电池充电装置及方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于充电
，尤其涉及一种电池充电装置及方法。
技术介绍
目前，电子设备的电池是通过其电源适配器进行充电的，而电源适配器通常是采用恒压输出方式对电池进行充电，而对于大容量电池而言，通过恒压输出方式对电池充电会导致充电时间过长，所以上述现有技术无法对电池实现快速充电以缩短充电时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电池充电装置，旨在解决现有技术无法对电池实现快速充电以缩短充电时间的问题。本专利技术是这样实现的，一种电池充电装置，其包括电源适配器和充电控制模块，所述电源适配器通过其通信接口对电子设备中的电池进行充电，所述充电模块内置于所述电子设备中，且所述充电控制模块和所述电池均通过所述电子设备的通信接口与所述电源适配器的通信接口连接，且所述充电控制模块还连接所述电池的电极以检测所述电池的电压；在对所述电池进行充电的过程中，所述电源适配器先按照常规充电模式对所述电池进行充电，当所述电源适配器的输出电流值在预设时间间隔内处于常规电流区间时，所述电源适配器与所述充电控制模块进行快充询问通信，在所述充电控制模块向所述电源适配器发出快充指示命令后，所述电源适配器根据所述充电控制模块所反馈的电池电压信息调整输出电压，并在所述输出电压符合所述充电控制模块所预设的快充电压条件时，所述电源适配器按照快速充电模式调整输出电流和输出电压以对所述电池进行充电，且所述充电控制模块同时从所述电源适配器引入直流电对所述电池进行充电。本专利技术还提供了一种基于上述电池充电装置的电池充电方法，所述电池充电方法包括以下步骤：A.在对电池进行充电的过程中，电源适配器先按照常...
【技术保护点】
一种电池充电装置，其特征在于，所述电池充电装置包括电源适配器和充电控制模块，所述充电控制模块内置于电子设备中，其中，所述电源适配器，用于在对所述电子设备进行充电的过程中，按照常规充电模式对所述电池进行充电，并接收所述充电控制模块反馈的电池电压信息和快充指示命令，以及根据所述电池电压信息控制所述电源适配器进入快速充电模式。
【技术特征摘要】
1.一种电池充电装置，其特征在于，所述电池充电装置包括电源适配器和充电控制模块，所述充电控制模块内置于电子设备中，其中，所述电源适配器，用于在对所述电子设备进行充电的过程中，按照常规充电模式对所述电池进行充电，并接收所述充电控制模块反馈的电池电压信息和快充指示命令，以及根据所述电池电压信息控制所述电源适配器进入快速充电模式。2.如权利要求1所述的电池充电装置，其特征在于，当所述电源适配器的输出电流值在预设时间间隔内处于常规电流区间时，所述电源适配器与所述充电控制模块进行快充询问通信，并接收到所述充电控制模块发送的快充指示命令之后，根据所述电池电压信息调整输出电压，并在所述输出电压符合预设的快充电压条件时，按照快速充电模式调整输出电流和输出电压以对所述电池进行充电。3.如权利要求1或2所述的电池充电装置，其特征在于，所述电源适配器包括高压整流滤波电路、隔离变压器、电压跟踪与控制电路、主控模块、电位调整模块、电压检测模块以及输出开关模块；所述电压检测模块，用于对所述电源适配器的输出电压进行检测并反馈电压检测信号至所述主控模块；所述主控模块，用于在所述电源适配器先按照常规充电模式对所述电池进行充电时控制所述输出开关模块关闭所述电源适配器的直流电输出，并在根据所述电压检测信号判断所述电源适配器的输出电压小于电压阈值时控制所述输出开关模块打开所述电源适配器的直流电输出，并通过所述电位调整模块驱动所述电压跟踪与控制电路将所述隔离变压器的输出电压设定为常规输出电压。4.