CN107425570B

CN107425570B - 终端设备的充电方法、***及装置

Info

Publication number: CN107425570B
Application number: CN201710654054.3A
Authority: CN
Inventors: 莫书雅
Original assignee: Wingtech Communication Co Ltd
Current assignee: Wingtech Communication Co Ltd
Priority date: 2017-08-02
Filing date: 2017-08-02
Publication date: 2020-06-19
Anticipated expiration: 2037-08-02
Also published as: CN107425570A

Abstract

本发明提供了一种终端设备的充电方法、***及装置，该方法包括：建立与充电器的充电连接关系；基于充电连接关系向充电器发送目标串口命令，以使充电器对目标串口命令进行校验，发出应答信号，输出充电电压；在接收到充电器发送的应答信号后，检测充电器输出的充电电压，当充电电压为目标电压值时，终端设备接收充电电压，对终端设备的电池进行充电。该方法是由终端设备向充电器发送目标串口命令，充电器对目标串口命令校验应答之后，再进行充电，充电的可靠性和稳定性大大提高，能够快速得到目标电压值，无需使用USB从设备，降低了成本，缓解了现有技术中的快速充电方案无法同时满足充电可靠性高，升压速度快以及成本低的要求。

Description

终端设备的充电方法、***及装置

技术领域

本发明涉及充电的技术领域，尤其是涉及一种终端设备的充电方法、***及装置。

背景技术

目前，在对终端设备(比如，手机)进行充电时，常常使用快速充电方案，目前的快速充电方案主要包括以下几种。一种是通过发送电流模型来实现升压。具体过程为：设置电流大于阈值，并维持一段时间X，再设置电流小于阈值，维持一段时间Y。然后，由时间X和时间Y组成bit位，再根据时间X和时间Y的大小，定义bit位是0还是1。最后由多个bit位组成一个命令，发送给充电器，充电器则根据命令执行升压操作。该快速充电的方法中，如果命令0和1之间存在干扰，充电器并不知道，所以，该快速充电方案的可靠性不高，虽然算法进行了一些优化，但是远远没有校验和应答机制好。另外一个快速充电方案是通过USB的DP引脚或者DM引脚发送一些波形来实现升压。这个升压的过程缓慢，不能一步到位。最后，如果发送USB命令来实现升压，可靠性可以很好，但是需要充电器也必须带有USB从设备的功能，那么充电器的成本会比较高。

综上，使用现有技术中的快速充电方案在对终端设备进行快速充电时，无法同时满足充电可靠性高，升压精准并快速以及成本低的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种终端设备的充电方法、***及装置，以缓解现有技术中的快速充电方案无法同时满足充电可靠性高，升压精准并快速以及成本低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种终端设备的充电方法，应用于终端设备，所述方法包括：

建立与充电器的充电连接关系；

基于所述充电连接关系向所述充电器发送目标串口命令，以使所述充电器对所述目标串口命令进行校验，发出应答信号，并输出充电电压，其中，所述目标串口命令中包含目标电压值的信息，检验码的信息；

在接收到所述充电器发送的所述应答信号后，检测所述充电器输出的所述充电电压，当所述充电电压为所述目标电压值时，所述终端设备接收所述充电电压，以对所述终端设备的电池进行充电。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，在所述终端设备未接收到所述应答信号的情况下，所述方法还包括：

向所述充电器发送串口复位命令，以使所述充电器进行复位。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，在所述终端设备检测到所述充电电压不是所述目标电压值的情况下，所述方法还包括：

向所述充电器重发充电命令。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，基于所述充电连接关系向所述充电器发送目标串口命令包括：

基于所述充电连接关系确定所述充电器是否为标准充电器；

在确定出所述充电器为所述标准充电器的情况下，通过第一传输链路向所述充电器发送预设时间的高电平信号，以控制所述充电器的第一组引脚之间的链路断开，并将所述第一组引脚设置为串口功能引脚，其中，所述第一组引脚为所述充电器的DM引脚和DP引脚；

设置第二组引脚为串口功能引脚，其中，所述第二组引脚为所述终端设备中电源管理芯片的DM引脚和DP引脚；

确定目标电压值，其中，所述目标电压值为所述终端设备中中央处理器根据电压调节算法计算得到的；

根据所述目标电压值生成所述目标串口命令，以使所述充电器对所述目标串口命令进行校验，发出所述应答信号，并输出所述充电电压。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据所述目标电压值生成所述目标串口命令包括：

根据所述目标电压值生成串口命令，其中，所述串口命令中包含所述目标电压值的信息；

对所述串口命令添加所述检验码，以得到所述目标串口命令。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，在所述充电器为非标准充电器的情况下，所述方法还包括：

