CN108054795B - 终端及充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及电子设备技术领域，公开了一种终端及充电方法。本发明中，该终端包括USB充电接口，该终端还包括：温度检测单元以及处理单元；温度检测单元用于在终端充电时检测USB充电接口的电源管脚的温度信息；温度检测单元连接处理单元；处理单元用于根据温度信息控制外部充电装置的充电状态。本发明实施例还公开了一种充电方法。本发明实施例通过检测USB充电接口处的温度以控制充电状态，从而可以防止USB充电接口烧毁。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电子设备技术领域，特别涉及一种终端及充电方法。
背景技术
目前以手机为代表的移动终端在日常生活中日益扮演重要角色，且对于大容量电池以及大电流快速充电手机的需求与日俱增。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在用充电器给终端充电时，由于一些随机的原因，例如USB连接器的公头插入存在偏差，造成USB充电接口的电源管脚短路，进而烧毁USB充电接口；或者USB充电接口处有少量水分、导电性残渣等微短路物质存在，使得在大电流充电时USB充电接口的电源管脚与终端主板或者柔性电路板上的接地网络形成低阻抗的通路，从而造成短路进而烧毁USB充电接口；又或者在持续大电流充电情况下，USB充电接口处存在一定的阻抗，使得该区域发热持续增大，积累到一定程度进而造成USB充电接口烧毁。上述随机产生的一些USB充电接口烧毁事件对产品质量造成极大影响，降低用户对产品的信任度。而现有技术中，终端的过流保护功能仅仅只能防止充电芯片烧毁，并不能有效预防USB充电接口烧毁。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种终端及充电方法，通过检测USB充电接口处的温度以控制充电状态，从而可以防止USB充电接口烧毁。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种终端，所述终端包括USB充电接口，所述终端还包括：温度检测单元以及处理单元；所述温度检测单元用于在所述终端充电时检测所述USB充电接口的电源管脚的温度信息；所述温度检测单元连接所述处理单元；所述处理单元用于根据所述温度信息控制外部充电装置的充电状态。
本发明的实施方式还提供了一种充电方法，应用于终端，所述终端包括用于向所述终端的处理单元提供所述终端的USB充电接口的电源管脚的温度信息的温度检测单元，所述方法括：在充电时监测所述终端的USB充电接口的电源管脚的温度信息；根据所述电源管脚的温度信息控制外部充电装置的充电状态。
本发明实施方式相对于现有技术而言，在终端中增设温度检测单元，通过温度检测单元在充电时检测USB充电接口的电源管脚的温度信息，并根据温度信息控制外部充电装置的充电状态。由于USB充电接口在烧毁前需要达到一定的温度，所以通过对USB充电接口的温度进行检测，从而可以在达到警戒温度时关闭外部充电装置，停止充电，进而可以防止USB充电接口烧毁。
另外，所述处理单元具体用于在判断出所述电源管脚的温度大于第一温度阈值时控制所述外部充电装置关闭。从而可防止温度过高烧毁USB充电接口。
另外，所述处理单元还用于在判断出所述电源管脚的温度大于第二温度阈值且所述电源管脚的温度变化率大于预设变化阈值时控制所述外部充电装置关闭；其中，所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值。从而可在提前监测到USB充电接口温度升高异常时，停止充电，更为有效地防止USB充电接口烧毁。
另外，所述温度检测单元包括：热敏电阻以及模数转换单元；所述热敏电阻的输出端连接所述模数转换单元的输入端，所述模数转换单元的输出端连接所述处理单元；所述热敏电阻邻近所述电源管脚设置。
另外，所述热敏电阻的供电端连接所述USB充电接口的电源管脚。从而可在充电时自动对USB充电接口进行温度检测，在充电结束时，自动停止检测。
另外，所述终端还包括导热胶；所述电源管脚与所述热敏电阻通过导热胶相连。从而有利于提高USB充电接口温度信息检测的灵敏度。
另外，所述根据所述电源管脚的温度信息控制外部充电装置的充电状态，具体包括：实时检测所述电源管脚的温度是否大于第一温度阈值，若大于所述第一温度阈值，则控制所述外部充电装置关闭。
