CN104467119A

CN104467119A - 充电方法、装置、充电器、待充电设备及其充电方法

Info

Publication number: CN104467119A
Application number: CN201410854670.XA
Authority: CN
Inventors: 雷鹏; 陈良金
Original assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Current assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2034-12-31
Also published as: CN104467119B

Abstract

一种充电方法、装置、充电器、待充电设备及其充电方法，所述充电方法包括：接收待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号；分别获取所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率；根据预设的电压控制值与所述第一控制信号、所述第二控制信号频率的对应关系，获取当前频率的第一控制信号以及当前频率的第二控制信号对应的电压控制值；根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压。采用所述充电方法、装置、充电器、待充电设备及其充电方法，可以充分利用充电器的输出能力，实现快速充电。

Description

充电方法、装置、充电器、待充电设备及其充电方法

技术领域

本发明涉及充电领域，尤其涉及一种充电方法、装置、充电器、待充电设备及其充电方法。

背景技术

现有的待充电设备，例如，手机等移动终端，充电方式一般可以分为以下两种：开关式充电以及线性充电。其中，开关式充电可以通过压降型开关电源转换电路实现，由于开关电源转换电路效率较高，转换电路上的热耗散功率较小，功率利用率较高，现已在待充电设备中得到广泛的应用。

对应于压降型开关电源转换电路，假设其转换效率为80％，则开关电源转换电路的输出功率Pout等于开关电源转换电路的输入功率Pin乘以80％，即Pout＝Pin×80％。

在实际应用中，对于充电电路而言，充电电路的输入电压和输入电流即为充电器的输出电压和输出电流。输出电流近似为充进电池的电流。根据Pout＝Pin×80％，可以得知，充进电池的电流与充电器的输出电流的差值较小。因此，可以通过调整充电器的输出电流来增加充进电池的电流，从而实现快速充电。

但是，在某些情况下，即使充电器的输出电流增加，充进电池的电流也不会相应增加，即现有的充电方法无法充分利用充电器的输出能力。

发明内容

本发明实施例解决的问题是如何充分利用充电器的输出能力，实现快速充电。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种充电方法，包括：

接收待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号；

分别获取所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率；

根据预设的电压控制值与所述第一控制信号、所述第二控制信号频率的对应关系，获取当前频率的第一控制信号以及当前频率的第二控制信号对应的电压控制值；

根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压。

可选的，在接收待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号之前，还包括：接收到所述待充电设备发送的检测信号时，向所述待充电设备发送对应的反馈信号，使得所述待充电设备在接收到所述反馈信号后，发送第一控制信号以及第二控制信号。

可选的，所述接收所述待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号，包括：通过第一控制端口获取所述第一控制信号，通过第二控制端口获取所述第二控制信号，且所述第一控制信号的频率不等于所述第二控制信号的频率。

可选的，在根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压之后，还包括：在检测到所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率均为0时，将充电器的输出电压值重置为默认输出电压值。

为解决上述问题，本发明实施例还提供了一种充电装置，包括：

接收单元，用于接收所述待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号；

第一获取单元，用于分别获取所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率；

第二获取单元，用于根据预设的电压控制值与所述第一控制信号、所述第二控制信号频率的对应关系，获取当前频率的第一控制信号以及当前频率的第二控制信号对应的电压控制值；

调整单元，用于根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压。

可选的，所述充电装置还包括：反馈单元，适于在所述接收单元接收待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号之前，在接收到所述待充电设备发送的检测信号时，向所述待充电设备发送对应的反馈信号，使得所述待充电设备在接收到所述反馈信号后，发送第一控制信号以及第二控制信号。

可选的，所述接收单元用于通过第一控制端口获取所述第一控制信号，通过第二控制端口获取所述第二控制信号，且所述第一控制信号的频率不等于所述第二控制信号的频率。

可选的，所述充电装置还包括：重置单元，用于在检测到所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率均为0时，将充电器的输出电压值重置为默认输出电压值。

本发明实施例还提供了一种充电器，包括：控制器、反馈电路以及电压转换器，其中：

所述控制器，与所述充电器D+端口和D-端口均耦接，包括过采样电路，适于获取所述充电器D+端口接收到的第一控制信号和D-端口接收到第二控制信号的频率，并根据所述第一控制信号和所述第二控制信号的频率，获取对应的电压值，并发送至所述反馈电路；

