專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電池充電裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電源領(lǐng)域，尤其涉及一種電池充電裝置及其控制方法。
技術(shù)背景隨著電子技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的便攜式電子產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入日常生活，例如MP3播放器、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等，高端電子產(chǎn)品一般都使用儲(chǔ)能性能較好的 電池進(jìn)行供電。目前，由于充電電源(通用串行總線USB電源或變壓器等)的負(fù) 載能力、負(fù)載波動(dòng)特性不同，因此在同一個(gè)便攜式設(shè)備上只能使用與之配套的 充電電源，或者使用比該便攜式設(shè)備配套的充電電源的負(fù)載能力更大、負(fù)載波 動(dòng)特性更好的充電電源?，F(xiàn)有技術(shù)1采用恒流-恒壓的方式給電池充電，即當(dāng)電池電壓小于4.2V時(shí) 使用恒定的充電電流進(jìn)行充電，此過(guò)程稱(chēng)為恒流階段；當(dāng)電池電壓等于4.2V時(shí) 充電電源輸出恒定的電壓為4.2V,同時(shí)，由于電池本身的特性，充電電流會(huì)逐 漸減小，此過(guò)程稱(chēng)為恒壓階段。在恒流階段，充電電流大小是恒定不變的。然 而，對(duì)于同一臺(tái)便攜式電子產(chǎn)品，恒定不變的充電電流不會(huì)根據(jù)所接入的充電 電源的負(fù)載能力不同而改變，因此負(fù)載能力低于該充電電流的充電電源將無(wú)法 對(duì)電池進(jìn)行充電，負(fù)載能力高于該充電電流的充電電源不能有效的被利用。同 時(shí)，電流突然增大的瞬間，充電電源的電壓也會(huì)同步的有下降的脈沖，當(dāng)充電 電源的負(fù)載波動(dòng)特性比較差時(shí)，即充電電源的電壓隨電流變化表現(xiàn)出的電壓下 降脈沖過(guò)低時(shí)，有的甚至低于電池電壓，這樣就會(huì)造成無(wú)法充電。現(xiàn)有技術(shù)2采用可調(diào)整充電電流的充電裝置給電池充電，圖l示出了可調(diào) 整充電電流的充電裝置與電池以及充電電源之間的邏輯結(jié)構(gòu)圖，包括充電裝 置l、備用電池2、便攜式設(shè)備3以及充電電源4，其中主電池31集成于便攜式設(shè)備3中，充電裝置l包括充電集成電路ll,用于通過(guò)電阻值來(lái)設(shè)定對(duì)備 用電池2的充電電流大??；充電電流控制模塊12，用于控制電阻值的大小來(lái)調(diào) 整充電集成電i 各11對(duì)備用電池2的充電電流大小。圖2示出了充電集成電^各 11與充電電流控制模塊12的電路，其中，充電集成電路11具有一電流設(shè)定端 ISET,充電電流控制電路12包括一開(kāi)關(guān)管Q和兩個(gè)電阻R和r，其中開(kāi)關(guān)管Q 的b端(源/漏極)接地，開(kāi)關(guān)管Q的a端(源/漏極)通過(guò)電阻R與充電集成電路 的電流設(shè)定端ISET連接，開(kāi)關(guān)管Q的c端(柵極)與便攜式設(shè)備連接，用于 接收充電電流設(shè)定信號(hào)；電阻r的一端接地，另一端與電阻R的一端耦接至充 電集成電路的電流設(shè)定端?，F(xiàn)有技術(shù)2采用的充電方法為充電電源4通過(guò)充電裝置1以較大電流給 備用電池2充電，然后判斷便攜式設(shè)備3是否連接于充電裝置進(jìn)行充電，當(dāng)便 攜式設(shè)備3連接于充電裝置1進(jìn)行充電時(shí)，會(huì)送出充電電流設(shè)定信號(hào)至充電電 流控制模塊12,充電電流控制模塊12依據(jù)充電電流設(shè)定信號(hào)改變其電阻值， 最后充電集成電路11依據(jù)電流控制模塊12中的電阻值降低對(duì)備用電池2中充 電電流的大小。采用現(xiàn)有技術(shù)2提供的可調(diào)整充電電流的充電裝置給電池充電，可解決現(xiàn) 有技術(shù)1中的部分缺點(diǎn)，但是無(wú)法將充電電流調(diào)整到充電電源的最大負(fù)載能力； 同時(shí)，在首次開(kāi)啟對(duì)備用電池充電的瞬間、便攜式設(shè)備突然接入的瞬間，以及 降低對(duì)備用電池充電電流大小的瞬間，都會(huì)在充電電源端引起較大的電壓波動(dòng)， 即充電電源的電壓出現(xiàn)上沖或下沖的脈動(dòng)，引起整個(gè)設(shè)備的不穩(wěn)定，并且在充 電電流調(diào)整過(guò)程中也會(huì)引起電壓波動(dòng)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種電池充電裝置及其控制方法，旨在解決 現(xiàn)有技術(shù)在充電電流調(diào)整過(guò)程中引起電壓波動(dòng)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備不穩(wěn)定的問(wèn)題。 本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種電池充電裝置，所述裝置包括充電電路，具有一充電電流設(shè)定端，用于根據(jù)所述充電電流設(shè)定端的充電電流的大小對(duì)電池進(jìn)行充電；充電電流控制電路，與所述充電電流設(shè)定端連4矣，才艮據(jù)所述充電電流控制 電路的等效電阻值的大小逐步調(diào)整所述充電電流的大??