CN105703429A - 一种充电方法、移动终端、充电设备及系统 - Google Patents

一种充电方法、移动终端、充电设备及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种充电方法、移动终端、充电设备及系统。移动终端通过能够接通或者截断电流输入的控制开关控制USB接口的VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形；其中所述特定的电流波形用于被充电设备检测到后调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。与普通的USB接口充电相比，极大的缩短了充电时间，改善了用户体验；与专用充电接口相比，不仅可以减少终端的体积、重量，还提高了充电器的通用性和利用率，有利于节约和环保。

Description

一种充电方法、移动终端、充电设备及系统
技术领域
本案是针对2011年12月28日申请的发明名称为“一种移动终端及其充电设备、方法”(申请号为：201110446295.1)的专利申请的分案申请。
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种充电方法、移动终端、充电设备及系统。
背景技术
随着移动终端技术的飞速发展，平板电脑、移动电话、便携式媒体播放器、便携式导航仪、电子阅读器等产品深入千家万户，得到了极为广泛的应用。在这些便携式终端上，统一使用标准的USB接口进行充电是大势所趋，中国政府和欧盟，已经为此做出了一些强制或者推荐性的法规(如《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》等)。这些法规对于提高充电便利性，降低消费成本、节约社会资源、减少电子废弃物、控制温室气体排放等方面都有积极的意义。
标准的USB主机接口，使用5V的充电电压和500mA的充电电流，充电功率只有2.5W。为了解决对较大容量的电池进行快速充电的问题，通常给移动终端设备内部设计有特殊电路，可以识别出供电端的种类。如果识别出用户在使用电源适配器而非USB主机进行充电，就可以将充电电流提高到1A左右，使得充电功率达到5W左右，缩短了充电时间，改善了用户体验。但标准的USB连接器，受接触电阻的影响，充电电流并不能任意的提高。例如对终端常用的MINI和MICRO型USB连接器来说，充电电流一旦超过1A，就会导致明显的发热和可靠性下降，因此，使用上述的方案，充电功率也只能达到5W左右。
上述5W左右的充电功率，对于部分拥有大容量电池的移动终端仍嫌不足。例如对于大尺寸平板电脑，电池容量可能超过6000mAh，使用上述方案无法在两三小时内充满电池。常用的解决方法是在终端设备上设计专用的大功率充电接口。但这样做不仅给终端增加了额外的成本和体积，还降低了终端和充电器的通用性，不利于节约和环保。
发明内容
为弥补上述缺陷，本发明提出一种充电方法、移动终端、充电设备及系统。
为实现上述目的，本发明提供一种移动终端充电方法，所述方法包括：移动终端通过能够接通或者截断电流输入的控制开关控制USB接口的VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形；其中所述特定的电流波形用于被充电设备检测到后调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
进一步地，所述移动终端还包括与所述控制开关连接的充电管理电路，在充电期间，所述移动终端利用所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，经过所述控制开关的VBUS电源，输出给所述充电管理电路。
进一步地，所述移动终端通过能够接通或者截断电流输入的控制开关控制USB接口的VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形包括：所述移动终端判断当前的VBUS电压与预先确定的阈值的关系，根据判断结果，控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生所述特定的电流波形。
进一步地，所述根据判断结果，控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生所述特定的电流波形包括：如果判断当前的VBUS电压低于所述预先确定的阈值时，则产生一个控制信号用于控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，以产生所述特定的电流波形。
进一步地，所述特定的电流波形用于被充电设备检测到后调整所述充电设备的输出电压包括：所述充电设备和所述移动终端连接后，所述充电设备检测到所述特定的电流波形，调高所述充电设备输出电压对所述移动终端充电。
本发明另外还提供一种充电设备充电方法，所述方法包括：充电设备检测到移动终端通过控制开关控制VBUS的电流输入产生特定的电流波形时，调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
进一步地，所述充电设备检测到移动终端通过控制开关控制VBUS的电流输入产生特定的电流波形包括：所述充电设备通过电流波形检测电路检测所述特定的电流波形。
