CN106063074B - 电源适配器和终端 - Google Patents

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Abstract

一种电源适配器和终端。电源适配器(10)包括功率转换单元(11)和充电接口(12)，充电接口包括电源线，功率转换单元通过电源线与终端形成充电回路，为终端的电池充电，电源适配器还包括通信单元(13)，充电接口还包括数据线，在电源适配器与终端连接的过程中，通信单元通过数据线与终端进行双向通信。该电源适配器和终端能够避免电源线因信号隔离单元负荷过大而产生的发热现象。

Description

电源适配器和终端
技术领域
本发明实施例涉及充电领域，并且更具体地，涉及一种电源适配器和终端。
背景技术
目前，智能手机越来越受到消费者的青睐，但是智能手机耗电量大，通常需要经常充电。随着智能手机的电池容量越来越高，充电时间相应变长。如何实现快速充电亟待解决。
通过电源适配器增大输出电流可以实现快速充电的目的，但是，采用增大输出电流的方式对电池进行快速充电时，通常会在电源适配器或手机中出现温度过高、电压过压、电流过流以及烧坏接口等现象，从而导致电源适配器或手机的损坏。
为了解决这一问题，可以在电源适配器和终端之间引入通信机制，从而能够在整个充电过程中及时交互各项指标或数据，对充电状态进行实时监测和控制。苹果公司在申请公布号为CN 102769312A的发明专利申请中提出一种电源适配器和电子装置充电过程中保持通信的机制，但在该专利申请中，充电和数据通信时分复用电源线，这样势必会影响充电的效率，此外，通过时分复用方式在充电过程中通信，需要添加感性元件隔离数据信号和电源通道，导致隔离元件损耗大，发热现象严重。
发明内容
本发明实施例提供一种电源适配器、终端和充电系统，能够避免时分复用电源线时产生的发热现象。
第一方面，提供一种电源适配器，所述电源适配器包括功率转换单元和充电接口，所述充电接口包括电源线，所述功率转换单元通过所述电源线与终端形成充电回路，为所述终端的电池充电，所述电源适配器还包括通信单元，所述充电接口还包括数据线，在所述电源适配器与所述终端连接的过程中，所述通信单元通过所述数据线与所述终端进行双向通信。
结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，在所述电源适配器向所述终端输出充电电流的过程中，所述通信单元与所述终端进行双向通信，以协商充电模式，其中，所述充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，所述快速充电模式的充电电流大于所述普通充电模式的充电电流。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述电源适配器与所述终端连接后，所述电源适配器与所述终端之间先采用普通充电模式充电，并在采用普通充电模式充电的过程中，所述通信单元与所述终端进行双向通信，协商进入快速充电模式。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述在采用普通充电模式充电的过程中，所述通信单元与所述终端进行双向通信，协商进入快速充电模式，具体包括：所述通信单元向所述终端发送快充询问消息，所述快充询问消息用于指示所述终端判断所述电池的电压是否达到快充电压；当所述电池的电压达到所述快充电压时，所述通信单元接收所述终端发送的快充指示命令；所述电源适配器根据所述快充指示命令的指示，进入快速充电模式。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述在采用普通充电模式充电的过程中，所述通信单元与所述终端进行双向通信，协商进入快速充电模式，具体包括：所述通信单元从所述终端接收指示所述电池的电压的信息；所述电源适配器判断所述电池的电压是否达到快充电压；当所述电池的电压达到所述快充电压时，所述电源适配器进入快速充电模式。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述通信单元与所述终端进行通信，判断所述电池的种类。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述电源适配器根据所述电池的种类，确定所述终端的充电模式，其中，所述充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，所述快速充电模式的充电电流大于所述普通充电模式的充电电流。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述通信单元与所述终端进行通信，判断所述电池的工作条件。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述电源适配器根据所述电池的工作条件，确定所述终端的充电模式，其中，所述充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，所述快速充电模式的充电电流大于所述普通充电模式的充电电流。
