CN106374577A - 一种充电保护方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电保护方法和装置。该方法在充电器侧执行的步骤，包括：在为移动终端充电的过程中，监测充电器向移动终端输出的电流值；将所述电流值发送给所述移动终端；接收并执行所述移动终端根据所述电流值发送的控制指令。该方法在移动终端侧执行的步骤，包括：在接受充电器充电的过程中，接收所述充电器发送的电流值；计算移动终端的系统消耗电流值和电池消耗电流值之和，得到消耗电流值；判断接收的所述电流值和所述消耗电流值的差值是否大于预设的阈值；如果是，则向所述充电器发送停止充电指令，控制所述充电器停止充电。本发明避免Type接口的Vbus与GND微短路造成的移动终端损毁。

Description

一种充电保护方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种充电保护方法和装置。

背景技术

随着智能手机等移动终端的普及，用户对移动终端的充电速度的要求越来越高，为了满足快速充电的需求，越来越多厂家使用Type C接口(24pin管脚)代替现有的MicroUSB接口(5pin)作为充电接口。但是，Type C接口的pin脚的数量较多，因此，随着反复的插拔Type C接口，很容易出现相邻或相近的pin脚出现微短路的情况，由于微短路电流可能仅为几百毫安，尚未达到过流保护的要求，所以过流保护无法起作用，Type C接口持续微短路导致温度升高烧坏Type C接口连接器，甚至烧坏移动终端。

发明内容

本发明提出一种充电保护方法和装置，旨在解决使用Type C接口充电时容易出现微短路的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来解决的：

本发明提供一种充电保护方法，在充电器侧执行的步骤，包括：在为移动终端充电的过程中，监测充电器向移动终端输出的电流值；将所述电流值发送给所述移动终端；接收并执行所述移动终端根据所述电流值发送的控制指令。

其中，所述控制指令的种类包括：停止充电指令和开始充电指令；所述执行所述移动终端根据所述电流值发送的控制指令，包括：识别所述控制指令的种类；如果所述控制指令是停止充电指令，则控制所述充电器停止为所述移动终端充电；如果所述控制指令是开始充电指令，则控制所述充电器开始为所述移动终端充电。

本发明提供一种充电保护方法，在移动终端侧执行的步骤，包括：在接受充电器充电的过程中，接收所述充电器发送的电流值；计算移动终端的系统消耗电流值和电池消耗电流值之和，作为消耗电流值；判断接收的所述电流值和所述消耗电流值的差值是否大于预设的阈值；如果是，则向所述充电器发送停止充电指令，控制所述充电器停止充电。

其中，在向所述充电器发送停止充电指令之后或同时，还包括：提供用于提示进行充电电路检查的提示信息。

其中，在提供所述提示信息之后，还包括：向所述充电器发送开始充电指令。

本发明提供了一种充电保护装置，设置在充电器侧，包括：监测单元，用于在为移动终端充电的过程中，监测充电器向移动终端输出的电流值；发送单元，用于将所述电流值发送给所述移动终端；控制单元，用于接收并执行所述移动终端根据所述电流值发送的控制指令。

其中，所述控制指令的种类包括：停止充电指令和开始充电指令；所述控制单元，用于识别所述控制指令的种类；如果所述控制指令是停止充电指令，则控制所述充电器停止为所述移动终端充电；如果所述控制指令是开始充电指令，则控制所述充电器开始为所述移动终端充电。

本发明提供了一种充电保护装置，设置在移动终端侧，包括：接收单元，用于在接受充电器充电的过程中，接收所述充电器发送的电流值；计算单元，用于计算移动终端的系统消耗电流值和电池消耗电流值之和，作为消耗电流值；监控单元，用于判断接收的所述电流值和所述消耗电流值的差值是否大于预设的阈值；如果是，则向所述充电器发送停止充电指令，控制所述充电器停止充电。

