一种车载充电动态调节系统及其调节方法与流程

本发明涉及车载充电方法
技术领域：
，尤其涉及一种车载充电动态调节系统及其调节方法。
背景技术：
在目前的汽车市场中，汽车中控台处一般会设有两个usb口，一个为专用充电口(chargingdownstreamport)，一个为标准下行引脚口(standarddownstreamport)。如果汽车用户在行驶过程中需要为移动设备充电，用户需要找到相应的充电口进行快速充电，否则充电速度缓慢，这种操作模式便捷性低。尤其当用户在夜间驾驶汽车时，这样的操作会增大行驶过程中的危险性。而且由于汽车两个充电口总输出电流为2a，无法满足两个充电口都支持cdp(1.5a)模式的需求。若hub的两个充电口同时输出1.5a的电流，即两个口同时采用大电流充电，根据开关电源效率85％计算：耗散功率pd＝引脚－pout＝(3a＊5v)/15％－3a＊5v＝2.65w，会产生大量热量，两个充电口一般设立hub上，hub尺寸空间受限，散热性能较差，电源ic温度较高，易导致hub充电失效，无法满足车载产品在85℃环境温度下正常工作的要求。技术实现要素：本发明的发明目的在于提供一种车载充电动态调节系统及其调节方法，采用本发明提供的技术方案解决了现有车载usb口同时支持cdp充电时产生的发热导致hub充电失效的技术问题。为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种车载充电动态调节系统，包括dcdc模块和两个充电模块；所述dcdc模块的输入引脚接入汽车电池，输出引脚分别接入两个所述充电模块，用于将所述汽车电池的14v电压转为5v电压，并为两个所述充电模块提供5v工作电压；两个所述充电模块分别提供cdp和sdp充电通讯协议，并通过hub充电口实现对外充电。优选的，两个所述充电模块均设置有in引脚、ctl1引脚、ctl2引脚和status引脚；所述ctl1引脚和ctl2引脚为所述充电模块的两个充电模式控制引脚，所述status引脚为所述充电模块的状态寄存器引脚；所述dcdc模块的输出引脚分别接入两个所述充电模块的in引脚；两个所述充电模块的ctl1引脚均上拉接入所述dcdc模块的输出引脚，ctl2引脚分别接入另一个所述充电模块的status引脚，并通过上拉电阻接入所述dcdc模块的输出引脚。优选的，两个所述充电模块还分别设有接入外部usbtypea母口的out引脚、dm_in引脚和dp_in引脚，还分别设有通过下拉电阻接地的ilim_lo引脚；所述充电模块通过所述ctl1引脚、ctl2引脚和status引脚的信息传输的动态调节所述out引脚的输出电压。优选的，所述上拉电阻的电阻值为100kω。基于上述车载充电动态调节系统，本发明另一方面还提供一种车载充电动态调节方法，所述充电模块的充电模式包括sdp模式和cdp模式；包括以下步骤：s100、待机状态下，两个所述充电模块为空载状态，且充电模式均配置为cdp模式；s200、移动设备插入其中一个所述充电模块的外部usbtypea母口后，检测该负载充电模块的输出电流是否大于设定值；s300、若负载充电模块的输出电流大于设定值，则调整另一个空载充电模块的充电模式为sdp模式；s400、若负载充电模块的输出电流小于设定值，则保持另一个空载充电模块的充电模式为cdp模式。在步骤s100中，待机状态下，两个所述充电模块的充电模式均配置为cdp模式；优选的，还包括，两个所述充电模块的ctl1引脚和ctl2引脚的电平状态均为1，使能status引脚的检测功能。在步骤s200中，移动设备插入其中一个所述充电模块的外部usbtypea母口后，检测该负载充电模块的输出电流是否大于设定值；优选的，该负载充电模块的status引脚检测ilim_lo引脚的充电电流是否大于设定值。优选的，所述设定值与对应的下拉电阻之间的数值关系成反比，且乘积为5v。在步骤s300中，若负载充电模块的输出电流大于设定值，则调整另一个空载充电模块的充电模式为sdp模式；优选的，还包括，负载充电模块的status引脚输出0至空载充电模块的ctl2引脚；空载充电模块的ctl1、ctl2配置分别为1和0，充电模式由cdp模式配置为sdp模式，status引脚的检测功能关闭，保持输出高电平。在步骤s400中，若负载充电模块的输出电流小于设定值，则保持另一个空载充电模块的充电模式为cdp模式；优选的，还包括，负载充电模块的status引脚输出1至空载充电模块的ctl2引脚；空载充电模块的ctl1、ctl2配置分别为1和1，充电模式保持为cdp模式。本发明提供的技术方案通过充电模块的状态引脚及充电控制引脚的信息传输的动态调节充电模块的充电模式，有效解决车载hub两个充电口，任意一个口支持cdp充电及hub温度过高导致失效的难题。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术的描述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部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例车载充电动态调节系统电路结构示意图；图2为本发明实施例车载充电动态调节方法流程框图。