结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述电池的工作条件包括所述电池的电压和/或容量，所述电源适配器还用于确定所述电池的电压和/或容量对应的所述电源适配器的最大输出功率，并将输出功率限制在所述最大输出功率之内。
第二方面，提供一种终端，包括电池和充电接口，所述充电接口包括电源线，所述终端通过所述电源线与电源适配器形成充电回路，为所述电池充电，所述终端还包括通信单元，所述充电接口还包括数据线，在所述终端与所述电源适配器连接的过程中，所述通信单元通过所述数据线与所述电源适配器进行双向通信。
结合第二方面，在第二方面的一种实现方式中，在所述终端从所述电源适配器接收充电电流的过程中，所述通信单元与所述终端进行双向通信，以协商充电模式，其中，所述充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，所述快速充电模式的充电电流大于所述普通充电模式的充电电流。
结合第二方面或其上述实现方式的任一种，在第二方面的另一种实现方式中，所述终端与所述电源适配器连接后，所述终端与所述电源适配器之间先采用普通充电模式充电，并在采用普通充电模式充电的过程中，所述通信单元与所述电源适配器进行双向通信，协商进入快速充电模式。
结合第二方面或其上述实现方式的任一种，在第二方面的另一种实现方式中，所述在采用普通充电模式充电的过程中，所述通信单元与所述电源适配器进行双向通信，协商进入快速充电模式，具体包括：所述通信单元从所述电源适配器接收快充询问消息；接收到所述快充询问消息后，所述终端确定所述电池的电压是否达到快充电压；当所述电池的电压达到所述快充电压时，所述通信单元向所述电源适配器发送快充指示命令，指示所述电源适配器进入快速充电模式。
结合第二方面或其上述实现方式的任一种，在第二方面的另一种实现方式中，所述通信单元与所述电源适配器进行通信，向所述电源适配器指示所述电池的种类或工作条件。
本发明实施例中，电源适配器仍采用电源线为终端进行充电，此外，当电源适配器与终端连接时，该电源适配器通过数据线与终端进行双向通信，与数据、功率时分复用电源线的方式相比，能够有效避免电源线因信号隔离单元负荷过大而产生的发热现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的电源适配器的示意性框图。
图2是本发明实施例的终端的示意性框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例的电源适配器的示意性框图。图1的电源适配器10包括功率转换单元11和充电接口12，充电接口12包括电源线，功率转换单元11通过电源线与终端形成充电回路，为终端的电池充电，电源适配器10还包括通信单元13，充电接口12还包括数据线，在电源适配器10与终端连接的过程中，通信单元13通过数据线与终端进行双向通信。
本发明实施例中，电源适配器仍采用电源线为终端进行充电，此外，当电源适配器与终端连接时，该电源适配器通过数据线与终端进行双向通信，与数据、功率时分复用电源线的方式相比，能够有效避免电源线因信号隔离单元负荷过大而产生的发热现象。
需要说明的是，电源适配器和终端之间的双向通信有助于双方协商各种参数，或者协商进行各种决定，这样，可以有效避免单方面作出的决定影响另一方的正常工作。例如，当电源适配器希望增加输出电流时，可以与终端进行协商，当终端同意时，再增大输出电流，避免电源适配器单方面增大输出电流导致终端的输入电流过流。
上述充电接口可以是USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口或microUSB接口，上述电源线为USB接口中的电源线，如+5V和-5V电源线；上述数据线为USB接口中的数据线，如D+线和D-线。
可选地，作为一个实施例，在电源适配器10向终端输出充电电流的过程中，通信单元13与终端进行双向通信，以协商充电模式，其中，充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，快速充电模式的充电电流大于普通充电模式的充电电流。
举例说明，快速充电模式下，可以将电源适配器10的输出电流设置在4-7A，普通充电模式下，可以将电源适配器10的输出电流设置在1-3A。电源适配器10和终端连接后，电源适配器10可以先使用普通充电模式为终端进行充电，将充电电流控制在1-3A；当充电电流处于普通充电模式1-3s之后，电源适配器10与终端进行协商，将充电模式从普通充电模式转换到快速充电模式。协商的过程可以多种多样，例如，可以由终端发起请求，由电源适配器10主动确定进入快速充电模式；也可以由电源适配器发起请求，由终端主动确定进入快速充电模式。此外，在协商的过程中，可以交互终端内电池的电量、电压、类型或温度等信息，也可以交互终端的类型、电源适配器的类型等信息，并基于这些信息中的一种或多种确定是否进入快速充电模式。
