電池充電裝置及方法

《電池充電裝置及方法》是廣東歐珀移動通信有限公司於2014年1月28日申請的發明專利，該專利的申請號為2014100431483，公布號為CN104810877A，公布日為2015年7月29日，發明人是張加亮、劉豐碩、吳克偉、彭良才、廖福椿、胡元祥，該專利屬於充電技術領域。

《電池充電裝置及方法》通過採用包括電源適配器和充電控制模組的電池充電裝置，在對電池進行充電的過程中，電源適配器先按照常規充電模式對電池進行充電，當電源適配器的輸出電流值在預設時間間隔內處於常規電流區間時，電源適配器與充電控制模組進行快充詢問通信，在充電控制模組向電源適配器發出快充指示命令後，電源適配器根據充電控制模組反饋的電池電壓信息調整輸出電壓，並在該輸出電壓符合充電控制模組預設的快充電壓條件時，電源適配器按照快速充電模式調整輸出電流和輸出電壓對電池充電，且充電控制模組同時從電源適配器引入直流電對電池充電，從而實現對電池進行快速充電以縮短充電時間的目的。

2018年12月20日，《電池充電裝置及方法》獲得第二十屆中國專利銀獎。

（概述圖為《電池充電裝置及方法》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：電池充電裝置及方法
• 公布號：CN104810877A
• 公布日：2015年7月29日
• 申請號：2014100431483
• 申請日：2014年1月28日
• 申請人：廣東歐珀移動通信有限公司
• 地址：廣東省東莞市長安鎮烏沙海濱路18號
• 發明人：張加亮、劉豐碩、吳克偉、彭良才、廖福椿、胡元祥
• 分類號：H02J7/00（2006.01）I
• 代理機構：深圳中一專利商標事務所
• 類別：發明專利
• 代理人：張全文

專利背景

2014年1月前，電子設備的電池是通過其電源適配器進行充電的，而電源適配器通常是採用恆壓輸出方式對電池進行充電，而對於大容量電池而言，通過恆壓輸出方式對電池充電會導致充電時間過長，所以上述2014年1月前已有技術無法對電池實現快速充電以縮短充電時間。

發明內容

專利目的

《電池充電裝置及方法》的目的在於提供一種電池充電裝置，旨在解決2014年1月前已有技術無法對電池實現快速充電以縮短充電時間的問題。

技術方案

一種電池充電裝置，其包括電源適配器和充電控制模組，所述電源適配器通過其通信接口對電子設備中的電池進行充電，所述充電模組內置於所述電子設備中，且所述充電控制模組和所述電池均通過所述電子設備的通信接口與所述電源適配器的通信接口連線，且所述充電控制模組還連線所述電池的電極以檢測所述電池的電壓；在對所述電池進行充電的過程中，所述電源適配器先按照常規充電模式對所述電池進行充電，當所述電源適配器的輸出電流值在預設時間間隔內處於常規電流區間時，所述電源適配器與所述充電控制模組進行快充詢問通信，在所述充電控制模組向所述電源適配器發出快充指示命令後，所述電源適配器根據所述充電控制模組所反饋的電池電壓信息調整輸出電壓，並在所述輸出電壓符合所述充電控制模組所預設的快充電壓條件時，所述電源適配器按照快速充電模式調整輸出電流和輸出電壓以對所述電池進行充電，且所述充電控制模組同時從所述電源適配器引入直流電對所述電池進行充電。

《電池充電裝置及方法》還提供了一種基於上述電池充電裝置的電池充電方法，所述電池充電方法包括以下步驟：

A.在對電池進行充電的過程中，電源適配器先按照常規充電模式對所述電池進行充電；

B.當所述電源適配器的輸出電流值在預設時間間隔內處於常規電流區間時，所述電源適配器與所述充電控制模組進行快充詢問通信；

C.在所述充電控制模組向所述電源適配器發出快充指示命令後，所述電源適配器根據所述充電控制模組所反饋的電池電壓信息調整輸出電壓；

D.在所述輸出電壓符合所述充電控制模組所預設的快充電壓條件時，所述電源適配器按照快速充電模式調整輸出電流和輸出電壓以對所述電池進行充電，且所述充電控制模組同時從所述電源適配器引入直流電對所述電池進行充電。

改善效果

該發明通過採用包括電源適配器和充電控制模組的電池充電裝置，在對電池進行充電的過程中，電源適配器先按照常規充電模式對電池進行充電，當電源適配器的輸出電流值在預設時間間隔內處於常規電流區間時，電源適配器與充電控制模組進行快充詢問通信，在充電控制模組向電源適配器發出快充指示命令後，電源適配器根據充電控制模組所反饋的電池電壓信息調整輸出電壓，並在該輸出電壓符合充電控制模組所預設的快充電壓條件時，電源適配器按照快速充電模式調整輸出電流和輸出電壓以對電池進行充電，且充電控制模組同時從電源適配器引入直流電對電池進行充電，從而實現了對電池進行快速充電以縮短充電時間的目的。

附圖說明

圖1是《電池充電裝置及方法》實施例提供的電池充電裝置的拓撲結構圖；

圖2是基於圖1所示的電池充電裝置的電池充電方法的實現流程圖；

圖3是基於圖1所示的電池充電裝置的電池充電方法的另一實現流程圖；

圖4是圖2和圖3所示的電池充電方法中的步驟S4之後所包含的方法步驟的局部實現流程圖；

圖5是圖2和圖3所示的電池充電方法中的步驟S1的具體實現流程圖；

圖6是圖2和圖3所示的電池充電方法中的步驟S2的具體實現流程圖；

圖7是圖2和圖3所示的電池充電方法中的步驟S3的具體實現流程圖；

圖8是圖2和圖3所示的電池充電方法中的步驟S4的具體實現流程圖；

圖9是該發明實施例提供的電池充電裝置的示例模組結構圖；

圖10是圖9所示的電池充電裝置中的電源適配器的示例電路結構圖；

圖11是圖9所示的電池充電裝置中的充電控制模組的示例電路結構圖；

圖12是圖9所示的電池充電裝置中的充電控制模組的另一示例電路結構圖。

權利要求

1.一種電池充電裝置，其特徵在於，所述電池充電裝置包括電源適配器和充電控制模組，所述電源適配器通過其通信接口對電子設備中的電池進行充電，所述充電模組內置於所述電子設備中，且所述充電控制模組和所述電池均通過所述電子設備的通信接口與所述電源適配器的通信接口連線，且所述充電控制模組還連線所述電池的電極以檢測所述電池的電壓；在對所述電池進行充電的過程中，所述電源適配器先按照常規充電模式對所述電池進行充電，當所述電源適配器的輸出電流值在預設時間間隔內處於常規電流區間時，所述電源適配器與所述充電控制模組進行快充詢問通信，在所述充電控制模組向所述電源適配器發出快充指示命令後，所述電源適配器根據所述充電控制模組所反饋的電池電壓信息調整輸出電壓，並在所述輸出電壓符合所述充電控制模組所預設的快充電壓條件時，所述電源適配器按照快速充電模式調整輸出電流和輸出電壓以對所述電池進行充電，且所述充電控制模組同時從所述電源適配器引入直流電對所述電池進行充電。

