CN106026247A

CN106026247A - 充电设备及其充电方法

Info

Publication number: CN106026247A
Application number: CN201610438757.8A
Authority: CN
Inventors: 李强
Original assignee: Shanghai Wind Communication Technologies Co Ltd
Current assignee: Shanghai Wind Communication Technologies Co Ltd
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2016-10-12

Abstract

本发明涉及电子设备技术领域，公开了一种充电设备及其充电方法。本发明中，充电设备包括：具有OTG接口的电源芯片、处理器和电子开关；处理器用于控制电源芯片输出第一反向电流或者第二反向电流；其中，第一反向电流大于第二反向电流；处理器还用于通过电子开关，将电源芯片的OTG接口的两条数据线切换为短接状态或者非短接状态；其中，两条数据线处于短接状态时，电源芯片输出第一反向电流；两条数据线处于非短接状态时，电源芯片输出第二反向电流。本发明还提供了一种充电方法。本发明实施方式与现有技术相比，使得常见的移动设备可以作为充电器为其他移动设备有效供电，从而为充电提供便利。

Description

充电设备及其充电方法

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及一种充电设备及其充电方法。

背景技术

由于智能手机、平板电脑等各类便携式电子设备本身有限的续航能力，其充电问题一直是业内关注的重点。常见的充电方案包括：设备商提供的标准快速充电器，第三方提供的快速充电器等，使用设备自带的标准充电器或者快速充电器具有充电安全、快速的优点。但是，由于随时随地携带充电器本身的一些不便，人们时长也会遇到没有充电器的尴尬局面。

因此，期望提供更多的充电方案以满足人们的充电需求。比如，使用现有电子设备作为充电器为手机等充电。目前，平板电脑等一些常见的电子设备已经支持USB OTG(On-The-Go的简称)接口，其可以完全兼容USB2.0协议。同时，OTG主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。此外OTG还为反向充电提供了技术支持，在将两台移动设备连接在一起的前提下，就可以使用其中一台移动设备给另外一台移动设备进行充电，也就是支持OTG的移动设备可以作为充电器使用。目前，两台设备连接的介质就是一根OTG线和一根USB数据线，其中，OTG线连接在供电的移动设备上，USB线连接在待充电的移动设备上。

移动设备可以作为供电设备是由于，在移动设备中(以手机为例)，其充电芯片可以提供OTG功能。目前常见的充电芯片，不仅可以提供多档位的电流，电压输出，而且还有boost mode(升压模式)，当充电芯片处于OTG升压模式时，充电芯片内部通过DC-DC转换器把电池电压升高至5伏特左右，提供给VBUS端，相当于标准交流充电器的输出电压，从而可以给外接移动设备进行供电，

然而，本申请的发明人发现：目前移动设备上实现的OTG功能，仅仅能满足反向供电功能，但是反向供电的效果还远不能满足充电需求，主要体现在OTG供电电流较小，导致充电时间较长。比如，目前的OTG能够提供给待充电的移动设备的电流在200毫安至300毫安左右，以这种小电流给其他移动设备供电时，如果待充电的设备处于待机灭屏状态下，就会出现充电时间较长的现象；如果待充电的设备在OTG充电过程中亮屏正常使用，就会出现充电与电量消耗相持平甚至出现入不敷出的现象(一般手机屏幕默认亮度的功耗在300毫安左右)。

因此，目前的移动设备还无法作为充电设备为其他移动设备有效充电。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种充电设备及其充电方法，使得常见的移动设备可以作为充电器为其他移动设备有效供电，从而为充电提供便利。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种充电设备，包括：具有OTG接口的电源芯片、处理器和电子开关；所述处理器用于控制所述电源芯片输出第一反向电流或者第二反向电流；其中，所述第一反向电流大于所述第二反向电流；所述处理器还用于通过所述电子开关，将所述电源芯片的OTG接口的两条数据线切换为短接状态或者非短接状态；其中，所述两条数据线处于所述短接状态时，所述电源芯片输出第一反向电流；所述两条数据线处于所述非短接状态时，所述电源芯片输出所述第二反向电流。

