电池充放电回路、充电方法及装置、电子设备与流程

1.本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种电池充放电回路、充电方法及装置、电子设备。


背景技术：

2.当前，随着手机终端所配置功能的日益强大，为了满足手机终端的各个功能并且同时保持一定的续航时间，急需为手机终端配置大容量的电池，而大容量的电池会随之带来充电时间长的弊端，所以如何提高充电效率已经成为本领域内亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本公开提供一种电池充放电回路、充电方法及装置、电子设备，以解决相关技术中的不足。
4.根据本公开实施例的第一方面，提供一种电池充放电电路，包括：
5.电芯；
6.充放电回路，所述充放电回路包括第一正极端、第一负极端和电路保护模块，所述第一正极端导通至所述电芯的正极、所述第一负极端导通至所述电芯的负极，所述电路保护模块连通至所述第一正极端和所述电芯的正极之间、和所述第一负极端和所述电芯的负极之间；
7.电压检测回路，所述电压检测回路包括第二正极端、第二负极端、第一保护电路和第二保护电路，所述第一保护电路串联于所述第二正极端和所述电芯的正极之间、所述第二保护电路串联于所述第二负极端和所述电芯的负极之间，所述电压检测回路检测所述电芯的电压，所述第一保护电路和所述第二保护电路用于在所述电压检测回路异常时切换至断开状态。
8.可选的，所述第一保护电路包括第一熔断丝，所述第二保护电路包括第二熔断丝。
9.可选的，所述电压检测回路还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻串联于所述第二正极端和所述电芯的正极之间、所述第二电阻串联于所述第二负极端和所述电芯的负极之间。
10.可选的，所述电路保护模块包括保护芯片和与所述保护芯片连接的场效应管，所述场效应管串联于所述第一负极端和所述电芯的负极之间，所述保护芯片控制所述场效应管的开关状态，以断开或者闭合所述充放电回路。
11.可选的，所述电压检测回路还包括第一电容，所述第一电容的一端连接至所述第二正极端和所述电芯的正极之间、另一端接地。
12.可选的，所述电压检测回路还包括第二电容，所述第二电容的一端连接至所述第二负极端和所述电芯的负极之间、另一端接地。
13.根据本公开实施例第二方面，提供一种电子设备，包括如上述中任一项实施例所述的电池充放电电路。
14.根据本公开实施例第三方面，提供一种充电方法，应用于如上述中任一项实施例所述的电池充放电电路，所述充电方法包括：
15.获取电压检测回路检测到的所述电芯的电压；
16.根据检测到的所述电芯的电压，调节所述充放电回路的充电电流。
17.可选的，所述第一保护电路包括第一电路开关、所述第二保护电路包括第二电路开关；所述充电方法还包括：
18.获取流经所述第一电路开关的第一电流和所述第二电路开关的第二电流；
19.在所述第一电流和/或所述第二电流处于对应的电流设定范围内时，控制所述第一电路开关和/或所述第二电路开关切换至断开状态。
20.根据本公开实施例第四方面，提供一种充电装置，应用于如上述中任一项实施例所述的电池充放电电路，所述充电装置包括：
21.第一获取模块，获取电压检测回路检测到的所述电芯的电压；
22.调节模块，根据检测到的所述电芯的电压，调节所述充放电回路的充电电流。
23.可选的，所述第一保护电路包括第一电路开关、所述第二保护电路包括第二电路开关；所述充电装置还包括：
24.第二获取模块，获取流经所述第一电路开关的第一电流和所述第二电路开关的第二电流；
25.控制模块，在所述第一电流和/或所述第二电流处于对应的电流设定范围内时，控制所述第一电路开关和/或所述第二电路开关切换至断开状态。
26.根据本公开实施例第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如上述中任一项实施例所述方法的步骤。
27.根据本公开实施例第六方面，提供一种电子设备，包括：
28.处理器；
29.用于存储处理器可执行指令的存储器；
30.其中，所述处理器被配置为执行时实现如上述中任一项实施例所述方法的步骤。
31.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
32.由上述实施例可知，本公开中一方面可以利用电压检测回路检测电芯的电压，进而可以根据电芯的电压调节电芯的充电电流，可以排除电路保护模块所引起的压差，从而有利于延长恒流充电的时长，从而提高充电效率；另一方面，第一保护电路和第二保护电路可以在电压检测回路异常时切换至断开状态，电压检测回路断开，无法继续检测电压，进而断开电芯的充电进程，在充电检测回路异常时对电芯进行保护，提高电芯的安全性。
33.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
34.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
35.图1是相关技术中电池充放电回路的示意图。
36.图2是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池充放电回路的结构示意图。
37.图3是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池充放电回路的电路示意图。
38.图4是根据本公开一示例性实施例示出的另一种电池充放电回路的电路示意图。
39.图5是根据本公开一示例性实施例示出的又一种电池充放电回路的电路示意图。
40.图6是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图。
41.图7是根据一示例性实施例示出的一种充电装置框图。
