充電方法、裝置以及充電器的制造方法
【專利摘要】一種充電方法、裝置以及充電器，所述充電方法包括：當(dāng)接收到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值；根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓；向所述待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。采用所述充電方法、裝置以及充電器，可以減少充電電路在充電過程中的功率損耗。
【專利說明】充電方法、裝置以及充電器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種充電方法、裝置以及充電器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的國標(biāo)充電器中，充電器的輸出電壓為5V，輸出電流則根據(jù)充電器的標(biāo)稱值不同而不同，一般為300mA?1800mA之間。
[0003]現(xiàn)有的USB國標(biāo)充電器一般包括四個端口:VBUS端口、DP端口、DM端口以及GND端口，其中，VBUS端口為充電器的輸出端口，DP端口和DM端口為USB接口的兩個信號端口。在通過充電器對待充電設(shè)備，例如手機(jī)等移動終端進(jìn)行充電時，待充電設(shè)備通過檢測充電器的DM和DP端口是否短路來判斷當(dāng)前充電器是否為國標(biāo)充電器。在確定當(dāng)前充電器為國標(biāo)充電器時，充電器以固定的輸出電壓為待充電設(shè)備進(jìn)行充電。
[0004]然而，在采用上述方法為待充電設(shè)備進(jìn)行充電時，充電器以固定的輸出電壓為待充電設(shè)備進(jìn)行充電，存在充電器輸出功率損耗較聞的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明實施例解決的問題是如何減少充電電路在充電過程中的功率損耗。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供一種充電方法，包括:
[0007]當(dāng)接收到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值；
[0008]根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓；
[0009]向所述待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
[0010]可選的，所述接收到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值，包括:
[0011]接收到待充電設(shè)備發(fā)送的第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比與所述電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)；
[0012]獲取所述第一 PWM波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
[0013]可選的，所述根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓并輸出，包括:將所述電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為所述充電器調(diào)整后的輸出電壓。
[0014]可選的，所述向所述待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電，包括:
[0015]向所述待充電設(shè)備發(fā)送第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值，根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整所述待充電設(shè)備的預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
[0016]可選的，在接收待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號之前，還包括:接收到所述待充電設(shè)備發(fā)送的檢測信號，向所述待充電設(shè)備發(fā)送對應(yīng)的反饋信號，使得所述待充電設(shè)備在接收到所述反饋信號時，發(fā)送表示電池當(dāng)前電壓值的信號。
[0017]可選的，在根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓之后，還包括:在未檢測到所述待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，將充電器的輸出電壓重置為默認(rèn)輸出電壓值。
[0018]為解決上述問題，本發(fā)明實施例還提供了一種充電裝置，包括:
[0019]獲取單元，用于當(dāng)接收到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值；
[0020]調(diào)整單元，用于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓；
[0021]發(fā)送單元，用于向所述待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
[0022]可選的，所述獲取單元用于:接收到待充電設(shè)備發(fā)送的第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比與所述電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)；獲取所述第一 PWM波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
[0023]可選的，所述調(diào)整單元用于將所述電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為所述充電器調(diào)整后的輸出電壓。
[0024]可選的，所述發(fā)送單元用于向所述待充電設(shè)備發(fā)送第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值，根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整所述待充電設(shè)備的預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
[0025]可選的，所述充電裝置還包括:重置單元，用于在未檢測到所述待充電設(shè)備發(fā)送的表不電池當(dāng)前電壓值的信號時，將充電器的輸出電壓重置為默認(rèn)輸出電壓值。
[0026]本發(fā)明實施例還提供了一種充電器，包括:PWM反饋電路、電壓轉(zhuǎn)換器以及PWM輸出電路，其中:
[0027]所述PWM反饋電路，適于接收待充電設(shè)備發(fā)送的第一 PWM波，獲取所述第一 PWM波對應(yīng)的所述待充電設(shè)備的電池當(dāng)前電壓值；
[0028]所述電壓轉(zhuǎn)換器，適于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓；
[0029]所述PWM輸出電路，適于根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，將所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)占空比的第二 PWM波，并發(fā)送至所述待充電設(shè)備，控制所述待充電設(shè)備的充電電流。
[0030]可選的，所述充電器還包括:控制電路以及開關(guān)電路，其中:
[0031]所述控制電路，適于在接收到所述待充電設(shè)備發(fā)送的檢測信號達(dá)到預(yù)設(shè)時長時，向所述開關(guān)電路發(fā)送斷開指令；
[0032]所述開關(guān)電路，設(shè)置在所述充電器的DP端口和DM端口之間，適于在接收到所述控制電路發(fā)送的斷開指令時，斷開所述DP端口與所述DM端口之間的連接。
[0033]可選的，所述PWM反饋電路包括:采樣電路，適于對所述第一PWM波進(jìn)行采樣，以獲取所述第一 PWM波的占空比。
[0034]可選的，所述采樣電路包括ADC電路。
[0035]可選的，所述PWM反饋電路包括:低通濾波器；與所述低通濾波器耦接的ADC或運算放大器。
[0036]可選的，所述低通濾波器包括以下任意一種:一階低通濾波器、二階低通濾波器。
[0037]可選的，所述電壓轉(zhuǎn)換器為AC-DC轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器。
[0038]可選的，當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換器為AC-DC轉(zhuǎn)換器時，在所述AC-DC轉(zhuǎn)換器與所述PWM反饋電路之間設(shè)置隔離器，適于將所述AC-DC轉(zhuǎn)換器與所述PWM反饋電路物理隔離。