进一步地，所述调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电包括：根据所述电流波形检测电路检测的所述特定的电流波形，控制AC/DC转换电路的输出电压。
进一步地，所述电流波形检测电路包括电流采样电阻；所述充电设备通过电流波形检测电路检测所述特定的电流波形包括：通过所述电流采样电阻检测所述移动终端产生特定的电流波形。
进一步地，所述调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电包括提高所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
本发明另外还提供一种移动终端，所述移动终端包括控制USB接口的VBUS电源输入的控制开关，所述控制开关可以接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形；其中所述特定的电流波形用于被充电设备检测到后调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
进一步地，所述移动终端还包括与所述控制开关连接的充电管理电路，在充电期间，所述移动终端利用所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，经过所述控制开关的VBUS电源，输出给所述充电管理电路。
进一步地，所述移动终端还包括模数转换器，所述移动终端通过所述模数转换器判断当前的VBUS电压与预先确定的阈值的关系，根据判断结果，控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生所述特定的电流波形。
进一步地，所述根据判断结果，控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生所述特定的电流波形包括：如果判断当前的VBUS电压低于所述预先确定的阈值时，则产生一个控制信号用于控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，以产生所述特定的电流波形。
进一步地，所述所述特定的电流波形用于被充电设备检测到后调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电包括：所述充电设备和所述移动终端连接后，所述充电设备检测到所述特定的电流波形后，调高所述充电设备输出电压对所述移动终端充电。
进一步地，所述控制开关为MOS管。
本发明另外还提供一种移动终端充电设备，所述充电设备包括电流波形检测电路，所述充电设备通过所述电流波形检测电路检测到移动终端通过控制开关控制VBUS的电流输入产生特定的电流波形时，则调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
进一步地，所述电流波形检测电路包括电流采样电阻，所述电流波形检测电路通过所述电流采样电阻检测所述移动终端产生特定的电流波形。
进一步地，所述充电设备还包括AC/DC转换电路，所述充电设备根据所述电流波形检测电路检测的所述特定的电流波形，控制所述AC/DC转换电路的输出电压对所述移动终端充电。
进一步地，所述调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电包括提高所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
本发明另外还提供一种移动终端充电系统，所述系统包括移动终端以及为所述移动终端充电的充电设备，所述移动终端包括控制USB接口的VBUS电源输入的控制开关，所述控制开关可以接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形；所述充电设备包括输出电流波形检测电路，所述充电设备通过所述电流波形检测电路检测到所述移动终端产生的特定的电流波形时，则调整输出电压对所述移动终端充电。
综上所述，采用本发明具有如下有益效果：
与普通的USB接口充电相比，极大的缩短了充电时间，改善了用户体验；与专用充电接口相比，不仅可以减少终端的体积、重量，还提高了充电器的通用性和利用率，有利于节约和环保。通过终端的USB接口，大幅度提高充电功率。
附图说明
图1是本发明实施例能够通过USB接口进行大功率充电的适配器及移动终端的总体系统原理框图；
图2是本发明实施例所述移动终端内部的相关电路示意图；
图3是本发明实施例所述的移动终端内部和大功率充电相关的软件工作流程图；
图4是本发明实施例所述的电源适配器内部的原理示意图；
图5是本发明实施例波形检测逻辑电路的原理框图；
图6是本发明实施例电路工作原理中逻辑电路的工作过程示意图。
图7是本发明实施例移动终端开关控制信号波形、电流波形、适配器内比较器输入电压波形以及输出电流波形的对比图。
具体实施方式
本发明提供一种通过USB接口进行大功率充电的设备和移动终端，包括特殊设计的电源适配器和位于便携式终端内部的充电管理电路。利用本发明技术方案，可以通过USB接口，实现远大于普通电源适配器的充电功率。本发明所述的电源适配器，既可以用中小功率对普通的便携式终端充电，也能用大功率对所述的便携式终端供电。而所述的便携式终端，不仅能用上述的适配器充电，也可以接受普通的电源适配器/USB主机对自身进行充电。
