CN104467122B

CN104467122B - 充电方法、装置、充电器、电子装置及设备

Info

Publication number: CN104467122B
Application number: CN201410856059.0A
Authority: CN
Inventors: 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: 2017-08-29
Anticipated expiration: 2034-12-31
Also published as: CN104467122A

Abstract

一种充电方法、装置、充电器、电子装置及设备，所述充电方法包括：当接收到待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，获取所述待充电设备当前需求电压值；根据所述待充电设备的需求电压值，调整充电器的输出电压。采用所述充电方法、装置、充电器、电子装置及设备，可以充分利用充电器的充电能力，实现快速充电。

Description

充电方法、装置、充电器、电子装置及设备

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、电子装置及设备。

背景技术

现有的国标充电器中，充电器的输出电压为5V，输出电流则根据充电器的标称值不同而不同，一般为300mA～1800mA之间。

现有的USB国标充电器一般包括四个引脚：VBUS引脚、DP引脚、DM引脚以及GND引脚，其中，VBUS引脚为充电器的输出引脚，DP引脚和DM引脚为USB接口的两个信号引脚。在通过充电器对待充电设备，例如手机等移动终端进行充电时，待充电设备通过检测充电器的DM和DP端口是否短路来判断当前充电器是否为国标充电器。在确定当前充电器为国标充电器时，待充电设备按照预设的固定输出电压进行充电。

然而，由于上述方案中无论充电器的输出电压的大小，待充电设备均采用固定的输出电压进行充电，在某些情况下，无法充分利用充电器的充电能力。

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充电能力，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：当接收到待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，获取所述待充电设备当前需求电压值；根据所述待充电设备的需求电压值，调整充电器的输出电压。

可选的，所述接收到待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，获取所述充电设备当前需求电压值，包括：

接收到所述待充电设备发送的第一PWM波，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应；

获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述待充电设备的当前需求电压值。

可选的，所述根据所述待充电设备的需求电压值，调整输出电压，包括：在所述待充电设备的需求电压值大于所述充电器的最大输出电压时，将所述充电器的输出电压调整为所述充电器的最大输出电压。

可选的，在根据所述待充电设备的需求电压值，调整充电器的输出电压之后，还包括：在未检测到所述待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，将充电器的输出电压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：

第一获取单元，用于当接收到待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，获取所述待充电设备当前需求电压值；

第一调整单元，用于根据所述待充电设备的需求电压值，调整充电器的输出电压。

可选的，所述第一获取单元用于接收到所述待充电设备发送的第一PWM波时，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述充电设备当前需求电压值。

可选的，所述第一调整单元用于在所述待充电设备的需求电压值大于所述充电器的最大输出电压时，将所述充电器的输出电压调整为所述充电器的最大输出电压。

可选的，所述充电装置还包括：重置单元，用于在未检测到所述待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，将充电器的输出电压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器，包括：PWM反馈电路以及电压转换器，其中：

所述PWM反馈电路，适于接收待充电设备发送的第一PWM波，获取所述第一PWM波对应的所述待充电设备的需求电压值；

所述电压转换器，适于根据所述待充电设备的当前需求电压值，调整所述充电器的输出电压。

可选的，所述电压转换器为AC-DC转换器或DC-DC转换器。

可选的，当所述电压转换器为AC-DC转换器时，在所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路之间设置隔离器，适于将所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路物理隔离。

可选的，所述隔离器为光耦合器件。

可选的，所述PWM反馈电路包括：采样电路，适于对所述第一PWM波进行采样，以获取所述第一PWM波的占空比。

可选的，所述PWM反馈电路包括：低通滤波器；与所述低通滤波器耦接的ADC或运算放大器电路。

可选的，所述低通滤波器包括以下任意一种：一阶低通滤波器、二阶低通滤波器。

可选的，所述采样电路包括ADC电路。

本发明实施例还提供了一种充电方法，包括：当接收到表示需求电压值的信号时，获取所述需求电压值；根据所述需求电压值，调整充电器的输出电压。

可选的，所述当接收到表示需求电压值的信号时，获取所述需求电压值，包括：接收到第一PWM波，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述需求电压值，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应。

可选的，所述根据所述需求电压值，调整充电器的输出电压，包括：在所述需求电压值大于所述充电器的最大输出电压时，将所述充电器的输出电压调整为所述充电器的最大输出电压。