2.如權利要求1所述的電池充電裝置，其特徵在於，所述電源適配器包括EMI濾波電路、高壓整流濾波電路、隔離變壓器、輸出濾波電路以及電壓跟蹤與控制電路；市電經過所述EMI濾波電路進行電磁干擾濾除後，由所述高壓整流濾波電路進行整流濾波處理輸出高壓直流電，所述高壓直流電通過所述隔離變壓器電氣隔離後輸出至所述輸出濾波電路以進行濾波處理後為電池充電，所述電壓跟蹤與控制電路根據所述輸出濾波電路的輸出電壓對所述隔離變壓器的輸出電壓進行調整；所述電源適配器還包括電源模組、主控模組、電位調整模組、電流檢測模組、電壓檢測模組以及輸出開關模組；所述電源模組的輸入端連線所述隔離變壓器的次級端，所述主控模組的電源端、所述電位調整模組的電源端以及所述電流檢測模組的電源端共接於所述電源模組的輸出端，所述主控模組的高電位端和所述電位調整模組的高電位端均連線所述輸出濾波電路的正輸出端，所述電位調整模組的電位調節端連線所述電壓跟蹤與控制電路，所述電流檢測模組的直流輸入端連線所述輸出濾波電路的正輸出端，所述電流檢測模組的檢流反饋端連線所述主控模組的電流檢測端，所述主控模組的時鐘輸出端和數據輸出端連線所述電位調整模組的時鐘輸入端和數據輸入端，所述電壓檢測模組的第一檢測端和第二檢測端分別連線所述電流檢測模組的直流輸出端和所述輸出濾波電路的負輸出端，所述電壓檢測模組的第一輸出端和第二輸出端分別連線所述主控模組的第一電壓檢測端和第二電壓檢測端，所述輸出開關模組的輸入端連線所述電流檢測模組的直流輸出端，所述輸出開關模組的輸出端連線所述電壓檢測模組的第三檢測端，所述輸出開關模組的接地端連線所述輸出濾波電路的負輸出端，所述輸出開關模組的受控端和電源端分別連線所述主控模組的開關控制端和所述隔離變壓器的次級端，所述輸出濾波電路的輸出負端、所述輸出開關模組的輸出端、所述主控模組的第一通信端和第二通信端均連線所述電源適配器的通信接口；在所述電源適配器先按照常規充電模式對所述電池進行充電時，所述主控模組控制所述輸出開關模組關閉所述電源適配器的直流電輸出，所述電壓檢測模組對所述電源適配器的輸出電壓進行檢測並反饋電壓檢測信號至所述主控模組，所述主控模組根據所述電壓檢測信號判斷所述電源適配器的輸出電壓是否大於電壓閾值，是，則所述主控模組繼續對所述電源適配器的輸出電壓進行判斷，否，則所述主控模組控制所述輸出開關模組打開所述電源適配器的直流電輸出，並通過所述電位調整模組驅動所述電壓跟蹤與控制電路將所述隔離變壓器的輸出電壓設定為常規輸出電壓，所述電流檢測模組對所述電源適配器的輸出電流進行檢測並反饋電流檢測信號至所述主控模組，當所述主控模組根據所述電流檢測信號判定所述電源適配器的輸出電流在預設時間間隔內處於常規電流區間時，所述主控模組與所述充電控制模組進行快充詢問通信，在所述充電控制模組向所述主控模組發出快充指示命令後，所述主控模組根據所述充電控制模組所反饋的電池電壓信息通過所述電位調整模組驅動所述電壓跟蹤與控制電路對所述隔離變壓器的輸出電壓進行調整，並在所述電源適配器的輸出電壓符合所述充電控制模組所預設的快充電壓條件時，所述主控模組通過所述電位調整模組驅動所述電壓跟蹤與控制電路調整所述隔離變壓器的輸出電壓以使所述電源適配器按照快充輸出電流和快充輸出電壓值輸出直流電，且所述充電控制模組同時從所述電源適配器引入直流電對所述電池進行充電。

3.如權利要求2所述的電池充電裝置，其特徵在於，所述電源模組包括：第一電容、穩壓晶片、第二電容、第一電感、第二電感、第一二極體、第二二極體、第三電容、第一電阻以及第二電阻；所述第一電容的第一端與所述穩壓晶片的輸入電源引腳和使能引腳的共接點為所述電源模組的輸入端，所述第一電容的第二端與所述穩壓晶片的地引腳共接於地，所述穩壓晶片的開關引腳與所述第二電容的第一端共接於所述第一電感的第一端，所述穩壓晶片的內部開關引腳與所述第二電容的第二端共接於所述第一二極體的陰極，所述穩壓晶片的反饋電壓引腳與所述第一電阻的第一端及所述第二電阻的第一端連線，所述第一電感的第二端與所述第二二極體的陰極共接於所述第二電感的第一端，所述第二電感的第二端與所述第一二極體的陽極、所述第一電阻的第二端及所述第三電容的第一端共接所形成的共接點為所述電源模組的輸出端，所述第二二極體的陽極與所述第二電阻的第二端及所述第三電容的第二端共接於地。

4.如權利要求2所述的電池充電裝置，其特徵在於，所述主控模組包括：主控晶片、第三電阻、參考電壓晶片、第四電阻、第五電阻、第四電容、第六電阻、第七電阻、第一NMOS管、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻以及第十四電阻；所述主控晶片的電源腳為所述主控模組的電源端，所述主控晶片的地腳接地，所述主控晶片的第一輸入輸出腳空接，所述第三電阻的第一端連線所述主控晶片的電源腳，所述第三電阻的第二端與所述第四電阻的第一端共接於所述參考電壓晶片的正極，所述參考電壓晶片的負極接地，所述參考電壓晶片U3的空接腳空接，所述第四電阻的第二端連線所述主控晶片的第二輸入輸出腳，所述主控晶片的第三輸入輸出腳為所述主控模組的電流檢測端，所述主控晶片的第四輸入輸出腳連線所述第五電阻的第一端，所述第五電阻的第二端與所述第四電的第一端共接於所述主控晶片的電源腳，所述第四電容的第二端接地，所述主控晶片的第五輸入輸出腳為所述主控模組的開關控制端，所述主控晶片的第六輸入輸出腳連線所述第六電阻的第一端，所述第六電阻的第二端與所述第一NMOS管的柵極共接於所述第七電阻的第一端，所述第七電阻的第二端與所述第一NMOS管的源極共接於地，所述第一NMOS管的漏極連線所述第八電阻的第一端，所述第八電阻的第二端為所述主控模組的高電位端，所述主控晶片的第七輸入輸出腳和第八輸入輸出腳分別為所述主控模組的時鐘輸出端和數據輸出端，所述主控晶片的第十輸入輸出腳和第九輸入輸出腳分別為所述主控模組的第一電壓檢測端和第二電壓檢測端，所述主控晶片的第十一輸入輸出腳與所述第十二輸入輸出腳分別連線所述第九電阻的第一端和所述第十電阻的第一端，所述第十一電阻的第一端和所述第十二電阻的第一端分別所述連線第九電阻的第二端和所述第十電阻的第二端，所述第十一電阻的第二端和所述第十二電阻的第二端共接於地，所述第十三電阻的第一端和所述第十四電阻的第一端分別連線所述第九電阻的第二端和所述第十電阻的第二端，所述第十三電阻的第二端和所述第十四電阻的第二端共接於所述主控晶片的電源腳，所述第九電阻的第二端和所述第十電阻的第二端分別為所述主控模組的第一通信端和第二通信端。

5.如權利要求2所述的電池充電裝置，其特徵在於，所述電位調整模組包括：第十五電阻、第十六電阻、數字電位器、第十七電阻、第十八電阻、第五電容、第六電容以及第十九電阻；所述第十五電阻的第一端與所述第十六電阻的第一端、所述數字電位器的電源腳及所述第五電容的第一端的共接點為所述電位調整模組的電源端，所述第五電容的第二端與所述第六電容的第一端、所述數字電位器的地腳以及所述第十七電阻的第一端共接於地，所述第六電容的第二端連線所述數字電位器的電源腳，所述第十五電阻的第二端與所述數字電位器的串列數據腳的共接點為所述電位調整模組的數據輸入端，所述第十六電阻的第二端與所述數字電位器的時鐘輸入腳的共接點為所述電位調整模組的時鐘輸入端，所述數字電位器的地址零腳接地，所述數字電位器的第一電位接線腳與所述第十八電阻的第一端共接於所述第十七電阻的第二端，所述第十八電阻的第二端與所述數字電位器的第二電位接線腳共接於所述第十九電阻的第一端，所述第十九電阻的第二端為所述電位調整模組的高電位端，所述數字電位器的電位抽頭腳為所述電位調整模組的電位調節端。

6.如權利要求2所述的電池充電裝置，其特徵在於，所述電流檢測模組包括：第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻、第七電容、第八電容、檢流晶片、第二十三電阻、第十電容、第十電容以及第二十四電阻；所述第二十電阻的第一端和第二端分別為所述電流檢測模組的直流輸入端和直流輸出端，所述第二十一電阻的第一端和所述第二十二電阻的第一端分別連線所述第二十電阻的第一端和第二端，所述第二十一電阻的第二端與所述第七電容的第一端共接於所述檢流晶片的輸入正腳，所述第二十二電阻的第二端與所述第八電容的第一端共接於所述檢流晶片的輸入負腳，所述檢流晶片的電源腳與所述第九電容的第一端的共接點為所述電流檢測模組的電源端，所述檢流晶片的空接腳空接，所述檢流晶片的輸出腳連線所述第二十三電阻的第一端，所述第二十三電阻的第二端為所述電流檢測模組的檢流反饋端，所述第十電容的第一端與所述第二十四電阻的第一端共接於所述第二十三電阻的第二端，所述第七電容的第二端與所述第八電容的第二端、所述第九電容的第二端、所述第十電容的第二端、所述第二十四電阻的第二端、所述檢流晶片的地腳、所述第一基準電壓腳及所述第二基準電壓腳共接於地。