可选地，作为一个实施例，电源适配器10与终端连接后，电源适配器10与终端之间先采用普通充电模式充电，并在采用普通充电模式充电的过程中，通信单元13与终端进行双向通信，协商进入快速充电模式。
当然，电源适配器10也可以先采用快速充电模式为终端充电，并与终端协商是否进入普通充电模式，本发明实施例对此不作具体限定。
可选地，作为一个实施例，在采用普通充电模式充电的过程中，通信单元13与终端进行双向通信，协商进入快速充电模式，具体包括：通信单元13向终端发送快充询问消息，快充询问消息用于指示终端判断电池的电压是否达到快充电压；当电池的电压达到快充电压时，通信单元13接收终端发送的快充指示命令；电源适配器10根据快充指示命令的指示，进入快速充电模式。
可选地，作为一个实施例，在采用普通充电模式充电的过程中，通信单元13与终端进行双向通信，协商进入快速充电模式，具体包括：通信单元13从终端接收指示电池的电压的信息；电源适配器10判断电池的电压是否达到快充电压；当电池的电压达到快充电压时，电源适配器10进入快速充电模式。
可选地，作为一个实施例，通信单元13与终端进行通信，判断电池的种类。电池的种类可包括：电池的生产厂商、电池的额定功率、材料等。
可选地，作为一个实施例，电源适配器10根据电池的种类，确定终端的充电模式，其中，充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，快速充电模式的充电电流大于普通充电模式的充电电流。
例如，当电池的种类能够支持快速充电模式时，电源适配器10确定采用快速充电模式为终端充电；当电池的种类不能支持快速充电模式时，电源适配器10采用普通充电模式为终端充电。
可选地，作为一个实施例，通信单元13与终端进行通信，判断电池的工作条件。电池的工作条件可以包括：电池的电压、电量、温度等。
可选地，作为一个实施例，电源适配器10根据电池的工作条件，确定终端的充电模式，其中，充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，快速充电模式的充电电流大于普通充电模式的充电电流。
例如，当电池的工作条件满足预设的快充条件时，电源适配器10确定采用快速充电模式为终端充电；当电池的工作条件不满足预设的快充条件时，电源适配器10采用普通充电模式为终端充电。
可选地，作为一个实施例，电池的工作条件包括电池的电压和/或容量，电源适配器还用于确定电池的电压和/或容量对应的电源适配器的最大输出功率，并将输出功率限制在最大输出功率之内。
具体地，电源适配器10可以实时检测或周期性检测其输出功率是否超过了当前的电池电压或电量所允许的最大输出功率，如果超过了该最大输出功率，就采取降压或降流等策略。
图2是本发明实施例的终端的示意性框图。图2的终端20包括电池21和充电接口22，充电接口22包括电源线，终端20通过电源线与电源适配器形成充电回路，为电池21充电，终端20还包括通信单元23，充电接口22还包括数据线，在终端20与电源适配器连接的过程中，通信单元23通过数据线与电源适配器进行双向通信。
本发明实施例中，电源适配器仍采用电源线为终端进行充电，此外，当电源适配器与终端连接时，该电源适配器通过数据线与终端进行双向通信，与数据、功率时分复用电源线的方式相比，能够有效避免电源线因信号隔离单元负荷过大而产生的发热现象。
需要说明的是，电源适配器和终端之间的双向通信有助于双方协商各种参数，或者协商进行各种决定，这样，可以有效避免单方面作出的决定影响另一方的正常工作。例如，当电源适配器希望增加输出电流时，可以与终端进行协商，当终端同意时，再增大输出电流，避免电源适配器单方面增大输出电流导致终端的输入电流过流。
上述充电接口可以是USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口或microUSB接口，上述电源线为USB接口中的电源线，如+5V和-5V电源线；上述数据线为USB接口中的数据线，如D+线和D-线。
可选地，作为一个实施例，在终端20从电源适配器接收充电电流的过程中，通信单元23与终端进行双向通信，以协商充电模式，其中，充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，快速充电模式的充电电流大于普通充电模式的充电电流。
可选地，作为一个实施例，终端20与电源适配器连接后，终端20与电源适配器之间先采用普通充电模式充电，并在采用普通充电模式充电的过程中，通信单元23与电源适配器进行双向通信，协商进入快速充电模式。
