CN206479580U - 负载的充电线路的阻抗检测电路、充电芯片和终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种负载的充电线路的阻抗检测电路、充电芯片和终端，包括用于检测负载是否正常连接充电线路，并在检测到负载正常连接充电线路时控制所述负载处于不充电的状态的第一充电控制模块，用于连接所述负载的输入接口的两端并串联接入所述充电线路中，通过所述充电线路从充电设备吸入电流的恒流电子负载模块，和用于采集正常连接充电线路时所述恒流电子负载模块两端的电势差的模数变换模块；在负载处于不充电的状态下，通过在充电线路中串联恒流电子负载模块向充电线路注入电流，检测获取此时终端的输入电压，可以据此有效的计算充电线路的阻抗，方便终端根据该阻抗进行充电策略的选择，提高充电效率和效果。

Description

负载的充电线路的阻抗检测电路、充电芯片和终端

技术领域

本实用新型涉及移动终端的充电领域，特别是涉及一种负载的充电线路的阻抗检测电路、充电芯片和终端。

背景技术

目前，移动终端的充电电流变大，充电方式变得多样，主要有低压快充，高压快充等。然而由于用户使用的充电线缆多种多样，加之设备充电普遍使用MICRO USB或者type C接口作为充电输入端口，随着插接次数的增加，容易造成线缆连接器端口插针的磨损，接触阻抗变大，使得充电线路上的阻抗不可预测，影响优良充电策略的实施。比如设置合适的充电电压和充电电流，达到充电时间短，充电效率高，充电器工作在安全负载的目的。

另外充电端口由于接插磨损，连接器阻抗变大，如果检测不到这个阻抗的变化不对充电加以控制，该位置的发热量将呈电流的平方倍数增加，热量累积会导致线缆和移动终端的充电接口产生过热变形，发出异味，丧失自身功能，后果严重的可能会由于热量传递造成用户烫伤，财物烧坏等，给用户带来人身或财产损失。

现有的移动终端中暂没有阻抗检测功能。

实用新型内容

基于此，本实用新型提出一种负载的充电线路的阻抗检测电路、充电芯片和终端，可以据此有效的计算充电线路的阻抗，方便终端根据该阻抗进行充电策略的选择，提高充电效率和效果。

一方面，本实用新型提出一种负载的充电线路的阻抗检测电路，包括：

第一充电控制模块，用于检测负载是否正常连接充电线路，并在检测到负载正常连接充电线路时控制所述负载处于不充电的状态；

恒流电子负载模块，用于连接所述负载的输入接口的两端并串联接入所述充电线路中，通过所述充电线路从充电设备吸入电流；

模数变换模块，用于采集正常连接充电线路时所述恒流电子负载模块两端的电势差。

在其中一个实施例中，所述恒流电子负载模块具体用于通过所述充电线路从充电设备吸入幅值不同的电流I1和电流I2；

所述模数变换模块具体用于采集所述恒流电子负载模块两端分别对应获取的电势差U1和电势差U2。

在其中一个实施例中，还包括：

寄存器，用于存储所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2，所述寄存器连接所述模数变换模块。

在其中一个实施例中，还包括：

通讯模块，用于将根据所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2计算得到的所述充电线路的等效串联阻抗值发送到第二充电控制模块，所述通信模块的一端和所述寄存器双向连接，另一端和所述第二控制模块双向连接。

在其中一个实施例中，所述负载为移动终端。

另一方面，本实用新型提出一种充电芯片，所述芯片用于设置在负载中并连接所述负载的输入接口的两端，包括：

第一充电控制模块，用于检测负载是否正常连接充电线路，并在检测到负载正常连接充电线路时控制所述负载处于不充电的状态；

恒流电子负载模块，用于连接所述负载的输入接口的两端并串联接入所述充电线路中，通过所述充电线路从充电设备吸入电流；

模数变换模块，用于采集正常连接充电线路时所述恒流电子负载模块两端的电势差。

在其中一个实施例中，所述恒流电子负载模块具体用于通过所述充电线路从充电设备吸入幅值不同的电流I1和电流I2；

所述模数变换模块具体用于采集所述恒流电子负载模块两端分别对应获取的电势差U1和电势差U2。

在其中一个实施例中，还包括：

寄存器，用于存储所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2，所述寄存器连接所述模数变换模块。

在其中一个实施例中，还包括：

通讯模块，用于将根据所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2计算得到的所述充电线路的等效串联阻抗值发送到第二充电控制模块，所述通信模块的一端和所述寄存器双向连接，另一端和所述第二控制模块双向连接。

再一方面，本实用新型提出一种移动终端，包括上述的负载的充电线路的阻抗检测电路。

上述负载的充电线路的阻抗检测电路、充电芯片和终端，在负载处于未充电的状态下，通过充电线路从充电设备拉取电流，检测获取此时负载的输入电压，可以据此有效的计算充电线路的阻抗，方便负载根据该阻抗进行充电策略的选择，提高充电效率和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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实施例的附图。

