CN106410882A - 充电器及usb充电系统的充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种充电器及USB充电系统的充电方法,该方法包括:被充电设备在被充电设备的VBUS端口加载第一电压;充电器在充电器的VBUS端口检测到第一电压对应的第一电流;被充电设备在被充电设备的VBUS端口加载与第一电压的电压值不相同的第二电压;充电器在充电器的VBUS端口检测到第二电压对应的第二电流;充电器根据第一电压、第二电压、第一电流以及第二电流获取USB数据线的内阻值。通过以上方式,本发明能能够获取USB数据线的阻值,以判断其是否适合快速充电,从而有效防止USB数据线过流烧坏。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,特别是涉及一种充电器及USB充电系统的充电方法。
背景技术
随着智能手机的普及和用户对手机使用续航时间需求的提高,在受限于锂电池技术无法取得突破而做大能量密度的情况下,智能手机电池快速充电技术得以迅速普及。快充技术本质上是提高充电器的输出功率,因此需要匹配对应的快速充电器以及数据线,数据线相比以前要能承受更高的功率以及更低的损耗,需要定制化。然而当前许多普通数据线阻抗较大,大电流充电时,数据线上会有较大的压降,无法承受较大的功率,无法满足快充要求。在数据线内阻过大的情况下,强行进行大功率充电,会导致数据线过流烧坏的风险。
因此,有必要在充电前获知数据线内阻,从而避免上述情况发生。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种充电器及USB充电系统的充电方法,能够获取USB数据线的阻值,以判断其是否适合快速充电,从而有效防止USB数据线过流烧坏。
本发明提供一种USB充电系统的充电方法,USB充电系统包括被充电设备、充电器,被充电设备通过USB数据线与充电器可插拔连接,该方法包括:被充电设备在被充电设备的VBUS端口加载第一电压;充电器在充电器的VBUS端口检测到第一电压对应的第一电流;被充电设备在被充电设备的VBUS端口加载与第一电压的电压值不相同的第二电压;充电器在充电器的VBUS端口检测到第二电压对应的第二电流;充电器根据第一电压、第二电压、第一电流以及第二电流获取USB数据线的内阻值。
其中,充电器根据以下等式获取内阻值:
其中,R为内阻值,V1为第一电压的电压值,V2为第二电压的电压值,i1为第一电流的电流值,i2为第二电流的电流值。
其中,该方法还包括:充电器将内阻值与预设电阻值进行比较,若电阻值小于预设电阻值,判断USB数据线适合快速充电,并选择与内阻值相匹配的充电电流,并在充电器的VBUS端口加载充电电流以对被充电设备进行充电。
其中,该方法还包括:若电阻值大于或等于预设电阻值,充电器判断USB数据线不适合快速充电,提示用户更换USB数据线。
本发明还提供一种USB充电系统的充电方法,USB充电系统包括被充电设备、充电器,被充电设备通过USB数据线与充电器可插拔连接,该方法包括:被充电设备在被充电设备的VBUS端口加载第三电流;充电器在充电器的VBUS端口检测到第三电流对应的第三电压;被充电设备在被充电设备的VBUS端口加载与第三电流的电流值不相同的第四电流;充电器在充电器的VBUS端口检测到第四电流对应的第第四电压;充电器根据第三电压、第四电压、第三电流以及第四电流获取USB数据线的内阻值。
其中,充电器根据以下等式获取内阻值:
其中,R为内阻值,U1为第三电压的电压值,U2为第四电压的电压值,I1为第三电流的电流值,I2为第四电流的电流值。
其中,该方法还包括:充电器将内阻值与预设电阻值进行比较,若电阻值小于预设电阻值,判断USB数据线适合快速充电,并选择与内阻值相匹配的充电电流,并在充电器的VBUS端口加载充电电流以对被充电设备进行充电。
其中,该方法还包括:若电阻值大于或等于预设电阻值,充电器判断USB数据线不适合快速充电,提示用户更换USB数据线。
本发明进一步提供一种充电器,包括:第一USB接口,通过USB数据线与被充电设备的第二USB接口可插拔连接;电流检测单元,依次在第一USB接口的VBUS端口检测第一电流和第二电流,其中第一电流由被充电设备在第二USB接口的VBUS端口加载的第一电压产生,第二电流由被充电设备在第二USB接口的VBUS端口加载的第二电压产生,第一电压与第二电压的电压值不相同;处理芯片,根据第一电压、第二电压、第一电流以及第二电流获取USB数据线的内阻值。
