电子装置、充电器、充电系统及充电方法与流程

文档序号:13985228
电子装置、充电器、充电系统及充电方法与流程

本发明涉及一种电子装置,尤其涉及一种具有充电功能的电子装置、用于所述电子装置的充电器及充电系统与充电方法。



背景技术:

目前,手机、平板电脑等电子装置已经越来越普遍,极大地便利了人们的生活。由于人们可能经常会面临急需用手机而手机没电的情况,因此,快速充电技术也应运而生。现在的快充技术,有些是通过提高充电电压或充电电流,来达到短时间充一定电量的效果,虽然充电效率提高了,但是带来的设备发热问题或数据线发热问题较严重。另外,有些快充技术为对现在的标准充电线-USB充电线进行改进而得到特制的数据线,实现快充技术需要使用特制的充电线进行充电,导致了当用户身边只有普通的USB充电线时,无法进行快充。



技术实现要素:

本发明实施例公开一种电子装置、充电器、充电系统及充电方法,可根据需要使用普通的充电线进行快速充电,且可解决充电线发热的问题。

本发明实施例公开的电子装置,包括电源接口以及处理器,所述电源接口包括电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、接地引脚,所述电源接口用于通过一充电线与一充电器连接,其中,所述电子装置还包括一连接切换电路,所述连接切换电路连接于所述电源接口的电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、接地引脚及所述处理器之间,所述处理器用于在电子装置的电源接口与所述充电器的电源接口通过充电线连接后,通过所述充电线与所述充电器进行握手通信,所述处理器在与充电器握手成功后,控制所述连接切换电路将所述电源接口的第一数据引脚连接至所述电源引脚,并控制所述电源接口的第二数据引脚连接至所述接地引脚

本发明实施例公开的充电器,包括充电器接口以及控制器,所述充电器接口包括电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚及接地引脚,其中,所述充电器还包括连接切换电路,所述连接切换电路与所述充电器接口的电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、接地引脚及所述控制器连接,所述控制器用于在所述充电器与一电子装置握手成功后,控制所述连接切换电路将所述充电器接口的第一数据引脚连接至所述电源引脚,以及控制所述充电器接口的第二数据引脚连接至所述接地引脚。

本发明实施例公开的充电系统,包括充电器及电子装置,所述充电器包括充电器接口及控制器,所述电子装置包括电源接口及处理器,所述电源接口包括第一电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚及第一接地引脚,所述充电器接口包括第二电源引脚、第三数据引脚、第四数据引脚及第二接地引脚,其中,所述电子装置还包括第一连接切换电路,所述第一连接切换电路与所述电源接口的第一电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、第一接地引脚及所述处理器连接;所述充电器还包括第二连接切换电路,所述第二连接切换电路与所述充电器接口的第二电源引脚、第三数据引脚、第四数据引脚、第二接地引脚及所述控制器连接;其中,所述处理器用于在电子装置的电源接口与所述充电器的充电器接口通过充电线连接后,通过所述充电线与所述充电器进行握手通信,所述处理器在与充电器握手成功后,控制所述第一连接切换电路将所述电源接口的第一数据引脚连接至所述第一电源引脚,以及控制所述电源接口的第二数据引脚连接至所述第一接地引脚;所述控制器用于在与电子装置握手成功后,控制所述第二连接切换电路将所述充电器接口的第三数据引脚连接至所述第二电源引脚,以及控制所述充电器接口的第四数据引脚连接至所述第二接地引脚。

本发明实施例公开的充电方法,用于控制一充电器对电子装置的充电,所述充电器包括充电器接口,所述电子装置包括电源接口,所述电源接口包括第一电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚及第一接地引脚,所述充电器接口包括第二电源引脚、第三数据引脚、第四数据引脚及第二接地引脚,其中,所述充电方法包括:电子装置在与充电器通过充电线连接时,与所述充电器进行握手通信;在握手成功后,控制电子装置的电源接口的第一电源引脚与第一数据引脚电连接,以及控制电源接口的第一接地引脚与第二数据引脚电连接;以及控制充电器的充电器接口的第二电源引脚与第三数据引脚电连接,以及控制充电器接口的第二接地引脚与第四数据引脚电连接。

