TWI580983B - Usb充電線纜的性能測試系統、測試方法及電子裝置 - Google Patents

Usb充電線纜的性能測試系統、測試方法及電子裝置 Download PDF

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Description

USB充電線纜的性能測試系統、測試方法及電子裝置
本發明涉及充電技術領域，尤其涉及一種USB充電線纜的性能測試系統及性能測試方法。
隨著各種電子產品(例如手機、平板電腦等)的快速發展，鋰電源以其存儲能量高、使用壽命長、體積小等特點在這類電子產品中得到了廣泛應用。鋰電池基本上根據各種電子產品進行單獨封裝，互不通用，因此不同電子產品在充電時一般需要使用其自身的充電器。
此外，除了充電器，不同電子產品之間USB線纜有時也不能通用。雖然用戶可以通過選擇不同規格的USB線纜(即第一代USB 1.0/1.1、第二代USB 2.0以及第三代USB 3.0)實現與電子產品電源介面的相容，然而，由於充電線纜市場混亂，同一規格的USB線纜的粗細程度有可能參差不齊，導致電子產品充電時在USB線纜兩端產生的電壓差難以估計。如此，介面與電子產品電源介面相容的USB線纜並不一定就適合用來對該電子產品進行充電，嚴重的還有可能損壞電子產品的電源。
鑒於以上內容，有必要提供一種USB充電線纜的性能測試系統及 性能測試方法，可用於判斷待測USB充電線纜是否適合用來對電子產品進行充電，從而解決以上問題。
本發明提供一種USB充電線纜的性能測試系統，運行於一電子裝置中，該電子裝置可通過一USB充電線纜連接至一充電裝置，該電子裝置包括一電源以及一存儲單元，該存儲單元用於預存該電源可允許的一充電電流範圍，該系統包括：一控制模組，用於根據該充電電流範圍對應的至少兩個充電電流值生成一控制信號，並將該控制信號通過該USB充電線纜發送給該充電裝置，從而控制該充電裝置先後以該些充電電流值為該電源充電；一偵測模組，用於當控制模組發送該控制信號至充電裝置後，分別偵測該充電裝置通過該USB充電線纜輸出至電源一端的電壓值；一分析模組，用於分析該電源一端的電壓值的變化幅度，然後將該變化幅度與一預設的標準範圍相比較；以及一提示生成模組，用於根據所述變化幅度和標準範圍之間的比較結果產生一相應的第一提示資訊，該第一提示資訊包括該USB充電線纜是否適合用於對該電源充電的資訊。
本發明還提供一種電子裝置，可通過一USB充電線纜連接至一充電裝置，該電子裝置包括一電源、一存儲單元以及一處理器，該存儲單元用於預存該電源可允許的一充電電流範圍，該處理器包括：一控制模組，用於根據該充電電流範圍對應的至少兩個充電電流 值生成一控制信號，並將該控制信號通過該USB充電線纜發送給該充電裝置，從而控制該充電裝置先後以該些充電電流值為該電源充電；一偵測模組，用於當控制模組發送該控制信號至充電裝置後，分別偵測該充電裝置通過該USB充電線纜輸出至電源一端的電壓值；一分析模組，用於分析該電源一端的電壓值的變化幅度，然後將該變化幅度與一預設的標準範圍相比較；以及一提示生成模組，用於根據所述變化幅度和標準範圍之間的比較結果產生一相應的第一提示資訊，該第一提示資訊包括該USB充電線纜是否適合用於對該電源充電的資訊。
本發明還提供一種USB充電線纜的性能測試方法，應用於一電子裝置中，該電子裝置可通過一USB充電線纜連接至一充電裝置，該電子裝置包括一電源以及一存儲單元，該存儲單元用於預存該電源可允許的一充電電流範圍，該方法包括：根據該充電電流範圍對應的至少兩個充電電流值生成一控制信號，並將該控制信號通過該USB充電線纜發送給該充電裝置，從而控制該充電裝置先後以該些充電電流值為該電源充電；當該控制信號被發送至充電裝置後，分別偵測該充電裝置通過該USB充電線纜輸出至電源一端的電壓值；分析該電源一端的電壓值的變化幅度；將該變化幅度與一預設的標準範圍相比較；以及 根據所述變化幅度和標準範圍之間的比較結果產生一相應的第一提示資訊，該第一提示資訊包括該USB充電線纜是否適合用於對該電源充電的資訊。
