CN209692377U - 一种充电控制装置 - Google Patents

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吴永俊
梁源超
刘琼
邓琴
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Abstract

本实用新型公开了一种充电控制装置，包括电压转换器、协议接口模块及控制模块，通过获取输入电源的功率信息及从同一电源抽取功率的其他单元的充电功率或充电电流信息，使协议接口模块发送的电源输出请求不超过输入电源的最大输出能力，解决了目前主流的快充协议中没有考虑到输入电源的局限性和动态变化导致充电设备从电源抽取过高的功率的问题，从而保证输入电源安全工作。

Description

一种充电控制装置
技术领域
本实用新型涉及充电技术领域，尤其涉及一种充电控制装置。
背景技术
近年来，快速充电技术得到了迅速的发展，涌现出了越来越多支持快充的终端设备，包括智能手机、笔记本、平板和无人飞机等。这些终端设备希望在保证安全的前提下，能够尽可能的提高输入功率，以加快充电速度，节省充电时间。但是输入电源能够提供的功率、电压、电流是有最大限制的，比如车载充电器的输入电压一般为11V～14.5V，移动电源的电池提供的电压一般为3.2V～4.5V，如果多节电池，电压范围为n*3.2V～n*4.5V，移动电源的电池提供的电流是有限的，适配器的ACDC电源提供的电流也有一定的限流值。此外，输入电源的功率、电压和电流也不是固定不变的，随着环境状况、负载状况和耗电时长等因素会出现动态变化。然而，目前主流的快充协议，包括苹果、三星、BC1.2、QC、FCP、SCP、AFC、VOOC、PE、SFCP、PD等协议，很少考虑到输入电源的局限性和动态变化，这样会带来严重的后果：充电终端设备申请的充电电压和充电电流超过了电源能提供的能力，出现了抽取很大的功率的场景，轻则使电源出现重启、过热，重则烧毁损坏电源。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种根据输入电源状态实时调整输出从而保护电源的充电控制装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种充电控制装置，包括控制模块及分别和所述控制模块连接的电压转换器和协议接口模块：
所述电压转换器，与输入电源连接，用于对输入电源提供的电压进行转换；
所述协议接口模块，用于沟通所述控制模块和充电终端设备，将充电终端设备发送的电源输出请求传输至所述控制模块及接收所述控制模块发送的实时控制信息；
所述控制模块，包括主控单元及分别和所述主控单元连接的电压采集模块、电流采集模块和电源状态及信息采集模块，所述主控单元通过电压采集模块和电流采集模块获取输入电源的电压、电流信息，通过电源状态及信息采集模块获取电压转换器的实时温度，所述主控单元与协议接口模块连接，通过协议接口模块和充电设备沟通。
进一步，所述电源状态及信息采集模块还可用于采集输入电源的反馈信息，输入电源的反馈信息包括电池节数、电源温度和电池容量。
进一步，所述电压转换器为ACDC电压变换器或DCDC电压变换器或低压差线性稳压器。
一种充电控制装置，包括至少两个充电单元，每一个充电单元均包括控制模块及分别和所述控制模块连接的电压转换器和协议接口模块，每一个充电单元的控制模块之间相互连接，每一个充电单元的控制模块可获取其他充电单元的充电反馈信息：
所述电压转换器，与输入电源连接，用于对输入电源提供的电压进行转换；
所述协议接口模块，用于沟通所述控制模块和充电终端设备，将充电终端设备发送的电源输出请求传输至所述控制模块及接收所述控制模块发送的实时控制信息；
所述控制模块，所述控制模块，包括主控单元及分别和所述主控单元连接的电压采集模块、电流采集模块和电源状态及信息采集模块，所述主控单元通过电压采集模块和电流采集模块获取输入电源的电压、电流信息，通过电源状态及信息采集模块获取电压转换器的实时温度，所述主控单元与协议接口模块连接，通过协议接口模块和充电设备沟通。
