CN112636418A - 一种充电系统、充电方法、移动终端及充电器 - Google Patents

一种充电系统、充电方法、移动终端及充电器 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种充电系统、充电方法、移动终端及充电器。该充电系统包括充电器和移动终端，充电器包括CPU、充电芯片和AC‑DC转换电路，移动终端包括终端电池、通信协议模块和保护模块。AC‑DC转换电路输入端与市电连接，其输出端连接充电芯片输入端，充电芯片与CPU连接，充电器设有第一接口,充电芯片的电流输出端连接到第一接口，移动终端上设有第二接口，第一接口与第二接口连接，该第二接口与通信协议模块连接，该通信协议模块连接终端电池的电池特性输出端，第二接口连接保护模块，该保护模块与终端电池连接。该充电系统减轻了移动终端开发商的开发成本，同时使得一个充电器可兼容多种移动终端，并工作在最佳充电状态下。

Description

一种充电系统、充电方法、移动终端及充电器
技术领域
本发明涉及电学领域，具体涉及一种充电系统、充电方法、移动终端及充电器。
背景技术
目前，市面上的每款手机都配有自己相应的充电器，但是有的充电器能适配其他手机，且充电效果佳，这种情况一般为充电器输出电流电压跟手机需求一样；有的不能适配其他手机，这种情况多因充电输出电流大，功率高，手机相应的手机电流和功率低；有的能适配其他手机，但是充电效率降低了，这种情况多因充电器输出电流小，功率低，手机需求参数大，充电器无法达到手机的最佳充电状态。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种充电系统、充电方法、移动终端及充电器。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种充电系统，包括充电器和移动终端，所述充电器包括CPU、充电芯片和AC-DC转换电路，所述移动终端包括终端电池、通信协议模块和保护模块；
所述AC-DC转换电路输入端与市电连接，其输出端连接充电芯片输入端，所述充电芯片与CPU连接，相互通信，所述充电器设有第一接口,所述CPU通信端与第一接口连接，所述充电芯片的电流输出端连接到所述第一接口，所述移动终端上设有第二接口，所述第一接口与第二接口连接，该第二接口与所述通信协议模块连接，该通信协议模块连接所述终端电池的电池特性输出端，所述终端电池向通信协议模块发送其充电标准信息，所述第二接口连接所述保护模块，该保护模块与终端电池连接。
因不在移动终端内设置充电芯片，因此该充电系统减轻了移动终端开发商的开发成本，同时使得一个充电器可兼容多种移动终端，并工作在最佳充电状态下，消费者只能购买一次充电器，即可对多种移动终端进行充电，减轻了消费者的支出。
本发明还提出了一种基于上述充电系统的充电方法：移动终端的终端电池向通信协议模块发送其充电标准信息，所述通信协议模块通过移动终端的第二接口向充电器的CPU发送充电标准信息，该充电标准信息包括终端电池允许的最大电压及最大电流；
所述CPU根据所述充电标准信息向充电芯片发送充电指令，充电芯片按该指令向所述移动终端提供充电标准信息中指定的电压、电流。
该充电方法可自动适配移动终端的终端电池的特性，按当前终端电池的充电标准信息为其充电，保证工作在最佳充电状态下。
该充电方法的优选方案，所述充电标准信息包括终端电池在各温度区间允许的最大电压及最大电流。
终端内部温度传感器组实时采集移动终端的温度信息，并实时向通信协议模块发送所述温度信息，所述通信协议模块将该温度信息发送至CPU；
所述CPU根据终端电池的充电标准信息以及当前接收到的温度信息，向充电芯片发送充电指令，充电芯片按该指令向所述移动终端提供充电标准信息中当前温度区间指定的电压、电流。
按终端电池的充电标准信息中的各个温度区间指定的电压、电流为移动终端充电，能更好的保护移动终端，且保证当前温度下充电工作状态最佳。
该充电方法的优选方案，当充电器与移动终端无法进行通信时，所述充电器的CPU向充电芯片发送指令，使充电芯片先向移动终端提供起始安全电压、指定最大充电电流，检测充电电流是否低于设置的充电截止电流，如果是，充电器的CPU命令充电芯片逐级提高输出的电压，按指定最大充电电流向移动终端充电，实时检测充电电流，直至充电电流不再增大时，停止增加输出电压，并以当前输出电压向移动终端充电，当充电电流下降至充电截止电流时，停止充电；如果不是，则停止充电。这里充电器的充电芯片将充电电流发送给CPU，CPU判断充电电流是否低于充电器中设置的充电截止电流。
保证了即使充电器和移动终端即使不能进行通信，也能为移动终端充电。该方法特别适用于给具有充电芯片的移动终端充电。
本发明还提出了一种基于上述充电系统的移动终端，包括终端电池、通信协议模块、保护模块和第二接口；