所述反馈电路，设置在所述控制器以及所述电压转换器之间，适于将所述控制器获取到的电压值转换成对应的电压转换器控制信号，并将所述控制信号发送至所述电压转换器；

所述电压转换器，与所述反馈电路耦接，适于根据所述控制信号调整所述充电器的输出电压值。

可选的，所述充电器还包括：开关电路，设置在所述D+端口以及所述D-端口之间，适于接收到所述控制器发送的断开指令时，使所述D+端口与所述D-端口断开连接。

可选的，所述电压转换器包括：AC-DC转换器或DC-DC转换器。

可选的，所述电压转换器为AC-DC转换器，所述反馈电路包括隔离器，所述隔离器适于将所述AC-DC转换器与所述检测电路物理隔离。

可选的，所述隔离器为光耦合器件。

本发明实施例还提供了一种待充电设备的充电方法，包括：获取电压控制值，所述电压控制值包括：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；向充电器发送表示所述电压控制值的第一控制信号以及第二控制信号。

可选的，向所述充电器发送检测信号，在接收到所述充电器发送的与所述检测信号对应的反馈信号时，向所述充电器发送表示所述电压控制值的第一控制信号以及第二控制信号。

本发明实施例还提供了一种待充电设备，包括：逻辑控制器，其中：所述逻辑控制器，通过第一开关与所述待充电设备的D+端口耦接，通过第二开关与所述待充电设备的D-端口耦接，适于通过所述D+端口和所述D-端口，向充电器发送第一控制信号和第二控制信号。

可选的，所述逻辑控制器还适于通过所述D+端口向所述充电器发送检测信号。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

通过待充电设备向充电器发送表示需求电压的信号，对充电器的输出电压进行调整，使得充电器输出更高的电压，在充电器的输出电流不变的情况下，充电器的输出功率增加，即输入到待充电设备中的功率增加。而待充电设备的充电电流与输入到待充电设备中的功率呈正比例关系，因此充电器的输出功率增加可以提高充电电流，实现快速充电。

进一步，在充电器检测到获取的第一控制信号以及第二控制信号的频率均为0时，将充电器的输出电压值调整为默认输出电压值，以避免在进行下一次充电时，充电器的输出电压过高而对待充电设备造成的损坏或者输出电压过低不能充电。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种充电方法的流程图；

图2是本发明实施例中的另一种充电方法的流程图；

图3是本发明实施例中的一种充电装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中的一种充电器的结构示意图；

图5是本发明实施例中的一种待充电设备的充电方法流程图；

图6是本发明实施例中的一种待充电设备的结构示意图。

具体实施方式

在现有技术中，充电器输出电压不变，通过调整充电器的输出电流来增加充进电池的电流，从而实现快速充电。然而，在开关电源转换电路的输入电压不变的情况下，虽然提高充电器的输出电流能够加快充电速度，但是，由于充电器与待充电设备之间的连接线存在阻抗，充电器输出电流增加导致阻抗上的压降增加，输入到开关电源转换电路的电压降低。随着充电器输出电流的增加，开关电源转换电路的输入功率趋于稳定，即使再继续增加充电器的输出电流，也无法增加充进电池的电流。

在本发明实施例中，通过待充电设备向充电器发送表示需求电压的信号，对充电器的输出电压进行调整，使得充电器输出更高的电压，在充电器的输出电流不变的情况下，充电器的输出功率增加，即输入到待充电设备中的功率增加。而待充电设备的充电电流与输入到待充电设备中的功率呈正比例关系，因此充电器的输出功率增加可以提高充电电流，实现快速充电。

为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供了一种充电方法，参照图1，以下通过具体步骤进行详细说明。

步骤S101，接收待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号。

在具体实施中，充电器可以是国家标准充电器。在本发明一实施例中，充电器包括VBUS端口、D+端口、D-端口以及GND接口。在充电器向待充电设备充电时，充电器的D+端口的信号线与D-端口的信号线短接。

在本发明实施例中，在充电器为待充电设备充电的过程中，充电器可以通过D+端口和D-端口中的一个或两个端口向充电器发送信号，即充电器和待充电设备可以通过D+端口和D-端口中的一个或多个进行通信。例如，在本发明一实施例中，待充电设备分别通过第一控制端口D+端口和第二控制端口D-端口向充电器发送控制信号，以实现待充电设备与充电器之间的通信。

