本發(fā)明屬于充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種終端及其電池充電控制裝置與方法。

背景技術(shù)：

目前，多數(shù)終端中的電池是通過終端的通信接口與外部的電源適配器連接以實(shí)現(xiàn)充電的，而在電池充電過程中，為了縮短充電時(shí)間，現(xiàn)有技術(shù)可通過增大充電電流以達(dá)到對(duì)電池進(jìn)行快速充電的目的，但是，無論是采用常規(guī)的恒壓輸出方式或是采用增大充電電流的方式對(duì)電池進(jìn)行充電，如果充電過程中出現(xiàn)電池的充電電壓和/或充電電流過大，則會(huì)使電池因過壓和/或過流充電而損壞。因此，現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)終端中的電池進(jìn)行常規(guī)充電或快速充電時(shí)無法對(duì)電池實(shí)現(xiàn)過壓和/或過流保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電池充電控制裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)終端中的電池進(jìn)行常規(guī)充電或快速充電時(shí)無法對(duì)電池實(shí)現(xiàn)過壓和/或過流保護(hù)的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電池充電控制裝置，與終端中的電池及控制器連接，所述電池通過所述終端的通信接口從外部的電源適配器獲取直流電進(jìn)行充電，所述控制器控制所述終端的通信接口的開啟或關(guān)閉；所述電池充電控制裝置包括電池連接器、主控制模塊及快充開關(guān)模塊；

所述電池連接器與所述電池的電極連接，所述主控制模塊與所述電池連接器連接，所述主控制模塊的第一開關(guān)控制端和第二開關(guān)控制端分別與所述快充開關(guān)模塊的第一受控端和第二受控端連接，所述主控制模塊的第一通信端和第二通信端均與所述通信接口連接，所述主控制模塊還與所述控制器連接，所述快充開關(guān)模塊的輸入端與所述通信接口的電源線連接，所述快充開關(guān)模塊的輸出端與所述電池連接器連接；

在對(duì)所述電池進(jìn)行常規(guī)充電時(shí)，所述主控制模塊控制所述快充開關(guān)模塊關(guān)閉；在對(duì)所述電池進(jìn)行快速充電時(shí)，所述主控制模塊控制所述快充開關(guān)模塊開啟，所述快充開關(guān)模塊從所述通信接口引入直流電通過所述電池連接器對(duì)所述電池進(jìn)行充電；

在所述常規(guī)充電或所述快速充電過程中，所述主控制模塊通過所述通信接口與所述電源適配器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并獲取對(duì)所述電池的充電電壓和充電電流，如果所述充電電壓大于電壓閾值和/或所述充電電流大于電流閾值，則所述主控制模塊發(fā)送充電關(guān)斷指令使所述控制器關(guān)閉所述通信接口，如果所述充電電壓不大于電壓閾值，且所述充電電流不大于電流閾值，則所述主控制模塊繼續(xù)獲取所述充電電壓和所述充電電流。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種終端，所述終端包括通信接口、控制器、電池以及上述的電池充電控制裝置。

本發(fā)明的又一目的還在于提供一種基于上述電池充電控制裝置的電池充電控制方法，所述電池充電控制方法包括以下步驟：

A.主控制模塊與外部的電源適配器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并獲取對(duì)電池的充電電壓和充電電流；

B.所述主控制模塊判斷所述充電電壓是否大于電壓閾值，并判斷所述充電電流是否大于電流閾值，當(dāng)所述充電電壓大于電壓閾值和/或所述充電電流大于電流閾值時(shí)執(zhí)行步驟C，當(dāng)所述充電電壓不大于電壓閾值，且所述充電電流不大于電流閾值時(shí)返回執(zhí)行步驟A；

C.所述主控制模塊發(fā)送充電關(guān)斷指令使所述控制器關(guān)閉所述通信接口。

本發(fā)明通過采用包括電池連接器、主控制模塊及快充開關(guān)模塊的電池充電控制裝置，在對(duì)終端中的電池進(jìn)行常規(guī)充電或快速充電過程中，主控制模塊通過終端的通信接口與外部的電源適配器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并獲取對(duì)電池的充電電壓和充電電流，如果上述的充電電壓大于電壓閾值和/或上述的充電電流大于電流閾值，則主控制模塊發(fā)送充電關(guān)斷指令使終端的控制器關(guān)閉終端的通信接口，從而達(dá)到了對(duì)電池實(shí)現(xiàn)過壓和/或過流保護(hù)的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池充電控制裝置的模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖2是基于圖1所示的電池充電控制裝置的電池充電控制方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖3是基于圖1所示的電池充電控制裝置的電池充電控制方法的另一實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池充電控制裝置的示例電路結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池充電控制裝置的另一示例電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的電池充電控制裝置的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

