CN111884279B - 一种快速充电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种快速充电系统及方法。所述系统包括：充电线、电子设备；所述充电线电连接在直流电源与所述电子设备之间，用于向所述电子设备充电；所述充电线包括：充电线本体、安装在所述充电线本体中的第一充电模块；所述电子设备包括：充电电池、第二充电模块、电子设备控制器；所述第一充电模块及所述第二充电模块电连接在所述直流电源与所述充电电池之间；所述电子设备控制器与所述第一充电模块及所述第二充电模块电连接，用于控制所述第一充电模块和/或所述第二充电模块向所述充电电池充电。本发明实现向电子设备快速充电，同时避免了快速充电时电子设备内部发热严重的问题，从而避免了潜在的充电安全风险，提高了电子设备的用户体验。

Description

一种快速充电系统及方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种快速充电系统及方法。

背景技术

穿戴类设备发展日新月异，功能越来越大。随着功能越来越丰富，耗电也快速增加。目前没有很好的解决办法来降低功耗，只能通过增加电池容量以延长穿戴类设备的续航能力。电池容量的增大必然导致充电时间加长，因此对快速充电的需求也更加迫切。目前快速充电是指增大充电功率，增大充电功率需要大电流充电，导致穿戴类设备内部发热严重，存在潜在的充电安全风险，影响了穿戴类设备的用户体验。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种快速充电系统及方法，用于解决现有技术中快速充电导致设备内部发热严重，存在潜在的充电安全风险的技术问题。

第一方面，本发明提出了一种快速充电系统，所述系统包括：充电线、电子设备；

所述充电线电连接在直流电源与所述电子设备之间，用于向所述电子设备充电；

所述充电线包括：充电线本体、安装在所述充电线本体中的第一充电模块；

所述电子设备包括：充电电池、第二充电模块、电子设备控制器；

所述第一充电模块及所述第二充电模块电连接在所述直流电源与所述充电电池之间；

所述电子设备控制器与所述第一充电模块及所述第二充电模块电连接，用于控制所述第一充电模块和/或所述第二充电模块向所述充电电池充电。

在一个实施例中，所述电子设备还包括连接器；

所述充电线还包括：USB接口，所述充电线本体通过所述USB接口与所述直流电源连接；

所述连接器的第一引脚与所述USB接口的电源端、所述第二充电模块电连接；

所述连接器的第二引脚与所述电子设备控制器、所述第一充电模块电连接；

所述连接器的第三引脚与所述电子设备控制器、所述第一充电模块电连接；

所述连接器的第四引脚与所述USB接口的接地端电连接；

所述连接器的第五引脚与所述第一充电模块、所述充电电池电连接；

其中，所述第二引脚还与所述USB接口的D+端、所述第三引脚还与所述USB接口的D-端电连接，或者，所述第二引脚还与所述USB接口的D-端、所述第三引脚还与所述USB接口的D+端电连接。

在一个实施例中，所述连接器采用POGOPIN连接器；

所述POGOPIN连接器的VBUS引脚作为所述第一引脚，所述POGOPIN连接器的第一数据引脚作为所述第二引脚，所述POGOPIN连接器的第二数据引脚作为所述第三引脚，所述POGOPIN连接器的GND引脚作为所述第四引脚，所述POGOPIN连接器扩充一个引脚作为所述第五引脚。

