專利名稱：可變充電電壓的usb充電系統(tǒng)、充電器及智能終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)、充電器及智能終端。
背景技術(shù)：
智能手機(jī)、智能平板電腦等智能終端越來越受年輕消費(fèi)者的青睞，目前已基本達(dá)到人手一部智能終端的狀態(tài)。為了提高用戶體驗(yàn)，智能終端的顯示屏幕越來越大、功能越來越強(qiáng)、CPU處理速度越來越高，但這些變化都會使智能終端的耗電越來越大。為了解決這一問題，目前一般采用增加電池容量的做法，來延長智能終端待機(jī)時(shí)間。但這樣又會出現(xiàn)另一個(gè)問題:由于電池容量的增大，使得充電時(shí)間越來越長，同樣也會導(dǎo)致用戶體驗(yàn)效果差。有鑒于此，本發(fā)明提供一種可變充電電壓的USB (Universal Serial BUS，通用串行總線)充電系統(tǒng)、充電器及智能終端。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)、充電器及智能終端，以解決現(xiàn)有技術(shù)電池充電時(shí)間長的問題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案:
一種可變充電電壓的USB充電系統(tǒng),包括充電器和智能終端，
所述充電器包括:
第一 USB接口 ；
用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并輸出至少兩個(gè)充電電壓的AC/DC模塊；
用于選擇連接AC/DC模塊的充電電壓輸出端的選通模塊；
用于根據(jù)第一 USB接口的D+端、D-端的電平狀態(tài)，控制選通模塊連接相應(yīng)的充電電壓輸出端的第一控制模塊；
所述AC/DC模塊連接第一控制模塊，還通過選通模塊連接第一 USB接口的VBUS端，所述第一控制模塊連接選通模塊和第一 USB接口的D+端、D-端、ID端；
所述智能終端包括:
電池；
第二 USB接口 ；
用于給電池充電及控制充電電壓曲線的充電管理模塊；
用于監(jiān)測充電信號，根據(jù)所述充電信號控制第二 USB接口的D+端和D-端的電平狀態(tài)的第二控制模塊；
所述充電管理模塊連接第二 USB接口的VBUS端、第二控制模塊和電池的正極，電池的負(fù)極接地；所述第二控制模塊連接充電管理模塊和第二 USB接口的D+端、D-端、ID端。所述的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)，還包括USB數(shù)據(jù)線，所述充電器通過USB數(shù)據(jù)線連接智能終端。
所述的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)中，所述充電信號包括電池容量和充電管理模塊輸出的充電電流。所述的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)，所述AC/DC模塊具有四個(gè)充電電壓輸出端，分別為:15V充電電壓輸出端、12V充電電壓輸出端、9V充電電壓輸出端和5V充電電壓輸出端；所述第一控制模塊，用于當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端和D-端均為低電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的5V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端為高電平、D-端低電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的9V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端為低電平、D-端為高電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的12V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端和D-端均為高電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的15V充電電壓輸出端。所述的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)，所述選通模塊為單刀多擲模擬開關(guān)?！NUSB充電器,其包括:
第一 USB接口 ；
用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并輸出至少兩個(gè)充電電壓的AC/DC模塊；
用于選擇連接AC/DC模塊的充電電壓輸出端的選通模塊；
用于根據(jù)第一 USB接口的D+端、D-端的電平狀態(tài)，控制選通模塊選擇相應(yīng)的充電電壓輸出端的第一控制模塊；
