CN106936178B - 一种直流握手的充电方法及充电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流握手的充电方法，包括以下步骤：对充电的直流电压进行PWM调制，获得PWM充电电压；充电设备和被充电设备在PWM充电电压的空闲期中进行充电握手，所述空闲期为PWM充电电压的低电平时间段。本发明还公开了一种直流握手的充电电路。本发明可在不改现有的通信接口，实现握手充电，判断被充电设备的合法性，避免设备损坏和安全事故的发生，并且发明还可以对没有电源的被充电设备进行预充电。
Description
技术领域
本发明涉及 一种直流充电方法，尤其涉及一种直流握手的充电方法及充电电路。
背景技术
随着使用移动电源的设备越来越多，充电成为重要的事情。怎样使充电设备可以根据被充电设备的要求来提供充电电压和充电电流，以达到快速、有效、安全充电的目的成为了充电设备的研究方向，现有的实现方式是在充电线旁加一条通信线，实现充电握手行为来达到个性化的充电要求，但加装通信线将改变接口的形状，不利于推广使用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种直流握手的充电方法及充电电路，旨在使用现有的通信接口，实现充电握手。
为实现上述目的，本发明提供一种直流握手的充电方法，包括以下步骤：
对充电的直流电压进行PWM调制，获得PWM充电电压；
充电设备和被充电设备在PWM充电电压的空闲期中进行充电握手，所述空闲期为PWM充电电压的低电平时间段。
优选地，所述充电握手方式为充电设备或被充电设备将握手信号加载在PWM充电电压的空闲期上。
优选地，所述直流握手的充电方法包括等待状态、握手状态和充电状态，所述等待状态为充电设备未与被充电设备对接的状态，所述握手状态为充电设备和被充电设备已经对接，正在进行握手通讯的状态，所述充电状态为充电设备和被充电设备已经对接和握手后的充电状态；所述对接为被充电设备在T的时间段内，连续收到充电设备发出的信号，即判断充电设备与被充电设备已经对接。
优选地，所述握手信号包括在等待状态时，充电设备发出的等待电流和等待电压的信息，以及被充电设备在接收到充电设备发来的等待电流和等待电压信息，发现等待电流和等待电压超出被充电设备允许范围后，向充电设备发出的调整信息。
优选地，所述握手信号还包括在握手状态时，被充电设备向充电设备发出的需求信息，所述需求信息包括被充电设备的需要的电流和电压值。
优选地，所述充电设备发出的握手信号和被充电设备发出的握手信号交替出现在的空闲期内。
优选地，在对接成功后，被充电设备发出需求信息，在T'时间内未收到充电设备发出的确认信息，则重新发出需求信息，当发出需求信息的次数大于N时，被充电设备即关闭充电通道。
优选地，所述充电握手方式为充电设备或被充电设备通过检测充电口的电压来进行充电握手。
本发明还提供一种使用上述充电方法的充电电路，包括充电电路和被充电电路，所述充电电路包括依次连接的整流模块、第一开关、第一通信芯片、第一电平导通开关和第一充电接口，所述充电电路还包括第一通信电压，所述第一通信电压通过电阻连接在第一通信芯片和第一电平导通开关之间，所述被充电电路包括依次连接的第二充电接口、第二通信芯片、第二电平导通开关，所述被充电电路还包括第二通信电压，所述第二通信电压通过电阻连接在第二通信芯片和第二电平导通开关之间；当第一开关断开时，第二通信芯片通过第二充电接口和第一充电接口向第一电平导通开关发送高电平或低电平，使第一电平导通开关导通或截止，从而使第一通信芯片接收到低电平或高电平信息，或者第一通信芯片通过第一充电接口和第二充电接口向第二电平导通开关发送高电平或低电平，使第二电平导通开关导通或截止，从而使第二通信芯片接收到低电平或高电平信息。
本发明还提供另一种使用上述充电方法的充电电路，包括充电电路和被充电电路，所述充电电路包括依次连接的整流模块、第一开关、第一通信芯片、第一分压电路、第一充电接口，所述充电电路包括依次连接的第二充电接口、第二通信芯片、第二分压电路、第二开关和被充电设备的电源模块；当第一开关闭合，第二开关断开时，第一通信芯片通过第一分压电路获得的电压值获得充电电路的充电电压，第二通信芯片通过第二分压电路获得的电压值获得充电电路的充电电压；当第一开关断开，第二开关闭合时，第一通信芯片通过第一分压电路获得的电压值获得充电电路的被充电电压，第二通信芯片通过第二分压电路获得的电压值获得充电电路的被充电电压。
本发明可在不改现有的通信接口，实现握手充电，判断被充电设备的合法性，避免设备损坏和安全事故的发生，并且发明还可以对没有电源的被充电设备进行预充电。
附图说明
图1为本发明充电方法等待状态一实施例的示意图；
图2为本发明充电方法握手状态一实施例的示意图；
