CN115882534A - 终端充电系统、终端充电方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种终端充电系统、终端充电方法及存储介质，属于终端充电领域。该终端充电系统包括：终端，所述终端包括第一信号地接口，所述第一信号地接口用于所述终端的信号地连接；线缆，所述线缆包括与所述第一信号地接口适配的第二信号地接口；充电器，所述充电器通过所述线缆为所述终端充电；在所述终端充电时，所述线缆的一端与所述充电器的功率地相连，所述线缆的另一端通过所述第二信号地接口以及所述第一信号地接口与所述终端的信号地相连。本发明实施例的技术方案实现终端在大功率充电过程中不断充。

Description

终端充电系统、终端充电方法及存储介质

技术领域

本发明涉及终端充电技术领域，尤其涉及一种终端充电系统、终端充电方法及存储介质。

背景技术

近年来，随着用户对智能手机等终端的使用体验要求的提升，用户对终端充电时间要求越来越短，为了满足用户需求，业界提出了PD(Power Delivery，电源供电标准)充电协议，旨在完成大功率充电的标准化。不断增加的大功率充电的需求，需要充电器输出的电流从以前的1～2A，增加到3～5A，充电器输出充电电流升高。而由于终端的信号地与功率地是共地的，当电流升高后，会导致负责PD通讯的信号的压降变大，从而引发信号完整性变差，最终导致充电出现断充等问题。

因此，如何避免终端在大功率充电过程中出现断充成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种终端充电系统、终端充电方法及存储介质，旨在实现终端在大功率充电过程中不断充。

第一方面，本发明实施例提供一种终端充电系统，所述终端充电系统包括：

终端，所述终端包括第一信号地接口，所述第一信号地接口用于所述终端的信号地连接；

线缆，所述线缆包括与所述第一信号地接口适配的第二信号地接口；

充电器，所述充电器通过所述线缆为所述终端充电；

在所述终端充电时，所述线缆的一端与所述充电器的功率地相连，且通过对接的所述第一信号地接口与所述第二信号地接口，所述线缆的另一端与所述终端的信号地相连。

第二方面，本发明实施例还提供一种终端充电方法，应用于如上述的终端充电系统，所述终端充电方法包括：

在充电器对终端开启充电后，检测线缆类型；

若线缆为第一类型线缆，则通过第一控制模块控制第一开关导通，其中，第一类型线缆未配置第一信号地接口；

若线缆为第二类型线缆，则通过第一控制模块控制第一开关关闭，且通过第二控制模块控制与充电器的功率地相连的第二开关导通、以及控制与终端的功率地相连的第二开关断开，其中，第二类型线缆配置有第一信号地接口和位于线缆两端的两个第二开关。

第三方面，本发明实施例还提供一种存储介质，用于计算机可读存储，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如本发明说明书提供的任一项终端充电方法的步骤。

本发明实施例提供一种终端充电系统、终端充电方法及存储介质，该终端充电系统包括终端、线缆和充电器，其中，终端包括第一信号地接口，第一信号地接口用于终端的信号地连接，线缆包括与第一信号地接口适配的第二信号地接口，在充电器为终端充电时，线缆的一端与充电器的功率地相连，且通过对接的第一信号地接口与第二信号地接口，线缆的另一端与终端的信号地相连，从而实现了终端的信号地与功率地分离，这样，即使充电电流大，也不会导致信号压降过大，从而避免了终端断充的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术终端充电状态下，终端和充电器的连接示意图；

图2为本发明实施例提供的一种终端充电系统的结构示意图；

图3为USBType-C(Universal Serial BusType-C，通用串行总线接口外形标准)定义接口的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种终端充电系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种终端充电系统的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种终端充电系统的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种终端充电系统的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种终端充电方法的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种终端充电方法的子步骤流程示意图；

