本發(fā)明涉及終端充電技術(shù)，尤指一種適配器及其實(shí)現(xiàn)充電的方法。

背景技術(shù)：

目前的終端充電實(shí)現(xiàn)，從物理功能上劃分包括兩部分，即充電器和被充電終端。其中，充電器負(fù)責(zé)將交流(AC)的高壓電能量轉(zhuǎn)化為直流的低壓能量，一般是5V電壓，以提供給終端使用；而終端自身，都設(shè)計(jì)有充電芯片，其負(fù)責(zé)對(duì)終端自身的電池進(jìn)行特定的充電管理，包括對(duì)外部輸入電流大小、電池充電電流的管理，充電電壓的管理，以及電池溫度保護(hù)的實(shí)現(xiàn)等。

現(xiàn)有的終端充電技術(shù)存在以下問(wèn)題：

一方面表現(xiàn)為充電器和終端的不通用性。各種終端具有不同的電池容量，因此對(duì)最大的充電電流有不同的要求，進(jìn)一步對(duì)輸入的電流進(jìn)行了一定的約束。比如3000mAh的電池，其設(shè)定的最大輸入電流和充電電流一般都是3A，這樣，將無(wú)法使用輸出能力為1A的充電器進(jìn)行充電。而在對(duì)電池大小為2000mA的電池的終端充電時(shí)，對(duì)于輸出能力為3A的充電器，由于終端吸取的外部能量輸入電流最大僅為2A，因此，是無(wú)法充分使用外部的能量。

另一方面表現(xiàn)為高成本和布局面積大。現(xiàn)有終端的充電實(shí)現(xiàn)，一般都采用集成芯片，特別是開(kāi)關(guān)型的充電功能實(shí)現(xiàn)，其組成包括：充電芯片、功率電感和功率儲(chǔ)能電容，以及外圍的電容電阻等。這些器件都會(huì)有成本和布局面積的問(wèn)題。而且，每個(gè)終端產(chǎn)品都設(shè)計(jì)有充電芯片，帶來(lái)了設(shè)計(jì)上的復(fù)雜程度并增加了成本，也阻礙了對(duì)終端的進(jìn)一步小型化。

此外，一般的充電效率都在90％，比如一個(gè)10W的充電實(shí)現(xiàn)，將有1W的功率轉(zhuǎn)化為熱功耗，充電導(dǎo)致的發(fā)熱也很明顯，降低了終端的充電效率，也降低了終端用戶的體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種適配器及其實(shí)現(xiàn)充電的方法，能夠滿足不同充電電流要求的終端的充電需求，提升充電器和終端的通用性。

為了達(dá)到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種適配器，包括：電源輸入模塊、電源輸出模塊、電池容量檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊，以及控制模塊；其中，

電源輸入模塊，用于將接入的交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一直流電信號(hào)，并輸出給電源輸出模塊；

電源輸出模塊，用于接收來(lái)自電源輸入模塊的第一直流電信號(hào)；在控制模塊的控制下向當(dāng)前充電的終端提供第二直流電信號(hào)；

溫度檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)到來(lái)自接入充電的終端電池內(nèi)部的負(fù)溫度系數(shù)NTC信號(hào)，以觸發(fā)電池容量檢測(cè)模塊；

電池容量檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)終端標(biāo)稱的電池容量并輸出給控制模塊；

控制模塊，用于根據(jù)當(dāng)前接入充電的終端的電池容量，確定最大允許充電電流，并按照最大允許充電電流控制電源輸出模塊的第二直流電信號(hào)。

可選地，所述溫度檢測(cè)模塊還用于：未檢測(cè)到來(lái)自終端電池內(nèi)部的NTC信號(hào)，進(jìn)入低功耗模式并繼續(xù)檢測(cè)。

可選地，所述溫度檢測(cè)模塊還用于：從所述檢測(cè)到的NTC信號(hào)中獲取溫度檢測(cè)電壓，并輸出給所述控制模塊；

所述控制模塊還用于：根據(jù)溫度檢測(cè)電壓判斷當(dāng)前所述接入充電的終端的電池溫度是否允許充電，在判斷出允許充電時(shí)，繼續(xù)控制所述電源輸出模塊向所述終端輸出第二直流電壓信號(hào)；在判斷出禁止充電時(shí)，控制所述電源輸出模塊斷開(kāi)第二直流電信號(hào)的輸出。

可選地，所述電池容量檢測(cè)模塊具體用于：

檢測(cè)來(lái)自所述終端的容量配置信息，從中獲取終端標(biāo)稱的電池容量；

或者，通過(guò)對(duì)終端的容量檢測(cè)電壓的檢測(cè)，得到對(duì)應(yīng)的電池容量。

可選地，所述適配器還包括電池充電電流檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)當(dāng)前所述接入的終端的電池充電電流，并輸出給所述控制模塊；

