CN107846052A - 一种兼容性广的手机快充方法及快充电路 - Google Patents

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Abstract

一种兼容性广的手机快充方法及快充电路，判断充电器和手机是否都具有快充协议；否则退出并使充电器和手机直连；是则再判断充电器和手机的快充协议能否兼容；否则退出并使充电器和手机直连；是则选择最佳的充电策略，使充电器与手机握手，进行充电。其电路包括逻辑分析模块和与之连接的充电器端解码握手模块、手机端解码握手模块和传输门模块。其优点是提升手机快充兼容性，让不同快充协议的手机和充电器可以兼容。只在USB线缆内增加一个模块，无需更改手机和充电器，体积小、成本低。

Description

一种兼容性广的手机快充方法及快充电路
技术领域
本发明涉及用于电池组的充电的方法和装置，尤指一种兼容性广的手机快充方法及快充电路。
背景技术
随着智能手机的兴起、功能日益强大和人们日常对智能手机的依赖度越来越高，手机电池的续航已不足以满足一天的使用需求。因此，近年来配置快速充电功能的手机受到多数消费者的青睐。手机快速充电功能和协议最早由美国高通公司提出，随后MTK、三星、华为等厂商也相继推出了自家的快速充电协议，当前市面上中高端手机甚至部分千元低端机都已可以支持1~2种快充协议。
如图1所示， 手机终端和充电器通过USB线缆连接，按USB标准，线缆为四线组成，分别是VBUS、D+、D-、GND，其中VBUS和GND分别为电源和地线，负责功率和电源传输，D+、D-为信号线，负责信号传输。当线缆连接好、电源接通后，支持快充功能的手机会通过D+、D-发出信息到充电器端，支持快充功能的充电器内有一颗IC会负责接收该信息并答复，如果双方握手成功，则充电器端会开启快充功能，将标准USB输出电压由5V提升至9V或12V，手机端也会逐步增大充电电流以提升充电速度。（按不同快速充电协议规定，具体电压和电流值由协议决定）该方案主要有最大缺点是兼容性差，手机和充电器必须完全匹配才能使用快充功能。
现有技术的快速充电功能给用户带来不错的体验的同时也增加了很多困扰，由于各厂商出于自身利益考虑开发了属于各自私有的快速充电协议，导致其手机只有在使用自家原装的充电器时才能实现快速充电功能，部分兼容性差的厂商甚至自家的不同手机之间都相互不能兼容，给用户造成了很大的不便和巨大的浪费。这是其缺点。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种兼容性广的手机快充方法及快充电路。旨在解决手机快充兼容性，让不同快充协议的手机和充电器可以兼容。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种兼容性广的手机快充方法及快充电路，其方法特征在于包括如下步骤：
一、判断充电器和手机是否都具有快充协议；
二、否则退出并使充电器和手机直连；
三、是则再判断充电器和手机的快充协议能否兼容；
四、否则退出并使充电器和手机直连；
五、是则选择最佳的充电策略，使充电器与手机握手，进行充电。
依据以上方法，本发明提供一种兼容性广的手机快充电路，其特征在于：包括逻辑分析模块和与之连接的充电器端解码握手模块、手机端解码握手模块和传输门模块，所述传输门模块和充电器端解码握手模块 有与充电器的A型USB口的通讯端子和C型USB口的通讯端子连接的端子，所述传输门模块和手机端解码握手模块有与手机的Micro USB口的通讯端子和Type-C USB口的通讯端子连接的端子，其中：
逻辑分析模块用于：判断充电器和手机是否支持快充以及其所支持的快充协议是否兼容，并依此选择最佳的充电策略；
充电器端解码握手模块用于：与充电器通讯并做协议握手，判断充电器端支持的快充模式，并将信息传送给逻辑分析模块；
手机端解码握手模块用于：与手机通讯并做协议握手，将手机端发送的快充需求信息和充电模式信息传送给逻辑分析模块；
传输门模块用于：根据逻辑分析模块的指令关闭或开通充电器与手机的直连。
进一步地：
可将上述电路集成在一块芯片中。
所述逻辑分析模块连接有保护模块，用于检测芯片是否处于过压、过热等异常状态，如有发生异常，则通过逻辑分析模块退出快充模式。
在本机电源端接有线性降压电路，用于将外部高压电源转换为本机工作所需的电压电源。
根据上述方法和电路，本发明一种兼容性广的手机快充方法可细化为如下步骤：
一：依次连接充电器、本发明一种兼容性广的手机快充电路、手机，电源接通后，充电器端解码握手模块和手机端解码握手模块分别与充电器和手机通讯，判断充电器和手机是否支持快充和具体支持的快充协议、电压等，如果手机和充电器任一方不支持任何快充协议，则直接退出快充模式，让手机和充电器直接连通，恢复到原有的连接方式，如果手机和充电器均支持快充，则进入下一步；
二：充电器端解码握手模块和手机端解码握手模块根据从充电器端和手机端收集到的信息，综合需求端和供应端的相关信息，逻辑分析模块给出最佳的充电策略，然后根据各自需要的协议信息分别进行握手；