與現有技術相比，本發明可用於判斷待測USB充電線纜是否適合用於對電子裝置充電。
100‧‧‧系統
101‧‧‧設置模組
102‧‧‧控制模組
103‧‧‧偵測模組
104‧‧‧分析模組
105‧‧‧提示生成模組
1‧‧‧電子裝置
2‧‧‧充電裝置
3、3a、3b、3c‧‧‧USB充電線纜
10‧‧‧電源
20‧‧‧存儲單元
30‧‧‧處理器
圖1為本發明一較佳實施方式中的USB充電線纜的性能測試系統的功能模組圖。
圖2為本發明的充電裝置當採用一USB充電線纜為一電源進行充電時，輸出至電源端的電壓值與充電電流之間的關係示意圖。
圖3為本發明一較佳實施方式中的USB充電線纜的性能測試方法的流程圖。
圖1為本發明的USB充電線纜的性能測試系統100(以下簡稱系統)的功能模組圖。在本實施方式中，該系統100運行於一電子裝置1中。該電子裝置1包括一電源10、一存儲單元20和一處理器30。該存儲單元20用於存儲該電源10可允許的充電電流範圍。該處理器30用於執行該系統100的各個功能模組，該各個功能模組執行時，使得當電子裝置1通過一USB充電線纜3連接至一充電裝置2時偵測該USB充電線纜3兩端產生的電壓差，並根據所述電壓差的大小判斷該USB充電線纜3是否適合用於對該電源10充電。在其他實施方式中，該系統100的各個模組為固化於處理器30中的硬體單元。其中，該電子裝置1可以是手機或者平板電腦，所述電源10為一鋰電池，其可允許的充電電流範圍為500毫安培至200毫安 培。其中，該處理器30可為微控制器(Microcontroller)或單片機等。
在本實施方式中，該系統100包括一設置模組101、一控制模組102、一偵測模組103、一分析模組104以及一提示生成模組105。
該設置模組101用於獲取該存儲單元20中存儲的該電源10的充電電流範圍，並根據獲取的充電電流範圍設置至少兩個充電電流值。在其他實施方式中，該設置模組101也可以省略，在這種情況下，該存儲單元20除了預先存儲該電源10可允許的充電電流範圍外，還存儲有對應於該充電電流範圍的至少兩個充電電流值。
該控制模組102用於生成一控制信號並將該控制信號通過該USB充電線纜3發送給該充電裝置2，從而控制該充電裝置2先後以該些不同的充電電流值為該電源10充電。在本實施方式中，該控制模組102當該電子裝置1的電源10通過USB充電線纜3連接至充電裝置2時，生成該控制信號並將該控制信號發送給該充電裝置2。在其他實施方式中，該控制模組102當該電子裝置1的電源10通過USB充電線纜3連接至充電裝置2，且接收到一用戶通過該電子裝置1的一輸入單元(如鍵盤、滑鼠等)輸入的一觸發信號後，才生成該控制信號並將該控制信號發送給該充電裝置2。
該偵測模組103用於當該控制模組102發送該控制信號，使得該充電裝置2先後採用不同的充電電流值給該電源10充電後，分別偵測該充電裝置2經過該USB充電線纜3輸出至該電源10端的電壓值。一般而言，該充電裝置2輸出的電壓未經過該USB充電線纜3時為一恒定值，當該充電裝置2通過USB充電線纜3給該電源10充電時，該USB充電線纜3由於其自身存在電阻，導致在USB充電線纜3 兩端產生一電壓差，而使得通過該USB充電線纜3後實際輸出至該電源10的電壓值降低了一定幅度。此外，所述電壓差的大小與USB充電線纜3自身的電阻以及充電電流的大小成正比。因此，當USB充電線纜3充電電流變化時，USB充電線纜3上的電損耗也變化，而使得該充電裝置2通過該USB充電線纜3後輸出至該電源10端的電壓並不相等而產生一變化幅度。