所述控制模塊還用于：根據(jù)電池充電電流的大小，實(shí)時(shí)調(diào)整所述電源輸 出模塊的第二直流電信號(hào)，使其被控制在所述最大允許充電電流范圍內(nèi)。

可選地，所述電池充電電流檢測(cè)模塊具體用于：

檢測(cè)所述終端中的檢流電阻兩端的電壓：第一檢流電壓Vbat1和第二檢流電壓Vbat2的值；

按照下面的公式計(jì)算得到所述電池充電電流：電池充電電流＝(Vbat2-Vbat1)/檢流電阻值。

本發(fā)明還提供了一種適配器實(shí)現(xiàn)充電的方法，包括：適配器檢測(cè)存在終端接入；

檢測(cè)終端標(biāo)稱的電池容量；

根據(jù)當(dāng)前接入充電的終端的電池容量，確定最大允許充電電流，并按照最大允許充電電流輸出充電電信號(hào)。

可選地，所述適配器檢測(cè)存在終端接入包括：檢測(cè)到來(lái)自所述終端的電池內(nèi)部的NTC信號(hào)。

可選地，所述檢測(cè)終端標(biāo)稱的電池容量包括：

檢測(cè)來(lái)自所述終端的容量配置信息，從中獲取終端標(biāo)稱的電池容量；

或者，通過(guò)對(duì)終端的容量檢測(cè)電壓的檢測(cè)，得到對(duì)應(yīng)的電池容量。

可選地，預(yù)先設(shè)置溫控策略；該方法還包括：

從所述檢測(cè)到的NTC信號(hào)中獲取溫度檢測(cè)電壓，根據(jù)溫度檢測(cè)電壓及溫控策略，判斷當(dāng)前所述接入充電的終端的電池溫度是否允許充電，在判斷出允許充電時(shí)，繼續(xù)向所述終端輸出充電電信號(hào)；在判斷出禁止充電時(shí)，斷開(kāi)所述充電電信號(hào)。

可選地，該方法還包括：

檢測(cè)當(dāng)前所述接入的終端的電池充電電流；

根據(jù)電池充電電流的大小，按照預(yù)先設(shè)置的控制策略實(shí)時(shí)調(diào)整所述充電電信號(hào)，使其被控制在所述最大允許充電電流范圍內(nèi)。

可選地，所述檢測(cè)當(dāng)前所述接入的終端的電池充電電流包括：

檢測(cè)所述終端中的檢流電阻兩端的電壓：第一檢流電壓Vbat1和第二檢 流電壓Vbat2的值，并按照下面的公式計(jì)算得到所述電池充電電流：電池充電電流＝(Vbat2-Vbat1)/檢流電阻值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)技術(shù)方案包括適配器檢測(cè)存在終端接入，檢測(cè)終端標(biāo)稱的電池容量；根據(jù)當(dāng)前接入充電的終端的電池容量，確定最大允許充電電流，并按照最大允許充電電流輸出第二直流電信號(hào)。本發(fā)明的充電方式會(huì)對(duì)當(dāng)前接入充電的終端的電池容量進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)到的電池容量，適配出針對(duì)該終端的進(jìn)行充電的最大允許充電電流，從而滿足了不同充電電流要求的終端的充電需求，提升了充電器和終端的通用性。

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)對(duì)當(dāng)前接入的終端的電池溫度的檢測(cè)，在電池溫度過(guò)高時(shí)及時(shí)停止充電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池的保護(hù)，也保證了充電得以正常實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)對(duì)電池充電電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)，使得在整個(gè)充電過(guò)程中，適配器的輸出電流始終在最大允許充電電流范圍內(nèi)，保證了電池充電的完整性。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明適配器的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明適配器實(shí)現(xiàn)充電的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

圖1為本發(fā)明適配器的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本發(fā)明適配器至 少包括電源輸入模塊、電源輸出模塊、電池容量檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊，以及控制模塊；其中，

電源輸入模塊，用于將接入的交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一直流電信號(hào)，并輸出給電源輸出模塊。其中，電源輸入模塊可以采用各種高效的交流-直流(AC-DC)轉(zhuǎn)化模塊實(shí)現(xiàn)，比如輸入為220V的交流電壓，輸出為5V的直流電壓等。

電源輸出模塊，用于接收來(lái)自電源輸入模塊的第一直流電信號(hào)；在控制模塊的控制下向當(dāng)前充電的終端提供第二直流電信號(hào)；其中，電源輸出模塊可以采用低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO，Low Dropout Regulator)，或者高效的直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)，與控制模塊之間可以采用I²C接口，或者是數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)實(shí)現(xiàn)輸出的模擬信號(hào)。