本發(fā)明實(shí)施例提供的電池充電控制裝置100與終端中的電池200及控制器300連接，電池200通過終端的通信接口10從外部的電源適配器400獲取直流電進(jìn)行充電，控制器300控制終端的通信接口10的開啟或關(guān)閉。

電池充電控制裝置100包括電池連接器101、主控制模塊102及快充開關(guān)模塊103；電池連接器101與電池200的電極連接，主控制模塊102與電池連接器101連接，主控制模塊102的第一開關(guān)控制端和第二開關(guān)控制端分別與快充開關(guān)模塊103的第一受控端和第二受控端連接，主控制模塊102的第一通信端和第二通信端均與終端的通信接口10連接，主控制模塊102還與終端的控制器300連接，快充開關(guān)模塊103的輸入端與終端的通信接口10的電源線VBUS連接，快充開關(guān)模塊103的輸出端與電池連接器101連接。

在對(duì)電池200進(jìn)行常規(guī)充電時(shí)，主控制模塊102控制快充開關(guān)模塊103關(guān)閉；在對(duì)電池200進(jìn)行快速充電時(shí)，主控制模塊102控制快充開關(guān)模塊103開啟，快充開關(guān)模塊103從終端的通信接口10引入直流電通過電池連接器101對(duì)電池200進(jìn)行充電，以此增大對(duì)電池200的充電電流以實(shí)現(xiàn)快速充電。

在上述的常規(guī)充電或快速充電過程中，主控制模塊102通過終端的通信接口10與電源適配器400進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并獲取對(duì)電池200的充電電壓和充電電流，如果上述的充電電壓大于電壓閾值和/或上述的充電電流大于電流閾值，則主控制模塊102發(fā)送充電關(guān)斷指令使控制器300關(guān)閉終端的通信接口10，如果上述的充電電壓不大于電壓閾值，且上述的充電電流不大于電流閾值，則主控制模塊102繼續(xù)獲取上述的充電電壓和充電電流。

基于圖1所示的電池充電控制裝置100，本發(fā)明實(shí)施例還可提供一種電池充電控制方法，如圖2所示，該電池充電控制方法包括以下步驟：

S1.主控制模塊102與外部的電源適配器400進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并獲取對(duì)電池200的充電電壓和充電電流；

S2.主控制模塊102判斷上述的充電電壓是否大于電壓閾值，并判斷上述的充電電流是否大于電流閾值，當(dāng)充電電壓大于電壓閾值和/或充電電流大于電流閾值時(shí)執(zhí)行步驟S3，當(dāng)充電電壓不大于電壓閾值，且充電電流不大于電流閾值時(shí)返回執(zhí)行步驟S1；

S3.主控制模塊102發(fā)送充電關(guān)斷指令使控制器300關(guān)閉終端的通信接口10。

其中，步驟S1具體包括以下步驟：

主控制模塊102向電源適配器400發(fā)出充電參數(shù)獲取請(qǐng)求；

電源適配器400根據(jù)充電參數(shù)獲取請(qǐng)求將充電電壓信息和充電電流信息反饋至主控制模塊102；

主控制模塊102從上述的充電電壓信息和充電電流信息獲取對(duì)電池200的充電電壓和充電電流。

在對(duì)電池200進(jìn)行快速充電時(shí)，為了能夠在電源適配器400突然斷開與終端的通信接口10的連接時(shí)，及時(shí)關(guān)閉快速充電進(jìn)程和終端的通信接口10，在上述步驟S1之后還包括以下步驟(如圖3所示)：

S4.主控制模塊102判斷對(duì)電池200的充電電壓是否為零，是，則執(zhí)行步驟S5，否，則返回執(zhí)行步驟S1；

S5.主控制模塊102控制快充開關(guān)模塊103關(guān)閉，并執(zhí)行步驟S3。

在對(duì)電池200進(jìn)行快速充電時(shí)，如果終端具備電池溫度檢測(cè)功能，則還可以由控制器300在電池溫度異常時(shí)反饋快充關(guān)閉指令至主控制模塊102，主控制模塊102可根據(jù)該快充關(guān)閉指令控制快充開關(guān)模塊103關(guān)閉。