在一个实施例中，所述充电线还包括：安装在所述充电线本体中的充电线控制器；

所述充电线控制器电连接在所述第一充电模块与所述第二引脚及所述第三引脚之间，以实现所述电子设备控制器通过所述充电线控制器控制所述第一充电模块向所述充电电池充电。

在一个实施例中，所述充电线还包括：TVS管，所述TVS管电连接在所述直流电源与所述第一充电模块及所述第二充电模块之间。

在一个实施例中，所述充电线还包括：过压保护部件，所述过压保护部件电连接在所述TVS管与所述第一充电模块及所述第二充电模块之间。

在一个实施例中，所述电子设备还包括：充电开关；

所述充电开关电连接在所述第一充电模块与所述充电电池之间，用于防止所述第一充电模块向所述充电电池漏电，或防止所述充电电池向所述第一充电模块漏电；

所述电子设备控制器与所述充电开关电连接。

在一个实施例中，所述充电开关采用负载开关。

在一个实施例中，所述充电开关采用MOS管电路；

所述MOS管电路包括第一NMOS管、第二NMOS管；

所述第一NMOS管的S极与所述第二NMOS管的S极电连接，且所述第一NMOS管的D极与所述第一充电模块电连接；

所述第二NMOS管的D极与所述充电电池电连接；

所述电子设备控制器与所述第一NMOS管的G极、所述第二NMOS管的G极电连接。

在一个实施例中，所述电子设备还包括：信号切换开关；

所述信号切换开关电连接在所述电子设备控制器与所述第二引脚及所述第三引脚之间。

在一个实施例中，所述充电线还包括：第一温度检测部件；

所述电子设备还包括：第二温度检测部件；

所述第一温度检测部件与所述第一充电模块电连接，用于检测所述第一充电模块的温度；

所述第二温度检测部件与所述第二充电模块电连接，用于检测所述第二充电模块的温度。

在一个实施例中，所述第一充电模块位于所述充电线本体的靠近所述电子设备的一端。

在一个实施例中，所述第二充电模块作为主要充电模块，所述第一充电模块作为辅助充电模块。

第二方面，本发明还提出了一种快速充电方法，所述方法应用于第一方面任一项所述的快速充电系统；

所述方法包括：

获取充电电池的电池电压数据和电池温度数据；

判断所述电池电压数据是否满足第一预设条件，并且，所述电池温度数据是否满足第二预设条件，当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时生成第一充电信号和第二充电信号，所述第一充电信号用于控制第一充电模块向所述充电电池充电，所述第二充电信号用于控制第二充电模块向所述充电电池充电，否则生成第三充电信号和第一不充电信号，所述第三充电信号用于控制所述第二充电模块向所述充电电池充电，所述第一不充电信号用于控制所述第一充电模块不向所述充电电池充电。

在一个实施例中，所述当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时生成第一充电信号和第二充电信号，包括：

当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时，判断所述电池电压数据是否满足第三预设条件，当满足所述第三预设条件时生成所述第一充电信号和所述第二充电信号，所述第一充电信号用于控制所述第一充电模块按第一预设电流向所述充电电池充电，所述第二充电信号用于控制所述第二充电模块按第二预设电流向所述充电电池充电，否则生成第四充电信号和第五充电信号，所述第四充电信号用于控制所述第一充电模块按第三预设电流向所述充电电池充电，所述第五充电信号用于控制所述第二充电模块按第四预设电流向所述充电电池充电；

其中，所述第二预设电流、所述第四预设电流均小于所述第三预设电流，所述第三预设电流小于所述第一预设电流。

在一个实施例中，所述否则生成第四充电信号和所述第五充电信号，包括：

当不满足所述第三预设条件时，获取所述第一充电模块向所述充电电池充电的第一充电电流、所述第二充电模块向所述充电电池充电的第二充电电流；

根据所述第一充电电流、所述第二充电电流，确定总充电电流；

判断所述总充电电流是否满足第四预设条件，当满足所述第四预设条件时生成所述第四充电信号和所述第五充电信号，否则生成第六充电信号和所述第一不充电信号，所述第六充电信号用于控制所述第二充电模块向所述充电电池充电。

在一个实施例中，在所述获取所述充电电池的电池电压数据和电池温度数据之前，还包括：

当直流电源首次向所述第一充电模块、所述第二充电模块输入电源时，生成所述第三充电信号和所述第一不充电信号。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

本发明提出了一种快速充电系统及方法，所述系统包括：充电线、电子设备；所述充电线电连接在直流电源与所述电子设备之间，用于向所述电子设备充电；所述充电线包括：充电线本体、安装在所述充电线本体中的第一充电模块；所述电子设备包括：充电电池、第二充电模块、电子设备控制器；所述第一充电模块及所述第二充电模块电连接在所述直流电源与所述充电电池之间；所述电子设备控制器与所述第一充电模块及所述第二充电模块电连接，用于控制所述第一充电模块和/或所述第二充电模块向所述充电电池充电。通过第一充电模块和第二充电模块进行充电，减少单个充电模块的充电功率，在保持快速充电需要的充电功率的情况下，减少了单个充电模块产生的热量，同时通过将所述第一充电模块设置在所述充电线本体中，实现了将充电产生的部分热量或者全部热量转移出电子设备，实现向电子设备快速充电，同时避免了快速充电时电子设备内部发热严重的问题，从而避免了潜在的充电安全风险，提高了电子设备的用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中快速充电系统的结构示意图；

图2为图1的快速充电系统的详细结构示意图；

图3为一个实施例中快速充电方法的流程图；

图4为一个实施例中快速充电方法的流程图；

图5为一个实施例中快速充电方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中快速充电导致设备内部发热严重，存在潜在的充电安全风险的技术问题，本发明提出了一种快速充电系统。所述快速充电系统可以应用于穿戴设备，比如，穿戴设备包括以手腕为支撑的watch类(包括手表和腕带等产品)，以脚为支撑的shoes类(包括鞋、袜子或者将来的其他腿上佩戴产品)，以头部为支撑的Glass类(包括眼镜、头盔、头带等)，以及智能服装、书包、拐杖、配饰等各类非主流产品形态。所述快速充电系统也可以应用于其他电子设备，比如，其他电子设备包括但不限于手机、游戏机。所述快速充电系统将部分充电回路转移出目标设备(是指前述穿戴设备和其他电子设备)，以避免目标设备内部发热严重，避免了潜在的充电安全风险，提高了目标设备的用户体验。