所述AC/DC模塊連接第一控制模塊，還通過選通模塊連接第一 USB接口的VBUS端，所述第一控制模塊連接選通模塊和第一 USB接口的D+端、D-端、ID端。所述的USB充電器，所述AC/DC模塊具有四個(gè)充電電壓輸出端，分別為:15V充電電壓輸出端、12V充電電壓輸出端、9V充電電壓輸出端和5V充電電壓輸出端；所述第一控制模塊，用于當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端和D-端均為低電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的5V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端為高電平、D-端低電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的9V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端為低電平、D-端為高電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的12V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端和D-端均為高電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的15V充電電壓輸出端。所述的USB充電器，所述選通模塊為單刀多擲模擬開關(guān)。一種智能終端，其包括:
電池；
第二 USB接口 ；
用于給電池充電及控制充電電壓曲線的充電管理模塊；
用于監(jiān)測充電信號，根據(jù)所述充電信號控制第二 USB接口的D+端和D-端的電平狀態(tài)的第二控制模塊；
所述充電管理模塊連接第二 USB接口的VBUS端、第二控制模塊和電池的正極，電池的負(fù)極接地；所述第二控制模塊連接充電管理模塊和第二 USB接口的D+端、D-端、ID端。所述智能終端包括智能手機(jī)或者平板電腦。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)、充電器及智能終端，在充電器側(cè)通過USB接口的D+端、D-端的高低電平狀態(tài)來控制選通模塊來選擇AC/DC模塊上相應(yīng)的充電電壓端，在充電器輸出充電電流不變的情況下，增加了充電器的輸出功率；在智能終端側(cè)通過第二控制模塊控制其USB接口的D+端、D-端的電平狀態(tài)，通知充電器輸出相應(yīng)的電壓，并通過充電管理模塊控制充電電壓曲線不變，在輸入功率增加的基礎(chǔ)上,大大縮短了電池的充電時(shí)間。


圖1為本發(fā)明可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)中充電器的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)中智能終端的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式傳統(tǒng)的USB充電電壓為+5V,因此一塊電池的充電時(shí)間由于充電器輸出的充電電壓和充電電流固定不變，導(dǎo)致其充電時(shí)間也固定不變。標(biāo)準(zhǔn)的USB物理接口的VBUS端(電源端)電壓為+5V電壓，標(biāo)準(zhǔn)USB物理接口的供電電流由于受USB連接器、連線及PCB (印刷電路板)走線的限制，其供電電流最大值會受到限制，一般標(biāo)稱電流為500mA。為了提高充電效率，本發(fā)明提供一種可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)、充電器及智能終端，采用可變充電電壓的方法來提高充電功率和效率，縮短充電時(shí)間。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1和圖2，圖1為本發(fā)明可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)中充電器的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)中智能終端的結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明提供的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)包括充電器和智能終端。如圖1所示，所述充電器包括第一 USB接口 101、AC/DC (交流轉(zhuǎn)直流)模塊102、選通模塊103和第一控制模塊104，所述第一 USB接口 101具有VBUS端、D+端(正數(shù)據(jù)線端)、D-端(負(fù)數(shù)據(jù)線端)、ID端(身份識別端)和GND端(接地端)，所述第一 USB接口 101的GND端接地。