充电方法、装置、充电器、待充电设备以及充电系统.pdf

一种充电方法、装置、充电器、待充电设备以及充电系统，所述充电方法包括：获取来自待充电设备的控制电流波，所述控制电流波包括正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流；当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为电流值等于参考电流值的电流时，所述充电器的输出电压值保持不变。采用所述方法、装置、充电器、待充电设备以及充电系统，可以充分利用充电器的输出能力，实现快速充电。

权利要求书1.  一种充电方法，其特征在于，包括：获取来自待充电设备的控制电流波，所述控制电流波包括正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流；当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为电流值等于参考电流值的电流时，所述充电器的输出电压值保持不变；所述正电流脉冲为电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的脉冲；所述负电流脉冲为电流值小于预设的参考电流值的时长达到预设第二时长T2的脉冲，所述参考电流值大于0。2.  如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，接收所述待充电设备发送的检测电流，当检测到接收所述检测电流的时长达到预设时长时，向待充电设备发送反馈信号，再执行所述获取来自所述待充电设备发送的控制电流波的操作。3.  如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，在对所述充电器的输出电压进行调整之后，还包括：在获取到来自所述待充电设备的控制电流波的电流值等于0时，将所述充电器的输出电压重置为默认输出电压值。4.  如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值，包括：在预设的电压调整表中，选取大于充电器当前输出电压的最小值作为所述充电器的输出电压值；所述将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值，包括：在预设的电压调整表中，选取小于充电器当前输出电压的最大值作为所述充电器的输出电压值。5.  如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值，包括：将所述正电流脉冲 对应的电流值与所述参考电流值相减，得到第一差值，在预设的电流差值与电压的映射表中，将所述第一差值依次与大于所述当前输出电压值对应的电流差值范围进行比较，根据所述第一差值所处的电流差值范围，选取对应的电压值作为所述充电器的输出电压值；所述将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值，包括：将所述参考电流值与所述负电流脉冲对应的电流值相减，得到第二差值，在所述预设的电流差值与电压的映射表中，将所述第二差值依次与小于所述当前输出电压值对应的电流差值范围进行比较，根据所述第二差值所处的电流差值范围，选取与所述第二差值对应的电压值作为所述充电器的输出电压值。6.  一种充电装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取来自待充电设备的控制电流波，所述控制电流波包括正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流；调整单元，用于当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为电流值等于参考电流值的电流时，所述充电器的输出电压值保持不变；所述正电流脉冲为电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的脉冲；所述负电流脉冲为电流值小于预设的参考电流值的时长达到预设第二时长T2的脉冲，所述参考电流值大于0。7.  如权利要求6所述的充电装置，其特征在于，还包括：检测单元，用于接收所述待充电设备发送的检测电流，当检测到接收所述检测电流的时长达到预设时长时，向待充电设备发送反馈信号，通过所述获取单元获取来自所述待充电设备发送的控制电流波。8.  如权利要求6所述的充电装置，其特征在于，还包括：重置单元，用于在获取到来自所述待充电设备的控制电流波的电流值等于0时，将所述充电器的输出电压值重置为默认输出电压值。9.  一种充电器，其特征在于，包括：检测电路、反馈电路以及电压转换器，其中：所述检测电路包括：比较单元以及压降电阻，其中：所述压降电阻，第一端与所述充电器的电流输入端耦接，第二端与地耦接，；所述比较单元，包括至少三个判决门限值均不等的比较器，所述比较器的第一输入端均输入所述压降电阻对应的压降，第二输入端均输入一一对应的判决门限值，输出端均与所述反馈电路耦接；所述反馈电路，设置在所述检测电路与所述电压转换器之间，适于将所述四个判决门限值均不相等的比较器的输出结果转换成对应的电压转换器控制信号，并将所述控制信号发送至所述电压转换器；所述电压转换器，与所述反馈电路耦接，适于根据所述控制信号调整所述充电器的输出电压值。10.  如权利要求9所述的充电器，其特征在于，所述检测电路还包括：逻辑控制器以及开关单元，其中：所述逻辑控制器，与所述比较单元的输出端耦接，适于接收到所述比较单元发送的比较结果，当所述比较结果中，存在判决门限值小于所述压降电阻对应的压降的比较器的个数满足预设需求时开始计时，当计时时长达到预设时长时，控制所述开关单元导通；所述开关单元，与所述逻辑控制器耦接，适于在导通时，降低所述压降电阻的阻值。11.  如权利要求10所述的充电器，其特征在于，所述开关单元包括以下任一种：NMOS管、PMOS管、三极管以及继电器。12.  如权利要求11所述的充电器，其特征在于，所述开关单元为NMOS管，所述压降电阻包括第一压降电阻以及第二压降电阻，其中：所述第一压降电阻，第一端与所述至少三个判决门限值均不等的比较器的第一输入端均耦接，第二端与所述NMOS管的漏极耦接；所述第二压降电阻，第一端与所述NMOS管的漏极耦接，第二端与地耦接； 所述NMOS管，栅极与所述逻辑控制器耦接，源极与地耦接。13.  如权利要求11所述的充电器，其特征在于，所述开关单元为NMOS管，所述压降电阻包括第一压降电阻以及第二压降电阻，其中：所述第一压降电阻，第一端与所述NMOS管的源极耦接，第二端与地耦接；所述第二压降电阻，第一端与所述NMOS管的漏极以及所述至少三个判决门限值均不等的比较器的第一输入端耦接，第二端与所述NMOS管的源极耦接；所述NMOS管，栅极与所述逻辑控制器耦接。14.  如权利要求11所述的充电器，其特征在于，所述开关单元为NMOS管，所述压降电阻包括第一压降电阻以及第二压降电阻，其中：所述第一压降电阻，第一端与所述至少三个判决门限值均不等的比较器的第一输入端均耦接，第二端与所述NMOS管的漏极耦接；所述第二压降电阻，第一端与所述第一压降电阻的第一端耦接，第二端与所述NMOS管的源极耦接；所述NMOS管，栅极与所述逻辑控制器耦接，源极与地耦接。15.  如权利要求11所述的充电器，其特征在于，所述开关单元为NMOS管，所述压降电阻包括第一压降电阻以及第二压降电阻，其中：所述第一压降电阻，第一端与所述NMOS管的源极耦接，第二端与地耦接；所述第二压降电阻，第一端与所述NMOS管的漏极耦接，第二端与地耦接；所述NMOS管，栅极与所述逻辑控制器耦接，漏极与所述至少三个判决门限值均不等的比较器的第一输入端耦接。16.  如权利要求10所述的充电器，其特征在于，所述电压转换器包括：AC-DC转换器或DC-DC转换器。17.  如权利要求16所述的充电器，其特征在于，所述电压转换器为AC-DC转换器，所述反馈电路包括隔离器，所述隔离器适于将所述AC-DC转换器与所述检测电路物理隔离。18.  如权利要求17所述的充电器，其特征在于，所述隔离器为光耦合器件。19.  