本發明涉及終端設備技術領域，特別涉及一種用于終端的充電系統、一種用于終端的充電方法以及一種電源適配器。

背景技術：

目前，移動終端(例如智能手機)越來越受到消費者的青睞，但是移動終端耗電量大，需要經常充電。

通常移動終端是通過電源適配器來進行充電。其中，電源適配器一般包括初級整流電路、初級濾波電路、變壓器、次級整流電路、次級濾波電路以及控制電路等，這樣電源適配器通過將輸入的220V交流電轉換為適于移動終端需求的穩定低壓直流電(例如5V)，以提供給移動終端的電源管理裝置和電池，實現移動終端的充電。

但是，隨著電源適配器的功率變大，例如從5W向10W、15W、25W等更大功率升級時，需要更多能夠承受高功率和實現更好精度控制的電子元器件進行適配，這不僅會增加電源適配器的體積，同時也會增加適配器的生產成本和制造難度。

技術實現要素：

本申請是基于發明人對以下問題的認識和研究而做出的：

發明人在研究時發現，隨著電源適配器的功率變大，電源適配器在對移動終端的電池進行充電時，容易造成電池極化電阻變大、電池溫升較高，從而降低電池的使用壽命，影響電池的可靠性和安全性。

并且，通常交流電源供電時，大多數設備都無法直接使用交流電工作，這是因為交流電例如50Hz的220V市電是間斷性地輸出電能，而為了不“間斷”，需要使用電解電容器儲能，從而當供電處于波谷時，供電的持續依賴電解電容器的儲能來維持穩定的電能供應。所以，交流電源通過電源適配器給移動終端充電時，都是先將交流電源提供的交流電例如220V的交流電轉換為穩定的直流電以供給移動終端。然而電源適配器是為移動終端的電池充電，從而間接為移動終端供電，供電的持續性有電池作為保障，這樣電源適配器在給電池充電時就可以不需要連續輸出穩定的直流電。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種用于終端的充電系統，能夠使得電源適配器輸出滿足充電需求的第二交流電，并使其直接加載至終端的電池，從而可以實現電源適配器的小型化、低成本，提高電池的使用壽命。

本發明的第二個目的在于提出一種電源適配器。本發明的第三個目的在于提出一種用于終端的充電方法。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出的一種用于終端的充電系統，包括：電源適配器，所述電源適配器包括：第一整流單元，所述第一整流單元對輸入的交流電進行整流以輸出第一脈動波形的電壓；開關單元，所述開關單元用于根據控制信號對所述第一脈動波形的電壓進行調制；變壓器，所述變壓器包括初級繞組、多個次級繞組和輔助繞組，所述變壓器用于根據調制后的所述第一脈動波形的電壓通過所述多個次級繞組對應輸出多個脈動波形的電壓，并通過所述輔助繞組對調制后的第一脈動波形的電壓進行耦合；合成單元，所述合成單元用于對所述多個脈動波形的電壓進行合成以輸出第二交流電，其中，所述第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值；第一充電接口，所述第一充電接口與所述合成單元的輸出端相連；采樣單元，所述采樣單元用于對所述輔助繞組上的電壓和/或電流進行采樣以獲得電壓采樣值和/或電流采樣值；控制單元，所述控制單元分別與所述采樣單元和所述開關單元相連，所述控制單元輸出所述控制信號至所述開關單元，并根據所述電壓采樣值和/或電流采樣值對所述控制信號的占空比進行調節，以使所述第二交流電滿足所述終端的充電需求；終端，所述終端包括第二充電接口和電池，所述第二充電接口與所述電池相連，其中，當所述第二充電接口與所述第一充電接口連接時，所述第二充電接口將所述第二交流電加載至所述電池。

根據本發明實施例的用于終端的充電系統，通過控制電源適配器輸出第二交流電，并將電源適配器輸出的第二交流電直接加載至終端的電池，從而可實現交流波形的輸出電壓/電流直接對電池進行快速充電，并且通過輔助繞組的耦合采樣來實現對電源適配器的輸出進行閉環控制，使得第二交流電滿足充電需求。其中，交流波形的輸出電壓/電流的大小周期性變換，并且每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值，這樣與傳統的恒壓恒流相比，能夠降低鋰電池的析鋰現象，提高電池的使用壽命，并且還能夠減少充電接口的觸點的拉弧的概率和強度，提高充電接口的壽命，以及有利于降低電池的極化效應、提高充電速度、減少電池的發熱，保證終端充電時的安全可靠。此外，由于電源適配器輸出的是交流波形的電壓，從而無需在電源適配器中設置電解電容，不僅可以實現電源適配器的簡單化、小型化，還可大大降低成本。

為達到上述目的，本發明第二方面實施例提出的一種電源適配器，包括：第一整流單元，所述第一整流單元用于對輸入的交流電進行整流以輸出第一脈動波形的電壓；開關單元，所述開關單元用于根據控制信號對所述第一脈動波形的電壓進行調制；變壓器，所述變壓器包括初級繞組、多個次級繞組和輔助繞組，所述變壓器用于根據調制后的所述第一脈動波形的電壓通過所述多個次級繞組對應輸出多個脈動波形的電壓，并通過所述輔助繞組對調制后的第一脈動波形的電壓進行耦合；合成單元，所述合成單元用于對所述多個脈動波形的電壓進行合成以輸出第二交流電，其中，所述第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值；第一充電接口，所述第一充電接口與所述合成單元的輸出端相連，所述第一充電接口用于在與終端的第二充電接口連接時，通過所述第二充電接口將所述第二交流電加載至所述終端的電池，其中，所述第二充電接口與所述電池相連；采樣單元，所述采樣單元用于對所述輔助繞組上的電壓和/或電流進行采樣以獲得電壓采樣值和/或電流采樣值；控制單元，所述控制單元分別與所述采樣單元和所述開關單元相連，所述控制單元輸出所述控制信號至所述開關單元，并根據所述電壓采樣值和/或電流采樣值對所述控制信號的占空比進行調節，以使所述第二交流電滿足所述終端的充電需求。

根據本發明實施例的電源適配器，通過第一充電接口輸出第二交流電，并通過終端的第二充電接口將第二交流電直接加載至終端的電池，從而可實現交流波形的輸出電壓/電流直接對電池進行快速充電，并且通過輔助繞組的耦合采樣來實現對電源適配器的輸出進行閉環控制，使得第二交流電滿足充電需求。其中，交流波形的輸出電壓/電流的大小周期性變換，并且第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值，與傳統的恒壓恒流相比，能夠降低鋰電池的析鋰現象，提高電池的使用壽命，并且還能夠減少充電接口的觸點的拉弧的概率和強度，提高充電接口的壽命，以及有利于降低電池的極化效應、提高充電速度、減少電池的發熱，保證終端充電時的安全可靠。此外，由于輸出的是交流波形的電壓，從而無需設置電解電容，不僅可以實現電源適配器的簡單化、小型化，還可大大降低成本。

為達到上述目的，本發明第三方面實施例提出的一種用于終端的充電方法，包括以下步驟：當電源適配器的第一充電接口與所述終端的第二充電接口連接時，對輸入的交流電進行一次整流以輸出第一脈動波形的電壓；通過控制開關單元以對所述第一脈動波形的電壓進行調制，并通過變壓器的變換以輸出多個脈動波形的電壓；對所述多個脈動波形的電壓進行合成以輸出第二交流電，其中，所述第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值；通過所述第二充電接口將所述第二交流電加載至所述終端的電池；通過所述變壓器的輔助繞組對所述變壓器的初級輸出進行耦合，并對所述輔助繞組上的電壓和/或電流進行采樣以獲得電壓采樣值和/或電流采樣值；根據所述電壓采樣值和/或電流采樣值對控制所述開關單元的控制信號的占空比進行調節，以使所述第二交流電滿足充電需求。

根據本發明實施例的用于終端的充電方法，通過控制電源適配器輸出滿足充電需求的第二交流電，并將電源適配器輸出的第二交流電直接加載至終端的電池，從而可實現交流波形的輸出電壓/電流直接對電池進行快速充電，并且通過輔助繞組的耦合采樣來實現對電源適配器的輸出進行閉環控制，使得第二交流電滿足充電需求。其中，交流波形的輸出電壓/電流的大小周期性變換，并且第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值，與傳統的恒壓恒流相比，能夠降低鋰電池的析鋰現象，提高電池的使用壽命，并且還能夠減少充電接口的觸點的拉弧的概率和強度，提高充電接口的壽命，以及有利于降低電池的極化效應、提高充電速度、減少電池的發熱，保證終端充電時的安全可靠。此外，由于電源適配器輸出的是交流波形的電壓，從而無需在電源適配器中設置電解電容，不僅可以實現電源適配器的簡單化、小型化，還可大大降低成本。

附圖說明

圖1A為根據本發明實施例的用于終端的充電系統的方框示意圖；

圖1B為根據本發明一個實施例的合成單元的電路示意圖；

圖1C為根據本發明另一個實施例的合成單元的電路示意圖；

圖2為根據本發明一個實施例的電源適配器輸出到電池的充電電壓波形示意圖；

圖3為根據本發明一個實施例的輸出至開關單元的控制信號示意圖；

圖4為根據本發明一個實施例的快充過程的示意圖；

圖5為根據本發明一個實施例的用于終端的充電系統的方框示意圖；

圖6為根據本發明另一個實施例的用于終端的充電系統的方框示意圖；

圖7為根據本發明又一個實施例的用于終端的充電系統的方框示意圖；

圖8為根據本發明一個實施例的采樣單元的方框示意圖；

圖9為根據本發明再一個實施例的用于終端的充電系統的方框示意圖；

圖10為根據本發明一個實施例的終端的方框示意圖；

圖11為根據本發明另一個實施例的終端的方框示意圖；

圖12為根據本發明實施例的用于終端的充電方法的流程圖；

圖13為根據本發明實施例的充電裝置的方框示意圖；

圖14為根據本發明一個實施例的電源適配器的方框示意圖；以及

圖15為根據本發明一個實施例的終端的方框示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下面參照附圖來描述根據本發明實施例提出的用于終端的充電系統和電源適配器。