在對(duì)電池200進(jìn)行快速充電時(shí)，為了能夠在完成快速充電進(jìn)程時(shí)切換回常規(guī)充電進(jìn)程，在步驟S1之后還包括以下步驟(如圖3所示)：

S6.主控制模塊102通過電池連接器101對(duì)電池200的電壓進(jìn)行檢測(cè)，并判斷電池200的電壓是否大于快充閾值電壓(如4.35V)，是，則執(zhí)行步驟S7，否，則執(zhí)行步驟S2；

S7.主控制模塊102控制快充開關(guān)模塊103關(guān)閉，并執(zhí)行步驟S2。

在對(duì)電池200進(jìn)行快速充電時(shí)，主控制模塊102還可以通過電池連接器101對(duì)電池200的電量進(jìn)行檢測(cè)，并將電量信息反饋至終端的控制器300以便終端對(duì)電池200的電量進(jìn)行顯示，所以，在執(zhí)行步驟S6的同時(shí)，電池充電控制方法還包括以下步驟：

S8.主控制模塊102通過電池連接器101檢測(cè)電池200的電量，并將電量信息反饋至控制器300。

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的電池充電控制裝置的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

主控制模塊102包括：

主控制器U6、第十三電容C13及第三十六電阻R36；

電池連接器101的第一腳5A-1與第二腳5A-2共接于地，電池連接器101的第一接地腳GND1和第二接地腳GND2共接于地，主控制器U6的第一輸入輸出腳RA0與電池連接器101的第七腳5A-3和第八腳5A-4連接，主控制器U6的第二輸入輸出腳RA1、第七輸入輸出腳RC0、第八輸入輸出腳RC1及第九輸入輸出腳RC2分別與電池連接器101的第六腳2A-4、第五腳2A-3、第四腳2A-2及第三腳2A-1連接，主控制器U6的模擬地腳VSS和地腳GND均接地，主控制器U6的第一空接腳NC0和第二空接腳NC1均空接，主控制器U6的電源腳VDD與第十三電容C13的第一端均與電池連接器101的第七腳5A-3和第八腳5A-4共接，主控制器U6的第四輸入輸出腳RA3和第十一輸入輸出腳RC4與控制器300連接，第三十六電阻R36連接于主控制器U6的第四輸入輸出腳RA3與電源腳VDD之間，主控制器U6的第五輸入輸出端RA4和第十輸入輸出端RC3分別為主控制模塊102的第一開關(guān)控制端和第二開關(guān)控制端，主控制器U6的第六輸入輸出腳RA5和第十二輸入輸出腳RC5分別為主控制模塊102的第一通信端和第二通信端。其中，主控制器U6具體可以是型號(hào)為PIC12LF1501、PIC12F1501、PIC16LF1503、PIC16F1503、PIC16LF1507、PIC16F1507、PIC16LF1508、PIC16F1508、PIC16LF1509或者PIC16F1509的單片機(jī)。

快充開關(guān)模塊103包括：

第三十七電阻R37、第十四電容C14、第一肖特基二極管SD1、第二肖特基二極管SD2、第十五電容C15、第三十八電阻R38、第三十九電阻R39、第四十電阻R40、第三NPN型三極管N3、第四NMOS管Q4以及第五NMOS管Q5；

第十四電容C14的第一端為快充開關(guān)模塊103的第一受控端，第三十七電阻R37的第一端與第三十八電阻R38的第一端的共接點(diǎn)為快充開關(guān)模塊103的第二受控端，第三十七電阻R37的第二端與第一肖特基二極管SD1的陽(yáng)極共接于第四NMOS管Q4的源極，第三十八電阻R38的第二端連接第三NPN型三極管N3的基極，第十四電容C14的第二端與第一肖特基二極管SD1的陰極共接于第二肖特基二極管SD2的陽(yáng)極，第三十九電阻R39的第一端與第十五電容C15的第一端共接于第二肖特基二極管SD2的陰極，第三十九電阻R39的第二端與第四十電阻R40的第一端及第三NPN型三極管N3的集電極均連接第四NMOS管Q4的柵極和第五NMOS管Q5的柵極，第四十電阻R40的第二端與第十五電容C15的第二端共接于地，第四NMOS管Q4的源極為快充開關(guān)模塊103的輸出端，且與電池連接器101的第七腳5A-3和第八腳5A-4連接，第四NMOS管Q4的漏極連接第五NMOS管Q5的漏極，第五NMOS管Q5的源極為快充開關(guān)模塊103的輸入端，第三NPN型三極管N3的發(fā)射極連接第三肖特基二極管SD3的陽(yáng)極，第三肖特基二極管SD3的陰極接地。

