充电装置和移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种充电装置和移动终端，所述充电装置用于对电池进行充电，所述装置包括变压模块，所述变压模块接收输入电压，并对所述输入电压进行降压处理后输出预定输出电压，以对所述电池充电，所述变压模块包括至少两个串联的变压单元，所述变压模块通过所述至少两个串联的变压单元对所述输入电压进行逐级降压处理。从而减小了每一次电压转换时的压差，进而减小了降压幅度。一方面降低了电压转换时的能量损耗，提高了能量转换效率，进而进一步加快了充电速度；另一方面将转换产生的热量分散到不同的变压单元，避免了热量集中，增大了散热面积，有助于快速散热，提高了散热效率。极大的提升了用户体验。
【专利说明】
充电装置和移动终端
技术领域
[0001]本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种充电装置和移动终端。【背景技术】
[0002]随着移动终端的功能越来越丰富，其耗电量也越来越大，从而严重影响终端的续航能力。为了解决终端耗电量大的问题，目前主要采用了两种技术方案:一种是对终端中的各个应用进行省电管理，避免应用无谓的耗电，减少耗电量；另一种是提高电池容量，从而可以储存更多的电量。
[0003]目前，移动终端的电池容量越来越高，如果继续采用传统的充电方式，充满电池需要很长的时间。为此，现有技术中提出了一种快速充电方案(简称快充)，快充也就是采用更高的输入电压来对电池充电，然而电池的安全电压通常为4V左右，因此需要对输入电压进行降压处理。
[0004]现有的快速充电方案如图1所示，其中，变压模块2接收充电器1输入的高达12V的输入电压，变压模块2对输入电压进行降压处理后变为4.5V，并将4.5V电压作为输出电压输出至电池3，对电池3进行充电。变压模块2将输入电压从12V降压至4.5V，压差达7.5V，如此大的降压幅度，导致变压模块2在进行转换时产生大量的热量。从而，一方面导致大量能量损耗，转换效率不高;一方面导致变压模块2所在区域严重发热，且热量聚集一点，温度急剧升高，不利于散热。因此，严重影响用户体验。
【发明内容】
[0005]本发明实施例的主要目的在于提供一种充电装置和移动终端，旨在提高充电过程中的能量转换效率和散热效率。
[0006]为达以上目的，一方面提出一种充电装置，其用于对电池进行充电，所述充电装置包括变压模块，所述变压模块接收输入电压，并对所述输入电压进行降压处理后输出预定输出电压，以对所述电池充电，所述变压模块包括至少两个串联的变压单元，所述变压模块通过所述至少两个串联的变压单元对所述输入电压进行逐级降压处理。
[0007]进一步地，所述至少两个串联的变压单元分置于所述电池周围不同的位置。
[0008]进一步地，所述至少两个串联的变压单元中的至少一个变压单元包括至少两个并联的子变压单元。
[0009]进一步地，所述至少两个并联的子变压单元分置于所述电池周围不同的位置。
[0010]进一步地，所述变压单元为两个，分别为接收所述输入电压的一级变压单元和输出所述设定电压值的输出电压的二级变压单元。
[0011]进一步地，所述一级变压单元与所述二级变压单元分置于所述电池相对的两端， 其中，所述一级变压单元位于所述电池接近充电接口的一端，所述二级变压单元位于所述电池相对的另一端。
[0012]进一步地，所述二级变压单元包括两个并联的子变压单元。
[0013]进一步地，所述一级变压单元与所述二级变压单元分置于所述电池相对的两端， 其中，所述一级变压单元位于所述电池接近充电接口的一端，所述二级变压单元的两个子变压单元分置于所述电池相对的另一端的两侧。
[0014]进一步地，所述二级变压单元的两个子变压单元分置于所述电池相对的两端，其中，所述二级变压单元的一个子变压单元与所述一级变压单元分置于所述电池接近充电接口的一端的两侧，所述二级变压单元的另一个子变压单元位于所述电池相对的另一端。
[0015]另一方面提出一种移动终端，其包括电池，所述移动终端进一步包括一充电装置， 所述充电装置包括变压模块，所述变压模块接收输入电压，并对所述输入电压进行降压处理后输出预定输出电压，以对所述电池充电，所述变压模块包括至少两个串联的变压单元， 所述变压模块通过所述至少两个串联的变压单元对所述输入电压进行逐级降压处理。
[0016]本发明实施例所提供的一种充电装置，通过串联至少两个变压单元，实现了对输入电压进行逐级降压处理，减小了每一次电压转换时的压差，进而减小了降压幅度。从而， 一方面降低了电压转换时的能量损耗，提高了能量转换效率，进而进一步加快了充电速度； 另一方面将转换产生的热量分散到不同的变压单元，避免了热量集中，增大了散热面积，有助于快速散热，提高了散热效率。极大的提升了用户体验。【附图说明】
[0017]图1是现有技术中快速充电方案的示意图；
[0018]图2是本发明第一实施例的充电装置的模块示意图；
