CN113451669B - 充电方法及装置、电子设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种充电方法及装置、电子设备、存储介质。该方法包括：响应于确定检测到充电操作，将所述多个电芯切换到串联模式下充电；获取充电过程中串联模式下各电芯的充电数据；当确定任一串联支路中至少一个电芯的充电数据满足第一预设条件时，将所述至少一个电芯切换到并联模式下充电。本实施例在充电前期可以采用高功率充电，有利于提升充电速度；在充电后期采用低功率充电，平衡各个电芯的充电数据，有利于减少电芯过充危险，提升电池安全。

Description

充电方法及装置、电子设备、存储介质

技术领域

本公开涉及电源管理技术领域，尤其涉及一种充电方法及装置、电子设备、存储介质。

背景技术

随着智能终端成为人们工作和生活的重要设备，智能终端的耗电量随之迅速增长，使得智能终端需要频率充电。

相关技术中，增加充电电流，可以提高充电效率，缩短充电时长。但是，大电流充电方式会增加电芯功耗，进而电池的温度较高，反过来影响到充电效率和电芯的寿命。

为此，相关技术中将智能终端中的多颗电芯变成两串电芯，升高每串电芯的充电电压和降低充电电流(为原来的一半)，这样可以解决现有大电流充电导致电芯功耗增加的问题。

然而，由于两个电芯的剩余电量不同和/或内部阻抗不同，导致充电过程中各串电芯中的两个电芯会出现电压不同的情况，有可能会损坏电压偏高的电芯。

发明内容

本公开提供一种充电方法及装置、电子设备、存储介质，以解决相关技术的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种充电方法，应用于电子设备，所述电子设备包括多个电芯，所述方法包括：

响应于确定检测到充电操作，将所述多个电芯切换到串联模式下充电；

获取充电过程中串联模式下各电芯的充电数据；

当确定任一串联支路中至少一个电芯的充电数据满足第一预设条件时，至少将所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式下充电。

可选地，将所述多个电芯切换到串联模式下充电，包括：

向各开关器件发送控制信息，所述控制信息用于导通或断开各开关器件，使得所述多个电芯切换到串联模式；

向充电设备发送第一充电控制信息，以使所述充电设备输出所述串联模式对应的充电电压和充电电流。

可选地，所述充电数据包括以下至少一种：相对电压、相对电量、绝对电压、绝对电量。

可选地，所述充电数据满足第一预设条件包括以下一种：两个电芯的充电数据的差值大于预设的第一充电数据阈值，两个电芯的充电数据的差值大于第一充电数据阈值并且保持预设时长，任一电芯的充电数据超过预设的第二充电数据阈值。

可选地，至少将所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式下充电，包括：

向各开关器件发送控制信息，所述控制信息用于导通或断开各开关器件，使得至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式；

向充电设备发送第二充电控制信息，以使所述充电设备输出所述并联模式对应的充电电压和充电电流。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种充电装置，应用于电子设备，所述电子设备包括多个电芯，所述装置包括：

串联充电模块，用于响应于确定检测到充电操作，将所述多个电芯切换到串联模式下充电；

参数获取模块，用于获取充电过程中串联模式下各电芯的充电数据；

并联充电模块，用于当确定任一串联支路中至少一个电芯的充电数据满足第一预设条件时，至少将所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式下充电。

可选地，所述串联充电模块包括：

向各开关器件发送控制信息，所述控制信息用于导通或断开各开关器件，使得所述多个电芯切换到串联模式；

控制信息发送单元，用于向充电设备发送第一充电控制信息，以使所述充电设备输出所述串联模式对应的充电电压和充电电流。

可选地，所述充电数据包括以下至少一种：相对电压、相对电量、绝对电压、绝对电量。

可选地，所述充电数据满足第一预设条件包括以下一种：两个电芯的充电数据的差值大于预设的第一充电数据阈值，两个电芯的充电数据的差值大于第一充电数据阈值并且保持预设时长，任一电芯的充电数据超过预设的第二充电数据阈值。

可选地，所述并联充电模块包括：

开关器件控制单元，用于向各开关器件发送控制信息，所述控制信息用于导通或断开各开关器件，使得所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式；

控制信息发送单元，用于向充电设备发送第二充电控制信息，以使所述充电设备输出所述并联模式对应的充电电压和充电电流。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；

所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序以实现上述任一项所述方法的步骤。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种可读存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，该计算机程序被执行时实现上述任一项所述方法的步骤。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开实施例中在确定检测到充电操作时，可以响应于确定检测到充电操作，将多个电芯切换到串联模式下充电；然后，获取充电过程中串联模式下各电芯的充电数据；当确定任一串联支路中至少一个电芯的充电数据满足第一预设条件时，至少将所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式下充电。这样，本实施例在充电前期可以采用高功率充电，有利于提升充电速度；在充电后期采用低功率充电，平衡各个电芯的充电数据，有利于减少电芯过充危险，提升电池安全。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的串联模式充电的流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的多个电芯的电路图。