結合如圖1A至圖11所示，本發明實施例提出的用于終端的充電系統包括電源適配器1和終端2。

如圖1A所示，電源適配器1包括：第一整流單元101、開關單元102、變壓器103、合成單元104、第一充電接口105、采樣單元106和控制單元107。第一整流單元101對輸入的交流電(市電，例如AC220V)進行整流以輸出第一脈動波形的電壓例如饅頭波電壓，其中，第一整流單元101可以是四個二極管構成的全橋整流電路。開關單元102用于根據控制信號對第一脈動波形的電壓進行調制，其中，開關單元102可由MOS管構成，通過對MOS管進行PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)控制以對饅頭波電壓進行斬波調制。

變壓器103包括初級繞組、多個次級繞組和輔助繞組，變壓器103用于根據調制后的第一脈動波形的電壓通過多個次級繞組對應輸出多個脈動波形的電壓，并通過所述輔助繞組對調制后的第一脈動波形的電壓進行耦合，合成單元104用于對多個脈動波形的電壓進行合成以輸出第二交流電，其中，所述第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值，第二交流電的電壓波形可如圖2所示。

在本發明的一個實施例中，如圖1A所示，電源適配器可采用反激式開關單元。其中，變壓器103包括初級繞組、第一次級繞組和第二次級繞組、輔助繞組，初級繞組的一端與第一整流單元101的第一輸出端相連，第一整流單元101的第二輸出端接地，初級繞組的另一端與開關單元102相連(例如，該開關單元102為MOS管，則此處是指初級繞組的另一端與MOS管的漏極相連)，所述第一次級繞組和所述第二次級繞組均連接到合成單元104，變壓器103用于根據調制后的所述第一脈動波形的電壓通過所述第一次級繞組輸出第二脈動波形的電壓，并根據調制后的所述第一脈動波形的電壓通過所述第二次級繞組輸出第三脈動波形的電壓。合成單元104用于對所述第二脈動波形的電壓和所述第三脈動波形的電壓進行合成以輸出所述第二交流電。

在本發明的實施例中，如圖1B或圖1C所示，合成單元104可包括：由電子開關器件例如MOS管構成的兩個可控開關電路、控制兩個可控開關電路導通或關斷的控制模塊，兩個可控開關電路交替導通和交替關斷，例如，控制模塊控制其中一個可控開關電路導通、另一個可控開關電路關斷時，此時合成單元104輸出的是第二交流電的半個周期波形，控制模塊控制其中一個可控開關電路關斷、另一個可控開關電路導通時，此時合成單元104輸出的是第二交流電的另外半個周期波形。當然，可以理解的是，在本發明其他實施例中，這里的控制模塊也可采用上述的控制單元107，例如如圖1C所示。

其中，變壓器103為高頻變壓器，其工作頻率可以為50KHz－2MHz，高頻變壓器將調制后的第一脈動波形的電壓耦合到次級，由次級繞組例如第一次級繞組和第二次級繞組進行輸出。在本發明的實施例中，采用高頻變壓器，可以利用高頻變壓器相較于低頻變壓器(低頻變壓器又被稱為工頻變壓器，主要用于指市電的頻率，比如，50Hz或者60Hz的交流電)體積小的特點，從而能夠實現電源適配器1的小型化。

如圖1A所示，第一充電接口105與合成單元104的輸出端相連，采樣單元106用于對輔助繞組上的電壓和/或電流進行采樣以獲得電壓采樣值和/或電流采樣值，控制單元107分別與采樣單元106和開關單元102相連，控制單元107輸出控制信號至開關單元102，并根據電壓采樣值和/或電流采樣值對控制信號的占空比進行調節，以使第二交流電滿足終端的充電需求。

如圖1A所示，終端2包括第二充電接口201和電池202，第二充電接口201與電池202相連，其中，當第二充電接口201與第一充電接口105連接時，第二充電接口201將第二交流電加載至電池202，實現對電池202的充電。

其中，需要說明的是，第二交流電滿足充電需求，是指第二交流電的峰值電壓/平均電壓和峰值電流/平均電流需滿足電池充電時的充電電壓和充電電流。也就是說，控制單元107根據輔助繞組耦合采樣來調節控制信號例如PWM信號的占空比，從而實時地調整合成單元的輸出，實現閉環調節控制，進而使得第二交流電滿足終端的充電需求，保證電池安全可靠地充電，具體通過PWM信號的占空比來調節輸出到電池的充電電壓波形如圖2所示。

可以理解的是，在對PWM信號的占空比進行調節時，可根據電壓采樣值、也可根據電流采樣值、或者根據電壓采樣值和電流采樣值來生成調節指令。

因此，在本發明的實施例中，通過控制開關單元102，直接對全橋整流后的第一脈動波形的電壓即饅頭波電壓進行PWM斬波調制，送到高頻變壓器，通過高頻變壓器從初級耦合到次級，然后經過合成單元的波形合成或拼接輸出交流波形的第二交流電，直接輸送到電池，實現對電池的快速充電。其中，第二交流電的電壓幅值，可通過PWM信號的占空比進行調節，實現電源適配器的輸出滿足電池的充電需求。由此可知，本發明實施例的電源適配器，取消初級、次級的電解電容器，通過交流波形的電壓直接對電池充電，從而可以減小電源適配器的體積，實現電源適配器的小型化，并可大大降低成本。

其中，在本發明的一個具體示例中，控制單元107可以為MCU(Micro Controller Unit，微控制處理器)，即可以是集成有開關驅動控制功能、電壓電流調節控制功能的微處理器。

根據本發明的一個實施例，控制單元107還用于根據電壓采樣值和/或電流采樣值對控制信號的頻率進行調節，即可控制輸出至開關單元102的PWM信號持續輸出一段時間后再停止輸出，停止預定時間后再次開啟PWM信號的輸出，這樣使得加載至電池的電壓是斷續的，實現電池斷續充電，從而可避免電池連續充電時發熱嚴重而導致的安全隱患，提高了電池充電可靠性和安全性。

對于鋰電池而言，在低溫條件下，由于鋰電池自身離子和電子導電能力的下降，充電過程中容易引起極化程度的加劇，持續充電的方式會使得這種極化表現的愈加明顯，同時也增加了析鋰形成的可能性，從而影響電池的安全性能。并且，持續的充電會引起由于充電而形成熱的不斷積累，造成電池內部溫度的不斷上升，當溫度超過一定限值時，會使得電池性能的發揮受到限制，同時增加了安全隱患。

而在本發明的實施例中，通過對控制信號的頻率進行調節，使得電源適配器間斷性輸出，即相當于在電池充電的過程中引入電池靜置過程，能夠緩解持續充電中可能由極化引起的析鋰現象，并且減弱生成熱的持續積累的影響，達到降溫的效果，保證電池充電的可靠和安全。

其中，輸出至開關單元102的控制信號可如圖3所示，先持續一段時間輸出PWM信號，然后停止輸出一段時間，再持續一段時間輸出PWM信號，實現輸出至開關單元102的控制信號是間隔的，并且頻率可調。

如圖1所示，控制單元107與第一充電接口105相連，控制單元107還用于通過第一充電接口105與終端2進行通信以獲取終端2的狀態信息。這樣，控制單元107還用于根據終端的狀態信息、電壓采樣值和/或電流采樣值對控制信號例如PWM信號的占空比進行調節。

其中，終端的狀態信息可包括所述電池的電量、所述電池的溫度、所述終端電池的電壓/電流、所述終端的接口信息、所述終端的通路阻抗的信息等。

具體而言，第一充電接口105包括：電源線和數據線，電源線用于為電池充電，數據線用于與終端進行通信。當第二充電接口201與第一充電接口105連接時，電源適配器1與終端2之間可相互發送通信詢問指令，并在接收到相應的應答指令后，電源適配器1與終端2之間建立通信連接，控制單元107可以獲取到終端2的狀態信息，從而與終端2協商充電模式和充電參數(如充電電流、充電電壓)，并對充電過程進行控制。

其中，電源適配器和/或終端支持的充電模式可以包括普通充電模式和快速充電模式。快速充電模式的充電速度大于普通充電模式的充電速度(例如，快速充電模式的充電電流大于普通充電模式的充電電流)。一般而言，普通充電模式可以理解為額定輸出電壓為5V，額定輸出電流小于等于2.5A的充電模式，此外，在普通充電模式下，電源適配器輸出端口數據線中的D+和D－可以短路。而本發明實施例中的快速充電模式則不同，本發明實施例的快速充電模式下電源適配器可以利用數據線中的D+和D－與終端進行通信以實現數據交換，即電源適配器與終端之間可相互發送快速充電指令：電源適配器向終端發送快速充電詢問指令，在接收到終端的快速充電應答指令后，根據終端的應答指令，電源適配器獲取到終端的狀態信息，開啟快速充電模式，快速充電模式下的充電電流可以大于2.5A，例如，可以達到4.5A，甚至更大。但本發明實施例對普通充電模式不作具體限定，只要電源適配器支持兩種充電模式，其中一種充電模式的充電速度(或電流)大于另一種充電模式的充電速度，則充電速度較慢的充電模式就可以理解為普通充電模式。相對充電功率而言，快速充電模式下的充電功率可大于等于15W。

即言，控制單元107通過第一充電接口105與終端2進行通信以確定充電模式，其中，充電模式包括快速充電模式和普通充電模式。

具體地說，所述電源適配器與終端通過通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)接口相連，該USB接口可以是普通的USB接口，也可以是micro USB接口。USB接口中的數據線即第一充電接口中的數據線用于所述電源適配器和所述終端進行雙向通信，該數據線可以是USB接口中的D+線和/或D－線，所謂雙向通信可以指電源適配器和終端雙方進行信息的交互。

其中，所述電源適配器通過所述USB接口中的數據線與所述終端進行雙向通信，以確定使用所述快速充電模式為所述終端充電。

需要說明的是，在電源適配器與終端協商是否采用快速充電模式為所述終端充電的過程中，電源適配器可以僅與終端保持連接狀態，不充電，也可以采用普通充電模式為終端充電，還可以采用小電流為終端充電，本發明實施例對此不作具體限定。