接收所述充电器发送的5V充电电压，以采用所述5V充电电压对所述电池充电。

第二方面，本发明实施例还提供了一种终端设备的充电***，包括：终端设备和充电器；

所述终端设备，用于建立与所述充电器的充电连接关系，基于所述充电连接关系向所述充电器发送目标串口命令，其中，所述目标串口命令中包含目标电压值的信息，检验码的信息；

所述充电器，用于接收所述目标串口命令，对所述目标串口命令进行校验，发出应答信号，并输出充电电压；

其中，所述终端设备在接收到所述充电器发送的所述应答信号后，检测所述充电器输出的所述充电电压，当所述充电电压为所述目标电压值时，所述终端设备接收所述充电电压，以对所述终端设备的电池进行充电。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，在所述终端设备未接收到所述应答信号的情况下，所述终端设备向所述充电器发送串口复位命令，以使所述充电器进行复位。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，在所述终端设备检测到所述充电电压不是所述目标电压值的情况下，所述终端设备向所述充电器重发充电命令。

第三方面，本发明实施例还提供了一种终端设备的充电装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中所述的终端设备的充电方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种终端设备的充电方法、***及装置，该终端设备的充电方法包括：建立与充电器的充电连接关系，基于充电连接关系向充电器发送目标串口命令，以使充电器对目标串口命令进行校验，发出应答信号，并输出充电电压，其中，目标串口命令中包含目标电压值的信息，检验码的信息；在接收到充电器发送的应答信号后，检测充电器输出的充电电压，当充电电压为目标电压值时，终端设备接收充电电压，以对终端设备的电池进行充电。

传统的快速充电方法是通过发送电流模型来实现升压或者通过USB的DP引脚或者DM引脚发送一些波形来实现升压。与传统的快速充电方法相比，在本发明的终端设备的充电方法中，终端设备建立与充电器的充电连接关系后，终端设备基于充电连接关系向充电器发送目标串口命令，以使充电器对目标串口命令进行校验，发出应答信号，并输出充电电压，终端设备在接收到充电器发送的应答信号后，检测充电器输出的充电电压，当充电电压为目标电压值时，终端设备接收该充电电压，以对终端设备的电池进行充电。该充电方法是由终端设备向充电器发送目标串口命令，充电器对目标串口命令校验应答之后，再进行充电，充电的可靠性和稳定性大大提高，能够快速得到目标电压值，缩短了电压值转换的时间，无需使用USB从设备，降低了成本，缓解了现有技术中的快速充电方案无法同时满足充电可靠性高，升压精准并快速以及成本低的技术问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种终端设备的充电方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的终端设备的充电过程的充电连接关系电路图；

图3为本发明实施例提供的基于充电连接关系向充电器发送目标串口命令的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种终端设备的充电***的结构示意图。

图标：

11-终端设备；12-充电器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种终端设备的充电方法进行详细介绍。

实施例一：

一种终端设备的充电方法，参考图1，应用于终端设备，该方法包括：

S101、建立与充电器的充电连接关系；

在本发明实施例中，终端设备以手机为例进行说明，也可以为其他终端设备，比如平板电脑等，本发明实施例对其不做具体限制。当充电器通过USB线***手机的充电接口后，就建立了终端设备与充电器的充电连接关系。具体的，充电连接关系的电路图可以参考图2(图2中的器件在下文中再进行具体描述)。

S102、基于充电连接关系向充电器发送目标串口命令，以使充电器对目标串口命令进行校验，发出应答信号，并输出充电电压，其中，目标串口命令中包含目标电压值的信息，检验码的信息；

在建立充电连接关系后，终端设备就能够基于充电连接关系向充电器发送包含目标电压值和检验码的目标串口命令，充电器在接收到目标串口命令后，对该目标串口命令进行校验，校验的具体过程是通过校验算法实现的，而校验算法在现有技术中已有使用，在这里不再进行赘述。校验完成后，发出应答信号。

S103、在接收到充电器发送的应答信号后，检测充电器输出的充电电压，当充电电压为目标电压值时，终端设备接收充电电压，以对终端设备的电池进行充电。

当终端设备接收到充电器发送的应答信号后，检测充电器输出的充电电压，当充电电压为目标电压值时，终端设备接收该充电电压，实现对终端设备的电池进行充电。

进一步地，在终端设备未接收到应答信号的情况下，该方法还包括：

向充电器发送串口复位命令，以使充电器进行复位。

进一步地，在终端设备检测到充电电压不是目标电压值的情况下，该方法还包括：

向充电器重发充电命令。

具体的，在终端设备检测到充电电压不是目标电压值的情况下，终端设备先向充电器发送串口复位命令，充电器复位完成后，再向充电器重发充电命令。

进一步地，参考图3，基于充电连接关系向充电器发送目标串口命令包括：

S301、基于充电连接关系确定充电器是否为标准充电器；

在本发明实施例中，当充电器(具体为充电器内部自带的芯片)的DM引脚和DP引脚短接时，该充电器为标准充电器。

S302、在确定出充电器为标准充电器的情况下，通过第一传输链路向充电器发送预设时间的高电平信号，以控制充电器的第一组引脚之间的链路断开，并将第一组引脚设置为串口功能引脚，其中，第一组引脚为充电器的DM引脚和DP引脚；