图1是本实用新型提供的一种负载的充电线路的阻抗检测电路的第一个实施例的电路方框图。

图2是本实用新型提供的一种负载的充电线路的阻抗检测电路的第二个实施例的电路方框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1，图1是本实用新型提供的一种负载的充电线路的阻抗检测电路30的第一个实施例的电路方框图。

该充负载的充电线路的阻抗检测电路30包括：

第一充电控制模块201，用于检测负载是否正常连接充电线路，并在检测到负载正常连接充电线路时控制所述负载处于不充电的状态。在进行充电线路的等效串联阻抗检测时，不对负载进行充电，该等效串联阻抗为RS＝R1+R2。该第一充电控制模块201可以为集成电路或者芯片。

上述负载为移动终端20，如手机、PAD等，在对其进行充电时，充电线路正常连接后，先计算充电线路的阻抗，在计算充电线路的阻抗时先不对该移动终端20充电。

该充电线路的阻抗检测方法也可以应用在移动终端20的充电过程中，按照固定的时间周期进行阻抗检测，及时调整移动终端20的充电电压和充电电流，达到更好的充电效果，提高充电效率。

恒流电子负载模块202，用于连接所述负载的输入接口的两端并串联接入所述充电线路中，通过所述充电线路从充电设备10吸入电流。该恒流电子负载模块202串联在充电线路中，充电设备10的输出电压U0为该恒流电子负载模块202和充电线路构成的串联负载提供电压源，使得充电设备10、充电线路和该恒流电子负载模块202构成串联回路，恒流电子负载模块202从该充电设备10拉出的电流即为该串联回路的电流。

该充电设备10可以为电源适配器或移动电源等。

移动终端20电流从电源适配器或移动电源的电压输出端，即VBUS端，经充电线缆的电源线到达移动终端20充电接口的电压输入端，即VBUS端，经恒流电子负载模块202流出至移动终端20的充电接口的接地端，即END端，再经过充电线缆的地线到达充电设备10的接地端，即END端。

模数变换模块203，用于采集所述恒流电子负载模块202两端从所述充电线路获取的电势差。由于该恒流电子负载模块202连接在负载输入接口的两端，因此该恒流电子负载模块202两端从所述充电线路获取的电势差即为负载输入接口的电势差。

由于恒流电子负载模块202拉取电流的作用和充电线路自身具有的阻抗，在充电设备10的电压输出端和移动终端20的充电接口端形成压差，恒流电子负载模块202多次通过充电线路从充电设备10拉取幅值不同的电流，根据欧姆定律可以得到多组关于该充电线路的等效串联阻抗的回路方程，根据该回路方程可以得到该充电线路的等效串联阻抗值。

移动终端20的充电电压和充电线路的等效串联阻抗有关，若充电线路的等效串联阻抗很大，充电设备10的输出电压在经过该充电线路后将发生比较大的衰减，到达移动终端20的充电接口时，其幅值下降幅度较大，会直接影响到移动终端20的充电效率，通过本实施例的阻抗检测电路30可以有效的计算出充电线路的等效串联阻抗值之后，根据该等效串联阻抗值进行充电策略的选择，可有提高移动终端20的充电效率和效果。

综上，本实施例的负载的充电线路的阻抗检测电路30，在移动终端20处于未充电的状态下，在充电线路中串联恒流电子负载模块202通过充电线路从充电设备10拉取电流，检测获取此时移动终端20的输入电压，可以据此有效的计算充电线路的阻抗，方便终端根据该阻抗进行充电策略的选择，提高充电效率和效果。

参见图2，图2是本实用新型提供的一种负载的充电线路的阻抗检测电路30的第二个实施例的电路方框图。

在第一实施例的基础上，上述恒流电子负载模块202具体用于通过所述充电线路从充电设备10吸入幅值不同的电流I1和电流I2；

模数变换模块203具体用于采集所述恒流电子负载模块202两端从所述充电线路分别对应获取的电势差U1和电势差U2。

记充电设备10的电压输出端(VBUS)的电压为U0，恒流电子负载模块202两端的电势差，即移动终端20输入端的电势差为U1，充电线路的阻抗为RS，恒流电子负载模块202先后通过充电线路拉取两个幅值不同的电流I1和电流I2，由此可以得到两组回路方程：

U0-RS*I1＝U1；

U0-RS*I2＝U1。

通过上述回路方程得到充电线路的阻抗RS＝(U1-U2)/(I2-I1)，通过该计算公式可以得到充电线路的阻抗值。

该充负载的充电线路的阻抗检测电路30还包括：

寄存器205，用于存储所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2和所述等效串联阻抗值，所述寄存器205连接所述模数变换模块203。