图4是根据一示例性实施例示出的电芯串联的等效图。

图5是根据一示例性实施例示出的并联模式充电的流程图。

图6是根据一示例性实施例示出的电芯并联的等效图。

图7～图9是根据一示例性实施例示出的一种充电装置的框图。

图10是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。

考虑到在将电芯串联充电时，由于两个电芯的剩余电量不同和/或内部阻抗不同，两个电芯会出现电压不同的情况，导致电压偏高的电芯出现过充甚至损坏。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种充电方法，图1是根据一示例性实施例示出的一种充电方法的流程图，可以适用于智能手机、平板电脑、个人计算机等电子设备，电子设备包括多个电芯。参见图1，一种充电方法，包括步骤11～步骤13，其中：

在步骤11中，响应于确定检测到充电操作，将所述多个电芯切换到串联模式下充电。

本实施例中，电子设备可以通过自身的接口模组(如Mini USB接口模组、MicroUSB接口模组、Type-C接口模组、Lighting接口模组)或者无线模组与外部的充电设备进行连接，在连接后，电子设备与外部的充电设备可以根据预设的充电协议(如快速充电QC，电力输送PD等)进行握手，在握手成功后，电子设备可以接收充电设备输出的功率。

可理解的是，电子设备与充电设备进行握手的过程，可以作为电子设备检测充电操作的过程，当握手失败时，说明充电通道建立失败，当握手成功后，说明充电通道建立成功。当充电通道建立成功时，电子设备可以确定检测到充电操作。

本实施例中，电子设备可以响应于确定检测到充电操作，将多个电芯切换到串联模式下充电。参见图2，在步骤21中，电子设备可以向各开关器件发送控制信息，该控制信息用于导通或断开各开关器件，使得多个电芯切换到串联模式。在步骤22中，电子设备可以向充电设备发送第一充电控制信息，以使所述充电设备输出所述串联模式对应的充电电压和充电电流。

本实施例中，多个电芯的数量可以根据具体场景进行设置，例如2、3、4、8，甚至更多等，在此不作限定。并且，电子设备内还设置有多个开关器件，这些开关器件可以导通或断开，通过控制各开关器件导通或者断开可以调整多个电芯的连接关系，使多个电芯切换到串联模式、并联模式，其中串联混合模式也属于并联模式。

以电子设备包括2个电芯(串)为例，参见图3，电子设备可以控制第一开关器件K1导通，同时控制第二开关器件K2和第三开关器件K3断开，等效电路如图4所示。然后，电子设备可以向充电设备发送第一充电控制信息，例如电子设备的处理器通过充电电路向充电设备发送第一充电控制信息，以使充电设备输出串联模式对应的充电电压和充电电流。

需要说明的是，上述第一开关器件K1、第二开关器件K2和第三开关器件K3可以采用晶体管、场效应管等器件实现，在此不作限定。

以电子设备包括4个电芯为例，此时可以将电芯1和电芯2分别看作是一个电芯串，即电芯1可以包括2个电芯1A和1B，电芯2可以包括2个电芯2A和2B。以电芯1为例，电芯1A和电芯1B的电路连接方式可以参考电芯1和电芯2的连接方式，通过控制开关器件的导通与断开，可以使电芯1A、电芯1B、电芯2A和电芯2B共4个电芯串联充电。

在步骤12中，获取充电过程中串联模式下各电芯的充电数据。

本实施例中，在串联模式下充电时，电子设备可以利用电量计检测各电芯的充电数据。其中，充电数据可以包括以下一种：相对电压、相对电量、绝对电压、绝对电量。技术人员可以根据具体场景选择合适的充电数据，相应方案落入本公开的保护范围。

在步骤13中，当确定任一串联支路中至少一个电芯的充电数据满足第一预设条件时，至少将所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式下充电。

本实施例中，电子设备内可以存储第一预设条件，该第一预设条件是指两个电芯的充电数据的差值大于预设的第一充电数据阈值，两个电芯的充电数据的差值大于第一充电数据阈值并且保持预设时长，任一电芯的充电数据超过预设的第二充电数据阈值。其中，预设时长取值范围为5～50秒，可以根据具体场景进行选择。

在获取到充电数据后，电子设备可以对同一串联支路中两个电芯的充电数据进行处理，例如计算两个电芯的充电数据的差值；并判断充电数据的差值是否满足第一预设条件。在充电数据的差值小于或者等于第一充电数据阈值时，确定不满足第一预设条件；在充电数据的差值大于第一充电数据阈值时，确定满足第一预设条件。当不满足第一预设条件时，电子设备可以返回步骤12；当满足第一预设条件时，电子设备可以将该两个电芯所在支路的多个电芯切换到并联模式下充电，或者电子设备可以将所有电芯切换到并联模式下充电。