所述電源適配器將充電電流調整至所述快速充電模式對應的充電電流，為所述終端充電。電源適配器確定采用快速充電模式為終端充電之后，可以直接將充電電流調整至快速充電模式對應的充電電流，也可以與終端協商快速充電模式的充電電流，例如，根據終端中的電池的當前電量來確定快速充電模式對應的充電電流。

在本發明實施例中，電源適配器并非盲目地增大輸出電流進行快速充電，而是需要與終端進行雙向通信，協商是否可以采用快速充電模式，與現有技術相比，提升了快速充電過程的安全性。

可選地，作為一個實施例，控制單元107通過所述第一充電接口中的數據線與所述終端進行雙向通信以確定使用所述快速充電模式為所述終端充電時，所述控制單元向所述終端發送第一指令，所述第一指令用于詢問所述終端是否開啟所述快速充電模式；所述控制單元從所述終端接收所述第一指令的回復指令，所述第一指令的回復指令用于指示所述終端同意開啟所述快速充電模式。

可選地，作為一個實施例，在所述控制單元向所述終端發送所述第一指令之前，所述電源適配器與所述終端之間通過所述普通充電模式充電，并在所述控制單元確定所述普通充電模式的充電時長大于預設閾值后，向所述終端發送所述第一指令。

應理解，當電源適配器確定所述普通充電模式的充電時長大于預設閾值后，電源適配器可以認為終端已經識別自己為電源適配器，可以開啟快充詢問通信了。

可選地，作為一個實施例，所述電源適配器確定采用大于或等于預設的電流閾值的充電電流充電預設時長后，向所述終端發送所述第一指令。

可選地，作為一個實施例，所述控制單元還用于通過控制所述開關單元以控制所述電源適配器將充電電流調整至所述快速充電模式對應的充電電流，并在所述電源適配器以所述快速充電模式對應的充電電流為所述終端充電之前，所述控制單元通過所述第一充電接口中的數據線與所述終端進行雙向通信，以確定所述快速充電模式對應的充電電壓，并控制所述電源適配器將充電電壓調整至所述快速充電模式對應的充電電壓。

可選地，作為一個實施例，所述控制單元通過所述第一充電接口中的數據線與所述終端進行雙向通信，以確定所述快速充電模式對應的充電電壓時，所述控制單元向所述終端發送第二指令，所述第二指令用于詢問所述電源適配器的當前輸出電壓是否適合作為所述快速充電模式的充電電壓；所述控制單元接收所述終端發送的所述第二指令的回復指令，所述第二指令的回復指令用于指示所述電源適配器的當前輸出電壓合適、偏高或偏低；所述控制單元根據所述第二指令的回復指令，確定所述快速充電模式的充電電壓。

可選地，作為一個實施例，所述控制單元在控制所述電源適配器將充電電流調整至所述快速充電模式對應的充電電流之前，還通過所述第一充電接口中的數據線與所述終端進行雙向通信，以確定所述快速充電模式對應的充電電流。

可選地，作為一個實施例，所述控制單元通過所述第一充電接口中的數據線與所述終端進行雙向通信，以確定所述快速充電模式對應的充電電流時，所述控制單元向所述終端發送第三指令，所述第三指令用于詢問所述終端當前支持的最大充電電流；所述控制單元接收所述終端發送的所述第三指令的回復指令，所述第三指令的回復指令用于指示所述終端當前支持的最大充電電流；所述控制單元根據所述第三指令的回復指令，確定所述快速充電模式的充電電流。

電源適配器可以直接將上述最大充電電流確定為快速充電模式的充電電流，或者將充電電流設置為小于該最大充電電流的某一電流值。

可選地，作為一個實施例，在所述電源適配器使用所述快速充電模式為所述終端充電的過程中，所述控制單元還通過所述第一充電接口中的數據線與所述終端進行雙向通信，以通過控制所述開關單元不斷調整所述電源適配器輸出至電池的充電電流。

電源適配器可以不斷詢問終端的當前狀態信息，如詢問終端的電池電壓、電池電量等，從而不斷調整電源適配器輸出至電池的充電電流。

可選地，作為一個實施例，所述控制單元通過所述第一充電接口中的數據線與所述終端進行雙向通信，以通過控制所述開關單元不斷調整所述電源適配器輸出至電池的充電電流時，所述控制單元向所述終端發送第四指令，所述第四指令用于詢問所述終端內的電池的當前電壓；所述控制單元接收所述終端發送的所述第四指令的回復指令，所述第四指令的回復指令用于指示所述終端內的電池的當前電壓；所述控制單元根據所述電池的當前電壓，通過控制所述開關單元以調整所述電源適配器輸出至電池的充電電流。

可選地，作為一個實施例，所述控制單元根據所述電池的當前電壓，以及預設的電池電壓值和充電電流值的對應關系，通過控制所述開關單元以將所述電源適配器輸出至電池的充電電流調整至所述電池的當前電壓對應的充電電流值。

具體地，電源適配器可以預先存儲電池電壓值和充電電流值的對應關系，電源適配器也可通過所述第一充電接口中的數據線與所述終端進行雙向通信，從終端側獲取到存儲在終端內的電池電壓值和充電電流值的對應關系。

可選地，作為一個實施例，在所述電源適配器使用所述快速充電模式為所述終端充電的過程中，所述控制單元還通過所述第一充電接口中的數據線與所述終端進行雙向通信，以確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良，其中，當確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間接觸不良時，所述控制單元控制所述電源適配器退出所述快速充電模式。

可選地，作為一個實施例，在確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良之前，所述控制單元還用于從所述終端接收用于指示所述終端的通路阻抗的信息，其中，所述控制單元向所述終端發送第四指令，所述第四指令用于詢問所述終端內的電池的電壓；所述控制單元接收所述終端發送的所述第四指令的回復指令，所述第四指令的回復指令用于指示所述終端內的電池的電壓；所述控制單元根據所述電源適配器的輸出電壓和所述電池的電壓，確定所述電源適配器到所述電池的通路阻抗；所述控制單元根據所述電源適配器到所述電池的通路阻抗、所述終端的通路阻抗，以及所述電源適配器和所述終端之間的充電線線路的通路阻抗，確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良。

終端可以預先記錄其通路阻抗，例如，同一型號的終端由于結構一樣，在出廠設置時，將該終端的通路阻抗設置為同一值。同理，電源適配器可以預先記錄充電線路的通路阻抗。當電源適配器獲取到終端的電池兩端的電壓時，就可以根據電源適配器到電池兩端的壓降以及通路的電流，確定整個通路的通路阻抗，當整個通路的通路阻抗＞終端的通路阻抗+充電線路的通路阻抗，或整個通路的通路阻抗－(終端的通路阻抗+充電線路的通路阻抗)＞阻抗閾值時，可認為所述第一充電接口與所述第二充電接口之間接觸不良。

可選地，作為一個實施例，在所述電源適配器退出所述快速充電模式之前，所述控制單元還向所述終端發送第五指令，所述第五指令用于指示所述第一充電接口與所述第二充電接口之間接觸不良。

電源適配器發送完第五指令，可以退出快速充電模式或進行復位。

以上從電源適配器的角度詳細描述了根據本發明實施例的快速充電過程，下面將從終端的角度描述根據本發明實施例的快速充電過程。

應理解，終端側描述的電源適配器與終端的交互及相關特性、功能等與電源適配器側的描述相應，為了簡潔，適當省略重復的描述。

根據本發明的一個實施例，如圖10所示，終端2還包括充電控制開關203和控制器204，充電控制開關203例如電子開關器件構成的開關電路連接在第二充電接口201與電池202之間，充電控制開關203在控制器204的控制下用于關斷或開通電池的充電過程，這樣也可以從終端側來控制電池的充電過程，保證電池充電的安全可靠。

并且，如圖11所示，終端2還包括通信單元205，通信單元205用于通過第二充電接口201和第一充電接口105建立控制器204與控制單元107之間的雙向通信。即終端與電源適配器可通過USB接口中的數據線進行雙向通信，所述終端支持普通充電模式和快速充電模式，其中所述快速充電模式的充電電流大于所述普通充電模式的充電電流，所述控制器通過通信單元與所述控制單元進行雙向通信以便所述電源適配器確定使用所述快速充電模式為所述終端充電，以使所述控制單元控制所述電源適配器按照所述快速充電模式對應的充電電流進行輸出，為所述終端內的電池充電。

本發明實施例中，電源適配器并非盲目地增大輸出電流進行快速充電，而是需要與終端進行雙向通信，協商是否可以采用快速充電模式，與現有技術相比，提升了快速充電過程的安全性。

可選地，作為一個實施例，所述控制器通過通信單元接收所述控制單元發送的第一指令，所述第一指令用于詢問所述終端是否開啟所述快速充電模式；所述控制器通過通信單元向所述控制單元發送所述第一指令的回復指令，所述第一指令的回復指令用于指示所述終端同意開啟所述快速充電模式。

可選地，作為一個實施例，在所述控制器通過通信單元接收所述控制單元發送的第一指令之前，所述電源適配器通過所述普通充電模式給終端內的電池充電，所述控制單元在確定所述普通充電模式的充電時長大于預設閾值后，所述控制單元向終端內的通信單元發送所述第一指令，所述控制器通過通信單元接收所述控制單元發送的所述第一指令。

可選地，作為一個實施例，所述電源適配器按照所述快速充電模式對應的充電電流進行輸出，以為所述終端內的電池充電之前，所述控制器通過與所述控制單元進行雙向通信，以便所述電源適配器確定所述快速充電模式對應的充電電壓。

可選地，作為一個實施例，所述控制器接收所述控制單元發送的第二指令，所述第二指令用于詢問所述電源適配器的當前輸出電壓是否適合作為所述快速充電模式的充電電壓；所述控制器向所述控制單元發送所述第二指令的回復指令，所述第二指令的回復指令用于指示所述電源適配器的當前輸出電壓合適、偏高或偏低。