42.图8是根据一示例性实施例示出的另一种充电装置的框图。
43.图9是根据一示例性实施例示出的一种用于充电装置的框图。
具体实施方式
44.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
45.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
46.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
47.图1是相关技术中电池电路的示意图。如图1所示，在该相关技术中，以锂电池为例，该电池电路包括电芯101和电芯保护电路102，该电芯保护电路102与电芯101的电连接。在锂电池的充放电过程中，充电电流和放电电流通常都需要经该电芯保护电路102进行输出，以便在发生过充、过流或者过放等异常情况时，通过电芯保护电路102的保护作用对电芯101进行保护。
48.在针对电芯101进行充电时通常可以包括四个充电状态，具体可以包括涓流充电阶段、恒流充电阶段、恒压充电阶段和终止阶段。在涓流阶段可以检测电芯101的正极和电芯保护电路102两端的电压，在电压上升到一定阈值后，切换至恒流充电阶段，在恒流充电阶段可以以恒定电流对锂电池进行充电，并且持续检测电芯101的正极和电芯保护电路102两端的电压，当电压上升到一定阈值后，切换至恒压充电阶段，最后终止充电。其中，恒流充电阶段为充电过程中效率最快的阶段，所以延长恒流充电阶段的时长对于提高锂电池充电效率而言具有重大意义。
49.而在相关技术中，在充电过程中是根据电芯101与电芯保护电路102组成的电池架构两端的电压来调节充电进程。但是，可以理解的是，电芯保护电路102所包括一次保护器件、二次保护器件以及线路必然会存在一定的阻抗，因而相关技术中电池架构两两端的电压与电芯101的电压之间存在压差，即相关技术中检测到的电压高于电芯101的实际电芯电压，从而在充电过程中会提前结束恒流充电阶段，导致恒流充电阶段的时长缩短，影响充电
效率。
50.所以，本公开提供一种如图2、图3所示的电池充放电电路100，如图1、图2所示，该电池充放电回路100可以包括电芯1、充放电回路2和电压检测回路3，该充放电回路2可以包括第一正极端21、第一负极端22和电路保护模块23，该第一正极端21可以连通至电芯1的正极、第一负极端22可以连通至电芯1的负极，电路保护模块23可以连接于第一正极端21与电芯1的正极之间、和第一负极端22与电芯1的负极之间，该电路保护模块23可以包括一次保护电路、二次保护电路和若干电容和电阻，在第一正极端21和第二负极端22对电芯1进行充电或者放电的过程中，通过电路保护模块23进行电路保护，避免在过充或者过放或者过流或者短路的情况下损毁电芯1。
51.该电压检测回路3可以包括第二正极端31、第二负极端32、第一保护电路33和第二保护电路34，该第二正极端31导通至电芯1的正极、第二负极端32导通至电芯1的负极，第一保护电路33串联于第二正极端31和电芯1的正极之间、第二保护电路34串联于第二负极端34和电芯34的负极之间，利用电压检测回路3可以检测电芯1的电压，进而可以根据该电压检测回路3检测到的电芯1的电压调节电芯1的充电电流，可以排除电路保护模块2所引起的压差，从而有利于延长恒流充电的时长，从而提高充电效率。
52.另一方面，第一保护电路33和第二保护电路34可以在电压检测回路3异常时切换至断开状态，电压检测回路3断开，无法继续检测电压，进而截断电芯1的充电进程，对电芯1进行保护。具体地，电压检测回路3的异常状态具体可以包括下述三种情况：其一，第二正极端31和第二负极端32接触短路，此时可以将第一保护电路33和第二保护电路34中的至少之一切换至断开状态，以断开电压检测回路3，截断充电或者放电过程，保护电芯1；其二、第二正极端31与第一负极端22接触短路，此时可以将第一保护电路33切换至断开状态，以断开电压检测回路3，截断充电或者放电过程，保护电芯1；其三，第二负极端32与第一正极端21接触短路，此时可以将第二保护电路34切换至断开状态，以断开电压检测回路3，截断充电或者放电过程，保护电芯1。
53.其中，如图4所示，第一保护电路33可以包括第一熔断丝、第二保护电路34可以包括第二熔断丝，电压检测回路3还可以包括第一电阻和35和第二电阻36，该第一电阻35可以串联在第二正极端21和电芯1的正极之间，例如图3的实施例第一电阻35串联在第一熔断丝和电芯1的正极之间；第二电阻36可以串联在第二负极端22和电芯1的负极之间，例如图3的实施例中第二电阻36串联在第二熔断丝和电芯1的负极之间。
54.假定第一电阻35的电阻为r1、第二电阻36的电阻为r2、第一熔断丝的电阻为r3、第二熔断丝的电阻为r4和电路保护模块2的内阻为r5。那么，在第二正极端31和第二负极端32接触短路时，短路电流i1＝(v
电芯
)/(r1 r2 r3 r4)；当第二正极端31与第一负极端22接触短路时，短路电流i2＝(v
电芯
)/(r1 r3 r5)第二负极端32与第一正极端21接触短路，短路电流i3＝(v
电芯
)/(r2 r4 r5)，以此，可以根据第一熔断丝和第二熔断丝的熔断特性，设计第一电阻35和第二电阻36的组织，从而使得第一熔断丝和第二熔断丝在短路电流i1流经t1的时长后熔断，断开电压检测回路3，无法为电芯1进行充电，保护电芯1；使得第一熔断丝在短路电流i2流经t2的时长后熔断，断开电压检测回路3，无法为电芯1进行充电，保护电芯1；使得第二熔断丝在短路电流i3流经t3的时长后熔断，断开电压检测回路3，无法为电芯1进行充电，保护电芯1。
55.当然，在其他实施例中，该第一电阻35也可以是串联在第一熔断丝和第二正极端31之间，第二电阻36也可以是串联在第二熔断丝和第二负极端32之间，本公开对此并不进行限定。
