CN112803516B - 充电接口、电子设备及充电监控方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种充电接口、电子设备及充电监控方法、装置,属于充电技术领域。该充电接口包括充电接口本体、热敏感应器件和导电部件;所述充电接口本体包括绝缘体,所述绝缘体相背的两面分别设置有引脚;所述热敏感应器件,设置在所述绝缘体内,所述热敏感应器件用于感测所述充电接口内的温度;所述热敏感应器件的两端分别通过所述导电部件与所述充电接口外的温度检测电路电连接,所述温度检测电路用于输出与所述温度相关联的电信号。本申请可以准确检测到充电接口内的温度以及温度的变化,在此基础上,可以执行相应的操作,优化温升,以避免充电接口内的温升过高导致的安全风险。
Description
技术领域
本申请属于充电技术领域,具体涉及一种充电接口、电子设备及充电监控方法、装置。
背景技术
电子设备(例如智能手机)在充电时,充电接口处的温升(高出环境的温度)可能会带来一定的安全风险,而且随着快充技术的发展,充电电流越来也大,温升导致的风险也越来越大。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种充电接口、电子设备及充电监控方法、装置,能够解决目前电子设备充电时充电接口处的温升导致的风险的问题。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种充电接口,该充电接口包括:充电接口本体、热敏感应器件和导电部件;
所述充电接口本体包括绝缘体,所述绝缘体相背的两面分别设置有引脚;
所述热敏感应器件,设置在所述绝缘体内,所述热敏感应器件用于感测所述充电接口内的温度;
所述热敏感应器件的两端分别通过所述导电部件与所述充电接口外的温度检测电路电连接。
可选的,所述导电部件中至少一个为金属隔层,所述金属隔层设置在所述绝缘体内,且所述金属隔层与所述引脚中的高速信号收发引脚至少部分相对设置。
可选的,所述导电部件中的一个为所述金属隔层,另一个与所述引脚中的接地引脚短接,所述温度检测电路的一端与所述金属隔层电连接、另一端与所述接地引脚电连接。
可选的,所述金属隔层为两个且分别位于所述绝缘体的两侧,所述接地引脚设置在两侧且与所述高速信号收发引脚邻近;
所述热敏感应器件为两个,且设置在所述绝缘体相背的接地引脚之间,每一所述热敏感应器件的一端与邻近的所述金属隔层电连接,另一端通过所述导电部件与邻近的接地引脚电连接。
可选的,所述金属隔层为两个且分别位于所述绝缘体的两侧;
所述热敏感应器件设置在两个所述金属隔层之间;
电连接所述热敏感应器件和所述温度检测电路的所述导电部件均为所述金属隔层。
可选的,所述充电接口为USB Type C母座。
可选的,所述热敏感应器件为热电偶。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括:
上述第一方面所述的任一种充电接口以及设置在所述充电接口外的温度检测电路。
第三方面,本申请实施例提供一种充电监控方法,应用于上述第二方面所述的电子设备,所述方法包括:
接收温度检测电路输出的与充电接口内的温度相关的电信号;
根据所述电信号确定所述充电接口内的温度,和/或,根据所述电信号调整所述电子设备的充电电路的电流。
第四方面,本申请实施例提供一种充电监控装置,应用于如上述第二方面所述的电子设备,所述充电监控装置包括:
信号接收模块,用于接收温度检测电路输出的与充电接口内的温度相关联的电信号;
监控模块,用于根据所述电信号确定所述充电接口内的温度,和/或,根据所述电信号调整所述电子设备的充电电路的电流。
第五方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第三方面所述的方法的步骤。
第六方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第三方面所述的方法。
在本申请实施例中,在充电接口本体内增加热敏感应器件,可以准确检测到充电接口内的温度以及温度的变化,在准确检测充电接口内的温度的基础上可以执行相应的操作,优化温升,从而可以避免充电接口内的温升过高导致的安全风险。
附图说明
图1是本申请实施例中的一种充电接口的结构示意图;
图2是USB Type C母座的结构示意图;
图3是本申请实施例中一种改进后的USB Type C母座的主视结构示意图;
图4是图3所示的USB Type C母座中部分结构的俯视示意图;