7.如權利要求2所述的電池充電裝置，其特徵在於，所述電壓檢測模組包括：第二十五電阻、第二十六電阻、第十一電容、第十二電容、第二十七電阻以及第二十八電阻；所述第二十五電阻的第一端為所述電壓檢測模組的第一檢測端，所述第二十五電阻的第二端與所述第二十六電阻的第一端及所述第十一電容的第一端的共接點為所述電壓檢測模組的第二輸出端，所述第二十六電阻的第二端為所述電壓檢測模組的第二檢測端，所述第十一電容的第二端與所述第十二電容的第一端及所述第二十七電阻的第一端共接於所述第二十六電阻的第二端，所述第十二電容的第二端與所述第二十七電阻的第二端及所述第二十八電阻的第一端的共接點為所述電壓檢測模組的第一輸出端，所述第二十八電阻的第二端為所述電壓檢測模組的第三檢測端。

8.如權利要求2所述的電池充電裝置，其特徵在於，所述輸出開關模組包括：第二十九電阻、第三十電阻、第十三電容、第三十一電阻、第一NPN型三極體、第三十二電阻、第二NPN型三極體、第三二極體、穩壓二極體、第三十三電阻、第三十四電阻、第三十五電阻、第二NMOS管以及第三NMOS管；所述第二十九電阻的第一端為所述輸出開關模組的受控端，所述第二十九電阻的第二端與所述第三十電阻的第一端共接於所述第一NPN型三極體的基極，所述第十三電容的第一端與所述第三十一電阻的第一端及所述第三十二電阻的第一端共接於所述第三二極體的陰極，所述第三二極體的陽極為所述輸出開關模組的電源端，所述第三十一電阻的第二端與所述第二NPN型三極體的基極共接於所述第一NPN型三極體的集電極，所述第三十二電阻的第二端與所述穩壓二極體的陰極以及所述第三十三電阻的第一端共接於所述第二NPN型三極體的集電極，所述第三十電阻的第二端與所述第十三電容的第二端、所述第一NPN型三極體的發射極、所述第二NPN型三極體的發射極以及所述穩壓二極體的陽極共接於地，所述第三十三電阻的第二端與所述第三十四電阻的第一端、所述第三十五電阻的第一端、所述第二NMOS管的柵極以及所述第三NMOS管的柵極共接，所述第三十四電阻的第二端為所述輸出開關模組的接地端，所述第二NMOS管的漏極為所述輸出開關模組的輸入端，所述第二NMOS管的源極與所述第三十五電阻的第二端共接於所述第三NMOS管的源極，所述第三NMOS管的漏極為所述輸出開關模組的輸出端。

9.如權利要求1或2所述的電池充電裝置，其特徵在於，所述充電控制模組包括：電池連線器、主控制器、第十三電容、第三十六電阻、第三十七電阻、第十四電容、第一肖特基二極體、第二肖特基二極體、第十五電容、第三十八電阻、第三十九電阻、第四十電阻、第三NPN型三極體、第四NMOS管以及第五NMOS管；所述電池連線器連線所述電池的電極，所述電池連線器的第一腳與第二腳共接於地，所述電池連線器的第一接地腳和第二接地腳共接於地，所述主控制器的第一輸入輸出腳與所述電池連線器的第七腳和第八腳連線，所述主控制器的第二輸入輸出腳、第七輸入輸出腳、第八輸入輸出腳及第九輸入輸出腳分別與所述電池連線器的第六腳、第五腳、第四腳及第三腳連線，所述主控制器的模擬地腳和地腳均接地，所述主控制器的第一空接腳和第二空接腳均空接，所述主控制器的電源腳與所述第十三電容的第一端均與所述電池連線器的第七腳和第八腳共接，所述主控制器的第四輸入輸出腳和所述第十一輸入輸出腳與電子設備進行數據通信，所述第三十六電阻連線於所述主控制器的第四輸入輸出腳與電源腳之間，所述主控制器的第六輸入輸出腳和第十二輸入輸出腳分別連線所述電源適配器中的主控模組的第一通信端和第二通信端，所述第三十七電阻的第一端與所述第三十八電阻的第一端共接於所述主控制器的第十輸入輸出端，所述第三十七電阻的第二端連線所述主控制器的電源腳，所述第三十八電阻的第二端連線所述第三NPN型三極體的基極，所述主控制器的第五輸入輸出端連線所述第十四電容的第一端，所述第十四電容的第二端與所述第一肖特基二極體的陰極共接於所述第二肖特基二極體的陽極，所述第三十九電阻的第一端與所述第十五電容的第一端共接於所述第二肖特基二極體的陰極，所述第三十九電阻的第二端與所述第四十電阻的第一端及所述第三NPN型三極體的集電極均連線所述第四NMOS管的柵極和所述第五NMOS管的柵極，所述第四十電阻的第二端與所述第十五電容的第二端共接於地，所述第四NMOS管的源極連線所述第一肖特基二極體的陽極，且還與所述電池連線器的第七腳和第八腳連線，所述第四NMOS管的漏極連線所述第五NMOS管的漏極，所述第五NMOS管的源極與所述電源適配器的通信接口的電源線連線，所述第三NPN型三極體的發射極連線所述第三肖特基二極體的陽極，所述第三肖特基二極體的陰極接地。

10.如權利要求9所述的電池充電裝置，其特徵在於，所述充電控制模組還包括第六NMOS管、第七NMOS管及第四十一電阻；所述第六NMOS管的源極連線所述第五NMOS管的源極，所述第六NMOS管的漏極連線所述第七NMOS管的漏極，所述第七NMOS管的源極連線所述第三NPN型三極體的集電極，所述第六NMOS管的柵極與所述第七NMOS管的柵極共接於所述第四十一電阻的第一端，所述第四十一電阻的第二端接地。

11.一種基於如權利要求1所述的電池充電裝置的電池充電方法，其特徵在於，所述電池充電方法包括以下步驟：

A.在對電池進行充電的過程中，電源適配器先按照常規充電模式對所述電池進行充電；

B.當所述電源適配器的輸出電流值在預設時間間隔內處於常規電流區間時，所述電源適配器與所述充電控制模組進行快充詢問通信；

C.在所述充電控制模組向所述電源適配器發出快充指示命令後，所述電源適配器根據所述充電控制模組所反饋的電池電壓信息調整輸出電壓；

D.在所述輸出電壓符合所述充電控制模組所預設的快充電壓條件時，所述電源適配器按照快速充電模式調整輸出電流和輸出電壓以對所述電池進行充電，且所述充電控制模組同時從所述電源適配器引入直流電對所述電池進行充電。

12.如權利要求11所述的電池充電方法，其特徵在於，在所述步驟A之後還包括以下步驟：

A1.所述電源適配器對其輸出電流進行檢測判斷；

A2.當所述電源適配器的輸出電流值小於電流下限值時，返回執行所述步驟A1；

A3.當所述電源適配器的輸出電流值大於電流上限值時，所述電源適配器關閉直流電輸出。

13.如權利要求11所述的電池充電方法，其特徵在於，在所述步驟C與所述步驟D之間還包括以下步驟：

C1.所述電源適配器與所述充電控制模組進行快充電壓詢問通信，並將輸出電壓信息反饋至充電控制模組；

C2.所述充電控制模組根據所述的輸出電壓信息判斷所述電源適配器的輸出電壓是否符合預設的快充電壓條件。

14.如權利要求13所述的電池充電方法，其特徵在於，在所述步驟C2與所述步驟D之間還包括以下步驟：

C3.在所述電源適配器的輸出電壓不符合所述快充電壓條件時，所述充電控制模組傳送電壓偏差反饋信號至所述電源適配器；

C4.所述電源適配器根據所述電壓偏差反饋信號對其輸出電壓進行調整，並返回執行所述步驟C2。

15.如權利要求11所述的電池充電方法，其特徵在於，在所述步驟D之後還包括以下步驟：

D1.所述充電控制模組對所述電池的電壓進行檢測，並判斷所述電池的電壓是否大於快充閾值電壓，是，則執行步驟D2，否，則返回執行所述步驟D；

D2.所述充電控制模組停止從所述電源適配器引入直流電對所述電池進行充電，並反饋快充關閉指令至所述電源適配器；

D3.所述電源適配器根據所述快充關閉指令退出快速充電模式，並返回執行所述步驟A。

16.如權利要求11所述的電池充電方法，其特徵在於，在執行所述步驟D的同時，所述電池充電方法還包括以下步驟：

D11.所述電源適配器向所述充電控制模組傳送第一電參數獲取請求，且所述充電控制模組向所述電源適配器傳送第二電參數獲取請求；

D12.所述充電控制模組根據所述第一電參數獲取請求將電子設備的輸入電壓信息和輸入電流信息反饋給所述電源適配器；

D13.所述電源適配器根據所述第二電參數獲取請求將所述電源適配器的輸出電壓信息和輸出電流信息反饋給所述充電控制模組；

D14.所述電源適配器根據所述輸入電壓信息和所述輸入電流信息判斷電子設備的輸入電壓與所述電源適配器的輸出電壓之差是否大於異常壓差閾值，並判斷電子設備的輸入電流與所述電源適配器的輸出電流之差是否大於異常電流差值，當電子設備的輸入電壓與所述電源適配器的輸出電壓之差大於異常壓差閾值和/或電子設備的輸入電流與所述電源適配器的輸出電流之差大於異常電流差值時，則執行步驟D15；當電子設備的輸入電壓與所述電源適配器的輸出電壓之差不大於異常壓差閾值，且電子設備的輸入電流與所述電源適配器的輸出電流之差不大於異常電流差值時，則執行步驟D17；