一种待充电设备，其特征在于，包括：可变电流源以及控制器，其中：所述控制器，适于控制所述可变电流源输出对应电流值的控制电流波；所述可变电流源，适于向充电器发送控制电流波，所述控制电流波包括正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流，所述正电流脉冲为电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的脉冲；所述负电流脉冲为电流值小于预设的参考电流值的时长达到预设第二时长T2的脉冲，所述参考电流值大于0。20.  如权利要求19所述的待充电设备，其特征在于，还包括：比较器，第一端输入充电器中检测电路的压降，第二端输入所述比较器对应的判决门限值，适于对所述检测电路的压降以及所述判决门限值进行比较，并将比较结果发送至所述控制器。21.  如权利要求19所述的待充电设备，其特征在于，还包括：ADC电路，与所述控制器耦接，适于获取充电器中检测电路的压降，并将所述检测电路的压降发送至所述控制器。22.  一种充电系统，其特征在于，包括：充电器以及待充电设备，其中：所述待充电设备，适于向所述充电器发送控制电流波，所述控制电流波包括正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流；所述正电流脉冲为电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的脉冲；所述负电流脉冲为电流值小于预设的参考电流值的时长达到预设第二时长T2的脉冲，所述参考电流值大于0；所述充电器，适于获取来自待充电设备的控制电流波；当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为电流值等于参考电流值的电流时，所述充电器的输出电压值保持不变。

说明书充电方法、装置、充电器、待充电设备以及充电系统
技术领域
本发明涉及充电领域，尤其涉及一种充电方法、装置、充电器、待充电设备以及充电系统。
背景技术
现有的国标充电器中，充电器的输出电压为5V，输出电流则根据充电器的标称值不同而不同，一般为300mA～1800mA之间。
现有的USB国标充电器一般包括四个引脚：VBUS引脚、DP引脚、DM引脚以及GND引脚，其中，VBUS引脚为充电器的输出引脚，DP引脚和DM引脚为USB接口的两个信号引脚。在通过充电器对待充电设备，例如手机等移动终端进行充电时，待充电设备通过检测充电器的DM和DP端口是否短路来判断当前充电器是否为国标充电器。在确定当前充电器为国标充电器时，待充电设备按照预设的固定输出电压进行充电。
然而，由于上述方案中无论充电器的输出电压的大小，待充电设备均采用固定的输出电压进行充电，在某些情况下，无法充分利用充电器的充电能力。
发明内容
本发明实施例解决的问题是如何充分利用充电器的输出能力，实现快速充电。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种充电方法，包括：
获取来自待充电设备的控制电流波，所述控制电流波包括正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流；
当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；
当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于 所述充电器当前输出电压值的电压值；
当所述控制电流波为电流值等于参考电流值的电流时，所述充电器的输出电压值保持不变；
所述正电流脉冲为电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的脉冲；所述负电流脉冲为电流值小于预设的参考电流值的时长达到预设第二时长T2的脉冲，所述参考电流值大于0。
可选的，接收所述待充电设备发送的检测电流，当检测到接收所述检测电流的时长达到预设时长时，向待充电设备发送反馈信号，再执行所述获取来自所述待充电设备发送的控制电流波的操作。
可选的，在对所述充电器的输出电压进行调整之后，还包括：在获取到来自所述待充电设备的控制电流波的电流值等于0时，将所述充电器的输出电压重置为默认输出电压值。
可选的，所述将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值，包括：在预设的电压调整表中，选取大于充电器当前输出电压的最小值作为所述充电器的输出电压值；
所述将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值，包括：在预设的电压调整表中，选取小于充电器当前输出电压的最大值作为所述充电器的输出电压值。
可选的，所述将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值，包括：将所述正电流脉冲对应的电流值与所述参考电流值相减，得到第一差值，在预设的电流差值与电压的映射表中，将所述第一差值依次与大于所述当前输出电压值对应的电流差值范围进行比较，根据所述第一差值所处的电流差值范围，选取对应的电压值作为所述充电器的输出电压值；
所述将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值，包括：将所述参考电流值与所述负电流脉冲对应的电流值相减，得到第二差值，在所述预设的电流差值与电压的映射表中，将所述第二差值依次与小于所述当前输出电压值对应的电流差值范围进行比较，根据所述第二差 值所处的电流差值范围，选取与所述第二差值对应的电压值作为所述充电器的输出电压值。
为解决上述问题，本发明实施例还提供了一种充电装置，包括：
获取单元，用于获取来自待充电设备的控制电流波，所述控制电流波包括正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流；
调整单元，用于当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；
当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值；
当所述控制电流波为电流值等于参考电流值的电流时，所述充电器的输出电压值保持不变；
所述正电流脉冲为电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的脉冲；所述负电流脉冲为电流值小于预设的参考电流值的时长达到预设第二时长T2的脉冲，所述参考电流值大于0。
可选的，所述充电装置还包括：检测单元，用于接收所述待充电设备发送的检测电流，当检测到接收所述检测电流的时长达到预设时长时，向待充电设备发送反馈信号，通过所述获取单元获取来自所述待充电设备发送的控制电流波。
可选的，所述充电装置还包括：重置单元，用于在获取到来自所述待充电设备的控制电流波的电流值等于0时，将所述充电器的输出电压值重置为默认输出电压值。
为解决上述问题，本发明实施例还提供了一种充电器，包括：检测电路、反馈电路以及电压转换器，其中：
所述检测电路包括：比较单元以及压降电阻，其中：
所述压降电阻，第一端与所述充电器的电流输入端耦接，第二端与地耦接；
所述比较单元，包括至少三个判决门限值均不等的比较器，所述比较器 的第一输入端均输入所述压降电阻对应的压降，第二输入端均输入一一对应的判决门限值，输出端均与所述反馈电路耦接；
所述反馈电路，设置在所述检测电路与所述电压转换器之间，适于将所述四个判决门限值均不相等的比较器的输出结果转换成对应的电压转换器控制信号，并将所述控制信号发送至所述电压转换器；
所述电压转换器，与所述反馈电路耦接，适于根据所述控制信号调整所述充电器的输出电压值。
可选的，所述检测电路还包括：逻辑控制器以及开关单元，其中：
所述逻辑控制器，与所述比较单元的输出端耦接，适于接收到所述比较单元发送的比较结果，当所述比较结果中，存在判决门限值小于所述压降电阻对应的压降的比较器的个数满足预设需求时开始计时，当计时时长达到预设时长时，控制所述开关单元导通；
开关单元，与所述逻辑控制器耦接，适于在导通时，降低所述压降电阻的阻值。
可选的，所述开关单元包括以下任一种：NMOS管、PMOS管、三极管以及继电器。