；通用寄存器電路，其與所述充電電流控制電路連接，用于通過(guò)設(shè)置通用寄 存器的值控制所述等效電阻值的大小。本發(fā)明實(shí)施例的另 一 目的在于提供一種電池充電控制方法，適用于上述電 池充電裝置，所述方法包括下述步驟檢測(cè)到有充電電源接入時(shí)，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值逐步調(diào)整充電電流的 大小。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種電池充電控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 電流調(diào)整模塊，用于檢測(cè)到有充電電源接入時(shí)，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值逐步調(diào)整充電電流的大小。本發(fā)明實(shí)施例在充電電流控制電路中集成多個(gè)開(kāi)關(guān)管和電阻，通過(guò)設(shè)定通用寄存器的值來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)閉，從而逐步調(diào)整當(dāng)前充電電流，使充電電源的電壓平滑的下降/上升，解決了現(xiàn)有技術(shù)在充電電流調(diào)整過(guò)程中引起電壓波動(dòng)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備不穩(wěn)定的問(wèn)題。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的可調(diào)整充電電流的充電裝置與電池以及充電電源之間的邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的可調(diào)整充電電流的充電裝置的電路圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池充電裝置與便攜式設(shè)備以及充電電源之間的邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池充電裝置的電路圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池充電控制方法的工作流程圖；圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的充電電流調(diào)整子流程圖； 圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的充電電流調(diào)整子流程圖； 圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池充電控制系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例在充電電流控制電路中集成多個(gè)開(kāi)關(guān)管和電阻，通過(guò)設(shè)定通 用寄存器的值來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)閉，從而逐步調(diào)整當(dāng)前充電電流，使充 電電源的電壓平滑的下降/上升，解決了現(xiàn)有^t支術(shù)在充電電流調(diào)整過(guò)程中引起電 壓波動(dòng)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備不穩(wěn)定的問(wèn)題。圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池充電裝置與便攜式設(shè)備以及充電 電源之間的邏輯結(jié)構(gòu)圖，包括充電模塊21、充電/供電接口22、充電電源23， 便攜式設(shè)備24，電池25。外接充電電源23(通用串行總線USB電源或變壓器) 通過(guò)充電/供電接口 22接入到充電模塊21,給電池25充電以及給便攜式設(shè)備 24供電。充電纟莫塊21進(jìn)一步包括充電電路211、充電電流控制電^各212。充電電 路211與現(xiàn)有技術(shù)2中的充電集成電路11 一樣，具有一充電電流設(shè)定端，用于 根據(jù)充電電流設(shè)定端的充電電流的大小對(duì)電池進(jìn)行充電；充電電流控制電路 212與充電電路中的充電電流設(shè)定端連接，才艮據(jù)其等效電阻值的大小調(diào)整充電 電流的大小。充電/供電接口 22,與充電模塊21、便攜式設(shè)備24和充電電源23連接， 接收并輸出充電電源23提供的充電電流。其中，充電/供電接口為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中 與USB線兼容的接口。便攜式設(shè)備24包括CPU主電路241和其它耗電模塊242，其中CPU主電路241進(jìn)一步包括通用寄存器電路2411、電壓檢測(cè)電路2412、供電通路選擇 2413、電流檢測(cè)電路2414。其它耗電模塊242為屏、flash、 FM收音機(jī)模組等 功能器件。當(dāng)有充電電源23接入時(shí)，充電電流從充電/供電接口 22處通過(guò)充電模塊21 中的充電電路211給電池25充電，形成電流通路一；供電電流/人充電/供電接 口 22處通過(guò)便攜式設(shè)備24中CPU主電路241的控制到達(dá)便攜式設(shè)備中的其它 耗電模塊242,形成電流通路二；當(dāng)沒(méi)有外接充電電源23接入時(shí)，電池25通 過(guò)CPU主電路241的控制給便攜式設(shè)備中其它耗電模塊242供電，形成電流通 路三。