检测得到充电接口的输入电压后将其存入寄存器205中，以便后续阻抗计算。

通讯模块206，用于将根据所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2计算得到的所述充电线路的等效串联阻抗值发送到第二充电控制模块204，所述通信模块206的一端和所述寄存器205双向连接，另一端和所述第二控制模块205双向连接。第二充电模块205根据该等效串联阻抗值对负载的充电过程进行控制。

该第二充电控制模块204具体用于若所述等效串联阻抗值大于预设阻抗阈值，则停止或不对所述负载进行充电；或

在第一充电模式下根据所述等效串联阻抗值计算充电时所述充电线路的压降，从而设定对所述负载充电的充电电压；或

在第二充电模式下根据所述等效串联阻抗值计算充电时所述充电线路的压降，并控制所述充电设备补偿提高输出电压。

上述模数变换模块203的输入端连接负载的电源输入端，模数变换模块203、寄存器205和通讯模块206形成充电设备10的负载支路，但恒流电子负载模块202从充电设备10的电压输出端、即VBUS端吸入的电流只有微小的值经过该负载支路，可以忽略不计，该电流几乎全部通过充电线路回到充电设备的接地端，在计算该充电线路的等效串联阻抗时，可以将充电线路中的电流等同于该恒流电子负载模块202从充电设备10吸入的电流。

上述充电线路的阻抗检测电路30可以集成在单独的充电芯片上，也可以与其他芯片集成，如移动终端20自带的充电芯片，并设置在移动终端20内，在使用该充电芯片进行充电线路的阻抗检测时，其电压输入端连接移动终端20输入端，即充电接口的VBUS端，接地端连接移动终端20充电接口的EDN端，使得该芯片串联在充电线路中。

综上，本实施例的充电线路的阻抗检测电路30，在充电线路正常连接之后，先对充电线路的阻抗进行检测，具体通过控制移动终端20处于不充电的状态，先后通过充电线路从充电设备10拉取不同的电流得到多个回路方程得到。也可以在移动终端20正在充电的过程中，间隔固定的时间周期对充电线路的阻抗进行检测，及时调整充电策略，达到更好的充电效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种负载的充电线路的阻抗检测电路，其特征在于，包括：

第一充电控制模块，用于检测负载是否正常连接充电线路，并在检测到负载正常连接充电线路时控制所述负载处于不充电的状态；

恒流电子负载模块，连接所述负载的电源输入端和接地端，用于通过所述充电线路从充电设备吸入电流；

模数变换模块，用于采集正常连接充电线路时所述恒流电子负载模块两端的电势差。

2.根据权利要求1所述的阻抗检测电路，其特征在于，所述恒流电子负载模块具体用于通过所述充电线路从充电设备吸入幅值不同的电流I1和电流I2；

所述模数变换模块具体用于采集所述恒流电子负载模块两端分别对应获取的电势差U1和电势差U2。

3.根据权利要求2所述的阻抗检测电路，其特征在于，还包括：

寄存器，用于存储所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2，所述寄存器连接所述模数变换模块。

4.根据权利要求3所述的阻抗检测电路，其特征在于，还包括：

通讯模块，用于将根据所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2计算得到的所述充电线路的等效串联阻抗值发送到第二充电控制模块，所述通讯模块的一端和所述寄存器双向连接，另一端和第二充电控制模块双向连接。

5.根据权利要求1所述的阻抗检测电路，其特征在于，所述负载为移动终端。

6.一种充电芯片，所述芯片用于设置在负载中并连接所述负载的输入接口的两端，其特征在于，包括：

第一充电控制模块，用于检测负载是否正常连接充电线路，并在检测到负载正常连接充电线路时控制所述负载处于不充电的状态；

恒流电子负载模块，用于连接所述负载的输入接口的两端并串联接入所述充电线路中，通过所述充电线路从充电设备吸入电流；

模数变换模块，用于采集正常连接充电线路时所述恒流电子负载模块两端的电势差。

7.根据权利要求6所述的充电芯片，其特征在于，所述恒流电子负载模块具体用于通过所述充电线路从充电设备吸入幅值不同的电流I1和电流I2；

所述模数变换模块具体用于采集所述恒流电子负载模块两端分别对应获取的电势差U1和电势差U2。

8.根据权利要求7所述的充电芯片，其特征在于，还包括：

寄存器，用于存储所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2，所述寄存器连接所述模数变换模块。

9.根据权利要求8所述的充电芯片，其特征在于，还包括：

通讯模块，用于将根据所述电流I1、电流I2、电势差U1、电势差U2计算得到的所述充电线路的等效串联阻抗值发送到第二充电控制模块，所述通讯模块的一端和所述寄存器双向连接，另一端和第二充电控制模块双向连接。

10.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1至权利要求5中任意一条权利要求所述的负载的充电线路的阻抗检测电路。