可选的，所述开关单元为NMOS管，所述压降电阻包括第一压降电阻以及第二压降电阻，其中：
所述第一压降电阻，第一端与所述至少三个判决门限值均不等的比较器的第一输入端均耦接，第二端与所述NMOS管的漏极耦接；
所述第二压降电阻，第一端与所述NMOS管的漏极耦接，第二端与地耦接；
所述NMOS管，栅极与所述逻辑控制器耦接，源极与地耦接。
可选的，所述开关单元为NMOS管，所述压降电阻包括第一压降电阻以及第二压降电阻，其中：
所述第一压降电阻，第一端与所述NMOS管的源极耦接，第二端与地耦接；
所述第二压降电阻，第一端与所述NMOS管的漏极以及所述至少三个判决门限值均不等的比较器的第一输入端耦接，第二端与所述NMOS管的源极耦接；
所述NMOS管，栅极与所述逻辑控制器耦接。
可选的，所述开关单元为NMOS管，所述压降电阻包括第一压降电阻以及第二压降电阻，其中：
所述第一压降电阻，第一端与所述至少三个判决门限值均不等的比较器的第一输入端均耦接，第二端与所述NMOS管的漏极耦接；
所述第二压降电阻，第一端与所述第一压降电阻的第一端耦接，第二端与所述NMOS管的源极耦接；
所述NMOS管，栅极与所述逻辑控制器耦接，源极与地耦接。
可选的，所述开关单元为NMOS管，所述压降电阻包括第一压降电阻以及第二压降电阻，其中：
所述第一压降电阻，第一端与所述NMOS管的源极耦接，第二端与地耦接；
所述第二压降电阻，第一端与所述NMOS管的漏极耦接，第二端与地耦接；
所述NMOS管，栅极与所述逻辑控制器耦接，漏极与所述至少三个判决门限值均不等的比较器的第一输入端耦接。
可选的，所述电压转换器包括：AC-DC转换器或DC-DC转换器。
可选的，所述电压转换器为AC-DC转换器，所述反馈电路包括隔离器，所述隔离器适于将所述AC-DC转换器与所述检测电路物理隔离。
可选的，所述隔离器为光耦合器件。
本发明实施例还提供了一种待充电设备，包括：可变电流源以及控制器，其中：
所述控制器，适于控制所述可变电流源输出对应电流值的控制电流波；
所述可变电流源，适于向充电器发送控制电流波，所述控制电流波包括正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流，所述正电流脉冲为电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的脉冲；所述负电流脉冲为电流值小于预设的参考电流值的时长达到预设第二时长T2的脉冲，所述参考电流值大于0。
可选的，所述待充电设备还包括比较器，第一端输入充电器中检测电路的压降，第二端输入所述比较器对应的判决门限值，适于对所述检测电路的压降以及所述判决门限值进行比较，并将比较结果发送至所述控制器。
可选的，所述待充电设备还包括ADC电路，与所述控制器耦接，适于获取充电器中检测电路的压降，并将所述检测电路的压降发送至所述控制器。
本发明实施例还提供了一种充电系统，包括：充电器以及待充电设备，其中：
所述待充电设备，适于向所述充电器发送控制电流波，所述控制电流波包括正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流；所述正电流脉冲为电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的脉冲；所述负电流脉冲为电流值小于预设的参考电流值的时长达到预设第二时长T2的脉冲，所述参考电流值大于0；
所述充电器，适于获取来自待充电设备的控制电流波；当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为电流值等于参考电流值的电流时，所述充电器的输出电压值保持不变。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
通过待充电设备向充电器发送控制电流波，当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值，从而实现通过待充电设备对充电器的输出电压进行调整。而随着充电器的输出电压升高时，在充电器输出电流 不变的情况下，充电器的输出功率增加，相应地，输入到电池的有效功率随之升高，即输入到电池的电流增加，从而可以充分利用充电器的输出能力，实现快速充电。
进一步，通过待充电设备向充电器发送检测电流，只有在充电器检测到接收检测电流的时长达到预设时长时，向待充电设备发送反馈信号，再获取来自待充电设备的控制电流波，可以有效地防止噪声干扰的影响。
此外，在获取的来自待充电设备的控制电流波的电流值等于0时，即待充电设备未向充电器发送电流时，判定当前待充电设备拔出，将充电器的输出电压重置为默认输出电压值，以避免在进行下一次充电时，充电器的输出电压过高而对待充电设备造成的损坏。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种充电方法的流程图；
图2是本发明实施例中的一种控制电流波形示意图；
图3是本发明实施例中的另一种充电方法的流程图；
图4是本发明实施例中的一种充电装置的结构示意图；
图5是本发明实施例中的一种充电器的结构示意图；
图6是本发明实施例中的一种检测电路的结构示意图；
图7是本发明实施例中的一种充电器的工作时序图；
图8是本发明实施例中的另一种检测电路的结构示意图；
图9是本发明实施例中的另一种充电器的工作时序图；
图10是本发明实施例中的一种检测电路的结构示意图；
图11是本发明实施例中的一种充电器的结构示意图；
图12是本发明实施例中的一种待充电设备的结构示意图；
图13是本发明实施例中的一种充电器的工作流程图；
图14是本发明实施例中的一种待充电设备的工作流程图；
图15是本发明实施例中的另一种充电器的工作流程图；
图16是本发明实施例中的一种NMOS管与压降电阻的连接示意图。
具体实施方式
现有的USB国标充电器一般包括四个引脚：VBUS引脚、DP引脚、DM引脚以及GND引脚，其中，VBUS引脚为充电器的输出引脚，DP引脚和DM引脚为USB接口的两个信号引脚。在通过充电器对待充电设备，例如手机等移动终端进行充电时，待充电设备通过检测充电器的DM和DP端口是否短路来判断当前充电器是否为国标充电器。在确定当前充电器为国标充电器时，待充电设备按照预设的固定输出电压进行充电。然而，由于上述方案中无论充电器的输出电压的大小，待充电设备均采用固定的输出电压进行充电，在某些情况下，无法充分利用充电器的充电能力。
在本发明实施例中，通过待充电设备向充电器发送控制电流波，当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值，从而实现通过待充电设备对充电器的输出电压进行调整。而随着充电器的输出电压升高时，在充电器输出电流不变的情况下，充电器的输出功率增加，相应地，输入到电池的有效功率随之升高，即输入到电池的电流增加，从而可以充分利用充电器的输出能力，实现快速充电。
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
步骤S101，获取来自待充电设备的控制电流波。
在具体实施中，待充电设备可以为任意包含有能够存储电能的装置的设备，充电器可以为包含有USB接口的充电器，待充电设备与充电器通过USB进行信息交互以及电流传输。待充电设备可以为手机终端、平板电脑等，也可以是充电宝、移动电源等可以存储电能的设备，还可以为其他设备，只要包括能够存储电能的装置即可，此处不做赘述。
在具体实施中，可以通过待充电设备向充电器发送控制电流。可以在待 充电设备中预先设置一可变电流源，通过调整可变电流源的输出电流，即可向充电器发送不同电流值的控制电流。
可以在充电器中设置电流检测装置，以获取待充电设备中可变电流源的输出的控制电流的电流值。电流检测装置可以是ADC，也可以是其他装置，例如，比较器等，只要满足可以获取待充电设备发送的控制电流的电流值即可。
可以理解的是，在本发明实施例中，充电器也可以将待充电设备发送的控制电流转换成对应的电压。例如，在充电器中设置一个固定阻值的电阻单元，通过检测电阻单元两端的电压值，即可获取待充电设备发送的控制电流的电流值。