如图1和图2所示，在一个实施例中，所述快速充电系统包括：充电线10、电子设备20；

所述充电线10电连接在直流电源与所述电子设备20之间，用于向所述电子设备20充电；

所述充电线10包括：充电线本体、安装在所述充电线本体中的第一充电模块31；

所述电子设备20包括：充电电池211、第二充电模块32、电子设备控制器213；

所述第一充电模块31及所述第二充电模块32电连接在所述直流电源与所述充电电池211之间；

所述电子设备控制器213与所述第一充电模块31及所述第二充电模块32电连接，用于控制所述第一充电模块31和/或所述第二充电模块32向所述充电电池211充电。

本实施例的所述系统包括：充电线10、电子设备20；所述充电线10电连接在直流电源与所述电子设备20之间，用于向所述电子设备20充电；所述充电线10包括：充电线本体、安装在所述充电线本体中的第一充电模块31；所述电子设备20包括：充电电池211、第二充电模块32、电子设备控制器213；所述第一充电模块31及所述第二充电模块32电连接在所述直流电源与所述充电电池211之间；所述电子设备控制器213与所述第一充电模块31及所述第二充电模块32电连接，用于控制所述第一充电模块31和/或所述第二充电模块32向所述充电电池211充电。通过第一充电模块31和第二充电模块32进行充电，减少单个充电模块的充电功率，在保持快速充电需要的充电功率的情况下，减少了单个充电模块产生的热量，同时通过将所述第一充电模块31设置在所述充电线本体中，实现了将充电产生的部分热量或者全部热量转移出电子设备20，实现向电子设备20快速充电，同时避免了快速充电时电子设备20内部发热严重的问题，从而避免了潜在的充电安全风险，提高了电子设备20的用户体验。

电子设备20包括但不限于穿戴设备、手机、游戏机。

充电电池211是充电次数有限的可充电的电池，充电电池211包括但不限于锂离子电池、薄膜电池、石墨烯电池。

其中，第一充电模块31和第二充电模块32用于接收直流电源，向充电电池211提供直流充电电流。第一充电模块31充电模块包括第一充电芯片、第一辅助电路，可以理解的是，第一充电模块31在充电时产生的热量，主要是第一充电芯片充电时发热产生。第二充电模块32充电模块包括第二充电芯片、第二辅助电路，可以理解的是，第二充电模块32在充电时产生的热量，主要是第二充电芯片充电时发热产生。

可选的，所述第一充电模块31和所述第二充电模块32的规格可以相同，也可以不同。

其中，第一辅助电路和第二辅助电路，可以实现辅助功能，比如，温度检测，在此举例不做具体限定。

可选的，可以是电源适配器向第一充电模块31和第二充电模块32提供直流电源；还可以是其他可以向外提供直流电源的设备向第一充电模块31和第二充电模块32提供直流电源，比如，其他可以向外提供直流电源的设备包括但不限于电脑。其中，电源适配器，可以将输入的交流电源转换为直流电源输出。

可选的，第一充电模块31和第二充电模块32以并联的方式向充电电池211充电，采用并联的方式设置第一充电模块31和第二充电模块32，实现了分流的目的，在相同电压时，分流可以减少第一充电模块31和第二充电模块32各自的充电功率，并联的第一充电模块31和第二充电模块32同时充电又可以实现快速充电需要的大功率。

其中，充电线10，是连接在直流电源和电子设备20之间的线，可以是传输电流的线，也可以是传输电流和传输数据的线。

其中，充电线本体是指充电线10的外护套，内部设有导体，导体包括铜、铝材质的金属丝等。可以理解的是，导体的外周还可以设有内护套，用于提高安全。

其中，电子设备控制器213用于控制电子设备20和充电线控制器工作，可以选择CPU(中央处理器，central processing unit)和/或MCU(微控制单元)和/或PLC(可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller)和/或FPGA(现场可编程逻辑门阵列，FieldProgrammable Gate Array)，在此举例不做具体限定。

其中，控制所述第一充电模块31和/或所述第二充电模块32向所述充电电池211充电，具体包括，控制所述第一充电模块31向所述充电电池211充电，或者，控制所述第二充电模块32向所述充电电池211充电，或者，控制所述第一充电模块31和所述第二充电模块32向所述充电电池211充电。

在一个实施例中，所述电子设备20还包括连接器212；

所述充电线10还包括：USB(通用串行总线)接口，所述充电线本体通过所述USB接口与所述直流电源连接；

所述连接器的第一引脚2121与所述USB接口的电源端、所述第二充电模块32电连接；

所述连接器的第二引脚2122与所述电子设备控制器213、所述第一充电模块31电连接；

所述连接器的第三引脚2123与所述电子设备控制器213、所述第一充电模块31电连接；

所述连接器的第四引脚2124与所述USB接口的接地端电连接；

所述连接器的第五引脚2125与所述第一充电模块31、所述充电电池211电连接；

其中，所述第二引脚还与所述USB接口的D+端、所述第三引脚还与所述USB接口的D-端电连接，或者，所述第二引脚还与所述USB接口的D-端、所述第三引脚还与所述USB接口的D+端电连接。

本实施例采用五个引脚，简化了对所述第一充电模块31和所述第二充电模块32的控制。可以不需要设置充电线控制器控制所述充电线本体中的所述第一充电模块31工作，简化了充电线10的部件数量。

其中，连接器212是可以传递信号和电流的器件。可以理解的是，本发明的所述电子设备20中的连接器212可以是公端，也可以是母端，还可以是不分公母的连接器212。

可以理解的是，连接器212的每个引脚(也就是第一引脚2121、第二引脚2122、第三引脚2123、第四引脚2124、第五引脚2125)可以只有一个连接点并且将同一位置作为连接点，也可以有两个连接点并且将引脚的任意位置都作为连接点，还可以有三个连接点并且是引脚任意位置。