[0019]图3是本发明第一实施例的充电装置的另一模块示意图；
[0020]图4是本发明第一实施例的充电装置应用于移动终端时的布局示意图；[0021 ]图5是本发明第二实施例的充电装置的模块示意图；
[0022]图6是本发明第二实施例的充电装置的另一模块示意图；
[0023]图7是本发明第二实施例的充电装置应用于移动终端时的布局示意图；
[0024]图8是本发明第二实施例的充电装置应用于移动终端时的另一布局示意图。
[0025]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。【具体实施方式】
[0026]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。[〇〇28]本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“親接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0029]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0030]本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，执行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括:蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备;PCS(Personal Communicat1ns Service，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力;PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Posit1ning System，全球定位系统)接收器;常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、 海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile Internet Device，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。[〇〇31]本发明实施例的充电装置，既可以应用于手机、平板等移动终端，又可以应用于其他终端设备或任何适用的电子设备。[〇〇32] 实施例一
[0033]参见图2,提出本发明第一实施例的充电装置，其用于对电池30进行充电，所述充电装置包括变压模块20,变压模块20接收输入电压，并对输入电压进行降压处理后输出预定输出电压，以对电池30充电，最终的输出电压的电压值可以根据需要设定，通常可设为 4.5V。如图2所示，充电器10、变压模块20和电池30依次电连接，其中变压模块20输入端与充电器10连接，接收充电器10的输入电压，例如接收一 12V的输入电压;输出端与电池30连接， 向电池30输出预定输出电压，例如输出一4.5V的输出电压。[〇〇34]可选地，变压模块20与充电器10也可以不直接连接，二者之间可以连接其它电子元件。[〇〇35] 可选地，变压模块20与电池30也可以不直接连接，二者之间可以连接其它电子元件。例如，变压模块20通过电源管理单元(Power Management Unit，PMU)连接电池30〇 [〇〇36]本发明实施例中，变压模块20包括至少两个串联的变压单元，该变压模块20通过至少两个串联的变压单元对输入电压进行逐级降压处理。如图2所示，变压模块20包括依次串联的一级变压单元21、二级变压单元22、……、N级变压单元2n。一级变压单元21接收输入电压Uo,对Uo进行一级降压处理后变为U1;二级变压单元22对山进行二级降压处理后变为 U2;……；N级变压单元2n对Uw进行N级降压处理后变为Un，并将UN作为最终的输出电压输出至电池30,对电池30进行充电。其中，……>Un—OUn，即电压逐级降低，每一级降低的幅度可以相同也可以不同，可以根据实际需要设定。
[0037]通过多级降压处理，减小了每一级变压单元电压转换时的压差，进而减小了降压幅度。从而，一方面降低了电压转换时的能量损耗，提高了转换效率，另一方面将转换产生的热量分散到不同的变压单元，有利于散热。
[0038]进一步地，本实施例中，各个变压单元分置于电池周围不同的位置。以矩形电池为例，可以将各个变压单元分别布局于电池的四端(包括左右两端和上下两端)的任意位置。 从而将热量分散到不同区域，避免热量集中，增大了散热面积，降低了最大温升，并有助于快速散热。