D15.所述電源適配器向所述充電控制模組傳送第一充電關斷指令，並自行關閉直流電輸出；

D16.所述充電控制模組根據所述第一充電關斷指令告知電子設備關閉其通信接口；

D17.所述充電控制模組根據所述輸出電壓信息和所述輸出電流信息判斷電子設備的輸入電壓與所述電源適配器的輸出電壓之差是否大於所述異常壓差閾值，並判斷電子設備的輸入電流與所述電源適配器的輸出電流之差是否大於所述異常電流差值，當電子設備的輸入電壓與所述電源適配器的輸出電壓之差大於所述異常壓差閾值和/或電子設備的輸入電流與所述電源適配器的輸出電流之差大於所述異常電流差值時，則執行步驟D18；當電子設備的輸入電壓與所述電源適配器的輸出電壓之差不大於所述異常壓差閾值，且電子設備的輸入電流與所述電源適配器的輸出電流之差不大於所述異常電流差值時，則返回執行所述步驟D11；

D18.所述充電控制模組向所述電源適配器傳送第二充電關斷指令，並告知電子設備關閉其通信接口；

D19.所述電源適配器根據第二充電關斷指令關閉直流電輸出。

17.如權利要求11至16任一項所述的電池充電方法，其特徵在於，所述步驟A中的電源適配器按照常規充電模式對電池進行充電的步驟具體包括以下步驟：

a1.所述電源適配器在關閉直流電輸出的情況下檢測並判斷所述通信接口的電壓是否大於電壓閾值，是，則繼續執行所述步驟a1，否，則執行步驟a2；

a2.所述電源適配器按照預設的常規輸出電壓輸出直流電。

18.如權利要求11至16任一項所述的電池充電方法，其特徵在於，所述步驟B中的所述電源適配器與所述充電控制模組進行快充詢問通信的步驟具體包括以下步驟：

b1.所述電源適配器向所述充電控制模組發出快充詢問指令；

b2.所述充電控制模組根據所述快充詢問指令判斷所述電池的電壓是否達到快充電壓值，是，則執行步驟b3；否，則執行步驟b4；

b3.所述充電控制模組向所述電源適配器反饋快充指示命令；

b4.所述充電控制模組向所述電源適配器反饋快充否決命令。

19.如權利要求11至16任一項所述的電池充電方法，其特徵在於，所述步驟C中的所述電源適配器根據所述充電控制模組所反饋的電池電壓信息調整輸出電壓的步驟具體包括以下步驟：

c1.所述電源適配器根據所述充電控制模組發出的快充指示命令向所述充電控制模組傳送電池電壓獲取請求；

c2.所述充電控制模組根據所述電池電壓獲取請求將電池電壓信息反饋至所述電源適配器；

c3.所述電源適配器根據所述電池電壓信息將其輸出電壓調整為快充電壓設定值。

20.如權利要求11至16任一項所述的電池充電方法，其特徵在於，所述步驟D中的所述電源適配器按照快速充電模式調整輸出電流和輸出電壓以對所述電池進行充電的步驟具體包括以下步驟：

d1.所述充電控制模組反饋快充模式進入指令至所述電源適配器；

d2.所述電源適配器根據所述快充模式進入指令將其輸出電流和輸出電壓調整為快充輸出電流和快充輸出電壓；

d3.所述電源適配器向所述充電控制模組傳送電池電壓獲取請求；

d4.所述充電控制模組根據所述電池電壓獲取請求將電池電壓信息反饋至所述電源適配器；

d5.所述電源適配器根據所述電池電壓信息判斷所述電源適配器的輸出電壓與電池電壓之差是否大於壓差閾值，是，則執行步驟d6，否，則執行步驟d7；

d6.所述電源適配器關閉直流電輸出；

d7.所述電源適配器根據所述電池電壓信息調整其輸出電流，並返回執行所述步驟d3。

實施方式

圖1示出了該發明實施例提供的電池充電裝置的拓撲結構，為了便於說明，僅示出了與該發明實施例相關的部分，詳述如下：該發明實施例提供的電池充電裝置包括電源適配器100和充電控制模組200，電源適配器100通過其通信接口10對電子設備中的電池300進行充電，充電控制模組200內置於電子設備中，且充電控制模組200和電池300均通過電子設備的通信接口20與電源適配器100的通信接口10連線，且充電控制模組200還連線電池300的電極以檢測電池300的電壓。其中，電源適配器100的通信接口10和電子設備的通信接口20可以是USB接口，包括常用的USB接口或微型USB接口（即Micro-USB接口）。

在對電池300進行充電的過程中，電源適配器100先按照常規充電模式對電池300進行充電，當電源適配器100的輸出電流值在預設時間間隔內處於常規電流區間時，電源適配器100與充電控制模組200進行快充詢問通信，在充電控制模組200向電源適配器100發出快充指示命令後，電源適配器100根據充電控制模組200所反饋的電池電壓信息調整輸出電壓，並在該輸出電壓符合充電控制模組200所預設的快充電壓條件時，電源適配器100按照快速充電模式調整輸出電流和輸出電壓以對電池300進行充電，且充電控制模組200同時從電源適配器100引入直流電對電池300進行充電。

基於圖1所示的電池充電裝置，該發明實施例還可提供一種電池充電方法，如圖2所示，該電池充電方法包括以下步驟：

S1.在對電池300進行充電的過程中，電源適配器100先按照常規充電模式對電池300進行充電；

S2.當電源適配器100的輸出電流值在預設時間間隔內處於常規電流區間時，電源適配器100與充電控制模組200進行快充詢問通信；

S3.在充電控制模組200向電源適配器100發出快充指示命令後，電源適配器100根據充電控制模組200所反饋的電池電壓信息調整輸出電壓；

S4.在電源適配器100的輸出電壓符合充電控制模組200所預設的快充電壓條件時，電源適配器100按照快速充電模式調整輸出電流和輸出電壓以對電池300進行充電，且充電控制模組200同時從電源適配器100引入直流電對電池300進行充電。

其中，預設時間間隔可取值為3S（秒），常規電流區間可設定為[1A,4A]。

考慮到電源適配器100的輸出電流值會存在不處於常規電流區間的情況，所以，基於圖2所示的電池充電方法，如圖3所示，步驟S1之後還包括以下步驟：

S5.電源適配器100對輸出電流進行檢測判斷；

S6.當電源適配器100的輸出電流值小於電流下限值時，返回執行步驟S5；

S7.當電源適配器100的輸出電流值大於電流上限值時，電源適配器100關閉直流電輸出。此時可判定為輸出短路，所以電源適配器100關閉直流電輸出以實現短路保護。

其中，上述的步驟S6和步驟S7是與步驟S2並列的方法步驟，分別用於應對電源適配器100的輸出電流值小於電流下限值和大於電流上限值的情況；上述的電流下限值和電流上限值可分別取值為1A和4A。

在執行上述步驟S2之後，考慮到會存在充電控制模組200不向電源適配器100發出快充指示命令的情況（包括通信失敗或充電控制模組200反饋快充否決命令），所以在圖3所示的電池充電方法中，在步驟S2之後還包括以下步驟：

