一种充电系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种充电系统，包括：充电器及终端；所述充电器包括可控恒流源、输出电压限制模块及协议模块；所述终端包括电荷泵模块、协议控制模块、过压过流保护模块、电池模块、电池充放电管理模块及系统供电模块；所述充电器的可控恒流源及所述输出电压限制模块与所述终端的所述过压过流保护模块电连接，所述过压过流保护模块与所述电荷泵模块、所述电池充放电管理模块、所述电池模块及所述系统供电模块电连接。本实用新型专利技术通过电池充电器与电荷泵模块的不同组合及连接方式，实现高压小电流高效率快速充电。避免了当前大电流快速充电方案的线缆和连接器兼容性的问题，也避免了当前高压快速充电方案存在的移动设备发热严重的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术实施例涉及电池充电方案，尤其涉及一种充电系统。
技术介绍
在如今科技快速发展的时代，手机终端已经是人们日常生活中必不可少的部分了，但是手机终端充电慢，续航能力差一直是人们想克服的难题，现在传统的快充方案有如下两种：现有方案一：为保证快速充电，通过提高充电电压的方式加大充电功率，移动设备内部采用升降压控制电路(BUCK或者BUCK-BOOST)来作为电池充电器为电池充电；现有技术方案一的缺陷：由于该方案中电池充电器的输入电压较高，与输出电压(比如4.4V)压差较大，采用普通升降压控制电路(BUCK或BUCK-BOOST)拓扑的充电器转换效率低(实测<90％)，导致充电时移动设备发热严重，限制了快速充电能力。现有方案二：为保证快速充电，通过提高充电电流的方式加大充电功率，移动设备内部采用控制开关为电池提供直接充电通路，实现恒流阶段的高效大电流充电，并保留电池充电器实现电池的预充和恒压充电。现有技术方案二的缺陷：1、充电器与移动设备间连接的线缆通过电流超过普通线缆规格，需要采用特殊定制线缆和连接插座；2、直接充电回路存在过电应力(EOS)潜在风险。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种温升在可控范围内的高压小电流充电系统。本技术提供一种充电系统，包括：充电器及终端；所述充电器包括可控恒流源、输出电压限制模块及协议模块；所述终端包括电荷泵模块、协议控制模块、过压过流保护模块、电池模块、电池充放电管理模块及系统供电模块；所述输出电压限制模块用于限制所述充电器的输出电压不超过设定值；所述协议模块与所述终端中的所述协议控制模块进行协议交互通信；所述充电器与所述终端的所述协议控制模块信号连接，所述充电器的可控恒流源及所述输出电压限制模块与所述终端的所述过压过流保护模块电连接，所述过压过流保护模块与所述电荷泵模块、所述电池充放电管理模块、所述电池模块及所述系统供电模块电连接，所述系统供电模块为系统供电，所述系统又提供电能给所述终端内的协议控制模块。同时，所述系统控制所述协议控制模块，所述电荷泵模块使其输出电流较输入电流提升N倍，其中N>1。优选地，所述过压过流保护模块外置于所述充电器与所述终端的所述电荷泵模块之间，位于所述终端内。优选地，过压过流保护模块，用于检测由所述充电器输送至所述终端的电压及电流并提供过压过流关断保护功能，以及将输入电流限制在一个安全区间。优选地，所述系统供电模块串联于所述电池充放电管理模块后侧，所述电荷泵模块输出的电能进入所述电池模块后，有一部分电能会通过所述电池充放电管理模块传输给所述系统供电模块。优选地，所述充电器与所述电池充放电管理模块内的所述过压过流保护模块电连接，所述过压过流保护模块的输出端与所述电荷泵模块的输入端电连接，所述电荷泵模块的输出端与所述电池模块电连接；所述电池充放电管理模块的输出端与所述系统供电模块及所述电池模块电连接。优选地，所述充电器同时与所述终端的过压过流保护模块的输入端及所述电池充放电管理模块的输入端电连接；所述过压过流保护模块的输出端与所述电荷泵模块的输入端电连接；所述电荷泵模块的输出端与所述电池模块电连接；所述电池充放电管理模块的输出端与所述系统供电模块及所述电池模块电连接。优选地，所述电池充放电管理模块包括路径管理模块，用于根据所述电池模块的充电状态，进行充电电流路径动态分配。优选地，所述系统供电模块和所述电池充放电管理模块并联，所述电荷泵模块输出的电能通过所述路径管理模块进行动态分配管理。优选地，所述充电器同时与所述终端的过压过流保护模块的输入端及所述电池充放电管理模块的输入端电连接；所述过压过流保护模块的输出端与所述电荷泵模块的输入端电连接；所述电荷泵模块的输出端与所述电池充放电管理模块及所述系统供电模块电连接；所述电池充放电管理模块的输出端与所述系统供电模块及所述电池模块电连接。优选地，所述充电器与所述电池充放电管理模块内的所述过压过流保护模块电连接，所述过压过流保护模块的输出端与所述电荷泵模块的输入端电连接，所述电荷泵模块的输出端与所述电池充放电管理模块及所述系统供电模块电连接；所述电池充放电管理模块的输出端与所述系统供电模块及所述电池模块电连接。优选地，所述充电器处理恒流充电，由所述充电器内的协议模块控制；所述终端处理恒压充电，由终端内的所述协议控制模块进行控制。本技术提供一种充电系统，包括：充电器，用于对终端内的电荷泵模块、电池充放电管理模块、电池模块及系统供电模块提供电能；过压过流保护模块，用于控制流入电荷泵模块的电压及电流在一安全范围内；协议控制模块，用于与充电器协议通信并控制终端内各模块切换充电模式；电荷泵模块，用于对电池模块进行恒流充电并使电荷泵模块输出电流较输入电流提升N倍，N>1；电池充放电管理模块，用于对电池模块预充电及恒压充电，也用于非匹配充电器的全流程充电控制；电池模块，用于储存电能；系统供电模块，用于系统供电。优选地，所述充电器包括可控恒流源，用于提供所述电池模组恒流充电功能；输出电压限制模块，用于限制所述充电器的输出电压不超过设定值；协议模块，用于与所述终端中的所述协议控制模块进行协议交互通信。优选地，所述电池充放电管理模块包括：过压过流保护模块，用于检测由所述充电器输送至所述终端的电压及电流并提供过压过流关断保护功能，以及将输入电流限制在一个安全区间。优选地，所述终端还包括过压过流保护模块，所述过压过流保护模块位于所述充电器与所述终端的所述电荷泵模块之间，位于所述终端内。优选地，所述系统供电模块串联于所述电池充放电管理模块后侧，所述电荷泵模块输出的电能进入所述电池模块后，有一部分电能会通过所述电池充放电管理模块传输给所述系统供电模块。优选地，所述电荷泵模块的输出端与所述电池模块电连接；所述电池充放电管理模块的输出端与所述系统供电模块及所述电池模块电连接。优选地，所述电池充放电管理模块包括：路径管理模块，用于根据所述电池模块的充电状态，进行充电电流路径动态分配。优选地，所述系统供电模块和所述电池充放电管理模块并联，所述电荷泵模块输出的电能通过所述路径管理模块进行动态分配管理。优选地，所述电荷泵模块的输出端与所述电池充放电管理模块及所述系统供电模块电连接；所述电池充放电管理模块的输出端与所述系统供电模块及所述电池模块电连接。优选地，所述充电器处理恒流充电，由所述充电器内的协议模块控制；所述终端处理恒压充电，由终端内的所述协议控制模块进行控制。本技术还提供一种充电方法，包括S100充电器与终端内的协议控制模块进行通信交互，并完成参数配置；S101所述终端检测电池模块电压是否低于第一电压值；S102若所述电池模块电压大于等于第一电压值，则所述电荷泵模块使其输出电流较输入电流提升N倍，其中N>1，进行恒流充电；S103所述终端检测所述电池模块电压和/或电流达到第二电压值和/或电流预设值时，关闭所述电荷泵充电通路，开启电池充放电管理模块的充电通路，进行恒压充电直至充电完毕；S104充电完毕后，所述电池充放电管理模块继续为系统供电模块提供电能。优选地，所述第一电压小于所述第二电压。优选地，所述充电器包括可控恒流源，用于提供所述电池模组恒流充电功能；输出电压限制模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电系统，其特征在于：包括：充电器及终端；所述充电器包括可控恒流源、输出电压限制模块及协议模块；所述终端包括电荷泵模块、协议控制模块、过压过流保护模块、电池模块、电池充放电管理模块及系统供电模块；所述输出电压限制模块用于限制所述充电器的输出电压不超过设定值；所述协议模块与所述终端中的所述协议控制模块进行协议交互通信；所述充电器与所述终端的所述协议控制模块信号连接，所述充电器的可控恒流源及所述输出电压限制模块与所述终端的所述过压过流保护模块电连接，所述过压过流保护模块与所述电荷泵模块、所述电池充放电管理模块、所述电池模块及所述系统供电模块电连接，所述系统供电模块为系统供电，同时，所述系统控制所述协议控制模块，所述电荷泵模块使其输出电流较输入电流提升N倍，其中N>1。

【技术特征摘要】
1.一种充电系统，其特征在于：包括：充电器及终端；所述充电器包括可控恒流源、输出电压限制模块及协议模块；所述终端包括电荷泵模块、协议控制模块、过压过流保护模块、电池模块、电池充放电管理模块及系统供电模块；所述输出电压限制模块用于限制所述充电器的输出电压不超过设定值；所述协议模块与所述终端中的所述协议控制模块进行协议交互通信；所述充电器与所述终端的所述协议控制模块信号连接，所述充电器的可控恒流源及所述输出电压限制模块与所述终端的所述过压过流保护模块电连接，所述过压过流保护模块与所述电荷泵模块、所述电池充放电管理模块、所述电池模块及所述系统供电模块电连接，所述系统供电模块为系统供电，同时，所述系统控制所述协议控制模块，所述电荷泵模块使其输出电流较输入电流提升N倍，其中N>1。2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于：所述过压过流保护模块外置于所述充电器与所述终端的所述电荷泵模块之间，位于所述终端内。3.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于：过压过流保护模块，用于检测由所述充电器输送至所述终端的电压及电流并提供过压过流关断保护功能，以及将输入电流限制在一个安全区间。4.根据权利要求2或3所述的充电系统，其特征在于：所述系统供电模块串联于所述电池充放电管理模块后侧，所述电荷泵模块输出的电能进入所述电池模块后，有一部分电能会通过所述电池充放电管理模块传输给所述系统供电模块。5.根据权利要求3所述的充电系统，其特征在于：所述充电器与所述电池充放电管理模块内的所述过压过流保护模块电连接，所述过压过流保护模块的输出端与所述电荷泵模块的输入端电连接，所述电荷泵模块的输出端与所述电池模块电连接；所述电池充放电管理模块的输出端与所述系统供电模块及所述电池模块电连接。6.根据权利要求2所述的充电系统，其特征在于：所述充电器同时与所述终端的过压过流保护模块的输入端及所述电池充放电管理模块的输入端电连接；所述过压过流保护模块的输出端与所述电荷泵模块的输入端电连接；所述电荷泵模块的输出端与所述电池模块电连接；所述电池充放电管理模块的输出端与所述系统供电模块及所述电池模块电连接。7.根据权利要求2或3所述的充电系统，其特征在于：所述电池充放电管理模块包括路径管理模块，用于根据所述电池模块的充电状态，进行充电电流路径动态分配。8.根据权利要求7所述的充电系统，其特征在于：所述系统供电模块和所述电池充放电管理模块并联，所述电荷泵模块输出的电能通过所述路径管理模块进行动态分配管理。9.根据权利要求7所述的充电系统，其特征在于：所述充电器同时与所述终端的过压过流保护模块的输入端及所述电池充放电管理模块的输入端电连接；所述过压过流保护模块的输出端与所述电荷泵模块的输入端电连接；所述电荷泵模块的输出端与所述电池充放电管理模块及所述系统供电模块电连接；所述电池充放电管理模块的输出端与所述系统供电模块及所述电池模块电连接。10.根据权利要求7所述的充电系统，其特征在于：所述充电器与所述电池充放电管理模块内的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟光华，唐志勇，
申请(专利权)人：深圳众思科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44