該分析模組104用於分析該電源10端的電壓值的變化幅度，然後將該電壓值的變化幅度與該存儲單元20中預設的一標準範圍相比較。若該電壓值的變化幅度小於該標準範圍，則表明該USB充電線纜3適合用於對該電源10進行充電，此時，該些充電電流值均可用於對該電源10進行充電；反之，若該電壓值的降低幅度大於該標準範圍，則表明該USB充電線纜3不適合用於對該電源10進行充電，若使用該些充電電流值為該電源10充電會導致該USB充電線纜3上的電損耗顯著增大。
具體的，例如該設置模組101設置了第一充電電流值以及大於該第一充電電流值的第二充電電流值。當該充電裝置2首先使用第一充電電流值對該電源10進行充電，該偵測模組103偵測此時充電裝置2經過該USB充電線纜3輸出至電源10端為第一電壓值；當該充電裝置2再採用第二充電電流值對該電源10進行充電時，該偵測模組103偵測此時充電裝置2經過該USB充電線纜3輸出至電源10端為第二電壓值。如前所述，充電電流值越大，該充電裝置2經過該USB充電線纜3輸出至電源10端的電壓越小，則該分析模組104比較該第一電壓值以及第二電壓值而得出電壓值的變化幅度為一降低幅度，並將該電壓值的降低幅度與該標準範圍比較。
該提示生成模組105用於根據所述電壓值的變化幅度和標準範圍之間的比較結果產生一相應的第一提示資訊，該第一提示資訊包括告知用戶該USB充電線纜3是否適合用於對該電源10充電的資訊。在本實施方式中，該提示生成模組105用於根據比較結果產生“測試合格”或“測試不合格”的第一提示資訊，使得該電子裝置1在其顯示幕(圖未示)上顯示該第一提示資訊。
更進一步的，在本實施方式中，當採用某一USB充電線纜3為該電源10充電，使得該分析模組104分析所述電壓值的變化幅度大於該標準範圍時，如果該USB充電線纜3繼續被用戶選定為充電線纜，分析模組104還用於從該些不同的充電電流值中選取一較小的充電電流值。該控制模組102還用於根據該選定的較小的充電電流值生成控制信號並向該充電裝置2發送該控制信號，使得該充電裝置2以該較小的充電電流值為電源10充電。顯然，若該充電裝置2採用較小的充電電流向該電源10充電時，該USB充電線纜3上的電損耗減小，使得該充電裝置2輸出至該電源10端的電壓相應增大，從而即使該USB充電線纜3為不合適的充電線纜，也能夠盡最大可能地符合電源10的充電需求，並降低充電風險。
圖2示意出一充電裝置2先後採用三根不同的USB充電線纜3(即USB充電線纜3a、3b以及3c)對一電源10進行充電時，經過各個USB充電線纜3輸出至該電源10的電壓值與不同的充電電流之間的關係。例如該電源10允許的充電電流範圍為250mA~2000mA，該設置模組101所設置的至少兩個充電電流值為500mA以及1500mA，該電子裝置1預設的標準範圍為10%，則對於USB充電線纜3c來說，當充電電流從500mA增大至1500mA時，電源10端的電壓值從4.6V 下降至3.8V，降低幅度(17.4%)超過所述標準範圍10%，則表明該USB充電線纜3c不適合用於對該電源10充電，此時該提示生成模組105產生一“測試不合格”的第一提示資訊。若用戶仍然堅持選擇使用USB充電線纜3c來對電源10充電，則該分析模組104分析該充電裝置2最適合採用的充電電流值為500mA，使得該控制模組102控制該充電裝置2以該500mA的充電電流值為電源10充電。這樣，可使得該USB充電線纜3上的電損耗相應減小，從而，即使用戶選擇不合格的USB充電線纜3c，仍然能使電源10較好地達到充電效果。
在本實施方式中，該分析模組104還用於當該電子裝置1採用至少兩個的USB充電線纜3對電源10進行充電時，獲取對應於每一USB充電線纜3的該電源10端的電壓值的變化幅度，然後根據各個變化幅度分析該些USB充電線纜3的優先等級，即，電源10端的電壓值的變化幅度較大的，則USB充電線纜3的優先等級較低；電源10端的電壓值的變化幅度較小的，則USB充電線纜3的優先等級較高。該提示生成模組105還用於根據分析得到的優先等級生成一第二提示資訊，該第二提示資訊包括告知用戶優先使用的USB充電線纜3的資訊。
