CN104836277A - 一种锂电池快充的通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池快充的通信方法，该方法为：定义一组特定的编码流为充电模式pattern，充电管理设备和放电管理设备利用USB口的D+/D-/Vbus线通信确定充电模式pattern，根据确定的充电模式pattern，选取锂电池所适应的电流、电压进行快速充电。特别的在通信的过程中添加CRC校验码、Viterbi或者BCH纠错码来进行纠错校验，确保通信可靠。

Description

一种锂电池快充的通信方法

技术领域

本发明涉及一种锂电池快充的通信方法，特别是涉及一种快充的通信方法。

背景技术

锂电池快充通信标准，目前标准较多，有高通Quick Charge 2.0、OPPOVOOC、MTK Pump Express Plus、TI MaxCharge、Apple 20V、USB 3.1PD等快充规范，不同的快充对电流、电压的控制不尽相同，使得快充移动电源需要去适应不同的标准以满足给电池提供不同的电流、电压。可以看出这些快充标准不完备，比如高通QC2.0只能提供5/9/12/20V等离散电压点进行快速充电，且这些标准在通信过程中没有提供信道编解码和校验，使得通信不可靠。

发明内容

本发明提供一种锂电池快充的通信方法，其特征在于，所述方法：锂电池充电管理和放电管理双方利用USB口的D+/D-/Vbus线进行通信，来确定充电模式(pattern)。根据确定的充电模式，给锂电池提供合适的电流、电压进行快充。在通信的过程中使用了信道编解码来提高抗干扰能力和校验码进行校验。

所述的USB口的D+/D-/Vbus线，其特征在于利用D+/D-/Vbus进行通信时，可以选择1根/2根/3根信号任意组合进行通信。

所述的充电模式(pattern)，其特征在于，充电管理设备通过确定的充电模式patterm提供适应锂电池的电流、电压进行快速充电。

所述的patterm，其特征在于，特定的通信pattern由一串固定长度为N的数字编码来组成。其中数字为0或者1，N可以选取任意一正整数。

所述的编码，其特征在于，这些0/1对应于Vbus、D+、D-上的不同电压来表达。0代表一种电压，1代表另一种电压，0/1所代表的电压值不一样。

所述的编码，其特征在于，每个编码BIT(0/1)对应电压的持续时间为T，T的时间可调。

所述的通信方法，其特征在于，这些数字编码组合可以进行纠错编码和校验，。

所述的通信方法，其特征在于，纠错编码和校验可以进行任意组合。

附图说明

图1锂电池快充整体框图

图2锂电池充电管理设备的编码过程

图3放电管理设备解码过程

图4发送pattern类型

图5发送pattern举例说明

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更佳清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的整体思路为：锂电池充电管理设备，通过选择不同的pattern，实现不同快充需求(电流/电压需求)，然后通过对已选取的pattern添加CRC校验以及viterbi或者BCH实现纠错的功能，完成信道编码之后，通过Vbus、D+、D-发送出去。放电管理设备，对对应的D+/D-/Vbus信号线进行解调，若使用了编解码，则先进行解码过程，包括viterbi或者BCH纠错，CRC校验，信道解码之后，即得到了充电pattern；若没有使用编解码，则无需进行解码过程，收到的信号也就是充电pattern。得到pattern之后，通过对收到的pattern进行分析，根据pattern所对应的快充模式，提供相应的电流、电压，对锂电池进行快速充电。

锂电池快充通信分为两部分，充电管理设备101和放电管理设备102两部分，

充电管理部分，首先进行pattern的选取201，用于选择适合该锂电池充电的快充模式，满足其对应的电流、电压充电需求。

其中控制不同快充标准的pattern的格式400为N个T401时间长度的0/1编码格式的数据402，N为一正整数，T为一定的时间宽度，N和T可调。编码所使用的0/1对应于Vbus、D+、D-上的不同电压，0代表一种电压，1代表另一种电压，0/1所代表的电压值不一样。

为了提高通信的可靠性，对通信过程进行了纠错校验的处理。选取pattern之后，对所选取的pattern先使用CRC校验码202，在添加完CRC校验码之后，对所得到的数据进行Viterbi或者BCH编码203，实现纠错的功能。