符合本发明实施例的一种移动终端充电方法，移动终端内部USB接口的VBUS电源输入上连接一个能够切断和打开VBUS的电源输入开关，在充电期间，所述移动终端通过控制所述开关，控制输入电流使之产生特定的电流波形；为所述移动终端充电的充电设备内部包含有能检测自身输出电流波形的电路，如果该电路检测到上述移动终端所产生的特定的电流波形，则将充电设备的输出电压调高对所述移动终端充电。
所述移动终端包括控制开关、DC/DC充电管理电路、电池和其他电路，在充电期间，所述移动终端利用所述开关可以接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形，经过上述控制开关的VBUS电源，输出给DC/DC充电管理电路，给电池充电，并对终端的其他电路供电。
所述充电设备包括AC/DC转换器和输出电流波形检测电路，其中AC/DC转换电路的输出电压可以调节；电流波形检测电路能够根据输出电流的波形，产生一个逻辑电平，控制AC/DC的输出电压。
所述充电设备和移动终端连接之后，移动终端立即通过控制开关产生一个特定的电流波形，该电流波形被充电设备内部的电流波形检测电路检测到之后，控制适配器提高输出电压。
移动终端间隔一定时间通过模数转换器ADC判断一次当前的VBUS电压；如果电压高于预先确定的阈值，则不干涉充电过程；如果当前VBUS电压低于预先确定的阈值，则产生一个控制信号，产生所述特定的电流波形。
符合本发明的另外实施例还提出一种移动终端，所述移动终端包括；包括控制开关、充电管理电路、电池和其他电路；所述控制开关可以接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形；所述充电管理电路接收经过上述控制开关的VBUS电流，给电池充电，并对终端的其他电路供电。
给所述移动终端充电的充电设备包含有能检测自身输出电流波形的电路，如果该电路检测到上述移动终端所产生的特定的电流波形，则将充电设备的输出电压调高对所述移动终端充电。
所述移动终端间隔一定时间通过模数转换器ADC判断一次当前的VBUS电压；如果电压高于预先确定的阈值，则不干涉充电过程；如果当前VBUS电压低于预先确定的阈值，则产生一个控制信号，产生所述特定的电流波形；该电流波形被充电设备内部的电流波形检测电路检测到之后，控制适配器提高输出电压。
符合本发明的另外实施例还提出一种移动终端充电设备，所述充电设备包括AC/DC转换器和输出电流波形检测电路，其中AC/DC转换电路的输出电压可以调节；电流波形检测电路能够根据输出电流的特定波形，产生一个逻辑电平，控制AC/DC的输出电压。
所述移动终端包括控制开关、DC/DC充电管理电路、电池和其他电路，在充电期间，所述移动终端利用所述开关可以接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形，经过上述控制开关的VBUS电源，输出给DC/DC充电管理电路，给电池充电并对终端的其他电路供电。
所述充电设备和移动终端连接之后，移动终端立即通过控制开关产生一个特定的电流波形，该电流波形被充电设备内部的电流波形检测电路检测到之后，控制适配器提高输出电压。
移动终端间隔一定时间通过模数转换器ADC判断一次当前的VBUS电压；如果电压高于预先确定的阈值，则不干涉充电过程；如果当前VBUS电压低于预先确定的阈值，则产生一个控制信号，产生所述特定的电流波形。
本发明依据的主要思想描述是：
移动终端内部，在USB接口的VBUS电源输入上连接一个开关，能够切断和打开VBUS的电源输入。在充电期间，该移动终端通过控制这个开关，可以控制输入电流使之产生特定的电流波形。所述的电源适配器，其输出电压可以调节。所述电源适配器内部，包含有能检测自身输出电流波形的电路。如果该电路检测到上述移动终端所产生的特定的电流波形，则将适配器的输出电压调高，达到增大输出功率的目的。
下面结合附图，通过对一个实施例的描述，对发明内容作进一步的说明。
请参考图1所示，图1是本发明实施例能够通过USB接口进行大功率充电的适配器及移动终端的总体系统原理框图。该图分为两部分，左侧是电源适配器，右侧是移动终端。
所述移动终端包括控制开关、DC/DC充电管理电路、电池和其他电路。在充电期间，该移动终端内部的软件，利用该开关可以接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形。经过上述控制开关的VBUS电流，输出给DC/DC充电管理电路，给电池充电并对终端的其他电路供电。
所述电源适配器，包括AC/DC转换器和输出电流波形检测电路。其中AC/DC转换电路的输出电压可以调节；电流波形检测电路能够根据输出电流的特定波形，产生一个逻辑电平，控制AC/DC的输出电压。
电源适配器连接移动终端之前，由于其内部的波形检测电路没有检测到特定的电流波形，适配器输出5V电压。在适配器和移动终端连接之后，移动终端立即通过控制开关产生一个特定的电流波形，该电流波形被适配器内部的电流波形检测电路检测到之后，就控制适配器提高输出电压，达到增大充电功率的目的。