图10为本发明实施例提供的一种终端充电过程的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

请参照图1，图1为现有技术终端充电状态下，终端和充电器的连接示意图。

如图1所示，充电器侧的功率地GND(Ground，电线接地端)通过线缆连接终端侧的功率地GND，充电器侧的信号地GND通过线缆连接终端侧的信号地GND，且充电器侧和终端侧的信号地GND和功率地GND共地。在终端充电过程中，充电电流从充电器经过线缆到达终端，由于线缆必然存在一定阻抗(且随着线缆屏蔽层的老化，阻抗有变大趋势)，当充电电流增大时，会导致充电器侧的信号地GND与终端侧的信号地GND电压差变大，也即通讯信号压降会增大，而一旦通讯信号压降过大，就可能会导致终端断充。

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种终端充电系统、终端充电方法及存储介质。其中，该终端充电方法可应用于终端充电系统中，以避免终端在充电过程中出现断充的问题。

下面结合附图，对本发明的一些实施例作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种终端充电系统的结构示意图。

如图2所示，该终端充电系统包括终端、线缆以及充电器，终端与充电器通过线缆电连接。需要说明的是，终端包括但不限于手机、平板电脑、穿戴式设备等电子设备。

其中，终端包括终端电源、功率地GND、信号地GND以及第一信号地接口，该第一信号地接口用于终端的信号地GND连接。线缆包括与终端的第一信号地接口适配的第二信号地接口，也即第二信号地接口可以与第一信号地接口对接。充电器包括电源、功率地GND以及信号地GND，充电器的电源通过线缆连接终端电源，充电器的功率地GND通过线缆连接终端的功率地GND，充电器通过线缆为终端充电。在终端充电时，线缆的一端与充电器的功率地GND相连，且通过对接的第一信号地接口与第二信号地接口，线缆的另一端与终端的信号地GND相连，从而实现终端的功率地GND与信号地GND分离。这样，即使充电电流大，也不会导致通讯信号压降过大，从而避免了终端断充。

请参照图3，图3为USBType-C(Universal Serial BusType-C，通用串行总线接口外形标准)定义接口的结构示意图，其中A1和B1为一对GND(Ground，电线接地端)管脚，A2为TX1+(transport，发送)管脚，B2为TX2+管脚，A3为TX1-管脚，B3为TX2-管脚，A4和B4为一对Vbus(bus power，电源接线)管脚，A5和B5为一对CC(Configuration Channel，配置通道)管脚：CC1、CC2，A6和B6为一对D+(Date，数据线)管脚，A7和B7为一对D-管脚，A8和B8为一对SBU(Side Band Use，边带通道)管脚：SBU1、SBU2，A9和B9为一对Vbus管脚，A10为RX2-(receive，接收)管脚，B10为RX1-管脚，A11为RX2+管脚，B11为RX1+管脚，A12和B12为一对GND管脚。

在一实施例中，若USBType-C定义接口中的SBU1/SBU2管脚闲置，由闲置的SBU1/SBU2管脚配置第一信号地接口。

在另一实施例中，将USBType-C定义接口中位于对称位置的一对GND管脚修改定义，配置第一信号地接口。也即由A1和B1这一对GND管脚修改定义配置第一信号地接口，或者由A12和B12这一对GND管脚修改定义配置第一信号地接口。采用对称位置的一对GND管脚，以便于支持线缆的正反插。

在另一实施例中，在现有Type-C定义基础上，也即在图3所示USB Type-C定义接口的基础上，新增加一个预置管脚，如A13/B13，将新增的预置管脚进行定义配置第一信号地接口。

第二信号地接口与第一信号地接口适配，第二信号地接口的配置与第一信号地接口的配置类似，在此不再赘述。

在一实施例中，终端还包括第一开关，第一开关一侧与终端的信号地相连，另一侧与终端的功率地相连。

考虑到对普通标准Type-C线缆的兼容，需要终端的信号地GND能够对上功率地GND，因此，在终端中增设一个第一开关，第一开关默认为常断开状态。例如，如图4所示，终端还包括开关1，开关1的一侧与终端的信号地GND相连，开关1的另一侧与终端的功率地GND相连。

