一种充电装置、方法及相关设备与流程

本技术涉及电池充电，尤其涉及一种充电装置、方法及相关设备。

背景技术：

1、随着电子设备的高速发展，相关电池的技术也跟着飞跃发展。由于不同种类的电池的原理不同，导致每种类别电池的充电要求也各不相同。在目前电池有线充电领域中，基于降压(buck)式变换电路进行充电的电池，在一个完整的充电周期中，均会经历恒压(constant voltage，cv)充电阶段。其中，恒压充电阶段是指充电电源针对电池的充电电压在该阶段的充电时间里保持恒定的数值(该数值可以理解为充电电压的电压值)，且随着充电时间增加，电池模块电量逐渐升高，电池模块的电压也逐渐升高接近该充电电压。其中，在该恒压充电阶段下，当充电电流小于预设电流值时，即可认为该电池被充满电，从而充电过程截止。

2、因此，若在恒压充电阶段中，充电电压与电池预设的满充电压(即，电池充满电时的电压理想值)不一致，会导致电池截止充电后，电池最终充电截止时的电量与理想的满容量不一致。另外，这种实际电压超过预设的满充电压的情况，不仅可能会造成能源浪费并损害电池，也可能会导致电池爆炸；实际电压不足预设的满充电压的情况，则会导致电池无法充满的问题，进而影响续航。例如：以手机常用锂电池为例，以满充电压为基础，每降低10mv，电池的容量大约减少1％，从而续航也随之减小。

3、因此，如何调节恒压充电阶段的充电电压，是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种充电装置、方法及相关设备，涉及电池充电技术领域，可以校准恒压充电阶段的充电电压，以保证电子设备的续航和用电安全。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种充电装置，应用于电子设备，上述电子设备包括电池模块，上述电池模块在充电过程中对应有恒压充电阶段；上述装置包括：充电控制单元和处理单元；上述充电控制单元，用于在上述恒压充电阶段时，向上述电池模块输出预设的第一电压；上述处理单元，用于在上述恒压充电阶段，获取上述电池模块的第二电压的电压值，并基于上述第二电压的电压值，获得上述预设的第一电压对应的调节信息，其中，上述第二电压为上述电池模块在上述预设的第一电压下获得的实际充电电压；上述充电控制单元，用于基于上述调节信息，对上述预设的第一电压进行调节，向上述电池模块输出第三电压，上述第三电压为调节后的第一电压。

3、现有技术中，若在恒压充电阶段中的充电电压小于电池预设的满充电压，则会出现电池无法被充满的问题，进而影响电子设备的续航。而且，为了确保电池的充电电压不超过预设满充电压(该预设满充电压可以理解为预设的电池满充电压)，现有的调节方式往往会将电池的充电电压校准在预设满充电压以下，而且由于现有的调节方式无法消除诸如板级应力、温度、器件老化等因素对恒压充电电压的影响，因此会存在电池的实际充电电压与预设满充电压差距过大的情况，从而导致电子设备(如：手机、平板、智能手表、无线耳机等)在使用生命周期中无法使得电池电量无法达到理想的满容量，影响电子设备的续航甚至使用寿命。因此，本技术实施例提供了一种充电装置，应用于电池充电技术领域，可以在恒压充电阶段，调节恒压充电阶段的充电电压，以保证电子设备的续航和用电安全。该充电装置包括：充电控制单元和处理单元，其中，上述充电控制单元在恒压充电阶段时，可以向电池模块输出预设的第一电压(该预设的第一电压为充电控制单元基于预设满充电压向电池模块输出的电压)。上述处理单元相当于电子设备中的处理单元、处理芯片或片上系统(system-on-a-chip，soc)等，在恒压充电阶段时，可以获取恒压充电阶段内电池模块对应的第二电压的电压值(第二电压的电压值相当于在充电控制单元向电池模块输出当前预设的第一电压时，电池模块接收到的实际充电电压值)；基于该第二电压的电压值，获得上述预设的第一电压对应的调节信息；上述充电控制单元还可以根据上述调节信息对恒压充电阶段中预设的第一电压进行调节，并向上述电池模块输出第三电压(该第三电压为调节后的第一电压)，使得在充电控制单元向电池模块输出第三电压时，电池模块接收到的实际充电电压更接近预设满充电压，提高了电池的充电精度。而且，不会超过该预设满充电压。另外，本技术实施例中，通过获取充电过程中针对电池模块的充电电压，可以根据实际充电过程中各个因素的影响对当前电池模块的充电电压进行调节(即，本技术实施例中恒压充电阶段电池模块的充电电压会发生变化)，不仅可以避免诸如板级应力、温度、器件老化等因素对电池模块在实际充电过程的影响，而且还可以在充电周期中对充电电压及时调整，使得处于当前充电周期中的电池可以达到理想的充电状态，避免了在充电完成后才发现电池未被充满，甚至充电电压过高的情况。因此，本技术实施例可以在恒压充电阶段，调节电池模块的实际充电电压，以保证电子设备的续航。

