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CN104393627B - Usb充电器、移动终端和充电控制方法 - Google Patents

Usb充电器、移动终端和充电控制方法 Download PDF

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CN104393627B
CN104393627B CN201410438521.5A CN201410438521A CN104393627B CN 104393627 B CN104393627 B CN 104393627B CN 201410438521 A CN201410438521 A CN 201410438521A CN 104393627 B CN104393627 B CN 104393627B
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charging
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张富强
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Abstract

本发明提供一种USB充电器、使用该USB充电器的移动终端及其充电控制方法。所述USB充电器，适于对移动终端进行充电，包括第一逻辑控制单元，所述USB充电器适于通过所述第一逻辑控制单元实现与移动终端的双向同步通信，其中，所述USB充电器通过所述第一逻辑控制单元发送所述USB充电器的最大输出能力信号至移动终端；接收移动终端发送的充电电压请求信号；以及，根据所述充电电压请求调整所述USB充电器的输出电压。本发明实施例提供的USB充电器和移动终端，二者之间利用两条信号线，通过脉冲编解协议实现双向同步通信，从而达到大电流快速、安全充电，且实现方式简单。

Description

USB充电器、移动终端和充电控制方法
技术领域
本发明涉及移动通信领域，特别涉及USB充电器、使用该USB充电器的移动终端及其充电控制方法。
背景技术
降压型开关电源转换电路的特点：输出电压低于输入电压，输出电流高于输入电流，输出功率略低于输入功率，所以整个转换电路效率比较高，转换电路上的热耗散功率比较小。如果输出电压和输入电压相差不大，那么输入电流与输出电流就相差不大。
请参考图1，图1是标准USB充电器的电路示意图。USB充电器分别设有四个引脚，分别连接两个数据信号线(D+和D-)、一个电源线(VBUS)以及地线(GND)，USB充电器将高压交流电转换为低压直流电，输出的直流电压受反馈回路控制。对于标准USB充电器，D+/D-两根信号线是短接在一起的，这是由USB规范中的充电器类型检测协议所决定的，以此来区分是标准充电器还是电脑的USB。本文所述的USB充电器指的是上述具有USB接口的充电器，包括上述的四个引脚，或者还包括ID线引脚。
对于充电电路来说，输入电压就是充电器的电压，常规固定为5V，而输出电压为电池电压，常规为3.6V到4.2V，虽然充进电池的电流(输出电流)会大于充电器能提供的电流(输入电流)，但相差不会太大。
现有的开关型充电电路成熟方案，一般最大能支持到1.5A的充电电流，大电流充电对于充电器的线材有非常高的要求，这是因为：当输出电流增大时，输入电流也在明显增加，由于USB线材的阻抗造成的电压降也会明显增加，到达移动终端充电电路端的电压就会明显减小。对于上述的开关型充电电路来说，输入电压减小了，输出能力就会减弱，能提供的输出功率就会减小，所以输出电流增大的幅度很快会到达一个瓶颈。
发明内容
本发明提出了一种USB充电器、使用该USB充电器的移动终端及其充电控制方法，所述USB充电器可以与移动终端进双向通信，并智能调节充电器的输出电压，实现对移动终端大电流快速、安全充电的目的。
本发明的实施例提供一种USB充电器，适于对移动终端进行充电，包括第一逻辑控制单元，所述USB充电器适于通过所述第一逻辑控制单元实现与移动终端的双向同步通信，其中，所述USB充电器通过所述第一逻辑控制单元发送第一信号至移动终端，所述第一信号用以通知移动终端所述USB充电器的最大输出能力；接收移动终端发送的第二信号，所述第二信号用以通知USB充电器所述移动终端的充电电压请求；以及，根据所述充电电压请求使所述USB充电器的输出电压与请求的充电电压一致；所述USB充电器与所述移动终端之间还传输时钟信号。
