CN106487072A - 设备充电的方法、充电器及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备充电的方法、充电器及系统，涉及智能设备领域，为解决现有充电方式容易造成充电配置参数泄露的问题而发明。本发明的方法包括：在充电器连接到设备的充电接口后，所述充电器与所述设备之间进行近场通信NFC配对并启动NFC加密通信模式；所述充电器接收设备发送的设备标识信息；根据所述设备标识信息对所述设备进行身份鉴权；接收所述设备发送的设备充电信息；基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电。本发明能够保护设备与充电器之间数据交互的安全性，防止数据信息探测破解。

Description

设备充电的方法、充电器及系统

技术领域

本发明涉及智能设备领域，尤其涉及一种设备充电的方法、充电器及系统。

背景技术

传统的设备充电方式为：通过通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)接口将手机、平板电脑等设备与充电器连接，连接后设备与充电器之间执行认证过程。该认证过程包括身份鉴权及充电配置参数传输两个阶段。在身份鉴权阶段，设备或充电器判断正负两根数据线之间是否短接，如果短接则鉴权成功；或者充电器通过数据线向设备发送一个高电平，设备充电器返回一个低电平作为响应，两者完成握手信号传递。在充电配置参数传输阶段，设备通过数据线向充电器发送充电功率、充电电压等充电配置参数，充电器根据该信息确定充电使用的功率。在完成上述认证过程后，充电器就可以开始为设备进行充电了。

在上述认证过程中发明人发现：电平参数、充电配置参数等信息在数据线上以信号的形式传输，如果将充电电缆的绝缘皮剥开并将数据线连接到示波器等波形检测设备上，则可以通过波形分析手段检测出数据线中传输的信号，从而造成信息泄露。在实际应用中，山寨充电器厂商可以购买正规厂商的充电器对配套设备进行充电，并在充电过程中通过上述破解手段获取设备的充电配置参数，从而根据该配置参数仿冒山寨充电器。使用这种山寨充电器为设备充电容易存在损伤电池、温度过高等安全隐患。

发明内容

本发明实施例提供一种设备充电的方法、充电器及系统，能够解决现有充电方式容易造成充电配置参数泄露的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种设备充电的方法，所述方法包括：