溫度檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)到來(lái)自終端電池內(nèi)部的負(fù)溫度系數(shù)(NTC，Negative Temperature Coefficient)信號(hào)，以觸發(fā)電池容量檢測(cè)模塊；進(jìn)一步地，溫度檢測(cè)模塊還用于，未檢測(cè)到來(lái)自終端電池內(nèi)部的NTC信號(hào)，進(jìn)入低功耗模式并繼續(xù)檢測(cè)。其中，NTC信號(hào)是現(xiàn)有終端的電池向外提供的已有信號(hào)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是由一個(gè)固定電阻和NTC電阻組成的分壓電路產(chǎn)生的信號(hào)。因?yàn)镹TC電阻的阻值隨著溫度升高線性降低，所以NTC電阻上的電壓會(huì)隨著降低，具體是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的概念，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里強(qiáng)調(diào)的是通過(guò)對(duì)NTC信號(hào)的檢測(cè)，在該信號(hào)存在時(shí)，表明有終端接入。

電池容量檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)終端標(biāo)稱的電池容量并輸出給控制模塊；具體用于：檢測(cè)來(lái)自終端的容量配置信息，從中獲取終端標(biāo)稱的電池容量；或者，通過(guò)對(duì)終端的容量檢測(cè)電壓的檢測(cè)，得到對(duì)應(yīng)的電池容量。

控制模塊，用于根據(jù)當(dāng)前接入充電的終端的電池容量，確定最大允許充電電流，并按照最大允許充電電流控制電源輸出模塊的第二直流電信號(hào)。

這里，控制模塊可根據(jù)電池容量與最大允許充電電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定最大允許充電電流，其中，電池容量與最大允許充電電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以如表1所示：

表1

其中，可以在終端側(cè)或適配器側(cè)，通過(guò)對(duì)終端的容量檢測(cè)電壓的檢測(cè)，得到對(duì)應(yīng)的電池容量，具體實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，這里不再贅述。這里強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明的適配器自身會(huì)對(duì)當(dāng)前接入充電的終端的電池容量進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)到的電池容量，適配出針對(duì)該終端的進(jìn)行充電的最大允許充電電流，從而滿足了不同充電電流要求的終端的充電需求，提升了充電器和終端的通用性。

進(jìn)一步地，

溫度檢測(cè)模塊還用于：從檢測(cè)到的NTC信號(hào)中獲取溫度檢測(cè)電壓Vntc，并輸出給控制模塊；

控制模塊進(jìn)一步用于：根據(jù)溫度檢測(cè)電壓判斷當(dāng)前接入充電的終端的電池溫度是否允許充電，在判斷出允許充電時(shí)，繼續(xù)向終端輸出第二直流電壓信號(hào)；在判斷出禁止充電時(shí)，控制電源輸出模塊斷開(kāi)第二直流電信號(hào)的輸出。這里，控制模塊可根據(jù)溫度檢測(cè)電壓與判斷結(jié)果之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定是否允許充電，其中，具體溫度檢測(cè)電壓與判斷結(jié)果之間的關(guān)系如表2所示：

表2

本發(fā)明適配器通過(guò)對(duì)當(dāng)前接入的終端的電池溫度的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池的保護(hù)，也保證了充電得以正常實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，

本發(fā)明適配器還包括電池充電電流檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)當(dāng)前接入的終端的電池充電電流，并輸出給控制模塊；具體地，可以通過(guò)檢測(cè)終端中的檢流電阻兩端的電壓即第一檢流電壓Vbat1和第二檢流電壓Vbat2的值，并按照下面的公式計(jì)算得到電池充電電流：電池充電電流＝(Vbat2-Vbat1)/檢流電阻值，對(duì)兩個(gè)電壓值的檢測(cè)可以采用ADC差分采樣，或者模擬放大方式實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再贅述。

控制模塊還用于：根據(jù)電池充電電流的大小，實(shí)時(shí)調(diào)整電源輸出模塊的第二直流電信號(hào)，使其被控制在最大允許充電電流范圍內(nèi)，以保證電池充電的完整性。舉例來(lái)看，控制策略可以如表3所示：

表3

需要說(shuō)明的是，當(dāng)電源輸出模塊與控制模塊之間可以采用I²C接口時(shí)，并帶I²C接口的軟件可配置，可以直接通過(guò)I²C軟件調(diào)節(jié)電源輸出模塊的輸出電壓的幅度；如果是一般的I²C接口，通過(guò)硬件設(shè)置，反饋實(shí)現(xiàn)輸出電壓調(diào)整的，則可以通過(guò)對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行DAC模擬調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的調(diào)節(jié)。具體實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再贅述。

本發(fā)明適配器通過(guò)對(duì)電池充電電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)，使得在整個(gè)充電過(guò)程中，適配器的輸出電流始終在最大允許充電電流范圍內(nèi)，保證了電池充電的完整性。