本发明实施例还提供了一种充电装置，包括：第一获取单元，用于当接收到表示需求电压值的信号时，获取所述需求电压值；第一调整单元，用于根据所述需求电压值，调整充电器的输出电压。

可选的，所述第一获取单元用于接收第一PWM波，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述需求电压值，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应。

可选的，所述第一调整单元用于在所述需求电压值大于所述充电器的最大输出电压时，将所述充电器的输出电压调整为所述充电器的最大输出电压。

本发明实施例还提供了一种充电器，包括：PWM反馈电路以及电压转换器，其中：所述PWM反馈电路，适于接收第一PWM波，获取所述第一PWM波对应的需求电压值；所述电压转换器，适于根据所述需求电压值，调整充电器的输出电压。

可选的，所述PWM反馈电路包括：低通滤波器；与所述低通滤波器耦接的ADC或运算放大器。

可选的，所述采样电路包括ADC电路。

可选的，所述电压转换器为AC-DC转换器或DC-DC转换器。

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：获取需求电压值；将表示所述需求电压值的信号发送至充电器。

可选的，所述表示所述需求电压值的信号为第一PWM波，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应。

本发明实施例还提供了一种待充电装置，包括：第二获取单元，用于获取需求电压值；第二发送单元，用于将表示所述需求电压值的信号发送至充电器。

可选的，所述第二发送单元用于将第一PWM波发送至充电器，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应。

本发明实施例还提供了一种待充电设备，包括：PWM输出电路，所述PWM输出电路适于获取待充电设备的需求电压值，将所述需求电压值转换成对应占空比的第一PWM波，并发送至充电器。

可选的，所述PWM输出电路包括：比较器；与所述比较器耦接的锯齿波发生器。

本发明实施例还提供了一种充电方法，包括：获取需求电压值；将表示所述需求电压值的信号发送。

本发明实施例还提供了一种电子装置，包括：第二获取单元，用于获取需求电压值；第二发送单元，用于将表示所述需求电压值的信号发送。

可选的，所述第二发送单元用于将第一PWM波发送，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：PWM输出电路，所述PWM输出电路适于获取需求电压值，将所述需求电压值转换成对应占空比的第一PWM波并发送。

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，使得充电器能够输出更高的电压，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。

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一种充电装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中的一种充电器的结构示意图；

图4是本发明实施例中的一种PWM反馈电路的结构示意图；

图5是本发明实施例中的另一种PWM反馈电路的结构示意图；

图6是本发明实施例中的另一种充电器的结构示意图；

图7是本发明实施例中的另一种充电方法的流程图；

图8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9是本发明实施例中的一种待充电装置的结构示意图；

图10是本发明实施例中的一种PWM输出电路的结构示意图；

图11是本发明实施例中的另一种充电方法流程图。

具体实施方式

在采用USB充电器为待充电设备进行充电时，待充电设备按照预设的固定输出电压进行充电。例如，充电器只以固定的5V电压输出，无法充分利用充电器的输出能力，导致充电效率较低。

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，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，当接收到待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，获取所述待充电设备当前需求电压值。

在具体实施中，待充电设备可以为任何包含有能够存储电能的装置的设备，充电器可以为具有USB接口的充电器。例如，待充电设备可以为手机终端、平板电脑等，也可以是充电宝、移动电源等可以存储电能的设备，还可以为其他设备，只要包括能够存储电能的装置即可，此处不做赘述。

在本发明实施例中，在充电过程中，待充电设备可以实时检测充电器的当前输出电压值。在检测到充电器的当前输出电压值较小时，例如，充电器的输出电压仅为5V时，为实现快速充电，待充电设备可以向充电器发送一个电压调整的请求信号，请求信号中可以表示待充电设备的需求电压值。充电器在接收到待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，从该信号中获取待充电设备的需求电压，并执行步骤S102。

在本发明实施例中，充电器的输出电压值可以处于5V～20V之间，例如可以包括5V、9V、12V、20V等。对应于不同的充电器，在输出电压值不同时，充电器的输出电流值可以相等，也可以不相等。