[0039]可選的，所述隔離器為光耦合器件。
[0040]本發(fā)明實施例還提供了一種充電方法，包括:
[0041]當(dāng)接收到表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值；
[0042]根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓；
[0043]發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號。
[0044]可選的，所述當(dāng)接收到表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值，包括:
[0045]接收到第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比與所述電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)；
[0046]獲取所述第一 PWM波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
[0047]可選的，所述根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓，包括:將電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為所述充電器調(diào)整后的輸出電壓。
[0048]可選的，所述發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，包括:發(fā)送第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)。
[0049]本發(fā)明實施例還提供了一種充電裝置，包括:
[0050]獲取單元，用于當(dāng)接收到表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值；
[0051]調(diào)整單元，用于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓；
[0052]發(fā)送單元，用于發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號。
[0053]可選的，所述獲取單元用于接收第一 PWM波，獲取所述第一 PWM波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
[0054]可選的，所述調(diào)整單元用于將所述電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為所述充電器調(diào)整后的輸出電壓。
[0055]可選的，所述發(fā)送單元用于發(fā)送第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)。
[0056]本發(fā)明實施例還提供了一種充電器，包括:PWM反饋電路、電壓轉(zhuǎn)換器以及PWM輸出電路，其中:
[0057]所述PWM反饋電路，適于接收第一 PWM波，獲取所述第一 PWM波對應(yīng)的電池當(dāng)前電壓值；
[0058]所述電壓轉(zhuǎn)換器，適于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓值；
[0059]所述PWM輸出電路，適于根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，將所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)占空比的第二 PWM波并發(fā)送。
[0060]可選的，所述PWM反饋電路包括:采樣電路，適于對所述第一PWM波進(jìn)行采樣，以獲取所述第一 PWM波的占空比。
[0061]可選的，所述采樣電路包括ADC電路。
[0062]可選的，所述PWM反饋電路包括:低通濾波器，與所述低通濾波器耦接的ADC或運算放大器。
[0063]可選的，所述低通濾波器包括以下任意一種:一階低通濾波器、二階低通濾波器。
[0064]可選的，所述電壓轉(zhuǎn)換器為AC-DC轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器。
[0065]可選的，當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換器為AC-DC轉(zhuǎn)換器時，在所述AC-DC轉(zhuǎn)換器與所述PWM反饋電路之間設(shè)置隔離器，適于將所述AC-DC轉(zhuǎn)換器與所述PWM反饋電路物理隔離。
[0066]可選的，所述隔離器為光耦合器件。
[0067]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0068]充電器通過接收待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號，獲取電池的當(dāng)前電壓值，根據(jù)電池當(dāng)前電壓值對輸出電壓進(jìn)行調(diào)整，而不是以固定的電壓進(jìn)行輸出。在充電過程中，充電器的輸出電壓隨電池電壓改變而改變，在充電器的輸出電流不變的情況下，降低充電器的輸出電壓，可以使得充電器的輸出電壓與電池的電壓值之間的差值降低，從而可以減少在充電電路在充電過程中的功率損耗。
[0069]通過待充電設(shè)備獲取充電器的當(dāng)前額定輸出電流值，對充電電流進(jìn)行調(diào)整，而不是僅以固定的預(yù)設(shè)充電電流值進(jìn)行充電，在充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)的充電電流值大于待充電設(shè)備的固定的充電電流時，調(diào)整待充電設(shè)備的充電電流，使得調(diào)整后的充電電流值大于固定的預(yù)設(shè)充電電流值，可以充分利用充電器的輸出電流，從而實現(xiàn)更加快速的充電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0070]圖1是本發(fā)明實施例中的一種充電方法的流程圖；
[0071]圖2是本發(fā)明實施例中的一種充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0072]圖3是本發(fā)明實施例中的一種充電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0073]圖4是本發(fā)明實施例中的一種PWM反饋電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0074]圖5是本發(fā)明實施例中的另一種PWM反饋電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0075]圖6是本發(fā)明實施例中的一種PWM輸出電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0076]圖7是本發(fā)明實施例中的另一種充電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0077]圖8是本發(fā)明實施例中的另一種充電方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0078]在通過USB充電器對待充電設(shè)備，例如手機(jī)等移動終端進(jìn)行充電時，待充電設(shè)備通過檢測充電器的DM和DP端口是否短路來判斷當(dāng)前充電器是否為國標(biāo)充電器。在確定當(dāng)前充電器為國標(biāo)充電器時，充電器以固定的輸出電壓為待充電設(shè)備進(jìn)行充電。然而，在采用上述方法為待充電設(shè)備進(jìn)行充電時，充電器以固定的輸出電壓為待充電設(shè)備進(jìn)行充電，存在充電器輸出功率損耗較高的問題。
[0079]在本發(fā)明實施例中，充電器通過接收待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號，獲取電池的當(dāng)前電壓值，根據(jù)電池當(dāng)前電壓值對輸出電壓進(jìn)行調(diào)整，而不是以固定的電壓進(jìn)行輸出。在充電過程中，充電器的輸出電壓隨電池電壓改變而改變，在充電器的輸出電流不變的情況下，降低充電器的輸出電壓，可以使得充電器的輸出電壓與電池的電壓值之間的差值降低，從而可以減少在充電電路在充電過程中的功率損耗。
[0080]為使本發(fā)明實施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)的說明。
[0081]本發(fā)明實施例提供了一種充電方法，參照圖1，以下通過具體步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0082]步驟S101，當(dāng)接收到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