[0039]如图3所示，为将本发明实施例的充电装置应用于移动终端的一实例。其中，变压模块20包括一级变压单元21和二级变压单元22,一级变压单元21接收12V的输入电压，进行一级降压处理后变为8V;二级变压单元22进行二级降压处理后变为4.5V，并将4.5V电压作为最终的输出电压输出至移动终端的电池30，对电池30进行充电。通过将12V的电压先降到 8V再降到4.5V的逐级降压方式，相对于直接从12V降到4.5V的方式，大大减小了降压幅度， 降低了能量损耗。应当理解的是，所述一级变压单元21和所述二级变压单元22对输入电压进行的降压处理，每一级变压单元对电压的调节幅度，可以根据实际情况进行调节，而不限于上述实施例。
[0040]进一步地，如图4所示，一级变压单元21与二级变压单元22分置于电池30相对的两端(如图4所示的上下两端)，其中，一级变压单元21位于电池30接近充电接口 40的一端(下端)，二级变压单元22位于电池30相对的另一端(上端)。从而，使得两个变压单元(21，22)转换电压时产生的热量分散于移动终端的两个不同区域，避免热量集中在一个区域而导致温升过快过高，并且还有助于快速散热，极大的提升了用户体验。
[0041]本发明实施例的充电装置，通过串联至少两个变压单元，实现了对输入电压进行逐级降压处理，减小了每一次电压转换时的压差，进而减小了降压幅度。从而，一方面降低了电压转换时的能量损耗，提高了能量转换效率，进而进一步加快了充电速度;另一方面将转换产生的热量分散到不同的变压单元，避免了热量集中，增大了散热面积，有助于快速散热，提高了散热效率。[〇〇42] 实施例二[〇〇43]参见图5,提出本发明第二实施例的充电装置，本实施例与第一实施例的区别为: 串联的变压单元中，至少一个变压单元包括至少两个并联的子变压单元。
[0044]如图5所示，其中N级变压单元(末级变压单元)包括并联的第一子变压单元2nl、第二子变压单元2n2、.、第M子变压单元SnnuN级变压单元2n中的各个子变压单元对前一级变压单元输入的电压进行分流(平均分流或按不同的比例分流)，使得流经每一个子变压单元的电流值大大减小，从而减小了每一个子变压单元的发热量，相当于将同一级变压单元电压转换时产生的热量分散到不同的子变压单元，进一步提高了散热效率。同时，子变压单元分别与前一级变压单元和电池30 (或后一级变压单元)之间传输功率时产生的热量也大大减少，降低了能量损耗。
[0045]各个子变压单元，可以将输出电压输出至电池30的同一输入端，也可以输出至电池30不同的输入端。
[0046]可选地，在某些实施例中，每一级变压单元均包括至少两个并联的子变压单元。 [〇〇47]进一步地，本实施例中，各个子变压单元也分置于电池30周围不同的位置。例如，不同的子变压单元可以布局于电池30的不同端或者同一端的不同位置。从而将热量进一步分散到不同区域，避免热量集中，大大降低了最大温升，有助于快速散热。
[0048]如图6所示，为将本发明实施例的充电装置应用于移动终端的一实例。其中，变压模块20包括一级变压单元21和二级变压单元22,二级变压单元22包括第一子变压单元221 和第二子变压单元222。例如，一级变压单元21接收充电器10输入的功率为12V*3A，一级变压单元21进行一级降压处理后变为8V*4A，并分流为两路8V*2A的功率传输给二级变压单元 22的第一子变压单元221和第二子变压单元222,二级变压单元22的第一子变压单元221和第二子变压单元222分别进行二级降压处理后变为4.5V*3A，最后将两路4.5V*3A的功率输出至电池30。由于二级变压单元22将一级变压单元21输出的4A电流分流为两路2A的电流， 减小了每一个子变压单元(221，222)的发热量，相当于将二级变压单元22的电压转换时产生的热量分散到两个子变压单元(221，222)，进一步提高了散热效率。同时，二级变压单元 22中的子变压单元(221，222)分别与一级变压单元21和电池30之间传输功率时产生的热量也大大减少，降低了能量损耗。应当理解的是，所述一级变压单元21和所述二级变压单元22 对输入电压进行的降压处理，每一级变压单元对电压的调节幅度，可以根据实际情况进行调节，而不限于上述实施例。
[0049] 进一步地，一级变压单元21以及二级变压单元22的第一子变压单元221和第二子变压单元222均分置于电池30周围的不同位置。
[0050]如图7所示，一级变压单元21与二级变压单元的两个子变压单元(221，222)分置于电池30相对的两端(如图7所示的上下两端)，其中，一级变压单元21位于电池30接近充电接口 40的一端(下端)，二级变压单元的两个子变压单元(221，222)分置于电池30相对的另一端(上端)的两侧。两个子变压单元(221，222)可以将输出电压输出至电池30的同一输入端， 也可以输出至电池30的两个不同的输入端。