在CPU主電^各241中實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電源23的電壓4企測(cè)、充電電路211的 開(kāi)關(guān)控制、電池25的電壓檢測(cè)、電流通路二或電流通路三的選擇，以及控制其 它耗電模塊242的耗電大小。本發(fā)明實(shí)施例提供的電池充電裝置包括充電電路211,具有一充電電流 設(shè)定端，用于才艮據(jù)充電電流設(shè)定端的充電電流的大小對(duì)電池進(jìn)行充電；充電電 流控制電路212,與充電電流設(shè)定端連接，根據(jù)其等效電阻值的大小逐步調(diào)整 充電電流的大?。煌ㄓ眉拇嫫麟娐?411,其與充電電流控制電路連接，用于通 過(guò)設(shè)定通用寄存器的值控制等效電阻值的大小。本發(fā)明實(shí)施例中，電池充電裝置的電路結(jié)構(gòu)如圖4所示，為了便于說(shuō)明， 僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，詳述如下充電電流控制電if各212進(jìn)一步包括開(kāi)關(guān)電路41和電流調(diào)整電路42。開(kāi)關(guān)電路41的一端410與充電電路211的充電電流設(shè)定端ISET連接，用 于控制是否打開(kāi)充電電路；作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，開(kāi)關(guān)電路41包括第一 開(kāi)關(guān)管QO和第一電阻RO,其中，第一開(kāi)關(guān)管的第一端b與充電電路的充電電 流設(shè)定端連接，第一開(kāi)關(guān)管的第二端a通過(guò)第一電阻RO接地，第一開(kāi)關(guān)管的 控制端c與便攜式電子設(shè)備連接，用于控制是否打開(kāi)充電電路；需要指出的是， 第一開(kāi)關(guān)管QO第一端b和第二端a可以為源極或漏極，當(dāng)?shù)谝欢薭為源極時(shí)， 第二端a為漏極，當(dāng)?shù)谝欢薭為漏極時(shí)，第二端a為源極；控制端為柵極。電流調(diào)整電路42與開(kāi)關(guān)電路41連接，用于逐步調(diào)整充電電路的充電電流 的大小。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，電流調(diào)整電路42包括N個(gè)級(jí)聯(lián)的電阻控 制電路421，其中，N為大于等于2的正整數(shù)。電阻控制電路421進(jìn)一步包括 第二開(kāi)關(guān)管Ql和第二電阻Rl,第二開(kāi)關(guān)管Ql的第一端b通過(guò)第二電阻Rl 與開(kāi)關(guān)電路41連接，第二開(kāi)關(guān)管Ql的第二端a接地，第二開(kāi)關(guān)管Ql的控制 端c與通用寄存器電路2411的接口端連接；需要指出的是，第二開(kāi)關(guān)管Q1的 第一端b和第二端a可以為源極或漏極，當(dāng)?shù)谝欢薭為源極時(shí)，第二端a為漏 極，當(dāng)?shù)谝欢薭為漏極時(shí)，第二端a為源極；控制端c為柵極。其中，控制端 c端口 2120、 2121、 2122、 2123……212N與便攜式設(shè)備中的通用寄存器接口連 接，編程者通過(guò)軟件編程的方式設(shè)定通用寄存器的值來(lái)控制這些端口的電平為 高或者低，控制第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管處于開(kāi)路或?qū)顟B(tài)，從而控制等效 電阻，最終控制電池的充電電流大小，即編程者可以通過(guò)設(shè)置寄存器的值來(lái)調(diào) 節(jié)充電電流的大小，其中N的值根據(jù)電池容量范圍設(shè)定。本發(fā)明實(shí)施例中，充 電電流控制電路212將充電電流的大小分為多個(gè)等級(jí)， 一般用于便攜式設(shè)備的 電池的容量都在1000mAh左右，因此可以設(shè)定N-20,且通過(guò)R1 RN的取值， 將相鄰充電電流等級(jí)之間間隔的電流值設(shè)置為50mA,同樣，也可以取N40， 并且通過(guò)R1 RN的取值，將相鄰充電電流等級(jí)之間間隔的電流值設(shè)置為 100mA，需要指出的是相鄰充電電流等級(jí)之間間隔的電流值具體為多少可根據(jù) 特定需求進(jìn)行設(shè)定，較優(yōu)可以選擇20mA-200mA之間的值；如果充電電流需要 調(diào)整100mA，那么可以將相鄰充電電流等級(jí)之間間隔的電流值設(shè)置為100mA, 只需調(diào)一級(jí)即可滿足要求；同樣，如果將相鄰充電電流等級(jí)之間間隔的電流值 設(shè)置為20mA,那么可以一次調(diào)5級(jí)，也可以一次調(diào)一級(jí)，調(diào)5次即可，還可 以一次調(diào)兩級(jí)、三級(jí)或四級(jí)均可滿足要求；以下說(shuō)明都將以相鄰充電電流等級(jí) 之間間隔的電流值為50mA為例進(jìn)行-說(shuō)明。通過(guò)控制等效電阻值來(lái)設(shè)定充電電 流的范圍/人50mA到1000mA,同樣50mA/1000mA可才艮據(jù)特定需求進(jìn)行設(shè)定， 并且通過(guò)CPU中的通用寄存器的方式來(lái)控制充電電流控制電路212，便于編程者通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值來(lái)實(shí)現(xiàn)逐步調(diào)整電池充電電流的功能，避免充電電 源電壓因電流的突變而產(chǎn)生瞬間脈沖。