进一步，所述充电单元的控制模块均集成在一个总控制单元上。本实用新型的有益效果有：
本实用新型通过获取输入电源的功率信息及从同一电源抽取功率的其他单元的充电功率或充电电流信息，使协议接口模块发送的电源输出请求不超过输入电源的最大输出功率，解决了目前主流的快充协议中没有考虑到输入电源的局限性和动态变化导致充电设备从电源抽取过高的功率的问题，从而保证输入电源安全工作。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，其中：
图1是本实用新型实施例1的一种充电控制装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例2的一种充电控制装置的结构示意图；
图3是本实用新型实施例3的一种充电控制装置的结构示意图；
图4是本实用新型实施例4的一种充电控制装置的结构示意图；
图5是本实用新型较优实施例的控制模块的结构示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图公开本发明的各种实施例。本发明公开的各种实施例的充电控制装置可以应用于如移动电源、车载充电器、电源适配器、无线充电器、移动设备充电器等充电设备，另外本发明所述最大输出能力可以是最大输出电流、最大输出电压或最大输出功率。
实施例1
参见图1及图5，一种充电控制装置，包括控制模块13及分别和所述控制模块13连接的电压转换器11和协议接口模块12：
所述电压转换器11，与输入电源连接，用于对输入电源提供的电压进行转换；
所述协议接口模块12，用于沟通所述控制模块13和充电终端设备，将充电终端设备发送的电源输出请求传输至所述控制模块13及接收所述控制模块13发送的实时控制信息；
所述控制模块13，包括主控单元131及分别和所述主控单元131连接的电压采集模块132、电流采集模块133和电源状态及信息采集模块134，所述主控单元131通过电压采集模块132和电流采集模块133获取输入电源的电压、电流信息，电源状态及信息采集模块134包括温度采集模块，采用温度传感器获取电压转换器11的实时温度，所述主控单元131根据采集到的信息得出输入电源的最大输出能力并控制协议接口模块12和充电设备沟通，使实时输出不超过输入电源的最大输出能力，所述最大输出能力包括最大输出功率、做大输出电压和最大输出电流。
具体的，所述主控单元131根据采集到的信息得出输入电源的最大输出功率的方式为依据获取输入电源的电压、电流信息计算得出，并可根据获取的电压转换器11的实时温度实时调整输入电源的最大输出功率的值，如电压转换器11的实时温度过高则降低输入电源的最大输出功率；所述电压转换器11可以是ACDC电压变换器、DCDC电压变换器或低压降线性转换器等，在本实施例中采用DCDC电压变换器，DCDC电压变换器可以采用buck、boost、buck-boost等架构；协议接口模块12支持的协议，可以是苹果、三星、BC1.2、QC、FCP、SCP、AFC、VOOC、PE、SFCP、PD等协议；协议沟通信号，可以是DP、DM、CC1、CC2等信号，VBUS上的电流变化量、VBUS上的电压纹波，都可以作为协议沟通信号。
具体的，所述控制模块13根据采集到的信息得出输入电源的最大输出功率并控制协议接口模块12和充电设备沟通，使实时输出功率不超过输入电源的最大输出功率的原理为：如果电源输出请求电压或功率大于电源所能提供的最大输出电压或功率，则控制协议接口模块12拒绝发送该电源输出请求至所述控制模块13，从而限制电源输出不超过输入电源的最大输出电压或功率。例如，假设输入电源能为该输出端口提供的最大输出电压为10V，对于PD协议来说，协议接口模块12只广播5V、9V等低于10V的PDO。假设输入电压上升至12V以上，协议接口模块12会动态更新PDO，广播5V、9V、12V的PDO。假设输入电压上升至20V以上，协议接口模块12会更新PDO，广播5V、9V、12V、20V的PDO。这样，既能够充分利用输入电源的电压能力，又保证了能提供足量的电压给被充电设备。
