CN106546822A - 负载的充电线路的阻抗检测方法、芯片和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电线路的阻抗检测方法、芯片和终端，包括在正常连接负载的充电线路中接入恒流电子负载模块，并控制所述负载处于不充电的状态，获取所述恒流电子负载模块通过所述充电线路从充电设备吸入的电流值和所述恒流电子负载模块两端的电势差，根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值，根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电；在负载处于不充电的状态下，在负载的电源输入接口接入恒流电子负载模块，该恒流电子负载模块通过充电线路从充电设备吸入电流，检测获取此时恒流电子负载模块两端的电势差，可以有效的计算充电线路的阻抗，负载根据该阻抗进行充电策略的选择，提高充电效率和效果。

Description

负载的充电线路的阻抗检测方法、芯片和移动终端

技术领域

本发明涉及移动终端的充电领域，特别是涉及一种负载的充电线路的阻抗检测方法、芯片和终端。

背景技术

目前，移动终端的充电电流变大，充电方式变得多样，主要有低压快充，高压快充等。然而由于用户使用的充电线缆多种多样，加之设备充电普遍使用MICRO USB或者type C接口作为充电输入端口，随着插接次数的增加，容易造成线缆连接器端口插针的磨损，接触阻抗变大，使得充电线路上的阻抗不可预测，影响优良充电策略的实施。比如设置合适的充电电压和充电电流，达到充电时间短，充电效率高，充电器工作在安全负载的目的。

另外充电端口由于接插磨损，连接器阻抗变大，如果检测不到这个阻抗的变化，不对充电加以控制，该位置的发热量将呈电流的平方倍数增加，热量累积会导致线缆和移动终端的充电接口产生过热变形，发出异味，丧失自身功能，后果严重的可能会由于热量传递造成用户烫伤，财物烧坏等，给用户带来人身或财产损失。

现有的移动终端中暂没有阻抗检测功能。

发明内容

基于此，本发明提出一种负载的充电线路的阻抗检测方法、芯片和移动终端，可以有效的计算充电线路的阻抗，方便负载根据该阻抗进行充电策略的选择，提高充电效率和效果。

一方面，本发明提出一种负载的充电线路的阻抗检测方法，包括：

在正常连接负载的充电线路中接入恒流电子负载模块，并控制所述负载处于不充电的状态，所述恒流电子负载模块处于所述负载内部，连接所述负载的电源输入端和接地端；

获取所述恒流电子负载模块通过所述充电线路从充电设备吸入的电流值和所述恒流电子负载模块两端的电势差；

根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值；

根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略进行充电。

在其中一个实施例中，所述获取所述恒流电子负载模块通过所述充电线路从充电设备吸入的电流值和所述恒流电子负载模块两端的电势差具体为：

获取所述恒流电子负载模块通过所述充电线路从充电设备吸入的幅值不同的电流I1和电流I2，以及所述恒流电子负载模块两端分别对应的电势差U1和电势差U2；

所述根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值，具体为：

根据公式RS＝(U1-U2)/(I2-I1)计算所述充电线路的等效串联阻抗值。

在其中一个实施例中，所述根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电包括：若所述等效串联阻抗值大于预设阻抗阈值，则停止或不对所述负载进行充电。

在其中一个实施例中，所述负载为移动终端。

在其中一个实施例中，所述根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电的步骤包括：在第一充电模式下根据所述等效串联阻抗值计算充电时所述充电线路的压降，从而设定对所述负载充电的充电电压。

在其中一个实施例中，所述负载是连接充电设备进行充电，所述根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电的步骤包括：在第二充电模式下根据所述等效串联阻抗值计算充电时所述充电线路的压降，并控制所述充电设备补偿提高输出电压。