在本发明实施例中，待充电设备向充电器发送控制电流波，控制电流波的波形可以由正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于预设参考电流值的电流组成。其中，正电流脉冲可以是指电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的电流脉冲，负电流脉冲可以为电流值小于预设的参考电流值的时长达到第二时长T2的电流脉冲，且参考电流值大于0。
参照图2，给出了本发明实施例中的一种控制电流波的波形示意图。图2中，L1表示为控制电流波的波形示意图，Ic表示为参考电流值，IH表示为正电流脉冲对应的电流值，IL表示为负电流脉冲对应的电流值。
从图2中可以得知，在0～t0时刻，控制电流波的电流值为参考电流值Ic。在t0～t0+T1时刻，控制电流波的电流值为IH，即t0～t0+T1时刻控制电流波为正电流脉冲。在t0+T1～t1时刻，控制电流波的电流值为Ic。在t1～t1+T2时刻，控制电流波的电流值为IL，即t1～t1+T2时刻控制电流波为负电流脉冲。
当控制电流波为正电流脉冲时，执行步骤S102；当控制电流波为负电流脉冲时，执行步骤S103；当控制电流波为电流值等于参考电流值的电流时，执行步骤S104。
步骤S102，当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值。
在具体实施中，在控制电流波为正电流脉冲时，可以判定当前待充电设 备请求调高充电器的输出电压。充电器可以根据预设的电压调整表，将充电器的输出电压调整为大于充电器当前输出电压值的电压值。
在本发明实施例中，可以预先设立一个电压调整表，当控制电流波为正电流脉冲时，选取电压控制表中，大于充电器当前输出电压值的最小值作为输出电压值，并将充电器的输出电压值调整为大于充电器当前输出电压值的最小值。
例如，在本发明一实施例中，参照表1，给出了一电压调整表。
3.6V3.8V4.0V4.2V4.5V5V7V9V12V15V
表1
充电器的当前输出电压值为5V。正电流脉冲对应的电流值为1.8mA，参考电流值为1.2mA。选取大于当前输出电压的最小值作为输出电压值，从表1中可以得知，大于5V的最小值为7V，即选取7V作为输出电压值，充电器将输出电压值调整为7V并输出。
在本发明另一实施例中，在控制电流波为正电流脉冲时，将正电流脉冲对应的电流值与参考电流值相减做差，得到第一差值Δ1。在预设的电流差值与电压的映射表中，将第一差值Δ1与映射表中的电流差值范围进行比较。根据第一差值Δ1在映射表中所处的电流差值范围，选取对应的电压值作为输出电压值。
例如，参照表2，给出了本发明实施例中的一种电流差值与电压的映射表。以充电器的当前输出电压值为5V为例。
电流差值当前电压值输出电压值0.6mA5V7V1.2mA5V9V1.8mA5V12V
表2
在本发明一实施例中，正电流脉冲对应的电流值为2.4mA，参考电流值 为1.2mA，则第一差值Δ1＝2.4mA－1.2mA＝1.2mA，则根据表2可以得知，对应的输出电压值为9V。在本发明另一实施例中，控制电流波对应的电流值为1.8mA，参考电流值为1.2mA，则第一差值Δ1＝1.8mA－1.2mA＝0.6mA，则根据表2可以得知，对应的输出电压值为7V。
从表2中可以得知，正电流脉冲对应的电流值与参考电流值之间的差值越大，即正电流脉冲对应的电流值越大时，充电器的输出电压的调整幅度越高，通过增大正电流脉冲对应的电流值，即可实现充电器输出电压值的快速升高。
对应于充电器的当前电压为其他值的情况，可以参照表2，电流差值与输出电压值的映射关系可以根据实际的应用场景进行自行设定，只要满足电流差值越大，对应的输出电压值越大即可。
在本发明其他实施例中，还可以通过其他的调整方法对充电器的输出电压进行调整，此处不再赘述。
步骤S103，当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值。
在具体实施中，在控制电流波为负电流脉冲时，可以判定当前待充电设备请求调低充电器的输出电压。充电器可以根据预设的电压调整表，将充电器的输出电压调低至小于充电器当前输出电压值的电压值。
例如，在本发明一实施例中，参照表1，充电器的当前输出电压值为5V，负电流脉冲对应的电流值为0.6mA，参考电流值为1.2mA，即负电流脉冲对应的电流值小于参考电流值。选取小于当前输出电压值的最大值作为输出电压，从表1中可以得知，小于5V的最大值为4.5V，即选取4.5V作为输出电压值，充电器将输出电压调整为4.5V并输出。
在本发明另一实施中，在负电流脉冲对应的电流值小于参考电流值时，将参考电流值与负电流脉冲对应的电流值相减做差，得到第二差值Δ2。在预设的电流差值与电压的映射表中，将第二差值Δ2与映射表中的电流差值范围进行比较。根据第二差值Δ2在映射表中所处的电流差值范围，选取对应的电压值作为输出电压值。
例如，参照表3，根除了本发明实施例中的另一种电流差值与电压的映射表。以充电器的当前输出电压值为5V为例。
电流差值当前电压值输出电压值0.3mA5V4.5V0.6mA5V4.2V0.9mA5V4.0V
表3
在本发明一实施例中，负电流脉冲对应的电流值为0.9mA，参考电流值为1.2mA，则第二差值Δ2＝1.2mA－0.9mA＝0.3mA，则根据表3可以得知，对应的输出电压值为4.5V。在本发明另一实施例中，负电流脉冲对应的电流值为0.6mA，参考电流值为1.2mA，则第二差值Δ2＝1.2mA－0.6mA＝0.6mA，则根据表3可以得知，对应的输出电压值为4.2V。
从表3中可以得知，参考电流值与负电流脉冲对应的电流值之间的差值越大，即负电流脉冲对应的电流值越小时，充电器的输出电压的调整幅度越大，通过减小负电流脉冲对应的电流值，即可实现充电器输出电压值的快速降低。
对应于充电器的当前电压为其他值的情况，可以参照表3，电流差值与输出电压值的映射关系可以根据实际的应用场景进行自行设定，只要满足电流差值越大，对应的输出电压值越小即可。
步骤S104，当所述控制电流波为电流值等于参考电流值的电流时，充电器的输出电压值保持不变。
由此可见，通过待充电设备向充电器发送控制电流波，控制电流波包括正电流脉冲以及负电流脉冲，当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值，从而实现通过待充电设备对充电器的输出电压进行调整。而随着充电器的输出电压升高时，在充电器输出电流不变的情况下，充 电器的输出功率增加，相应地，输入到电池的有效功率随之升高，即输入到电池的电流增加，从而可以充分利用充电器的输出能力，实现快速充电。
而在待充电设备采用线性方式充电时，通过接收待充电设备发送的负电流脉冲，将充电器的输出电压调低，在充电器输出电流值不变的情况下，降低充电器的输出电压，可以使得充电器的输出电压与电池的当前电压的差值减少，从而可以有效减少充电电路在充电过程中的功率损耗。
在具体实施中，在待充电设备向充电器输出控制电流波之前，还可以向充电器输出检测电流，以检测当前连接的充电器是否能够接收待充电设备发送的控制电流波，从而实现对充电器的输出电压进行调整。若待充电设备检测到充电器在接收检测电流的时长达到预设时长时，充电器的压降发生改变，则可以判定当前充电器能够接收控制电流波。此时，充电器处于待接收控制电流波的状态。
由此可见，在充电器检测到接收到检测电流的时长达到预设时长时，充电器进入待接收控制电流波的状态，并向待充电设备发送反馈信号。待充电设备在接收到充电器发送的反馈信号后，再向充电器发送控制电流波，以控制充电器调整输出电压，从而可以避免因噪声信号干扰而导致充电的误操作。
在具体实施中，由于在充电过程中，待充电设备对充电器的输出电压值进行调整，因此在充电过程结束，例如待充电设备与充电器的充电接口断开连接时，充电器的输出电压值可以被调整到一个较高的电压值。例如，在充电结束时，充电器的输出电压值为12V。在充电器重新为另一待充电设备进行充电时，由于充电器的输出电压值为12V，而待充电设备额定的输入电压值为5V，则无法通过充电器向该充电设备进行充电，甚至对待充电设备造成损坏。
为解决上述问题，本发明实施例还提供了另一种充电方法，参照图3，在步骤S102或步骤S103执行完成之后，还执行步骤S105。
步骤S105，在获取到来自所述待充电设备的控制电流波的电流值等于0时，将所述充电器的输出电压重置为默认输出电压值。