图3为本发明充电方法充电状态一实施例的示意图；
图4为本发明充电电路的一实施例的示意图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种直流握手的充电方法，参照图1-3，在第一实施例中，该充电方法，包括以下步骤：
对充电的直流电压进行PWM调制，获得PWM充电电压；
将握手信号加载在PWM充电电压的空闲期中来进行充电握手，所述空闲期为PWM充电电压的低电平时间段。
通过对现有的直流电压进行PWM调制，获得方波形式的充电电压，使充电设备和被充电设备可在PWM充电电压的空闲期进行通讯，使得充电设备和被充电设备使用充电接口进行通讯的方法实现。
基于第一实施例，在第二实施例中，所述直流握手的充电方法包括等待状态、握手状态和充电状态，所述等待状态为充电设备未与被充电设备对接的状态，所述握手状态为充电设备和被充电设备已经对接，正在进行握手通讯的状态，所述充电状态为充电设备和被充电设备已经对接和握手后的充电状态；所述对接为被充电设备在T的时间段内，连续收到充电设备发出的信号，即判断充电设备与被充电设备已经对接；
等待状态和握手状态的PWM充电电压的周期为Tht，低电平充电电压为Vh，持续时间为Th，空闲期为Th0，Tht =Th+Th0，DRh=Th /Tht；充电状态的PWM充电电压的周期为Tct，高电平充电电压为Vc，持续时间为Tc，空闲期为Tc0，Tct =Tc+Tc0，DRc= Tc /Tct。
在等待状态中充电设备通过DRh控制输出电流为很小的值，此时，即使充电端口短路也不会损坏器件，在等待状态中输出的Vh是为了给没有电源的被充电设备供电，使它能够工作并且接收握手信号；Vh的值可以选择设置在2/3~3/4 Vc之间，Vc的值应该从实际的工作环境选择。
基于上述实施例，在第三实施例中，所述握手信号包括在等待状态时，充电设备发出的等待电流和等待电压的信息，以及被充电设备在接收到充电设备发来的等待电流和等待电压信息，发现等待电流和等待电压超出被充电设备允许范围后，向充电设备发出的调整信息；在握手状态时，被充电设备向充电设备发出的需求信息，所述需求信息包括被充电设备的需要的电流和电压值；
在充电状态可以没有握手信号，但当充电状态有握手信号时，握手信号可以为充电设备发出的充电电压和充电电流的信息；
握手信号：PWM DC高电平之间，一些矩形脉冲，充电设备和被充电设备可以解析这些脉冲为数字信号。Vt是通讯信号的高电平电压，Vt小于或等于Vh。
为了使通信有序进行，可以使充电设备发出的握手信号和被充电设备发出的握手信号交替出现在的空闲期内。
基于上述实施例，在第四实施例中，在对接成功后，被充电设备发出需求信息，在T'时间内未收到充电设备发出的确认信息，则重新发出需求信息，当发出需求信息的次数大于N时，被充电设备即关闭充电通道。
参照图4，本发明还提供一种使用上述充电方法的充电电路，包括充电电路和被充电电路，所述充电电路包括依次连接的整流模块、第一开关、第一通信芯片、第一电平导通开关和第一充电接口，所述充电电路还包括第一通信电压，所述第一通信电压通过电阻连接在第一通信芯片和第一电平导通开关之间，所述被充电电路包括依次连接的第二充电接口、第二通信芯片、第二电平导通开关，所述被充电电路还包括第二通信电压，所述第二通信电压通过电阻连接在第二通信芯片和第二电平导通开关之间；当第一开关断开时，第二通信芯片通过第二充电接口和第一充电接口向第一电平导通开关发送高电平或低电平，使第一电平导通开关导通或截止，从而使第一通信芯片接收到低电平或高电平信息，或者第一通信芯片通过第一充电接口和第二充电接口向第二电平导通开关发送高电平或低电平，使第二电平导通开关导通或截止，从而使第二通信芯片接收到低电平或高电平信息。
在本实施例中，所述第一电平导通开关和第二电平导通开关均为三级管，其连接方式均为发射极和基极连接在充电口两端，集电极分别与第一通信芯片的通信口、第二通信芯片的通信口连接，第一充电接口上还并联有稳压管。
本发明还提供一种直流握手的充电方法，包括以下步骤：
对充电的直流电流进行PWM调制，获得PWM充电电流；
通过检测充电口的电压来进行充电握手。
通过对现有的直流电压进行PWM调制，获得方波形式的充电电压，使充电设备和被充电设备可在PWM充电电压的空闲期进行通讯，使得充电设备和被充电设备使用充电接口进行通讯的方法实现。
本发明还提供一种直流握手的充电电路，包括充电电路和被充电电路，所述充电电路包括依次连接的整流模块、第一开关、第一通信芯片、第一分压电路、第一充电接口，所述充电电路包括依次连接的第二充电接口、第二通信芯片、第二分压电路、第二开关和被充电设备的电源模块；当第一开关闭合，第二开关断开时，第一通信芯片通过第一分压电路获得的电压值获得充电电路的充电电压，第二通信芯片通过第二分压电路获得的电压值获得充电电路的充电电压；当第一开关断开，第二开关闭合时，第一通信芯片通过第一分压电路获得的电压值获得充电电路的被充电电压，第二通信芯片通过第二分压电路获得的电压值获得充电电路的被充电电压。