[0083]在具體實施中，待充電設(shè)備可以為任何包含有能夠存儲電能的裝置的設(shè)備，充電器可以為任意包括USB接口的充電器。例如，待充電設(shè)備可以為手機(jī)終端、平板電腦等，也可以是充電寶、移動電源等可以存儲電能的設(shè)備，還可以為其他設(shè)備，只要包括能夠存儲電能的裝置即可，此處不做贅述。
[0084]在本發(fā)明實施例中，在充電過程中，電池的電壓可以隨著充電時長而發(fā)生變化。待充電設(shè)備可以實時獲取電池的當(dāng)前電壓值，并向充電器發(fā)送表示電池當(dāng)前電壓值的信號。充電器在接收到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號后，可以獲取電池當(dāng)前電壓值，并執(zhí)行步驟S102。
[0085]在本發(fā)明一實施例中，待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號為一定占空比的第一 PWM波。在待充電設(shè)備中設(shè)置PWM波生成裝置，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，通過PWM波生成裝置將電池當(dāng)前電壓值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)占空比的第一 PWM波，并將第一 PWM波發(fā)送至充電器。在本發(fā)明其他實施例中，待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號還可以為其他形式的信號，此處不做贅述。
[0086]在本發(fā)明一實施例中，待充電設(shè)備中設(shè)置的PWM生成裝置包括比較器。比較器通過比較兩個輸入端輸入的電壓值，輸出對應(yīng)的高電平或低電平。根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)的第一 PWM波的占空比。比較器的第一輸入端輸入鋸齒波，第二輸入端輸入一個對應(yīng)的電壓值VI,通過對相同時刻Vl于鋸齒波對應(yīng)的電壓值進(jìn)行比較，輸出高電平或低電平。通過調(diào)整電壓值Vl，即可通過比較器產(chǎn)生對應(yīng)占空比的第一 PWM波。
[0087]在本發(fā)明一實施例中，可以預(yù)先建立電壓值Vl與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，例如，電壓值Vl = 1.4V時對應(yīng)的P麗波占空比為70%，電壓值Vl = 1.2V時對應(yīng)的PWM波占空比為60%等，由此，在獲取到待充電設(shè)備電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)的第一 PWM波的占空比時，比較器的第二輸入端輸入預(yù)設(shè)的電壓值Vl = 1.4V，從而生成占空比為70%第一 PWM波。
[0088]例如，針對手機(jī)等移動終端，使用的鋰電池或者其他類型的電池的電壓一般都不會超過5V，一般為4.2V或4.35V。在正常工作時，電池的最低電壓一般不會低于3V。設(shè)定5V對應(yīng)的PWM波占空比為100 %，3V對應(yīng)的PWM波占空比為20 %，則電池當(dāng)前電壓值Vbat對應(yīng)的 PWM 波占空比為 Duty = (Vbat-3) /(5-3) *80% +20
[0089]電池當(dāng)前電壓值為Vbat = 4V，則電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)的PWM波占空比為Duty =(4-3)/(5-3) *80% +20%= 60%。根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值Vl與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系可知，Vl = 1.2V時比較器產(chǎn)生占空比為60%的PWM波，因此，比較器的第二輸入端輸入1.2V，從而可以產(chǎn)生占空比為60%的第一 PWM波，并發(fā)送至充電器。
[0090]通過PWM波接收裝置接收待充電設(shè)備發(fā)送的第一 PWM波，并獲取到第一 PWM波的占空比為60%。根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，充電器可以獲知待充電設(shè)備的電池當(dāng)前電壓值為4V。
[0091]可以理解的是，電池當(dāng)前電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系并不僅限于本發(fā)明上述實施例中提供的對應(yīng)關(guān)系，還可以存在其他形式的對應(yīng)關(guān)系，此處不做贅述。
[0092]步驟S102，根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓。
[0093]在具體實施中，充電器在獲取到電池當(dāng)前電壓值后，可以將獲取到的電池的當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值進(jìn)行相加運算，得到的和值作為調(diào)整后的充電器輸出電壓，即調(diào)整后的充電器的輸出電壓為電池的當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值之和。
[0094]在本發(fā)明實施例中，預(yù)設(shè)的電壓差值可以是預(yù)先測量得到的，其是:能夠滿足充電器輸出額定電流時充電器的輸出電壓值與電池電壓值之間的差值。在實際應(yīng)用中，預(yù)設(shè)的電壓差值可以為0.4V?0.6V之間，也可以為其他值。在本發(fā)明一實施例中，預(yù)設(shè)的電壓差值為0.5V。
[0095]例如，充電器獲知待充電設(shè)備的電池當(dāng)前電壓值為4V，預(yù)設(shè)的電壓差值為0.5V，則調(diào)整后的充電器的輸出電壓值為4.5V，即充電器以4.5V的電壓進(jìn)行輸出。
[0096]以待充電設(shè)備米用線性充電方式為例，現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)定充電器的輸出電壓值為5V，輸出電流值為1A，即充電器的輸出功率為5W。待充電設(shè)備的電池當(dāng)前電壓值為3.2V，線性充電方式中，待充電設(shè)備電流的輸入電流可以與充電器的輸出電流相等，即待充電設(shè)備的電池的輸入電流為1A，則電池的當(dāng)前輸入功率為3.2W。充電器的輸出功率與電池的當(dāng)前輸入功率之間的差值為5W-3.2ff = 1.8W，即有1.8W的能量被浪費。
[0097]而采用本發(fā)明實施例中的方法，電池當(dāng)前電壓值為3.2V，待充電設(shè)備向充電器發(fā)送表示電池當(dāng)前電壓值的信號，使得充電器獲知電池當(dāng)前電壓值為3.2V，將電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，預(yù)設(shè)的電壓差值為0.5V，則得到調(diào)整后的充電器輸出電壓為
3.7V，充電器的輸出電流保持不變，仍為1A，則充電器的輸出功率為3.7W，電池的當(dāng)前輸入功率為3.2W，充電器的輸出功率值與電池的當(dāng)前輸入功率之間的差值為3.7W-3.2W =0.5W，即僅有0.5W的能量被浪費。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的1.8W的能量被浪費，本發(fā)明實施例大大減少了充電電路在充電過程中的功率損耗。
[0098]由此可見，充電器通過接收待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號，獲取電池的當(dāng)前電壓值，根據(jù)電池當(dāng)前電壓值對輸出電壓進(jìn)行調(diào)整，而不是以固定的電壓進(jìn)行輸出。在充電過程中，充電器的輸出電壓隨電池電壓改變而改變，在充電器的輸出電流不變的情況下，降低充電器的輸出電壓，可以使得充電器的輸出電壓與電池的電壓值之間的差值降低，從而可以減少在充電電路在充電過程中的功率損耗。
[0099]在充電器根據(jù)電池當(dāng)前電壓值調(diào)整輸出電壓后，執(zhí)行步驟S103。
[0100]步驟S103，向所述待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
[0101]在具體實施中，充電器在向待充電設(shè)備輸出電流時，輸出的電流值可以為充電器的額定輸出電流值。充電器在向待充電設(shè)備輸出電流的同時，可以向待充電設(shè)備發(fā)送表不當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得待充電設(shè)備在接收到該信號后，可以獲取充電器的當(dāng)前額定輸出電流值。充電器向待充電設(shè)備發(fā)送的信號可以包括多種形式的信號，只要滿足待充電設(shè)備能夠獲取充電器的當(dāng)前額定輸出電流值即可。