本发明的电子装置、充电器、充电系统及充电方法,可根据需要使用普通的充电线进行快速充电,且不会导致充电线发热的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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的附图。

图1为本发明一实施例中的充电系统的结构框图。

图2为本发明一实施例中的充电系统的具体电路图。

图3为本发明一实施例中的充电系统中的电流检测控制电路的电路结构图。

图4为本发明一实施例中的充电方法的流程图。

图5为图4所示的充电方法中的步骤S401的子流程图。

图6为本发明一实施例中的充电方法的补充流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,为本发明一实施例中的充电系统1的结构框图。所述充电系统包括电子装置100、充电器200及充电线300,所述充电器200用于通过充电线300为所述电子装置100进行充电。

如图1所示,所述电子装置100包括电源接口11、处理器12、连接切换电路13、充电管理模块14及电池15。所述充电器200包括市电插头21、充电器接口22、控制器23及连接切换电路24。

所述市电插头21用于与市电电源2连接。所述电子装置100的电源接口11通过所述充电线300与所述充电器200的充电器接口22电连接。

如图1所示,所述电子装置的电源接口11与充电器200的充电器接口22为USB(universal serial bus,通用串行总线)接口,均包括电源引脚Vbus、数据引脚D-、D+以及接地引脚GND。所述充电线300包括电源线L1、接地线L2及两根数据线D1、D2。所述电子装置100的电源接口11通过所述充电线300与所述充电器200的充电器接口22电连接时,所述电源线L1、接地线L2分别和电源接口11、22的电源引脚Vbus及接地引脚GND连接,两根数据线D1、D2和电源接口11的数据引脚D-、D+连接,以及和充电器接口22的数据引脚D-、D+连接。

所述电子装置100的连接切换电路13连接于所述电源接口11的电源引脚Vbus、数据引脚D-、D+、接地引脚GND及所述处理器12之间。所述连接切换引脚13默认建立数据引脚D-、D+与处理器12的连接。

所述充电器200的连接切换电路24连接于所述充电器接口22的电源引脚Vbus、数据引脚D-、D+、接地引脚GND及所述控制器23之间。所述连接切换引脚24默认建立数据引脚D-、D+与控制器23的连接。

所述电子装置100的处理器12用于在电子装置100的电源接口11与充电器200的充电器接口22连接后,通过充电线300与所述充电器200的控制器23进行握手通信。所述处理器12并在与充电器200握手成功后,控制所述电子装置100的连接切换电路13将电源接口11的数据引脚D-、D+分别切换至与电源引脚Vbus、接地引脚GND连接。即,控制所述电子装置100的连接切换电路13将电源接口11的数据引脚D-与电源引脚Vbus连接,以及将电源接口11的数据引脚D+与接地引脚GND连接。显然,在其他实施例中,所述处理器12也可控制所述电子装置100的连接切换电路13将电源接口11的数据引脚D+与电源引脚Vbus连接,以及将电源接口11的数据引脚D-与接地引脚GND连接。只要保证数据引脚D-、D+中的其中一个与电源引脚Vbus连接,另一个与接地引脚GND连接即可。

所述充电器200的控制器23在握手成功后,控制充电器200的连接切换电路24将充电器接口22的数据引脚D-、D+分别切换至与电源引脚Vbus、接地引脚GND连接。即,控制所述充电器200的连接切换电路24将充电器接口22的数据引脚D-与电源引脚Vbus连接,以及将充电器接口22的数据引脚D+与接地引脚GND连接。显然,在其他实施例中,所述控制器23也可控制所述充电器200的连接切换电路24将充电器接口22的数据引脚D+与电源引脚Vbus连接,以及将充电器接口22的数据引脚D-与接地引脚GND连接。只要在与电子装置100的电源接口11的连接保持一致的情况下,保证数据引脚D-、D+中的其中一个与电源引脚Vbus连接,另一个与接地引脚GND连接即可。

从而,所述充电线300的数据线D1与电源线L1短接,数据线D2与接地线L2短接,因此,相比之前仅有电源线L1及接地线L2用于通过充电电流进行充电,本发明中的充电线300中用于通过充电电流的线多了一条,即数据线D1与电源线L1一起充当原来电源线L1的功能,数据线D2与接地线L2一起充电原来的接地线L2的功能,充电线300的电阻降低一倍,同样的充电电压,将会使得充电电流提高一倍,极大地加快了充电速度且无需使用特制的充电线。

