本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種充電器及USB充電系統(tǒng)的充電方法。
背景技術(shù):
隨著智能手機(jī)的普及和用戶對(duì)手機(jī)使用續(xù)航時(shí)間需求的提高,在受限于鋰電池技術(shù)無(wú)法取得突破而做大能量密度的情況下,智能手機(jī)電池快速充電技術(shù)得以迅速普及??斐浼夹g(shù)本質(zhì)上是提高充電器的輸出功率,因此需要匹配對(duì)應(yīng)的快速充電器以及數(shù)據(jù)線,數(shù)據(jù)線相比以前要能承受更高的功率以及更低的損耗,需要定制化。然而當(dāng)前許多普通數(shù)據(jù)線阻抗較大,大電流充電時(shí),數(shù)據(jù)線上會(huì)有較大的壓降,無(wú)法承受較大的功率,無(wú)法滿足快充要求。在數(shù)據(jù)線內(nèi)阻過(guò)大的情況下,強(qiáng)行進(jìn)行大功率充電,會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)線過(guò)流燒壞的風(fēng)險(xiǎn)。
因此,有必要在充電前獲知數(shù)據(jù)線內(nèi)阻,從而避免上述情況發(fā)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種充電器及USB充電系統(tǒng)的充電方法,能夠獲取USB數(shù)據(jù)線的阻值,以判斷其是否適合快速充電,從而有效防止USB數(shù)據(jù)線過(guò)流燒壞。
本發(fā)明提供一種USB充電系統(tǒng)的充電方法,USB充電系統(tǒng)包括被充電設(shè)備、充電器,被充電設(shè)備通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與充電器可插拔連接,該方法包括:被充電設(shè)備在被充電設(shè)備的VBUS端口加載第一電壓;充電器在充電器的VBUS端口檢測(cè)到第一電壓對(duì)應(yīng)的第一電流;被充電設(shè)備在被充電設(shè)備的VBUS端口加載與第一電壓的電壓值不相同的第二電壓;充電器在充電器的VBUS端口檢測(cè)到第二電壓對(duì)應(yīng)的第二電流;充 電器根據(jù)第一電壓、第二電壓、第一電流以及第二電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。
其中,充電器根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值:
其中,R為內(nèi)阻值,V1為第一電壓的電壓值,V2為第二電壓的電壓值,i1為第一電流的電流值,i2為第二電流的電流值。
其中,該方法還包括:充電器將內(nèi)阻值與預(yù)設(shè)電阻值進(jìn)行比較,若電阻值小于預(yù)設(shè)電阻值,判斷USB數(shù)據(jù)線適合快速充電,并選擇與內(nèi)阻值相匹配的充電電流,并在充電器的VBUS端口加載充電電流以對(duì)被充電設(shè)備進(jìn)行充電。
其中,該方法還包括:若電阻值大于或等于預(yù)設(shè)電阻值,充電器判斷USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電,提示用戶更換USB數(shù)據(jù)線。
本發(fā)明還提供一種USB充電系統(tǒng)的充電方法,USB充電系統(tǒng)包括被充電設(shè)備、充電器,被充電設(shè)備通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與充電器可插拔連接,該方法包括:被充電設(shè)備在被充電設(shè)備的VBUS端口加載第三電流;充電器在充電器的VBUS端口檢測(cè)到第三電流對(duì)應(yīng)的第三電壓;被充電設(shè)備在被充電設(shè)備的VBUS端口加載與第三電流的電流值不相同的第四電流;充電器在充電器的VBUS端口檢測(cè)到第四電流對(duì)應(yīng)的第第四電壓;充電器根據(jù)第三電壓、第四電壓、第三電流以及第四電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。
其中,充電器根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值:
其中,R為內(nèi)阻值,U1為第三電壓的電壓值,U2為第四電壓的電壓值,I1為第三電流的電流值,I2為第四電流的電流值。
其中,該方法還包括:充電器將內(nèi)阻值與預(yù)設(shè)電阻值進(jìn)行比較,若電阻值小于預(yù)設(shè)電阻值,判斷USB數(shù)據(jù)線適合快速充電,并選擇與內(nèi)阻 值相匹配的充電電流,并在充電器的VBUS端口加載充電電流以對(duì)被充電設(shè)備進(jìn)行充電。