可选的，所述有两个连接点并且将引脚的任意位置都作为连接点包括：连接器212的引脚有两个连接点并且将引脚的两端都作为连接点。

在另一个实施例中，所述充电线10不包括所述USB接口；

所述连接器的第一引脚2121电连接在所述直流电源的正极端与所述第二充电模块32之间；

所述连接器的第二引脚2122与所述电子设备控制器213、所述第一充电模块31电连接；

所述连接器的第三引脚2123与所述电子设备控制器213、所述第一充电模块31电连接；

所述连接器的第四引脚2124与所述直流电源的接地端电连接；

所述连接器的第五引脚2125与所述第一充电模块31、所述充电电池211电连接。

在一个实施例中，所述连接器212采用POGOPIN连接器；

所述POGOPIN连接器的VBUS引脚作为所述第一引脚，所述POGOPIN连接器的第一数据引脚作为所述第二引脚，所述POGOPIN连接器的第二数据引脚作为所述第三引脚，所述POGOPIN连接器的GND引脚作为所述第四引脚，所述POGOPIN连接器扩充一个引脚作为所述第五引脚。基于POGOPIN连接器可靠性好、体积小、触点更精准、寿命长的优点，提高了快速充电系统充电的可靠性，延长了电子设备20的使用寿命。

其中，POGOPIN连接器，是磁吸式连接器212，标准的POGOPIN连接器有四个引脚。可以理解的是，此时POGOPIN连接器在标准的四个引脚外扩展新的引脚，以满足连接需求。

在一个实施例中，所述充电线10还包括：安装在所述充电线本体中的充电线控制器；

所述充电线控制器电连接在所述第一充电模块31与所述第二引脚及所述第三引脚之间，以实现所述电子设备控制器213通过所述充电线控制器控制所述第一充电模块31向所述充电电池211充电。通过充电线控制器有利于更好的控制所述充电线本体中的所述第一充电模块31工作。

可以理解的是，所述电子设备控制器213通过所述连接器的第二引脚2122与所述充电线控制器电连接，所述电子设备控制器213通过所述连接器的第三引脚2123与所述充电线控制器电连接，用于在电子设备控制器213与充电线控制器之间传输12C信号。

其中，充电线控制器用于控制所述第一充电模块31工作，可以选择CPU(中央处理器，central processing unit)和/或MCU(微控制单元)和/或PLC(可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller)和/或FPGA(现场可编程逻辑门阵列，FieldProgrammable Gate Array)，在此举例不做具体限定。

在一个实施例中，所述充电线10还包括：TVS(瞬态二极管，Transient VoltageSuppressor)管，所述TVS管电连接在所述直流电源与所述第一充电模块31及所述第二充电模块32之间。通过设置TVS管可以防止浪涌脉冲对快速充电系统及电子设备20电路安全的影响，提高了充电安全，延长了电子设备20的使用寿命。

其中，TVS管的规格可以根据快速充电系统的参数选择，在此不做赘述。

在一个实施例中，所述充电线10还包括：过压保护部件，所述过压保护部件电连接在所述TVS管与所述第一充电模块31及所述第二充电模块32之间。通过过压保护部件可以对快速充电系统及电子设备20电路提供保护，避免快速充电系统及电子设备20电路受过高电压的损坏，从而进一步提高了充电安全，进一步延长了电子设备20的使用寿命。

其中，过压保护部件可以从现有技术中可以实现过压保护的过压保护电路或者过压保护器，在此不做赘述。

在一个实施例中，所述电子设备20还包括：充电开关214；

所述充电开关214电连接在所述第一充电模块31与所述充电电池211之间，用于防止所述第一充电模块31向所述充电电池211漏电，或防止所述充电电池211向所述第一充电模块31漏电；

所述电子设备控制器213与所述充电开关214电连接。通过设置充电开关214，进一步提高了快速充电系统的充电安全。

其中，所述充电开关214与所述连接器的第五引脚2125电连接，以通过所述连接器的第五引脚2125与所述第一充电模块31电连接。

其中，所述电子设备控制器213发送开启充电信号和关闭充电信号给所述充电开关214。所述开启充电信号用于控制所述充电开关214开启，此时所述第一充电模块31可以向所述充电电池211充电。所述关闭充电信号用于控制所述充电开关214关闭，此时所述第一充电模块31不可以向所述充电电池211充电。

在一个实施例中，所述充电开关214采用负载开关。

在一个实施例中，所述充电开关214采用MOS管电路；

所述MOS管电路包括第一NMOS管、第二NMOS管；

所述第一NMOS管的S极与所述第二NMOS管的S极电连接，且所述第一NMOS管的D极与所述第一充电模块31电连接；

所述第二NMOS管的D极与所述充电电池211电连接；

所述电子设备控制器213与所述第一NMOS管的G极、所述第二NMOS管的G极电连接。通过第一NMOS管、第二NMOS管，在所述第一充电模块31与所述充电电池211之间可以实现更好的隔离效果，从而进一步提高了快速充电系统的充电安全。