[0102]在本發(fā)明實施例中，在充電器處于待機(jī)狀態(tài)時，充電器的DP端口和DM端口短接。充電器實時檢測DP端口上的電壓值，當(dāng)檢測到DP端口上的電壓值高于預(yù)設(shè)電壓值的時長達(dá)到預(yù)設(shè)時長時，充電器將DM端口和DP端口斷開，通過DM端口向待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號。
[0103]在本發(fā)明一實施例中，充電器實時檢測DP端口上的電壓值。當(dāng)待充電設(shè)備與充電器連接時，待充電設(shè)備向充電器發(fā)送信號，例如發(fā)送詢問信號或使能信號的方式，使得充電器的DP端口上的電壓升高。當(dāng)DP端口上的電壓升高到Vth的時長達(dá)到預(yù)設(shè)時長時，充電器將短接的DM端口和DP端口斷開，并通過DM端口向待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號。
[0104]在本發(fā)明實施例中，根據(jù)步驟SlOl?步驟S102，充電器在對輸出電壓進(jìn)行調(diào)整之后，調(diào)整后的輸出電壓值對應(yīng)的額定輸出電流值與輸出電壓調(diào)整前的額定輸出電流值相等，充電器向待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號。
[0105]在本發(fā)明一實施例中，充電器發(fā)送的表不當(dāng)前額定輸出電流值的信號為一定占空比的第二 PWM波。在充電器中設(shè)置PWM生成裝置，根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，將充電器的當(dāng)前額定輸出電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)占空比的第二 PWM波，并將第二 PWM波發(fā)送至待充電設(shè)備。
[0106]在本發(fā)明一實施例中，PWM波生成裝置可以是比較器，比較器的第一輸入端輸入鋸齒波，第二輸入端輸入需要調(diào)制的充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)的電壓值，從而可以產(chǎn)生對應(yīng)占空比的第二 PWM波。
[0107]例如，當(dāng)前充電器的額定輸出電流值為2A，對應(yīng)的電壓值為5V，則在比較器的第二輸入端輸入2A對應(yīng)的電壓值5V，從而可以產(chǎn)生對應(yīng)占空比的第二 PWM波。
[0108]在本發(fā)明其他實施例中，充電器中的PWM波生成裝置也可以是其他能夠生成PWM波的裝置，此處不做贅述。
[0109]可以在待充電設(shè)備端設(shè)置PWM波接收裝置，在PWM波接收裝置接收到充電器發(fā)送的第二 PWM波后，獲取第二 PWM波對應(yīng)的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，即可獲取充電器的當(dāng)前額定輸出電流值。
[0110]設(shè)定普通USB接口的最大電流承載能力為maxoutA,將maxoutA作為PWM波占空比為100%對應(yīng)的電流值,充電器當(dāng)前額定輸出電流值為maxA,且maxA < maxoutA,則將當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)的PWM波的占空比為(maxA/maxoutA) X100%。待充電設(shè)備在接收到充電器發(fā)送的PWM波后，可以獲取接收到的PWM波的占空比，根據(jù)充電器端預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，即可獲知充電器的當(dāng)前額定輸出電流值。
[0111]例如，普通USB接口的最大電流承載能力為2.5A，充電器當(dāng)前額定輸出電流值即額定電流值為2A，則當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)的PWM波的占空比為:2/2.5X100% = 80%,即充電器向待充電設(shè)備發(fā)送占空比為80 %的PWM波。待充電設(shè)備在接收到充電器發(fā)送的PWM波后，獲取到PWM波的占空比為80 %，根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，即可獲知充電器當(dāng)前額定輸出電流值為2A。
[0112]在本發(fā)明其他實施例中，還可以通過其他的運算方式來獲取充電器當(dāng)前額定輸出電流值所對應(yīng)的PWM波占空比，此處不做贅述。
[0113]在本發(fā)明實施例中，針對待充電設(shè)備的充電方式不同，在充電器的輸出電流值相同的情況下，對應(yīng)的待充電設(shè)備的充電電流Iaffi可以并不相同。在實際應(yīng)用中，待充電設(shè)備的充電方式可以為線性充電方式。在待充電設(shè)備的充電方式為線性充電時，Ichg與充電器的輸出電流值相等。
[0114]在獲取到充電器的額定輸出電流值對應(yīng)的充電電流值Iqk之后，可以將Iaffi與待充電設(shè)備的預(yù)設(shè)充電電流值Itl進(jìn)行比較。當(dāng)I?〉Itl時，可以將待充電設(shè)備的預(yù)設(shè)充電電流調(diào)整為I?或略小于I?，并以I?或略小于Iaffi的電流值進(jìn)行充電，從而實現(xiàn)快速充電。當(dāng)I? < Itl時，可以以I?或略小于I?的電流值進(jìn)行充電，從而保護(hù)充電器，并且在盡可能的情況下快速充電。
[0115]可以理解的是，在實際應(yīng)用中，步驟S1 3與步驟S1I之間并沒有直接的、固定的先后順序。可以在步驟SlOl執(zhí)行之前先執(zhí)行步驟S103，也可以在步驟SlOl?步驟S102執(zhí)行完成之后再執(zhí)行步驟S103。
[0116]在本發(fā)明一實施例中，充電器端設(shè)置的PWM波生成裝置生成的第二 PWM波信號可以通過USB充電器的DM端口輸出，待充電設(shè)備端的PWM波接收裝置可以在充電接口的DM端口上接收PWM波生成裝置輸出的第二 PWM波。
[0117]由此可見，通過充電器向待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得待充電設(shè)備獲取充電器的當(dāng)前額定輸出電流值，并對充電電流進(jìn)行調(diào)整，而不是僅以固定的預(yù)設(shè)充電電流值進(jìn)行充電。在充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)的充電電流值大于待充電設(shè)備的固定的充電電流時，調(diào)整待充電設(shè)備的充電電流，使得調(diào)整后的充電電流值大于固定的預(yù)設(shè)充電電流值，可以充分利用充電器的輸出電流，從而實現(xiàn)快速充電。
[0118]在本發(fā)明實施例中，在待充電設(shè)備向充電器發(fā)送表不電池當(dāng)前電壓值的信號之前，在充電器處于待機(jī)狀態(tài)時，充電器的DP端口和DM端口短接。待充電設(shè)備可以通過DM端口向充電器發(fā)送檢測信號，DM端口上存在電壓。由于DM端口和DP端口短接，因此，DP端口上的電壓與DM端口上的電壓相等。充電器實時檢測DP端口上的電壓值，當(dāng)檢測到DP端口上的電壓值高于預(yù)設(shè)電壓值的時長達(dá)到預(yù)設(shè)時長時，充電器將DM端口和DP端口斷開，DP端口上的電壓為O,此時,待充電設(shè)備可以向充電器發(fā)送表不電池當(dāng)前電壓值的信號。
[0119]在本發(fā)明一實施例中，當(dāng)待充電設(shè)備與充電器連接時，待充電設(shè)備通過DM端口向充電器發(fā)送檢測信號，例如發(fā)送詢問信號或使能信號的方式，使得充電器的DM端口上的電壓升高。由于DM端口與DP端口耦接，因此DP端口上的電壓與DM端口上的電壓相等。充電器實時檢測DP端口上的電壓值。當(dāng)DP端口上的電壓升高到Vth的時長達(dá)到預(yù)設(shè)時長時，充電器將短接的DM端口和DP端口斷開，此時DP端口上的電壓為O，此時，待充電設(shè)備可以向充電器發(fā)送表不電池當(dāng)前電壓值的信號。
[0120]在具體實施中，在充電器根據(jù)待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號，對輸出電壓進(jìn)行調(diào)整。在充電過程結(jié)束，例如待充電設(shè)備與充電器的充電接口斷開連接時，充電器的輸出電壓值可以被調(diào)整到一個較高的電壓值，例如，在充電結(jié)束時，充電器的輸出電壓值為12V。在充電器重新為另一待充電設(shè)備進(jìn)行充電時，由于充電器的輸出電壓值為12V，而待充電設(shè)備額定的輸入電壓值為5V，則無法通過充電器向該充電設(shè)備進(jìn)行充電，甚至對待充電設(shè)備造成損壞。
