充电装置和充电方法与流程

1.本技术涉及充电领域，更为具体地，涉及一种充电装置和充电方法。


背景技术：

2.目前，待充电设备(例如智能手机)越来越受到消费者的青睐，但是待充电设备耗电量大，需要经常充电。但是传统的充电方式，待充电设备的发热较严重，尤其是在大功率充电的情况下，发热现象更为突出。因此，如何降低待充电设备的发热是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本技术提供一种充电装置和充电方法，能够改善待充电设备在充电过程中的发热。
4.第一方面，提供一种充电装置，包括：升压电路，用于对电源提供设备的输出电压进行升压；充电通道，用于根据升压后的电压，对电池进行充电；通信控制电路，用于与电源提供设备进行通信，以指示所述电源提供设备对输出电压和/或输出电流进行调整，使得所述升压电路的输出电压和/或输出电流与所述电池的充电需求相匹配。
5.第二方面，提供一种待充电设备，包括：电池；以及如第一方面及第一方面各实现方式中的充电装置。
6.第三方面，提供一种充电方法，包括：利用升压电路对电源提供设备的输出电压进行升压；利用充电通道根据升压后的电压，对电池进行充电；利用通信控制电路与电源提供设备进行通信，以指示所述电源提供设备对输出电压和/或输出电流进行调整，使得所述升压电路的输出电压和/或输出电流与所述电池的充电需求相匹配。
7.本技术提供的技术方案，在对电池进行充电的过程中，通过调整电源提供设备的输出电压和/或输出电流，使得升压电路的输出电压和/或输出电流与电池当前的充电需求相匹配，这样能够减小升压电路对电压的转换需求，能够降低升压电路处的发热，从而降低待充电设备的发热。
附图说明
8.图1是本技术实施例提供的一种充电系统的示意性结构图。
9.图2是本技术实施例提供的另一种充电系统的示意性结构图。
10.图3是本技术实施例提供的又一种充电系统的示意性结构图。
11.图4是本技术实施例提供的又一种充电系统的示意性结构图。
12.图5是本技术实施例提供的又一种充电系统的示意性结构图。
13.图6是本技术实施例提供的一种待充电设备的示意图。
14.图7是本技术实施例提供的一种充电方法的示意性流程图。
具体实施方式
15.相关技术中提到了用于为待充电设备进行充电的一电源提供设备。该电源提供设备工作在恒压模式下。在恒压模式下，该电源提供设备输出的电压基本维持恒定，比如5v，9v，12v或20v等。
16.该电源提供设备输出的电压并不适合直接加载到电池两端，而是需要先经过待充电设备内的变换电路进行变换，以得到待充电设备内的电池所预期的充电电压和/或充电电流。
17.变换电路用于对电源提供设备输出的电压进行变换，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求。
18.作为一种示例，该变换电路可指充电管理模块或称充电管理电路，例如充电集成电路(integrated circuit，ic)。在电池的充电过程中，用于对电池的充电电压和/或充电电流进行管理。该变换电路具有电压反馈模块的功能，和/或，具有电流反馈模块的功能，以实现对电池的充电电压和/或充电电流的管理。
19.举例来说，电池的充电过程可包括涓流充电阶段，恒流充电阶段和恒压充电阶段中的一个或者多个。在涓流充电阶段，变换电路可利用电流反馈环使得在涓流充电阶段进入到电池的电流满足电池所预期的充电电流大小(譬如第一充电电流)。在恒流充电阶段，变换电路可利用电流反馈环使得在恒流充电阶段进入电池的电流满足电池所预期的充电电流大小(譬如第二充电电流，该第二充电电流可大于第一充电电流)。在恒压充电阶段，变换电路可利用电压反馈环使得在恒压充电阶段加载到电池两端的电压的大小满足电池所预期的充电电压大小。
20.作为一种示例，当电源提供设备输出的电压大于电池所预期的充电电压时，变换电路可用于对电源提供设备输出的电压进行降压处理，以使降压转换后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。作为又一种示例，当电源提供设备输出的电压小于电池所预期的充电电压时，变换电路可用于对电源提供设备输出的电压进行升压处理，以使升压转换后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。
21.作为又一示例，以电源提供设备输出5v恒定电压为例，当电池包括单个电芯时，变换电路(例如buck降压电路)可对电源提供设备输出的电压进行降压处理，以使得降压后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。
22.作为又一示例，以电源提供设备输出5v恒定电压为例，当电源提供设备为串联有两个及两个以上单电芯的电池充电时，变换电路(例如boost升压电路)可对电源提供设备输出的电压进行升压处理，以使得升压后得到的充电电压满足电池所预期的充电电压需求。
23.变换电路受限于电路转换效率低下的原因，致使未被转换部分的电能以热量的形式散失。这部分热量会聚焦在待充电设备内部。待充电设备的设计空间和散热空间都很小(例如，用户使用的移动终端物理尺寸越来越轻薄，同时移动终端内密集排布了大量的电子元器件以提升移动终端的性能)，这不但提升了变换电路的设计难度，还会导致聚焦在待充电设备内的热量很难及时移除，进而引发待充电设备的异常。
24.例如，变换电路上聚集的热量可能会对变换电路附近的电子元器件造成热干扰，引发电子元器件的工作异常。又如，变换电路上聚集的热量，可能会缩短变换电路及附近电