例如，对应于某一充电器，其输出功率固定，因此，充电器的输出电压发生改变时，对应的额定输出电流值发生对应的变化。又如，对应于另一充电器，其输出功率可变，对应的额定输出电流值可以为固定值，并不随充电器的输出电压的改变而改变。又如，对应于又一充电器，其输出功率可变，充电器的额定输出电流值在一定电压范围内可以为固定值，在其他电压范围内可以随电压改变而改变。

对应于输出功率可变的充电器，调整充电器的输出电压，意味着对充电器的输出功率进行调整。在将充电器的输出电压调高时，充电器的输出功率相应增加，意味着输入到待充电设备的功率增加。由于待充电设备的充电电流与输入到待充电设备的功率呈正比例关系，因此，充电器的输出功率的增加导致待充电设备的充电电流增加。

对应于输出功率固定的充电器，调整充电器的输出电压，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，意味着充电器的有效输出功率增加，相应地，输入到待充电设备的有效功率增加，因此，待充电设备的充电电流也相应增加。

在本发明实施例中，待充电设备向充电器发送的信号可以包括多种形式的信号，只要满足充电器能够获取到待充电设备的需求电压值即可。

在本发明一实施例中，待充电设备发送的表示需求电压值的信号为一定占空比的第一PWM波。可以在待充电设备中设置PWM波生成装置，根据预先在充电器和待充电设备中的电压值与PWM波占空比的对应关系，通过PWM波生成装置将待充电设备的需求电压值转换成对应占空比的第一PWM波，并将第一PWM波发送至充电器。

在本发明一实施例中，待充电设备中设置的PWM波生成装置包括比较器，比较器通过比较两个输入端输入的电压值，输出对应的高电平或低电平。根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取待充电设备的需求电压值对应的第一PWM波的占空比。比较器的第一输入端输入锯齿波，第二输入端输入一个对应的电压值V1，通过对相同时刻电压值V1与锯齿波对应的电压值进行比较，输出高电平或低电平。通过调整电压值V1，即可通过比较器产生对应占空比的第一PWM波。

在本发明一实施例中，可以预先建立电压值V1与PWM波占空比的对应关系，例如，电压值V1＝1.6V时对应的PWM波占空比为80％，电压值V1＝1.2V时对应的PWM波占空比为60％等，由此，在获取到待充电设备的需求电压值对应的第一PWM波的占空比为60％时，比较器的第二输入端输入的电压值V1＝1.2V，从而生成占空比为60％的第一PWM波。

在本发明其他实施例中，待充电设备中设置的PWM波生成装置也可以是其他能够生成PWM波的装置，此处不做赘述。

可以在充电器端设置PWM波接收装置，通过PWM波接收装置接收待充电设备发送的第一PWM波，获取第一PWM波对应的占空比，根据电压值与PWM波占空比的对应关系，即可获取待充电设备的需求电压值。

在本发明一实施例中，待充电设备端设置的PWM波生成装置生成的第一PWM波信号通过充电接口的DP引脚输出，充电器端的PWM波接收装置在USB充电器的DP引脚上接收PWM波生成装置输出的第一PWM波。

参照表1，给出了本发明实施例中的一种电压值与PWM波占空比的映射表。

表1

电压值	PWM波占空比
		20V	80％
15V	60％
		12V	48％
9V	36％
		7V	28％
5V	20％

例如，待充电设备的需求电压值为12V，根据表1可知，12V对应的PWM波占空比为48％。待充电设备向充电器发送一个占空比为48％的第一PWM波。充电器在接收到待充电设备发送的第一PWM波后，通过PWM波接收装置获取PWM波的占空比为48％。根据表1，查表即可获知待充电设备的需求电压值为12V，执行步骤S102。

步骤S102，根据所述待充电设备的需求电压值，调整充电器的输出电压。

在具体实施中，充电器在获取到待充电设备的需求电压值后，可以先判断待充电设备的需求电压值是否处于充电器的工作电压范围之内。当待充电设备的需求电压值处于充电器的额定工作电压范围之内时，充电器可以将输出电压调整为待充电设备的需求电压。

例如，充电器的额定工作电压为20V，接收到的待充电设备的需求电压值为12V，由于需求电压值处于充电器的额定工作电压范围之内，因此充电器可以将当前输出电压调整为12V。

