CN113937845A - 充电系统、被充电设备和端口保护方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种充电系统、被充电设备和端口保护方法。其中,保护单元设置在充电器或充电线缆中,保护单元的两端分别用于传输充电器的充电电压和被充电设备的充电电压。保护单元用于在充电器向被充电设备传输的充电参数大于等于保护单元的门限值时,降低流经保护单元的充电电流或断开保护单元。另外,在充电器向被充电设备传输的充电电流流经保护单元减小后,被充电设备用于在确定充电器的充电电压与被充电设备的充电电压之间的压差值大于等于预设压差值时,向充电器发送控制信号,使得充电器降低充电器向被充电设备传输的充电功率,或,停止向被充电设备充电。从而,实现了被充电设备的端口和器件的保护,保障了充电系统的安全运行。
Description
技术领域
本申请实施例涉及充电技术领域,尤其涉及一种充电系统、被充电设备和端口保护方法。
背景技术
随着被充电设备的功能不断强大,用户常常使用被充电设备进行如通讯、学习、办公、娱乐等方面的功能操作。而被充电设备的续航能力有限,需要用户采用充电器不断对被充电设备进行充电。这样,快充技术应运而生。
在快充技术中,随着充电功率的提高,端口的充电电压随之增加。然而,由于高电压下大电流或短路的现象而造成电流突变(即瞬时的大电流或浪涌电流)。并且,电流突变的情况下,常伴随着温度升高,容易烧毁端口和器件,导致被充电设备无法完成充电工作,严重时甚至引起安全隐患问题。
发明内容
本申请实施例提供一种充电系统、被充电设备和端口保护方法,以解决由于端口的充电电压过高而引起端口和器件烧毁甚至引起安全隐患的问题,实现了对被充电设备的端口和器件的硬件和软件的双重保护。
第一方面,本申请实施例提供一种充电系统,包括:充电器、充电线缆和保护单元;
其中,充电器通过充电线缆与被充电设备电连接,保护单元设置在充电器或充电线缆中,保护单元的第一端用于传输充电器的充电电压,保护单元的第二端用于传输被充电设备的充电电压;
保护单元,用于在充电器向被充电设备传输的充电参数大于等于保护单元的门限值时,增大保护单元的线路阻抗以使充电器向被充电设备传输的充电电流减小,或,断开保护单元以使充电器停止向被充电设备充电。
通过第一方面提供的充电系统,通过保护单元的电连接方式以及保护单元的门限值的确定,保护单元可确定当前出现了大电流或短路的现象,且保护单元可确定被充电设备无法承载大电流或短路的现象所带来的隐患。由此,保护单元可增大保护单元的线路阻抗来减小充电器向被充电设备传输的充电电流,或,保护单元可断开保护单元使得充电器向被充电设备停止充电而将充电器向被充电设备传输的充电电流变为0。从而,保护单元的设置可降低充电器的充电功率或者断开充电器向被充电设备充电,保证了进入到被充电设备的电流和电压均不会对被充电设备造成损伤,有效保护了被充电设备的端口和器件,还有利于智能识别出风险且自动控制被充电设备的充电模式,保障了充电系统的安全运行,使得充电器能够顺利向被充电设备进行充电。
在一种可能的设计中,保护单元为正温度系数热敏电阻或保险丝。由此,通过添加低成本材料的保护单元,有效保护了被充电设备的端口和器件,还节省了器件成本。
在一种可能的设计中,在保护单元设置在充电线缆中,充电器的电源端用于传输充电器的充电电压,充电线缆中的电源线包括第一部分和第二部分,充电器的电源端与第一部分的第一端电连接,第一部分的第二端与保护单元的第一端电连接,保护单元的第二端与第二部分的第一端电连接,第二部分的第二端与被充电设备的电源端电连接,被充电设备的电源端用于传输被充电设备的充电电压。
在一种可能的设计中,在保护单元设置在充电器中,保护单元的第一端用于传输充电器的充电电压,保护单元的第二端与充电器的电源端电连接,充电器的电源端还与充电线缆中的电源线的第一端电连接,充电线缆中的电源线的第二端与被充电设备的电源端电连接,被充电设备的电源端用于传输被充电设备的充电电压。
由此,提供了保护单元的多种电连接方式,丰富了保护单元的实现方式。
在一种可能的设计中,充电参数包括:充电电压、充电电流和充电功率中的一个参数。由此,为保护单元的门限值的确定提供了多种实现方式。
在一种可能的设计中,在充电器向被充电设备传输的充电电流流经保护单元减小后,充电系统还包括:被充电设备。
被充电设备,用于获取充电器的充电电压和被充电设备的充电电压;
被充电设备,还用于在确定充电器的充电电压与被充电设备的充电电压之间的压差值大于等于预设压差值时,向充电器发送控制信号,控制信号用于控制充电器降低充电器向被充电设备传输的充电功率,或,停止向被充电设备充电,预设压差值是基于保护单元的门限值确定的。
本申请实施例提供的系统,在充电器向被充电设备传输的充电电流减少后,充电器的充电电压与被充电设备的充电电压之间仍存在较大的压差值,导致当前时刻出现大电流或短路的现象。基于检测保护单元的两端上的电压之间的压差值以及基于保护单元的门限值确定的预设压差值,被充电设备可确定当前时刻出现了大电流或短路的现象,且被充电设备可确定被充电设备无法承载大电流或短路的现象所带来的隐患。由此,被充电设备在确定充电器的充电电压与被充电设备的充电电压之间的压差值大于等于预设压差值时,可向充电器发送控制信号,使得充电器可降低充电器向被充电设备输出的充电功率,或,使得充电器可停止向被充电设备充电。从而,被充电设备从源头上可控制充电器降低充电器的充电功率或者断开充电器向被充电设备充电,保证了进入到被充电设备的电流和电压均不会对被充电设备造成损伤,有效保护了被充电设备的端口和器件,还有利于智能识别出风险且自动控制被充电设备的充电模式,保障了充电系统的安全运行,使得充电器能够顺利向被充电设备进行充电。
在一种可能的设计中,充电器,用于在接收到控制信号后,降低充电器向被充电设备传输的充电功率,或,停止向被充电设备充电。
在一种可能的设计中,充电器中包括:导电件、变压模块、控制模块和通信模块;
其中,变压模块的输入端通过导电件与供电源电连接,变压模块的输出端用于传输充电器的充电电压,变压模块的输出端与保护单元的第一端电连接,变压模块的控制端与控制模块的第一端电连接,控制模块的第二端与通信模块的第一端电连接,通信模块的第二端与被充电设备电连接;
变压模块,用于将供电源提供的供电电压转换为充电器的充电电压,并向被充电设备传输充电器的充电电压;
通信模块,用于接收被充电设备发送的信号,并向控制模块发送与信号对应的指示信号;
控制模块,用于在接收到指示信号后,控制变压模块调整充电器的充电功率或控制变压模块是否向被充电设备充电。
由此,提供了充电器的一种实现方式。
第二方面,本申请实施例提供一种被充电设备,包括:处理器、充电芯片和电池;
其中,处理器通过充电线缆与充电器电连接,在所述充电器或所述充电线缆中设置有保护单元,所述保护单元的第一端用于传输所述充电器的充电电压,所述保护单元的第二端用于传输所述被充电设备的充电电压,所述充电芯片通过充电线缆分别与所述保护单元的第二端和所述充电器电连接,所述充电芯片还与所述电池电连接;
所述充电芯片,用于接收所述被充电设备的充电电压,并基于所述被充电设备的充电电压,向所述电池充电;
处理器,用于在充电器向被充电设备传输的充电电流流经保护单元减小后,获取充电器的充电电压和被充电设备的充电电压;