在本发明实施例中，在充电过程结束时，例如，待充电设备与充电器的 充电接口断开连接，即待充电设备拔出时，待充电设备无法继续向充电器输出控制电流波，即充电器接收到的来自待充电设备的控制电流波的电流值为0。在这种情况下，可以将充电器的当前输出电压值重置为默认的输出电压值。
例如，在待充电设备拔出之前，通过待充电设备将充电器的输出电压值调整为12V。在充电器获取到的来自待充电设备的控制电流波的电流值为0，即充电器获知当前待充电设备拔出时，将输出电压值调整为默认的5V。
由此可知，在获取的来自待充电设备的控制电流波的电流值等于0时，即待充电设备未向充电器发送电流时，判定当前待充电设备拔出，将充电器的输出电压重置为默认输出电压值，以避免在进行下一次充电时，充电器的输出电压过高而对待充电设备造成的损坏，或者输出电压过低不能充电。
参照图4，本发明实施例还提供了一种充电装置40，包括：获取单元401以及调整单元402，其中：
获取单元401，用于获取来自待充电设备的控制电流波；
调整单元402，用于当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；
当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值；
所述正电流脉冲为电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的脉冲；所述负电流脉冲为电流值小于预设的参考电流值的时长达到预设第二时长T2的脉冲，所述参考电流值大于0。
在具体实施中，所述充电装置40还可以包括：检测单元403，可以用于接收所述待充电设备发送的检测电流，当检测到接收所述检测电流的时长达到预设时长时，向待充电设备发送反馈信号，通过所述获取单元401获取来自所述待充电设备发送的控制电流波。
在具体实施中，所述充电装置40还可以包括：重置单元404，可以用于在获取到来自所述待充电设备的控制电流波的电流值等于0时，将所述充电器的输出电压值重置为默认输出电压值。
参照图5，本发明实施例还提供了一种充电器50，包括：检测电路501、反馈电路502以及电压转换器503，其中：
检测电路501包括：比较单元以及压降电阻。
在本发明一实施例中，压降电阻的第一端与充电器的电流输入端耦接，第二端与地耦接。由于压降电阻的第一端与充电器的电流输入端耦接，因此，在待充电设备向充电器输出电流时，在压降电阻上可以产生一个对应的压降。待充电设备向充电器输出电流的电流值为I，压降电阻的阻值为R，则压降电阻上产生的压降U＝I×R。
例如，压降电阻的阻值为1KΩ，待充电设备向充电器输出电流的电流值I＝0.6mA，则在压降电阻上产生的压降为U＝0.6V。
比较单元，包括至少三个判决门限值均不相等的比较器，至少三个比较器的第一输入端均输入压降电阻对应的压降，第二输入端均输入一一对应的判决门限值，输出端均与反馈电路502耦接。
在本发明一实施例中，比较单元包括三个比较器，三个比较器所对应的判决门限值均不相等。三个比较器的第一输入端均输入压降电阻对应压降，第二输入端均输入各自对应的判决门限值。三个比较器分别对压降电阻对应的压降以及各自对应的判决门限值进行比较，通过输出端输出比较结果，并输入到反馈电路502中。
例如，三个比较器依次为比较器A1、比较器A2以及比较器A3，比较器A1的判决门限值为0.3V，比较器A2的判决门限值为0.9V，比较器A3的判决门限值为1.5V。在比较器第一输入端的输入值大于第二输入端的输入值时，比较器输出高电平“1”，在比较器的第一输入端的输入值小于第二输入端的输入值时，比较器输出低电平“0”。
压降电阻的阻值为1KΩ，待充电设备向充电器输出电流值为参考电流值的控制电流波，参考电流值等于1.2mA，则压降电阻对应的压降为1.2V。比较器A1的第一输入端输入1.2V的电压，第二端输入0.3V的电压，即比较器A1第一输入端的输入值大于第二输入端的输入值。比较器A2的第一输入端输入1.2V的电压，第二端输入0.9V的电压，即比较器A2第一输入端的输入 值大于第二输入端的输入值。比较器A3的第一输入端输入1.2V的电压，第二端输入1.5V的电压，即比较器A1第一输入端的输入值小于第二输入端的输入值。因此，上述三个比较器输出的结果依次为1、1、0，并将比较结果发送至反馈电路502。
又如，待充电设备向充电器输出正电流脉冲，正电流脉冲对应的电流值为1.8mA，则压降电阻对应的压降为1.8V。因此，比较器A1、A2、A3均输出高电平，即输出结果为1、1、1。又如，待充电设备向充电器输出负电流脉冲，负电流脉冲对应的电流值为0.6mA，则压降电阻对应的压降为0.6V。因此，比较器A1、A2、A3的输出结果为1、0、0。
可以理解的是，在本发明其他实施例中，比较单元包括的比较器的个数也可以为其他任意大于3的整数值。比较单元包括的比较器的判决门限至各不相同，且所有比较器均满足在比较器第一输入端的输入值大于第二输入端的输入值时，比较器输出高电平“1”，在比较器的第一输入端的输入值小于第二输入端的输入值时，比较器输出低电平“0”。
反馈电路502，设置在检测电路501以及电压转换器503之间，将比较单元中的至少三个判决门限值均不相等的比较器的输出结果转换成对应的电压转换器控制信号，并将所述控制信号发送至电压转换器503。
在本发明实施例中，反馈电路502在接收到检测电路501中的比较器的输出结果时，将检测电路501中的比较器的输出结果与参考电流值对应的比较器的输出结果进行比较，根据预设的电压调整表，即可获取当前控制电流波的电流值所对应的充电器的输出电压，并将输出电压值反馈给电压转换器503。
例如，在本发明一实施例中，参考电流值对应的比较器的输出结果为1、1、0。在某一时间段内，检测到时长T1内对应的比较器的输出结果为1、1、1，则可以判定输入到充电器中的控制电流波为正电流脉冲。根据预设的电压调整表1，当前充电器的输出电压值为5V，则将充电器的输出电压调整为7V。因此，反馈电路502向电压转换器503发送输出电压为7V的控制信号。
又如，在本发明另一实施例中，检测到时长T2内对应的比较器的输出结 果为1、0、0，则可以判定输入到充电器中的控制电流波为负电流脉冲。根据预设的电压调整表1，当前充电器的输出电压值为5V，则将充电器的输出电压调整为4.5V。因此，反馈电路502向电压转换器503发送输出电压为4.5V的控制信号。
电压转换器503，与所述比较单元耦接，适于调整所述充电器的输出电压值。
在本发明实施例中，在接收到反馈电路502反馈的控制信号后，电压转换器503即可获取当前控制电流波对应的充电器的输出电压，并将充电器的输出电压调整为对应的输出电压。
例如，电压转换器503接收到反馈电路502反馈的控制信号时，控制信号表示为当前控制电流波对应的充电器的输出电压为7V的信号，因此，电压转换器503将充电器的输出电压调整为7V。
在本发明实施例中，电压转换器503可以为AC-DC转换器，也可以为DC-DC转换器。当电压转换器为AC-DC转换器时，为了安全起见，可以在AC-DC转换器与检测电路501之间设置隔离器，将AC-DC转换器与检测电路501物理隔离，从而可以避免因人体误接触而存在的危险隐患。在本发明一实施例中，隔离器属于反馈电路中的一部分，即反馈电路中包含有隔离器。
在本发明一实施例中，隔离器为光耦合器件。隔离器还可以为其他类型的器件，只要满足将AC-DC转换电路与检测电路501物理隔离即可，此处不再赘述。
在本发明实施例中，检测电路501还可以包括：逻辑控制器以及开关单元，其中：
逻辑控制器，与所述比较单元的输出端耦接，适于接收所述比较单元发送的比较结果，并当所述比较结果中，输出高电平的比较器的个数满足预设需求时，开始计时，即判决门限值小于压降电阻对应的压降的比较器的个数满足预设需求时，当计时时长达到预设时长时，控制所述开关单元导通，此时，压降电阻的阻值降低，相应地压降降低，将压降电阻对应的压降信号作为反馈信号发送至待充电设备，使得待充电设备获知当前充电器能够接收控 制电流波；
开关单元，与所述逻辑控制器耦接，适于在导通时，降低所述压降电阻的阻值。