可选地，所述第一逻辑控制单元通过所述USB充电器接口的两条信号线与移动终端进行双向通信，所述两条信号线的其中之一适于收发数据信号，所述两条信号线的另一条适于传输时钟信号。
可选地，所述两条信号线是USB充电器接口的D+、D-数据信号线。
可选地，在进行与移动终端的双向通信时，所述USB充电器接口的D+和D-数据信号线断开连接。
可选地，所述第一逻辑控制单元包括：第一逻辑控制电路、第一开关晶体管和第一比较器，其中，所述第一逻辑控制电路适于通过第一开关晶体管向移动终端发送第一信号；通过第一比较器接收并解析移动终端发送的第二信号；以及，通过其中一条信号线传输时钟信号。
可选地，所述USB充电器与移动终端之间双向通信的数据信号为脉冲编码信号。
本发明实施例还提供一种移动终端，所述移动终端包括第二逻辑控制单元，所述移动终端通过所述第二逻辑控制单元实现与USB充电器的双向同步通信，其中，所述移动终端通过所述第二逻辑控制单元接收所述USB充电器发送的第一信号，所述第一信号用以通知移动终端所述USB充电器的最大输出能力；根据所述USB充电器的最大输出能力发送第二信号至USB充电器，所述第二信号用以通知USB充电器所述移动终端的充电电压请求；以及，当检测到所述USB充电器的输出电压与请求的充电电压一致时，修改充电参数；所述USB充电器与所述移动终端之间还传输时钟信号。本发明实施例提供的移动终端适于利用本发明前述的USB充电器进行充电，也适于利用普通充电器进行充电。
可选地，所述第二逻辑控制单元通过移动终端USB接口的两条信号线与USB充电器双向通信，所述两条信号线的其中之一适于收发数据信号，所述两条信号线的另一条适于传输时钟信号。
可选地，所述两条信号线是移动终端USB接口的D+、D-数据信号线。
可选地，所述USB充电器与移动终端之间双向通信的数据信号为脉冲编码信号。
可选地，所述第二逻辑控制单元包括：第二逻辑控制电路、第二开关晶体管和第二比较器，其中，所述第二逻辑控制电路适于通过第二开关晶体管向USB充电器发送第二信号；通过第二比较器接收USB充电器发送的第一信号；以及，通过其中一条信号线传输时钟信号。
本发明实施例还提供一种利用前述的移动终端的充电控制方法，包括：
发送握手请求信号至USB充电器；
接收所述USB充电器发送的第一信号，所述第一信号用以通知移动终端所述USB充电器的最大输出能力；
根据所述USB充电器的最大输出能力发送第二信号至USB充电器，所述第二信号用以通知USB充电器所述移动终端的充电电压请求；以及
当检测到所述USB充电器的输出电压与请求的充电电压一致时，修改充电参数。
可选地，在移动终端发送握手请求信号之前，还包括检测所连接的充电器类型的步骤。
可选地，所述的充电控制方法还包括检测移动终端的充电状态；当检测充电状态存在异常时，降低充电电流。
可选地，当移动终端发送握手请求信号后，但接收不到USB充电器的响应信号时，则移动终端会保持默认的充电配置参数，以常规的充电电压值充电。也就是说，对于不具有本发明所述的第一逻辑控制单元的普通USB充电器，也可以对采用本发明的移动终端进行常规电压充电。
本发明实施例还提供一种利用前述的USB充电器的充电控制方法，包括：
接收移动终端发送的握手请求信号；
发送第一信号至移动终端，所述第一信号用以通知移动终端所述USB充电器的最大输出能力；
接收移动终端发送的第二信号，所述第二信号用以通知USB充电器所述移动终端的充电电压请求；以及，
根据所述充电电压请求使所述USB充电器的输出电压与请求的充电电压一致。
可选地，若USB充电器无法正确解析所接收的握手请求信号，则USB充电器对该移动终端进行常规的电压值充电。也就是说，对于不具有本发明所述的第二逻辑控制单元的普通移动终端，采用本发明的USB充电器也可以进行常规电压充电。
可选地，当将USB充电器断开与移动终端的连接时，USB充电器立即恢复到常规电压值充电。
可选地，所述USB充电器与移动终端之间双向通信的信号为脉冲编码信号。
与现有技术相比，本发明实施例提供的USB充电器和移动终端，二者之间可以利用现有的D+/D-两根信号线，通过特定脉冲编码协议实现双向通信，从而可以智能控制充电器的输出，达到大电流快速充电，且实现方式简单；同时采用两条信号线分别传输数据信号和时钟信号，数据传输的正确性稳定性更高；另外，本发明对于没有采用本发明技术方案的普通的移动终端和充电器，具有非常好的相互兼容性。