[0121]為解決上述問題，在本發(fā)明實施例中，在充電器未檢測到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，判定當(dāng)前待充電設(shè)備與充電器斷開連接，因此，可以將充電器恢復(fù)成初始狀態(tài)，將充電器的電壓重置為默認(rèn)輸出電壓值。
[0122]參照圖2，本發(fā)明實施例提供了一種充電裝置20，包括:獲取單元201、調(diào)整單元202以及發(fā)送單元203，其中:
[0123]獲取單元201，用于當(dāng)接收到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值；
[0124]調(diào)整單元202，用于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓；
[0125]調(diào)整單元203，用于向所述待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
[0126]在具體實施中，所述獲取單元201可以用于接收到待充電設(shè)備發(fā)送的第一PWM波，所述第一 PWM波的占空比與所述電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)；并獲取所述第一 P麗波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
[0127]在具體實施中，所述調(diào)整單元202可以用于將所述電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為所述充電器調(diào)整后的輸出電壓。
[0128]在具體實施中，所述發(fā)送單元203，可以用于向所述待充電設(shè)備發(fā)送第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值，根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整所述待充電設(shè)備的預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
[0129]在具體實施中，所述充電裝置20還可以包括:重置單元，用于在未檢測到所述待充電設(shè)備發(fā)送的表不電池當(dāng)前電壓值的信號時，將充電器的輸出電壓重置為默認(rèn)輸出電壓值。
[0130]本發(fā)明實施例還提供了一種充電器，參照圖3，包括:PWM反饋電路301、電壓轉(zhuǎn)換器302以及PWM輸出電路303，其中:
[0131]所述PWM反饋電路301，適于接收待充電設(shè)備發(fā)送的第一 PWM波，獲取所述第一PWM波對應(yīng)的所述待充電設(shè)備的電池當(dāng)前電壓值。
[0132]在本發(fā)明實施例中，在充電過程中，可以通過待充電設(shè)備向充電器發(fā)送表示電池當(dāng)前電壓值的第一 PWM波。待充電設(shè)備可以根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，將電池當(dāng)前電壓值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)占空比的第一 PWM波，并發(fā)送至充電器。
[0133]例如，待充電設(shè)備的電池當(dāng)前電壓值為4V，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系可知，4V對應(yīng)的PWM波占空比為60 %，則待充電設(shè)備向充電器發(fā)送占空比為60 %的PWM波。
[0134]在本發(fā)明實施例中，PWM反饋電路301可以包括采樣電路，通過采樣電路對第一PWM波進(jìn)行采樣，從而可以獲取第一 PWM波的占空比，進(jìn)而獲取第一 PWM波對應(yīng)的電池當(dāng)前電壓值。
[0135]例如，在本發(fā)明一實施例中，采樣電路可以包括高頻時鐘電路。通過高頻時鐘電路產(chǎn)生高頻脈沖，對第一 PWM波的高電平和低電平分別進(jìn)行脈沖計數(shù)。根據(jù)高電平對應(yīng)的脈沖數(shù)以及低電平對應(yīng)的脈沖數(shù)，即可獲知第一 PWM波的占空比。再根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，即可獲知電池當(dāng)前電壓值，并將電池當(dāng)前電壓值發(fā)送至電壓轉(zhuǎn)換器 302。
[0136]PWM反饋電路301還可以為其他類型的電路。在本發(fā)明一實施例中，PWM反饋電路301包括低通濾波器以及與低通濾波器耦接的ADC，通過低通濾波器將第一 PWM波轉(zhuǎn)換成對應(yīng)電壓值的直流信號，通過ADC獲取直流信號對應(yīng)的電壓值，并將直流信號對應(yīng)的電壓值發(fā)送至電壓轉(zhuǎn)換器302。
[0137]參照圖4，給出了本發(fā)明實施例中的一種PWM反饋電路的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:低通濾波器以及一個ADC，低通濾波器可以由電阻Rl和電容Cl組成。下面對上述PWM反饋電路的工作流程進(jìn)行舉例說明。
[0138]第一 PWM波的占空比為60%，對應(yīng)的電壓值為4V。第一 PWM波的高電平為3V，低電平為0V。通過低通濾波器對第一 PWM波進(jìn)行濾波，將第一 PWM波轉(zhuǎn)換成一個直流信號，并發(fā)送至ADC，直流信號的電壓值為3VX 60%= 1.8V。ADC采集到當(dāng)前輸入的直流信號的電壓為1.8V，即可獲知第一 PWM波的占空比為60 %，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，即可獲知第一PWM波對應(yīng)的電池當(dāng)前電壓值為4V，向電壓轉(zhuǎn)換器302發(fā)送電池當(dāng)前電壓值為4V的信號。
[0139]在本發(fā)明另一實施例中，PWM反饋電路301包括低通濾波器以及與低通濾波器耦接的運算放大器，通過低通濾波器將第一 PWM波轉(zhuǎn)換成對應(yīng)電壓值的直流信號，通過運算放大器對直流信號的電壓值按比例進(jìn)行縮放，使得經(jīng)過縮放后的電壓值處于電壓轉(zhuǎn)換器302的工作范圍之內(nèi)，并發(fā)送至電壓轉(zhuǎn)換器302。例如，通過運算放大器對直流信號的電壓值按比例進(jìn)行縮放，使得經(jīng)過縮放后的電壓值處于電壓轉(zhuǎn)換器302的調(diào)整電路的工作范圍之內(nèi)。電壓轉(zhuǎn)換器302根據(jù)預(yù)設(shè)的比例轉(zhuǎn)換關(guān)系，即可獲知第一 PWM波對應(yīng)的電池當(dāng)前電壓值。
[0140]參照圖5，給出了本發(fā)明一實施例中的另一種PWM反饋電路的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:低通濾波器以及一個運算放大器電路，低通濾波器可以由電阻R2和電容C2組成，運算放大器電路可以包括運算放大器Al以及電阻R3和R4組成，下面對上述PWM反饋電路的工作流程進(jìn)行舉例說明。
[0141]第一 PWM波的占空比為60%，對應(yīng)的電壓值為4V。第一 PWM波的高電平為3V，低電平為0V。通過RC低通濾波器對第一 PWM波進(jìn)行濾波，將第一 PWM波轉(zhuǎn)換成一個直流信號，并發(fā)送至運算放大器Al的“ + ”輸入端，直流信號的電壓值為3VX60%= 1.8V。電壓轉(zhuǎn)換器302的調(diào)整電路的工作范圍為0.5V?IV，則通過運算放大器Al將輸入的電壓值縮放成0.6V，并輸入到電壓轉(zhuǎn)換器302。當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換器302的調(diào)整電路的輸入為0.6V時，電壓轉(zhuǎn)換器輸出4V的電壓。
[0142]在本發(fā)明上述實施例中，低通濾波器可以為一階低通濾波器，也可以為二階低通濾波器或其他類型的低通濾波器。例如，在本發(fā)明一實施例中，采用一階低通濾波器作為低通濾波器，對接收到的第一PWM波進(jìn)行濾波處理。而在本發(fā)明另一實施例中，則采用二階低通濾波器作為低通濾波器。
[0143]可以理解的是，在具體實施中，PWM反饋電路的結(jié)構(gòu)并不僅限于本發(fā)明上述實施例中所提供的幾種結(jié)構(gòu)，還可以包括其他形式的結(jié)構(gòu)，只要能夠獲取第一 PWM波對應(yīng)的電池當(dāng)前電壓值并發(fā)送至電壓轉(zhuǎn)換器即可，此處不做贅述。
[0144]所述電壓轉(zhuǎn)換器302，適于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓。
[0145]在本發(fā)明實施例中，電壓轉(zhuǎn)換器302在接收到PWM反饋電路301發(fā)送的待充電設(shè)備的電池當(dāng)前電壓值后，可以根據(jù)電池當(dāng)前電壓值來調(diào)整充電器的輸出電壓，使得充電器的輸出電壓滿足待充電設(shè)備的需求。
