充电方法、装置、充电器、电子装置及设备的制作方法
【专利摘要】一种充电方法、装置、充电器、电子装置及设备，所述充电方法包括：当接收到待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值；根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。采用所述充电方法、装置、充电器、电子装置及设备，可以减少充电电路在充电过程中的功率损耗。
【专利说明】充电方法、装置、充电器、电子装置及设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种充电方法、装置、充电器、电子装置及设备。
【背景技术】
[0002]现有的国标充电器中，充电器的输出电压为5V，输出电流则根据充电器的标称值不同而不同，一般为300mA?1800mA之间。
[0003]现有的USB国标充电器一般包括四个端口:VBUS端口、DP端口、DM端口以及GND端口，其中，VBUS端口为充电器的输出端口，DP端口和DM端口为USB接口的两个信号端口。在通过充电器对待充电设备，例如手机等移动终端进行充电时，待充电设备通过检测充电器的DM和DP端口是否短路来判断当前充电器是否为国标充电器。在确定当前充电器为国标充电器时，充电器以固定的输出电压为待充电设备进行充电。
[0004]然而，在采用上述方法为待充电设备进行充电时，充电器以固定的输出电压为待充电设备进行充电，存在充电电路功率损耗较高的问题。
【发明内容】
[0005]本发明实施例解决的问题是如何减少充电电路在充电过程中的功率损耗。
[0006]为解决上述问题，本发明实施例提供一种充电方法，包括:
[0007]当接收到待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值；
[0008]根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0009]可选的，所述接收到待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值，包括:
[0010]接收到待充电设备发送的第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应；
[0011]获取所述第一 PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值。
[0012]可选的，所述根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压，包括:将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
[0013]为解决上述问题，本发明实施例还提供了一种充电装置，包括:
[0014]第一获取单元，用于当接收到待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值；
[0015]第一调整单元，用于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0016]可选的，所述第一获取单元用于:接收到待充电设备发送的第一 PWM波，所述第一PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应；
[0017]获取所述第一 PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值。
[0018]可选的，所述第一调整单元用于将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
[0019]为解决上述问题，本发明实施例还提供了一种充电器，包括:PWM反馈电路以及电压转换器，其中:
[0020]所述PWM反馈电路，适于接收待充电设备发送的第一 PWM波，获取所述第一 PWM波对应的所述待充电设备的电池当前电压值；
[0021]所述电压转换器，适于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0022]可选的，所述PWM反馈电路包括:采样电路，适于对所述第一PWM波进行采样，以获取所述第一 PWM波的占空比。
[0023]可选的，所述采样电路包括ADC电路。
[0024]可选的，所述PWM反馈电路包括:低通滤波器；与所述低通滤波器耦接的ADC或运算放大器。
[0025]可选的，所述电压转换器为AC-DC转换器或DC-DC转换器。
[0026]可选的，当所述电压转换器为AC-DC转换器时，在所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路之间设置隔离器，适于将所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路物理隔离。
[0027]可选的，所述隔离器为光耦合器件。
[0028]本发明实施例还提供了一种充电方法，包括:当接收到表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值；根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0029]可选的，所述当接收到表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值，包括:接收到第一 PWM波，获取所述第一 PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值。
[0030]可选的，所述根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压，包括:将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
[0031]本发明实施例还提供了另一种充电装置，包括:第一获取单元，用于当接收到表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值；第一调整单元，用于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0032]可选的，所述第一获取单元用于接收第一 PWM波，获取所述第一 PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
[0033]可选的，所述第一调整单元用于将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