处理器,还用于在确定充电器的充电电压与被充电设备的充电电压之间的压差值大于等于预设压差值时,向充电器发送控制信号,预设压差值是基于保护单元的门限值确定的,保护单元的门限值是基于被充电设备可承载的充电参数确定的,控制信号用于控制充电器降低充电器向被充电设备传输的充电功率,或,停止向被充电设备充电。
由此,基于处理器与充电器的电连接,处理器可控制充电器降低充电功率或者停止充电,使得处理器能够主动启动软件保护的操作。
在一种可能的设计中,被充电设备还包括:功率传输芯片和电阻元件;
其中,功率传输芯片分别与电阻元件的第一端和处理器电连接,电阻元件的第二端与保护单元的第一端电连接,电阻元件的第二端用于传输充电器的充电电压;
功率传输芯片,用于在检测到电阻元件的第一端存在电平跳变时,确定当前时刻为充电器的插入时刻,并向处理器发送中断信号;
所述处理器,具体用于在接收到所述中断信号后,获取所述充电器的充电电压和所述被充电设备的充电电压。
由此,通过功率传输芯片和电阻元件,可及时向处理器通知充电器的充电电压和被充电设备的充电电压的获取时机,使得处理器能够及时启动软件保护的操作。
在一种可能的设计中,充电芯片还与处理器电连接;
充电芯片,还用于在检测到被充电设备的充电电压或充电电流从等于0变为大于0时,确定当前时刻为充电器的插入时刻,并向处理器发送中断信号;
所述处理器,具体用于在接收到所述中断信号后,获取所述充电器的充电电压和所述被充电设备的充电电压。
由此,通过充电芯片,可及时向处理器通知充电器的充电电压和被充电设备的充电电压的获取时机,使得处理器能够及时启动软件保护的操作。
在一种可能的设计中,所述处理器,还具体用于在充电器的充电过程中的至少一个检测时刻,获取所述充电器的充电电压和所述被充电设备的充电电压。
由此,除了充电器的插入时刻,处理器还可在充电器的充电过程中的至少一个检测时刻,获取充电器的充电电压和被充电设备的充电电压,使得处理器能够及时启动软件保护的操作。
上述第二方面以及上述第二方面的各可能的设计中所提供的充电系统,其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果,在此不再赘述。
第三方面,本申请实施例提供一种端口保护方法,该方法应用于充电系统,充电系统包括:充电器、充电线缆和保护单元;其中,充电器通过充电线缆与被充电设备电连接,保护单元设置在充电器或充电线缆中,保护单元的第一端用于传输充电器的充电电压,保护单元的第二端用于传输被充电设备的充电电压。
该方法包括:
保护单元检测充电器向被充电设备传输的充电参数;
保护单元在充电参数大于等于保护单元的门限值时,增大保护单元的线路阻抗以使充电器向被充电设备传输的充电电流减小,或,断开保护单元以使充电器停止向被充电设备充电而将充电器向被充电设备传输的充电电流变为0,保护单元的门限值是基于被充电设备可承载的充电参数确定的。
在一种可能的设计中,充电系统还包括:被充电设备;
在充电电流流经保护单元减小后,该方法还包括:
被充电设备获取充电器的充电电压和被充电设备的充电电压;
被充电设备在确定充电器的充电电压与被充电设备的充电电压之间的压差值大于等于预设压差值时,向充电器发送控制信号,控制信号用于控制充电器降低充电器向被充电设备传输的充电功率,或,通过充电器停止向被充电设备充电,预设压差值是基于保护单元的门限值确定设置的。
在一种可能的设计中,该方法还包括:
被充电设备在充电器的插入时刻或在充电器的充电过程中的至少一个检测时刻,获取充电器的充电电压和被充电设备的充电电压。
在一种可能的设计中,被充电设备确定充电器的插入时刻,包括:
被充电设备在检测到保护单元的第一端存在电平跳变或被充电设备的充电电压或充电电流从等于0变为大于0时,确定当前时刻为充电器的插入时刻。
上述第三方面以及上述第三方面的各可能的设计中所提供的充电系统,其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果,在此不再赘述。
附图说明
图1A-图1B为本申请一实施例提供的一种充电系统的场景示意图;
图2A-图2D为本申请一实施例提供的一种充电器和被充电设备的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的一种端口保护方法的流程示意图;
图4为本申请一实施例提供的一种端口保护方法的流程示意图。
附图标记说明:
100—充电器;101—导电件;102—变压模块;103—控制模块;104—通信模块;a1—充电器的电源端;a2—充电器的接地端;a3和a4—充电器的数据端;Vbus1—充电器的充电电压;300—充电线缆;301—电源线;3011—第一部分;3012—第二部分;302—数据线;303—接地线;500—保护单元;c1—保护单元的第一端;c2—保护单元的第二端;
20—被充电设备;201—处理器;2021—功率传输芯片;2022—电阻元件;2023—充电芯片;203—电池;b1—被充电设备的电源端;b2—被充电设备的接地端;b3和b4—被充电设备的数据端;b5和b6—被充电设备的检测端;Vbus2—被充电设备的充电电压;
40—供电源。
具体实施方式
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,单独a,单独b或单独c中的至少一项(个),可以表示:单独a,单独b,单独c,组合a和b,组合a和c,组合b和c,或组合a、b和c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
本申请实施例提供一种充电系统、被充电设备和端口保护方法,可将保护单元设置在充电器或充电线缆中,保护单元的第一端用于传输充电器的充电电压,保护单元的第二端用于传输被充电设备的充电电压。基于前述描述,保护单元可检测充电器向被充电设备的充电过程中是否出现大电流或短路的现象。在充电器向被充电设备传输的充电参数(如充电电压、充电电流或充电功率中的一个参数)大于等于保护单元的门限值时,保护单元可确定当前时刻出现了大电流或短路的现象,且保护单元可确定被充电设备无法承载大电流或短路的现象所带来的隐患。由于大电流或短路的现象而会引起端口的充电电压过大的问题,保护单元可通过增大保护单元的线路阻抗来减小充电器向被充电设备传输的充电电流,或者,保护单元可通过断开保护单元自身来断开充电器与被充电设备的电连接,使得充电器停止向被充电设备充电而将充电器向被充电设备传输的充电电流变为0,达到硬件保护被充电设备的端口和器件的目的。
本申请的一些实施例中,在充电器向被充电设备传输的充电电流流经保护单元减小后,由于充电器的内部仍在继续工作,使得充电器仍会输出较大充电器的充电电压,导致前述充电电流仍可能较大,仍容易在充电系统中引起大电流或短路的现象的安全隐患。被充电设备可通过确定充电器的充电电压与被充电设备的充电电压之间的压差值是否大于等于预设压差值,再次检测充电器向被充电设备的充电过程中是否出现大电流或短路的现象。在确定充电器的充电电压与被充电设备的充电电压之间的压差值大于等于预设压差值时,被充电设备可确定当前时刻出现了大电流或短路的现象,且被充电设备可确定被充电设备无法承载大电流或短路的现象所带来的隐患。由于大电流或短路的现象而会引起端口的充电电压过大的问题,这样,被充电设备可向充电器发送控制信号,使得充电器降低充电器向被充电设备传输的充电功率,或者,使得充电器停止向被充电设备充电,达到软件保护被充电设备的端口和器件的目的。