本发明的实施方式还提供了一种充电方法，应用于如前所述的充电设备，包括：所述充电设备在检测到所述电源芯片需要输出所述第一反向电流时，控制所述电源芯片输出所述第一反向电流，同时，所述处理器通过所述电子开关将所述OTG接口的两条数据线短接；所述充电设备在检测到所述电源芯片需要输出所述第二反向电流时，控制所述电源芯片输出所述第二反向电流；同时，所述处理器通过所述电子开关将所述OTG接口的两条数据线切换为所述非短接状态。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过在现有的移动设备中增加电子开关，并且，在需要使用该移动设备为其他移动设备供电时，移动设备的处理器能够控制电源芯片(比如充电芯片)输出第一反向电流，同时，处理器还通过电子开关将电源芯片的OTG接口上的两条数据线切换为短接状态，从而，使得该移动设备能够提供较大地反向输出电流为其他移动设备供电，并且，在输出第一反向电流的同时还将OTG接口上的两条数据线短接，从而使得待充电的移动设备将该待供电的移动设备识别为标准充电器，避免待充电的移动设备对其输入电流进行限制，进而使得本实施方式的移动终端能够作为标准充电器实现快速充电，为移动设备的充电提供了更多方便选择。此外，本实施方式的充电设备在不需要为其他移动设备充电时，其电源芯片的OTG接口输出第二反向电流，并且OTG接口上的两条数据线处于非短接状态(即OTG连接状态)，这样使得该充电设备仍然提供基本的OTG接口功能，不影响用户的正常使用。

另外，所述电子开关包括：分别连接于所述两条数据线的第一选择端和第二选择端，两个短接端以及两个数据信号端，所述第一选择端和所述第二选择端同时可选择地导通于所述两个短接端或者两个数据信号端；其中，所述第一选择端和所述第二选择端同时导通所述两个短接端时，所述电源芯片输出第一反向电流；所述第一选择端和所述第二选择端同时导通所述两个数据信号端时，所述电源芯片输出第二反向电流。由此使得电子开关结构简单，成本低。

另外，所述电子开关为双刀双掷开关或者两个单刀双掷开关。

另外，所述处理器通过一个使能控制端同时连接于所述电子开关的第一选择端和第二选择端。

另外，所述第一反向电流大于预设阈值。

另外，所述预设阈值为1安培。由此，可以向待充电的移动设备提供较大的供电电流，实现快速充电。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式充电设备OTG接口上的两条数据线短接时的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式充电设备OTG接口上的两条数据线未短接时的结构示意图；

图3是根据本发明第二实施方式充电设备的结构示意图；

图4是根据本发明第三实施方式充电方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明实施方式基于目前当需要使用一台OTG设备为另一台设备充电时，充电电流小，充电效率低的问题，对造成充电效率低的问题进行了分析。充电效率低一方面是由于供电电流小，另一方面是由于待充电的设备无法将供电设备识别为标准充电器，从而限制了向其提供的充电电流的大小。而通过将供电设备OTG接口上的两条数据线短接，可以使得待充电设备将供电设别识别为标准充电器。

有鉴于此，本发明的第一实施方式涉及一种充电设备，举例而言，该充电设备可以为智能手机、平板电脑等移动设备，然而，本实施方式对于充电设备不作具体限制。如图1、2所示，该充电设备包括：处理器1、具有OTG接口的电源芯片2、电子开关3以及电池4。

本实施方式中的电源芯片2例如为充电芯片，充电芯片连接于电池4。本实施方式中，电源芯片2能够提供多档位的电流、电压输出，当电源芯片2工作于DC DC升压模式时，就可以使用OTG功能为其他移动设备充电。作为优选，本实施方式的电源芯片2采用能够输出大于预设阈值的反向电流的电源芯片，其中，预设阈值比如为1安培，这样，当电源芯片用于提供反向输出电流时，能够输出适合于为目前的移动终端充电的电流。

处理器2连接于电源芯片，用于控制电源芯片输出第一反向电流或者第二反向电流等不同档位的电流。本实施方式中，第一反向电流大于第二反向电流，第一反向电流设计为可以为其他移动设备充电的电流，第二反向电流可以为该充电设备的OTG接口用于进行数据传输时提供的基本电流。本实施方式对于电源芯片输出反向电流的能力不作限制，只要电源芯片输出的反向电流能够同时满足为其他移动设备充电或者作为OTG接口使用即可。作为优选，本实施方式中，电源芯片2包含有电流值寄存器，处理器通过电流值寄存器控制电源芯片输出第一反向电流或者第二反向电流等不同档位的电流，具体地，处理器可以实时地向电流值寄存器中写入预设电流值。