另外，所述实时检测所述电源管脚的温度是否大于第一温度阈值前，还包括：实时检测所述电源管脚的温度是否大于第二温度阈值，若所述电源管脚的温度大于所述第二温度阈值，则判断所述电源管脚的温度变化率是否大于预设变化阈值，若大于预设变化阈值，则控制所述外部充电装置关闭，若所述温度变化率小于或者等于所述预设变化阈值，则进入所述实时检测所述电源管脚的温度是否大于第一温度阈值；其中，所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值。
另外，所述方法还包括：在控制所述外部充电装置关闭时，还关闭所述终端的充电芯片。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明第一实施例终端结构示意图；
图2是根据本发明第一实施例终端及其充电系统结构示意图；
图3是根据本发明第三实施例充电方法的流程图；
图4是根据本发明第四实施例充电方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种终端，例如智能手机、可穿戴设备、车载影音等具有USB充电接口的终端，本实施方式对于终端的类型不作具体限制。
请参阅图1所示，本实施方式的终端包括：USB充电接口(图1未示出)、温度检测单元11以及处理单元10。温度检测单元11连接处理单元10。温度检测单元11用于在终端1充电时检测USB充电接口的电源管脚的温度信息，处理单元10用于根据温度信息控制外部充电装置的充电状态。本发明实施方式相对于现有技术而言，在终端中增设温度检测单元，通过温度检测单元在充电时检测USB充电接口的电源管脚的温度信息，并根据温度信息控制外部充电装置的充电状态。由于USB充电接口在烧毁前需要达到一定的温度，所以通过对USB充电接口的温度进行检测，从而可以在达到警戒温度时关闭外部充电装置，停止充电，进而可以防止USB充电接口烧毁。下面对本实施方式的终端的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
请参阅图2所示的终端1的结构及其充电系统结构示意图，终端1的充电系统包括终端1以及充电装置2。充电装置2一般包括：交直流转换模块20、输出控制模块21以及充电通信模块22。其中，交直流转换模块20的输入端接入市电，输出端连接输出控制模块21的输入端，交直流转换模块20即是AC/DC转换模块，交直流转换模块20用于将高压的交流市电转换成低压直流电平并提供给输出控制模块21。输出控制模块21的输出端用于连接USB充电接口。通信控制模块22通过USB协议与终端1通信连接，通信控制模块22还连接输出控制模块21，通信控制模块22用于与终端1交互通信，获取终端1的充电指令并将充电指令提供给输出控制模块21。输出控制模块21用于根据通信控制模块22的充电指令控制充电装置2的充电状态，例如控制充电输出电压、电流大小，以及充电输出的导通、断开等。终端1包括处理单元10、充电IC(芯片)、电池。处理单元10连接USB充电接口J1，并通过USB协议与充电装置1中的通信控制模块22交互通信。处理单元10还连接充电IC，并用于控制充电IC为电池充电。在充电时，充电装置2通过USB充电线与终端1连接，即连接在终端1的USB充电接口J1。这些均是终端1以及充电装置2的常规结构，本实施方式对其不作具体限制。
本实施方式中，终端1还包括温度检测单元11，温度检测单元11包括热敏电阻RT1以及模数转换单元ADC。热敏电阻RT1的输出端连接模数转换单元ADC的输入端，模数转换单元ADC的输出端连接处理单元10。本实施方式中，处理单元10例如是终端1的中央处理器，模数转换单元ADC可以复用中央处理器中既有的模数转换单元，因此不需要在终端1中增设模数转换单元。本实施方式中，热敏电阻RT1邻近电源管脚设置，即热敏电阻RT1邻近USB充电接口J1的电源管脚设置，从而可以灵敏地检测USB充电接口的电源管脚的温度。热敏电阻RT1可以采用负温度系数(Negative Temperature Coefficient，简称NTC)热敏电阻，本实施方式对于热敏电阻不作具体限制，只要能够灵敏检测温度即可。在一个例子中，终端还包括导热胶(图2未示出)，USB充电接口J1的电源管脚与热敏电阻RT1通过导热胶相连。导热胶可以填充在热敏电阻R1与USB充电接口J1的电源管脚之间，从而可以将USB充电接口J1的电源管脚发出的热量及时传递至热敏电阻RT1，从而使得温度检测单元能够更灵敏地检测出USB充电接口J1的温度信息。导热胶例如采用环氧树脂导热胶，环氧树脂导热胶可以耐受300摄氏度左右的高温，从而可以保证导热性能。在一个例子中，热敏电阻RT1的供电端连接USB充电接口的电源管脚，这样，当USB充电接口J1插入USB充电线时，热敏电阻RT1即可开始工作，当将USB充电线从USB充电接口J1拔出时，即可自动停止检测USB充电接口J1的电源管脚的温度。本实施方式对于热敏电阻RT1的供电方式不作具体限制。