通过硬件和软件的双重保护作用,从源头上避免了被充电设备进入到大功率的充电模式,解决了由于端口的充电电压过高而引起端口和器件烧毁甚至引起安全隐患的问题。
本申请的一些实施例中,所述保护单元的门限值是基于被充电设备可承载的充电参数确定的,前述充电参数可为充电电压、充电电流和充电功率中的任意一个参数,用于表征被充电设备的充电能力的极限值(即最大值)。例如,所述保护单元的门限值可基于充电器与被充电设备的电源通道在充电系统正常工作时的充电电压和所添加的缓冲区(buffer)确定的。
本申请的一些实施例中,预设压差值是基于所述保护单元的门限值确定的压差范围(即电压范围)。例如,在所述保护单元的门限值采用电压表示时,预设压差值可为所述保护单元的门限值。在所述保护单元的门限值采用电流或功率表示时,预设压差值可为所述保护单元的门限值转换后的压差范围。
请参阅图1A-图1B,图1A-图1B为本申请一实施例提供的充电系统的场景示意图。如图1A-图1B所示,充电系统中可以包括:充电器100、充电线缆300和保护单元500。
本申请的一些实施例中,通过充电线缆300可连通充电器100与被充电设备20的电源通道,使得充电器100能够经由保护单元500向被充电设备20充电,即充电器100与被充电设备20的电源通道可实现充电器100向被充电设备20充电。并且,通过充电线缆300还可连通充电器100与被充电设备20的接地通道,使得充电器100与被充电设备20能够共地(GND),有利于减少外界信号的干扰。
其中,被充电设备20可以是手机(如折叠屏手机、大屏手机等)、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtualreality,VR)设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、智能电视、智慧屏、高清电视、4K电视、智能音箱、智能投影仪等设备,本申请实施例对被充电设备20的具体类型不作任何限制。为了便于说明,图1A和图1B中被充电设备20以手机为例进行示意。
其中,本申请实施例对充电线缆300的具体实现方式不做限定。在一些实施例中,充电线缆300中可以包括:充电线和两个充电线接口。其中一个充电线接口可将充电线的一端包裹起来,且可插接到充电器100的端口上。另一个充电线接口可将充电线的另一端包裹起来,且可插接到被充电设备20的端口上。从而,方便充电线缆300连通充电器100与被充电设备20,可实现充电器100与被充电设备20之间的电连接。
其中,充电线可以包括:电源线301和接地线303。本申请实施例对电源线301、数据线302和接地线303的如数量、类型和长度等参数不做限定。从而,通过电源线301可连通充电器100与被充电设备20的电源通道。通过接地线303可连通充电器100与被充电设备20的接地通道。
另外,通过充电线缆300还可连通充电器100与被充电设备20的数据通道,使得充电器100与被充电设备20之间能够相互传输通信数据信号(D+和D-),实现如充电模式、充电状态、充电电压、充电功率、充电电流等信息的传递。在一些实施例中,除了电源线301和接地线303之外,充电线还可包括:数据线302,通过数据线302连通充电器100与被充电设备20的数据通道。其中,本申请实施例对充电线接口的如类型、材质、具体实现方式不做限定。在一些实施例中,充电线接口可以采用如闪电接口(lightning接口)、Type-C接口和MicroUSB接口等类型。
本申请的一些实施例中,保护单元500可串联在充电器100与被充电设备20的电源通道中,使得保护单元500能够改变充电器100与被充电设备20的电源通道的电连接状态。并且,保护单元500的第一端c1用于传输充电器100的充电电压Vbus1,保护单元500的第二端c2用于传输被充电设备20的充电电压Vbus2,使得保护单元500能够检测充电器100与被充电设备20的电源通道中是否出现大电流或短路的现象。
在充电器100向被充电设备20传输的充电参数大于等于保护单元500的门限值时,保护单元500可确定当前时刻出现了大电流或短路的现象,且保护单元500可确定被充电设备20无法承载大电流或短路的现象所带来的隐患。从而,保护单元500可增大保护单元500的线路阻抗,来降低充电器100向被充电设备20传输的充电电流(即流经保护单元500的充电电流),或,保护单元500可断开保护单元500自身,来断开充电器100与被充电设备20的电源通道,使得充电器100停止向被充电设备20充电。由此,实现了被充电设备20的端口和器件的硬件保护,有效避免安全隐患问题。
其中,本申请实施例对保护单元500的具体实现方式不做限定。在一些实施例中,保护单元500可以为正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)热敏电阻或保险丝。其中,PTC热敏电阻和保险丝可采用如贴片或焊接等方式。
在保护单元500为PTC热敏电阻时,PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻。由于大电流或短路的现象而造成电流突变。并且,电流突变的情况下,常常伴随着温度升高。在温度超过温度阈值时,PTC热敏电阻的电阻值可随着温度的升高而阶跃性的增高,使得PTC热敏电阻表现出线路阻抗的现象。由此,PTC热敏电阻可降低充电器100向被充电设备20传输的充电电流。
在保护单元500为保险丝时,当充电电流超过电流阈值且持续预设时长时,可恢复式的保险丝可增加保险丝的电阻值来增加保险丝的线路阻抗。由此,保险丝可降低充电器100向被充电设备20传输的充电电流。不可恢复式的保险丝被经过大电流可熔断自身,断开充电器100与被充电设备20的电源通道。由此,保险丝可使得充电器100停止向被充电设备20充电。
综上,通过保护单元500的硬件保护,从源头上避免了由于端口的充电电压过高而引起端口和器件烧毁甚至引起安全隐患的现象,使得进入到被充电设备20的电流和电压不会损害被充电设备20,起到了保护被充电设备20的端口和器件的作用,保障了充电系统的安全运行。
本申请的一些实施例中,保护单元500可单独设置充电线缆300的充电线或充电接口中,也可单独设置在充电器100中,也可设置在充电线缆300和充电器100中,本申请实施例对此不做限定。由此,使得保护单元500可串联电连接在充电器100与被充电设备20的电源通道中。