所述AC/DC模塊102連接電源插頭(圖中未示出)和第一控制模塊104，還通過選通模塊103連接第一 USB接口 101的VBUS端，用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并輸出至少兩個(gè)充電電壓。這兩個(gè)充電電壓中，其中的一個(gè)為+5V電壓，另一個(gè)為大于5V的直流電壓。所述選通模塊103為單刀多擲模擬開關(guān)，用于選擇連接AC/DC模塊102的充電電壓輸出端。所述第一控制模塊104連接選通模塊103和第一 USB接口 101的D+端、D-端、ID端，用于根據(jù)第一 USB接口 101的D+端、D-端的電平狀態(tài)，控制選通模塊103選擇連接相應(yīng)的充電電壓輸出端。如圖2所示，智能終端包括:電池201、第二 USB接口 202、充電管理模塊203和第二控制模塊204，所述第二 USB接口 202同樣具有VBUS端、D+端、D-端、ID端和GND端，所述第二 USB接口 202的GND端接地。所述充電管理模塊203連接第二 USB接口 202的VBUS端、第二控制模塊204和電池201的正極，電池201的負(fù)極接地；所述充電管理模塊203用于給電池201充電及控制充電電壓曲線，在給電池201充電時(shí)控制充電電壓曲線不變。所述第二控制模塊204連接充電管理模塊203和第二 USB接口 202的D+端、D-端、ID端，用于監(jiān)測充電信號，根據(jù)所述充電信號控制第二 USB接口 202的D+端和D-端的電平狀態(tài)。其中，所述充電信號包括電池容量和充電管理模塊輸出的充電電流。
在充電時(shí)，本發(fā)明提供的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)還包括USB數(shù)據(jù)線，所述充電器通過USB數(shù)據(jù)線連接智能終端。具體實(shí)施時(shí)，所述AC/DC模塊102具有四個(gè)充電電壓輸出端，分別為:5V充電電壓輸出端、9V充電電壓輸出端V1、12V充電電壓輸出端V2和15V充電電壓輸出端V3。在缺省狀態(tài)下，第一控制模塊104控制選通模塊103連接到5V充電電壓輸出端，從而兼容通用的充電器。當(dāng)然，AC/DC模塊102的輸出電壓端數(shù)和電壓值，也可以采用其它數(shù)量，具體可根據(jù)電池容量大小設(shè)置。本實(shí)施例中，由于，所述AC/DC模塊102具有四個(gè)充電電壓輸出端，所述選通模塊103相應(yīng)為單刀四擲模擬開關(guān)，從而可選擇不同的充電電壓輸出端。所述單刀四擲模擬開關(guān)的選擇端連接第一 USB接口 101、固定端連接AC/DC模塊102的5V充電電壓輸出端、9V充電電壓輸出端V1、12V充電電壓輸出端V2和15V充電電壓輸出端V3，單刀四擲模擬開關(guān)的控制端連接第一控制模塊104。本發(fā)明通過標(biāo)準(zhǔn)USB物理接口實(shí)現(xiàn)可變充電電壓的充電，在保障充電器的充電電流在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)，采用提高充電電壓的方式提高充電器的輸出功率。充電器提高的充電電壓可根據(jù)智能終端與充電器的握手及協(xié)議情況，控制單刀四擲模擬開關(guān)的選擇端連接相應(yīng)的充電電壓輸出端，使第一 USB接口 101的VBUS上的電壓可以是+5V之外的電壓，準(zhǔn)確說是高于+5V的電壓，如+9V、+12V、+15V等。由于增加了充電器的充電電壓，在充電電流不變的情況下，按功率計(jì)算公式:P=U X I，其中P為功率、U為電壓、I為充電器輸出的充電電流，在充電電流I不變的情況下，由于充電器輸出的電壓提高，其輸出功率P也相應(yīng)按比例提高，如電壓增加一倍，在電流不變的前提下，功率也增加一倍。充電器提供的電壓經(jīng)過充電管理模塊203后再給電池201充電，根據(jù)能量守恒定律，由于提高了輸入功率，經(jīng)充電管理模塊203后由于充電曲線參數(shù)及充電管理模塊203的轉(zhuǎn)換效率不變，這樣加到電池201的充電電流會增加，由于電池201的充電電流的增加，充電時(shí)間就會縮短。根據(jù)能量守恒原理，充電器輸出功率(B卩，智能終端的輸入功率)為Pl=Ul X II，其中Pl為充電器的輸出功率(等于智能終端的輸入功率)，Ul為充電器的輸出電壓(等于智能終端的輸入電壓)，Il為充電器的輸出電流(等于智能終端的輸入電流)。由于充電器輸出連接智能終端的充電管理模塊203，充電管理模塊203的輸入功率等于充電器的輸出功率，既為 PI=UIXI1在充電和供電時(shí)，充電管理單元經(jīng)充電管理、DC/DC電壓進(jìn)行電壓變換及電流變換后的輸出功率為P2=U2XI2，其中P2為充電管理模塊203的輸出功率，U2為充電管理模塊203的輸出電壓，也即電池201的充電電壓，該充電電壓是按照充電電壓曲線由第二控制模塊204來控制，并由充電管理模塊203執(zhí)行。12為充電管理模塊203的輸出電流，也即電池201的充電電流，該充電電流是按照充電電流曲線由第二控制模塊204來控制，并由充電管理模塊203執(zhí)行。根據(jù)能量守恒原理，假設(shè)充電管理模塊203的能量轉(zhuǎn)換效率為Π，則Ρ2=Ρ1Χ η，從該公式可看出，在轉(zhuǎn)換效率Π恒定時(shí)(由于高電壓輸入和低電壓輸入兩種情況下，充電管理模塊203的轉(zhuǎn)換效率η基本不變或變化非常小)，因此充電管理模塊203的輸入功率增加時(shí)，充電管理模塊203的輸出功率也按比例增加，即充電功率按比例增加。
