一种充电系统及充电方法技术方案

本发明专利技术公开了一种充电系统及充电方法。本发明专利技术通过在智能充电器和终端设备上，增加用于智能充电的专用软件，并通过各种通信手段（包括有线连接和无线连接，其中无线连接包括但不限于蜂窝移动网络、Wifi、蓝牙、NFC等，有线连接包括但不限于PoE、同轴电缆、光纤、USB数据连接等）进行软件程序间的通信，来协商和界定合理的充电模式，充电模式包括电气输出参数（充电电压、充电电流等）和充电时间、充电间隔等。通过智能充电器的电源控制模块，实现可控的电气输出，对终端设备完成基于用户使用场景或使用习惯的智能充电操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能充电技术，具体地说，是一种充电系统及充电方法。
技术介绍
当前，以手机、平板电脑、智能手表、运动手环、便携式计算机、电动车辆、电动船舶、数码相机、数码摄像机、无人机、其它电动飞行器等为代表的大量携带电池的终端设备，迅速普及在消费者生活中的各个领域，呈现快速增长的趋势。因此充电成为消费者日常必需进行的操作和应用，同时在充电这一使用场景下，也出现了各种各样的问题和困难。比如，如何解决快速充电和终端设备过热的矛盾，如何在长期接通充电器时不浪费能源；又比如，很多充电设备和数据传输共用物理连接，例如USB充电线，在充电的同时，还要确保数据传输的可靠性；甚至在某些极端情况下，还出现过用户在充电时接听手机，导致触电身亡的悲剧。另外，随着无线充电和无线数据传输技术在近些年的高速发展，消费者在看似简单的充电环节，不断衍生出更加复杂的使用场景，这也对充电接口不断提出更多变的要求。充电作为一个已经发展过多年的技术，在这个终端设备迅速增长、特别是智能终端设备和移动互联网设备高速发展的大背景下，传统的充电器+充电接口芯片+电池的充电系统设计，已经不能满足不同场景、不同用户使用习惯的要求。这就需要更加智能的充电方式和高度个性化的充电逻辑，来满足用户的需求。USBImplementersForum（一个致力于推广并发展USB技术性的非营利性组织）,Inc.在2010年12月发布了电池充电规范，即BatteryChargingSpecification1.2，简称BC1.2规范。在BC1.2规范中，特别结合USB接口在充电的同时进行数据传输的要求，界定了USB接口在有数据传输时和没有数据传输时的场景下，对设备进行充电的规范。BC1.2规范基于传统的充电体系设计，即通过物理层（PHY，PhysicalLayerInterfaceforHigh-SpeedUSB）检测充电接口的电路连接的基础上，提供了对充电同时进行USB数据传输场景下的充电方案的完善，可以使得以往只能支持的USB数据传输时，500mA的充电电流，升高到系统设计的1500mA充电电流。但是，BC1.2规范有如下的缺点：1）仅适用于USB接口的充电和数据传输场景，没有考虑到其他的充电和数据传输接口，比如无线充电的场景；2）仅通过物理层对USB的管脚进行监测，判断适合的充电模式，对于用于终端设备上的切实的应用场景，无法进行判断，继而也无法避免导致提供电流、电压过小，无法满足用户终端的实时电量消耗，或提供电流、电压过大，导致终端设备过热出现系统异常等情况的发生。高通快速充电，即QuickCharge，是高通公司在2013年作为其Snapdragon芯片组的功能之一发布的充电规范。QuickCharge是高通公司私有的技术，目标是将对移动终端基于USB接口的充电效率提高40%-75%。目前该规范的最新版本为2.0，同时高通公司也提供了符合该规范的测试和认证流程。在高通快速充电规范中，根据高通提供的产品，即用于移动终端的芯片和芯片组，界定了基于USB接口的充电规范，其核心是界定了不同的电压和电流组合，来实现对移动终端内置锂电池的快速充电。目前其适用范围是高通的Snapdragon400/600/800系列芯片和芯片组产品。然而，高通快速充电方案也有如下的缺点：1）仅适用于USB接口的充电和数据传输场景，没有考虑到其它的充电和数据传输接口，比如无线充电的场景；2）仅适用于高通自身的移动终端芯片和芯片组，也就是只适用于使用高通芯片和芯片组的移动终端产品，不具备普遍的适用性；3）仅提供快速充电能力，对于用于终端设备上的切实的应用场景，无法进行判断，继而也无法避免提供电流、电压过大，导致终端设备过热出现系统异常等情况的发生。综上所述，现有的充电器和用户终端设备之间，只能通过传统的充电电路本身进行基本的充电操作，而无法根据消费者在终端设备上实时的或习惯性的使用场景，进行合理判断和分析，继而由充电器进行配合，提供合理的充电电流和电压等电气特性，以实现安全、绿色环保并且方便消费者使用的智能充电。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种充电系统及充电方法，可以适用有线及无线充电等方式，且可以考虑到终端设备的使用场景，以达到对终端设备快速、高效、安全地充电。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种充电系统，包括智能充电器和设置于终端设备上的智能充电装置，所述智能充电装置包括终端核心层、终端通信层和终端物理层，所述智能充电器包括充电器通信层和充电器物理层，所述充电器物理层包括供电模块、供电控制模块和电源输出模块，其中，所述终端核心层用于收集终端设备的使用情况，并根据所述使用情况判断出所述终端设备的使用场景，将所述终端设备的使用场景通过所述终端通信层发送给智能充电器，由所述智能充电器选择相应的充电模式为所述终端设备充电；所述终端物理层与所述智能充电器连接，用于从所智能充电器获取电能；所述充电器通信层用于从终端设备接收终端设备的使用场景；所述供电模块连接交流电或直流电输入，并为所述电源输出模块提供交流电或直流电；所述供电控制模块用于根据所述充电器通信层接收到的终端设备的使用场景选择相应的充电模式，并控制所述电源输出模块为所述终端设备充电。进一步地，所述终端通信层还用于实现所述终端设备与所述智能充电器的协商，并由所述智能充电器根据所述协商结果选择充电模式。进一步地，所述终端核心层包括：终端使用情况采集模块，用于监听和采集终端设备的使用情况；终端充电逻辑模块，用于对终端使用情况采集模块采集到的终端设备使用情况进行汇总、整理、分析和形成逻辑判断，得到终端设备的使用场景和用户使用习惯；所述终端通信层包括：终端通信模块，用于将终端充电逻辑模块所得到的使用场景发送到所述智能充电器，以通知所述智能充电器根据终端设备的使用场景对终端设备充电。进一步地，所述终端设备使用情况包括电池充放电状态、电池温度、CPU运行状态、系统运行状态、输入输出设备使用状态、终端设备上的硬件外设使用状态、终端设备上的软件应用使用状态之一或任意组合。进一步地，所述终端通信模块采用有线数据连接或无线数据连接。进一步地，所述智能充电器还包括充电器核心层，所述充电器核心层用于采集智能充电器的使用状态参数；所述供电控制模块还根据所述充电器核心层采集到的智能充电器的使用状态参数选择相应的充电模式，并控制所述电源输出模块为所述终端设备充电。进一步地，所述充电器核心层还将所述智能充电器的使用状态参数通过充电器通信层发送给所述终端设备，与终端设备进行协商，并将协商结果发送给所述供电控制模块，所述供电控制模块根据协商结果选择充电模式，控制所述电源输出模块为所述终端设备充电。进一步地，所述充电器通信层包括：充电器通信模块，用于接收终端设备发送来的使用场景；所述充电器核心层包括电器使用状态采集模块和充电器充电逻辑模块，其中：所述充电器使用状态采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电系统，包括智能充电器和设置于终端设备上的智能充电装置，其特征在于，所述智能充电装置包括终端核心层、终端通信层和终端物理层，所述智能充电器包括充电器通信层和充电器物理层，所述充电器物理层包括供电模块、供电控制模块和电源输出模块，其中，所述终端核心层用于收集终端设备的使用情况，并根据所述使用情况判断出所述终端设备的使用场景，将所述终端设备的使用场景通过所述终端通信层发送给智能充电器，由所述智能充电器选择相应的充电模式为所述终端设备充电；所述终端物理层与所述智能充电器连接，用于从所智能充电器获取电能；所述充电器通信层用于从终端设备接收终端设备的使用场景；所述供电模块连接交流电或直流电输入，并为所述电源输出模块提供交流电或直流电；所述供电控制模块用于根据所述充电器通信层接收到的终端设备的使用场景选择相应的充电模式，并控制所述电源输出模块为所述终端设备充电。

