適配器及包括該適配器的充電系統(tǒng)、充電的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及移動(dòng)終端充電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種適配器及包括該適配器的充電系統(tǒng)、充電的方法，通過將電路控制模塊設(shè)置在適配器上，可有效的降低移動(dòng)終端設(shè)備充電時(shí)產(chǎn)生的熱量，同時(shí)該電路控制模塊通過偵測(cè)電池的實(shí)時(shí)電壓及導(dǎo)線電阻，可根據(jù)充電的基準(zhǔn)電流計(jì)算出充電模塊需提供的電壓，進(jìn)而加快充電的速度，降低了對(duì)線纜的要求，同時(shí)又提高了電源的使用效率。
【專利說明】適配器及包括該適配器的充電系統(tǒng)、充電的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)終端充電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種適配器及包括該適配器的充電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端設(shè)備越來越廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活中，相應(yīng)的人們對(duì)終端設(shè)備的性能要求也越來越高，尤其是移動(dòng)終端設(shè)備的續(xù)航能力得到人們廣泛的關(guān)注。
[0003]目前，設(shè)備廠商為了提高移動(dòng)終端設(shè)備的續(xù)航能力，一般是在降低設(shè)備功耗的同時(shí)，盡量的給設(shè)備配置大容量的電池，如當(dāng)前主流的手機(jī)電池容量已經(jīng)突破了 3000mA，相應(yīng)的為了縮短電池充電的時(shí)間，需要采用大電流充電技術(shù)對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行充電，且充電的主控芯片設(shè)置在設(shè)備端，進(jìn)而使得充電時(shí)設(shè)備發(fā)熱嚴(yán)重，尤其是在邊充電邊使用時(shí)，甚至?xí)痣姵氐摹氨ā?，進(jìn)而大大威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
[0004]另外，由于充電時(shí)的電流較大，會(huì)使得充電線上的壓降過大，進(jìn)而使得電池的充電電壓不足；圖1是傳統(tǒng)適配器充電的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，適配器11的輸出端輸出電流I經(jīng)主控芯片12至設(shè)備13的電池14上，以對(duì)電池14進(jìn)行充電時(shí)，由于電流I增大，而線路及主控芯片等處的電阻R保持不變，即線路上的壓降Vd_ = I*R增大(R為線路上電阻)，進(jìn)而致使給電池14充電的電壓不足，不僅會(huì)延長(zhǎng)充電時(shí)間，還會(huì)給電池造成損傷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N適配器，可應(yīng)用于對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行充電，所述適配器包括:
[0006]充電模塊，通過導(dǎo)線與所述移動(dòng)終端設(shè)備中的電池連接，以對(duì)所述電池進(jìn)行充電；
[0007]電路控制模塊，分別與所述充電模塊和所述導(dǎo)線連接，以偵測(cè)所述導(dǎo)線與所述電池的電性參數(shù)，并根據(jù)獲取的基準(zhǔn)電流值和所述電性參數(shù)控制所述充電模塊的充電電壓；
[0008]其中，所述基準(zhǔn)電流值為所述移動(dòng)終端設(shè)備或所述適配器中預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)充電電流值。
[0009]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，上述的適配器還包括:
[0010]存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)有所述基準(zhǔn)電流值；
[0011]其中，所述存儲(chǔ)模塊與所述電路控制模塊連接，以發(fā)送所述基準(zhǔn)電流值至所述存儲(chǔ)豐吳塊。
[0012]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，上述的適配器中，所述移動(dòng)終端設(shè)備上還設(shè)置有:
[0013]設(shè)備存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)有所述基準(zhǔn)電流值，通過所述導(dǎo)線與所述電路控制模塊連接，以將所述基準(zhǔn)電流值發(fā)送至所述電路控制模塊。
[0014]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，上述的適配器中:
[0015]所述設(shè)備存儲(chǔ)模塊通過數(shù)字協(xié)議將所述基準(zhǔn)電流值發(fā)送至所述電路控制模塊。
[0016]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，上述的適配器中:
[0017]所述電性參數(shù)包括所述導(dǎo)線的電阻和所述電池的電壓。
[0018]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，上述的適配器中:
[0019]所述電路控制模塊通過發(fā)送測(cè)試脈沖來獲取所述電性參數(shù)。
[0020]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，上述的適配器中:
[0021]所述導(dǎo)線包括數(shù)據(jù)線和電力線；
[0022]所述充電模塊通過所述電力線與所述電池連接，所述電路控制模塊通過所述數(shù)據(jù)線與所述電池連接。
[0023]本申請(qǐng)還提供了一種充電系統(tǒng)，包括上述任意一項(xiàng)所述的適配器，且所述適配器與一移動(dòng)終端設(shè)備的電池連接，以對(duì)所述電池進(jìn)行充電。
[0024]本申請(qǐng)還提供了一種充電的方法，可基于上述任意一項(xiàng)所述的適配器，所述方法包括:
[0025]步驟SI，將所述適配器與一移動(dòng)終端設(shè)備的電池電連接；
[0026]步驟S2，所述電路控制模塊通過所述導(dǎo)線偵測(cè)所述導(dǎo)線的電阻和所述電池的電壓，并根據(jù)獲取的所述基準(zhǔn)電流值計(jì)算出充電電壓值；
[0027]步驟S3，所述電路控制模塊發(fā)送所述充電電壓值至所述充電模塊，所述充電模塊輸出所述充電電壓值的電壓至所述電池，以對(duì)所述電池進(jìn)行充電；
[0028]步驟S4，依次重復(fù)步驟S2和步驟S3，直至所述電池的電壓充滿電。
[0029]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，上述的方法中:
[0030]所述電路控制模塊中還設(shè)置有時(shí)鐘模塊；
[0031]所述電路控制模塊根據(jù)所述時(shí)鐘模塊輸出的時(shí)鐘信號(hào)每隔設(shè)定的間隔時(shí)間依次重復(fù)步驟S2和步驟S3。
[0032]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本專利申請(qǐng)記載了一種適配器及包括該適配器的充電系統(tǒng)、充電的方法，通過將電路控制模塊設(shè)置在適配器上，可有效的降低移動(dòng)終端設(shè)備充電時(shí)產(chǎn)生的熱量，同時(shí)該電路控制模塊通過偵測(cè)電池的實(shí)時(shí)電壓及導(dǎo)線電阻，可根據(jù)充電的基準(zhǔn)電流計(jì)算出充電模塊需提供的電壓，進(jìn)而加快充電的速度，降低了對(duì)線纜的要求，同時(shí)又提高了電源的使用效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是傳統(tǒng)適配器充電的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例一中適配器對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行充電的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例二中適配器對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行充電的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]為了解決傳統(tǒng)的移動(dòng)終端設(shè)備在充電時(shí)“過熱”及充電電壓不足等問題，本申請(qǐng)通過將控制充電模塊的主控單元-電路控制模塊設(shè)置在適配器中，進(jìn)而有效的降低了移動(dòng)終端設(shè)備在充電過程中產(chǎn)生的熱量，且上述的電路控制模塊還能對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備的電池及導(dǎo)線線阻進(jìn)行實(shí)時(shí)的偵測(cè)，并基于基準(zhǔn)電路計(jì)算出充電模塊所需提供的合適電壓，調(diào)控充電模塊在對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)，根據(jù)電池中存儲(chǔ)電量的變化及線阻耗損的電壓來實(shí)時(shí)的調(diào)整輸出的電壓，進(jìn)而提供移動(dòng)終端設(shè)備的電池在整個(gè)充電過程中足夠的電壓，以加快電池的充電速率，提高移動(dòng)終端設(shè)備的穩(wěn)定性。
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明:
[0038]實(shí)施例一:
[0039]圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例一中適配器對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行充電的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，本實(shí)施例中的一種適配器21，可應(yīng)用于對(duì)沒有充電控制芯片或者不能識(shí)別的移動(dòng)終端設(shè)備(如手機(jī)、平板電腦等)25的充電過程中，上述的適配器21中設(shè)置有電路控制模塊22和充電模塊23，在移動(dòng)終端設(shè)備21中設(shè)置有電池26。
[0040]進(jìn)一步的，上述的充電模塊23通過導(dǎo)線24與電池26直接電連接，以對(duì)該電池26進(jìn)行充電操作；電路控制模塊22則分別與充電模塊23和導(dǎo)線24連接，以偵測(cè)導(dǎo)線24的線阻及通過導(dǎo)線24偵測(cè)電池26當(dāng)前的諸如電壓、存儲(chǔ)的電量等相關(guān)的電性參數(shù)。
[0041]優(yōu)選的，適配器21中還設(shè)置了存儲(chǔ)有當(dāng)前業(yè)界各種類型電池的型號(hào)、充電適配的基準(zhǔn)電流值、電壓值等相關(guān)數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)模塊(圖中未標(biāo)示)，且該存儲(chǔ)模塊與電路控制模塊22連接，以便于獲取與其連接的電池26所需充電的基準(zhǔn)電流值I。
[0042]在采用上述的適配器21對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備25進(jìn)行充電時(shí)，具體為:
[0043]首先，將上述的適配器21通過導(dǎo)線24與移動(dòng)終端設(shè)備25的電池26電連接。
[0044]其次，電路控制模塊22偵測(cè)導(dǎo)線的線阻(此處的線阻為充電模塊23的電壓輸出端至電池的電壓接入端之間所有導(dǎo)線的電阻之和)R和此時(shí)電池26的電壓Vbat。
[0045]優(yōu)選的，電路控制模塊22可通過發(fā)送測(cè)試脈沖等方式來獲取上述的線阻R和電壓Vbat，且上述的導(dǎo)線24可為充電用的電力線，也可包括用于傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線；當(dāng)導(dǎo)線24由電力線和數(shù)據(jù)線組成時(shí)，充電模塊23是通過電力線與電池26連接，以對(duì)電池26進(jìn)行充電操作，而電路控制模塊22則通過數(shù)據(jù)線分別與充電模塊23、電力線及電池26連接，以進(jìn)行偵測(cè)或發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。
[0046]之后，電路控制模塊22從存儲(chǔ)模塊中獲取該電池26充電的基準(zhǔn)電流值I，計(jì)算出此時(shí)充電模塊23的輸出電壓Vtjut = I*R+Vbat，并控制上述的充電模塊23輸出電壓Vwt至電池26，以確保電池26的充電電壓。
[0047]最后，在充電模塊23對(duì)電池26進(jìn)行充電的過程中，電路控制模塊22可根據(jù)時(shí)鐘模塊(圖中未標(biāo)示)提供的時(shí)鐘信號(hào)，每隔預(yù)設(shè)的間隔時(shí)間段(該間隔時(shí)間段可根據(jù)具體的充電電流、電池容量等參數(shù)進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，以確保充電模塊23提供的電壓Vwt能夠滿足電池的充電需求)均再次對(duì)線阻R及電池26的電壓Vbat進(jìn)行更新，并利用更新后的線阻及電池電壓計(jì)算出新的輸出電壓，并控制充電模塊23輸出該新的輸出電壓至電池26，進(jìn)而確保電池26在整個(gè)充電的過程中所連接的充電電壓均能滿足其充電的需求，在提高電池26的充電速率的同時(shí)，還能確保電池26始終處于最優(yōu)的充電狀態(tài)，保證了整個(gè)移動(dòng)終端設(shè)備25的穩(wěn)定性。
[0048]優(yōu)選的，上述的電路控制模塊22可為一個(gè)集成有若干功能模塊的主控芯片，且上述的電池26也可通過電阻等相應(yīng)的方式標(biāo)記其電池類型，進(jìn)而使得電路控制模塊22在獲取其電池類型，并根據(jù)該電池類型從存儲(chǔ)模塊中調(diào)取與其匹配的充電基準(zhǔn)電流值。
[0049]本實(shí)施例中，由于將充電時(shí)產(chǎn)生大量熱能的電路控制模塊22設(shè)置在適配器21中，進(jìn)而能夠有效的降低移動(dòng)終端設(shè)備25在充電過程中產(chǎn)生的熱量，同時(shí)該電路控制模塊22又能偵測(cè)線阻及實(shí)時(shí)監(jiān)控電池26的電壓變化，并相應(yīng)的調(diào)整充電模塊23的輸出電壓，使得電池23在整個(gè)充電過程中始終處于最優(yōu)的充電狀態(tài)，以在確保充電安全的前提下，提高移動(dòng)終端設(shè)備的充電效率，有效降低充電過程中給電池帶來的損傷。