该第二接口与所述通信协议模块连接，该通信协议模块连接所述终端电池的电池特性输出端，所述终端电池向通信协议模块发送其充电标准信息，所述第二接口连接所述保护模块，该保护模块与终端电池连接。
该移动终端降低了移动终端开发商的成本。
本发明还提出了一种基于上述充电系统的充电器，包括CPU、充电芯片、AC-DC转换电路和第一接口；
所述AC-DC转换电路输入端与市电连接，其输出端连接充电芯片输入端，所述充电芯片与CPU连接，相互通信，所述CPU的通信端连接第一接口,所述充电芯片的电流输出端连接到所述第一接口。该充电器可以为多种移动终端进行充电。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是充电系统的原理框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示，本发明提供了一种充电系统，包括充电器和移动终端，所述充电器包括CPU、充电芯片和AC-DC转换电路，所述移动终端包括终端电池、通信协议模块和保护模块。
其中，AC-DC转换电路输入端与市电连接，将市电转换成低压直流电，其输出端连接充电芯片输入端，该充电芯片与CPU连接，相互通信，该充电器设有第一接口,CPU通信端与第一接口连接，充电芯片的电流输出端连接到该第一接口。移动终端上设有第二接口，第一接口与第二接口连接，该第二接口与通信协议模块连接，该通信协议模块连接终端电池的电池特性输出端，终端电池向通信协议模块发送其充电标准信息，第二接口连接保护模块，该保护模块与终端电池连接。移动终端还包括终端内部温度传感器组，该终端内部温度传感器组实时采集移动终端的温度信息，其输出端连接所述通信协议模块。
本实施例中，第一接口和第二接口可通过数据线、电源线等进行连接。保护模块包括OVP-过压保护电路、OCP-过流保护电路和OTP-过温保护电路，用来保护电池，避免过流、过压或温度过高损伤电池，过压保护电路、过流保护电路和过温保护电路采用现有的电路即可。充电器中还包括有存储器(如eMMC)以及内存(如DDR)，存储器存储有CPU、充电芯片所需要的程序，内存为充电器提供运行空间。
本实施例的优选方案，充电器还包括LCD显示屏，该LCD显示屏与CPU连接，用于显示但不限于充电电压、电流、温度等信息。
本发明还提出了一种基于上述充电系统的充电方法，具体为：移动终端的终端电池向通信协议模块发送其充电标准信息，所述通信协议模块通过移动终端的第二接口向充电器的CPU发送该充电标准信息，该充电标准信息包括终端电池允许的最大电压及最大电流；充电器的CPU根据该充电标准信息向充电芯片发送充电指令，充电芯片按该指令向所述移动终端提供充电标准信息中指定的电压、电流。
移动终端实时检测其充电电流并发送给充电器的CPU，当充电电流达到充电截止电流时，充电器的CPU控制充电芯片停止向移动终端充电。
本充电方法中，充电器根据从协议中传输过来的协议内容，从而控制输出给终端电池的电流，电压，从而保证被充电的移动终端能最大功率安全的去充电。
本实施例的优选方案，充电标准信息包括终端电池在各温度区间允许的最大电压及最大电流。终端内部温度传感器组实时采集移动终端的温度信息，并实时向通信协议模块发送该温度信息，通信协议模块将该温度信息发送至CPU；CPU根据终端电池的充电标准信息以及当前接收到的温度信息，向充电芯片发送充电指令，充电芯片按该指令向所述移动终端提供充电标准信息中当前温度区间指定的电压、电流。
这里终端内部温度传感器组实时采集移动终端的电池温度信息，还可采集移动终端的CPU温度信息、PMU的温度、板子温度之一或任意组合。充电时，充电标准信息中的当前温度可以是指电池的温度，也可以是电池温度、移动终端的CPU温度信息、PMU的温度、板子温度四者之一。
本实施例的优选方案，当充电器与移动终端无法进行通信时，所述充电器的CPU向充电芯片发送指令，使充电芯片先向移动终端提供起始安全电压、指定最大充电电流，检测充电电流是否低于设置的充电截止电流，如果是，充电器的CPU命令充电芯片逐级提高输出的电压，按指定最大充电电流向移动终端充电，实时检测充电电流，直至充电电流不再增大时，停止增加输出电压，并降回上一级输出电压向移动终端充电，当充电电流下降至充电截止电流时，停止充电；如果不是，则停止充电。这里充电器的充电芯片将充电电流发送给CPU，CPU判断充电电流是否低于充电器中设置的充电截止电流；提高输出电压向移动终端充电时，检测T时间内充电电流是否增大，如果T时间内不再增大，那么降回上一级输出电压。本实施中，T时间优选但不限于设为一分钟。
即充电器首先以最普通的最安全的电压为移动终端充电，并按照阶梯电压逐级增加进行试探充电，例如：起始充电最大电压为3.6v，最大电流为800ma；当充电电流低于充电截止电流100ma情况下，再提高电压到3.8v，在按照800ma最大充电电流充电，以此类推向前增加电压，直到我们增加电压，发现电流无法再增大为止。
