本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種充電器及USB充電系統(tǒng)的充電方法。

背景技術(shù)：

隨著智能手機的普及和用戶對手機使用續(xù)航時間需求的提高，在受限于鋰電池技術(shù)無法取得突破而做大能量密度的情況下，智能手機電池快速充電技術(shù)得以迅速普及。快充技術(shù)本質(zhì)上是提高充電器的輸出功率，因此需要匹配對應(yīng)的快速充電器以及數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線相比以前要能承受更高的功率以及更低的損耗，需要定制化。然而當前許多普通數(shù)據(jù)線阻抗較大，大電流充電時，數(shù)據(jù)線上會有較大的壓降，無法承受較大的功率，無法滿足快充要求。在數(shù)據(jù)線內(nèi)阻過大的情況下，強行進行大功率充電，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)線過流燒壞的風(fēng)險。

因此，有必要在充電前獲知數(shù)據(jù)線內(nèi)阻，從而避免上述情況發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種充電器及USB充電系統(tǒng)的充電方法，能夠獲取USB數(shù)據(jù)線的阻值，以判斷其是否適合快速充電，從而有效防止USB數(shù)據(jù)線過流燒壞。

本發(fā)明提供一種USB充電系統(tǒng)的充電方法，USB充電系統(tǒng)包括被充電設(shè)備、充電器，被充電設(shè)備通過USB數(shù)據(jù)線與充電器可插拔連接，該方法包括：被充電設(shè)備在被充電設(shè)備的VBUS端口加載第一電壓；充電器在充電器的VBUS端口檢測到第一電壓對應(yīng)的第一電流；被充電設(shè)備在被充電設(shè)備的VBUS端口加載與第一電壓的電壓值不相同的第二電壓；充電器在充電器的VBUS端口檢測到第二電壓對應(yīng)的第二電流；充 電器根據(jù)第一電壓、第二電壓、第一電流以及第二電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。

其中，充電器根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值：

其中，R為內(nèi)阻值，V1為第一電壓的電壓值，V2為第二電壓的電壓值，i1為第一電流的電流值，i2為第二電流的電流值。

其中，該方法還包括：充電器將內(nèi)阻值與預(yù)設(shè)電阻值進行比較，若電阻值小于預(yù)設(shè)電阻值，判斷USB數(shù)據(jù)線適合快速充電，并選擇與內(nèi)阻值相匹配的充電電流，并在充電器的VBUS端口加載充電電流以對被充電設(shè)備進行充電。

其中，該方法還包括：若電阻值大于或等于預(yù)設(shè)電阻值，充電器判斷USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電，提示用戶更換USB數(shù)據(jù)線。

本發(fā)明還提供一種USB充電系統(tǒng)的充電方法，USB充電系統(tǒng)包括被充電設(shè)備、充電器，被充電設(shè)備通過USB數(shù)據(jù)線與充電器可插拔連接，該方法包括：被充電設(shè)備在被充電設(shè)備的VBUS端口加載第三電流；充電器在充電器的VBUS端口檢測到第三電流對應(yīng)的第三電壓；被充電設(shè)備在被充電設(shè)備的VBUS端口加載與第三電流的電流值不相同的第四電流；充電器在充電器的VBUS端口檢測到第四電流對應(yīng)的第第四電壓；充電器根據(jù)第三電壓、第四電壓、第三電流以及第四電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。

其中，充電器根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值：

其中，R為內(nèi)阻值，U1為第三電壓的電壓值，U2為第四電壓的電壓值，I1為第三電流的電流值，I2為第四電流的電流值。

其中，該方法還包括：充電器將內(nèi)阻值與預(yù)設(shè)電阻值進行比較，若電阻值小于預(yù)設(shè)電阻值，判斷USB數(shù)據(jù)線適合快速充電，并選擇與內(nèi)阻 值相匹配的充電電流，并在充電器的VBUS端口加載充電電流以對被充電設(shè)備進行充電。