[0034]本发明实施例还提供了一种充电器，包括:PWM反馈电路以及电压转换器，其中:所述PWM反馈电路，适于接收第一 PWM波，获取所述第一 PWM波对应的电池当前电压值；所述电压转换器，适于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0035]可选的，所述PWM反馈电路包括:采样电路，适于对所述第一PWM波进行采样，以获取所述第一 PWM波的占空比。
[0036]可选的，所述采样电路包括ADC电路。
[0037]可选的，所述PWM反馈电路包括:低通滤波器；与所述低通滤波器耦接的ADC或运算放大器。
[0038]可选的，所述低通滤波器包括以下任意一种:一阶低通滤波器、二阶低通滤波器。
[0039]可选的，所述电压转换器为AC-DC转换器或DC-DC转换器。
[0040]可选的，当所述电压转换器为AC-DC转换器时，在所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路之间设置隔离器，适于将所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路物理隔离。
[0041 ] 可选的，所述隔离器为光耦合器件。
[0042]本发明实施例还提供了一种待充电设备的充电方法，包括:获取电池当前电压值；将表示所述电池当前电压值的信号发送至充电器。
[0043]可选的，所述表示所述电池当前电压值的信号为第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
[0044]本发明实施例还提供了一种待充电装置，包括:第二获取单元，用于获取电池当前电压值；第二发送单元，用于将表示所述电池当前电压值的信号发送至充电器。
[0045]可选的，所述第二发送单元用于将第一 PWM波发送至充电器，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
[0046]本发明实施例还提供了一种待充电设备，包括:PWM输出电路，所述PWM输出电路适于获取待充电设备的电池当前电压值，将所述电池当前电压值转换成对应占空比的第一PWM波，并发送至充电器。
[0047]可选的，所述PWM输出电路包括:比较器；与所述比较器耦接的锯齿波发生器。
[0048]本发明实施例还提供了又一种充电方法，包括:获取电池当前电压值；将表示所述电池当前电压值的信号发送。
[0049]可选的，所述表示所述电池当前电压值的信号为第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
[0050]本发明实施例还提供了又一种电子装置，包括:第二获取单元，用于获取电池当前电压值；第二发送单元，用于将标识所述电池当前电压值的信号发送。
[0051]可选的，所述第二发送单元用于将第一 PWM波发送，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
[0052]本发明实施例还提供了一种电子设备，包括:PWM输出电路，所述PWM输出电路适于获取电池当前电压值，将所述电池当前电压值转换成对应占空比的第一 PWM波并发送。
[0053]可选的，所述PWM输出电路包括:比较器；与所述比较器耦接的锯齿波发生器。
[0054]与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点:
[0055]充电器通过接收待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号，获取电池的当前电压值，根据电池当前电压值对输出电压进行调整，而不是以固定的电压进行输出。在充电过程中，充电器的输出电压随电池电压改变而改变，在充电器的输出电流不变的情况下，降低充电器的输出电压，可以使得充电器的输出电压与电池的电压值之间的差值降低，从而可以减少在充电电路在充电过程中的损耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0056]图1是本发明实施例中的一种充电方法的流程图；
[0057]图2是本发明实施例中的一种充电装置的结构示意图；
[0058]图3是本发明实施例中的一种充电器的结构示意图；
[0059]图4是本发明实施例中的一种PWM反馈电路的结构示意图；
[0060]图5是本发明实施例中的另一种PWM反馈电路的结构示意图；
[0061]图6是本发明实施例中的另一种充电器的结构示意图；
[0062]图7是本发明实施例中的另一种充电方法的流程图；
[0063]图8是本发明实施例中的一种待充电设备的充电方法流程图；
[0064]图9是本发明实施例中的一种待充电装置的结构示意图；
[0065]图10是本发明实施例中的一种PWM输出电路的结构示意图；
[0066]图11是本发明实施例中的另一种充电方法流程图。
【具体实施方式】
[0067]在通过USB充电器对待充电设备，例如手机等移动终端进行充电时，待充电设备通过检测充电器的DM和DP端口是否短路来判断当前充电器是否为国标充电器。在确定当前充电器为国标充电器时，充电器以固定的输出电压为待充电设备进行充电。然而，在采用上述方法为待充电设备进行充电时，充电器以固定的输出电压为待充电设备进行充电，存在充电电路功率损耗较高的问题。
[0068]在本发明实施例中，充电器通过接收待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号，获取电池的当前电压值，根据电池当前电压值对输出电压进行调整，而不是以固定的电压进行输出。在充电过程中，充电器的输出电压随电池电压改变而改变，在充电器的输出电流不变的情况下，降低充电器的输出电压，可以使得充电器的输出电压与电池的电压值之间的差值降低，从而可以减少在充电电路在充电过程中的功率损耗。
[0069]为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0070]本发明实施例提供了一种充电方法，参照图1，以下通过具体步骤进行详细说明。
[0071]步骤S101，当接收到待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值。
[0072]在具体实施中，待充电设备可以为任何包含有能够存储电能的装置的设备，充电器可以为具有USB接口的充电器。例如，待充电设备可以为手机终端、平板电脑等，也可以是充电宝、移动电源等可以存储电能的设备，还可以为其他设备，只要包括能够存储电能的装置即可，此处不做赘述。