子元件的使用寿命。又如，变换电路上聚集的热量，可能会对电池造成热干扰，进而导致电池充放电异常。又如变换电路上聚集的热量，可能会导致待充电设备的温度升高，影响用户在充电时的使用体验。又如，变换电路上聚集的热量，可能会导致变换电路自身的短路，使得电源提供设备输出的电压直接加载在电池两端而引起充电异常，如果电池长时间处于过压充电状态，甚至会引发电池的爆炸，危及用户安全。
25.因此，如何降低待充电设备的发热成为亟需解决的问题。
26.本技术实施例提及的电源提供设备可以是输出电压可调的电源提供设备。该电源提供设备能够获取电池的状态信息。电池的状态信息可以包括电池当前的电量信息、电压信息、温度信息、充电电压和/或充电电流等。该电源提供设备可以根据获取到的电池的状态信息来调节电源提供设备自身的输出电压，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求，电源提供设备调节后输出的电压可直接加载到电池两端为电池充电(下称“直充”)。进一步地，在电池充电过程的恒流充电阶段，电源提供设备调节后输出的电压可直接加载在电池的两端为电池充电。
27.该电源提供设备可以具有电压反馈模块的功能和电流反馈模块的功能，以实现对电池的充电电压和/或充电电流的管理。
28.该电源提供设备根据获取到的电池的状态信息来调节电源提供设备自身的输出电压可以指：该电源提供设备能够实时获取到电池的状态信息，并根据每次所获取到的电池的实时状态信息来调节电源提供设备自身输出的电压，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流。
29.该电源提供设备根据实时获取到的电池的状态信息来调节电源提供设备自身的输出电压可以指：随着充电过程中电池电压的不断上升，电源提供设备能够获取到充电过程中不同时刻电池的当前状态信息，并根据电池的当前状态信息来实时调节电源提供设备自身的输出电压，以满足电池所预期的充电电压和/或充电电流的需求。
30.举例来说，电池的充电过程可包括涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的至少一个。在涓流充电阶段，电源提供设备可在涓流充电阶段输出一第一充电电流对电池进行充电以满足电池所预期的充电电流的需求(第一充电电流可为恒定直流电流)。在恒流充电阶段，电源提供设备可利用电流/电压反馈环使得在恒流充电阶段由电源提供设备输出且进入到电池的电流满足电池所预期的充电电流的需求(譬如第二充电电流，可为脉动波形的电流，该第二充电电流可大于第一充电电流，可以是恒流充电阶段的脉动波形的电流峰值大于涓流充电阶段的恒定直流电流大小，而恒流充电阶段的恒流可以指的是脉动波形的电流峰值或平均值保持基本不变)。在恒压充电阶段，电源提供设备可利用电压/电流反馈环使得在恒压充电阶段由电源提供设备输出到待充电设备的电压(即恒定直流电压)保持恒定。
31.上文描述的充电过程可以适用于包含单节电芯的电池的充电过程，也适用于包含多节电芯的电池的充电过程。
32.对于包含多节相互串联的电芯的电池而言，电池的充电阶段也可包括涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段，每个阶段的充电过程与上文描述的充电过程类似。在每个充电阶段，电源提供设备提供的充电电压/电流的大小满足多节电芯在该每个阶段所预期的总电压/电流的需求。
communication system,pcs)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(global positioning system,gps)接收器的个人数字助理(personal digital assistant,pda)；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。另外，本技术实施例中所使用到的待充电设备或终端还可包括移动电源(power bank)，该移动电源能够接受电源提供设备的充电，从而将能量存储起来，以为其他电子装置提供能量。
39.此外，在本技术的实施例中，电源提供设备输出的脉动波形的电压直接加载到待充电设备的电池上以对电池进行充电时，充电电流可以是以脉动波(如馒头波)的形式表征出来。可以理解是，充电电流可以以间歇的方式为电池充电，该充电电流的周期可以跟随输入交流电例如交流电网的频率进行变化，例如，充电电流的周期所对应的频率为电网频率的整数倍或倒数倍。并且，充电电流以间歇的方式为电池充电时，该充电电流对应的电流波形可以是与电网同步的一个或一组脉冲组成。
40.作为一种示例，本技术实施例中，电池在充电过程中(例如涓流充电阶段、恒流充电阶段和恒压充电阶段中的至少一个)，可以接受电源提供设备输出的脉动直流电(方向不变、幅值大小随时间变化)、交流电(方向和幅值大小都随时间变化)或直流电(即恒定直流，幅值大小和方向都不随时间变化)。
41.目前，由于转换充电器(switching charger)可以根据电池的充电需求来自适应地调整switching charger的输出，因此，目前的变换电路都是采用switching charger来实现，通过switching charger来给电池进行充电。但是switching charger的转换效率受限于其输入电压和输出电压之间的压差。当switching charger的输入电压和输出电压之间的压差较大时，转换效率很低，发热严重。尤其是需要采用大功率进行充电时，损失的能量就更高，发热会更严重。对于形态轻薄和对温度要求高的产品时，比如手机，无法满足性能的要求。本技术实施例提供一种充电装置，能够改善待充电设备在充电过程中的发热。
42.如图1所示，该充电装置20包括升压电路22和充电通道21。升压电路22可用于对第一充电电压进行升压，充电通道21可用于根据升压后的电压，对电池30进行充电。