【技术特征摘要】
2014.11.28 CN 20141071069861.一种充电系统，包括智能充电器和设置于终端设备上的智能充电装置，其特征在于，所述智能充电装置包括终端核心层、终端通信层和终端物理层，所述智能充电器包括充电器通信层和充电器物理层，所述充电器物理层包括供电模块、供电控制模块和电源输出模块，其中，
所述终端核心层用于收集终端设备的使用情况，并根据所述使用情况判断出所述终端设备的使用场景，将所述终端设备的使用场景通过所述终端通信层发送给智能充电器，由所述智能充电器选择相应的充电模式为所述终端设备充电；所述终端物理层与所述智能充电器连接，用于从所智能充电器获取电能；
所述充电器通信层用于从终端设备接收终端设备的使用场景；所述供电模块连接交流电或直流电输入，并为所述电源输出模块提供交流电或直流电；所述供电控制模块用于根据所述充电器通信层接收到的终端设备的使用场景选择相应的充电模式，并控制所述电源输出模块为所述终端设备充电。
2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述终端通信层还用于实现所述终端设备与所述智能充电器的协商，并由所述智能充电器根据所述协商结果选择充电模式。
3.根据权利要求1或2所述的充电系统，其特征在于，所述终端核心层包括：
终端使用情况采集模块，用于监听和采集终端设备的使用情况；
终端充电逻辑模块，用于对终端使用情况采集模块采集到的终端设备使用情况进行汇总、整理、分析和形成逻辑判断，得到终端设备的使用场景和用户使用习惯；
所述终端通信层包括：
终端通信模块，用于将终端充电逻辑模块所得到的使用场景发送到所述智能充电器，以通知所述智能充电器根据终端设备的使用场景对终端设备充电。
4.根据权利要求3所述的充电系统，其特征在于，所述终端设备使用情况包括电池充放电状态、电池温度、CPU运行状态、系统运行状态、输入输出设备使用状态、终端设备上的硬件外设使用状态、终端设备上的软件应用使用状态之一或任意组合。
5...

【专利技术属性】
技术研发人员：战炜，
申请(专利权)人：战炜，
类型：发明
国别省市：北京;11