另一方面，本发明提出一种充电线路的阻抗检测芯片，所述芯片用于设置在负载中并连接负载的电源输入端和接地端，所述芯片包括：

第一充电控制模块，用于检测负载是否正常连接充电线路，并在检测到负载正常连接充电线路时控制所述负载处于不充电的状态；

恒流电子负载模块，连接所述负载的电源输入端和接地端，用于通过所述充电线路从充电设备吸入电流；

模数变换模块，用于采集正常连接充电线路时所述芯片的电源输入端和接地端之间的电势差；

计算模块，用于根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值。

在其中一个实施例中，还包括：

第二充电控制模块，用于根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电。

在其中一个实施例中，所述恒流电子负载模块具体用于通过所述充电线路从充电设备吸入幅值不同的电流I1和电流I2；

所述模数变换模块具体用于采集所述芯片的电源输入端和接地端分别对应获取的电势差U1和电势差U2；

所述计算模块具体用于根据公式RS＝(U1-U2)/(I2-I1)计算所述充电线路的等效串联阻抗值。

在其中一个实施例中，还包括：

寄存器，用于存储所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2和所述等效串联阻抗值。

通讯模块，用于将所述寄存器存储的等效串联阻抗值发送到所述第二充电控制模块。

再一方面，本发明还提出一种移动终端，包括上述的充电线路的阻抗检测芯片。

上述负载的充电线路的阻抗检测方法，在正常连接负载的充电线路中接入恒流电子负载模块，并控制所述负载处于不充电的状态，获取所述恒流电子负载模块通过所述充电线路从充电设备吸入的电流值和所述恒流电子负载模块两端的电势差，根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值，根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电；在负载处于不充电的状态下，在负载的电源输入接口接入恒流电子负载模块，该恒流电子负载模块通过充电线路从充电设备吸入电流，检测获取此时恒流电子负载模块两端的电势差，可以有效的计算充电线路的阻抗，负载根据该阻抗进行充电策略的选择，提高充电效率和效果。

上述充电线路的阻抗检测芯片和终端，所述芯片用于设置在负载中并连接负载的电源输入端和接地端，所述芯片包括用于检测负载是否正常连接充电线路，并在检测到负载正常连接充电线路时控制所述负载处于不充电的状态的第一充电控制模块，连接所述负载的电源输入端和接地端，用于通过所述充电线路从充电设备吸入电流的恒流电子负载模块，用于采集正常连接充电线路时所述芯片的电源输入端和接地端之间的电势差的模数变换模块，和用于根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值的计算模块；在负载处于不充电的状态下通过该恒流电子负载模块通过充电线路从充电设备吸入电流，检测获取此时该阻抗检测芯片两端的电势差，可以有效的计算充电线路的阻抗，负载根据该阻抗进行充电策略的选择，提高充电效率和效果。

附图说明

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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实施例的附图。

图1是本发明提供的一种负载的充电线路的阻抗检测方法第一个实施例的方法流程图；

图2是本发明提供的一种负载的充电线路的阻抗检测方法第二个实施例的方法流程图；

图3是本发明提供的一种负载的充电线路的阻抗检测芯片第一个实施例的结构示意图；

图4是本发明提供的一种负载的充电线路的阻抗检测芯片第二个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

参见图1，图1是本发明提供的一种负载的充电线路的阻抗检测方法第一个实施例的方法流程图，在第一实施例中，该负载的充电线路的阻抗检测方法包括：

S101，在正常连接负载的充电线路中接入恒流电子负载模块，并控制所述负载处于不充电的状态，所述恒流电子负载模块处于所述负载内部，连接所述负载的电源输入端和接地端。

上述负载为移动终端，如便携式电话、mp3播放器、笔记本电脑、智能手表、智能手环、平板电脑、便携式游戏机等。移动终端进行充电时，一般将电源适配器或移动电源等通过充电线缆与移动终端的充电接口连接进行充电，本实施例的充电线路的阻抗检测方法，在上述充电线路正常连接后，对移动终端进行充电之前，先计算出充电线路的阻抗，根据该阻抗选择合适的充电电压和充电电流。

具体做法为：在移动终端内部，其电源输入接口接入恒流电子负载模块，充电线路和恒流电子负载模块形成串联的负载，由电源适配器或移动电源作为充电设备为该负载提供电压源，形成回路，恒流电子负载模块通过充电线路从充电设备吸入电流，控制移动终端处于不充电的状态，充电线路中的电流即为恒流电子负载模块吸入的电流。