在本发明一实施例中，待充电设备通过D+端口向充电器发送第一控制信号，通过D-端口向充电器发送第二控制信号。第一控制信号和第二控制信号均为频率调制信号。在本发明其他实施例中，待充电设备通过D+端口和D-端口向充电器发送的第一控制信号和第二控制信号还可以为其他类型的信号，此处不做赘述。

充电器在接收到待充电设备发送的第一控制信号和第二控制信号后，执行步骤S102。

步骤S102，分别获取所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率。

在本发明实施例中，充电器在接收到待充电设备发送的第一控制信号和第二控制信号后，可以分别获取第一控制信号和第二控制信号的频率，并执行步骤S103。

例如，可以在充电器中设置一个过采样电路，通过过采样电路即可获取第一控制信号和第二控制信号的频率。可以理解的是，还可以通过其他的电路或设备获取第一控制信号和第二控制信号的频率，此处不做赘述。

步骤S103，获取当前频率的第一控制信号以及当前频率的第二控制信号对应的电压控制值。

在本发明实施例中，可以预先设定电压控制值与所述第一控制信号、第二控制信号频率的对应的关系。在步骤S102获取到第一控制信号以及第二控制信号的频率后，即可获取对应的电压控制值。

在本发明实施例中，电压控制值可以是待充电设备的需求电压值，也可以是待充电设备的电池当前电压值，还可以是其他与待充电设备相关的电压值。

在本发明实施例中，电压控制值与待充电设备的类型相关。当待充电设备的充电方式为开关式充电时，电压控制值为待充电设备的需求电压值。当待充电设备的充电方式为线性充电时，电压控制值为待充电设备的电池当前电压值。

在本发明一实施例中，参照表1，给出了一种电压控制值与第一控制信号、第二控制信号频率的对应关系表。

第一控制信号频率f1	第二控制信号频率f2	电压控制值
			10KHz	20KHz	5V
10KHz	30KHz	7V
			10KHz	40KHz	9V
10KHz	50KHz	12V
			10KHz	60KHz	15V
10KHz	80KHz	20V

表1

例如，充电器获取到第一控制信号频率f1＝10KHZ，第二控制信号频率f2＝20KHz，则根据表1，则可以获知当前频率的第一控制信号和第二控制信号所对应的电压控制值为5V。又如，充电器获取到第一控制信号频率f1＝10KHZ，第二控制信号频率f2＝40KHz，则根据表1，则可以获知当前频率的第一控制信号和第二控制信号所对应的电压控制值为9V。

参照表2，给出了本发明另一实施例中的电压控制值与第一控制信号、第二控制信号频率的对应关系表。

第一控制信号频率f1	第二控制信号频率f2	电压控制值
			1KHz	2KHz	3.4V
1KHz	3KHz	3.6V
			1KHz	4KHz	3.8V
1KHz	5KHz	4.0V
			1KHz	6KHz	4.2V
1KHz	8KHz	4.5V

表2

例如，充电器获取到第一控制信号频率f1＝1KHz，第二控制信号频率f2＝2KHz，则根据表2，则可以获知当前频率的第一控制信号和第二控制信号所对应的电压控制值为3.4V。又如，充电器获取到第一控制信号频率f1＝1KHz，第二控制信号频率f2＝4KHz，则根据表2，则可以获知当前频率的第一控制信号和第二控制信号所对应的电压控制值为3.8V。

可以理解的是，在实际应用中，第一控制信号频率、第二控制信号频率与电压控制值的对应关系还可以为其他形式，在一个映射表中，第一控制信号的频率也可以不同，并不仅限于本发明上述实施例中提供的对应关系。

步骤S104，根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压。

在本发明实施例中，当待充电设备的充电方式为开关式充电时，根据电压控制值调整充电器的输出电压，可以是将充电器的输出电压调整为与电压控制值相等的电压。当待充电设备的充电方式为线性充电时，根据电压控制值调整充电器的输出电压，可以是将充电器的输出电压调整为电压控制值与预设电压差值之和。

例如，待充电设备的充电方式为开关式充电，获取到电压控制值为9V，充电器将当前输出电压调整为9V并输出。又如，待充电设备的充电方式为线性充电，获取到电压控制值为4.2V，即待充电设备电池当前电压值为4.2V，预设的电压差值为0.5V，则充电器的当前输出电压为4.2V+0.5V＝4.7V。