在保护单元500设置在充电线缆300中,如图1A所示,充电线缆300中的电源线301包括第一部分3011和第二部分3012。充电器100的电源端a1用于传输充电器100的充电电压Vbus1,充电器100的电源端a1与第一部分3011的第一端电连接,第一部分3011的第二端与保护单元500的第一端c1电连接,保护单元500的第二端c2与第二部分3012的第一端电连接,第二部分3012的第二端与被充电设备20的电源端b1电连接,被充电设备20的电源端b1用于传输被充电设备20的充电电压Vbus2。可见,充电器100的电源端a1、第一部分3011、保护单元500、第二部分3012和被充电设备20的电源端b1所电连接的通道可看作为充电器100与被充电设备20的电源通道。在保护单元500设置在充电器100中,如图1B所示,保护单元500的第一端c1用于传输充电器100的充电电压Vbus1,保护单元500的第二端c2与充电器100的电源端a1电连接,充电器100的电源端a1还与充电线缆300中的电源线301的第一端电连接,充电线缆300中的电源线301的第二端与被充电设备20的电源端b1电连接,被充电设备20的电源端b1用于传输被充电设备20的充电电压Vbus2。可见保护单元500、充电器100的电源端a1、电源线301和被充电设备20的电源端b1所电连接的通道可看作为充电器100与被充电设备20的电源通道。
本申请实施例提供的充电系统,通过保护单元的电连接方式以及保护单元的门限值的确定,保护单元可确定当前出现了大电流或短路的现象,且保护单元可确定被充电设备无法承载大电流或短路的现象所带来的隐患。由此,保护单元可增大保护单元的线路阻抗来减小充电器向被充电设备传输的充电电流,或,保护单元可断开保护单元使得充电器向被充电设备停止充电而将充电器向被充电设备传输的充电电流变为0。从而,保护单元的设置可降低充电器的充电功率或者断开充电器向被充电设备充电,保证了进入到被充电设备的电流和电压均不会对被充电设备造成损伤,有效保护了被充电设备的端口和器件,还有利于智能识别出风险且自动控制被充电设备的充电模式,保障了充电系统的安全运行,使得充电器能够顺利向被充电设备进行充电。
继续结合图1A和图1B,充电系统中还可以包括:被充电设备20。
在充电器100向被充电设备20传输的充电电流流经保护单元500减小后,由于充电器100的内部仍在继续工作,使得充电器100仍会输出较大的充电器100的充电电压Vbus1,导致前述充电电流仍可能较大,仍容易在充电系统中引起大电流或短路的现象的安全隐患。这样,被充电设备20可通过确定充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值是否大于等于预设压差值,再次检测充电器100与被充电设备20的电源通道中是否出现大电流或短路的现象。
在充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值大于等于预设压差值时,被充电设备20可确定当前时刻出现了大电流或短路的现象,且被充电设备20可确定被充电设备20无法承载大电流或短路的现象所带来的隐患。这样,被充电设备20可主动启动软件保护的操作,即被充电设备20可向充电器100传输控制信号,使得充电器100降低充电器100向被充电设备20的充电功率,或,使得充电器100停止向被充电设备20充电。
其中,被充电设备20可采用如有线或无线的通信方式向充电器100发送控制信号。其中,控制信号用于向充电器100通知当前时刻出现了大电流或短路的现象。控制信号可采用如二进制数、字符、字母等表示形式。从而,在充电器100接收到控制信号后,充电器100可降低充电器100的充电功率或停止向被充电设备20充电。
在本申请的一些实施例中,在充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值与预设压差值的差值在预设范围内时,充电器100可通过降低充电电流和/或充电电压来降低充电器100向被充电设备20的充电功率,在保护被充电设备20的同时还有利于快速恢复充电器100向被充电设备20充电的状态。在充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值与预设压差值的差值超出预设范围时,充电器100可停止向被充电设备20充电,保护了被充电设备20。其中,本申请实施例对预设范围的大小不做限定。
综上,在保护单元500的硬件保护的基础上,通过被充电设备20的软件保护,从源头上避免了由于端口的充电电压过高而引起端口和器件烧毁甚至引起安全隐患的现象,使得进入到被充电设备20的电流和电压不会损害被充电设备20,起到了进一步保护被充电设备20的端口和器件的作用,还有利于实现对充电器100的保护,保障了充电系统的安全运行,使得充电器100能够顺利向被充电设备20进行充电。
需要说明的是,除了被充电设备20在保护单元500提供保护后再提供保护之外,被充电设备20也可与保护单元500同时提供保护,本申请实施例对此不做限定。另外,在充电器100向被充电设备20传输的充电电流流经保护单元500变为0后,被充电设备20也可控制充电器100降低充电器100向被充电设备20的充电功率,或者,被充电设备20也可控制充电器100停止向被充电设备20充电。
基于上述实施例的描述,结合图2A-图2D,详细介绍充电器100和被充电设备20的具体实现方式。
请参阅图2A-图2D,图2A-图2D为本申请一实施例提供的一种充电器和被充电设备的结构示意图。为了便于说明,图2A和图2B均对应于图1A,图2C和图2D均对应于图1B。
图2A-图2D中,充电器100的端口可以包括:充电器100的电源端a1、充电器100的接地端a2以及充电器100的数据端a3和a4。被充电设备20的端口可以包括:被充电设备20的电源端b1、被充电设备20的接地端b2、被充电设备20的数据端b3和b4以及被充电设备20的检测端b5和b6。
本申请的一些实施例中,充电器100的数据端a3和a4通过充电线缆300中的数据线302分别与被充电设备20的数据端b3和b4电连接,实现充电器100与被充电设备20之间的信号传输。充电器100的接地端a2通过充电线缆300中的接地线303与被充电设备20的接地端b2电连接,实现充电器100与被充电设备20的共地。
需要说明的是,除了图1A和图1B所示的充电线缆300分别电连接充电器100与被充电设备20的电连接方式之外,充电线缆300也可分别电连接充电器100与供电源40之间,且充电器100与被充电设备20实现无线充电,本申请实施例对此不做限定。
继续结合图2A-图2D,详细介绍被充电设备20的结构。
如图2A-图2D所示,被充电设备20可以包括:处理器201、充电芯片2023和电池203。
充电芯片2023与被充电设备20的电源端b1电连接,被充电设备20的电源端b1与保护单元500的第二端c2电连接,可实现充电芯片2023与保护单元500的第二端c2的电连接,使得充电芯片2023能够获取到被充电设备20的充电电压Vbus2。
充电芯片2023与被充电设备20的接地端b2电连接,被充电设备20的接地端b2通过充电线缆300中的接地线303与充电器100的接地端a2电连接,可实现充电芯片2023通过充电线缆300与充电器100的电连接,使得充电芯片2023与充电器100能够共地,有利于减少外界信号的干扰。
充电芯片2023还与电池203电连接,使得充电芯片2023基于被充电设备20的充电电压Vbus2,向电池203充电。其中,在被充电设备20的充电电压Vbus2已转换成电池203所需的电池电压时,充电芯片2023可直接向电池203供给被充电设备20的充电电压Vbus2。在被充电设备20的充电电压Vbus2未转换成电池203所需的电池电压时,充电芯片2023可先将被充电设备20的充电电压Vbus2转换为电池203所需的电池电压,再基于电池203所需的电池电压向电池203充电。