附图说明
图1是现有的标准USB充电器电路示意图；
图2是本发明实施例提供的USB充电器的模块示意图；
图3是本发明实施例提供的移动终端USB接口的模块示意图；
图4是本发明实施例提供的一种USB充电器的电路结构示意图；
图5是本发明实施例提供的移动终端USB接口的电路结构示意图；
图6是本发明实施例提供的移动终端侧的充电控制方法流程示意图；
图7是本发明实施例提供的USB充电器侧的充电控制方法流程示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如前所述，USB线材阻抗造成的电压降，是限制移动终端大电流充电的一个非常重要的原因。本发明提供的USB充电器可以与移动终端进行双向通信，通过智能控制充电器的输出，可以提高或降低充电器的电压。因此，当提高充电器电压，使得充电器电压(输入电压)远远高于电池电压(输出电压)时，那么较小的充电器电流(输入电流)就可以获得较大的充电电流(输出电流)，给电池充电。而且因为充电器输入电流比较小，现有技术存在的USB线材阻抗造成的压降影响将变得不那么重要。
本发明通过在充电器侧和移动终端侧分别增加一个逻辑控制单元，实现二者之间的双向通信，如此，移动终端可以知道充电器的最大输出能力，充电器可以知道移动终端的充电承受能力，并进而实现移动终端的大电流快速、安全充电。本文所述的USB充电器指的是具有USB接口的充电器，包括上述的四个引脚，或者还包括ID线引脚。可以是标准USB充电器(D+/D-信号线短接)或非标准USB充电器。
本发明实施例提供一种USB充电器，适于对移动终端进行充电，所述USB充电器包括第一逻辑控制单元，分别与所述USB充电器接口的两条信号线连接，所述USB充电器适于通过所述第一逻辑控制单元实现与移动终端的双向通信，其中，所述USB充电器通过所述第一逻辑控制单元发送所述USB充电器的最大输出能力信号(即，第一信号)至移动终端；接收移动终端发送的充电电压请求信号(即，第二信号)；以及，根据所述充电电压请求调整所述USB充电器的输出电压，实现大电流快速、安全充电。
移动终端根据USB充电器的最大输出能力，结合自身的硬件情况，发送充电电压请求信号至USB充电器，通常，该充电电压请求信号是取以下两者的较小值：USB充电器的最大输出电压，移动终端自身可以承受的最大充电电压。
具体地，所述第一逻辑控制单元分别与所述USB充电器接口的两条信号线连接，所述第一逻辑控制单元可以接收和发送脉冲编码信号，并可以调节充电器的反馈回路设置，进而调节充电器的输出电压(此处所述的充电器的输出电压，对于充电电路来说，即是输入电压)。
图2是本发明实施例提供的USB充电器的模块示意图。作为本发明的一个实施例，所述第一逻辑控制单元分别与所述USB充电器D+/D-两根信号线连接。如图2所示，在D+/D-两根信号线之间设置有开关S1，当作为标准USB充电器时，开关S1闭合，D+/D-两根信号线是短接在一起的；当利用本发明的充电控制方法进行充电时，开关S1断开，移动终端便可以通过D+/D-信号线与充电器进行通信，两根信号线分别传输数据信号和时钟信号。本领域技术人员应当了解的是，对于非标准USB充电器，可以另外增设两条信号线，只要所述第一逻辑控制单元可以实现USB充电器与移动终端进行前述双向通信即可。
作为本发明实施例的一个应用，移动终端首先进行充电器类型的检测，此时开关S1闭合，由于USB充电器的D+/D-两根信号线短接，所以移动终端可以检测到是标准充电器插入；然后开关S1断开，充电器接收移动终端发送的数据，充电器端的第一逻辑控制单元解码后，返回一定值，移动终端解码后两者成功握手配对；接下来，移动终端发送关于充电电压的需求，充电器做出相应的反应，并返回值，移动终端检测到充电器输出电压改变后，移动终端软件修改充电电流设置。通过上述方法，充电器可以提高其输出电压，进行大电流快速充电。具体的充电控制方法将在下文详细阐述。
相应地，本发明实施例还提供一种移动终端，适于利用前述的USB充电器进行充电，所述移动终端包括第二逻辑控制单元，分别与所述移动终端USB接口的两条信号线连接，所述移动终端通过所述第二逻辑控制单元实现与USB充电器的双向通信，其中，所述移动终端通过所述第二逻辑控制单元接收所述USB充电器的最大输出能力信号(即，第一信号)；根据所述USB充电器的最大输出能力发送充电电压请求信号(即，第二信号)至USB充电器；以及，当检测到USB充电器的输出电压调整到与请求的充电电压一致后，修改充电参数，进行大电流充电。