[0146]在本發(fā)明一實施例中，電壓轉(zhuǎn)換器302將充電器的輸出電壓調(diào)整為:電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值之和。
[0147]例如，PWM反饋電路301檢測到電池當(dāng)前電壓值為4V，預(yù)設(shè)的電壓差值為0.5V，將電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值求和，得到充電器的輸出電壓值應(yīng)為4.5V。電壓轉(zhuǎn)換器302接收到PWM反饋電路301發(fā)送的電池當(dāng)前電壓值為4V的信號，對充電器的當(dāng)前電壓輸出進(jìn)行調(diào)整，將充電器的當(dāng)前輸出電壓值調(diào)整為4.5V。
[0148]又如，電壓轉(zhuǎn)換器302接收到的電壓為0.7V，根據(jù)預(yù)設(shè)的對應(yīng)關(guān)系，得知0.7V對應(yīng)的電池當(dāng)前電壓值為4V，預(yù)設(shè)的電壓差值為0.5V，因此電壓轉(zhuǎn)換器將充電器的當(dāng)前輸出電壓值調(diào)整為4.5V。
[0149]在本發(fā)明實施例中，電壓轉(zhuǎn)換器302可以為AC-DC轉(zhuǎn)換器，也可以為DC-DC轉(zhuǎn)換器。當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換器為AC-DC轉(zhuǎn)換器時，由于PWM反饋電路301兩端的電壓較低，一般小于等于20V，而AC-DC側(cè)的電壓值較高，超出了人體安全電壓的范圍，為了安全起見，可以在AC-DC轉(zhuǎn)換器與PWM反饋電路之間設(shè)置隔離器件，將AC-DC轉(zhuǎn)換器與PWM反饋電路物理隔離，從而可以避免因人體誤接觸而存在的安全隱患。
[0150]在本發(fā)明一實施例中，隔離器為光耦合器件。隔離器還可以為其他類型的器件，只要滿足將AC-DC轉(zhuǎn)換電路與PWM反饋電路物理隔離即可，此處不再贅述。
[0151]下面通過具體實例對本發(fā)明上述實施例提供的充電器的工作流程進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0152]待充電設(shè)備在接收到充電器的輸出電流后，可以實時獲取電池的當(dāng)前電壓值，并向充電器發(fā)送表示電池當(dāng)前電壓值的信號。待充電設(shè)備的電池當(dāng)前電壓值為4V。根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系可以得知，4V對應(yīng)的PWM波的占空比為60 %。因此，待充電設(shè)備通過預(yù)設(shè)的PWM波生成裝置向充電器發(fā)送占空比為60 %的第一 PWM波。
[0153]充電器通過PWM反饋電路301接收第一 PWM波，經(jīng)過低通濾波器對第一 PWM波濾波之后，通過采樣電路獲取第一 PWM波的占空比為60 %，由此可知電池當(dāng)前電壓值為4V。PWM反饋電路301將電池當(dāng)前電壓值為4V的信號發(fā)送至AC-DC，預(yù)設(shè)的電壓差值為0.5V, AC-DC將充電器的輸出電壓值進(jìn)行調(diào)整為4.5V。
[0154]綜上，即可實現(xiàn)通過待充電設(shè)備對充電器的輸出電壓進(jìn)行調(diào)整。
[0155]在具體實施中，PWM輸出電路303可以包括比較器以及鋸齒波發(fā)生器，根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)的第二 PWM波的占空比。鋸齒波發(fā)生器生成鋸齒波并輸入到比較器的第一輸入端，在比較器的第二端輸入電壓值V2，通過對相同時刻V2與鋸齒波對應(yīng)的電壓值進(jìn)行比較，輸出高電平或低電平。通過調(diào)整電壓值V2，即可通過比較器產(chǎn)生對應(yīng)占空比的第二 PWM波。
[0156]在本發(fā)明一實施例中，可以預(yù)先建立電壓值V2與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，例如，電壓值V2 = 1.6V時對應(yīng)的P麗波占空比為80%，電壓值V2 = 1.2V時對應(yīng)的PWM波占空比為60 %等，由此，在獲取到當(dāng)前充電器的額定輸出電流值對應(yīng)的第二 PWM波的占空比為80%時，比較器的第二輸入端輸入的電壓值V2 = 1.6V，從而生成占空比為80%的第二 PWM波。
[0157]參照圖6，給出了本發(fā)明實施例中的一種PWM輸出電路303的結(jié)構(gòu)示意圖，包括比較器A2以及鋸齒波發(fā)生器。鋸齒波發(fā)生器與比較器A2的“一”輸入端耦接，產(chǎn)生鋸齒波后，將鋸齒波發(fā)送至比較器A2。比較器A2的“ + ”輸入端輸入額定電流值對應(yīng)的電壓值信號，通過比較器A2即可生成第二 PWM波。
[0158]例如，充電器的當(dāng)前額定輸出電流值為2A，根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，得知2A對應(yīng)的PWM波占空比為80 %，則PWM輸出電路303產(chǎn)生一個占空比為80%的第二 PWM波，并發(fā)送至待充電設(shè)備，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)充電器的當(dāng)前額定輸出電流值，對充電電流值進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
[0159]在本發(fā)明其他實施例中，PWM輸出電路303也可以是其他能夠?qū)⒊潆娖鳟?dāng)前額定輸出電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)占空比的第二 PWM波的裝置，此處不做贅述。
[0160]在本發(fā)明實施例中，還可以在充電器30中設(shè)置控制器以及開關(guān)電路，其中，開關(guān)電路設(shè)置在充電器的DP端口和DM端口之間，通過控制器控制開關(guān)電路斷開。
[0161]在本發(fā)明一實施例中，對應(yīng)于國標(biāo)充電器，默認(rèn)在充電過程中，DP端口和DM端口連接。待充電設(shè)備在向充電器發(fā)送表示需求電壓值的信號之前，向充電器發(fā)送檢測信號。充電器的控制器接收檢測信號，并在接收檢測信號的時長達(dá)到預(yù)設(shè)時長時，控制器控制開關(guān)電路斷開，從而使得DP端口和DM端口斷開連接。在待充電設(shè)備檢測到DP端口和DM端口斷開連接時，向充電器發(fā)送表示需求電壓值的信號。
[0162]參照圖7，給出了本發(fā)明一實施例中的一種充電器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:PWM反饋電路701、AC-DC轉(zhuǎn)換器702、PWM輸出電路703、控制電路704、隔離器件705、開關(guān)電源電路706以及開關(guān)電路SI。
[0163]充電器的PWM反饋電路701通過DP端口接收待充電設(shè)備發(fā)送的第一 PWM波，獲取第一 PWM波的占空比，從而獲取電池當(dāng)前電壓值。將當(dāng)前電壓值信號通過隔離器件705發(fā)送給AC-DC轉(zhuǎn)換器702，AC-DC轉(zhuǎn)換器702根據(jù)電池當(dāng)前電壓值，得到對應(yīng)的充電器的輸出電壓，控制開關(guān)電源電路706生成相對應(yīng)的輸出電壓并通過VBUS端口輸出。
[0164]通過PWM輸出電路703輸出與充電器當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)的第二 PWM波，通過控制電路704控制DP端口和DM端口的斷開。PWM反饋電路701、AC-DC轉(zhuǎn)換器702、PWM輸出電路703、控制電路704、隔離器件705的具體功能和工作原理可以參照本發(fā)明上述實施例，此處不再贅述。
[0165]可以理解的是，在本發(fā)明實施例中，還可以采用DC-DC轉(zhuǎn)換器替代AC-DC轉(zhuǎn)換器702。在采用DC-DC轉(zhuǎn)換器替代AC-DC轉(zhuǎn)換器702時，隔離器件705可以相應(yīng)省去。在DC-DC轉(zhuǎn)換器與PWM反饋電路701之間設(shè)置反饋電路，通過反饋電路向DC-DC反饋電池當(dāng)前電壓值。
[0166]本發(fā)明實施例還提供了另一種充電方法，參照圖8，以下通過具體步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0167]步驟S801，當(dāng)接收到表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
[0168]在具體實施中，充電器接收到的表示電池當(dāng)前電壓值的信號可以為第一 PWM波信號，第一 PWM波信號的占空比與電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)?？梢酝ㄟ^獲取第一 PWM波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取電池當(dāng)前電壓值。