[0050]實(shí)施例二
[0051]圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例二中適配器對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行充電的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，本實(shí)施例中的適配器可基于實(shí)施例一的基礎(chǔ)上針對(duì)不同類型的移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行的適應(yīng)性改進(jìn)，以使得給移動(dòng)終端設(shè)備提供最優(yōu)的充電方案。
[0052]本實(shí)施例中的電路控制模塊22、充電模塊23及電池26之間的連接關(guān)系均可參照上述的實(shí)施例一進(jìn)行連接，為了簡(jiǎn)潔的闡述，在此便不予累述；本實(shí)施例二中相對(duì)于實(shí)施例一，移動(dòng)終端設(shè)備25中還設(shè)置有設(shè)備存儲(chǔ)模塊27，且該設(shè)備存儲(chǔ)模塊27中存儲(chǔ)有電池26的電性參數(shù)信息，如充電的基準(zhǔn)電流值1、電池的類型、電池的容量等。
[0053]進(jìn)一步的，上述的電路控制模塊22與該設(shè)備存儲(chǔ)模塊27連接，以獲取電池26的基準(zhǔn)電流值I。
[0054]在采用上述的適配器21對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備25進(jìn)行充電時(shí)，具體可為:
[0055]首先，將上述的適配器21通過導(dǎo)線24與移動(dòng)終端設(shè)備25的電池26電連接。
[0056]其次，電路控制模塊22偵測(cè)導(dǎo)線的線阻(此處的線阻為充電模塊23的電壓輸出端至電池的電壓接入端之間所有導(dǎo)線的電阻之和)R和此時(shí)電池26的電壓Vbat。
[0057]優(yōu)選的，電路控制模塊22可通過發(fā)送測(cè)試脈沖等方式來獲取上述的線阻R和電壓Vbat，且上述的導(dǎo)線24可為充電用的電力線，也可包括用于傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線；當(dāng)導(dǎo)線24由電力線和數(shù)據(jù)線組成時(shí)，充電模塊23是通過電力線與電池26連接，以對(duì)電池26進(jìn)行充電操作，而電路控制模塊22則通過數(shù)據(jù)線分別與充電模塊23、電力線及電池26連接，以進(jìn)行偵測(cè)或發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。
[0058]之后，電路控制模塊22從設(shè)備存儲(chǔ)模塊27中獲取該電池26充電的基準(zhǔn)電流值I，計(jì)算出此時(shí)充電模塊23的輸出電壓Vwt = I*R+Vbat，并控制上述的充電模塊23輸出電壓Vout至電池26，以確保電池26的充電電壓。
[0059]最后，在充電模塊23對(duì)電池26進(jìn)行充電的過程中，電路控制模塊22可根據(jù)時(shí)鐘模塊(圖中未標(biāo)示)提供的時(shí)鐘信號(hào)，每隔預(yù)設(shè)的間隔時(shí)間段(該間隔時(shí)間段可根據(jù)具體的充電電流、電池容量等參數(shù)進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，以確保充電模塊23提供的電壓Vwt能夠滿足電池的充電需求)均再次對(duì)線阻R及電池26的電壓Vbat進(jìn)行更新，并利用更新后的線阻及電池電壓計(jì)算出新的輸出電壓，并控制充電模塊23輸出該新的輸出電壓至電池26，進(jìn)而確保電池26在整個(gè)充電的過程中所連接的充電電壓均能滿足其充電的需求，在提高電池26的充電速率的同時(shí)，還能確保電池26始終處于最優(yōu)的充電狀態(tài)，保證了整個(gè)移動(dòng)終端設(shè)備25的穩(wěn)定性。
[0060]實(shí)施例三
[0061]本申請(qǐng)還提供了一種充電系統(tǒng)，可包括上述實(shí)施例一和/或?qū)嵤├杏涊d的適配器及與該適配器連接的諸如手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端設(shè)備，以對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備中的電池進(jìn)行充電。
[0062]需要注意的是，本實(shí)施例中的充電系統(tǒng)其他的組成部件可采用當(dāng)前業(yè)界常用器件結(jié)構(gòu)，為了闡述的簡(jiǎn)潔明了，在此便不予一一累述，只要其能實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的目的即可，但其并不能作為對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的限制。
