本實用新型涉及充電技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種快充線及快充系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著智能時代的到來,軟硬件的不斷提升大大增加了手機的功耗,由此,快充技術(shù)應(yīng)運而生??斐浼夹g(shù),是指通過芯片組,來調(diào)整手機的輸入電壓和電流值,從而縮短充電時間。常見的就是通過提高電壓恒定電流、低電壓高電流和高電壓高電流三種情況對手機的充電速度進行提升。
傳統(tǒng)的快充技術(shù)例如:VOOC(Voltage Open Loop Multi-step Constant-Current Charging,電壓開環(huán)多步恒流充電)閃充技術(shù)、QC2.0(Quick Charge2.0,快速充電2.0)技術(shù)、USB PD(USB Power Delivery,USB功率傳輸協(xié)議)技術(shù)等。然而,由于不同的快充技術(shù)采用不同的快充協(xié)議,只有支持同一種快充技術(shù)的供電電源和終端設(shè)備才能利用該快充技術(shù)實現(xiàn)快充,從而限制了快充技術(shù)的應(yīng)用范圍。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對傳統(tǒng)快充技術(shù)的應(yīng)用范圍較窄的問題,提供一種快充線及快充系統(tǒng)。
一種快充線,包括:
第一接口,用于連接供電電源;
第二接口,用于連接終端設(shè)備;
信號處理電路,連接于所述第一接口與所述第二接口之間,并用于對來自所述第一接口的充電信號進行處理,并將處理后得到的充電信號通過所述第二接口發(fā)送至所述終端設(shè)備;及
控制器,連接于所述第一接口與所述第二接口之間,并與所述信號處理電路連接;所述控制器分別與所述供電電源、所述終端設(shè)備進行通信,并控制所述信號處理電路對來自所述第一接口的充電信號進行處理。
在其中一個實施例中,所述第一接口和所述第二接口都為USB Type-C接口。
在其中一個實施例中,所述信號處理電路包括依次連接并分別與所述控制器連接的第一檢測單元、電壓電流轉(zhuǎn)換單元;并且,所述第一檢測單元還與所述第一接口連接;
所述第一檢測單元用于檢測來自所述第一接口的充電信號的電壓和電流,并將檢測到的第一電壓值和第一電流值發(fā)送至所述控制器;所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元用于在所述控制器的控制下對來自所述第一接口的充電信號的電壓或電流進行轉(zhuǎn)換。
在其中一個實施例中,所述信號處理電路還包括第二檢測單元;所述第二檢測單元分別與所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元、所述控制器、所述第二接口連接;
所述第二檢測單元用于檢測所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元輸出信號的電壓和電流,并將檢測到的第二電壓值和第二電流值發(fā)送至所述控制器。
在其中一個實施例中,所述快充線還包括顯示單元;所述顯示單元與所述控制器連接。
一種快充系統(tǒng),包括:
供電電源;
終端設(shè)備;及
快充線;所述快充線連接于所述供電電源與所述終端設(shè)備之間,且所述快充線包括:
第一接口,用于連接所述供電電源;
第二接口,用于連接所述終端設(shè)備;
信號處理電路,連接于所述第一接口與所述第二接口之間,并用于對來自所述第一接口的充電信號進行處理,并將處理后得到的充電信號通過所述第二接口發(fā)送至所述終端設(shè)備;及
控制器,連接于所述第一接口與所述第二接口之間,并與所述信號處理電路連接;所述控制器分別與所述供電電源、所述終端設(shè)備進行通信,并控制所述信號處理電路對來自所述第一接口的充電信號進行處理。
在其中一個實施例中,所述第一接口和所述第二接口都為USB Type-C接口。
在其中一個實施例中,所述信號處理電路包括依次連接并分別與所述控制器連接的第一檢測單元、電壓電流轉(zhuǎn)換單元;并且,所述第一檢測單元還與所述第一接口連接;
所述第一檢測單元用于檢測來自所述第一接口的充電信號的電壓和電流,并將檢測到的第一電壓值和第一電流值發(fā)送至所述控制器;所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元用于在所述控制器的控制下對來自所述第一接口的充電信號的電壓或電流進行轉(zhuǎn)換。
在其中一個實施例中,所述信號處理電路還包括第二檢測單元;所述第二檢測單元分別與所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元、所述控制器、所述第二接口連接;
所述第二檢測單元用于檢測所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元輸出信號的電壓和電流,并將檢測到的第二電壓值和第二電流值發(fā)送至所述控制器。
在其中一個實施例中,所述快充線還包括顯示單元;所述顯示單元與所述控制器連接。