当终端进行充电时采用的是普通标准Type-C线缆，也即不包括第二信号地接口的线缆，使开关1导通，此时，终端信号地GND和功率地GND共地，从而保证PD通讯是正常工作的。

当终端进行充电时采用的是改进型线缆(非标准Type-C线缆)，也即包括第二信号地接口的线缆时，使开关1断开，此时，终端的信号地GND和功率地GND分离，克服了PD通讯的通讯信号压降过大，从而避免了终端断充的问题。

在一实施例中，终端还包括第一控制模块，其中，第一控制模块与第一开关连接，第一控制模块用于控制第一开关导通/断开。

例如，如图5所示，终端还包括与开关1连接的控制模块1，当终端进行充电时采用的是普通标准Type-C线缆，通过控制模块1控制开关1导通。当终端进行充电时采用的是改进型线缆，通过控制模块1控制开关1断开。

在一实施例中，线缆还包括分别设于线缆两端的两个第二开关，其中一个第二开关与充电器的功率地相连，另一个第二开关与终端的功率地相连。在终端充电时，与充电器的功率地相连的第二开关导通，与终端的功率地相连的第二开关断开。

通过在线缆的两端分别增加一个第二开关，这样即使线缆的两端是不防呆设计，通过线缆两端的第二开关的导通/断开，也可以实现保证线缆接在充电器侧的一端保持与功率地GND相连，而终端侧的一端保持与信号地GND相连。例如，如图6所示，线缆还包括开关2和开关3，其中，开关2和开关3的一头均连接第二信号地接口，开关2的另一头与充电器的功率地GND相连，开关3的另一头与终端的功率地GND相连。

当对终端进行充电时，使开关2导通，开关3断开，此时，终端的信号地GND和功率地GND分离，克服了PD通讯的通讯信号压降过大，从而避免了终端断充的问题。

在一实施例中，线缆还包括第二控制模块，其中，第二控制模块与两个第二开关连接。第二控制模块用于控制两个第二开关其中一个第二开关导通，另外一个第二开关断开。在终端充电时，第二控制模块用于控制与充电器的功率地GND相连的第二开关导通，与终端的功率地GND相连的第二开关断开。

例如，如图7所示，线缆还包括与开关2和开关3连接的控制模块2，示例性的，控制模块2与控制模块1连接，进行交互。在终端充电时，通过控制模块1控制开关1断开，通过控制模块2控制开关2导通、开关3断开。

此时，终端的信号地GND和功率地GND分离，这样，即使充电电流大，也不会导致PD通讯的通讯信号压降过大，从而避免了终端断充的问题。

本发明实施例还提供一种终端充电方法，请参照图8，图8为本发明实施例提供的一种终端充电方法的流程示意图。

如图8所示，该终端充电方法包括步骤S101至步骤S103。

步骤S101、在充电器对终端开启充电后，检测线缆类型。

其中，线缆包括但不限于第一类型线缆和第二类型线缆，第一类型线缆未配置第一信号地接口，第二类型线缆配置有第一信号地接口和位于线缆两端的两个第二开关。例如，第一类型线缆为普通标准Type-C线缆，第二线缆为改进型的非标准Type-C线缆。

示例性的，在插入充电器后，线缆的ID芯片和运算处理器进行握手，通过ID芯片检测线缆是第一类型线缆还是第二类型线缆。例如，检测线缆是普通标准Type-C线缆还是改进型的非标准Type-C线缆。

步骤S102、若线缆为第一类型线缆，则通过第一控制模块控制第一开关导通，其中，第一类型线缆未配置第一信号地接口。

例如，当线缆为普通标准Type-C线缆时，进行充电限流，并通过终端内的控制模块1控制开关1导通。此时，终端的信号地GND和功率地GND共地，从而保证了PD通讯是正常工作的，从而实现对普通标准Type-C线缆兼容。

步骤S103、若线缆为第二类型线缆，则通过第一控制模块控制第一开关关闭，且通过第二控制模块控制与充电器的功率地相连的第二开关导通、以及控制与终端的功率地相连的第二开关断开，其中，第二类型线缆配置有第一信号地接口和位于线缆两端的两个第二开关。