在本发明实施例中，分别以待充电设备的充电方式为开关式充电和线性充电为例，对充电器调整输出电压后，对待充电设备产生的影响进行详细说明。

1)待充电设备的充电方式为开关式充电

设定充电器为输出功率可变的充电器，充电器的输出电流固定。在充电器的输出电压为5V时，输出电流为1A；充电器的输出电压为9V时，充电器的输出电流为1A。

充电器当前输出电压值为5V。待充电设备检测到充电器当前输出电压值较小，为实现快速充电，待充电设备向充电器发送需求电压值为9V所对应的第一控制信号和第二控制信号。待充电设备通过D+端口向充电器发送第一控制信号，第一控制信号的频率为10KHz；通过D-端口向充电器发送第二控制信号，第二控制信号的频率为40KHz。充电器在获取到第一控制信号的频率为10KHz，第二控制信号的频率值为40KHz后，根据表1，即可获知需求电压值为9V。充电器将输出电压调整为9V。

对应于采用开关式充电的待充电设备，输入到待充电设备的电池的充电电流值可以通过如下方式计算获取：

待充电设备获取充电器当前输出电流值I_VBUS以及当前输出电压值U_VBUS，计算充电器当前输出功率值为Pc＝I_VBUS×U_VBUS。根据待充电设备的设计情况，例如待充电设备中开关电源转换电路的转换效率η，根据P＝I_CHG×U_DCDC＝I_VBUS×U_VBUS×η，即可计算得到与当前充电器输出电流值对应的输入到电池中的充电电流值I_CHG。

例如，充电器输出电流值I_VBUS＝1A，充电器输出电压值U_VBUS＝5V，则充电器输出功率值为Pc＝I_VBUS×U_VBUS＝5W。待充电设备中开关电源转换电路的转换效率η＝80％。根据P＝I_CHG×U_DCDC＝I_VBUS×U_VBUS×η，即可计算得到与当前充电器额定输出电流值对应的充电电流值I_CHG，U_DCDC为开关电源转换电路的输出电压。在实际应用中，可以通过待充电设备的充电环路调整，调整到可以维持相应的充电电流。例如，U_DCDC可以通过测量获取，例如，获取到的U_DCDC＝4V，则I_CHG＝1A。

充电器的输出电压值调整为需求电压值，即此时U_VBUS＝9V，I_VBUS＝1A，则充电器的输出功率为Pc＝I_VBUS×U_VBUS＝9W。待充电设备中开关电源转换电路的转换效率η＝80％。根据P＝I_CHG×U_DCDC＝I_VBUS×U_VBUS×η，U_DCDC＝4V，即可计算得到I_CHG＝1.8A，大于充电器输出电压为5V时对应的I_CHG。

由此可见，通过调高充电器的输出电压，可以使得输入到电池的充电电流增加，从而可以实现快速充电。

针对输出功率固定的充电器，调高充电器的输出电压，虽然充电器的输出功率并没有发生变化，但是，根据P＝I²R，消耗在电力传输途径的等效电路上的功率减少，意味着输入到待充电设备中的有效输入功率增加，即P增加，因此，待充电设备的充电电流也相应增加。

由此可见，通过待充电设备向充电器发送表示需求电压的信号，对充电器的输出电压进行调整，使得充电器输出更高的电压，在充电器的输出电流不变的情况下，充电器的输出功率增加，即输入到待充电设备中的功率增加。而待充电设备的充电电流与输入到待充电设备中的功率呈正比例关系，因此充电器的输出功率增加可以提高充电电流，实现快速充电。

2)待充电设备的充电方式为线性充电方式

设定充电器的输出电压值为5V，输出电流值为1A，即充电器的输出功率为5W。待充电设备的电池当前电压值为3.4V，线性充电方式中，待充电设备的输入电流可以与充电器的输出电流相等，即待充电设备的电池的输入电流为1A，则电池的当前输入功率为3.4W。充电器的输出功率与电池的当前输入功率之间的差值为5W-3.4W＝1.6W，即有1.6W的能量被浪费。

而采用本发明实施例中的方法，电池当前电压值为3.4V，待充电设备向充电器发送表示电池当前电压值的信号，通过D+端口输出第一控制信号，通过D-端口输出第二控制信号，第一控制信号的频率为1KHz，第二控制信号的频率为2KHz。充电器在获取到第一控制信号的频率为1KHz，第二控制信号的频率值为2KHz后，根据表2，即可获知电池当前电压值为3.4V。