所述移动终端具有与前述的USB充电器接口对应的USB接口，所述第二逻辑控制单元也可以接收和发送脉冲编码信号。
图3是本发明实施例提供的移动终端USB接口的模块示意图。作为本发明的一个实施例，所述第二逻辑控制单元分别通过开关S6和S7与所述移动终端USB接口的D+/D-两根信号线连接，并且，移动终端USB接口的D+/D-两根信号线分别通过开关S5和S4连接到BC1.2模块连接，通过开关S2和S3连接到USB PHY模块连接。所述USB PHY模块是USB协议规定的公用的硬件结构模块。
作为本发明的实施例，当移动终端检测到与标准的USB充电器连接后，会断开与USB PHY模块和BC1.2模块的连接，并连接到第二逻辑控制单元进行充电操作。如图3中所示，即，同时断开开关S2、S3、S4和S5，并闭合开关S6和S7，此时，由独立的第二逻辑控制单元通过D+/D-两根信号线与充电器进行双向通信。
图4是本发明实施例提供的一种USB充电器的电路结构示意图，图5是本发明实施例提供的移动终端USB接口的电路结构示意图。参考图4和图5，所述USB充电器与移动终端通过D+/D-信号线进行双向通信，D+传输数据信号，D-传输时钟信号，时钟频率可以设置为1K，USB充电器与移动终端的双向通信采用开漏(OD)输出，上拉电阻放置在移动终端一侧，脉冲高电平设定为3.3V。其中，所述时钟信号可以利用移动终端内原有的时钟发生器产生。
如图4所示，本发明实施例的第一逻辑控制单元(图中虚线框所示)包括：第一逻辑控制电路401，第一开关晶体管N1和比较器U1，且所述第一逻辑控制单元分别与D+/D-两根信号线连接，且D+/D-两根信号线设置开关S1。
具体地，所述第一开关晶体管N1的栅极连接至第一逻辑控制电路401，第一开关晶体管N1的源极接地，漏极与D+信号线连接；比较器U1的输入端与D+信号线连接，输出端连接至第一逻辑控制电路401，比较器U1的另一输入端接至2V电压。其中，所述第一逻辑控制电路401适于通过第一开关晶体管N1向移动终端发送数据信号(本发明实施例为脉冲编码信号，具体将在下文阐述)，例如充电器最大输出能力信号(第一信号)；也适于通过比较器U1接收并解析移动终端发送的脉冲编码信号，例如，充电电压请求信号(第二信号)；此外，第一逻辑控制电路401还适于通过D-信号线传输时钟信号。
图4中所示副边控制电路适于将高压交流电转换为某一电压值的低压直流电，例如5V，在此不予赘述。
如图5所示，本发明实施例的移动终端的第二逻辑控制单元(图中虚线框所示)包括：第二逻辑控制电路501，第二开关晶体管N2和比较器U2，且所述第二逻辑控制单元分别通过开关S6和S7与D+/D-信号线连接。
具体地，所述第二开关晶体管N2的栅极连接至第二逻辑控制电路501，第二开关晶体管N2的源极接地，漏极连接上拉电阻R1以及通过开关S6连接到D+信号线；比较器U2的输入端通过开关S6与D+信号线连接，输出端连接至第二逻辑控制电路501，比较器U2的另一输入端接至2V电压；所述第二逻辑控制电路501还通过开关S7与D-信号线连接。其中，所述第二逻辑控制电路501适于通过第二开关晶体管N2向USB充电器发送脉冲编码信号，例如，充电电压请求信号(第二信号)；也适于通过比较器U2接收USB充电器发送的脉冲编码信号，例如充电器最大输出能力信号(第一信号)。此外，所述第二逻辑控制电路501还适于通过D-信号线传输时钟信号。
图5中所示BC1.2模块是USB协议规定的公用的硬件结构模块，用于检测移动终端连接的充电器类型。在刚连接上充电器的时候，移动终端的开关S4、S5默认闭合，S2、S3、S6和S7默认断开，USB充电器的开关S1默认闭合。当移动终端通过BC1.2模块检测到是标准USB充电器插入后，会断开开关S4、S5，闭合S6和S7。此时，充电器侧的开关S1也断开，此后移动终端便可通过D+/D-信号线与USB充电器进行双向通信，D+传输数据信号，D-传输时钟信号。