在充电器连接到设备的充电接口后，所述充电器与所述设备之间进行近场通信NFC配对并启动NFC加密通信模式；

所述充电器接收设备发送的设备标识信息；

根据所述设备标识信息对所述设备进行身份鉴权；

接收所述设备发送的设备充电信息；

基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电。

进一步的，所述基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电，包括：

基于所述设备的电池参数设定充电器侧输出的充电电压，所述电池参数包括电池容量、额定电压以及额定电流。

进一步的，所述基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电，包括：

基于所述设备的充电状态参数，动态调整充电器侧输出的充电电压。

进一步的，所述基于所述设备的充电状态参数，动态调整充电器侧输出的充电电压，包括：

根据设备侧充电IC电路的输入电压及充电器侧的输出电压计算数据线的电阻值，并根据所述电阻值调整充电器侧输出的充电电压；或者，

根据所述充电IC电路的输出电压与电池的额定电压的差值，调整充电器侧输出的充电电压；或者，

根据所述充电IC电路的输出电流与电池的额定电流的差值，调整充电器侧输出的充电电压；或者，

根据所述设备不同模块的温度信息调整充电器侧输出的充电电压；或者，

根据预期充电时长及当前电池电量调整充电器侧输出的充电电压。

进一步的，所述方法还包括：

根据所述充电器侧输出的充电功率或者设备侧充电IC电路的充电功率，计算耗电量；

根据所述耗电量进行充电计费。

进一步的，所述方法进一步包括：

定期或基于外部操作指令，与所述设备同步更新加密密钥。

第二方面，本发明实施例还提供了一种充电器，所述充电器包括：

NFC模块，用于在充电器连接到设备的充电接口后，与设备内部的NFC模块配对并启动NFC加密通信模式，接收所述设备发送的设备标识信息；

处理模块，用于根据所述设备标识信息对所述设备进行身份鉴权；

所述NFC模块，还用于接收所述设备发送的设备充电信息；

所述处理模块，还用于基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电。

进一步的，所述处理模块用于：

基于所述设备的电池参数设定充电器侧输出的充电电压，所述电池参数包括电池容量、额定电压以及额定电流。

进一步的，所述处理模块用于：

基于所述设备的充电状态参数，动态调整充电器侧输出的充电电压。

进一步的，所述处理模块用于：

根据设备侧充电IC电路的输入电压及充电器侧的输出电压计算数据线的电阻值，并根据所述电阻值调整充电器侧输出的充电电压；

根据所述充电IC电路的输出电压与电池的额定电压的差值，调整充电器侧输出的充电电压；

根据所述充电IC电路的输出电流与电池的额定电流的差值，调整充电器侧输出的充电电压；

根据所述设备不同模块的温度信息调整充电器侧输出的充电电压；

根据预期充电时长及当前电池电量调整充电器侧输出的充电电压。

进一步的，所述处理模块用于：

根据所述充电器侧输出的充电功率或者设备侧充电IC电路的充电功率，计算耗电量；

根据所述耗电量进行充电计费。

进一步的，所述处理模块用于：

定期或基于外部操作指令，与所述设备同步更新加密密钥。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备充电的系统，所述系统包括充电器及设备，所述充电器与所述设备分别内置有近场通信NFC模块，用于无线加密传输数据；

在所述充电器连接到所述设备的充电接口后，所述充电器与所述设备之间进行近场通信NFC配对并启动NFC加密通信模式；

所述充电器接收设备发送的设备标识信息，根据所述设备标识信息对所述设备进行身份鉴权；

所述充电器接收所述设备发送的设备充电信息，基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电。

本发明实施例提供的设备充电的方法、充电器及系统，在充电器及设备中分别内置了NFC模块，两者在进行数据交互时，通过NFC模块无线加密传输，与现有技术相比，首先NFC技术是以无线形式进行数据传输的，不依赖于任何物理电线，因此通过波形检测设备无法检测到其传输的电信号；其次，本发明实施例在NFC通信过程中还进一步使用加密手段对数据进行加密，即使不法分子在无线链路上截获的无线信号，也无法破解其中携带的信息。因此，本发明实施例真正意义上保护了充电配置参数的数据安全，保障了正规充电器厂家的合法权益。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的设备充电的方法流程图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种设备充电的方法流程图；

图3示出了本发明实施例提供的充电器的结构框图；

图4示出了本发明实施例提供的设备充电系统的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种设备充电的方法，如图1所示，该方法包括：

101、在充电器连接到设备的充电接口后，充电器与设备之间进行近场通信NFC配对并启动NFC加密通信模式。

本发明实施例中充电器具有传统数据线，并通过数据线对设备进行充电，但与现有技术不同的是，身份鉴权及充电配置参数传输过程中交互的数据信息则不再通过数据线传输，而是通过分别内置在设备和充电器中的NFC模块进行无线传输。NFC是一种近场通信技术，当充电器的数据线连接到设备的充电接口上时，充电器与设备之间的距离处于NFC通信范围之内，此时充电器与设备之间进行配对并启动NFC加密通信模式。

实际应用中，可以根据充电器数据线的长短确定NFC通信范围，并设置NFC模块的发射功率以保证能够在上述通信范围内进行数据传输。此外，在进行NFC配对时可以设置配对密码，当充电器与设备相互识别到后，设备可以弹出输入密码的提示框，用户输入充电器包装盒上印制的密码后，由设备或充电器对其进行验证。充电器在出厂前会内置该配对密码，如果由设备进行验证则充电器可以通过数据线将匹配密码发送给设备，如果由充电器进行验证则由设备将用户输入的配对密码通过数据线发送给充电器。当然，实际应用中，考虑到充电器与不同设备交叉使用的便捷性，也可以不进行配对密码验证，只要充电器与设备之间的距离处于NFC通信范围之内就自动进行配对。

在启动NFC加密通信模式后，设备与充电器之间传输的所有数据均进行加密发送。本实施例中可以采用对称密钥算法或非对称密钥算法进行加解密。以非对称密钥算法为例，设备通过APP中的密钥管理设备从网络侧获取厂商分配的公私钥对，然后将私钥或者公钥发送给充电器保存；或者，充电器在出厂前内置好公私钥对，在通过数据线连接后，充电器将私钥或公钥发送给设备。以设备保存私钥、充电器保存公钥为例：当设备向充电器发送数据时，设备通过保存的私钥对数据进行加密，充电器接收到加密数据后，通过保存的公钥对其解密获得数据内容；反之，当充电器向设备发送数据时，充电器通过保存的公钥对数据进行加密，设备接收到加密数据时，通过保存的私钥对其进行解密获得数据内容。本实施例不对可采用的具体加密算法进行限制。

在启动NFC加密通信模式后，设备与充电器之间交互的所有数据均通过NFC模块进行加密传输。

102、充电器接收设备发送的设备标识信息。

在启动NFC加密通信模式后，设备与充电器之间交互的所有数据均通过NFC模块进行加密传输，本步骤中传输的设备标识信息以及后续步骤104传输的设备充电信息均通过NFC模块加密传输。

