本發(fā)明涉及充電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于低壓直充的充電設(shè)備、充電系統(tǒng)及充電控制方法。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代社會科技的快速發(fā)展，人們對手機、平板電腦和筆記本電腦等終端設(shè)備的需求越來越大，使得終端設(shè)備的配套設(shè)施如充電設(shè)備具有非常好的市場前景，并且發(fā)展勢頭良好。

現(xiàn)有技術(shù)中，如手機的終端設(shè)備與充電設(shè)備通過USB接口進行低壓直充充電的示意圖可以如圖1所示，低壓直充充電控制芯片(Direct Charger)通過柵極控制(VGATE)控制VUSB線路上的兩個背靠背的MOS管(Q1和Q2)的關(guān)斷，防止充電出現(xiàn)意外時，電源電流由電源的電壓端(VBAT)發(fā)生倒灌。

由于低壓直充充電時，兩個背靠背的MOS管有阻抗的存在，根據(jù)焦耳定律Q＝I*I*R，在電流一定的情況下為了降低發(fā)熱，需降低MOS管阻抗，而MOS管的阻抗跟其面積直接相關(guān)。但受限于手機PCB板面積，選擇MOS管時面積又不能太大，所以在低壓直充時，兩個背靠背的MOS管變?yōu)榱酥饕臒嵩醇悬c，會導(dǎo)致手機的發(fā)熱，不利于用戶體驗。因此，如何在終端設(shè)備進行低壓直充充電時，避免發(fā)生終端設(shè)備發(fā)熱的情況，提高用戶體驗效果，是亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于低壓直充的充電設(shè)備、充電系統(tǒng)及充電控制方法，以將終端設(shè)備充電路徑上的MOS管轉(zhuǎn)移到充電設(shè)備，避免進行低壓直充充電時終端設(shè)備發(fā)熱情況的發(fā)生，提高用戶體驗效果。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于低壓直充的充電設(shè)備，包括設(shè)備主體和用于與終端設(shè)備連接的連接端，所述設(shè)備主體包括MOS管；所述MOS管用于當充電出現(xiàn)異?；蜻M行充電的終端設(shè)備充電完成時，根據(jù)所述終端設(shè)備發(fā)送的柵極控制信號斷開充電線路。

可選的，所述MOS管具體為兩個背靠背MOS管。

可選的，所述充電設(shè)備具體為充電器或充電寶。

本發(fā)明還提供了一種基于低壓直充的充電系統(tǒng)，包括：如上述任一項所述的基于低壓直充的充電設(shè)備，以及與所述充電設(shè)備的連接端相連的終端設(shè)備。

可選的，所述充電設(shè)備中MOS管的輸入端與所述充電設(shè)備的電源輸出端相連，所述MOS管的輸出端與所述終端設(shè)備的電源電壓端相連，所述MOS管的柵極控制端與所述終端設(shè)備的低壓直充充電控制芯片相連。

可選的，所述充電設(shè)備還包括：USB接口；其中，所述USB接口的VBUS引腳的第一端與所述MOS管的輸出端相連，第二端與所述終端設(shè)備的電源電壓端相連；所述USB接口的ID引腳的第一端與所述MOS管的柵極控制端相連，第二端與所述終端設(shè)備的低壓直充充電控制芯片相連。

此外，本發(fā)明還提供了一種基于低壓直充的充電控制方法，應(yīng)用于充電設(shè)備，包括：

當充電出現(xiàn)異常或進行充電的終端設(shè)備充電完成時，接收所述終端設(shè)備的低壓直充充電控制芯片發(fā)送的柵極控制信號；

根據(jù)所述柵極控制信號控制所述充電設(shè)備中MOS管關(guān)斷，斷開充電線路。

可選的，所述柵極控制信號包括低電平信號。

本發(fā)明所提供的一種基于低壓直充的充電設(shè)備，包括設(shè)備主體和用于與終端設(shè)備連接的連接端，所述設(shè)備主體包括MOS管；所述MOS管用于當充電出現(xiàn)異?；蜻M行充電的終端設(shè)備充電完成時，根據(jù)所述終端設(shè)備發(fā)送的柵極控制信號斷開充電線路；