在本发明一实施例中，比较单元包括三个比较器：三个比较器依次为比较器A1、比较器A2以及比较器A3。在输出高电平的比较器的个数满足预设条件时，例如，三个比较器中至少两个比较器输出的比较结果为“1”时，逻辑控制器开始计时，并当计时时长达到预设时长时，逻辑控制器向开关单元发送控制指令，控制开关单元导通。在开关单元导通时，开关单元将压降电阻中的部分电阻短路，从而降低压降电阻的阻值。在开关单元导通时，存在至少一个比较器输出的比较结果为“1”。压降电阻对应的电压降低，将压降电阻对应的压降信号作为反馈信号发送至待充电设备，使得待充电设备获知当前充电器能够接收控制电流波。
在本发明实施例中，开关单元可以是MOS管，例如，NMOS管或PMOS管，也可以是三极管或继电器，还可以是其他能够实现开关功能的元器件或电路，只要满足在导通时可以降低压降电阻即可。
参照图6，给出了本发明实施例中的一种检测电路501的结构示意图。
图6中，压降电阻包括第一压降电阻R1，第二压降电阻R2。A1、A2、A3分别为比较单元对应的三个判决门限值均不相等的比较器，比较器A1的判决门限值为VT1，比较器A2的判决门限值为VT2，比较器A3的判决门限值为VT3，VT1＜VT2＜VT3，NMOS管N1为开关单元。
充电器与待充电设备通过USB传输线连接，充电器为待充电设备充电。在充电过程中，待充电设备通过DM引脚向充电器输出检测电流以及控制电流波。在待充电设备向充电器输出控制电流波之前，向充电器输出检测电流，以检测当前充电器是否能够接收待充电设备发送的控制电流波。
待充电设备通过可变电流源向充电器发送检测电流I0，为简单起见，在本发明下述实施例中，检测电流I0的值与参考电流值Ic相等。压降电阻对应的压降为U0＝I0×(R1+R2)，且VT3＜U0，则比较器A1、A2、A3均输出高电平“1”。
逻辑控制器接收到三个比较器输出的比较结果，检测到三个比较器均输出高电平“1”，逻辑控制器开始计时，当计时时长达到预设时长，例如1s时，向NMOS管N1的栅极发送控制信号，使得NMOS管N1导通。
由于第二压降电阻R2与NMOS管N1的源极和漏极耦接，因此在NMOS管N1导通时，第二压降电阻R2被短路，此时充电器中与检测电流对应的压降为U’＝I0×R1，而VT2＜U’＜VT3，因此在电阻R2被短路之后，两个比较器输出高电平。
由于充电器与待充电设备连接，因此，在检测电路501中的压降降低时，即DM/DP引脚上的电压值降低为U’，相应地，待充电设备的DM/DP引脚上的电压值也降低为U’，即可判定当前所连接的充电器能够接收控制电流波，可以向充电器发送控制电流波。
待充电设备向充电器输出控制电流波，控制电流波对应的电流值为I，则检测电路中的压降为U＝I×R1。
设定待充电设备输出的控制电流波的电流值等于参考电流I1时，比较器A1、A2、A3的输出结果为1、1、0；当控制电流波为正电流脉冲时，比较器A1、A2、A3的输出结果为1、1、1；当控制电流波为负电流脉冲时，比较器A1、A2、A3的输出结果为1、0、0。
待充电设备检测到充电器当前输出电压值为5V，充电器的当前输出电压无法满足快速充电的需求，需要调高充电器的输出电压值。待充电设备向充电器发送正电流脉冲，比较器A1、A2、A3均输出高电平，即输出结果为1、1、1，根据表1，电压转换器将充电器的输出电压调整为7V。
待充电设备判定7V的输出电压仍不能满足快速充电的需求，继续向充电器发送正电流脉冲，比较器A1、A2、A3均输出高电平，充电器当前输出电压值为7V。根据表1，电压转换器将充电器的输出电压调整为9V。依次类推，即可将充电器的输出电压值调整至需求值。
相类似的，将充电器的输出电压调小可以参照上述调高的方案。充电器的当前输出电压值为5V，充电器设备向充电器发送负电流脉冲，只有比较器A1输出高电平，根据表1，电压转换器将充电器的输出电压调整为4.5V。继 续向充电器发送负电流脉冲，只有比较器A1输出高电平，根据表1，电压转换器将充电器的输出电压调整为4.2V。依次类推，即可将充电器的输出电压值调整至需求值。
可以理解的是，在本发明实施例中，在通过待充电设备发送控制电流波控制充电器的输出电压时，充电器可以在连续接收多个正电流脉冲后，才执行一次输出电压调高的操作。充电器也可以在连接接收多个负电流脉冲后，才执行一次输出电压调低的操作。根据正电流脉冲和负电流脉冲对充电器的输出电压调整还可以存在其他的方式，此处不再赘述。
参照图7，给出了一种本发明实施例提供的充电器的工作时序图。图7中，NMOS_G表示为NMOS管N1的栅极G的电平，IC表示为待充电设备中的可变电流源输出的电流波对应的电流值，在图7中，默认IC＞0mA。DM/DP电压表示为充电器检测电路压降电阻对应的压降，VT1～VT3表示为比较器A1～A3的判决门限值，T表示为预设时间，C表示为比较器A3的输出电平，B表示为比较器A2的输出电平，C标识为比较器A1的输出电平。
参照图6及图7，在0～T时刻，待充电设备发送的电流值等于检测电流I0的电流值。在充电器中，检测电流I0对应的压降DM/DP电压大于比较器A3的判决门限值VT3，即比较器的输出结果均为高电平时，逻辑控制器开始计时。在逻辑控制器计时的时长达到预设时长T时，逻辑控制器向NMOS管N1的栅极G发送高电平信号，NMOS管N1导通，R2被短路，DM/DP电压被拉低，拉低后的DM/DP电压小于VT3大于VT2，充电器进入待接收待充电设备发送控制电流波的工作状态。
在T+t时刻后，待充电设备发送控制电流波。在T+t～t1时间段内，待充电设备发送的控制电流波的电流值为参考电流值，DM/DP电压处于VT2和VT3之间。在t1～t1+T1时间段内，待充电设备发送正电流脉冲，DM/DP电压升高，对应的比较器A1、A2、A3的输出结果为1、1、1，调高充电器的输出电压。
在t1+T1时刻，待充电设备向充电器发送的控制电流波的电流值等于参考电流值，对应的比较器A1、A2、A3的输出结果为1、1、0，充电器的输 出电压不变。在t2～t2+T2时间段内，待充电设备发送负电流脉冲，DM/DP电压降低，对应的比较器A1、A2、A3的输出结果为1、0、0，调低充电器的输出电压。
继续结合图6和图7，从图7中可以得知，在待充电发送负电流脉冲时，检测电路对应的压降仍大于VT1，而在待充电设备与充电器断开连接时，检测电路对应的压降小于VT1，因此，在检测到检测电路对应的压降小于VT1时，即可判定待充电设备与充电器断开连接。
因此，可以通过上述方法来判断待充电设备是否与充电器断开连接。
在本发明实施例中，比较器的个数还可以为其他任意大于3的整数值，例如，可以为4或者5，或者为其他值。本发明实施例再以比较器的个数为5个为例，对本发明实施例中的检测单元501进行说明。
参照图8，给出了本发明实施例中的另一种检测单元501的结构示意图。与图6中提供的检测电路相比，该检测电路包括：五个比较器A0～A4，比较器A0的判决门限值为VT0，比较器A4的判决门限值为VT4。且VT0＜VT1＜VT2＜VT3＜VT4。
待充电设备通过可变电流源向充电器发送检测电流I0，则压降电阻对应的压降为U0＝I0×(R1+R2)>VT3，即至少存在比较器A0～A3输出高电平。
逻辑控制器接收五个比较器输出的比较结果，检测到至少存在4个比较器输出高电平1，逻辑控制器开始计时，当计时时长达到预设时长T时，向NMOS管N1的栅极发送控制信号，使得NMOS管N1导通。
R2短路，检测电流对应的压降为U’＝I0×R1，而VT1＜U’＜VT2，此时，五个比较器的输出结果为1、1、0、0、0。在待充电设备判定当前连接的充电器能够接收控制电流波后，向充电器发送控制电流波，控制电流波对应的电流值为I，则检测电路中的压降为U＝I×R1。
设定待充电设备发送电流值与参考电流值相等的控制电流波时，比较器的输出结果为1、1、1、0、0；当控制电流波为正电流脉冲时，比较器的输出结果为1、1、1、1、0或1、1、1、1、1；当控制电流波为负电流脉冲时，比较器的输出结果为1、1、0、0、0或1、0、0、0、0。
参照表4，给出了本发明实施例中的一种比较器的输出结果与电压值的对应关系的映射表。
比较器输出结果当前电压值输出电压值1、1、1、1、15V12V1、1、1、1、05V9V1、1、1、0、05V5V1、1、0、0、05V4.5V1、0、0、0、05V4.2V
表4
例如，充电器的当前输出电压值为5V，待充电设备向充电器发送控制电流波，比较器的输出结果为1、1、1、1、0，则对应的输出电压值为9V。而当比较器的输出结果为1、1、1、1、1时，对应的输出电压值为12V。也就是说，在本发明实施例中，待充电设备发送的正电流脉冲对应的电流值越大，充电器的输出电压的调整幅度就越大。