在本实施例中，第一通信芯片的电压采集端和第二通信芯片的电压采集端均为分别通过电阻连接到充电口的两端，第一充电接口上还并联有稳压管。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种直流握手的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
对充电的直流电压进行PWM调制，获得PWM充电电压；
充电设备和被充电设备在PWM充电电压的空闲期中进行充电握手，所述空闲期为PWM充电电压的低电平时间段；
所述直流握手的充电方法包括等待状态、握手状态和充电状态，所述等待状态为充电设备未与被充电设备对接的状态，所述握手状态为充电设备和被充电设备已经对接，正在进行握手通讯的状态，所述充电状态为充电设备和被充电设备已经对接和握手后的充电状态；所述对接为被充电设备在T的时间段内，连续收到充电设备发出的信号，即判断充电设备与被充电设备已经对接；
等待状态和握手状态的PWM充电电压的周期为Tht，持续时间为Th，空闲期为Th0，Tht =Th+Th0，定义Th与Tht的比值为DRh，在等待状态中充电设备通过DRh值控制输出电流。
2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述充电握手方式为充电设备或被充电设备将握手信号加载在PWM充电电压的空闲期上。
3.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，所述握手信号包括在等待状态时，充电设备发出的等待电流和等待电压的信息，以及被充电设备在接收到充电设备发来的等待电流和等待电压信息，发现等待电流和等待电压超出被充电设备允许范围后，向充电设备发出的调整信息。
4.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，所述握手信号还包括在握手状态时，被充电设备向充电设备发出的需求信息，所述需求信息包括被充电设备的需要的电流和电压值。
5.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，所述充电设备发出的握手信号和被充电设备发出的握手信号交替出现在的空闲期内。
6.如权利要求4所述的充电方法，其特征在于，在对接成功后，被充电设备发出需求信息，在T'时间内未收到充电设备发出的确认信息，则重新发出需求信息，当发出需求信息的次数大于N时，被充电设备即关闭充电通道。
7.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述充电握手方式为充电设备或被充电设备通过检测充电口的电压来进行充电握手。
8.一种使用如权利要求1-6任一项所述充电方法的充电电路，其特征在于，包括充电电路和被充电电路，所述充电电路包括依次连接的整流模块、第一开关、第一通信芯片、第一电平导通开关和第一充电接口，所述充电电路还包括第一通信电压，所述第一通信电压通过电阻连接在第一通信芯片和第一电平导通开关之间，所述被充电电路包括依次连接的第二充电接口、第二通信芯片、第二电平导通开关，所述被充电电路还包括第二通信电压，所述第二通信电压通过电阻连接在第二通信芯片和第二电平导通开关之间；当第一开关断开时，第二通信芯片通过第二充电接口和第一充电接口向第一电平导通开关发送高电平或低电平，使第一电平导通开关导通或截止，从而使第一通信芯片接收到低电平或高电平信息，或者第一通信芯片通过第一充电接口和第二充电接口向第二电平导通开关发送高电平或低电平，使第二电平导通开关导通或截止，从而使第二通信芯片接收到低电平或高电平信息。
9.一种使用如权利要求7所述充电方法的充电电路，其特征在于，包括充电电路和被充电电路，所述充电电路包括依次连接的整流模块、第一开关、第一通信芯片、第一分压电路、第一充电接口，所述充电电路包括依次连接的第二充电接口、第二通信芯片、第二分压电路、第二开关和被充电设备的电源模块；当第一开关闭合，第二开关断开时，第一通信芯片通过第一分压电路获得的电压值获得充电电路的充电电压，第二通信芯片通过第二分压电路获得的电压值获得充电电路的充电电压；当第一开关断开，第二开关闭合时，第一通信芯片通过第一分压电路获得的电压值获得充电电路的被充电电压，第二通信芯片通过第二分压电路获得的电压值获得充电电路的被充电电压。
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