可見，本發(fā)明中充電設(shè)備的MOS管可以被終端設(shè)備發(fā)送的柵極控制信號控制，在保證了原本MOS管防止電源電流倒灌的功能基礎(chǔ)上，將MOS管轉(zhuǎn)移到充電設(shè)備，避免了進行低壓直充充電時終端設(shè)備發(fā)熱情況的發(fā)生，提高了用戶體驗效果，并且MOS管設(shè)置在充電設(shè)備，可以選擇面積較大的MOS管，降低充電路徑阻抗，既降低了充電時的發(fā)熱，也可進一步提高充電電流。此外，本發(fā)明還提供了一種基于低壓直充的充電系統(tǒng)及充電控制方法，同樣具有上述有益效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中充電設(shè)備與終端設(shè)備進行低壓直充充電的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例所提供的一種基于低壓直充的充電設(shè)備的示意框圖；

圖3為本發(fā)明實施例所提供的一種基于低壓直充的充電系統(tǒng)的示意框圖；

圖4為本發(fā)明實施例所提供的另一基于低壓直充的充電系統(tǒng)的示意框圖；

圖5為本發(fā)明實施例所提供的又一基于低壓直充的充電系統(tǒng)的示意框圖；

圖6為本發(fā)明實施例所提供的一種基于低壓直充的充電控制方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參考圖2，圖2為本發(fā)明實施例所提供的一種基于低壓直充的充電設(shè)備的示意框圖。該充電設(shè)備100可以包括設(shè)備主體110和用于與終端設(shè)備連接的連接端120，所述設(shè)備主體110可以包括MOS管111；所述MOS管111用于當充電出現(xiàn)異?；蜻M行充電的終端設(shè)備充電完成時，根據(jù)所述終端設(shè)備發(fā)送的柵極控制信號斷開充電線路。

其中，柵極控制信號可以為控制MOS管111導(dǎo)通或關(guān)斷的高低電平信號。當柵極控制信號為高電平信號時，充電設(shè)備100的MOS管111接收到高電平信號可以導(dǎo)通，從而使整個充電線導(dǎo)通，充電設(shè)備100對終端設(shè)備進行低壓直充充電；當柵極控制信號為低電平信號時，充電設(shè)備100的MOS管111接收到低電平信號可以關(guān)斷，從而使整個充電線斷開，防止終端設(shè)備中的電源電流發(fā)生倒灌。

對于防止電源電流倒灌到的MOS管111的控制方式，可以為如現(xiàn)有技術(shù)般根據(jù)接收終端設(shè)備的低壓直充充電控制芯片發(fā)送的柵極控制信號，對MOS管111進行導(dǎo)通和關(guān)斷的控制，只是將原本對終端設(shè)備中MOS管的直接控制，變?yōu)橥ㄟ^終端設(shè)備的低壓直充充電控制芯片發(fā)送柵極控制信號到充電設(shè)備100中的MOS管111，對該MOS管111進行控制。若通過其他方式也可達到對該MOS管111的導(dǎo)通和關(guān)斷進行控制，則可對應(yīng)接收其他方式的控制信號，本實施例對此不受任何限制。

可以理解的是，本實施例中用于根據(jù)柵極控制信號的高電平信號和低電平信號對應(yīng)導(dǎo)通和關(guān)斷，防止終端設(shè)備中的電源電流倒灌的MOS管，可以如圖1中現(xiàn)有技術(shù)中的兩個背靠背的MOS管，也可以為其它類型或設(shè)置方式的MOS管，只要可以達到通過MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷，防止電源電流倒灌的目的，本實施例對充電設(shè)備中MOS管的類型和設(shè)置方式，不做任何限制。

由于MOS管111設(shè)置在了充電設(shè)備100中，因此可以根據(jù)用戶的需求和實用場景設(shè)置較大面積的MOS管111，從而降低充電路徑阻抗，降低充電時的發(fā)熱，也可進一步提高充電電流。本實施例對此不受任何限制。

需要說明的是，充電設(shè)備與終端設(shè)備通過連接對終端設(shè)備進行低壓直充充電時，可以為充電設(shè)備與終端設(shè)備通過USB接口和充電線連接，如充電設(shè)備包括USB接口；也可以充電設(shè)備與終端設(shè)備通過充電設(shè)備包括的充電線連接，如充電設(shè)備包括固定連接的充電線。只要充電設(shè)備中的MOS管可以通過連接接收終端設(shè)備發(fā)送的柵極控制信號，本實施例對于充電設(shè)備與終端設(shè)備的連接方式不做任何限制。