[0051] 如图8所示，二级变压单元的两个子变压单元(221，222)分置于电池30相对的两端 (如图8所示的上下两端)，其中，二级变压单元的第一子变压单元221与一级变压单元21分置于电池30接近充电接口 40的一端(下端)的两侧，二级变压单元的第二子变压单元222位于电池30相对的另一端(上端)。两个子变压单元(221，222)可以将输出电压输出至电池30 的同一输入端，也可以输出至电池30的两个不同的输入端。
[0052]从而，使得一级变压单元21、第一子变压单元221和第二子变压单元222转换电压时产生的热量分散于移动终端的三个不同区域，避免热量集中在一个区域而导致温升过快过高，并且还有助于快速散热，极大的提升了用户体验。
[0053]本发明实施例的充电装置，通过对变压单元进行串联和并联相结合，在实现对输入电压进行逐级降压处理的基础上，还实现了对输入电流的分流，将同一级变压单元电压转换时产生的热量分散到不同的子变压单元，进一步提高了散热效率。同时，子变压单元分别与前一级变压单元和电池30(或后一级变压单元)之间传输功率时产生的热量也大大减少，降低了能量损耗，进一步提高了散热效率。
[0054]本发明同时提出一种移动终端，其包括电池，所述移动终端可以为手机、平板等便携式终端。所述移动终端包括一充电装置，所述充电装置包括变压模块，所述变压模块接收输入电压，并对所述输入电压进行降压处理后输出预定输出电压，以对所述电池充电，所述变压模块包括至少两个串联的变压单元，所述变压模块通过所述至少两个串联的变压单元对所述输入电压进行逐级降压处理。本实施例中所描述的充电装置为本发明中上述实施例所涉及的充电装置，在此不再赘述。
[0055]本发明实施例的移动终端，采用上述充电装置，通过串联至少两个变压单元，实现了对输入电压进行逐级降压处理，减小了每一次电压转换时的压差，进而减小了降压幅度。 从而，一方面降低了电压转换时的能量损耗，提高了能量转换效率，进而进一步加快了充电速度;另一方面将转换产生的热量分散到不同的变压单元，避免了热量集中，增大了散热面积，有助于快速散热，提高了散热效率。极大的提升了用户体验。
[0056]以上参照【附图说明】了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明，比如作为一个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。
【主权项】
1.一种充电装置，其用于对电池进行充电，其特征在于，所述充电装置包括变压模块， 所述变压模块接收输入电压，并对所述输入电压进行降压处理后输出预定输出电压，以对 所述电池充电，所述变压模块包括至少两个串联的变压单元，所述变压模块通过所述至少 两个串联的变压单元对所述输入电压进行逐级降压处理。2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述至少两个串联的变压单元分置于 所述电池周围不同的位置。3.根据权利要求1或2所述的充电装置，其特征在于，所述至少两个串联的变压单元中 的至少一个变压单元包括至少两个并联的子变压单元。4.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，所述至少两个并联的子变压单元分置 于所述电池周围不同的位置。5.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述变压单元为两个，分别为接收所 述输入电压的一级变压单元和输出所述设定电压值的输出电压的二级变压单元。6.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于，所述一级变压单元与所述二级变压单 元分置于所述电池相对的两端，其中，所述一级变压单元位于所述电池接近充电接口的一 端，所述二级变压单元位于所述电池相对的另一端。7.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于，所述二级变压单元包括两个并联的子 变压单元。8.根据权利要求7所述的充电装置，其特征在于，所述一级变压单元与所述二级变压单 元分置于所述电池相对的两端，其中，所述一级变压单元位于所述电池接近充电接口的一 端，所述二级变压单元的两个子变压单元分置于所述电池相对的另一端的两侧。9.根据权利要求7所述的充电装置，其特征在于，所述二级变压单元的两个子变压单元 分置于所述电池相对的两端，其中，所述二级变压单元的一个子变压单元与所述一级变压 单元分置于所述电池接近充电接口的一端的两侧，所述二级变压单元的另一个子变压单元 位于所述电池相对的另一端。10.—种移动终端，其包括电池，其特征在于，所述移动终端进一步包括如权利要求1-9 任一项所述的充电装置，所述充电装置对所述电池进行充电。
【文档编号】H02J7/00GK106026267SQ201610475165
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】张哲 , 马怡伟
【申请人】奇酷互联网络科技（深圳）有限公司