输入电源的功率、电压和电流也不是固定不变的，随着环境状况、负载状况和耗电时长等因素会出现动态变化，本实施例提供的充电控制装置可实时获取输入电源的功率信息，计算并实时调整输入电源的最大输出功率，控制协议接口模块和充电设备沟通，使实时输出功率不超过输入电源的最大输出功率，解决了目前主流的快充协议中没有考虑到输入电源的局限性和动态变化会造成充电设备从电源抽取过高的功率的问题，从而保证输入电源安全工作。
实施例2
参见图2，一种充电控制装置，本实施例适用于带有电池的移动电源或电源适配器，结合电池节数、电池温度、电池电压等信息，计算输入电源的最大输出功率。具体的，包括控制模块13及分别和所述控制模块13连接的电压转换器11和协议接口模块12：
所述电压转换器11，与输入电源连接，用于对输入电源提供的电压进行转换；
所述协议接口模块12，用于沟通所述控制模块13和充电终端设备，将充电终端设备发送的电源输出请求传输至所述控制模块13及接收所述控制模块13发送的实时控制信息；
所述控制模块13，包括主控单元131及分别和所述主控单元131连接的电压采集模块132、电流采集模块133和电源状态及信息采集模块134，所述主控单元131通过电压采集模块132和电流采集模块133获取输入电源的电压、电流信息，所述电源状态及信息采集模块134包括温度采集模块，采用温度传感器获取输入电源的实时温度，所述电源状态及信息采集模块134还包括电池信息检测模块，用于采集电池容量、电源功率、电池节数和电池温度等信息，获取电池功率、电池节数可以根据采集电池的电压和电流数据计算得出，电池温度可以通过温度传感器获取，所述主控单元131根据采集到的信息得出输入电源的最大输出功率并控制协议接口模块12和充电设备沟通，使实时输出不超过输入电源的最大输出能力。
控制模块13通过电源状态及信息采集模块134采集输入电源的电池节数，通过实时监测电源温度和电池数量，根据电源温度和电池数量调整输入电源能提供的最大输出功率，保证电源安全的同时实现快速充电。
实施例3
一种充电控制装置，本实施例适用于具有多个充电单元的充电装置，不同的充电单元之间可进行信息交互，传递彼此的充电功率、电压等信息，通过采集其他充电单元的充电信息，结合输入电源的功率信息，动态调节充电单元的输出。
参见图3，一种充电控制装置，其特征在于：包括至少两个充电单元1，每一个充电单元1均包括控制模块13及分别和所述控制模块13连接的电压转换器11和协议接口模块12，每一个充电单元1的控制模块13之间相互连接，每一个充电单元1的控制模块13可获取其他充电单元的充电反馈信息，如其他充电单元的输入电流、输出电流、输入电压、输出电压、输入功率、输出功率、设备温度及工作状态等，具体的：
所述电压转换器11，与输入电源连接，用于对输入电源提供的电压进行转换；
所述协议接口模块12，用于沟通所述控制模块13和充电终端设备，将充电终端设备发送的电源输出请求传输至所述控制模块13及接收所述控制模块13发送的实时控制信息；
所述控制模块13，包括主控单元131及分别和所述主控单元131连接的电压采集模块132、电流采集模块133和电源状态及信息采集模块134，所述主控单元131通过电压采集模块132和电流采集模块133获取输入电源的电压、电流信息，所述电源状态及信息采集模块134包括温度采集模块，采用温度传感器获取电压转换器11或输入电源的实时温度，所述电源状态及信息采集模块134还包括电池信息检测模块，用于采集电池容量、电源功率、电池节数和电池温度等信息，通过实时监测电源温度和电池数量，根据电源温度和电池数量调整输入电源能提供的最大输出功率，保证电源安全的同时实现快速充电，获取电池功率、电池节数可以根据采集电池的电压和电流数据计算得出，电池温度可以通过温度传感器获取，所述主控单元131根据采集到的信息得出在该充电单元，输入电源可以分配的最大输出功率，如可通过将电源的当前的最大输出功率减去其他充电单元的充电功率得出该充电单元能获取的最大输出功率，并控制协议接口模块12和充电设备沟通，使实时输出不超过输入电源的最大输出能力。
实时监测电源输出情况，通过获取输入电源的功率信息，结合的充电反馈信息，得出该路的最大充电功率并限制电源输出，避免电源输出过大从而损坏电源的情况。通过实时监测电源温度和电池数量，根据电源温度和电池数量调整输入电源能提供的最大输出功率，保证电源安全的同时实现快速充电。
