CN108711906A - 一种多输出充电***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多输出充电***及控制方法，该***包括：转换器、状态控制模块、第一过流/短路保护模块、第二过流/短路保护模块、第一开关、第二开关、第一负载检测模块、第二负载检测模块、第一USB输出接口、第二USB输出接口。本发明所提供的多输出充电***包括第一USB输出接口以及第二USB输出接口，从而在单转换器的情况下实现了多输出的快充电压支持。

Description

一种多输出充电***及控制方法

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种多输出充电***及控制方法。

背景技术

普通手机充电***，是指AC/DC(交流-直流)转换器或DC/DC(直流-直流)转换器输出5V电压，通过USB线给普通手机充电。

快速充电***，是指通过特定协议，如高通的QC(quick charge)协议、华为的SCP(super charge protocol)协议，指令上述的AC/DC(交流-直流)转换器或DC/DC(直流-直流)转换器输出比5V更高的电压，如9V、12V、或者20V通过USB线给特定手机充电。

多输出充电***是指一个产品上有不少于两个的输出口，可以同时给不少于两个手机充电。

如图1所示为现有技术中的一种多输出充电***，在图中包含一个AC/DC转换器或者一个DC/DC转换器、中间点、两个过流/短路保护模块、两个USB接口，交流或直流输入进入转换器后，在中间点1产生手机充电电压，经过过流、短路等保护模块后，分别给USB输出1，USB输出2供电。

在图1所示的多输出充电***中交流或直流输入进入转换器后，在中间点1产生手机充电电压，经过过流/短路等保护模块后，分别给USB输出1，USB输出2供电。

但是，由于USB输出1和USB输出2共享了中间点1，如果转换器产生了大于5V的电压，USB输出1和USB输出2会同时升高。此时，如果USB输出1接入的是普通手机，而普通手机是不支持输入大于5V的电压，则该手机面临烧毁的风险。因此，现有技术方案中存在无法支持快充的问题。

发明内容

本发明提供了一种多输出充电***及控制方法，用以解决现有技术中的多输出充电***存在无法支持快充的问题。

其具体的技术方案如下：

一种多输出充电***，所述***包括：转换器、状态控制模块、第一过流/短路保护模块、第二过流/短路保护模块、第一开关、第二开关、第一负载检测模块、第二负载检测模块、第一USB输出接口、第二USB输出接口；

所述转换器的输入端接电源，输出端分别接第一过流/短路保护模块以及第二过流/短路保护模块；第一过流/短路保护模块接第一开关后接第一USB输出接口，第二过流/短路保护模块接第二开关后接第二USB输出接口；

所述第一负载检测模块的一端接第一USB输出接口，另一端接所述状态控制模块的第一输入端；

所述第二负载检测模块的一端接第二USB输出接口，另一端接所述状态控制模块的第二输入端；

所述状态控制模块的第一控制端接所述第一开关，第二控制端接所述第二开关，第三控制端接所述转换器；

其中，所述状态控制模块根据第一负载检测模块以及所述第二负载检测模块的信号控制转换器的电压输出以及第一开关以及第二开关导通以及断开。

可选的，所述第一负载检测模块为电压比较器，所述电压比较器的一输入端接电压源以及第一USB输出接口，另一输入端接基准电压，输出端接所述状态控制模块。

可选的，所述第二负载检测模块为电压比较器，所述电压比较器的一输入端接电压源以及第二USB输出接口，另一输入端接基准电压，输出端接所述状态控制模块。

一种多输出充电***的控制方法，所述方法应用到多输出充电***中，所述***包括：转换器、状态控制模块、第一过流/短路保护模块、第二过流/短路保护模块、第一开关、第二开关、第一负载检测模块、第二负载检测模块、第一USB输出接口、第二USB输出接口；所述转换器的输入端接电源，输出端分别接第一过流/短路保护模块以及第二过流/短路保护模块；第一过流/短路保护模块接第一开关后接第一USB输出接口，第二过流/短路保护模块接第二开关后接第二USB输出接口；所述第一负载检测模块的一端接第一USB输出接口，另一端接所述状态控制模块的第一输入端；所述第二负载检测模块的一端接第二USB输出接口，另一端接所述状态控制模块的第二输入端；所述状态控制模块的第一控制端接所述第一开关，第二控制端接所述第二开关，第三控制端接所述转换器；所述方法包括：