请参考图2所示，图2是本发明实施例所述移动终端内部的相关电路示意图。由充电管理软件所控制的CTRL信号通过一个驱动器，控制PMOS管T21是否开启。经过T21的电源通过由L21和C21组成的低通滤波网络给充电管理芯片MAX8903供电，该低通滤波器可以防止MAX8903的工作脉冲影响VBUS上的电流波形。图中Z21和D21的作用，是防止T21在关闭瞬间，线路上感应出的高电压损坏T21。除此之外，VBUS信号还送给系统的ADC，以便让移动终端内运行的软件读取到当前的VBUS电压。
在附图2中，MAX8903是一个带动态路径管理的DC/DC充电芯片。当有外接电源时，将外接电源经过DC/DC转换后，给VSYS和电池供电；当没有外接电源时，由电池给VSYS供电。MAX8903的输入电流上限，在本实施例中设置为1A。MAX8903可接受的最大输入电压为16V，在输入的VBUS电压达到10V时可以正常工作。
请参考图3所示，图3是本发明实施例所述的移动终端内部和大功率充电相关的软件工作流程图，其包括如下步骤：
步骤301：打开VBUS电源开关；
步骤302：读取VBUS电压；
步骤303：判断VBUS电压是否高于5.5V，如果高于，转入步骤305，如果低于，则转入步骤304；
步骤304：将11001010送给控制信号，每BIT占用1ms；
步骤305：延时1秒返回步骤302。
软件每隔1s，通过模数转换器ADC判断一次当前的VBUS电压。如果电压高于5.5V，则说明外接适配器已经进入高电压输出状态，不干涉充电过程；但如果当前VBUS电压低于5.5V，则软件利用CTRL信号产生一个控制信号，通过控制T1，产生一个预设的电流波形，该电流波形跟控制信号的关系可参考附图7。在本实施例中，控制序列为11001010B，用16进制表示为0CAH。
在该实施例中，所述判断标准设置为5.5V电压，该电压值是一个预先确定的阈值，在其他实施例中，可以设置为其他值。
附图4是本发明实施例所述的电源适配器内部的原理示意图。其中，由R41/R42/R43/T41组成AC/DC的电压反馈网络。AC/DC适配器反馈端的基准电压VREF为2.5V，取R41＝1Kohm，R42＝330ohm，R43＝670ohm，则当控制信号为低电平时，NMOS管T41不导通，输出电压为：
VOUT＝VREF＊(R41+R42+R43)/(R42+R43)＝5V
当控制信号为高电平，T41导通，将R43短路，则输出电压为：
VOUT＝VREF＊(R41+R42)/R42＝10V
在附图4中，在直流输出路径上串联一个电阻R44，取值为0.05ohm。该电阻上的压降反映了当前配器的输出电流。用此压降叠加一个固定为5mV的偏置电压，送给一个比较器。当输出电流大于0.1A时，该电阻上的压降大于5mV，比较器输出低电平；反之当输出电流小于0.1A时，比较器输出高电平。如果适配器的输出电流时大时小，则该比较器以0.1A为比较阈值，将电流波形数字化。数字化的电流波形、适配器内比较器输入电压波形以及输出电流波形的关系请参考图7。
在附图4中的波形检测逻辑电路，默认输出低电平信号，使得AC/DC输出5V；如果波形检测逻辑电路检测到了特定的数字波形(在本实施例中是11001010B)，则输出高电平信号，使得AC/DC的输出电压上升到10V。波形电路在后续一旦检测到输入信号为高(对应于输出电流小于0.1A)，则意味着终端已经不需要大功率充电，或者适配器被拔出，该逻辑电路马上恢复为低电平，控制适配器输出电压回到5V。
附图5是上述波形检测逻辑电路的原理框图，其包含时钟发生器，移位寄存器，数字比较器，或非门和一个RS触发器。
上述的时钟发生器，固定产生一个1kHz时钟，作为移位寄存器的工作时钟。在时钟的上升沿，移位寄存器采样输入信号，移入移位寄存器的移位序列。
附图5中的数字比较器，其一个输入端来源于移位寄存器的并行输出，另一个输入端固定为一个特定的，跟终端的开关控制信号相同的值即11001010B。该数字比较器在2个端口的8bit数据全部一致时输出低电平，否则，只要有一位不同，该数字比较器输出电平就会变高。
逻辑电路中的RS触发器，默认输出低电平。R端为高电平时，输出低电平，当检测到S端为高电平时，输出为高电平。或非门的目的在于，当R和S同时有效时，让R信号优先，保证在电源适配器从终端拔出，电流下降，马上可以将适配器的输出恢复到5V。
附图6为本发明实施例电路工作原理中逻辑电路的工作过程示意图。初始状态下，移位寄存器内部的移位序列全是0，RS触发器输出低电平；自第2个时钟周期开始，输入信号开始将序列11001010B送入移位寄存器，直至第9个时钟上升沿，全部的8位全部进入移位寄存器，此时移位寄存器输出值刚好是11001010B(即16进制的0CAH)。此时，数字比较器的2个输入端信号完全相同，输出由1翻转为0，经过或非门后，控制RS触发器发生翻转，其输出由0变1(对应于适配器的输出电压提升到10V)。
从第10个时钟周期开始一直到第14个时钟周期，由于比较器的2个输入端数据不同，比较器持续输出高电平。这段时间RS触发器的2个输入端都是0，输出状态保持为1不变(对应于适配器的输出电压维持10V不变)。
在第15个时钟周期，输入信号变为1(对应于适配器被拔出或者充电结束)。此时由于RS触发器的R＝1，S＝0，触发器输出立即由1翻转为0(对应于适配器的输出电压恢复到5V)，并一直保持下去，直至第18个时钟周期。在这个阶段，由于或非门的存在，比较器的输出电平不会影响RS触发器的输入和输出。