S102，获取所述恒流电子负载模块通过所述充电线路从充电设备吸入的电流值和所述恒流电子负载模块两端的电势差。

检测恒流电子负载模块两端的电势差，由于恒流电子负载模块连接在负载的充电接口，即电源输入端和接地端，恒流电子负载模块两端的电势差即为负载电压输入接口两端的电压，并将该电压存储起来，充电线路中的电流即为恒流电子负载模块通过充电线路从充电设备吸入的电流，恒流电子负载模块多次从供电端吸入幅值不同的电流，根据欧姆定律可以得到多组关于该充电线路的等效串联阻抗的回路方程，根据该回路方程可以得到该充电线路的等效串联阻抗值。

S103，根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值。

S104，根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电。

移动终端的充电电压和充电线路的阻抗有关，若充电线路的阻抗很大，电源适配器或移动电源的输出电压在经过该充电线路后将发生比较大的衰减，到达移动终端的充电接口时，其幅值下降幅度较大，会直接影响到移动终端的充电效率，在通过本实施例的方法有效的计算出充电线路的等效串联阻抗值之后，根据该等效串联阻抗值进行充电策略的选择，可提高移动终端的充电效率和效果。

综上，本实施例的充电线路的阻抗检测方法，在负载处于未充电的状态下，通过在负载的充电接口两端接入恒流电子负载模块，通过充电线路从充电设备吸入电流，检测获取此恒流电子负载模块两端的电势差，可以有效的计算充电线路的阻抗，负载根据该阻抗进行充电策略的选择，提高充电效率和效果。

实施例二

参见图2，图2是本发明提供的一种负载的充电线路的阻抗检测方法第二个实施例的方法流程图，在第二实施例中，该负载的充电线路的阻抗检测方法包括：

S201，在正常连接负载的充电线路中接入恒流电子负载模块，并控制所述负载处于不充电的状态，所述恒流电子负载模块处于所述负载内部，连接所述负载的电源输入端和接地端。

该负载指上述移动终端，充电线路正常连接后，先计算充电线路的阻抗，在计算充电线路的阻抗时先不对终端进行充电，同时该充电线路的阻抗检测方法也可以应用在移动终端的充电过程中，按照固定的时间周期进行阻抗检测，及时调整移动终端的充电电压和充电电流，达到更好的充电效果，提高充电效率。

S202，所述恒流电子负载模块通过所述充电线路从充电设备吸入幅值不同的电流I1和电流I2。

记电源适配器或移动电源的电压输出端的电压为U0，负载充电接口两端的电势差为U1，该电势差即为恒流电子负载模块两端的电势差，充电线路的阻抗为RS，恒流电子负载模块通过先后从充电设备吸入两个幅值不同的电流可以得到两组回路方程：

U0-RS*I1＝U1；

U0-RS*I2＝U1。

S203，获取所述电流I1和电流I2，以及所述恒流电子负载模块两端分别对应获取的电势差U1和电势差U2。

S204，根据公式RS＝(U1-U2)/(I2-I1)计算所述充电线路的等效串联阻抗值。

通过上述两组回路方程可以得到上述阻抗计算公式，从而得到充电线路的等效串联阻抗值。

S205，判断所述等效串联阻抗值是否大于预设阻抗阈值，若是，进入步骤S206；若否，进入步骤S207或S208。

S206，停止或不对所述移动终端进行充电。

S207，在第一充电模式下根据所述等效串联阻抗值计算充电时所述充电线路的压降，从而设定对所述负载充电的充电电压。

S208，在第二充电模式下根据所述等效串联阻抗值计算充电时所述充电线路的压降，并控制所述充电设备补偿提高输出电压。

充电控制器接收该等效串联阻抗值之后，对该等效串联阻抗值进行判断，若该等效串联阻抗值超过了预设阻抗阈值，判定充电线路的阻抗过大，停止对移动终端进行充电。若该等效串联阻抗值未超过预设阻抗阈值，但根据该等效串联阻抗值判定移动终端的充电接口的输入电压下降，对于普通充电系统，可以设定合适的输入电压限值；对于低压快充系统，可以通过补偿的方式适当提高提高充电设备的输出电压，从而提高移动终端的输入电压，避免充电电流被限低，影响快速充电的效率。