其中，所述监控单元，还用于在向所述充电器发送停止充电指令之后或同时，提供用于提示进行充电电路检查的提示信息。

其中，所述监控单元，还用于在提供所述提示信息之后，向所述充电器发送开始充电指令。

本发明具有以下有益效果：

本发明充电器实时地监测输出电流，并将该电流值提供给移动终端，由移动终端判断是否发生微短路，在发生微短路的情况下，充电器在移动终端的控制下停止对移动终端输出电流，对移动终端的充电电路进行保护，避免Type C接口的Vbus和GND微短路造成的移动终端损毁。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的充电保护方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施例的充电保护方法的流程图；

图3是根据本发明第三实施例的充电保护装置的结构图；

图4是根据本发明第四实施例的充电保护装置的结构图；

图5是根据本发明第五实施例的充电器的充电电路示意图；

图6是根据本发明第五实施例的移动终端的充电电路示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

基于上述移动终端硬件结构以及通信系统，提出本发明方法各个实施例。

实施例一

本实施例提出一种在充电器侧执行的充电保护方法。图1是根据本发明第一实施例的充电保护方法的流程图。

步骤S110，在为移动终端充电的过程中，监测充电器向移动终端输出的电流值。

步骤S120，将该电流值发送给该移动终端。

步骤S130，接收并执行该移动终端根据该电流值发送的控制指令。

在本实施例中，充电器和移动终端通过Type C接口连接。充电器通过TypeC接口为移动终端充电。

在本实施例中，实时监测充电器向移动终端输出的电流的电流值。充电器和移动终端都将该电流值作为是否执行充电保护的参考标准。

在本实施例中，对移动终端的充电保护包括：

通过通信模块或者Type C接口向移动终端发送监测到的电流值(输出电流值)，这样在移动终端侧就可以根据该电流值确定移动终端的Type C接口是否存在微短路的情况，及时向充电器侧发送控制指令，以便保护移动终端的充电电路。

控制指令的种类包括：停止充电指令和开始充电指令。

停止充电指令，用于控制充电器停止向移动终端输出电流。

开始充电指令，用于控制充电器开始向移动终端输出电流。

在执行移动终端发送的控制指令时，识别该控制指令的种类；如果该控制指令是停止充电指令，则控制充电器停止为移动终端充电；如果该控制指令是开始充电指令，则控制充电器开始为移动终端充电。

具体的，在充电器侧，可以交替接收到停止充电指令和开始充电指令。在移动终端的充电电路存在漏电情况时，可以接收到移动终端发送的停止充电指令，执行该停止充电指令，控制充电器停止向移动终端输出电流。在一段时间过后，可以接收到移动终端发送的开始充电指令，执行该开始充电指令，控制充电器开始向移动终端输出电流。在该一段时间内，移动终端可以提示用户对充电电路进行检查，如重新插拔Type C接口。

在本实施例中，对充电器的充电保护包括：

为了避免充电器侧的Type C接口微短路带来的问题，可以预先设置限制电流值，判断监测到的电流值是否大于预设的限制电流值；如果是，则控制充电器停止向移动终端输出电流；如果否，则向移动终端正常输出电流，继续为移动终端充电。该限制电流值可以是经验值或者实验值。例如：充电器的额定电流为1A，移动终端的额定电流为2A，那么可以设置限制电流值为1A，以免向移动终端输出大于1A的电流时将充电器的充电电路烧毁。

进一步地，如果监测到的电流值大于限制电流值，则可以发出告警信息，以便提示用户进行处理，例如：发出蜂鸣声，或者向移动终端发出告警信息，由移动终端发出蜂鸣声或者显示告警信息。

本实施例还可以监测充电器输出的电压值，如果电压值大于预设的第一电压阈值或者小于预设的第二电压阈值，则控制充电器停止向移动终端输出电流；其中，第一电压阈值大于第二电压阈值。电压值大于第一阈值表示输出的电压过压，电压值小于第二阈值表示输出的电压欠压。通过本实施例可以使充电器输出的电压处于安全范围之内，避免欠压或过压对充电器的充电电路造成的损坏。进一步地，如果电压值大于预设的第一电压阈值或者小于预设的第二电压阈值，可以向移动终端发送通知信息，告知移动终端当前充电器的输出电压欠压或过压。

