本公開涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電子設(shè)備及充電方法。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備(如手機、電腦等)的使用日益普遍。隨著電子設(shè)備使用頻率的不斷增高，該電子設(shè)備的耗電速度會越來越快，用戶對快速充電的需求也越來越強烈。因此，亟需一種充電方法，來實現(xiàn)電子設(shè)備的快速充電。

目前，充電方法如下：電子設(shè)備配置有鋰離子電池，通過電源適配器和電子設(shè)備內(nèi)置的充電電路，對電子設(shè)備的鋰離子電池采用恒流-恒壓的充電方式，從而實現(xiàn)對電子設(shè)備的充電過程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本公開提供一種電子設(shè)備及充電方法。

根據(jù)本公開實施例的第一方面，提供一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括充放電切換開關(guān)模塊、放電負載模塊、電量計、電池和CPU(Central Processing Unit，中央處理器)，

其中，所述充放電切換開關(guān)模塊的一端與直充充電器通過USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)數(shù)據(jù)線連接，另一端與所述電量計連接，所述電量計與所述電池連接，所述CPU通過所述USB數(shù)據(jù)線與所述直充充電器通信；

所述充放電切換開關(guān)模塊，用于根據(jù)CPU的控制，在充電過程的不同階段控制所述電量計與所述直充充電器之間的電路通斷。

在第一方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述CPU用于在充電過程中的每個周期的充電階段，控制所述直充充電器輸出第一指定電壓，并控制所述充放電切換開關(guān)模塊將所述電量計與所述USB數(shù)據(jù)線的VBUS(Voltage Bus，電源)引腳連接，使得所述直充充電器的輸出電流通過所述USB數(shù)據(jù)線、所述充放電切換開關(guān)模塊、所述電量計流入所述電池。

在第一方面的第二種實現(xiàn)方式中，所述CPU用于在充電過程中的每個周期的放電階段，控制所述直充充電器輸出第二指定電壓，并控制所述充放電切換開關(guān)模塊將所述放電負載模塊與所述電量計連接，使得所述電池的放電電流從所述電池通過所述電量計、所述充放電切換開關(guān)模塊流入所述放電負載模塊。

在第一方面的第三種實現(xiàn)方式中，所述CPU用于通過所述USB數(shù)據(jù)線的CC(Configure Channel，配置通道)引腳或D+(Data Positive，數(shù)據(jù)正信號)、D-(Data Minus，數(shù)據(jù)負信號)引腳控制所述直充充電器的輸出電壓。

在第一方面的第四種實現(xiàn)方式中，所述USB數(shù)據(jù)線配置在所述直充充電器上。

在第一方面的第五種實現(xiàn)方式中，所述第一指定電壓為4V，所述第二指定電壓為5V。

根據(jù)本公開實施例的第二方面，提供一種充電方法，包括：

在充電過程中的每個周期的充電階段，所述CPU控制直充充電器輸出第一指定電壓，并控制所述充放電切換開關(guān)模塊將所述電量計與USB數(shù)據(jù)線的電源引腳VBUS引腳連接，使得所述直充充電器的輸出電流通過所述USB數(shù)據(jù)線、所述充放電切換開關(guān)模塊、所述電量計流入所述電池；

在充電過程中的每個周期的放電階段，所述CPU控制所述直充充電器輸出第二指定電壓，并控制所述充放電切換開關(guān)模塊將所述放電負載模塊與所述電量計連接，使得所述電池的放電電流從所述電池通過所述電量計、所述充放電切換開關(guān)模塊流入所述放電負載模塊。

在第二方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述CPU通過所述USB數(shù)據(jù)線的CC引腳或D+、D-引腳控制所述直充充電器的輸出電壓。

在第二方面的第二種實現(xiàn)方式中，所述CPU通過所述電量計獲取所述電池的電量。

在第二方面的第三種實現(xiàn)方式中，所述第一指定電壓為4V，所述第二指定電壓為5V。

根據(jù)本公開實施例的第三方面，提供一種電子設(shè)備，包括：

處理器；

用于存儲處理器可執(zhí)行的指令的存儲器；

其中，所述處理器被配置為：

在充電過程中的每個周期的充電階段，控制直充充電器輸出第一指定電壓，并控制所述充放電切換開關(guān)模塊將所述電量計與USB數(shù)據(jù)線的VBUS引腳連接，使得所述直充充電器的輸出電流通過所述USB數(shù)據(jù)線、所述充放電切換開關(guān)模塊、所述電量計流入所述電池；