43.此外，该充电装置20还可以包括通信控制电路23，该通信控制电路23可用于与电源提供设备10进行通信，以指示电源提供设备10对输出电压和/或输出电流进行调整，使得升压电路22的输出电压和/或输出电流与所述电池的充电需求相匹配。
44.该升压电路22的转换效率可以是高于上文描述的变换电路的转换效率，换句话说，该升压电路22的转换效率高于充电管理模块的转换效率。本技术实施例对升压电路的形式不做具体限定，只要其转换效率大于充电管理电路的转换效率即可。可选地，作为一种实现方式，该升压电路22可以是电荷泵。电荷泵主要由开关器件组成，电流流过开关器件产生的热量很小，几乎与电流直接经过导线相当，所以采用电荷泵作为升压电路22，不但可以起到升压效果，而且发热较低。
45.采用升压电路为电池进行充电的过程中，电池所需要的充电电压和/或充电电流可以通过电源提供设备调节其输出电压和/或输出电流来满足，而不是完全由升压电路来满足，也就是说，升压电路的一部分升压功能由电源提供设备来实现，另外很小的一部分由升压电路来实现，这样能够减小升压电路由于电压转换造成的发热。
46.另外，由于升压电路的转换效率高于充电管理模块的转换效率，因此，采用升压电
路(例如电荷泵)进行充电时，升压电路的发热较少，从而待充电设备的发热现象能够进一步得到改善。
47.本技术实施例对升压电路22的升压倍数不做具体限定，升压倍数可以是升压电路的输出电压与输入电压之间的比值。例如，该升压倍数可以为2:1,3:1,3:2,4:1等等，具体的充电装置中所使用的升压倍数可以根据电源提供设备的输出电压以及电池的电压进行确定。
48.例如，在电源提供设备的输出电压近似为电池电压的一半时，可以采用升压倍数为2:1的升压电路。
49.以升压倍数为2:1为例，在不考虑转换效率的情况下，升压电路的输出电流与输入电流的比值为1:2。
50.本技术实施例中的电池可以是包括多节电芯的电池，升压电路可以对第一充电电压进行升压，以对该多节电芯进行充电。
51.传统方案中，在对包含多节电芯的电池进行充电时，一般是采用与电池的电压相匹配的电源提供设备进行充电。例如，当电池的电压在8v左右时，需要电源提供设备的输出电压高于8v，如电源提供设备的输出电压至少要大于10v，才能够给电池进行充电。因此，当需要给一个电压较高的电池进行充电时，需要重新设计一个与其匹配的电源提供设备进行充电，这种方式可能会导致成本增加本，且不能兼容普通的电源提供设备(如普通的电源适配器)。而本技术实施例提供的技术方案，能够兼容普通的输出电压较低的电源提供设备，如输出电压为5v的电源提供设备，通过升压电路对电源提供设备的输出电压进行升压，以满足电池当前的充电需求，为电池进行充电。因此，本技术实施例的方案解决了普通适配器无法为电池电压较高的电池(具有多电芯串联结构的电池)充电的问题，且能够节约成本。
52.本技术对电源提供设备10的类型不做具体限定。例如，电源提供设备10可以为适配器、移动电源(power bank)、车载充电器或电脑等设备。
53.本技术实施例提及的电池可以是包含单节电芯的电池，例如该包含单节电芯的电池可以具有较高的电压，或者该电池可以是包含多节电芯的电池，该包含多节电芯的电池的电压较高。
54.如图2所示，本发明实施例中的电池30可以包含相互串联的多节电芯(至少两节电芯)。相互串联的电芯在充电过程中可以对电源提供设备10提供的充电电压进行分压。图2所示的第一电芯31a和第二电芯31b可以是该多节电芯中的任意两节电芯，也可以是该多节电芯中的任意两组电芯。
55.电池30可以是一节电池，也可以是多节电池，换句话说，本技术实施例中的相互串联的第一电芯和第二电芯可以封装至一个电池包中，形成一节电池，也可以封装至多个电池包中，形成多节电池。例如，电池30可以是一节电池，其中一节电池包含相互串联的第一电芯和第二电芯。又如，电池30可以是两节电池，其中一节电池包含第一电芯，另一节电池包含第二电芯。
56.本技术实施例的通信控制电路23可用于与电源提供设备10进行通信，并根据电池30的状态信息，指示电源提供设备10对输出电压和/或输出电流进行调整，其中，电池的状态信息可以包括以下信息中的至少一种：当前电量、当前电压、当前温度、充电电压和充电电流。
57.本技术实施例中，第一充电电压可以是电源提供设备10的输出电压。具体地，升压电路22的输入端可以与电源提供设备10的输出端电连接，通信控制电路23可用于根据电池的状态信息指示电源提供设备对输出电压和/或输出电流进行调整，使得升压电路22的输出电压和/或输出电流与电池30当前的充电需求相匹配。
58.或者，第一充电电压可以是电源提供设备10的输出电压经过其他电路(例如变换电路)转换之后得到的。具体地，电源提供设备10的输出端与变换电路的输入端电连接，变换电路的输出端与升压电路22的输入端电连接，升压电路22可用于对变换电路的输出电压进行升压。通信控制电路23可用于根据电池的状态信息对电源提供设备10的输出电压和/或输出电流进行调整，使得升压电路22输出电压和/或输出电流与电池当前30的充电需求相匹配。
59.升压电路22的输出电压和/或输出电流与电池30当前的充电需求相匹配可以指，电源提供设备10对输出电压和/或输出电流的配置经过升压电路22升压后，使得充电通道21的输出电压和/或输出电流与电池30当前所需的充电电压和/或充电电流相匹配(或者，电源提供设备10对输出电压和/或输出电流的配置经过升压电路22升压后，使得充电通道21的输出电压和/或输出电流满足电池30的充电需求(包括电池30对充电电压和/或充电电流的需求))。
