CN107086634A - 一种车载充电模式控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供车载充电模式控制方法及装置，方法包括：S10、将充电模式切换到默认充电模式，所述默认充电模式为CDP模式；S20、判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备，是则进入S40，否则进入下一步；S30、判断当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面，是则进入S50，否则进入下一步；S40、保持默认充电模式不变；S50、将充电模式切换到DCP充电模式。本发明实现了充电模式的自动控制。

Description

一种车载充电模式控制方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种车载充电模式控制方法及装置。
背景技术
目前，汽车的普及扩大了人们的活动半径，改变着人们的生活方式。在这种情况下，人们在车上度过的时间也占去了日常时间的很大一部分。随着互联网的发展，高端、高速处理器的大屏移动设备(例如智能手机)已成为主流，处理器速度越快、显示屏越大越高清，所需消耗的电量也越大，而移动设备与车载信息系统的交互也越来越密集，如苹果Carplay、百度Carlife等软件的应用都需要实时与车载信息系统进行数据交互。
当车载信息系统与手机等移动设备之间通过USB接口既需要建立数据通讯又要给移动设备充电时，由于常规的充电电流较小(小于500mA)，充电供电电流往往小于消耗电流，导致移动设备的用电量逐渐下降。而能提供大电流充电的专用充电器只能充电，不能在充电的同时还通过USB接口读取数据，当移动设备需要与车载信息系统进行数据交互时，只能拔掉手机的专用充电器，再将移动设备插入到车载信息系统的USB端口上，操作较为麻烦，尤其是在行车过程中，反复插拔移动设备的USB端口，给行车安全造成了较大的安全隐患。
因此，现有技术有待进一步改进。
发明内容
本发明提供一种车载充电模式控制方法及装置，旨在解决现有技术中的缺陷，实现充电模式的自动控制。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
本发明一方面提供一种车载充电模式控制方法，包括：
S10、将充电模式切换到默认充电模式，所述默认充电模式为CDP模式；
S20、判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备，是则进入S40，否则进入下一步；
S30、判断当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面，是则进入S50，否则进入下一步；
S40、保持默认充电模式不变；
S50、将充电模式切换到DCP充电模式。
进一步地，在所述S30之后、S40之前还包括：
S31、检测是否接收到切换到DCP充电模式的指令，是则进入S60，否则进入下一步。
进一步地，在所述S50之后还包括：
S60、当检测到当前充电电流大于预设补偿电流阈值时，则按照预设电压补偿配置对充电电压进行补偿。
进一步地，在所述S60之后还包括：
S70、检测当前充电电流是否小于预设饱和值，是则返回S10，否则保持当前充电模式不变。
具体地，所述判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备通过检测STATUS的电平变化进行判断。
本发明另一方面提供一种车载充电模式控制装置，包括车载信息系统、移动设备及系统电源；
所示系统电源，用于给系统提供稳定的电压输入，在本发明中为车载蓄电池，为系统提供12V电压；
在车载信息系统中设置有：充电电压转换模块、充电及通讯接口模块、充电管理模块、充电模式控制模块、充电模式选择模块、播放源监测模块；
所述充电电压转换模块，用于将系统电源提供的电压转换成移动设备所需的电压及充电电流；
所述充电及通讯接口模块，具有通讯数据线、电源线及地线，用于连接移动设备及车载信息系统，提供电源输出能力与数据交互物理连接通路；