三：手机端和充电器端均握手成功后，启动快充功能，任一端握手失败则退出快充模式，恢复到原有的连接方式，让手机和充电器直接连通。
本发明的有益效果是：提升手机快充兼容性，让不同快充协议的手机和充电器可以兼容。只在USB线缆内增加一个模块，无需更改手机和充电器，体积小、成本低。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
图1是现有技术手机快速充电实现原理图；
图2是本发明提升兼容性的技术方案原理图；
图3是本发明具体实施方式的基本原理框图；
图4是本发明具体实施方式的详细内部线路图。
具体实施方式
参见附图，本发明一种兼容性广的手机快充方法，其特征在于包括如下步骤：
一、判断充电器和手机是否都具有快充协议；
二、否则退出并使充电器和手机直连；
三、是则再判断充电器和手机的快充协议能否兼容；
四、否则退出并使充电器和手机直连；
五、是则选择最佳的充电策略，使充电器与手机握手，进行充电。
依据以上方法，本发明提供一种兼容性广的手机快充电路，其特征在于：包括逻辑分析模块1和与之连接的充电器端解码握手模块2、手机端解码握手模块3和传输门模块4，所述传输门模块4和充电器端解码握手模块2 有与充电器的A型USB口的通讯端子D+A、D-A和C型USB口的通讯端子CC1A、CC2A连接的端子，所述传输门模块4和手机端解码握手模块3有与手机的Micro USB口的通讯端子D+B、D-B和Type-C USB口的通讯端子CC1B、CC2B连接的端子，其中：
逻辑分析模块1用于：判断充电器和手机是否支持快充以及其所支持的快充协议是否兼容，并依此选择最佳的充电策略；
充电器端解码握手模块2用于：与充电器通讯并做协议握手，判断充电器端支持的快充模式，并将信息传送给逻辑分析模块1；
手机端解码握手模块3用于：与手机通讯并做协议握手，将手机端发送的快充需求信息和充电模式信息传送给逻辑分析模块1；
传输门模块4用于：根据逻辑分析模块1的指令关闭或开通充电器与手机的直连。
在本发明的实施例中：
将上述电路集成在一块芯片中。
所述逻辑分析模块1连接有保护模块5，用于检测芯片是否处于过压、过热等异常状态，如有发生异常，则通过逻辑分析模块1退出快充模式。
在电源VDD端接有线性降压电路6，用于将外部高压电源转换为内部数字电源工作所需的电压电源。
使用时：D+A、D-A、CC1A、CC2A连接至充电器端，其中D+A、D-A为传统A型USB口的通讯端子，CC1A、CC2A为新型C型USB口的通讯端子。如充电器支持快速充电协议，则通过D+A、D-A或CC1A、CC2A将信息送入充电器端解码握手模块2并进行相应分析处理，同时需要协议握手时，该模块会通过D+A、D-A或CC1A、CC2A端口给出对应信息已完成协议通讯。D+B、D-B、CC1B、CC2B连接至手机端，其中D+B、D-B为传统Micro USB口的通讯端子，CC1B、CC2B为新型Type-C USB口的通讯端子。如手机支持快速充电协议，可通过D+B、D-B或CC1B、CC2B将信息送入手机端解码握手模块3并进行相应分析处理，同时需要协议握手时，该模块通过D+B、D-B或CC1B、CC2B端口给出对应信息已完成协议通讯。如任一一端不支持快充，逻辑分析模块1将控制传输门模块4内所有传输门导通以直接连两端的数据通讯，从而不影响正常的数据传输。两端都支持快充时，逻辑分析模块1将根据充电器端和手机端分别发送的快充协议信息，选择最佳的充电策略，通知手机端解码握手模块3和充电器端解码握手模块2发出对应的握手信息，两端都握手成功后，开启快速充电功能。如有任一一端握手失败，则退出快充模式以确保手机端安全。保护模块5用于检测芯片是否处于过压、过热等异常状态，如有发生异常，会通过逻辑分析模块控制芯片退出快充模式。线性降压模块用于将外部高压电源转换为内部数字电源工作所需的电压电源。（一般为5V或3.3V）按如上方法，可将市面上常见的高通QC3.0、MTK PEP2.0、华为FCP、三星AFC、展讯SFCP等主流快充协议做到全部兼容，大大提高了手机和充电器之间的快充兼容性，提升手机充电速度和用户体验。
依据上述方法和电路，本发明的方法将细化为以下步骤：
一：依次连接充电器、本发明一种兼容性广的手机快充电路、手机，电源接通后，充电器端解码握手模块2和手机端解码握手模块3分别与充电器和手机通讯，判断充电器和手机是否支持快充和具体支持的快充协议、电压等，如果手机和充电器任一方不支持任何快充协议，则直接退出快充模式，让手机和充电器的D+、D-直接连通，恢复到原有的连接方式，如果手机和充电器均支持快充，则进入下一步；
二：充电器端解码握手模块2和手机端解码握手模块3根据从充电器端和手机端收集到的信息，综合需求端和供应端的相关信息，逻辑分析模块1给出最佳的充电策略，然后根据各自需要的协议信息分别进行握手；
三：手机端和充电器端均握手成功后，启动快充功能，任一端握手失败则退出快充模式，恢复到原有的连接方式，让手机和充电器的D+、D-直接连通。