在另一个实施例中，所述MOS管电路只采用一个NMOS管，减少了MOS管电路元件的数量，降低了电子设备20的制造成本。

在一个实施例中，所述电子设备20还包括：信号切换开关215；

所述信号切换开关215电连接在所述电子设备控制器213与所述第二引脚及所述第三引脚之间。通过信号切换开关215，实现信号切换，引脚复用的情况下，减少了电子设备20部件的数量。

所述信号切换开关215切换的信号包括：所述电子设备控制器213控制第一充电模块31工作的信号(比如，12C信号)，以及连接USB接口的差分信号(比如，SCL信号和SDA信号)。

在一个实施例中，所述充电线10还包括：第一温度检测部件；

所述电子设备20还包括：第二温度检测部件；

所述第一温度检测部件与所述第一充电模块31电连接，用于检测所述第一充电模块31的温度；

所述第二温度检测部件与所述第二充电模块32电连接，用于检测所述第二充电模块32的温度。通过第一温度检测部件可以避免第一充电模块31温度太高，通过第二温度检测部件可以避免第一充电模块31温度太高，从而进一步提高了快速充电系统的充电安全。

其中，第一温度检测部件用于检测第一充电芯片的温度。可以将所述第一温度检测部件与第一充电芯片直接接触，还可以将所述第一温度检测部件设置在靠近第一充电芯片的位置。

其中，第二温度检测部件用于检测第二充电芯片的温度。可以将第二温度检测部件与第二充电芯片直接接触，还可以将所述第二温度检测部件设置在靠近第二充电芯片的位置。

其中，第一温度检测部件、第二温度检测部件可以采用热敏电阻，在此举例不做具体限定。

在一个实施例中，所述第一充电模块31位于所述充电线本体的靠近所述电子设备20的一端，可以减少第一充电模块31与充电电池211的线路长度，有利于减少阻抗，提高了充电效率。

可以理解的是，所述第一充电模块31还可以位于充电线本体的其他位置，比如，靠近所述直流电源的一端、靠近所述充电线本体中点，在此不做限定。

在一个实施例中，所述第二充电模块32作为主要充电模块，所述第一充电模块31作为辅助充电模块。通过区分主要充电模块和辅助充电模块，有利于进行充电控制。

其中，主要充电模块，在各个充电模式下都会向充电电池211充电。辅助充电模块，在部分充电模式下用于向充电电池211充电。

可选的，当充电线10连接到电源适配器时，所述快速充电系统可以进行快速充电。当充电线10连接到其他可以向外提供直流电源的设备时，所述快速充电系统可以不进行快速充电，此时只采用主要充电模块向充电电池211充电。

可选的，主要充电模块和辅助充电模块的规格可以相同，也可以不同。

在一个实施例中，提出了一种快速充电方法，所述方法应用于前述所述的快速充电系统，所述快速充电方法的执行主体为电子设备控制器，电子设备控制器可以是电子设备的主控制器和/或电子设备的从控制器。

如图3所示，在一个实施例中，所述方法包括：

S302、获取充电电池的电池电压数据和电池温度数据；

其中，可以是电子设备控制器获取和/或接收充电电池的电池电压数据和电池温度数据。

其中，电池电压数据，包括：电池电压值、检测时间。检测时间是一个具体的时间点。电池电压值是一个具体的电压值。

其中，电池温度数据，包括：电池温度值、检测时间。电池温度值是一个具体的温度值。

S304、判断所述电池电压数据是否满足第一预设条件，并且，所述电池温度数据是否满足第二预设条件，当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时生成第一充电信号和第二充电信号，所述第一充电信号用于控制第一充电模块向所述充电电池充电，所述第二充电信号用于控制第二充电模块向所述充电电池充电，否则生成第三充电信号和第一不充电信号，所述第三充电信号用于控制所述第二充电模块向所述充电电池充电，所述第一不充电信号用于控制所述第一充电模块不向所述充电电池充电。

其中，电子设备控制器判断所述电池电压数据是否满足第一预设条件，并且，所述电池温度数据是否满足第二预设条件。

其中，当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时，电子设备控制器控制生成第一充电信号和第二充电信号。当不满足所述第一预设条件或不满足所述第二预设条件时电子设备控制器控制生成第三充电信号和第一不充电信号。不同的情况采用不同的信号，实现了不同的情况采用不同的充电方案，可以有效的进行快速充电，也考虑了充电安全性，也考虑了充电电池的充电阶段。

其中，所述第一预设条件是大于第一预设电压值。所述第二预设条件是位于预设温度范围。其中，判断所述电池电压数据是否满足第一预设条件，并且，所述电池温度数据是否满足第二预设条件，也就是判断所述电池电压数据的电池电压值是否大于第一预设电压值，并且，判断所述电池温度数据的电池温度值是否位于预设温度范围。

可选的，第一预设电压值为3V，预设温度范围为20℃到45℃(包括20℃和包括45℃)，也就是说，判断所述电池电压数据的电池电压值是否大于3V，并且，判断所述电池温度数据的电池温度值是否位于20℃到45℃(包括20℃和包括45℃)。