60.应理解，在本公开的一实施例中，“充电通道21的输出电压和/或输出电流与电池30当前所需的充电电压和/或充电电流相匹配”包括：充电通道21输出的直流电的电压值和/或电流值与电池30所需的充电电压值和/或充电电流值相等或在浮动预设范围(例如，电压值上下浮动100毫伏～200毫伏，电流值上下浮动0.001a～0.005a等)。
61.通信控制电路23指示电源提供设备10对输出电压和/或输出电流进行调整可以指，通信控制电路23可以将电池的状态信息直接发送给电源提供设备10，由电源提供设备10根据电池的状态信息对输出电压和/或输出电流进行调整。在该情况下，是由电源提供设备10自行确定其输出电压的增大或减小。
62.或者，通信控制电路23指示电源提供设备10对输出电压和/或输出电流进行调整可以指，通信控制电路23根据电池的状态信息，向电源提供设备10发送调整信息，以指示电源提供设备10增大或减小输出电压和/或输出电流。电源提供设备10可以直接根据该调整信息，对输出电压和/或输出电流进行调整。这样，电源提供设备10不需要通过多次反馈和确认，可以通过一次反馈就可以将电源提供设备的输出电压调整到需要的电压，从而能够节省环路响应时间。
63.根据电池的状态信息，调整电源提供设备10的输出电压和/或输出电流可以指，根据电池的状态信息，确定电池30当前所需的充电电压和/或充电电流，再根据电池30当前所需的充电电压和/或充电电流，调整电源提供设备10的输出电压和/或充电电流。
64.本技术实施例对根据电池的状态信息，确定电池当前所需的充电电流的方式不做具体限定。为方便描述，下文将电池当前所需的充电电流称为目标充电电流。
65.作为一个示例，可以提前设置好电池的状态信息与目标充电电流的对应关系，或者称为充电曲线，通信控制电路23可以获得该对应关系。在充电过程中，通信控制电路23可以根据电池当前的状态信息，查找对应的目标充电电流。例如，当电池30被充电到某个充电阶段时，通信控制电路23可以根据该对应关系，获取该充电阶段对应的目标充电电流，并调
整电源提供设备10的输出电流，使得充电通道采用该目标充电电流为电池30进行充电。这种提前设置好电池的状态信息与目标充电电流的对应关系的方式，能够简化调整过程。
66.作为另一个示例，通信控制电路23可以在充电过程中，实时地获取电池30的状态信息，然后再根据获取到的电池状态信息，自行确定目标充电电流。这种情况下，需要通信控制电路23具备确定目标充电电流的能力。这种调节方式更为灵活，通信控制电路可以随时根据电池的充电状态灵活调整充电电压和/或充电电流，在充电过程中对电池的充电电压和/或充电电流的调整更为准确。
67.电池的状态信息与目标充电电流的对应关系可以指，电池的当前电压和/或当前电量与目标充电电流的对应关系，电池的电压和/或电量不同时，电池所需的充电电流可能就不相同。例如，当电池的电压和/或电量较小时，电池所需的充电流可能会比较大，此时，可以设置较大的目标充电电流；当电池的电压和/或电量较大时，如电池快充满时，电池所需的充电电流可能较小，此时可以设置较小的目标充电电流。或者，电池的状态信息与目标充电电流的对应关系还可以指，电池的当前温度与充电电流的对应关系，可以根据不同电池的温度，设置不同的目标充电电流。例如，当电池的温度较低时，可以设置较大的目标充电电流，以提高充电速度；当电池的温度较高时，可以设置较小的目标充电电流，以控制充电过程的发热。或者，电池的状态信息与目标充电电流的对应关系可以指，电池的当前充电电压和/或充电电流与目标充电电流的对应关系。具体地，电池的充电过程可以包括多个充电阶段，每个充电阶段可以使用不同的充电电流进行充电，当前的充电阶段充电结束后，进入下一个充电阶段。因此，可以根据当前充电阶段的充电电流确定下一个充电阶段的充电电流，该下一个充电阶段的充电电流即为目标充电电流。
68.当然，电池的状态信息与目标充电电流的对应关系也可以是指，上文描述的任意方式的组合，本技术实施例对此不做具体限定。
69.本技术实施例对根据目标充电电流，调整电源提供设备10的输出电压和/或输出电流的方式不做具体限定。
70.作为一个示例，通信控制电路23可以根据目标充电电流以及电池当前的充电电流，确定电源提供设备10增大或减小输出电流。当目标充电电流大于电池当前的充电电流时，通信控制电路23可以指示电源提供设备10增大输出电流。当目标充电电流小于电池当前的充电电流时，通信控制电路23可以指示电源提供设备10减小输出电流。
71.作为另一示例，通信控制电路23可以直接将目标充电电流发送给电源提供设备10，电源提供设备10可以将目标充电电流与其输出电流进行比较，确定增大或减小输出电流。例如，当升压电路为升压倍数为2:1的升压电路时，即升压电路的输出电流为输入电流的一半，升压电路可以将电源提供设备10的输出电流i转换为i/2为电池进行充电。此时，电源提供设备10可以将目标充电电流的一半与其输出电流进行比较，当确定电源提供设备10的输出电流大于目标充电电流的一半时，电源提供设备10可以减小输出电流，当确定电源提供设备10的输出电流小于目标充电电流的一半时，电源提供设备10可以增大输出电流。
72.可选地，电源提供设备10的输出电流可以设置多个档位，当电源提供设备10的输出电流与目标充电电流的之间的差异很大时，通信控制电路23可以将电源提供设备10的输出电流的档位调整多格，每格档位的电压可以设置为固定值，例如，5ma、10ma等；当电源提供设备10的输出电流与目标充电电流的之间的差异较小时，通信控制电路23可以将电源提
供设备10的输出电流的档位调整一格。