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作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。由于汽车两个充电口总输出电流为2a，若两个充电口同时输出1.5a的电流，会产生大量热量，易导致hub充电失效，无法满足车载产品在85℃环境温度下正常工作的要求。请参见图1，为了解决上述技术问题，本实施例一方面提供一种车载充电动态调节系统，包括dcdc模块和两个充电模块。其中，dcdc模块的输入引脚接入汽车电池，输出引脚分别接入两个充电模块，用于将汽车电池的14v电压转为5v电压，并为两个充电模块提供5v工作电压。两个充电模块分别提供cdp和sdp充电通讯协议，并通过hub充电口实现对外充电。在说明本发明实施例之前，在此对上述cdp和sdp充电通讯协议做简要说明，以便于理解本实施例提供的技术方案。usbbc1.2标准颁布于2010年，指的是可直接为关闭的便携式设备电池充电，成为建立通过usb端口为电池充电的正确方式的关键标准。bc1.2规范简要规定了三种不同类型的usb端口和两种关键对象，三种usbbc1.2端口类型分别为sdp、dcp和cdp。其中，sdp为标准下行端口，与usb2.0规范定义的端口相同，usb数据线d+和d－分别通过15kω接地。挂起时，最大负载电流为2.5ma；连接且非挂起状态下为100ma，可以配置电流为500ma(最大)。其中，cdp为充电下行端口，这种端口可提供高达1.5a电流，也支持完全兼容usb2.0的数据传输。端口具有d+和d－通信所必需的15kω下拉电阻，也具有充电器检测阶段切换的内部电路。结合上述充电协议，本实施例提供的车载充电动态调节系统，两个充电模块均设置有in引脚、ctl1引脚、ctl2引脚和status引脚。其中ctl1引脚和ctl2引脚为充电模块的两个充电模式控制引脚，status引脚为充电模块的状态寄存器引脚。上述引脚作为车载充电动态调节系统的充电电流检测以及切换电路引脚。其中dcdc模块的输出引脚分别接入两个充电模块的in引脚；两个充电模块的ctl1引脚均上拉接入dcdc模块的输出引脚，ctl2引脚分别接入另一个充电模块的status引脚，并通过上拉电阻接入dcdc模块的输出引脚。其中上拉电阻的电阻值为100kω。上述电路连接结构则作为车载充电动态调节系统的充电电流检测以及切换电路。两个充电模块还分别设有接入外部usbtypea母口的out引脚、dm_in引脚和dp_in引脚，还分别设有通过下拉电阻接地的ilim_lo引脚；充电模块通过ctl1引脚、ctl2引脚和status引脚的信息传输的动态调节out引脚的输出电压。请参见图2，基于上述车载充电动态调节系统，本发明实施例另一方面还提供一种车载充电动态调节方法，充电模块的充电模式包括sdp模式和cdp模式；包括以下步骤：s100、待机状态下，两个充电模块为空载状态，且充电模式均配置为cdp模式。其中，两个充电模块均为插入移动设备，均处于空载状态，两个充电模块可称为空载充电模块，在插入移动设备后，与之对应的充电模块则可称为负载充电模块。在该步骤中，还包括，两个充电模块的ctl1引脚和ctl2引脚的电平状态均为1，使能status引脚的检测功能。s200、移动设备插入其中一个充电模块的外部usbtypea母口后，检测该负载充电模块的输出电流是否大于设定值。在该步骤中，该负载充电模块通过status引脚检测ilim_lo引脚的充电电流是否大于设定值。其中设定值与对应的下拉电阻之间的数值关系成反比，且乘积为5v，具体如下表所示：s300、若负载充电模块的输出电流大于设定值，则调整另一个空载充电模块的充电模式为sdp模式。在该步骤中，若负载充电模块的输出电流大于设定值，则可判定插入该负载充电模块的移动设备支持cdp协议，移动设备插入后进行大电流充电。负载充电模块的输出电流大于设定值，负载充电模块的status引脚输出0至空载充电模块的ctl2引脚；空载充电模块的ctl1、ctl2配置分别为1和0，充电模式由cdp模式配置为sdp模式，status引脚的检测功能关闭，保持输出高电平。ctl1引脚和ctl2引脚具体控制方式如下表所示：ctl1ctl2充电模式status检测10sdpoff11cdpon当另外一台移动设备插入配置为sdp模式的空载充电模块时，只能进行标准电流充电(sdp)，从而保证hub的工作温度在正常区间，不易烧坏。s400、若负载充电模块的输出电流小于设定值，则保持另一个空载充电模块的充电模式为cdp模式。在该步骤中，若负载充电模块的输出电流小于设定值，则可判定插入该负载充电模块的移动设备不支持cdp协议，移动设备插入后进行标准电流充电。负载充电模块的输出电流小于设定值，负载充电模块的status引脚输出1至空载充电模块的ctl2引脚；空载充电模块的ctl1、ctl2配置分别为1和1，充电模式保持为cdp模式。当另外一台移动设备插入保持为cdp模式的空载充电模块时，若移动设备支持cdp协议，则进行标准大电流充电；若移动设备不支持cdp协议，则进行标准电流充电。本发明实施例提供的技术方案通过充电模块的状态引脚及充电控制引脚的信息传输的动态调节充电模块的充电模式，有效解决车载hub两个充电口，任意一个口支持cdp充电及hub温度过高导致失效的难题。以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。当前第1页12