可以理解的是，在本发明实施例中，还可以对表2进行更改，将表2中的电压控制值与预设的电压差值进行求和运算，得到待充电设备的需求电压值，参照表3，设定预设的电压差值为0.5V。

第一控制信号频率f1	第二控制信号频率f2	电压控制值
			1KHz	2KHz	3.9V
1KHz	3KHz	4.1V
			1KHz	4KHz	4.3V
1KHz	5KHz	4.5V
			1KHz	6KHz	4.7V
1KHz	8KHz	5V

表3

例如，充电器获取到第一控制信号频率f1＝1KHz，第二控制信号频率f2＝2KHz，则根据表3，则可以获知当前频率的第一控制信号和第二控制信号所对应的电压控制值为3.9V。又如，充电器获取到第一控制信号频率f1＝1KHz，第二控制信号频率f2＝4.3KHz，则根据表3，则可以获知当前频率的第一控制信号和第二控制信号所对应的电压控制值为4.3V。

采用表3，待充电设备向充电器发送的控制信号对应的电压控制值即为：电池当前电压值与预设电压差值之和。即充电器在接收到待充电设备发送的第一控制信号和第二控制信号时，直接根据表3，输出相应的电压值即可。

为保证充电器能够输出额定电流，在实际应用中，充电器的输出电压值与待充电设备的电池当前电压值存在一定的压差，一般为0.5V。则充电器在接收到电池当前电压值为3.4V时，将充电器的输出电压调整为3.4V+0.5V＝3.9V。

充电器将输出电压调整为3.9V，输出电流保持不变，仍为1A，则充电器的输出功率为3.9W，电池的当前输入功率为3.4W，充电器的输出功率值与电池的当前输入功率之间的差值为3.9W-3.4W＝0.5W，即仅有0.5W的能量被浪费。相比于现有技术中的1.8W的能量被浪费，本发明实施例大大减少了充电电路在充电过程中的功率损耗。

可以理解的是，在本发明实施例中，待充电设备也可以通过同一控制端口向充电器发送的第一控制信号和第二控制信号。例如，待充电设备只通过D+端口向充电器发送第一控制信号以及第二控制信号。第一控制信号和第二控制信号分时发送，设定第一控制信号的频率值为固定值，第二控制信号的频率值为变量，且第一控制信号的频率值不等于第二控制信号的频率值。

例如，在t1时刻，待充电设备通过D+端口发送第一控制信号，频率为f1；在t2时刻，待充电设备通过D-端口发送第二控制信号，频率为f2。则充电器分别获取t1时刻第一控制信号的频率值，获取t2时刻第二控制信号的频率值，再根据预设的表1或表2，即可获知第一控制信号与第二控制信号所对应的电压控制值。

可以理解的是，在本发明实施例中，待充电设备也可以只发送第一控制信号。第一控制信号的频率不同，对应的电压控制值不同。充电器根据第一控制信号的频率，获取对应的电压控制值，实现电压调整。待充电设备向充电器发送的信号的数目和类型还可以存在其他的方式，此处不再赘述。只要满足充电器可以根据待充电设备发送的信息进行输出电压调整即可。

在本发明实施例中，对应于国标充电器，在充电器处于向待充电设备输出电流时，充电器的D+端口和D-端口短接。在待充电设备向充电器发送第一控制信号和第二控制信号时，由于D+端口和D-端口短接，因此，充电器在D+端口和D-端口采集到的调制信号的频率均相等，充电器无法根据当前获取到的信号频率进行相应的调整。

为解决上述问题，本发明实施例提供了另一种充电方法，参照图2，以下通过具体步骤进行详细说明。

步骤S201，接收待充电设备发送的检测信号。

在本发明实施例中，待充电设备在向充电器发送第一控制信号和第二控制信号之前，可以向充电器发送检测信号。检测信号可以为任意频率值的调制信号。例如，在本发明一实施例中，检测信号的频率值为10KHz。

充电器的D+端口和D-端口耦接。因此，充电器在接收到待充电设备发送的检测信号时，获取到D+端口和D-端口上的频率均为10KHz。此时，充电器判定待充电设备当前发送了检测信号，充电器控制D+端口和D-端口断开连接。在D+端口和D-端口断开连接后，由于待充电设备继续在D+端口处发送10KHz的检测信号，因此D+端口上的频率仍为10KHz。而由于D-端口与D+端口断开连接，因此，D-端口上的频率为0。