若通信环境干扰较少，也可以选择不使用纠错编码和校验。

完成viterbi和BCH添加之后，把已经编码完的一串持续时间为N*T的电压通过D+/D-/Vbus发送至放电管理设备。

放电管理设备，在收到充电管理设备发送的一串持续时间为N*T的电压对应的0/1BIT流之后，若使用了编解码，首先需要对该BIT流进行Viterbi或者BCH纠错301，去除干扰，然后对该BIT流数据进行CRC校验302，确保接收到BIT流数据正确无误。至此，得到了快充的pattern，通过该pattern303，放电管理设备得到了充电方所需的快充需求，也即电流、电压的需求，完成了快充需求的通信。根据该需求，放电管理方给锂电池正确的电流、电压进行快速充电。

下文将以两个例子说明该通信方法：(1)2位控制BIT的pattern，不使用viterbi纠错码、CRC校验码，使用D+/D-两根信号通信；(2)2位控制BIT的pattern，使用CRC校验码，不使用viterbi纠错码，使用D+一根信号通信。本发明不限于2位控制BIT的pattern，也不限于纠错校验码的选择、不限于通信信号线的选择、不限于BIT组合的方式以及BIT流正/反序的方式。

针对2位控制BIT的pattern，不使用viterbi纠错码、CRC校验码，使用D+/D-两根信号通信。2位控制BIT的pattern，可以区分出4种充电模式，把这四种充电模式定义为：普通5V充电、10V快速充电、15V快速充电、5V/3A快速充电。并且定义好编码0/1所对应的电压为0.5v/3v，定义每个编码BIT的持续时间T为1S。整体定义如：

假设锂电池需要15V快速充电，则：充电管理设备，通过D+信号线发送持续时间为1S的3v电压，同时通过D-信号线发送持续时间为1S的0.5v电压来告知放电管理设备；放电管理设备通过在D+/D-信号线上接受到的信息，给锂电池进行15V快速充电。

针对2位控制BIT的pattern，使用CRC校验码，不使用viterbi纠错码，使用D+一根信号通信。除了使用CRC校验码、仅使用D+一根线进行通信，假设其他条件和前述一样，并且假设使用CRC8(x8+x2+x1+1)进行校验。还是需要给锂电池15V快速充电，需要发送的pattern在没添加CRC8之前为0x2，通过计算得到CRC8＝0x2，得到发送的编码BIT流500为1000000010，也即充电管理设备通过D+先发送持续时间为1S的3V电压，再发送持续时间为7S的0.5V电压，再发送持续时间为1S的3V电压，再发送持续时间为1S的0.5V电压。放电管理设备通过在D+信号线上接受到的信息，给锂电池进行15V快速充电。

本发明涉及一种锂电池快充的通信方法，本方法利用USB口的D+/D-/Vbus线进行通信，通过发送不同的模式进行握手，来区分不同的充电方式，同时在通信的过程中添加一定的校验码来进行纠错校验，确保通信可靠。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应当看作是对其他实施例的排出，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种锂电池快充的通信方法，其特征在于，所述方法：锂电池充电管理和放电管理双方利用USB口的D+/D-/Vbus线进行通信，来确定充电模式(pattern)。根据确定的充电模式，给锂电池提供合适的电流、电压进行快充。在通信的过程中使用了信道编解码来提高抗干扰能力和校验码进行校验。

2.根据权利要求1所述的USB口的D+/D-/Vbus线，其特征在于利用D+/D-/Vbus进行通信时，可以选择1根/2根/3根信号任意组合进行通信。

3.根据权利要求1所述的充电模式(pattern)，其特征在于，充电管理设备通过确定的充电模式patterm提供适应锂电池的电流、电压进行快速充电。

4.根据权利要求3所述的patterm，其特征在于，特定的通信pattern由一串固定长度为N的数字编码来组成。其中数字为0或者1，N可以选取任意一正整数。

5.根据权利要求4所述的编码，其特征在于，这些0/1对应于Vbus、D+、D-上的不同电压来表达。0代表一种电压，1代表另一种电压，0/1所代表的电压值不一样。

6.根据权利要求4所述的编码，其特征在于，每个编码BIT(0/1)对应电压的持续时间为T，T的时间可调。

7.根据权利要求1-6所述的方法，其特征在于，这些数字编码组合可以进行纠错编码和校验。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，纠错编码和校验可以进行任意组合。