举例说明，快速充电模式下，可以将电源适配器的输出电流设置在4-7A，普通充电模式下，可以将电源适配器的输出电流设置在1-3A。电源适配器和终端连接后，电源适配器可以先使用普通充电模式为终端进行充电，将充电电流控制在1-3A；当充电电流处于普通充电模式1-3s之后，电源适配器与终端进行协商，将充电模式从普通充电模式转换到快速充电模式。协商的过程可以多种多样，例如，可以由终端发起请求，由电源适配器主动确定进入快速充电模式；也可以由电源适配器发起请求，由终端主动确定进入快速充电模式。此外，在协商的过程中，可以交互终端内电池的电量、电压、类型或温度等信息，也可以交互终端的类型、电源适配器的类型等信息，并基于这些信息中的一种或多种确定是否进入快速充电模式。
可选地，作为一个实施例，在采用普通充电模式充电的过程中，通信单元23与电源适配器进行双向通信，协商进入快速充电模式，具体包括：通信单元23从电源适配器接收快充询问消息；接收到快充询问消息后，终端20确定电池21的电压是否达到快充电压；当电池21的电压达到快充电压时，通信单元23向电源适配器发送快充指示命令，指示电源适配器进入快速充电模式。
可选地，作为一个实施例，通信单元23与电源适配器进行通信，向电源适配器指示电池21的种类或工作条件。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种电源适配器，所述电源适配器包括功率转换单元和充电接口，所述充电接口包括电源线，所述功率转换单元通过所述电源线与终端形成充电回路，为所述终端的电池充电，其特征在于，
所述电源适配器还包括通信单元，所述充电接口还包括数据线，在所述电源适配器与所述终端连接的过程中，所述电源适配器与所述终端之间先采用普通充电模式充电，并在采用所述普通充电模式充电的过程中，所述通信单元通过所述数据线与所述终端进行双向通信以协商充电模式而协商进入快速充电模式，其中，所述通信单元向所述终端发送快充询问消息，所述快充询问消息用于指示所述终端判断所述电池的电压是否达到快充电压；当所述电池的电压达到所述快充电压时，所述通信单元接收所述终端发送的快充指示命令；所述电源适配器还根据所述快充指示命令的指示，进入所述快速充电模式，其中：所述通信单元还与所述终端进行通信，判断所述电池的种类，所述电源适配器并根据所述电池的种类，确定所述终端的充电模式，其中，所述充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，所述快速充电模式的充电电流大于所述普通充电模式的充电电流。
2.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，所述在采用所述普通充电模式充电的过程中，所述通信单元与所述终端进行双向通信，协商进入所述快速充电模式，具体包括：
所述通信单元还从所述终端接收指示所述电池的电压的信息；
所述电源适配器还判断所述电池的电压是否达到快充电压；
当所述电池的电压达到所述快充电压时，所述电源适配器进入所述快速充电模式。
3.如权利要求1-2中任一项所述的电源适配器，其特征在于，所述通信单元与所述终端进行通信，判断所述电池的工作条件。
4.如权利要求3所述的电源适配器，其特征在于，所述电源适配器还根据所述电池的工作条件，确定所述终端的充电模式，其中，所述充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，所述快速充电模式的充电电流大于所述普通充电模式的充电电流。
5.如权利要求3所述的电源适配器，其特征在于，所述电池的工作条件包括所述电池的电压和/或容量，所述电源适配器还用于确定所述电池的电压和/或容量对应的所述电源适配器的最大输出功率，并将输出功率限制在所述最大输出功率之内。
6.一种终端，包括电池和充电接口，所述充电接口包括电源线，所述终端通过所述电源线与电源适配器形成充电回路，为所述电池充电，其特征在于，所述终端还包括通信单元，所述充电接口还包括数据线，在所述终端与所述电源适配器连接的过程中，所述终端与所述电源适配器之间先采用普通充电模式充电，并在采用所述普通充电模式充电的过程中，所述通信单元通过所述数据线与所述电源适配器进行双向通信而协商进入快速充电模式，其中，所述通信单元从所述电源适配器接收快充询问消息；接收到所述快充询问消息后，所述终端确定所述电池的电压是否达到快充电压；当所述电池的电压达到所述快充电压时，所述通信单元还向所述电源适配器发送快充指示命令，指示所述电源适配器进入快速充电模式，其中，所述通信单元还通过所述数据线与所述电源适配器进行双向通信向所述电源适配器指示所述电池的种类，以使得所述电源适配器并根据所述电池的种类，确定所述终端的充电模式，其中，所述充电模式包括快速充电模式和普通充电模式，所述快速充电模式的充电电流大于所述普通充电模式的充电电流。
7.如权利要求6所述的终端，其特征在于，所述通信单元与所述电源适配器进行通信，还向所述电源适配器指示所述电池的工作条件。
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