從以上分析可知:充電器輸出電壓Ul越聞、輸出電流Il越大,則充電器輸出功率Pl也越大，在充電器輸出電流不變時(shí)，提高充電器的輸出電壓U1，充電器輸出功率Pl也增大，而充電器輸出功率等于充電管理模塊203輸入功率。在充電管理模塊203的轉(zhuǎn)換效率η恒定時(shí)，提高輸入電壓即可提高輸入功率。根據(jù)充電管理模塊203輸出功率Ρ2和輸入功率Pl的關(guān)系Ρ2=Ρ1Χ η可知，在轉(zhuǎn)換效率Π恒定時(shí)，充電管理模塊203的輸入功率提高，其輸出功率也按比例提高，本發(fā)明以提高輸入電壓的方法提高輸入功率，完全不同于傳統(tǒng)的以輸入電壓恒定增大輸出電流來增大功率的方法。在充電器與智能終端連接后，充電器的VBUS端初始電壓為+5V，智能終端通過其VBUS端檢測到充電器的接入后，這時(shí)智能終端檢測D+/D-的電平狀態(tài)，充電器在接入終端后的前幾百毫秒內(nèi)，通過D+/D-輸出和充電器要輸出的電壓相匹配的電平并保持，保持時(shí)間大約為幾百毫秒，智能終端檢測到D+/D-的電平后，等待D+/D-的電平都變?yōu)榈碗娖?，這時(shí)充電器的D+/D-端由輸出變?yōu)榱溯斎耄悄芙K端根據(jù)接收到的D+/D-電平應(yīng)答給充電器，應(yīng)答信號也通過D+/D-傳遞，此時(shí)USB數(shù)據(jù)線的D+/D-為分時(shí)復(fù)用雙向信號線。若智能終端檢測到D+/D-的電平是預(yù)設(shè)的協(xié)議電平，智能終端等待D+/D-的電平都變?yōu)榈碗娖?，這時(shí)充電器的D+/D-端由輸出變?yōu)榱溯斎?，智能終端根據(jù)接收到的D+/D-電平應(yīng)答給充電器，應(yīng)答信號也通過D+/D-傳遞，智能終端在D+/D-端輸出相應(yīng)的電平給充電器，充電器檢測到智能終端返回來的應(yīng)答信號后，表示充電器和智能終端握手成功，然后充電器開始輸出預(yù)定的電壓給智能終端。本發(fā)明將充電電壓的設(shè)定、控制指令等通過USB接口的D+/D-信號來實(shí)現(xiàn)，簡化硬件電路，節(jié)省了電子元件。在本發(fā)明的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)中，充電電壓的設(shè)定、控制指令等通過USB接口的D+/D-信號來實(shí)現(xiàn)。在充電器與智能終端握手成功后，充電器便開始給電池201充電。在充電時(shí)，通過第二控制模塊204監(jiān)測電池201和充電管理模塊203的狀態(tài)，即通過第二控制模塊204監(jiān)測電池201容量和充電管理模塊203輸出的充電電流，根據(jù)電池201和充電管理模塊203的狀態(tài)控制第二 USB接口 202的D+端和D-端相應(yīng)輸出高低電平信號。此時(shí)由于第二 USB接口 202與第一 USB接口 101電連接，因此兩USB接口的D+端和D-端的電平狀態(tài)相同。為了提高充電效率，通過第一控制模塊104根據(jù)第一 USB接口101的D+端和D-端的電平狀態(tài)控制選通模塊103連接相應(yīng)的充電電壓輸出端，即可選擇AC/DC模塊102的高于5V的電壓輸出端。具體實(shí)施過程中，當(dāng)?shù)谝?USB接口 101的D+端和D-端均為低電平時(shí)，第一控制模塊104控制選通模塊103連接AC/DC模塊102的5V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口 101的D+端為高電平、D-端低電平時(shí)，第一控制模塊104控制選通模塊103連接AC/DC模塊102的9V充電電壓輸出端Vl ;當(dāng)?shù)谝?USB接口 101的D+端為低電平、D-端為高電平時(shí)，第一控制模塊104控制選通模塊103連接AC/DC模塊102的12V充電電壓輸出端V2 ;當(dāng)?shù)谝籙SB接口 101的D+端和D-端均為高電平時(shí)，第一控制模塊104控制選通模塊103連接AC/DC模塊102的15V充電電壓輸出端V3。在設(shè)置第二 USB接口 202的D+端和D-端的高低電平狀態(tài)時(shí)，由第二控制模塊204根據(jù)電池201的實(shí)現(xiàn)情況來判定。