S8.在充電控制模組200不向電源適配器100發出快充指示命令時，返回執行步驟S5。

由此可知，步驟S8是與步驟S3並列的方法步驟，即在充電控制模組200未指示電源適配器100進入快速充電模式時，電源適配器100繼續對輸出電流進行檢測判斷。

如圖3所示，在步驟S3與步驟S4之間，電池充電方法還包括以下步驟：

S9.電源適配器100與充電控制模組200進行快充電壓詢問通信，並將輸出電壓信息反饋至充電控制模組200；

S10.充電控制模組200根據輸出電壓信息判斷電源適配器100的輸出電壓是否符合預設的快充電壓條件。

其中，上述的快充電壓條件可以是快充電壓額定區間或快充電壓額定值，即如果電源適配器100的輸出電壓處於快充電壓額定區間或等於快充電壓額定值，則證明電源適配器100的輸出電壓符合快充電壓條件。如果在步驟S10執行後，充電控制模組200未反饋任何信號至電源適配器100，則表明兩者之間通信失敗，電源適配器100需要執行復位操作。

另外，考慮到電源適配器100的輸出電壓存在不符合充電控制模組200所預設的快充電壓條件的情況，如圖3所示，步驟S10與步驟S4之間還包括以下步驟：

S11.在電源適配器100的輸出電壓不符合充電控制模組200所預設的快充電壓條件時，充電控制模組200傳送電壓偏差反饋信號至電源適配器100；

S12.電源適配器100根據電壓偏差反饋信號對其輸出電壓進行調整，並返回執行步驟S10。

需要說明的是，電壓偏差反饋信號包括電壓偏低反饋信號和電壓偏高反饋信號，如果電壓偏低，則電源適配器100根據電壓偏低反饋信號將輸出電壓調高，如果電壓偏高，則電源適配器100根據電壓偏高反饋信號將輸出電壓調低。

此外，如圖3所示，在步驟S4之後還包括以下步驟：

S13.充電控制模組200對電池300的電壓進行檢測，並判斷電池300的電壓是否大於快充閾值電壓，是，則執行步驟S14，否，則返回執行步驟S4；

S14.充電控制模組200停止從電源適配器100引入直流電對電池300進行充電，並反饋快充關閉指令至電源適配器100；

S15.電源適配器100根據上述的快充關閉指令退出快速充電模式，並返回執行步驟S1。

在上述的快速充電模式中，為了能夠判斷電源適配器100與充電控制模組200之間的線路阻抗是否異常，以進一步判斷電源適配器100與充電控制模組200之間的連線（包括接口連線、電池觸點及導線）是否異常，並在判定異常時停止充電以保護電源適配器100和電子設備，所以，在執行上述步驟S4的同時，如圖4所示，電池充電方法還包括以下步驟：

S16.電源適配器100向充電控制模組200傳送第一電參數獲取請求，且充電控制模組200向電源適配器100傳送第二電參數獲取請求；

S17.充電控制模組200根據第一電參數獲取請求將電子設備的輸入電壓信息和輸入電流信息反饋給電源適配器100；

S18.電源適配器100根據第二電參數獲取請求將電源適配器100的輸出電壓信息和輸出電流信息反饋給充電控制模組200；

S19.電源適配器100根據輸入電壓信息和輸入電流信息判斷電子設備的輸入電壓與電源適配器100的輸出電壓之差是否大於異常壓差閾值，並判斷電子設備的輸入電流與電源適配器100的輸出電流之差是否大於異常電流差值，當電子設備的輸入電壓與電源適配器100的輸出電壓之差大於異常壓差閾值和/或電子設備的輸入電流與電源適配器100的輸出電流之差大於異常電流差值時，則執行步驟S20；當電子設備的輸入電壓與電源適配器100的輸出電壓之差不大於異常壓差閾值，且電子設備的輸入電流與電源適配器100的輸出電流之差不大於異常電流差值時，則執行步驟S22；

S20.電源適配器100向充電控制模組200傳送第一充電關斷指令，並自行關閉直流電輸出；

S21.充電控制模組200根據第一充電關斷指令告知電子設備關閉其通信接口20；

S22.充電控制模組200根據輸出電壓信息和輸出電流信息判斷電子設備的輸入電壓與電源適配器100的輸出電壓之差是否大於異常壓差閾值，並判斷電子設備的輸入電流與電源適配器100的輸出電流之差是否大於異常電流差值，當電子設備的輸入電壓與電源適配器100的輸出電壓之差大於異常壓差閾值和/或電子設備的輸入電流與電源適配器100的輸出電流之差大於異常電流差值時，則執行步驟S23；當電子設備的輸入電壓與電源適配器100的輸出電壓之差不大於異常壓差閾值，且電子設備的輸入電流與電源適配器100的輸出電流之差不大於異常電流差值時，則返回執行步驟S16；

S23.充電控制模組200向電源適配器100傳送第二充電關斷指令，並告知電子設備關閉其通信接口20；

S24.電源適配器100根據第二充電關斷指令關閉直流電輸出。

其中，設備輸入電壓信息和設備輸入電流信息分別是指電子設備的輸入電壓信息和輸入電流信息。

進一步地，在上述圖2和圖3所示的步驟S1中，電源適配器100按照常規充電模式對電池300進行充電的步驟具體包括以下步驟（如圖5所示）：

S101.電源適配器100在關閉直流電輸出的情況下檢測並判斷通信接口10的電壓是否大於電壓閾值，是，則繼續執行步驟S101（此時表明充電控制模組200尚未退出快速充電模式），否，則執行步驟S102；

S102.電源適配器100按照預設的常規輸出電壓輸出直流電。

其中，步驟S101對電源適配器100的通信接口10進行電壓檢測的目的是為了避免電源適配器100因充電控制模組200未退出上一次的快速充電模式，而又繼續對電池300進行快速充電所導致的電池300過充的問題。電壓閾值可以取值為2伏，常規輸出電壓可以設定為5.1伏。

進一步地，在上述圖2和圖3所示的步驟S2中，電源適配器100與充電控制模組200進行快充詢問通信的步驟具體包括以下步驟（如圖6所示）：

S201.電源適配器100向充電控制模組200發出快充詢問指令；

S202.充電控制模組200根據該快充詢問指令判斷電池300的電壓是否達到快充電壓值，是，則執行步驟S203；否，則執行步驟S204；

S203.充電控制模組200向電源適配器100反饋快充指示命令；

S204.充電控制模組200向電源適配器100反饋快充否決命令。

進一步地，在上述圖2和圖3所示的步驟S3中，電源適配器100根據充電控制模組200所反饋的電池電壓信息調整輸出電壓的步驟具體包括以下步驟（如圖7所示）：

S301.電源適配器100根據充電控制模組200發出的快充指示命令向充電控制模組200傳送電池電壓獲取請求；

S302.充電控制模組200根據上述的電池電壓獲取請求將電池電壓信息反饋至電源適配器100；

S303.電源適配器100根據上述的電池電壓信息將其輸出電壓調整為快充電壓設定值。

其中，快充電壓設定值可設定為電池電壓與預設電壓增量值（如0.2伏）之和。此外，如果在上述步驟S302中，充電控制模組200未回響電源適配器100所發出的電池電壓獲取請求，則是電源適配器100與充電控制模組200之間的通信失敗，此時電源適配器100執行復位操作。

進一步地，在上述圖2和圖3所示的步驟S4中，電源適配器100按照快速充電模式調整輸出電流和輸出電壓以對電池300進行充電的步驟具體包括以下步驟（如圖8所示）：

S401.充電控制模組200反饋快充模式進入指令至電源適配器100；

S402.電源適配器100根據快充模式進入指令將其輸出電流和輸出電壓調整為快充輸出電流和快充輸出電壓；

S403.電源適配器100向充電控制模組200傳送電池電壓獲取請求；

S404.充電控制模組200根據電池電壓獲取請求將電池電壓信息反饋至電源適配器100；

S405.電源適配器100根據電池電壓信息判斷電源適配器100的輸出電壓與電池電壓之差是否大於壓差閾值，是，則執行步驟S406（此時表明電源適配器100與充電控制模組200及電池300之間的線路阻抗異常，需要電源適配器100停止輸出直流電），否，則執行步驟S407；

S406.電源適配器100關閉直流電輸出；

S407.電源適配器100根據電池電壓信息調整其輸出電流，並返回執行步驟S403，以便在對電池300進行快速充電的過程中循環調整輸出電流，從而能夠最佳化對電池300的快速充電進程，以達到縮短充電時間的目的。

