一種實現充電的受電裝置和供電裝置的製作方法

2023-06-27 19:30:36 1

本發明涉及供電技術，尤指一種實現充電的受電裝置和供電裝置。

背景技術：

眾所周知，終端如移動終端例如手機或者便攜終端例如筆記本電腦中，通常採用可充電電源如充電電池進行供電。當可充電電源的電能降低到一定程度時，需要為其充電。以移動終端為例來看，通常通過移動終端外部的供電裝置和移動終端內部的受電裝置為可充電電源充電，在充電中，受電裝置從供電裝置獲取電能並為可充電電池充電。根據供電裝置提供的電能的來源，供電裝置分為牆壁充電(Wall Charger)和通過通用串行總線(USB，Universal Serial Bus)充電等。

圖1為現有受電裝置實施例的組成結構示意圖，如圖1所示，受電裝置至少包括充電部件如充電晶片和控制部件如中央處理器(CPU)。其中，

充電部件，通過USB中的供電線Vbus與供電裝置連接，通過控制總線CB與控制部件連接，主要用於將供電線Vbus上的電能即來自供電裝置的電能轉換成充電電流；以及，定期檢測可充電電源的狀態信息如電能和溫度等。

控制部件，通過USB中的數據線D+、數據線D-和控制線ID與供電裝置連接，用於當檢測出供電裝置與受電裝置連接時，檢測供電裝置類型，並根據供電裝置類型通過控制總線CB控制充電部件的充電電流；以及，定期通過控制總線CB獲取充電部件檢測出的可充電電源的狀態信息，並根據獲得的狀態信息通過控制總線CB調整充電電流，例如，當狀態信息指示溫度過高時，指示充電部件降低充電電流。如圖1所示受電裝置中，USB接口中的接電線GND接地。

在如圖1所示的受電裝置中，當控制線ID為非零電平時，控制部件檢測出供電裝置與受電裝置相連；當控制線ID為零電平時，如果充電部件檢測到 供電線Vbus上存在電平變化，通知控制部件供電裝置與受電裝置相連，以使控制部件檢測出供電裝置與受電裝置相連。當控制部件檢測出供電裝置與受電裝置連接後，控制部件通過控制線ID、數據線D+和數據線D-檢測供電裝置類型。具體來講，當控制線ID為非零電平時，供電裝置類型為On-The-Go(OTG)，當控制線ID為零電平時，控制部件通過據線D+和數據線D-檢測供電裝置類型為Wall Charger或USB充電。控制線ID為零電平時控制部件如何檢測供電裝置類型，屬於本領域技術人員的慣用技術手段，此處不再贅述。

為了滿足市場對於移動終端快速充電的需求，現有受電裝置中的充電部件通常被配置為採用較大的充電電流進行充電，由於充電部件的發熱量隨著充電電流增大而增大，移動終端的發熱量也隨之增大，例如外部溫度較高時，會出現充電時移動終端的發熱量大於散熱量而溫度持續升高，當溫度升高到一定程度時，移動終端穩定性降低如移動終端性能降低，甚至出現宕機，從而降低了終端的用戶體驗。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種實現充電的受電裝置和供電裝置，本發明受電裝置能夠兼容現有類型供電裝置和本發明供電裝置，當採用本發明供電裝置充電時，實現在較大充電電流充電時降低受電裝置中的充電部件的發熱量，保證終端的穩定性，從而保證終端的用戶體驗。

為了達到本發明目的，本發明公開了一種受電裝置，包括內置充電部件、控制部件和選通部件，其中，

控制部件，通過控制總線CB與內置充電部件連接，通過數據線D和控制線ID與供電裝置連接；

選通部件，通過控制線ID和供電線Vbus與供電裝置連接，用於分別輸出第一充電電流和第二充電電流到可充電電源的正極和內置充電部件；

當受電裝置與包含有外置充電部件的供電裝置連接時：選通部件用於連通供電線Vbus與第一充電電流的輸出端；控制部件用於通過控制線ID啟動外置充電部件供電。

當所述受電裝置與不含有外置充電部件的供電裝置連接時：

所述選通部件還用於連通供電線Vbus與第二充電電流的輸出端；

所述控制部件還用於通過所述控制總線CB啟動所述內置充電部件供電；其中，所述內置充電部件輸出第三充電電流到所述可充電電源。

當所述控制部件檢測出所述受電裝置與所述供電裝置連接時，所述控制部件還用於：檢測所述供電裝置的類型；其中，所述供電裝置類型包括新型、On-The-Go OTG、牆壁充電和通用串行總線USB充電；