本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，與本發(fā)明適配器連接的充電終端中應(yīng)該設(shè)置有相應(yīng)的信號(hào)輸出/輸入接口，比如連接第二直流電信號(hào)的充電電源接口、輸出NTC信號(hào)的電池溫度接口、輸出容量配置信息的電池容量接口、輸出檢流電阻兩端的電壓的電池電壓檢測(cè)接口，接口的具體實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，具體實(shí)現(xiàn)方式并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，只要將所需信號(hào)對(duì)應(yīng)傳送給適配器并能接受來(lái)自適配器的充電電源即可，這里不再贅述。

圖2為本發(fā)明適配器實(shí)現(xiàn)充電的方法的流程圖，適配器接上電源如220V交流信號(hào)，如圖2所示，包括：

步驟200：適配器檢測(cè)存在終端接入。

本步驟可以通過(guò)檢測(cè)到來(lái)自終端的電池內(nèi)部的NTC信號(hào)，確定有終端接入適配器即接入的終端有充電需求。

步驟201：檢測(cè)終端標(biāo)稱的電池容量。

本步驟包括：檢測(cè)來(lái)自終端的容量配置信息，從中獲取終端標(biāo)稱的電池容量。其中，容量配置信息包括終端配置的最大電池容量，也就是允許充電的最大允許充電電流；

或者，在終端側(cè)，或在適配器側(cè)，通過(guò)對(duì)終端的容量檢測(cè)電壓的檢測(cè)，得到對(duì)應(yīng)的電池容量，具體實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再贅述。

本步驟包括：終端標(biāo)稱的電池容量

本步驟中，如何從容量配置信息中獲取終端標(biāo)稱的電池容量屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，具體實(shí)現(xiàn)并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再贅述。

步驟202：根據(jù)當(dāng)前接入充電的終端的電池容量，確定最大允許充電電流，并按照最大允許充電電流輸出充電電信號(hào)即第二直流電信號(hào)。

本步驟中，電池容量與最大允許充電電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示，這里不再贅述。

本步驟中，充電電信號(hào)即第二直流電信號(hào)為外部交流電信號(hào)如220V轉(zhuǎn) 換為第一直流電信號(hào)如5V后，再經(jīng)過(guò)最大允許充電電流的控制后得到的。第二直流電信號(hào)的電流小于最大允許充電電流。具體如何按照最大允許充電電流控制第二直流電信號(hào)的輸出屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再贅述。

其中，可以通過(guò)對(duì)終端的容量檢測(cè)電壓的檢測(cè)，得到對(duì)應(yīng)的電池容量，具體實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，這里不再贅述。這里強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明的適配器自身會(huì)對(duì)當(dāng)前接入充電的終端的電池容量進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)到的電池容量，適配出針對(duì)該終端的進(jìn)行充電的最大允許充電電流，從而滿足了不同充電電流要求的終端的充電需求，提升了充電器和終端的通用性。

進(jìn)一步地，預(yù)先設(shè)置溫控策略；本發(fā)明方法還包括：

從檢測(cè)到的NTC信號(hào)中獲取溫度檢測(cè)電壓Vntc，根據(jù)溫度檢測(cè)電壓及溫控策略，判斷當(dāng)前接入充電的終端的電池溫度是否允許充電，在判斷出允許充電時(shí)，繼續(xù)向終端輸出第二直流電壓信號(hào)；在判斷出禁止充電時(shí)，控制斷開(kāi)第二直流電信號(hào)的輸出。溫控策略的具體實(shí)現(xiàn)如表2所示，這里不再贅述。

本發(fā)明通過(guò)對(duì)當(dāng)前接入的終端的電池溫度的檢測(cè)，在電池溫度過(guò)高時(shí)及時(shí)停止充電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池的保護(hù)，也保證了充電得以正常實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明方法還包括：

檢測(cè)當(dāng)前接入的終端的電池充電電流；

根據(jù)電池充電電流的大小，按照預(yù)先設(shè)置的控制策略實(shí)時(shí)調(diào)整第二直流電信號(hào)，使其被控制在最大允許充電電流范圍內(nèi)，以保證電池充電的完整性。

其中，可以通過(guò)檢測(cè)終端中的檢流電阻兩端的電壓即第一檢流電壓Vbat1和第二檢流電壓Vbat2的值，并按照下面的公式計(jì)算得到電池充電電流：電池充電電流＝(Vbat2-Vbat1)/檢流電阻值，對(duì)兩個(gè)電壓值的檢測(cè)可以采用ADC差分采樣，或者模擬放大方式實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再贅述。

其中，控制策略可以如表3所示，這里不再贅述。

本發(fā)明通過(guò)對(duì)電池充電電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)，使得在整個(gè)充電過(guò)程中，適配 器的輸出電流始終在最大允許充電電流范圍內(nèi)，保證了電池充電的完整性。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。