[0169]在本發(fā)明實施例中，獲取電池當(dāng)前電壓值的具體過程可以參照本發(fā)明上述實施例中的步驟S101，此處不再贅述。
[0170]步驟S802，根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓。
[0171]在具體實施中，在獲取到電池當(dāng)前電壓值后，可以將獲取到的電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為充電器調(diào)整后的輸出電壓。
[0172]在本發(fā)明實施例中，充電器的輸出電壓的調(diào)整過程可以參照本發(fā)明上述實施例中的步驟S102，此處不再贅述。
[0173]步驟S803，發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號。
[0174]在具體實施中，充電器發(fā)送的表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號為第二 PWM波，且第二 PWM波的占空比與充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)。
[0175]在本發(fā)明實施例中，將充電器的當(dāng)前額定輸出電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)占空比的第二PWM波的具體流程，可以參照本發(fā)明上述實施例中的步驟S103，此處不再贅述。
[0176]本發(fā)明實施例還提供了一種充電裝置，可以參照圖2，包括:獲取單元201、調(diào)整單元202以及發(fā)送單元203，其中:
[0177]獲取單元201，用于當(dāng)接收到表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池的安倩電壓值；
[0178]調(diào)整單元202，用于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓；
[0179]發(fā)送單元203，用于發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號。
[0180]在具體實施中，所述獲取單元201可以用于接收到第一 PWM波，獲取所述第一 PWM波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
[0181]在具體實施中，所述調(diào)整單元202可以用于將所述電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為所述充電器調(diào)整后的輸出電壓。
[0182]在具體實施中，所述發(fā)送單元203可以用于發(fā)送第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)。
[0183]本發(fā)明實施例還提供了一種充電器，可以參照圖3，包括:PWM反饋電路301，電壓轉(zhuǎn)換器302以及PWM輸出電路303，其中:
[0184]所述PWM反饋電路301，適于接收第一 PWM波，獲取所述第一 PWM波對應(yīng)的電池當(dāng)前電壓值；
[0185]所述電壓轉(zhuǎn)換器302，適于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓值；
[0186]所述PWM輸出電路303，適于根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，將所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)占空比的第二 PWM波并發(fā)送。
[0187]在具體實施中，所述PWM反饋電路301可以包括:采樣電路，適于對所述第一 PWM波進(jìn)行采樣，以獲取所述第一 PWM波的占空比。
[0188]在具體實施中，所述PWM反饋電路301可以包括:低通濾波器，與所述低通濾波器耦接的ADC或運算放大器。
[0189]在具體實施中，所述低通濾波器包括以下任意一種:一階低通濾波器、二階低通濾波器。
[0190]在具體實施中，所述采樣電路可以包括ADC電路。
[0191]在具體實施中，所述電壓轉(zhuǎn)換器302可以為AC-DC轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器。
[0192]在具體實施中，當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換器302為AC-DC轉(zhuǎn)換器時，在所述AC-DC轉(zhuǎn)換器與所述PWM反饋電路之間設(shè)置隔離器，適于將所述AC-DC轉(zhuǎn)換器與所述PWM反饋電路物理隔離。
[0193]在具體實施中，所述隔離器可以為光耦合器件。
[0194]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括:ROM、RAM、磁盤或光盤等。
[0195]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種充電方法，其特征在于，包括: 當(dāng)接收到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值； 根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓； 向所述待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
2.如權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于，所述接收到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值，包括: 接收到待充電設(shè)備發(fā)送的第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比與所述電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)； 獲取所述第一 PWM波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
3.如權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓，包括:將所述電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為所述充電器調(diào)整后的輸出電壓值。
4.如權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于，所述向所述待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電，包括:向所述待充電設(shè)備發(fā)送第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值，根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整所述待充電設(shè)備的預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
5.如權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于，在接收待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號之前，還包括:接收到所述待充電設(shè)備發(fā)送的檢測信號，向所述待充電設(shè)備發(fā)送對應(yīng)的反饋信號，使得所述待充電設(shè)備在接收到所述反饋信號時，發(fā)送表示電池當(dāng)前電壓值的信號。
6.如權(quán)利要求1所述的充電方法，其特征在于，在根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓之后，還包括:在未檢測到所述待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，將充電器的輸出電壓重置為默認(rèn)輸出電壓值。
7.一種充電裝置，其特征在于，包括: 獲取單元，用于當(dāng)接收到待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值； 調(diào)整單元，用于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓； 發(fā)送單元，用于向所述待充電設(shè)備發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
8.如權(quán)利要求7所述的充電裝置，其特征在于，所述獲取單元用于接收待充電設(shè)備發(fā)送的第一 PWM波，所述第一 PWM波的占空比與所述電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)；并獲取所述第一PWM波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