状态控制模块检测是否存在所述第一负载检测模块以及第二负载检测模块发送来的接入信号；

若存在第一负载检测模块的接入信号时，控制所述转换器根据快充协议输出对应的快充电压，控制第一开关打开，并通过第一USB输出接口输出所述快充电压；

若存在第二负载检测模块的接入信号时，控制所述转换器根据快充协议输出对应的快充电压，控制第二开关打开，并通过第二USB输出接口输出所述快充电压。

可选的，所述方法还包括：

若存在第一负载检测模块的接入信号以及第二负载检测模块的接入信号时，则控制所述转换器输出普通电压，控制第一开关以及第二开关打开，并通过第一USB输出接口以及第二USB输出接口输出所述普通电压。

可选的，在控制所述转换器输出普通电压，控制第一开关以及第二开关打开，并通过第一USB输出接口以及第二USB输出接口输出所述普通电压之后，所述方法还包括：

若检测到第一负载检测模块的拔出信号时，则控制第一开关关闭，并重新申请快充协议，并根据快充协议控制转换器输出快充电压，并通过第二USB输出接口输出所述快充电压。

可选的，在检测到第一负载检测模块的拔出信号之后，所述方法还包括：

检测到第二负载检测模块的拔出信号时，则关闭第二开关以及转换器，并实时的通过第一负载检测模块以及第二负载检测模块检测是否存在手机接入。

基于本发明提供的上述多输出充电***，该***具有如下技术效果：

1、本发明所提供的多输出充电***包括第一USB输出接口以及第二USB输出接口，从而在单转换器的情况下实现了多输出的快充电压支持。

2、在本发明所提供的多输出充电***中，在任一一个USB输出接口接入手机时，转换器根据快充协议请求输出适当的电压，从而实现了单转换器的多输出口均可支持快充的方案，并且避免了烧毁普通不支持快充手机的风险。

附图说明

图1为本现有技术中一种多输出充电***的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种多输出充电***的结构示意图；

图3为本发明实施例中负载检测模块的电路结构示意图；

图4为本发明实施例中一种多输出充电***的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。

实施例一：

如图2所示为本发明实施例中一种多输出充电***的结构示意图，该***包括：转换器10、状态控制模块11、第一过流/短路保护模块12、第二过流/短路保护模块13、第一开关14、第二开关15、第一负载检测模块16、第二负载检测模块17、第一USB输出接口18、第二USB输出接口19；

所述转换器10的输入端接电源，输出端分别接第一过流/短路保护模块12以及第二过流/短路保护模块13；第一过流/短路保护模块12接第一开关14后接第一USB输出接口18，第二过流/短路保护模块17接第二开关15后接第二USB输出接口19；

所述第一负载检测模块16的一端接第一USB输出接口18，另一端接所述状态控制模块11的第一输入端a；

所述第二负载检测模块17的一端接第二USB输出接口19，另一端接所述状态控制模块11的第二输入端b；

所述状态控制模块11的第一控制端c接所述第一开关14，第二控制端d接所述第二开关15，第三控制端e接所述转换器10。

其中，所述第一负载检测模块16为电压比较器(如图3所示)，所述电压比较器的一输入端接电压源以及第一USB输出接口18，另一输入端接基准电压，输出端接所述状态控制模块11。

这里的转换器10为AC/DC转换器或者DC/DC转换器。

所述第二负载检测模块17为电压比较器(如图3所示)，所述电压比较器的一输入端接电压源以及第二USB输出接口19，另一输入端接基准电压，输出端接所述状态控制模块11。

该第一负载检测模块16以及第二负载检测模块17的工作原理为：USB输出接口上没有手机，要检测手机***。此时，电压源1输出电压为5V，基准电压为4.5V。当手机***时，由于手机自身有耗电，会使USB输出接口低于基准电压，负载检测输出由0变为1。检测到***。

USB输出接口上有手机，要检测手机***。此时转换器10必然开启，假设其输出电压为A。电压源1输出电压为A+0.5V，基准电压为A。当手机拔出时，由于负载减少，会使USB输出接口高于基准电压，负载检测模块输出由1变为0。检测到拔出。

下面分情况来对本发明所提供的多输出充电***的工作原理进行说明：

情况一：

在第一USB输出接口18以及第二USB输出接口19都没有接入手机的情况下，状态控制模块11控制第一开关14、第二开关15、转换器11关闭。第一USB输出接口18、第二USB输出接口19上的电压分别由第一负载检测模块16、第二负载检测模块17控制。

