CN104467139A - 充电方法、装置及充电器 - Google Patents

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Abstract

一种充电方法、装置及充电器，所述充电方法包括：当接收到待充电设备发送的表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值；根据所述电压控制值调整充电器的输出电压；向所述待充电设备发送表示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。采用所述方法、装置及充电器，可以减少充电电路在充电过程中的功率损耗，提高充电速度。

Description

充电方法、装置及充电器
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种充电方法、装置及充电器。
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端口：VBUS端口、DP端口、DM端口以及GND端口，其中，VBUS端口为充电器的输出端口，DP端口和DM端口为USB接口的两个信号端口。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，充电器以固定的默认输出电压及默认的输出电流为待充电设备进行充电。
然而，在采用上述方法为待充电设备进行充电时，充电器以固定的预设输出电压及默认的输出电流为待充电设备进行充电，存在充电器输出功率损耗较高的问题，且充电速度较慢。
发明内容
本发明实施例解决的问题是如何减少充电电路在充电过程中的功率损耗，提高充电速度。
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电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，所述电压控制值包括以下任一种：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；
当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，根据所述待充电设备需求电压值调整所述充电器的输出电压；
当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，根据所述电池当前电压值调整所述充电器的输出电压；
向所述待充电设备发送表示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。
可选的，所述当接收到待充电设备发送的表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，包括：
当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，所述表示电压控制值的信号为第一PWM波，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应；获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述需求电压值；
当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，所述表示电压控制值的信号为第二PWM波，所述第二PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应；获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值；
所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
可选的，所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值，所述根据待充电设备需求电压值调整所述充电器的输出电压，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。
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后，还包括：获取与所述调整后的充电器输出电压对应的额定输出电流值，并向所述待充电设备发送表示所述对应的额定输出电流值的信号，使得所述待充电设备获取所述当前额定输出电流值，调整所述待充电设备的预设充电电流值，并以调整后的充电电流值进行充电。
可选的，当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，所述根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压并输出，包括：将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压并输出。
可选的，所述向所述待充电设备发送表示当前额定输出电流值的信号，包括：
向所述待充电设备发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器的当前额定输出电流值对应，使得所述待充电设备根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，获取所述充电器的当前额定输出电流值，根据所述当前额定输出电流值调整所述待充电设备的预设充电电流值，并以调整后的充电电流值进行充电。
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：
获取单元，用于当接收到待充电设备发送的表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，所述电压控制值包括以下任一种：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；
第一调整单元，用于当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，根据所述待充电设备需求电压值调整所述充电器的输出电压；
第二调整单元，用于当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，根据所述电池当前电压值调整所述充电器的输出电压；
发送单元，用于向所述待充电设备发送表示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。
可选的，所述获取单元用于：
当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，所述表示电压控制值的信号为第一PWM波，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应；获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述需求电压值；
当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，所述表示电压控制值的信号为第二PWM波，所述第二PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应；获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值；
所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
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，所述第二调整单元用于将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压并输出。
可选的，所述发送单元用于向所述待充电设备发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器的当前额定输出电流值对应，使得所述待充电设备根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，获取所述充电器的当前额定输出电流值，根据所述当前额定输出电流值调整所述待充电设备的预设充电电流值，并以调整后的充电电流值进行充电。
