CN106487069B - 一种基于多usb-c接口的充电方法及主设备 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种基于多USB‑C接口的充电方法及主设备,方法包括:获取每一个USB‑C接口连接的从设备的需求电压和需求电流,以及充电器的最大供电电流;根据从设备的需求电压以及主设备的需求电压,确定充电器的供电电压,以及供电电压兼容的从设备;根据充电器的最大供电电流以及供电电压兼容的从设备的需求电流,判断最大供电电流是否能够满足供电电压兼容的从设备的需求电流;当满足时,控制主设备接受充电器根据供电电压及最大供电电流提供的电能,同时,控制主设备根据供电电压及供电电压兼容的从设备的需求电流进行供电。本发明实施例提供的方法有效保证主设备在接受充电的同时,满足多个从设备的充电,充分利用充电器的供电能力。
Description
技术领域
本发明涉及充电技术领域,尤其涉及一种基于多USB-C接口的充电方法及主设备。
背景技术
USB Type-C接口,简称USB-C接口,其在物理结构上支持无方向正反插,在功能上实现同时支持数据和音视频信号的传输,同时,USB-C接口支持电源的双向传输,既可以接受电源为安装该接口的电子设备的充电,也可以对外部其它电子设备提供电能,并且,基于最新的USB PD(USB Power Delivery,)协议,USB-C接口在充电时最高可传输100W的功率。
参见图1,图1是单一USB-C接口设备充电示意图。如图1所示,主设备1上设置USBType-C模块和控制模块,所述USB Type-C模块与控制模块电连接。其中,USB Type-C模块中集成有电路和PD芯片,所述PD芯片支持USB PD协议。USB Type-C模块上配置USB-C接口11,主设备1通过USB-C接口11与从设备连接并进行数据传输或功率传输。当USB-C接口11插接充电器时,USB Type-C模块获取充电器的输出功率并发送至控制模块,由控制模块根据充电器的输出功率以及USB-C接口11的输入功率,确定充电器的充电功率,最后由USB Type-C模块通知充电器按照所述充电功率进行充电;当USB-C接口11通过插接数据线与从设备2连接时,主设备1与从设备2之间进行数据传输,同时,USB-C接口11处的USB Type-C模块与从设备的USB-C接口之间建立CC(Configuration Channel,配置通道)通讯,并根据通讯信息确定对外设充电设备的供电功率。当主设备1上设置有多个USB-C接口时,主设备1可与多个从设备连接,并为多个从设备充电,此时,主设备1与从设备之间独立协议供电功率。
但是,主设备在同时受电和供电时,由于主设备与从设备之间独立协议供电功率,并且主设备与充电器之间独立协议充电功率,因此,无法保证充电器的充电功率同时满足多个从设备的需求。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本发明提供一种基于多USB-C接口的充电方法及主设备。
根据本发明实施例的第一方面,提供一种基于多USB-C接口的充电方法,应用于设置多个USB-C接口的主设备,其特征在于,包括:
获取每一个USB-C接口连接的从设备的需求电压和需求电流,以及充电器的最大供电电流;
根据所述从设备的需求电压以及所述主设备的需求电压,以对所述从设备供电的设备数量最多为原则,确定所述充电器的供电电压,以及所述供电电压兼容的从设备;
根据所述充电器的最大供电电流以及所述供电电压兼容的从设备的需求电流,判断所述最大供电电流是否能够满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流;
当所述最大供电电流能够满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流时,控制所述主设备接受所述充电器根据所述供电电压及最大供电电流提供的电能,同时,控制所述主设备根据所述供电电压及所述供电电压兼容的从设备的需求电流进行供电。
进一步的,以对所述从设备供电的设备数量最多为原则,确定所述充电器的供电电压,以及所述供电电压兼容的从设备,包括:
计算所有所述从设备的需求电压的交集,选择所有所述交集中覆盖所述从设备数量最多的交集;
确定覆盖所述从设备数量最多的交集中的最大电压值为充电器的供电电压。
进一步的,确定覆盖所述从设备数量最多的交集中的最大电压值为充电器的供电电压,包括:
当所有所述从设备的需求电压存在至少两个交集,且所述交集包含的从设备数量相同时,确定所有所述交集中需求电压值最大的交集。
进一步的,判断所述最大供电电流是否能够满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流,包括:
计算所述充电器的最大供电电流与所述主设备的需求电流的差值;
判断所述差值是否满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流。
进一步的,所述方法还包括:
当所述最大供电电流不能够满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流时,确定所述供电电压兼容的从设备中需求电压与其它从设备兼容性最小的从设备为优先供电设备;
控制所述主设备接受所述充电器根据所述供电电压及最大供电电流提供的电能,同时,控制主设备根据所述优先供电设备的需求电压和需求电流进行供电。
进一步的,确定覆盖所述从设备数量最多的交集中的最大电压值为充电器的供电电压,包括:
当所有所述从设备的需求电压无交集时,根据所有所述从设备的需求电压和需求电流计算需求功率;
根据需求功率最大的从设备对应的需求电压与所述主设备的需求电压确定充电器的供电电压。
第二方面,提供一种多USB-C接口主设备,包括:多个USB-C接口、控制模块和存储器;
所述USB-C接口用于与从设备连接;
所述存储器,用于存储程序代码;
所述控制模块,用于读取所述存储器中的程序代码,并执行第一方面所述的方法。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本发明实施例提供的方法,获取每一个USB-C接口连接的从设备的需求电压和需求电流,以及充电器的最大供电电流;根据所述从设备的需求电压以及所述主设备的需求电压,以对所述从设备供电的设备数量最多为原则,确定所述充电器的供电电压,以及所述供电电压兼容的从设备;根据所述充电器的最大供电电流以及所述供电电压兼容的从设备的需求电流,判断所述最大供电电流是否能够满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流;当所述最大供电电流能够满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流时,控制所述主设备接受所述充电器根据所述供电电压及最大供电电流提供的电能,同时,控制所述主设备根据所述供电电压及所述供电电压兼容的从设备的需求电流进行供电。由上述描述可知,主设备通过所有从设备的需求电压和需求电流,以及主设备的需求电流、需求电压,结合充电器的最大供电电流,确定充电器的供电电压和主设备对外供电的从设备,从而充分利用充电器的充电功率,保证同时满足多个从设备的供电。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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为一种单USB-C接口充电结构示意图;
图2为本发明实施例提供一种多USB-C接口主设备结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种多USB-C接口的充电方法流程示意图;
图4为本发明实施例提供的步骤S102流程示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种步骤S102流程示意图;
图6为本发明实施例提供的步骤S103流程示意图;
图7为本发明实施例提供的实施例二流程示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明实施例提供的方法应用于设置多个USB-C接口的主设备,如图2所示,主设备3上设置有4个USB-C接口31、32、33和34,当在主设备3的USB-C接口插接从设备时,USB-C接口处的Type-C模块与从设备建立CC通讯,确定从设备中哪个是供电设备和需电设备,如图所示,主设备3确定从设备4、5、6为需电设备,主设备3为从设备4、5、6进行供电。
实施例一
本发明实施例提供一种基于多USB-C接口的充电方法,参见图3,为本发明实施例提供的实施例一流程示意图。
在步骤S101中,获取每一个USB-C接口连接的从设备的需求电压和需求电流,以及充电器的最大供电电流。
主设备的USB-C接口处的Type-C模块与从设备接口处的Type-C模块进行CC通讯,每个接口分别与从设备建立CC通讯,获取所有从设备的需求电压和需求电流。同时,主设备与充电器建立CC通讯,获取充电器的最大供电电流。
在步骤S102中,根据从设备的需求电压以及主设备的需求电压,以对从设备供电的设备数量最多为原则,确定充电器的供电电压,以及供电电压兼容的从设备。
主设备在给多个从设备充电时,每个从设备的需求电压和需求电流可能均不同,此时,需要综合从设备的需求电压以及主设备的需求电压确定充电器的供电电压,充电器的供电电压需要能够满足主设备的需求电压,主设备为从设备的供电电压与充电器的供电电压相同。