情况二：

如第一USB输出接口18或者第二USB输出接口19接入手机，比如说第一USB输出接口18接入手机，第一负载检测模块16向状态控制模块11发出信号，状态控制模块11打开第一开关14。转换器10根据快充协议请求输出适当的电压，第一USB输出接口18开始根据快充协议往外输出快充电压。如果***的手机不支持快充协议则第一USB输出接口18输出普通电压(5V)。第二开关15保持关闭。

情况三：

在第一USB输出接口18接入手机之后，如果第二USB输出接口接入手机。第二负载检测模块17向状态控制模块11发出信号。在此情况下，无论新***的手机是否支持快充，状态控制模块11先将转换器10的输出电压调整至普通充电电压，即：5V，然后打开第二开关15。此时，第一USB输出接口18、第二USB输出接口19均往外输出普通充电电压。

情况四：

在第一USB输出接口18接入手机以及第二USB输出接口接入手机之后，如果任一USB口拔出手机，比如第一USB输出接口18拔出手机，第一负载检测模块16向状态控制模块11发出信号，状态控制模块11关闭第一开关14。状态控制模块11重新向手机申请快充协议，并根据快充协议控制转换器10输出适当的电压，第二USB输出接口19开始根据快充协议往外输出快充电压。

情况五：

在情况四的前提下，若是第二USB输出接口19的手机拔出，第二负载检测模块17向状态控制模块11发出信号，状态控制模块11关闭第二开关15和转换器10。***等待第一USB输出接口18、第二USB输出接口19***手机。

基于本发明提供的上述多输出充电***，该***具有如下技术效果：

1、本发明所提供的多输出充电***包括第一USB输出接口以及第二USB输出接口，从而在单转换器的情况下实现了多输出的快充电压支持。

2、在本发明所提供的多输出充电***中，在任一一个USB输出接口接入手机时，转换器根据快充协议请求输出适当的电压，从而实现了单转换器的多输出口均可支持快充的方案，并且避免了烧毁普通不支持快充手机的风险。

实施例二：

对应上述的多输出充电***，本发明实施例中还提供了一种多输出充电***的控制方法，如图4所示为本发明实施例中一种多输出充电***的控制方法的流程图，该方法应用到上述的多输出充电控制***中，该***的具体结构在上述的实施例中已经详细的说明，此处就不再赘述，该方法包括：

S401，状态控制模块检测是否存在所述第一负载检测模块以及第二负载检测模块发送来的接入信号；

具体来讲，在本发明实施例中，该第一负载检测模块会实时的检测第一USB输出接口是否接入手机，第二负载检测模块会实时的检测第二USB输出接口是否接入手机，若是第一负载检测模块检测到手机接入时，第一负载检测模块将向状态控制模块发送接入信号，第二负载检测模块检测到手机接入时，第二负载检测模块将向状态控制模块发送接入信号。

若存在第一负载检测模块的接入信号时，则执行S402；若存在第二负载检测模块的接入信号时，则执行S406。

S402，控制所述转换器根据快充协议输出对应的快充电压，控制第一开关打开，并通过第一USB输出接口输出所述快充电压；

若是在步骤S402之后，状态控制模块接收到第二负载检测模块的接入信号时，在执行S403。

S403，控制所述转换器输出普通电压，控制第一开关以及第二开关打开，并通过第一USB输出接口以及第二USB输出接口输出所述普通电压。

若是在步骤S403之后，接收到第二负载检测模块的拔出信号时，则执行S404。

S404，关闭第二开关，并控制所述转换器根据快充协议输出对应的快充电压，并通过第一USB输出接口输出所述快充电压；

在步骤S404之后，若接收到第一负载检测模块的拔出信号时，则执行S405。

S405，关闭第一开关、第二开关以及转换器，并实时的通过第一负载检测模块以及第二负载检测模块检测是否存在手机接入。

S406，控制所述转换器根据快充协议输出对应的快充电压，控制第二开关打开，并通过第二USB输出接口输出所述快充电压。

若是在步骤S406之后，状态控制模块接收到第一负载检测模块的接入信号时，在执行S407。

S407，控制所述转换器输出普通电压，控制第一开关以及第二开关打开，并通过第一USB输出接口以及第二USB输出接口输出所述普通电压。

若是在步骤S407之后，接收到第一负载检测模块的拔出信号时，则执行S408。

S408，关闭第一开关，并控制所述转换器根据快充协议输出对应的快充电压，并通过第二USB输出接口输出所述快充电压；

在步骤S408之后，若接收到第一负载检测模块的拔出信号时，则返回执行S405。

基于本发明提供的多输出充电***的控制方法，该控制方法具有如下技术效果：

1、本发明所提供的控制方法，可以控制多输出充电***通过第一USB输出接口以及第二USB输出接口输出对对应电压，从而在单转换器的情况下实现了多输出的快充电压支持。