其中，上述的快充輸出電流可設定為4A，快充輸出電壓可設定在3.4伏至4.8伏之間的任意值，壓差閾值可取值為0.8伏。

對於實現上述電池充電方法所依賴的電池充電裝置，圖9示出了其示例模組結構，為了便於說明，僅示出了與《電池充電裝置及方法》實施例相關的部分，詳述如下：電源適配器100包括EMI濾波電路101、高壓整流濾波電路102、隔離變壓器103、輸出濾波電路104以及電壓跟蹤與控制電路105；市電經過EMI濾波電路101進行電磁干擾濾除後，由高壓整流濾波電路102進行整流濾波處理輸出高壓直流電，該高壓直流電通過隔離變壓器103電氣隔離後輸出至輸出濾波電路104以進行濾波處理後為電池充電，電壓跟蹤與控制電路105根據輸出濾波電路104的輸出電壓對隔離變壓器103的輸出電壓進行調整。

電源適配器100還包括電源模組106、主控模組107、電位調整模組108、電流檢測模組109、電壓檢測模組110以及輸出開關模組111。

電源模組106的輸入端連線隔離變壓器103的次級端，主控模組107的電源端、電位調整模組108的電源端以及電流檢測模組109的電源端共接於電源模組106的輸出端，主控模組107的高電位端和電位調整模組108的高電位端均連線輸出濾波電路104的正輸出端，電位調整模組108的電位調節端連線電壓跟蹤與控制電路105，電流檢測模組109的直流輸入端連線輸出濾波電路104的正輸出端，電流檢測模組109的檢流反饋端連線主控模組107的電流檢測端，主控模組107的時鐘輸出端和數據輸出端連線電位調整模組108的時鐘輸入端和數據輸入端，電壓檢測模組110的第一檢測端和第二檢測端分別連線電流檢測模組109的直流輸出端和輸出濾波電路104的負輸出端，電壓檢測模組110的第一輸出端和第二輸出端分別連線主控模組107的第一電壓檢測端和第二電壓檢測端，輸出開關模組111的輸入端連線電流檢測模組109的直流輸出端，輸出開關模組111的輸出端連線電壓檢測模組110的第三檢測端，輸出開關模組111的接地端連線輸出濾波電路104的負輸出端，輸出開關模組111的受控端和電源端分別連線主控模組107的開關控制端和隔離變壓器103的次級端，輸出濾波電路104的輸出負端、輸出開關模組111的輸出端、主控模組107的第一通信端和第二通信端均連線電源適配器100的通信接口10。

在電源適配器100先按照常規充電模式對電池300進行充電時，主控模組107控制輸出開關模組111關閉電源適配器100的直流電輸出，電壓檢測模組110對電源適配器100的輸出電壓進行檢測並反饋電壓檢測信號至主控模組107，主控模組107根據該電壓檢測信號判斷電源適配器100的輸出電壓是否大於電壓閾值，是，則電壓檢測模組110繼續對電源適配器100的輸出電壓進行檢測判斷，否，則主控模組107控制輸出開關模組111打開電源適配器100的直流電輸出，並通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105將隔離變壓器103的輸出電壓設定為常規輸出電壓，電流檢測模組109對電源適配器100的輸出電流進行檢測並反饋電流檢測信號至主控模組107，當主控模組107根據該電流檢測信號判定電源適配器100的輸出電流在預設時間間隔內處於常規電流區間時，主控模組107與充電控制模組200進行快充詢問通信，在充電控制模組200向主控模組107發出快充指示命令後，主控模組107根據充電控制模組200所反饋的電池電壓信息通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105對隔離變壓器103的輸出電壓進行調整（即是調整電源適配器100的輸出電壓），並在電源適配器100的輸出電壓符合充電控制模組200所預設的快充電壓條件時，主控模組107通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105調整隔離變壓器103的輸出電壓以使電源適配器100按照快充輸出電流和快充輸出電壓輸出直流電，且充電控制模組200同時從電源適配器100引入直流電對電池300進行充電。

其中，在電源適配器100先按照常規充電模式對電池300進行充電時，如果電源適配器100的輸出電流值小於電流下限值（如1A），電流檢測模組109繼續對電源適配器100的輸出電流進行檢測並反饋電流檢測信號至主控模組107；如果電源適配器100的輸出電流值大於電流上限值（如4A），主控模組107控制輸出開關模組111關閉電源適配器100的直流電輸出以實現短路保護。

在上述的主控模組107與充電控制模組200進行快充詢問通信的過程中，主控模組107向充電控制模組200發出快充詢問指令，充電控制模組200根據該快充詢問指令判斷電池300的電壓是否達到快充電壓值，是，則向主控模組107反饋快充指示命令，否，則向主控模組107反饋快充否決命令。

上述的主控模組107根據充電控制模組200所反饋的電池電壓信息通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105對隔離變壓器103的輸出電壓進行調整的過程中，主控模組107根據充電控制模組200發出的快充指示命令向充電控制模組200傳送電池電壓獲取請求，充電控制模組200根據該電池電壓獲取請求將電池電壓信息反饋至主控模組107，主控模組107根據該電池電壓信息通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105將隔離變壓器103的輸出電壓調整為上述的快充電壓設定值。

上述的在電源適配器100的輸出電壓符合充電控制模組200所預設的快充電壓條件（即處於快充電壓額定區間或等於快充電壓額定值）時，主控模組107通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105調整隔離變壓器103的輸出電壓以使電源適配器100按照快充輸出電流和快充輸出電壓輸出直流電，且充電控制模組200同時從電源適配器100引入直流電對電池300進行充電的過程具體為：主控模組107與充電控制模組200進行快充電壓詢問通信，主控模組107將輸出電壓信息反饋至充電控制模組200；當電源適配器100的輸出電壓處於快充電壓額定區間或等於快充電壓額定值時，充電控制模組200判定電源適配器100的輸出電壓符合充電控制模組200所預設的快充電壓條件，並反饋快充模式進入指令至主控模組107；根據該快充模式進入指令，主控模組107通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105調整隔離變壓器103的輸出電壓以使電源適配器100按照快充輸出電流和快充輸出電壓輸出直流電，且充電控制模組200同時從電源適配器100引入直流電對電池300進行充電。另外，當電源適配器100的輸出電壓不符合充電控制模組200所預設的快充電壓條件（即不處於快充電壓額定區間或不等於快充電壓額定值）時，充電控制模組200傳送電壓偏差反饋信號至主控模組107，主控模組107根據該電壓偏差反饋信號通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105調整隔離變壓器103的輸出電壓後繼續與充電控制模組200進行快充電壓詢問通信。具體地，電壓偏差反饋信號包括電壓偏低反饋信號和電壓偏高反饋信號，如果電壓偏低，則主控模組107根據電壓偏低反饋信號通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105調高隔離變壓器103的輸出電壓；如果電壓偏高，則主控模組107根據電壓偏高反饋信號通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105調低隔離變壓器103的輸出電壓。

進一步地，上述的根據該快充模式進入指令，主控模組107通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105調整隔離變壓器103的輸出電壓以使電源適配器100按照快充輸出電流和快充輸出電壓輸出直流電的過程具體為：

主控模組107通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105對隔離變壓器103的輸出電壓進行調整，從而使電源適配器100的輸出電流和輸出電壓分別調整為快充輸出電流（如4A）和快充輸出電壓（可以是3.4伏～4.8伏中的任意值），主控模組107從充電控制模組300獲取電池電壓信息，並根據電壓檢測模組110所反饋的電壓檢測信號判斷電源適配器100的輸出電壓與電池電壓之差是否大於壓差閾值（如0.8伏），是，則表明電源適配器100與充電控制模組200及電池300之間的線路阻抗異常，主控模組107控制輸出開關模組111關閉電源適配器100的直流電輸出，否，則主控模組107根據電池電壓信息通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105調整隔離變壓器103的輸出電壓，以對電源適配器100的輸出電流進行調整，並繼續從充電控制模組300獲取電池電壓信息，以便在對電池300進行快速充電的過程中循環調整電源適配器100的輸出電流，從而能夠最佳化對電池300的快速充電進程，以達到縮短充電時間的目的。

此外，在上述的主控模組107通過電位調整模組108驅動電壓跟蹤與控制電路105調整隔離變壓器103的輸出電壓以使電源適配器100按照快充輸出電流和快充輸出電壓輸出直流電的同時，充電控制模組200對電池300的電壓進行檢測，如果電池300的電壓大於快充閾值電壓（如4.35伏），則充電控制模組200停止從電源適配器100引入直流電對電池300進行充電，並反饋快充關閉指令至主控模組107。那么，主控模組107會根據該快充關閉指令退出快速充電模式，並返回常規充電模式。