在本实施例中，充电器实时地监测输出电流，并将该电流值提供给移动终端，由移动终端判断是否发生微短路，在发生微短路的情况下，充电器在移动终端的控制下停止对移动终端输出电流，对移动终端的充电电路进行保护，避免Type C接口微短路造成的移动终端损毁。充电器也可以根据监测的电流值主动的对充电器的充电电路进行保护，避免Type C接口微短路造成的移动终端和充电器损毁，从而保护了移动终端安全以及用户的人身安全。

实施例二

本实施例提供一种在移动终端侧执行的充电保护方法。图2是根据本发明第二实施例的充电保护方法的流程图。

步骤S210，在接受充电器充电的过程中，接收充电器发送的电流值。

步骤S220，计算移动终端的系统消耗电流值和电池消耗电流值之和，作为消耗电流值。

步骤S230，判断接收到的该电流值和该消耗电流值的差值是否大于预设的阈值；如果是，则执行步骤S240，如果否，则执行步骤S210。

步骤S240，向充电器发送停止充电指令，控制充电器停止充电。

实时监控移动终端的系统消耗电流和电池消耗电流，获得系统消耗电流值和电池消耗电流值。

系统消耗电流值是指充电过程中移动终端的系统使用的电流值。

电池消耗电流值是指充电过程中电池吸收的电流值或者电池向移动终端的系统释放的电流值。如果电池吸收电流，则该电池消耗电流值为正；如果电池释放电流，则该电池消耗电流值为负。

在正常情况下，系统消耗电流值和电池消耗电流值之和应当等于充电器输出的电流值。在移动终端的充电电路发生微短路时，即Type C接口的管脚之间出现微短路时，系统消耗电流值和电池消耗电流值之和小于充电器输出的电流值。

具体的，监控移动终端的系统消耗电流和电池消耗电流；比较系统消耗电流值I0、电池消耗电流值I1、充电器发送的电流值I2，如果(I2-(I0+I1))＞预设的阈值，则Type C接口可能出现微短路，向充电器侧发送停止充电指令。该阈值为经验值或实验值。例如：该阈值为20mA或100mA。

为了提高判断的准确性，可以获取预定时间段内的系统消耗电流值I0、电池消耗电流值I1以及该预定时间段内接收的电流值I2，计算I0的平均值I0_avg和I1的平均值I1_avg，以及电流值I2的平均值I2_avg。比较I0_avg、I1_avg和I2_avg，如果(I2_avg-(I0_avg+I1_avg))＞预设的阈值，则向充电器侧发送停止充电指令。

在本实施例中，在向充电器发送停止充电指令之后或同时，提供用于提示进行充电电路检查的提示信息。该提示信息为音频信息和/或文字信息。音频信息可以通过移动终端的扬声器进行播放，如：蜂鸣声。文字信息可以通过移动终端的显示器进行显示，如：充电电路故障，重新连接充电器。

在提供该提示信息之后，还可以向充电器发送开始充电指令。进一步地，在提供该提示信息的预设时间之后，如1min之后，向充电器发送开始充电指令。在该预设时间内，用户可以检查充电电路，重新插拔Type C接口。在向充电器发送开始充电指令之后，重新执行步骤S210～步骤S240，判断微短路现象是否已经消失，如果消失，则接受充电器的充电，如果没有消失，则再次向充电器发送停止充电指令，继续提示用户检测充电电路。

在本实施例中，根据充电器发送的电流值，可以及时发现充电电路是否漏电(微短路)，如果存在漏电的情况，及时控制充电器停止充电，避免损毁移动终端。

实施例三

本实施例提供一种设置在充电器侧的充电保护装置。图3是根据本发明第三实施例的充电保护装置的结构图。

该设置在充电器侧的充电保护装置，包括：

监测单元310，用于在为移动终端充电的过程中，监测充电器向移动终端输出的电流值。

发送单元320，用于将所述电流值发送给所述移动终端。

控制单元330，用于接收并执行所述移动终端根据所述电流值发送的控制指令。

在一个实施例中，所述控制指令的种类包括：停止充电指令和开始充电指令；控制单元330，用于识别所述控制指令的种类；如果所述控制指令是停止充电指令，则控制所述充电器停止为所述移动终端充电；如果所述控制指令是开始充电指令，则控制所述充电器开始为所述移动终端充电。