其中，該方法還包括：若電阻值大于或等于預(yù)設(shè)電阻值，充電器判斷USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電，提示用戶更換USB數(shù)據(jù)線。

本發(fā)明進一步提供一種充電器，包括：第一USB接口，通過USB數(shù)據(jù)線與被充電設(shè)備的第二USB接口可插拔連接；電流檢測單元，依次在第一USB接口的VBUS端口檢測第一電流和第二電流，其中第一電流由被充電設(shè)備在第二USB接口的VBUS端口加載的第一電壓產(chǎn)生，第二電流由被充電設(shè)備在第二USB接口的VBUS端口加載的第二電壓產(chǎn)生，第一電壓與第二電壓的電壓值不相同；處理芯片，根據(jù)第一電壓、第二電壓、第一電流以及第二電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。

本發(fā)明進一步提供一種充電器，包括：第一USB接口，通過USB數(shù)據(jù)線與被充電設(shè)備的第二USB接口可插拔連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，依次在第一USB接口的VBUS端口檢測第三電壓和第四電壓，其中第三電壓由被充電設(shè)備在第二USB接口的VBUS端口加載的第三電流產(chǎn)生，第四電壓由被充電設(shè)備在第二USB接口的VBUS端口加載的第四電流產(chǎn)生，第三電流與第四電流的電流值不相同；處理芯片，根據(jù)第三電壓、第四電壓、第三電流以及第四電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的USB充電器及USB充電系統(tǒng)的充電方法中，利用被充電設(shè)備分別在VBUS端口中分兩次施加預(yù)設(shè)的電壓或電流，并在充電器的VBUS端口獲取對應(yīng)的電流或電壓，根據(jù)電流、電壓的對應(yīng)關(guān)系獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻的阻值，以根據(jù)阻值判斷USB數(shù)據(jù)線是否適合快速充電，從而有效防止USB數(shù)據(jù)線過流燒壞。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的充電系統(tǒng)的原理框圖；

圖2是本發(fā)明的充電方法第一實施例的流程圖；

圖3是本發(fā)明的充電方法第一實施例的另一流程圖；

圖4是本發(fā)明的充電系統(tǒng)第一實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的充電方法第二實施例的流程圖；

圖6是本發(fā)明的充電系統(tǒng)第二實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

首先請參見圖1，圖1是本發(fā)明的充電系統(tǒng)的原理框圖，如圖1所示，本發(fā)明的充電系統(tǒng)包括被充電設(shè)備20和充電器10，充電器10通過USB數(shù)據(jù)線與被充電設(shè)備20可插拔連接。

以下請參見圖2，圖2是本發(fā)明的充電方法第一實施例的流程圖，如圖2所示，本發(fā)明的充電方法包括如下步驟：

步驟S11：被充電設(shè)備20在被充電設(shè)備20的VBUS端口加載第一電壓；

步驟S12：充電器10在充電器10的VBUS端口檢測到第一電壓對應(yīng)的第一電流；

步驟S13：被充電設(shè)備20在被充電設(shè)備20的VBUS端口加載與第一電壓的電壓值不相同的第二電壓；

步驟S14：充電器10在充電器10的VBUS端口檢測到第二電壓對應(yīng)的第二電流；

步驟S15：充電器10根據(jù)第一電壓、第二電壓、第一電流以及第二電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。

具體地，在步驟S15中，充電器10可根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值：

其中，R為內(nèi)阻值，V1為第一電壓的電壓值，V2為第二電壓的電壓值，i1為第一電流的電流值，i2為第二電流的電流值。

在本實施例中，利用被充電設(shè)備20分別在VBUS端口中分兩次施加預(yù)設(shè)的電壓，并在充電器10的VBUS端口獲取對應(yīng)的電流，根據(jù)電流、電壓的對應(yīng)關(guān)系即可獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻的阻值，