103、充电器根据设备标识信息对设备进行身份鉴权。

充电器首先对待充电设备进行身份鉴权，本实施例中身份鉴权的目的在于识别设备的品牌、型号是否与充电器匹配。现有技术中，数据线上传输数据信息受限较大，设备与充电器之间只能通过发送高低电平等简单的信号进行身份鉴权。这种鉴权方式本质上属于协议鉴权过程，只要设备与充电器之间按照相同协议发送握手信号即可鉴权成功，无法对设备进行诸如品牌、型号甚至用户账号等层面的细粒度鉴权。而在本发明实施例中，NFC通信技术对传输数据的类型、格式、大小均无限制，设备与充电器之间可以传输任意内容的数据。例如设备可以将自己的品牌信息、设备型号、设备序列号或者MAC地址作为设备标识信息发送给充电器进行鉴权，对于未获得授权的设备充电器可以拒绝为其充电。通过上述丰富多样的数据信息，充电器可以将识别粒度细化到具体某一台设备上，从而实现真正意义上的身份鉴权。

实际应用中，可以设定充电器仅能为某些型号或某台设备充电，如果该设定策略由厂商制定，则充电器在出厂之前可以预先写入对应设备的设备标识信息；如果允许用户自定义该设定策略，则可以在设备的APP中给出设定界面，由用户自行写入或勾选允许/禁止充电设备的信息，生成充电黑白名单。之后，设备将充电黑白名单通过数据线或NFC模块发送给充电器保存。

而在一些要求更为严苛的场景中，还可以进一步限定仅允许特定人员对特定设备进行充电。例如对于商场、公司等公共场合设置的共用充电器，在进行身份鉴权时设备APP可以弹出用户信息输入界面，要求使用者输入用户信息，例如自己的工作账号、公司下发的充电授权代码、工号等。充电器不仅需要根据设备标识信息对设备进行鉴权，还需要将设备发送的用户信息与自身保存的黑白名单中的用户信息进行比对，确定是否为其进行充电。由此可以防止无充电权限的员工或闲杂人等使用该公用充电器。

上述过程是充电器对设备进行身份鉴权的过程，本实施例中还可以由设备对充电器进行身份鉴权，从而实现设备与充电器之间的双向鉴权。示例性的，充电器可以将出厂时预置的序列号通过NFC模块发送给设备由设备APP上传网络侧进行验证。网络侧根据序列号验证充电器的品牌、型号、配置参数以及配对设备型号等信息完成身份鉴权。当然，对充电器的鉴权过程也可以在设备本地实现。

进一步的，对于现有技术中设备与充电器之间互发高低电平信号的握手方式而言，本实施例也可以将高低电平信号转换为NFC模块可以传输的数据格式，通过NFC模块进行传输，从而使设备与充电器之间进行加密握手。

104、充电器接收设备发送的设备充电信息。

现有技术中，设备根据自身元器件特性确定充电率，并通过数据线以脉冲信号的形式将充电功率信息发送给充电器。本实施例中，由于NFC通信技术不对数据的类型、大小等进行限制，因此相对现有技术而言，能够向充电器传输更加丰富多样的信息，使得充电过程更加智能化、自主化。

在本实施例的一种实现方式中，设备可以通过NFC模块将电池参数、设备侧充电IC电路的电路参数、设备不同模块的温度或者预期充电时长等信息发送给充电器，由充电器自主决定输出的充电功率或充电电压。

例如，对于不同型号设备而言，其锂电池要求的额定充电功率各有不同，设备可以将自身设备型号或锂电池的额定充电功率等信息发送给充电器，充电器根据上述信息确定输出的充电功率。在一些应用场景中，当允许充电器为多种型号或品牌设备进行充电时，可以采用上述方案，针对不同型号设备的锂电池特性选择相应的充电功率，在保证充电效率的同时，还可以有效保护电池寿命。

再例如，当用户选择不同充电时长模式，或者在设备APP中自行设定预期充电时长时，设备可以将电池容量、当前电量以及预期充电时长等信息发送给充电器，充电器根据上述信息计算设定输出的充电功率，由此实现“定制化”的充电方案。

本实施例中所述的充电IC电路通常置于设备内部，其输入端为设备上设置的数据线接口，用于连接充电器，输出端连接锂电池。一般情况下，充电器输出的充电电压/电流在经过数据线损耗后可等同于充电IC电路输入端的电压/电流；充电IC电路输出端的电压/电流可等同于锂电池接收的电压/电流。