可選地，作為一個實施例，所述控制器通過與所述控制單元進行雙向通信，以便所述電源適配器確定所述快速充電模式對應的充電電流。

其中，所述控制器接收所述控制單元發送的第三指令，所述第三指令用于詢問所述終端當前支持的最大充電電流；所述控制器向所述控制單元發送所述第三指令的回復指令，所述第三指令的回復指令用于指示所述終端當前支持的最大充電電流，以便所述電源適配器根據所述最大充電電流確定所述快速充電模式對應的充電電流。

可選地，作為一個實施例，在所述電源適配器使用所述快速充電模式為所述終端充電的過程中，所述控制器通過與所述控制單元進行雙向通信，以便所述電源適配器不斷調整所述電源適配器輸出至電池的充電電流。

其中，所述控制器接收所述控制單元發送的第四指令，所述第四指令用于詢問所述終端內的電池的當前電壓；所述控制器向所述控制單元發送所述第四指令的回復指令，所述第四指令的回復指令用于指示所述終端內的電池的當前電壓，以便所述電源適配器根據所述電池的當前電壓，不斷調整所述電源適配器輸出至電池的充電電流。

可選地，作為一個實施例，在所述電源適配器使用所述快速充電模式為所述終端充電的過程中，所述控制器通過與所述控制單元進行雙向通信，以便所述電源適配器確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良。

其中，所述控制器接收所述控制單元發送的第四指令，所述第四指令用于詢問所述終端內的電池的當前電壓；所述控制器向所述控制單元發送所述第四指令的回復指令，所述第四指令的回復指令用于指示所述終端內的電池的當前電壓，以便所述控制單元根據所述電源適配器的輸出電壓和所述電池的當前電壓，確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良。

可選地，作為一個實施例，所述控制器接收所述控制單元發送的第五指令，所述第五指令用于指示所述第一充電接口與所述第二充電接口之間接觸不良。

為了開啟和使用快速充電模式，電源適配器可以與終端進行快充通信流程，經過一次或多次握手協商，實現電池的快速充電。下面結合圖4，詳細描述本發明實施例的快充通信流程，以及快充過程包括的各個階段。應理解，圖4示出的通信步驟或操作僅是示例，本發明實施例還可以執行其它操作或者圖4中的各種操作的變形。此外，圖4中的各個階段可以按照與圖4呈現的不同的順序來執行，并且也可能并非要執行圖4中的全部操作。其中，需要說明的是，圖4中的曲線是充電電流的峰值或平均值的變化趨勢，并非是實際充電電流曲線。

如圖4所示，快充過程可以包含五個階段：

階段1：

終端與電源提供裝置連接后，終端可以通過數據線D+、D－檢測電源提供裝置的類型，當檢測到電源提供裝置為電源適配器時，則終端吸收的電流可以大于預設的電流閾值I2(例如可以是1A)。當電源適配器檢測到預設時長(例如，可以是連續T1時間)內電源適配器輸出電流大于或等于I2時，則電源適配器認為終端對于電源提供裝置的類型識別已經完成，電源適配器開啟適配器與終端之間的握手通信，電源適配器發送指令1(對應于上述第一指令)詢問終端是否開啟快速充電模式(或稱為閃充)。

當電源適配器收到終端的回復指令指示終端不同意開啟快速充電模式時，則再次檢測電源適配器的輸出電流，當電源適配器的輸出電流在預設的連續時長內(例如，可以是連續T1時間)仍然大于或等于I2時，再次發起請求詢問終端是否開啟快速充電模式，重復階段1的上述步驟，直到終端答復同意開啟快速充電模式，或電源適配器的輸出電流不再滿足大于或等于I2的條件。

當終端同意開啟快充模式后，快充充電過程開啟，快充通信流程進入第2階段。

階段2：

電源適配器輸出的饅頭波電壓可以包括多個檔位，電源適配器向終端發送指令2(對應于上述第二指令)詢問終端電源適配器的輸出電壓是否匹配電池的當前電壓(或是否合適，即是否適合作為快速充電模式下的充電電壓)，即是否滿足充電需求。

終端答復電源適配器的輸出電壓偏高或偏低或匹配，如電源適配器接收到終端關于適配器的輸出電壓偏高或偏低的反饋時，則控制單元通過調節PWM信號的占空比將電源適配器的輸出電壓調整一格檔位，并再次向終端發送指令2，重新詢問終端電源適配器的輸出電壓是否匹配。

重復階段2以上步驟直到終端答復電源適配器其輸出電壓處于匹配檔位后，進入第3階段。

階段3：

當電源適配器收到終端答復電源適配器的輸出電壓匹配的反饋后，電源適配器向終端發送指令3(對應于上述第三指令)，詢問終端當前支持的最大充電電流，終端答復電源適配器其當前支持的最大充電電流值，并進入第4階段。

階段4：

電源適配器接收終端答復的當前支持的最大充電電流值的反饋后，電源適配器可以設置其輸出電流基準值，控制單元107根據該電流基準值調節PWM信號的占空比，使得電源適配器的輸出電流滿足終端充電電流需求，即進入恒流階段，這里的恒流階段是指電源適配器的輸出電流峰值或電流平均值基本保持不變(也就是說輸出電流峰值或電流平均值的變化幅度很小，比如在輸出電流峰值或平均值的5％范圍內變化)，即第二交流電的峰值電流在每個周期保持恒定。

階段5：

當進入電流恒定變化階段時，電源適配器每間隔一段時間發送指令4(對應于上述第四指令)，詢問終端電池的當前電壓，終端可以向電源適配器反饋終端電池的當前電壓，電源適配器可以根據終端關于終端電池的當前電壓的反饋，判斷USB接觸即第一充電接口與第二充電接口之間接觸是否良好以及是否需要降低終端當前的充電電流值。當電源適配器判斷為USB接觸不良，發送指令5(對應于上述第五指令)，之后復位以重新進入階段1。

可選地，在一些實施例中，在階段1中，終端回復指令1時，指令1對應的數據中可以附帶該終端的通路阻抗的數據(或信息)，終端通路阻抗數據可以用于在階段5判斷USB接觸是否良好。

可選地，在一些實施例中，在階段2中，從終端同意啟動快速充電模式，到電源適配器將電壓調整到合適值的時間可以控制在一定范圍之內，該時間超出預定范圍則終端可以判定為請求異常，進行快速復位。

可選地，在一些實施例中，在階段2中，可以在電源適配器的輸出電壓調整到相較于電池當前電壓高于ΔV(ΔV約為200￣500mV)時，終端對電源適配器作出關于電源適配器的輸出電壓合適/匹配的反饋。其中，在終端對電源適配器作出關于電源適配器的輸出電壓不合適(即偏高或偏低)的反饋時，控制單元107根據電壓采樣值對PWM信號的占空比進行調節，從而對電源適配器的輸出電壓進行調整。

可選地，在一些實施例中，在階段4中，電源適配器的輸出電流值的大小調整速度可以控制一定范圍之內，這樣可以避免由于調整速度過快導致快充異常中斷。

可選地，在一些實施例中，在階段5中，電源適配器的輸出電流值的大小的變化幅度可以控制在5％以內，即可以認定為恒流階段。

可選地，在一些實施例中，在階段5中，電源適配器實時監測充電回路阻抗，即通過測量電源適配器的輸出電壓、當前充電電流及讀取的終端電池電壓，監測整個充電回路阻抗。當測出充電回路阻抗＞終端通路阻抗+快充數據線阻抗時，可以認為USB接觸不良，進行快充復位。

可選地，在一些實施例中，開啟快充模式之后，電源適配器與終端之間的通信時間間隔可以控制在一定范圍之內，避免出現快充復位。

可選地，在一些實施例中，快速充電模式(或快速充電過程)的停止可以分為可恢復的停止和不可恢復的停止兩種：

例如，當終端檢測到電池充滿或USB接觸不良時，快充停止并復位，進入階段1，終端不同意開啟快速充電模式，快充通信流程不進入階段2，此時停止的快充過程可以為不可恢復的停止。

又例如，當終端和電源適配器之間出現通信異常時，快充停止并復位以進入階段1，在滿足階段1要求后，終端同意開啟快充模式以恢復快充充電過程，此時停止的快充過程可以為可恢復的停止。

還例如，當終端檢測到電池出現異常時，快充停止并復位以進入階段1，在進入階段1后，終端不同意開啟快充模式。直到電池恢復正常，且滿足階段1要求后，終端同意開啟快充以恢復快充過程，此時停止的快充過程可以為可恢復的停止。

需要特別說明地，以上對圖4示出的通信步驟或操作僅是示例，舉例來說，在階段1中，終端與適配器進行連接后，終端與適配器之間的握手通信也可以由終端發起，即終端發送指令1詢問適配器是否開啟快速充電模式(或稱為閃充)，當終端接收到電源適配器的回復指令指示電源適配器同意開啟快速充電模式時，快速充電過程開啟。

需要特別說明地，以上對圖4示出的通信步驟或操作僅是示例，舉例來說，在階段5之后，還可包括一恒壓充電階段，即，在階段5中，終端可以向電源適配器反饋終端電池的當前電壓，隨著終端電池的電壓不斷上升，當所述終端電池的當前電壓達到恒壓充電電壓閾值時，充電轉入恒壓充電階段，控制單元107根據該電壓基準值(即恒壓充電電壓閾值)調節PWM信號的占空比，使得電源適配器的輸出電壓滿足終端充電電壓需求，即基本保持電壓恒定變化，在恒壓充電階段中，充電電流逐漸減小，當電流下降至某一閾值時停止充電，此時標識電池已經被充滿。其中，這里的恒壓充電指的是第二交流電的峰值電壓基本保持恒定。

可以理解的是，在本發明的實施例中，獲取電源適配器的輸出電壓是指獲取的是第二交流電的峰值電壓或電壓平均值，獲取電源適配器的輸出電流是指獲取的是第二交流電的峰值電流或電流平均值。