4、在一种可能实现的方式中，上述第三电压的电压值大于上述预设的第一电压的电压值。

5、在本技术实施例中，第三电压的电压值大于预设的第一电压的电压值，即对应的，在充电控制单元向电池模块输出第三电压时，电池模块接收到的实际充电电压值要大于向电池模块输出当前预设的第一电压时，电池模块接收到的实际充电电压值。也因此，以第三电压向电池模块充电结束后，满充的电池模块的容量要高于以预设的第一电压向电池模块充电结束后，满充的电池模块的容量，大大的加强了电子设备的续航。

6、在一种可能实现的方式中，上述充电装置还包括检测单元；上述检测单元，用于检测上述第二电压的电压值，并发送至上述处理单元。

7、在本技术实施例中，充电装置还包括检测单元，在恒压充电阶段，可以通过检测单元(如：高精度检测装置)用于检测第二电压的电压值。其中，该检测单元可以位于充电控制单元内部，处理单元内部或独立于充电控制单元和处理单元之外与电池模块耦合。

8、在一种可能实现的方式中，上述检测单元为电量计；上述电量计，用于检测上述第二电压的电压值，并发送至上述处理单元。

9、在本技术实施例中，检测单元可以为电子设备中的电量计，该电量计用于测量电池模块的相关参数(如：电池充电电流、电池实际充电电压等)，因此，该电量计可以检测上述第二电压的电压值，并发送至上述处理单元。通过利用电子设备中的现有器件检测第二电压的电压值，节省了电子设备硬件空间和成本。

10、在一种可能实现的方式中，上述电量计，用于在上述电子设备对应的温度处于预设温度范围内时，检测上述第二电压的电压值，并发送至上述处理单元。

11、电子设备的温度的变化会影响到电量计获取的第二电压的精度，因此，在本技术实施例中，在获取第二电压的电压值前，还需要确定当前电子设备对应的温度，在电子设备对应的温度处于预设温度范围内时，该电量计获取的充电电压的电压值是可信的。也因此，在后续调节过程中，调节后的充电电压精度更准确。

12、在一种可能实现的方式中，上述调节信息包括第一调节量，上述第一调节量为所述第二电压的电压值与预设电压值之间的差值。

13、在本技术实施例中，调节信息是针对预设的第一电压的调节信息，该预设电压值为预设满充电压的电压值，若确定电池模块在该预设第一电压下接收到的实际充电电压达不到预设满充电压，则可以根据该预设满充电压调节预设的第一电压，从而使得电池模块接收到的实际充电电压(第二电压)也随之提升至预设满充电压。例如：对预设的第一电压增加10mv则电池模块接收到实际充电电压(第二电压)也随之增加10mv。

14、在一种可能实现的方式中，基于上述第二电压的电压值和上述预设电压值，获得上述预设的第一电压对应的调节信息。

15、在本技术实施例中，基于第二电压的电压值(实际充电电压的电压值)和电池模块对应的预设电压值之间的大小关系，确定调节预设的第一电压，可以使得电池最终充电截止时的电量更接近理想的电池满容量，从而提高电池的续航能力。而且可以避免因实际充电电压大于电池的预设满充电压而引发的安全隐患，保证充电周期中的充电安全。

16、在一种可能实现的方式中，所述处理单元，具体用于：获取多个时间点分别对应的所述第二电压的电压值；对比多个时间点中每个时间点对应的所述第二电压的电压值和上述预设电压值之间大小，获得所述多个时间点中每个时间点分别对应的电压差值；基于所述多个时间点中每个时间点分别对应的电压差值，确定所述调节信息。

17、在本技术实施例中，根据获取的多个第二电压的电压值与上述预设电压值之间的差值，确定校准充电电压的调节信息，可以减少仅获取一个充电电压值时的误差，从而在后续校准过程中，使得调节的充电电压更准确。其中，多个时间点中每相邻两个时间点之间的时间间隔相等。

18、在一种可能实现的方式中，上述检测单元，还用于检测第一电流的电流值，并发送至上述处理单元，其中，上述第一电流为上述电池模块在上述预设的第一电压下相应的充电电流；上述处理单元，具体用于基于上述第二电压的电压值和第一电流的电流值，确定上述调节信息。