本实施方式中，处理器1还用于通过电子开关3，将电源芯片2的OTG接口20的两条数据线(200、201)切换为短接状态或者非短接状态。其中，两条数据线(200、201)处于短接状态时，电源芯片2输出第一反向电流，两条数据线(200、201)处于非短接状态时，电源芯片2输出第二反向电流。本实施方式方式中两条数据线为OTG的两条标准数据线，用于实现充电设备与其他设备之间的数据传输功能。

作为优选，本实施方式的电子开关3采用双刀双掷开关。具体而言，双刀双掷开关包括：分别连接于两条数据线(200、201)的第一选择端30和第二选择端31，两个短接端(320、322)以及两个数据信号端(321、323)。第一选择端30和第二选择端31同时可选择地导通于两个短接端(320、322)或者两个数据信号端(321、323)。其中，第一选择端30和第二选择端31同时导通两个短接端(320、322)时，电源芯片2输出第一反向电流，第一选择端30和第二选择端31同时导通两个数据信号端(321、323)时，电源芯片2输出第二反向电流。如图1所示，为电源芯片2的OTG接口20切换为短接状态时，电子开关3的连接状态示意图，如图2所示，为电源芯片2的OTG接口20切换为非短接状态时，电子开关3的连接状态示意图。

值得一提的是，本实施方式中，处理器1通过一个使能控制端33同时连接于电子开关的第一选择端和第二选择端。从而，当处理器将使能控制端33的电平拉低时，第一选择端30和第二选择端31同时导通于两个数据信号端(321、323)，当处理器1将使能控制端33的电平拉高时，第一选择端30和第二选择端31同时导通于两个短接端(320、322)。

此外，本实施方式的充电设备可以通过OTG接口上的ID引脚检测接入该OTG接口的数据线为OTG数据线还是普通USB数据线，当OTG接口上的ID脚接地时，默认为OTG数据线接入，当OTG接口上的ID脚悬空时，默认为USB数据线接入，从而，充电设备可以通过接入的数据线的类型判断其作为待充电设备，还是供电设备使用。当充电设备处于数据传输状态时，可以通过应用软件设置电子开关3的使能控制端33为低电平，使得OTG上的两个标准数据线(200，201)与处理器上的USB信号连接，当充电设备处于OTG反向供电状态时，通过软件设置使能控制端33为高电平，此时，OTG的两条数据线(200，201)和两个短接端(320、322)连接，处于短接状态，OTG接口只提供电源线和地线，OTG接口即可作为标准充电器接口使用，待供电的设备就不会对供电源进行限流处理，从而可以实现移动设备间的OTG反向大电流充电。

本实施方式与现有技术相比，当需要为移动设备充电时，可以使用另一台支持OTG功能的移动设备作为充电设备。当其中一台移动设备检测到插入的数据线为OTG数据线时，将电源芯片的反向输出电流设置为较大的输出电流，同时，将其OTG接口上的两条数据线短接，从而使得与其连接的另一台移动设备能够将其识别为标准充电设备，使得一个移动设备可以快速为另一个移动设备充电，为用户充电提供了更为灵活的选择。

本发明的第二实施方式涉及一种充电设备。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，电子开关为一个双刀双掷开关。而在本发明第二实施方式中，电子开关为两个单刀双掷开关，从而为电子开关提供了其他的实现方式。

如图3所示，电子开关3为两个单刀双掷开关。其中一个单刀双掷开关包括第一选择端30，第一选择端30可选择地导通于短接端320和数据信号端321，另一个单刀双掷开关包括第二选择端31，第二选择端可选择地导通于短接端322和数据信号端323。

处理器1通过一个使能控制端同时连接于第一选择端30和第二选择端31。当需要为其他设备充电时，两个单刀双掷开关的第一选择端30和第二选择端31同时导通于短接端(320,322)，处理器1控制电源芯片2输出第一反向电流。当不需要为其他设备充电时，两个单刀双掷开关的第一选择端和第二选择端31同时导通于数据信号端(321，323)，处理器1控制电源芯片2输出第二反向电流。需要说明的是，本实施方式中，两个单刀双掷开关的第一选择端30和第二选择端31串联后连接于处理器1上的同一个使能控制端。