對於所述控制部件，當所述控制部件檢測出的供電裝置類型為新型時，所述受電裝置與包含有所述外置充電部件的供電裝置連接；

對於所述選通部件，當控制線ID為非零電平時，所述受電裝置與包含有所述外置充電部件的供電裝置連接。

當所述控制部件檢測出所述受電裝置與所述供電裝置連接時，所述控制部件還用於：檢測所述供電裝置類型；其中，所述供電裝置類型包括新型、OTG、牆壁充電和USB充電；

對於所述控制部件，當所述控制部件檢測出的供電裝置類型為除新型之外的其它類型時，所述受電裝置與不含有所述外置充電部件的供電裝置連接；

對於所述選通部件，當控制線ID為零電平時，所述受電裝置與不含有所述外置充電部件的供電裝置連接。

所述控制部件檢測所述供電裝置類型時具體用於：如果控制線ID為第一非零電平，將所述供電裝置類型設置為新型；如果控制線ID為第二非零電平，將所述供電裝置類型設置為OTG；如果控制線ID為零電平，通過數據線D檢測所述供電裝置類型。

數據線D包括數據線D+和數據線D-；此時，所述供電線Vbus、數據線D、控制線ID和接地線GND構成通用串行總線USB。

本發明還公開了一種供電裝置，包括變壓部件和外置充電部件，其中，

變壓部件用於將其輸入端的交流電量轉換成其輸出端的直流電量；

外置充電部件，其輸入端連接到變壓部件的輸出端，通過供電線Vbus、 接電線GND和控制線ID連接到受電裝置。

在本發明第一個實施例中，供電裝置的數據線D懸空。

所述數據D包括數據線D+和數據線D-；此時，所述供電線Vbus、數據線D、控制線ID和接地線GND構成USB。

與現有技術相比，本發明受電裝置包括：內置充電部件、控制部件和選通部件，其中，控制部件，通過控制總線CB與內置充電部件連接，通過數據線D和控制線ID與供電裝置連接；選通部件，通過控制線ID和供電線Vbus與供電裝置連接，用於分別輸出第一充電電流和第二充電電流到可充電電源的正極和內置充電部件；當受電裝置與包含有外置充電部件的供電裝置連接時：選通部件用於連通供電線Vbus與第一充電電流的輸出端；控制部件用於通過控制線ID啟動外置充電部件供電。當本發明受電裝置與包含有外置充電部件的供電裝置連接時，本發明受電裝置通過來自外置充電部件的第一充電電流為可充電電源充電，支持較大充電電流充電的同時，由於避免了受電裝置中的內部充電部件產生較大充電電流，因此有效降低了內置充電部件的發熱量，保證了終端的穩定性，並且本發明受電裝置通過包含內置充電部件來支持採用內置充電部件充電，因此本發明技術方案能夠兼容現有類型的供電裝置如Wall Charger類型供電裝置。

本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本發明技術方案的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用於解釋本發明的技術方案，並不構成對本發明技術方案的限制。

圖1為現有受電裝置實施例的組成結構示意圖；

圖2為本發明受電裝置的組成結構示意圖；

圖3為本發明供電裝置的組成結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下文中將結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互任意組合。

在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行。並且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同於此處的順序執行所示出或描述的步驟。

圖2為本發明受電裝置的組成結構示意圖，如圖2所示，包括內置充電部件、控制部件和選通部件。其中，

控制部件，通過控制總線CB與內置充電部件連接，通過數據線D和控制線ID與供電裝置連接。

在本發明的一個實施例中，控制部件通過USB接口與供電裝置連接，此時，數據線D包括數據線D+和數據線D-。

選通部件，通過控制線ID和供電線Vbus與供電裝置連接，用於分別輸出第一充電電流和第二充電電流到可充電電源的正極和內置充電部件。

選通部件可以為單刀雙擲開關，在控制線ID的控制下，連接供電線Vbus與第一充電電流的輸出端或者第二充電電流的輸出端。具體來講，

當受電裝置與包含有外置充電部件的供電裝置連接時：選通部件用於連通供電線Vbus與第一充電電流的輸出端；控制部件用於通過控制線ID啟動外置充電部件供電。此時，受電裝置通過外置充電部件為可充電電源充電。

控制部件可以通過控制線ID發送指示啟動供電的命令，啟動外置充電部件供電。其具體實現，屬於本領域技術人員的慣用技術手段，並不用於限定本發明的保護範圍，此處不再贅述。

當受電裝置與不含有外置充電部件的供電裝置連接時：選通部件還用於連通供電線Vbus與第二充電電流的輸出端；控制部件還用於通過控制總線CB啟動內置充電部件供電。此時，受電裝置通過內置充電部件為可充電電源 充電。其中，內置充電部件輸出第三充電電流到可充電電源。

