述至少一个采样管和多个功率管,根据预设的子模块划分规则划分为至少一个子模块;其中,所述子模块中包括至少一个采样管。
10.如权利要求7所述的设备,其特征在于,所述逻辑调整单元具体用于:
若所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量不匹配,则调节导通的功率管的数量,以使所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配。
11.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述逻辑调整单元具体用于:
按照预设的步长值调节所述导通的功率管的数量,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配;或
每调节一次档位级别,根据档位级别与导通的功率管数量的映射关系确定调整后的档位级别对应的导通的功率管的数量;根据确定的导通的功率管的数量调节导通的功率管,直至所述有效恒流充电电流值与所述对象的电池容量匹配后停止调节档位级别。
12.如权利要求7所述的设备,其特征在于,所述电池恒流模拟调整单元具体用于,通过下列方式确定所述采样充电电流值:
将导通的充电电流采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样充电电流值;
通过下列方式确定所述采样系统耗电电流值:
将导通的系统耗电采样管采集到的电流值,确定为所述对象的采样系统耗电电流值。
13.如权利要求7所述的设备,其特征在于,所述负反馈模拟电路包括:恒流运放模块、有效恒流充电电流值运算模块和驱动模块;
所述驱动模块分别与所述电池恒流模拟调整单元、所述电池恒流模拟调整单元和所述恒流运放模块相连;
所述有效恒流充电电流值运算模块与所述有效恒流充电电流值运算模块相连;
所述有效恒流充电电流值运算模块用于,将采样充电电流值与采样系统耗电电流值做差值运算,并将得到的差值输出给所述恒流运放模块得到所述有效恒流充电电流值;
所述驱动模块用于,根据所述有效恒流充电电流值调节对所述对象进行充电的所述充电电流值,直至所述有效恒流充电电流值在预设范围内。
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