结合图4和图5，由于D+信号线的上拉电阻设置在移动终端上，只要USB充电器与移动终端正常连接，那么D+信号线上一直有3.3V的高电平，所以，当通过比较器U1检测到输出低电平超过一定时间，比如1秒，则可以确定充电器拔出。在这种情况下，为了确保本发明实施例提供的USB充电器的安全应用，需要立即控制充电器输出电压返回到常规电压值，如5V，此时打开充电器端的电容放电电路，将充电器输出电压迅速降下来。本发明中，正常通信时D+信号线有短暂的低电平可以采用防抖设计规避。
本发明实施例另外还提供了一种充电控制方法，图6是本发明实施例提供的移动终端侧的充电控制方法流程示意图；图7是本发明实施例提供的USB充电器侧的充电控制方法流程示意图。
如图6所示，所述移动终端侧的充电控制方法包括：
S603，发送握手请求信号至USB充电器，所述的握手请求信号可以是脉冲编码信号；
S605，接收所述USB充电器发送的第一信号，所述第一信号用以通知移动终端所述USB充电器的最大输出能力；
S607，根据所述USB充电器的最大输出能力发送第二信号至USB充电器，所述第二信号用以通知USB充电器所述移动终端的充电电压请求；以及
S609，当检测到所述USB充电器的输出电压与请求的充电电压一致时，修改充电参数。
其中，在移动终端向充电器发送握手请求信号(S603)之前，还包括步骤S601，检测连接的充电器类型，若检测所连接的是标准USB充电器(S6011)，则进行前述的S603～S609的步骤；在移动终端发送充电电压请求至USB充电器(S607)之后，所述移动终端检测所述USB充电器的输出电压是否与请求的电压一致(S608)。
若检测所连接的是非标准USB充电器(S6012)，则转至步骤S611，进行常规的电压充电，例如是5V电压充电。
在步骤S603，当发送握手请求信号至USB充电器，而USB充电器无响应时(S6031)，流程转至步骤S611，进行常规的5V电压充电。这里，所述USB充电器无响应包括两种情况：一，该USB充电器不是本发明前述的具有第一逻辑控制单元，可以与本发明所述的移动终端进行双向通信的充电器，而是普通充电器；二，该USB充电器可能由于故障等原因，导致无法正确解析识别移动终端发送的握手请求信号。上述两种情况都导致移动终端无法与USB充电器建立正常的双向通信。因此，本发明提供的移动终端具有较强的自适应性，对于连接的即使不是本发明所述的包括第一逻辑控制单元的USB充电器，也可以进行常规电压充电。
在步骤S608，当移动终端检测到USB充电器的输出电压没有调整到与请求的充电电压一致时(S610)，流程转至步骤S611，进行常规的5V电压充电。
根据本发明上述充电控制方法，由于USB充电器和移动终端通过信号线建立了双向通信，移动终端可以知道充电器的最大输出能力，进而可以提高充电器的输出电压，实现移动终端的大电流快速充电。
本发明在进行大电流快速充电的同时，又要确保充电的安全性，作为本发明的实施例，在进行大电流快速充电的同时，移动终端侧的充电控制方法还包括步骤
S613，检测移动终端的充电状态，包括电压、电流和温度；
S615，当检测充电状态存在异常时，降低充电电流。
例如，当检测到移动终端温度过高时(S614)，移动终端软件修改降低充电电流，避免过热导致充电的不安全性；反之，若当检测充电状态一切正常，则维持当前的充电参数不变(S616)。
因此，根据本发明上述充电控制方法，在进行大电流快速充电的同时，还能有效保证充电的安全性。
如图7所示，所述USB充电器侧的充电控制方法包括：
S701，接收移动终端发送的握手请求信号，所述的握手请求信号可以是脉冲编码信号；
S703，发送第一信号至移动终端，所述第一信号用以通知移动终端所述USB充电器的最大输出能力；
S705，接收移动终端发送的第二信号，所述第二信号用以通知USB充电器所述移动终端的充电电压请求；以及，
S707，根据所述充电电压请求使所述USB充电器的输出电压与请求的充电电压一致。
其中，在步骤S701，若USB充电器能够正确解析所接收的握手请求信号(S702)，则进入步骤S703；若USB充电器无法正确解析所接收的握手请求信号(S704)，则USB充电器仍进行常规的5V电压充电(S709)；且，当将USB充电器断开与移动终端的连接时(S708)，USB充电器也可以通过电容放电电路立即恢复到常规的5V电压充电；当然，在USB充电器接收移动终端发送的握手请求信号之前，USB充电器默认输出电压为5V。