105、充电器基于设备充电信息设定充电配置参数并通过充电接口对设备进行充电。

在获得丰富多样的设备充电信息后，充电器可以根据不同的信息确定输出的充电功率和/或充电电压，并以此为设定对设备进行充电。由于本实施例相对现有技术而言传输的信息更加多元化，因此结合对不同设备充电信息的使用可以拓展出各种不同的智能化应用功能，本发明实施例后续将对此部分内容进行展开介绍。

本发明实施例还提供了一种设备充电的方法，在该方法中，设备安装有专用于充电管理的APP，可以为用户提供充电状态设置、用户身份鉴权、通信模式选择、密钥更新、信息查看等功能。如图2所示，该方法包括：

201、在充电器连接到设备的充电接口后，充电器与设备之间进行近场通信NFC配对并启动NFC加密通信模式。

当充电器连接设备后，两者相对位置处于NFC通信范围内，设备与充电器之间进行NFC配对，并可通过APP界面将配对结果展示给用户。

202、充电器接收设备发送的设备标识信息。

设备后台自动将默认的设备标识信息，例如设备ID、MAC地址通过密钥加密，然后基于NFC模块发送给充电器，同时在APP界面中输出身份鉴权过程的进度提示信息。对于需要用户输入用户鉴权信息的场景，设备还可以在APP界面中弹出提示框提示用户输入账号密码、充电授权码等信息。

203、充电器根据设备标识信息对设备进行身份鉴权。

充电器使用本地密钥对接收的设备标识信息进行解密，如果解密失败则直接丢弃该信息，向设备返回解密失败消息并终断与设备的数据线连接，设备在APP界面中提示用户密钥失效。如果解密成功，充电器将其与本地保存的充电黑白名单进行比对，若该信息记录于黑名单中，则充电器向设备返回拒绝充电消息并终断与设备的数据线连接，设备在APP界面中提示用户未获得充电器使用授权。

此外，充电器还可以进一步将自身的身份信息(例如序列号)加密发送给设备进行鉴权，设备APP界面可以不显示该序列号以防山寨厂商获取。在设备与充电器之间完成双向鉴权后，设备APP界面中提示用户鉴权成功。

204、充电器接收设备发送的设备充电信息。

设备使用本地密钥对设备充电信息进行加密然后通过NFC模块发送给充电器，设备充电信息包括但不限于：电池参数，包括电池容量、额定电压以及额定电流等；充电状态参数，包括充电IC电路的输出电压/输出电流，输入电压/输入电流。充电器在对设备充电信息解密后，执行步骤205。

205、充电器基于设备充电信息设定充电配置参数并通过充电接口对设备进行充电。

当设备充电信息中包括电池容量、额定电压以及额定电流等信息时，充电器根据此类信息设定充电器侧输出的充电电压以保证输出的充电电压不超过电池能够承受的额定电压。

此外，当电池参数还包括电池的额定功率时，充电器还应当据此设定不高于该额定功率的充电功率。

206、充电器基于设备的充电状态参数，动态调整充电器侧输出的充电电压。

在充电过程中，充电器基于不同的充电状态参数，执行下述至少一项流程：

1、根据设备侧充电IC电路的输入电压及充电器侧的输出电压计算数据线的电阻值，并根据电阻值调整充电器侧输出的充电电压。

通常，数据线本身可以等同一个电阻，其具有电压损耗特点，充电IC电路的输入电压往往小于充电器侧输出的充电电压。由此导致充电效率降低，长期低压充电也会对电池造成一定损伤。本实施例中，设备会将充电IC电路的输入电压值发送给充电器，充电器根据本侧充电电压与该输入电压之间的压降值计算数据线的电阻值，然后根据该电阻值计算出充电器侧应当提升的电压变化量，最后升高输出的充电电压。

2、根据充电IC电路的输出电压与电池的额定电压的差值，调整充电器侧输出的充电电压。

一般情况下，设备内部的充电IC电路也会存在电压损耗，使得充电IC电路输出給电池的输出电压达不到电池的额定电压。此种情况下，充电器根据设备发送的充电IC电路的输出电压，以及电池的额定电压，计算充电器侧应当升高的电压值，然后按照该电压值提高充电电压。

3、根据充电IC电路的输出电流与电池的额定电流的差值，调整充电器侧输出的充电电压。

与电压值类似的，当充电IC电路的输出电流大于或小于电池的额定电流时，充电器根据两者数据计算电流差值，并在充电功率不变的前提下，通过降低充电电压的方式提高输出的充电电流。