本實施例中，充電設(shè)備100可以具體為充電器或充電寶。一般情況下充電器需要插在電源插頭后對終端設(shè)備進行充電，則MOS管110可以在充電器的電源輸出處；充電寶一般為存儲電能的設(shè)備，其可以直接與終端設(shè)備相連向終端設(shè)備充電，則MOS管110可以在充電寶的電源輸出處。在這種情況下，無論終端設(shè)備使用各種形式的充電設(shè)備進行充電都可以在實現(xiàn)防止電流倒灌的情況下，降低終端設(shè)備溫度。

本發(fā)明實施例中充電設(shè)備的MOS管可以被終端設(shè)備發(fā)送的柵極控制信號控制，在保證了原本MOS管防止電源電流倒灌的功能基礎(chǔ)上，將MOS管轉(zhuǎn)移到充電設(shè)備，避免了進行低壓直充充電時終端設(shè)備發(fā)熱情況的發(fā)生，提高了用戶體驗效果，并且MOS管設(shè)置在充電設(shè)備，可以選擇面積較大的MOS管，降低充電路徑阻抗，既降低了充電時的發(fā)熱，也可進一步提高充電電流。

下面對本發(fā)明實施例提供的基于低壓直充的充電系統(tǒng)及充電控制方法進行介紹，下文描述的基于低壓直充的充電系統(tǒng)及充電控制方法與上文描述的基于低壓直充的充電設(shè)備可相互對應(yīng)參照。

請參考圖3，圖3為本發(fā)明實施例所提供的一種基于低壓直充的充電系統(tǒng)的示意框圖。該充電系統(tǒng)可以包括：如上述任意實施例所述的基于低壓直充的充電設(shè)備100，以及與所述充電設(shè)備100的連接端120相連的終端設(shè)備200。

本實施例中，充電系統(tǒng)可以為上述任意實施例中包括MOS管的充電設(shè)備與終端設(shè)備的進行低壓直充充電的系統(tǒng)，由于將現(xiàn)有技術(shù)中終端設(shè)備的MOS管設(shè)置在充電設(shè)備中，本實施例中的終端設(shè)備可以不包括MOS管，減少了低壓直充充充電時電終端設(shè)備發(fā)熱情況的發(fā)生，提高了用戶體驗效果，并且MOS管設(shè)置在充電設(shè)備，可以選擇面積較大的MOS管，降低充電路徑阻抗，既降低了充電時的發(fā)熱，也可進一步提高充電電流。

基于上述實施例，請參考圖4，充電設(shè)備100中MOS管111的輸入端與充電設(shè)備的電源輸出端相連(即與charger的輸出端相連)，MOS管111的輸出端與所述終端設(shè)備200的電源電壓端210相連，MOS管111的柵極控制端與終端設(shè)備200的低壓直充充電控制芯片220相連。

可以理解的是，充電設(shè)備中MOS管111通過柵極控制端與終端設(shè)備200的低壓直充充電控制芯片220相連，可以接收終端設(shè)備200中低壓直充充電控制芯片220發(fā)送的柵極控制信號，也就是可以根據(jù)柵極控制信號中的高電平信號和低電平信號控制進行導(dǎo)通和關(guān)斷，從而導(dǎo)通或斷開充電設(shè)備100和終端設(shè)備200的充電線路，防止終端設(shè)備200中的電源電流倒灌。

需要說明的是，充電系統(tǒng)中充電設(shè)備100與終端設(shè)備200的連接可以通過如今最常用USB接口，也就是充電設(shè)備通過USB接口和充電線對終端設(shè)備進行低壓直充充電。

對于充電設(shè)備通過USB接口的接收柵極控制信號的方式，可以為充電設(shè)備的MOS管根據(jù)通過與USB接口Pin腳相連的低壓直充充電控制芯片發(fā)送的柵極控制信號。對于與低壓直充充電控制芯片相連的用于傳輸柵極控制信號的USB接口的Pin腳，在使用現(xiàn)有最常用的普通的5個Pin腳的MicroB接口時，可以使用ID腳作為傳輸柵極控制信號的控制引腳；若使用現(xiàn)在有一種Type C接口，因其有24個Pin腳，可在在其空閑引腳未作或預(yù)留其它用途的引腳中選擇一個Pin腳作為傳輸柵極控制信號的控制引腳。本實施例對此不受任何限制。

基于上一實施例，該充電系統(tǒng)還可以包括充電設(shè)備與終端設(shè)備相連所需的USB接口。請參考圖5，該充電系統(tǒng)可以包括：USB接口；其中，所述USB接口的VBUS引腳的第一端與所述MOS管的輸出端(圖中Q2右側(cè)的3處)相連，第二端與所述終端設(shè)備的電源電壓端(圖中VBAT電壓端口處)相連；所述USB接口的ID引腳的第一端與所述MOS管的柵極控制端(圖中1處)相連，第二端與所述終端設(shè)備的低壓直充充電控制芯片(圖中Direct charger處)相連。