本实施例所描述的电源适配器和移动终端，在USB接口仅通过1A电流时，能够给移动终端输入10W的功率，大幅超过了普通的USB接口电源适配器。
本实施例所描述的适配器，也可以给普通的USB接口移动设备充电。这种情况下，由于适配器无法接收到终端发出的特定电流波形，输出电压仍维持标准的5V，不会损坏移动终端设备，从而保证了本适配器的通用性。
当然，本发明还可有多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的更改或变化，但凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种充电方法，其特征在于，所述方法包括：移动终端通过能够接通或者截断电流输入的控制开关控制USB接口的VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形；其中所述特定的电流波形用于被充电设备检测到后调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动终端还包括与所述控制开关连接的充电管理电路，在充电期间，所述移动终端利用所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，经过所述控制开关的VBUS电源，输出给所述充电管理电路。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动终端通过能够接通或者截断电流输入的控制开关控制USB接口的VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形包括：
所述移动终端判断当前的VBUS电压与预先确定的阈值的关系，根据判断结果，控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生所述特定的电流波形。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据判断结果，控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生所述特定的电流波形包括：
如果判断当前的VBUS电压低于所述预先确定的阈值时，则产生一个控制信号用于控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，以产生所述特定的电流波形。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定的电流波形用于被充电设备检测到后调整所述充电设备的输出电压包括：
所述充电设备和所述移动终端连接后，所述充电设备检测到所述特定的电流波形，调高所述充电设备输出电压对所述移动终端充电。
6.一种充电方法，其特征在于，所述方法包括：充电设备检测到移动终端通过控制开关控制VBUS的电流输入产生特定的电流波形时，调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述充电设备检测到移动终端通过控制开关控制VBUS的电流输入产生特定的电流波形包括：
所述充电设备通过电流波形检测电路检测所述特定的电流波形。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电包括：
根据所述电流波形检测电路检测的所述特定的电流波形，控制AC/DC转换电路的输出电压。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电流波形检测电路包括电流采样电阻；
所述充电设备通过电流波形检测电路检测所述特定的电流波形包括：通过所述电流采样电阻检测所述移动终端产生特定的电流波形。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电包括提高所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
11.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括控制USB接口的VBUS电源输入的控制开关，所述控制开关可以接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形；其中所述特定的电流波形用于被充电设备检测到后调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
12.如权利要求11所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括与所述控制开关连接的充电管理电路，在充电期间，所述移动终端利用所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，经过所述控制开关的VBUS电源，输出给所述充电管理电路。
13.如权利要求11所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括模数转换器，所述移动终端通过所述模数转换器判断当前的VBUS电压与预先确定的阈值的关系，根据判断结果，控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生所述特定的电流波形。