4、根据设备不同模块的温度信息调整充电器侧输出的充电电压。

充电过程中，设备中的不同模块会存在温度升高的现象，包括电池、主板、处理器甚至屏幕。此种情况下应当适当降低充电电压以达到降温的目的。本实施例中，充电器可以预先内置有不同设备模块的“温度-电压”关系，这种关系可以是定性的，例如仅定义温度过高或过低时充电电压的调整方向，充电器根据不同模块的实际温度按照预设的步进值多次调整充电电压；或者，这种关系也可以是定量的，例如规定何种温度值对应何种充电电压的映射关系，充电器基于此映射关系查找温度值对应的充电电压即可。

实际应用中，设备里的不同模块对温度的敏感程度不同，多数情况下需要对结合不同模块的温度变化综合调整充电电压。本实施例中可以将调整充电电压的算法预置在充电器中，并通过设备定期联网更新；而在另一种实现方式中，为简化充电器的逻辑复杂度，也可以由设备根据模块温度确定充电电压的调整量，设备可以根据本地预置的算法自行计算电压调整量，也可以将模块温度信息上报网络侧获得网络侧返回的电压变化量。之后，设备将电压变化量发送给充电器进行电压调节。

5、根据预期充电时长及当前电池电量调整充电器侧输出的充电电压。

本实施例允许用户选择或自行设定充电时间，示例性的，设备APP界面中可以显示“快充”、“正常充”、“慢速充”等选项供用户选择，或者有用户自行设定预期的充电时长。之后，设备将该信息以及当前电池电量发送给充电器。充电器根据当前电池电量以及电池容量计算剩余充电电量，并结合预期充电时长设定充电电压。与上述4中类似的，计算充电电压的逻辑也可以在设备侧或通过设备在网络侧实现，充电器仅接收设备发送的调整后的充电电压值并执行之即可。

207、充电完成后，充电器根据耗电量进行充电计费。

在本实施例的一个应用场景中，可以在公共场合设置公用有偿充电器，在对设备完成充电后，可以进行耗电量统计并基于

以此为依据向用户收费。本发明实施例提供以下两种耗电量统计方式：

1、根据充电器侧输出的充电功率计算耗电量。

充电器将本侧输出的充电功率与充电时长相乘，获得耗电量。此方式是以充电器在充电过程中的实际功率消耗为标准计算的充电器的实际耗电量，该实际耗电量包含了设备电池接收并存储的电量以及充电过程中，充电器、数据线、设备模块等发热产生的电量损耗。

2、根据设备侧充电IC电路的充电功率计算耗电量。

充电器将充电IC电路的充电功率与充电时长相乘，获得耗电量。此方式是以充电过程中设备电池实际获得的电量为标准计算的耗电量。

实际应用中，采用上述何种计费方式主要由商业策略决定，本实施例对此不作过多限制。

当充电过程产生计费时，充电器通过NFC模块将计费信息发送给设备，设备APP界面输出显示供用户确认。本实施例中，用户可以手动操作付费，例如通过支付宝、微信进行付费，或者，设备也可以在用户对付费信息做确认后，直接后台进行费用拨付。实际应用中，当用户未进行付费时，设备还可以对本次欠费行为进行记录或上传网络侧进行保存，当用户下次使用公用有偿充电器充电时，设备可以将欠费信息通过NFC模块发送给充电器，充电器终断数据线与设备的信号连接，由此即使将数据线插入到设备的接口上也无法进行充电。

208、充电器与设备同步更新加密密钥。

本实施例中，充电器与设备之间使用密钥对交互数据进行加解密，为防止密钥被破解或窃取，充电器与设备两者可以定期更新密钥。

当充电器具有网络通信功能时，可以定期向网络侧请求更新密钥对，然后将私钥(或公钥)保存于本地，将公钥(或私钥)加密发送给设备进行保存。而在本实施例的一种实现方式中，为简化充电器的电路结构，可以将密钥更新过程转移到设备侧实现，设备按照上述方式与网络侧进行通信获得更新密钥对，并将充电器密钥加密发送给充电器。

此外，设备APP中还可以增加密钥管理功能，当用户在相应界面中触发用于指示更新密钥的操作指令时，设备按照上述方式进行密钥更新，或者将该操作指令发送给充电器，由充电器进行密钥更新。