本实施方式中，处理单元10具体用于在判断出USB充电接口J1的电源管脚的温度大于第一温度阈值时控制外部充电装置关闭。其中，第一温度阈值可以基于终端充电时的发热情况确定，例如，可以将终端正常充电(即不存在短路等异常情况)时所能达到的最高温度再增加一些温度余量后作为第一温度阈值，增加余量可以防止终端正常充电时出错。本实施方式对第一温度阈值不作具体限制。终端控制外部充电装置的充电状态，例如关闭外部充电装置的技术为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。
本实施方式相对于现有技术而言，由于热敏电阻可以灵敏地检测出充电时USB充电接口的电源管脚的温度，而处理单元可以根据电源管脚的温度控制外部充电装置的充电状态，从而使得充电时当USB充电接口存在温度异常时，例如温度高于第一温度阈值时，处理单元能够及时关闭外部充电装置，进而可以避免由于一些随机的原因导致的终端充电短路造成的USB充电接口烧毁。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明的第二实施方式涉及一种终端。第二实施方式在第一实施方式的基础上做出改进，主要改进之处在于：在本实施方式中，处理单元还用于在USB充电接口达到较高的温度前，对USB充电接口的温度变化进行检测，从而可以提前检测出温度升高过快的情况，进而可以更有效预防USB充电接口被烧毁。
本实施方式中，处理单元还用于在判断出电源管脚的温度大于第二温度阈值且电源管脚的温度变化率大于预设变化阈值时控制外部充电装置关闭。其中，第二温度阈值小于第一温度阈值。具体地，可以实际测量得到终端正常充电时的温度变化曲线。其中，终端的充电过程一般包括恒压充电和恒流充电，恒流充电时充电电流很大，温度升高较快，因此，第二温度阈值可以基于恒流充电开始时终端所能达到的温度确定。本实施方式对于第二温度阈值不作具体限制，第二温度阈值也可以为室温，例如25摄氏度。温度变化率即是指充电时终端温度上升的速度，其中，正常充电时，例如恒流充电(即大电流充电)时，可以测量得到终端的第一温度变化率，同时还可以模拟出异常充电时，例如发生短路时，终端的第二温度变化率，从而可以从第一温度变化率和第二温度变化率之间选择合适的数值作为预设变化阈值。
本实施方式与第一实施方式相比，考虑到终端达到较高的温度，例如第一温度阈值需要一个过程，因此在终端的温度较低时，例如在终端的温度达到第二温度阈值时，即开始监测终端温度的变化，从而可以根据终端的温度变化检测出存在异常的终端，进而可以提前切断异常终端的充电，可以更有效地防止USB充电接口烧毁。
本发明第三实施方式涉及一种充电方法，应用于终端，例如智能手机、可穿戴设备、车载影音等具有USB充电接口的终端，本实施方式对于终端的类型不作具体限制。
请参阅图3所示，本实施方式的充电方法包括：
步骤301：在充电时监测终端的USB充电接口的电源管脚的温度信息。
步骤302：根据电源管脚的温度信息控制外部充电装置的充电状态。
本发明实施方式相对于现有技术而言，在终端中增设温度检测单元，通过温度检测单元在充电时检测USB充电接口的电源管脚的温度信息，并根据温度信息控制外部充电装置的充电状态。由于USB充电接口在烧毁前需要达到一定的温度，所以通过对USB充电接口的温度进行检测，从而可以在达到警戒温度时关闭外部充电装置，停止充电，进而可以防止USB充电接口烧毁。下面对本实施方式的充电方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
本实施方式中，终端的结构请参考第一实施方式，此处不再赘述。
步骤302包括：
子步骤3021：实时检测电源管脚的温度是否大于第一温度阈值，若电源管脚的温度大于第一温度阈值，则执行子步骤3022，若电源管脚的温度小于或者等于第一温度阈值，则返回步骤301。
子步骤3022：控制外部充电装置关闭。
在停止充电后，用户可以通过观察终端的充电指示灯了解到终端的充电状态，从而可以重新插拔USB充电线，或者对引起短路的微导电物质进行清理后重新插拔，以便消除短路问题后重新充电。
本实施方式通过实时监测充电时USB充电接口的电源管脚的温度信息，并在USB充电接口的温度大于第一温度阈值时，关闭外部充电装置，从而可以防止由于一些随机的原因造成的充电短路引起的USB充电接口烧毁。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
本发明第四实施方式涉及一种充电方法。第四实施方式在第三实施方式的基础上做出改进，主要改进之处在于：本实施方式的充电方法还在USB充电接口的电源管脚达到较高的温度前，对USB充电接口的温度变化进行检测，从而可以提前检测出温度升高过快的情况，有利于提高USB充电接口防烧毁性能。