待充电设备在检测到D+端口上的频率为10KHz，且D-端口上的频率为0时，即判定充电器已经将D+端口和D-端口断开连接，向充电器输出第一控制信号以及第二控制信号，充电器执行步骤S202。

可以理解的是，在本发明实施例中，在充电器接收到待充电设备发送的检测信号时，若充电器并没有向待充电设备发送反馈信号，即待充电设备没有接收到充电器发送的反馈信号，则判定当前充电器无法接收待充电设备发送的控制信号，充电器以正常的输出电压为待充电设备充电。

步骤S202，接收所待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号。

步骤S203，分别获取第一控制信号以及第二控制信号的频率。

步骤S204，获取当前频率的第一控制信号以及当前频率的第二控制信号对应的电压控制值。

步骤S205，根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压。

在本发明实施例中，步骤S202～步骤S205的具体执行过程可以参照本发明上述实施例中提供的步骤S101～步骤S104，此处不再赘述。

在具体实施中，在充电器根据待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号，调整对应的输出电压后，充电器可以以调整后的输出电压值输出，为待充电设备充电。由于在充电过程中，待充电设备可以对充电器的输出电压值进行调整，因此在充电过程结束，例如待充电设备与充电器的充电接口断开连接时，充电器的输出电压值可以被调整到一个较高的电压值，例如，在充电结束时，充电器的输出电压值为12V。在充电器重新为另一待充电设备进行充电时，由于充电器的输出电压值为12V，而待充电设备额定的输入电压值为5V，则无法通过充电器向该充电设备进行充电，甚至对待充电设备造成损坏。

为解决上述问题，本发明实施例中，在步骤S205执行完成之后，即对充电器的输出电压调整完成之后，还可以执行如下操作：

步骤S206，在检测到第一控制信号以及第二控制信号的频率均为0时，将充电器的输出电压重置为默认输出电压。

在本发明实施例中，在充电器检测到获取的第一控制信号以及第二控制信号的频率均为0时，可以判定当前待充电设备并没有向充电器发送第一控制信号以及第二控制信号，待充电设备可能与充电器断开连接。因此，将充电器的输出电压值调整为默认输出电压值。

例如，充电器的默认输出电压值为5V。充电器在检测到获取的第一控制信号以及第二控制信号的频率均为0时，将输出电压值恢复成5V，即充电器恢复到初始状态。

由此可知，在充电器检测到获取的第一控制信号以及第二控制信号的频率均为0时，将充电器的输出电压值调整为默认输出电压值，以避免在进行下一次充电时，充电器的输出电压过高而对待充电设备造成的损坏或者输出电压过低不能充电。

参照图3，本发明实施例提供了一种充电装置30，包括：接收单元301、第一获取单元302、第二获取单元303以及调整单元304，其中:

接收单元301，用于接收所述待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号；

第一获取单元302，用于分别获取所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率；

第二获取单元303，用于根据预设的电压控制值与所述第一控制信号、所述第二控制信号频率的对应关系，获取当前频率的第一控制信号以及当前频率的第二控制信号对应的电压控制值；

调整单元304，用于根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压。

在具体实施中，所述充电装置30还可以包括：反馈单元305，适于在所述接收单元301接收待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号之前，在接收到所述待充电设备发送的检测信号时，向所述待充电设备发送对应的反馈信号，使得所述待充电设备在接收到所述反馈信号后，发送第一控制信号以及第二控制信号。

在具体实施中，所述接收单元301可以用于通过第一控制端口获取所述第一控制信号，通过第二控制端口获取所述第二控制信号，且所述第一控制信号的频率不等于所述第二控制信号的频率。

在具体实施中，所述充电装置30还可以包括：重置单元306，用于在检测到所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率均为0时，将充电器的输出电压值重置为默认输出电压值。

参照图4，本发明实施例提供了一种充电器40，包括：控制器401、反馈电路402以及电压转换器403，其中：

控制器401，与所述充电器的D+端口和D-端口均耦接，包括过采样电路，适于获取所述充电器D+端口接收到的第一控制信号和D-端口接收到的第二控制信号的频率，并根据所述第一控制信号和所述第二控制信号的频率，获取对应的电压值，并发送至所述反馈电路。

在本发明实施例中，充电器与待充电设备连接时，待充电设备通过D+端口向充电器发送第一控制信号，通过D-端口向充电器发送第二控制信号。控制器401接收待充电设备发送的第一控制信号和第二控制信号，通过过采样电路分别获取第一控制信号和第二控制信号的频率。根据第一控制信号和第二控制信号的频率，即可获取对应的电压控制值。

