本發(fā)明涉及快充領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙節(jié)鋰電池快速充電的電子設(shè)備充電模塊及方法。

背景技術(shù)：

在天平或者稱重傳感器領(lǐng)域中，為了提高稱量的精度，一般是設(shè)置較高的驅(qū)動(dòng)電壓。對(duì)于同一組稱重傳感器而言，驅(qū)動(dòng)電壓越高，則其靈敏度也越高。故而，為了是天平產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高精度，則一般采用雙節(jié)鋰電池為天平供電。而此時(shí)若要為天平電源進(jìn)行大電流快速充電，采用一般的手機(jī)快充或者其他現(xiàn)有快充適配器，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)天平雙節(jié)鋰電池進(jìn)行很好地充電。

而隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，人們的電子設(shè)備也越來(lái)越多了，相應(yīng)的，每個(gè)人都同時(shí)擁有多個(gè)電源適配器，這也會(huì)造成社會(huì)資源的浪費(fèi)。當(dāng)天平采用雙節(jié)鋰電池，那么電壓范圍變?yōu)?V～8.4V，一方面大于普通電源適配器默認(rèn)輸出5V，無(wú)法實(shí)現(xiàn)充電，另一方面快充輸出的9V或12V電壓很不能對(duì)天平雙節(jié)鋰電池進(jìn)行充電。故而，現(xiàn)有天平并不能很好的兼容市面上的普通電源適配器。

綜上，在現(xiàn)有技術(shù)中，天平還不存在與之電源相匹配的快充電源產(chǎn)品，同時(shí)，天平的雙節(jié)電池也不能夠很好地與常規(guī)的快充適配器相兼容。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于雙節(jié)鋰電池快速充電的電子設(shè)備充電模塊，旨在基于現(xiàn)有手機(jī)上使用的快充適配器，實(shí)現(xiàn)對(duì)雙節(jié)電池的快充方案，提升電子天平等雙節(jié)鋰電池設(shè)備的快速充電使用體驗(yàn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于雙節(jié)鋰電池快速充電的電子設(shè)備充電模塊，所述充電模塊包括快充握手模塊、升降壓電路模塊；

充電時(shí)，快充握手模塊嘗試與電源適配器握手；若握手成功，則控制所述升降壓電路模塊工作于第一狀態(tài)，控制所述電源適配器以第一功率輸出，并對(duì)所述電子設(shè)備進(jìn)行充電；若握手不成功，則控制所述升降壓電路模塊工作于第二狀態(tài)，控制所述電源適配器以第二功率輸出，并對(duì)所述電子設(shè)備進(jìn)行充電。

在該技術(shù)方案中，通過(guò)是否與電源適配器握手成功，判斷電源適配器是否為支持快充，若電源適配器支持快充，則電源適配器以第一功率輸出，此時(shí)，電源適配器處于高功率輸出狀態(tài)，由于雙節(jié)鋰電池的電壓要比電源適配器輸出電壓低，升降壓電路模塊工作于第一狀態(tài)，即降壓工作模式。當(dāng)電源適配器不支持快充，電源適配器以第二功率輸出，雙節(jié)鋰電池的電壓要高度電源適配器的電壓，此時(shí)，必須將升降壓電路模塊切換到第二狀態(tài)，即切換到升壓狀態(tài)，以保證電源適配器能夠?qū)﹄p節(jié)鋰電池進(jìn)行充電。

該技術(shù)方案的有益效果在于：兼容現(xiàn)有市面上常規(guī)適配器，包括手機(jī)適配器，使得用戶無(wú)需另外購(gòu)買電源適配器，環(huán)保節(jié)能。同時(shí)，電子設(shè)備采用快充，也提高用戶充電和用電體驗(yàn)。再者，通過(guò)升降壓電路，使得雙節(jié)鋰電池本身特殊電壓可以采用升壓或者降壓使得充電電壓滿足要求，在雙節(jié)鋰電池上實(shí)現(xiàn)普通電源適配器和快充適配器的兼容。