当待充电设备的需求电压值大于充电器的额定工作电压范围之内时，充电器可以不对输出电压进行调整，也可以将输出电压调整为额定工作电压。

例如，充电器的额定工作电压为20V，接收到的待充电设备的需求电压值为25V，由于25V＞20V，即待充电设备的需求电压值大于充电器的额定工作电压，因此充电器可以将当前输出电压调整为额定工作电压，即将当前输出电压调整为20V。

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，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。

在本发明实施例中，在步骤S102执行完成之后，还可以通过充电器，向待充电设备发送表示当前输出电压值对应的额定输出电流值，使得待充电设备可以根据当前充电器的额定输出电流值，调整预设充电电流，以实现更加快速地充电。

在具体实施中，在充电器根据待充电设备发送的表示需求电压值的信号，对输出电压进行调整。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，在本发明实施例中，在充电器未检测到待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，判定当前待充电设备与充电器断开连接，因此，可以将充电器恢复成初始状态，将充电器的电压重置为默认输出电压值。

在本发明实施例中，为实现更加快速地充电，本发明实施例还提供了另一种充电方法，在步骤S102执行完成后，或在执行步骤S101之前，还可以执行如下操作：

向所述待充电设备发送表示当前输出电流值的信号，使得所述待充电设备根据所述当前输出电流值调整预设充电电流值，并以调整后的充电电流值进行充电。

在具体实施中，充电器在向待充电设备输出电流时，输出的电流值可以为充电器的额定输出电流值。充电器在向待充电设备输出电流的同时，可以向待充电设备发送表示当前额定输出电流值的信号，使得待充电设备在接收到该信号后，可以获取充电器的当前额定输出电流值。充电器向待充电设备发送的信号可以包括多种形式的信号，只要满足待充电设备能够获取充电器的当前额定输出电流值即可。

在本发明实施例中，根据步骤S101～步骤S102，充电器在对输出电压进行调整之后，调整后的输出电压值对应的额定输出电流值可以与输出电压调整前的额定输出电流值相等，也可以不等。也就是说，在充电器的额定输出电流值随输出电压值的改变而改变时，可以通过控制充电器的输出电压值以控制充电器的额定输出电流值。在充电器的输出电压值调整完成之后，充电器向待充电设备发送表示与调整后的输出电压值对应的额定输出电流值的信号。

例如，充电器的输出电压为5V，对应的额定输出电流值为2A。在接收到待充电设备发送的表示需求电压值的信号后，充电器的输出电压调整为9V，9V对应的额定输出电流值为1.5A，则在输出电压调整完成后，充电器向待充电设备发送当前额定输出电流值为1.5A的信号。

在本发明一实施例中，充电器发送的表示当前额定输出电流值的信号为一定占空比的第二PWM波。在充电器中设置PWM生成装置，根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，将充电器的当前额定输出电流值转换成对应占空比的第二PWM波，并将第二PWM波发送至待充电设备。在充电器的额定输出电流值随输出电压的改变而改变时，充电器向待充电设备发送的第二PWM波也会随输出电压的改变而改变。

在本发明一实施例中，PWM波生成装置可以是比较器，比较器的第一输入端输入锯齿波，第二输入端输入需要调制的充电器的当前额定输出电流值对应的电压值，从而可以产生对应占空比的第二PWM波。

例如，当前充电器的额定输出电流值为2A，对应的电压值为9V，则在比较器的第二输入端输入2A对应的电压值9V，从而可以产生对应占空比的第二PWM波。

在本发明其他实施例中，充电器中的PWM波生成装置也可以是其他能够生成PWM波的装置，此处不做赘述。

可以在待充电设备端设置PWM波接收装置，在PWM波接收装置接收到充电器发送的第二PWM波后，获取第二PWM波对应的占空比，根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，即可获取充电器的当前额定输出电流值。

设定普通USB接口的最大电流承载能力为maxoutA，将maxoutA作为PWM波占空比为100％对应的电流值，充电器当前额定输出电流值为maxA，且maxA＜maxoutA，则将当前额定输出电流值对应的PWM波的占空比为(maxA/maxoutA)×100％。待充电设备在接收到充电器发送的PWM波后，可以获取接收到的PWM波的占空比，根据充电器端预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，即可获知充电器的当前额定输出电流值。