请参阅图4所示，本实施方式的充电方法包括步骤401以及步骤402。其中，步骤401与第三实施方式中的步骤301相同，此处不再赘述。
步骤402具体包括：子步骤4021至子步骤4022。
子步骤4021：实时检测电源管脚的温度是否大于第二温度阈值，若电源管脚的温度大于第二温度阈值，则执行子步骤4022，若电源管脚的温度小于或者等于第二温度阈值，则返回子步骤4021。其中，第二温度阈值小于第一温度阈值，第二温度阈值和第一温度阈值的设定方法请参考第二实施方式，此处不再赘述。
子步骤4022：判断电源管脚的温度变化率是否大于预设变化阈值，若温度变化率大于预设变化阈值，则执行子步骤4024，若温度变化率小于或者等于预设变化阈值，则执行子步骤4023。其中，预设变化阈值的设定方法请参考第二实施方式，此处不再赘述。
子步骤4023：实时检测电源管脚的温度是否大于第一温度阈值，若电源管脚的温度大于第一温度阈值，则执行子步骤4024，否则返回子步骤4022。
子步骤4024：控制外部充电装置关闭。
值得一提的是，在控制外部充电装置关闭时，还可以关闭终端的充电芯片，从而可以保护充电芯片。
本实施方式与第三实施方式相比，考虑到终端达到较高的温度，例如第一温度阈值需要一个过程，因此在终端的温度较低时，例如在终端的温度达到第二温度阈值时，即开始监测终端温度的变化，从而可以根据终端的温度变化检测出存在异常的终端，进而可以提前切断异常终端的充电，可以更有效地防止USB充电接口烧毁。
由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (6)
1.一种终端，所述终端包括USB充电接口，其特征在于，所述终端还包括：温度检测单元以及处理单元；
所述温度检测单元用于在所述终端充电时检测所述USB充电接口的电源管脚的温度信息；
所述温度检测单元连接所述处理单元；
所述处理单元用于根据所述温度信息控制外部充电装置的充电状态；
所述处理单元具体用于在判断出所述电源管脚的温度大于第一温度阈值时控制所述外部充电装置关闭；
所述处理单元还用于在判断出所述电源管脚的温度大于第二温度阈值且所述电源管脚的温度变化率大于预设变化阈值时控制所述外部充电装置关闭；其中，所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值；
其中，所述终端的充电过程包括恒流充电，所述第二温度阈值根据所述恒流充电开始时终端所能达到的温度确定。
2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述温度检测单元包括：热敏电阻以及模数转换单元；
所述热敏电阻的输出端连接所述模数转换单元的输入端，所述模数转换单元的输出端连接所述处理单元；
所述热敏电阻邻近所述电源管脚设置。
3.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，所述热敏电阻的供电端连接所述USB充电接口的电源管脚。
4.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，所述终端还包括导热胶；
所述电源管脚与所述热敏电阻通过导热胶相连。
5.一种充电方法，应用于终端，其特征在于，所述终端包括用于向所述终端的处理单元提供所述终端的USB充电接口的电源管脚的温度信息的温度检测单元，所述方法包括：
在充电时监测所述终端的USB充电接口的电源管脚的温度信息；
根据所述电源管脚的温度信息控制外部充电装置的充电状态；
根据所述电源管脚的温度信息控制外部充电装置的充电状态，具体包括：
实时检测所述电源管脚的温度是否大于第一温度阈值，若大于所述第一温度阈值，则控制所述外部充电装置关闭；
所述实时检测所述电源管脚的温度是否大于第一温度阈值前，还包括：
实时检测所述电源管脚的温度是否大于第二温度阈值，若所述电源管脚的温度大于所述第二温度阈值，则判断所述电源管脚的温度变化率是否大于预设变化阈值，若大于预设变化阈值，则控制所述外部充电装置关闭，若所述温度变化率小于或者等于所述预设变化阈值，则进入所述实时检测所述电源管脚的温度是否大于第一温度阈值；
其中，所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值，所述终端的充电过程包括恒流充电，所述第二温度阈值根据所述恒流充电开始时终端所能达到的温度确定。
6.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：在控制所述外部充电装置关闭时，还关闭所述终端的充电芯片。
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