14.如权利要求13所述的移动终端，其特征在于，所述根据判断结果，控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生所述特定的电流波形包括：
如果判断当前的VBUS电压低于所述预先确定的阈值时，则产生一个控制信号用于控制所述控制开关接通或者截断VBUS的电流输入，以产生所述特定的电流波形。
15.如权利要求11所述的移动终端，其特征在于，所述所述特定的电流波形用于被充电设备检测到后调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电包括：
所述充电设备和所述移动终端连接后，所述充电设备检测到所述特定的电流波形后，调高所述充电设备输出电压对所述移动终端充电。
16.如权利要求11－15任意一项所述的移动终端，其特征在于，所述控制开关为MOS管。
17.一种充电设备，其特征在于，所述充电设备包括电流波形检测电路，所述充电设备通过所述电流波形检测电路检测到移动终端通过控制开关控制VBUS的电流输入产生特定的电流波形时，则调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
18.如权利要求17所述的充电设备，其特征在于，所述电流波形检测电路包括电流采样电阻，所述电流波形检测电路通过所述电流采样电阻检测所述移动终端产生特定的电流波形。
19.如权利要求17所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备还包括AC/DC转换电路，所述充电设备根据所述电流波形检测电路检测的所述特定的电流波形，控制所述AC/DC转换电路的输出电压对所述移动终端充电。
20.如权利要求17所述的充电设备，其特征在于，所述调整所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电包括提高所述充电设备的输出电压对所述移动终端充电。
21.一种充电系统，其特征在于，所述系统包括移动终端以及为所述移动终端充电的充电设备，
所述移动终端包括控制USB接口的VBUS电源输入的控制开关，所述控制开关可以接通或者截断VBUS的电流输入，从而产生特定的电流波形；
所述充电设备包括输出电流波形检测电路，所述充电设备通过所述电流波形检测电路检测到所述移动终端产生的特定的电流波形时，则调整输出电压对所述移动终端充电。
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Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102957193B (zh) * 2012-11-19 2015-12-23 中兴通讯股份有限公司 一种充电管理方法、装置和系统
CN103066340B (zh) * 2012-12-17 2015-08-12 中兴通讯股份有限公司 充电方法、移动终端及适配器
TWI514125B (zh) * 2013-03-22 2015-12-21 System General Corp 電源供應器的程式化方法
KR101984076B1 (ko) * 2013-10-31 2019-05-31 주식회사 솔루엠 전원 공급 장치, 디바이스, 전원 공급 시스템 및 이의 제어 방법
CN103580255B (zh) * 2013-11-19 2016-09-14 惠州Tcl移动通信有限公司 一种快速充电终端
US20170005495A1 (en) * 2013-12-19 2017-01-05 Thomson Licensing Method and apparatus for charging electronic device with usb connection
CN104796011A (zh) * 2014-01-21 2015-07-22 中兴通讯股份有限公司 一种充电方法、交流电适配器、充电管理装置及终端
CN104810879B (zh) * 2014-01-28 2016-12-14 广东欧珀移动通信有限公司 快速充电方法和系统
US20150249354A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Infineon Technologies Austria Ag Communication using load modulation
CN103972955B (zh) * 2014-03-24 2016-05-25 西安乾易企业管理咨询有限公司 一种usb接口充电握手方法以及可快速充电的电源适配器
CN105409087A (zh) * 2014-05-26 2016-03-16 华为技术有限公司 电源适配器、线缆和充电器
TWI518494B (zh) 2014-07-01 2016-01-21 華碩電腦股份有限公司 電子裝置及其電源供應的方法
CN104065144B (zh) * 2014-07-10 2017-12-19 上海斐讯数据通信技术有限公司 用vbus信号动态调整usb充电器输出电压和电流的系统及方法