如权利要求3所述的电池充电装置，其特征在于，所述电源适配器还包括电流检测模块，其中，所述电流检测模块，用于对所述电源适配器的输出电流进行检测并反馈电流检测信号至所述主控模块，其中，所述主控模块还用于当根据所述电流检测信号判定所述电源适配器的输出电流在预设时间间隔内处于常规电流区间时，与所述充电控制模块进行快充询问通信，并在接收到所述充电控制模块反馈的快充指示命令后，根据所述充电控制模块所反馈的电池电压信息通过所述电位调整模块驱动所述电压跟踪与控制电路对所述隔离变压器的输出电压进行调整，并在所述电源适配器的输出电压符合所述充电控制模块所预设的快充电压条件时，通过所述电位调整模块驱动所述电压跟踪与控制电路调整所述隔离变压器的输出电压以使所述电源适配器按照快充输出电流和快充输出电压值输出直流电。5.如权利要求3所述的电池充电装置，其特征在于，所述电源适配器还包括电源模块，其中，所述电源模块包括：第一电容、稳压芯片、第二电容、第一电感、第二电感、第一二极管、第二二极管、第三电容、第一电阻以及第二电阻；所述第一电容的第一端与所述稳压芯片的输入电源引脚和使能引脚的共接点为所述电源模块的输入端，所述第一电容的第二端与所述稳压芯片的地引脚共接于地，所述稳压芯片的开关引脚与所述第二电容的第一端共接于所述第一电感的第一端，所述稳压芯片的内部开关引脚与所述第二电容的第二端共接于所述第一二极管的阴极，所述稳压芯片的反馈电压引脚与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述第二二极管的阴极共接于所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端与所述第一二极管的阳极、所述第一电阻的第二端及所述第三电容的第一端共接所形成的共接点为所述电源模块的输出端，所述第二二极管的阳极与所述第二电阻的第二端及所述第三电容的第二端共接于地。6.如权利要求3所述的电池充电装置，其特征在于，所述主控模块包括：主控芯片、第三电阻、参考电压芯片、第四电阻、第五电阻、第四电容、第六电阻、第七电阻、第一NMOS管、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻；所述主控芯片的电源脚为所述主控模块的电源端，所述主控芯片的地脚接地，所述主控芯片的第一输入输出脚空接，所述第三电阻的第一端连接所述主控芯片的电源脚，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端共接于所述参考电压芯片的正极，所述参考电压芯片的负极接地，所述参考电压芯片U3的空接脚空接，所述第四电阻的第二端连接所述主控芯片的第二输入输出脚，所述主控芯片的第三输入输出脚为所述主控模块的电流检测端，所述主控芯片的第四输入输出脚连接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端与所述第四电的第一端共接于所述主控芯片的电源脚，所述第四电容的第二端接地，所述主控芯片的第五输入输出脚为所述主控模块的开关控制端，所述主控芯片的第六输入输出脚连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端与所述第一NMOS管的栅极共接于所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端与所述第一NMOS管的源极共接于地，所述第一NMOS管的漏极连接所述第八电阻的第一端，所述第八电阻的第二端为所述主控模块的高电位端，所述主控芯片的第七输入输出脚和第八输入输出脚分别为所述主控模块的时钟输出端和数据输出端，所述主控芯片的第十输入输出脚和第九输入输出脚分别为所述主控模块的第一电压检测端和第二电压检测端，所述主控芯片的第十一输入输出脚与第十二输入输出脚分别连接所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端，所述第十一电阻的第一端和所述第十二电阻的第一端分别连接所述第九电阻的第二端和所述第十电阻的第二端，所述第十一电阻的第二端和所述第十二电阻的第二端共接于地，所述第十三电阻的第一端和所述第十四电阻的第一端分别连接所述第九电阻的第二端和所述第十电阻的第二端，所述第十三电阻的第二端和所述第十四电阻的第二端共接于所述主控芯片的电源脚，所述第九电阻的第二端和所述第十电阻的第二端分别为所述主控模块的第一通信端和第二通信端。