本实施方式与第一实施方式相比，对电子开关的实现方式进行了扩展，提高了本发明的实用性。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明第三实施方式涉及一种充电方法，应用于如第一实施方式或者第二实施方式所述的充电设备。如图4所示，该充电方法包括：

步骤40：判断充电设备是否需要输出第一反向电流，如果充电设备需要输出第一反向电流，则执行步骤41，否则，执行步骤42。例如，当充电设备检测到其OTG接口内插入OTG数据线时，判断为该充电设备需要输出第一反向电流，执行步骤41，当充电设备检测到其OTG接口内插入USB数据线时，判断为该充电设备需要输出第二反向电流，第二反向电流小于第一反向电流。此时，执行步骤42。步骤40中第一反向电流大于预设阈值，预设阈值可以为1安培，从而使得充电设备可以满足快速充电的要求。

步骤41：控制电源芯片输出第一反向电流，同时处理器通过电子开关将OTG接口的两条数据线短接。

步骤42：控制电源芯片输出第二反向电流，同时，处理器通过电子开关将OTG接口的两条数据线切换为非短接状态。

本实施方式与现有技术相比，通过检测电子设备的OTG接口内插入的数据线类型判断是否将该电子设备作为充电设备，并在需要将该电子设备作为充电设备时，利用电子开关对OTG接口上的两条数据线进行短接，并且同时，使得该电子设备的电源芯片输出较大的反向电流，从而使得该电子设备可以作为标准充电器使用，为其他设备快速充电。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种充电设备，其特征在于，包括：具有OTG接口的电源芯片、处理器和电子开关；

所述处理器用于控制所述电源芯片输出第一反向电流或者第二反向电流；其中，所述第一反向电流大于所述第二反向电流；

所述处理器还用于通过所述电子开关，将所述电源芯片的OTG接口的两条数据线切换为短接状态或者非短接状态；

其中，所述两条数据线处于所述短接状态时，所述电源芯片输出第一反向电流；所述两条数据线处于所述非短接状态时，所述电源芯片输出所述第二反向电流。

2.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述电子开关包括：分别连接于所述两条数据线的第一选择端和第二选择端，两个短接端以及两个数据信号端；

所述第一选择端和所述第二选择端同时可选择地导通于所述两个短接端或者两个数据信号端；

其中，所述第一选择端和所述第二选择端同时导通所述两个短接端时，所述电源芯片输出第一反向电流；

所述第一选择端和所述第二选择端同时导通所述两个数据信号端时，所述电源芯片输出第二反向电流。

3.根据权利要求2所述的充电设备，其特征在于，所述电子开关为双刀双掷开关或者两个单刀双掷开关。

4.根据权利要求2所述的充电设备，其特征在于，所述处理器通过一个使能控制端同时连接于所述电子开关的第一选择端和第二选择端。

5.根据权利要求1中所述的充电设备，其特征在于，所述第一反向电流大于预设阈值。

6.根据权利要求5所述的充电设备，其特征在于，所述预设阈值为1安培。

7.根据权利要求1中所述的充电设备，其特征在于，所述电源芯片包含有电流值寄存器；所述处理器通过所述电流值寄存器控制所述电源芯片输出所述第一反向电流或者第二反向电流。

8.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备为以下任意一种：智能手机或者平板电脑。

9.一种充电方法，应用于如权利要求1-8中任意一项所述的充电设备，其特征在于，包括：

所述充电设备在检测到所述电源芯片需要输出所述第一反向电流时，控制所述电源芯片输出所述第一反向电流，

同时，所述处理器通过所述电子开关将所述OTG接口的两条数据线短接；

所述充电设备在检测到所述电源芯片需要输出所述第二反向电流时，控制所述电源芯片输出所述第二反向电流；

同时，所述处理器通过所述电子开关将所述OTG接口的两条数据线切换为所述非短接状态。

10.根据权利要求9所述的充电方法，其特征在于，所述第一反向电流大于预设阈值。