值得注意的是，在獲取阻值之后，充電器10可進一步根據(jù)阻值判 斷USB數(shù)據(jù)線是否適合快速充電，從而有效防止USB數(shù)據(jù)線過流燒壞。具體可參見圖3，圖3是本發(fā)明的充電方法第一實施例的另一流程圖，其中圖3的步驟S16可在圖2的步驟S15之后執(zhí)行。如圖3所示，本發(fā)明的充電方法還包括如下步驟：

步驟S16：充電器10將內(nèi)阻值與預(yù)設(shè)電阻值進行比較，以判斷內(nèi)阻值是否小于預(yù)設(shè)電阻值，如果是，則執(zhí)行步驟S18，如果否，則執(zhí)行步驟S17。

步驟S18：充電器10判斷到USB數(shù)據(jù)線適合快速充電，并選擇與內(nèi)阻值相匹配的充電電流。

步驟S19：充電器10在充電器10的VBUS端口加載充電電流以對被充電設(shè)備20進行充電。

步驟S17：充電器10判斷USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電，提示用戶更換USB數(shù)據(jù)線。

通過上述方式，本實施例更可根據(jù)不同種類的USB數(shù)據(jù)線選擇對應(yīng)的充電電流來對被充電設(shè)備20進行充電，可進一步提高充電效率。

并且，在判斷USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電時，自動提示用戶更好USB數(shù)據(jù)線，更可提高系統(tǒng)安全性。

其中，充電器10可以LED顯示燈閃爍顯示的方式進行提示，或通過語音、震動等方式進行提示，本發(fā)明對此不作限定。

為了進一步清楚說明，可進一步參見圖4，圖4是本發(fā)明的充電系統(tǒng)第一實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖4所示，被充電設(shè)備20包括充電芯片201、電池203、第二USB接口202，充電器10包括處理芯片101、電流檢測單元104、第一USB接口103。

第一USB接口103通過USB數(shù)據(jù)線與第二USB接口202可插拔連接。

電流檢測單元104，依次在第一USB接口103的VBUS端口檢測第一電流和第二電流，其中第一電流由被充電設(shè)備20在第一USB接口202的VBUS端口加載的第一電壓產(chǎn)生，第二電流由被充電設(shè)備20在第一 USB接口202的VBUS端口加載的第二電壓產(chǎn)生，第一電壓與第二電壓的電壓值不相同；處理芯片101，根據(jù)第一電壓、第二電壓、第一電流以及第二電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。

具體地，被充電設(shè)備20可通過充電芯片201在第二USB接口202的VBUS端口加載第一電壓和第二電壓。

處理芯片101可根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值：

其中，R為內(nèi)阻值，V1為第一電壓的電壓值，V2為第二電壓的電壓值，i1為第一電流的電流值，i2為第二電流的電流值。

值得注意的是，V1和V2為充電器10與被充電設(shè)備20預(yù)先約定的數(shù)據(jù)，可預(yù)先記錄于處理芯片101中，無需進行測量。

處理芯片101可將內(nèi)阻值與預(yù)設(shè)電阻值進行比較，以判斷內(nèi)阻值是否小于預(yù)設(shè)電阻值，如果是，判斷到USB數(shù)據(jù)線適合快速充電，并選擇與內(nèi)阻值相匹配的充電電流，處理芯片101在第一USB接口103的VBUS端口加載充電電流以對被充電設(shè)備20進行充電。如果否，處理芯片101判斷出USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電，提示用戶更換USB數(shù)據(jù)線。

本發(fā)明進一步提供實現(xiàn)測量USB數(shù)據(jù)線內(nèi)阻的第二種實施方式，以下請參見圖5，圖5是本發(fā)明的充電方法第二實施例的流程圖，如圖5所示，本發(fā)明的充電方法包括如下步驟：