又如，充电器的当前输出电压值为5V，待充电设备向充电器发送控制电流波，比较器的输出结果为1、1、0、0、0，则对应的输出电压值为4.5V。而当比较器的输出结果为1、0、0、0、0时，对应的输出电压值为4.2V。也就是说，在本发明实施例中，待充电设备发送的负电流脉冲对应的电流值越小，充电器的输出电压的调整幅度就越大。
参照图9，给出了一种本发明实施例提供的充电器的工作时序图。图9中，NMOS_G表示为NMOS管N1的栅极G的电平，IC表示为待充电设备中的可变电流源的输出电流值，在图9中，默认IC＞0mA。DM/DP表示为充电器检测电路压降电阻对应的压降，VT0～VT4表示为比较器A0～A4的判决门限值，T表示为预设时间。
参照图8及图9，在0～T时刻，待充电设备发送的IC为检测电流I0。在充电器中，检测电流对应的压降DM/DP大于比较器A3的判决门限值VT3，逻辑控制器计时，在逻辑控制器计时的时长达到预设时长T时，逻辑控制器 向NMOS管N1的栅极G发送高电平信号，NMOS管N1导通，R2被短路，DM/DP被拉低，拉低后的DM/DP小于VT2大于VT1，充电器进入待接收待充电设备发送控制电流波的工作状态。
在T+t时刻，待充电设备检测到DM/DP电压发生改变，待充电设备发送控制电流波，控制电流波对应的电流值与参考电流值相等，此时，DM/DP电压处于VT2和VT3之间。
在t1时刻，待充电设备发送正电流脉冲，DM/DP的电压值大于VT3小于VT4，因此对应的五个比较器的输出结果为1、1、1、1、0，根据预设的映射表即可获取输出电压值。例如，参照表4，充电器当前输出电压值为5V，则比较器输出结果为1、1、1、1、0对应的输出电压值为9V。
在t2时刻，待充电设备发送正电流脉冲，此时对应的比较器输出结果为1、1、1、1、1。在t3时刻，待充电设备发送负电流脉冲，对应的比较器输出结果为1、1、0、0、0，在t4时刻，待充电设备发送负电流脉冲，对应的比较器输出结果为1、0、0、0、0。参照表4，即可分别获取对应的充电器输出电压值。
可以理解的是，在本发明实施例中，检测电路501中的比较单元还可以采用ADC电路进行替代。参照图10，给出了本发明实施例中的另一种检测电路501的结构示意图。
图10中，待充电设备通过可变电流源向充电器发送检测电流I0，则压降电阻对应的压降为U0＝I0×(R1+R2)。
ADC电路采集压降电阻上的压降，并发送至逻辑控制器。逻辑控制器将ADC电路采集到的压降U0与预设的电压值进行比较，当压降U0大于预设的电压值时，逻辑控制器开始计时。当计时时长达到预设时长，例如1s时，向NMOS管N1的栅极发送高电平信号，使得NMOS管N1导通。
在本发明实施例中，预设的电压值可以等于VT1。也就是说，逻辑控制器在获取到ADC电路发送的压降电阻对应的压降为U0＝I0×(R1+R2)＞VT3时，开始计时。
由于第二压降电阻R2与NMOS管N1的源极和漏极耦接，因此在NMOS 管N1导通时，第二压降电阻R2被短路，此时充电器中与检测电流对应的压降为U’＝I0×R1，而VT2＜U’＜VT3。
由于充电器与待充电设备连接，因此，在检测电路中的压降降低时，即DM/DP引脚上的电压值降低为U’，相应地，待充电设备的DM/DP引脚上的电压值也降低为U’，即可判定当前所连接的充电器能够接收控制电流波，因此，可以向充电器发送控制电流波，控制电流波对应的电流值为I。
当待充电设备向充电器发送电流值为I的控制电流时，ADC电路采集到的压降电阻对应的压降为U＝I×R1。R1为已知，因此，ADC电路在采集到压降后，即可获知当前的控制电流波对应的电流值。将当前的控制电流波对应的电流值与参考电流值进行比较，即可获知当前待充电设备发送的控制电流波是正电流脉冲，还是负电流脉冲，或者是等于参考电流值的控制电流。从而可以获取对应的电压值，将对应的输出电压值发送至反馈单元502。
例如，ADC电路采集到的压降电阻对应的压降为U＝1.8V，已知R1＝1KΩ，因此，当前控制电流波对应的电流值I＝1.8mA。而参考电流值为1.2mA，即当前控制电流波为正电流脉冲。参照表1，当前充电器输出电压为5V，则将充电器的输出电压调整为7V。
又如，ADC电路采集到的压降电阻对应的压降为U＝2.4V，已知R1＝1KΩ，因此，当前控制电流波对应的电流值I＝2.4mA。而参考电流值为1.2mA，即当前控制电流波为正电流脉冲，且正电流脉冲对应的电流值与参考电流值之间的差值等于1.2mA。参照表2，当前充电器输出电压为5V，则将充电器的输出电压调整为12V。
又如，ADC电路采集到的压降电阻对应的压降为U＝0.6V，已知R1＝1KΩ，因此，当前控制电流波对应的电流值I＝0.6mA。而参考电流值为1.2mA，即当前控制电流波为负电流脉冲。参照表1，当前充电器输出电压为5V，则将充电器的输出电压调整为4.5V。
参照图11，给出了本发明实施例中的一种充电器的结构示意图，包括：检测电路501、反馈电路502、AC-DC转换器503、以及开关电源电路504。
其中，检测电路501中包含有锁存电路5011，通过锁存电路5011锁存充 电器的当前状态，例如，充电器的当前输出电压。反馈电路502中包含有隔离器件5021，通过隔离器件5021实现检测电路501与AC-DC转换器503的物理隔离。检测电路501与充电器的DM/DP引脚连接，通过DM/DP引脚接收待充电设备发送的电流波。
参照图12，给出了本发明实施例中的一种待充电设备的结构示意图，包括：可变电流源、控制器以及比较器B1，其中，比较器B1的第一输入端输入DM/DP引脚上的电压，第二端输入比较器B1的判决门限值VT’。待充电设备和充电器可以通过DM/DP引脚连接。
在本发明实施例中，可以通过控制器控制可变电流源输出对应电流值的控制电流波，控制电流波的具体组成可以参照本发明上述实施例中的描述，此处不再赘述。
在本发明实施中，VT’的取值范围可以为I0×R1＜VT’＜I0×(R1+R2)。在本发明一实施例中，VT’＝VT3。在本发明其他实施例中，VT’的值还可以为其他值，可以根据实际应用场景选择对应的VT’，此处不再赘述。
在本发明实施例中，比较器B1也可以采用ADC电路来替代。通过ADC电路获取充电器检测电路上的压降，并将压降发送至控制器，控制器将接收到的压降与U0进行比较。当控制器检测到检测电路上的压降小于U0时，即可判定充电器可以接收控制电流波，待充电设备可以执行发送控制电流波的操作。
下面结合图6～图7、图11～图12，对本发明实施例中充电器的模式检测流程进行说明。
待充电设备可以通过控制器控制可变电流源发送不同的电流值。在充电过程中，可以通过控制器控制可变电流源产生检测电流I0，并通过DM/DP引脚发送至充电器。充电器端的检测电路501通过DM/DP引脚接收待充电设备中的可变电流源发送的检测电流。
参照图6及图7，检测电路501中压降电阻对应的压降为U0＝I0×(R1+R2)，且U0＞VT3，即DM/DP上的电压为U0。由于待充电设备中的比较器B1的第一输入端输入DM/DP上的电压，第二输入端输入VT3，因此， 比较器B1产生高电平信号并发送至控制器。
充电器的逻辑控制器检测到比较器均输出高电平时开始计时，当计时时长达到预设时长T时，向NMOS管N1的栅极发送高电平信号，NMOS管N1导通。
在图6中，由于第二压降电阻R2与NMOS管N1的源极和漏极耦接，因此在NMOS管N1导通时，第二压降电阻R2被短路，此时充电器中与检测电流对应的压降为U’＝I0×R1，且VT2＜U’＜VT3。
由于充电器与待充电设备连接，因此，在检测电路中压降电阻对应的压降降低时，即DM/DP引脚上的电压值降低为U’，相应地，待充电设备的DM/DP引脚上的电压值也降低为U’。由于比较器B1的第一输入端输入DM/DP引脚上的电压，第二端输入与比较器A3的判决门限值相等的电压值VT3，因此，在DM/DP引脚上的电压发生改变时，比较器B1产生低电平信号并发送至控制器。控制器在接收到低电平信号时，即可判定充电器可以接收控制电流波。
结合图6～图7、图11～图12，本发明一实施例分别对充电过程中，充电器所执行的操作以及待充电设备所执行的操作进行说明。