图5是本申请实施例中的另一种改进后的USB Type C母座的主视结构示意图;
图6是本申请实施例中的又一种改进后的USB Type C母座的主视结构示意图;
图7是本申请实施例中的一种充电监控方法的流程示意图;
图8是本申请实施例中的一种充电接口的应用示意图;
图9是本申请实施例中的一种充电监控装置的结构示意图;
图10是本申请实施例中的另一种电子设备(温度检测电路以及充电电路未示出)的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的充电接口、电子设备及充电监控方法、装置进行详细地说明。
请参阅图1,本申请实施例提供一种充电接口1,包括:充电接口本体100、热敏感应器件101和导电部件102;
所述充电接口本体100包括绝缘体1001,所述绝缘体1001相背的两面分别设置有引脚;
所述热敏感应器件101,设置在所述绝缘体1001内;所述热敏感应器件101用于感测所述充电接口内的温度;
其中,所述热敏感应器件101可以是热敏电阻(Negative TemperatureCoefficient,NTC)或热电偶,热敏电阻的电阻会随着温度的变化而变化,热电偶两端的电动势会随着温度的变化而变化。所述导电部件102可以是金属材料。
所述热敏感应器件101的两端分别通过所述导电部件102与所述充电接口外的温度检测电路电连接,所述温度检测电路用于输出与所述温度相关联的电信号。由于所述热敏感应器件101的两端分别通过所述导电部件102与所述充电接口外的温度检测电路电连接,因此所述导电部件102至少有两个。
当所述热敏感应器件101是热敏电阻时,所述温度检测电路可以检测所述热敏电阻的电阻变化并输出相应的电信号;当所述热敏感应器件101是热电偶时,所述温度检测电路可以检测所述热电偶的电动势的变化,并输出相应的电信号。
充电接口中温度的最高点一般在引脚接触区域,如果将热敏感应器件101放置在充电接口的旁边来检测充电接口温度,由于结构空间距离的影响,并不能准确地反馈充电接口内部温度的变化,也不能体现实际的温度。即使采用多个热敏感应器件101来检测,也不能完全解决该问题。
因此,本申请实施例将热敏感应器件101设置在充电接口内,具体是充电接口内用来设置引脚的绝缘体1001(绝缘体1001直接与引脚接触)内,可以准确检测到充电接口内的温度以及温度的变化,提高温升判断的可靠性,在准确检测充电接口内的温度的基础上可以执行相应的操作,优化温升,以避免充电接口内的温升过高导致的安全风险。
由于充电接口中温度的最高点一般在引脚接触区域,因此本申请实施例中将热敏感应器件101设置在引脚直接接触的绝缘体1001内。
可选的,所述充电接口为USB Type C母座。
如图2所示,USB Type C母座内部正反两面(即相背的两面)并不是完全短接在一起的,中间存在一层塑胶填充区域,即绝缘体1001。此区域空间距离较大,能够填充金属器件(即导电部件102)和温度感应器件(即热敏感应器件101)。
在其他的可选具体实施例中,所述充电接口也可以是其他类型的充电接口,例如Lightning接口等。
可选的,所述导电部件102中至少一个为金属隔层103,所述金属隔层103设置在所述绝缘体1001内,且所述金属隔层103与所述引脚中的高速信号收发引脚至少部分相对设置。具体来说,所述金属隔层103与所述高速信号收发引脚在所述充电接口正面或反面的正投影至少部分重叠。换句话说,金属隔层103设置在正反两面的高速信号收发引脚之间。
其中,金属隔层103为所述USB Type C母座中用来防止高速信号收发引脚之间的信号干扰的,也可以称为USB3.0高速信号隔层或中隔板。本申请实施例中,复用所述USBType C母座中的金属隔层103作为热敏感应器件101一端的导电线将热敏感应器件101两端的电动势导出来或将反应热敏电阻的电阻变化的电信号导出来,节省了额外设置导电部件102的工艺和材料,不仅降低了制造成本,而且节省了额外设置的导电部件102占用的空间,降低了对充电接口的影响。
对于不包括金属隔层的充电接口,可以额外设置所述导电部件102。
可选的,请参阅图3和图4,所述导电部件102中的一个为所述金属隔层103,另一个与所述引脚中的接地引脚(GND)短接,所述温度检测电路的一端与所述金属隔层103电连接、另一端与所述接地引脚电连接。