所述所述充电管理模块，用于执行充电模式的切换，检测充电及通讯接口模块的电源线上的充电电流，并反馈给充电模式控制模块；
所述充电模式控制模块，用于对从设备之间的数据握手与数据解码进行处理，对充电管理模块的状态进行识别和充电模式之间的切换；
所述充电模式选择模块，用于实现充电模式选择的信息显示，反馈用户的充电模式选择操作；
所述播放源监测模块，用于监测当前播放源的类型。
进一步地，所述充电电压转换模块包括电流检测子模块、输出电压补偿子模块，以及补偿电压配置模块。
具体地，所述补偿电压配置模块由上拉电阻RH、下拉电阻RL组成，其中上拉电阻RH的一端连接到一上拉电源，另一端与RL的一端连接，并连接到输出电压补偿子模块，RL的另一端接地。
具体地，所述充电模式控制模块至少包括一电流反馈状态接收脚STATUS，以及一充电模式控制脚CTL。
具体地，所述充电及通讯接口模块为USB端口。
本发明的有益效果在于：本发明通过检测当前接入的移动USB设备类型是否为支持充电的移动USB设备，以及当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面，在保证移动设备与车载信息系统数据交互的同时，根据不同的移动USB设备及用户界面的类型以及用户的选择，为移动USB设备提供不同的充电方案，实现了充电模式的自动控制。
附图说明
图1是本发明的车载充电模式控制方法的第一实施例的流程示意图；
图2是本发明的车载充电模式控制方法的第二实施例的流程示意图；
图3是本发明的车载充电模式控制方法的第三实施例的流程示意图；
图4是本发明的车载充电模式控制方法的第四实施例的流程示意图
图5是本发明的车载充电模式控制装置的结构示意图；
图6是本发明的车载充电模式控制装置的另一结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
实施例1：
如图1所示，本发明的实施例一方面提供一种车载充电模式控制方法，包括：
步骤10、将充电模式切换到默认充电模式，所述默认充电模式为CDP模式。
CDP是Charging Downstream Port的简写，意为“充电下行端口”，是指兼容USB2.0规范，又针对USB充电作出了优化的下行USB端口，它可以是主机上的USB端口，也可以是USB集线器上的端口。这些下行USB端口能配合便携设备完成充电端口识别动作，并提供最大至1.5A的供电能力，满足便携设备大电流快速充电的需求。
DCP是Dedicated Charging Port的简写，意为“专用充电端口”，就是指直充,就是平时用的连到220V插座的充电器。不能枚举USB设备，可以提供充电电压为4.75V-5.25V和充电电流为0.5A-5A的充电需求。DCP在内部将D+和D-短接。
步骤20、判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备，是则进入步骤40，否则进入下一步。
在本实施例中，所述判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备通过检测STATUS的电平变化进行判断，具体而言，当VBUS电流小于100mA时，STATUS的电平为高电平1，表示为不支持充电的移动USB设备；当VBUS电流大于100mA时，STATUS的电平为低电平0，表示为支持充电的移动USB设备。
步骤30、判断当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面，是则进入步骤50，否则进入下一步。
无需与USB接口通讯的用户界面是指车载信息系统无需通过USB端口与移动设备进行数据通讯的用户界面，例如收音机、光碟播放、蓝牙等；反之，需与USB接口通讯的用户界面是指车载信息系统需通过USB端口与移动设备进行数据通讯的用户界面，例如播放U盘多媒体文件、通过USB实现的车机手机双屏投射等。
步骤40、保持默认充电模式不变。
步骤50、将充电模式切换到DCP充电模式。
实施例2：
如图2所示，与实施例1不同的是，在所述步骤30之后、步骤40之前还包括：