在本发明实施例中，第一传输链路为终端设备(具体为电源管理芯片)的DM引脚与充电器(具体为充电器内部自带的芯片)的DM引脚之间的链路。预设时间为一定的时间，该预设时间可调。充电器在判断DM引脚上有高电平，并且持续的时间符合要求时，充电器便将其内部的DM引脚和DP引脚之间的短接链路断开，并将其内部的DM引脚和DP引脚设置为串口功能引脚，以实现串口协议的通信。

S303、设置第二组引脚为串口功能引脚，其中，第二组引脚为终端设备中电源管理芯片的DM引脚和DP引脚；

具体的，终端设备的电源管理芯片识别到充电器内部的DM引脚和DP引脚断开后，设置电源管理芯片的DM引脚和DP引脚为串口功能引脚，这样，终端设备和充电器之间就可以实现串口通讯。

S304、确定目标电压值，其中，目标电压值为终端设备中中央处理器根据电压调节算法计算得到的；

具体的，中央处理器根据电压调节算法(比如升压算法)计算得到目标电压值，并将目标电压值发送至电源管理芯片。

S305、根据目标电压值生成目标串口命令，以使充电器对目标串口命令进行校验，发出应答信号，并输出充电电压。

当电源管理芯片接收到上述目标电压值后，根据该目标电压值生成目标串口命令，并将目标串口命令发送至充电器，以使充电器对目标串口命令进行校验，发出应答信号，并输出充电电压。

进一步地，根据目标电压值生成目标串口命令包括：

根据目标电压值生成串口命令，其中，串口命令中包含目标电压值的信息；

对串口命令添加检验码，以得到目标串口命令。

进一步地，在充电器为非标准充电器的情况下，该方法还包括：

接收充电器发送的5V充电电压，以采用5V充电电压对电池充电。

下面参考图2，对本发明实施例提供的终端设备(以手机为例)的充电方法(以升压快速充电为例)进行简单介绍：

当充电器***手机后，充电器和手机的电路连接关系如图2所示。图2中，中央处理器，电源管理芯片和两个300欧姆电阻为手机中的器件，充电器中包含自带的芯片。具体的，充电器内部自带的芯片包括第一DM引脚，第一DP引脚，电源输出引脚(图2中的VBUS)，电源管理芯片包括第二DM引脚，第二DP引脚，电源输入引脚(图2中的USBIN)，中央处理器包括第三DM引脚，第三DP引脚，另外充电器内部自带的芯片和电源管理芯片还包括接地引脚(GND)，当充电器连接手机后，第一DM引脚分别与第二DM引脚，第三DM引脚连接，第一DP引脚分别与第二DP引脚，第三DP引脚连接，电源输出引脚与电源输入引脚连接，电源管理芯片与电池连接。

工作过程为：手机首先基于充电连接关系确定充电器是否为标准充电器，也就是判断充电器内部自带的芯片的第一DM引脚和第一DP引脚是否短接，如果短接，则是标准充电器；如果不短接，说明是非标准充电器，该情况下接收充电器发送的5V充电电压，采用该5V充电电压对手机的电池进行充电，也就是，该情况下充电器作为普通充电器使用。

当充电器为标准充电器时，电源管理芯片通过第二DM引脚向第一DM引脚输送高电平(即上述第一传输链路)，也就是电源管理芯片向充电器内部自带的芯片发送预设时间的高电平，充电器内部自带的芯片判断第一DM引脚上有高电平时，并且持续的时间符合要求时，充电器内部自带的芯片控制短接的第一DM引脚和第一DP引脚断开，并设置第一DM引脚和第一DP引脚为串口功能引脚。

进一步地，电源管理芯片识别到充电器内部自带的芯片的第一DM引脚和第一DP引脚断开后，电源管理芯片设置第二DM引脚和第二DP引脚为串口功能引脚，这样，手机和充电器之间就可以实现串口通讯。

当有升压快速充电的需求时，手机的中央处理器通过其内部的升压算法计算得到目标电压值，并将计算得到的目标电压值发送至电源管理芯片，电源管理芯片根据该目标电压值匹配对应的串口命令，再为该串口命令添加检验码，得到目标串口命令，最终，将该目标串口命令发送至充电器内部自带的芯片。