CN104092274A (zh) * 2014-07-29 2014-10-08 深圳市至高通信技术发展有限公司 一种智能可变换输出电压的充电器
JP6362956B2 (ja) * 2014-08-07 2018-07-25 株式会社東芝 電子機器及び方法
CN105375538B (zh) * 2014-08-19 2018-01-12 苏州力生美半导体有限公司 快速充电装置
CN105471008A (zh) * 2014-09-03 2016-04-06 联想(北京)有限公司 一种信息处理方法、第一电子设备和第二电子设备
CN104269893B (zh) * 2014-09-11 2017-08-04 深圳天珑无线科技有限公司 充电控制方法以及充电系统
TWI640145B (zh) * 2014-10-13 2018-11-01 力智電子股份有限公司 轉接器、可攜式電子裝置與其充電控制方法
TW201616846A (zh) * 2014-10-16 2016-05-01 Walton Advanced Eng Inc 一種引導裝置之執行方法
CN105634038B (zh) * 2014-10-29 2020-11-20 联想(北京)有限公司 一种电信号输出及功率确定方法、装置
CN104701937B (zh) * 2015-02-15 2018-06-01 联想(北京)有限公司 充电方法、终端设备以及适配器
US10224727B2 (en) * 2015-06-30 2019-03-05 Dong-Sheng Li Multi-functional hub integrated with AC power supply
DE102015212403B4 (de) * 2015-07-02 2021-03-25 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Batterieladesystem mit regelungsschleife
CN104993182B (zh) 2015-08-05 2018-01-09 青岛海信移动通信技术股份有限公司 一种移动终端、可直充电源适配器及充电方法
CN104993562B (zh) 2015-08-05 2017-12-05 青岛海信移动通信技术股份有限公司 可直充电源适配器
CN104967199B (zh) * 2015-08-05 2018-07-10 青岛海信移动通信技术股份有限公司 快速充电方法及移动终端
MY190877A (en) * 2016-02-05 2022-05-13 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd Terminal charging system, charging method, and power adapter
US10545549B2 (en) 2016-08-12 2020-01-28 Silanna Asia Pte Ltd AC/DC power adapter with accessible internal memory
CN108063487A (zh) * 2016-11-07 2018-05-22 中兴通讯股份有限公司 一种充电器及充电方法
US11374412B2 (en) 2017-04-14 2022-06-28 Parker House Mfg. Co., Inc. Furniture power management system
CN110718944B (zh) * 2018-07-12 2023-08-04 中兴通讯股份有限公司 一种双电池充放电的方法、装置、终端和存储介质
US11201493B2 (en) 2018-12-31 2021-12-14 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Circuit for battery charging and system supply, combining capacitive and inductive charging
US10574070B1 (en) * 2019-01-19 2020-02-25 Simpower Technology Inc. Multi-functional hub integrated with AC power supply
CN109980731B (zh) * 2019-03-29 2021-11-16 联想(北京)有限公司 处理方法和电子设备
KR102280374B1 (ko) * 2019-05-23 2021-07-23 주식회사 씨에스아이피 컨설팅 전원 공급 장치 및 디바이스
FR3107793B1 (fr) 2020-02-28 2022-05-06 St Microelectronics Grenoble 2 Interface d'alimentation USB-PD
CN112256614B (zh) * 2020-09-30 2023-04-11 华为技术有限公司 通信方法及装置
CN116995678B (zh) * 2023-09-26 2024-02-13 深之蓝(天津)水下智能科技有限公司 供电装置及水下缆控机器人

