一种快速充电的控制方法和电子设备与流程

本发明涉及充电控制领域，特别是一种快速充电的控制方法和电子设备。

背景技术：

随着智能手机的性能越来越强大而电池技术的相对落后，智能手机对外接电源的依赖越来越强。而我们在日常办公中的计算机设备的USB端口对手机充电的速度缓慢，这样对充电时间碎片化的手机来说是一个非常影响使用的问题。

现有的解决方案中可以直接在设计时增加5V的电流以增加单个USB端口的充电电流，以此来增加充电速度。而该方案存在的缺点是：快充口增加数量有限，为每个USB端口提供5V的电流会使负载变大。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种无需增加额外的电源器件而实现任意USB端口的快速充电功能的一种快速充电的控制方法和电子设备。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下的技术方案：

一种快速充电的控制方法，其包括以下步骤：

S1：检测外设的接入；

S2：获取当前的剩余电力；

S3：根据所述剩余电力的值调整外设所接入的USB端口的供电模式。

其中，步骤S3包括：

S311：比较所述剩余电力和第一电力阈值，在所述剩余电力大于第一电力阈值时，调节所述外设接入的USB端口的供电模式为第一供电模式，否则执行步骤S312；

S312：调节所述外设接入的USB端口的供电模式为第二供电模式，其中，所述第一供电模式供电电流大于所述第二供电模式的供电电流。

其中，步骤S1还包括：接收关于是否允许开启第一供电模式的第一选择信号；并且，步骤S3进一步配置为根据所述剩余电力的值以及所述第一选择信号调整USB端口的供电模式。

其中，步骤S1还包括：接收关于是否关闭空闲USB端口的第二选择信号；并且，步骤S3进一步配置为：根据所述剩余电力的值以及所述第二选择信号调整USB端口的供电模式。

其中，步骤S3包括:

S321：比较所述剩余电力和第一电力阈值，在所述剩余电力大于第一电力阈值时，调节所述外设接入的USB端口的供电模式为第一供电模式，否则执行步骤S322；

S322：比较所述剩余电力和小于第一电力阈值的第二电力阈值，在所述剩余电力大于第二电力阈值且小于第一电力阈值，并且所述第二选择信号包括关闭空闲USB端口的信息时，调节所述外设接入的USB端口的供电模式为第一供电模式，并关闭空闲USB端口；

以及在所述剩余电力大于第二电力阈值且小于第一电力阈值，并且所述第二选择信号包括不关闭空闲USB端口的信息时，调节所述外设接入的USB端口的供电模式为第二供电模式；

以及在所述剩余电力小于第二电力阈值时，所述外设接入的USB端口的供电模式为非供电模式。

其中，步骤S1还包括：在检测到有外设接入USB端口中的一个时，获取每个USB端口的分压电压，并在存在一个USB端口的所述分压电压小于阈值电压时，关断全部USB供电。

本发明实施例还提供了一种电子设备，其应用如上所述的一种快速充电的控制方法，并且包括：

至少一个USB端口；

为USB端口供电的供电模块；

控制模块，其与所述电源模块和USB端口连接，并配置为在检测到有外设接入USB端口时，获取所述供电模块当前的剩余电力，并根据所述剩余电力的值调整USB端口的供电模式。

其中，还包括通信模块，其配置为接收关于是否允许以第一供电模式供电的信息的第一选择信号，所述控制模块进一步配置为根据在所述第一选择信号包括允许以第一供电模式供电的信息时，根据所述剩余电力的值调整外设所接入的USB端口的供电模式；在所述第一选择信号包括不允许以第一供电模式供电的信息时，外设所接入的USB端口以第二供电模式供电。

其中，所述通信模块还配置为接收是否关闭空闲USB端口的信息的第二选择信号，并且，所述控制模块进一步配置为根据所述剩余电力的值以及所述第二选择信号调整USB端口的供电模式。

其中，各所述USB端口和供电模块之间分别串联连接有开关器件，各所述开关器件还与分别所述控制模块电连接；

所述开关器件在其所连接的USB端口的分压电压小于阈值电压时关断；

并且所述控制模块配置为在判断所述开关器件中的一个开关器件关断时，控制所述供电模块关断全部的USB端口的供电。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