本申请实施例中,需要额外增加一个用来将热敏感应器件101与USB Type C母座的接地(GND)引脚短接的导电部件102。通过复用USB Type C母座的接地引脚来将热敏感应器件101两端的电动势导出来或将反应热敏电阻的电阻变化的电信号导出来,节省了额外设置导电引脚的工艺和材料,不仅降低了制造成本,而且节省了额外设置的导电引脚占用的空间,降低了对充电接口的影响。
可选的,请参阅图5,所述金属隔层103为两个且分别位于所述绝缘体1001的两侧,所述接地引脚设置在两侧且与所述高速信号收发引脚邻近;
所述热敏感应器件101为两个,且设置在所述绝缘体相背的接地引脚之间,每一所述热敏感应器件101的一端与邻近的所述金属隔层103电连接,另一端通过所述导电部件102与邻近的接地引脚电连接。具体来说,绝缘体的两侧的正反两面均设置了接地引脚,每一侧正反两面的接地引脚之间均设置了热敏感应器件101。
本申请实施例中,如图5所示,在USB Type C母座内的绝缘体1001两侧各设置一个热敏感应器件101,且复用所述USB Type C母座中的两个金属隔层103分别作为邻近的热敏感应器件101的导电线,将热敏感应器件101两端的电动势导出来或将反应热敏电阻的电阻变化的电信号导出来,热敏感应器件101的一端不需要额外设置导电部件102,节省了额外设置导电部件102的工艺和材料,不仅降低了制造成本,而且节省了额外设置的导电部件102占用的空间,降低了对充电接口的影响。
本申请实施例中,通过在USB Type C母座内的绝缘体1001两侧各设置一个热敏感应器件101,实现在USB Type C母座内两处不同区域检测USB Type C母座内的温度,不仅可以提高整体温度检测的准确性,而且在分区域充电时(USB Type C母座两侧都分别有不同充电路径),能够准确检测相应区域的温升,后续能够控制单侧过流来优化温升。
可选的,所述金属隔层103为两个且分别位于所述绝缘体1001的两侧;
所述热敏感应器件101设置在两个所述金属隔层103之间;
电连接所述热敏感应器件101和所述温度检测电路的所述导电部件102均为所述金属隔层103。
本申请实施例中,复用所述USB Type C母座中的两个金属隔层103作为导电线将热敏感应器件101两端的电动势导出来或将反应热敏电阻的电阻变化的电信号导出来,不需要额外设置导电部件102,省去额外设置导电部件102的工艺和材料,不仅降低了制造成本,而且省去了额外设置的导电部件102占用的空间,降低了对充电接口的影响。
另外,如图6所示,金属隔层103设置在USB Type C母座的两侧、高速信号收发引脚的下方,两端分别与两侧的金属隔层103电连接的热敏感应器件101面积较大,检测出的温度能够反应USB Type C母座内的整体温升。而且,减少了对接地引脚的依赖,防止由于GND充电回流影响温度判断。
可选的,所述热敏感应器件101为热电偶。
本申请实施例中,选用热电偶作为设置在充电接口内的热敏感应器件101,与热电阻相比,可以提高温度检测的及时性和准确性。
本申请实施例还提供一种电子设备,所述电子设备包括:上述实施例所述的任一种充电接口以及设置在所述充电接口外的温度检测电路。
所述电子设备还可以包括处理器(例如中央处理器,即CPU),存储器,存储在存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现下述充电监控方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果。
请参阅图7,本申请实施例还提供一种充电监控方法,应用于上述的任一种电子设备,所述方法包括:
S701:接收温度检测电路输出的与充电接口内的温度相关联的电信号;
S702:根据所述电信号确定所述充电接口内的温度,和/或,根据所述电信号调整所述电子设备的充电电路的电流。
也即在S702,可以只根据温度检测电路输出的与温度相关联的电信号确定充电接口内的温度,也可以只根据温度检测电路输出的与温度相关联的电信号调整所述电子设备的充电电路的电流,还可以既根据温度检测电路输出的与温度相关联的电信号确定充电接口内的温度又根据温度检测电路输出的与温度相关联的电信号调整所述电子设备的充电电路的电流。
当然,连续检测所述充电接口内的温度就可以得到充电接口内的温度变化。
通过调整所述电子设备的充电电路的电流,可以优化充电接口处的温升。
所述充电监控方法具体可以由所述电子设备内的中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)执行。
本申请实施例中,将热敏感应器件101设置在充电接口内,可以准确检测到充电接口内的温度以及温度的变化,可以提高温升判断的可靠性,还可以提高充电接口内的温升控制的可靠性。