9.如權(quán)利要求7所述的充電裝置，其特征在于，所述調(diào)整單元用于將所述電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為所述充電器調(diào)整后的輸出電壓。
10.如權(quán)利要求7所述的充電裝置，其特征在于，所述發(fā)送單元用于向所述待充電設(shè)備發(fā)送第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)，使得所述待充電設(shè)備根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值，根據(jù)所述當(dāng)前額定輸出電流值調(diào)整所述待充電設(shè)備的預(yù)設(shè)充電電流值，并以調(diào)整后的充電電流值進(jìn)行充電。
11.如權(quán)利要求7所述的充電裝置，其特征在于，還包括:重置單元，用于在未檢測到所述待充電設(shè)備發(fā)送的表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，將充電器的輸出電壓重置為默認(rèn)輸出電壓值。
12.一種充電器，其特征在于，包括:PWM反饋電路、電壓轉(zhuǎn)換器以及PWM輸出電路，其中: 所述PWM反饋電路，適于接收待充電設(shè)備發(fā)送的第一 PWM波，獲取所述第一 PWM波對應(yīng)的所述待充電設(shè)備的電池當(dāng)前電壓值； 所述電壓轉(zhuǎn)換器，適于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓值； 所述PWM輸出電路，適于根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，將所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)占空比的第二 PWM波，并發(fā)送至所述待充電設(shè)備，控制所述待充電設(shè)備的充電電流。
13.如權(quán)利要求12所述的充電器，其特征在于，還包括:控制電路以及開關(guān)電路，其中: 所述控制電路，適于在接收到所述待充電設(shè)備發(fā)送的檢測信號達(dá)到預(yù)設(shè)時長時，向所述開關(guān)電路發(fā)送斷開指令； 所述開關(guān)電路，設(shè)置在所述充電器的DP端口和DM端口之間，適于在接收到所述控制電路發(fā)送的斷開指令時，斷開所述DP端口與所述DM端口之間的連接。
14.如權(quán)利要求12所述的充電器，其特征在于，所述PWM反饋電路包括:采樣電路，適于對所述第一 PWM波進(jìn)行采樣，以獲取所述第一 PWM波的占空比。
15.如權(quán)利要求14所述的充電器，其特征在于，所述采樣電路包括ADC電路。
16.如權(quán)利要求12所述的充電器，其特征在于，所述PWM反饋電路包括:低通濾波器；與所述低通濾波器耦接的ADC或運算放大器。
17.如權(quán)利要求16所述的充電器，其特征在于，所述低通濾波器包括以下任意一種:一階低通濾波器、二階低通濾波器。
18.如權(quán)利要求12所述的充電器，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換器為AC-DC轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器。
19.如權(quán)利要求18所述的充電器，其特征在于，當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換器為AC-DC轉(zhuǎn)換器時，所述AC-DC轉(zhuǎn)換器與所述PWM反饋電路之間設(shè)置有隔離器，適于將所述AC-DC轉(zhuǎn)換器與所述PWM反饋電路物理隔離。
20.如權(quán)利要求19所述的充電器，其特征在于，所述隔離器為光耦合器件。
21.一種充電方法，其特征在于，包括: 當(dāng)接收到表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值； 根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓； 發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號。
22.如權(quán)利要求21所述的充電方法，其特征在于，所述當(dāng)接收到表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值，包括: 接收到第一PWM波，所述第一 PWM波的占空比與所述電池當(dāng)前電壓值對應(yīng)；獲取所述第一 PWM波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
23.如權(quán)利要求21所述的充電方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓，包括:將電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為所述充電器調(diào)整后的輸出電壓。
24.如權(quán)利要求21所述的充電方法，其特征在于，所述發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號，包括:發(fā)送第二 PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)。
25.一種充電裝置，其特征在于，包括: 獲取單元，用于當(dāng)接收到表示電池當(dāng)前電壓值的信號時，獲取所述電池當(dāng)前電壓值； 調(diào)整單元，用于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓； 發(fā)送單元，用于發(fā)送表示當(dāng)前額定輸出電流值的信號。
26.如權(quán)利要求25所述的充電裝置，其特征在于，所述獲取單元用于接收到第一PWM波，獲取所述第一 PWM波的占空比，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述電池當(dāng)前電壓值。
27.如權(quán)利要求25所述的充電裝置，其特征在于，所述調(diào)整單元用于將所述電池當(dāng)前電壓值與預(yù)設(shè)的電壓差值相加，并將得到的和值作為所述充電器調(diào)整后的輸出電壓。
28.如權(quán)利要求25所述的充電裝置，其特征在于，所述發(fā)送單元用于發(fā)送第二PWM波，所述第二 PWM波的占空比與所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值對應(yīng)。
29.一種充電器，其特征在于，包括:PWM反饋電路、電壓轉(zhuǎn)換器以及PWM輸出電路，其中: 所述PWM反饋電路，適于接收第一 PWM波，獲取所述第一 PWM波對應(yīng)的電池當(dāng)前電壓值； 所述電壓轉(zhuǎn)換器，適于根據(jù)所述電池當(dāng)前電壓值，調(diào)整充電器的輸出電壓值； 所述PWM輸出電路，適于根據(jù)預(yù)設(shè)的電流值與PWM波占空比的對應(yīng)關(guān)系，將所述充電器的當(dāng)前額定輸出電流值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)占空比的第二 PWM波并發(fā)送。
30.如權(quán)利要求29所述的充電器，其特征在于，所述PWM反饋電路包括:采樣電路，適于對所述第一 PWM波進(jìn)行采樣，以獲取所述第一 PWM波的占空比。
31.如權(quán)利要求30所述的充電器，其特征在于，所述采樣電路包括ADC電路。
32.如權(quán)利要求29所述的充電器，其特征在于，所述PWM反饋電路包括:低通濾波器，與所述低通濾波器耦接的ADC或運算放大器。
33.如權(quán)利要求32所述的充電器，其特征在于，所述低通濾波器包括以下任意一種:一階低通濾波器、二階低通濾波器。
34.如權(quán)利要求29所述的充電器，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換器為AC-DC轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器。
35.如權(quán)利要求34所述的充電器，其特征在于，當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換器為AC-DC轉(zhuǎn)換器時，所述AC-DC轉(zhuǎn)換器與所述PWM反饋電路之間設(shè)置有隔離器，適于將所述AC-DC轉(zhuǎn)換器與所述PWM反饋電路物理隔離。
36.如權(quán)利要求35所述的充電器，其特征在于，所述隔離器為光耦合器件。
【文檔編號】H02J7/00GK104467116SQ201410851526
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】陳良金 申請人:展訊通信（上海）有限公司