當(dāng)電池201容量較大(如超過第一容量時(shí))而且需要較大充電電流(需大于第一充電電流)充電時(shí)，此時(shí)第二控制模塊204設(shè)置第二 USB接口 202的D+端和D-端均為高電平，通知充電器輸出15V的充電電壓給電池201充電；若智能終端的電池201容量適中(如在第一容量和第二容量之間)、而且需要適中充電電流(如在第一充電電流和第二充電電流之間)充電時(shí)，此時(shí)第二控制模塊204設(shè)置第二 USB接口 202的D+端為低電平和D-端為高電平，通知充電器輸出12V的充電電壓給電池201充電；若電池201容量較小(如在第二容量和第三容量之間)而且需要較小充電電流(如在第二充電電流和第三充電電流之間)充電時(shí)，第二控制模塊204設(shè)置第二 USB接口 202的D+端為高電平和D-端為低電平，通知充電器輸出9V的充電電壓給電池201充電；若電池201容量很小(如小于第三容量)而且需要很小充電電流(如小于第三充電電流)充電時(shí)，此時(shí)第二控制模塊204設(shè)置第二 USB接口 202的D+端和D-端均為低電平，通知充電器輸出5V的充電電壓給電池201充電。通過上述電壓的設(shè)置，在電流不變的情況下，智能終端的輸入功率按比例提高，充電管理模塊203保證充電電壓曲線不變(即充電電壓不變)的前提下，增加了充電電流，使充電功率增加，從而縮短了充電時(shí)間。另外，本發(fā)明無論采用哪種電壓給電池201充電，由于充電電壓曲線沒有改變，所以電池201的安全性不會受影響。本發(fā)明還相應(yīng)提供一種USB充電器，所述USB充電器可輸出可變的充電電壓，由于該USB充電器在上文已進(jìn)行了詳細(xì)描述，此處不再贅述?；谏鲜龅目勺兂潆婋妷旱腢SB充電系統(tǒng)，本發(fā)明實(shí)施例還相應(yīng)提供一種智能終端，包括智能手機(jī)或者平板電腦，可根據(jù)電池容量和充電電流大小，控制其USB接口的D+端和D-端輸出相應(yīng)的高低電平信號,從而可以通知上述的充電器輸出相應(yīng)的充電電壓。由于該智能終端在上文已進(jìn)行了詳細(xì)描述，此處不再贅述。綜上所述，本發(fā)明在充電器側(cè)通過USB接口的D+端、D-端的電平狀態(tài)來控制選通模塊來選擇AC/DC模塊上相應(yīng)的充電電壓端,在充電器輸出充電電流不變的情況下，增加了充電器的輸出功率；在智能終端側(cè)第二控制模塊控制其USB接口的D+端、D-端的電平狀態(tài)，通知充電器輸出相應(yīng)的電壓，并通過通過充電管理模塊控制充電電壓曲線不變，在輸入功率增加的基礎(chǔ)上，大大縮短了電池的充電時(shí)間。可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)，包括充電器和智能終端，其特征在于， 所述充電器包括: 第一 USB接口 ； 用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并輸出至少兩個(gè)充電電壓的AC/DC模塊； 用于選擇連接AC/DC模塊的充電電壓輸出端的選通模塊； 用于根據(jù)第一 USB接口的D+端、D-端的電平狀態(tài)，控制選通模塊連接相應(yīng)的充電電壓輸出端的第一控制模塊； 所述AC/DC模塊連接第一控制模塊，還通過選通模塊連接第一 USB接口的VBUS端，所述第一控制模塊連接選通模塊和第一 USB接口的D+端、D-端、ID端； 所述智能終端包括: 電池； 第二 USB接口 ； 用于給電池充電及控制充電電壓曲線的充電管理模塊； 用于監(jiān)測充電信號，根據(jù)所述充電信號控制第二 USB接口的D+端和D-端的電平狀態(tài)的第二控制模塊； 所述充電管理模塊連接第二 USB接口的VBUS端、第二控制模塊和電池的正極，電池的負(fù)極接地；所述第二控制模塊連接充電管理模塊和第二 USB接口的D+端、D-端、ID端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括USB數(shù)據(jù)線，所述充電器通過USB數(shù)據(jù)線連接智能終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電信號包括電池容量和充電管理模塊輸出的充電電流。