在充電過程中的每個周期的放電階段，控制所述直充充電器輸出第二指定電壓，并控制所述充放電切換開關(guān)模塊將所述放電負載模塊與所述電量計連接，使得所述電池的放電電流從所述電池通過所述電量計、所述充放電切換開關(guān)模塊流入所述放電負載模塊。

本公開提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

通過CPU控制充放電切換開關(guān)模塊在充電過程的不同階段，周期性控制該電子設(shè)備的電量計與該直充充電器之間的電路通斷，使得該電子設(shè)備處于周期性的脈沖充放電狀態(tài)。這種脈沖充電方式能夠提高充電速度，縮短充電時間，而且周期性充放電還能夠避免由于電子設(shè)備一直處于充電狀態(tài)而導(dǎo)致的電池產(chǎn)生極化現(xiàn)象，從而能夠延長電子設(shè)備中電池的使用壽命。

應(yīng)當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，并與說明書一起用于解釋本公開的原理。

圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)一示例性實施例示出的一種充電方法的流程圖；

圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電子設(shè)備在充放電過程中的電流變化示意圖；

圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電子設(shè)備400的框圖。

具體實施方式

為使本公開的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本公開實施方式作進一步地詳細描述。

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本公開相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

圖1是本公開實施例提供的一種充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該充電系統(tǒng)可以包括：電子設(shè)備100、直充充電器110和USB數(shù)據(jù)線120。

該電子設(shè)備100可以包括充放電切換開關(guān)模塊101、放電負載模塊102、電量計103、電池104和CPU 105。實際上，該電子設(shè)備100還可以包括其他元器件，具體參見圖4對應(yīng)的實施例。

其中，該充放電切換開關(guān)模塊101的一端與直充充電器110通過USB數(shù)據(jù)線120連接，另一端與該電量計103連接，該電量計103與該電池104連接，該CPU 105通過該USB數(shù)據(jù)線120與該直充充電器110通信；

該充放電切換開關(guān)模塊101，用于根據(jù)CPU 105的控制，在充電過程的不同階段控制該電量計103與該直充充電器110之間的電路通斷，使得該電子設(shè)備100處于周期性充放電狀態(tài)。

放電負載模塊102用于在充電過程中的每個周期的放電階段，接收電池104的放電電流。需要說明的是，該充電過程可以包括多個周期，每個周期均包括充電階段和放電階段。

電量計103用于記錄整個充電過程中流入和流出電池104的電量，還可以用于在充電過程的不同階段記錄電池104的電壓、電流等。例如，電量計103可以在充電過程中的每個周期的充電階段，記錄電池104的電壓、充電電流和電量，在充電過程中的每個周期的放電階段，記錄電池104的電壓、放電電流和電量。

電池104用于在充電過程中的每個周期的充電階段，接收直充充電器110的輸出電流，來儲存電量；還用于在充電過程中的每個周期的放電階段，向放電負載模塊102輸出放電電流，以釋放部分電量。

該CPU 105用于通過該USB數(shù)據(jù)線120的CC引腳或D+、D-引腳控制該直充充電器110的輸出電壓，還用于控制直充充電器110的輸出電流。另外，該CPU 105還用于在充電過程的不同階段通過該充放電切換開關(guān)模塊101，控制該電量計103與該直充充電器110之間的電路通斷。例如，該CPU 105用于在充電過程中的每個周期的充電階段，控制該直充充電器110輸出第一指定電壓，并控制該充放電切換開關(guān)模塊101將該電量計103與該USB數(shù)據(jù)線120的VBUS引腳連接，使得該電子設(shè)備100處于充電狀態(tài)，即該直充充電器110的輸出電流通過該USB數(shù)據(jù)線120、該充放電切換開關(guān)模塊101、該電量計103流入該電池。其中，該第一指定電壓為4V。

該CPU 105用于在充電過程中的每個周期的放電階段，控制該直充充電器110輸出第二指定電壓，并控制該充放電切換開關(guān)模塊101將該放電負載模塊102與該電量計103連接，使得該電子設(shè)備100處于放電狀態(tài)，即該電池104的放電電流從該電池104通過該電量計103、該充放電切換開關(guān)模塊101流入該放電負載模塊102。其中，該第二指定電壓為5V。

