CN105576727A - 一种快速充电的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速充电的方法、装置及系统，所述方法包括：移动终端和接入的适配器分别将延伸到充电接口中的信号线切换至与充电线相连；所述适配器采用设定的高阶功率模式为移动终端充电。本发明利用已有的信号线，加粗充电线路，提高充电电流，实现快速充电的目的。

Description

一种快速充电的方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种快速充电的方法、装置及系统。
背景技术
智能移动终端屏幕越来越大，处理器能力越来越强，因此移动终端对于电量的消耗也越来越多，尽管电池电量也随之增大，但是还是满足不了人们对于工作时间的需求。因为电池技术作为一个非常基础的技术，在很短时间内获得突破和迅速发展是不可能的，因此一些厂商尝试找到一些其他的方法缓解目前的问题，例如为移动终端快速充电就是一个比较常用的解决方法。
为移动终端快速充电的方案大致有两种，充电快慢取决于充电功率，功率等于电压乘以电流，因此实现快速充电的方案可以通过提升充电电压或者加大充电电流来实现。
利用加大电流的快速充电方案中，以苹果的Lightning充电接口为例，相比于业界通用的MicroUSB接口，Lightning接口有更多的pin脚可以用于充电，因此可以提供更大的电流。国内的欧珀公司提出了VOOC快速充电方案，此方案在MicroUSB接口上增加了两根线用于充电，也是增大了充电的电流。由于苹果产品的封闭性，苹果的方案只能用于苹果自家的产品，其他厂商并不能采用，因此业界无法通用，而欧珀的产品需要定制特殊的数据线用于欧珀的产品，此方案通用性也不足。
而利用提升电压实现快速充电方案中，高通QuickCharge2.0方案就采用了此方案。功率等于电压的平方，再除以电阻，当电压提高的时候，功耗也会随之变大，产生的热能也会增多，因此，充电之时充电器和移动终端都会发热。
因此，需要一种既能和当前MicroUSB标准兼容，又可以比较好的快速充电的方案，以满足人们对于快速充电的需求。
发明内容
本发明提供一种快速充电的方法、装置及系统，用以解决现有技术中快速充电方案兼容性差的问题。
依据本发明的一个方面，提供一种快速充电的方法，包括：
移动终端和接入的适配器分别将延伸到充电接口中的信号线切换至与充电线相连；
所述适配器采用设定的高阶功率模式为所述移动终端充电。
可选地，本发明所述方法中，所述移动终端和接入的适配器在进行信号切换前，还包括：所述移动终端与接入的适配器进行功能匹配，当二者均支持快速充电功能时，触发信号线切换动作。
可选地，本发明所述方法中，所述移动终端与接入的适配器进行功能匹配，具体包括：
所述移动终端在支持快速充电时，向接入的适配器发送匹配信号；
所述适配器在支持快速充电时，对接收到的匹配信号进行响应。
可选地，本发明所述方法中，所述移动终端和适配器分别将延伸到充电接口中的信号线切换至与充电线相连，具体包括：
所述移动终端和适配器分别将延伸到充电接口中的信号线一路切换至与充电线中的电源线相连，一路切换至与充电线中的地线相连。
可选地，本发明所述方法中，所述充电接口为MicroUSB接口；所述设定的高阶功率的输出额定电流为2A。
依据本发明的另一个方面，提供一种移动终端，包括：
第一线路切换模块，用于在适配器接入后，将延伸到充电接口的信号线切换至与充电线相连。
可选地，本发明所述移动终端还包括：
充电监测模块，用于在监测到适配器接入时，触发第一功能匹配模块；
第一功能匹配模块，用于在移动终端支持快速充电时，向接入的适配器发送匹配信号，并在接收到所述适配器反馈的响应信号时，判定移动终端和接入的适配器均支持快速充电功能，触发所述第一线路切换模块。
可选地，本发明所述移动终端中，所述第一线路切换模块，具体用于将延伸到充电接口中的信号线一路切换至与充电线中的电源线相连，一路切换至与充电线中的地线相连。
依据本发明的第三个方面，提供一种适配器，具体包括：
第二线路切换模块，用于在适配器接入移动终端后，将延伸到充电接口的信号线切换至与充电线相连，触发功率切换模块；
功率切换模块，用于切换至设定的高阶功率模式为移动终端充电。
可选地，本发明所述适配器，还包括：
第二功能匹配模块，用于在接收到移动终端发送的匹配信号时，判定移动终端侧支持快速充电功能，并在所属适配器支持快速充电功能时，对接收到的匹配信号进行响应，触发所述第二线路切换模块。
可选地，本发明所述适配器中，第二线路切换模块，具体用于将延伸到充电接口的信号线一路切换至与充电线中的电源线相连，一路切换至与充电线中的地线相连。
依据本发明的第四个方面，提供一种快速充电的系统，包括：本发明提供的移动终端和适配器。
本发明有益效果如下：