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、电压转换器以及PWM输出电路，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需求电压值；以及，接收待充电设备发送的第二PWM波，获取所述第二PWM波对应的电池当前电压值；
所述电压转换器，适于当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，根据所述待充电设备需求电压值调整所述充电器的输出电压；以及，当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，根据所述电池当前电压值调整所述充电器的输出电压；
所述PWM输出电路，适于根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，将所述充电器的当前额定输出电流值转换成对应占空比的第三PWM波，并发送至所述待充电设备。
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，所述采样电路包括ADC电路。
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。
本发明实施例还提供了一种充电方法，包括：
当接收到表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，所述电压控制值包括以下至少一种：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；
根据所述电压控制值调整充电器的输出电压；
发送表示充电器当前额定输出电流值的信号。
可选的，所述当接收到表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，包括：
接收到第一PWM波，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波的对应关系，获取所述需求电压值；
接收到第二PWM波，获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波的对应关系，获取所述电池当前电压值；
所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
可选的，所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值，根据所述待充电设备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，所述电压控制值为所述电池当前电压值，根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压，包括：将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
可选的，所述发送表示充电器当前额定输出电流的信号，包括：发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器当前额定输出电流值对应。
本发明实施例还提供了另一种充电装置，包括：
获取单元，用于当接收到表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，所述电压控制值包括以下至少一种：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；
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；
发送单元，用于发送表示当前额定输出电流值的信号。
可选的，所述获取单元用于：接收到第一PWM波，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波的对应关系，获取所述需求电压值；
以及，接收到第二PWM波，获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波的对应关系，获取所述电池当前电压值；
所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
可选的，所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，所述调整单元用于：在所述待充电设备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，所述电压控制值为所述电池当前电压值时，所述调整单元用于：将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
可选的，所述发送单元用于发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器当前额定输出电流值对应。
本发明实施例还提供了一种充电器，包括：PWM反馈电路、电压转换器以及PWM输出电路，其中：
所述PWM反馈电路，适于接收第一PWM波，获取所述第一PWM波对应的待充电设备需求电压值；以及，接收第二PWM波，获取所述第二PWM波对应的电池当前电压值；
所述电压转换器，适于当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，根据所述待充电设备需求电压值调整所述充电器的输出电压；以及，当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，根据所述电池当前电压值调整所述充电器的输出电压；
所述PWM输出电路，适于根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，将所述充电器的当前额定输出电流值转换成对应占空比的第三PWM波并发送。
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；以及，对所述第二PWM波进行采样，以获取所述第二PWM波的占空比。
可选的，所述采样电路包括ADC电路。
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，所述电压转换器包括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。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
充电器通过接收待充电设备发送的包括电压控制值的信号，获取对应的电池当前电压值或待充电设备需求电压值。当根据电池当前电压值对充电器的输出电压进行调整时，充电器的输出电压随电池电压改变而改变，在充电器的输出电流不变的情况下，降低充电器的输出电压，可以使得充电器的输出电压与电池的电压值之间的差值降低，从而可以减少充电电路在充电过程中的功率损耗。当根据待充电设备需求电压值对充电器的输出电压进行调整时，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。
待充电设备通过获取充电器的当前额定输出电流值，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，在充电器的当前额定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，从而实现更加快速的充电。
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一种PWM输出电路的结构示意图；
图7是本发明实施例中的另一种充电器的结构示意图；
图8是本发明实施例中的另一种充电方法的流程图。
具体实施方式
在通过USB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，充电器以固定的输出电压及输出电流为待充电设备进行充电。然而，在采用上述方法为待充电设备进行充电时，充电器以固定的输出电压为待充电设备进行充电，存在充电器输出功率损耗较高的问题，且充电速度较慢。
在本发明实施例中，充电器通过接收待充电设备发送的包括电压控制值的信号，获取对应的电池当前电压值或待充电设备需求电压值。当根据电池当前电压值对充电器的输出电压进行调整时，充电器的输出电压随电池电压改变而改变，在充电器的输出电流不变的情况下，降低充电器的输出电压，可以使得充电器的输出电压与电池的电压值之间的差值降低，从而可以减少充电电路在充电过程中的功率损耗。当根据待充电设备需求电压值对充电器的输出电压进行调整时，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电压控制值的信号时，获取所述电压控制值。