該CPU 105還用于讀取電量計103，以獲取該電池104的電量。當該電池104的電量已滿時，該CPU105可以控制該充電過程的結(jié)束，包括斷開該電量計103與直充充電器110之間的電路以及斷開該電量計103與放電負載模塊102之間的電路。

直充充電器110用于在充電過程中的每個周期的充電階段，為電子設(shè)備100提供輸出電流。

USB數(shù)據(jù)線120用于連接電子設(shè)備100和直充充電器110。此外，該USB數(shù)據(jù)線120可以配置在該直充充電器110上。該USB數(shù)據(jù)線120包括VBUS引腳、CC引腳、D+引腳、D-引腳。

圖2是根據(jù)一示例性實施例示出的一種充電方法的流程圖，如圖2所示，該充電方法用于電子設(shè)備中，該電子設(shè)備包括充放電切換開關(guān)模塊、放電負載模塊、電量計、電池和中央處理器CPU。該充電方法包括以下步驟:

在步驟201中，在充電過程中的每個周期的放電階段，該CPU控制直充充電器輸出第一指定電壓。

本公開實施例中，電子設(shè)備采用脈沖充電，即充電與放電交替進行的方式來進行充電。該電子設(shè)備在充電過程中的電流變化可以如圖3所示，電流為正表示該電子設(shè)備處于充電狀態(tài)，電流為負表示該電子設(shè)備處于放電狀態(tài)，即在0-T1內(nèi)該電子設(shè)備處于充電階段，在T2-T3內(nèi)該電子設(shè)備處于放電階段。該電子設(shè)備在充電過程中，依次交替進行該充放電階段。其中，該充電過程中的每個周期，也即電量計與直充充電器之間的電路通斷周期，由CPU對充放電切換開關(guān)模塊的周期性控制實現(xiàn)。以圖3為例，0-T3即為一個周期。

在充電過程中的每個周期的充電階段，CPU通過USB數(shù)據(jù)線的CC引腳或D+、D-引腳控制直充充電器輸出第一指定電壓，例如，該第一指定電壓可以為4V。該第一指定電壓處于電子設(shè)備可接收的電壓范圍內(nèi)，這種直充方式，即直充充電器直接輸出電子設(shè)備可接收電壓的方式，無需由電子設(shè)備內(nèi)部進行電壓的高低轉(zhuǎn)換，可以縮短充電過程所需時間，提高充電效率。

在步驟202中，CPU控制該充放電切換開關(guān)模塊將該電量計與USB數(shù)據(jù)線的電源引腳VBUS引腳連接，使得該直充充電器的輸出電流通過該USB數(shù)據(jù)線、該充放電切換開關(guān)模塊、該電量計流入該電池。

本公開實施例中，在每個周期的充電階段，CPU控制直充充電器輸出第一指定電壓后，可以控制該充放電切換開關(guān)模塊連通，以使得該電子設(shè)備的電量計與USB數(shù)據(jù)線的VBUS引腳連接，從而連通該電量計與該直充充電器之間的電路，即經(jīng)由直充充電器、USB數(shù)據(jù)線、充放電切換開關(guān)模塊以及電量計的電路，使得該電子設(shè)備處于充電狀態(tài)，進而使得直充充電器的輸出電流可以通過該電路，流入該電子設(shè)備的電池，從而實現(xiàn)該電子設(shè)備在該周期的充電階段。

步驟201至步驟202是電子設(shè)備在充電過程中的一個周期內(nèi)，進行的充電階段。電子設(shè)備在完成步驟201至202的充電階段后，即進行該周期的放電階段，參見后續(xù)步驟203至步驟204。

在步驟203中，在充電過程中的每個周期的放電階段，CPU控制該直充充電器輸出第二指定電壓。

其中，該第二指定電壓為直充充電器默認的輸出電壓，該第二指定電壓高于電子設(shè)備可接收的電壓范圍，例如，該第二指定電壓可以為5V。

在充電過程中的每個周期的放電階段，該電子設(shè)備的CPU可以通過USB數(shù)據(jù)線的CC引腳或D+、D-引腳控制直充充電器輸出第二指定電壓，使得直充充電器恢復(fù)到默認狀態(tài)，以降低該直充充電器的損耗。