1、本发明实施例中无需增加额外的5V电源，而可以实现任意USB端口的快充功能，并且具有响应速度快的特点；

2、本发明实施例还具有方便且适用性强的特点。

附图说明

图1为本发明实施例一中的一种快速充电的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例一中的步骤S3的方法原理图；

图3为本发明实施例二中的一种快速充电的控制方法的流程图；

图4为本发明实施例三中的一种快速充电的控制方法的流程图；

图5为本发明实施中的一种电子设备的原理结构图；

图6为本发明实施例中的一种电子设备的原理结构图。

附图标记说明

1-USB端口 2-供电模块

3-控制模块 4-通信模块

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的具体实施例进行详细的说明，但不作为本发明的限定。

本发明实施例提供了一种快速充电的控制方法和电子设备，其中通过获取USB端口的供电模块的剩余电力，来判断USB端口所能提供的供电模式对外设进行充电，无需为每个USB端口单独设置电源，减少成本也降低了电子设备的负载。

如图1所示，为本发明实施例中的一种快速充电的控制方法的原理流程图，其中可以包括以下步骤：

S1：检测外设的接入；

一般地，在如计算机设备等智能电子设备中可以设置有多个USB端口，而电子设备内的嵌入式控制器或者其他的控制组件可以监测该多个USB端口，并可以检测到USB端口是否有其他外设接入。例如，在有外设接入USB端口时，USB端口对应的寄存器位的值可以由第一电位变换为第二电位，而与其连接的嵌入式控制器或者控制组件可以检测到该电位变化，则可以判断有外设接入该USB端口。本实施例中的第一电位可以是低电位0，第二电位可以是高电位1。另外，也可以采用其他的配置检测USB端口中外设的接入。

S2：获取当前的剩余电力；

对于本实施例中的各USB端口，其都分别与一个供电模块连接，以提供给USB端口正常工作的电力，以及为与USB端口连接的外设提供充电电流。而本发明实施例中的电子设备内的嵌入式控制器或者其他控制组件还可以通过与供电模块连接，来获取供电模块当前的剩余电力，以判断当前的剩余电力是否支持快速充电功能。而且，本实施例中获取剩余电力的方法可以包括根据控制组件中预存的电力值信息和从供电模块中实时获取的输出的电力值信息之间的差值来获取该剩余电力。其中，预存的电力值表示为供电模块最大的输出电力。

S3：根据步骤S2中获取的剩余电力的值调整外设所接入的USB端口的供电模式。

本实施例中，在供电模块的剩余电力大于快速充电所需的电流时，即可以执行快速充电功能。例如，本实施例中的供电模块可以是5V的电源，其除了提供USB端口的供电外，还可以为光驱的运行、硬盘的运行等提供必要的电力。一般的，USB端口实现快充功能需要的电流范围为1A-1.5A，因此，在剩余电力大于1.5A时即可以通过快速充电的方式为外设充电。

如图2所示为本发明实施例一种的步骤S3的方法原理图，其中可以包括：

S311：比较所述剩余电力和第一电力阈值，在所述剩余电力大于第一电力阈值时，调节外设接入的USB端口的供电模式为第一供电模式，否则执行步骤S312；其中，第一电力阈值大于1.5A。

S312：调节所述外设接入的USB端口的供电模式为第二供电模式，其中，所述第一供电模式供电电流大于所述第二供电模式的供电电流。

本实施例中的第一电力阈值、剩余电力以及下文中的第二电力阈值可以是以电流为参考的值，如第一电力阈值可以是大于1.5A的值，如2A或2.5A。而在剩余电力的电流值大于该第一电力阈值时，表示当前剩余电力能够支持USB端口对外设的快速充电，即可以调节外设接入的USB端口的供电模式为第一供电模式。该第一供电模式可以是CDP供电模式，第二供电模式可以是SDP供电模式。

对于USB端口，其在CDP供电模式下能够支持最大输出电流为1.5A，也就是说，在剩余电力大于第一电力阈值时，USB端口能够以最大电流为1.5A的电流对外设进行供电，以提供快速充电的功能。而在SDP供电模式下USB端口能够支持最大的输出电流为0.5A或者0.9A，即在剩余电力小于第一电力阈值时，可以使USB端口以SDP供电模式对外设供电。