本发明利用已有的信号线，加粗充电线路，提高充电电流，实现快速充电的目的。相比于目前已有的快速充电方法，充电线路有更好的通用性，并且与现有的其他移动终端和充电器都兼容，在使用非匹配的产品时，亦可以实现普通充电功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种快速充电的方法的流程图；
图2为本发明中数据线接口示意图；
图3为本发明提供的一种移动终端的结构框图；
图4为本发明提供的一种适配器的结构框图；
图5为本发明中充电检测模块原理图；
图6为本发明中移动终端与适配器间进行功能匹配的原理图；
图7为本发明中移动终端和适配器间进行线路切换的原理图；
图8为本发明中适配器侧功率切换模块的原理图。
具体实施方式
为了解决现有技术中快速充电方案兼容性差的问题，本发明实施例提供一种快速充电的方法、装置及系统。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供一种快速充电的方法，如图1所示，包括：
步骤S101，移动终端和接入的适配器分别将延伸到充电接口中的信号线切换至与充电线相连；
具体的，该步骤中，移动终端和接入的适配器在进行信号线切换前，移动终端与接入的适配器还需进行功能匹配，以互通是否支持快速充电功能，当二者均支持快速充电功能时，触发信号线切换动作。
其中，移动终端与接入的适配器进行功能匹配的方式包括但不限于为：
移动终端在支持快速充电时，向接入的适配器发送匹配信号；
适配器在支持快速充电时，对接收到的匹配信号进行响应。
也就是说，支持快速充电的移动终端会发送匹配信号，当适配器接收到该匹配信号时，判定移动终端支持快速充电功能。同理，支持快速充电的适配器会对匹配信号进行响应，接收到响应信号的移动终端判定出适配器支持快速充电功能。在能力互通后，即可进行快速充电的相关配置。
进一步地，该步骤中信号线与充电线的连接方式如下：
移动终端将延伸到充电接口中的信号线一路切换至与充电线中的电源线相连，一路切换至与充电线中的地线相连。
同理，适配器将延伸到充电接口中的信号线一路切换至与充电线中的电源线相连，一路切换至与充电线中的地线相连。
也就是说，移动终端和适配器将充电数据线中的DATA线临时切换为充电线，合并到原来的充电线路中，加粗充电线路，以提升充电电流。
进一步的，该步骤中，当二者进行功能匹配后发现有一方不支持快速充电功能，则只需按普通充电方式进行充电即可，无需进行线路切换设置。
步骤S102，适配器采用设定的高阶功率模式为移动终端充电。
由于步骤101中对充电线路做了加粗处理，所以当前的充电线路可以承载更大的充电电流，此时，适配器切换至设定的高阶功率为移动终端充电，以达到快速充电的效果。
该步骤中，设定的高阶功率的输出的电流可以但不限于为2A。
综上所述，可知本发明所述的快速充电方法利用已有的信号线，加粗充电线路，提高充电电流，实现快速充电的目的。相比于目前已有的快速充电方法，充电线路有更好的通用性，并且与现有的其他移动终端和充电器都兼容，在使用非匹配的产品时，亦可以实现普通充电功能。
为了更清楚的阐述本发明所述方法的实施过程，下面给出本发明一个较佳的实施例，并结合对实施例的描述，进一步给出本发明的技术细节，使其能够更好地说明本发明提供的方法的具体实现过程。
本实施例中，设移动终端和接入的适配器均支持快速充电功能，二者采用的充电接口为目前较为常用的MicroUSB接口，如图2中左侧示出的为适配器侧数据线接口图，图2中右侧示出的为移动终端侧数据线接口图。
本实施例所述方法利用适配器充电时，当与移动终端匹配成功后，二者将D+和D-线路分别合并到Vbus和GND线路中，增大充电线路可通过的最大安全电流值，实现快速充电，具体操作流程如下：
移动终端侧监测到MicroUSB接口Vbus电压值变化，判断移动终端是否进入充电状态；
进入充电状态后，移动终端利用D+和D-信号线向充电适配器发送匹配信号，适配器侧不断扫描D+和D-信号线，当收到移动终端发来的匹配信号后，向移动终端发送匹配成功信号，移动终端收到适配器返回的成功匹配信号后，匹配成功；
匹配成功后，移动终端将MicroUSB接口中的D+信号线与移动终端处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中Vbus线相连，起到Vbus线线路加粗的功能，MicroUSB接口中的D-信号线与移动终端处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中GND线相连，起到GND线线路加粗的功能；同时，适配器MicroUSB接口中的D+信号线与适配器侧处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中Vbus线相连，起到Vbus线线路加粗的功能，MicroUSB接口中的D-信号线与适配器侧处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中GND线相连，起到GND线线路加粗的功能；