在另一实施例中，控制单元330，还用于判断所述电流值是否大于预设的限制电流值；如果是，则控制所述充电器停止向所述移动终端输出电流。

在又一实施例中，监测单元310，还用于监测充电器输出的电压值；控制单元330，还用于判断该电压值是否大于预设的第一电压阈值，该电压值是否小于预设的第二电压阈值，如果电压值大于预设的第一电压阈值或者小于预设的第二电压阈值，则控制充电器停止向移动终端输出电流；其中，第一电压阈值大于第二电压阈值。

本实施例所述的装置的功能已经在图1所示的方法实施例中进行了描述，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

实施例四

本实施例提供一种设置在移动终端侧的充电保护装置。图4是根据本发明第四实施例的充电保护装置的结构图。

该设置在移动终端侧的充电保护装置，包括：

接收单元410，用于在接受充电器充电的过程中，接收所述充电器发送的电流值。

计算单元420，用于计算移动终端的系统消耗电流值和电池消耗电流值之和，作为消耗电流值。

监控单元430，用于判断接收的所述电流值和所述消耗电流值的差值是否大于预设的阈值；如果是，则向所述充电器发送停止充电指令，控制所述充电器停止充电。

在一个实施例中，监控单元430，还用于在向所述充电发送停止充电指令之后或同时，提供用于提示进行充电电路检查的提示信息。

在另一实施例中，监控单元430，还用于在提供所述提示信息之后，向所述充电器发送开始充电指令。

本实施例所述的装置的功能已经在图2所示的方法实施例中进行了描述，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

实施例五

下面提供一个较为具体的实施例，进一步地说明本发明的充电保护方法。

图5是根据本发明第五实施例的充电器的充电电路示意图。

在充电器设置电源模块、电路保护模块、电流监控模块和Type C接口。

Type接口包括管脚：Vbus，D+，D-和GND。Vbus表示电源。D+和D-为数据端口，D+为数据正，D-为数据负。GND表示接地。

电源模块，主要用于将220V的电压转换为充电输出电压。充电输出电压例如是：5V，9V，12V。

电路保护模块，主要用于实时监控充电器的输出电压范围，使充电器输出的电压在安全工作范围内。进一步地，电路保护模块监测输出电压值，如果电压值大于预设的第一电压阈值或者小于预设的第二电压阈值，则控制充电器停止向移动终端输出电流；其中，第一电压阈值大于第二电压阈值。例如：充电器的额定输出电压为5V，当监测到输出电压高于6.5V(第一电压阈值)时，进行过压保护，断开电流的输出通路，当监测到输出电压小于4.2V(第二电压阈值)时，进行欠压保护，断开电流的输出通路。

电流监控模块，主要用于实时监测充电器输出电流的电流值，将该电流值通过数据端口传送给移动终端，并且当电流值超出限制电流值时，断开电流的输出通路。

图6是根据本发明第五实施例的移动终端的充电电路示意图。

在移动终端中设置Type C连接器、充电管理模块、电流计算及管理模块、系统供电电流监测模块、电池充电电流监测模块、移动终端工作电路和电池。该电池可以锂离子电池。

Type连接器包括管脚：Vbus，D+，D-和GND，Type C连接器用于和充电器的Type C接口连接。

充电管理模块，主要用于对电池供电、系统供电进行电流动态管理。具体的，如果充电器输出的电流值大于系统消耗电流值，则在充电器的输出电流优先给移动终端的工作电路工作，在满足移动终端的工作电路供电需求的前提下给电池充电；如果充电器输出的电流值小于系统消耗电流值，则充电器输出的电流与电池一起给移动终端的工作电路供电。一般情况下，充电器输出的电流值大于系统消耗电流值。

系统供电监测模块，主要用于监测系统消耗电流I0。进一步地，可以在VPH(工作电路电压)电路中串联高精度电阻，采样该高精度电阻两端的电压值，将该电压值通过监测信号反馈到电流计算及管理模块，由该电流计算及管理模块计算出系统消耗电路I0。

