基于usb接口的電池充電方法、適配器、用電設備和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及電池充電技術領域，尤其設及基于USB接口的電池充電方法、適配器、 用電設備和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 電池容量越來越大，小電流充電需要數(shù)小時才能將電池充滿。另外因為大部分的 用電設備為了減少接口，只有通過USB端口進行充電，而用電設備USB端口通過USB的DCP 端口值edicatedchargerport)進行充電的最大電流也只有1.8A。所W假如使用5V電 壓，則最大輸入功率是9W，此輸入功率無法滿足5V2A，甚至是5V3A快速充電的需求。所W 在不改變USB接口的情況下，一般通過提高適配器的輸出電壓到9V或是12V來實現(xiàn)增加適 配器的輸出功率的目的。同時為了兼容目前的USB5V輸入要求，在非快速充電階段輸出5V 電壓，但是進入快速充電階段，需要提高USB端口的供電電壓來實現(xiàn)增加輸入功率的目的。
[0003]現(xiàn)有技術中有使用普通USB端口進行供電，適配器輸出電壓的提高動作觸發(fā)需要 利用USB接口中的數(shù)據(jù)接口進行通信，或是通過改變適配器的負載電流，同時在適配器的 副邊檢測適配器輸出電流，當負載改變方式滿足預先設定模式后，再將適配器的輸出電壓 抬局，如圖1所不。
[0004] 現(xiàn)有技術具有如下缺陷：適配器輸出電壓的提高動作需要利用USB接口中的數(shù)據(jù) 接口進行通信。此方法實現(xiàn)提高輸入功率需要利用USB接口的數(shù)據(jù)線D+和D-，并且適配器 端需要配合識別D+和D-信息，并且調整適配器的輸出電壓。另外，一般適配器需要隔離高 壓端和低壓端，而D+和D-在低壓端，所W需要在低壓端有檢測和控制電路來實現(xiàn)輸出電壓 的改變，該樣額外增加了適配器的成本。
[0005]另外一種方法，假如通過改變適配器的負載電流，同時在適配器的副邊檢測負載 電流的方法實現(xiàn)通信，此方法需要在適配器的副邊增加負載電流檢測模塊，檢測完之后通 過調節(jié)適配器的反饋電壓或是參考電壓，來改變適配器的輸出電壓。在適配器副邊需要增 加電流檢測模塊和輸出電壓調節(jié)模塊，該樣增加了適配器的電路復雜性和成本。W上兩種 方法的系統(tǒng)架構圖見圖1。
[0006] 另外通過改變適配器的輸出負載的方式實現(xiàn)對適配器輸出電壓調節(jié)，此通信方法 缺少雙向確認機制，當負載電流波形正好滿足預先設定的模式的時候，適配器的輸出電壓 就會抬高，此時假如電池充電電路不能接受9V或是12V充電輸入，則有可能燒壞電池充電 電路。
[0007]另外，一般為降低適配器的空載功耗，適配器的副邊的假負載的阻抗較大，該樣會 導致適配器電壓從9V或是12V降低到5V的時間過長。假如適配器快速從支持快充的設備 上拔出，并且迅速插入不支持快充的設備上。假如不支持快充的設備輸入不能耐高壓，則有 可能燒壞不支持快充的設備。

【發(fā)明內容】

[000引為此，需要提供基于USB接口的電池充電方案，解決現(xiàn)有適配器在升壓時可能會 造成用電設備損壞的問題。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了基于USB接口的電池充電方法，應用于適配器和 用電設備，包括如下步驟：
[0010] 用電設備通過改變負載電流向適配器發(fā)送握手信號；
[0011] 適配器通過檢測負載電流變化識別握手信號；
[0012] 適配器接收握手信號并通過改變輸出電壓向用電設備發(fā)送握手響應信號；
[0013] 用電設備通過檢測輸出電壓變化識別握手響應信號；
[0014] 用電設備接收握手響應信號并通過改變負載電流向適配器發(fā)送握手確認信號；
[0015] 適配器通過檢測負載電流變化識別握手確認信號；
[0016] 適配器接收握手確認信號并改變輸出電壓；
[0017] 用電設備檢測到適配器電壓改變后，改變用電設備的輸入功率。
[0018] 進一步地，所屬握手響應信號與握手確認信號為邏輯相反的信號。
[0019] 進一步地，所述握手信號、握手響應信號、握手確認信號為數(shù)字邏輯信號。