此外,由于用于充电的线多了一条,在提高充电速度的同时,也大大降低了发热问题。

其中,所述充电线300还包括两个电源接头J1及J2。所述充电线300通过所述电源接头J1与充电器200的充电器接口22连接,通过所述电源接头J2与电子装置200的电源接口11连接。其中,所述充电线300为USB充电数据线,所述电源接头J1为USB接头,充电器200的充电器接口22为USB接口,所述电源接头J2可为mini(迷你)USB接头,所述电子装置100的电源接口11为mini USB接口。

所述充电管理模块14与所述电源接口11电连接,用于从电源接口11接收充电器200提供的电能,并转换为合适的充电电压或充电电流为电池15供电。

如图1所示,所述充电管理模块14包括第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142,所述第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142均与所述电源接口11的电源引脚Vbus及接地引脚GND电连接,所述电源接口11的电源引脚Vbus及接地引脚GND接进来的电流分流后分别传输至所述第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142,从而所述电源接口11的电源引脚Vbus及接地引脚GND接进来的电流通过所述第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142进行分流,使得单个充电管理芯片中流过的电流为电源接口11的电源引脚Vbus及接地引脚GND接进来的电流的一半。因此,在用于通过充电电流的线的电阻降低了一半使得充电电流为原来的两倍的情况下,通过两个充电管理芯片进行分流,使得第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142中的电流仍然为正常充电的电流值,有效的避免了充电管理芯片发热的问题。

所述第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142还同时与电池15连接,所述第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142输出的电流会合后形成的加总电流作为最终为电池15充电的充电电流,保证了充电电流为普通充电的两倍左右,实现了快速充电的效果。

如图1所示,所述充电器200还包括整流滤波电路25及电压转换电路26,所述整流滤波电路25电连接于所述市电插头21及所述电压转换电路26之间,所述电压转换电路26还与所述充电器接口22电连接。所述整流滤波电路25用于对市电插头21接进来的交流电进行整流滤波,所述电压转换电路26用于将整流滤波后的电压或电流转换成合适的充电电压或充电电流。

请一并参阅图2,为充电系统1的具体电路图。所述电子装置100的连接切换电路13为一双刀双掷继电器,包括开关K1、K2及使能端S1。所述开关K1的公共端与电源接口11的数据引脚D-电连接,所述开关K1的常闭端与处理器12电连接,所述开关K1的常开端与电源接口11的电源引脚Vbus电连接。所述开关K2的公共端与电源接口11的数据引脚D+电连接,所述开关K2的常闭端与处理器12电连接,所述开关K2的常开端与电源接口11的接地引脚GND电连接。

所述开关K1及K2的公共端在常态下与所述常闭端连接,从而使得电源接口11的数据引脚D-及D+均与处理器12连接。

所述使能端S1连接于电源接口11的电源引脚Vbus以及一接地开关Q1之间。所述处理器12还与所述接地开关Q1电连接。

所述充电器100的连接切换电路24也为一双刀双掷继电器,包括开关K3、K4及使能端S2。所述开关K3的公共端与充电器接口22的数据引脚D-电连接,所述开关K3的常闭端与控制器23电连接,所述开关K3的常开端与充电器接口22的电源引脚Vbus电连接。所述开关K4的公共端与充电器接口22的数据引脚D+电连接,所述开关K4的常闭端与控制器23电连接,所述开关K4的常开端与充电器接口22的接地引脚GND电连接。

所述开关K3及K4的公共端在常态下与所述常闭端连接,从而使得充电器接口22的数据引脚D-及D+均与控制器23连接。

所述连接切换电路24的使能端S2连接于充电器200的充电器接口22的电源引脚Vbus以及一接地开关Q2之间。所述充电器200的控制器23还与所述接地开关Q2电连接。

在所述电子装置100与充电器200通过充电线300连接后,所述电子装置100的处理器12通过电源接口11的数据引脚D-及D+及充电线300的数据线D1、D2与充电器200的充电器接口22的数据引脚D-及D+建立连接,并进一步与所述充电器200的控制器23建立连接。从而电子装置100的处理器12可通过充电线300的数据线D1、D2与充电器200的控制器23进行握手通信。