根據上述例子，對於每一個USB充電線纜3a、3b以及3c來說，隨著充電電流的增大，充電裝置2經過USB充電線纜3輸出至電源10端的電壓的降低幅度排序為：USB充電線纜3a<USB充電線纜3b<USB充電線纜3c。因此，該分析模組104分析根據以下優先順序採用對應的USB充電線纜3對該電源10進行充電，即：USB充電線纜3a>USB充電線纜3b>USB充電線纜3c。
圖3示意出本發明一較佳實施方式中的USB充電線纜的性能測試方法，該方法應用於上述電子裝置1中，該方法包括以下步驟：
步驟S31：該設置模組101獲取該存儲單元20中存儲的該電源10的充電電流範圍，並根據獲取的充電電流範圍設置至少兩個充電電流值。
步驟S32：該控制模組102生成一控制信號，並將該控制信號通過該USB充電線纜3發送給該充電裝置2，從而控制該充電裝置2先後以該些不同充電電流值為該電源10充電。
步驟S33：該偵測模組103在該控制模組102向該充電裝置2發送該控制信號後，分別偵測該充電裝置2經過該USB充電線纜3輸出至該電源10端的電壓值。
步驟S34：該分析模組104分析該電源10端的電壓值的變化幅度。
步驟S35：該分析模組104將該電壓值的變化幅度與該存儲單元20中預設的一標準範圍相比較，若該變化幅度小於該標準範圍，則進行步驟S36；否則，則進行步驟S37。
步驟S36：該提示生成模組105產生一“測試合格”的第一提示資訊，該第一提示資訊包括告知用戶該USB充電線纜3適合用於對該電源10充電的資訊。
步驟S37：該提示生成模組105產生一“測試不合格”的第一提示資訊，該第一提示資訊包括告知用戶該USB充電線纜3不適合用於對該電源10充電的資訊。
步驟S38：該分析模組104在該USB充電線纜3繼續被選定為充電線 纜時，從該些不同的充電電流值中選取一較小的充電電流值。
步驟S39：該控制模組102根據該選定的較小的充電電流值生成控制信號並向該充電裝置2發送該控制信號，使得該充電裝置2以該較小的充電電流值為電源10充電。
本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
100‧‧‧系統
101‧‧‧設置模組
102‧‧‧控制模組
103‧‧‧偵測模組
104‧‧‧分析模組
105‧‧‧提示生成模組
1‧‧‧電子裝置
2‧‧‧充電裝置
3‧‧‧USB充電線纜
10‧‧‧電源
20‧‧‧存儲單元
30‧‧‧處理器

Claims (10)

  1. 一種USB充電線纜的性能測試系統，運行於一電子裝置中，該電子裝置可通過一USB充電線纜連接至一充電裝置，該電子裝置包括一電源以及一存儲單元，該存儲單元用於預存該電源可允許的一充電電流範圍，其改良在於，該系統包括：一控制模組，用於根據該充電電流範圍對應的至少兩個充電電流值生成一控制信號，並將該控制信號通過該USB充電線纜發送給該充電裝置，從而控制該充電裝置先後以該些充電電流值為該電源充電；一偵測模組，用於當控制模組發送該控制信號至充電裝置後，分別偵測該充電裝置通過該USB充電線纜輸出至電源一端的電壓值；一分析模組，用於分析該電源一端的電壓值的變化幅度，然後將該變化幅度與一預設的標準範圍相比較；以及一提示生成模組，用於根據所述變化幅度和標準範圍之間的比較結果產生一相應的第一提示資訊，該第一提示資訊包括該USB充電線纜是否適合用於對該電源充電的資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的USB充電線纜的性能測試系統，其中，該系統還包括一設置模組，該設置模組用於獲取所述預存的該電源的充電電流範圍，並根據該充電電流範圍設置該些充電電流值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的USB充電線纜的性能測試系統，其中，該控制模組當該電子裝置通過該USB充電線纜連接至該充電裝置時，生成該控制信號並將該控制信號發送給該充電裝置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的USB充電線纜的性能測試系統，其中，該控制模組當該電子裝置通過該USB充電線纜連接至充電裝置，且接收到用戶 