2、在本发明所提供的控制方法，在任一一个USB输出接口接入手机时，可以控制转换器根据快充协议请求输出适当的快充电压，从而实现了单转换器的多输出口均可支持快充的方案，并且避免了烧毁普通不支持快充手机的风险。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改，包括采用特定符号、标记确定顶点等变更方式。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种多输出充电***，其特征在于，所述***包括：转换器、状态控制模块、第一过流/短路保护模块、第二过流/短路保护模块、第一开关、第二开关、第一负载检测模块、第二负载检测模块、第一USB输出接口、第二USB输出接口；

所述转换器的输入端接电源，输出端分别接第一过流/短路保护模块以及第二过流/短路保护模块；第一过流/短路保护模块接第一开关后接第一USB输出接口，第二过流/短路保护模块接第二开关后接第二USB输出接口；

所述第一负载检测模块的一端接第一USB输出接口，另一端接所述状态控制模块的第一输入端；

所述第二负载检测模块的一端接第二USB输出接口，另一端接所述状态控制模块的第二输入端；

所述状态控制模块的第一控制端接所述第一开关，第二控制端接所述第二开关，第三控制端接所述转换器；

其中，所述状态控制模块根据第一负载检测模块以及所述第二负载检测模块的信号控制转换器的电压输出以及第一开关以及第二开关导通以及断开。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一负载检测模块为电压比较器，所述电压比较器的一输入端接电压源以及第一USB输出接口，另一输入端接基准电压，输出端接所述状态控制模块。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述第二负载检测模块为电压比较器，所述电压比较器的一输入端接电压源以及第二USB输出接口，另一输入端接基准电压，输出端接所述状态控制模块。

4.一种多输出充电***的控制方法，其特征在于，所述方法应用到多输出充电***中，所述***包括：转换器、状态控制模块、第一过流/短路保护模块、第二过流/短路保护模块、第一开关、第二开关、第一负载检测模块、第二负载检测模块、第一USB输出接口、第二USB输出接口；所述转换器的输入端接电源，输出端分别接第一过流/短路保护模块以及第二过流/短路保护模块；第一过流/短路保护模块接第一开关后接第一USB输出接口，第二过流/短路保护模块接第二开关后接第二USB输出接口；所述第一负载检测模块的一端接第一USB输出接口，另一端接所述状态控制模块的第一输入端；所述第二负载检测模块的一端接第二USB输出接口，另一端接所述状态控制模块的第二输入端；所述状态控制模块的第一控制端接所述第一开关，第二控制端接所述第二开关，第三控制端接所述转换器；所述方法包括：

状态控制模块检测是否存在所述第一负载检测模块以及第二负载检测模块发送来的接入信号；

若存在第一负载检测模块的接入信号时，控制所述转换器根据快充协议输出对应的快充电压，控制第一开关打开，并通过第一USB输出接口输出所述快充电压；

若存在第二负载检测模块的接入信号时，控制所述转换器根据快充协议输出对应的快充电压，控制第二开关打开，并通过第二USB输出接口输出所述快充电压。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若存在第一负载检测模块的接入信号以及第二负载检测模块的接入信号时，则控制所述转换器输出普通电压，控制第一开关以及第二开关打开，并通过第一USB输出接口以及第二USB输出接口输出所述普通电压。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在控制所述转换器输出普通电压，控制第一开关以及第二开关打开，并通过第一USB输出接口以及第二USB输出接口输出所述普通电压之后，所述方法还包括：

若检测到第一负载检测模块的拔出信号时，则控制第一开关关闭，并重新申请快充协议，并根据快充协议控制转换器输出快充电压，并通过第二USB输出接口输出所述快充电压。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在检测到第一负载检测模块的拔出信号之后，所述方法还包括：

检测到第二负载检测模块的拔出信号时，则关闭第二开关以及转换器，并实时的通过第一负载检测模块以及第二负载检测模块检测是否存在手机接入。