所述电子装置100的处理器12在与充电器200的控制器23握手成功时,控制输出一导通信号至所述接地开关Q1,控制所述接地开关Q1导通,从而所述使能端S1所在的支路导通,所述使能端S1中有电流流过,从而触发所述开关K1的公共端与所述开关K1的常开端连接,以及触发所述开关K2的公共端与所述开关K2的常开端连接。从而,与所述开关K1的公共端连接的电源接口11的数据引脚D-被连接至与所述开关K1的常开端连接的电源接口11的电源引脚Vbus。同时,与所述开关K2的公共端连接的电源接口11的数据引脚D+被连接至与所述常开端连接的电源接口11的接地引脚GND。

此时,所述电子装置100的电源接口11的数据引脚D-与所述电源接口11的电源引脚Vbus电连接,电源接口11的数据引脚D+与所述电源接口11的接地引脚GND电连接。

所述充电器200的控制器23在握手成功时,控制输出一导通信号至所述接地开关Q2,控制所述接地开关Q2导通,从而所述连接切换开关24的使能端S2所在的支路导通,所述使能端S2中有电流流过,从而触发所述开关K3的公共端与所述开关K3的常开端连接,以及触发所述开关K4的公共端与所述开关K4的常开端连接。从而,与所述开关K3的公共端连接的充电器接口22的数据引脚D-被连接至与所述开关K3的常开端连接的充电器接口22的电源引脚Vbus。同时,与所述开关K4的公共端连接的充电器接口22的数据引脚D+被连接至与所述常开端连接的充电器接口22的接地引脚GND。

此时,所述充电器200的充电器接口22的数据引脚D-与所述充电器接口22的电源引脚Vbus电连接,充电器接口22的数据引脚D+与所述充电器接口22的接地引脚GND电连接。

因此,所述充电线300的数据线D1与所述电源线L1短接,所述充电线300的数据线D2与所述接地线L2短接。

相当于,所述充电线300用于流过充电电流的线多了一条,电阻下降了一半,从而在充电器200保持原来的充电电压的情况下,能提高将近一倍的充电电流,提高了充电速度。

其中,所述电子装置100的处理器12与充电器200的控制器23之间进行的握手通信包括:处理器12通过充电线300向充电器200的控制器23发送第一预设脉冲信号,所述控制器23在接收到第一预设脉冲信号后,通过充电线300向所述电子装置100的处理器12发送第二预设脉冲信号,以告知所述处理器12成功接收了第一预设脉冲信号。

其中,所述电子装置100的处理器12在接收到第二预设脉冲信号后确认握手成功,并进行如前所述的控制所述连接切换电路13切换开关K1、K2的公共端连接至常开端。所述充电器200的控制器23在接收到第一预设脉冲信号后确认握手成功,并进行如前所述的控制所述连接切换电路24切换开关K3、K4的公共端连接至常开端。即,当控制器23接收到第一预设脉冲信号时,便控制所述连接切换电路24切换开关K3、K4的公共端连接至常开端;并在开关K3、K4的公共端连接至常开端后发送所述第二预设脉冲信号给所述电子装置100的处理器。从而,完成了硬件线路上的快速充电准备。

其中,在一实施例中,所述电子装置100的处理器12在接收到第二预设脉冲信号后,再向充电器200的控制器23发送第三预设脉冲信号,以请求充电器200启动充电。即,完成了硬件线路上的快速充电准备后,向充电器200的控制器23发送第三预设脉冲信号,请求充电器200提供充电电能开始充电。

显然,在其他实施例中,也可为所述控制器23首先向所述电子装置100的处理器12发送第一脉冲信号而启动所述握手通信。

在一些实施例中,所述第一脉冲信号及第二脉冲信号可为10个周期为20mS,占空比为50%的连续脉冲,所述第三脉冲信号可为5个周期为20mS,占空比为50%的连续脉冲。

显然,所述第一脉冲信号、第二脉冲信号及所述第三脉冲信号可为其他的相同或不相同的脉冲信号。

如图2所示,所述充电器200还包括一位于充电器接口22的接地引脚GND支路中的第一电阻R1,即,所述第一电阻R1位于所述电压转换电路26及所述充电器接口22的接地引脚GND之间。所述充电器22还包括连接于所述第一电阻R1两端的电流检测控制电路27。所述电流检测控制电路27用于检测充电器200输出至充电器接口22的充电器端电流Iq。