73.本技术实施例对通信控制电路23与电源提供设备10之间的通信顺序不做具体限定。例如，可以由通信控制电路23主动发起通信，指示电源提供设备10对输出电压和/或输出电流进行调整。或者，可以由电源提供设备10主动发起通信，询问通信控制电路23是否需要调整电源提供设备10的输出电压和/或输出电流，在需要调整电源提供设备10的输出电压和/或输出电流时，通信控制电路23可以对电源提供设备10的询问进行反馈，以指示电源提供设备10对其输出电压和/或输出电流进行调整。
74.通信控制电路23可以实时检测或监控电池的状态信息。通信控制电路23对电池30的状态信息进行检测或监控的方式可以由多种，例如可以通过检测电路对电池的状态信息进行检测，也可以通过其他方式对电池30的状态信息进行检测，本技术实施例对此并不限定。
75.通信控制电路23中的控制功能例如可以通过微控制单元(micro control unit，mcu)实现，或者可以通过待充电设备内部的应用处理器(application processor，ap)实现，也可以通过mcu与ap相互配合的方式实现。
76.以对双节电芯进行恒流充电为例，作为一个具体的实现方式，对电池的充电可以采用分段恒流的方式，也就是说，可以设置多个恒流充电阶段，不同的恒流充电阶段对应不同的充电电流。升压电路22可以是升压倍数为2:1的升压电路，在不考虑电压转换效率和通路损耗的情况下，当电池所需的充电电流为i1时，电源提供设备10的输出电流需要调整为i1/2，当电池所需的充电电流为i2时，电源提供设备的输出电流需要调整为i2/2。
77.电池30的恒流充电阶段包括n个充电阶段，并为多个充电阶段分别设置n个充电电流[i1、i2、i3、
……
、in]，n≥1，其中，i1≥i2≥i3
……
≥in。可选地，还可以为每个充电阶段设置一充电截止电压，不同充电阶段的充电截止电压可以相同，也可以不同。例如，该n个充电阶段的充电截止电压可以根据该充电阶段对应的充电电流，设置不同的充电截止电压，如当该充电阶段的充电电流较大时，可以设置较小的充电截止电压，当该充电阶段的充电电流较小时，可以设置较大的充电截止电压。又例如，该n个充电阶段的充电截止电压可以均相同，且为高于标准截止电压的限制电压vn。该限制电压vn跟电池的体系、采用的材料等相关。在一些实施例中，若电池的标准截止电压为v0，可将vn设置为v0
△
v，例如，
△
v可在0.05v到0.1v之间取值。充电电流i1、i2、
……
、in的值也跟电池的体系、采用的材料等相关。例如，in可为700ma。
[0078]
在第一充电阶段，通信控制电路23可以与电源提供设备10进行通信，指示电源提供设备10将其输出电压调整为i1/2，以保证输入电池的充电电压为i1。此外，通信控制电路23还可以对电池30的电压进行实时监控，当检测到电池30充电至第一充电截止电压时，表示电池30的充电过程需要进入到下一个充电阶段。此时，需要将电池30的充电电流调整为第二充电阶段对应的充电电流i2。当通信控制电路23检测到电池30的电压达到第一充电截止电压时，可以与电源提供设备10进行通信，以指示电源提供设备10降低输出电流，使得电源提供设备10的输出电流调整为i2/2，直到电池30电压达到第二充电截止电压。重复上述步骤，直至使用最后一个步次的充电电流in充电至第n个充电截止电压。
[0079]
上文描述的电源提供设备10的输出电流为i1/2，并非指电源提供设备10的输出电流恒定不变，例如，可以是泛指电源提供设备10输出的脉动波形的电流峰值或平均值保持
基本不变，或者，可以是指电源提供设备10的输出电流在i1/2左右，例如，电源提供设备的输出电流可以为(1 2％)i1/2。
[0080]
下面结合图3，对本技术实施例的充电过程进行描述。图3所示的电荷泵为2倍升压电荷泵的一个示意图。电荷泵在工作过程中，对电压的变换可以在两个阶段内得以实现。在第一个阶段，开关s1和s2关闭，而开关s3和s4打开，电容充电到其值等于输入电压。在第二阶段，开关s3和s4关闭，而开关s1和s2打开。因为电容两端的电压降不能立即改变，因此，输出电压则跳变到输入电压值的两倍，使用这种方式可以实现电压的倍压。
[0081]
该电荷泵的输入电压为vin，输入电流为iin，输出电压为vout，输出电流为iout。电荷泵的输入端可以与电源提供设备的输出端电连接，电荷泵的输出端可以与电池电连接。图3所示的电池包括双电芯。控制器可以不断地监测电池的充电状态，并将电池的充电状态上报给电源提供设备，由电源提供设备根据电池的充电状态调整自身的输出电压和/或输出电流。
[0082]
可以理解的是，图3中的控制器可以是本技术实施例中的通信控制电路。
[0083]
图3所示的电荷泵，在不考虑转换效率的情况下，vout＝2*vin，iout＝iin/2。在对电池进行恒流充电时，如果电池期望的充电电流为im，则可将电源提供设备的输出恒流点设为iin＝im/2，这样经过电荷泵倍压后，电荷泵的输出电流可以为iout＝im，能够满足电池对充电电流的需求。
[0084]
电池的恒流充电阶段通常是采用分段恒流的方式进行充电。电池在不同的充电阶段具有不同的充电电流需求。以电池包括n个充电阶段为例，第一充电阶段至第n个充电阶段的充电电流为im1、im2、
……
、imn。其中，im1≥im2≥im3
……
≥imn。在第一充电阶段，如果想要进入电池的充电电流为恒流im1，则可将电源提供设备的输出恒流点设为iin＝im1/2。当控制器检测到电池充电到第一阶段规定的电压时，可以控制进入电池的充电电流为im2。此时，控制器可以告知电源提供设备降低输出电流，将电源提供设备的输出恒流点调整为iin＝im2/2，依次类推。控制器可以不断地设置电源提供设备的恒流点，来调整进入电池的恒流电流，直至电池充满。
[0085]