對(duì)于圖4所示的電池充電控制裝置，主控制器U6通過其第四輸入輸出腳RA3和第十一輸入輸出腳RC4與控制器300進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，主控制器U6將電池200的電壓和電量信息傳送給控制器300，且主控制器U6還可以根據(jù)電池200的電壓判斷電池200是否完成快速充電進(jìn)程，如果是，則主控制器U6輸出高電平使第三NPN型三極管N3導(dǎo)通以控制第四NMOS管Q4和第五NMOS管Q5關(guān)斷；在對(duì)電池200進(jìn)行充電的過程中，如果電源適配器400與電池200之間突然斷開連接，主控制器U6會(huì)檢測(cè)到對(duì)電池200的充電電壓為零，然后輸出高電平使第三NPN型三極管N3導(dǎo)通以控制第四NMOS管Q4和第五NMOS管Q5關(guān)斷，并反饋充電關(guān)斷指令控制器300關(guān)閉終端的通信接口10。另外，如果終端能夠檢測(cè)電池200的溫度，并由控制器300在溫度異常時(shí)反饋快充關(guān)閉指令給主控制器U6，主控制器U6根據(jù)該快充關(guān)閉指令輸出高電平使第三NPN型三極管N3導(dǎo)通以控制第四NMOS管Q4和第五NMOS管Q5關(guān)斷。

在對(duì)電池200進(jìn)行快速充電時(shí)，快充開關(guān)模塊103從終端的通信接口10引入直流電通過電池連接器101對(duì)電池200進(jìn)行充電是由主控制器U6通過其第五輸入輸出腳RA4輸出高電平控制第四NMOS管Q4和第五NMOS管Q5導(dǎo)通，并通過其第十輸入輸出腳RC3控制第三NPN型三極管N3關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)通過終端的通信接口10引入直流電對(duì)電池200進(jìn)行充電，由于電池200本身就已經(jīng)通過通信接口10從電源適配器400獲得直流電，所以快充開關(guān)模塊103從終端的通信接口10引入直流電通過電池連接器101對(duì)電池200進(jìn)行充電可以起到增大對(duì)電池200的充電電流的作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池200的快速充電。

另外，在對(duì)電池200進(jìn)行快速充電時(shí)，如果終端的通信接口10的電源線VBUS和地線GND分別接地和直流電輸入，即通信接口10出現(xiàn)電源反接，快充開關(guān)模塊103的輸入端接地，電池充電控制裝置100中各模塊內(nèi)部的地接入直流電；為了避免造成元器件損壞，如圖5所示，快充開關(guān)模塊103還可以進(jìn)一步包括第六NMOS管Q6、第七NMOS管Q7及第四十一電阻R41，第六NMOS管Q6的源極連接第五NMOS管Q5的源極，第六NMOS管Q6的漏極連接第七NMOS管Q7的漏極，第七NMOS管Q7的源極連接第三NPN型三極管N3的集電極，第六NMOS管Q6的柵極與第七NMOS管Q7的柵極共接于第四十一電阻R41的第一端，第四十一電阻R41的第二端接地。

當(dāng)出現(xiàn)上述反接問題時(shí)，第四十一電阻R41的第二端從地接入直流電以驅(qū)動(dòng)第六NMOS管Q6和第七NMOS管Q7關(guān)斷，從而使從地進(jìn)入電池充電控制裝置100的直流電無法形成回路，從而達(dá)到保護(hù)元器件不受損壞的目的。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種終端，其包括上述的通信接口10、控制器300、電池200及上述的電池充電控制裝置100。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例通過采用包括電池連接器101、主控制模塊102及快充開關(guān)模塊103的電池充電控制裝置100，在對(duì)終端中的電池200進(jìn)行常規(guī)充電或快速充電過程中，主控制模塊102通過終端的通信接口10與外部的電源適配器400進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并獲取對(duì)電池200的充電電壓和充電電流，如果上述的充電電壓大于電壓閾值和/或上述的充電電流大于電流閾值，則主控制模塊102發(fā)送充電關(guān)斷指令使終端的控制器300關(guān)閉終端的通信接口10，從而達(dá)到了對(duì)電池200實(shí)現(xiàn)過壓和/或過流保護(hù)的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。