圖10示出了該發明實施例提供的電池充電裝置中的電源適配器的示例電路結構，為了便於說明，僅示出了與該發明實施例相關的部分，詳述如下：電源模組106包括：第一電容C1、穩壓晶片U1、第二電容C2、第一電感L1、第二電感L2、第一二極體D1、第二二極體D2、第三電容C3、第一電阻R1以及第二電阻R2；第一電容C1的第一端與穩壓晶片U1的輸入電源引腳Vin和使能引腳EN的共接點為電源模組106的輸入端，第一電容C1的第二端與穩壓晶片U1的地引腳GND共接於地，穩壓晶片U1的開關引腳SW與第二電容C2的第一端共接於第一電感L1的第一端，穩壓晶片U1的內部開關引腳BOOTSTRAP與第二電容C2的第二端共接於第一二極體D1的陰極，穩壓晶片U1的反饋電壓引腳FB與第一電阻R1的第一端及第二電阻R2的第一端連線，第一電感L1的第二端與第二二極體D2的陰極共接於第二電感L2的第一端，第二電感L2的第二端與第一二極體D1的陽極、第一電阻R1的第二端及第三電容C3的第一端共接所形成的共接點為電源模組106的輸出端，第二二極體D2的陽極與第二電阻R2的第二端及第三電容C3的第二端共接於地。其中，電源模組106以穩壓晶片U1為核心對隔離變壓器103的次級端電壓進行電壓變換處理後輸出+3.3伏的電壓為主控模組107、電位調整模組108及電流檢測模組109供電；穩壓晶片U1具體可以是型號為MCP16301的降壓式直流/直流轉換器。

主控模組107包括：主控晶片U2、第三電阻R3、參考電壓晶片U3、第四電阻R4、第五電阻R5、第四電容C4、第六電阻R6、第七電阻R7、第一NMOS管Q1、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13以及第十四電阻R14；主控晶片U3的電源腳VDD為主控模組107的電源端，主控晶片U3的地腳VSS接地，主控晶片U3的第一輸入輸出腳RA0空接，第三電阻R3的第一端連線主控晶片U3的電源腳VDD，第三電阻R3的第二端與第四電阻R4的第一端共接於參考電壓晶片U3的正極CATHODE，參考電壓晶片U3的負極ANODE接地，參考電壓晶片U3的空接腳NC空接，第四電阻R4的第二端連線主控晶片U2的第二輸入輸出腳RA1，主控晶片U2的第三輸入輸出腳RA2為主控模組107的電流檢測端，主控晶片U2的第四輸入輸出腳RA3連線第五電阻R5的第一端，第五電阻R5的第二端與第四電容C4的第一端共接於主控晶片U2的電源腳VDD，第四電容C4的第二端接地，主控晶片U2的第五輸入輸出腳RA4為主控模組107的開關控制端，主控晶片U2的第六輸入輸出腳RA5連線第六電阻R6的第一端，第六電阻R6的第二端與第一NMOS管Q1的柵極共接於第七電阻R7的第一端，第七電阻R7的第二端與第一NMOS管Q1的源極共接於地，第一NMOS管Q1的漏極連線第八電阻R8的第一端，第八電阻R8的第二端為主控模組107的高電位端，主控晶片U2的第七輸入輸出腳RC0和第八輸入輸出腳RC1分別為主控模組107的時鐘輸出端和數據輸出端，主控晶片U2的第十輸入輸出腳RC3和第九輸入輸出腳RC2分別為主控模組107的第一電壓檢測端和第二電壓檢測端，主控晶片U2的第十一輸入輸出腳RC4與第十二輸入輸出腳RC5分別連線第九電阻R9的第一端和第十電阻R10的第一端，第十一電阻R11的第一端和第十二電阻R12的第一端分別連線第九電阻R9的第二端和第十電阻R10的第二端，第十一電阻R11的第二端和第十二電阻R12的第二端共接於地，第十三電阻R13的第一端和第十四電阻R14的第一端分別連線第九電阻R9的第二端和第十電阻R10的第二端，第十三電阻R13的第二端和第十四電阻R14的第二端共接於主控晶片U2的電源腳VDD，第九電阻R9的第二端和第十電阻R10的第二端分別為主控模組107的第一通信端和第二通信端。其中，主控晶片U2具體可以是型號為PIC12LF1822、PIC12F1822、PIC16LF1823或者PIC16F1823的單片機，參考電壓晶片U3可以是型號為LM4040的電壓基準器。

電位調整模組108包括：第十五電阻R15、第十六電阻R16、數字電位器U4、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第五電容C5、第六電容C6以及第十九電阻R19；第十五電阻R15的第一端與第十六電阻R16的第一端、數字電位器U4的電源腳VDD及第五電容C5的第一端的共接點為電位調整模組108的電源端，第五電容C5的第二端與第六電容C6的第一端、數字電位器U4的地腳VSS以及第十七電阻R17的第一端共接於地，第六電容C6的第二端連線數字電位器U4的電源腳VDD，第十五電阻R15的第二端與數字電位器U4的串列數據腳SDA的共接點為電位調整模組108的數據輸入端，第十六電阻R16的第二端與數字電位器U4的時鐘輸入腳SCL的共接點為電位調整模組108的時鐘輸入端，數字電位器U4的地址零腳A0接地，數字電位器U4的第一電位接線腳P0A與第十八電阻R18的第一端共接於第十七電阻R17的第二端，第十八電阻R18的第二端與數字電位器U4的第二電位接線腳P0B共接於第十九電阻R19的第一端，第十九電阻R19的第二端為電位調整模組108的高電位端，數字電位器U4的電位抽頭腳P0W為電位調整模組108的電位調節端。其中，數字電位器U4根據主控晶片U2輸出的時鐘信號和數據信號調整內部的滑動變阻器，從而使內部滑動變阻器的抽頭端（即數字電位器U4的電位抽頭腳P0W）的電位發生變化，進而使電壓跟蹤與控制電路104跟隨該電位變化對隔離變壓器103的輸出電壓進行調整；數字電位器U4具體可以是MCP45X1的數字電位器。

電流檢測模組109包括：第二十電阻R20、第二十一電阻R21、第二十二電阻R22、第七電容C7、第八電容C8、檢流晶片U5、第二十三電阻R23、第十電容C9、第十電容C10以及第二十四電阻R24；第二十電阻R20的第一端和第二端分別為電流檢測模組109的直流輸入端和直流輸出端，第二十一電阻R21的第一端和第二十二電阻R22的第一端分別連線第二十電阻R20的第一端和第二端，第二十一電阻R21的第二端與第七電容C7的第一端共接於檢流晶片U5的輸入正腳IN+，第二十二電阻R22的第二端與第八電容C8的第一端共接於檢流晶片U5的輸入負腳IN-，檢流晶片U5的電源腳V+與第九電容C9的第一端的共接點為電流檢測模組109的電源端，檢流晶片U5的空接腳NC空接，檢流晶片U5的輸出腳OUT連線第二十三電阻R23的第一端，第二十三電阻R23的第二端為電流檢測模組109的檢流反饋端，第十電容C10的第一端與第二十四電阻R24的第一端共接於第二十三電阻R23的第二端，第七電容C7的第二端與第八電容C8的第二端、第九電容C9的第二端、第十電容C10的第二端、第二十四電阻R24的第二端、檢流晶片U5的地腳GND、第一基準電壓腳REF1及第二基準電壓腳REF2共接於地。其中，第二十電阻R20作為檢流電阻對輸出濾波電路104的輸出電流（即電源適配器100的輸出電流）進行採樣，再通過檢流晶片U5根據第二十電阻R20兩端的電壓輸出電流檢測信號至主控晶片U2；檢流晶片U5具體可以是型號為INA286的電流分流監控器。

電壓檢測模組110包括：第二十五電阻R25、第二十六電阻R26、第十一電容C11、第十二電容C12、第二十七電阻R27以及第二十八電阻R28；第二十五電阻R25的第一端為電壓檢測模組110的第一檢測端，第二十五電阻R25的第二端與第二十六電阻R26的第一端及第十一電容C11的第一端的共接點為電壓檢測模組110的第二輸出端，第二十六電阻R26的第二端為電壓檢測模組110的第二檢測端，第十一電容C11的第二端與第十二電容C12的第一端及第二十七電阻R27的第一端共接於第二十六電阻R26的第二端，第十二電容C12的第二端與第二十七電阻R27的第二端及第二十八電阻R28的第一端的共接點為電壓檢測模組110的第一輸出端，第二十八電阻R28的第二端為電壓檢測模組110的第三檢測端。