其中，将D+信号线与Vbus线相连，D-信号线与GND相连只是一种连接方式，在设计时，可以将D+信号线与GND线相连，D-信号线与Vbus相连。
进一步地，适配器在进行线路切换后，切换到设定的高阶功率模式，输出额定电流为2A，实现快速充电。然而，若适配器和移动终端在匹配不成功时，即，至少有一方不支持快速充电功能时，适配器按照普通的充电模式充电，即，输出额定电流为1A，保证使用安全。
实施例二
如图3所示，本发明实施例提供一种移动终端，如手机、平板电脑等，本实施例中，移动终端为了配合适配器实现快速充电，增设了第一线路切换模块310，用于在适配器接入后，将延伸到充电接口的信号线切换至与充电线相连。
进一步地，本实施例所述移动终端还包括充电监测模块320和第一功能匹配模块330，用以与第一线路切换模块310配合，实现快速充电。具体的：
充电监测模块320，用于在监测到适配器接入时，触发第一功能匹配模块330；
第一功能匹配模块330，用于在移动终端支持快速充电时，向接入的适配器发送匹配信号，并在接收到所述适配器反馈的响应信号时，判定移动终端和接入的适配器均支持快速充电功能，触发第一线路切换模块310。
其中，充电监测模块320具体通过监测充电接口(MicroUSB接口)的Vbus电压，判断是否进入充电状态，当进入充电状态判定为适配器接入。
进一步地，本实施例中，第一线路切换模块310，将延伸到充电接口中的信号线一路切换至与充电线中的电源线相连，一路切换至与充电线中的地线相连。
示例说明：当移动终端的充电接口为MicroUSB接口时，第一线路切换模块320将MicroUSB接口中的D+信号线与移动终端处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中Vbus线相连，起到Vbus线线路加粗的功能，MicroUSB接口中的D-信号线与移动终端处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中GND线相连，起到GND线线路加粗的功能。
实施例三
本发明实施例提供一种适配器，如图4所示，包括：
第二线路切换模块410，用于在适配器接入的移动终端后，将延伸到充电接口的信号线切换至与充电线相连，触发功率切换模块；
功率切换模块420，用于切换至设定的高阶功率模式为移动终端充电。
进一步地，本实施例所述适配器还包括第二功能匹配模块430，用以与第二线路切换模块410配合，实现快速充电。具体的：
第二功能匹配模块430，用于在接收到移动终端发送的匹配信号时，判定移动终端侧支持快速充电功能，并在所属适配器支持快速充电功能时，对接收到的匹配信号进行响应，触发第二线路切换模块410。
进一步地，本实施例中，第二线路切换模块410，将延伸到充电接口的信号线一路切换至与充电线中的电源线相连，一路切换至与充电线中的地线相连。
示例说明：当适配器的充电接口为MicroUSB接口时，第二线路切换模块410将MicroUSB接口中的D+信号线与适配器的处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中Vbus线相连，起到Vbus线线路加粗的功能，MicroUSB接口中的D-信号线与适配器的处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中GND线相连，起到GND线线路加粗的功能
进一步的，本实施例中，功率切换模块420切换至的高阶功率模式的输出额定电流为2A。
针对实施例三、四给出的原理结构性阐述，下面结合具体的附图从具体的模块角度，对本发明的具体实施过程进行详细阐述。
如图5所示，为充电监测模块320的工作原理图，图中，21是Vbus线路图，22是高阻值电阻(如100K欧姆)，充电监测模块320不断扫描Vbus电压值，判断充电状态，当Vbus电压达到充电电压值时，移动终端进入充电状态。
如图6所示，为第一功能匹配模块330和第二功能匹配模块430间进行功能匹配的原理图。具体的，移动终端的充电监测模块320监测达到充电电压后，移动终端侧第一功能匹配模块330利用data线D+和D-向适配器侧的第二功能匹配模块430发送匹配信号，适配器侧的第二功能匹配模块430收到匹配信号后，返回匹配成功信号。
如图7所示，为第一线路切换模块310和第二线路切换模块410进行线路切换的原理图。具体的，当移动终端和适配器在匹配成功后，移动终端侧的第一线路切换模块310将MicroUSB接口中的D+信号线与移动终端处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中Vbus线相连，起到Vbus线线路加粗的功能，MicroUSB接口中的D-信号线与移动终端处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中GND线相连，起到GND线线路加粗的功能。