本技术实施例提供的充电装置20还可以包括充电管理电路24，如图4所示，该充电管理电路24可用于对升压电路22的输出电压进行管理，其中，充电管理电路24的输入电压与输出电压之间的压差小于升压电路22的输入电压与充电管理电路24的输出电压。
[0086]
本技术实施例提供的技术方案，升压电路22能够分担充电管理电路24对电源提供设备10的输出电压进行升压的功能，相比于传统技术仅使用充电管理电路进行充电的方案，能够降低充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差，从而能够减小充电管理电路24的发热。
[0087]
可选地，升压电路22的转换效率高于充电管理电路24的转换效率。充电管理电路24可以是基于电感的充电管理电路，该充电管理电路24可以采用电感式降压电路进行降压，或者采用电感式升压电路进行升压。升压电路22可以采用电容式升压电路(如电荷泵)进行升压，或者，升压电路可以采用电感式升压电路与电容式升压电路相结合的升压电路进行升压。
[0088]
充电管理电路24可用于对升压电路22的输出电压进行恒压和/或恒流控制，以得到电池所预期的充电电压和/或充电电流。具体地，充电管理电路24的输入端可以与升压电
路22的输出端电连接，充电管理电路24的输出端与电池电连接。充电管理电路24可以接收升压电路22的输出电压和/或输出电流，并将升压电路22的输出电压和/或输出电流转换为电池30当前所需的充电电压和/或充电电流，为电池30进行充电。
[0089]
该充电管理电路24可以是具有升压功能的充电管理电路，或者也可以是具有降压功能的充电管理电路。例如，该充电管理电路可以对升压电路的输出电压进行升压之后，为电池30进行充电。或者，该充电管理电路24可以对升压电路的输出电压进行降压，为电池进行充电。
[0090]
充电管理电路24是使用升压还是降压功能，可以根据升压电路22的输出电压与电池30的电压来进行确定。当升压电路22的输出电压高于电池30的电压时，充电管理电路24可以采用降压功能，对升压电路22的输出电压进行降压。当升压电路22的输出电压小于电池30的电压时，充电管理电路24可以采用升压功能，对升压电路22的输出电压进行升压。
[0091]
可选地，通信控制电路23还可以与电源提供设备10进行通信，指示电源提供设备10对其输出电压和/或输出电流进行调整，以调整充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差。
[0092]
通信控制电路23还可以基于充电管理电路24的输入电压与输出电压之间的压差，与电源提供设备10进行通信，指示电源提供设备10对其输出电压进行调整，以降低充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差。
[0093]
充电管理电路24的转换效率与其输入端与输出端之间的压差正相关。因此，降低充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差，可以进一步降低充电管理电路24处的发热，从而进一步降低待充电设备的发热。
[0094]
电源提供设备10对其输出电压进行调整可以包括：电源提供设备10对其输出电压进行调整，使得充电管理电路24的输入电压与输出电压之间的压差在预设范围内。
[0095]
通信控制电路23可以实时检测或监控充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差。通信控制电路23对输入电压和输出电压之间压差的实时检测或监控方式可以有多种，例如可以通过电压检测电路对该压差进行检测，也可以通过其他方式对该压差进行检测，本技术实施例对此并不限定。
[0096]
通信控制电路23中的控制功能例如可以通过mcu实现，或者可以通过待充电设备内部的ap实现，也可以通过mcu与ap相互配合的方式实现。
[0097]
本技术实施例对通信控制电路23与电源提供设备10之间的通信顺序不做具体限定。例如，可以由通信控制电路23主动发起通信，指示电源提供设备10对输出电压和/或输出电流进行调整，以降低充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差。或者，可以由电源提供设备10主动发起通信，询问通信控制电路23是否需要降低充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差，在需要降低压差时，通信控制电路23可以对电源提供设备10的询问进行反馈，以指示电源提供设备10降低充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差。
[0098]
本技术实施例中，可以预先设置一个压差的预设范围，在该预设范围内，充电管理电路的转换效率较高。电源提供设备10对其输出电压的调整，使得充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差在预设范围内，有利于提高充电管理电路24的转换效率，减小充电管理电路的发热。
[0099]
该预设范围可以是充电管理电路24的转换效率较高的范围。例如，在压差在0～500mv之间，充电管理电路24的转换效率较高，因此，可以设置预设范围为0～500mv。
[0100]
通信控制电路23可以检测充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差，当该压差不在预设范围内时，可以指示电源提供设备10对输出电压进行调整，以降低充电管理电路24的输入电压和输出电压之间的压差。这样，能够保证充电管理电路24一直工作在效率较高点，从而能够控制充电管理电路24的发热，进一步地，可以减小待充电设备的发热。
[0101]
