方式的基礎(chǔ)上，本 適配器還包括高壓放電電路206 ;高壓放電電路與電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出電壓端連接。高壓 放電電路用于在空載時將電壓轉(zhuǎn)換模塊201輸出端的電壓放電至低壓，即5V。避免適配器 的電壓升高時，用電設(shè)備220拔出后迅速插上不支持高壓充電的用電設(shè)備，而造成用電設(shè) 備燒毀的情況。
[0072] 高壓放電電路的實現(xiàn)方式可W用個負(fù)載（如電阻），在空載時，變壓控制模塊將負(fù) 載快速連接到電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，并控制電壓轉(zhuǎn)換模塊201將輸出電壓降為5V，則負(fù) 載會快速將電壓轉(zhuǎn)換模塊201輸出端的電壓放電至低壓，即在檢測到負(fù)載電流小于一個預(yù) 設(shè)值后，適配器將負(fù)載連接到適配器的電壓輸出端并降低輸出電壓為5V。在某些實施方式 中，高壓放電電路可W包括相互連接的穩(wěn)壓管和電阻。如圖5的適配器副邊所示，電阻的一 端與穩(wěn)壓管的負(fù)極連接，電阻的另一端再與電壓轉(zhuǎn)換模塊201的正極輸出端連接，穩(wěn)壓管 的正極與電壓轉(zhuǎn)換模塊201的負(fù)極輸出端連接。其中穩(wěn)壓管可W選用5V穩(wěn)壓管，在空載或 者快充結(jié)束時，此高壓放電電路對適配器的輸出進行快速放電，將輸出電壓降低到5V。使用 穩(wěn)壓管和電阻無需控制，在需要快速降壓時，即可快速降低電壓。
[0073] 為了提示用戶適配器正在輸出高壓，可W用個L邸進行高壓提示。在某些實施例 中，LED可W設(shè)置在穩(wěn)壓管和電阻的高壓放電電路中。即在穩(wěn)壓管和電阻的電路上串接有 LED,其中LED的正極靠近電壓轉(zhuǎn)換模塊的正極輸出端，LED的負(fù)極靠近電壓轉(zhuǎn)換模塊的負(fù) 極輸出端。該樣在電壓升高的快充階段時，L邸上會有電流，產(chǎn)生光信號來提示用戶正在快 充。在非快充階段，因為此高壓放電電路上有穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓電壓加上L邸的開啟電壓超過適 配器的正常輸出電壓，所W此通路不會額外消耗電流，也就不會額外增加適配器的待機功 耗。
[0074] 在上述任一實施方式中，變壓控制模塊203包括隨機碼產(chǎn)生模塊204,所述隨機碼 產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生隨機的握手響應(yīng)信號。即握手響應(yīng)信號的值是一串隨機的數(shù)字，從而每 次連接時握手響應(yīng)信號都是隨機的、不同的。
[0075] W及本發(fā)明還提供基于USB接口的用電設(shè)備220,如圖2所示，用于與適配器200 連接，包括相互連接的充電模塊222和充電控制模塊224,充電模塊222用于實現(xiàn)適配器的 輸出電壓轉(zhuǎn)化為與充電模塊222連接的蓄電池240的充電電壓或充電電流；充電控制模塊 224用于通過控制充電模塊222改變充電模塊222的輸入電流向適配器發(fā)送握手信號；充 電控制模塊222還用于通過檢測適配器輸出電壓變化識別握手響應(yīng)信號并通過控制充電 模塊224改變充電模塊222的輸入電流向適配器發(fā)送握手確認(rèn)信號。充電控制模塊224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。本用電設(shè)備220通 過發(fā)送握手信號和握手確認(rèn)信號告知適配器200用電設(shè)備220可W接受高壓充電的情況。 避免了適配器200電壓的錯誤上升，從而避免燒毀不支持高壓充電的用電設(shè)備的情況。其 中，用電設(shè)備檢測適配器輸出電壓變化可W通過充電控制模塊224中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊 實現(xiàn)對電壓的采集。
[0076] 基于上述的適配器和用電設(shè)備，本發(fā)明還提供基于USB接口的電池充電系統(tǒng)，如 圖2所示，包括適配器200和用電設(shè)備220,所述適配器為上述的適配器，所述用電設(shè)備為上 述的用電設(shè)備。本電池充電系統(tǒng)通過電壓和電流進行通信，避免了使用USB接口的數(shù)據(jù)線 進行通信，降低了解碼的難度，同時減少了通信使用到的數(shù)據(jù)線。
[0077] 本發(fā)明中的適配器的電壓轉(zhuǎn)換可W是通過對220V交流電整流、濾波、降壓后再使 用DC-DC的PWM控制電路實現(xiàn)，也可W通過交流電變壓器實現(xiàn)，如原邊反饋控制適配器。原 邊反饋控制適配器和充電電路之間的模塊原理圖如圖5所示，適配器原邊包含有變壓控制 模塊。為實現(xiàn)適配器電源輸出電壓能夠較快的從高壓恢復(fù)到5V電壓，適配器副邊包括一路 穩(wěn)壓管和電阻W及L邸串聯(lián)的高壓放電電路。其中穩(wěn)壓管錯位電壓和L邸導(dǎo)通壓降之和超 過USB正常輸出電壓5V，例如設(shè)定為5. 5V。該樣在正常工作情況下，此路負(fù)載不會產(chǎn)生額 外的負(fù)載電流，所W不會影響適配器的空載功耗。在適配器輸出為高壓時，此路負(fù)載會有電 流流過。流過的負(fù)載電流為：
[007引
【主權(quán)項】