其中,該方法還包括:若電阻值大于或等于預(yù)設(shè)電阻值,充電器判斷USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電,提示用戶更換USB數(shù)據(jù)線。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種充電器,包括:第一USB接口,通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與被充電設(shè)備的第二USB接口可插拔連接;電流檢測(cè)單元,依次在第一USB接口的VBUS端口檢測(cè)第一電流和第二電流,其中第一電流由被充電設(shè)備在第二USB接口的VBUS端口加載的第一電壓產(chǎn)生,第二電流由被充電設(shè)備在第二USB接口的VBUS端口加載的第二電壓產(chǎn)生,第一電壓與第二電壓的電壓值不相同;處理芯片,根據(jù)第一電壓、第二電壓、第一電流以及第二電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種充電器,包括:第一USB接口,通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與被充電設(shè)備的第二USB接口可插拔連接;模數(shù)轉(zhuǎn)換器,依次在第一USB接口的VBUS端口檢測(cè)第三電壓和第四電壓,其中第三電壓由被充電設(shè)備在第二USB接口的VBUS端口加載的第三電流產(chǎn)生,第四電壓由被充電設(shè)備在第二USB接口的VBUS端口加載的第四電流產(chǎn)生,第三電流與第四電流的電流值不相同;處理芯片,根據(jù)第三電壓、第四電壓、第三電流以及第四電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。
本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況,本發(fā)明的USB充電器及USB充電系統(tǒng)的充電方法中,利用被充電設(shè)備分別在VBUS端口中分兩次施加預(yù)設(shè)的電壓或電流,并在充電器的VBUS端口獲取對(duì)應(yīng)的電流或電壓,根據(jù)電流、電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻的阻值,以根據(jù)阻值判斷USB數(shù)據(jù)線是否適合快速充電,從而有效防止USB數(shù)據(jù)線過(guò)流燒壞。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的充電系統(tǒng)的原理框圖;
圖2是本發(fā)明的充電方法第一實(shí)施例的流程圖;
圖3是本發(fā)明的充電方法第一實(shí)施例的另一流程圖;
圖4是本發(fā)明的充電系統(tǒng)第一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明的充電方法第二實(shí)施例的流程圖;
圖6是本發(fā)明的充電系統(tǒng)第二實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
首先請(qǐng)參見圖1,圖1是本發(fā)明的充電系統(tǒng)的原理框圖,如圖1所示,本發(fā)明的充電系統(tǒng)包括被充電設(shè)備20和充電器10,充電器10通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與被充電設(shè)備20可插拔連接。
以下請(qǐng)參見圖2,圖2是本發(fā)明的充電方法第一實(shí)施例的流程圖,如圖2所示,本發(fā)明的充電方法包括如下步驟:
步驟S11:被充電設(shè)備20在被充電設(shè)備20的VBUS端口加載第一電壓;
步驟S12:充電器10在充電器10的VBUS端口檢測(cè)到第一電壓對(duì)應(yīng)的第一電流;
步驟S13:被充電設(shè)備20在被充電設(shè)備20的VBUS端口加載與第一電壓的電壓值不相同的第二電壓;
步驟S14:充電器10在充電器10的VBUS端口檢測(cè)到第二電壓對(duì)應(yīng)的第二電流;
步驟S15:充電器10根據(jù)第一電壓、第二電壓、第一電流以及第二電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。
具體地,在步驟S15中,充電器10可根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值:
其中,R為內(nèi)阻值,V1為第一電壓的電壓值,V2為第二電壓的電壓值,i1為第一電流的電流值,i2為第二電流的電流值。
在本實(shí)施例中,利用被充電設(shè)備20分別在VBUS端口中分兩次施加預(yù)設(shè)的電壓,并在充電器10的VBUS端口獲取對(duì)應(yīng)的電流,根據(jù)電流、電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系即可獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻的阻值,
