移动终端、可直充电源适配器及充电方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于直流充电技术领域，具体地说，是设及一种用于对移动终端内部的电 池进行充电的方法W及支持所述充电方法的移动终端和可直充电源适配器。
【背景技术】
[0002] 目前，便携式移动终端已经深入到人们生活的方方面面，成为引领半导体产业前 进的主导力量。目前的便携式移动终端大多采用可充电电池为产品内部的系统电路供电。 随着便携式产品所支持的功能日渐繁多，其系统电路的耗电量也随之增大，在电池容量有 限的情况下，产品充电后的续航时间逐渐缩短，导致充电操作变得越来越频繁。
[0003] 目前，广泛采用的电池充电方式主要有两种：一种是利用常规的电源适配器(充电 器）为电池充电，即标准DCP充电方式，运种常规电源适配器一般仅支持5V/9V/12V等固定 电压输出，输出电压的选择性相对较小，充电时间较长，例如一块手机电池从耗尽到充满电 所需的时间一般在3-4小时；另一种是利用主机(例如计算机等)为电池充电，即SDP充电方 式，运种充电方式，由于通过主机输出的充电电压恒定，且充电电流较小，因此需要比标准 DCP充电方式更长的充电时间。较长的充电时间严重影响着用户对便携式移动终端的日常 使用，在很大程度上降低了用户使用的满意度。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种移动终端、可直充电源适配器及充电方法，W加快电 池的充电速度。
[0005] 在一个方面，本发明提出了一种移动终端的充电方法，包括：移动终端检测到其 USB接口上有外部设备插入；开启所述移动终端的无线通信模块，通过所述无线通信模块 捜寻可与其建立无线通信的设备；若所述设备中包含连接到所述USB接口上的外部设备， 则确认所述外部设备是可直充电源适配器，建立无线连接；若连接成功，移动终端通过所述 无线通信模块与所述可直充电源适配器交互数据；移动终端检测其电池电压，若电池电压 在预设的直充阔值的范围内，则将可直充电源适配器输出的充电电压直接传输至电池，对 所述电池进行直充，并根据当前的电池电压确定可直充电源适配器输出的充电电压值。
[0006] 优选的，所述移动终端与可直充电源适配器进行蓝牙通信，具体包括：移动终端在 检测到其USB接口上有外部设备插入后，开启蓝牙模块，捜寻外部的蓝牙设备；若查找到与 其USB接口连接的可直充电源适配器，则发送蓝牙匹配码，请求与所述可直充电源适配器 进行匹配；若匹配成功，则与所述可直充电源适配器建立连接；在连接成功后，移动终端通 过所述蓝牙模块与所述可直充电源适配器交互数据。
[0007] 在采用可直充电源适配器为电子产品充电时，为了加快电池的充电速度，在电池 电压落在直充阔值的范围内时，本发明采用大电流直充的方式，利用适配器输出的充电电 压直接为电池充电，通过控制充电电流维持在较高的安全目标值上，W尽可能地缩短电池 充满电所需的时间。
[0008] 为了使充电电流能够尽量维持在目标充电电流值上，需要根据电池电压的变化动 态地调整电源适配器输出的充电电压。为了实现充电电压的动态调节，本发明提出W下= 种优选设计方案： 方案一，移动终端根据检测到的电池的电忍电压查找预设的对照表，获取V,。。1所处区间段所对应的目标充电电压值V。。,，无线发送至可直充电源适配器，W确定可直 充电源适配器输出的充电电压值； 方案二，移动终端将检测到的电池的电忍电压无线发送至可直充电源适配器， 通过可直充电源适配器查找预设的对照表，W获取所处的区间段所对应的目标充电 电压值V。。,，并接收可直充电源适配器调节输出的目标充电电压； 方案=，移动终端根据所述电池支持的最大端子电压W及电池内阻确定出充电电流最 大值Im。、，继而根据Im。、确定出当前电忍电压所对应的目标充电电流值Itwg，进而根 据Ihfg结合充电线上的电阻阻值、移动终端的电路板上的电阻阻值W及电池内阻计算出目 标充电电压值V。。,，无线发送至可直充电源适配器，W确定所述可直充电源适配器输出的充 电电压值。
[0009] 其中，所述对照表优选采用W下方式生成： 针对范围在[SI,S2]区间内的电忍电压设置i个区间段，记为X。~Xi2; 针对每一个所述的区间段分别计算该区间段所对应的V。。,、Ihfg和充电电流最大值Im。、，其中， Iniax-min((Vbat_niax-Vbat_reai) /Rbat,Iallcm), Itarg二Iniax_ A I, V〇ut=Vbat_real+Itarg* (Rline+Rboard+Rbat); 公式中，Rime为充电线上的电阻阻值，Rbc^rd为移动终端的电路板上的电阻阻值，Rb。为 所述电池的内阻阻值，为所述电池支持的最大端子电压值，I。11。》是在保证电池充电 安全的前提下选取的最大安全充电电流值，AI为设定的电流差值； 根据参数V。。,、Itwg、Im。、生成所述的对照表。
[0010] 优选的，所述直充阔值的范围为[SI,S2]，所述直充阔值的范围[SI,S2]与标准 DCP充电模式下的恒流充电阶段所对应的电池电压范围一致；当电池电压小于Sl时，通过 电源管理忍片对所述电池进行小电流预充；当电池电压大于S2时，通过电源管理忍片对所 述电池进行恒压充电；当所述电池电压在所述直充阔值的范围W外时，移动终端通知可直 充电源适配器输出其在默认情况下输出的恒定充电电压。