[0073]在本发明实施例中，在充电过程中，电池的电压可以随着充电时长而发生变化。待充电设备可以实时获取电池的当前电压值，并向充电器发送表示电池当前电压值的信号。充电器在接收到待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号后，可以获取电池当前电压值，并执行步骤S102。
[0074]在本发明一实施例中，待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号为一定占空比的第一 PWM波。在待充电设备中设置PWM波生成装置，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，通过PWM波生成装置将电池当前电压值转换成对应占空比的第一 PWM波，并将第一 PWM波发送至充电器。在本发明其他实施例中，待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号还可以为其他形式的信号，此处不做赘述。
[0075]在本发明一实施例中，待充电设备中设置的PWM波生成装置包括比较器。比较器通过比较两个输入端输入的电压值，输出对应的高电平或低电平。根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取电池当前电压值对应的第一 PWM波的占空比。比较器的第一输入端输入锯齿波，第二输入端输入一个对应的电压值VI，通过对相同时刻Vl于锯齿波对应的电压值进行比较，输出高电平或低电平。通过调整电压值Vl，即可通过比较器产生对应占空比的第一 PWM波。
[0076]在本发明一实施例中，可以预先建立电压值Vl与PWM波占空比的对应关系，例如，电压值Vl = 1.4V时对应的PWM波占空比为70%，电压值Vl = 1.2V时对应的PWM波占空比为60 %等，由此，在获取到待充电设备电池当前电压值对应的第一 PWM波的占空比时，比较器的第二输入端输入预设的电压值Vl = 1.4V，从而生成占空比为70%的第一 PWM波。
[0077]例如，针对手机等移动终端，使用的锂电池或者其他类型的电池的电压一般都不会超过5V，一般为4.2V或4.35V。在正常工作时，电池的最低电压一般不会低于3V。设定5V对应的PWM波占空比为100%，3V对应的PWM波占空比为20%，则电池当前电压值Vbat对应的 PWM 波占空比为 Duty = (Vbat-3)/(5-3)*80% +20% ο
[0078]电池当前电压值为Vbat= 4V，则电池当前电压值对应的PWM波占空比为Duty =(4-3)/(5-3) *80% +20%= 60%。根据预设的电压值Vl与PWM波占空比的对应关系可知，Vl = 1.2V时比较器产生占空比为60%的PWM波，因此，比较器的第二输入端输入1.2V，从而可以产生占空比为60%的第一 PWM波，并发送至充电器。
[0079]通过PWM波接收装置接收待充电设备发送的第一 PWM波，并获取到第一 PWM波的占空比为60 %。根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，充电器可以获知待充电设备的电池当前电压值为4V。
[0080]可以理解的是，电池当前电压值与PWM波占空比的对应关系并不仅限于本发明上述实施例中提供的对应关系，还可以存在其他形式的对应关系，此处不做赘述。
[0081]步骤S102，根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0082]在具体实施中，充电器在获取到电池当前电压值后，可以将获取到的电池的当前电压值与预设的电压差值进行相加运算，得到的和值作为调整后的充电器输出电压，即调整后的充电器的输出电压为电池的当前电压值与预设的电压差值之和。
[0083]在本发明实施例中，预设的电压差值可以是预先测量得到的，其含义可以是:能够满足充电器输出额定电流时充电器的输出电压值与电池电压值之间的差值。在实际应用中，预设的电压差值可以为0.4V?0.6V之间，也可以为其他值。在本发明一实施例中，预设的电压差值为0.5V。
[0084]例如，充电器获知待充电设备的电池当前电压值为4V，预设的电压差值为0.5V，则调整后的充电器的输出电压值为4.5V，即充电器以4.5V的电压进行输出。
[0085]以待充电设备采用线性充电方式为例，现有技术中，设定充电器的输出电压值为5V，输出电流值为1A，即充电器的输出功率为5W。待充电设备的电池当前电压值为3.2V，线性充电方式中，待充电设备电流的输入电流可以与充电器的输出电流相等，即待充电设备的电池的输入电流为1A，则电池的当前输入功率为3.2W。充电器的输出功率与电池的当前输入功率之间的差值为5W-3.2ff = 1.8W，即有1.8W的能量被浪费。
[0086]而采用本发明实施例中的方法，电池当前电压值为3.2V，待充电设备向充电器发送表示电池当前电压值的信号，使得充电器获知电池当前电压值为3.2V，将电池当前电压值与预设的电压差值相加，预设的电压差值为0.5V，则得到调整后的充电器输出电压为3.7V，充电器的输出电流保持不变，仍为1A，则充电器的输出功率为3.7W，电池的当前输入功率为3.2W，充电器的输出功率值与电池的当前输入功率之间的差值为3.7W-3.2W =0.5W，即仅有0.5W的能量被浪费。相比于现有技术中的1.8W的能量被浪费，本发明实施例大大减少了充电电路在充电过程中的功率损耗。
[0087]由此可见，充电器通过接收待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号，获取电池的当前电压值，根据电池当前电压值对输出电压进行调整，而不是以固定的电压进行输出。在充电过程中，充电器的输出电压随电池电压改变而改变，在充电器的输出电流不变的情况下，降低充电器的输出电压，可以使得充电器的输出电压与电池的电压值之间的差值降低，从而可以减少在充电电路在充电过程中的功率损耗。
[0088]在本发明实施例中，为实现更加快速地充电，本发明实施例还提供了另一种充电方法，在步骤S102执行完成后，还可以执行如下操作:
[0089]向所述待充电设备发送包含当前额定输出电流值的信号，使得所述待充电设备根据所述当前额定输出电流值调整预设充电电流值，并以调整后的充电电流值进行充电。
[0090]在具体实施中，充电器在向待充电设备输出电流时，输出的电流值可以为充电器的额定输出电流值。充电器在向待充电设备输出电流的同时，可以向待充电设备发送包含当前额定输出电流值的信号，使得待充电设备在接收到该信号后，可以获取充电器的当前额定输出电流值。充电器向待充电设备发送的信号可以包括多种形式的信号，只要满足待充电设备能够获取充电器的当前额定输出电流值即可。