本实施例应用于前述所述的快速充电系统，所述系统包括：充电线、电子设备；所述充电线电连接在直流电源与所述电子设备之间，用于向所述电子设备充电；所述充电线包括：充电线本体、安装在所述充电线本体中的第一充电模块；所述电子设备包括：充电电池、第二充电模块、电子设备控制器；所述第一充电模块及所述第二充电模块电连接在所述直流电源与所述充电电池之间；所述电子设备控制器与所述第一充电模块及所述第二充电模块电连接，用于控制所述第一充电模块和/或所述第二充电模块向所述充电电池充电。通过第一充电模块和第二充电模块进行充电，减少单个充电模块的充电功率，在保持快速充电需要的充电功率的情况下，减少了单个充电模块产生的热量，同时通过将所述第一充电模块设置在所述充电线本体中，实现了将充电产生的部分热量或者全部热量转移出电子设备，实现向电子设备快速充电，同时避免了快速充电时电子设备内部发热严重的问题，从而避免了潜在的充电安全风险，提高了电子设备的用户体验。

在一个实施例中，所述当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时生成第一充电信号和第二充电信号，包括：当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时，判断所述电池电压数据是否满足第三预设条件，当满足所述第三预设条件时生成所述第一充电信号和所述第二充电信号，所述第一充电信号用于控制所述第一充电模块按第一预设电流向所述充电电池充电，所述第二充电信号用于控制所述第二充电模块按第二预设电流向所述充电电池充电，否则生成第四充电信号和第五充电信号，所述第四充电信号用于控制所述第一充电模块按第三预设电流向所述充电电池充电，所述第五充电信号用于控制所述第二充电模块按第四预设电流向所述充电电池充电；其中，所述第二预设电流、所述第四预设电流均小于所述第三预设电流，所述第三预设电流小于所述第一预设电流。

其中，当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时，电子设备控制器判断所述电池电压数据是否满足第三预设条件；当满足所述第三预设条件时，电子设备控制器控制生成所述第一充电信号和所述第二充电信号；当不满足所述第三预设条件时，电子设备控制器控制生成第四充电信号和第五充电信号。

其中，第三预设条件包括：小于第二预设电压值。判断所述电池电压数据是否满足第三预设条件，也就是说，判断所述电池电压数据的电池电压值是否小于第二预设电压值。

可选的，第二预设电压值为4.4V。也就是说，判断所述电池电压数据的电池电压值是否小于4.4V。

可选的，当本发明的快速充电方法应用于穿戴设备的快速充电系统时，第一预设电流采用1.5A，第二预设电流采用500mA，第三预设电流采用1.3A，第四预设电流采用500mA。

本实施例实现了在快速充电阶段将主要的充电功率放在电子设备以外，实现了避免了快速充电时电子设备内部发热严重的问题，从而避免了潜在的充电安全风险；而且同时兼顾了结束阶段的慢充，实现了保护充电电池的效果，延长了充电电池的使用寿命。

如图4所示，在一个实施例中，提出了一种快速充电方法，所述方法包括：

S402、获取充电电池的电池电压数据和电池温度数据；

S404、判断所述电池电压数据是否满足第一预设条件，并且，所述电池温度数据是否满足第二预设条件；

S406、当不满足所述第一预设条件或不满足所述第二预设条件时生成第三充电信号和第一不充电信号，所述第三充电信号用于控制所述第二充电模块向所述充电电池充电，所述第一不充电信号用于控制所述第一充电模块不向所述充电电池充电；

S408、当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时，判断所述电池电压数据是否满足第三预设条件；

S410、当满足所述第三预设条件时生成所述第一充电信号和所述第二充电信号，所述第一充电信号用于控制所述第一充电模块按第一预设电流向所述充电电池充电，所述第二充电信号用于控制所述第二充电模块按第二预设电流向所述充电电池充电；

S412、当不满足所述第三预设条件时，获取所述第一充电模块向所述充电电池充电的第一充电电流、所述第二充电模块向所述充电电池充电的第二充电电流；

其中，第一充电电流，为所述充电线中第一充电模块向充电电池充电的电流。

其中，第二充电电流，为所述电子设备中第二充电模块向充电电池充电的电流。

S414、根据所述第一充电电流、所述第二充电电流，确定总充电电流；

其中，将所述第一充电电流、所述第二充电电流相加，计算得到总充电电流。

S416、判断所述总充电电流是否满足第四预设条件，当满足所述第四预设条件时生成所述第四充电信号和所述第五充电信号，否则生成第六充电信号和所述第一不充电信号，所述第六充电信号用于控制所述第二充电模块向所述充电电池充电。

其中，第四预设条件是指小于预设充电电流。判断所述总充电电流是否满足第四预设条件，也就是判断所述总充电电流是否小于预设充电电流。

其中，当满足所述第四预设条件时，电子设备控制器控制生成所述第四充电信号和所述第五充电信号。当不满足所述第四预设条件时，电子设备控制器控制生成第六充电信号和第一不充电信号，根据所述第六充电信号控制所述第二充电模块向所述充电电池充电，根据所述第一不充电信号控制所述第一充电模块不向所述充电电池充电。