作为一个实施例，以输出电压为5v的电源提供设备10对双电芯的电池充电为例进行举例说明，该升压电路22可以采用升压倍数为2:1的升压电路。通信控制电路23可以与充电管理电路24进行通信，知晓在当前充电状态下，其输入电压设置为所少时，其效率较高。例如，当充电管理电路24的输出电压为v1时，其输入电压在v1～v1
±
500mv之间时，其转换效率较高。由于升压电路22具有2:1的升压倍数，因此，升压电路22的输入电压在(v1～v1
±
500mv)/2之间时，充电管理电路24的转换效率较高。因此，通信控制电路23可以与电源提供设备10进行通信，指示电源提供设备10对其输出电压进行调整，使得电源提供设备10的输出电压在(v1～v1
±
500mv)/2范围内，这样充电管理电路24能够得到其希望的输入电压，能够保证充电管理电路24的输入电压与输出电压之间的压差在0～500mv之间，能够提高充电管理电路24的转换效率。
[0102]
在充电过程中，通信控制电路23可以与电源提供设备10和充电管理电路24不同地沟通，使得充电管理电路24一直处于转换效率较高点，这样充电装置20的转换效率就会较高，能够减小充电过程中的发热。
[0103]
下面结合图5，对本技术实施例提供的充电装置进行描述。图5所示的电荷泵为2倍升压电荷泵的一个示意图。该电荷泵的输入电压为vin，输入电流为iin，输出电压为vout，输出电流为iout。电荷泵的输入端可以与电源提供设备的输出端电连接，电荷泵的输出端可以与充电管理电路的输入端电连接。充电管理电路的输出端可以与电池电连接。图5所示的电池包括双电芯。
[0104]
充电管理电路可用于对电荷泵的输出电压和输出电流进行恒压和/或恒流控制，使得充电管理电路的输出电压和输出电流与电池所需的充电电压和充电电流相匹配。
[0105]
根据电荷泵的工作原理，在不考虑转换效率的情况下，vout＝2*vin，iout＝iin/2。
[0106]
电荷泵能够分担一部分的升压功能，能够减小充电装置对充电管理电路的升压需求，从而减小充电管理电路的发热。另外，由于电荷泵的转换效率高于充电管理电路的转换效率，因此，对于升高同样大小的电压，电荷泵的发热小于充电管理电路。因此，在充电装置中引入电荷泵，能够减小充电装置的发热。
[0107]
下面结合具体的例子进行说明。对于普通的电源提供设备，其输出电压一般在5v左右，双电芯电池的电压一般在8v以上，如果要使用普通电源提供设备对双电芯进行充电，通常需要采用大于10v的电压才能够给双电芯进行充电。假设双电芯的充电电压为11v，如果充电装置仅采用充电管理电路进行升压，则充电管理电路需要将电源提供设备的输出电压升高6v，充电管理电路的输入电压和输出电压之间的压差为6v。如果充电装置采用2倍升压电荷泵和充电管理电路进行升压，则电荷泵能够承担5v的升压压差，而充电管理电路仅
需将电荷泵的输出电压升高1v，就可以满足电池的充电需求。
[0108]
在增加电荷泵之后，充电管理电路的输入电压和输出电压之间的压差明显减小，而充电管理电路的转换效率又与其压差有关，因此，在压差减小后，充电管理电路的发热也有所改善。
[0109]
另外，由于电荷泵的转换效率高于充电管理电路，因此，充电管理电路升高5v电压产生的热量高于电荷泵升高5v电压产生的热量，因此，在充电装置中增加电荷泵之后电荷泵和充电管理电路升高6v电压产生的热量，也比之前充电管理电路升高6v电压产生的热量小，因此能够减小充电装置的发热。
[0110]
另外，由于充电管理电路的转换效率与其输入电压和输出电压之间的压差有关，充电管理电路的输入电压和输出电压之间的压差在一定范围的情况下，其转换效率较高。在充电过程中，我们希望充电管理电路的转换效率越高越好，这样能够减小发热。
[0111]
因此，可以在充电装置中采用控制器对充电管理电路的输入电压和输出电压之间的压差进行控制，使得充电管理电路的转换效率较高。其中，该控制器可以是本技术实施例描述的通信控制装置。
[0112]
在充电过程中，控制器可以与充电管理电路进行通信，以获取充电管理电路的状态信息，该状态信息可以包括充电管理电路的输出电压和/或输入电压与输出电压之间的压差信息。控制器可以根据充电管理电路的状态信息，调整电源提供设备的输出电压和/或输出电流，进而调整电源提供设备的输入电压，使得充电管理电路的输入电压与输出电压的压差控制在合理的范围内。
[0113]
可选地，控制器可以提前获知充电管理电路的输入电压和输出电压的压差在第一预设范围内时，其转换效率较好。在获取到充电管理电路当前的输出电压之后，控制器可以根据第一预设范围，确定充电管理电路的输入电压设置为多少时，其转换效率较好。假设控制器确定出充电管理电路的输入电压在第一范围内较好，进一步地，控制器可以根据确定的充电管理电路的输入电压，控制电源提供设备调整其输出电压和/或输出电流，使得充电管理电路的输入电压在第一范围内。
[0114]
如果控制器确定出充电管理电路的输入电压为vm时，其扎un哈un效率较高。由于2倍升压电荷泵的存在，在不考虑通路损耗的情况下，控制器可以控制电源提供设备的输出电压为vm/2。这样充电管理电路就能够得到希望得到的输入电压，使得充电管理电路的转换效率较高。
[0115]
对于控制器获取的是充电管理电路的输入电压与输出电压之间的压差的情况，控制器可以将充电管理电路的实际压差与第一预设范围进行比较，如果实际压差大于第一预设范围，且是输入电压低于输出电压的情况，则可以控制电源提供设备升高其输出电压。如果实际压差大于第一预设范围，切实输入电压高于输出电压的情况，则可以控制电源提供设备降低其输出电压。如果实际电压在第一预设范围内，则可以先不调节电源提供设备的输出电压。
[0116]