在获取到充电数据后，电子设备可以判断各电芯的充电数据是否超过第二充电数据阈值，例如绝对电压最大的电芯的电压为4.2V，第二充电数据阈值为4.205V，此时各电芯的充电数据不满足第一预设条件，当绝对电压最大的电芯的电压升为4.21V时，说明该电芯的充电数据满足第一预设条件。当不满足第一预设条件时，电子设备可以返回步骤12；当满足第一预设条件时，电子设备可以将该电芯所在支路的多个电芯切换到并联模式下充电，或者电子设备可以将所有电芯切换到并联模式下充电。

以将所有电芯切换到并联模式下充电为例，参见图5，在步骤51中，电子设备可以向各开关器件发送控制信息，该控制信息用于导通或断开各开关器件，使得至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式。在步骤52中，电子设备向充电设备发送第二充电控制信息，以使充电设备输出所述并联模式对应的充电电压和充电电流。

继续以电子设备包括2个电芯为例，电子设备可以控制第一开关器件K1断开，同时控制第二开关器件K2和第三开关器件K3导通，等效电路如图6所示。然后，电子设备可以向充电设备发送第二充电控制信息，以使充电设备输出并联模式对应的充电电压和充电电流。

继续以电子设备包括4个电芯为例，将4个电芯切换到并联模式，包括：

在一示例中，通过控制开关器件导通和断开，将4个电芯分为2串，即电芯1A和电芯1B串联得到第一电芯串，电芯2A和电芯2B串联得到第二电芯串，并且第一电芯串和第二电芯串并联形成图6所示的结构，此时4个电芯形成串联和并联的结构。之后以各电芯串为一个控制部分，继续执行步骤11～步骤13，直至4个电芯均并联为止。本示例中，在电芯存在并联结构时即可以理解为切换到关联模式。

在另一示例中，通过控制开关器件导通和断开，将4个电芯直接切换到并联模式。

至此，本公开实施例中在确定检测到充电操作时，可以响应于确定检测到充电操作，将多个电芯切换到串联模式下充电；然后，获取充电过程中串联模式下各电芯的充电数据；当确定任一串联支路中至少一个电芯的充电数据满足第一预设条件时，至少将所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式下充电。这样，本实施例在充电前期可以采用高功率充电，有利于提升充电速度；在充电后期采用低功率充电，平衡各个电芯的充电数据，有利于减少电芯过充危险，提升电池安全。

图7是根据一示例性实施例示出的一种充电装置的框图，应用于电子设备，所述电子设备包括多个电芯，参见图7，一种充电装置，包括：

串联充电模块71，用于响应于确定检测到充电操作，将所述多个电芯切换到串联模式下充电；

参数获取模块72，用于获取充电过程中串联模式下各电芯的充电数据；

并联充电模块73，用于当确定任一串联支路中至少一个电芯的充电数据满足第一预设条件时，至少将所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式下充电。

在一实施例中，参见图8，所述串联充电模块71包括：

开关器件控制单元81，用于向各开关器件发送控制信息，所述控制信息用于导通或断开各开关器件，使得所述多个电芯切换到串联模式；

控制信息发送单元82，用于向充电设备发送第一充电控制信息，以使所述充电设备输出所述串联模式对应的充电电压和充电电流。

在一实施例中，所述充电数据包括以下至少一种：相对电压、相对电量、绝对电压、绝对电量。

在一实施例中，所述充电数据满足第一预设条件包括以下一种：两个电芯的充电数据的差值大于预设的第一充电数据阈值，两个电芯的充电数据的差值大于第一充电数据阈值并且保持预设时长，任一电芯的充电数据超过预设的第二充电数据阈值。

在一实施例中，参见图9，所述并联充电模块73包括：

开关器件控制单元91，用于向各开关器件发送控制信息，所述控制信息用于导通或断开各开关器件，使得所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式；

控制信息发送单元92，用于向充电设备发送第二充电控制信息，以使所述充电设备输出所述并联模式对应的充电电压和充电电流。

可理解的是，本公开实施例提供的装置与上述方法实施例相对应，具体内容可以参考方法各实施例的内容，在此不再赘述。

图10是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备1000可以是智能手机，计算机，数字广播终端，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图10，电子设备1000可以包括以下一个或多个组件：处理组件1002，存储器1004，电源组件1006，多媒体组件1008，音频组件1010，输入/输出(I/O)的接口1012，传感器组件1014，通信组件1016，以及图像采集组件1018。

处理组件1002通常电子设备1000的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1002可以包括一个或多个处理器1020来执行计算机程序。此外，处理组件1002可以包括一个或多个模块，便于处理组件1002和其他组件之间的交互。例如，处理组件1002可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1008和处理组件1002之间的交互。