为了保证从设备的充电数量,充电器在满足主设备的需求电压的前提下,供电电压需要满足供充电的从设备的数量最多。
参见图4,为确定充电器的供电电压的具体步骤,包括:
在步骤S1021中,计算所有从设备的需求电压的交集,选择所有交集中覆盖从设备数量最多的交集。
根据从设备的需求电压,计算从设备的需求电压的交集,确定所有交集中覆盖从设备的数量最多的交集为供电电压可选范围,然后确定交集中最大电压值为供电电压。另外,确定的交集需要满足主设备的需求电压。
在步骤S1022中,确定覆盖从设备数量最多的交集中的最大电压值为充电器的供电电压。
参见图2所示,从设备4的需求电压为5-10V,从设备5的需求电压为10-20V,从设备6的需求电压为15-20V,主设备3的需求电压为5-20V。根据从设备的需求电压,求所有从设备的需求电压的交集,得到交集为10V或15-20V,其中,10V电压可满足从设备4和从设备5供电,15-20V电压可满足从设备5和从设备6供电。
在所有从设备的需求电压存在至少两个交集,且交集包含的从设备数量相同时,确定交集中需求电压值最大的交集。由上述可知,10V和15-20V的交集中,15-20V的需求电压值范围较大,因此,确定20V为充电电压。
参见图5,为本发明实施例提供的步骤S102的流程示意图。
在步骤S1023中,当所有从设备的需求电压无交集时,根据所有从设备的需求电压和需求电流计算需求功率。
在步骤S1024中,根据需求功率最大的从设备对应的需求电压与主设备的需求电流确定充电器的供电电压。
在根据主设备和从设备的需求电压确定充电器的供电电压时,如果所有从设备的需求电压无交集时,根据从设备的需求电压和需求电流确定从设备的需求功率。确定需求功率最大的从设备对应的需求电压与主设备的需求电压确定充电器的供电电压。
在步骤S103中,根据充电器的最大供电电流以及供电电压兼容的从设备的需求电流,判断最大供电电流是否能够满足供电电压兼容的从设备的需求电流。
在上述步骤中,根据主设备和从设备的需求电压确定供电电压后,需要判断充电器的最大供电电流是否满足供电电压兼容的从设备的需求电流,具体步骤,包括:
参见图6,为步骤S103的流程示意图,在步骤S1031中:计算充电器的最大供电电流与主设备的需求电流的差值。
充电器的最大供电电流在满足主设备的需求电流的前提下,需要判断是否能满足供电电压兼容的从设备的需求电流。因此,可根据充电器的最大供电电流减去主设备的需求电流的差值确定。
在步骤S1032中,判断差值是否满足供电电压兼容的从设备的需求电流。
当差值大于或等于供电电压兼容的从设备的需求电流之和时,此时,所述差值满足供电电压兼容的从设备的需求电流,当差值小于供电电压兼容的从设备的需求电流之和是,所述差值不满足供电电压兼容的从设备的需求电流。
在步骤S104中,当最大供电电流能够满足供电电压兼容的从设备的需求电流时,控制主设备接受充电器根据供电电压及最大供电电流提供的电能,同时,控制主设备根据供电电压及供电电压兼容的从设备的需求电流进行供电。
当最大供电电流能够满足供电电压兼容的从设备的需求电流时,此时,控制主设备接受充电器根据供电电压和最大供电电流提供的电能,同时,主设备根据供电电压向供电电压兼容的从设备进行供电,主设备在给从设备供电的过程中,根据供电电压兼容的从设备的需求电流进行供电。
由上述描述可知,本发明实施例提供的方法,根据主设备和从设备的需求,综合确定充电器的供电电压,以及可供充电的从设备,因此,保证充电器的充电功率可同时满足多个从设备的功率需求。
实施例二
参见图7,为本发明实施例二流程示意图。
在步骤S201中,获取每一个USB-C接口连接的从设备的需求电压和需求电流,以及充电器的最大供电电流。
在步骤S202中,根据从设备的需求电压以及主设备的需求电压,以对从设备供电的设备数量最多为原则,确定充电器的供电电压,以及供电电压兼容的从设备。
在步骤S203中,根据充电器的最大供电电流以及供电电压兼容的从设备的需求电流,判断最大供电电流是否能够满足供电电压兼容的从设备的需求电流。
在步骤S204中,当最大供电电流不能满足供电电压兼容的从设备的需求电流时,确定供电电压兼容的从设备中需求电压与其它从设备兼容性最小的从设备为优先供电设备。
在步骤S205中,控制主设备接受充电器根据供电电压及最大供电电流提供的电能,同时,控制主设备根据优先供电设备的需求电压和需求电流进行供电。
在最大供电电流与主设备的需求电流的差值小于供电电压兼容的从设备的需求电流之和时,需要从供电电压兼容的从设备中选取从设备进行供电。在选择从设备进行供电时,选择需求电压兼容性最小的从设备,其中,需求电压兼容性最小是指在充电完毕后,主设备可以涵盖更大的供电电压,保证同时充电的从设备数量最多。