進(jìn)一步而言，所述升降壓電路模塊為buck-boost電路，所述電子設(shè)備還包括升降壓控制模塊，所述升降壓控制模塊的輸出端連接所述buck-boost電路的控制端，所述升降壓控制模塊至少生成兩組PWM信號(hào)并與所述電源適配器的第一功率輸出和第二功率輸出相匹配。

在該技術(shù)方案中，升降壓電路為buck-boost電路，通過(guò)PWM控制buck-boost電路，使得不同電源適配器的電壓都能夠被調(diào)制為與雙節(jié)鋰電池相匹配的充電電壓，實(shí)現(xiàn)雙節(jié)鋰電池快充功能。

進(jìn)一步而言，當(dāng)所述電源適配器以第一功率輸出時(shí)，輸出的電壓為第一電壓，當(dāng)所述電源適配器以第二功率輸出時(shí)，輸出的電壓為第二電壓；所述雙節(jié)鋰電池的電壓小于所述第一電壓，所述雙節(jié)鋰電池的電壓大于所述第二電壓。

在該技術(shù)方案中，指出了雙節(jié)鋰電池由于其電壓是單節(jié)鋰電池電壓的兩倍，造成針對(duì)普通電源適配器輸出電壓5V和快充輸出電壓9V(或12V)需要分別通過(guò)升降壓電路對(duì)輸出電壓進(jìn)行處理。采用該技術(shù)方案，使得電子設(shè)備兼容普通充電器和快充充電器。

進(jìn)一步而言，所述雙節(jié)鋰電池的電壓大于5V且小于9V，或者所述雙節(jié)鋰電池的電壓大于5V且小于12V。

進(jìn)一步而言，若所述快充握手模塊與所述電源適配器握手成功，所述快充握手模塊還獲取所述電源適配器的輸出功率檔位；所述升降壓控制模塊根據(jù)雙節(jié)鋰電池充電情況，產(chǎn)生PWM控制信號(hào)，并通過(guò)所述快充握手模塊控制所述電源適配器的輸出端功率。

在該技術(shù)方案中，通過(guò)快充握手模塊，獲得快充電源適配器的多個(gè)輸出功率檔位，根據(jù)鋰電池本身的充電情況，實(shí)時(shí)選擇合適的適配器輸出電壓并進(jìn)行充電，提高充電效率。

基于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明還提供了一種基于雙節(jié)鋰電池快速充電的方法，包括如下步驟：

S1、快充握手模塊嘗試與電源適配器握手；若握手成功，則執(zhí)行步驟S2；若握手不成功，則執(zhí)行步驟S3；

S2、控制升降壓電路模塊工作于第一狀態(tài)，控制所述電源適配器以第一功率輸出，并對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行充電；

S3、控制升降壓電路模塊工作于第二狀態(tài)，控制所述電源適配器以第二功率輸出，并對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行充電。

該技術(shù)方案的有益效果在于：兼容現(xiàn)有市面上常規(guī)適配器，包括手機(jī)適配器，使得用戶無(wú)需另外購(gòu)買電源適配器，環(huán)保節(jié)能。同時(shí)，電子設(shè)備采用快充，也提高用戶充電和用電體驗(yàn)。再者，通過(guò)升降壓電路，使得雙節(jié)鋰電池本身特殊電壓可以采用升壓或者降壓使得充電電壓滿足要求，在雙節(jié)鋰電池上實(shí)現(xiàn)普通電源適配器和快充適配器的兼容。

進(jìn)一步而言，所述升降壓電路模塊為buck-boost電路；所述步驟S2包括：

S21、快充握手模塊控制所述電源適配器以第一功率輸出；

S22、升降壓控制模塊生成與所述第一功率輸出相匹配的第一PWM信號(hào)，所述PWM信號(hào)控制所述buck-boost電路輸出所述雙節(jié)鋰電池的充電適配電壓；所述所述buck-boost電路為所述雙節(jié)鋰電池充電；