存储器1004被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备1000的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备1000上操作的任何应用程序或方法的计算机程序，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1004可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件1006为电子设备1000的各种组件提供电力。电源组件1006可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备1000生成、管理和分配电力相关联的组件。电源组件1006可以包括电源芯片，控制器可以电源芯片通信，从而控制电源芯片导通或者断开开关器件，使电池向主板电路供电或者不供电。

多媒体组件1008包括在电子设备1000和目标对象之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示屏(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自目标对象的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

音频组件1010被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1010包括一个麦克风(MIC)，当电子设备1000处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1004或经由通信组件1016发送。在一些实施例中，音频组件1010还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口1012为处理组件1002和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。

传感器组件1014包括一个或多个传感器，用于为电子设备1000提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1014可以检测到电子设备1000的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为电子设备1000的显示屏和小键盘，传感器组件1014还可以检测电子设备1000或一个组件的位置改变，目标对象与电子设备1000接触的存在或不存在，电子设备1000方位或加速/减速和电子设备1000的温度变化。

通信组件1016被配置为便于电子设备1000和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备1000可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件1016经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件1016还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备1000可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

在示例性实施例中，还提供了一种包括可执行的计算机程序的非临时性可读存储介质，例如包括指令的存储器1004，上述可执行的计算机程序可由处理器执行。其中，可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种充电方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括多个电芯，所述方法包括：

响应于确定检测到充电操作，将所述多个电芯切换到串联模式下充电；

获取充电过程中串联模式下各电芯的充电数据；所述充电数据包括以下至少一种：相对电压、相对电量、绝对电量；

当确定任一串联支路中至少一个电芯的充电数据满足第一预设条件时，至少将满足所述第一预设条件的所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式下充电且其余串联支路保持串联模式下充电，直到将所述多个电芯均切换到并联模式充电以平衡各个电芯的充电数据；

所述充电数据满足第一预设条件包括：两个电芯的充电数据的差值大于预设的第一充电数据阈值，或者，两个电芯的充电数据的差值大于第一充电数据阈值并且保持预设时长。

2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，将所述多个电芯切换到串联模式下充电，包括：

向各开关器件发送控制信息，所述控制信息用于导通或断开各开关器件，使得所述多个电芯切换到串联模式；

向充电设备发送第一充电控制信息，以使所述充电设备输出所述串联模式对应的充电电压和充电电流。

3.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述充电数据还包括：绝对电压。

4.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述充电数据满足第一预设条件还包括：任一电芯的充电数据超过预设的第二充电数据阈值。

5.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，至少将所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式下充电，包括：

向各开关器件发送控制信息，所述控制信息用于导通或断开各开关器件，使得所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式；

向充电设备发送第二充电控制信息，以使所述充电设备输出所述并联模式对应的充电电压和充电电流。

6.一种充电装置，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括多个电芯，所述装置包括：

串联充电模块，用于响应于确定检测到充电操作，将所述多个电芯切换到串联模式下充电；

参数获取模块，用于获取充电过程中串联模式下各电芯的充电数据；所述充电数据包括以下至少一种：相对电压、相对电量、绝对电量；

并联充电模块，用于当确定任一串联支路中至少一个电芯的充电数据满足第一预设条件时，至少将满足所述第一预设条件的所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式下充电且其余串联支路保持串联模式下充电，直到将所述多个电芯均切换到并联模式充电以平衡各个电芯的充电数据；

所述充电数据满足第一预设条件包括：两个电芯的充电数据的差值大于预设的第一充电数据阈值，或者，两个电芯的充电数据的差值大于第一充电数据阈值并且保持预设时长。

7.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，所述串联充电模块包括：

开关器件控制单元，用于向各开关器件发送控制信息，所述控制信息用于导通或断开各开关器件，使得所述多个电芯切换到串联模式；

控制信息发送单元，用于向充电设备发送第一充电控制信息，以使所述充电设备输出所述串联模式对应的充电电压和充电电流。

8.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，所述充电数据还包括：绝对电压。

9.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，所述充电数据满足第一预设条件还包括任一电芯的充电数据超过预设的第二充电数据阈值。

10.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，所述并联充电模块包括：

开关器件控制单元，用于向各开关器件发送控制信息，所述控制信息用于导通或断开各开关器件，使得所述至少一个电芯所在串联支路的电芯切换到并联模式；

控制信息发送单元，用于向充电设备发送第二充电控制信息，以使所述充电设备输出所述并联模式对应的充电电压和充电电流。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；

所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序以实现权利要求1～5任一项所述方法的步骤。

12.一种可读存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，其特征在于，该计算机程序被执行时实现权利要求1～5任一项所述方法的步骤。