上述快充線及快充系統(tǒng)具有的有益效果為:在該快充線及快充系統(tǒng)中,快充線的兩端分別用來連接供電電源和終端設(shè)備,并且,在快充線內(nèi),信號處理電路用來對來自第一接口的充電信號進行處理,控制器分別與供電電源、終端設(shè)備進行通信,并控制信號處理電路對來自第一接口的充電信號進行處理。因此,在該快充線及快充系統(tǒng)中,只要供電電源和終端設(shè)備都支持快充技術(shù),即使二者采用的快充技術(shù)不同,也能在控制器和信號處理電路的作用下使得供電電源利用快充技術(shù)對終端設(shè)備進行充電,從而擴大了快充技術(shù)的應(yīng)用范圍。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他實施例的附圖。
圖1為一實施例提供的快充線、供電電源及終端設(shè)備的連接框圖;
圖2為圖1所示實施例的快充線、供電電源及終端設(shè)備的其中一種具體連接框圖;
圖3為另一實施例提供的快充方法的流程圖;
圖4為圖3所實施例的快充方法中步驟S300的其中一種具體流程圖;
圖5為圖3所示實施例的快充方法的其中一種具體流程圖。
具體實施方式
為了便于理解本實用新型,下面將參照相關(guān)附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是,本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn),并不限于本文所描述的實施例。相反地,提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的,不是旨在限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
請參考圖1,一實施例提供了一種快充線200,其兩端分別用來連接供電電源100和終端設(shè)備300。其中,供電電源100是指能夠輸出電能的設(shè)備,例如移動電源。終端設(shè)備300例如為手機、平板電腦、智能音箱等便攜式電子設(shè)備。本發(fā)明實施例中,供電電源100和終端設(shè)備300可以適用不同的快充技術(shù)。
快充線200包括第一接口210、信號處理電路230、控制器240及第二接口220。其中,第一接口210用于連接供電電源100,從而使得供電電源100與快充線200之間能夠正常傳輸數(shù)據(jù)。第二接口220用于連接終端設(shè)備300,從而使得終端設(shè)備300與快充線200之間能夠正常傳輸數(shù)據(jù)。需要說明的是,第一接口210也可以通過接口轉(zhuǎn)換器件(例如適配器)或其他類型器件連接供電電源100。
具體地,第一接口210和第二接口220均可以為USB Type-C接口。由于在快充技術(shù)中,USB PD技術(shù)等快充技術(shù)需要采用USB Type-C接口進行通信,而另外一些快充技術(shù)(例如QC2.0技術(shù))只需USB接口即可通信,并且USB Type-C接口能夠兼容普通的USB接口,因此,本實用新型實施例中,第一接口210和第二接口220均采用USB Type-C接口,使得該快充線200能夠適用于較多類型的快充技術(shù)。
信號處理電路230,連接于第一接口210與第二接口220之間,具體地,信號處理電路230的輸入端連接第一接口210,信號處理電路230的輸出端連接第二接口220。并且,信號處理電路230用于對來自第一接口210的充電信號進行處理,并將處理后得到的充電信號通過第二接口220發(fā)送至終端設(shè)備300。
其中,信號處理電路230對來自第一接口210的充電信號進行處理的過程,例如為:對來自第一接口210的充電信號的電壓或電流進行轉(zhuǎn)換。另外,來自第一接口210的充電信號,是指供電電源100輸入至第一接口210的充電信號或者供電電源100通過接口轉(zhuǎn)換器件或其他器件輸入至第一接口210的充電信號。充電信號是指用于對終端設(shè)備300進行充電的電信號。
控制器240,連接于第一接口210與第二接口220之間,并與信號處理電路230連接??刂破?40分別與供電電源100、終端設(shè)備300進行通信,并控制信號處理電路230對來自第一接口210的充電信號進行處理。
具體地,控制器240用于分別識別供電電源100和終端設(shè)備300適用的快充技術(shù),并在識別到供電電源100和終端設(shè)備300都支持快充技術(shù)后,通過控制信號處理電路230對來自第一接口210的充電信號進行處理,使得供電電源100能夠利用快充技術(shù)通過信號處理電路230對終端設(shè)備300進行充電。
其中,快充技術(shù)是指通過芯片組,來調(diào)整終端設(shè)備300的輸入電壓和電流值,從而縮短充電時間??斐浼夹g(shù)例如為VOOC閃充技術(shù)、QC2.0技術(shù)、USB PD技術(shù)等。需要說明的是,這里的快充技術(shù)并不限定為某一種具體的快充技術(shù),目的是用來與普通充電模式區(qū)分。普通充電模式例如對于鋰電池而言,包括涓流充電、恒流充電、恒壓充電的充電過程,并且充電電壓通常為5V。