综上，本实施例的充电线路的阻抗检测方法，在充电线路正常连接之后，先对充电线路的阻抗进行检测，具体通过控制移动终端处于不充电的状态，在负载的输入接口接入恒流电子负载模块，并先后通过该充电线路从供电端吸入不同的电流得到多个回路方程，从而计算出充电线路的等效串联阻抗，也可以在移动终端正在充电的过程中，间隔固定的时间周期对充电线路的阻抗进行检测，及时调整充电策略，达到更好的充电效果。

实施例三

参见图3，图3是本发明提供的一种负载的充电线路的阻抗检测芯片30第一个实施例的结构示意图，在芯片实施例中未详尽描述的部分请参考方法实施例。在第三实施例中，该负载的充电线路的阻抗检测芯片30用于设置在负载中并连接负载的电源输入端(VBUS)和接地端(GND)，该芯片包括：

第一充电控制模块201，用于检测负载20是否正常连接充电线路，并在检测到负载20正常连接充电线路时控制所述负载20处于不充电的状态。在进行充电线路的等效串联阻抗检测时，不对负载20进行充电，该等效串联阻抗为RS＝R1+R2，该负载为上述移动终端20。

恒流电子负载模块202，连接所述负载的电源输入端，即VBUS端和接地端，用于通过所述充电线路从充电设备吸入电流。

该恒流电子负载模块202串联在充电线路中，充电设备10的输出电压U0为该回路提供电压源，恒流电子负载模块202从该电压源端拉出电流。

模数变换模块203，用于采集正常连接充电线路时所述芯片的电源输入端和接地端之间的电势差。由于恒流电子负载模块202和该芯片均接在负载充电接口的两端，该芯片的电源输入端和接地端的电势差即为恒流电子负载模块202两端的电势差，同时也为该负载的电源输入接口的电势差。

计算模块204，用于根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值；

第二充电控制模块205，用于根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电。该第二充电控制模块205可以为充电IC，用于控制移动终端2020的充电过程。

综上，本实施例的充电线路的阻抗检测芯片30，在负载处于不充电的状态下，连接在负载充电接口两端的恒流电子负载模块通过充电线路从充电设备吸入电流，检测获取此时该芯片两端的电势差，可以有效的计算充电线路的阻抗，负载根据该阻抗进行充电策略的选择，提高充电效率和效果。

实施例四

参见图4，图4是本发明提供的一种负载的充电线路的阻抗检测芯片30第二个实施例的结构示意图，在第三实施例的基础上，上述模数变换模块203具体用于，采集所述所述芯片的输入端和输出端分别对应获取的电势差U1和电势差U2。

所述计算模块204具体用于，根据公式RS＝(U1-U2)/(I2-I1)计算所述充电线路的等效串联阻抗值。

在第三实施例的基础上，该充电线路的阻抗检测芯片30还包括：

寄存器206，用于存储所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2和所述等效串联阻抗值。

检测得到芯片两端的电势差后将其存入寄存器206中，以便后续阻抗计算，计算得到充电线路的等效串联阻抗值之后存储在寄存器206中，以便随时调用。

通讯模块207，用于将所述寄存器206存储的等效串联阻抗值发送到所述第二充电控制模块205。第二充电模块207根据该等效串联阻抗值对负载的充电过程进行控制。

上述模数变换模块203的输入端连接负载的电源输入端，模数变换模块203、计算模块204、寄存器206和通讯模块207形成充电设备10的负载支路，但恒流电子负载模块202从充电设备10的电压输出端、即VBUS端吸入的电流只有微小的值经过该负载支路，可以忽略不计，该电流几乎全部通过充电线路回到充电设备的接地端，在计算该充电线路的等效串联阻抗时，可以将充电线路中的电流等同于该恒流电子负载模块202从充电设备10吸入的电流。