56.在还一些实施例中，该第一保护电路33可以包括第一电路开关，第二保护电路34可以包括第二电路开关。可以预先通过试验设定电压检测回路3处于上述三种异常状态时流经第一电路开关和第二电路开关的电流范围，后续可以根据流经第一开关电路和第二开关电路的电流值，来控制第一开关电路和第二开关电路切换至断开状态，以保护电芯，而相对于设置第一熔断丝和第二熔断丝的技术方案，后续在针对电池充放电回路100进行维修时，仅需将短路搭接的电极分离即可，无需对电压检测回路3的内部电路进行维修。而采用第一熔断丝和第二熔断丝的技术方案相对于采用第一开关电路和第二开关电路的技术方案，无需对电压检测回路3的电流进行检测，有利于简化电压检测回路3的电路结构。
57.在上述实施例中，电路保护模块23可以包括保护芯片231和与保护芯片231电连接的一个或者多个场效应管232，该一个或者多个场效应管232可以串联在第一负极端22和电芯1的负极之间，保护芯片231可以根据针对电芯1的充电情况控制场效应管232的开关状态，从而断开或者闭合充放电回路。例如，在电芯1处于充电过压或者放电过压或者充电过流或者放电过流时，控制场效应管断开，对电芯1进行保护，而在电芯1处于正常的充电或者放电阶段时，场效应管断开，保证正常的充放电进程。
58.如图5所示，该电压检测回路3还可以包括第一电容37和第二电容38，该第一电容37的一端连接至第二正极端31和电芯1的正极之间、另一端接地，例如图4所示的实施例中，第一电容37的一端连接于第一熔断丝和第二正极端31之间；第二电容38的一端连接至第二负极端32和电芯1的负极之间，另一端接地，例如图4所示的实施例中，第二电容38连接于第二熔断丝和第二负极端32之间。基于此，可以通过第一电容37和第二电容38对电压检测回路3进行静电防护。需要说明的是，该第一电容37的一端也可以连接至第一熔断丝和第一电阻33之间，或者第二正极端31和电芯1的正极端之间的任一位置；第二电容38的一端也可以连接至第二熔断丝和第二电阻33之间，或者第二负极端32和电芯1的负极端之间的任一位置。其中第一电容37和第二电容38的一端接地可以理解为第一电容37和第二电容38导通至大地，或者也可以是第一电容37和第二电容38的一端连接至低电位。例如，第一负极端22连接至电芯1的负极，其电位相对来说较低，从而第一电容37和第二电容38的另一端也可以连接至第一负极端22和电芯1的负极之间，以对电压检测回路3进行静电防护。需要说明的是，在其他实施例中，电压检测回路3也可以是包括第一电容37或者第二电容38，本公开对此并不进行限制。
59.基于上述各个实施例中所述的电池充放电电路，本公开还提供一种电子设备，该电子设备可以包括上述任一项实施例中所述的电池电路。该电子设备可以包括手机终端或者平板终端等，本公开并不限制。
60.本公开还提供一种充电方法，该充电方法应用于上述任一项实施例所述的电池充放电电路中，如图6所示，该充电方法可以包括以下步骤：
61.在步骤601中，获取电压检测回路检测到的电芯的电压。
62.在步骤602中，根据检测到的所述电芯的电压，调节所述充放电回路的充电电流。
63.在该实施例中，可以根据电压检测回路检测到的电压，调节充放电回路的充电电
流，从而控制针对电芯1的充电进程，避免由于电路保护模块2造成的电压差，有利于延长恒流充电的时长，提高充电效率。
64.在还一实施例中，该电压检测回路3的第一保护电路可以包括第一电路开关、第二保护电路可以包括第二保护开关，以此可以获取流经第一电路开关和第二电路开关的电流，在流经第一电路开关和流经第二开关电路的电流均处于第一电流设定范围时，可以确定为第二正极端31和第二负极端32接触短路，从而断开第一电路开关和第二电路开关，进而断开电压检测回路3，保护电芯1；或者在流经第一电路开关的电流处于第二电流设定范围时，可以确定为第二正极端31和第一负极端22接触短路，从而断开第一电路开关，进而断开电压检测回路3保护电芯1；或者在流经第二电路开关的电流处于第三电流设定范围时，可以确定为第二负极端32和第一正极端21接触短路，从而断开第二电路开关，进而断开电压检测回路3保护电芯1。其中，第一电流设定范围、第二电流设定范围和第三设定范围可以根据试验确定后预先存储，其与第一电阻35、第二电阻36和第一电路开关和第二电路开关的阻值相关。
65.与前述的充电方法的实施例相对应，本公开还提供了充电装置的实施例。
66.图7是根据一示例性实施例示出的一种充电装置框图，该充电装置可以应用于上述任一实施例中所示出的电池充放电回路。参照图7，该装置包括第一获取模块701和调节模块702，其中：
67.第一获取模块701，获取电压检测回路检测到的所述电芯的电压；
68.调节模块702，根据检测到的所述电芯的电压，调节所述充放电回路的充电电流。
69.如图8所示，图8是根据一示例性实施例示出的另一种充电装置的框图，该实施例在前述图7所示实施例的基础上，第一保护电路包括第一电路开关、所述第二保护电路包括第二电路开关；充电装置还包括第二获取模块703和控制模块704，其中：
70.第二获取模块703，获取流经所述第一电路开关的第一电流和所述第二电路开关的第二电流；
71.控制模块704，在所述第一电流和/或所述第二电流处于对应的电流设定范围内时，控制所述第一电路开关和/或所述第二电路开关切换至断开状态。
72.关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
73.对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
74.相应的，本公开还提供一种充电装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：获取电压检测回路检测到的所述电芯的电压；根据检测到的所述电芯的电压，调节所述充放电回路的充电电流。