在步驟204中，CPU控制該充放電切換開關(guān)模塊將該放電負載模塊與該電量計連接，使得該電池的放電電流從該電池通過該電量計、該充放電切換開關(guān)模塊流入該放電負載模塊。

在每個周期的放電階段，CPU控制直充充電器輸出第二指定電壓后，可以控制該充放電切換開關(guān)模塊將該電子設(shè)備的電量計與放電負載模塊連接，從而連通該電量計與該放電負載模塊之間的電路，即經(jīng)由電池、電量計、充放電切換開關(guān)模塊以及放電負載模塊的電路，使得該電子設(shè)備處于放電狀態(tài)，進而使得電池的放電電流可以通過該電路，流入該電子設(shè)備的放電負載模塊，從而實現(xiàn)該電子設(shè)備在該周期的放電階段。

需要說明的是：CPU控制該充放電切換開關(guān)模塊將電量計與放電負載模塊連接的同時，還需要控制該充放電切換開關(guān)模塊斷開該電量計與USB數(shù)據(jù)線的VBUS引腳的連接，以斷開該電量計與直充充電器之間的電路，使得直充充電器停止對該電子設(shè)備進行充電。

步驟201至步驟204是電子設(shè)備在充電過程中的一個周期內(nèi)，進行的一個完整的充放電階段，包括充電階段和放電階段。

本公開實施例中，該電子設(shè)備的CPU可以通過該電量計獲取該電池的電量，如果在充電過程中的某一個周期的充電階段，該CPU通過電量計得知電池的電量已滿，則可以控制整個充電過程的結(jié)束，包括斷開該電量計與直充充電器之間的電路以及斷開該電量計與放電負載模塊之間的電路。

本公開實施例提供的方法，通過CPU控制充放電切換開關(guān)模塊在充電過程的不同階段，周期性控制該電子設(shè)備的電量計與該直充充電器之間的電路通斷，使得該電子設(shè)備處于周期性的脈沖充放電狀態(tài)。這種脈沖充電方式能夠提高充電速度，縮短充電時間，而且周期性充放電還能夠避免由于電子設(shè)備一直處于充電狀態(tài)而導(dǎo)致的電池產(chǎn)生極化現(xiàn)象，從而能夠延長電子設(shè)備中電池的使用壽命。

圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電子設(shè)備400的框圖。例如，電子設(shè)備400可以是移動電話，計算機，數(shù)字廣播終端，消息收發(fā)設(shè)備，游戲控制臺，平板設(shè)備，醫(yī)療設(shè)備，健身設(shè)備，個人數(shù)字助理等。

參照圖4，電子設(shè)備400可以包括以下一個或多個組件：處理組件402，存儲器404，電源組件406，多媒體組件408，音頻組件410，輸入/輸出(I/O)的接口412，傳感器組件414，以及通信組件416。

處理組件402通?？刂齐娮釉O(shè)備400的整體操作，諸如與顯示，電話呼叫，數(shù)據(jù)通信，相機操作和記錄操作相關(guān)聯(lián)的操作。處理組件402可以包括一個或多個處理器420來執(zhí)行指令，以完成上述的方法的全部或部分步驟，該處理器420可以為圖1所示的CPU。處理組件402可以包括一個或多個模塊，便于處理組件402和其他組件之間的交互。例如，處理組件402可以包括多媒體模塊，以方便多媒體組件408和處理組件402之間的交互。

存儲器404被配置為存儲各種類型的數(shù)據(jù)以支持在電子設(shè)備400的操作。這些數(shù)據(jù)的示例包括用于在電子設(shè)備400上操作的任何應(yīng)用程序或方法的指令，聯(lián)系人數(shù)據(jù)，電話簿數(shù)據(jù)，消息，圖片，視頻等。存儲器404可以由任何類型的易失性或非易失性存儲設(shè)備或者它們的組合實現(xiàn)，如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)，電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)，可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)，可編程只讀存儲器(PROM)，只讀存儲器(ROM)，磁存儲器，快閃存儲器，磁盤或光盤。

電源組件406為電子設(shè)備400的各種組件提供電力。該電源組件406可以為圖1所示的電池，電源組件406可以包括電源管理系統(tǒng)，一個或多個電源，及其他與為電子設(shè)備400生成、管理和分配電力相關(guān)聯(lián)的組件。