19、在本技术实施例中，检测单元不仅用于检测当前预设的第一电压下电池模块对应的充电电压的电压值(第二电压的电压值)还用于检测当前的第一电流的电流值。处理单元还可以基于获取到的第二电压的电压值和第一电流的电流值，确定上述调节信息。另外该检测单元还可以是电量计。

20、在一种可能实现的方式中，上述调节信息包括第二调节量，上述第二调节量为上述预设的第一电压随上述第一电流变化的变化量，且与第一电流正相关。

21、在本技术实施例中，充电控制单元可以包括充电芯片，通过该充电芯片输出的第四电压向电池模块充电，其中，该充电芯片与电池模块之间可以通过如导线等连接，由于导线存在阻抗，因此该充电芯片输出的第四电压会被上述阻抗分压。也即，该预设的第一电压可以理解为第四电压经过上述阻抗后输入上述电池模块的电压。因此，充电装置可以基于上述阻抗分压的电压对充电芯片输出的第四电压进行补偿，进而实现对预设的第一电压的调节。另外由于恒压充电阶段需要保持电池模块的充电电压稳定，所以随着充电时间增加，电池模块电量逐渐升高，第一电流会逐渐减小，也因此上述阻抗分压的电压也会逐渐减小。故针对预设的第一电压的调节信息中的第二调节量为预设的第一电压随上述第一电流变化的变化量，且与第一电流正相关。

22、第二方面，本技术实施例提供了一种恒压充电电压调节方法，应用于电子设备，所述电子设备包括电池模块，所述电池模块在充电过程中对应有恒压充电阶段；在所述恒压充电阶段时，所述方法包括：通过充电控制单元向所述电池模块输出预设的第一电压；通过处理单元获取上述电池模块的第二电压的电压值，并基于所述第二电压的电压值，获得所述预设的第一电压对应的调节信息。其中，上述第二电压为上述电池模块在上述预设的第一电压下获得的实际充电电压；通过所述充电控制单元基于所述调节信息，对所述预设的第一电压进行调节，向所述电池模块输出第三电压，上述第三电压为调节后的第一电压。

23、在一种可能实现的方式中，所述第三电压的电压值大于所述预设的第一电压的电压值。

24、在一种可能实现的方式中，所述方法还包括：通过检测单元检测所述第二电压的电压值，并发送至所述处理单元。

25、在一种可能实现的方式中，所述检测单元为电量计；所述通过检测单元检测所述第二电压的电压值，并发送至所述处理单元，包括：通过所述电量计检测所述第二电压的电压值，并发送至所述处理单元。

26、在一种可能实现的方式中，所述通过所述电量计检测所述第二电压的电压值，并发送至所述处理单元，包括：在所述电子设备对应的温度处于预设温度范围内时，通过所述电量计检测所述第二电压的电压值，并发送至所述处理单元。

27、在一种可能实现的方式中，所述调节信息包括第一调节量，所述第一调节量为所述第二电压的电压值与预设电压值之间的差值。

28、在一种可能实现的方式中，上述基于所述第二电压的电压值，获得所述预设的第一电压对应的调节信息，包括：基于上述第二电压的电压值和上述预设电压值，获得上述预设的第一电压对应的调节信息。

29、在一种可能实现的方式中，所述基于上述第二电压的电压值和上述预设电压值，获得上述预设的第一电压对应的调节信息，包括：对比多个时间点中每个时间点对应的所述第二电压的电压值和上述预设电压值之间大小，获得所述多个时间点中每个时间点分别对应的电压差值；基于所述多个时间点中每个时间点分别对应的电压差值，确定所述调节信息。

30、在一种可能实现的方式中，所述方法还包括：通过所述检测单元检测第一电流的电流值，并发送至所述处理单元，其中，所述第一电流为所述电池模块在所述预设的第一电压下对应的充电电流；所述基于所述第二电压的电压值，获得所述预设的第一电压对应的调节信息，包括：基于所述第二电压的电压值和第一电流的电流值，确定所述调节信息。

31、在一种可能实现的方式中，所述调节信息包括第二调节量，所述第二调节量为所述预设的第一电压随所述第一电流变化的变化量，且与第一电流正相关。

32、第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，电子设备包括电池模块和如上述第一方面和与第一方面相关实施例所述的充电装置；该充电装置与该电池模块电连接。

33、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，用于储存为上述第一方面提供的一种充电装置所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。

34、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当该计算机程序被计算机执行时，使得计算机可以执行上述第一方面中的充电装置所执行的流程。

35、第六方面，本技术提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器和充电控制单元，用于支持电子设备实现上述第一方面中所涉及的功能，例如，生成或处理上述充电方法中所涉及的信息。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器，用于保存数据发送设备必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。