當本發明受電裝置與包含有外置充電部件的供電裝置連接時，本發明供電裝置通過來自外置充電部件的第一充電電流為可充電電源充電，支持較大充電電流充電的同時，由於避免了受電裝置中的內部充電部件產生較大充電電流，因此有效降低了內置充電部件的發熱量，保證了終端的穩定性，並且本發明受電裝置通過包含內置充電部件來支持採用內置充電部件充電，因此本發明技術方案能夠兼容現有類型的供電裝置如Wall Charger類型供電裝置。

在本發明的一個實施例中，控制總線CB為內部集成電路(I2C)總線。

下面說明，控制部件和選通部件分別如何檢測受電裝置是否與包含有外置充電部件的供電裝置連接。

當控制部件檢測出受電裝置與供電裝置連接時，控制部件還用於：檢測供電裝置的類型；其中，供電裝置類型包括新型、OTG、牆壁充電Wall charger和USB充電。相應地，

對於控制部件，當控制部件檢測出的供電裝置類型為新型時，受電裝置與包含有外置充電部件的供電裝置連接；當控制部件檢測出的供電裝置類型為除新型之外的其它類型時，受電裝置與不含有外置充電部件的供電裝置連接。

容易理解的是，本發明受電裝置中的控制部件與現有受電裝置中的控制部件，均需要檢測受電裝置類型，區別在於，本發明檢測出的受電裝置類型還包括「新型」。

控制部件檢測受電裝置是否與供電裝置連接的具體實現，屬於本領域技術人員的慣用技術手段，並不用於限定本發明的保護範圍，此處不再贅述。

對於選通部件，當控制線ID為非零電平時，受電裝置與包含有外置充電部件的供電裝置連接；當控制線ID為零電平時，受電裝置與不含有外置充電部件的供電裝置連接。

控制部件檢測供電裝置類型時具體用於：如果控制線ID為第一非零電平，將供電裝置類型設置為新型；如果控制線ID為第二非零電平，將供電裝置類型設置為OTG；如果控制線ID為零電平，通過數據線D檢測供電裝置類型。

其中，控制部件通過數據線D檢測供電裝置類型的具體實現，屬於本領域技術人員的慣用技術手段，並不用於限定本發明的保護範圍，此處不再贅述。

在本發明的一個實施例中，數據線D包括數據線D+和數據線D-；供電線Vbus、數據線D、控制線ID和接地線GND構成USB如Micro USB。

需要說明的是，與現有受電裝置中的充電部件類似，內置充電部件還用於檢測可充電電源的狀態信息，控制部件定期通過控制總線CB獲取內置充電部件檢測出的可充電電源的狀態信息，並根據獲得的狀態信息調整第一充電電流或者第三充電電流。

圖3為本發明供電裝置的組成結構示意圖，如圖3所示，包括變壓部件和外置充電部件，其中，

變壓部件如變壓器，用於將其輸入端的交流電量轉換成其輸出端的直流電量；

外置充電部件，其輸入端連接到變壓部件的輸出端，通過供電線Vbus、接電線GND和控制線ID連接到受電裝置。

在本發明一個實施例中，供電裝置的數據線D懸空。

在本發明一個實施例中，數據D包括數據線D+和數據線D-；供電線Vbus、數據線D、控制線ID和接地線GND構成USB。

下面對本發明供電裝置連接到本發明受電裝置後，本發明受電裝置的工作原理進行介紹。

控制部件檢測出受電裝置與供電裝置連接，控制部件檢測供電裝置類型，由於檢測出的供電裝置類型為新型，控制部件檢測出受電裝置與包含有外置充電部件的供電裝置連接，控制部件通過控制線ID啟動外置充電部件供電。當控制線ID為非零電平時，選通部件連接供電線Vbus與第一充電電流的輸出端。控制部件啟動外置充電部件供電後，外置充電部件經由Vbus，選通部件的第一充電電流的輸出端為可充電電源充電。在為可充電電源充電過程中，內置充電部件檢測可充電電源的狀態信息，控制部件定期通過控制總線CB獲取內置充電部件檢測出的可充電電源的狀態信息，並根據獲得的狀態信息調 整第一充電電流，例如，當控制部件獲得的狀態信息顯示可充電電源的溫度大於預先設定的溫度閾值時，控制部件通過控制線ID發送設定充電電流的命令，通過該命令控制部件控制外置供電部件將充電電流降低到該命令指示的數值。

雖然本發明所揭露的實施方式如上所述，但所述的內容僅為便於理解本發明而採用的實施方式，並非用以限定本發明。任何本發明所屬領域內的技術人員，在不脫離本發明所揭露的精神和範圍的前提下，可以在實施的形式及細節上進行任何的修改與變化，但本發明的專利保護範圍，仍須以所附的權利要求書所界定的範圍為準。