进一步的，作为对上述方法的实现，本发明实施例还提供了一种充电器，如图3所示，该充电器包括：

NFC模块31，用于在充电器连接到设备的充电接口后，与设备内部的NFC模块31配对并启动NFC加密通信模式，接收设备发送的设备标识信息；

本发明实施例中充电器具有传统数据线，并通过数据线对设备进行充电，但与现有技术不同的是，身份鉴权及充电配置参数传输过程中交互的数据信息则不再通过数据线传输，而是通过分别内置在设备和充电器中的NFC模块进行无线传输。NFC是一种近场通信技术，当充电器的数据线连接到设备的充电接口上时，充电器与设备之间的距离处于NFC通信范围之内，此时充电器与设备之间进行配对并启动NFC加密通信模式。

在启动NFC加密通信模式后，设备与充电器之间交互的所有数据均通过NFC模块进行加密传输，本步骤中传输的设备标识信息以及后续步骤104传输的设备充电信息均通过NFC模块加密传输。

处理模块32，用于根据设备标识信息对设备进行身份鉴权；

充电器首先对待充电设备进行身份鉴权，本实施例中身份鉴权的目的在于识别设备的品牌、型号是否与充电器匹配。现有技术中，数据线上传输数据信息受限较大，设备与充电器之间只能通过发送高低电平等简单的信号进行身份鉴权。这种鉴权方式本质上属于协议鉴权过程，只要设备与充电器之间按照相同协议发送握手信号即可鉴权成功，无法对设备进行诸如品牌、型号甚至用户账号等层面的细粒度鉴权。而在本发明实施例中，NFC通信技术对传输数据的类型、格式、大小均无限制，设备与充电器之间可以传输任意内容的数据。例如设备可以将自己的品牌信息、设备型号、设备序列号或者MAC地址作为设备标识信息发送给充电器进行鉴权，对于未获得授权的设备充电器可以拒绝为其充电。通过上述丰富多样的数据信息，充电器可以将识别粒度细化到具体某一台设备上，从而实现真正意义上的身份鉴权。

NFC模块31，还用于接收设备发送的设备充电信息；

现有技术中，设备根据自身元器件特性确定充电率，并通过数据线以脉冲信号的形式将充电功率信息发送给充电器。本实施例中，由于NFC通信技术不对数据的类型、大小等进行限制，因此相对现有技术而言，能够向充电器传输更加丰富多样的信息，使得充电过程更加智能化、自主化。

在本实施例的一种实现方式中，设备可以通过NFC模块将电池参数、设备侧充电IC电路的电路参数、设备不同模块的温度或者预期充电时长等信息发送给充电器，由充电器自主决定输出的充电功率或充电电压。

例如，对于不同型号设备而言，其锂电池要求的额定充电功率各有不同，设备可以将自身设备型号或锂电池的额定充电功率等信息发送给充电器，充电器根据上述信息确定输出的充电功率。在一些应用场景中，当允许充电器为多种型号或品牌设备进行充电时，可以采用上述方案，针对不同型号设备的锂电池特性选择相应的充电功率，在保证充电效率的同时，还可以有效保护电池寿命。

再例如，当用户选择不同充电时长模式，或者在设备APP中自行设定预期充电时长时，设备可以将电池容量、当前电量以及预期充电时长等信息发送给充电器，充电器根据上述信息计算设定输出的充电功率，由此实现“定制化”的充电方案。

处理模块32，还用于基于设备充电信息设定充电配置参数并通过充电接口对设备进行充电。

在获得丰富多样的设备充电信息后，充电器可以根据不同的信息确定输出的充电功率和/或充电电压，并以此为设定对设备进行充电。由于本实施例相对现有技术而言传输的信息更加多元化，因此结合对不同设备充电信息的使用可以拓展出各种不同的智能化应用功能，本发明实施例后续将对此部分内容进行展开介绍。

进一步的，处理模块32用于：

基于设备的电池参数设定充电器侧输出的充电电压，电池参数包括电池容量、额定电压以及额定电流。

当设备充电信息中包括电池容量、额定电压以及额定电流等信息时，充电器根据此类信息设定充电器侧输出的充电电压以保证输出的充电电压不超过电池能够承受的额定电压。

此外，当电池参数还包括电池的额定功率时，充电器还应当据此设定不高于该额定功率的充电功率。

进一步的，处理模块32用于：

基于设备的充电状态参数，动态调整充电器侧输出的充电电压。

进一步的，处理模块32用于：

根据设备侧充电IC电路的输入电压及充电器侧的输出电压计算数据线的电阻值，并根据电阻值调整充电器侧输出的充电电压；

通常，数据线本身可以等同一个电阻，其具有电压损耗特点，充电IC电路的输入电压往往小于充电器侧输出的充电电压。由此导致充电效率降低，长期低压充电也会对电池造成一定损伤。本实施例中，设备会将充电IC电路的输入电压值发送给充电器，充电器根据本侧充电电压与该输入电压之间的压降值计算数据线的电阻值，然后根据该电阻值计算出充电器侧应当提升的电压变化量，最后升高输出的充电电压。