步驟S21：被充電設(shè)備20在被充電設(shè)備20的VBUS端口加載第三電流；

步驟S22：充電器10在充電器10的VBUS端口檢測到第三電流對應(yīng)的第三電壓；

步驟S23：被充電設(shè)備20在被充電設(shè)備20的VBUS端口加載與第三電流的電流值不相同的第四電流；

步驟S24：充電器10在充電器10的VBUS端口檢測到第四電流對應(yīng)的第第四電壓；

步驟S25：充電器10根據(jù)第三電壓、第四電壓、第三電流以及第四 電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。

具體地，在步驟S25中，充電器10可根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值：

其中，R為內(nèi)阻值，U1為第三電壓的電壓值，U2為第四電壓的電壓值，I1為第三電流的電流值，I2為第四電流的電流值。

在本實施例中，利用被充電設(shè)備20分別在VBUS端口中分兩次施加預(yù)設(shè)的電流，并在充電器10的VBUS端口獲取對應(yīng)的電壓，根據(jù)電壓、電流的對應(yīng)關(guān)系即可獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻的阻值，

值得注意的是，在獲取阻值之后，充電器10可進一步根據(jù)阻值判斷USB數(shù)據(jù)線是否適合快速充電，從而有效防止USB數(shù)據(jù)線過流燒壞。其具體流程可參見圖3，其中圖3的步驟S16也可在圖5的步驟S25之后執(zhí)行，于此不再贅述。

為了進一步清楚說明，可進一步參見圖6，圖6是本發(fā)明的充電系統(tǒng)第二實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖4所示，被充電設(shè)備20包括充電芯片201、電池203、第二USB接口202，充電器10包括處理芯片101、模數(shù)轉(zhuǎn)換器102、第一USB接口103。

第一USB接口103通過USB數(shù)據(jù)線與第二USB接口202可插拔連接。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器102，依次在第一USB接口103的VBUS端口檢測第三電壓和第四電壓，其中第三電壓由被充電設(shè)備20在第二USB接口202的VBUS端口加載的第三電流產(chǎn)生，第四電壓由被充電設(shè)備20在第二USB接口202的VBUS端口加載的第四電流產(chǎn)生，第三電流與第四電流的電流值不相同；處理芯片101，根據(jù)第三電壓、第四電壓、第三電流以及第四電流獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻值。

具體地，被充電設(shè)備20可通過充電芯片201在第二USB接口202的VBUS端口加載第三電流和第四電流。

處理芯片101具體可根據(jù)以下等式獲取內(nèi)阻值：

其中，R為內(nèi)阻值，U1為第三電壓的電壓值，U2為第四電壓的電壓值，I1為第三電流的電流值，I2為第四電流的電流值。

值得注意的是，I1和I2為充電器10與被充電設(shè)備20預(yù)先約定的數(shù)據(jù)，可預(yù)先記錄于處理芯片101中，無需進行測量。

處理芯片101可將內(nèi)阻值與預(yù)設(shè)電阻值進行比較，以判斷內(nèi)阻值是否小于預(yù)設(shè)電阻值，如果是，判斷到USB數(shù)據(jù)線適合快速充電，并選擇與內(nèi)阻值相匹配的充電電流，處理芯片101在第一USB接口103的VBUS端口加載充電電流以對被充電設(shè)備20進行充電。如果否，處理芯片101判斷出USB數(shù)據(jù)線不適合快速充電，提示用戶更換USB數(shù)據(jù)線。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的USB充電器10及USB充電系統(tǒng)的充電方法中，利用被充電設(shè)備20分別在VBUS端口中分兩次施加預(yù)設(shè)的電壓或電流，并在充電器10的VBUS端口獲取對應(yīng)的電流或電壓，根據(jù)電流、電壓的對應(yīng)關(guān)系獲取USB數(shù)據(jù)線的內(nèi)阻的阻值，以根據(jù)阻值判斷USB數(shù)據(jù)線是否適合快速充電，從而有效防止USB數(shù)據(jù)線過流燒壞。

值得注意的是，本發(fā)明的充電方法可在充電握手協(xié)議識別完成之后進行，可有效地提高充電安全。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。