[0091 ] 在本发明实施例中，在充电器处于待机状态时，充电器的DP端口和DM端口短接。充电器实时检测DP端口上的电压值，当检测到DP端口上的电压值高于预设电压值的时长达到预设时长时，充电器将DM端口和DP端口断开，向待充电设备发送包含当前额定输出电流值的信号。
[0092]在本发明一实施例中，充电器实时检测DP端口上的电压值。当待充电设备与充电器连接时，待充电设备向充电器发送信号，例如发送询问信号或使能信号的方式，使得充电器的DP端口上的电压升高。当DP端口上的电压升高到Vth的时长达到预设时长时，充电器将短接的DM端口和DP端口断开，并向待充电设备发送包含当前额定输出电流值的信号。
[0093]在本发明实施例中，根据步骤SlOl?步骤S102，充电器在对输出电压进行调整之后，调整后的输出电压值对应的额定输出电流值与输出电压调整前的额定输出电流值相等，充电器向待充电设备发送包含当前额定输出电流值的信号。
[0094]在本发明一实施例中，充电器发送的包含当前额定输出电流值的信号为一定占空比的第二 PWM波。在充电器中设置PWM波生成装置，根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，将充电器的当前额定输出电流值转换成对应占空比的第二 PWM波，并将第二 PWM波发送至待充电设备。
[0095]在本发明一实施例中，PWM波生成装置可以是比较器，比较器的第一输入端输入锯齿波，第二输入端输入需要调制的充电器的当前额定输出电流值对应的电压值，从而可以产生对应占空比的第二 PWM波。
[0096]例如，当前充电器的额定输出电流值为2A，对应的电压值为5V，则在比较器的第二输入端输入2A对应的电压值5V，从而可以产生对应占空比的第二 PWM波。
[0097]在本发明其他实施例中，充电器中的PWM波生成装置也可以是其他能够生成PWM波的装置，此处不做赘述。
[0098]可以在待充电设备端设置PWM波接收装置，在PWM波接收装置接收到充电器发送的第二 PWM波后，获取第二 PWM波对应的占空比，根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，即可获取充电器的当前额定输出电流值。
[0099]设定普通USB接口的最大电流承载能力为maxoutA，将maxoutA作为PWM波占空比为100%对应的电流值，充电器当前额定输出电流值为maxA，且maxA < maxoutA，则将当前额定输出电流值对应的PWM波的占空比为(maxA/maxoutA) X 100%。待充电设备在接收到充电器发送的PWM波后，可以获取接收到的PWM波的占空比，根据充电器端预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，即可获知充电器的当前额定输出电流值。
[0100]例如，普通USB接口的最大电流承载能力为2.5A，充电器当前额定输出电流值即额定电流值为2A，则当前额定输出电流值对应的PWM波的占空比为:2/2.5X100% = 80%,即充电器向待充电设备发送占空比为80 %的PWM波。待充电设备在接收到充电器发送的PWM波后，获取到PWM波的占空比为80 %，根据预设的电流值与PWM波占空比的对应关系，即可获知充电器当前额定输出电流值为2A。
[0101]在本发明其他实施例中，还可以通过其他的运算方式来获取充电器当前额定输出电流值所对应的PWM波占空比，此处不做赘述。
[0102]在本发明实施例中，针对待充电设备的充电方式不同，在充电器的输出电流值相同的情况下，对应的待充电设备的充电电流I?可以并不相同。在实际应用中，待充电设备的充电方式可以为线性充电。
[0103]在待充电设备的充电方式为线性充电时，Iaffi与充电器的输出电流值相等。在获取到充电器的额定输出电流值对应的充电电流值Iqk之后，可以将I Offi与待充电设备的预设充电电流值Itl进行比较。当I ακ；〉I ο时，可以将待充电设备的预设充电电流调整为I或略小于I?，并以Iaffi或略小于I Oie的电流值进行充电，从而实现快速充电。当I OffiS I ^时，可以以Iaffi或略小于I Offi的电流值进行充电，从而在尽可能快速充电的情况下，保护充电器。
[0104]由此可见，通过充电器向待充电设备发送包含当前额定输出电流值的信号，使得待充电设备获取充电器的当前额定输出电流值，并对充电电流进行调整，而不是仅以固定的预设充电电流值进行充电。在充电器的当前额定输出电流值对应的充电电流值大于待充电设备的固定的充电电流时，调整待充电设备的充电电流，使得调整后的充电电流值大于固定的预设充电电流值，可以充分利用充电器的输出电流，从而实现快速充电。
[0105]参照图2，本发明实施例提供了一种充电装置20，包括:第一获取单元201以及第一调整单元202，其中:
[0106]第一获取单元201，用于当接收到待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值；
[0107]第一调整单元202，用于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0108]在具体实施中，所述第一获取单元201可以用于:接收到待充电设备发送的第一PWM波，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应；获取所述第一 PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值。
[0109]在具体实施中，所述第一调整单元202可以用于将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
[0110]在本发明实施例中，所述预设的电压差值可以为0.4V?0.6V。
[0111]本发明实施例还提供了一种充电器，参照图3，包括:PWM反馈电路301以及电压转换器302，其中:
[0112]所述PWM反馈电路301，适于接收待充电设备发送的第一 PWM波，获取所述第一PWM波对应的所述待充电设备的电池当前电压值。
[0113]在本发明实施例中，在充电过程中，可以通过待充电设备向充电器发送表示电池当前电压值的第一 PWM波。待充电设备可以根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，将电池当前电压值转换成对应占空比的第一 PWM波，并发送至充电器。
[0114]例如，待充电设备的电池当前电压值为4V，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系可知，4V对应的PWM波占空比为60 %，则待充电设备向充电器发送占空比为60 %的PWM波。