在本發明的一個實施例中，如圖5所示，電源適配器1還包括：整流濾波單元109和控制所述整流濾波單元109是否進行工作的可控開關108，所述整流濾波單元109用于對所述多個脈動波形的電壓中的一個進行整流濾波以輸出第二直流電例如5V，其中，所述控制單元107還用于在確定所述充電模式為普通充電模式時，通過控制所述可控開關108以使所述整流濾波單元109進行工作，并控制所述合成單元104停止工作，所述整流濾波單元109輸出所述第二直流電給所述電池充電，以及在確定所述充電模式為快速充電模式時，通過控制所述可控開關108以使所述整流濾波單元109停止工作，并控制所述合成單元104進行工作，以使所述第二交流電加載至所述電池。

其中，整流濾波單元109包括整流二極管和濾波電容，該濾波電容可支持5V的標充，即對應普通充電模式，可控開關108可由半導體開關器件例如MOS管構成。電源適配器采用普通充電模式(或稱標充)對終端中的電池進行充電時，控制單元107控制可控開關108閉合，控制整流濾波單元109進行工作，這樣可以更好地兼容直流充電技術，即將第二直流電加載至終端的電池，實現對電池的直流充電。例如，一般情況下，濾波部分包括并聯的電解電容和普通電容即支持5V標充的小電容(如固態電容)。由于電解電容占用的體積比較大，為了減少電源適配器的尺寸，可以去掉電源適配器內的電解電容，保留一個容值較小的電容。當使用普通充電模式時，可以控制該小電容所在支路導通，對電流進行濾波，實現小功率穩定輸出，對電池直流充電；當使用快速充電模式時，直接輸出第二直流電，施加到電池，實現電池快速充電。

根據本發明的一個實施例，控制單元107還用于在確定充電模式為快速充電模式時根據終端的狀態信息獲取快速充電模式對應的充電電流和/或充電電壓，并根據快速充電模式對應的充電電流和/或充電電壓對控制信號例如PWM信號的占空比進行調節。也就是說，在確定當前充電模式為快速充電模式時，控制單元107根據獲取的終端的狀態信息例如電池的電壓、電量、溫度、終端的運行參數、以及終端上運行的應用程序的耗電信息等獲取快速充電模式對應的充電電流和/或充電電壓，然后根據獲取的充電電流和/或充電電壓來調節控制信號的占空比，使得電源適配器的輸出滿足充電需求，實現電池的快速充電。

其中，終端的狀態信息包括電池的溫度。并且，當電池的溫度大于第一預設溫度閾值或電池的溫度小于第二預設溫度閾值時，如果當前充電模式為快速充電模式，則將快速充電模式切換為普通充電模式，其中，第一預設溫度閾值大于第二預設溫度閾值。即言，當電池的溫度過低(例如，對應小于第二預設溫度閾值)或過高(例如，對應大于第一預設溫度閾值)時，均不適合進行快充，所以需要將快速充電模式切換為普通充電模式。在本發明的實施例中，第一預設溫度閾值和第二預設溫度閾值可根據實際情況進行設定或寫入控制單元(比如，電源適配器MCU)的存儲中。

在本發明的一個實施例中，控制單元107還用于在電池的溫度大于預設的高溫保護閾值時控制開關單元102關斷，即在電池的溫度超過高溫保護閾值時，控制單元107需要采用高溫保護策略，控制開關單元102斷開，使得電源適配器停止給電池充電，實現對電池的高溫保護，提高了充電的安全性。所述高溫保護閾值與所述第一溫度閾值可以不同，也可以相同。優選地，所述高溫保護閾值大于所述第一溫度閾值。

在本發明的另一個實施例中，所述控制器還用于獲取所述電池的溫度，并在所述電池的溫度大于預設的高溫保護閾值時，控制所述充電控制開關關斷，即通過終端側來關斷充電控制開關，從而關斷電池的充電過程，保證充電安全。

并且，在本發明的一個實施例中，所述控制單元還用于獲取所述第一充電接口的溫度，并在所述第一充電接口的溫度大于預設的保護溫度時，控制所述開關單元關斷。即在充電接口的溫度超過一定溫度時，控制單元107也需要執行高溫保護策略，控制開關單元102斷開，使得電源適配器停止給電池充電，實現對充電接口的高溫保護，提高了充電的安全性。

當然，在本發明的另一個實施例中，所述控制器通過與所述控制單元進行雙向通信以獲取所述第一充電接口的溫度，并在所述第一充電接口的溫度大于預設的保護溫度時，控制所述充電控制開關關斷，即通過終端側來關斷充電控制開關，關斷電池的充電過程，保證充電安全。

具體地，在本發明的一個實施例中，如圖6所示，電源適配器1還包括驅動單元110例如MOSFET驅動器，驅動單元110連接在開關單元102與控制單元107之間，驅動單元110用于根據控制信號驅動開關單元102的開通或關斷。當然，需要說明的是，在本發明的其他實施例中，驅動單元110也可集成在控制單元107中。

并且，如圖6所示，電源適配器1還包括隔離單元111，隔離單元111連接在驅動單元110與控制單元107之間，實現電源適配器1的初級和次級之間的信號隔離(或變壓器103的初級繞組和次級繞組之間的信號隔離)。其中，隔離單元111可以采用光耦隔離的方式，也可采用其他隔離的方式。通過設置隔離單元111，控制單元107就可設置在電源適配器1的次級側(或變壓器103的次級繞組側)，從而便于與終端2進行通信，使得電源適配器1的空間設計變得更為簡單、容易。

當然，可以理解的是，在本發明的其他實施例中，控制單元107、驅動單元110均可以設置在初級側，這時可在控制單元107與第一充電接口105之間設置隔離單元111實現電源適配器1的初級和次級之間的信號隔離。

并且，需要說明的是，在本發明的實施例中，控制單元107設置在次級側時，需要設置隔離單元111，隔離單元111也可集成在控制單元107中。也就是說，在初級向次級傳遞信號或次級向初級傳遞信號時，通常需要設置隔離單元來進行信號隔離。

在本發明的一個實施例中，如圖7所示，電源適配器1還包括供電單元112，輔助繞組用于輸出第四脈動波形的電壓，供電單元112與輔助繞組相連，供電單元112(例如包括濾波穩壓模塊、電壓轉換模塊等)用于對第四脈動波形的電壓進行轉換以輸出直流電，分別給驅動單元110和/或控制單元107供電。供電單元112可以是由濾波小電容、穩壓芯片等器件構成，實現對第四脈動波形的電壓進行處理、轉換，輸出3.3V或5V等低電壓直流電。

也就是說，驅動單元110的供電電源可以由供電單元112對第四脈動波形的電壓轉換得到，控制單元107設置在初級側時，其供電電源也可以由供電單元112對第四脈動波形的電壓轉換得到。其中，如圖7所示，控制單元107設置在初級側時，供電單元112提供兩路直流電輸出，以分別給驅動單元110和控制單元107供電，在控制單元107與第一充電接口之間設置光耦隔離單元111實現電源適配器1的初級和次級之間的信號隔離。

當控制單元107設置在初級側且集成有驅動單元110時，供電單元112單獨給控制單元107供電。當控制單元107設置在次級側、驅動單元110設置在初級側時，供電單元112單獨給驅動單元110供電，控制單元107的供電由次級提供，例如通過一個供電單元將合成單元104輸出的第二交流電轉換為直流電源來供給控制單元107。

并且，在本發明的實施例中，第一整流單元101的輸出端還并聯有多個小電容，起到濾波作用。或者，第一整流單元101的輸出端連接有LC濾波電路。

在本發明的實施例中，所述采樣單元用于采樣所述第四脈動波形的電壓和/或電流以獲得所述電壓采樣值和/或電流采樣值。

具體而言，在本發明的一個實施例中，如圖8所示，采樣單元106包括：第一電流采樣電路1061和第一電壓采樣電路1062。其中，第一電流采樣電路1061用于對輔助繞組上的電流進行采樣以獲得電流采樣值，第一電壓采樣電路1062用于對輔助繞組上的電壓進行采樣以獲得電壓采樣值。

可選地，第一電流采樣電路1061可通過對連接在輔助繞組的第一端和地之間的電阻(檢流電阻)上的電壓進行采樣以實現對輔助繞組上的電流進行采樣。第一電壓采樣電路1062可通過對輔助繞組的兩端之間的電壓進行采樣以實現對輔助繞組上的電壓進行采樣。

并且，在本發明的一個實施例中，如圖8所示，第一電壓采樣電路1062包括波峰電壓采樣保持單元、過零采樣單元、泄放單元和AD采樣單元。波峰電壓采樣保持單元用于對第四脈動波形的波峰電壓進行采樣并保持，過零采樣單元用于對第四脈動波形的電壓過零點進行采樣，泄放單元用于根據電壓過零點對波峰電壓采樣保持單元進行泄放，AD采樣單元用于對波峰電壓采樣保持單元中的波峰電壓進行采樣以獲得電壓采樣值。

通過在第一電壓采樣電路1062中設置波峰電壓采樣保持單元、過零采樣單元、泄放單元和AD采樣單元，從而能夠對輔助繞組上耦合的電壓實現精確采樣，并保證電壓采樣值能夠與第一脈動波形的電壓保持同步，即相位保持一致，幅值變化趨勢保持一致。

根據本發明的一個實施例，如圖9所示，電源適配器1還包括第二電壓采樣電路114，第二電壓采樣電路114用于采樣第一脈動波形的電壓，第二電壓采樣電路114與控制單元107相連，其中，在第二電壓采樣電路114采樣到的電壓值大于第一預設電壓值時，控制單元107控制開關單元102開通第一預設時間以對第一脈動波形中的浪涌電壓、尖峰電壓進行放電工作。

如圖9所示，第二電壓采樣電路114可連接到第一整流單元101的第一輸出端和第二輸出端，實現對第一脈動波形的電壓進行采樣，控制單元107對第二電壓采樣電路114采樣到的電壓值進行判斷，如果第二電壓采樣電路114采樣到的電壓值大于第一預設電壓值，則說明電源適配器1受到雷擊干擾，出現浪涌電壓，此時需要把浪涌電壓泄放掉，來保證充電的安全可靠，控制單元107控制開關單元102開通一段時間，形成泄放通路，將由雷擊造成的浪涌電壓泄放，防止雷擊對電源適配器給終端充電時造成的干擾，有效地提高終端充電時的安全可靠性。其中，第一預設電壓值可根據實際情況進行標定。