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，充电器可以为任意包括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，待充电设备的充电方式可以为线性充电，也可以为开关式充电，还可以采用其他的充电方式。下面分别以待充电设备的充电方式为线性充电，以及待充电设备的充电方式为开关式充电为例，对接收待充电设备发送的表示电压控制值的信号进行说明。
在本发明一实施例中，在待充电设备的充电方式为线性充电时，在充电过程中，电池的电压随着充电时长而发生变化。待充电设备实时获取电池的当前电压值，并向充电器发送表示电池当前电压值的信号。
在本发明另一实施例中，在待充电设备的充电方式为开关式充电时，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。
因此，在充电过程中，对应于不同充电类型的待充电设备，充电器接收到待充电设备发送的表示电压值的信号可以不同，可以是表示电池当前电压值的信号，也可以是表示待充电设备需求电压值的信号。
在充电器接收到待充电设备发送的表示电压控制值的信号时，首先判断表示电压控制值的信号为待充电设备需求电压值信号还是电池当前电压值信号。
在本发明一实施例中，采用开关式充电的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；采用线性充电方式的待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号为一定占空比的第二PWM波，且第一PWM波与第二PWM波的占空比的取值区间不存在交集，即第一PWM波占空比的取值区间与第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
在具体实施中，可以预先设置第一PWM波的占空比的范围以及第二PWM波的占空比的范围。例如，设置第一PWM波的占空比的取值范围为50％～95％，设置第二PWM波的占空比的取值范围为5％～45％。由此，在充电器接收到待充电设备发送的电压控制信号时，即可根据信号的占空比，获知电压控制信号为需求电压值信号，还是电池当前电压值信号。
例如，充电器获取到的待充电设备发送的电压控制信号的占空比为30％，则可以判定待充电设备发送的电压控制信号为电池当前电压值信号，即当前的待充电设备的充电方式为线性充电。又如，充电器获取到的待充电设备发送的电压控制信号的占空比为80％，则可以判定待充电设备发送的电压控制信号为带充电设备需求电压值信号，即当前的待充电设备的充电方式为开关式充电。
可以理解的是，在实际应用中，还可以存在其他的区分需求电压值信号与电池当前电压值信号的方式，此处不做赘述。
可以分别在采用开关式充电的待充电设备以及采用线性充电的待充电设备中设置PWM波生成装置。其中，在采用开关式充电的待充电设备中，根据预先设置的需求电压值与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。在采用线性充电的待充电设备中，根据预设的电池当前电压值与PWM波占空比的对应关系，通过PWM波生成装置将电池当前电压值转换成对应占空比的第二PWM波，并将第二PWM波发送至充电器。
在本发明实施例中，在采用开关式充电的待充电设备中设置的PWM波生成装置，可以与在采用线性充电的待充电设备中设置的PWM波生成装置相同，也可以不同。在本发明一实施例中，采用开关式充电的待充电设备中设置的PWM波生成装置，与采用线性充电的待充电设备中设置的PWM波生成装置相同。
下面以采用开关式充电的待充电设备中的PWM波生成装置生成第一PWM波为例，对PWM波生成装置的工作流程进行说明。
PWM波生成装置包括比较器以及锯齿波发生器，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。
在采用线性充电的待充电设备中，PWM波生成装置生成第二PWM波的工作原理及流程可以参照上述第一PWM波的生成过程，此处不再赘述。
在本发明其他实施例中，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波接收装置接收开关式待充电设备发送的第一PWM波，或线性充电待充电设备发送的第二PWM波，以获取第一PWM波对应的占空比或第二PWM波的占空比。当PWM波接收装置接收到第一PWM波时，根据预设的需求电压值与PWM波占空比的对应关系，即可获取开关式待充电设备的需求电压值；当PWM波接收装置接收到第二PWM波时，根据预设的电池当前电压值与PWM波占空比的对应关系，即可获知线性充电待充电设备的电池当前电压值。
参照表1，给出了本发明一实施例中，对应于开关式待充电设备，需求电压值与PWM波占空比的映射表。
表1
需求电压值 PWM波占空比
20V 95％
15V 90％
12V 80％
9V 70％
7V 60％
5V 50％
例如，开关式待充电设备的需求电压值为20V，根据表1可知，20V对应的PWM波占空比为95％，通过开关式待充电设备中的PWM波生成装置生成占空比为95％的第一PWM波并发送至充电器。充电器获取到开关式待充电设备发送的PWM波的占空比为95％，判定开关式待充电设备发送的信号为需求电压值信号，根据表1，即可获知开关式待充电设备的需求电压值为20V，执行步骤S102。
参照表2，给出了本发明一实施例中，对应于线性充电待充电设备，电池当前电压值与PWM波占空比的映射表。
表2
电池当前电压值 PWM波占空比
3V 5％
3.2V 10％
3.4V 15％
3.6V 20％
3.8V 25％
4.0V 30％
4.2V 35％
4.4V 40％
4.6V 45％
例如，线性充电待充电设备的电池当前电压值为4V，根据表2可知，4V对应的PWM波占空比为30％，通过线性充电待充电设备中的PWM波生成装置生成占空比为30％的第二PWM波并发送至充电器。充电器获取到线性充电待充电设备发送的PWM波的占空比为30％，判定线性充电待充电设备发送的信号为电池当前电压值信号，根据表2，即可获知电池当前电压值为4V，执行步骤S102。
步骤S102，根据所述电压控制值调整充电器的输出电压。
在具体实施中，在电压控制值为待充电设备需求电压值时，充电器获取待充电设备需求电压值，并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15V，接收到的待充电设备的需求电压值为20V，由于20V＞15V，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15V。
由此可见，通过开关式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。
在具体实施中，在电压控制值为电池当前电压值时，可以将获取到的电池的当前电压值与预设的电压差值进行相加运算，得到的和值作为调整后的充电器输出电压，即调整后的充电器的输出电压为电池的当前电压值与预设的电压差值之和。
在本发明实施例中，预设的电压差值可以是预先测量得到的，其含义可以时：能够满足充电器输出额定电流时充电器的输出电压值与电池电压值之间的差值。在实际应用中，预设的电压差值可以为0.4V～0.6V之间，也可以为其他值。在本发明一实施例中，预设的电压差值为0.5V。
例如，充电器获知待充电设备的电池当前电压值为4V，预设的电压差值为0.5V，则调整后的充电器的输出电压值为4.5V，即充电器以4.5V的电压进行输出。
以待充电设备采用线性充电方式为例，现有技术中，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3.2V，线性充电方式中，待充电设备电流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3.2W。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-3.2W＝1.8W，即有1.8W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3.2V，待充电设备向充电器发送表示电池当前电压值的信号，使得充电器获知电池当前电压值为3.2V，将电池当前电压值与预设的电压差值相加，预设的电压差值为0.5V，则得到调整后的充电器输出电压为3.7V，充电器的输出电流保持不变，仍为1A，则充电器的输出功率为3.7W，电池的当前输入功率为3.2W，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3.7W-3.2W＝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。