值得注意的是,在獲取阻值之后,充電器10可進(jìn)一步根據(jù)阻值判 斷USB數(shù)據(jù)線是否適合快速充電,從而有效防止USB數(shù)據(jù)線過(guò)流燒壞。具體可參見圖3,圖3是本發(fā)明的充電方法第一實(shí)施例的另一流程圖,其中圖3的步驟S16可在圖2的步驟S15之后執(zhí)行。如圖3所示,本發(fā)明的充電方法還包括如下步驟:
步驟S16:充電器10將內(nèi)阻值與預(yù)設(shè)電阻值進(jìn)行比較,以判斷內(nèi)阻值是否小于預(yù)設(shè)電阻值,如果是,則執(zhí)行步驟S18,如果否,則執(zhí)行步驟S17。
步驟S18:充電器10判斷到USB數(shù)據(jù)線適合快速充電,并選擇與內(nèi)阻值相匹配的充電電流。
步驟S19:充電器10在充電器10的VBUS端口加載充電電流以對(duì)被充電設(shè)備20進(jìn)行充電。
步驟S17:充電器10判斷USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電,提示用戶更換USB數(shù)據(jù)線。
通過(guò)上述方式,本實(shí)施例更可根據(jù)不同種類的USB數(shù)據(jù)線選擇對(duì)應(yīng)的充電電流來(lái)對(duì)被充電設(shè)備20進(jìn)行充電,可進(jìn)一步提高充電效率。
并且,在判斷USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電時(shí),自動(dòng)提示用戶更好USB數(shù)據(jù)線,更可提高系統(tǒng)安全性。
其中,充電器10可以LED顯示燈閃爍顯示的方式進(jìn)行提示,或通過(guò)語(yǔ)音、震動(dòng)等方式進(jìn)行提示,本發(fā)明對(duì)此不作限定。
為了進(jìn)一步清楚說(shuō)明,可進(jìn)一步參見圖4,圖4是本發(fā)明的充電系統(tǒng)第一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖4所示,被充電設(shè)備20包括充電芯片201、電池203、第二USB接口202,充電器10包括處理芯片101、電流檢測(cè)單元104、第一USB接口103。
第一USB接口103通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與第二USB接口202可插拔連接。
電流檢測(cè)單元104,依次在第一USB接口103的VBUS端口檢測(cè)第一電流和第二電流,其中第一電流由被充電設(shè)備20在第一USB接口202的VBUS端口加載的第一電壓產(chǎn)生,第二電流由被充電設(shè)備20在第一 USB接口202的VBUS端口加載的第二電壓產(chǎn)生,第一電壓與第二電壓的電壓值不相同;處理芯片101,根據(jù)第一電壓、第二電壓、第一電流以及第二電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。
具體地,被充電設(shè)備20可通過(guò)充電芯片201在第二USB接口202的VBUS端口加載第一電壓和第二電壓。
處理芯片101可根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值:
其中,R為內(nèi)阻值,V1為第一電壓的電壓值,V2為第二電壓的電壓值,i1為第一電流的電流值,i2為第二電流的電流值。
值得注意的是,V1和V2為充電器10與被充電設(shè)備20預(yù)先約定的數(shù)據(jù),可預(yù)先記錄于處理芯片101中,無(wú)需進(jìn)行測(cè)量。
處理芯片101可將內(nèi)阻值與預(yù)設(shè)電阻值進(jìn)行比較,以判斷內(nèi)阻值是否小于預(yù)設(shè)電阻值,如果是,判斷到USB數(shù)據(jù)線適合快速充電,并選擇與內(nèi)阻值相匹配的充電電流,處理芯片101在第一USB接口103的VBUS端口加載充電電流以對(duì)被充電設(shè)備20進(jìn)行充電。如果否,處理芯片101判斷出USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電,提示用戶更換USB數(shù)據(jù)線。
本發(fā)明進(jìn)一步提供實(shí)現(xiàn)測(cè)量USB數(shù)據(jù)線內(nèi)阻的第二種實(shí)施方式,以下請(qǐng)參見圖5,圖5是本發(fā)明的充電方法第二實(shí)施例的流程圖,如圖5所示,本發(fā)明的充電方法包括如下步驟:
步驟S21:被充電設(shè)備20在被充電設(shè)備20的VBUS端口加載第三電流;
步驟S22:充電器10在充電器10的VBUS端口檢測(cè)到第三電流對(duì)應(yīng)的第三電壓;
步驟S23:被充電設(shè)備20在被充電設(shè)備20的VBUS端口加載與第三電流的電流值不相同的第四電流;
步驟S24:充電器10在充電器10的VBUS端口檢測(cè)到第四電流對(duì)應(yīng)的第第四電壓;
步驟S25:充電器10根據(jù)第三電壓、第四電壓、第三電流以及第四 電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。
具體地,在步驟S25中,充電器10可根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值:
其中,R為內(nèi)阻值,U1為第三電壓的電壓值,U2為第四電壓的電壓值,I1為第三電流的電流值,I2為第四電流的電流值。
在本實(shí)施例中,利用被充電設(shè)備20分別在VBUS端口中分兩次施加預(yù)設(shè)的電流,并在充電器10的VBUS端口獲取對(duì)應(yīng)的電壓,根據(jù)電壓、電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系即可獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻的阻值,
值得注意的是,在獲取阻值之后,充電器10可進(jìn)一步根據(jù)阻值判斷USB數(shù)據(jù)線是否適合快速充電,從而有效防止USB數(shù)據(jù)線過(guò)流燒壞。其具體流程可參見圖3,其中圖3的步驟S16也可在圖5的步驟S25之后執(zhí)行,于此不再贅述。
為了進(jìn)一步清楚說(shuō)明,可進(jìn)一步參見圖6,圖6是本發(fā)明的充電系統(tǒng)第二實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖4所示,被充電設(shè)備20包括充電芯片201、電池203、第二USB接口202,充電器10包括處理芯片101、模數(shù)轉(zhuǎn)換器102、第一USB接口103。
第一USB接口103通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與第二USB接口202可插拔連接。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器102,依次在第一USB接口103的VBUS端口檢測(cè)第三電壓和第四電壓,其中第三電壓由被充電設(shè)備20在第二USB接口202的VBUS端口加載的第三電流產(chǎn)生,第四電壓由被充電設(shè)備20在第二USB接口202的VBUS端口加載的第四電流產(chǎn)生,第三電流與第四電流的電流值不相同;處理芯片101,根據(jù)第三電壓、第四電壓、第三電流以及第四電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。
具體地,被充電設(shè)備20可通過(guò)充電芯片201在第二USB接口202的VBUS端口加載第三電流和第四電流。
處理芯片101具體可根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值:
其中,R為內(nèi)阻值,U1為第三電壓的電壓值,U2為第四電壓的電壓值,I1為第三電流的電流值,I2為第四電流的電流值。
值得注意的是,I1和I2為充電器10與被充電設(shè)備20預(yù)先約定的數(shù)據(jù),可預(yù)先記錄于處理芯片101中,無(wú)需進(jìn)行測(cè)量。
處理芯片101可將內(nèi)阻值與預(yù)設(shè)電阻值進(jìn)行比較,以判斷內(nèi)阻值是否小于預(yù)設(shè)電阻值,如果是,判斷到USB數(shù)據(jù)線適合快速充電,并選擇與內(nèi)阻值相匹配的充電電流,處理芯片101在第一USB接口103的VBUS端口加載充電電流以對(duì)被充電設(shè)備20進(jìn)行充電。如果否,處理芯片101判斷出USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電,提示用戶更換USB數(shù)據(jù)線。
本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況,本發(fā)明的USB充電器10及USB充電系統(tǒng)的充電方法中,利用被充電設(shè)備20分別在VBUS端口中分兩次施加預(yù)設(shè)的電壓或電流,并在充電器10的VBUS端口獲取對(duì)應(yīng)的電流或電壓,根據(jù)電流、電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻的阻值,以根據(jù)阻值判斷USB數(shù)據(jù)線是否適合快速充電,從而有效防止USB數(shù)據(jù)線過(guò)流燒壞。
值得注意的是,本發(fā)明的充電方法可在充電握手協(xié)議識(shí)別完成之后進(jìn)行,可有效地提高充電安全。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。