步骤31、检测是否接收到切换到DCP充电模式的指令，是则进入步骤60，否则进入下一步。
在具体实施时，可以在人机交互界面上设置表示“通讯模式”、“充电器模式”的图标，分别对应CDP充电模式和DCP充电模式。当用户在人机交互界面上点击“充电器模式”图标，即表示用户希望将充电模式切换到DCP充电模式。
实施例3：
如图3所示，与实施例2不同的是，在所述步骤50之后还包括：
步骤60、当检测到当前充电电流大于预设补偿电流阈值时，则按照预设电压补偿配置对充电电压进行补偿。
所述预设补偿电流阈值可以根据线缆的实际电压损耗来确定，在本实施例中为1A。
实施例4：
如图4所示，与实施例3不同的是，在所述步骤60之后还包括：
步骤70、检测当前充电电流是否小于预设饱和值，是则返回步骤10，否则保持当前充电模式不变。
当处于DCP充电模式而当前充电电流小于预设饱和值(例如50mA)时，表示所述移动USB设备已充满电或者已被拔出，则可将充电模式切换到系统默认CDP充电模式。
实施例5：
如图5所示，本发明另一方面提供一种车载充电模式控制装置，包括车载信息系统、移动设备及系统电源；
所示系统电源，用于给系统提供稳定的电压输入，在本发明中为车载蓄电池，为系统提供12V电压；
在车载信息系统中设置有：充电电压转换模块、充电及通讯接口模块、充电管理模块、充电模式控制模块、充电模式选择模块、播放源监测模块。
各模块的作用说明如下：
所述充电电压转换模块，用于将系统电源提供的电压转换成移动设备所需的电压及充电电流。
在本发明的一个实施例中，所述充电电压转换模块的具体芯片信号为是MPS公司的MPS2496，可以提供USB接口规定的5V±0.25V电压，并可提供2.1A电流能力。
充电及通讯接口模块：具有通讯数据线、电源线及地线，用于连接移动设备及车载信息系统，提供电源输出能力与数据交互物理连接通路。
在本发明的一个实例中，所述充电及通讯接口模块为USB端口，包括但不限于USBA型端口、C型端口；所述通讯数据线为D+/D-、所述电源线为VBUS、所述地线为GND。
充电管理模块：用于执行充电模式的切换，检测充电及通讯接口模块的电源线上的充电电流，并反馈给充电模式控制模块。
所述充电模式包括CDP充电模式、DCP充电模式。
在本发明的一个实施例中，所述充电模式控制模块支持USB2.0协议，并兼容BC1.2充电协议，具体芯片型号为TI公司的TPS2546。
充电模式控制模块：是主控制模块，用于对从设备之间的数据握手与数据解码进行处理，对充电管理模块的状态进行识别和充电模式之间的切换。
在本发明的一个实施例中，所述充电模式控制模块至少包括一电流反馈状态接收脚STATUS，以及一充电模式控制脚CTL。充电模式控制模块通过通过检测STATUS的电平变化，判断接入的移动设备是充电设备还是普通的U盘设备。具体地，所述充电模式控制模块的STATUS脚的电平是根据充电管理模块反馈的充电及通讯接口模块的电源线VBUS上的充电电流值来变化的。在本实施例中，当VBUS电流小于100mA时，STATUS的电平为高电平1，大于100mA时为低电平0。
充电模式控制模块通过控制所述充电模式控制脚CTL的电平变化，实现对充电管理模块的工作模式的控制，具体而言，当充电模式控制脚CTL为高电平时，控制充电管理模块工作在CDP模式；充电模式控制脚CTL为低电平时，控制充电管理模块工作在DCP模式。
充电模式选择模块：实现充电模式选择的信息显示，反馈用户的充电模式选择操作。
在本实例中，所述充电模式选择模块上设置有表示“通讯模式”、“充电器模式”的图标按钮，方便用户根据接入的移动设备类型来选择合适的充电模式。
播放源监测模块：用于监测当前播放源的类型。
实施例6：
如图6所示，与实施例5不同的是，所述充电电压转换模块包括电流检测子模块、输出电压补偿子模块，以及补偿电压配置模块。
当移动设备与充电及通讯接口模块之间的物理连接线束较长、移动设备的消耗电流超过设定值时，会在物理连接线束上产生一定的电压降。为了补偿所述电压降，在充电电压转换模块设置电流检测子模块、输出电压补偿子模块，当电流检测子模块检测到移动设备的消耗电流超过预设值(例如1A)时，通过输出电压补偿子模块对输出电压进行补偿。所述输出电压补偿子模块的补偿值由外部的补偿电压配置模块确定。