例如，当线缆为改进型的非标准Type-C线缆时，通过终端内的控制模块1控制开关1关闭，且通过改进型的非标准Type-C线缆中的控制模块2控制与充电器的功率地GND相连的开关2导通、以及控制与终端的功率地GND相连的开关3断开。此时，终端的信号地GND和功率地GND分离，克服了PD通讯的通讯信号压降过大，从而避免了终端断充的问题。

在一实施例中，如图9所示，步骤S103可以包括子步骤S1031至子步骤S1034。

S1031、启动小功率充电，根据电流方向确定两个第二开关中与充电器的功率地相连的第二开关，以及与终端的功率地相连的第二开关。

例如，当线缆为改进型的非标准Type-C线缆时，启动小功率充电，且通过终端内的控制模块1控制开关1导通，且通过改进型的非标准Type-C线缆中的控制模块2控制开关2和开关3均导通，以便不影响小功率充电功能。小功率充电时通讯信号压降较小，不会出现断充。

小功率充电时，充电器的功率地GND与终端的功率地GND在线缆两端检测点出现压降，也即开关2和开关3两处对应的电压不同。根据电流方向，可以确定开关2和开关3中与充电器的功率地GND相连的是开关2还是开关3，以及与终端的功率地GND相连的是开关3还是开关2。其中，电压低点为靠近充电器侧，电压高点为靠近终端侧，也即若开关2电压低，开关3电压高，则与充电器的功率地GND相连的是开关2，与终端的功率地GND相连的是开关3。反之，若开关2电压高，开关3电压低，则与充电器的功率地GND相连的是开关3，与终端的功率地GND相连的是开关2。

S1032、通过所述第二控制模块控制与充电器的功率地相连的第二开关导通，以及控制与终端的功率地相连的第二开关断开。

例如，若确定与充电器的功率地GND相连的是开关2，与终端的功率地GND相连的是开关3，则通过线缆的控制模块2控制与充电器的功率地GND相连的开关2导通，以及控制与终端的功率地GND相连的开关3断开。

S1033、检测功率地通路是否达到稳态。

示例性的，通过检测充电器的功率地GND与终端的功率地GND在线缆两端检测点的压降，也即检测开关2和开关3两处的压降，若多次检测的压降一致，也即压降保持稳定，则确定充电器与终端对应的功率地通路达到稳态。

S1034、当功率地通路达到稳态时，通过所述第一控制模块控制所述第一开关关闭。

当确定充电器与终端对应的功率地通路达到稳态后，通过终端内的控制模块1控制开关1关闭，使得终端的信号地GND与功率地GND分离。

示例性的，当功率地通路达到稳态时，通过所述第一控制模块控制所述第一开关关闭之后可以包括：启动大功率充电。

也即，在终端的信号地GND与功率地GND分离后，启动大功率充电，这样，即使充电电流大，也不会导致由于通讯信号压降变大而出现断充。

参照图10，图10为终端充电过程的流程图，基于图7所示的终端充电系统，终端充电的具体流程如下：

A1)：插入充电器，检测线缆类型。

A2)：若为非改进型线缆(普通标准Type-C线缆)，进行充电限流，并控制开关1导通，与现有技术终端充电方式一致。

A3)：若为改进型线缆(非标准Type-C线缆)，控制开关1、开关2、开关3均导通，以便不影响小功率充电功能。

A4)：启动小功率充电，据电流流向，控制与充电器的功率地GND相连的开关2导通，以及控制与终端的功率地GND相连的开关3断开。

A5)：待功率地GND通路达到稳态后，控制开关1断开，以使信号地GND和功率地GND分离。

A6)：启动大功率充电。

上述实施例提供的终端充电方法，在充电器对终端开启充电后，检测线缆类型，若线缆为第一类型线缆(第一类型线缆未配置第一信号地接口)，则通过第一控制模块控制第一开关导通，进行充电限流；若线缆为第二类型线缆(第二类型线缆配置有第一信号地接口和位于线缆两端的两个第二开关)，则通过第一控制模块控制第一开关关闭，且通过第二控制模块控制与充电器的功率地相连的第二开关导通、以及控制与终端的功率地相连的第二开关断开，此时，终端的信号地和功率地分离，这样，即使充电电流大，也不会导致信号压降过大，从而避免了终端断充的问题。