在本發明的一個實施例中，在電源適配器給終端內的電池充電的過程中，控制單元107還用于在電壓采樣值大于第二預設電壓值時，控制開關單元102關斷，即言，控制單元107還對電壓采樣值的大小進行判斷，如果電壓采樣值大于第二預設電壓值，則說明電源適配器1輸出的電壓過高，此時控制單元107通過控制開關單元102關斷，使得電源適配器停止給終端充電，即，控制單元107通過控制開關單元102的關斷來實現電源適配器的過壓保護，保證充電安全。

當然，在本發明的一個實施例中，所述控制器通過與所述控制單元進行雙向通信以獲取所述電壓采樣值，并在所述電壓采樣值大于第二預設電壓值時，控制所述充電控制開關關斷，即通過終端側來關斷充電控制開關，關斷電池的充電過程，保證充電安全。

并且，控制單元107還用于在電流采樣值大于預設電流值時，控制開關單元102關斷，即言，控制單元107還對電流采樣值的大小進行判斷，如果電流采樣值大于預設電流值，則說明電源適配器1輸出的電流過大，此時控制單元107通過控制開關單元102關斷，使得電源適配器停止給終端充電，即，控制單元107通過控制開關單元102的關斷來實現電源適配器的過流保護，保證充電安全。

同樣地，所述控制器通過與所述控制單元進行雙向通信以獲取所述電流采樣值，并在所述電流采樣值大于預設電流值時，控制所述充電控制開關關斷，即通過終端側來關斷充電控制開關，關斷電池的充電過程，保證充電安全。

其中，第二預設電壓值和預設電流值均可根據實際情況進行設定或寫入控制單元(比如，電源適配器MCU)的存儲中。

在本發明的實施例中，終端可以為移動終端例如手機、移動電源例如充電寶、多媒體播放器、筆記本電腦、穿戴式設備等。

根據本發明實施例的用于終端的充電系統，通過控制電源適配器輸出第二交流電，并將電源適配器輸出的第二交流電直接加載至終端的電池，從而可實現交流波形的輸出電壓/電流直接對電池進行快速充電，并且通過輔助繞組的耦合采樣來實現對電源適配器的輸出進行閉環控制，使得第二交流電滿足充電需求。其中，交流波形的輸出電壓/電流的大小周期性變換，并且每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值，與傳統的恒壓恒流相比，能夠降低鋰電池的析鋰現象，提高電池的使用壽命，并且還能夠減少充電接口的觸點的拉弧的概率和強度，提高充電接口的壽命，以及有利于降低電池的極化效應、提高充電速度、減少電池的發熱，保證終端充電時的安全可靠。此外，由于電源適配器輸出的是交流波形的電壓，從而無需在電源適配器中設置電解電容，不僅可以實現電源適配器的簡單化、小型化，還可大大降低成本。

并且，本發明的實施例還提出了一種電源適配器，該電源適配器包括：第一整流單元，所述第一整流單元用于對輸入的交流電進行整流以輸出第一脈動波形的電壓；開關單元，所述開關單元用于根據控制信號對所述第一脈動波形的電壓進行調制；變壓器，所述變壓器包括初級繞組、多個次級繞組和輔助繞組，所述變壓器用于根據調制后的所述第一脈動波形的電壓通過所述多個次級繞組對應輸出多個脈動波形的電壓，并通過所述輔助繞組對調制后的第一脈動波形的電壓進行耦合；合成單元，所述合成單元用于對所述多個脈動波形的電壓進行合成以輸出第二交流電，其中，所述第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值；第一充電接口，所述第一充電接口與所述合成單元的輸出端相連，所述第一充電接口用于在與終端的第二充電接口連接時，通過所述第二充電接口將所述第二交流電加載至所述終端的電池，其中，所述第二充電接口與所述電池相連；采樣單元，所述采樣單元用于對所述輔助繞組上的電壓和/或電流進行采樣以獲得電壓采樣值和/或電流采樣值；控制單元，所述控制單元分別與所述采樣單元和所述開關單元相連，所述控制單元輸出所述控制信號至所述開關單元，并根據所述電壓采樣值和/或電流采樣值對所述控制信號的占空比進行調節，以使所述第二交流電滿足所述終端的充電需求。

根據本發明實施例的電源適配器，通過第一充電接口輸出第二交流電，并通過終端的第二充電接口將第二交流電直接加載至終端的電池，從而可實現交流波形的輸出電壓/電流直接對電池進行快速充電，并且通過輔助繞組的耦合采樣來實現對電源適配器的輸出進行閉環控制，使得第二交流電滿足充電需求。其中，交流波形的輸出電壓/電流的大小周期性變換，并且第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值，與傳統的恒壓恒流相比，能夠降低鋰電池的析鋰現象，提高電池的使用壽命，并且還能夠減少充電接口的觸點的拉弧的概率和強度，提高充電接口的壽命，以及有利于降低電池的極化效應、提高充電速度、減少電池的發熱，保證終端充電時的安全可靠。此外，由于輸出的是交流波形的電壓，從而無需設置電解電容，不僅可以實現電源適配器的簡單化、小型化，還可大大降低成本。

圖12為根據本發明實施例的用于終端的充電方法的流程圖。如圖12所示，該用于終端的充電方法包括以下步驟：

S1，當電源適配器的第一充電接口與終端的第二充電接口連接時，對輸入到電源適配器的交流電進行一次整流以輸出第一脈動波形的電壓。

即言，通過電源適配器中的第一整流單元對輸入的交流電(即市電，例如220V、50Hz或60Hz)的交流市電進行整流，并輸出第一脈動波形的電壓(例如100Hz或120Hz)的饅頭波電壓。

S2，通過控制開關單元以對第一脈動波形的電壓進行調制，并通過變壓器的變換以輸出多個脈動波形的電壓。

其中，開關單元可由MOS管構成，通過對MOS管進行PWM控制以對饅頭波電壓進行斬波調制。然后，由變壓器將調制后的第一脈動波形的電壓耦合到次級，由次級繞組進行輸出多個脈動波形的電壓。

在本發明的實施例中，可采用高頻變壓器進行變換，這樣變壓器的體積可以很小，從而能夠實現電源適配器大功率、小型化設計。

S3，對多個脈動波形的電壓進行合成以輸出第二交流電，其中，第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值，第二交流電的電壓波形可如圖2所示。

其中，根據本發明的一個實施例，所述變壓器包括初級繞組、第一次級繞組和第二次級繞組，所述變壓器根據調制后的所述第一脈動波形的電壓通過所述第一次級繞組輸出第二脈動波形的電壓，并根據調制后的所述第一脈動波形的電壓通過所述第二次級繞組輸出第三脈動波形的電壓。

然后，通過合成單元對所述第二脈動波形的電壓和所述第三脈動波形的電壓進行合成以輸出所述第二交流電。

并且，通過第二充電接口將第二交流電加載至終端的電池，實現對終端電池的充電。

S4，通過變壓器的輔助繞組對變壓器的初級輸出進行耦合，并對輔助繞組上的電壓和/或電流進行采樣以獲得電壓采樣值和/或電流采樣值。

S5，根據電壓采樣值和/或電流采樣值對控制開關單元的控制信號的占空比進行調節，以使第二交流電滿足充電需求。

需要說明的是，第二交流電滿足充電需求，是指第二交流電的至少波峰電壓和波峰電流需滿足電池充電時的充電電壓和充電電流。也就是說，可根據輔助繞組耦合采樣來調節控制信號例如PWM信號的占空比，從而實時地調整電源適配器的輸出，實現閉環調節控制，進而使得第二交流電滿足終端的充電需求，保證電池安全可靠地充電，具體通過PWM信號的占空比來調節輸出到電池的充電電壓波形如圖2所示。

因此，在本發明的實施例中，通過控制開關單元直接對全橋整流后的第一脈動波形的電壓即饅頭波電壓進行PWM斬波調制，送到高頻變壓器，通過高頻變壓器從初級耦合到次級，然后經過合成單元的合成或拼接以輸出第二交流電，直接輸送到終端的電池，實現電池快速充電。其中，第二交流電的電壓幅值，可通過PWM信號的占空比進行調節，實現電源適配器的輸出滿足電池的充電需求。由此可以取消電源適配器中初級、次級的電解電容器，通過第二交流電直接對電池充電，從而可以減小電源適配器的體積，實現電源適配器的小型化，并可大大降低成本。

根據本發明的一個實施例，還根據電壓采樣值和/或電流采樣值對控制信號的頻率進行調節，即可控制輸出至開關單元的PWM信號持續輸出一段時間后再停止輸出，停止預定時間后再次開啟PWM信號的輸出，這樣使得加載至電池的電壓是斷續的，實現電池斷續充電，從而可避免電池連續充電時發熱嚴重而導致的安全隱患，提高了電池充電可靠性和安全性。其中，輸出至開關單元的控制信號可如圖3所示。

進一步地，上述的用于終端的充電方法還包括：通過第一充電接口與終端進行通信以獲取終端的狀態信息，以根據終端的狀態信息、電壓采樣值和/或電流采樣值對控制信號的占空比進行調節。

也就是說，當第二充電接口與第一充電接口連接時，電源適配器與終端之間可相互發送通信詢問指令，并在接收到相應的應答指令后，電源適配器與終端之間建立通信連接，這樣可以獲取到終端的狀態信息，從而與終端協商充電模式和充電參數(如充電電流、充電電壓)，并對充電過程進行控制。

根據本發明的一個實施例，還通過所述輔助繞組輸出第四脈動波形的電壓，并采樣所述第四脈動波形的電壓和/或電流以獲得所述電壓采樣值和/或電流采樣值。

具體而言，變壓器中設置有輔助繞組，輔助繞組可根據調制后的第一脈動波形的電壓生成第四脈動波形的電壓，這樣，通過檢測第四脈動波形的電壓可以反映電源適配器的輸出電壓，從而根據電壓采樣值對控制信號的占空比進行調節，使得電源適配器的輸出匹配電池的充電需求。