本发明进一步提供一种充电器,包括:第一USB接口,通过USB数据线与被充电设备的第二USB接口可插拔连接;模数转换器,依次在第一USB接口的VBUS端口检测第三电压和第四电压,其中第三电压由被充电设备在第二USB接口的VBUS端口加载的第三电流产生,第四电压由被充电设备在第二USB接口的VBUS端口加载的第四电流产生,第三电流与第四电流的电流值不相同;处理芯片,根据第三电压、第四电压、第三电流以及第四电流获取USB数据线的内阻值。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明的USB充电器及USB充电系统的充电方法中,利用被充电设备分别在VBUS端口中分两次施加预设的电压或电流,并在充电器的VBUS端口获取对应的电流或电压,根据电流、电压的对应关系获取USB数据线的内阻的阻值,以根据阻值判断USB数据线是否适合快速充电,从而有效防止USB数据线过流烧坏。
附图说明
图1是本发明的充电系统的原理框图;
图2是本发明的充电方法第一实施例的流程图;
图3是本发明的充电方法第一实施例的另一流程图;
图4是本发明的充电系统第一实施例的系统结构示意图;
图5是本发明的充电方法第二实施例的流程图;
图6是本发明的充电系统第二实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
首先请参见图1,图1是本发明的充电系统的原理框图,如图1所示,本发明的充电系统包括被充电设备20和充电器10,充电器10通过USB数据线与被充电设备20可插拔连接。
以下请参见图2,图2是本发明的充电方法第一实施例的流程图,如图2所示,本发明的充电方法包括如下步骤:
步骤S11:被充电设备20在被充电设备20的VBUS端口加载第一电压;
步骤S12:充电器10在充电器10的VBUS端口检测到第一电压对应的第一电流;
步骤S13:被充电设备20在被充电设备20的VBUS端口加载与第一电压的电压值不相同的第二电压;
步骤S14:充电器10在充电器10的VBUS端口检测到第二电压对应的第二电流;
步骤S15:充电器10根据第一电压、第二电压、第一电流以及第二电流获取USB数据线的内阻值。
具体地,在步骤S15中,充电器10可根据以下等式获取内阻值:
其中,R为内阻值,V1为第一电压的电压值,V2为第二电压的电压值,i1为第一电流的电流值,i2为第二电流的电流值。
在本实施例中,利用被充电设备20分别在VBUS端口中分两次施加预设的电压,并在充电器10的VBUS端口获取对应的电流,根据电流、电压的对应关系即可获取USB数据线的内阻的阻值,
值得注意的是,在获取阻值之后,充电器10可进一步根据阻值判断USB数据线是否适合快速充电,从而有效防止USB数据线过流烧坏。具体可参见图3,图3是本发明的充电方法第一实施例的另一流程图,其中图3的步骤S16可在图2的步骤S15之后执行。如图3所示,本发明的充电方法还包括如下步骤:
步骤S16:充电器10将内阻值与预设电阻值进行比较,以判断内阻值是否小于预设电阻值,如果是,则执行步骤S18,如果否,则执行步骤S17。
步骤S18:充电器10判断到USB数据线适合快速充电,并选择与内阻值相匹配的充电电流。
步骤S19:充电器10在充电器10的VBUS端口加载充电电流以对被充电设备20进行充电。
步骤S17:充电器10判断USB数据线不适合快速充电,提示用户更换USB数据线。
通过上述方式,本实施例更可根据不同种类的USB数据线选择对应的充电电流来对被充电设备20进行充电,可进一步提高充电效率。
并且,在判断USB数据线不适合快速充电时,自动提示用户更好USB数据线,更可提高系统安全性。
其中,充电器10可以LED显示灯闪烁显示的方式进行提示,或通过语音、震动等方式进行提示,本发明对此不作限定。
为了进一步清楚说明,可进一步参见图4,图4是本发明的充电系统第一实施例的系统结构示意图。
如图4所示,被充电设备20包括充电芯片201、电池203、第二USB接口202,充电器10包括处理芯片101、电流检测单元104、第一USB接口103。
第一USB接口103通过USB数据线与第二USB接口202可插拔连接。
电流检测单元104,依次在第一USB接口103的VBUS端口检测第一电流和第二电流,其中第一电流由被充电设备20在第一USB接口202的VBUS端口加载的第一电压产生,第二电流由被充电设备20在第一USB接口202的VBUS端口加载的第二电压产生,第一电压与第二电压的电压值不相同;处理芯片101,根据第一电压、第二电压、第一电流以及第二电流获取USB数据线的内阻值。