所述充电器200的控制器23与所述电流检测控制电路27连接,用于接收电流检测控制电路27检测到的充电器端电流Iq。在一实施例中,所述充电器200的控制器23在确认握手成功后,还判断所述充电器端电流Iq是否大于一第一预设电流值。如果是,才控制所述连接切换电路24切换开关K3、K4的公共端连接至常开端,以使得所述充电器200的充电器接口22的数据引脚D-与所述充电器接口22的电源引脚Vbus电连接,充电器接口22的数据引脚D+与所述充电器接口22的接地引脚GND电连接。如果否,则控制器23维持开关K3、K4的公共端与常闭端的连接。

在一实施例中,所述第一预设电流值为1A(安培)。当充电端电流小于或等于所述第一预设电流值时,说明此时电池15的电量快充满,此时不宜再进行快速充电,因此,控制器23维持开关K3、K4的公共端与常闭端的连接,而不增加充电线300的用于充电的线路。

在一实施例中,所述充电器200的控制器23还在控制所述连接切换电路24切换开关K3、K4的公共端连接至常开端后,周期性地判断充电端电流是否大于所述第一预设电流值。当判断充电端电流小于或等于所述第一预设电流值时,控制连接切换电路24的切换开关K3、K4的公共端连接至常闭端,从而分别断开电源接口11的数据引脚D-、D+与电源引脚Vbus、接地引脚GND之间的连接,不再增粗充电线300的用于充电的线路。其中,所述电子装置100的处理器12在控制连接切换电路13将电源接口11的数据引脚D-、D+分别切换至与电源引脚Vbus、接地引脚GND连接后,还通过所述充电管理模块14获取电池15的状态,所述电池15的状态包括温度状态。其中,所述充电管理模块14的第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142可实时获取电池15的温度状态并存储所述电池15的温度状态信息。所述处理器12读取充电管理模块14所存储的电池15的温度状态信息而获取到电池15的状态。

所述处理器12并根据所获取的电池15的状态判断所述电池15是否过冷或过热,如果判断结果为否,即并未过冷或过热,则进一步获取第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142分别输出的电流I1及I2,并计算所述第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142输出的电流I1及I2的加总电流Ic,然后判断所述加总电流Ic是否小于第二预设电流值,如果小于第二预设电流值则控制第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142停止工作,从而停止为电池15充电。在一实施例中,所述第二预设电流值为0.5A,当此时电池15并未过冷或过热,且第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142输出的电流之和小于0.5A,说明此时电池15的电量已经被充满,则停止充电。

如果所述处理器12判断所述电池15为过冷或过热,所述处理器12控制所述连接切换电路24切换开关K3、K4的公共端连接至常闭端,从而分别断开电源接口11的数据引脚D-、D+与电源引脚Vbus、接地引脚GND之间的连接,电源接口11的数据引脚D-、D+恢复与处理器12的连接。此时,充电线300恢复为普通的USB充电线使用。

当电池15为过冷或过热,此时不宜进行快速充电,因此,将充电线300恢复为普通的充电线,在同样的充电电压下,可降低充电电流,避免充电电流过大导致对电池15的损坏或发生电池危险事故。

所述处理器12还进一步读取第一充电管理芯片141的输出电流I1,判断所述第一充电管理芯片141的输出电流I 1是否小于第三预设电流值。

如果判断为是,即,所述第一充电管理芯片141的输出电流I1小于第三预设电流值时,所述处理器12再次获取所述电池15的状态判断所述电池15是否过冷或过热。如果判断为是,即电池15为过冷或过热,则所述处理器12控制所述第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142暂停工作一预定时间(例如2分钟),然后再控制第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142恢复工作并输出电流为电池15充电。

如果判断为否,即电池15不为过冷或过热,则所述处理器12控制所述第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142停止工作,结束充电。

在一实施例中,所述第三预设电流值为128mA(毫安),当第一充电管理芯片141的输出电流I1小于第三预设电流值且电池15不为过冷或过热,则说明电池15已经充满了,则结束充电,如果第一充电管理芯片141的输出电流I1小于第三预设电流值且电池15为过冷或过热,为了避免对电池15的损坏,可以暂停充电一段时间再恢复充电。