例如，普通USB接口的最大电流承载能力为2.5A，充电器当前额定输出电流值即额定电流值为2A，则当前额定输出电流值对应的PWM波的占空比为：2/2.5×100％＝80％，即充电器向待充电设备发送占空比为80％的PWM波。待充电设备在接收到充电器发送的PWM波后，获取到PWM波的占空比为80％，根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，即可获知充电器当前额定输出电流值为2A。

在本发明其他实施例中，还可以通过其他的运算方式来获取充电器当前额定输出电流值所对应的PWM波占空比，此处不做赘述。

在本发明实施例中，针对待充电设备的充电方式不同，在充电器的输出电流值相同的情况下，对应的待充电设备的充电电流I_CHG可以并不相同。在实际应用中，待充电设备的充电方式可以为开关式充电。在待充电设备的充电方式为开关式充电时，I_CHG与待充电设备中的DCDC的转换效率相关。

在获取到充电器的额定输出电流值对应的充电电流值I_CHG之后，可以将I_CHG与待充电设备的预设充电电流值I₀进行比较。当I_CHG＞I₀时，可以将待充电设备的预设充电电流调整为I_CHG或略小于I_CHG，并以I_CHG或略小于I_CHG的电流值进行充电，从而实现快速充电。当I_CHG≤I₀时，可以以I_CHG或略小于I_CHG的电流值进行充电，从而保护充电器，并在尽可能的情况下快速充电。

在本发明一实施例中，以现有的开关式充电为例，对调整待充电设备的充电电流进行说明。

待充电设备获取充电器当前额定输出电流值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DCDC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额定输出电流值对应的待充电设备的充电电流值I_CHG。

例如，充电器当前额定输出电流值I_VBUS＝2A，充电器当前输出电压值U_VBUS＝5V，则充电器当前输出功率值为Pc＝I_VBUS×U_VBUS＝10W。待充电设备中DCDC的转换效率η＝80％，待充电设备的预设充电电流值I₀＝600mA。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。在实际应用中，U_DCDC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＝2A，I_CHG＝2A＞I₀＝600mA，将待充电设备的预设充电电流值调整为2A。

在本发明一实施例中，充电器端设置的PWM波生成装置生成的第二PWM波信号可以通过USB充电器的DM引脚输出，待充电设备端的PWM波接收装置可以在充电接口的DM引脚上接收PWM波生成装置输出的第二PWM波。

由此可见，通过充电器向待充电设备发送表示当前输出电流值的信号，使得待充电设备获取充电器的当前输出电流值，并对充电电流进行调整，而不是仅以固定的预设充电电流值进行充电。在充电器的当前输出电流值对应的充电电流值大于待充电设备的固定的充电电流时，调整待充电设备的充电电流，使得调整后的充电电流值大于固定的预设充电电流值，可以充分利用充电器的输出电流，从而实现快速充电。

参照图2，本发明实施例提供了一种充电装置20，包括：第一获取单元201以及第一调整单元202，其中：

第一获取单元201，用于当接收到充电器发送的表示当前输出电流值的信号时，获取所述充电器的当前输出电流值；

第一调整单元202，用于根据所述充电器的当前输出电流值，调整所述待充电设备的充电电流。

在具体实施中，所述第一获取单元201可以用于接收到所述待充电设备发送的第一PWM波时，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述充电设备当前需求电压值。

在具体实施中，所述第一调整单元202可以用于在所述待充电设备的需求电压值大于所述充电器的最大输出电压时，将所述充电器的输出电压调整为所述充电器的最大输出电压。

在具体实施中，所述充电装置还可以包括：重置单元，用于在未检测到所述待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，将充电器的输出电压重置为默认输出电压值。

参照图3，本发明实施例还提供了一种充电器30，包括：PWM反馈电路301以及电压转换器302，其中：

所述PWM反馈电路301，适于接收待充电设备发送的第一PWM波，获取所述第一PWM波对应的待充电设备的需求电压值。

在本发明实施例中，在充电过程中，可以通过待充电设备向充电器发送表示需求电压值的第一PWM波。待充电设备可以根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，将需求电压值转换成对应占空比的第一PWM波，并发送至充电器。

例如，待充电设备的需求电压值为12V，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系可知，12V对应的PWM波占空比为48％，因此待充电设备向充电器发送占空比为48％的PWM波。