下面以将热电偶设置在USB Type C母座内的绝缘体1001的一侧、复用邻近的金属隔层103作为其中一个导电部件102、另外设置一个导电部件102短接接地引脚和热电偶为例,说明充电监控的方案:
请参阅图8,充电监控方案的电路结构为:热敏感应器件101(具体是热电偶)设置在USB Type C母座内的绝缘体1001内,热敏感应器件101的一端与金属隔层103短接、另一端通过导电部件102与接地引脚GND短接,温度检测电路(例如温度检测集成电路(integrated circuit,IC))的两端分别通过印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)焊盘104与接地引脚GND、金属隔层103电连接,温度检测电路与CPU电连接,CPU与充电电路(例如充电IC)电连接。
充电监控的流程如下:
步骤一:热电偶感应USB Type C母座内的温度,将温度转换为热电动势;
步骤二:通过接地引脚(GND)与金属隔层103将电动势传递给温度检测IC;
步骤三:温度检测IC将电动势转化为信号,反馈给CPU;
步骤四:CPU处理信号中的数据,控制充电IC的充电电流,优化温升。
需要说明的是,本申请实施例提供的充电监控方法,执行主体可以为充电监控装置,或者该充电监控装置中的用于执行充电监控方法的控制模块。本申请实施例中以充电监控装置执行充电监控方法为例,说明本申请实施例提供的充电监控装置。
请参阅图9,本申请实施例还提供一种充电监控装置,应用于上述的任一种电子设备,所述装置包括:
信号接收模块901,用于接收温度检测电路输出的与充电接口内的温度相关的电信号;
监控模块902,用于根据所述电信号确定所述充电接口内的温度,和/或,根据所述电信号调整所述电子设备的充电电路的电流。
本申请实施例将热敏感应器件101设置在充电接口内,可以准确检测到充电接口内的温度以及温度的变化,提高温升判断的可靠性,在准确检测充电接口内的温度的基础上可以调整充电电路的电流,优化温升,从而可以避免充电接口内的温升过高导致的安全风险。
本申请实施例中的充电监控装置可以是装置,也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动电子设备,也可以为非移动电子设备。示例性的,移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personaldigital assistant,PDA)等,非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(NetworkAttached Storage,NAS)、个人计算机(personal computer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的充电监控装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统,可以为ios操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的充电监控装置能够实现图7的方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
图10为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备10000包括但不限于:射频单元10001、网络模块10002、音频输出单元10003、输入单元10004、传感器10005、显示单元10006、用户输入单元10007、接口单元10008、存储器10009、以及处理器10010等部件。
本领域技术人员可以理解,电子设备10000还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器10010逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图10中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
其中,处理器10010,用于接收温度检测电路输出的与充电接口内的温度相关联的电信号;根据所述电信号确定所述充电接口内的温度,和/或,根据所述电信号调整所述电子设备的充电电路的电流。