具体地,被充电设备20可通过充电芯片201在第二USB接口202的VBUS端口加载第一电压和第二电压。
处理芯片101可根据以下等式获取内阻值:
其中,R为内阻值,V1为第一电压的电压值,V2为第二电压的电压值,i1为第一电流的电流值,i2为第二电流的电流值。
值得注意的是,V1和V2为充电器10与被充电设备20预先约定的数据,可预先记录于处理芯片101中,无需进行测量。
处理芯片101可将内阻值与预设电阻值进行比较,以判断内阻值是否小于预设电阻值,如果是,判断到USB数据线适合快速充电,并选择与内阻值相匹配的充电电流,处理芯片101在第一USB接口103的VBUS端口加载充电电流以对被充电设备20进行充电。如果否,处理芯片101判断出USB数据线不适合快速充电,提示用户更换USB数据线。
本发明进一步提供实现测量USB数据线内阻的第二种实施方式,以下请参见图5,图5是本发明的充电方法第二实施例的流程图,如图5所示,本发明的充电方法包括如下步骤:
步骤S21:被充电设备20在被充电设备20的VBUS端口加载第三电流;
步骤S22:充电器10在充电器10的VBUS端口检测到第三电流对应的第三电压;
步骤S23:被充电设备20在被充电设备20的VBUS端口加载与第三电流的电流值不相同的第四电流;
步骤S24:充电器10在充电器10的VBUS端口检测到第四电流对应的第第四电压;
步骤S25:充电器10根据第三电压、第四电压、第三电流以及第四电流获取USB数据线的内阻值。
具体地,在步骤S25中,充电器10可根据以下等式获取内阻值:
其中,R为内阻值,U1为第三电压的电压值,U2为第四电压的电压值,I1为第三电流的电流值,I2为第四电流的电流值。
在本实施例中,利用被充电设备20分别在VBUS端口中分两次施加预设的电流,并在充电器10的VBUS端口获取对应的电压,根据电压、电流的对应关系即可获取USB数据线的内阻的阻值,
值得注意的是,在获取阻值之后,充电器10可进一步根据阻值判断USB数据线是否适合快速充电,从而有效防止USB数据线过流烧坏。其具体流程可参见图3,其中图3的步骤S16也可在图5的步骤S25之后执行,于此不再赘述。
为了进一步清楚说明,可进一步参见图6,图6是本发明的充电系统第二实施例的系统结构示意图。
如图4所示,被充电设备20包括充电芯片201、电池203、第二USB接口202,充电器10包括处理芯片101、模数转换器102、第一USB接口103。
第一USB接口103通过USB数据线与第二USB接口202可插拔连接。
模数转换器102,依次在第一USB接口103的VBUS端口检测第三电压和第四电压,其中第三电压由被充电设备20在第二USB接口202的VBUS端口加载的第三电流产生,第四电压由被充电设备20在第二USB接口202的VBUS端口加载的第四电流产生,第三电流与第四电流的电流值不相同;处理芯片101,根据第三电压、第四电压、第三电流以及第四电流获取USB数据线的内阻值。
具体地,被充电设备20可通过充电芯片201在第二USB接口202的VBUS端口加载第三电流和第四电流。
处理芯片101具体可根据以下等式获取内阻值:
其中,R为内阻值,U1为第三电压的电压值,U2为第四电压的电压值,I1为第三电流的电流值,I2为第四电流的电流值。
值得注意的是,I1和I2为充电器10与被充电设备20预先约定的数据,可预先记录于处理芯片101中,无需进行测量。
处理芯片101可将内阻值与预设电阻值进行比较,以判断内阻值是否小于预设电阻值,如果是,判断到USB数据线适合快速充电,并选择与内阻值相匹配的充电电流,处理芯片101在第一USB接口103的VBUS端口加载充电电流以对被充电设备20进行充电。如果否,处理芯片101判断出USB数据线不适合快速充电,提示用户更换USB数据线。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明的USB充电器10及USB充电系统的充电方法中,利用被充电设备20分别在VBUS端口中分两次施加预设的电压或电流,并在充电器10的VBUS端口获取对应的电流或电压,根据电流、电压的对应关系获取USB数据线的内阻的阻值,以根据阻值判断USB数据线是否适合快速充电,从而有效防止USB数据线过流烧坏。
值得注意的是,本发明的充电方法可在充电握手协议识别完成之后进行,可有效地提高充电安全。