本发明还提出了一种上述充电系统的移动终端，包括终端电池、通信协议模块、保护模块和第二接口；该第二接口与所述通信协议模块连接，该通信协议模块连接所述终端电池的电池特性输出端，所述终端电池向通信协议模块发送其充电标准信息，所述第二接口连接所述保护模块，该保护模块与终端电池连接。
本发明还提出了一种上述充电系统的充电器，包括CPU、充电芯片、AC-DC转换电路和第一接口；所述AC-DC转换电路输入端与市电连接，其输出端连接充电芯片输入端，所述充电芯片与CPU连接，相互通信，所述CPU的通信端连接第一接口,所述充电芯片的电流输出端连接到所述第一接口。该充电器还包括LCD显示屏，该LCD显示屏与CPU连接，用于显示但不限于充电电压、电流、温度等信息。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种充电系统，其特征在于，包括充电器和移动终端，所述充电器包括CPU、充电芯片和AC-DC转换电路，所述移动终端包括终端电池、通信协议模块和保护模块；
所述AC-DC转换电路输入端与市电连接，其输出端连接充电芯片输入端，所述充电芯片与CPU连接，相互通信，所述充电器设有第一接口,所述CPU通信端与第一接口连接，所述充电芯片的电流输出端连接到所述第一接口，所述移动终端上设有第二接口，所述第一接口与第二接口连接，该第二接口与所述通信协议模块连接，该通信协议模块连接所述终端电池的电池特性输出端，所述终端电池向通信协议模块发送其充电标准信息，所述第二接口连接所述保护模块，该保护模块与终端电池连接。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述移动终端还包括终端内部温度传感器组，该终端内部温度传感器组输出端连接所述通信协议模块。
3.一种基于权利要求1或2所述充电系统的充电方法，其特征在于，移动终端的终端电池向通信协议模块发送其充电标准信息，所述通信协议模块通过移动终端的第二接口向充电器的CPU发送充电标准信息，该充电标准信息包括终端电池允许的最大电压及最大电流；
所述CPU根据所述充电标准信息向充电芯片发送充电指令，充电芯片按该指令向所述移动终端提供充电标准信息中指定的电压、电流。
4.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，所述充电标准信息包括终端电池在各温度区间允许的最大电压及最大电流。
5.根据权利要求4所述的充电方法，其特征在于，终端内部温度传感器组实时采集移动终端的温度以及电池温度信息，并实时向通信协议模块发送所述温度信息，所述通信协议模块将该温度信息发送至CPU；
所述CPU根据终端电池的充电标准信息以及当前接收到的温度信息，向充电芯片发送充电指令，充电芯片按该指令向所述移动终端提供充电标准信息中当前温度区间指定的电压、电流。
6.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于，所述终端内部温度传感器组实时采集移动终端的电池温度信息。
7.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，所述终端内部温度传感器组实时采集移动终端的CPU温度信息、PMU的温度、板子温度之一或任意组合。
8.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，当充电器与移动终端无法进行通信时，所述充电器的CPU向充电芯片发送指令，使充电芯片先向移动终端提供起始安全电压、指定最大充电电流，进行充电；
充电期间实时检测充电电流，如果充电电流低于设置的充电截止电流，则充电器的CPU向充电芯片发送命令，令充电芯片逐级提高输出的电压，按指定最大充电电流向移动终端充电，实时检测充电电流，直至充电电流再次低于充电截止电流，以此往复，直到再次提高充电电压，充电电流不能再次增加时，停止充电。
9.一种基于权利1或2所述充电系统的移动终端，其特征在于，包括终端电池、通信协议模块、保护模块和第二接口；
该第二接口与所述通信协议模块连接，该通信协议模块连接所述终端电池的电池特性输出端，所述终端电池向通信协议模块发送其充电标准信息，所述第二接口连接所述保护模块，该保护模块与终端电池连接。
10.一种基于权利1或2所述充电系统的充电器，其特征在于，包括CPU、充电芯片、AC-DC转换电路和第一接口；
所述AC-DC转换电路输入端与市电连接，其输出端连接充电芯片输入端，所述充电芯片与CPU连接，相互通信，所述CPU的通信端连接第一接口,所述充电芯片的电流输出端连接到所述第一接口。
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