本實用新型實施例中,控制器240在識別供電電源100適用的快充技術(shù)時,可以依次按照各快充技術(shù)的傳統(tǒng)識別方式以終端設(shè)備300的角色嘗試與供電電源100內(nèi)的協(xié)議芯片進行通信。如果控制器240按照某種快充技術(shù)與供電電源100通信成功,則認(rèn)為供電電源100支持該種快充技術(shù)。例如:控制器240可以嘗試?yán)肬SB PD技術(shù)與供電電源100進行通信,如果供電電源100也支持USB PD技術(shù),則當(dāng)供電電源100通過第一接口210與快充線200連接后,供電電源100內(nèi)的協(xié)議芯片則會通過USB Type-C接口的CC信號與控制器240通信,并向控制器240廣播供電能力(5V/3A、9V/2.7A和12V/2A),這時控制器240即可識別出供電電源100適用USB PD技術(shù)。
另外,控制器240在識別終端設(shè)備300適用的快充技術(shù)時,同樣可以依次按照各快充技術(shù)的識別方式以供電電源100的角色嘗試與終端設(shè)備300進行通信。如果控制器240按照某種快充技術(shù)與終端設(shè)備300通信成功,則認(rèn)為終端設(shè)備300支持該快充技術(shù)。例如:控制器240可以嘗試?yán)肣C2.0技術(shù)與終端設(shè)備300進行通信,如果終端設(shè)備300也支持QC2.0技術(shù),并且假設(shè)終端設(shè)備300為手機,那么,當(dāng)終端設(shè)備300通過第二接口220與快充線200連接后,Android用戶空間的hvdcp(high voltage dedicated charger port)進程啟動,并且在D+上加載0.325V的電壓維持超過1.25s以上,若控制器240檢測到D+上電壓0.325V維持超過了1.25s,就可識別出終端設(shè)備300適用QC2.0技術(shù)??梢岳斫獾氖牵刂破?40也可以按照其他方式來識別供電電源100和終端設(shè)備300適用的快充協(xié)議。
當(dāng)控制器240分別識別出供電電源100和終端設(shè)備300適用的快充技術(shù)后,控制器240即可分別與供電電源100、終端設(shè)備300之間建立快充通道,從而保證在快充過程中供電電源100與終端設(shè)備300之間的通信在控制器240的中轉(zhuǎn)作用下能夠正常進行。并且,就算供電電源100和終端設(shè)備300分別適用不同的快充技術(shù),但是由于控制器240還能控制信號處理電路230對來自第一接口210的充電信號進行處理,例如對電壓或電流進行轉(zhuǎn)換,從而能夠?qū)碜缘谝唤涌?10的充電信號轉(zhuǎn)換為適于終端設(shè)備300進行快充的充電信號,從而保證快充過程中由供電電源100輸出的充電功率最終到達(dá)終端設(shè)備300后能夠適用于終端設(shè)備300的快充技術(shù)。因此,在控制器240及信號處理電路230的中轉(zhuǎn)控制作用下,可以使得供電電源100利用快充技術(shù)對終端設(shè)備300進行充電。
綜上所述,基于本實用新型實施例提供的快充線200,只要供電電源100和終端設(shè)備300都支持快充技術(shù),即使二者采用的快充技術(shù)不同,也能在控制器240和信號處理電路230的作用下使得供電電源100利用快充技術(shù)對終端設(shè)備300進行充電,從而擴大了快充技術(shù)的應(yīng)用范圍。
在其中一個實施例中,請參考圖2,信號處理電路230包括依次連接并分別與控制器240連接的第一檢測單元231、電壓電流轉(zhuǎn)換單元232。并且,第一檢測單元231還與第一接口210連接。
第一檢測單元231用于檢測來自第一接口210的充電信號的電壓或電流,并將檢測到的第一電壓值和第二電流值發(fā)送至控制器240。電壓電流轉(zhuǎn)換單元232用于在控制器240的控制下,對來自第一接口210的充電信號的電壓或電流進行轉(zhuǎn)換。其中,第一檢測單元231可以利用傳統(tǒng)的電壓采樣電路和電流采樣電路實現(xiàn)。電壓電流轉(zhuǎn)換單元232可以利用傳統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換電路和電流轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)。
本實用新型實施例中,控制器240能夠以第一檢測單元231檢測的供電電源100輸出的第一電壓值和第一電流值作為依據(jù),來控制電壓電流轉(zhuǎn)換單元232將來自第一接口210的充電信號的電壓和電流轉(zhuǎn)換為適于終端設(shè)備300的值。
進一步地,請繼續(xù)參考圖2,信號處理電路230還包括第二檢測單元233。,第二檢測單元233分別與電壓電流轉(zhuǎn)換單元232、控制器240、第二接口220連接。
第二檢測單元233用于檢測電壓電流轉(zhuǎn)換單元232輸出信號的電壓和電流,并將檢測到的第二電壓值和第二電流值發(fā)送至控制器240。其中,第二檢測單元233可以利用傳統(tǒng)的電壓采樣電路和電流采樣電路來實現(xiàn)。