如图3所示，为本发明另一实施例中的一种快速充电的控制方法，其中可以包括以下步骤：

S1：检测外设的接入，并接收第一选择信号；

其中，在检测到有外设接入到一个USB端口时，还可以接收用户选择的关于是否允许开启第一供电模式的第一选择信号，以增加用户体验。

S2：获取当前的剩余电力；

S3：根据步骤S2获取的剩余电力的值以及步骤S1中接收到的第一选择信号调整USB端口的供电模式。

具体的，在第一选择信号包括允许开启第一供电模式的信息时，可以根据剩余电力的值调节USB端口的供电模式。例如在剩余电力大于第一电力阈值时，调节外设接入的USB端口的供电模式为第一供电模式，即CDP供电模式，而在剩余电力小于第一电力阈值时，调节外设接入的USB端口的供电模式为第二供电模式，即SDP供电模式。而当第一选择信号包括不允许开启第一供电模式的信息时，则控制全部的USB端口以SDP供电模式和DCP供电模式供电，具体可以根据USB端口的类型而分别控制。

如图4所示，为本发明实施例三中的一种快速充电控制方法的原理流程图，其中可以包括以下步骤：

S1：检测外设的接入，并接收第二选择信号；

其中，第二选择信号包括接收自用户的关于是否关闭空闲USB端口的信息；本发明实施例中可以根据用户的第二选择信号而执行相应的操作，进一步提高用户体验效果；

S2：获取当前的剩余电力；

S3：根据步骤S2获取的剩余电力的值以及步骤S1接收到的第二选择信号调整USB端口的供电模式。

具体的，本发明实施例三中的步骤S3可以包括以下步骤：

S321：比较剩余电力和第一电力阈值，在剩余电力大于第一电力阈值时，调节所述外设接入的USB端口的供电模式为第一供电模式，否则执行步骤S322；

S322：比较剩余电力和小于第一电力阈值的第二电力阈值，在剩余电力大于第二电力阈值且小于第一电力阈值，并且第二选择信号包括关闭空闲USB端口的信息时，调节外设接入的USB端口的供电模式为第一供电模式，并关闭空闲USB端口；其中，第二电力阈值大于1A且小于1.5A。以及在获取的剩余电力大于第二电力阈值且小于第一电力阈值，并且所述第二选择信号包括不关闭空闲USB端口的信息时，调节所述外设接入的USB端口的供电模式为第二供电模式。另外，在获取的剩余电力小于第二电力阈值时，所述外设接入的USB端口的供电模式为非供电模式，该非供电模式可以包括DCP供电模式，或者关闭USB端口的模式。

另外，在本发明的一优选实施例中，步骤S1还可以包括：在检测到有外设接入USB端口中的一个时，获取每个USB端口的分压电压，并在存在一个USB端口的所述分压电压小于阈值电压时，关断全部USB供电。通过该配置，可以保证电子设备的正常运行，防止系统的过保护而关机。因为，为USB端口供电的供电模块不仅需要为USB端口供电，还需要为系统中的关键部件供电，如果没有设置保护机制，则在USB端口过载的情况(USB端口电流过大，会相应导致USB端口输出电压下降，设置阈值电压也就是相应对USB端口电流进行了监控)，供电模块会由于过保护而使得系统关机。

另外，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以应用如上实施例中所述的一种快速充电的控制方法，并且该电子设备可以包括：至少一个USB端口1、为USB端口1提供电力的供电模块2以及分别与USB端口1和供电模块2连接的控制模块3，其中控制模块3可以配置为在检测到有外设接入USB端口1时，获取供电模块2当前的剩余电力，并根据该获取的剩余电力的值调整该接入外设的USB端口1的供电模式。

例如，本实施例中，在有外设接入USB端口1时，USB端口1对应的寄存器位的值可以由第一电位变换为第二电位，而与其连接的控制模块3可以检测到该电位变化，并且基于该电位变化可以判断有外设接入该USB端口1。本实施例中的第一电位可以是低电位0，第二电位可以是高电位1。另外，也可以采用其他的配置检测USB端口中外设的接入。

另外，本实施例中控制模块3可以根据其中预存的电力值信息和从供电模块2中实时获取的输出的电力值信息之间的差值来获取该剩余电力。其中，预存的电力值表示为供电模块2最大的输出电力。而且，控制模块3在获取的剩余电力大于第一电力阈值时，调节外设接入的USB端口1的供电模式为第一供电模式，否则调节设接入的USB端口1的供电模式为第二供电模式。

本实施例中，在供电模块2的剩余电力大于快速充电所需的电流时，即可以执行快速充电功能。例如，本实施例中的供电模块可以是5V的电源，其除了提供给各USB端口1的供电外，还可以为光驱的运行、硬盘的运行等提供必要的电力。一般的，USB端口1实现快充功能需要的电流范围为1A-1.5A，因此，在剩余电力大于1.5A时即可以通过快速充电的方式为外设充电，本实施例中的第一电力阈值可以大于1.5A，如2A或2.5A。而且，第一供电模式为CDP供电模式，第二供电模式为SDP供电模式。

对于USB端口，其在CDP供电模式下能够支持最大输出电流为1.5A，也就是说，在剩余电力大于第一电力阈值时，USB端口能够以最大电流为1.5A的电流对外设进行供电，以提供快速充电的功能。而在SDP供电模式下USB端口能够支持最大的输出电流为0.5A或者0.9A，即在剩余电力小于第一电力阈值时，可以使USB端口以SDP供电模式对外设供电。

另外，如图6所示的实施例中，电子设备中还可以包括通信模块4，该通信模块4可以接收关于是否允许以第一供电模式供电的信息的第一选择信号，而控制模块3还可以进一步配置为根据该第一选择信号和剩余电力的值，调节接入外设的USB端口1的供电模式。具体的，在该第一选择信号中包括允许以第一供电模式供电的信息时，控制模块3可以根据剩余电力的值调整外设所接入的USB端口的供电模式，如在获取的剩余电力大于第一电力阈值时，调节外设接入的USB端口1的供电模式为第一供电模式，否则调节设接入的USB端口1的供电模式为第二供电模式。而在第一选择信号中包括不允许以第一供电模式供电的信息时，控制模块3可以控制全部的USB端口1以第二供电模式供电或者DCP供电模式供电，具体可以根据USB端口的类型而分别控制。

另外，通信模块4还可以接收是否关闭空闲USB端口的信息的第二选择信号，并且，控制模块3可以进一步配置为根据获取的剩余电力的值以及第二选择信号调整USB端口的供电模式。

具体的，在剩余电力大于第二电力阈值且小于第一电力阈值，并且第二选择信号包括关闭空闲USB端口的信息时，控制模块3可以直接调节外设接入的USB端口的供电模式为第一供电模式，并关闭空闲USB端口；其中，第二电力阈值大于1A且小于1.5A，第一电力阈值大于1.5A。

在获取的剩余电力大于第二电力阈值且小于第一电力阈值，并且第二选择信号包括不关闭空闲USB端口的信息时，控制模块3调节所述外设接入的USB端口1的供电模式为第二供电模式；以及在获取的剩余电力小于第二电力阈值时，控制模块3可以调节外设接入的USB端口的供电模式为非供电模。该非供电模式可以包括DCP模式，或者为关闭USB端口的模式。本实施例中的关闭USB端口是指USB端口不进行工作的状态。

另外，本实施例中，还可以控制模块还可以检测每个USB端口的分压情况，即控制模块3在检测到有外设接入USB端口1中的一个时，获取每个USB端口1的分压电压，并在存在一个USB端口1的所述分压电压小于阈值电压时，关断全部USB供电。通过该配置，可以保证电子设备的正常运行，防止系统的过保护而关机。对于5V的供电模块2的实施例，上述电压阈值可以是4V。

具体的，可以在每个USB端口1和供电模块2之间分别串联连接一个开关器件，该开关器件构造为在所连接的USB端口1的分压电压小于阈值电压时关断。并且各开关器件可以分别与控制模块3连接，控制模块3在检测到一个开关器件关断时，控制供电模块1关断对全部USB的供电。本实施例中的开关器件可以包括MOS管或IGBT。

综上所述，本发明实施例中无需增加额外的5V电源，而可以实现任意USB端口的快充功能，并且具有响应速度快的特点；林外本发明实施例还具有方便且适用性强、用户体验好的特点。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。