多媒體組件408包括在電子設(shè)備400和用戶之間的提供一個輸出接口的屏幕。在一些實施例中，屏幕可以包括液晶顯示器(LCD)和觸摸面板(TP)。如果屏幕包括觸摸面板，屏幕可以被實現(xiàn)為觸摸屏，以接收來自用戶的輸入信號。觸摸面板包括一個或多個觸摸傳感器以感測觸摸、滑動和觸摸面板上的手勢。觸摸傳感器可以不僅感測觸摸或滑動動作的邊界，而且還檢測與觸摸或滑動操作相關(guān)的持續(xù)時間和壓力。在一些實施例中，多媒體組件408包括一個前置攝像頭和/或后置攝像頭。當電子設(shè)備400處于操作模式，如拍攝模式或視頻模式時，前置攝像頭和/或后置攝像頭可以接收外部的多媒體數(shù)據(jù)。每個前置攝像頭和后置攝像頭可以是一個固定的光學(xué)透鏡系統(tǒng)或具有焦距和光學(xué)變焦能力。

音頻組件410被配置為輸出和/或輸入音頻信號。例如，音頻組件410包括一個麥克風(fēng)(MIC)，當電子設(shè)備400處于操作模式，如呼叫模式、記錄模式和語音識別模式時，麥克風(fēng)被配置為接收外部音頻信號。所接收的音頻信號可以被進一步存儲在存儲器404或經(jīng)由通信組件416發(fā)送。在一些實施例中，音頻組件410還包括一個揚聲器，用于輸出音頻信號。

I/O接口412為處理組件402和外圍接口模塊之間提供接口，上述外圍接口模塊可以是鍵盤，點擊輪，按鈕等。這些按鈕可包括但不限于：主頁按鈕、音量按鈕、啟動按鈕和鎖定按鈕。

傳感器組件414包括一個或多個傳感器，用于為電子設(shè)備400提供各個方面的狀態(tài)評估。例如，傳感器組件414可以檢測到電子設(shè)備400的打開/關(guān)閉狀態(tài)，組件的相對定位，例如組件為電子設(shè)備400的顯示器和小鍵盤，傳感器組件414還可以檢測電子設(shè)備400或電子設(shè)備400一個組件的位置改變，用戶與電子設(shè)備400接觸的存在或不存在，電子設(shè)備400方位或加速/減速和電子設(shè)備400的溫度變化。傳感器組件414可以包括接近傳感器，被配置用來在沒有任何的物理接觸時檢測附近物體的存在。傳感器組件414還可以包括光傳感器，如CMOS或CCD圖像傳感器，用于在成像應(yīng)用中使用。在一些實施例中，該傳感器組件414還可以包括加速度傳感器，陀螺儀傳感器，磁傳感器，壓力傳感器或溫度傳感器。

通信組件416被配置為便于電子設(shè)備400和其他設(shè)備之間有線或無線方式的通信。電子設(shè)備400可以接入基于通信標準的無線網(wǎng)絡(luò)，如WiFi，2G或3G，或它們的組合。在一個示例性實施例中，通信組件416經(jīng)由廣播信道接收來自外部廣播管理系統(tǒng)的廣播信號或廣播相關(guān)信息。在一個示例性實施例中，通信組件416還包括近場通信(NFC)模塊，以促進短程通信。例如，在NFC模塊可基于射頻識別(RFID)技術(shù)，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)技術(shù)，超寬帶(UWB)技術(shù)，藍牙(BT)技術(shù)和其他技術(shù)來實現(xiàn)。

在示例性實施例中，電子設(shè)備400可以被一個或多個應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理設(shè)備(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件實現(xiàn)，用于執(zhí)行上述充電方法。

在示例性實施例中，還提供了一種包括指令的非臨時性計算機可讀存儲介質(zhì)，例如包括指令的存儲器404，上述指令可由電子設(shè)備400的處理器420執(zhí)行以完成上述方法。例如，非臨時性計算機可讀存儲介質(zhì)可以是ROM、隨機存取存儲器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤和光數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等。

在示例性實施例中，還提供了一種非臨時性計算機可讀存儲介質(zhì)，當存儲介質(zhì)中的指令由移動終端的處理器執(zhí)行時，使得移動終端能夠執(zhí)行上述充電方法。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本公開的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當理解的是，本公開并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。