在本發明的一個實施例中，所述采樣所述第四脈動波形的電壓以獲得所述電壓采樣值，包括：對所述第四脈動波形的波峰電壓進行采樣并保持，并對所述第四脈動波形的電壓過零點進行采樣；在所述電壓過零點時對所述波峰電壓進行采樣并保持的波峰電壓采樣保持單元進行泄放；對所述波峰電壓采樣保持單元中的波峰電壓進行采樣以獲得所述電壓采樣值。由此，能夠實現對電源適配器輸出的波峰電壓實現精確采樣，并保證電壓采樣值能夠與第一脈動波形的峰值電壓保持同步，即相位和幅值變化趨勢保持一致。

進一步地，在本發明的一個實施例中，上述的用于終端的充電方法還包括：采樣所述第一脈動波形的電壓，并在采樣到的電壓值大于第一預設電壓值時控制所述開關單元開通第一預設時間以對第一脈動波形的峰值電壓例如浪涌電壓、尖峰電壓進行放電工作。

通過對第一脈動波形的電壓進行采樣，然后對采樣到的電壓值進行判斷，如果采樣到的電壓值大于第一預設電壓值，則說明電源適配器受到雷擊干擾，出現浪涌電壓，此時需要把浪涌電壓泄放掉，來保證充電的安全可靠，需要控制開關單元開通一段時間，形成泄放通路，將由雷擊造成的浪涌電壓泄放，防止雷擊對電源適配器給終端充電時造成的干擾，有效地提高終端充電時的安全可靠性。其中，第一預設電壓值可根據實際情況進行標定。

根據本發明的一個實施例，還通過第一充電接口與終端進行通信以確定充電模式，并在確定充電模式為快速充電模式時根據終端的狀態信息獲取快速充電模式對應的充電電流和/或充電電壓，以根據快速充電模式對應的充電電流和/或充電電壓對控制信號的占空比進行調節，其中，充電模式包括快速充電模式和普通充電模式。

也就是說，在確定當前充電模式為快速充電模式時，可根據獲取的終端的狀態信息例如電池的電壓、電量、溫度、終端的運行參數、以及終端上運行的應用程序的耗電信息等獲取快速充電模式對應的充電電流和/或充電電壓，然后根據獲取的充電電流和/或充電電壓來調節控制信號的占空比，使得電源適配器的輸出滿足充電需求，實現電池的快速充電。

其中，終端的狀態信息包括電池的溫度。并且，當所述電池的溫度大于第一預設溫度閾值或所述電池的溫度小于第二預設溫度閾值時，如果當前充電模式為快速充電模式，則將快速充電模式切換為普通充電模式，其中，所述第一預設溫度閾值大于所述第二預設溫度閾值。即言，當電池的溫度過低(例如，對應小于第二預設溫度閾值)或過高(例如，對應大于第一預設溫度閾值)時，均不適合進行快充，所以需要將快速充電模式切換為普通充電模式。在本發明的實施例中，第一預設溫度閾值和第二預設溫度閾值可根據實際情況進行標定。

在本發明的一個實施例中，當所述電池的溫度大于預設的高溫保護閾值時，控制所述開關單元關斷，即在電池的溫度超過高溫保護閾值時，需要采用高溫保護策略，控制開關單元斷開，使得電源適配器停止給電池充電，實現對電池的高溫保護，提高了充電的安全性。所述高溫保護閾值與所述第一溫度閾值可以不同，也可以相同。優選地，所述高溫保護閾值大于所述第一溫度閾值。

在本發明的另一個實施例中，所述終端還獲取所述電池的溫度，并在所述電池的溫度大于預設的高溫保護閾值時，控制所述電池停止充電，即可以通過終端側來關斷充電控制開關，從而關斷電池的充電過程，保證充電安全。

并且，在本發明的一個實施例中，該用于終端的充電方法還包括：獲取所述第一充電接口的溫度，并在所述第一充電接口的溫度大于預設的保護溫度時，控制所述開關單元關斷。即在充電接口的溫度超過一定溫度時，控制單元也需要執行高溫保護策略，控制開關單元斷開，使得電源適配器停止給電池充電，實現對充電接口的高溫保護，提高了充電的安全性。

當然，在本發明的另一個實施例中，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信以獲取所述第一充電接口的溫度，并在所述第一充電接口的溫度大于預設的保護溫度時，控制所述電池停止充電。即可以通過終端側來關斷充電控制開關，從而關斷電池的充電過程，保證充電安全。

并且，在電源適配器給終端充電的過程中，當電壓采樣值大于第二預設電壓值時，控制開關單元關斷。即言，在電源適配器給終端充電的過程中，還對電壓采樣值的大小進行判斷，如果電壓采樣值大于第二預設電壓值，則說明電源適配器輸出的電壓過高，此時通過控制開關單元關斷，使得電源適配器停止給終端充電，即，通過控制開關單元的關斷來實現電源適配器的過壓保護，保證充電安全。

當然，在本發明的一個實施例中，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信以獲取所述電壓采樣值，并在所述電壓采樣值大于第二預設電壓值時，控制所述電池停止充電，即可以通過終端側來關斷充電控制開關，從而關斷電池的充電過程，保證充電安全。

在本發明的一個實施例中，在電源適配器給終端充電的過程中，當所述電流采樣值大于預設電流值時，控制所述開關單元關斷。即言，在電源適配器給終端充電的過程中，還對電流采樣值的大小進行判斷，如果電流采樣值大于預設電流值，則說明電源適配器輸出的電流過大，此時通過控制開關單元關斷，使得電源適配器停止給終端充電，即，通過控制開關單元的關斷來實現電源適配器的過流保護，保證充電安全。

同樣地，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信以獲取所述電流采樣值，并在所述電流采樣值大于預設電流值時，控制所述電池停止充電，即可以通過終端側來關斷充電控制開關，從而關斷電池的充電過程，保證充電安全。

其中，第二預設電壓值和預設電流值均可根據實際情況進行標定。

在本發明的實施例中，所述終端的狀態信息可包括所述電池的電量、所述電池的溫度、所述終端的電壓/電流、所述終端的接口信息、所述終端的通路阻抗的信息等。

具體地說，所述電源適配器與終端可通過USB接口相連，該USB接口可以是普通的USB接口，也可以是micro USB接口。USB接口中的數據線即第一充電接口中的數據線用于所述電源適配器和所述終端進行雙向通信，該數據線可以是USB接口中的D+線和/或D－線，所謂雙向通信可以指電源適配器和終端雙方進行信息的交互。

其中，所述電源適配器通過所述USB接口中的數據線與所述終端進行雙向通信，以確定使用所述快速充電模式為所述終端充電。

可選地，作為一個實施例，所述電源適配器通過所述第一充電接口與所述終端進行雙向通信以確定使用所述快速充電模式為所述終端充電時，所述電源適配器向所述終端發送第一指令，所述第一指令用于詢問所述終端是否開啟所述快速充電模式；所述電源適配器從所述終端接收所述第一指令的回復指令，所述第一指令的回復指令用于指示所述終端同意開啟所述快速充電模式。

可選地，作為一個實施例，在所述電源適配器向所述終端發送所述第一指令之前，所述電源適配器與所述終端之間通過所述普通充電模式充電，并在確定所述普通充電模式的充電時長大于預設閾值后，所述電源適配器向所述終端發送所述第一指令。

可以理解的是，當電源適配器確定所述普通充電模式的充電時長大于預設閾值后，電源適配器可以認為終端已經識別自己為電源適配器，可以開啟快充詢問通信了。

可選地，作為一個實施例，還通過控制所述開關單元以控制所述電源適配器將充電電流調整至所述快速充電模式對應的充電電流，并在所述電源適配器以所述快速充電模式對應的充電電流為所述終端充電之前，通過所述第一充電接口與所述終端進行雙向通信，以確定所述快速充電模式對應的充電電壓，并控制所述電源適配器將充電電壓調整至所述快速充電模式對應的充電電壓。

可選地，作為一個實施例，所述通過所述第一充電接口與所述終端進行雙向通信，以確定所述快速充電模式對應的充電電壓，包括：所述電源適配器向所述終端發送第二指令，所述第二指令用于詢問所述電源適配器的當前輸出電壓是否適合作為所述快速充電模式的充電電壓；所述電源適配器接收所述終端發送的所述第二指令的回復指令，所述第二指令的回復指令用于指示所述電源適配器的當前輸出電壓合適、偏高或偏低；所述電源適配器根據所述第二指令的回復指令，確定所述快速充電模式的充電電壓。

可選地，作為一個實施例，在控制所述電源適配器將充電電流調整至所述快速充電模式對應的充電電流之前，還通過所述第一充電接口與所述終端進行雙向通信，以確定所述快速充電模式對應的充電電流。

可選地，作為一個實施例，所述通過所述第一充電接口與所述終端進行雙向通信，以確定所述快速充電模式對應的充電電流，包括：所述電源適配器向所述終端發送第三指令，所述第三指令用于詢問所述終端當前支持的最大充電電流；所述電源適配器接收所述終端發送的所述第三指令的回復指令，所述第三指令的回復指令用于指示所述終端當前支持的最大充電電流；所述電源適配器根據所述第三指令的回復指令，確定所述快速充電模式的充電電流。

電源適配器可以直接將上述最大充電電流確定為快速充電模式的充電電流，或者將充電電流設置為小于該最大充電電流的某一電流值。

可選地，作為一個實施例，在所述電源適配器使用所述快速充電模式為所述終端充電的過程中，還通過所述第一充電接口與所述終端進行雙向通信，以通過控制所述開關單元不斷調整所述電源適配器輸出至電池的充電電流。

其中，電源適配器可以不斷詢問終端的當前狀態信息，從而不斷調整充電電流，如詢問終端的電池電壓、電池電量等。

可選地，作為一個實施例，所述通過所述第一充電接口與所述終端進行雙向通信，以通過控制所述開關單元不斷調整所述電源適配器輸出至電池的充電電流，包括：所述電源適配器向所述終端發送第四指令，所述第四指令用于詢問所述終端內的電池的當前電壓；所述電源適配器接收所述終端發送的所述第四指令的回復指令，所述第四指令的回復指令用于指示所述終端內的電池的當前電壓；根據所述電池的當前電壓，通過控制所述開關單元以調整所述充電電流。