如果所述处理器12判断第一充电管理芯片141的输出电流I1大于或等于第三预设电流值,所述处理器12进一获取所述第二充电管理芯片142的输出电流I2,并计算第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142的加总电流Ic。然后,所述处理器12判断所述加总电流Ic是否大于第四预设电流值,如果是,则处理器12通过充电线300与充电器200的控制器23进行握手通信,并在握手成功后,控制电子装置100的连接切换电路13将电源接口11的数据引脚D-、D+分别切换至与电源接口11的电源引脚Vbus、接地引脚GND连接。

相应的,如前所述,充电器200的控制器23在握手成功后,控制充电器200的连接切换电路24将充电器接口22的数据引脚D-、D+分别切换至与充电器接口22的电源引脚Vbus、接地引脚GND连接。从而,充电线300又切换至快速充电的状态。

从而,本发明中,在将所述充电线300的电源线L1与数据线D1电连接以及将充电线300的接地线L2与数据线D2电连接之后,所述充电器200根据充电器端电流Iq的大小而确定电池15是否快充满,而控制充电线300保持快充状态或退出快充状态。此外,电子装置100通过侦测充电管理模块14的输出电流来判断电池15的电量是否充满或判断电池15是否为过冷或过热来控制充电线300保持快充状态或退出快充状态或控制充电管理模块14停止对电池15充电。从而,对电池15的充电过程进行了有效的管理。

其中,所述充电器200的控制器23还用于在充电器200连接市电电源2后,控制所述电流检测控制电路27将充电器200输出的充电器端电流Iq限制在第一门限值。

请一并参阅图3,为电流检测控制电路27的电路结构图。在一实施例中,所述电流检测电路27包括并联于所述电阻R1两端的电压计271及数字式可变电阻272。所述控制器23从所述电压计271中读取所述电阻R1两端的电压Vq,并根据电阻R1与所述的数字式可变电阻272的等效电阻值Rq计算得出所述充电器端电流Iq=Vq/Rq。所述控制器23还用于控制对所述数字式可变电阻272的电阻值进行调节,使得所述电阻R1与所述的数字式可变电阻272的等效电阻值Rq调节为满足所述充电器端电流Iq小于或等于所述第一门限值。在一实施例中,所述第一门限值为2A。

所述电子装置100的处理器12还在电子装置100上电启动后,设置第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142的最大充电电流为第二门限值,以及设置第一充电管理芯片141的截止充电电流为第三门限值,以及设置第二充电管理芯片142的截止充电电流为第四门限值。在一实施例中,所述第二门限值为1.2A,第三门限值为128mA,第四门限值为512mA。即,在一些实施例中,所述第一门限值大于所述第二门限值,所述第二门限值大于所述第四门限值,所述第四门限值大于所述第三门限值。

请返回参考图2,所述整流滤波电路25包括一整流桥Z1以及一电容C1。所述电压转换电路26为一变压器电路,包括初级线圈X1及次级线圈X2,通过设置初级线圈X1与次级线圈X2的不同线圈匝数而实现电压转换。

如图2所示,所述充电器200还包括充电控制芯片28及反馈电路29,所述反馈电路29与充电器接口22的电源引脚Vbus、所述电流检测电路27及所述充电控制芯片28连接,用于将包括充电器端电流Iq在内的信息反馈给充电控制芯片28,所述充电控制芯片28用于根据反馈电路29所反馈的信息进行充电的常规控制,例如调节充电电压等。

所述充电器200还包括稳压电路W1,所述稳压电路W1连接于充电器接口22的电源引脚Vbus与所述控制器23之间,用于为控制器23提供稳定的工作电压。

所述充电器200还包括EMI(Electro-Magnet ic Interference,电磁干扰)滤波器E1,所述EMI滤波器E1连接于所述市电插头21及所述整流滤波电路25之间,用于滤除市电插头21接进的交流电的电磁干扰。

如图2所示,所述电子装置100也包括稳压电路16,所述稳压电路16连接于电源接口11的电源引脚Vbus与所述处理器12之间,用于为所述处理器12提供稳定的工作电压。