因此,控制器240在對電壓電流轉(zhuǎn)換單元232進行控制之后,可以通過第二檢測單元233反饋的第二電壓值和第二電流值來判斷電壓電流轉(zhuǎn)換單元232是否進行了準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換過程,如果判斷電壓電流轉(zhuǎn)換單元232輸出的信號沒有達(dá)到理想值,則再次對電壓電流轉(zhuǎn)換單元232進行控制,直至電壓電流轉(zhuǎn)換單元232輸出了理想的電壓和電流為止。
在其中一個實施例中,控制器240具體用于在識別到供電電源100、終端設(shè)備300分別支持第一快充技術(shù)、第二快充技術(shù)后,觸發(fā)供電電源100輸出第一快充技術(shù)允許的最大功率,并在第二快充技術(shù)支持的最大功率小于或等于第一快充技術(shù)支持的最大功率的前提下,控制信號處理電路230將來自第一接口210的充電信號轉(zhuǎn)換為適于第二快充技術(shù)的充電信號,并依據(jù)第二快充技術(shù)利用該充電信號對終端設(shè)備300進行充電。
其中,第一快充技術(shù)和第二快充技術(shù)是指具體的快充技術(shù),具體的快充技術(shù)例如為Quick Charge 1.0技術(shù)、USB PD技術(shù)、QC2.0技術(shù)、VOOC閃充技術(shù)、Quick Charge3.0技術(shù)、聯(lián)發(fā)科的Pump Express3.0技術(shù)或其他能夠?qū)崿F(xiàn)快充的技術(shù)。第一快充技術(shù)與第二快充技術(shù)可以為上述同一種具體的快充技術(shù),例如都為USB PD技術(shù);或者第一快充技術(shù)與第二快充技術(shù)也可以分別為不同的具體的快充技術(shù),例如:第一快充技術(shù)為USB PD技術(shù),第二快充技術(shù)為QC2.0技術(shù)。
在控制器240觸發(fā)供電電源100輸出第一快充技術(shù)允許的最大功率這一過程中,若第一快充技術(shù)為USB PD技術(shù),則第一快充技術(shù)允許的最大功率為9V/2.7A對應(yīng)的功率,這時供電電源100輸出9V/2.7A。另外,控制器240觸發(fā)的方式同樣可以終端設(shè)備300的角色并依據(jù)第一快充技術(shù)來實施,例如:若第一快充技術(shù)為USB PD技術(shù),控制器240可以向供電電源100發(fā)送供電請求并選擇9V,之后供電電源100即可輸出9V/2.7A;若第一快充技術(shù)為QC2.0技術(shù),控制器240可以通過設(shè)置D+、D-上的電壓來觸發(fā)供電電源100輸出第一快充技術(shù)可以允許的最大功率。
信號處理電路230將來自第一接口210的充電信號轉(zhuǎn)換為適于第二快充技術(shù)的充電信號,換言之,在信號處理電路230的處理作用下,可以將來自第一接口210的充電信號電壓和電流都轉(zhuǎn)換為第二快充技術(shù)能夠接受的輸入電壓和輸入電流。
因此,本實用新型實施例中,只要第二快充技術(shù)支持的最大功率小于或等于第一快充技術(shù)支持的最大功率,那么在控制器240和信號處理電路230的共同作用下,就可將供電電源100的輸出功率轉(zhuǎn)換為第二快充技術(shù)適用的任何功率,從而能夠使得終端設(shè)備300利用自身支持的第二快充技術(shù)允許的最大功率進行快充,以提高充電的效率。另外,即使第二快充技術(shù)支持的最大功率大于第一快充技術(shù)支持的最大功率,在控制器240和信號處理電路230的共同作用下,仍然可以利用第一快充技術(shù)允許的最大功率對終端設(shè)備300進行快充。
在其中一個實施例中,控制器240還用于在識別到供電電源100和終端設(shè)備300中有一者不支持快充技術(shù)后,控制供電電源100利用普通充電模式對終端設(shè)備300進行充電。其中,普通充電模式的充電功率小于快充技術(shù)的充電功率。
普通充電模式,例如對于鋰電池而言,包括涓流充電、恒流充電、恒壓充電的充電過程,并且充電電壓通常為5V。充電功率是指充電時供電電源100輸出的功率。
因此,本實用新型實施例中,如果控制器240檢測到供電電源100和終端設(shè)備300支持不同或相同的快充技術(shù)時,則通過轉(zhuǎn)換來自第一接口210的充電信號的電壓值或電流值的方式,即可使得供電電源100對終端設(shè)備200利用快充技術(shù)進行充電;如果控制器240檢測到供電電源100和終端設(shè)備300中有一者不支持快充技術(shù)時,則控制供電電源100利用普通充電模式對終端設(shè)備300進行充電。故,本實用新型實施例提供的快充線200,適用于支持的快充技術(shù)不同的供電電源100和終端設(shè)備300、支持的快充技術(shù)相同的供電電源100和終端設(shè)備300、供電電源100和終端設(shè)備300中有一者不支持快充技術(shù)的這些情況,從而具有較廣的應(yīng)用范圍。
在其中一個實施例中,控制器240還用于在對供電電源100和終端設(shè)備300適用的快充技術(shù)進行識別之前,控制供電電源100利用普通充電模式對終端設(shè)備300進行充電。其中,普通充電模式的充電功率小于快充技術(shù)的充電功率。
普通充電模式,例如對于鋰電池而言,包括涓流充電、恒流充電、恒壓充電的充電過程,并且充電電壓通常為5V。充電功率是指充電時供電電源100輸出的功率。