例如，在获取到第一控制信号和第二控制信号的频率后，根据表1或表2，即可获知对应的电压控制值。电压控制值的具体获取方法可以参照本发明上述实施例，此处不做赘述。

反馈电路402，设置在所述控制器401与所述电压转换器403之间，适于将所述控制器401获取到的电压值转换成对应的电压转换器控制信号，并将所述控制信号发送至所述电压转换器。

在本发明实施例中，在控制器401获取到电压控制值后，可以将获取到的电压控制值发送至反馈电路402。反馈电路402将电压控制值转换成对应的电压控制器能够识别的控制信号，并将控制信号发送至电压转换器。

例如，控制器401获取到的电压控制值为9V，则反馈电路402向电压转换器403反馈当前电压控制值为9V的控制信号。

电压转换器403，与所述反馈电路402耦接，适于根据所述控制信号调整充电器的输出电压值。

在本发明实施例中，在电压转换器403接收到反馈电路402反馈的控制信号时，即可获知当前电压控制值。

例如，电压转换器403接收到的反馈电路402发送的控制信号后，从控制信号中获知当前电压控制值为9V，则电压转换器将充电器的输出电压调整为9V。

在本发明实施例中，电压转换器403可以为AC-DC转换器，也可以为DC-DC转换器。当电压转换器为AC-DC转换器时，为了安全起见，可以在AC-DC转换器检测电路之间设置隔离器件，将AC-DC转换器与检测电路物理隔离，从而可以避免因人体误接触而存在的危险隐患。在本发明一实施例中，隔离器件属于反馈电路中的一部分，即反馈电路中包含有隔离器件。

在本发明一实施例中，隔离器为光耦合器件。隔离器还可以为其他类型的器件，只要满足将AC-DC转换电路与检测电路物理隔离即可，此处不再赘述。

在本发明实施例中，充电器40还可以包括开关电路404，设置在充电器40的D+端口和D-端口之间。当控制器401获取到D+端口上的第一控制信号与D-端口上的第二控制信号的频率相等时，控制器向开关电路404发送断开指令，以使得充电器的D+端口和D-端口断开连接。

例如，控制器401检测到第一控制信号的频率为10KHz，第二控制信号的频率也为10KHz，则控制器401可以判定当前时刻D+端口与D-端口耦接。控制器401向开关单元404发送断开指令，开关单元404断开，从而使得D+端口和D-端口断开连接，此时，待充电设备可以分别通过D+端口和D-端口先充电器发送第一控制信号和第二控制信号。

在本发明实施例中，开关单元可以是MOS管，也可以是三极管或者继电器，还可以是其他任意能够实现开关功能的元器件或电路，此处不做赘述。

在本发明实施例中，在控制器检测到D+端口和D-端口上的控制信号的频率均为0时，充电器40判定与待充电设备断开连接，此时，充电器40初始化，将输出电压调整为默认电压。

参照图5，本发明实施例中，还提供了一种待充电设备的充电方法，以下通过具体步骤进行详细说明。

步骤S501，获取电压控制值。

在本发明实施例中，根据待充电设备采用的充电方式不同，针对采用开关式充电的待充电设备，获取的电压控制值为待充电设备需求电压值。针对采用线性充电的待充电设备，获取的电压控制值为电池当前电压值。

步骤S502，向充电器发送表示所述电压控制值的第一控制信号以及第二控制信号。

在本发明实施例中，待充电设备可以向所述充电器发送检测信号，在接收到所述充电器发送的与所述检测信号对应的反馈信号时，向所述充电器发送表示所述电压控制值的第一控制信号以及第二控制信号。

在本发明实施例中，步骤S501～步骤S502的具体执行过程可以参照本发明上述实施例中的步骤S101～104，步骤S201～步骤S206，此处不做赘述。

在本发明实施例中，待充电设备的结构示意图可以参照图6。包括：逻辑控制器、USB物理层硬件电路以及BC1.2检测电路。其中，USB物理层硬件电路以及BC1.2检测电路遵循USB协议规范。逻辑控制器通过第二开关开关S6与D-端口耦接，通过第一开关S7与D+端口耦接。USB物理层硬件电路通过开关S2与D+端口耦接，通过开关S3与D-端口耦接。BC1.2检测电路通过开关S5与D+端口耦接，通过开关S4与D-端口耦接。