其中,所述接地开关Q1为连接于所述连接切换电路13的使能端S1与地之间的MOS管,所述接地开关Q2位连接于所述连接切换电路24的使能端S2及地之间的MOS管。所述接地开关Q1的源极接地,漏极与使能端S1连接,栅极与处理器12连接,所述接地开关Q1用于接收处理器12的导通信号而处于导通状态。所述接地开关Q2的源极接地,漏极与使能端S2连接,栅极与控制器23连接,所述接地开关Q2用于接收控制器23的导通信号而处于导通状态。例如,所述接地开关Q1及Q2均为NMOS管,所述导通信号均为高电平信号,当所述接地开关Q1及Q2的栅极接收到高电平时,所述接地开关Q1及Q2相应处于导通状态。

请参阅图4,为本发明一实施例中的充电方法的流程图。所述充电方法用于控制前述的充电器200对电子装置100的充电;所述方法包括如下步骤:

电子装置100在与充电器200通过充电线300连接时,与充电器200进行握手通信(S401);

电子装置100在握手成功后,控制电子装置100的电源接口11的电源引脚Vbus与数据引脚D-电连接,以及控制电源接口11的接地引脚Vbus与数据引脚D+电连接(S402)。具体的,所述电子装置100包括连接切换电路13,所述连接切换电路13包括开关K1、K2及使能端S1,在初始状态下,所述开关K1的公共端与电源接口11的数据引脚D-电连接,所述开关K1的常闭端与处理器12电连接,所述开关K1的常开端与电源接口11的电源引脚Vbus电连接,所述开关K2的公共端与电源接口11的数据引脚D+电连接,所述开关K2的常闭端与处理器12电连接,所述开关K2的常开端与电源接口11的接地引脚GND电连接。所述电子装置100通过控制开关K1的公共端与常开端连接,以及控制开关K2的公共端与常开端连接,从而建立电子装置100的电源接口11的电源引脚Vbus与数据引脚D-的电连接,以及建立电源接口11的接地引脚Vbus与数据引脚D+的电连接。

充电器200在握手成功后,控制充电器200的充电器接口22的电源引脚Vbus与数据引脚D-电连接,以及控制充电器接口22的接地引脚Vbus与数据引脚D+电连接(S403)。具体的,所述充电器200包括连接切换电路24,所述连接切换电路24包括开关K3、K4及使能端S2,在初始状态下,所述开关K3的公共端与充电器接口22的数据引脚D-电连接,所述开关K3的常闭端与控制器23电连接,所述开关K3的常开端与充电器接口22的电源引脚Vbus电连接,所述开关K4的公共端与充电器接口22的数据引脚D+电连接,所述开关K4的常闭端与控制器23电连接,所述开关K4的常开端与充电器接口22的接地引脚GND电连接。所述充电器200通过控制开关K3的公共端与常开端连接,以及控制开关K4的公共端与常开端连接,从而建立充电器200的充电器接口22的电源引脚Vbus与数据引脚D-的电连接,以及建立充电器接口22的接地引脚Vbus与数据引脚D+的电连接。

在一实施例中,所述充电器200的控制器23在确认握手成功后,还判断充电器200输出的充电器端电流Iq是否大于一第一预设电流值,如果判断为是,才控制充电器200的充电器接口22的电源引脚Vbus与数据引脚D-电连接,以及控制充电器接口22的接地引脚Vbus与数据引脚D+电连接。其中,在一实施例中,所述第一预设电流值为1A。

请参阅图5,为本发明一实施例中的步骤S401的子流程图。所述步骤S401包括:

电子装置100向充电器200发送第一预设脉冲信号(S4011)。所述第一预设脉冲信号用于向充电器200发送快充请求。

充电器200在接收到第一预设脉冲信号后便确认握手成功,控制器23控制连接切换电路24的切换开关K3、K4的公共端连接至常开端,并向所述电子装置100发送第二预设脉冲信号,以告知所述处理器12成功接收了第一预设脉冲信号(S4012)。其中,所述发送给电子装置100的第二脉冲信号用以告知电子装置100,充电器200已准备好快充。

其中,所述电子装置100在接收到第二预设脉冲信号后确认握手成功,处理器12控制连接切换电路13的切换开关K1、K2的公共端连接至常开端。

在一些实施例中,所述充电方法还包括步骤:所述电子装置100在接收到第二预设脉冲信号后,发送第三预设的脉冲信号给充电器200,以请求充电器200开始供电以启动充电。