所述步驟S3包括：

S31、所述電源適配器以第二功率輸出；

S32、升降壓控制模塊生成與所述第二功率輸出相匹配的第二PWM信號(hào)，所述PWM信號(hào)控制所述buck-boost電路輸出所述雙節(jié)鋰電池的充電適配電壓；所述buck-boost電路為所述雙節(jié)鋰電池充電。

在該技術(shù)方案中，升降壓電路為buck-boost電路，通過(guò)PWM控制buck-boost電路，使得不同電源適配器的電壓都能夠被調(diào)制為與雙節(jié)鋰電池相匹配的充電電壓，實(shí)現(xiàn)雙節(jié)鋰電池快充功能。

進(jìn)一步而言，當(dāng)所述電源適配器以第一功率輸出時(shí)，輸出的電壓為第一電壓，當(dāng)所述電源適配器以第二功率輸出時(shí)，輸出的電壓為第二電壓；所述雙節(jié)鋰電池的電壓小于所述第一電壓，所述雙節(jié)鋰電池的電壓大于所述第二電壓。

在該技術(shù)方案中，指出了雙節(jié)鋰電池由于其電壓是單節(jié)鋰電池電壓的兩倍，造成針對(duì)普通電源適配器輸出電壓5V和快充輸出電壓9V(或12V)需要分別通過(guò)升降壓電路對(duì)輸出電壓進(jìn)行處理。采用該技術(shù)方案，使得電子設(shè)備兼容普通充電器和快充充電器。

進(jìn)一步而言，所述雙節(jié)鋰電池的電壓大于5V且小于9V，或者所述雙節(jié)鋰電池的電壓大于5V且小于12V。

進(jìn)一步而言，若所述快充握手模塊與所述電源適配器握手成功，所述快充握手模塊還獲取所述電源適配器的輸出功率檔位；所述升降壓控制模塊根據(jù)雙節(jié)鋰電池充電情況，產(chǎn)生PWM控制信號(hào)，并通過(guò)所述快充握手模塊控制所述電源適配器的輸出端功率。

在該技術(shù)方案中，通過(guò)快充握手模塊，獲得快充電源適配器的多個(gè)輸出功率檔位，根據(jù)鋰電池本身的充電情況，實(shí)時(shí)選擇合適的適配器輸出電壓并進(jìn)行充電，提高充電效率。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明兼容現(xiàn)有市面上常規(guī)適配器，包括手機(jī)適配器，使得用戶無(wú)需另外購(gòu)買電源適配器，環(huán)保節(jié)能。同時(shí)，電子設(shè)備采用快充，也提高用戶充電和用電體驗(yàn)。再者，通過(guò)升降壓電路，使得雙節(jié)鋰電池本身特殊電壓可以采用升壓或者降壓使得充電電壓滿足要求，在雙節(jié)鋰電池上實(shí)現(xiàn)普通電源適配器和快充適配器的兼容。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是buck-boost典型電路圖；

圖3是本發(fā)明一具體實(shí)施例的電路框圖；

圖4是本發(fā)明另一具體實(shí)施例的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

首先，對(duì)天平領(lǐng)域的充電知識(shí)做必要的介紹。在天平領(lǐng)域中，為了提高天平續(xù)航能力以及提高稱重傳感器的測(cè)量精度，常實(shí)用雙節(jié)鋰電池作為電源。

故而，天平的雙節(jié)電池具有如下特點(diǎn)：普通單節(jié)鋰電池標(biāo)稱電壓一般為3.7V，充電限制電壓在4.2V左右，放電截止電壓在3.0V；雙節(jié)鋰電池，如果串聯(lián)起來(lái)，則是翻倍，即：雙節(jié)鋰電池標(biāo)稱電壓7.4V，充電限制電壓8.2V，放電截止電壓6.0V。相應(yīng)地，快充適配器具有如下特點(diǎn)：通常手機(jī)快充適配器默認(rèn)輸出5V，當(dāng)檢測(cè)到支持快充設(shè)備接入，可以將電壓升至9V或12V，具體由設(shè)備與適配器握手決定。