[0115]在本发明实施例中，PWM反馈电路301可以包括采样电路，通过采样电路对第一PWM波进行采样，从而可以获取第一 PWM波的占空比，进而获取第一 PWM波对应的电池当前电压值。
[0116]在本发明一实施例中，采样电路可以包括高频时钟电路。通过高频时钟电路产生高频脉冲，对第一 PWM波的高电平和低电平分别进行脉冲计数。根据高电平对应的脉冲数以及低电平对应的脉冲数，即可获知第一 PWM波的占空比。再根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，即可获知电池当前电压值，并将电池当前电压值发送至电压转换器302。
[0117]PWM反馈电路301还可以为其他类型的电路。在本发明一实施例中，PWM反馈电路301包括低通滤波器以及与低通滤波器耦接的ADC，通过低通滤波器将第一 PWM波转换成对应电压值的直流信号，通过ADC获取直流信号对应的电压值，并将直流信号对应的电压值发送至电压转换器302。
[0118]参照图4，给出了本发明实施例中的一种PWM反馈电路的结构示意图，包括:低通滤波器以及一个ADC，低通滤波器可以由电阻Rl和电容Cl组成。下面对上述PWM反馈电路的工作流程进行举例说明。
[0119]第一 PWM波的占空比为60%，对应的电压值为4V。第一 PWM波的高电平为3V，低电平为OV。通过低通滤波器对第一 PWM波进行滤波，将第一 PWM波转换成一个直流信号，并发送至ADC，直流信号的电压值为3VX60%= 1.8V。ADC采集到当前输入的直流信号的电压为1.8V，即可获知第一 PWM波的占空比为60 %，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，即可获知第一PWM波对应的电池当前电压值为4V，向电压转换器302发送电池当前电压值为4V的信号。
[0120]在本发明另一实施例中，PWM反馈电路301包括低通滤波器以及与低通滤波器耦接的运算放大器，通过低通滤波器将第一 PWM波转换成对应电压值的直流信号，通过运算放大器对直流信号的电压值按比例进行缩放，使得经过缩放后的电压值处于电压转换器302的工作范围之内，并发送至电压转换器302。例如，通过运算放大器对直流信号的电压值按比例进行缩放，使得经过缩放后的电压值处于电压转换器302的调整电路的工作范围之内。电压转换器302根据预设的比例转换关系，即可获知第一 PWM波对应的电池当前电压值。
[0121]参照图5，给出了本发明一实施例中的另一种PWM反馈电路的结构示意图，包括:低通滤波器以及一个运算放大器电路，低通滤波器可以由电阻R2和电容C2组成，运算放大器电路可以包括运算放大器Al以及电阻R3和R4组成，下面对上述PWM反馈电路的工作流程进行举例说明。
[0122]第一 PWM波的占空比为60%，对应的电压值为4V。第一 PWM波的高电平为3V，低电平为0V。通过RC低通滤波器对第一 PWM波进行滤波，将第一 PWM波转换成一个直流信号，并发送至运算放大器Al的“ + ”输入端，直流信号的电压值为3VX60%= 1.8V。电压转换器302的调整电路的工作范围为0.5V?IV，则通过运算放大器Al将输入的电压值缩放成0.6V，并输入到电压转换器302。当电压转换器302的调整电路的输入为0.6V时，电压转换器输出4V的电压。
[0123]在本发明上述实施例中，低通滤波器可以为一阶低通滤波器，也可以为二阶低通滤波器或其他类型的低通滤波器。例如，在本发明一实施例中，采用一阶低通滤波器作为低通滤波器，对接收到的第一 PWM波进行滤波处理。而在本发明另一实施例中，则采用二阶低通滤波器作为低通滤波器。
[0124]可以理解的是，在具体实施中，PWM反馈电路的结构并不仅限于本发明上述实施例中所提供的几种结构，还可以包括其他形式的结构，只要能够获取第一 PWM波对应的电池当前电压值并发送至电压转换器即可，此处不做赘述。
[0125]所述电压转换器302，适于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0126]在本发明实施例中，电压转换器302在接收到PWM反馈电路301发送的待充电设备的电池当前电压值后，可以根据电池当前电压值来调整充电器的输出电压，使得充电器的输出电压满足待充电设备的需求。
[0127]在本发明一实施例中，电压转换器302将充电器的输出电压调整为:电池当前电压值与预设的电压差值之和。
[0128]例如，PWM反馈电路301检测到电池当前电压值为4V，预设的电压差值为0.5V，将电池当前电压值与预设的电压差值求和，得到充电器的输出电压值应为4.5V。电压转换器302接收到PWM反馈电路301发送的电池当前电压值为4V的信号，对充电器的当前电压输出进行调整，将充电器的当前输出电压值调整为4.5V。
[0129]又如，电压转换器302接收到的电压为0.7V，根据预设的对应关系，得知0.7V对应的电池当前电压值为4V，预设的电压差值为0.5V，因此电压转换器将充电器的当前输出电压值调整为4.5V。
[0130]在本发明实施例中，电压转换器302可以为AC-DC转换器，也可以为DC-DC转换器。当电压转换器为AC-DC转换器时，由于PWM反馈电路301两端的电压较低，一般小于等于20V，而AC-DC侧的电压值较高，超出了人体安全电压的范围，为了安全起见，可以在AC-DC转换器与PWM反馈电路之间设置隔离器件，将AC-DC转换器与PWM反馈电路物理隔离，从而可以避免因人体误接触而存在的安全隐患。
[0131]在本发明一实施例中，隔离器为光耦合器件。隔离器还可以为其他类型的器件，只要满足将AC-DC转换电路与PWM反馈电路物理隔离即可，此处不再赘述。
[0132]下面通过具体实例对本发明上述实施例提供的充电器的工作流程进行详细说明。
[0133]待充电设备在接收到充电器的输出电流后，可以实时获取电池的当前电压值，并向充电器发送表示电池当前电压值的信号。待充电设备的电池当前电压值为4V。根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系可以得知，4V对应的PWM波的占空比为60 %。因此，待充电设备通过预设的PWM波生成装置向充电器发送占空比为60 %的第一 PWM波。
[0134]充电器通过PWM反馈电路301接收第一 PWM波，经过低通滤波器对第一 PWM波滤波之后，通过采样电路获取第一 PWM波的占空比为60 %，由此可知电池当前电压值为4V。PWM反馈电路301将电池当前电压值为4V的信号发送至AC-DC，预设的电压差值为0.5V, AC-DC将充电器的输出电压值进行调整为4.5V。
[0135]综上，即可实现通过待充电设备对充电器的输出电压进行调整。