其中,本申请实施例对充电芯片2023的如类型、数量和尺寸等参数不做限定。另外,充电芯片2023也可设置有如包括电阻元件等器件的外围电路。
处理器201分别与被充电设备20的数据端b3和b4电连接,被充电设备20的数据端b3和b4通过充电线缆300中的数据线302分别与充电器100的数据端a3和a4电连接,使得处理器201与充电器100能够相互传输信号,实现处理器201通过充电线缆300与充电器100的电连接。
在充电器100向被充电设备20传输的充电电流经由保护单元500减少后,处理器201可获取充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2,并确定充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值是否大于等于预设压差值。从而,在确定充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值大于等于预设压差值时,处理器201可向充电器100发送控制信号,使得充电器可降低充电器向被充电设备输出的充电功率,或,使得充电器可停止向被充电设备充电。
其中,本申请实施例对处理器201的如类型、数量和尺寸等参数不做限定。例如,处理器201可以采用系统级芯片(system on chip,SoC)。
从而,被充电设备20从源头上可控制充电器100降低充电器100的充电功率或者断开充电器100向被充电设备20充电,保证了进入到被充电设备20的电流和电压均不会对被充电设备20造成损伤,有效保护了被充电设备20的端口和器件,还有利于智能识别出风险且自动控制被充电设备20的充电模式,保障了充电系统的安全运行,使得充电器100能够顺利向被充电设备20进行充电。
继续结合图2A-图2D,处理器201需要及时获知充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2的获取时机,有利于处理器201能够快速启动软件保护的操作。
在本申请的一些实施例中,如图2A和图2C所示,被充电设备20还可以包括:功率传输(power delivery,PD)芯片和电阻元件2022。其中,功率传输芯片2021分别与电阻元件2022的第一端和处理器201电连接,电阻元件2022的第二端与保护单元500的第一端c1电连接。
其中,本申请实施例对电阻元件2022的具体实现方式不做限定。在一些实施例中,电阻元件2022可包括上拉电阻R1或上拉电阻R2。其中,上拉电阻R1的第一端与被充电设备20的检测端b5电连接,上拉电阻R2的第一端与被充电设备20的检测端b6电连接,被充电设备20的检测端b5和b6均与功率传输芯片2021电连接,上拉电阻R1的第二端与上拉电阻R2的第二端分别与保护单元500的第一端c1电连接。对应地,电阻元件2022的第一端是否存在电平跳变改变可理解为上拉电阻R1的第一端或上拉电阻R2的第一端是否有从0变为高电平的上拉信号(CC1或CC2)。
需要说明的是,上拉电阻R1和上拉电阻R2的设置,可兼顾充电线缆300与被充电设备20的正插和反插两种情况,使得功率传输芯片2021无论顾充电线缆300与被充电设备20正插或反插均可确定出充电器100的插入时刻。
由于在充电器100的插入时刻(即充电器100插入/接入供电源40的时刻),充电器100与被充电设备20的电源通道中存在瞬时的充电电流。这样,功率传输芯片2021可检测电阻元件2022的第一端是否存在电平跳变,以便及时识别出充电器100的插入时刻。在检测到电阻元件2022的第一端存在电平跳变时,功率传输芯片2021可确定当前时刻为充电器100的插入时刻。从而,功率传输芯片2021可向处理器201发送中断信号,及时向处理器201通知充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2的获取时机。其中,中断信号可采用如二进制数、字符、字母等表示形式。
从而,在接收到中断信号后,处理器201可获取充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2,并确定充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值是否大于等于预设压差值,使得处理器201能够快速启动软件保护的操作。
在本申请的另一些实施例中,如图2B和图2D所示,充电芯片2023还与处理器201电连接。由于在充电器100的插入时刻,保护单元500的第二端c2存在瞬时的充电电压或充电电流。这样,充电芯片2023可通过检测保护单元500的第二端c2,来判断被充电设备20的充电电压或充电电流是否从等于0变为大于0,以便及时识别出充电器100的插入时刻。在检测到被充电设备20的充电电压或充电电流从等于0变为大于0时,充电芯片2023可确定当前时刻为充电器100的插入时刻。这样,充电芯片2023可向处理器201发送中断信号,及时向处理器201通知充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2的获取时机。其中,中断信号可采用如二进制数、字符、字母等表示形式。
从而,在接收到中断信号后,处理器201可获取充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2,并确定充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值是否大于等于预设压差值,使得处理器201能够快速启动软件保护的操作。
综上,被充电设备20可采用前述两种方式确定出充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2的获取时机。另外,处理器201还可采用模拟数字转换器(analog to digital converter,ADC)获取充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值,并比较充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值与预设压差值的大小,使得处理器201能够快速启动软件保护的操作。其中,ADC可集成设置在处理器201中,也可单独设置在被充电设备20中,本申请实施例对此不做限定。
此外,由于在充电器100的充电过程中的至少一个检测时刻,充电系统中也可能出现大电流或短路的现象。这样,处理器201可在充电器100的插入时刻或在充电器100的充电过程中的至少一个检测时刻,可获取充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2。其中,检测时刻可基于实际经验,采用如软件固件的形式设置在处理器201中的触发指令,也可采用硬件按键对处理器201进行触发得到的触发指令,本申请实施例对此不做限定。从而,处理器201在接收到检测时刻对应的触发指令后,可获取充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2。
本申请的一些实施例中,对充电器100的具体实现方式不做限定。