可選地，作為一個實施例，所述根據所述電池的當前電壓，通過控制所述開關單元以調整所述充電電流，包括：根據所述電池的當前電壓，以及預設的電池電壓值和充電電流值的對應關系，通過控制所述開關單元以將所述電源適配器輸出至電池的充電電流調整至所述電池的當前電壓對應的充電電流值。

具體地，電源適配器可以預先存儲電池電壓值和充電電流值的對應關系。

可選地，作為一個實施例，在所述電源適配器使用所述快速充電模式為所述終端充電的過程中，還通過所述第一充電接口與所述終端進行雙向通信，以確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良，其中，當確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間接觸不良時，控制所述電源適配器退出所述快速充電模式。

可選地，作為一個實施例，在確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良之前，所述電源適配器從所述終端接收用于指示所述終端的通路阻抗的信息，其中，所述電源適配器向所述終端發送第四指令，所述第四指令用于詢問所述終端內的電池的電壓；所述電源適配器接收所述終端發送的所述第四指令的回復指令，所述第四指令的回復指令用于指示所述終端內的電池的電壓；根據所述電源適配器的輸出電壓和所述電池的電壓，確定所述電源適配器到所述電池的通路阻抗；以及根據所述電源適配器到所述電池的通路阻抗、所述終端的通路阻抗，以及所述電源適配器和所述終端之間的充電線線路的通路阻抗，確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良。

可選地，作為一個實施例，在控制所述電源適配器退出所述快速充電模式之前，還向所述終端發送第五指令，所述第五指令用于指示所述第一充電接口與所述第二充電接口之間接觸不良。

電源適配器發送完第五指令，可以退出快速充電模式或進行復位。

以上從電源適配器的角度詳細描述了根據本發明實施例的快速充電過程，下面將從終端的角度描述根據本發明實施例的快速充電過程。

在本發明的實施例中，所述終端支持普通充電模式和快速充電模式，其中所述快速充電模式的充電電流大于所述普通充電模式的充電電流，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信以便所述電源適配器確定使用所述快速充電模式為所述終端充電，其中，所述電源適配器按照所述快速充電模式對應的充電電流進行輸出，為所述終端內的電池充電。

可選地，作為一個實施例，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信以便所述電源適配器確定使用所述快速充電模式為所述終端充電，包括：所述終端接收所述電源適配器發送的第一指令，所述第一指令用于詢問所述終端是否開啟所述快速充電模式；所述終端向所述電源適配器發送所述第一指令的回復指令，所述第一指令的回復指令用于指示所述終端同意開啟所述快速充電模式。

可選地，作為一個實施例，在所述終端接收所述電源適配器發送的第一指令之前，所述終端與所述電源適配器之間通過所述普通充電模式充電，所述電源適配器在確定所述普通充電模式的充電時長大于預設閾值后，所述終端接收所述電源適配器發送的所述第一指令。

可選地，作為一個實施例，所述電源適配器按照所述快速充電模式對應的充電電流進行輸出，以為所述終端內的電池充電之前，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信，以便所述電源適配器確定所述快速充電模式對應的充電電壓。

可選地，作為一個實施例，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信，以便所述電源適配器確定所述快速充電模式對應的充電電壓，包括：所述終端接收所述電源適配器發送的第二指令，所述第二指令用于詢問所述電源適配器的當前輸出電壓是否適合作為所述快速充電模式的充電電壓；所述終端向所述電源適配器發送所述第二指令的回復指令，所述第二指令的回復指令用于指示所述電源適配器的當前輸出電壓合適、偏高或偏低。

可選地，作為一個實施例，在所述終端從所述電源適配器接收所述快速充電模式對應的充電電流，為所述終端內的電池充電之前，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信，以便所述電源適配器確定所述快速充電模式對應的充電電流。

其中，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信，以便所述電源適配器確定所述快速充電模式對應的充電電流，包括：所述終端接收所述電源適配器發送的第三指令，所述第三指令用于詢問所述終端當前支持的最大充電電流；所述終端向所述電源適配器發送所述第三指令的回復指令，所述第三指令的回復指令用于指示所述終端當前支持的最大充電電流，以便所述電源適配器根據所述最大充電電流確定所述快速充電模式對應的充電電流。

可選地，作為一個實施例，在所述電源適配器使用所述快速充電模式為所述終端充電的過程中，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信，以便所述電源適配器不斷調整所述電源適配器輸出至電池的充電電流。

其中，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信，以便所述電源適配器不斷調整所述電源適配器輸出至電池的充電電流，包括：所述終端接收所述電源適配器發送的第四指令，所述第四指令用于詢問所述終端內的電池的當前電壓；所述終端向所述電源適配器發送所述第四指令的回復指令，所述第四指令的回復指令用于指示所述終端內的電池的當前電壓，以便根據所述電池的當前電壓，不斷調整所述電源適配器輸出至電池的充電電流。

可選地，作為一個實施例，在所述電源適配器使用所述快速充電模式為所述終端充電的過程中，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信，以便所述電源適配器確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良。

其中，所述終端通過所述第二充電接口與所述電源適配器進行雙向通信，以便所述電源適配器確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良，包括：所述終端接收所述電源適配器發送的第四指令，所述第四指令用于詢問所述終端內的電池的當前電壓；所述終端向所述電源適配器發送所述第四指令的回復指令，所述第四指令的回復指令用于指示所述終端內的電池的當前電壓，以便所述電源適配器根據所述電源適配器的輸出電壓和所述電池的當前電壓，確定所述第一充電接口與所述第二充電接口之間是否接觸不良。

可選地，作為一個實施例，所述終端還接收所述電源適配器發送的第五指令，所述第五指令用于指示所述第一充電接口與所述第二充電接口之間接觸不良。

為了開啟和使用快速充電模式，電源適配器可以與終端進行快充通信流程，經過一次或多次握手協商，實現電池的快速充電。具體可參見圖4，為詳細地描述本發明實施例的快充通信流程，以及快充過程包括的各個階段。應理解，圖4示出的通信步驟或操作僅是示例，本發明實施例還可以執行其它操作或者圖4中的各種操作的變形。此外，圖4中的各個階段可以按照與圖4呈現的不同的順序來執行，并且也可能并非要執行圖4中的全部操作。

綜上所述，根據本發明實施例的用于終端的充電方法，通過控制電源適配器輸出滿足充電需求的第二交流電，并將電源適配器輸出的第二交流電直接加載至終端的電池，從而可實現交流波形的輸出電壓/電流直接對電池進行快速充電，并且通過輔助繞組的耦合采樣來實現對電源適配器的輸出進行閉環控制，使得第二交流電滿足充電需求。其中，交流波形的輸出電壓/電流的大小周期性變換，并且第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值，與傳統的恒壓恒流相比，能夠降低鋰電池的析鋰現象，提高電池的使用壽命，并且還能夠減少充電接口的觸點的拉弧的概率和強度，提高充電接口的壽命，以及有利于降低電池的極化效應、提高充電速度、減少電池的發熱，保證終端充電時的安全可靠。此外，由于電源適配器輸出的是交流波形的電壓，從而無需在電源適配器中設置電解電容，不僅可以實現電源適配器的簡單化、小型化，還可大大降低成本。

如圖13所示，根據本發明實施例提出的充電裝置1000，包括：充電接收端1001、電壓調整電路1002和中央控制模塊1003。

其中，充電接收端1001用于接收交流市電，電壓調整電路1002的輸入端與所述充電接收端1001相連，所述電壓調整電路1002的輸出端與電池例如終端的電池202相連，電壓調整電路1002用于對所述交流市電進行調整處理以輸出第二交流電，并將所述第二交流電直接加載至所述電池以給所述電池充電，其中，所述第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值；中央控制模塊1003用于對所述電壓調整電路進行控制以調節所述第二交流電的電壓和/或電流，以響應所述電池的充電需求。

根據本發明的一個實施例，所述第二交流電的峰值電壓小于所述交流市電的峰值電壓，所述第二交流電的周期大于所述交流市電的周期。

根據本發明的一個實施例，如圖14所示，充電裝置1000可設置在電源適配器1中。

根據本發明的一個實施例，如圖15所示，充電裝置1000還可設置在終端2中。

根據本發明實施例的充電裝置，通過對交流市電進行調整處理，能夠輸出滿足電池充電需求的第二交流電，直接加載至電池，對電池進行快速充電，從而與傳統的恒壓恒流充電相比，能夠降低鋰電池的析鋰現象，提高電池的使用壽命，并且還能夠減少充電接口的觸點的拉弧的概率和強度，提高充電接口的壽命，以及有利于降低電池的極化效應、提高充電速度、減少電池的發熱，保證電池充電時的安全可靠。

此外，本發明實施例還提出了一種充電方法，該充電方法包括以下步驟：接收交流市電；對所述交流市電進行調整處理以輸出第二交流電，并將所述第二交流電直接加載至電池以給所述電池充電，其中，所述第二交流電每個周期的正半部的波峰電壓大于負半部的波谷電壓的絕對值；調節所述第二交流電的電壓和/或電流，以響應所述電池的充電需求。

根據本發明的一個實施例，所述第二交流電的峰值電壓小于所述交流市電的峰值電壓，所述第二交流電的周期大于所述交流市電的周期。

根據本發明實施例的充電方法，通過對交流市電進行調整處理，能夠使得滿足電池充電需求的第二交流電直接加載至電池，對電池進行快速充電，從而與傳統的恒壓恒流充電相比，能夠降低鋰電池的析鋰現象，提高電池的使用壽命，并且還能夠減少充電接口的觸點的拉弧的概率和強度，提高充電接口的壽命，以及有利于降低電池的極化效應、提高充電速度、減少電池的發熱，保證電池充電時的安全可靠。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

本領域普通技術人員可以意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計算機軟件和電子硬件的結合來實現。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本發明的范圍。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統、裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read－Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。