[0136]参照图6，给出了本发明一实施中的一种充电器的结构示意图，包括:PWM反馈电路601、AC-DC转换器602、隔离器件603以及开关电源电路604。
[0137]充电器的PWM反馈电路601通过DP端口接收待充电设备发送的第一 PWM波，获取第一 PWM波的占空比，从而获取电池当前电压值。将当前电压值信号通过隔离器件603发送给AC-DC转换器602，AC-DC转换器602根据电池当前电压值，得到对应的充电器的输出电压，控制开关电源电路604生成相对应的输出电压并通过VBUS端口输出。
[0138]可以理解的是，在本发明实施例中，还可以采用DC-DC转换器替代AC-DC转换器602。在采用DC-DC转换器替代AC-DC转换器602时，隔离器件603可以相应省去。在DC-DC转换器与PWM反馈电路601之间设置反馈电路，通过反馈电路向DC-DC反馈电池当前电压值。
[0139]本发明实施例还提供了另一种充电方法，参照图7，以下通过具体步骤进行详细说明。
[0140]步骤S701，当接收到表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值。
[0141 ] 在具体实施中，充电器接收到的表示电池当前电压值的信号可以为第一 PWM波信号，第一 PWM波信号的占空比与电池当前电压值对应。可以通过获取第一 PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取电池当前电压值。
[0142]在本发明实施例中，获取电池当前电压值的具体过程可以参照本发明上述实施例中的步骤S101，此处不再赘述。
[0143]步骤S702，根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0144]在具体实施中，在获取到电池当前电压值后，可以将获取到的电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为充电器调整后的输出电压。
[0145]在本发明实施例中，充电器的输出电压的调整过程可以参照本发明上述实施例中的步骤S102，此处不再赘述。
[0146]本发明实施例提供了一种充电装置，可以参照图2，包括:第一获取单元以及第一调整单元，其中:
[0147]第一获取单元，用于当接收到表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值；
[0148]第一调整单元，用于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0149]在具体实施中，所述第一获取单元可以用于接收第一 PWM波，获取所述第一 PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
[0150]在具体实施中，所述第一调整单元可以用于将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
[0151]本发明实施例化提供了一种充电器，可以参照图3，包括:PWM反馈电路以及电压转换器，其中:
[0152]所述PWM反馈电路，适于接收第一 PWM波，获取所述第一 PWM波对应的电池当前电压值；
[0153]所述电压转换器，适于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
[0154]在具体实施中，所述PWM反馈电路包括:采样电路，适于对所述第一 PWM波进行采样，以获取所述第一 PWM波的占空比。
[0155]在具体实施中，所述采样电路包括ADC电路。
[0156]在具体实施中，所述PWM反馈电路包括:低通滤波器；与所述低通滤波器耦接的ADC或运算放大器。
[0157]在具体实施中，所述低通滤波器包括以下任意一种:一阶低通滤波器、二阶低通滤波器。
[0158]在具体实施中，所述电压转换器为AC-DC转换器或DC-DC转换器。
[0159]在具体实施中，当所述电压转换器为AC-DC转换器时，在所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路之间设置隔离器，适于将所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路物理隔离。
[0160]在具体实施中，所述隔离器为光耦合器件。
[0161]本发明实施例还提供了一种待充电设备的充电方法，参照图8，以下通过具体步骤进行详细说明。
[0162]步骤S801，获取电池当前电压值。
[0163]步骤S802，将表示所述电池当前电压值的信号发送至充电器。
[0164]在本发明一实施例中，待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号为一定占空比的第一 PWM波。在待充电设备中设置PWM波生成装置，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，通过PWM波生成装置将电池当前电压值转换成对应占空比的第一 PWM波，并将第一 PWM波发送至充电器。在本发明其他实施例中，待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号还可以为其他形式的信号，此处不做赘述。
[0165]在本发明一实施例中，待充电设备中设置的PWM波生成装置包括比较器。比较器通过比较两个输入端输入的电压值，输出对应的高电平或低电平。根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取电池当前电压值对应的第一 PWM波的占空比。比较器的第一输入端输入锯齿波，第二输入端输入一个对应的电压值VI，通过对相同时刻Vl于锯齿波对应的电压值进行比较，输出高电平或低电平。通过调整电压值Vl，即可通过比较器产生对应占空比的第一 PWM波。
[0166]在本发明一实施例中，可以预先建立电压值Vl与PWM波占空比的对应关系，例如，电压值Vl = 1.4V时对应的PWM波占空比为70%，电压值Vl = 1.2V时对应的PWM波占空比为60 %等，由此，在获取到待充电设备电池当前电压值对应的第一 PWM波的占空比时，比较器的第二输入端输入预设的电压值Vl = 1.4V，从而生成占空比为70%的第一 PWM波。
[0167]例如，针对手机等移动终端，使用的锂电池或者其他类型的电池的电压一般都不会超过5V，一般为4.2V或4.35V。在正常工作时，电池的最低电压一般不会低于3V。设定5V对应的PWM波占空比为100%，3V对应的PWM波占空比为20%，则电池当前电压值Vbat对应的 PWM 波占空比为 Duty = (Vbat-3)/(5-3)*80% +20% ο