电池充电监测模块，主要用于监测电池吸收电流值I1。进一步地，可以在Vbat(电池电压)电路中串联高精度电阻，采样该高精度电阻两端的电压值，将该电压值通过监测信号反馈到电流计算及管理模块，由该电流计算及管理模块计算出电池吸收电流值I1。

电流计算及管理模块，主要用于根据系统供电监测模块反馈的电压值计算出系统消耗电流I0值，根据电池充电监测模块反馈的电压值计算出电池吸收电流I1值，以及通过数据端口接收到的输出电流值I2(充电器发送的电流值)。接收多个I2，并经过系统供电监测模块和电池充电监测模块多次取样，可以得到多个I0、I1、I2，分别在多个I0，多个I1和多个I2中去掉最大值和最小值后取平均值，可以得到I0_avg、I1_avg、I2_avg。如果I2_avg与I0_avg+I1_avg差值小于20mA，则判定移动终端充电正常，否则判定为Vbus网络上存在漏电电流，通过显示器提醒用户进行检测，并通过D+和D-向充电器输出控制指令，控制充电器停止输出电流。经过时间T后，控制充电器输出电流，再次获得I0_avg、I1_avg、I2_avg值，如果I2_avg与I0_avg+I1_avg差值大于等于20mA，再次控制充电器停止输出电流并提醒用户进行检测。本实施例反复控制充电器停止输出电流和开始输出电流，直至充电正常，从而避免烧坏Type C连接器甚至烧坏移动终端。

需要说明的是，I0和I2为正数；当I2大于I0时，I1为正数，即电池充电；当I2小于I0时，I1为负数，即电池放电。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电保护方法，其特征在于，在充电器侧执行的步骤，包括：

在为移动终端充电的过程中，监测充电器向移动终端输出的电流值；

将所述电流值发送给所述移动终端；

接收并执行所述移动终端根据所述电流值发送的控制指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述控制指令的种类包括：停止充电指令和开始充电指令；

所述执行所述移动终端根据所述电流值发送的控制指令，包括：

识别所述控制指令的种类；

如果所述控制指令是停止充电指令，则控制所述充电器停止为所述移动终端充电；

如果所述控制指令是开始充电指令，则控制所述充电器开始为所述移动终端充电。

3.一种充电保护方法，其特征在于，在移动终端侧执行的步骤，包括：

在接受充电器充电的过程中，接收所述充电器发送的电流值；

计算移动终端的系统消耗电流值和电池消耗电流值之和，作为消耗电流值；

判断接收的所述电流值和所述消耗电流值的差值是否大于预设的阈值；

如果是，则向所述充电器发送停止充电指令，控制所述充电器停止充电。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在向所述充电器发送停止充电指令之后或同时，还包括：提供用于提示进行充电电路检查的提示信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在提供所述提示信息之后，还包括：向所述充电器发送开始充电指令。

6.一种充电保护装置，其特征在于，设置在充电器侧，包括：

监测单元，用于在为移动终端充电的过程中，监测充电器向移动终端输出的电流值；

发送单元，用于将所述电流值发送给所述移动终端；

控制单元，用于接收并执行所述移动终端根据所述电流值发送的控制指令。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述控制指令的种类包括：停止充电指令和开始充电指令；

所述控制单元，用于识别所述控制指令的种类；如果所述控制指令是停止充电指令，则控制所述充电器停止为所述移动终端充电；如果所述控制指令是开始充电指令，则控制所述充电器开始为所述移动终端充电。

8.一种充电保护装置，其特征在于，设置在移动终端侧，包括：

接收单元，用于在接受充电器充电的过程中，接收所述充电器发送的电流值；

计算单元，用于计算移动终端的系统消耗电流值和电池消耗电流值之和，作为消耗电流值；

监控单元，用于判断接收的所述电流值和所述消耗电流值的差值是否大于预设的阈值；如果是，则向所述充电器发送停止充电指令，控制所述充电器停止充电。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述监控单元，还用于在向所述充电器发送停止充电指令之后或同时，提供用于提示进行充电电路检查的提示信息。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述监控单元，还用于在提供所述提示信息之后，向所述充电器发送开始充电指令。