而我們現(xiàn)在手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備，采用單節(jié)鋰電池，那么電池的電壓范圍在3.0～4.2V，低于適配器輸出電壓(5V、9V、12V)，那么如果要實(shí)現(xiàn)快速充電，那么只要采用buck拓?fù)渚秃?，即進(jìn)行降壓充電。如果電池采用雙節(jié)鋰電池，那么電壓范圍變?yōu)?V～8.4V，大于默認(rèn)輸出5V，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)充電；

如圖1所示，為解決上述問(wèn)題，在本發(fā)明第一實(shí)施例中，提供一種基于雙節(jié)鋰電池300快速充電的電子設(shè)備充電模塊200，所述充電模塊包括快充握手模塊201、升降壓電路模塊203；

充電時(shí)，快充握手模塊201嘗試與電源適配器100握手；若握手成功，則控制所述升降壓電路模塊203工作于第一狀態(tài)，控制所述電源適配器100以第一功率輸出，并對(duì)所述電子設(shè)備進(jìn)行充電；若握手不成功，則控制所述升降壓電路模塊203工作于第二狀態(tài)，控制所述電源適配器100以第二功率輸出，并對(duì)所述電子設(shè)備進(jìn)行充電。

在本實(shí)施例中，所述升降壓電路模塊203為buck-boost電路，所述電子設(shè)備還包括升降壓控制模塊202，所述升降壓控制模塊202的輸出端連接所述buck-boost電路的控制端，所述升降壓控制模塊202至少生成兩組PWM信號(hào)并與所述電源適配器100的第一功率輸出和第二功率輸出相匹配。

在本實(shí)施例中，當(dāng)所述電源適配器100以第一功率輸出時(shí)，輸出的電壓為第一電壓，當(dāng)所述電源適配器100以第二功率輸出時(shí)，輸出的電壓為第二電壓；所述雙節(jié)鋰電池300的電壓小于所述第一電壓，所述雙節(jié)鋰電池300的電壓大于所述第二電壓。

在本實(shí)施例中，所述雙節(jié)鋰電池300的電壓大于5V且小于9V，或者所述雙節(jié)鋰電池300的電壓大于5V且小于12V。

在本實(shí)施例中，若所述快充握手模塊201與所述電源適配器100握手成功，所述快充握手模塊201還獲取所述電源適配器100的輸出功率檔位；所述升降壓控制模塊202根據(jù)雙節(jié)鋰電池300充電情況，產(chǎn)生PWM控制信號(hào)，并通過(guò)所述快充握手模塊201控制所述電源適配器100的輸出端功率。

如圖2所示，圖2為buck-boost典型電路，通過(guò)PWM控制晶體管Q調(diào)制輸出電壓值，輸出電壓V_O和輸入電壓V_i滿足：V_O＝V_i*D/(1-D)，V_O、V_i極性相反，D為充電占空比，即晶體管Q的導(dǎo)通占空比。在本實(shí)施例中，根據(jù)電源適配器100的輸出電壓，升降壓控制模塊202產(chǎn)生不同的PWM信號(hào)，來(lái)調(diào)整buck-boost電路的輸出電壓和輸入電壓的比值，保證buck-boost電路的輸出電壓合理并對(duì)雙節(jié)鋰電池300進(jìn)行充電。具體而言，假定雙節(jié)鋰電池300的兩端的充電電壓為8V，當(dāng)電源適配器100工作在9V快充模式下，升降壓電路模塊203工作在降壓模式下，PWM的占空比而當(dāng)電源適配器100公座在5V普通充電模式下，升降壓電路模塊203工作在升壓模式下，PWM的占空比

值得一提的是，本實(shí)施例采用快充協(xié)議芯片，與快充適配器進(jìn)行握手，實(shí)現(xiàn)獲得快充適配器的高電壓輸出；本發(fā)明采用buck-boost方案，實(shí)現(xiàn)升降壓大電流充電，保證寬電壓范圍對(duì)雙節(jié)電池的充電。

如圖3所示,給出了充電模塊的一具體實(shí)例，包含Micro USB接口401、用于為快充適配器提供快充握手模塊的主控MCU402、用于提供Buck-Boost電路的充電芯片403，該充電模塊為雙節(jié)鋰電池300充電；其連接關(guān)系如圖3所示。

本實(shí)施例的基本流程如下：

1)適配器插入，充電芯片默認(rèn)進(jìn)入Boost模式(升壓)充電模式

2)MCU進(jìn)行適配器類型檢測(cè)；

3)如果檢測(cè)是普通充電器(只能輸出5V)，充電器芯片保持Boost模式；

4)如果檢測(cè)到是支持快充適配器，發(fā)起握手通信，配置需要電壓(9V、12V)，快充適配器輸出高電壓(9V、12V等)

5)充電芯片檢測(cè)電壓大于電池充電電壓，自動(dòng)切換到Buck模式；

值得一提的是，天平屬于冷門，一些工業(yè)用的電源也是屬于冷門，社會(huì)整體需求量并不高，一般都是通過(guò)對(duì)比較成熟的電池技術(shù)以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式，這樣研發(fā)及生產(chǎn)成本比較低。實(shí)際上，在很多科技邊緣、冷門的領(lǐng)域，只能自身去適應(yīng)先進(jìn)技術(shù)，而不能因自身而改變技術(shù)發(fā)展的潮流，綜合考慮都是對(duì)成熟的技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造，滿足本領(lǐng)域技術(shù)需求。

如圖4所示，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，在本發(fā)明第二實(shí)施例中，提供一種基于雙節(jié)鋰電池快速充電的方法，包括如下步驟：

S1、快充握手模塊嘗試與電源適配器握手；若握手成功，則執(zhí)行步驟S2；若握手不成功，則執(zhí)行步驟S3；

S2、控制升降壓電路模塊工作于第一狀態(tài)，控制所述電源適配器以第一功率輸出，并對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行充電；

S3、控制升降壓電路模塊工作于第二狀態(tài)，控制所述電源適配器以第二功率輸出，并對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行充電。

在本實(shí)施例中，所述升降壓電路模塊為buck-boost電路；所述步驟S2包括：

S21、快充握手模塊控制所述電源適配器以第一功率輸出；

S22、升降壓控制模塊生成與所述第一功率輸出相匹配的第一PWM信號(hào)，所述PWM信號(hào)控制所述buck-boost電路輸出所述雙節(jié)鋰電池的充電適配電壓；所述所述buck-boost電路為所述雙節(jié)鋰電池充電；

所述步驟S3包括：

S31、所述電源適配器以第二功率輸出；

S32、升降壓控制模塊生成與所述第二功率輸出相匹配的第二PWM信號(hào)，所述PWM信號(hào)控制所述buck-boost電路輸出所述雙節(jié)鋰電池的充電適配電壓；所述buck-boost電路為所述雙節(jié)鋰電池充電。

在本實(shí)施例中，當(dāng)所述電源適配器以第一功率輸出時(shí)，輸出的電壓為第一電壓，當(dāng)所述電源適配器以第二功率輸出時(shí)，輸出的電壓為第二電壓；所述雙節(jié)鋰電池的電壓小于所述第一電壓，所述雙節(jié)鋰電池的電壓大于所述第二電壓。

在本實(shí)施例中，所述雙節(jié)鋰電池的電壓大于5V且小于9V，或者所述雙節(jié)鋰電池的電壓大于5V且小于12V。

在本實(shí)施例中，若所述快充握手模塊與所述電源適配器握手成功，所述快充握手模塊還獲取所述電源適配器的輸出功率檔位；所述升降壓控制模塊根據(jù)雙節(jié)鋰電池充電情況，產(chǎn)生PWM控制信號(hào)，并通過(guò)所述快充握手模塊控制所述電源適配器的輸出端功率。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。