充电器通过PWM反馈电路301来检测第一PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，即可获知待充电设备的需求电压值，并将需求电压值发送至电压转换器302。

在本发明实施例中，PWM反馈电路301可以包括采样电路，通过采样电路对第一PWM波进行采样，从而可以获取第一PWM波的占空比，进而获取第一PWM波对应的待充电设备的需求电压值。

例如，在本发明一实施例中，采样电路可以包括高频时钟电路，通过高频时钟产生高频脉冲，对第一PWM波的高电平和低电平进行脉冲计数。根据高电平对应的脉冲数以及低电平对应的脉冲数，即可获知第一PWM波的占空比。再根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，即可获知待充电设备的需求电压值，并将需求电压值发送至电压转换器302。

PWM反馈电路301还可以为其他类型的电路。在本发明一实施例中，PWM反馈电路301包括低通滤波器以及与低通滤波器耦接的ADC，通过低通滤波器将第一PWM波转换成对应电压值的直流信号，通过ADC获取直流信号对应的电压值，并将直流信号对应的电压值发送至电压转换器302。

参照图4，给出了本发明实施例中的一种PWM反馈电路的结构示意图，包括：低通滤波器以及一个ADC，低通滤波器由电阻R1和电容C1组成。下面对上述PWM反馈电路的工作流程进行举例说明。

第一PWM波的占空比为60％，对应的电压值为15V。第一PWM波的高电平为3V，低电平为0V。通过低通滤波器对第一PWM波进行滤波，将第一PWM波转换成一个直流信号，并发送至ADC，直流信号的电压值为3V×60％＝1.8V。ADC采集到当前输入的直流信号的电压为1.8V，即可获知第一PWM波的占空比为60％，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，即可获知第一PWM波对应的电压值为15V，向电压转换器302发送第一PWM波对应的电压值为15V的信号。

在本发明另一实施例中，PWM反馈电路301包括低通滤波器以及与低通滤波器耦接的运算放大器。通过低通滤波器将第一PWM波转换成对应电压值的直流信号，通过运算放大器对直流信号的电压值按比例进行缩放，使得经过缩放后的电压值处于电压转换器302的工作范围之内，并发送至电压转换器302。例如，通过运算放大器对直流信号的电压值按比例进行缩放，使得经过缩放后的电压值处于电压转换器302的调整电路的工作范围之内。电压转换器302根据预设的比例转换关系，即可获知第一PWM波对应的需求电压值。

参照图5，给出了本发明一实施例中的另一种PWM反馈电路的结构示意图，包括：低通滤波器以及一个运算放大器电路，低通滤波器可以由电阻R2和电容C2组成，运算放大器电路可以包括运算放大器A1以及电阻R3和R4组成，下面对上述PWM反馈电路的工作流程进行举例说明。

第一PWM波的占空比为60％，对应的电压值为15V。第一PWM波的高电平为3V，低电平为0V。通过RC低通滤波器对第一PWM波进行滤波，将第一PWM波转换成一个直流信号，并发送至运算放大器A1的“+”输入端，直流信号的电压值为3V×60％＝1.8V。电压转换器302的调整电路的工作范围为0.5V～1V，则通过运算放大器A1将输入的电压值缩放成0.9V，并输入到电压转换器302。当电压转换器302的调整电路的输入为0.9V时，电压转换器输出15V的电压。

在本发明上述实施例中，低通滤波器可以为一阶低通滤波器，也可以为二阶低通滤波器或其他类型的低通滤波器。例如，在本发明一实施例中，采用一阶低通滤波器作为低通滤波器，对接收到的第一PWM波进行滤波处理。而在本发明另一实施例中，则采用二阶低通滤波器作为低通滤波器。

可以理解的是，在具体实施中，PWM反馈电路的结构并不仅限于本发明上述实施例中所提供的几种结构，还可以包括其他形式的结构，只要能够获取第一PWM波对应的待充电设备需求电压值并发送至电压转换器即可，此处不做赘述。

电压转换器302，适于根据所述待充电设备的当前需求电压值，调整所述充电器的输出电压。

在本发明实施例中，电压转换器302在接收到PWM反馈电路301发送的待充电设备的需求电压值后，可以根据需求电压值来调整充电器的输出电压，使得充电器的输出电压满足待充电设备的需求。