具體地,控制器240具體用于在對供電電源100和終端設(shè)備300適用的快充技術(shù)進行識別之前,判斷來自第一接口210的充電信號的電壓或電流高于普通充電模式允許的值時,對應(yīng)控制信號處理電路230降低來自第一接口210的充電信號的電壓或電流,并利用信號處理電路230降低得到的充電信號對終端設(shè)備300進行充電。
其中,控制器240可以通過第一檢測單元232反饋的第一電壓值和第一電流值來判斷來自第一接口210的充電信號是否適于對終端設(shè)備300利用普通充電模式進行充電,如果否,則控制信號處理電路230對來自第一接口210的充電信號進行相應(yīng)轉(zhuǎn)換處理。例如:如果來自第一接口210的充電信號的電壓大于5V,控制器240則控制電壓電流轉(zhuǎn)換單元232將電壓降低至5V。
因此,在本實用新型實施例中,當(dāng)快充線200分別與供電電源100和終端設(shè)備300連接后,供電電源100首先利用普通充電模式對終端設(shè)備300進行充電,從而保證安全性。之后,當(dāng)控制器240識別出供電電源100和終端設(shè)備300適用的快充技術(shù)后,再結(jié)合對信號處理電路230的控制,來使得供電電源100利用快充技術(shù)對終端設(shè)備300進行充電,從而在保證安全的前提下提高充電效率。
在其中一個實施例中,請繼續(xù)參考圖2,快充線200還包括顯示單元250,并且,顯示單元250與控制器240連接。
本實用新型實施例中,控制器240可以實時向顯示單元250發(fā)送當(dāng)前的充電模式(例如快充或普通充電模式)、充電時間、充電電流等充電信息,從而便于用戶直接查看目前的充電情況。
另一實施例提供了一種快充系統(tǒng),包括:
供電電源;
終端設(shè)備;及
快充線。所述快充線連接于所述供電電源與所述終端設(shè)備之間,且所述快充線包括:
第一接口,用于連接所述供電電源;
第二接口,用于連接所述終端設(shè)備;
信號處理電路,連接于所述第一接口與所述第二接口之間,并用于對來自所述第一接口的充電信號進行處理,并將處理后得到的充電信號通過所述第二接口發(fā)送至所述終端設(shè)備;及
控制器,連接于所述第一接口與所述第二接口之間,并與所述信號處理電路連接;所述控制器分別與所述供電電源、所述終端設(shè)備進行通信,并控制所述信號處理電路對來自所述第一接口的充電信號進行處理。
在其中一個實施例中,所述控制器具體用于在識別到所述供電電源、所述終端設(shè)備分別支持第一快充技術(shù)、第二快充技術(shù)后,觸發(fā)所述供電電源輸出所述第一快充技術(shù)允許的最大功率,且控制所述信號處理電路將來自所述第一接口的充電信號轉(zhuǎn)換為適于所述第二快充技術(shù)的充電信號,并依據(jù)所述第二快充技術(shù)利用適于所述第二快充技術(shù)的充電信號對所述終端設(shè)備進行充電。
在其中一個實施例中,所述控制器還用于在識別到所述供電電源和所述終端設(shè)備中有一者不支持所述快充技術(shù)后,控制所述供電電源利用普通充電模式對所述終端設(shè)備進行充電;其中,所述普通充電模式的充電功率小于所述快充技術(shù)的充電功率。
在其中一個實施例中,所述控制器還用于在對所述供電電源和所述終端設(shè)備適用的快充技術(shù)進行識別之前,控制所述供電電源利用普通充電模式對所述終端設(shè)備進行充電;其中,所述普通充電模式的充電功率小于所述快充技術(shù)的充電功率。
在其中一個實施例中,所述控制器具體用于在對所述供電電源和所述終端設(shè)備適用的快充技術(shù)進行識別之前,判斷來自所述第一接口的充電信號的電壓或電流高于所述普通充電模式允許的值時,對應(yīng)控制所述信號處理電路降低來自所述第一接口的充電信號的電壓或電流,并利用降低后得到的充電信號對所述終端設(shè)備進行充電。
在其中一個實施例中,所述第一接口和所述第二接口都為USB Type-C接口。
在其中一個實施例中,所述信號處理電路包括依次連接并分別與所述控制器連接的第一檢測單元、電壓電流轉(zhuǎn)換單元;并且,所述第一檢測單元還與所述第一接口連接;
所述第一檢測單元用于檢測來自所述第一接口的充電信號的電壓和電流,并將檢測到的第一電壓值和第一電流值發(fā)送至所述控制器;所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元用于在所述控制器的控制下對來自所述第一接口的充電信號的電壓或電流進行轉(zhuǎn)換。
在其中一個實施例中,所述信號處理電路還包括第二檢測單元;所述第二檢測單元分別與所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元、所述控制器、所述第二接口連接;
所述第二檢測單元用于檢測所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元輸出信號的電壓和電流,并將檢測到的第二電壓值和第二電流值發(fā)送至所述控制器。
在其中一個實施例中,所述快充線還包括顯示單元;所述顯示單元與所述控制器連接。
需要說明的是,本實用新型各實施例提供的快充系統(tǒng)與上述實施例提供的快充線對應(yīng),這里就不再贅述。