本申请实施例将热敏感应器件101设置在充电接口内,可以准确检测到充电接口内的温度以及温度的变化,提高温升判断的可靠性,在准确检测充电接口内的温度的基础上可以调整充电电路的电流,优化温升,从而可以避免充电接口内的温升过高导致的安全风险。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元10004可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)100041和麦克风100042,图形处理器100041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元10006可包括显示面板100061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板100061。用户输入单元10007包括触控面板100071以及其他输入设备100072。触控面板100071,也称为触摸屏。触控面板100071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备100072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。存储器10009可用于存储软件程序以及各种数据,包括但不限于应用程序和操作系统。处理器10010可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器10010中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述充电监控方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述充电监控方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (7)
1.一种充电接口,其特征在于,包括:充电接口本体、热敏感应器件和导电部件;
所述充电接口本体包括绝缘体,所述绝缘体相背的两面分别设置有引脚;
所述热敏感应器件,设置在所述绝缘体内,所述热敏感应器件用于感测所述充电接口内的温度;
所述热敏感应器件的两端分别通过所述导电部件与所述充电接口外的温度检测电路电连接;
所述导电部件中至少一个为金属隔层,所述金属隔层设置在所述绝缘体内,且所述金属隔层与所述引脚中的高速信号收发引脚至少部分相对设置,其中,所述金属隔层为所述充电接口中用于防止所述高速信号收发引脚之间的信号干扰的;
所述导电部件中的一个为所述金属隔层,另一个与所述引脚中的接地引脚短接,所述温度检测电路的一端与所述金属隔层电连接、另一端与所述接地引脚电连接;
所述金属隔层为两个且分别位于所述绝缘体的两侧,所述接地引脚设置在两侧且与所述高速信号收发引脚邻近;
所述热敏感应器件为两个且分别位于所述绝缘体的两侧,每一所述热敏感应器件设置在所述绝缘体相背的接地引脚之间,每一所述热敏感应器件的一端与邻近的所述金属隔层电连接,另一端通过所述导电部件与邻近的接地引脚电连接,以使得在分区域充电的情况下,通过任意一个所述热敏感应器件检测对应区域的充电接口内的温度。
2.根据权利要求1所述的充电接口,其特征在于,所述金属隔层为两个且分别位于所述绝缘体的两侧;
所述热敏感应器件设置在两个所述金属隔层之间;
电连接所述热敏感应器件和所述温度检测电路的所述导电部件均为所述金属隔层。
3.根据权利要求1所述的充电接口,其特征在于,所述充电接口为USB Type C母座。
4.根据权利要求1所述的充电接口,其特征在于,所述热敏感应器件为热电偶。
5.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:如权利要求1至4中任一项所述的充电接口以及设置在所述充电接口外的温度检测电路。
6.一种充电监控方法,其特征在于,应用于如权利要求5所述的电子设备,所述方法包括:
接收温度检测电路输出的与充电接口内的温度相关的电信号;
根据所述电信号确定所述充电接口内的温度,和/或,根据所述电信号调整所述电子设备的充电电路的电流。
7.一种充电监控装置,其特征在于,应用于如权利要求5所述的电子设备,所述装置包括:
信号接收模块,用于接收温度检测电路输出的与充电接口内的温度相关联的电信号;
监控模块,用于根据所述电信号确定所述充电接口内的温度,和/或,根据所述电信号调整所述电子设备的充电电路的电流。
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