例如，PWM反馈电路301包括低通滤波器与运算放大器，电压转换器302的调整电路接收到的电压为0.9V，电压转换器302根据预设的对应关系，输出15V的电压。

又如，PWM反馈电路301包括低通滤波器与ADC，电压转换器302接收到的ADC发送待充电设备的需求电压值为15V的信号，将充电器的输出电压调整为15V并输出。

在本发明实施例中，电压转换器302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，由于PWM反馈电路301两端的电压较低，一般小于等于20V，而AC-DC侧的电压值较高，为了安全起见，可以在AC-DC转换器与PWM反馈电路之间设置隔离器件，将AC-DC转换器与PWM反馈电路物理隔离，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PWM反馈电路物理隔离即可，此处不再赘述。

参照图6，给出了本发明实施例中的一种充电器的结构示意图，包括：PWM反馈电路601、AC-DC转换器602、隔离器件603以及开关电源电路604。

充电器的PWM反馈电路601通过DP引脚接收待充电设备发送的第一PWM波，获取第一PWM波的占空比，从而获取需求电压值。将需求电压值信号通过隔离器件603发送给AC-DC转换器602，AC-DC转换器602根据需求电压，对应调整充电器的输出电压，控制开关电源电路604生成相对应的输出电压并通过VBUS引脚输出。

可以理解的是，在本发明实施例中，还可以采用DC-DC转换器替代AC-DC转换器602。在采用DC-DC转换器替代AC-DC转换器602时，隔离器件603可以相应省去。在DC-DC转换器与PWM反馈电路601之间设置反馈电路，通过反馈电路向DC-DC反馈需求电压值。

本发明实施例提供了还提供了另一种充电方法，参照图7，以下通过具体步骤进行详细说明。

步骤S701，当接收到表示需求电压值的信号时，获取所述需求电压值。

在具体实施中，充电器接收到的表示需求电压值的信号为第一PWM波，第一PWM波的占空比与需求电压值对应。在接收到第一PWM波后，可以获取第一PWM波的占空比根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取需求电压值。

在本发明实施例中，获取需求电压值的具体过程可以参照本发明上述实施例中的步骤S101，此处不做赘述。

步骤S702，根据所述需求电压值，调整充电器的输出电压。

在本发明实施例中，在步骤S701获取到需求电压值后，可以判断需求电压值与充电器的最大输出电压值，即充电器的额定输出电压值的大小关系。当需求电压值小于充电器的最大输出电压值时，可以将充电器的输出电压调整为需求电压值。当需求电压值大于充电器的最大输出电压值时，可以将充电器的输出电压值调整为充电器的最大输出电压。

在本发明实施例中，调整充电器的输出电压的具体流程可以参照本发明上述实施例中的步骤S102，此处不做赘述。

本发明实施例提供了一种充电装置，可以参照图2，包括：

第一获取单元201，用于当接收到表示需求电压值的信号时，获取所述需求电压值；

第一调整单元202，用于根据所述需求电压值，调整充电器的输出电压。

在具体实施中，所述第一获取单元201可以用于接收到第一PWM波，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述需求电压值。

在具体实施中，所述第一调整单元201可以用于在所述需求电压值大于所述充电器的最大输出电压时，将所述充电器的输出电压调整为所述充电器的最大输出电压。

本发明实施例还提供了一种充电器，可以参照图3，包括：PWM反馈电路以及电压转换器，其中：

所述PWM反馈电路，适于接收第一PWM波，获取所述第一PWM波对应的需求电压值；

所述电压转换器，适于根据所述需求电压值，调整所述充电器的输出电压。

在具体实施中，所述电压转换器为AC-DC转换器或DC-DC转换器。

在具体实施中，当所述电压转换器为AC-DC转换器时，在所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路之间设置隔离器，适于将所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路物理隔离。