75.相应的，本公开还提供一种终端，所述终端包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处
理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：获取电压检测回路检测到的所述电芯的电压；根据检测到的所述电芯的电压，调节所述充放电回路的充电电流。
76.图9是根据一示例性实施例示出的一种用于充电装置900的框图。例如，装置900可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
77.参照图9，装置900可以包括以下一个或多个组件：处理组件902，存储器904，电源组件906，多媒体组件908，音频组件910，输入/输出(i/o)的接口912，传感器组件914，以及通信组件916。
78.处理组件902通常控制装置900的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件902可以包括一个或多个处理器920来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件902可以包括一个或多个模块，便于处理组件902和其他组件之间的交互。例如，处理组件902可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件908和处理组件902之间的交互。
79.存储器904被配置为存储各种类型的数据以支持在装置900的操作。这些数据的示例包括用于在装置900上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器904可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
80.电源组件906为装置900的各种组件提供电力。电源组件906可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置900生成、管理和分配电力相关联的组件。
81.多媒体组件908包括在所述装置900和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件908包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置900处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
82.音频组件910被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件910包括一个麦克风(mic)，当装置900处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器904或经由通信组件916发送。在一些实施例中，音频组件910还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
83.i/o接口912为处理组件902和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
84.传感器组件914包括一个或多个传感器，用于为装置900提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件914可以检测到装置900的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置900的显示器和小键盘，传感器组件914还可以检测装置900或装置900一个组件
的位置改变，用户与装置900接触的存在或不存在，装置900方位或加速/减速和装置900的温度变化。传感器组件914可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件914还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件914还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
85.通信组件916被配置为便于装置900和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置900可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，4g lte、5g nr或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件916经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件916还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。
86.在示例性实施例中，装置900可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
87.在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器904，上述指令可由装置900的处理器920执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
88.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
89.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。