以上所述仅为本发明的实施例,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USB充电系统的充电方法,其特征在于,所述USB充电系统包括被充电设备、充电器,所述被充电设备通过USB数据线与所述充电器可插拔连接,所述方法包括:
所述被充电设备在所述被充电设备的VBUS端口加载第一电压;
所述充电器在所述充电器的VBUS端口检测到所述第一电压对应的第一电流;
所述被充电设备在所述被充电设备的VBUS端口加载与所述第一电压的电压值不相同的第二电压;
所述充电器在所述充电器的VBUS端口检测到所述第二电压对应的第二电流;
所述充电器根据所述第一电压、所述第二电压、所述第一电流以及所述第二电流获取所述USB数据线的内阻值。
2.根据权利要求1所述的充电方法,其特征在于,所述充电器根据以下等式获取所述内阻值:
其中,所述R为所述内阻值,所述V1为所述第一电压的电压值,所述V2为所述第二电压的电压值,所述i1为所述第一电流的电流值,所述i2为所述第二电流的电流值。
3.根据权利要求1所述的充电方法,其特征在于,还包括:
所述充电器将所述内阻值与预设电阻值进行比较,若所述电阻值小于所述预设电阻值,判断所述USB数据线适合快速充电,并选择与所述内阻值相匹配的充电电流,并在所述充电器的VBUS端口加载所述充电电流以对所述被充电设备进行充电。
4.根据权利要求3所述的充电方法,其特征在于,还包括:
若所述电阻值大于或等于所述预设电阻值,所述充电器判断所述USB数据线不适合快速充电,提示用户更换USB数据线。
5.一种USB充电系统的充电方法,其特征在于,所述USB充电系统包括被充电设备、充电器,所述被充电设备通过USB数据线与所述充电器可插拔连接,所述方法包括:
所述被充电设备在所述被充电设备的VBUS端口加载第三电流;
所述充电器在所述充电器的VBUS端口检测到所述第三电流对应的第三电压;
所述被充电设备在所述被充电设备的VBUS端口加载与所述第三电流的电流值不相同的第四电流;
所述充电器在所述充电器的VBUS端口检测到所述第四电流对应的第第四电压;
所述充电器根据所述第三电压、所述第四电压、所述第三电流以及所述第四电流获取所述USB数据线的内阻值。
6.根据权利要求5所述的充电方法,其特征在于,所述充电器根据以下等式获取所述内阻值:
其中,所述R为所述内阻值,所述U1为所述第三电压的电压值,所述U2为所述第四电压的电压值,所述I1为所述第三电流的电流值,所述I2为所述第四电流的电流值。
7.根据权利要求5所述的充电方法,其特征在于,还包括:
所述充电器将所述内阻值与预设电阻值进行比较,若所述电阻值小于所述预设电阻值,判断所述USB数据线适合快速充电,并选择与所述内阻值相匹配的充电电流,并在所述充电器的VBUS端口加载所述充电电流以对所述被充电设备进行充电。
8.根据权利要求7所述的充电方法,其特征在于,还包括:
若所述电阻值大于或等于所述预设电阻值,所述充电器判断所述USB数据线不适合快速充电,提示用户更换USB数据线。
9.一种充电器,其特征在于,包括:
第一USB接口,通过USB数据线与所述被充电设备的第二USB接口可插拔连接;
电流检测单元,依次在所述第一USB接口的VBUS端口检测第一电流和第二电流,其中所述第一电流由所述被充电设备在所述第二USB接口的VBUS端口加载的第一电压产生,所述第二电流由所述被充电设备在所述第二USB接口的VBUS端口加载的第二电压产生,所述第一电压与所述第二电压的电压值不相同;
处理芯片,根据所述第一电压、所述第二电压、所述第一电流以及所述第二电流获取所述USB数据线的内阻值。
10.一种充电器,其特征在于,包括:
第一USB接口,通过USB数据线与所述被充电设备的第二USB接口可插拔连接;
模数转换器,依次在所述第一USB接口的VBUS端口检测第三电压和第四电压,其中所述第三电压由所述被充电设备在所述第二USB接口的VBUS端口加载的第三电流产生,所述第四电压由所述被充电设备在所述第二USB接口的VBUS端口加载的第四电流产生,所述第三电流与所述第四电流的电流值不相同;
处理芯片,根据所述第三电压、所述第四电压、所述第三电流以及所述第四电流获取所述USB数据线的内阻值。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170215 |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |