可变充电电压的充电方法、充电器及充电系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种可变充电电压的充电方法，还涉及一种可变充电电压的充电器及充电系统。充电器包括有电源模块、控制模块和第一接口，所述控制模块电连接所述电源模块和第一接口，所述电源模块电连接所述第一接口，所述控制模块，用于向第一接口发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号；及根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值；及依据该电压差值控制所述电源模块的输出电压。本方案中通过第一信号与第二信号之间的功耗确定信号在充电线中的损耗，再依据该损耗调整电源模块的输出电压，增大输出电压以抵消其在充电线中的损耗而满足供电要求；提高该充电器为智能终端充电的精度。
【专利说明】
可变充电电压的充电方法、充电器及充电系统
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及电源技术领域，具体的，涉及一种可变充电电压的充电方法，还涉及一种可变充电电压的充电器及充电系统。
【【背景技术】】
[0002]智能手机、智能平板电脑等智能终端越来越受年轻消费者的青睐，目前已基本达到人手一部智能终端的状态。为了提高用户体验，智能终端的显示屏幕越来越大、功能越来越强、CPU处理速度越来越高，但这些变化都会使得智能终端的耗电越来越大，进一步的对为这些智能终端充电的充电器要求越来越高。
[0003]在许多便携式智能终端产品中，通常使用通用串行总线USB作为通信端口和用以适应电池充电的电能传输端口。例如，标准USB2.0兼容端口可将最大7.5W(在1.5A，5V)的功率传输至指定充电端口，通过该端口给移动终端的电池反复充电。但是由于现有充电器的输出电压恒定，而充电器的充电线长有长有短，尤其是采用过长的充电线为移动终端充电时，由于电能在充电线中的损耗，会导致充电器的充电电压变低，充电效率较差，甚至会损害移动终端中电池的寿命。
【
【发明内容】
】
[0004]本发明的目的旨在解决上述任意一个问题，提供一种可变充电电压的充电方法，相应的，还提供一种可变充电电压的充电器及充电系统。
[0005]为实现该目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]本方案提供了一种可变充电电压的充电器，其包括有电源模块、控制模块和第一接口，所述控制模块电连接所述电源模块和第一接口，所述电源模块电连接所述第一接口，
[0007]所述控制模块，用于向第一接口发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号;及
[0008]根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值;及
[0009]依据该电压差值控制所述电源模块的输出电压，使得该输出电压满足对应的供电要求。
[0010]进一步的，所述的充电器，还包括有调压模块，
[0011]所述调压模块，电连接所述电源模块和控制模块，用于依据控制模块所输入的控制指令，调整电源模块所输出的输出电压。
[0012]进一步的，所述调压模块包括有相互串联的第一电阻和第二电阻；
[0013]所述第一电阻，电连接所述电源模块的正电压输出端；
[0014]所述第二电阻，包括接地的可调电阻，且所述可调电阻的电阻调节端电连接所述控制模块，该第一电阻与第二电阻的公共连接端电连接该控制模块。
[0015]根据本方案的一个实施例所揭示，所述电源模块所输出的电流值恒定。
[0016]进一步的，所述控制模块根据预设的规则，确定所述第一信号与第二信号之间的功耗所对应的电压差值。
[0017]更进一步的，所述控制模块根据所述第一信号与第二信号之间的损耗值，确定该第一信号与第二信号之间的功耗。
[0018]进一步的，所述第一接口为USB接口，其中所述控制模块向该USB接口的D+端发送第一信号，并通过该USB接口的D-端接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号。
[0019]本方案还提供了一种可变充电电压的充电方法，所述方法适用于充电器端，其包括以下步骤:
[0020]向第一接口发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号；
[0021]根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值；
[0022]依据该电压差值控制电源模块的输出电压，使得该输出电压满足对应的供电要求；
[0023]其中所述充电器为前面任一所述的充电器。
[0024]具体的，所述根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值的步骤，包括:根据预设的规则，确定所述第一信号与第二信号之间的功耗所对应的电压差值。
[0025]具体的，所述控制模块根据所述第一信号与第二信号之间的损耗值，确定该第一信号与第二信号之间的功耗。
[0026]具体的，所述第一接口为USB接口，所述向第一接口发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号的步骤，包括:向该USB接口的D+端发送第一信号，并通过该USB接口的D-端接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号。
[0027]本方案还提供了一种可变充电电压的充电系统，其包括有充电器和智能终端；
[0028]所述智能终端包括有第二接口、第二控制模块、充电模块及电连接该充电模块的电池；
[0029]所述第二接口，电连接所述第二控制模块和充电模块；
[0030]所述第二控制模块，电连接所述充电模块，用于响应于通过所述第二接口接收到的第一信号而反馈第二信号；
[0031 ]其中所述充电器为前面任一所述的充电器。
[0032]进一步的，所述第二接口为USB接口，其中所述第二控制模块通过该USB接口的D+端接收所述第一信号，并向该USB接口的D-端反馈所述第二信号。
[0033]与现有技术相比，本发明具备如下优点:
[0034]本方案中一种可变充电电压的充电器，其包括有电源模块、控制模块和第一接口；该控制模块向第一接口发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号；及根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值;及依据该电压差值控制所述电源模块的输出电压，使得输出电压满足对应的供电要求。即本方案中通过第一信号与第二信号之间的功耗确定信号在充电线中的损耗，再依据该损耗调整电源模块的输出电压，增大输出电压以抵消其在充电线中的损耗而满足供电要求;提高该充电器为智能终端充电的精度。
[0035]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本方案的实施例了解到。【【附图说明】】
[0036]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，但本发明不限于此。
[0037]图1为本发明一种可变充电电压的充电系统的一个实施例中的结构框图；
[0038]图2为本发明一种可变充电电压的充电器的一个实施例中的结构框图；
[0039 ]图3为本发明一种可变充电电压的充电系统中智能终端的一个实施例的结构框图；
[0040]图4为本发明一种可变充电电压的充电方法的一个实施例中的结构不意图。
【【具体实施方式】】
[0041]下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
[0042]本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“親接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0043]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0044]下文详细说明本方案的【具体实施方式】。
[0045]请参见附图1，是本发明一种可变充电电压的充电系统的一个实施例中的结构框图。其包括有相互电连接的充电器10和第一接口 11;相互电连接的第二接口 21和智能终端20;其中所述第一接口 11通过充电线电连接所述第二接口 21，VBUS为充电正电源，是充电器1向智能终端20充电或供电的正电源;所述正电源VBUS和地GND组成了充电器1向智能终端20进行充电和供电的电源回路;D+、D-是充电器10和智能终端20之间通讯时用来传输数据的差分信号线。根据本方案的一个示例性实施例，所述第一接口 11和第二接口 21均为USB接口，当然本领域内技术人员应当知晓，所述第一接口 11和第二接口 21并不限于此，本实施例并不能构成对本方案的限制。
[0046]进一步的，请参见附图2，为本发明的可变充电电压的充电器的一个实施例中的结构框图。所述充电器10包括有电源模块101和控制模块102，及调压模块103。其中所述电源模块1I的电压正输出端电连接所述第一接口 11的VBUS，将电能传输给所述第一接口 11。控制模块102与所述第一接口 11的差分信号线D+和D-电连接，且电源模块101通过调压模块103电连接所述控制模块102。控制模块102向第一接口发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号;及根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值;及依据该电压差值，控制模块102向所述调压模块103输入控制指令，以调节所述电源模块1I的输出电压，使得该输出电压满足对应的供电要求。在本方案的实施例中，所述电源模块1I为恒流源，其输出的电流值恒定。
[0047]具体的，在本方案的一个示例性实施例中，所述调压模块103包括有相互串联的第一电阻R和第二电阻VR。所述第一电阻R电连接所述电源模块101的正电压输出端;第二电阻VR为连接到地的可调电阻，且所述可调电阻VR的电阻调节端点连接所述控制模块102，该第一电阻R与第二电阻VR的公共连接端电连接所述控制模块102。所述控制模块102向第一接口的D+端发送第一信号，并通过该第一接口的D-端接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号。所述控制模块102根据所述第一信号与第二信号之间的损耗值，来确定该第一信号与第二信号之间的功耗，再依据该功耗来确定原始输出电压与待输出电压之间的电压差值，进而调节所述第二电阻VR的阻值，又由于所述电源模块101的输出电流恒定，故控制模块102调节第二电阻VR的阻值能调节该电源模块101所输出的电压值的大小。进一步的，控制模块102还电连接所述第二电阻VR的非接地端，用于实时监测所述第二电阻VR两端的电压，从而监测所述控制模块102输出的电压是否满足要求。
[0048]具体的，在本方案的一个实施例中，所述控制模块102根据预设的规则，确定所述第一信号与第二信号之间的功耗所对应的电压差值。例如，假定所述控制模块102通过第一接口 11所发送的第一信号的功率为Pl，而所述控制模块102通过第一接口 11所接收到的第二信号的功率为P2，则所述第一信号与第二信号之间的功耗为P = P1-P2，即可确定所述第一信号与第二信号之间的电压差值与电流的关系。假定所述第一接口 11所引出的充电正电源线VBUS和信号线D+/D-的线径、材质和线长均相同，则功耗与该第一信号的电流大小相关，进而依据该电源模块101所输出的电流大小与第一信号的电流大小的关系，来确定电源模块101所输出的电能在所述充电正电源线VBUS上的功耗及电压降，进而确定所述控制模块102需要输出的电压值。当然，本方案也适用于充电正电源线VBUS和信号线D+/D-的线径、材质和线长不相同的情况，该情况下所述控制模块102需要输出的电压值要结合功耗、电流大小、线径、材质和线长的关系来确定。
[0049]综上所述，本方案中一种可变充电电压的充电器，其包括有电源模块101、控制模块102和第一接口 11;该控制模块102向第一接口 11发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号;及根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值;及依据该电压差值控制所述电源模块101的输出电压，使得输出电压满足对应的供电要求。即本方案中通过第一信号与第二信号之间的功耗确定信号在充电线中的损耗，再依据该损耗调整电源模块101的输出电压，增大输出电压以抵消其在充电线中的损耗而满足供电要求;提高该充电器为智能终端充电的精度。
[0050]进一步的，请参见附图3，为本发明一种可变充电电压的充电系统中智能终端20的一个实施例的结构框图。所述智能终端20包括有第二控制模块202、充电模块201及电连接该充电模块的电池203，通过第二接口 21电连接所述充电模块201和第二控制模块202。
[0051]具体的，前述充电器10中控制模块102向第一接口11发送第一信号，所述第一信号经过信号线输出到第二接口 21，而第二控制模块202接收到该第一信号后，会向该第二接口21反馈对应于该第一信号的第二信号，进而第二信号被前述充电器10中的控制模块102接收。进一步的，所述控制模块102根据所述第一信号与第二信号之间的损耗值，来确定该第一信号与第二信号之间的功耗，再依据该功耗来确定原始输出电压与待输出电压之间的电压差值，进而调节所述第二电阻VR的阻值，又由于所述电源模块101的输出电流恒定，故控制模块102调节第二电阻VR的阻值能调节该电源模块101所输出的电压值的大小。
[0052]具体的，在本方案的一个实施例中，所述第二接口21为USB接口，其中所述第二控制模块202通过该第二接口 21的差分信号线的D+端接收所述第一信号，并向该第二接口 21的D-端反馈所述第二信号。当然本领域内技术人员应当知晓，所述第二接口 21的类型并不限于此，本实施例并不能构成对本方案的限制。
[0053]进一步的，请参见附图4，为本发明一种可变充电电压的充电方法的一个实施例中的结构示意图。本发明是从充电器的视角来描述该可变充电电压的充电方法，可以通过编程将该可变充电电压的充电方法实现为计算机程序在充电器上实现。具体包括以下步骤:
[0054]S10，向第一接口发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号；
[0055]Sll，根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值；
[0056]S12，依据该电压差值控制电源模块的输出电压，使得该输出电压满足对应的供电要求。
[0057]具体的，结合前述一种可变充电电压的充电器来描述该方法的具体实现方式。
[0058]控制模块102向第一接口发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号;及根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值;及依据该电压差值，控制模块102向所述调压模块103输入控制指令，以调节所述电源模块101的输出电压，使得该输出电压满足对应的供电要求。在本方案的实施例中，所述电源模块1I为恒流源，其输出的电流值恒定。
[0059]具体的，在本方案的一个示例性实施例中，所述调压模块103包括有相互串联的第一电阻R和第二电阻VR。所述第一电阻R电连接所述电源模块101的正电压输出端;第二电阻VR为连接到地的可调电阻，且所述可调电阻VR的电阻调节端电连接所述控制模块102，该第一电阻R与第二电阻VR的公共连接端电连接所述控制模块102。所述控制模块102向第一接口的D+端发送第一信号，并通过该第一接口的D-端接收远端移动终端20响应于该第一信号而反馈的第二信号。所述控制模块102根据所述第一信号与第二信号之间的损耗值，来确定该第一信号与第二信号之间的功耗，再依据该功耗来确定原始输出电压与待输出电压之间的电压差值，进而调节所述第二电阻VR的阻值，又由于所述电源模块101的输出电流恒定，故控制模块102调节第二电阻VR的阻值能调节该电源模块101所输出的电压值的大小。进一步的，控制模块102还电连接所述第二电阻VR的非接地端，用于实时监测所述第二电阻VR两端的电压，从而监测所述控制模块102输出的电压是否满足要求。
[0060]具体的，在本方案的一个实施例中，所述控制模块102根据预设的规则，确定所述第一信号与第二信号之间的功耗所对应的电压差值。例如，假定所述控制模块102通过第一接口 11所发送的第一信号的功率为Pl，而所述控制模块102通过第一接口 11所接收到的第二信号的功率为P2，则所述第一信号与第二信号之间的功耗为P = P1-P2，即可确定所述第一信号与第二信号之间的电压差值与电流的关系。假定所述第一接口 11所引出的充电正电源线VBUS和信号线D+/D-的线径、材质和线长均相同，则功耗与该第一信号的电流大小相关，进而依据该电源模块101所输出的电流大小与第一信号的电流大小的关系，来确定电源模块101所输出的电能在所述充电正电源线VBUS上的功耗及电压降，进而确定所述控制模块102需要输出的电压值。当然，本方案也适用于充电正电源线VBUS和信号线D+/D-的线径、材质和线长不相同的情况，该情况下所述控制模块102需要输出的电压值要结合功耗、电流大小、线径、材质和线长的关系来确定。
[0061]综上所述，本方案中一种可变充电电压的充电方法，通过向第一接口11发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号；及根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值;及依据该电压差值控制所述电源模块101的输出电压，使得输出电压满足对应的供电要求。即本方案中通过第一信号与第二信号之间的功耗确定信号在充电线中的损耗，再依据该损耗调整电源模块1I的输出电压，增大输出电压以抵消其在充电线中的损耗而满足供电要求;提高该采用该充电方法的充电器为智能终端充电的精度。
[0062]在此处所提供的说明书中，虽然说明了大量的具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0063]虽然上面已经示出了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的原理或精神的情况下，可以对这些示例性实施例做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种可变充电电压的充电器，其特征在于:包括有电源模块、控制模块和第一接口，所述控制模块电连接所述电源模块和第一接口，所述电源模块电连接所述第一接口， 所述控制模块，用于向第一接口发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号;及 根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值;及 依据该电压差值控制所述电源模块的输出电压，使得该输出电压满足对应的供电要求。2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于:还包括有调压模块， 所述调压模块，电连接所述电源模块和控制模块，用于依据控制模块所输入的控制指令，调整电源模块所输出的输出电压。3.根据权利要求2所述的充电器，其特征在于:所述调压模块包括有相互串联的第一电阻和第二电阻； 所述第一电阻，电连接所述电源模块的正电压输出端； 所述第二电阻，包括接地的可调电阻，且所述可调电阻的电阻调节端电连接所述控制模块，该第一电阻与第二电阻的公共连接端电连接该控制模块。4.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于:所述电源模块所输出的电流值恒定。5.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于:所述控制模块根据预设的规则，确定所述第一信号与第二信号之间的功耗所对应的电压差值。6.根据权利要去I所述的充电器，其特征在于:所述控制模块根据所述第一信号与第二信号之间的损耗值，确定该第一信号与第二信号之间的功耗。7.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于:所述第一接口为USB接口，其中所述控制模块向该USB接口的D+端发送第一信号，并通过该USB接口的D-端接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号。8.—种可变充电电压的充电方法，其特征在于，所述方法适用于充电器端，其包括以下步骤: 向第一接口发送第一信号，并接收远端响应于该第一信号而反馈的第二信号； 根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值； 依据该电压差值控制电源模块的输出电压，使得该输出电压满足对应的供电要求； 其中所述充电器为权利要求1至7中任一所述的充电器。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信号与第二信号之间的功耗确定待调整的电压差值的步骤，包括:根据预设的规则，确定所述第一信号与第二信号之间的功耗所对应的电压差值。10.一种可变充电电压的充电系统，其特征在于:包括有充电器和智能终端； 所述智能终端包括有第二接口、第二控制模块、充电模块及电连接该充电模块的电池； 所述第二接口，电连接所述第二控制模块和充电模块； 所述第二控制模块，电连接所述充电模块，用于响应于通过所述第二接口接收到的第一信号而反馈第二信号； 其中所述充电器为权利要求1至7中任一所述的充电器。
【文档编号】H02J7/00GK105932748SQ201610475898
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】冯荣华
【申请人】北京奇虎科技有限公司, 奇智软件（北京）有限公司