充电器内部自带的芯片在接收到目标串口命令后，对该目标串口命令进行校验，校验完成后，发出应答信号，并通过电源输出引脚输出充电电压。

电源管理芯片在接收到充电器内部自带的芯片发送的应答信号后，检测电源输出引脚上的充电电压，如果电源输出引脚上的充电电压为目标电压值，则电源管理芯片的电源输入引脚接收该充电电压，为电池充电；如果电源输出引脚上的充电电压不是目标电压值，向充电器内部自带的芯片发送复位命令，复位完成后，重发充电命令；如果电源管理芯片未接收到充电器内部自带的芯片发送的应答信号，那么，向充电器内部自带的芯片发送复位命令。

手机通过串口来发送命令给充电器，充电器校验命令和应答之后，再进行升压，可靠性和稳定性大大提高。并且能升压到指定的电压值能一步到位，缩短升压时间。并且，串口通讯属于传统的稳定通讯方式，如果传输命令过程中，命令收到干扰，则通过检验算法判断出来。同时通过应答机制，手机端也可以知道命令是否准确无误地送达，从而采取措施去应对命令有误这情况。

实施例二：

本发明实施例还提供了一种终端设备的充电***，参考图4，该***包括终端设备11和充电器12；

终端设备，用于建立与充电器的充电连接关系，基于充电连接关系向充电器发送目标串口命令，其中，目标串口命令中包含目标电压值的信息，检验码的信息；

充电器，用于接收目标串口命令，对目标串口命令进行校验，发出应答信号，并输出充电电压；

其中，终端设备在接收到充电器发送的应答信号后，检测充电器输出的充电电压，当充电电压为目标电压值时，终端设备接收充电电压，以对终端设备的电池进行充电。

进一步地，在终端设备未接收到应答信号的情况下，终端设备向充电器发送串口复位命令，以使充电器进行复位。

进一步地，在终端设备检测到充电电压不是目标电压值的情况下，终端设备向充电器重发充电命令。

本发明实施例所提供的终端设备的充电***，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例(即，实施例一)相同，为简要描述，***实施例(即，实施例二)部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容，在此不再进行赘述。

实施例三：

本发明实施例还提供了一种终端设备的充电装置，该装置包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例一中的终端设备的充电方法。

本发明实施例所提供的一种终端设备的充电方法、***及装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种终端设备的充电方法，其特征在于，应用于终端设备，所述方法包括：

建立与充电器的充电连接关系；

在接收到所述充电器发送的所述应答信号后，检测所述充电器输出的所述充电电压，当所述充电电压为所述目标电压值时，所述终端设备接收所述充电电压，以对所述终端设备的电池进行充电；

基于所述充电连接关系向所述充电器发送目标串口命令包括：

基于所述充电连接关系确定所述充电器是否为标准充电器；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述终端设备未接收到所述应答信号的情况下，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述终端设备检测到所述充电电压不是所述目标电压值的情况下，所述方法还包括：

向所述充电器重发充电命令。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标电压值生成所述目标串口命令包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述充电器为非标准充电器的情况下，所述方法还包括：

6.一种终端设备的充电***，其特征在于，包括：终端设备和充电器；

其中，所述终端设备在接收到所述充电器发送的所述应答信号后，检测所述充电器输出的所述充电电压，当所述充电电压为所述目标电压值时，所述终端设备接收所述充电电压，以对所述终端设备的电池进行充电；

所述充电器基于所述充电连接关系确定所述充电器是否为标准充电器；在确定出所述充电器为所述标准充电器的情况下，通过第一传输链路向所述充电器发送预设时间的高电平信号，以控制所述充电器的第一组引脚之间的链路断开，并将所述第一组引脚设置为串口功能引脚，其中，所述第一组引脚为所述充电器的DM引脚和DP引脚；设置第二组引脚为串口功能引脚，其中，所述第二组引脚为所述终端设备中电源管理芯片的DM引脚和DP引脚；确定目标电压值，其中，所述目标电压值为所述终端设备中中央处理器根据电压调节算法计算得到的；根据所述目标电压值生成所述目标串口命令，以使所述充电器对所述目标串口命令进行校验，发出所述应答信号，并输出所述充电电压。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，

在所述终端设备未接收到所述应答信号的情况下，所述终端设备向所述充电器发送串口复位命令，以使所述充电器进行复位。

8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，

在所述终端设备检测到所述充电电压不是所述目标电压值的情况下，所述终端设备向所述充电器重发充电命令。

9.一种终端设备的充电装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至5中任一项所述的终端设备的充电方法。