本实施例实现了在快速充电阶段将主要的充电功率放在电子设备以外，实现了避免了快速充电时电子设备内部发热严重的问题，从而避免了潜在的充电安全风险；而且同时兼顾了结束阶段的慢充，实现了保护充电电池的效果，延长了充电电池的使用寿命。而且在结束阶段，采用第二充电模块向所述充电电池充电，简化了充电控制。

如图5所示，在一个实施例中，提出了一种快速充电方法，所述方法包括：

S502、当直流电源首次向所述第一充电模块、所述第二充电模块输入电源时，生成所述第三充电信号和所述第一不充电信号；

当直流电源首次向所述第一充电模块、所述第二充电模块输入电源时，电子设备控制器生成所述第三充电信号和所述第一不充电信号。

S504、获取充电电池的电池电压数据和电池温度数据；

S506、判断所述电池电压数据是否满足第一预设条件，并且，所述电池温度数据是否满足第二预设条件，当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时生成第一充电信号和第二充电信号，所述第一充电信号用于控制第一充电模块向所述充电电池充电，所述第二充电信号用于控制第二充电模块向所述充电电池充电，否则生成第三充电信号和第一不充电信号，所述第三充电信号用于控制所述第二充电模块向所述充电电池充电，所述第一不充电信号用于控制所述第一充电模块不向所述充电电池充电。

本实施例实现了接通直流电源向所述充电模块首次充电时，先只让第二充电模块向所述充电电池充电，避免在不清楚充电电池的充电阶段的情况下向充电电池过度充电，从而进一步实现了保护充电电池的效果，进一步延长了充电电池的使用寿命。

需要说明的是，上述一种快速充电系统、一种快速充电方法属于一个总的发明构思，一种快速充电系统、一种快速充电方法实施例中的内容可相互适用。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种快速充电系统，其特征在于，所述系统包括：充电线、电子设备；

所述充电线电连接在直流电源与所述电子设备之间，用于向所述电子设备充电；

所述充电线包括：充电线本体、安装在所述充电线本体中的第一充电模块；

所述电子设备包括：充电电池、第二充电模块、电子设备控制器；

所述第一充电模块及所述第二充电模块电连接在所述直流电源与所述充电电池之间；

所述电子设备控制器与所述第一充电模块及所述第二充电模块电连接，用于控制所述第一充电模块和/或所述第二充电模块向所述充电电池充电，所述电子设备控制器具体用于，获取充电电池的电池电压数据和电池温度数据；判断所述电池电压数据是否满足第一预设条件，并且，所述电池温度数据是否满足第二预设条件，当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时生成第一充电信号和第二充电信号，所述第一充电信号用于控制第一充电模块向所述充电电池充电，所述第二充电信号用于控制第二充电模块向所述充电电池充电，否则生成第三充电信号和第一不充电信号，所述第三充电信号用于控制所述第二充电模块向所述充电电池充电，所述第一不充电信号用于控制所述第一充电模块不向所述充电电池充电，所述第一预设条件是大于第一预设电压值，所述第二预设条件是位于预设温度范围；

其中，所述当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时生成第一充电信号和第二充电信号，包括：

当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时，判断所述电池电压数据是否满足第三预设条件，当满足所述第三预设条件时生成所述第一充电信号和所述第二充电信号，所述第一充电信号用于控制所述第一充电模块按第一预设电流向所述充电电池充电，所述第二充电信号用于控制所述第二充电模块按第二预设电流向所述充电电池充电，否则生成第四充电信号和第五充电信号，所述第四充电信号用于控制所述第一充电模块按第三预设电流向所述充电电池充电，所述第五充电信号用于控制所述第二充电模块按第四预设电流向所述充电电池充电，所述第三预设条件是小于第二预设电压值；

其中，所述第二预设电流、所述第四预设电流均小于所述第三预设电流，所述第三预设电流小于所述第一预设电流。

2.根据权利要求1所述的快速充电系统，其特征在于，所述电子设备还包括连接器；

所述充电线还包括：USB接口，所述充电线本体通过所述USB接口与所述直流电源连接；

所述连接器的第一引脚与所述USB接口的电源端、所述第二充电模块电连接；

所述连接器的第二引脚与所述电子设备控制器、所述第一充电模块电连接；

所述连接器的第三引脚与所述电子设备控制器、所述第一充电模块电连接；

所述连接器的第四引脚与所述USB接口的接地端电连接；

所述连接器的第五引脚与所述第一充电模块、所述充电电池电连接；

其中，所述第二引脚还与所述USB接口的D+端、所述第三引脚还与所述USB接口的D-端电连接，或者，所述第二引脚还与所述USB接口的D-端、所述第三引脚还与所述USB接口的D+端电连接。

3.根据权利要求2所述的快速充电系统，其特征在于，所述连接器采用POGOPIN连接器；

所述POGOPIN连接器的VBUS引脚作为所述第一引脚，所述POGOPIN连接器的第一数据引脚作为所述第二引脚，所述POGOPIN连接器的第二数据引脚作为所述第三引脚，所述POGOPIN连接器的GND引脚作为所述第四引脚，所述POGOPIN连接器扩充一个引脚作为所述第五引脚。