在具体实施中，所述隔离器为光耦合器件。

在具体实施中，所述PWM反馈电路包括：采样电路，适于对所述第一PWM波进行采样，以获取所述第一PWM波的占空比。

在具体实施中，所述PWM反馈电路包括：低通滤波器；与所述低通滤波器耦接的ADC或运算放大器电路。

在具体实施中，所述低通滤波器包括以下任意一种：一阶低通滤波器、二阶低通滤波器。

在具体实施中，所述采样电路包括ADC电路。

本发明实施例还提供了一种待充电设备的充电方法，参照图8，以下通过具体步骤进行详细说明。

步骤S801，获取需求电压值。

步骤S802，将表示所述需求电压值的信号发送至充电器。

本发明实施例还提供了一种待充电装置90，包括：第二获取单元901以及第二发送单元902，其中：

第二获取单元901，用于获取需求电压值；

第二发送单元902，用于将表示所述需求电压值的信号发送至充电器。

在具体实施中，所述第二发送单元902用于将第一PWM波发送至充电器，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应。

本发明实施例还提供了一种待充电设备，包括PWM输出电路，所述PWM输出电路适于获取待充电设备的需求电压值，将所述需求电压值转换成对应占空比的第一PWM波，并发送至充电器。

在具体实施中，所述PWM输出电路包括：比较器；与所述比较器耦接的锯齿波发生器。

参照图10，给出了本发明一实施例中的一种PWM输出电路的结构示意图，包括比较器A2以及锯齿波发生器。锯齿波发生器与比较器A2的“－”输入端耦接，产生锯齿波后，将锯齿波发送至比较器A2。比较器A2的“+”输入端输入额定电流值对应的电压值信号，通过比较A2即可生成第二PWM波。

例如，电压值V1＝1.4V时对应的PWM波占空比为70％，电压值V1＝1.2V时对应的PWM波占空比为60％。电池需求电压值为15V，对应的第一PWM波的占空比为60％。根据预设的电压值V1与PWM波占空比的对应关系可知，V1＝1.2V时比较器产生占空比为60％的PWM波，因此，比较器的第二输入端输入1.2V，从而可以产生占空比为60％的第一PWM波，并发送至充电器。

在本发明其他实施例中，PWM输出电路也可以是其他能够将需求电压值转换成对应占空比的第一PWM波的装置，此处不做赘述。

本发明实施例还提供了另一种充电方法，参照图11，以下通过具体步骤进行详细说明。

步骤S1101，获取需求电压值。

步骤S1102，将表示所述需求电压值的信号发送。

在本发明实施例中，表示需求电压值的信号可以为第一PWM波，第一PWM波的占空比与需求电压值对应。

在本发明实施例中，步骤S1101～步骤S1102可以参照步骤S801～步骤S802，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种充电装置，可以参照图9，包括：第二获取单元以及第二发送单元，其中：

第二获取单元，用于获取需求电压值；

第二发送单元，用于将表示所述需求电压值的信号发送。

在具体实施中，所述第二发送单元可以用于将第一PWM波发送，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应。

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：

当接收到待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，获取所述待充电设备当前需求电压值；

根据所述待充电设备的需求电压值，调整充电器的输出电压；

向所述待充电设备发送包含当前额定输出电流值的信号，使得所述待充电设备根据所述当前额定输出电流值调整预设充电电流值，并以调整后的充电电流值进行充电；

在未检测到所述待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，将充电器的输出电压重置为默认输出电压值。

2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述接收到待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，获取所述充电设备当前需求电压值，包括：

3.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述根据所述待充电设备的需求电压值，调整充电器的输出电压，包括：在所述待充电设备的需求电压值大于所述充电器的最大输出电压时，将所述充电器的输出电压调整为所述充电器的最大输出电压。

4.一种充电装置，其特征在于，包括：

第一调整单元，用于根据所述待充电设备的需求电压值，调整充电器的输出电压；

第一发送单元，用于向所述待充电设备发送包含当前额定输出电流值的信号，使得所述待充电设备根据所述当前额定输出电流值调整预设充电电流，并以调整后的充电电流值进行充电；

重置单元，用于在未检测到所述待充电设备发送的表示需求电压值的信号时，将充电器的输出电压重置为默认输出电压值。

5.如权利要求4所述的充电装置，其特征在于，所述第一获取单元用于接收到所述待充电设备发送的第一PWM波时，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述充电设备当前需求电压值。

6.如权利要求4所述的充电装置，其特征在于，所述第一调整单元用于在所述待充电设备的需求电压值大于所述充电器的最大输出电压时，将所述充电器的输出电压调整为所述充电器的最大输出电压。