另一實施例提供了一種快充方法,由圖1、圖2中設(shè)于快充線200內(nèi)的控制器240執(zhí)行??斐渚€200兩端分別用來連接供電電源100和終端設(shè)備300。其中,供電電源100是指能夠輸出電能的設(shè)備,例如移動電源。終端設(shè)備300例如為手機、平板電腦、智能音箱等便攜式電子設(shè)備。本發(fā)明實施例中,供電電源100和終端設(shè)備300可以適用不同的快充技術(shù)。
快充線200包括第一接口210、信號處理電路230、控制器240及第二接口220。其中,第一接口210用于連接供電電源100,從而使得供電電源100與快充線200之間能夠正常傳輸數(shù)據(jù)。第二接口220用于連接終端設(shè)備300,從而使得終端設(shè)備300與快充線200之間能夠正常傳輸數(shù)據(jù)。需要說明的是,第一接口210也可以通過接口轉(zhuǎn)換器件(例如適配器)或其他類型器件連接供電電源100。
具體地,第一接口210和第二接口220均可以為USB Type-C接口。由于在快充技術(shù)中,USB PD技術(shù)等快充技術(shù)需要采用USB Type-C接口進行通信,而另外一些快充技術(shù)(例如QC2.0技術(shù))只需USB接口即可通信,并且USB Type-C接口能夠兼容普通的USB接口,因此,本發(fā)明實施例中,第一接口210和第二接口220均采用USB Type-C接口,使得該快充線200能夠適用于較多類型的快充技術(shù)。
信號處理電路230,連接于第一接口210與第二接口220之間。具體地,信號處理電路230的輸入端連接第一接口210,信號處理電路230的輸出端連接第二接口220。并且,信號處理電路230用于對來自第一接口210的充電信號進行處理,并將處理后得到的充電信號通過第二接口220發(fā)送至終端設(shè)備300。
其中,信號處理電路230對來自第一接口210的充電信號進行處理的過程,例如為:對來自第一接口210的充電信號的電壓或電流進行轉(zhuǎn)換。另外,來自第一接口210的充電信號,是指供電電源100輸入至第一接口210的充電信號或者供電電源100通過接口轉(zhuǎn)換器件或其他器件輸入至第一接口210的充電信號。充電信號是指用于對終端設(shè)備300進行充電的電信號。
控制器240,連接于第一接口210與第二接口220之間,并與信號處理電路230連接。
請參考圖3,本實施例提供的快充方法包括以下內(nèi)容。
步驟S200.分別識別供電電源100和終端設(shè)備300適用的快充技術(shù)。
其中,快充技術(shù)是指通過芯片組,來調(diào)整終端設(shè)備300的輸入電壓和電流值,從而縮短充電時間??斐浼夹g(shù)例如為VOOC閃充技術(shù)、QC2.0技術(shù)、USB PD技術(shù)等。需要說明的是,這里的快充技術(shù)并不限定為某一種具體的快充技術(shù),目的是用來與普通充電模式區(qū)分。普通充電模式例如對于鋰電池而言,包括涓流充電、恒流充電、恒壓充電的充電過程,并且充電電壓通常為5V。
本發(fā)明實施例中,控制器240在識別供電電源100適用的快充技術(shù)時,可以依次按照各快充技術(shù)的識別方式以終端設(shè)備300的角色嘗試與供電電源100內(nèi)的協(xié)議芯片進行通信。如果控制器240按照某種快充技術(shù)與供電電源100通信成功,則認(rèn)為供電電源100支持該種快充技術(shù)。例如:控制器240可以嘗試?yán)肬SB PD技術(shù)與供電電源100進行通信,如果供電電源100也支持USB PD技術(shù),則當(dāng)供電電源100通過第一接口210與快充線200連接后,供電電源100內(nèi)的協(xié)議芯片則會通過USB Type-C接口的CC信號與控制器240通信,并向控制器240廣播供電能力(5V/3A、9V/2.7A和12V/2A),這時控制器240即可識別出供電電源100適用USB PD技術(shù)。
另外,控制器240在識別終端設(shè)備300適用的快充技術(shù)時,同樣可以依次按照各快充技術(shù)的識別方式以供電電源100的角色嘗試與終端設(shè)備300進行通信。如果控制器240按照某種快充技術(shù)與終端設(shè)備300通信成功,則認(rèn)為終端設(shè)備300支持該快充技術(shù)。例如:控制器240可以嘗試?yán)肣C2.0技術(shù)與終端設(shè)備300進行通信,如果終端設(shè)備300也支持QC2.0技術(shù),并且假設(shè)終端設(shè)備300為手機,那么,當(dāng)終端設(shè)備300通過第二接口220與快充線200連接后,Android用戶空間的hvdcp(high voltage dedicated charger port)進程啟動,并且在D+上加載0.325V的電壓維持超過1.25s以上,若控制器240檢測到D+上電壓0.325V維持超過了1.25s,就可識別出終端設(shè)備300適用QC2.0技術(shù)??梢岳斫獾氖?,控制器240也可以按照其他方式來識別供電電源100和終端設(shè)備300適用的快充協(xié)議。
步驟S400.判斷識別到供電電源100和終端設(shè)備300都支持快充技術(shù)后,通過控制信號處理電路230對來自第一接口210的充電信號進行處理,使得供電電源100能夠利用快充技術(shù)通過信號處理電路230對終端設(shè)備300進行充電。