[0063]綜上，由于采用了上述技術(shù)方案，本申請(qǐng)實(shí)施例中記載的一種適配器及包括該適配器的充電系統(tǒng)、充電的方法，通過將電路控制模塊設(shè)置在適配器上，可有效的降低移動(dòng)終端設(shè)備充電時(shí)產(chǎn)生的熱量，同時(shí)該電路控制模塊通過偵測(cè)電池的實(shí)時(shí)電壓及導(dǎo)線電阻，可根據(jù)充電的基準(zhǔn)電流計(jì)算出充電模塊需提供的電壓，進(jìn)而加快充電的速度，降低了對(duì)線纜的要求，同時(shí)又提高了電源的使用效率。
[0064]通過說明和附圖，給出了【具體實(shí)施方式】的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。
[0065]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各中變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種適配器，其特征在于，應(yīng)用于對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行充電，所述適配器包括: 充電模塊，通過導(dǎo)線與所述移動(dòng)終端設(shè)備中的電池連接，以對(duì)所述電池進(jìn)行充電； 電路控制模塊，分別與所述充電模塊和所述導(dǎo)線連接，以偵測(cè)所述導(dǎo)線與所述電池的電性參數(shù)，并根據(jù)獲取的基準(zhǔn)電流值和所述電性參數(shù)控制所述充電模塊的充電電壓； 其中，所述基準(zhǔn)電流值為所述移動(dòng)終端設(shè)備或所述適配器中預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)充電電流值。
2.如權(quán)利要求1所述的適配器，其特征在于，所述適配器還包括: 存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)有所述基準(zhǔn)電流值； 其中，所述存儲(chǔ)模塊與所述電路控制模塊連接，以發(fā)送所述基準(zhǔn)電流值至所述存儲(chǔ)模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的適配器，其特征在于，所述移動(dòng)終端設(shè)備上還設(shè)置有: 設(shè)備存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)有所述基準(zhǔn)電流值，通過所述導(dǎo)線與所述電路控制模塊連接，以將所述基準(zhǔn)電流值發(fā)送至所述電路控制模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的適配器，其特征在于，所述設(shè)備存儲(chǔ)模塊通過數(shù)字協(xié)議將所述基準(zhǔn)電流值發(fā)送至所述電路控制模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的適配器，其特征在于，所述電性參數(shù)包括所述導(dǎo)線的電阻和所述電池的電壓。
6.如權(quán)利要求1所述的適配器，其特征在于，所述電路控制模塊通過發(fā)送測(cè)試脈沖來獲取所述電性參數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的適配器，其特征在于，所述導(dǎo)線包括數(shù)據(jù)線和電力線； 所述充電模塊通過所述電力線與所述電池連接，所述電路控制模塊通過所述數(shù)據(jù)線與所述電池連接。
8.一種充電系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1?7中任意一項(xiàng)所述的適配器，且所述適配器與一移動(dòng)終端設(shè)備的電池連接，以對(duì)所述電池進(jìn)行充電。
9.一種充電的方法，其特征在于，基于如權(quán)利要求1?7中任意一項(xiàng)所述的適配器，所述方法包括: 步驟31，將所述適配器與一移動(dòng)終端設(shè)備的電池電連接； 步驟32，所述電路控制模塊通過所述導(dǎo)線偵測(cè)所述導(dǎo)線的電阻和所述電池的電壓，并根據(jù)獲取的所述基準(zhǔn)電流值計(jì)算出充電電壓值； 步驟33，所述電路控制模塊發(fā)送所述充電電壓值至所述充電模塊，所述充電模塊輸出所述充電電壓值的電壓至所述電池，以對(duì)所述電池進(jìn)行充電； 步驟34，依次重復(fù)步驟32和步驟33，直至所述電池的電壓充滿電。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述電路控制模塊中還設(shè)置有時(shí)鐘模塊； 所述電路控制模塊根據(jù)所述時(shí)鐘模塊輸出的時(shí)鐘信號(hào)每隔設(shè)定的間隔時(shí)間依次重復(fù)步驟32和步驟33。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104377781SQ201410707334
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】符志崗 申請(qǐng)人:上海芯導(dǎo)電子科技有限公司