通過該電子裝置的一輸入單元輸入的一觸發信號後，才生成該控制信號並將該控制信號發送給該充電裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的USB充電線纜的性能測試系統，其中，該提示生成模組用於當該變化幅度小於該標準範圍時產生一“測試合格”的第一提示資訊，還用於當該變化幅度大於該標準範圍時產生一“測試不合格”的第一提示資訊。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的USB充電線纜的性能測試系統，其中，該分析模組還用於當所述電壓值的變化幅度大於該標準範圍且該USB充電線纜繼續被選定為充電線纜時，從該些不同的充電電流值中選取一最小的充電電流值；該控制模組還用於根據選定的最小的充電電流值生成控制信號並向該充電裝置發送該控制信號，從而使得該充電裝置以該最小的充電電流值為該電源充電。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的USB充電線纜的性能測試系統，其中，該分析模組還用於當該電子裝置採用至少兩個的USB充電線纜對電源進行充電時，獲取對應於每一USB充電線纜的該電源端的電壓值的變化幅度，然後根據各個變化幅度分析該些USB充電線纜的優先等級；該提示生成模組還用於根據分析得到的優先等級生成一第二提示資訊，該第二提示資訊包括告知用戶優先使用的USB充電線纜的資訊。
  8. 一種電子裝置，可通過一USB充電線纜連接至一充電裝置，該電子裝置包括一電源、一存儲單元以及一處理器，該存儲單元用於預存該電源可允許的一充電電流範圍，其改良在於，該處理器包括：一控制模組，用於根據該充電電流範圍對應的至少兩個充電電流值生成一控制信號，並將該控制信號通過該USB充電線纜發送給該充電裝置，從而控制該充電裝置先後以該些充電電流值為該電源充電；一偵測模組，用於當控制模組發送該控制信號至充電裝置後，分別偵測 該充電裝置通過該USB充電線纜輸出至電源一端的電壓值；一分析模組，用於分析該電源一端的電壓值的變化幅度，然後將該變化幅度與一預設的標準範圍相比較；以及一提示生成模組，用於根據所述變化幅度和標準範圍之間的比較結果產生一相應的第一提示資訊，該第一提示資訊包括該USB充電線纜是否適合用於對該電源充電的資訊。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，其中，該處理器還包括一設置模組，該設置模組用於獲取所述預存的該電源的充電電流範圍，並根據該充電電流範圍設置該些充電電流值。
  10. 一種USB充電線纜的性能測試方法，應用於一電子裝置中，該電子裝置可通過一USB充電線纜連接至一充電裝置，該電子裝置包括一電源以及一存儲單元，該存儲單元用於預存該電源可允許的一充電電流範圍，其改良在於，該方法包括：根據該充電電流範圍對應的至少兩個充電電流值生成一控制信號，並將該控制信號通過該USB充電線纜發送給該充電裝置，從而控制該充電裝置先後以該些充電電流值為該電源充電；當該控制信號被發送至充電裝置後，分別偵測該充電裝置通過該USB充電線纜輸出至電源一端的電壓值；分析該電源一端的電壓值的變化幅度；將該變化幅度與一預設的標準範圍相比較；以及根據所述變化幅度和標準範圍之間的比較結果產生一相應的第一提示資訊，該第一提示資訊包括該USB充電線纜是否適合用於對該電源充電的資訊。
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