如图2A-图2D所示,充电器100中可以包括:导电件101、变压模块102、控制模块103和通信模块104。
其中,变压模块102的输入端通过导电件101与供电源40电连接。
其中,变压模块102的输出端用于传输充电器100的充电电压Vbus1,变压模块102的输出端与保护单元500的第一端c1电连接。在一些实施例中,变压模块102的输出端通过充电器100的电源端a1与保护单元500的第一端c1电连接,或,变压模块102的输出端与保护单元500的第一端c1电连接。
其中,变压模块102的控制端与控制模块103的第一端电连接,控制模块103的第二端与通信模块104的第一端电连接。
其中,通信模块104的第二端分别与充电器100的数据端a3和a4电连接,充电器100的数据端a3和a4通过充电线缆300中的数据线302分别与被充电设备20的数据端b3和b4电连接,使得通信模块104与被充电设备20能够相互传输信号,实现通信模块104与被充电设备20的电连接。变压模块102可将供电源40提供的供电电压转换为充电器100的充电电压Vbus1,并向被充电设备20传输充电器100的充电电压Vbus1。
其中,本申请实施例对供电源40、导电件101和变压模块102的如类型、数量和尺寸等参数不做限定。例如,供电源40可采用市电电源,导电件101可采用多个金属插头的形式,匹配市电电源对应的插座,实现充电器100与供电源40的电连接。变压模块102可实现如整流、滤波、电压转换等功能。
通信模块104可接收被充电设备20发送的信号,并向控制模块103发送与信号对应的指示信号。在一些实施例中,通信模块104可接收被充电设备20发送的控制信号,并向控制模块103发送与控制信号对应的指示信号。
从而,在接收到指示信号后,控制模块103可控制变压模块102调整充电器100的充电功率或控制变压模块102是否向被充电设备20充电。
其中,本申请实施例对通信模块104和控制模块103的如类型、数量和尺寸等参数不做限定。例如,通信模块104可以采用微控制单元(microcontroller unit,MCU)。控制模块103可采用降低功率的器件或者充电开关。
下面,继续结合图2A和图2C,举例介绍充电系统实现断开保护方法的具体实现过程。为了便于说明,图2A和图2C中,以充电器100的插入时刻,且电阻元件2022包括上拉电阻R1和上拉电阻R2为例进行示意。
在充电线缆300或充电器100中添加有PTC热敏电阻的情况下,在充电器100向被充电设备20传输的充电参数大于等于PTC热敏电阻的门限值时,充电器100与被充电设备20的电源通道中出现了大电流或短路的现象。随着充电器100与被充电设备20的电源通道中的大电流或短路的现象,使得温度升高,导致PTC热敏电阻的阻值增大。由此,PTC热敏电阻可通过增大PTC热敏电阻的线路阻抗来降低流经PTC热敏电阻的充电电流。其中,所述PTC热敏电阻的门限值是基于被充电设备20可承载的充电参数确定的。
在充电器100向被充电设备20传输的充电电流流经PTC热敏电阻减小后,功率传输芯片2021在充电器100的插入时刻,可识别上拉电阻R1连接功率传输芯片2021的一端是否出现上拉信号CC1。在识别到上拉信号CC1时,功率传输芯片2021可向处理器201发送中断信号。
在接收到中断信号后,处理器201可检测PTC热敏电阻的两端上的电压,即充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2。处理器201基于充电线缆300中的电连接充电器100与被充电设备20的数据线302从通信模块104接收充电器100的充电电压Vbus1,并可从充电芯片接收被充电设备20的充电电压Vbus2。
处理器201可比较充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值与预设压差值的大小关系,来判断充电系统中是否存在安全隐患问题。其中,预设压差值是基于所述PTC热敏电阻的门限值确定的。
在确定充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值大于等于预设压差时,处理器201可确定充电系统中出现了大电流或短路的现象。这样,处理器201可基于充电器100与被充电设备20的数据线302向通信模块104发送控制信号。通信模块104基于控制信号向控制模块103发送与控制信号对应的指示信号。控制模块103基于指示信号,可控制变压模块102降低充电器100的充电功率或控制变压模块102停止向被充电设备20充电。
在充电线缆300或充电器100中添加有保险丝的情况下,在充电器100向被充电设备20传输的充电参数大于等于所述PTC热敏电阻的门限值时,充电器100与被充电设备20的电源通道中出现了大电流或短路的现象,使得充电器100与被充电设备20的电源通道中流经保险丝的充电电流超过了保险丝的规格。由此,保险丝可将直接烧断保险丝自身,来断开充电器100与被充电设备20的电源通道,使得充电器100无法继续向被充电设备20充电。或者,保险丝可将增大保险丝自身的线路阻抗,来降低流经PTC热敏电阻的充电电流。其中,所述保险丝的门限值基于是基于被充电设备20可承载的充电参数确定的。
在充电器100向被充电设备20传输的充电电流流经保险丝减小后,功率传输芯片2021在充电器100的插入时刻,可识别上拉电阻R1连接功率传输芯片2021的一端是否出现上拉信号CC1。在识别到上拉信号CC1时,功率传输芯片2021可向处理器201发送中断信号。
在接收到中断信号后,处理器201可检测保险丝的两端上的电压,即充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2。处理器201基于充电线缆300中的电连接充电器100与被充电设备20的数据线302从通信模块104接收充电器100的充电电压Vbus1,并可从充电芯片接收被充电设备20的充电电压Vbus2。
处理器201可比较充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值与预设压差值的大小关系,来判断充电系统中是否存在安全隐患问题。其中,预设压差值是基于所述保险丝的门限值确定的。
在确定充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值大于等于预设压差值时,处理器201可确定充电系统中出现了大电流或短路的现象。这样,处理器201可基于充电器100与被充电设备20的数据线302向通信模块104发送控制信号。通信模块104基于控制信号向控制模块103发送与控制信号对应的指示信号。控制模块103基于指示信号,可控制变压模块102停止向被充电设备20充电。
综上,通过被充电设备20的硬件和软件保护,从源头上避免了由于端口的充电电压过高而引起端口和器件烧毁甚至引起安全隐患的现象,使得进入到被充电设备20的电流和电压不会损害被充电设备20,起到了保护被充电设备20的端口和器件的作用,保障了充电系统的安全运行。
基于上述实施例的描述,结合图3,以图1A所示的充电系统为例,对本申请实施例的端口保护方法进行详细阐述。
请参阅图3,图3为本申请一实施例提供的一种端口保护方法的流程示意图。如图3所示,本申请实施例提供的端口保护方法可以包括:
S101、保护单元检测充电器向被充电设备传输的充电参数。
S102、保护单元在充电参数大于等于保护单元的门限值时,增大保护单元的线路阻抗以使充电器向被充电设备传输的充电电流减小,或,断开保护单元以使充电器停止向被充电设备充电而将充电器向被充电设备传输的充电电流变为0,保护单元的门限值是基于被充电设备可承载的充电参数确定的。
基于保护单元500在充电系统中的电连接方式,保护单元500可检测充电器向被充电设备传输的充电参数。从而,在充电器100向被充电设备20传输的充参数大于等于保护单元500的门限值时,保护单元500可直接作用于充电器100与被充电设备20的电源通道,通过增大保护单元500的线路阻抗来降低充电器100向被充电设备20的充电电流或断开保护单元500以断开充电器100与被充电设备20的电源通道。从而,实现了保护单元500的硬件保护。
本申请实施例的端口保护方法,可执行上述充电系统的实施例,其具体实现原理和技术效果,可参见上述实施例的描述,本申请实施例此处不再赘述。
基于上述实施例的描述,结合图4,以图1B所示的充电系统为例,对本申请实施例的端口保护方法进行详细阐述。
请参阅图4,图4为本申请一实施例提供的一种端口保护方法的流程示意图。如图4所示,本申请实施例提供的端口保护方法可以包括:
S201、保护单元检测充电器向被充电设备传输的充电参数。
S202、保护单元在充电参数大于等于保护单元的门限值时,增大保护单元的线路阻抗以使充电器向被充电设备传输的充电电流减小,保护单元的门限值是基于被充电设备可承载的充电参数确定的。
其中,步骤S201-S202可分别参见图3所示的步骤S101-S102的描述,此处不做赘述。
S203、被充电设备在充电电流流经保护单元减小后,获取充电器的充电电压和被充电设备的充电电压。
S204、被充电设备在确定充电器的充电电压与被充电设备的充电电压之间的压差值大于等于预设压差值时,向充电器发送控制信号,控制信号用于控制充电器降低充电器向被充电设备传输的充电功率,或,通过充电器停止向被充电设备充电,预设压差值是基于保护单元的门限值确定设置的。
在充电器100向被充电设备20传输的充电电流流经保护单元500减小后,由于充电器100的内部仍在继续工作,使得充电器100仍会输出较大充电器100的充电电压Vbus1,导致前述充电电流仍可能较大,仍容易在充电系统中引起大电流或短路的现象的安全隐患。这样,被充电设备20可通过确定充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值是否超过预设压差值,再次检测充电系统中是否出现大电流或短路现象。
从而,被充电设备20在充电器100的插入时刻或在充电器100的充电过程中的至少一个检测时刻,可获取充电器100的充电电压Vbus1和被充电设备20的充电电压Vbus2。
在一些实施例中,在检测到保护单元500的第一端c1存在电平跳变或在检测到被充电设备20的充电电压或充电电流从等于0变为大于0时,被充电设备20可确定当前时刻为充电器100的插入时刻。前述操作过程可参见前述描述,此处不做赘述。
在确定充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值大于等于预设压差值时,被充电设备20可向充电器100发送控制信号,使得充电器100降低充电器100的充电功率或停止向被充电设备20充电。从而,实现了被充电设备20的软件保护。
另外,在充电器100的充电电压Vbus1与被充电设备20的充电电压Vbus2之间的压差值小于预设压差值时,被充电设备20可确定充电系统当前处于正常状态,即被充电设备20的充电过程未受到影响。从而,被充电设备20可执行正常的充电流程。
在一些实施例中,被充电设备20可检测充电器100的如充电模式、充电状态、充电电压、充电功率、充电电流等信息,并确定被充电设备20的充电功率最大值。被充电设备20可基于充电功率最大值选取出被充电设备20合适的充电功率,并向充电器100通知被充电设备20按照该充电功率进行充电。由此,被充电设备20便开始被充电器100充电。
本申请实施例的端口保护方法,可执行上述充电系统或被充电设备的实施例,其具体实现原理和技术效果,可参见上述实施例的描述,本申请实施例此处不再赘述。
在上述实施例中,全部或部分功能可以通过软件、硬件、或者软件加硬件的组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如,固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成,该程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括:ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。
Claims (16)
1.一种充电系统,其特征在于,包括:充电器、充电线缆和保护单元;
其中,所述充电器通过所述充电线缆与被充电设备电连接,所述保护单元设置在所述充电器或所述充电线缆中,所述保护单元的第一端用于传输所述充电器的充电电压,所述保护单元的第二端用于传输所述被充电设备的充电电压;
所述保护单元,用于在所述充电器向所述被充电设备传输的充电参数大于等于所述保护单元的门限值时,增大所述保护单元的线路阻抗以使所述充电器向所述被充电设备传输的充电电流减小,或,断开所述保护单元以使所述充电器停止向所述被充电设备充电,所述保护单元的门限值是基于所述被充电设备可承载的充电参数确定的。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述保护单元为正温度系数热敏电阻或保险丝。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,
在所述保护单元设置在所述充电线缆中,所述充电器的电源端用于传输所述充电器的充电电压,所述充电线缆中的电源线包括第一部分和第二部分,所述充电器的电源端与所述第一部分的第一端电连接,所述第一部分的第二端与所述保护单元的第一端电连接,所述保护单元的第二端与所述第二部分的第一端电连接,所述第二部分的第二端与所述被充电设备的电源端电连接,所述被充电设备的电源端用于传输所述被充电设备的充电电压。
4.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,
在所述保护单元设置在所述充电器中,所述保护单元的第一端用于传输所述充电器的充电电压,所述保护单元的第二端与所述充电器的电源端电连接,所述充电器的电源端还与所述充电线缆中的电源线的第一端电连接,所述充电线缆中的电源线的第二端与所述被充电设备的电源端电连接,所述被充电设备的电源端用于传输所述被充电设备的充电电压。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述充电参数包括:充电电压、充电电流和充电功率中的一个参数。
6.根据权利要求1-5任一项所述的系统,其特征在于,在所述充电器向所述被充电设备传输的充电电流流经所述保护单元减小后,所述充电系统还包括:被充电设备;
所述被充电设备,用于获取所述充电器的充电电压和所述被充电设备的充电电压;