[0020] 進一步地，適配器發(fā)送握手響應信號包括適配器發(fā)送隨機的握手響應信號。
[0021] 進一步地，適配器改變輸出電壓包括適配器根據(jù)握手確認信號改變輸出電壓。
[0022] 進一步地，還包括步驟：
[0023] 適配器檢測到負載電流小于設定值，并且維持大于預設時間后；
[0024] 適配器將輸出電壓改變?yōu)?V。
[0025] W及本發(fā)明還提供基于USB接口的適配器，用于與用電設備連接，包括相互連接 的電壓轉換模塊和變壓控制模塊；其中：
[0026] 電壓轉換模塊用于轉換電壓并輸出電壓；
[0027] 變壓控制模塊用于控制電壓的轉換；
[002引變壓控制模塊還用于通過檢測負載電流變化識別握手信號并且還用于通過改變 輸出電壓向用電設備發(fā)送握手響應信號；
[0029] 變壓控制模塊還用于通過檢測負載電流變化識別握手確認信號并改變輸出電壓。
[0030] 還包括高壓放電電路；所述高壓放電電路與電壓轉換模塊的輸出電壓端連接。
[0031] 所述高壓放電電路包括相互連接的穩(wěn)壓管和電阻。
[0032] 所述高壓放電電路還包括LED。
[0033] 所述變壓控制模塊包括隨機碼產生模塊，所述隨機碼產生模塊用于產生隨機的握 手響應信號。
[0034] W及本發(fā)明還提供基于USB接口的用電設備，用于與適配器連接，包括相互連接 的充電模塊和充電控制模塊，
[0035] 充電模塊用于實現(xiàn)適配器的輸出電壓轉化為與充電模塊連接的蓄電池的充電電 壓或充電電流；
[0036] 充電控制模塊用于通過控制充電模塊改變充電模塊的輸入電流向適配器發(fā)送握 手信號；
[0037] 充電控制模塊還用于通過檢測適配器輸出電壓變化識別握手響應信號并通過控 制充電模塊改變充電模塊的輸入電流向適配器發(fā)送握手確認信號；
[0038] 充電控制模塊還用于通過檢測適配器輸出電壓的變化，改變充電模塊的輸入功率 大小。
[0039] 基于上述的適配器和用電設備，本發(fā)明還提供基于USB接口的電池充電系統(tǒng)，包 括適配器和用電設備，所述適配器為上述的適配器，所述用電設備為上述的用電設備。
[0040] 區(qū)別于現(xiàn)有技術，上述技術方案通過適配器與用電設備之間的電壓變化和電流變 化實現(xiàn)雙向通信交互，避免了適配器電壓的不正常上升造成用電設備的損壞。
【附圖說明】
[0041] 圖1為【背景技術】所述電池充電方案的電路結構示意圖；
[0042] 圖2為本發(fā)明一實施方式的系統(tǒng)結構示意圖；
[0043] 圖3為本發(fā)明一實施方式的方法流程圖；
[0044] 圖4為本發(fā)明一實施方式的時序圖；
[0045] 圖5為本發(fā)明另一實施方式的系統(tǒng)結構示意圖；
[0046] 圖6為本發(fā)明一實施方式的適配器電路圖；
[0047] 圖7為本發(fā)明一實施方式的變壓控制模塊的結構示意圖；
[0048] 圖8為本發(fā)明一實施方式的用電設備的結構示意圖。
[0049] 附圖標記說明：
[0050] 200 (300)、適配器；
[0化1] 201、電壓轉換模塊；
[0化2] 203、變壓控制模塊；
[0化3] 204、隨機碼產生模塊；
[0054]206、高壓放電電路；
[0055] 220 (320)、用電設備；
[0056] 222、充電模塊；
[0057] 224、充電控制模塊；
[0化引 240、蓄電池。
【具體實施方式】
[0化9] 為詳細說明技術方案的技術內容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，W下結合具體實 施例并配合附圖詳予說明。
[0060] 請參閱圖1到圖8,本實施例首先提供一種基于USB接口的電池充電方法，可W應 用于如圖2中的適配器200和用電設備220。其中，適配器200(或稱電源適配器）即用于 將市電電壓轉換為充電接口電壓的設備，如在中國大陸的市電電壓為220V的交流電，充電 接口可W是5V直流電壓的USB接口，則適配器200即用于將220V交流電轉換成5V直流電 的設備。用電設備220為需要使用適配器200轉換后的電壓的設備。如適配器轉換后的電 壓是5V的直流電，則用電設備220為需要使用5V直流電的設備，具體的使用方式包括給蓄 電池240充電或者給用電設備220