由此可见，充电器通过接收待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号，获取电池的当前电压值，根据电池当前电压值对输出电压进行调整，而不是以固定的电压进行输出。在充电过程中，充电器的输出电压随电池电压改变而改变，在充电器的输出电流不变的情况下，降低充电器的输出电压，可以使得充电器的输出电压与电池的电压值之间的差值降低，从而可以减少充电电路在充电过程中的功率损耗。
步骤S103，向所述待充电设备发送表示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。
在具体实施中，充电器向待充电设备发送表示当前额定输出电流值的信号，可以是向开关式充电的待充电设备发送表示当前额定输出电流值的信号，也可以是向线性充电的待充电设备发送表示当前额定输出电流值的信号。充电器在发送当前额定输出电流值的信号时，可以并不去考虑待充电设备的充电类型。
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，在充电器处于待机状态时，充电器的DP端口和DM端口短接。充电器实时检测DP端口上的电压值，当检测到DP端口上的电压值高于预设电压值的时长达到预设时长时，充电器将DM端口和DP端口断开，通过DM端口向待充电设备发送表示当前额定输出电流值的信号。
在本发明一实施例中，充电器实时检测DP端口上的电压值。当待充电设备与充电器连接时，待充电设备向充电器发送信号，例如发送询问信号或使能信号的方式，使得充电器的DP端口上的电压升高。当DP端口上的电压升高到Vth的时长达到预设时长时，充电器将短接的DM端口和DP端口断开，并通过DM端口向待充电设备发送表示当前额定输出电流值的信号。
在本发明实施例中，根据步骤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。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，待充电设备为开关式充电待充电设备，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。
又如，待充电设备为线性充电待充电设备，充电器的输出电压为4.5V，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电池当前电压值的信号后，充电器的输出电压调整为5V，5V对应的额定输出电流值为2A，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2A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三PWM波。在充电器中设置PWM波生成装置，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三PWM波，并将第三PWM波发送至待充电设备。
在本发明一实施例中，充电器中设置的PWM波生成装置包括比较器以及锯齿波发生器，比较器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。根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，获取充电器的当前额定输出电流值对应的第三PWM波的占空比。锯齿波发生器生成锯齿波并输入到比较器的第一输入端，在比较器的第二端输入电压值V2，通过对相同时刻V2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V2，即可通过比较器产生对应占空比的第三PWM波。
在本发明一实施例中，可以预先建立电压值V2与PWM波占空比的对应关系，例如，电压值V2＝1.6V时对应的PWM波占空比为80％，电压值V2＝1.2V时对应的PWM波占空比为60％等，由此，在获取到当前充电器的额定输出电流值对应的第三PWM波的占空比为80％时，比较器的第二输入端输入的电压值V2＝1.6V，从而生成占空比为80％的第三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。
可以分别在开关式充电的待充电设备以及线性充电待充电设备中均设置PWM波接收装置，不同充电类型的待充电设备对应的PWM波接收装置可以相同，也可以不同。在本发明一实施例中，开关式充电的待充电设备中设置的PWM波接收装置，与线性充电待充电设备中设置的PWM波接收装置相同。在PWM波接收装置接收到充电器发送的第三PWM波后，获取第三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。
在本发明一实施例中，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％的第三PWM波。待充电设备在接收到充电器发送的第三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ICHG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或线性充电。在待充电设备的充电方式为线性充电时，ICHG与充电器的输出电流值相等。在待充电设备的充电方式为开关式充电时，ICHG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ICHG之后，可以将ICHG与待充电设备的预设充电电流值I0进行比较。当ICHG＞I0时，可以将待充电设备的预设充电电流调整为ICHG或略小于ICHG，并以ICHG或略小于ICHG的电流值进行充电，从而实现快速充电。当ICHG≤I0时，可以以ICHG或略小于ICHG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IVBUS以及当前输出电压值UVBUS，计算充电器当前输出功率值为Pc＝IVBUS×UVBUS。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＝ICHG×UDCDC＝IVBUS×UVBUS×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ICHG。
例如，充电器当前额定输出电流值IVBUS＝2A，充电器当前输出电压值UVBUS＝5V，则充电器当前输出功率值为Pc＝IVBUS×UVBUS＝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＝ICHG×UDCDC＝IVBUS×UVBUS×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ICHG。在实际应用中，UDCDC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，UDCDC可以通过测量获取，例如，获取到的UDCDC＝4V，则ICHG＝2A，ICHG＝2A＞I0＝600mA，将待充电设备的预设充电电流值调整为2A。
可以理解的是，在实际应用中，步骤S103与步骤S102之间并没有直接的、固定的先后顺序。可以在步骤S102执行之前先执行步骤S103，也可以在步骤S102执行完成之后再执行步骤S103。
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三PWM波信号可以通过USB充电器的DM端口输出，待充电设备端的PWM波接收装置可以在充电接口的DM端口上接收PWM波生成装置输出的第三PWM波。
参照图2，本发明实施例提供了一种充电装置20，包括：获取单元201、调整单元202以及发送单元203，其中：
获取单元201，用于当接收到待充电设备发送的表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，所述电压控制值包括以下任一种：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；
调整单元202，用于根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压；
发送单元203，用于向所述待充电设备发送表示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。