7.如权利要求3所述的电池充电装置，其特征在于，所述电位调整模块包括：第十五电阻、第十六电阻、数字电位器、第十七电阻、第十八电阻、第五电容、第六电容以及第十九电阻；所述第十五电阻的第一端与所述第十六电阻的第一端、所述数字电位器的电源脚及所述第五电容的第一端的共接点为所述电位调整模块的电源端，所述第五电容的第二端与所述第六电容的第一端、所述数字电位器的地脚以及所述第十七电阻的第一端共接于地，所述第六电容的第二端连接所述数字电位器的电源脚，所述第十五电阻的第二端与所述数字电位器的串行数据脚的共接点为所述电位调整模块的数据输入端，所述第十六电阻的第二端与所述数字电位器的时钟输入脚的共接点为所述电位调整模块的时钟输入端，所述数字电位器的地址零脚接地，所述数字电位器的第一电位接线脚与所述第十八电阻的第一端共接于所述第十七电阻的第二端，所述第十八电阻的第二端与所述数字电位器的第二电位接线脚共接于所述第十九电阻的第一端，所述第十九电阻的第二端为所述电位调整模块的高电位端，所述数字电位器的电位抽头脚为所述电位调整模块的电位调节端。8.如权利要求4所述的电池充电装置，其特征在于，所述电流检测模块包括：第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第七电容、第八电容、检流芯片、第二十三电阻、第九电容、第十电容以及第二十四电阻；所述第二十电阻的第一端和第二端分别为所述电流检测模块的直流输入端和直流输出端，所述第二十一电阻的第一端和所述第二十二电阻的第一端分别连接所述第二十电阻的第一端和第二端，所述第二十一电阻的第二端与所述第七电容的第一端共接于所述检流芯片的输入正脚，所述第二十二电阻的第二端与所述第八电容的第一端共接于所述检流芯片的输入负脚，所述检流芯片的电源脚与所述第九电容的第一端的共接点为所述电流检测模块的电源端，所述检流芯片的空接脚空接，所述检流芯片的输出脚连接所述第二十三电阻的第一端，所述第二十三电阻的第二端为所述电流检测模块的检流反馈端，所述第十电容的第一端与所述第二十四电阻的第一端共接于所述第二十三电阻的第二端，所述第七电容的第二端与所述第八电容的第二端、所述第九电容的第二端、所述第十电容的第二端、所述第二十四电阻的第二端、所述检流芯片的地脚、第一基准电压脚及第二基准电压脚共接于地。9.如权利要求3所述的电池充电装置，其特征在于，所述电压检测模块包括：第二十五电阻、第二十六电阻、第十一电容、第十二电容、第二十七电阻以及第二十八电阻；所述第二十五电阻的第一端为所述电压检测模块的第一检测端，所述第二十五电阻的第二端与所述第二十六电阻的第一端及所述第十一电容的第一端的共接点为所述电压检测模块的第二输出端，所述第二十六电阻的第二端为所述电压检测模块的第二检测端，所述第十一电容的第二端与所述第十二电容的第一端及所述第二十七电阻的第一端共接于所述第二十六电阻的第二端，所述第十二电容的第二端与所述第二十七电阻的第二端及所述第二十八电阻的第一端的共接点为所述电压检测模块的第一输出端，所述第二十八电阻的第二端为所述电压检测模块的第三检测端。10.