4.根據(jù)權(quán)利 要求3所述的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)，其特征在于，所述AC/DC模塊具有四個(gè)充電電壓輸出端，分別為:15V充電電壓輸出端、12V充電電壓輸出端、9V充電電壓輸出端和5V充電電壓輸出端；所述第一控制模塊，用于當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端和D-端均為低電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的5V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端為高電平、D-端低電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的9V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝籙SB接口的D+端為低電平、D-端為高電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的12V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端和D-端均為高電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的15V充電電壓輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)，其特征在于，所述選通模塊為單刀多擲模擬開關(guān)。
6.一種USB充電器，其特征在于，包括: 第一 USB接口 ； 用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并輸出至少兩個(gè)充電電壓的AC/DC模塊； 用于選擇連接AC/DC模塊的充電電壓輸出端的選通模塊； 用于根據(jù)第一 USB接口的D+端、D-端的電平狀態(tài)，控制選通模塊選擇相應(yīng)的充電電壓輸出端的第一控制模塊； 所述AC/DC模塊連接第一控制模塊，還通過選通模塊連接第一 USB接口的VBUS端，所述第一控制模塊連接選通模塊和第一 USB接口的D+端、D-端、ID端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的USB充電器，其特征在于，所述AC/DC模塊具有四個(gè)充電電壓輸出端，分別為:15V充電電壓輸出端、12V充電電壓輸出端、9V充電電壓輸出端和5V充電電壓輸出端；所述第一控制模塊，用于當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端和D-端均為低電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的5V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端為高電平、D-端低電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的9V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端為低電平、D-端為高電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的12V充電電壓輸出端；當(dāng)?shù)谝?USB接口的D+端和D-端均為高電平時(shí)，控制選通模塊連接AC/DC模塊的15V充電電壓輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的USB充電器，其特征在于，所述選通模塊為單刀多擲模擬開關(guān)。
9.一種智能終端，其特征在于，包括: 電池； 第二 USB接口 ； 用于給電池充電及控制充電電壓曲線的充電管理模塊； 用于監(jiān)測充電信號，根據(jù)所述充電信號控制第二 USB接口的D+端和D-端的電平狀態(tài)的第二控制模塊； 所述充電管理模塊連接第二 USB接口的VBUS端、第二控制模塊和電池的正極，電池的負(fù)極接地；所述第二控制模塊連接充電管理模塊和第二 USB接口的D+端、D-端、ID端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的智能終端，其特征在于，所述智能終端包括智能手機(jī)或者平板電腦。
全文摘要
本發(fā)明公開了可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)、充電器及智能終端，可變充電電壓的USB充電系統(tǒng)，包括充電器和智能終端；充電器包括第一USB接口、AC/DC模塊、選通模塊和第一控制模塊；智能終端包括電池、第二USB接口、充電管理模塊和第二控制模塊。在充電器側(cè)通過USB接口的D+端、D-端的高低電平狀態(tài)來控制選通模塊來選擇AC/DC模塊上相應(yīng)的充電電壓端，在充電器輸出充電電流不變的情況下，增加了充電器的輸出功率；在智能終端側(cè)通過第二控制模塊控制其USB接口的D+端、D-端的電平狀態(tài)，通知充電器輸出相應(yīng)的電壓，并通過充電管理模塊控制充電電壓曲線不變，在輸入功率增加的基礎(chǔ)上，縮短了電池的充電時(shí)間。
文檔編號H04M1/02GK103208850SQ20131012648
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者趙士青, 羅德祥, 胡學(xué)龍 申請人:惠州Tcl移動通信有限公司