1. 基于USB接口的電池充電方法，應(yīng)用于適配器和用電設(shè)備，其特征在于，包括如下步 驟： 用電設(shè)備通過改變負(fù)載電流向適配器發(fā)送握手信號； 適配器通過檢測負(fù)載電流變化識別握手信號； 適配器接收握手信號并通過改變輸出電壓向用電設(shè)備發(fā)送握手響應(yīng)信號； 用電設(shè)備通過檢測輸出電壓變化識別握手響應(yīng)信號； 用電設(shè)備接收握手響應(yīng)信號并通過改變負(fù)載電流向適配器發(fā)送握手確認(rèn)信號； 適配器通過檢測負(fù)載電流變化識別握手確認(rèn)信號； 適配器接收握手確認(rèn)信號并改變輸出電壓； 用電設(shè)備檢測到適配器電壓改變后，改變用電設(shè)備的輸入功率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB接口的電池充電方法，其特征在于：所屬握手響應(yīng) 信號與握手確認(rèn)信號為邏輯相反的信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB接口的電池充電方法，其特征在于：所述握手信號、 握手響應(yīng)信號、握手確認(rèn)信號為數(shù)字邏輯信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB接口的電池充電方法，其特征在于：適配器發(fā)送握 手響應(yīng)信號包括適配器發(fā)送隨機的握手響應(yīng)信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB接口的電池充電方法，其特征在于：適配器改變輸 出電壓包括適配器根據(jù)握手確認(rèn)信號改變輸出電壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB接口的電池充電方法，其特征在于：還包括步驟： 適配器檢測到負(fù)載電流小于設(shè)定值，并且維持大于預(yù)設(shè)時間后； 適配器將輸出電壓改變?yōu)?V。
7. 基于USB接口的適配器，用于與用電設(shè)備連接，其特征在于：包括相互連接的電壓轉(zhuǎn) 換模塊和變壓控制模塊；其中： 電壓轉(zhuǎn)換模塊用于轉(zhuǎn)換電壓并輸出電壓； 變壓控制模塊用于控制電壓的轉(zhuǎn)換； 變壓控制模塊還用于通過檢測負(fù)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(shè)備發(fā)送握手響應(yīng)信號； 變壓控制模塊還用于通過檢測負(fù)載電流變化識別握手確認(rèn)信號并改變輸出電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于USB接口的適配器，其特征在于：還包括高壓放電電路； 所述高壓放電電路與電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出電壓端連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于USB接口的適配器，其特征在于：所述高壓放電電路包 括相互連接的穩(wěn)壓管和電阻。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于USB接口的適配器，其特征在于：所述高壓放電電路還 包括LED。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于USB接口的適配器，其特征在于：所述變壓控制模塊包 括隨機碼產(chǎn)生模塊，所述隨機碼產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生隨機的握手響應(yīng)信號。
12. 基于USB接口的用電設(shè)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，其特征在于： 充電模塊用于實現(xiàn)適配器的輸出電壓轉(zhuǎn)化為與充電模塊連接的蓄電池的充電電壓或 充電電流； 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； 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(yīng)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(rèn)信號； 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。
13.基于USB接口的電池充電系統(tǒng)，包括適配器和用電設(shè)備，其特征在于：所述適配器 為權(quán)利要求7-11的適配器，所述用電設(shè)備為權(quán)利要求12的用電設(shè)備。
【專利摘要】本發(fā)明公開基于USB接口的電池充電方法、適配器、用電設(shè)備和系統(tǒng)，其中方法包括如下步驟：用電設(shè)備通過改變負(fù)載電流向適配器發(fā)送握手信號；適配器通過檢測負(fù)載電流變化識別握手信號；適配器接收握手信號并通過改變輸出電壓向用電設(shè)備發(fā)送握手響應(yīng)信號；用電設(shè)備通過檢測輸出電壓變化識別握手響應(yīng)信號；用電設(shè)備接收握手響應(yīng)信號并通過改變負(fù)載電流向適配器發(fā)送握手確認(rèn)信號；適配器通過檢測負(fù)載電流變化識別握手確認(rèn)信號；適配器接收握手確認(rèn)信號并改變輸出電壓。本方案通過適配器與用電設(shè)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(shè)備的損壞。
【IPC分類】H01M10-44
【公開號】CN104701583
【申請?zhí)枴緾N201510165792
【發(fā)明人】羅鑫, 胡如波, 李亮
【申請人】福州瑞芯微電子有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年4月9日