如权利要求3所述的电池充电装置，其特征在于，所述输出开关模块包括：第二十九电阻、第三十电阻、第十三电容、第三十一电阻、第一NPN型三极管、第三十二电阻、第二NPN型三极管、第三二极管、稳压二极管、第三十三电阻、第三十四电阻、第三十五电阻、第二NMOS管以及第三NMOS管；所述第二十九电阻的第一端为所述输出开关模块的受控端，所述第二十九电阻的第二端与所述第三十电阻的第一端共接于所述第一NPN型三极管的基极，所述第十三电容的第一端与所述第三十一电阻的第一端及所述第三十二电阻的第一端共接于所述第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极为所述输出开关模块的电源端，所述第三十一电阻的第二端与所述第二NPN型三极管的基极共接于所述第一NPN型三极管的集电极，所述第三十二电阻的第二端与所述稳压二极管的阴极以及所述第三十三电阻的第一端共接于所述第二NPN型三极管的集电极，所述第三十电阻的第二端与所述第十三电容的第二端、所述第一NPN型三极管的发射极、所述第二NPN型三极管的发射极以及所述稳压二极管的阳极共接于地，所述第三十三电阻的第二端与所述第三十四电阻的第一端、所述第三十五电阻的第一端、所述第二NMOS管的栅极以及所述第三NMOS管的栅极共接，所述第三十四电阻的第二端为所述输出开关模块的接地端，所述第二NMOS管的漏极为所述输出开关模块的输入端，所述第二NMOS管的源极与所述第三十五电阻的第二端共接于所述第三NMOS管的源极，所述第三NMOS管的漏极为所述输出开关模块的输出端。11.如权利要求1所述的电池充电装置，其特征在于，所述充电控制模块包括：电池连接器、主控制器、第十三电容、第三十六电阻、第三十七电阻、第十四电容、第一肖特基二极管、第二肖特基二极管、第三肖特基二极管、第十五电容、第三十八电阻、第三十九电阻、第四十电阻、第三NPN型三极管、第四NMOS管以及第五NMOS管；所述电池连接器连接所述电池的电极，所述电池连接器的第一脚与第二脚共接于地，所述电池连接器的第一接地脚和第二接地脚共接于地，所述主控制器的第一输入输出脚与所述电池连接器的第七脚和第八脚连接，所述主控制器的第二输入输出脚、第七输入输出脚、第八输入输出脚及第九输入输出脚分别与所述电池连接器的第六脚、第五脚、第四脚及第三脚连接，所述主控制器的模拟地脚和地脚均接地，所述主控制器的第一空接脚和第二空接脚均空接，所述主控制器的电源脚与所述第十三电容的第一端均与所述电池连接器的第七脚和第八脚共接，所述主控制器的第四输入输出脚和第十一输入输出脚与电子设备进行数据通信，所述第三十六电阻连接于所述主控制器的第四输入输出脚与电源脚之间，所述主控制器的第六输入输出脚和第十二输入输出脚分别连接所述电源适配器中的主控模块的第一通信端和第二通信端，所述第三十七电阻的第一端与所述第三十八电阻的第一端共接于所述主控制器的第十输入输出端，所述第三十七电阻的第二端连接所述主控制器的电源脚，所述第三十八电阻的第二端连接所述第三NPN型三极管的基极，所述主控制器的第五输入输出端连接所述第十四电容的第一端，所述第十四电容的第二端与所述第一肖特基二极管的阴极共接于所述第二肖特基二极管的阳极，所述第三十九电阻的第一端与所述第十五电容的第一端共接于所述第二肖特基二极管的阴极，所述第三十九电阻的第二端与所述第四十电阻的第一端及所述第三NPN型三极管的集电极均连接所述第四NMOS管的栅极和所述第五NMOS管的栅极，所述第四十电阻的第二端与所述第十五电容的第二端共接于地，所述第四NMOS管的源极连接所述第一肖特基二极管的阳极，且还与所述电池连接器的第七脚和第八脚连接，所述第四NMOS管的漏极连接所述第五NMOS管的漏极，所述第五NMOS管的源极与所述电源适配器的通信接口的电源线连接，所述第三NPN型三极管的发射极连接所述第三肖特基二极管的阳极，所述第三肖特基二极管的阴极接地。12.如权利要求11所述的电池充电装置，其特征在于，所述充电控制模块还包括第六NMOS管、第七NMOS管及第四十一电阻；所述第六NMOS管的源极连接所述第五NMOS管的源极，所述第六NMOS管的漏极连接所述第七NMOS管的漏极，所述第七NMOS管的源极连接所述第三NPN型三极管的集电极，所述第六NMOS管的栅极与所述第七NMOS管的栅极共接于所述第四十一电阻的第一端，所述第四十一电阻的第二端接地。