本發(fā)明實(shí)施例中， 一種采用上述電池充電裝置實(shí)現(xiàn)充電的便攜式電子設(shè)備，通過(guò)CPU主電路241中的電壓檢測(cè)電路自動(dòng)的、逐步的調(diào)節(jié)充電電流，使充電電源23的電壓在打開(kāi)充電電路211后平 滑下降，并使充電電源23處于最大負(fù)載狀態(tài)，從而可以使便攜式電子設(shè)備自動(dòng) 適應(yīng)具有不同負(fù)載波動(dòng)特性或不同負(fù)載能力的充電電源23 ，即可以使用任意的 充電電源給同一個(gè)便攜式電子設(shè)備充電，以達(dá)到最短時(shí)間、最快速充滿電的目 的。圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的電池充電控制方法的工作流程圖，結(jié)合圖3詳 述如下'在步驟S50中，當(dāng)CPU主電路241檢測(cè)到充電/供電接口 22有充電電源23接入 時(shí)，CPU主電^各241控制整個(gè)系統(tǒng)工作在待機(jī)狀態(tài)，關(guān)閉充電電^各211;在步驟S51中，通過(guò)CPU主電路241中的電壓檢測(cè)電3各2412來(lái)4企測(cè)充電電源 23的電壓，獲得充電電源23空載電壓的近似值V一NL;在步驟S52中，根據(jù)電池的特性設(shè)定充電電流的上/下限值，以充電電流的 下P艮值打開(kāi)充電電路211,開(kāi)始給電池25充電；作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將充電電流上限值設(shè)定為電池的最大容量值； 將充電電流下限值設(shè)定為相鄰充電電流等級(jí)之間間隔的電流值。在步驟S53中，調(diào)用"充電電流調(diào)整子流程"；本發(fā)明第一實(shí)施例4是供的充電電流調(diào)整子流程如圖6所示，充電電源的負(fù) 載能力包括最大負(fù)載能力和極限負(fù)載能力，最大負(fù)載能力為充電電源電壓下降 為充電電源空載電壓的a。/。時(shí)的負(fù)載值，即第一下限值a。/。'V一NL;極限負(fù)載能 力為充電電源電壓下降為充電電源空載電壓的b。/。時(shí)的負(fù)載值，即第二下限值 b%'V—NL;其中，b%<a%，第一下限值大于第二下卩艮值。在步驟S60中，檢測(cè)充電電源23的電壓，判斷充電電源電壓是否低于第一下限值a。/o'V—NL,若是，則進(jìn)入步驟S61;若否，則進(jìn)入步驟S68;在步驟S61中，判斷充電電源電壓是否高于第二下限值b。/。'V_NL,若是， 則進(jìn)入步驟S65,若否，則進(jìn)入步驟S62;在步驟S62中，判斷當(dāng)前充電電流是否達(dá)到充電電流的下限值，若是，則進(jìn) 入步驟S64，若否，則進(jìn)入步驟S63;在步驟S63中，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將當(dāng)前充電電流減小一級(jí)后循環(huán)進(jìn) 入步驟S60;在步驟S64中，當(dāng)充電電流已經(jīng)達(dá)到充電電流下限值時(shí)，將充電電源負(fù)載能 力不足的標(biāo)志位置位，并退出充電電流調(diào)整子流程；在步驟S65中，當(dāng)充電電源電壓高于第二下限值時(shí)，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的 值將充電電流上限值改為當(dāng)前充電電流值；在步驟S66中，通過(guò)CPU主電路中的電流檢測(cè)電路2414來(lái)判斷充電電流是否 小于0.01C，其中C為電池的最大容量值，若是，則進(jìn)入步驟S67;若否，則退 出充電電流調(diào)整子流程；在步驟S67中，當(dāng)充電電流小于0.01C時(shí)，表示電池已充滿，將滿電標(biāo)志置 位后退出充電電流調(diào)整子流程；在步驟S68中，判斷當(dāng)前充電電流是否達(dá)到充電電流上P艮值，若是，則進(jìn)入 步驟S66;若否，則進(jìn)入步驟S69;在步驟S69中，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將充電電流增加一級(jí)后循環(huán)進(jìn)入步 驟S60;本發(fā)明第二實(shí)施例提供的充電電流調(diào)整子流程如圖7所示，詳述如下在步驟S70中，檢測(cè)充電電源23的電壓，判斷充電電源電壓是否低于第三下 限值k'V—NL，若是，則進(jìn)入步驟S71;若否，則進(jìn)入步驟S75;在步驟S71中，判斷當(dāng)前充電電流值是否達(dá)到充電電流下限值，若是，則進(jìn) 入步驟S74，若否，則進(jìn)入步驟S72;在步驟S72中，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將當(dāng)前充電電流減'J、一級(jí)后進(jìn)入步驟S73;在步驟S73中，當(dāng)前的充電電流即為充電電源的最大負(fù)載能力，退出充電電 流調(diào)整子流程；在步驟S74中，關(guān)閉充電器，將充電電源負(fù)載能力不足的標(biāo)志位置位，退出 充電電流調(diào)整子流程；在步驟S75中，判斷當(dāng)前充電電流是否達(dá)到充電電流上限值，若是，則進(jìn)入 步驟S76;若否，則進(jìn)入步驟S78;在步驟S76中，通過(guò)CPU主電路中的電流檢測(cè)電路2414來(lái)判斷當(dāng)前充電電流 是否小于0.01C,其中C為電池的最大容量值，若是，則進(jìn)入步驟S77;若否， 則退出充電電流調(diào)整子流程；在步驟S77中，電池充滿，將滿電的標(biāo)志置位后，退出充電電流調(diào)整子流程；在步驟S78中，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將當(dāng)前充電電流增加一級(jí)后循環(huán)進(jìn) 入步驟S70。