其中，本實施例中的充電設(shè)備與進行充電的終端設(shè)備通過如圖5中現(xiàn)有最常用的普通的5個Pin腳的USB(MicroB)接口連接，使用該USB接口的ID腳對兩個背靠背的MOS管(Q1和Q2)進行控制。由于現(xiàn)有的5個Pin腳的USB接口需要終端設(shè)備的低壓直充充電控制芯片通過ID腳對充電設(shè)備中的MOS管進行導(dǎo)通和關(guān)斷的控制，因此可以將原本終端設(shè)備中與ID腳相連的處理器(CPU)變?yōu)榈蛪褐背涑潆娍刂菩酒?，這樣盡管終端設(shè)備不再支持原本的OTG功能，但可以解決更加不利于用戶體驗的充電時手機過熱的問題，提高了用戶體驗。

優(yōu)選的，充電設(shè)備與進行充電的終端設(shè)備還可以通過有24個Pin腳的USB(Type C)接口連接，使用該USB接口的空閑引腳未作或預(yù)留其它用途的引腳中選擇一個Pin腳作為傳輸柵極控制信號的控制引腳對兩個背靠背的MOS管進行控制，可以更好的保留終端設(shè)備的原本功能。

可以理解的是，當充電出現(xiàn)異?；蜻M行充電的終端設(shè)備充電完成時，終端設(shè)備的低壓直充充電控制芯片通過USB接口的ID腳向充電設(shè)備的兩個背靠背MOS管發(fā)送低電平信號，使兩個背靠背MOS管關(guān)斷，VUSB充電線路斷開，可以防止電源電流由電源端的電壓端口(VBAT)倒灌，發(fā)生危險。

本實施中，本發(fā)明實施例因?qū)蓚€背靠背MOS管設(shè)置在了充電設(shè)備中，也就是將終端設(shè)備中主要的熱源集中點放置到了充電設(shè)備中，可以避免用戶使用終端設(shè)備進行低壓直充充電時，終端設(shè)備過熱的情況，提升了用戶體驗，并且終端設(shè)備中減少了兩個背靠背MOS管，可以節(jié)省空間，有利于終端設(shè)備的發(fā)展，進一步的充電設(shè)備可以通過使用較大面積的兩個背靠背MOS管，降低充電路徑阻抗，既降低了充電時的發(fā)熱，也可提高充電電流。

請參考圖6，圖6為本發(fā)明實施例所提供的一種基于低壓直充的充電控制方法的流程圖。該方法應(yīng)用于充電設(shè)備，可以包括：

步驟101：當充電出現(xiàn)異?；蜻M行充電的終端設(shè)備充電完成時，接收所述終端設(shè)備的低壓直充充電控制芯片發(fā)送的柵極控制信號。

其中，柵極控制信號可以為低電平信號。

步驟102：根據(jù)所述柵極控制信號控制所述充電設(shè)備中MOS管關(guān)斷，斷開充電線路。

可以理解的是，本實施例中所示的方法可以為上述任一實施例中充電設(shè)備中的MOS管根據(jù)柵極控制信號中的低電平信號斷開充電線路的展示。

本實施例中，本發(fā)明實施例通過接收終端的低壓直充充電控制芯片發(fā)送的柵極控制信號，可以使充電設(shè)備的MOS管被終端的低壓直充充電控制芯片控制，從而根據(jù)柵極控制信號控制MOS管關(guān)斷，可以當充電出現(xiàn)異?；蜻M行充電的終端充電完成時，斷開充電線路，防止電池電流倒灌，在保證了原本MOS管功能的基礎(chǔ)上，將MOS管轉(zhuǎn)移到充電設(shè)備，避免了進行低壓直充充電時終端發(fā)熱情況的發(fā)生，提高了用戶體驗效果，并且MOS管在充電設(shè)備，可以選擇面積較大的MOS管，降低充電路徑阻抗，既降低了充電時的發(fā)熱，也可進一步提高充電電流。

說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的充電方法而言，由于其與實施例公開的充電設(shè)備及系統(tǒng)相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

專業(yè)人員還可以進一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。

以上對本發(fā)明所提供的基于低壓直充的充電設(shè)備、充電系統(tǒng)及充電控制方法進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。