控制器可以在整个充电周期里，不断地与充电管理电路和电源提供设备进行通信，使得充电管理电路一直处于转换效率较高的状态，这样充电系统的效率可以一直处于较优的状态，保证充电效率和减小发热。
[0117]
上文是以充电管理电路24的输入端与升压电路22的输出端电连接进行描述的，本
申请实施例并不限于此。例如，充电管理电路24可以在升压电路22之前，也就是说，充电管理电路24的输入端可以与电源提供设备10的输出端进行电连接，充电管理电路24的输出端与升压电路22的输入端电连接。充电管理电路24可以对电源提供设备10的输出电压和/或输出电流进行恒压和/或恒流控制。
[0118]
例如，升压电路22的升压倍数为2:1，电池30当前所需的充电电流为ix，充电管理电路24可以对电源提供设备10的输出电流进行恒流控制，使得充电管理电路24的输出电流稳定在ix/2，这样，能够保证充电管理电路24的输出电流经过升压电路22升压后，输出稳定的电流ix，以满足电池30当前的充电需求。
[0119]
如图6所示，本技术实施例还提供一种待充电设备，该待充电设备包括电池，以及上文描述的任一种实现方式中的充电装置。
[0120]
可选地，该电池可以包括多节电芯。
[0121]
上文结合图1-图6，详细描述了本技术的装置实施例，下面结合图7，详细描述本技术的方法实施例，方法实施例与装置实施例相互对应，因此未详细描述的部分可以参见前面各装置实施例。
[0122]
图7是本技术实施例提供的充电方法的示意性流程图。所述方法可应用于充电装置中，例如可以是上文描述的充电装置20。图7的方法包括步骤s510-s530。
[0123]
s510、利用升压电路对电源提供设备的输出电压进行升压。
[0124]
s520、利用充电通道根据升压后的电压，对电池进行充电。
[0125]
s530、利用通信控制电路与电源提供设备进行通信，以指示所述电源提供设备对输出电压和/或输出电流进行调整，使得所述升压电路的输出电压和/或输出电流与所述电池的充电需求相匹配。
[0126]
可选地，所述指示所述电源提供设备对输出电压和/或输出电流进行调整包括：根据所述电池的状态信息，指示电源提供设备对输出电压和/或输出电流进行调整，其中，所述电池的状态信息包括以下信息中的至少一种：充电电压、充电电流、当前电量、当前电压和当前温度。
[0127]
可选地，所述升压电路的输入端与所述电源提供设备的输出端电连接，所述升压电路的输出端与所述电池电连接，所述电源提供设备对输出电压和/或输出电流的调整，使得所述升压电路的输出电压和/或输出电流与电池所需的充电电压和/或充电电流相匹配。
[0128]
可选地，所述根据所述电池的状态信息，指示电源提供设备对输出电压和/或输出电流进行调整，包括：根据所述电池的状态信息，确定目标充电电流；根据所述目标充电电流，指示所述电源提供设备对输出电压和/或输出电流进行调整。
[0129]
可选地，所述根据所述目标充电电流，指示所述电源提供设备对输出电压和/或输出电流进行调整包括：根据所述目标充电电流与所述电源提供设备的输出电流之间的差异，向所述电源提供设备发送调整信息，以指示所述电源提供设备对输出电压和/或输出电流进行调整。
[0130]
可选地，所述充电方法还包括：利用充电管理电路对所述升压电路的输出电压进行管理，其中，所述充电管理电路的输入电压与输出电压之间的压差小于升压电路的输入电压与充电管理电路的输出电压之间的压差。
[0131]
可选地，所述充电方法还包括：利用通信控制电路与所述电源提供设备进行通信，
指示所述电源提供设备对所述电源提供设备的输出电压进行调整，以调整所述充电管理电路的输入电压与输出电压之间的压差。
[0132]
可选地，所述利用通信控制电路与所述电源提供设备进行通信，指示所述电源提供设备对所述电源提供设备的输出电压进行调整包括：利用所述通信控制电路根据所述充电管理电路的输入电压和输出电压之间的压差，与所述电源提供设备进行通信，指示所述电源提供设备对所述电源提供设备的输出电压进行调整，以降低所述充电管理电路的输入电压和输出电压之间的压差。
[0133]
可选地，所述电源提供设备对所述电源提供设备的输出电压进行调整，包括：所述电源提供设备对所述电源提供设备的输出电压进行调整，使得所述充电管理电路的输入电压与输出电压之间的压差在预设范围内。
[0134]
可选地，所述升压电路的转换效率高于所述充电管理电路的转换效率。
[0135]
可选地，所述升压电路为电荷泵。
[0136]
可选地，所述电池的充电阶段为恒流充电阶段。
[0137]
可选地，所述电池包括多节电芯。
[0138]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其他任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，dvd))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，ssd))等。
[0139]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0140]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0141]
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单元来实现本实施例方案的目的。
[0142]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0143]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。