用于終端設(shè)備的智能充電裝置、終端設(shè)備及智能充電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能充電技術(shù)，具體地說，是一種可為終端設(shè)備智能充電的智能充電裝置、包含有該智能充電裝置的終端設(shè)備以及用于終端設(shè)備的智能充電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，以手機、平板電腦、智能手表、運動手環(huán)、便攜式計算機、電動車輛、電動船舶、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、無人機、其它電動飛行器等為代表的大量攜帶電池的終端設(shè)備，迅速普及在消費者生活中的各個領(lǐng)域，呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。因此充電成為消費者日常必需進行的操作和應(yīng)用，同時在充電這一使用場景下，也出現(xiàn)了各種各樣的問題和困難。比如，如何解決快速充電和終端設(shè)備過熱的矛盾，如何在長期接通充電器時不浪費能源；又比如，很多充電設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸共用物理連接，例如USB充電線，在充電的同時，還要確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?；甚至在某些極端情況下，還出現(xiàn)過用戶在充電時接聽手機，導(dǎo)致觸電身亡的悲劇。
[0003]另外，隨著無線充電和無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在近些年的高速發(fā)展，消費者在看似簡單的充電環(huán)節(jié)，不斷衍生出更加復(fù)雜的使用場景，這也對充電接口不斷提出更多變的要求。
[0004]充電作為一個已經(jīng)發(fā)展過多年的技術(shù)，在這個終端設(shè)備迅速增長、特別是智能終端設(shè)備和移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備高速發(fā)展的大背景下，傳統(tǒng)的充電器+充電接口芯片+電池的充電系統(tǒng)設(shè)計，已經(jīng)不能滿足不同場景、不同用戶使用習(xí)慣的要求。這就需要更加智能的充電方式和高度個性化的充電邏輯，來滿足用戶的需求。
[0005]USB Implementers Forum (一個致力于推廣并發(fā)展USB技術(shù)性的非營利性組織)，Inc.在 2010 年 12 月發(fā)布了電池充電規(guī)范，即 Battery Charging Specificat1n 1.2，簡稱BCl.2規(guī)范。在BCl.2規(guī)范中，特別結(jié)合USB接口在充電的同時進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅缍?USB接口在有數(shù)據(jù)傳輸時和沒有數(shù)據(jù)傳輸時的場景下，對設(shè)備進行充電的規(guī)范。
[0006]BCl.2規(guī)范基于傳統(tǒng)的充電體系設(shè)計，即通過物理層(PHY，Physical LayerInterface for High-Speed USB )檢測充電接口的電路連接的基礎(chǔ)上，提供了對充電同時進行USB數(shù)據(jù)傳輸場景下的充電方案的完善，可以使得以往只能支持的USB數(shù)據(jù)傳輸時，500mA的充電電流，升高到系統(tǒng)設(shè)計的1500mA充電電流。
[0007]但是，BC 1.2規(guī)范有如下的缺點:
1)僅適用于USB接口的充電和數(shù)據(jù)傳輸場景，沒有考慮到其他的充電和數(shù)據(jù)傳輸接口，比如無線充電的場景；
2)僅通過物理層對USB的管腳進行監(jiān)測，判斷適合的充電模式，對于用于終端設(shè)備上的切實的應(yīng)用場景，無法進行判斷，繼而也無法避免導(dǎo)致提供電流、電壓過小，無法滿足用戶終端的實時電量消耗，或提供電流、電壓過大，導(dǎo)致終端設(shè)備過熱出現(xiàn)系統(tǒng)異常等情況的發(fā)生。
[0008]高通快速充電，即Quick Charge，是高通公司在2013年作為其Snapdragon芯片組的功能之一發(fā)布的充電規(guī)范。Quick Charge是高通公司私有的技術(shù)，目標(biāo)是將對移動終端基于USB接口的充電效率提高40%-75%。目前該規(guī)范的最新版本為2.0，同時高通公司也提供了符合該規(guī)范的測試和認(rèn)證流程。
[0009]在高通快速充電規(guī)范中，根據(jù)高通提供的產(chǎn)品，即用于移動終端的芯片和芯片組，界定了基于USB接口的充電規(guī)范，其核心是界定了不同的電壓和電流組合，來實現(xiàn)對移動終端內(nèi)置鋰電池的快速充電。目前其適用范圍是高通的Snapdragon 400/600/800系列芯片和芯片組產(chǎn)品。
[0010]然而，高通快速充電方案也有如下的缺點:
1)僅適用于USB接口的充電和數(shù)據(jù)傳輸場景，沒有考慮到其它的充電和數(shù)據(jù)傳輸接口，比如無線充電的場景；