根据充电IC电路的输出电压与电池的额定电压的差值，调整充电器侧输出的充电电压；

一般情况下，设备内部的充电IC电路也会存在电压损耗，使得充电IC电路输出給电池的输出电压达不到电池的额定电压。此种情况下，充电器根据设备发送的充电IC电路的输出电压，以及电池的额定电压，计算充电器侧应当升高的电压值，然后按照该电压值提高充电电压。

根据充电IC电路的输出电流与电池的额定电流的差值，调整充电器侧输出的充电电压；

与电压值类似的，当充电IC电路的输出电流大于或小于电池的额定电流时，充电器根据两者数据计算电流差值，并在充电功率不变的前提下，通过降低充电电压的方式提高输出的充电电流。

根据设备不同模块的温度信息调整充电器侧输出的充电电压；

充电过程中，设备中的不同模块会存在温度升高的现象，包括电池、主板、处理器甚至屏幕。此种情况下应当适当降低充电电压以达到降温的目的。本实施例中，充电器可以预先内置有不同设备模块的“温度-电压”关系，这种关系可以是定性的，例如仅定义温度过高或过低时充电电压的调整方向，充电器根据不同模块的实际温度按照预设的步进值多次调整充电电压；或者，这种关系也可以是定量的，例如规定何种温度值对应何种充电电压的映射关系，充电器基于此映射关系查找温度值对应的充电电压即可。

实际应用中，设备里的不同模块对温度的敏感程度不同，多数情况下需要对结合不同模块的温度变化综合调整充电电压。本实施例中可以将调整充电电压的算法预置在充电器中，并通过设备定期联网更新；而在另一种实现方式中，为简化充电器的逻辑复杂度，也可以由设备根据模块温度确定充电电压的调整量，设备可以根据本地预置的算法自行计算电压调整量，也可以将模块温度信息上报网络侧获得网络侧返回的电压变化量。之后，设备将电压变化量发送给充电器进行电压调节。

根据预期充电时长及当前电池电量调整充电器侧输出的充电电压。

本实施例允许用户选择或自行设定充电时间，示例性的，设备APP界面中可以显示“快充”、“正常充”、“慢速充”等选项供用户选择，或者有用户自行设定预期的充电时长。之后，设备将该信息以及当前电池电量发送给充电器。充电器根据当前电池电量以及电池容量计算剩余充电电量，并结合预期充电时长设定充电电压。与上述类似的，计算充电电压的逻辑也可以在设备侧或通过设备在网络侧实现，充电器仅接收设备发送的调整后的充电电压值并执行之即可。

进一步的，处理模块32用于：

根据充电器侧输出的充电功率或者设备侧充电IC电路的充电功率，计算耗电量；

根据耗电量进行充电计费。

在本实施例的一个应用场景中，可以在公共场合设置公用有偿充电器，在对设备完成充电后，可以进行耗电量统计并基于

以此为依据向用户收费。本发明实施例提供以下两种耗电量统计方式：

1、根据充电器侧输出的充电功率计算耗电量。

充电器将本侧输出的充电功率与充电时长相乘，获得耗电量。此方式是以充电器在充电过程中的实际功率消耗为标准计算的充电器的实际耗电量，该实际耗电量包含了设备电池接收并存储的电量以及充电过程中，充电器、数据线、设备模块等发热产生的电量损耗。

2、根据设备侧充电IC电路的充电功率计算耗电量。

充电器将充电IC电路的充电功率与充电时长相乘，获得耗电量。此方式是以充电过程中设备电池实际获得的电量为标准计算的耗电量。

实际应用中，采用上述何种计费方式主要由商业策略决定，本实施例对此不作过多限制。

当充电过程产生计费时，充电器通过NFC模块将计费信息发送给设备，设备APP界面输出显示供用户确认。本实施例中，用户可以手动操作付费，例如通过支付宝、微信进行付费，或者，设备也可以在用户对付费信息做确认后，直接后台进行费用拨付。实际应用中，当用户未进行付费时，设备还可以对本次欠费行为进行记录或上传网络侧进行保存，当用户下次使用公用有偿充电器充电时，设备可以将欠费信息通过NFC模块发送给充电器，充电器终断数据线与设备的信号连接，由此即使将数据线插入到设备的接口上也无法进行充电。