待充电设备在未与充电器连接时，S4、S5闭合，S2、S3、第二开关S6、第一开关S7断开。在待充电设备与充电器连接后，待充电设备通过BC1.2检测到是国标充电器插入后，断开S4、S5，闭合第二开关S6、第一开关S7。逻辑控制器产生检测信号，并通过D+端口发送至充电器。由于充电器中D+端口与D-端口默认耦接，因此充电器的控制器获取到的D+端口和D-端口上的信号的频率相同。充电器中的控制器通过开关单元断开D+和D-。待充电设备检测到D-端口上的信号频率为0时，即可以判定充电器的D+端口和D-端口断开连接，充电器可以接收控制信号。

待充电设备的逻辑控制器通过D+端口发送第一控制信号，通过D-端口发送第二控制信号，且第一控制信号和第二控制信号的频率值不同。充电器根据接收到的第一控制信号和第二控制信号，获取对应的频率并执行相应的操作。充电器的具体工作流程可以参照本发明上述实施例，此处不做赘述。

在本发明实施例中，BC1.2是指电池充电规格(Battery ChargingSpecification Revision)1.2检测方式。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims

1.一种充电方法，其特征在于，包括：

接收待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号；

分别获取所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率；

根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压。

2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，在接收待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号之前，还包括：接收到所述待充电设备发送的检测信号时，向所述待充电设备发送对应的反馈信号，使得所述待充电设备在接收到所述反馈信号后，发送第一控制信号以及第二控制信号。

3.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，所述接收所述待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号，包括：通过第一控制端口获取所述第一控制信号，通过第二控制端口获取所述第二控制信号，且所述第一控制信号的频率不等于所述第二控制信号的频率。

4.如权利要求3所述的充电方法，其特征在于，在根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压之后，还包括：在检测到所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率均为0时，将充电器的输出电压值重置为默认输出电压值。

5.一种充电装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收所述待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号；第一获取单元，用于分别获取所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率；

6.如权利要求5所述的充电装置，其特征在于，还包括：反馈单元，适于在所述接收单元接收待充电设备发送的第一控制信号以及第二控制信号之前，在接收到所述待充电设备发送的检测信号时，向所述待充电设备发送对应的反馈信号，使得所述待充电设备在接收到所述反馈信号后，发送第一控制信号以及第二控制信号。

7.如权利要求6所述的充电装置，其特征在于，所述接收单元用于通过第一控制端口获取所述第一控制信号，通过第二控制端口获取所述第二控制信号，且所述第一控制信号的频率不等于所述第二控制信号的频率。

8.如权利要求7所述的充电装置，其特征在于，还包括：重置单元，用于在检测到所述第一控制信号以及所述第二控制信号的频率均为0时，将充电器的输出电压值重置为默认输出电压值。

9.一种充电器，其特征在于，包括：控制器、反馈电路以及电压转换器，其中：

10.如权利要求9所述的充电器，其特征在于，还包括：开关电路，设置在所述D+端口以及所述D-端口之间，适于接收到所述控制器发送的断开指令时，使所述D+端口与所述D-端口断开连接。

11.如权利要求9所述的充电器，其特征在于，所述电压转换器包括：AC-DC转换器或DC-DC转换器。

12.如权利要求11所述的充电器，其特征在于，所述电压转换器为AC-DC转换器，所述反馈电路包括隔离器，所述隔离器适于将所述AC-DC转换器与所述检测电路物理隔离。

13.如权利要求12所述的充电器，其特征在于，所述隔离器为光耦合器件。

14.一种待充电设备的充电方法，其特征在于，包括：

获取电压控制值，所述电压控制值包括：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；

向充电器发送表示所述电压控制值的第一控制信号以及第二控制信号。

15.如权利要求14所述的待充电设备的充电方法，其特征在于，向所述充电器发送检测信号，在接收到所述充电器发送的与所述检测信号对应的反馈信号时，向所述充电器发送表示所述电压控制值的第一控制信号以及第二控制信号。

16.一种待充电设备，其特征在于，包括：逻辑控制器，其中：所述逻辑控制器，通过第一开关与所述待充电设备的D+端口耦接，通过第二开关与所述待充电设备的D-端口耦接，适于通过所述D+端口和所述D-端口，向充电器发送第一控制信号和第二控制信号。

17.如权利要求16所述的待充电设备，其特征在于，所述逻辑控制器还适于通过所述D+端口向所述充电器发送检测信号。