本发明实施例还提供一种存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如本发明实施例说明书提供的任一项终端充电方法的步骤。

其中，所述存储介质可以是前述实施例所述的终端充电系统的内部存储单元，例如所述终端充电系统的硬盘或内存。所述存储介质也可以是所述终端充电系统的外部存储设备，例如所述终端充电系统上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施例中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

应当理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。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、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种终端充电系统，其特征在于，所述终端充电系统包括：

终端，所述终端包括第一信号地接口，所述第一信号地接口用于所述终端的信号地连接；

线缆，所述线缆包括与所述第一信号地接口适配的第二信号地接口；

充电器，所述充电器通过所述线缆为所述终端充电；

在所述终端充电时，所述线缆的一端与所述充电器的功率地相连，所述线缆的另一端通过所述第二信号地接口以及所述第一信号地接口与所述终端的信号地相连。

2.根据权利要求1所述的终端充电系统，其特征在于，所述第一信号地接口由USBType-C定义接口的SBU1/SBU2管脚配置而成，或所述第一信号地接口由USBType-C定义接口上位于对称位置的一对GND管脚配置而成；或所述第一信号地接口由USBType-C定义接口上新增的预置管脚配置而成。

3.根据权利要求1所述的终端充电系统，其特征在于，所述终端还包括第一开关，所述第一开关一侧与所述终端的信号地相连，另一侧与所述终端的功率地相连。

4.根据权利要求3所述的终端充电系统，其特征在于，所述终端还包括第一控制模块，所述第一控制模块与所述第一开关连接，用于控制所述第一开关导通/断开。

5.根据权利要求4所述的终端充电系统，其特征在于，所述线缆还包括分别设于线缆两端的两个第二开关，其中一个第二开关与所述充电器的功率地相连，另一个第二开关与所述终端的功率地相连。

6.根据权利要求5所述的终端充电系统，其特征在于，所述线缆还包括第二控制模块，所述第二控制模块与所述两个第二开关连接，用于在所述终端充电时，控制与所述充电器的功率地相连的第二开关导通，与所述终端的功率地相连的第二开关断开。

7.一种终端充电方法，其特征在于，应用于如权利要求6所述的终端充电系统，所述终端充电方法包括：

在充电器对终端开启充电后，检测线缆类型；

若线缆为第一类型线缆，则通过第一控制模块控制第一开关导通，其中，第一类型线缆未配置第一信号地接口；

若线缆为第二类型线缆，则通过第一控制模块控制第一开关关闭，且通过第二控制模块控制与充电器的功率地相连的第二开关导通、以及控制与终端的功率地相连的第二开关断开，其中，第二类型线缆配置有第一信号地接口和位于线缆两端的两个第二开关。

8.根据权利要求7所述的终端充电方法，其特征在于，所述通过第一控制模块控制第一开关关闭，且通过第二控制模块控制与充电器的功率地相连的第二开关导通、以及控制与终端的功率地相连的第二开关断开，包括：

启动小功率充电，根据电流方向确定两个第二开关中与充电器的功率地相连的第二开关，以及与终端的功率地相连的第二开关；

通过所述第二控制模块控制与充电器的功率地相连的第二开关导通，以及控制与终端的功率地相连的第二开关断开；

检测功率地通路是否达到稳态；

当功率地通路达到稳态时，通过所述第一控制模块控制所述第一开关关闭。

9.根据权利要求8所述的终端充电方法，其特征在于，所述通过所述第一控制模块控制所述第一开关关闭之后，包括：

启动大功率充电。

10.一种存储介质，用于计算机可读存储，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求7至9中任一项所述的终端充电方法的步骤。

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