如上述举例,根据从设备4、5、6的需求电压,确定从设备5和从设备6的交集15-20V电压中的20V电压为供电电压,然后根据主设备的最大供电电流以及从设备5和从设备6的需求电流,判断最大供电电流是否满足从设5和从设备6的需求电流,当不满足时,由于从设备6的需求电压为15-20V,当优先对从设备6供电完毕后,主设备可满足对从设备4和从设备5同时供电,因此从设备6的兼容性最小,确定从设备6为优先供电设备。
由上述实施例可知,本发明实施例提供的方法Type-C模块之间协议充电器的供电电压以及主设备同时满足充电的从设备,从而充分利用充电器的最大充电电流及电压,保证主设备可同时满足多个从设备的充电。
本发明实施例还提供了一种多USB-C接口主设备,包括:多个USB-C接口、控制模块和存储器;
其中,USB-C接口用于与从设备和充电器连接,在每个USB-C接口处设置有Type-C模块,Type-C模块与从设备中的Type-C模块建立CC通道,进行CC通讯,协议各从设备的需求电压和需求电流。所述存储器,用于存储程序代码;所述控制模块,用于读取所述存储器中的程序代码,获取CC通讯后确定的各从设备的需求电压和需求电流,并根据从设备的需求电压和需求电流,以及充电器的最大供电电流,确定充电器的供电电压,以及可满足同时供电的从设备。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (7)
1.一种基于多USB-C接口的充电方法,应用于设置多个USB-C接口的主设备,其特征在于,包括:
获取每一个USB-C接口连接的从设备的需求电压和需求电流,以及充电器的最大供电电流;
根据所述从设备的需求电压以及所述主设备的需求电压,以对所述从设备供电的设备数量最多为原则,确定所述充电器的供电电压,以及所述供电电压兼容的从设备;
根据所述充电器的最大供电电流以及所述供电电压兼容的从设备的需求电流,判断所述最大供电电流是否能够满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流;
当所述最大供电电流能够满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流时,控制所述主设备接受所述充电器根据所述供电电压及最大供电电流提供的电能,同时,控制所述主设备根据所述供电电压及所述供电电压兼容的从设备的需求电流进行供电。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以对所述从设备供电的设备数量最多为原则,确定所述充电器的供电电压,以及所述供电电压兼容的从设备,包括:
计算所有所述从设备的需求电压的交集,选择所有所述交集中覆盖所述从设备数量最多的交集;
确定覆盖所述从设备数量最多的交集中的最大电压值为充电器的供电电压。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,确定覆盖所述从设备数量最多的交集中的最大电压值为充电器的供电电压,包括:
当所有所述从设备的需求电压存在至少两个交集,且所述交集包含的从设备数量相同时,确定所有所述交集中需求电压值最大的交集。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,判断所述最大供电电流是否能够满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流,包括:
计算所述充电器的最大供电电流与所述主设备的需求电流的差值;
判断所述差值是否满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述最大供电电流不能够满足所述供电电压兼容的从设备的需求电流时,确定所述供电电压兼容的从设备中兼容性最小的从设备为优先供电设备,其中,所述兼容性最小的从设备充电完毕后,所述主设备能充电的数量最多;
控制所述主设备接受所述充电器根据所述供电电压及最大供电电流提供的电能,同时,控制主设备根据所述优先供电设备的需求电压和需求电流进行供电。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,确定覆盖所述从设备数量最多的交集中的最大电压值为充电器的供电电压,包括:
当所有所述从设备的需求电压无交集时,根据所有所述从设备的需求电压和需求电流计算需求功率;
根据需求功率最大的从设备对应的需求电压与所述主设备的需求电压确定充电器的供电电压。
7.一种多USB-C接口主设备,其特征在于,包括:多个USB-C接口、控制模块和存储器;
所述USB-C接口用于与从设备连接;
所述存储器,用于存储程序代码;
所述控制模块,用于读取所述存储器中的程序代码,并执行权利要求1-6中任一所述的方法。
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