13.一种电池充电方法，其特征在于，包括以下步骤：在对电池进行充电的过程中，电源适配器按照常规充电模式对所述电池进行充电；所述电源适配器接收电子设备反馈的电池电压信息和快充指示命令；所述电源适配器根据所述电池电压信息控制所述电源适配器进入快速充电模式。14.如权利要求13所述的电池充电方法，其特征在于，所述电源适配器接收电子设备反馈的电池电压信息和快充指示命令具体包括：当所述电源适配器的输出电流值在预设时间间隔内处于常规电流区间时，所述电源适配器与所述电子设备进行快充询问通信；接收所述电子设备发出的快充指示命令。15.如权利要求13所述的电池充电方法，其特征在于，所述电源适配器根据所述电池电压信息控制所述电源适配器进入快速充电模式具体包括：所述电源适配器根据所述电子设备所反馈的电池电压信息调整输出电压；在所述输出电压符合所预设的快充电压条件时，所述电源适配器按照快速充电模式调整输出电流和输出电压以对所述电池进行充电。16.如权利要求13所述的电池充电方法，其特征在于，还包括以下步骤：A1.所述电源适配器对其输出电流进行检测判断；A2.当所述电源适配器的输出电流值小于电流下限值时，返回执行所述步骤A1；A3.当所述电源适配器的输出电流值大于电流上限值时，所述电源适配器关闭直流电输出。17.如权利要求13所述的电池充电方法，其特征在于，还包括以下步骤：所述电源适配器与所述电子设备进行快充电压询问通信，并将输出电压信息反馈至所述电子设备；所述电子设备根据所述的输出电压信息判断所述电源适配器的输出电压是否符合预设的快充电压条件；在所述电源适配器的输出电压不符合所述快充电压条件时，所述电子设备发送电压偏差反馈信号至所述电源适配器；所述电源适配器根据所述电压偏差反馈信号对其输出电压进行调整，并重新判断所述述电源适配器的输出电压是否符合预设的快充电压条件。18.如权利要求17所述的电池充电方法，其特征在于，还包括以下步骤：所述电子设备对电池的电压进行检测，并判断所述电池的电压是否大于快充阈值电压，其中，如果所述电池的电压小于所述快充阈值电压则判断符合所述所预设的快充电压条件；如果所述判断所述电池的电压大于快充阈值电压，则所述电子设备停止从所述电源适配器引入直流电对所述电池进行充电，并反馈快充关闭指令至所述电源适配器；所述电源适配器根据所述快充关闭指令退出快速充电模式。19.如权利要求17所述的电池充电方法，其特征在于，还包括以下步骤：所述电源适配器向所述电子设备发送第一电参数获取请求，且所述电子设备向所述电源适配器发送第二电参数获取请求；所述电子设备根据所述第一电参数获取请求将电子设备的输入电压信息和输入电流信息反馈给所述电源适配器；所述电源适配器根据所述第二电参数获取请求将所述电源适配器的输出电压信息和输出电流信息反馈给所述电子设备；所述电源适配器根据所述输入电压信息和所述输入电流信息判断电子设备的输入电压与所述电源适配器的输出电压之差是否大于异常压差阈值，并判断所述电子设备的输入电流与所述电源适配器的输出电流之差是否大于异常电流差值；当所述电子设备的输入电压与所述电源适配器的输出电压之差大于异常压差阈值和/或所述电子设备的输入电流与所述电源适配器的输出电流之差大于异常电流差值时，所述电源适配器向所述电子设备发送第一充电关断指令，并自行关闭直流电输出；所述电子设备根据所述第一充电关断指令告知电...
【专利技术属性】
技术研发人员：张加亮，廖福椿，胡元祥，彭良才，刘丰硕，吴克伟，
申请(专利权)人：广东欧珀移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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