所述被充电设备,还用于在确定所述充电器的充电电压与所述被充电设备的充电电压之间的压差值大于等于预设压差值时,向所述充电器发送控制信号,所述控制信号用于控制所述充电器降低所述充电器向所述被充电设备传输的充电功率,或,停止向所述被充电设备充电,所述预设压差值是基于所述保护单元的门限值确定的。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,
所述充电器,用于在接收到所述控制信号后,降低所述充电器向所述被充电设备传输的充电功率,或,停止向所述被充电设备充电。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述充电器中包括:导电件、变压模块、控制模块和通信模块;
其中,所述变压模块的输入端通过所述导电件与供电源电连接,所述变压模块的输出端用于传输所述充电器的充电电压,所述变压模块的输出端与所述保护单元的第一端电连接,所述变压模块的控制端与所述控制模块的第一端电连接,所述控制模块的第二端与所述通信模块的第一端电连接,所述通信模块的第二端与所述被充电设备电连接;
所述变压模块,用于将所述供电源提供的供电电压转换为所述充电器的充电电压,并向所述被充电设备传输所述充电器的充电电压;
所述通信模块,用于接收所述被充电设备发送的信号,并向所述控制模块发送与所述信号对应的指示信号;
所述控制模块,用于在接收到所述指示信号后,控制所述变压模块调整所述充电器的充电功率或控制所述变压模块是否向所述被充电设备充电。
9.一种被充电设备,其特征在于,包括:处理器、充电芯片和电池;
其中,所述处理器通过充电线缆与充电器电连接,在所述充电器或所述充电线缆中设置有保护单元,所述保护单元的第一端用于传输所述充电器的充电电压,所述保护单元的第二端用于传输所述被充电设备的充电电压,所述充电芯片通过充电线缆分别与所述保护单元的第二端和所述充电器电连接,所述充电芯片还与所述电池电连接;
所述充电芯片,用于获取所述被充电设备的充电电压,并基于所述被充电设备的充电电压,向所述电池充电;
所述处理器,用于在所述充电器向所述被充电设备传输的充电电流流经所述保护单元减小后,获取所述充电器的充电电压和所述被充电设备的充电电压;
所述处理器,还用于在确定所述充电器的充电电压与所述被充电设备的充电电压之间的压差值大于等于预设压差值时,向所述充电器发送控制信号,所述预设压差值是基于所述保护单元的门限值确定的,所述保护单元的门限值是基于所述被充电设备可承载的充电参数确定的,所述控制信号用于控制所述充电器降低所述充电器向所述被充电设备传输的充电功率,或,停止向所述被充电设备充电。
10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述被充电设备还包括:功率传输芯片和电阻元件;
其中,所述功率传输芯片分别与所述电阻元件的第一端和所述处理器电连接,所述电阻元件的第二端与所述保护单元的第一端电连接,所述电阻元件的第二端用于传输所述充电器的充电电压;
所述功率传输芯片,用于在检测到所述电阻元件的第一端存在电平跳变时,确定当前时刻为所述充电器的插入时刻,并向所述处理器发送中断信号;
所述处理器,具体用于在接收到所述中断信号后,获取所述充电器的充电电压和所述被充电设备的充电电压。
11.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述充电芯片还与所述处理器电连接;
所述充电芯片,还用于在检测到所述被充电设备的充电电压或充电电流从等于0变为大于0时,确定当前时刻为所述充电器的插入时刻,并向所述处理器发送中断信号;
所述处理器,具体用于在接收到所述中断信号后,获取所述充电器的充电电压和所述被充电设备的充电电压。
12.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述处理器,还具体用于在所述充电器的充电过程中的至少一个检测时刻,获取所述充电器的充电电压和所述被充电设备的充电电压。
13.一种端口保护方法,其特征在于,所述方法应用于充电系统,所述充电系统包括:充电器、充电线缆和保护单元;其中,所述充电器通过所述充电线缆与被充电设备电连接,所述保护单元设置在所述充电器或所述充电线缆中,所述保护单元的第一端用于传输所述充电器的充电电压,所述保护单元的第二端用于传输所述被充电设备的充电电压;
所述方法包括:
所述保护单元检测所述充电器向所述被充电设备传输的充电参数;所述保护单元在所述充电参数大于等于所述保护单元的门限值时,增大所述保护单元的线路阻抗以使所述充电器向所述被充电设备传输的充电电流减小,或,断开所述保护单元以使所述充电器停止向所述被充电设备充电而将所述充电器向所述被充电设备传输的充电电流变为0,所述保护单元的门限值是基于所述被充电设备可承载的充电参数确定的。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述充电系统还包括:被充电设备;
在所述充电电流流经所述保护单元减小后,所述方法还包括:
所述被充电设备获取所述充电器的充电电压和所述被充电设备的充电电压;
所述被充电设备在确定所述充电器的充电电压与所述被充电设备的充电电压之间的压差值大于等于预设压差值时,向所述充电器发送控制信号,所述控制信号用于控制所述充电器降低所述充电器向所述被充电设备传输的充电功率,或,通过所述充电器停止向所述被充电设备充电,所述预设压差值是基于所述保护单元的门限值确定的。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述被充电设备在所述充电器的插入时刻或在所述充电器的充电过程中的至少一个检测时刻,获取所述充电器的充电电压和所述被充电设备的充电电压。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述被充电设备确定所述充电器的插入时刻,包括:
所述被充电设备在检测到所述保护单元的第一端存在电平跳变或所述被充电设备的充电电压或充电电流从等于0变为大于0时,确定当前时刻为所述充电器的插入时刻。
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---|---|---|---|
CN202111082742.XA CN113937845A (zh) | 2021-09-15 | 2021-09-15 | 充电系统、被充电设备和端口保护方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115395608A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-11-25 | 北京振中电子技术有限公司 | 模块化多适配性充电器及充电方法 |
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- 2021-09-15 CN CN202111082742.XA patent/CN113937845A/zh active Pending
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