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將當(dāng)前充電電流值增加一級(jí)使充電 電源的電壓平滑下降，避免了充電電源上電壓的瞬間下降脈沖，直到充電電源 的電壓下降到第一下限值a。/。' V—NL至第二下限值b。/。' V—NL之間，停止增大電 池的充電電流，通過(guò)讀出通用寄存器的值，將此時(shí)通用寄存器對(duì)應(yīng)的電流值賦 給電池充電電流的上限值，充電電流的上P艮值是一個(gè)變量，根據(jù)電池的特性以 及充電電源的負(fù)載能力來(lái)設(shè)定。在步驟S54中，通過(guò)CPU主電路241判斷是否啟動(dòng)新任務(wù)，即判斷便攜式 設(shè)備中的其它耗電模塊242的耗電量是否發(fā)生改變，若是，則進(jìn)入步驟S55， 若否，則進(jìn)入步驟S59;在步驟S55中，啟動(dòng)新任務(wù)前通過(guò)CPU主電路241來(lái)評(píng)估耗電等級(jí)，系統(tǒng) 耗電可分為兩部分 一部分是跟系統(tǒng)工作頻率無(wú)關(guān)的耗電，稱(chēng)為靜態(tài)耗電，比 如彩屏的背光耗電；由于靜態(tài)耗電的影響因素少，其功耗很容易計(jì)算；另一部 分是跟系統(tǒng)的工作頻率相關(guān)的耗電，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)耗電，對(duì)于便攜式設(shè)備而言，CPU可能會(huì)運(yùn)行多任務(wù)，不同的工作狀態(tài)下，同時(shí)運(yùn)行的任務(wù)不同，從而同時(shí)用到 的功能模塊也不同。為了計(jì)算系統(tǒng)功耗，將所有可能同時(shí)運(yùn)行的任務(wù)組合下所 用到的功能模塊編號(hào)并記錄在軟件中，然后根據(jù)這些功能模塊的使用情況來(lái)評(píng)估耗電，并劃分為等級(jí)。具體方法如下調(diào)整任務(wù)包括啟動(dòng)任務(wù)和結(jié)束任務(wù)。啟動(dòng)一個(gè)任務(wù)前評(píng)估系統(tǒng)動(dòng)態(tài)耗電的 方法是，先確定啟動(dòng)該任務(wù)后系統(tǒng)中的哪些功能模塊會(huì)同時(shí)工作，可以計(jì)算出 這些同時(shí)工作的功能模塊組合中哪種組合耗電最大。同時(shí)工作的功能模塊中，每個(gè)功能模塊的最大動(dòng)態(tài)功耗和系統(tǒng)的電壓的平方成正比，與頻率成正比，與 電路的負(fù)載電容成正比。 一旦一個(gè)便攜式系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，負(fù)載電容也就確定下 來(lái)。如果事先測(cè)得第i個(gè)模塊在運(yùn)行最耗電功能時(shí)的動(dòng)態(tài)功耗為Di (即當(dāng)供電 電壓-Utest (i)時(shí)，測(cè)得每個(gè)頻率單位MHz的功耗為Di )。那么如果模塊工 作頻率fi，則當(dāng)供電電壓-Utest(i)時(shí)耗電為Di*fi，如果供電電壓為Urun (i)， 那么^4居功^^與電壓的平方成正比的關(guān)系得到此時(shí)的井毛電為Di*fi*[Urun (i) /Utest (i) ]A2。由此可以得到啟動(dòng)一個(gè)任務(wù)后同時(shí)工作的功能模塊組合的最大 動(dòng)態(tài)功耗。所有可能同時(shí)工作的功能模塊組合中功耗最大的那一種組合的功耗 即為系統(tǒng)的最大動(dòng)態(tài)功耗。將最大動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗加起來(lái)就是啟動(dòng)任務(wù)后 系統(tǒng)的總功耗。結(jié)束一個(gè)任務(wù)前評(píng)估系統(tǒng)耗電的方法也一樣，在此不再贅述。估算后的系統(tǒng)耗電需要將其劃分為等級(jí)，同時(shí)留有10%~20%裕量。例如， 將耗電等級(jí)差別定為50mA,如果估算的耗電量為170mA,可以將其劃分為 200mA級(jí)；估算耗電為200mA,劃分為250mA級(jí)。在步驟S56中，判斷耗電等級(jí)是否改變，若是，則進(jìn)入步驟S57;若否， 則進(jìn)入步驟S59;在步驟S57中，根據(jù)新任務(wù)的耗電等級(jí)進(jìn)一步調(diào)整當(dāng)前充電電流，直到滿 足需求；作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)耗電等級(jí)增大n級(jí)時(shí)，將當(dāng)前充電電流相應(yīng) 的減小n級(jí)；當(dāng)耗電等級(jí)減小n級(jí)時(shí)，將當(dāng)前充電電流相應(yīng)的增大n級(jí)；其中n為大于等于l的整數(shù)。例如，耗電等級(jí)將要減小2個(gè)等級(jí)50mA-2，那么充電 電流需要增大2個(gè)等級(jí)，并按照50mA/等級(jí)的遞增的方式增大充電電流，防止 充電電源電壓因電流的突變而產(chǎn)生瞬間脈沖，做到充電電源的電壓平滑下降/ 上升；在步驟S58中，啟動(dòng)新任務(wù)；如播放音樂(lè)、收聽(tīng)收音^/L、瀏覽圖片等； 在步驟S59中，判斷滿電標(biāo)志位是否被置位，若是，則進(jìn)入步驟S510;若 否，則返回步驟S53;在步驟S510中，關(guān)閉充電電i 各，結(jié)束。圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池充電控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為了便于 說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該系統(tǒng)可以集成在便攜式電子設(shè) 備中，用于控制電池充電。本發(fā)明實(shí)施例中，電流調(diào)整模塊81用于當(dāng)檢測(cè)到有充電電源接入時(shí)，通過(guò) 設(shè)置通用寄存器的值逐步調(diào)整充電電流的大小。其中，逐步調(diào)整充電電流的大 小為逐步增大或減小當(dāng)前充電電流的大?。煌瑫r(shí)，逐步調(diào)整充電電流可以為一 級(jí)一級(jí)的調(diào)整當(dāng)前充電電流的大小，也可以一次調(diào)多級(jí)， 一見(jiàn)具體的情況而定。電壓調(diào)整模塊82用于檢測(cè)充電電源的電壓，通過(guò)逐步增大或減小當(dāng)前充電 電流的大小使充電電源的電壓為其最大負(fù)載能力相對(duì)應(yīng)的工作電壓。本發(fā)明第一實(shí)施例中，電壓調(diào)整模塊82中的第一電壓i殳定單元821-沒(méi)定充 電電源電壓的第 一下限值；第二電壓設(shè)定單元822設(shè)定充電電源電壓的第二下 限值，第一下限值大于第二下限值；電流設(shè)定單元823設(shè)定充電電流上限值以 及充電電流下限值；當(dāng)充電電源電壓值高于第一下限值且當(dāng)前充電電流沒(méi)有達(dá) 到充電電流上限值時(shí)，第一調(diào)整單元824將當(dāng)前充電電流增加一級(jí)；當(dāng)充電電 源電壓值#<于第二下限值且當(dāng)前充電電流沒(méi)有達(dá)到充電電流下限值時(shí)，第二調(diào) 整單元825將當(dāng)前充電電流減小一級(jí)；當(dāng)充電電源電壓值低于第一下限值且高 于第二下限值時(shí)，第三,整單元826將充電電流上限值設(shè)定為當(dāng)前充電電流。本發(fā)明第二實(shí)施例中，電壓調(diào)整模塊82中的第三電壓設(shè)定單元827設(shè)定充電電源電壓的第三下限值；電流設(shè)定單元823設(shè)定充電電流上限值以及充電電 流下限值；當(dāng)充電電源電壓值高于第三下限值且當(dāng)前充電電流沒(méi)有達(dá)到充電電 流上限值時(shí)，第四調(diào)整單元828將當(dāng)前充電電流增加一級(jí)；當(dāng)充電電源電壓值 低于第三下限值且當(dāng)前充電電流沒(méi)有達(dá)到充電電流下限值時(shí)，第五調(diào)整單元 829將當(dāng)前充電電流減小一級(jí)。其中，電流設(shè)定單元823進(jìn)一步包括第一電 流設(shè)定單元將充電電流上限值設(shè)定為電池的最大容量值；第二電流設(shè)定單元將 充電電流下限值設(shè)定為相鄰充電電流等級(jí)之間間隔的電流值。通過(guò)電壓調(diào)整模塊82將充電電源的電壓調(diào)整為其最大負(fù)載能力相對(duì)應(yīng)的 工作電壓后，耗電量判斷模塊83判斷系統(tǒng)中的耗電量是否改變；當(dāng)系統(tǒng)中的耗 電量發(fā)生改變時(shí)，耗電量評(píng)估模塊84根據(jù)耗電量評(píng)估耗電等級(jí)。具體的評(píng)估方 法上文已有描述，在此不再贅述。當(dāng)耗電量的耗電等級(jí)確定后，電流調(diào)整模塊 81根據(jù)耗電等級(jí)進(jìn)一步調(diào)整當(dāng)前充電電流的大小。本發(fā)明實(shí)施例在充電電流控制電路中集成多個(gè)開(kāi)關(guān)管和電阻，通過(guò)設(shè)定通 用寄存器的值來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)閉，從而逐步調(diào)整當(dāng)前充電電流，使充 電電源的電壓平滑的下降/上升，解決了現(xiàn)有技術(shù)在充電電流調(diào)整過(guò)程中引起電 壓波動(dòng)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備不穩(wěn)定的問(wèn)題；同時(shí)在逐步調(diào)整當(dāng)前充電電流的基礎(chǔ)上， 使充電電源工作在最大負(fù)載能力對(duì)應(yīng)的工作電壓，以實(shí)現(xiàn)同 一個(gè)便攜式設(shè)備可 以采用不同的充電電源進(jìn)行充電。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種電池充電裝置，其特征在于，所述裝置包括充電電路，具有一充電電流設(shè)定端，用于根據(jù)所述充電電流設(shè)定端的充電電流的大小對(duì)電池進(jìn)行充電；充電電流控制電路，與所述充電電流設(shè)定端連接，根據(jù)所述充電電流控制電路的等效電阻值的大小逐步調(diào)整所述充電電流的大小；通用寄存器電路，其與所述充電電流控制電路連接，用于通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值控制所述等效電阻值的大小。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述充電電流控制電路包括 開(kāi)關(guān)電路，與所述充電電路的充電電流設(shè)定端連接，用于控制是否打開(kāi)所述充電電路；電流調(diào)整電路，其與所述開(kāi)關(guān)電路連接，用于逐步調(diào)整所述充電電路的充 電電流的大小。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)電路包括 第一開(kāi)關(guān)管和第一電阻，所述第一開(kāi)關(guān)管的第一端與所述充電電流設(shè)定端連接，所述第一開(kāi)關(guān)管的第二端通過(guò)第一電阻接地，所述第一開(kāi)關(guān)管的控制端 與便攜式設(shè)備連接，用于控制是否打開(kāi)所述充電電路；所述第一端和第二端為 源極或漏極，當(dāng)所述第一端為源極時(shí)，所述第二端為漏極，當(dāng)所述第一端為漏 極時(shí)，所述第二端為源極。