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5998966A (en) * 1997-03-14 1999-12-07 International Components Corp. Microcontrolled battery charger
CN1801570A (zh) * 2004-12-31 2006-07-12 乐金电子（昆山）电脑有限公司 利用电池充电器的系统电源提供设备
US20110068626A1 (en) * 2009-09-24 2011-03-24 Terlizzi Jeffrey J Multiport power converter with load detection capabilities
CN102064582A (zh) * 2010-12-28 2011-05-18 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 可对外供电的终端

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08135554A (ja) * 1994-11-09 1996-05-28 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関失火検出回路
JP2003263245A (ja) 2002-03-07 2003-09-19 Fuji Xerox Co Ltd Ｕｓｂ装置
KR100487622B1 (ko) * 2003-04-25 2005-05-03 엘지전자 주식회사 배터리 충전전류 가변 장치 및 그 방법
JP2006302733A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック及びその接続システム
US7834591B2 (en) * 2006-02-16 2010-11-16 Summit Microelectronics, Inc. Switching battery charging systems and methods
CN101232196B (zh) * 2008-02-02 2011-04-06 中兴通讯股份有限公司 一种usb充电座中充电模式的控制电路及其方法
JP2010154692A (ja) 2008-12-25 2010-07-08 Nikon Corp 電子機器における充電装置、電子機器及び充電方法
US8736227B2 (en) 2009-02-27 2014-05-27 Fairchild Semiconductor Corporation Peripheral device host charging
JP5621203B2 (ja) * 2009-03-30 2014-11-12 富士通株式会社 無線電力供給システム、無線電力供給方法
US7768292B1 (en) * 2009-06-06 2010-08-03 James Kristian Koch Non-invasive power supply tester
CN101989749B (zh) 2009-08-04 2014-03-12 联芯科技有限公司 充电装置及充电方法
TWI384721B (zh) 2009-08-19 2013-02-01 Richtek Technology Corp 充電器及具有該充電器的可攜式裝置
CN102025002B (zh) 2009-09-23 2013-08-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 Usb电池
JP2011223669A (ja) 2010-04-06 2011-11-04 On Semiconductor Trading Ltd 携帯電子機器用の充電器
US9207735B2 (en) * 2011-08-02 2015-12-08 Gram Power, Inc. Power management device and system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5998966A (en) * 1997-03-14 1999-12-07 International Components Corp. Microcontrolled battery charger
CN1801570A (zh) * 2004-12-31 2006-07-12 乐金电子（昆山）电脑有限公司 利用电池充电器的系统电源提供设备
US20110068626A1 (en) * 2009-09-24 2011-03-24 Terlizzi Jeffrey J Multiport power converter with load detection capabilities
CN102064582A (zh) * 2010-12-28 2011-05-18 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 可对外供电的终端

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