该充电线路的阻抗检测芯片30可以集成在单独的芯片上，也可以与其他芯片集成，如与充电IC集成，并设置在移动终端20，如便携式电话、mp3播放器、笔记本电脑、智能手表、智能手环、平板电脑、便携式游戏机等内。

综上，本实施例的充电线路的阻抗检测芯片30，在充电线路正常连接之后，先对充电线路的阻抗进行检测，具体通过控制移动终端20处于不充电的状态，在负载的电源输入接口的两端接入恒流电子负载模块，并先后通过充电线路从充电设备吸入不同的电流得到多个回路方程，从而计算出充电线路的等效串联阻抗，也可以在移动终端20正在充电的过程中，间隔固定的时间周期对充电线路的阻抗进行检测，及时调整充电策略，达到更好的充电效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种负载的充电线路的阻抗检测方法，其特征在于，包括：

在正常连接负载的充电线路中接入恒流电子负载模块，并控制所述负载处于不充电的状态，所述恒流电子负载模块处于所述负载内部，连接所述负载的电源输入端和接地端；

获取所述恒流电子负载模块通过所述充电线路从充电设备吸入的电流值和所述恒流电子负载模块两端的电势差；

根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值；

根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略进行充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述恒流电子负载模块通过所述充电线路从充电设备吸入的电流值和所述恒流电子负载模块两端的电势差具体为：

获取所述恒流电子负载模块通过所述充电线路从充电设备吸入的幅值不同的电流I1和电流I2，以及所述恒流电子负载模块两端分别对应的电势差U1和电势差U2；

所述根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值，具体为：

根据公式RS＝(U1-U2)/(I2-I1)计算所述充电线路的等效串联阻抗值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电包括：若所述等效串联阻抗值大于预设阻抗阈值，则停止或不对所述负载进行充电。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载为移动终端。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电的步骤包括：在第一充电模式下根据所述等效串联阻抗值计算充电时所述充电线路的压降，从而设定对所述负载充电的充电电压。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载是连接充电设备进行充电，所述根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电的步骤包括：在第二充电模式下根据所述等效串联阻抗值计算充电时所述充电线路的压降，并控制所述充电设备补偿提高输出电压。

7.一种充电线路的阻抗检测芯片，其特征在于，所述芯片用于设置在负载中并连接负载的电源输入端和接地端，所述芯片包括：

第一充电控制模块，用于检测负载是否正常连接充电线路，并在检测到负载正常连接充电线路时控制所述负载处于不充电的状态；

恒流电子负载模块，连接所述负载的电源输入端和接地端，用于通过所述充电线路从充电设备吸入电流；

模数变换模块，用于采集正常连接充电线路时所述芯片的电源输入端和接地端之间的电势差；

计算模块，用于根据所述电流值和电势差计算所述充电线路的等效串联阻抗值。

8.根据权利要求7所述的芯片，其特征在于，还包括：

第二充电控制模块，用于根据所述等效串联阻抗值选择所述负载的充电策略，进行充电。

9.根据权利要求7所述的芯片，其特征在于，所述恒流电子负载模块具体用于通过所述充电线路从充电设备吸入幅值不同的电流I1和电流I2；

所述模数变换模块具体用于采集所述芯片的电源输入端和接地端分别对应获取的电势差U1和电势差U2；

所述计算模块具体用于根据公式RS＝(U1-U2)/(I2-I1)计算所述充电线路的等效串联阻抗值。

10.根据权利要求9所述的芯片，其特征在于，还包括：

寄存器，用于存储所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2和所述等效串联阻抗值；

通讯模块，用于将所述寄存器存储的等效串联阻抗值发送到所述第二充电控制模块。

11.一种移动终端，其特征在于，包括根据权利要求7-10中任一项所述的充电线路的阻抗检测芯片。