同时，适配器侧的第二线路切换模块410将MicroUSB接口中的D+信号线与适配器的处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中Vbus线相连，起到Vbus线线路加粗的功能，MicroUSB接口中的D-信号线与适配器的处理器的数据线断开，与MicroUSB接口中GND线相连，起到GND线线路加粗的功能；
如图8所示，为适配器侧功率切换模块420进行模式切换的原理图，图中，52是高阶功率接口，53是低阶功率接口，功率切换模块420在第二功能匹配模块匹配成功后，将适配器功率切换到高阶功率，输出额定电流为2A，上述匹配模块匹配不成功，则将适配器功率切换到低阶功率，输出额定电流为1A，保证使用安全。
综上所述，可知本发明利用已有的信号线，加粗充电线路，提高充电电流，实现快速充电的目的。相比于目前已有的快速充电方法，充电线路有更好的通用性，并且与现有的其他移动终端和充电器都兼容，在使用非匹配的产品时，亦可以实现普通充电功能。
实施例四
本发明实施例提供一种快速充电的系统，包括实施例二所述的移动终端和实施例三所述的适配器。
由于本实施例所述系统包含实施例二所述的移动终端以及实施例三所述的适配器，自然地，本系统也具有实施例二、三的相应技术效果。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种快速充电的方法，其特征在于，包括：
移动终端和接入的适配器分别将延伸到充电接口中的信号线切换至与充电线相连；
所述适配器采用设定的高阶功率模式为所述移动终端充电。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动终端和接入的适配器在进行信号线切换前，还包括：所述移动终端与接入的适配器进行功能匹配，当二者均支持快速充电功能时，触发信号线切换动作。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述移动终端与接入的适配器进行功能匹配，具体包括：
所述移动终端在支持快速充电时，向接入的适配器发送匹配信号；
所述适配器在支持快速充电时，对接收到的匹配信号进行响应。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动终端和适配器分别将延伸到充电接口中的信号线切换至与充电线相连，具体包括：
所述移动终端和适配器分别将延伸到充电接口中的信号线一路切换至与充电线中的电源线相连，一路切换至与充电线中的地线相连。
5.如权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，
所述充电接口为MicroUSB接口；
所述设定的高阶功率的输出额定电流为2A。
6.一种移动终端，其特征在于，包括：
第一线路切换模块，用于在适配器接入后，将延伸到充电接口的信号线切换至与充电线相连。
7.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：
充电监测模块，用于在监测到适配器接入时，触发第一功能匹配模块；
第一功能匹配模块，用于在移动终端支持快速充电时，向接入的适配器发送匹配信号，并在接收到所述适配器反馈的响应信号时，判定移动终端和接入的适配器均支持快速充电功能，触发所述第一线路切换模块。
8.如权利要求6或7所述的移动终端，其特征在于，所述第一线路切换模块，具体用于将延伸到充电接口中的信号线一路切换至与充电线中的电源线相连，一路切换至与充电线中的地线相连。
9.一种适配器，其特征在于，包括：
第二线路切换模块，用于在适配器接入移动终端后，将延伸到充电接口的信号线切换至与充电线相连，触发功率切换模块；
功率切换模块，用于切换至设定的高阶功率模式为移动终端充电。
10.如权利要求9所述的适配器，其特征在于，所述适配器，还包括：
第二功能匹配模块，用于在接收到移动终端发送的匹配信号时，判定移动终端侧支持快速充电功能，并在所属适配器支持快速充电功能时，对接收到的匹配信号进行响应，触发所述第二线路切换模块。
11.如权利要求9或10所述的适配器，其特征在于，第二线路切换模块，具体用于将延伸到充电接口的信号线一路切换至与充电线中的电源线相连，一路切换至与充电线中的地线相连。
12.一种快速充电的系统，其特征在于，包括：权利要求6至8任意一项所述的移动终端，以及，权利要求9至11任意一项所述的适配器。
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