[0168]电池当前电压值为Vbat= 4V，则电池当前电压值对应的PWM波占空比为Duty =(4-3)/(5-3) *80% +20%= 60%。根据预设的电压值Vl与PWM波占空比的对应关系可知，Vl = 1.2V时比较器产生占空比为60%的PWM波，因此，比较器的第二输入端输入1.2V，从而可以产生占空比为60%的第一 PWM波，并发送至充电器。
[0169]通过PWM波接收装置接收待充电设备发送的第一 PWM波，并获取到第一 PWM波的占空比为60 %。根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，充电器可以获知待充电设备的电池当前电压值为4V。
[0170]可以理解的是，电池当前电压值与PWM波占空比的对应关系并不仅限于本发明上述实施例中提供的对应关系，还可以存在其他形式的对应关系，此处不做赘述。
[0171]参照图9，本发明实施例还提供了一种待充电装置90，包括:第二获取单元901以及第二发送单元902，其中:
[0172]第二获取单元901，用于获取电池当前电压值；
[0173]第二发送单元902，用于将表示所述电池当前电压值的信号发送至充电器。
[0174]在具体实施中，所述第二发送单元902用于将第一 PWM波发送至充电器，所述第一PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
[0175]本发明实施例还提供了一种待充电设备，包括PWM输出电路，所述PWM输出电路适于获取待充电设备的电池当前电压值，将所述电池当前电压值转换成对应占空比的第一PWM波，并发送至充电器。
[0176]在具体实施中，所述PWM输出电路包括:比较器；与所述比较器耦接的锯齿波发生器。
[0177]参照图10，给出了本发明一实施例中的一种PWM输出电路的结构示意图，包括比较器A2以及锯齿波发生器。锯齿波发生器与比较器A2的“一”输入端耦接，产生锯齿波后，将锯齿波发送至比较器A2。比较器A2的“ + ”输入端输入电池当前电压值对应的电压值信号VI，通过比较A2即可生成第一 PWM波。
[0178]例如，电压值Vl = 1.4V时对应的PWM波占空比为70%，电压值Vl = 1.2V时对应的PWM波占空比为60%。电池当前电压值为Vbat= 4V，则电池当前电压值对应的PWM波占空比为Duty= (4-3)/(5-3) *80%+20%= 60%。根据预设的电压值Vl与PWM波占空比的对应关系可知，Vl = 1.2V时比较器产生占空比为60%的PWM波，因此，比较器的第二输入端输入1.2V，从而可以产生占空比为60 %的第一 PWM波，并发送至充电器。
[0179]在本发明其他实施例中，PWM输出电路也可以是其他能够将电池当前电压值转换成对应占空比的第一 PWM波的装置，此处不做赘述。
[0180]本发明实施例还提供了另一种充电方法，参照图11，以下通过具体步骤进行详细说明。
[0181]步骤S1101，获取电池当前电压值。
[0182]步骤S1102，将表示所述电池当前电压值的信号发送。
[0183]在本发明实施例中，表示电池当前电压值的信号可以为第一 PWM波，第一 PWM波的占空比与电池当前电压值对应。
[0184]在本发明实施例中，步骤SllOl?步骤S1102可以参照步骤S801?步骤S802，此处不再赘述。
[0185]本发明实施例还提供了一种充电装置，可以参照图9，包括:第二获取单元以及第二发送单元，其中:
[0186]第二获取单元，用于获取电池当前电压值；
[0187]第二发送单元，用于将表示所述电池当前电压值的信号发送。
[0188]在具体实施中，所述第二发送单元可以用于将第一 PWM波发送，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
[0189]本发明实施例还提供了一种电子设备，包括:PWM输出电路，所述PWM输出电路适于获取电池当前电压值，将所述电池当前电压值转换成对应占空比的第一 PWM波并发送。
[0190]在具体实施中，所述PWM输出电路包括:比较器；与所述比较器耦接的锯齿波发生器。
[0191]本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括:ROM、RAM、磁盘或光盘等。
[0192]虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【权利要求】
1.一种充电方法，其特征在于，包括: 当接收到待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值； 根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述接收到待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值，包括: 接收到待充电设备发送的第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应； 获取所述第一 PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值。
3.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压，包括:将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
4.一种充电装置，其特征在于，包括: 第一获取单元，用于当接收到待充电设备发送的表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值； 第一调整单元，用于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
5.如权利要求4所述的充电装置，其特征在于，所述第一获取单元用于: 接收到待充电设备发送的第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应；获取所述第一 PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值。
6.如权利要求4所述的充电装置，其特征在于，所述第一调整单元用于将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
7.一种充电器，其特征在于，包括:PWM反馈电路以及电压转换器，其中:所述PWM反馈电路，适于接收待充电设备发送的第一 PWM波，获取所述第一 PWM波对应的所述待充电设备的电池当前电压值； 所述电压转换器，适于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