步骤S704中，USB充电器无法正确解析所接收的握手请求信号包括两种情况：一，该移动终端不是本发明前述的具有第二逻辑控制单元，可以与本发明所述的USB充电器进行双向通信的移动终端，而是普通的移动终端；二，移动终端发送的握手请求信号是USB充电器无法正确解析的。上述两种情况都导致USB充电器无法与移动终端建立正常的双向通信。因此，本发明提供的USB充电器具有较强的自适应性，对于连接的即使不是本发明所述的包括第二逻辑控制单元的移动终端，也可以对其进行常规电压充电。
根据本发明的实施例，所述USB充电器与移动终端之间采用脉冲信号进行通信，但本领域人员应该了解的是，具体通信方式并不以此为限，例如，也可以采用光纤通信或I2C协议通信形式。
本发明实施例提供的脉冲编码可以采用A+B+C的形式，A为6bit识别码，B为9bit指令码(前6bit表示电压，后3bit表示电流)，C为1bit奇偶校验位。
根据本发明的一个实施例，识别码可以定义为011011，只有以此开头的脉冲才认为是有效的，并使用偶校验。询问脉冲可以定义为011011+111000111+0。
表1所示为根据本发明实施例提供的电压和电流的脉冲编码定义。
表1
表1中仅仅提供了有限个电压电流的脉冲编码定义，本领域技术人员可以根据具体应用进行相应的调整。每个快充充电器都已知其最大输出电压和电流，假设为12V、2A，结合上述定义，用脉冲表示则为001101+001。
根据表1的上述脉冲编码定义，以下将阐述USB充电器与移动终端之间如何实现大电流快速充电。
首先，移动终端向USB充电器发送握手请求信号，即询问脉冲011011+111000111+0；
所述USB充电器接收到011011+1110001110的询问脉冲，就直接返回011011+001101001+0，告知移动终端，该充电器支持最大12V、2A的输出；
移动终端在接受到USB充电器的最大输出能力(12V、2A)的信息之后，结合自身的硬件情况，发送充电电压请求信号至USB充电器，比如发送011011+001011+1，请求充电器输出9V；
USB充电器根据上述9V的充电电压请求调整(升高)其输出电压；
移动终端检测到USB充电器的输出电压升高了以后，移动终端侧软件便调节充电电流，进行大电流快速充电。
通常，移动终端侧软件设置充电电流至少不能超过以下两种情况的较小值：a，根据移动终端电池、PCB走线等硬件情况，软件需要预先设置快充充电电流，即，该充电电流为移动终端可以承受的最大电流；b，对于双向通信，充电器可以发送输出功率P，移动终端以此来设定充电电流，充电电流＝(输出功率P*转换效率)/Z，其中Z为电池充满时的电压值，该电压值可以为4.2V或4.35V。
例如，上述第2种情况，假设DCDC消耗20％，线损等因素消耗10％，电池充满时电压为4.2V，则，充电电流Ichg＝(输出功率P*70％)/4.2V。
本发明实施例提供的USB充电器和移动终端，二者之间可以利用现有的D+/D-两根信号线，通过特定脉冲编码协议实现双向通信，从而可以智能控制充电器的输出，达到大电流快速充电，且实现方式简单；同时采用两条信号线分别传输数据信号和时钟信号，数据传输的正确性稳定性更高；另外，本发明对于没有采用本发明技术方案的移动终端和充电器，具有非常好的相互兼容性。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (18)

1.USB充电器，适于对移动终端进行充电，其特征在于，包括第一逻辑控制单元，所述USB充电器适于通过所述第一逻辑控制单元实现与移动终端的双向同步通信，其中，
所述USB充电器通过所述第一逻辑控制单元：发送第一信号至移动终端，所述第一信号用以通知移动终端所述USB充电器的最大输出能力；接收移动终端发送的第二信号，所述第二信号用以通知USB充电器所述移动终端的充电电压请求；以及，根据所述充电电压请求使所述USB充电器的输出电压与请求的充电电压一致；
所述USB充电器与所述移动终端之间还传输时钟信号；
其中，所述第一逻辑控制单元通过所述USB充电器接口的两条信号线与移动终端进行双向通信，所述两条信号线的其中之一适于收发数据信号，所述两条信号线的另一条适于传输时钟信号；
所述第一逻辑控制单元包括：第一逻辑控制电路、第一开关晶体管和第一比较器，其中，所述第一逻辑控制电路适于通过第一开关晶体管向移动终端发送第一信号；通过第一比较器接收并解析移动终端发送的第二信号；以及，通过其中一条信号线传输时钟信号。