[0011] 进一步的，针对可直充电源适配器的充电接口中，与移动终端的USB接口的两个 差分数据引脚对应连接的两个引脚为短接和彼此断开运两种情况，分别提出W下两种外部 设备类型的识别方法： (1)针对可直充电源适配器的充电接口中的所述两个配置引脚为短接的情况： 所述移动终端在检测到其USB接口上有外部设备插入后，检测其USB接口中的两个差 分数据引脚是否短接； 若未短接，则判定插入的外部设备是主机，并启动标准的SDP充电模式； 若短接，则判定插入的外部设备是电源适配器； 移动终端与插入的电源适配器进行无线通信； 若通信失败，则判定插入的是常规电源适配器，并启动标准的DCP充电模式； 若通信成功，则判定插入的是可直充电源适配器。
[0012] (2)针对可直充电源适配器的充电接口中的所述两个配置引脚为断开的情况： 所述移动终端在检测到其USB接口上有外部设备插入后，检测其USB接口中的两个差 分数据引脚是否短接； 若短接，则判定插入的外部设备是常规电源适配器，并启动标准的DCP充电模式； 若未短接，则与插入的外部设备进行USB通信； 若USB通信成功，则判定插入的外部设备是主机，并启动标准的SDP充电模式； 若USB通信失败，则与插入的外部设备进行无线通信； 若无线通信成功，则判定插入的是可直充电源适配器。
[0013] 基于上述移动终端的充电方法，本发明还提供了一种移动终端，设置有电池、USB 接口、无线通信模块和微处理器；所述电池用于储存电能；所述USB接口用于插接外部设 备；所述无线通信模块用于接收和发射无线信号；所述微处理器在检测到所述USB接口上 有外部设备插入时，开启所述无线通信模块，捜寻可与其建立无线通信的设备；若所述设备 中包含连接到所述USB接口上的外部设备，则确认所述外部设备为可直充电源适配器，并 与所述可直充电源适配器建立无线连接；若连接成功，则通过所述无线通信模块与所述可 直充电源适配器交互数据，并检测所述电池的电压，若电池电压在预设的直充阔值的范围 内，则控制可直充电源适配器输出的充电电压对所述电池进行直充，并根据当前的电池电 压确定可直充电源适配器输出的充电电压值。
[0014] 进一步的，在所述移动终端中还设置有直充开关和电源管理忍片；所述直充开关 连接在所述USB接口与电池之间，所述微处理器在检测到所述电池电压在预设的直充阔值 的范围内时，控制所述直充开关导通，将所述可直充电源适配器输出的充电电压直接传送 至所述电池，对所述电池进行直充；所述电源管理忍片连接在所述USB接口与电池之间，所 述微处理器在检测到所述电池电压在预设的直充阔值的范围W外时，控制所述电源管理忍 片接收所述可直充电源适配器输出的充电电压，并对所述电池充电。
[0015] 在另一方面，本发明还提出了一种可直充电源适配器的充电方法，包括：可直充电 源适配器在与外部的交流输入电源连接后或者检测到其充电接口与移动终端连接后；开启 其无线通信模块，等待与移动终端建立无线连接；连接成功后，通过所述无线通信模块与所 述移动终端交互数据，并根据移动终端当前的电池电压确定可直充电源适配器输出的充电 电压值。
[0016] 优选的，所述可直充电源适配器与移动终端进行蓝牙通信，具体包括：可直充电源 适配器在与外部的交流输入电源连接后或者检测到其充电接口与移动终端连接后，开启蓝 牙模块，供移动终端查找；可直充电源适配器在接收到移动终端发送过来的蓝牙匹配码后， 反馈相同的蓝牙匹配码至移动终端，进行匹配；匹配成功后，可直充电源适配器接收移动终 端的连接请求，与移动终端建立无线连接；连接成功后，可直充电源适配器通过蓝牙模块与 所述移动终端交互数据。
[0017] 为了对可直充电源适配器输出的充电电压进行调节，W满足电池在不同电忍电压 下的充电要求，本发明提出W下两种优选设计方案： 其一是，所述可直充电源适配器采用无线通信方式与移动终端进行数据交互，根据移 动终端发送过来的目标充电电压值V。。,，调节其输出的充电电压达到所述的目标充电电压 值Vout; 其二是，所述可直充电源适配器根据移动终端发送过来的电池电压，查找可直充电源 适配器中预设的对照表，获得当前电池电压所对应的目标充电电压值V。。,，反馈给移动终 端，并调节所述可直充电源适配器输出的充电电压到达所述的目标充电电压值V。。,。
[0018] 为了克服因电池内阻、线上阻抗可能随着溫度、老化等因素发生变化所导致的实 际充电电流值Lhg偏离目标充电电流值较多的情况，W便于在允许的范围内尽可能地提升 充电电流，进一步加快充电速度，本发明设计所述可直充电源适配器接收移动终端发送过 来的目标充电电流值Itwg和充电电流最大值Im。、，或者采用查找所述对照表的方式获得当 前电池电压所对应的目标充电电流值Itgfg和充电电流最大值Im。、;所述可直充电源适配器 实时监测其输出的充电电流Lhg,若Iehg<Itwg，则逐次将其输出的充电电压上调 AV，使通过可直充电源适配器实际输出的充电电流Ithg接近目标充电电流值Ihtg;若Ithg与 ItSfg的差值的绝对