4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電流調(diào)整電路包括 至少兩個(gè)級(jí)聯(lián)的電阻控制電路，所述電阻控制電路包括第二開(kāi)關(guān)管和第二電阻，所述第二開(kāi)關(guān)管的第一端通過(guò)第二電阻與所述開(kāi)關(guān)電路連^^妄，所述第二 開(kāi)關(guān)管的第二端接地，所述第二開(kāi)關(guān)管的控制端與所述通用寄存器電路的接口 端連接；所述第一端和第二端為源極或漏極，當(dāng)所述第一端為源極時(shí)，所述第 二端為漏極，當(dāng)所述第一端為漏極時(shí)，所述第二端為源才及。
5. 一種電池充電控制方法，適用于權(quán)利要求1的電池充電裝置，其特征在于，所述方法包括下述步驟檢測(cè)到有充電電源接入時(shí)，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值逐步調(diào)整充電電流的 大小。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述逐步調(diào)整充電電流的大小 具體為通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值逐步增大或減小當(dāng)前充電電流的大小。'
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括步驟 檢測(cè)充電電源的電壓，通過(guò)逐步增大或減小當(dāng)前充電電流的大小使所述充電電源的電壓為其最大負(fù)載能力相對(duì)應(yīng)的工作電壓。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述片企測(cè)充電電源的電壓，通 過(guò)逐步調(diào)整充電電流的大小使所述充電電源的電壓為其最大負(fù)載能力相對(duì)應(yīng)的 工作電壓步驟具體為設(shè)定所述充電電源電壓的第一下限值；設(shè)定所述充電電源電壓的第二下限值，所述第一下限值大于所述第二下限值；設(shè)定充電電流上限值以及充電電流下限值；當(dāng)所述充電電源電壓值高于所述第 一 下限值且當(dāng)前充電電流沒(méi)有達(dá)到所述 充電電流上限值時(shí)，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將所述當(dāng)前充電電流增加一級(jí)；當(dāng)所述充電電源電壓值低于所述第二下限值且當(dāng)前充電電流沒(méi)有達(dá)到所述 充電電流下限值時(shí)，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將所述當(dāng)前充電電流減小一級(jí)；當(dāng)所述充電電源電壓值低于所述第一下限值且高于所述第二下限值時(shí)，通 過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將所述充電電流上限值設(shè)定為所述當(dāng)前充電電流。
9、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)充電電源的電壓，通 過(guò)逐步增大或者減小當(dāng)前充電電流的大小使所述充電電源的電壓為其最大負(fù)載 能力相對(duì)應(yīng)的工作電壓步驟具體為設(shè)定所述充電電源電壓的第三下限值；設(shè)定充電電流上限值以及充電電流下限值；當(dāng)所述充電電源電壓值高于所述第三下限值且當(dāng)前充電電流沒(méi)有達(dá)到所述 充電電流上限值時(shí)，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將所述當(dāng)前充電電流增加一級(jí)；當(dāng)所述充電電源電壓值低于所述第三下限值且當(dāng)前充電電流沒(méi)有達(dá)到所述 充電電流下限值時(shí)，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將所述當(dāng)前充電電流減小一級(jí)。
10、如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述設(shè)定充電電流上限 值以及充電電流下限值步驟具體為將所述充電電流上限值設(shè)定為電池的最大容量值；將所述充電電流下限值設(shè)定為相鄰充電電流等級(jí)之間間隔的電流值。
11、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括步驟 判斷系統(tǒng)中的耗電量是否改變；當(dāng)系統(tǒng)中的耗電量改變時(shí)，根據(jù)所述耗電量評(píng)估耗電等級(jí)； 才艮據(jù)所述耗電等級(jí)進(jìn)一步增大或者減小所述當(dāng)前充電電流的大小。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述耗電等級(jí)進(jìn)一步逐 步增大或者減小所述當(dāng)前充電電流的大小步驟具體為當(dāng)所述^^電等級(jí)增大n級(jí)時(shí)，將所述當(dāng)前充電電流相應(yīng)的減小n級(jí)； 當(dāng)所ii4毛電等級(jí)減小n級(jí)時(shí)，將所述當(dāng)前充電電流相應(yīng)的增大n級(jí)； n為大于等于1的整數(shù)。