2.如权利要求1所述的USB充电器，其特征在于，所述两条信号线是USB充电器接口的D+、D-数据信号线。
3.如权利要求2所述的USB充电器，其特征在于，在进行与移动终端的双向通信时，所述USB充电器接口的D+和D-数据信号线断开连接。
4.如权利要求1所述的USB充电器，其特征在于，所述USB充电器与移动终端之间双向通信的数据信号为脉冲编码信号。
5.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括第二逻辑控制单元，所述移动终端通过所述第二逻辑控制单元实现与USB充电器的双向同步通信，
其中，
所述移动终端通过所述第二逻辑控制单元接收所述USB充电器发送的第一信号，所述第一信号用以通知移动终端所述USB充电器的最大输出能力；根据所述USB充电器的最大输出能力发送第二信号至USB充电器，所述第二信号用以通知USB充电器所述移动终端的充电电压请求；以及，当检测到所述USB充电器的输出电压与请求的充电电压一致时，修改充电参数；
所述USB充电器与所述移动终端之间还传输时钟信号。
6.如权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述第二逻辑控制单元通过移动终端USB接口的两条信号线与USB充电器双向通信，所述两条信号线的其中之一适于收发数据信号，所述两条信号线的另一条适于传输时钟信号。
7.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述两条信号线是移动终端USB接口的D+、D-数据信号线。
8.如权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述USB充电器与移动终端之间双向通信的数据信号为脉冲编码信号。
9.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述第二逻辑控制单元包括：第二逻辑控制电路、第二开关晶体管和第二比较器，其中，所述第二逻辑控制电路适于通过第二开关晶体管向USB充电器发送第二信号；通过第二比较器接收USB充电器发送的第一信号；以及，通过其中一条信号线传输时钟信号。
10.一种利用如权利要求5至9任一项所述的移动终端的充电控制方法，其特征在于，包括：
发送握手请求信号至USB充电器；
接收所述USB充电器发送的第一信号，所述第一信号用以通知移动终端所述USB充电器的最大输出能力；
根据所述USB充电器的最大输出能力发送第二信号至USB充电器，所述第二信号用以通知USB充电器所述移动终端的充电电压请求；以及
当检测到所述USB充电器的输出电压与请求的充电电压一致时，修改充电参数。
11.如权利要求10所述的充电控制方法，其特征在于，在移动终端发送握手请求信号之前，还包括检测所连接的充电器类型的步骤。
12.如权利要求10所述的充电控制方法，其特征在于，还包括：检测移动终端的充电状态；当检测充电状态存在异常时，降低充电电流。
13.如权利要求10所述的充电控制方法，其特征在于，所述USB充电器与移动终端之间双向通信的信号为脉冲编码信号。
14.如权利要求10所述的充电控制方法，其特征在于，当移动终端发送握手请求信号后，但接收不到USB充电器的响应信号时，则移动终端会保持默认的充电配置参数，以常规的充电电压值充电。
15.一种利用如权利要求1至4任一项所述的USB充电器的充电控制方法，其特征在于，包括：
接收移动终端发送的握手请求信号；
发送第一信号至移动终端，所述第一信号用以通知移动终端所述USB充电器的最大输出能力；
接收移动终端发送的第二信号，所述第二信号用以通知USB充电器所述移动终端的充电电压请求；以及，
根据所述充电电压请求使所述USB充电器的输出电压与请求的充电电压一致。
16.如权利要求15所述的充电控制方法，其特征在于，若USB充电器无法正确解析所接收的握手请求信号，则USB充电器对该移动终端进行常规的电压值充电。
17.如权利要求15所述的充电控制方法，其特征在于，当将USB充电器断开与移动终端的连接时，USB充电器立即恢复到常规电压值充电。
18.如权利要求15所述的充电控制方法，其特征在于，所述USB充电器与移动终端之间双向通信的信号为脉冲编码信号。
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