所述补偿电压配置模块，用于通过配置确定输出电压的补偿值。
在本实施例中，所述补偿电压配置模块由上拉电阻RH、下拉电阻RL组成，其中上拉电阻RH的一端连接到一上拉电源，另一端与RL的一端连接，并连接到输出电压补偿子模块，RL的另一端接地。
输出电压的补偿值与补偿电压配置模块的上拉电阻RH、下拉电阻RL的配置关系如下表所示：
状态 RH RL 输出电压的补偿值
1 浮空 浮空 0.4V
2 1 浮空 0.3V
3 浮空 0 0.15V
表中“浮空”表示该元件处于空置状态，0表示该元件的一端接地，1表示该元件的一端接上拉电源。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种车载充电模式控制方法，其特征在于，包括：
S10、将充电模式切换到默认充电模式，所述默认充电模式为CDP模式；
S20、判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备，是则进入S40，否则进入下一步；
S30、判断当前用户界面的类型是否为无需与USB接口通讯的用户界面，是则进入S50，否则进入下一步；
S40、保持默认充电模式不变；
S50、将充电模式切换到DCP充电模式。
2.根据权利要求1所述的车载充电模式控制方法，其特征在于，在所述S30之后、S40之前还包括：
S31、检测是否接收到切换到DCP充电模式的指令，是则进入S60，否则进入下一步。
3.根据权利要求1所述的车载充电模式控制方法，其特征在于，在所述S50之后还包括：
S60、当检测到当前充电电流大于预设补偿电流阈值时，则按照预设电压补偿配置对充电电压进行补偿。
4.根据权利要求3所述的车载充电模式控制方法，其特征在于，在所述S60之后还包括：
S70、检测当前充电电流是否小于预设饱和值，是则返回S10，否则保持当前充电模式不变。
5.根据权利要求1所述的车载充电模式控制方法，其特征在于，所述判断所述当前接入的移动USB设备类型是否为不支持充电的移动USB设备通过检测STATUS的电平变化进行判断。
6.一种车载充电模式控制装置，其特征在于，包括车载信息系统、移动设备及系统电源；
所示系统电源，用于给系统提供稳定的电压输入，在本发明中为车载蓄电池，为系统提供12V电压；
在车载信息系统中设置有：充电电压转换模块、充电及通讯接口模块、充电管理模块、充电模式控制模块、充电模式选择模块、播放源监测模块；
所述充电电压转换模块，用于将系统电源提供的电压转换成移动设备所需的电压及充电电流；
所述充电及通讯接口模块，具有通讯数据线、电源线及地线，用于连接移动设备及车载信息系统，提供电源输出能力与数据交互物理连接通路；
所述所述充电管理模块，用于执行充电模式的切换，检测充电及通讯接口模块的电源线上的充电电流，并反馈给充电模式控制模块；
所述充电模式控制模块，用于对从设备之间的数据握手与数据解码进行处理，对充电管理模块的状态进行识别和充电模式之间的切换；
所述充电模式选择模块，用于实现充电模式选择的信息显示，反馈用户的充电模式选择操作；
所述播放源监测模块，用于监测当前播放源的类型。
7.根据权利要求6所述的车载充电模式控制装置，其特征在于，所述充电电压转换模块包括电流检测子模块、输出电压补偿子模块，以及补偿电压配置模块。
8.根据权利要求7所述的车载充电模式控制装置，其特征在于，所述补偿电压配置模块由上拉电阻RH、下拉电阻RL组成，其中上拉电阻RH的一端连接到一上拉电源，另一端与RL的一端连接，并连接到输出电压补偿子模块，RL的另一端接地。
9.根据权利要求6所述的车载充电模式控制装置，其特征在于，所述充电模式控制模块至少包括一电流反馈状态接收脚STATUS，以及一充电模式控制脚CTL。
10.根据权利要求6所述的车载充电模式控制装置，其特征在于，所述充电及通讯接口模块为USB端口。
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