2)僅適用于高通自身的移動終端芯片和芯片組，也就是只適用于使用高通芯片和芯片組的移動終端產(chǎn)品，不具備普遍的適用性；
3)僅提供快速充電能力，對于用于終端設(shè)備上的切實的應(yīng)用場景，無法進行判斷，繼而也無法避免提供電流、電壓過大，導(dǎo)致終端設(shè)備過熱出現(xiàn)系統(tǒng)異常等情況的發(fā)生。
[0011]綜上所述，現(xiàn)有的充電器和用戶終端設(shè)備之間，只能通過傳統(tǒng)的充電電路本身進行基本的充電操作，而無法根據(jù)消費者在終端設(shè)備上實時的或習(xí)慣性的使用場景，進行合理判斷和分析，繼而由充電器進行配合，提供合理的充電電流和電壓等電氣特性，以實現(xiàn)安全、綠色環(huán)保并且方便消費者使用的智能充電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可為終端設(shè)備智能充電的智能充電裝置、包含有該智能充電裝置的終端設(shè)備以及用于終端設(shè)備的智能充電方法，可以適用有線及無線充電等方式，且可以考慮到終端設(shè)備的使用場景，以達到對終端設(shè)備快速、高效、安全地充電。
[0013]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于終端設(shè)備的智能充電裝置，包括終端核心層、終端通信層和終端物理層，其中，所述終端核心層用于收集終端設(shè)備的使用情況，并根據(jù)所述使用情況判斷出所述終端設(shè)備的使用場景，將所述終端設(shè)備的使用場景通過所述終端通信層發(fā)送給智能充電器，由所述智能充電器選擇相應(yīng)的充電模式為所述終端設(shè)備充電；所述終端物理層與所述智能充電器連接，用于從所智能充電器獲取電能。
[0014]進一步地，所述終端通信層還用于實現(xiàn)所述終端設(shè)備與所述智能充電器的協(xié)商，并由所述智能充電器根據(jù)所述協(xié)商結(jié)果選擇充電模式。
[0015]進一步地，所述終端核心層包括:
終端使用情況采集模塊，用于監(jiān)聽和采集終端設(shè)備的使用情況；
終端充電邏輯模塊，用于對終端使用情況采集模塊采集到的終端設(shè)備使用情況進行匯總、整理、分析和形成邏輯判斷，得到終端設(shè)備的使用場景和用戶使用習(xí)慣；
所述終端通信層包括:
終端通信模塊，用于將終端充電邏輯模塊所得到的使用場景發(fā)送到所述智能充電器，以通知所述智能充電器根據(jù)終端設(shè)備的使用場景對終端設(shè)備充電。
[0016]進一步地，所述終端設(shè)備使用情況包括電池充放電狀態(tài)、電池溫度、CPU運行狀態(tài)、系統(tǒng)運行狀態(tài)、輸入輸出設(shè)備使用狀態(tài)、終端設(shè)備上的硬件外設(shè)使用狀態(tài)、終端設(shè)備上的軟件應(yīng)用使用狀態(tài)之一或任意組合。
[0017]進一步地，所述終端通信模塊采用有線連接或無線連接。
[0018]進一步地，所述充電模式包括充電電流和充電電壓的組合。
[0019]進一步地，所述充電模式還包括充電時間、充電間隔與所述充電電流、充電電壓的組合。
[0020]本發(fā)明還提供了一種包含有上述的智能充電裝置的終端設(shè)備。
[0021]本發(fā)明還提供了一種用于終端設(shè)備的智能充電方法，包括:
收集終端設(shè)備的使用情況，并根據(jù)所述使用情況判斷出所述終端設(shè)備的使用場景；將所述終端設(shè)備的使用場景發(fā)送給智能充電器，由所述智能充電器選擇相應(yīng)的充電模式為所述終端設(shè)備充電。
[0022]進一步地，還包括:
所述終端設(shè)備與所述智能充電器進行協(xié)商，并由所述智能充電器根據(jù)所述協(xié)商結(jié)果選擇充電模式。
[0023]進一步地，所述終端設(shè)備使用情況包括電池充放電狀態(tài)、電池溫度、CPU運行狀態(tài)、系統(tǒng)運行狀態(tài)、輸入輸出設(shè)備使用狀態(tài)、終端設(shè)備上的硬件外設(shè)使用狀態(tài)、終端設(shè)備上的軟件應(yīng)用使用狀態(tài)之一或任意組合。
[0024]進一步地，所述充電模式包括充電電流和充電電壓的組合。
[0025]進一步地，所述充電模式還包括充電時間、充電間隔與所述充電電流、充電電壓的組合。
[0026]本發(fā)明解決了目前充電器和用戶終端設(shè)備之間，只能通過傳統(tǒng)的充電電路本身進行基本的充電操作的問題，根據(jù)消費者在終端設(shè)備上的實時或習(xí)慣性的使用場景，進行合理判斷和分析，繼而由充電器進行配合，提供合理的充電電流和電壓等電氣特性，以實現(xiàn)安全、綠色環(huán)保并且方便消費者使用。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)的終端設(shè)備及智能充電器的整體構(gòu)架圖。
[0028]圖2是本發(fā)的具有智能充電的終端設(shè)備及智能充電器的一實施例的模塊架構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0030]本發(fā)明通過在智能充電器和終端設(shè)備上，增加用于智能充電的專用軟件，并通過各種通信手段(有