4.根据权利要求2所述的快速充电系统，其特征在于，所述充电线还包括：安装在所述充电线本体中的充电线控制器；

所述充电线控制器电连接在所述第一充电模块与所述第二引脚及所述第三引脚之间，以实现所述电子设备控制器通过所述充电线控制器控制所述第一充电模块向所述充电电池充电。

5.根据权利要求1所述的快速充电系统，其特征在于，所述充电线还包括：TVS管，所述TVS管电连接在所述直流电源与所述第一充电模块及所述第二充电模块之间。

6.根据权利要求5所述的快速充电系统，其特征在于，所述充电线还包括：过压保护部件，所述过压保护部件电连接在所述TVS管与所述第一充电模块及所述第二充电模块之间。

7.根据权利要求1所述的快速充电系统，其特征在于，所述电子设备还包括：充电开关；

所述充电开关电连接在所述第一充电模块与所述充电电池之间，用于防止所述第一充电模块向所述充电电池漏电，或防止所述充电电池向所述第一充电模块漏电；

所述电子设备控制器与所述充电开关电连接。

8.根据权利要求7所述的快速充电系统，其特征在于，所述充电开关采用负载开关。

9.根据权利要求7所述的快速充电系统，其特征在于，所述充电开关采用MOS管电路；

所述MOS管电路包括第一NMOS管、第二NMOS管；

所述第一NMOS管的S极与所述第二NMOS管的S极电连接，且所述第一NMOS管的D极与所述第一充电模块电连接；

所述第二NMOS管的D极与所述充电电池电连接；

所述电子设备控制器与所述第一NMOS管的G极、所述第二NMOS管的G极电连接。

10.根据权利要求2所述的快速充电系统，其特征在于，所述电子设备还包括：信号切换开关；

所述信号切换开关电连接在所述电子设备控制器与所述第二引脚及所述第三引脚之间。

11.根据权利要求1至10任一项所述的快速充电系统，其特征在于，所述充电线还包括：第一温度检测部件；

所述电子设备还包括：第二温度检测部件；

所述第一温度检测部件与所述第一充电模块电连接，用于检测所述第一充电模块的温度；

所述第二温度检测部件与所述第二充电模块电连接，用于检测所述第二充电模块的温度。

12.根据权利要求1至10任一项所述的快速充电系统，其特征在于，所述第一充电模块位于所述充电线本体的靠近所述电子设备的一端。

13.根据权利要求1至10任一项所述的快速充电系统，其特征在于，所述第二充电模块作为主要充电模块，所述第一充电模块作为辅助充电模块。

14.一种快速充电方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至13任一项所述的快速充电系统；

所述方法包括：

获取充电电池的电池电压数据和电池温度数据；

判断所述电池电压数据是否满足第一预设条件，并且，所述电池温度数据是否满足第二预设条件，当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时生成第一充电信号和第二充电信号，所述第一充电信号用于控制第一充电模块向所述充电电池充电，所述第二充电信号用于控制第二充电模块向所述充电电池充电，否则生成第三充电信号和第一不充电信号，所述第三充电信号用于控制所述第二充电模块向所述充电电池充电，所述第一不充电信号用于控制所述第一充电模块不向所述充电电池充电，所述第一预设条件是大于第一预设电压值，所述第二预设条件是位于预设温度范围；

其中，所述当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时生成第一充电信号和第二充电信号，包括：

当满足所述第一预设条件且满足所述第二预设条件时，判断所述电池电压数据是否满足第三预设条件，当满足所述第三预设条件时生成所述第一充电信号和所述第二充电信号，所述第一充电信号用于控制所述第一充电模块按第一预设电流向所述充电电池充电，所述第二充电信号用于控制所述第二充电模块按第二预设电流向所述充电电池充电，否则生成第四充电信号和第五充电信号，所述第四充电信号用于控制所述第一充电模块按第三预设电流向所述充电电池充电，所述第五充电信号用于控制所述第二充电模块按第四预设电流向所述充电电池充电，所述第三预设条件是小于第二预设电压值；

其中，所述第二预设电流、所述第四预设电流均小于所述第三预设电流，所述第三预设电流小于所述第一预设电流。

15.根据权利要求14所述的快速充电方法，其特征在于，所述否则生成第四充电信号和所述第五充电信号，包括：

当不满足所述第三预设条件时，获取所述第一充电模块向所述充电电池充电的第一充电电流、所述第二充电模块向所述充电电池充电的第二充电电流；

根据所述第一充电电流、所述第二充电电流，确定总充电电流；

判断所述总充电电流是否满足第四预设条件，当满足所述第四预设条件时生成所述第四充电信号和所述第五充电信号，否则生成第六充电信号和所述第一不充电信号，所述第六充电信号用于控制所述第二充电模块向所述充电电池充电，所述第四预设条件是指小于预设充电电流。

16.根据权利要求14至15任一项所述的快速充电方法，其特征在于，在所述获取所述充电电池的电池电压数据和电池温度数据之前，还包括：

当直流电源首次向所述第一充电模块、所述第二充电模块输入电源时，生成所述第三充电信号和所述第一不充电信号。

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