进一步的，处理模块32用于：

定期或基于外部操作指令，与设备同步更新加密密钥。

本实施例中，充电器与设备之间使用密钥对交互数据进行加解密，为防止密钥被破解或窃取，充电器与设备两者可以定期更新密钥。

当充电器具有网络通信功能时，可以定期向网络侧请求更新密钥对，然后将私钥(或公钥)保存于本地，将公钥(或私钥)加密发送给设备进行保存。而在本实施例的一种实现方式中，为简化充电器的电路结构，可以将密钥更新过程转移到设备侧实现，设备按照上述方式与网络侧进行通信获得更新密钥对，并将充电器密钥加密发送给充电器。

此外，设备APP中还可以增加密钥管理功能，当用户在相应界面中触发用于指示更新密钥的操作指令时，设备按照上述方式进行密钥更新，或者将该操作指令发送给充电器，由充电器进行密钥更新。

实际应用中，上述处理模块32具体可以但不限于是编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)。PLC具有数据存储，逻辑运算、顺序控制、定时、计数等功能，用于实现上述方法实施例内容。

进一步的，作为对上述方法的实现，本发明实施例还提供了一种设备充电的系统，如图4所示，该系统包括充电器41及设备42，充电器41与设备42分别内置有近场通信NFC模块，用于无线加密传输数据；

在充电器41连接到设备42的充电接口后，充电器41与设备42之间进行近场通信NFC配对并启动NFC加密通信模式；

充电器41接收设备42发送的设备42标识信息，根据设备42标识信息对设备42进行身份鉴权；

充电器41接收设备42发送的设备42充电信息，基于设备42充电信息设定充电配置参数并通过充电接口对设备42进行充电。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。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。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的发明名称(如确定网站内链接等级的装置)中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种设备充电的方法，其特征在于，所述方法包括：

在充电器连接到设备的充电接口后，所述充电器与所述设备之间进行近场通信NFC配对并启动NFC加密通信模式；

所述充电器接收设备发送的设备标识信息；

根据所述设备标识信息对所述设备进行身份鉴权；

接收所述设备发送的设备充电信息；

基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电，包括：

基于所述设备的电池参数设定充电器侧输出的充电电压，所述电池参数包括电池容量、额定电压以及额定电流。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电，包括：

基于所述设备的充电状态参数，动态调整充电器侧输出的充电电压。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述设备的充电状态参数，动态调整充电器侧输出的充电电压，包括：

根据设备侧充电IC电路的输入电压及充电器侧的输出电压计算数据线的电阻值，并根据所述电阻值调整充电器侧输出的充电电压；或者，

根据所述充电IC电路的输出电压与电池的额定电压的差值，调整充电器侧输出的充电电压；或者，

根据所述充电IC电路的输出电流与电池的额定电流的差值，调整充电器侧输出的充电电压；或者，

根据所述设备不同模块的温度信息调整充电器侧输出的充电电压；或者，

根据预期充电时长及当前电池电量调整充电器侧输出的充电电压。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述充电器侧输出的充电功率或者设备侧充电IC电路的充电功率，计算耗电量；

根据所述耗电量进行充电计费。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

定期或基于外部操作指令，与所述设备同步更新加密密钥。

7.一种充电器，其特征在于，所述充电器包括：

近场通信NFC模块，用于在充电器连接到设备的充电接口后，与设备内部的NFC模块配对并启动NFC加密通信模式，接收所述设备发送的设备标识信息；

处理模块，用于根据所述设备标识信息对所述设备进行身份鉴权；

所述NFC模块，还用于接收所述设备发送的设备充电信息；

所述处理模块，还用于基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电。

8.根据权利要求7所述的充电器，其特征在于，所述处理模块用于：

基于所述设备的电池参数设定充电器侧输出的充电电压，所述电池参数包括电池容量、额定电压以及额定电流。

9.根据权利要求7所述的充电器，其特征在于，所述处理模块用于：

基于所述设备的充电状态参数，动态调整充电器侧输出的充电电压。

10.一种设备充电的系统，所述系统包括充电器及设备，其特征在于，所述充电器与所述设备分别内置有近场通信NFC模块，用于无线加密传输数据；

在所述充电器连接到所述设备的充电接口后，所述充电器与所述设备之间进行近场通信NFC配对并启动NFC加密通信模式；

所述充电器接收设备发送的设备标识信息，根据所述设备标识信息对所述设备进行身份鉴权；

所述充电器接收所述设备发送的设备充电信息，基于所述设备充电信息设定充电配置参数并通过所述充电接口对所述设备进行充电。