实施例4
一种充电控制装置，包括至少两个充电单元，每一个充电单元均包括如实施例1或2所述的控制模块13、电压转换器11和协议接口模块12。本实施例适用于具有多个充电单元的充电设备，不同的充电单元之间可进行信息交互，传递彼此的充电功率、电压等信息，通过采集其他充电单元的充电信息，结合输入电源的功率信息，动态调节充电单元的输出。
参见图4，本实施例与实施例3的区别在于，所有充电单元1的控制模块13集成为一个总控制单元14，装置结构更简洁。本实施例其他方面和实施例3所述的充电控制装置一致，在此不做赘述。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种充电控制装置，其特征在于：包括控制模块(13)及分别和所述控制模块(13)连接的电压转换器(11)和协议接口模块(12)：
所述电压转换器(11)，与输入电源连接，用于对输入电源提供的电压进行转换；
所述协议接口模块(12)，用于沟通所述控制模块(13)和充电终端设备，将充电终端设备发送的电源输出请求传输至所述控制模块(13)及接收所述控制模块(13)发送的实时控制信息；
所述控制模块(13)，包括主控单元(131)及分别和所述主控单元(131)连接的电压采集模块(132)、电流采集模块(133)和电源状态及信息采集模块(134)，所述主控单元(131)通过电压采集模块(132)和电流采集模块(133)获取输入电源的电压、电流信息，通过电源状态及信息采集模块(134)获取电压转换器(11)的实时温度，所述主控单元(131)与协议接口模块(12)连接，通过协议接口模块(12)和充电设备沟通。
2.根据权利要求1所述的一种充电控制装置，其特征在于：所述电源状态及信息采集模块(134)还可用于采集输入电源的反馈信息，输入电源的反馈信息包括电池节数、电源温度和电池容量。
3.根据权利要求1所述的一种充电控制装置，其特征在于：所述电压转换器(11)为ACDC电压变换器或DCDC电压变换器或低压差线性稳压器。
4.一种充电控制装置，其特征在于：包括至少两个充电单元(1)，每一个充电单元(1)均包括控制模块(13)及分别和所述控制模块(13)连接的电压转换器(11)和协议接口模块(12)，每一个充电单元的控制模块(13)之间相互连接，每一个充电单元的控制模块(13)可获取其他充电单元的充电反馈信息：
所述电压转换器(11)，与输入电源连接，用于对输入电源提供的电压进行转换；
所述协议接口模块(12)，用于沟通所述控制模块(13)和充电终端设备，将充电终端设备发送的电源输出请求传输至所述控制模块(13)及接收所述控制模块(13)发送的实时控制信息；
所述控制模块(13)，包括主控单元(131)及分别和所述主控单元(131)连接的电压采集模块(132)、电流采集模块(133)和电源状态及信息采集模块(134)，所述主控单元(131)通过电压采集模块(132)和电流采集模块(133)获取输入电源的电压、电流信息，通过电源状态及信息采集模块(134)获取电压转换器(11)和输入电源的实时温度，所述主控单元(131)与协议接口模块(12)连接，通过协议接口模块(12)和充电设备沟通。
5.根据权利要求4所述的一种充电控制装置，其特征在于：任一所述充电单元(1)的控制模块(13)均集成在一个总控制单元(14)上。
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CN113178905A (zh) * 2021-04-13 2021-07-27 北京小米移动软件有限公司 充电装置及充电发射端

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109831004A (zh) * 2019-02-19 2019-05-31 珠海智融科技有限公司 一种充电控制装置和方法
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