8.如权利要求7所述的充电器，其特征在于，所述PWM反馈电路包括:采样电路，适于对所述第一 PWM波进行采样，以获取所述第一 PWM波的占空比。
9.如权利要求8所述的充电器，其特征在于，所述采样电路包括ADC电路。
10.如权利要求7所述的充电器，其特征在于，所述PWM反馈电路包括:低通滤波器；与所述低通滤波器耦接的ADC或运算放大器。
11.如权利要求10所述的充电器，其特征在于，所述低通滤波器包括以下任意一种:一阶低通滤波器、二阶低通滤波器。
12.如权利要求7所述的充电器，其特征在于，所述电压转换器为AC-DC转换器或DC-DC转换器。
13.如权利要求12所述的充电器，其特征在于，当所述电压转换器为AC-DC转换器时，所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路之间设置有隔离器，适于将所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路物理隔离。
14.如权利要求13所述的充电器，其特征在于，所述隔离器为光耦合器件。
15.—种充电方法，其特征在于，包括: 当接收到表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值； 根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
16.如权利要求15所述的充电方法，其特征在于，所述当接收到表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值，包括:接收到第一 PWM波，获取所述第一 P丽波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值。
17.如权利要求15所述的充电方法，其特征在于，所述根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压，包括:将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
18.—种充电装置，其特征在于，包括: 第一获取单元，用于当接收到表示电池当前电压值的信号时，获取所述电池当前电压值； 第一调整单元，用于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
19.如权利要求18所述的充电装置，其特征在于，所述第一获取单元用于接收第一PWM波，获取所述第一 PWM波的占空比，根据预设的电压值与PWM波占空比的对应关系，获取所述电池当前电压值，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
20.如权利要求18所述的充电装置，其特征在于，所述第一调整单元用于将所述电池当前电压值与预设的电压差值相加，并将得到的和值作为所述充电器调整后的输出电压。
21.一种充电器，其特征在于，包括:PWM反馈电路以及电压转换器，其中:所述PWM反馈电路，适于接收第一 PWM波，获取所述第一 PWM波对应的电池当前电压值； 所述电压转换器，适于根据所述电池当前电压值，调整充电器的输出电压。
22.如权利要求21所述的充电器，其特征在于，所述PWM反馈电路包括:采样电路，适于对所述第一 PWM波进行采样，以获取所述第一 PWM波的占空比。
23.如权利要求22所述的充电器，其特征在于，所述采样电路包括ADC电路。
24.如权利要求21所述的充电器，其特征在于，所述PWM反馈电路包括:低通滤波器；与所述低通滤波器耦接的ADC或运算放大器。
25.如权利要求24所述的充电器，其特征在于，所述低通滤波器包括以下任意一种:一阶低通滤波器、二阶低通滤波器。
26.如权利要求21所述的充电器，其特征在于，所述电压转换器为AC-DC转换器或DC-DC转换器。
27.如权利要求26所述的充电器，其特征在于，当所述电压转换器为AC-DC转换器时，所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路之间设置有隔离器，适于将所述AC-DC转换器与所述PWM反馈电路物理隔离。
28.如权利要求27所述的充电器，其特征在于，所述隔离器为光耦合器件。
29.一种待充电设备的充电方法，其特征在于，包括: 获取电池当前电压值； 将表示所述电池当前电压值的信号发送至充电器。
30.如权利要求29所述的充电方法，其特征在于，所述表示所述电池当前电压值的信号为第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
31.一种待充电装置，其特征在于，包括: 第二获取单元，用于获取电池当前电压值； 第二发送单元，用于将表示所述电池当前电压值的信号发送至充电器。
32.如权利要求31所述的待充电装置，其特征在于，所述第二发送单元用于将第一PWM波发送至充电器，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
33.一种待充电设备，其特征在于，包括:PWM输出电路，所述PWM输出电路适于获取待充电设备的电池当前电压值，将所述电池当前电压值转换成对应占空比的第一 PWM波，并发送至充电器。
34.如权利要求33所述的待充电设备，其特征在于，所述PWM输出电路包括:比较器；与所述比较器耦接的锯齿波发生器。
35.一种充电方法，其特征在于，包括: 获取电池当前电压值； 将表示所述电池当前电压值的信号发送。
36.如权利要求35所述的充电方法，其特征在于，所述表示所述电池当前电压值的信号为第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
37.一种电子装置，其特征在于，包括: 第二获取单元，用于获取电池当前电压值； 第二发送单元，用于将标识所述电池当前电压值的信号发送。
38.如权利要求37所述的电子装置，其特征在于，所述第二发送单元用于将第一PWM波发送，所述第一 PWM波的占空比与所述电池当前电压值对应。
39.一种电子设备，其特征在于，包括:PWM输出电路，所述PWM输出电路适于获取电池当前电压值，将所述电池当前电压值转换成对应占空比的第一 PWM波并发送。
40.如权利要求39所述的电子设备，其特征在于，所述PWM输出电路包括:比较器；与所述比较器耦接的锯齿波发生器。
【文档编号】H02J7/00GK104467123SQ201410856068
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】陈良金 申请人:展讯通信（上海）有限公司