Claims (6)

1.一种兼容性广的手机快充方法，其特征在于在于包括如下步骤：
一、判断充电器和手机是否都具有快充协议；
二、否则退出并使充电器和手机直连；
三、是则再判断充电器和手机的快充协议能否兼容；
四、否则退出并使充电器和手机直连；
五、是则选择最佳的充电策略，使充电器与手机握手，进行充电。
2.一种兼容性广的手机快充电路，其特征在于：包括逻辑分析模块和与之连接的充电器端解码握手模块、手机端解码握手模块和传输门模块，所述传输门模块和充电器端解码握手模块 有与充电器的A型USB口的通讯端子和C型USB口的通讯端子连接的端子，所述传输门模块和手机端解码握手模块有与手机的Micro USB口的通讯端子和Type-C USB口的通讯端子连接的端子，其中：
逻辑分析模块用于：判断充电器和手机是否支持快充以及其所支持的快充协议是否兼容，并依此选择最佳的充电策略；
充电器端解码握手模块用于：与充电器通讯并做协议握手，判断充电器端支持的快充模式，并将信息传送给逻辑分析模块；
手机端解码握手模块用于：与手机通讯并做协议握手，将手机端发送的快充需求信息和充电模式信息传送给逻辑分析模块；
传输门模块用于：根据逻辑分析模块的指令关闭或开通充电器与手机的直连。
3.根据权利要求2所述的一种兼容性广的手机快充电路，其特征在于：所述电路集成在一块芯片中。
4.根据权利要求2所述的一种兼容性广的手机快充电路，其特征在于：所述逻辑分析模块连接有保护模块，用于检测芯片是否处于过压、过热等异常状态，如有发生异常，则通过逻辑分析模块退出快充模式。
5.根据权利要求2所述的一种兼容性广的手机快充电路，其特征在于：在本机电源端接有线性降压电路，用于将外部高压电源转换为本机工作所需的电压电源。
6.根据权利要求1和2所述的一种兼容性广的手机快充方法和电路，其特征在于：所述手机快充方法可细化为如下步骤：
一：依次连接充电器、本发明一种兼容性广的手机快充电路、手机，电源接通后，充电器端解码握手模块和手机端解码握手模块分别与充电器和手机通讯，判断充电器和手机是否支持快充和具体支持的快充协议、电压等，如果手机和充电器任一方不支持任何快充协议，则直接退出快充模式，让手机和充电器直接连通，恢复到原有的连接方式，如果手机和充电器均支持快充，则进入下一步；
二：充电器端解码握手模块和手机端解码握手模块根据从充电器端和手机端收集到的信息，综合需求端和供应端的相关信息，逻辑分析模块给出最佳的充电策略，然后根据各自需要的协议信息分别进行握手；
三：手机端和充电器端均握手成功后，启动快充功能，任一端握手失败则退出快充模式，恢复到原有的连接方式，让手机和充电器直接连通。
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