参照图13，给出了本发明一实施例中，在进行充电时，充电器的操作流程图。
步骤S1301，充电器默认输出电压为5V。
在本发明一实施例中，充电器的默认输出电压为5V。在本发明其他实施例中，充电器的默认输出电压也可以为其他值，此处不再赘述。
步骤S1302，判断DM/DP电压是否大于VT3。
在本发明一实施例中，当DM/DP电压大于VT3时，执行步骤S1303；当DM/DP电压小于VT3时，重新执行步骤S1301。
步骤S1303，判断DM/DP电压大于VT3的时长是否大于T。
在本发明一实施例中，当DM/DP电压大于VT3的持续时长大于T时，执行步骤S1304。当DM/DP电压大于VT3的时长小于T时，继续执行步骤S1302。
步骤S1304，NMOS管N1导通，电阻R2短路。
在NMOS管N1导通后，电阻R2短路，执行步骤S1305。
步骤S1305，判断DM/DP电压是否小于VT3。
当DM/DP电压小于VT3时，执行步骤S1306；当DM/DP电压不小于VT3时，执行步骤S1301。
步骤S1306，充电器进入待接收待充电设备发送的控制电流波的工作状态。
在本发明实施例中，状态0表示为DM/DP电压大于VT2小于VT3，即此时待充电设备输出的控制电流波对应的电流值与参考电流值相等；
状态1表示为DM/DP电压大于VT3，即此时待充电设备输出的控制电流波为正电流脉冲；
状态-1表示为DM/DP电压小于VT2大于VT1，即此时待充电设备输出的控制电流波为负电流脉冲。
步骤S1307，判断当前状态是否为状态0。
在本发明实施例中，在当前状态为状态0时，执行步骤S1308；在当前状态不为状态0时，执行步骤S1306。
步骤S1308，判断当前状态是否为状态1。在当前状态为状态1时，执行步骤S1309；在当前状态不为状态1时，执行步骤S1310。
步骤S1309，按照预定升高充电器电压。
步骤S1310，判断当前状态是否为状态-1。
在当前状态为状态-1时，执行步骤S1311；在当前状态不为状态-1时，执行步骤S1307。
步骤S1311，按照预定降低充电器电压。
在本发明实施例中，步骤S1309以及步骤S1311可以参照本发明上述实施例中的步骤S102，此处不再赘述。
由此，根据步骤S1301～S1311，即可实现充电器根据待充电设备发送的 电流进行输出电压的相应调整。
参照图14，给出了本发明一实施例中，在进行充电时，待充电设备的操作流程图。
步骤S1401，待充电设备判断充电器插入检测正常。
步骤S1402，BC1.2充电器类型检测。
在本发明实施例中，BC1.2是指电池充电规格(Battery Charging Specification Revision)1.2检测方式。
步骤S1403，判断当前充电器是否为国标充电器。
可以理解的是，在本发明实施例中，还可以采用其他的判断方法来判断当前的充电器是否为国标充电器，此处不做赘述。
在本发明一实施例中，国标充电器的标准号为(YD/T1591-2006)，在本发明其他实施例中，国标充电器的标准号还可以为其他标准号，此处不做赘述。
在当前充电器为国标充电器时，执行步骤S1404或步骤S1405；在当前充电器为非国标充电器时，执行步骤S1406。
步骤S1404，通过DM/DP引脚向充电器输出电流。
在通过DM/DP引脚向充电器输出电流后，执行步骤S1407。
步骤S1405，采用国家标准充电器DCP方式充电。
步骤S1406，采用USB或非标准充电方法进行充电。
步骤S1407，判断DM/DP电压是否大于VT’。
当DM/DP电压大于VT’时，执行步骤S1408；当DM/DP电压小于VT’时，执行步骤S1409。
步骤S1408，判断DM/DP电压大于VT’的持续时长是否达到预设时长T。
当DM/DP电压大于VT’的持续时长达到预设时长T时，执行步骤S1410；当DM/DP电压大于VT’的持续时长未达到预设时长T时，执行步骤S1407。
步骤S1409，复位，采用初始充电模式。
步骤S1410，判断在T2时长内DM/DP电压是否小于VT’。
当在T2时长内DM/DP电压小于VT’时，执行步骤S1411；当DM/DP电压在T2时长内不小于VT’时，重新执行步骤S1409。
步骤S1411，向充电器发送控制电流波。
在本发明实施例中，待充电设备向充电器发送的控制电流波可以包括：正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流。可以根据实际的应用场景，选择发送的控制电流波对应的电流值。
例如，通过待充电设备调高充电器的输出电压，则待充电设备发送正电流脉冲。又如，通过待充电设备调低充电器的输出电压，则待充电设备发送负电流脉冲。具体的通过待充电设备对充电器的输出电压进行调整可以参照本发明上述实施例中的内容，此处不再赘述。
步骤S1412，检测充电器的输出电压是否发生对应的改变。
在充电器的输出电压未发生对应的改变时，执行步骤S1409；在充电器的输出电压发生对应的改变时，执行步骤S1413。
步骤S1413，开始大电流充电。
参照图15，本发明实施例还提供了一种充电器的工作流程图。
步骤S1501，充电器接收待充电设备发送的控制电流波。
步骤S1502，判断DM/DP电压是否小于比较器最小判决门限值。
当DM/DP电压小于比较器最小判决门限值时，执行步骤S1503；当DM/DP电压不小于比较器最小判决门限值时，继续执行步骤S1502。
在本发明一实施例中，例如，n+1个比较器的最小判决门限值为VT0，则当DM/DP电压小于VT0时，执行步骤S1503；当DM/DP电压不小于VT0时，继续执行步骤S1502。
步骤S1503，判定充电器与待充电设备断开连接。
步骤S1504，充电器输出电压恢复为5V，回到初始状态。
在本发明实施例中，开关单元NMOS管N1与压降电阻R1、R2的连接关系并不仅限于本发明上述实施例方案中提供的连接关系。参照图16，给出了另外几种开关单元N1与压降电阻R1、R2的连接示意图。
图16(a)中，将R1的第一端与NMOS管N1的源极耦接，第二端与地耦接；将R2的第一端与NMOS管N1的漏极耦接，第二端与NMOS管的源极耦接；NMOS管N1的栅极与逻辑控制器耦接，漏极与三个比较器A1、A2、A3的第一输入端均耦接。在NMOS管N1的栅极接收到逻辑控制器发送的控制指令时，NMOS管N1导通，R2被短路。
图16(b)中，将R1的第一端与三个比较器A1、A2、A3的第一输入端耦接，第二端与NMOS管N1的漏极耦接；将R2的第一端与R1的第一端耦接，第二端与地耦接；NMOS管N1的栅极与逻辑控制器耦接，源极与地耦接。在NMOS管N1未导通时，压降电阻为R＝R2，在NMOS管N1导通时，R1与R2并联，压降电阻的阻值为：R＝(R1×R2)/(R1+R2)。
图16(c)中，将R1的第一端与NMOS管N1的源极耦接，第二端与地耦接；将R2的第一端与NMOS管N1的漏极耦接，第二端与地耦接；NMOS管N1的栅极与逻辑控制器耦接，漏极与三个比较器A1、A2、A3的第一输入端耦接。在NMOS管N1未导通时，压降电阻为R＝R2，在NMOS管N1导通时，R1与R2并联，压降电阻的阻值为：R＝(R1×R2)/(R1+R2)。
本发明实施例还提供了一种充电系统，包括：充电器以及待充电设备，其中：
所述待充电设备，适于向所述充电器发送控制电流波，所述控制电流波包括正电流脉冲、负电流脉冲以及电流值等于参考电流值的电流；所述正电流脉冲为电流值大于预设的参考电流值的时长达到预设第一时长T1的脉冲；所述负电流脉冲为电流值小于预设的参考电流值的时长达到预设第二时长T2的脉冲，所述参考电流值大于0；
所述充电器，适于获取来自待充电设备的控制电流波；当所述控制电流波为正电流脉冲时，将充电器的输出电压值调整为大于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为负电流脉冲时，将充电器的输出电压 值调整为小于所述充电器当前输出电压值的电压值；当所述控制电流波为电流值等于参考电流值的电流时，所述充电器的输出电压值保持不变。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
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。