輸出開關模組111包括：第二十九電阻R29、第三十電阻R30、第十三電容C13、第三十一電阻R31、第一NPN型三極體N1、第三十二電阻R32、第二NPN型三極體N2、第三二極體D3、穩壓二極體ZD、第三十三電阻R33、第三十四電阻R34、第三十五電阻R35、第二NMOS管Q2以及第三NMOS管Q3；第二十九電阻R29的第一端為輸出開關模組111的受控端，第二十九電阻R29的第二端與第三十電阻R30的第一端共接於第一NPN型三極體N1的基極，第十三電容C13的第一端與第三十一電阻R31的第一端及第三十二電阻R32的第一端共接於第三二極體D3的陰極，第三二極體D3的陽極為輸出開關模組111的電源端，第三十一電阻R31的第二端與第二NPN型三極體N2的基極共接於第一NPN型三極體N1的集電極，第三十二電阻R32的第二端與穩壓二極體ZD的陰極以及第三十三電阻R33的第一端共接於第二NPN型三極體N2的集電極，第三十電阻R30的第二端與第十三電容C13的第二端、第一NPN型三極體N1的發射極、第二NPN型三極體N2的發射極以及穩壓二極體ZD的陽極共接於地，第三十三電阻R33的第二端與第三十四電阻R34的第一端、第三十五電阻R35的第一端、第二NMOS管Q2的柵極以及第三NMOS管Q3的柵極共接，第三十四電阻R34的第二端為輸出開關模組111的接地端，第二NMOS管Q2的漏極為輸出開關模組111的輸入端，第二NMOS管Q2的源極與第三十五電阻R35的第二端共接於第三NMOS管Q3的源極，第三NMOS管Q3的漏極為輸出開關模組111的輸出端。其中，第二NMOS管Q2和第三NMOS管Q3同時導通或截止以開啟或關閉電源電源適配器100的直流電輸出。

圖11示出了該發明實施例提供的電池充電裝置中的充電控制模組的示例電路結構，為了便於說明，僅示出了與該發明實施例相關的部分，詳述如下：充電控制模組200包括：電池連線器J1、主控制器U6、第十三電容C13、第三十六電阻R36、第三十七電阻R37、第十四電容C14、第一肖特基二極體SD1、第二肖特基二極體SD2、第十五電容C15、第三十八電阻R38、第三十九電阻R39、第四十電阻R40、第三NPN型三極體N3、第四NMOS管Q4以及第五NMOS管Q5；電池連線器J1連線電池300的多個電極，電池連線器J1的第一腳5A-1與第二腳5A-2共接於地，電池連線器J1的第一接地腳GND1和第二接地腳GND2共接於地，主控制器U6的第一輸入輸出腳RA0與電池連線器J1的第七腳5A-3和第八腳5A-4連線，主控制器U6的第二輸入輸出腳RA1、第七輸入輸出腳RC0、第八輸入輸出腳RC1及第九輸入輸出腳RC2分別與電池連線器J1的第六腳2A-4、第五腳2A-3、第四腳2A-2及第三腳2A-1連線，主控制器U6的模擬地腳VSS和地腳GND均接地，主控制器U6的第一空接腳NC0和第二空接腳NC1均空接，主控制器U6的電源腳VDD與第十三電容C13的第一端均與電池連線器J1的第七腳5A-3和第八腳5A-4共接，主控制器U6的第四輸入輸出腳RA3和第十一輸入輸出腳RC4與電子設備進行數據通信，第三十六電阻R36連線於主控制器U6的第四輸入輸出腳RA3與電源腳VDD之間，主控制器U6的第六輸入輸出腳RA5和第十二輸入輸出腳RC5分別連線電源適配器100中的主控模組107的第一通信端和第二通信端，第三十七電阻R37的第一端與第三十八電阻R38的第一端共接於主控制器U6的第十輸入輸出端RC3，第三十七電阻R37的第二端連線主控制器U6的電源腳VDD，第三十八電阻R38的第二端連線第三NPN型三極體N3的基極，主控制器U6的第五輸入輸出端RA4連線第十四電容C14的第一端，第十四電容C14的第二端與第一肖特基二極體SD1的陰極共接於第二肖特基二極體SD2的陽極，第三十九電阻R39的第一端與第十五電容C15的第一端共接於第二肖特基二極體SD2的陰極，第三十九電阻R39的第二端與第四十電阻R40的第一端及第三NPN型三極體N3的集電極均連線第四NMOS管Q4的柵極和第五NMOS管Q5的柵極，第四十電阻R40的第二端與第十五電容C15的第二端共接於地，第四NMOS管Q4的源極連線第一肖特基二極體SD1的陽極，且還與電池連線器J1的第七腳5A-3和第八腳5A-4連線，第四NMOS管Q4的漏極連線第五NMOS管Q5的漏極，第五NMOS管Q5的源極與電源適配器100的通信接口10的電源線VBUS連線，第三NPN型三極體N3的發射極連線第三肖特基二極體SD3的陽極，第三肖特基二極體SD3的陰極接地。其中，主控制器U6具體可以是型號為PIC12LF1501、PIC12F1501、PIC16LF1503、PIC16F1503、PIC16LF1507、PIC16F1507、PIC16LF1508、PIC16F1508、PIC16LF1509或者PIC16F1509的單片機。

在電源適配器100工作於快速充電模式時，充電控制模組200從電源適配器100引入直流電對電池300進行充電是由主控制器U6通過其第五輸入輸出腳RA4輸出控制信號控制第四NMOS管Q4和第五NMOS管Q5導通，並通過其第十輸入輸出腳RC3控制第三NPN型三極體N3關斷，從而從電源適配器100的通信接口10引入直流電對電池300進行充電，由於電池300本身就已經從電源適配器100獲得直流電，所以充電控制模組200引入直流電可以起到增大對電池300的充電電流的作用，從而實現對電池300的快速充電；反之，當需要對電池300進行常規充電時，主控制器U6則通過其第五輸入輸出腳RA4輸出低電平控制第四NMOS管Q4和第五NMOS管Q5關斷，並通過其第十輸入輸出腳RC3輸出高電平控制第三NPN型三極體N3導通。

主控制器U6通過其第四輸入輸出腳RA3和第十一輸入輸出腳RC4與電子設備進行數據通信，當電子設備的供電部件為電池300時，具體可以是主控制器U6將電池300的電壓和電量信息傳送給電子設備（如手機），且主控制器U6還可以根據電池300的電壓判斷電池300是否完成快速充電進程，如果是，則可以反饋快充關斷指令告知電子設備將充電模式從快速充電模式切換至常規充電模式；在電源適配器100對電池300進行充電的過程中，如果電源適配器100與電池300之間的突然下線，主控制器U6通過電池連線器J1檢測電池300的電壓並反饋充電終止指令告知電子設備終止對電池300的充電進程；另外，如果電子設備能夠檢測電池300的溫度，並在溫度異常時告知主控制器U6將第四NMOS管Q4和第五NMOS管Q5關斷，以停止對電池300進行快速充電，同時電子設備將充電模式從快速充電模式切換至常規充電模式。

另外，在電源適配器100工作於快速充電模式，且充電控制模組200從電源適配器100引入直流電對電池300進行充電的過程中，如果電源適配器100的通信接口10的電源線VBUS和地線GND與電子設備的通信接口20的電源線VBUS和地線GND反接（即電源適配器100的通信接口10的電源線VBUS和地線GND分別與充電控制模組200的地和第五NMOS管Q5的源極連線），此時充電控制模組200中的地會接入直流電，而第五NMOS管Q5的源極會接地；為了避免造成元器件損壞的問題，如圖12所示，充電控制模組200還可以進一步包括第六NMOS管Q6、第七NMOS管Q7及第四十一電阻R41，第六NMOS管Q6的源極連線第五NMOS管Q5的源極，第六NMOS管Q6的漏極連線第七NMOS管Q7的漏極，第七NMOS管Q7的源極連線第三NPN型三極體N3的集電極，第六NMOS管Q6的柵極與第七NMOS管Q7的柵極共接於第四十一電阻R41的第一端，第四十一電阻R41的第二端接地。

當出現上述反接問題時，第四十一電阻R41的第二端從地接入直流電以驅動第六NMOS管Q6和第七NMOS管Q7關斷，從而使從地進入充電控制模組200的直流電無法形成迴路，以達到保護充電控制模組200中的元器件不受損壞的目的。

榮譽表彰

2018年12月20日，《電池充電裝置及方法》獲得第二十屆中國專利銀獎。