當(dāng)控制器240分別識別出供電電源100和終端設(shè)備300適用的快充技術(shù)后,控制器240即可分別與供電電源100、終端設(shè)備300之間建立快充通道,從而保證在快充過程中供電電源100與終端設(shè)備300之間的通信在控制器240的中轉(zhuǎn)作用下能夠正常進行。并且,就算供電電源100和終端設(shè)備300分別適用不同的快充技術(shù),但是由于控制器240還能控制信號處理電路230對來自第一接口210的充電信號進行處理,例如對電壓或電流進行轉(zhuǎn)換,從而能夠?qū)碜缘谝唤涌?10的充電信號轉(zhuǎn)換為適于終端設(shè)備300進行快充的充電信號,從而保證快充過程中由供電電源100輸出的充電功率最終到達(dá)終端設(shè)備300后能夠適用于終端設(shè)備300的快充技術(shù)。因此,在控制器240及信號處理電路230的中轉(zhuǎn)控制作用下,可以使得供電電源100利用快充技術(shù)對終端設(shè)備300進行充電。
具體地,信號處理電路230包括依次連接并分別與控制器240連接的第一檢測單元231、電壓電流轉(zhuǎn)換單元232及第二檢測單元233。并且,第一檢測單元231還與第一接口210連接。第二檢測單元233還與第二接口220連接。
第一檢測單元231用于檢測來自第一接口210的充電信號的電壓或電流,并將檢測到的第一電壓值和第二電流值發(fā)送至控制器240。電壓電流轉(zhuǎn)換單元232用于在控制器240的控制下,對來自第一接口210的充電信號的電壓或電流進行轉(zhuǎn)換。第二檢測單元233用于檢測電壓電流轉(zhuǎn)換單元232輸出信號的電壓和電流,并將檢測到的第二電壓值和第二電流值發(fā)送至控制器240。其中,第一檢測單元231和第二檢測單元233均可以利用傳統(tǒng)的電壓采樣電路和電流采樣電路實現(xiàn)。電壓電流轉(zhuǎn)換單元232可以利用傳統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換電路和電流轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)。
本發(fā)明實施例中,控制器240能夠以第一檢測單元231檢測的供電電源100輸出的第一電壓值和第一電流值作為依據(jù),來控制電壓電流轉(zhuǎn)換單元232將來自第一接口210的充電信號的電壓和電流轉(zhuǎn)換為適于終端設(shè)備300的值。
因此,控制器240在對電壓電流轉(zhuǎn)換單元232進行控制之后,可以通過第二檢測單元233反饋的第二電壓值和第二電流值來判斷電壓電流轉(zhuǎn)換單元232是否進行了準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換過程,如果判斷電壓電流轉(zhuǎn)換單元232輸出的信號沒有達(dá)到理想值,則再次對電壓電流轉(zhuǎn)換單元232進行控制,直至電壓電流轉(zhuǎn)換單元232輸出了理想的電壓和電流為止。
綜上所述,基于本發(fā)明實施例提供的上述快充方法,只要供電電源100和終端設(shè)備300都支持快充技術(shù),即使二者采用的快充技術(shù)不同,也能在控制器240和信號處理電路230的作用下使得供電電源100利用快充技術(shù)對終端設(shè)備300進行充電,從而擴大了快充技術(shù)的應(yīng)用范圍。
在其中一個實施例中,步驟S400具體包括以下內(nèi)容,請參考圖4。
步驟S410.識別到供電電源100、終端設(shè)備300分別支持第一快充技術(shù)、第二快充技術(shù)后,觸發(fā)供電電源100輸出第一快充技術(shù)允許的最大功率。
其中,第一快充技術(shù)和第二快充技術(shù)是指具體的快充技術(shù)。具體的快充技術(shù)例如為Quick Charge 1.0技術(shù)、USB PD技術(shù)、QC2.0技術(shù)、VOOC閃充技術(shù)、Quick Charge3.0技術(shù)、聯(lián)發(fā)科的Pump Express3.0技術(shù)或其他能夠?qū)崿F(xiàn)快充的技術(shù)。第一快充技術(shù)與第二快充技術(shù)可以為上述同一種具體的快充技術(shù),例如都為USB PD技術(shù);或者第一快充技術(shù)與第二快充技術(shù)也可以分別為不同的具體的快充技術(shù),例如:第一快充技術(shù)為USB PD技術(shù),第二快充技術(shù)為QC2.0技術(shù)。
在控制器240觸發(fā)供電電源100輸出第一快充技術(shù)允許的最大功率這一過程中,若第一快充技術(shù)為USB PD技術(shù),則第一快充技術(shù)允許的最大功率為9V/2.7A對應(yīng)的功率,這時供電電源100輸出9V/2.7A。另外,控制器240觸發(fā)的方式同樣可以終端設(shè)備300的角色并依據(jù)第一快充技術(shù)來實施,例如:若第一快充技術(shù)為USB PD技術(shù),控制器240可以向供電電源100發(fā)送供電請求并選擇9V,之后供電電源100即可輸出9V/2.7A;若第一快充技術(shù)為QC2.0技術(shù),控制器240可以通過設(shè)置D+、D-上的電壓來觸發(fā)供電電源100輸出第一快充技術(shù)可以允許的最大功率。