13、 一種電池充電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 電流調(diào)整才莫塊，用于檢測(cè)到有充電電源接入時(shí)，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值逐步調(diào)整充電電流的大小。
14、 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括 電壓調(diào)整模塊，用于檢測(cè)充電電源的電壓，通過(guò)逐步調(diào)整當(dāng)前充電電流的大小使所述充電電源的電壓為其最大負(fù)載能力相對(duì)應(yīng)的工作電壓。
15、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓調(diào)整模塊進(jìn)一步包第 一電壓設(shè)定單元，用于設(shè)定所述充電電源電壓的第 一下限值； 第二電壓設(shè)定單元，用于設(shè)定所述充電電源電壓的第二下限值，所述第一下P艮值大于所述第二下限值；電流設(shè)定單元，用于設(shè)定充電電流上限值以及充電電流下限值；第一調(diào)整單元，用于當(dāng)所述充電電源電壓值高于所述第一下P艮值且當(dāng)前充電電流沒(méi)有達(dá)到所述充電電流上限值時(shí)，根據(jù)通用寄存器的值將所述當(dāng)前充電電流增加一級(jí)；第二調(diào)整單元，用于當(dāng)所述充電電源電壓值低于所述第二下限值且當(dāng)前充 電電流沒(méi)有達(dá)到所述充電電流下限值時(shí)，根據(jù)通用寄存器的值將所述當(dāng)前充電 電流減小一級(jí)；第三調(diào)整單元，用于當(dāng)所述充電電源電壓值低于所述第一下限值且高于所 述第二下限值時(shí)，根據(jù)通用寄存器的值將所述充電電流上限值設(shè)定為所述當(dāng)前 充電電it。
16、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓調(diào)整模塊進(jìn)一步包括第三電壓設(shè)定單元，用于設(shè)定所述充電電源電壓的第三下限值； 電流設(shè)定單元，用于設(shè)定充電電流上限值以及充電電流下限值； 第四調(diào)整單元，用于當(dāng)所述充電電源電壓值高于所述第三下限值且當(dāng)前充電電流沒(méi)有達(dá)到所述充電電流上限值時(shí)，根據(jù)通用寄存器的值將所述當(dāng)前充電 電流增加一級(jí)；第五調(diào)整單元，用于當(dāng)所述充電電源電壓值低于所述第三下限值且當(dāng)前充 電電流沒(méi)有達(dá)到所述充電電流下限值時(shí)，根據(jù)通用寄存器的值將所述當(dāng)前充電 電流減小一級(jí)。
17、 如權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)，其特4正在于，所述電流設(shè)定單元包括第 一電流設(shè)定單元，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將所述充電電流上限值設(shè)定為電池的最大容量值；第二電流設(shè)定單元，通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值將所述充電電流下限值設(shè)定 為相鄰充電電流等級(jí)之間間隔的電流值。
18、如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括耗電量判斷模塊，用于判斷系統(tǒng)中的耗電量是否改變；耗電量評(píng)估模塊，用于當(dāng)所述耗電量判斷模塊判斷系統(tǒng)中的耗電量改變時(shí)， 根據(jù)所述耗電量評(píng)估耗電等級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明適用于電源領(lǐng)域，提供了一種電池充電裝置及其控制方法，包括充電電路，具有一充電電流設(shè)定端，用于根據(jù)所述充電電流設(shè)定端的充電電流的大小對(duì)電池進(jìn)行充電；充電電流控制電路，與所述充電電流設(shè)定端連接，根據(jù)所述充電電流控制電路的等效電阻值的大小逐步調(diào)整所述充電電流的大小；通用寄存器電路，其與所述充電電流控制電路連接，用于通過(guò)設(shè)置通用寄存器的值控制所述等效電阻值的大小。本發(fā)明在充電電流控制電路中集成多個(gè)開(kāi)關(guān)管和電阻，通過(guò)設(shè)定通用寄存器的值來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)閉，從而逐步調(diào)整當(dāng)前充電電流，使充電電源的電壓平滑的下降/上升，解決了現(xiàn)有技術(shù)在充電電流調(diào)整過(guò)程中引起電壓波動(dòng)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備不穩(wěn)定的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101282045SQ20081006692
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者李深遠(yuǎn), 肖麗榮 申請(qǐng)人:炬力集成電路設(shè)計(jì)有限公司