请参阅图6,为本发明一实施例中的充电方法的补充流程图。在步骤S403之后,所述充电方法还包括步骤:获取电池15的状态,所述电池15的状态包括温度状态(S404)。其中,所述电子装置100通过读取电子装置100的充电管理模块14所存储的电池15的温度状态信息而获取到电池15的状态。

在一实施方式中,在步骤S404之前还包括:判断充电段电流是否大于第一预设电流值。若是,则执行步骤S404,若否,则执行步骤S409。

电子装置100根据所获取的电池15的状态判断所述电池15是否过冷或过热(S405)。如果判断结果为否,则执行步骤S406,否则执行步骤S409。

如果判断所述电池不为过冷或过热,进一步获取电子装置的第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142分别输出的电流I1及I2,并计算所述第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142输出的电流I1及I2的加总电流Ic(S406)。

判断所述加总电流Ic是否小于第二预设电流值(S407)。如果判断结果为是,则执行步骤S408,否则返回步骤S405。

如果小于第二预设电流值,则控制第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142停止工作,停止为电池15充电(S408)。其中,在一实施例中,所述第二预设电流值为0.5A。

如果判断所述电池15为过冷或过热,所述电子装置100控制断开电源接口11的数据引脚D-与电源引脚Vbus的连接,以及断开数据引脚D+与接地引脚GND的连接(S409)。此时,充电线300恢复为普通的USB充电线使用。

其中,如图6所示,在充电线300为普通的USB充电线时,即,电源接口11的数据引脚D-与电源引脚Vbus断开连接,以及数据引脚D+与接地引脚GND断开连接时,所述充电方法还包括步骤:

读取第一充电管理芯片141的输出电流I1,判断所述第一充电管理芯片141的输出电流I1是否小于第三预设电流值(S410)。如果判断为是,则执行步骤S411,否则执行步骤S413。

如果所述第一充电管理芯片141的输出电流I1小于第三预设电流值,所述处理器12获取所述电池15的状态判断所述电池15是否过冷或过热(S411)。如果判断为是,则执行步骤S412,否则返回执行步骤S408:控制第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142停止工作,停止为电池15充电。在一实施例中,所述第三预设电流值为128mA。

如果所述电池15为过冷或过热,所述处理器12控制所述第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142暂停工作一预定时间(例如2分钟),然后再控制第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142恢复工作而输出电流为电池15充电(S412)。

如果电子装置100判断第一充电管理芯片141的输出电流I1大于或等于第三预设电流值,所述处理器12进一获取所述第二充电管理芯片142的输出电流I2,并计算第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142的加总电流Ic(S413)。

所述处理器12判断所述加总电流Ic是否大于第四预设电流值(S414)。如果判断为是,则返回执行步骤S401,否则返回执行步骤S414。

在一些实施例中,所述充电方法还包括步骤:

在所述充电器200的控制器23在充电器200连接市电电源2后,控制将充电器200输出的充电器端电流Iq限制在第一门限值。

在一些实施例中,所述充电方法还包括步骤:

所述电子装置100的处理器12还在电子装置100上电启动后,设置第一充电管理芯片141及第二充电管理芯片142的最大充电电流为第二门限值,以及设置第一充电管理芯片141的截止充电电流为第三门限值,以及设置第二充电管理芯片142的截止充电电流为第四门限值。

在一些实施例中,所述第一门限值大于所述第二门限值,所述第二门限值大于所述第四门限值,所述第四门限值大于所述第三门限值。

因此,通过本发明的充电器、电子装置、充电系统及充电方法,能够在充电器与电子装置握手成功后,控制将各自的电源接口的两个数据引脚分别连接至电源引脚及接地引脚,从而使得连接于充电器及电子装置之间的充电线中的两根数据线分别与电源线及接地线连接,从而增粗了充电线路,在相同充电或电流的情况下,提高了充电速度。进一步的,电子装置100通过侦测充电管理模块14的输出电流来判断电池15的电量是否充满或判断电池15是否为过冷或过热来控制充电线300保持快充状态或退出快充状态或控制充电管理模块14停止对电池15充电。从而,对电池15的充电过程进行了有效的管理。

以上所述是本发明的优选实施例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

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