在具体实施中，所述获取单元201可以用于：
当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，所述表示电压控制值的信号为第一PWM波，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应；获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述需求电压值；
当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，所述表示电压控制值的信号为第二PWM波，所述第二PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应；获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值；所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
在具体实施中，在所述电压控制值为所述待充电设备的需求电压值时，所述调整单元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，在所述电压控制值为所述电池当前电压值时，所述调整单元202可以用于：将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压并输出。
在具体实施中，所述发送单元203可以用于：向所述待充电设备发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器的当前额定输出电流值对应，使得所述待充电设备根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，获取所述充电器的当前额定输出电流值，根据所述当前额定输出电流值调整所述待充电设备的预设充电电流值，并以调整后的充电电流值进行充电。
本发明实施例还提供了一种充电器，参照图3，包括：PWM反馈电路301、电压转换器302以及PWM输出电路303，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波对应的所述待充电设备需求电压值；以及，接收待充电设备发送的第二PWM波，获取所述第二PWM波对应的电池当前电压值；
在本发明实施例中，在充电过程中，可以通过开关式充电的待充电设备向充电器发送表示需求电压值的第一PWM波，也可以通过线性充电的待充电设备向充电器发送表示电池当前电压值的第二PWM波。在同一时刻，充电器可以只接收一个待充电设备发送的PWM波。
例如，参照表1，开关式充电的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80％，因此待充电设备向充电器发送占空比为80％的第一PWM波。又如，参照表2，线性充电的待充电设备的电池当前电压值为4V，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系可知，4V对应的PWM波占空比为30％，则待充电设备向充电器发送占空比为30％的第二PWM波。
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波或第二PWM波进行采样，从而可以获取第一PWM波或第二PWM波的占空比，进而获取第一PWM波对应的电池当前电压值或第二PWM波对应的需求电压值。
例如，采样电路可以包括高频时钟电路。通过高频时钟电路产生高频脉冲，对第一PWM波或第二PWM波的高电平和低电平分别进行脉冲计数。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波或第二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，即可获知需求电压值或电池当前电压值，并发送至电压转换器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波或第二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。
例如，第一PWM波的占空比为90％，对应的需求电压值为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×90％＝2.7V。ADC采集到当前输入的直流信号的电压为2.7V，即可获知第一PWM波的占空比为90％，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。
又如，第二PWM波的占空比为30％，对应的需求电压值为4V。第二PWM波的高电平为3V，低电平为0V。通过低通滤波器对第二PWM波进行滤波，将第二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×30％＝0.9V。ADC采集到当前输入的直流信号的电压为0.9V，即可获知第二PWM波的占空比为30％，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，即可获知第二PWM波对应的电压值为4V，向电压转换器302发送第二PWM波对应的电池当前电压值为4V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波或第二PWM波转换成对应电压值的直流信号后，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，或第二PWM波对应的电池当前电压值。
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，下面以PWM反馈电路对第一PWM波进行处理为例，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90％，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×90％＝2.7V。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，在待充电设备的充电方式为开关式充电时，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，在待充电设备的充电方式为线性充电时，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电池当前电压值后，可以根据电池当前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。
在本发明一实施例中，电压转换器302将充电器的输出电压调整为：电池当前电压值与预设的电压差值之和。
例如，PWM反馈电路301检测到电池当前电压值为4V，预设的电压差值为0.5V，将电池当前电压值与预设的电压差值求和，得到充电器的输出电压值应为4.5V。电压转换器402接收到PWM反馈电路301发送的电池当前电压值为4V的信号，对充电器的当前电压输出进行调整，将充电器的当前输出电压值调整为4.5V。
又如，电压转换器302接收到的运算放大器的输出电压为0.7V，根据预设的对应关系，得知运算放大器的输出电压为0.7V对应的电池当前电压值为4V，预设的电压差值为0.5V，因此电压转换器将充电器的当前输出电压值调整为4.5V。
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，超出了人体安全电压的范围，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。
PWM输出电路303，适于根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，将所述充电器的当前额定输出电流值转换成对应占空比的第三PWM波，并发送至所述待充电设备，控制所述待充电设备的充电电流。
在具体实施中，PWM输出电路303可以包括比较器以及锯齿波发生器，根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，获取充电器的当前额定输出电流值对应的第三PWM波的占空比。锯齿波发生器生成锯齿波并输入到比较器的第一输入端，在比较器的第二端输入电压值V2，通过对相同时刻V2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V2，即可通过比较器产生对应占空比的第三PWM波。
在本发明一实施例中，可以预先建立电压值V2与PWM波占空比的对应关系，例如，电压值V2＝1.6V时对应的PWM波占空比为80％，电压值V2＝1.2V时对应的PWM波占空比为60％等，由此，在获取到当前充电器的额定输出电流值对应的第三PWM波的占空比为80％时，比较器的第二输入端输入的电压值V2＝1.6V，从而生成占空比为80％的第三PWM波。
参照图6，给出了本发明实施例中的一种PWM输出电路303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，通过比较器A2即可生成第三PWM波。
例如，充电器的当前额定输出电流值为2A，根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，得知2A对应的PWM波占空比为80％，则PWM输出电路303产生一个占空比为80％的第三PWM波，并发送至待充电设备，使得所述待充电设备根据充电器的当前额定输出电流值，对充电电流值进行相应的调整。
在本发明其他实施例中，PWM输出电路303也可以是其他能够将充电器当前额定输出电流值转换成对应占空比的第三PWM波的装置，此处不做赘述。
在本发明实施例中，在电压转换器302根据待充电设备的需求电压值调整充电器的输出电压后，根据充电器的当前输出功率，可以获取在电压调整完成后，对应的充电器的额定输出电流值，并根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，将对应的充电器的额定输出电流值转换成对应占空比的第三PWM波。
例如，在充电器的输出电压未调整之前，充电器的输出电压值为5V，额定输出电流值为2A，则对应的第三PWM波的占空比为80％。对充电器的输出电压进行调整，调整之后的输出电压值为12V，额定输出电流值为1.5A，则调整后的额定输出电流值对应的第三PWM波的占空比为60％，即通过PWM输出电路303产生一个占空比为60％的第三PWM波并向待充电设备发送。
可以理解的是，在充电器的额定输出电流值随输出电压值的变化而变化时，通过对充电器的输出电压值进行调整，即可实现对充电器的额定输出电流值进行调整，从而使得PWM输出电路303输出与电流值对应的第三PWM波，以实现对电流的充分利用。
在本发明一实施例中，PWM反馈电路301设置在充电器中，与充电器的DP端口连接，接收待充电设备发送的第一PWM波或第二PWM波。PWM输出电路303设置在充电器中，与充电器的DM端口连接，通过DM端口向待充电设备发送第三PWM波。
在本发明实施例中，充电器还可以包括控制单元。对应于现有的USB充电器，在充电器未与待充电设备连接时，充电器的DP端口和DM端口短接，充电器实时检测DP端口上的电压值。当待充电设备与充电器连接时，待充电设备向充电器发送信号，例如发送询问信号或使能信号的方式，使得充电器的DP端口上的电压升高。当控制单元检测到DP端口上的电压值大于Vth的时长达到预设时长时，控制DP端口和DM端口断开连接，通过DM端口向待充电设备发送表示当前额定输出电流值的信号。
在本发明实施例中，还可以在充电器30中设置控制器以及开关电路，其中，开关电路设置在充电器的DP端口和DM端口之间，通过控制器控制开关电路断开。
在本发明一实施例中，对应于国标充电器，默认在充电过程中，DP端口和DM端口连接。待充电设备在向充电器发送表示需求电压值的信号之前，向充电器发送检测信号。充电器的控制器接收检测信号，并在接收检测信号的时长达到预设时长时，控制器控制开关电路断开，从而使得DP端口和DM端口断开连接。在待充电设备检测到DP端口和DM端口断开连接时，向充电器发送表示需求电压值的信号。
参照图7，给出了本发明一实施例中的一种充电器的结构示意图，包括：PWM反馈电路701、AC-DC转换器702、PWM输出电路703、控制电路704、隔离器件705、开关电源电路706以及开关电路S1。
充电器的PWM反馈电路701通过DP端口接收待充电设备发送的第一PWM波，获取第一PWM波的占空比，从而获取电池当前电压值。将当前电压值信号通过隔离器件705发送给AC-DC转换器702，AC-DC转换器702根据电池当前电压值，得到对应的充电器的输出电压，控制开关电源电路706生成相对应的输出电压并通过VBUS端口输出。
通过PWM输出电路703输出与充电器当前额定输出电流值对应的第二PWM波，通过控制电路704控制DP端口和DM端口的断开。PWM反馈电路701、AC-DC转换器702、PWM输出电路703、控制电路704、隔离器件705的具体功能和工作原理可以参照本发明上述实施例，此处不再赘述。
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702。在采用DC-DC转换器替代AC-DC转换器702时，隔离器件705可以相应省去。在DC-DC转换器与PWM反馈电路701之间设置反馈电路，通过反馈电路向DC-DC反馈电池当前电压值。
本发明实施例还提供了一种充电方法，参照图8，以下通过具体步骤进行详细说明。
步骤S801，当接收到表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，所述电压控制值包括以下至少一种：待充电设备需求电压值或电池当前电压值。
在本发明实施例中，所述当接收到表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，包括：
接收到第一PWM波，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波的对应关系，获取所述需求电压值；
接收到第二PWM波，获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波的对应关系，获取所述电池当前电压值；
所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
步骤S802，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，所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值，根据所述待充电设备需求电压值调整所述充电器的输出电压，包括：在所述待充电设备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。
所述电压控制值为所述电池当前电压值，根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压，包括：将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
步骤S803，发送表示当前额定输出电流值的信号。
在本发明实施例中，所述发送表示充电器当前额定输出电流的信号，包括：发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器当前额定输出电流值对应。
在本发明实施例中，步骤S801～步骤S803的具体执行流程可以参照本发明上述实施例中的步骤S101～步骤S103，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2，包括：
获取单元201，用于当接收到表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，所述电压控制值包括以下至少一种：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；
调整单元202，用于根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压；
发送单元203，用于发送表示当前额定输出电流值的信号。
在具体实施中，所述获取单元201可以用于：接收到第一PWM波，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波的对应关系，获取所述需求电压值；以及，接收到第二PWM波，获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波的对应关系，获取所述电池当前电压值；所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
在具体实施中，所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，所述调整单元202可以用于：在所述待充电设备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，所述电压控制值为所述电池当前电压值时，所述调整单元202可以用于：将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
在具体实施中，所述发送单元203可以用于发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器当前额定输出电流值对应。
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301、电压转换器302以及PWM输出电路303，其中：
所述PWM反馈电路301，适于接收第一PWM波，获取所述第一PWM波对应的待充电设备需求电压值；以及，接收第二PWM波，获取所述第二PWM波对应的电池当前电压值；
所述电压转换器302，适于当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，根据所述待充电设备需求电压值调整所述充电器的输出电压；以及，当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，根据所述电池当前电压值调整所述充电器的输出电压；
所述PWM输出电路303，适于根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，将所述充电器的当前额定输出电流值转换成对应占空比的第三PWM波并发送。
在具体实施中，所述PWM反馈电路301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；以及，对所述第二PWM波进行采样，以获取所述第二PWM波的占空比。
在具体实施中，所述PWM反馈电路301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。
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。
在具体实施中，所述电压转换器302包括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302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。
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 (37)

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电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，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；
根据所述电压控制值调整充电器的输出电压；
向所述待充电设备发送表示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。
2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述当接收到待充电设备发送的表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，包括：
当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，所述表示电压控制值的信号为第一PWM波，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应；获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述需求电压值；
当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，所述表示电压控制值的信号为第二PWM波，所述第二PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应；获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值；
所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
3.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述根据所述电压控制值调整所述充电器的输出电压，包括：所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值，根据待充电设备需求电压值调整所述充电器的输出电压，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.如权利要求3所述的充电方法，其特征在于，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后，还包括：获取与所述调整后的充电器输出电压对应的额定输出电流值，并向所述待充电设备发送表示所述对应的额定输出电流值的信号，使得所述待充电设备获取所述当前额定输出电流值，调整所述待充电设备的预设充电电流值，并以调整后的充电电流值进行充电。
5.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述根据所述电压控制值调整充电器的输出电压，包括：所述电压控制值为所述电池当前电压值，根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压，包括：将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
6.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述向所述待充电设备发送表示当前额定输出电流值的信号，包括：
向所述待充电设备发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器的当前额定输出电流值对应，使得所述待充电设备根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，获取所述充电器的当前额定输出电流值，根据所述当前额定输出电流值调整所述待充电设备的预设充电电流值，并以调整后的充电电流值进行充电。
7.一种充电装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于当接收到待充电设备发送的表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，所述电压控制值包括以下任一种：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；
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；
发送单元，用于向所述待充电设备发送表示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。
8.如权利要求7所述的充电装置，其特征在于，所述获取单元用于：
当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，所述表示电压控制值的信号为第一PWM波，所述第一PWM波的占空比与所述需求电压值对应；获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述需求电压值；
当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，所述表示电压控制值的信号为第二PWM波，所述第二PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应；获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值；
所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
9.如权利要求7所述的充电装置，其特征在于，所述电压控制值为所述待充电设备的需求电压值，所述调整单元用于：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。
10.如权利要求7所述的充电装置，其特征在于，所述电压控制值为所述电池当前电压值，所述调整单元用于将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压并输出。
11.如权利要求7所述的充电装置，其特征在于，所述发送单元用于向所述待充电设备发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器的当前额定输出电流值对应，使得所述待充电设备根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，获取所述充电器的当前额定输出电流值，根据所述当前额定输出电流值调整所述待充电设备的预设充电电流值，并以调整后的充电电流值进行充电。
12.一种充电器，其特征在于，包括：PWM反馈电路、电压转换器以及PWM输出电路，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需求电压值；以及，接收待充电设备发送的第二PWM波，获取所述第二PWM波对应的电池当前电压值；
所述电压转换器，适于当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，根据所述待充电设备需求电压值调整所述充电器的输出电压；以及，当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，根据所述电池当前电压值调整所述充电器的输出电压；
所述PWM输出电路，适于根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，将所述充电器的当前额定输出电流值转换成对应占空比的第三PWM波，并发送至所述待充电设备。
13.如权利要求12所述的充电器，其特征在于，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；以及，对所述第二PWM波进行采样，以获取所述第二PWM波的占空比。
14.如权利要求13所述的充电器，其特征在于，所述采样电路包括ADC电路。
15.如权利要求12所述的充电器，其特征在于，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。
16.如权利要求15所述的充电器，其特征在于，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。
17.如权利要求12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。
18.如权利要求17所述的充电器，其特征在于，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。
19.如权利要求18所述的充电器，其特征在于，所述隔离器为光耦合器件。
20.一种充电方法，其特征在于，包括：
当接收到表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，所述电压控制值包括以下至少一种：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；
根据所述电压控制值调整充电器的输出电压；
发送表示充电器当前额定输出电流值的信号。
21.如权利要求20所述的充电方法，其特征在于，所述当接收到表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，包括：
接收到第一PWM波，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波的对应关系，获取所述需求电压值；
接收到第二PWM波，获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波的对应关系，获取所述电池当前电压值；
所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
22.如权利要求21所述的充电方法，其特征在于，所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值，根据所述待充电设备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。
23.如权利要求21所述的充电方法，其特征在于，所述电压控制值为所述电池当前电压值，根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压，包括：将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
24.如权利要求20所述的充电方法，其特征在于，所述发送表示充电器当前额定输出电流的信号，包括：发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器当前额定输出电流值对应。
25.一种充电装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于当接收到表示电压控制值的信号时，获取所述电压控制值，所述电压控制值包括以下至少一种：待充电设备需求电压值或电池当前电压值；
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；
发送单元，用于发送表示当前额定输出电流值的信号。
26.如权利要求25所述的充电装置，其特征在于，所述获取单元用于：
接收到第一PWM波，获取所述第一PWM波的占空比，根据预设的需求电压值与PWM波的对应关系，获取所述需求电压值；
以及，接收到第二PWM波，获取所述第二PWM波的占空比，根据预设的电池当前电压值与PWM波的对应关系，获取所述电池当前电压值；
所述第一PWM波的占空比的取值区间与所述第二PWM波的占空比的取值区间的交集为空集。
27.如权利要求25所述的充电装置，其特征在于，所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，所述调整单元用于：在所述待充电设备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。
28.如权利要求25所述的充电装置，其特征在于，所述电压控制值为所述电池当前电压值时，所述调整单元用于：将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
29.如权利要求25所述的充电装置，其特征在于，所述发送单元用于发送第三PWM波，所述第三PWM波的占空比与所述充电器当前额定输出电流值对应。
30.一种充电器，其特征在于，包括：PWM反馈电路、电压转换器以及PWM输出电路，其中：
所述PWM反馈电路，适于接收第一PWM波，获取所述第一PWM波对应的待充电设备需求电压值；以及，接收第二PWM波，获取所述第二PWM波对应的电池当前电压值；
所述电压转换器，适于当所述电压控制值为所述待充电设备需求电压值时，根据所述待充电设备需求电压值调整所述充电器的输出电压；以及，当所述电压控制值为所述电池当前电压值时，根据所述电池当前电压值调整所述充电器的输出电压；
所述PWM输出电路，适于根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，将所述充电器的当前额定输出电流值转换成对应占空比的第三PWM波并发送。
31.如权利要求30所述的充电器，其特征在于，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；以及，对所述第二PWM波进行采样，以获取所述第二PWM波的占空比。
32.如权利要求31所述的充电器，其特征在于，所述采样电路包括ADC电路。
33.如权利要求30所述的充电器，其特征在于，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。
34.如权利要求33所述的充电器，其特征在于，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。
35.如权利要求30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。
36.如权利要求35所述的充电器，其特征在于，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。
37.如权利要求36所述的充电器，其特征在于，所述隔离器为光耦合器件。
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