步驟S420.控制信號處理電路230將來自第一接口210的充電信號轉(zhuǎn)換為適于第二快充技術(shù)的充電信號,以依據(jù)第二快充技術(shù)利用適于第二快充技術(shù)的充電信號對終端設(shè)備300進行充電。
信號處理電路230將來自第一接口210的充電信號轉(zhuǎn)換為適于第二快充技術(shù)的充電信號,換言之,在信號處理電路230的處理作用下,可以將來自第一接口210的充電信號的電壓和電流都轉(zhuǎn)換為第二快充技術(shù)能夠接受的輸入電壓和輸入電流。
因此,本發(fā)明實施例中,只要第二快充技術(shù)支持的最大功率小于或等于第一快充技術(shù)支持的最大功率,那么在控制器240和信號處理電路230的共同作用下,就可將供電電源100的輸出功率轉(zhuǎn)換為第二快充技術(shù)適用的任何功率,從而能夠使得終端設(shè)備300利用自身支持的第二快充技術(shù)允許的最大功率進行快充,以提高充電的效率。另外,即使第二快充技術(shù)支持的最大功率大于第一快充技術(shù)支持的最大功率,在控制器240和信號處理電路230的共同作用下,仍然可以利用第一快充技術(shù)允許的最大功率對終端設(shè)備300進行快充。
在其中一個實施例中,在步驟S400之前,快充方法還包括以下內(nèi)容,請參考圖5。
步驟S300.判斷供電電源100和終端設(shè)備300中是否有一者不支持快充技術(shù),若是,則執(zhí)行步驟S500;否則,執(zhí)行步驟S400。
步驟S500.控制供電電源100利用普通充電模式對終端設(shè)備300進行充電。其中,普通充電模式的充電功率小于快充技術(shù)的充電功率。
普通充電模式,例如對于鋰電池而言,包括涓流充電、恒流充電、恒壓充電的充電過程,并且充電電壓通常為5V。充電功率是指充電時供電電源100輸出的功率。
因此,本發(fā)明實施例中,如果控制器240檢測到供電電源100和終端設(shè)備300支持不同或相同的快充技術(shù)時,則通過轉(zhuǎn)換來自第一接口210的充電信號的電壓值或電流值的方式,即可使得供電電源100對終端設(shè)備200利用快充技術(shù)進行充電;如果控制器240檢測到供電電源100和終端設(shè)備300中有一者不支持快充技術(shù)時,則控制供電電源100利用普通充電模式對終端設(shè)備300進行充電。故,本發(fā)明實施例提供的快充線200,適用于支持的快充技術(shù)不同的供電電源100和終端設(shè)備300、支持的快充技術(shù)相同的供電電源100和終端設(shè)備300、供電電源100和終端設(shè)備300中有一者不支持快充技術(shù)的這些情況,從而具有較廣的應(yīng)用范圍。
進一步地,請繼續(xù)參考圖5,在步驟S200之前,快充方法還包括:
步驟S100.控制供電電源100利用普通充電模式對終端設(shè)備300進行充電。其中,普通充電模式的充電功率小于快充技術(shù)的充電功率。
具體地,步驟S100包括:判斷來自第一接口210的充電信號的電壓或電流高于普通充電模式允許的值時,對應(yīng)控制信號處理電路230降低來自第一接口210的充電信號的電壓或電流,并利用降低得到的充電信號對終端設(shè)備300進行充電。
其中,控制器240可以通過第一檢測單元232反饋的第一電壓值和第一電流值來判斷來自第一接口210的充電信號是否適于對終端設(shè)備300利用普通充電模式進行充電,如果否,則控制信號處理電路230對來自第一接口210的充電信號進行相應(yīng)轉(zhuǎn)換處理。例如:如果來自第一接口210的充電信號的電壓大于5V,控制器240則控制電壓電流轉(zhuǎn)換單元232將電壓降低至5V。
因此,在本發(fā)明實施例中,當(dāng)快充線200分別與供電電源100和終端設(shè)備300連接后,供電電源100首先利用普通充電模式對終端設(shè)備300進行充電,從而保證安全性。之后,當(dāng)控制器240識別出供電電源100和終端設(shè)備300適用的快充技術(shù)后,再結(jié)合對信號處理電路230的控制,來使得供電電源100利用快充技術(shù)對終端設(shè)備300進行充電,從而在保證安全的前提下提高充電效率。
需要說明的是,圖3至圖5為本發(fā)明實施例的方法的流程示意圖。應(yīng)該理解的是,雖然圖3至圖5的流程圖中的各個步驟按照箭頭的指示依次顯示,但是這些步驟并不是必然按照箭頭指示的順序依次執(zhí)行。除非本文中有明確的說明,這些步驟的執(zhí)行并沒有嚴(yán)格的順序限制,其可以以其他的順序執(zhí)行。而且,圖3至圖5中的至少一部分步驟可以包括多個子步驟或者多個階段,這些子步驟或者階段并不必然是在同一時刻執(zhí)行完成,而是可以在不同的時刻執(zhí)行,其執(zhí)行順序也不必然是依次進行,而是可以與其他步驟或者其他步驟的子步驟或者階段的至少一部分輪流或者交替地執(zhí)行。
以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。