CN104300591A - 功率分配器的控制方法以及功率分配器 - Google Patents

Abstract

本发明是关于功率分配器的控制方法和功率分配器，功率分配器包括用于输入电流的输入端子，以及输出电流的第一输出端子和第二输出端子，控制方法包括：实时检测输入端子输入的电流；根据输入端子输入的电流和输入端子输入的电压确定功率分配器的当前输入功率，并将当前输入功率与预定的阈值进行比较；在当前输入功率低于阈值时，导通第二输出端子的电流输出；在当前输入功率高于阈值时，切断第二输出端子的电流输出。通过本发明，不需要增加功率分配器的额定功率和结构，即可同时为多个充电电流较高的设备进行充电，并且可以防充电功率过高对自身或外部设备造成损坏。

Description

功率分配器的控制方法以及功率分配器

技术领域

本发明涉及功率分配器的控制方法以及功率分配器。

背景技术

随着智能手机、平板电脑等电子设备的广泛应用，为了保证这些电子设备能够便利地进行充电，越来越多的笔记本电源适配器除了给笔记本电脑充电之外，还带有一个USB口给USB设备充电，具体包括手机、平板电脑、相机等等。

通常这个USB充电口会放在电源里面，而且输出的能力只能达到5V/1A，这样就没有办法给平板电脑或者其他大功率的USB设备充电。

因此，现有的解决方案为：在电源适配器里面加入USB充电口，把5V输出能力提高到2A，总体的功率增加10W。这样做后USB输出达到5V/2A，而是会增加整个电源的额定功率，也造成适配器体积的增加，整个电源适配器体积增大很多。

由此可见，上述现有的充电方案在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。本设计人积极加以研究创新，以期创设一种功率分配器控制方法以及功率分配器，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型的功率分配器控制方法以及功率分配器，所要解决的技术问题是在不增加功率分配器的额定功率以及体积的情况下，合理利用功率分配器的功率实现对多个充电设备进行充电。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种功率分配器的控制方法，所述功率分配器包括用于输入电流的输入端子，以及输出电流的第一输出端子和第二输出端子，所述控制方法包括：实时检测所述输入端子输入的电流；根据所述输入端子输入的电流和所述输入端子输入的电压确定所述功率分配器的当前输入功率，并将所述当前输入功率与预定的阈值进行比较；在所述当前输入功率低于所述阈值时，导通所述第二输出端子的电流输出；在所述当前输入功率高于所述阈值时，切断所述第二输出端子的电流输出。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的控制方法，在所述步骤12之前，还可以包括：

检测所述输入端子接收的功率信号，根据所述功率信号确定向所述输入端子输入电流的设备的额定功率；根据所述额定功率，设定所述阈值。

优选的，前述的控制方法，还包括：对所述输入端子输入的电压进行变压，得到所述第二输出端子输出的电压。

优选的，前述的控制方法，所述步骤14还包括：对所述第二输出端子的电流切断进行延时处理。

优选的，前述的控制方法，所述阈值小于或等于向所述输入端子输入电流的设备的额定功率，大于所述第一输入端子输出电流的设备的额定功率。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种功率分配器，所述功率分配器包括用于输入电流的输入端子，以及输出电流的第一输出端子和第二输出端子，所述功率分配器包括：检测电路，实时检测所述输入端子输入的电流；比较控制电路，根据所述输入端子输入的电流和所述输入端子输入的电压确定所述功率分配器的当前输入功率，并将所述当前输入功率与预定的阈值进行比较，在所述当前输入功率低于所述阈值时，发出导通所述第二输出端子的电流输出的信号，以及在所述当前输入功率高于所述阈值时，发出切断所述第二输出端子的电流输出的信号；驱动电路，根据所述比较控制电路的信号，导通或切断所述第二输出端子的电流输出。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的功率分配器，所述检测电路还检测所述输入端子接收的功率信号，所述比较控制电路根据所述功率信号确定向所述输入端子输入电流的设备的额定功率，以及根据所述额定功率，设定所述阈值。

优选的，前述的功率分配器，还包括：变压电路，对所述输入端子输入的电压进行变压，得到所述第二输出端子输出的电压。

优选的，前述的功率分配器，所述比较控制电路还对切断所述第二输出端子的电流输出的信号进行延时处理。

优选的，前述的功率控制器，所述阈值小于或等于向所述输入端子输入电流的设备的额定功率，大于所述第一输入端子输出电流的设备的额定功率。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种功率分配器，包括：壳体；输入端子，设置在所述壳体上，用于输入电流；第一输出端子，设置在所述壳体上，连接所述输入端子，用于输出电流；第二输出端子，设置在所述壳体上，连接所述输入端子，用于输出电流；功率分配电路，设置在所述壳体中，连接所述输入端子和所述第二输出端子，根据所述输入端子输入的功率，导通或切断所述第二输出端子的电流输出。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的功率分配器，所述第一输出端子通过连接线连接到所述壳体上。

优选的，前述的功率分配器，所述输入端子、所述第二输出端子直接设置在所述壳体上，或通过连接线连接到所述壳体上。

优选的，前述的功率分配器，所述第二输出端子是USB接口。

优选的，前述的功率分配器，所述功率分配器是充电转换连接器或电源适配器。

借由上述技术方案，本发明的功率分配器的控制方法以及功率分配器至少具有下列优点：

1、通常情况下，功率分配器输入端子的输入功率不会过高，则可以开启第二输出端子输出电流，为电子设备进行充电，如果输入功率过高，则及时切断第二输出端子的输出，保证第一输出端子所连接的设备正常工作；

2、在输入电流出现瞬态电流峰值时，输入功率会瞬时过高，此时并不需要切断第二输出端子的输出，本发明中在电路中设计时序控制功能，以通过延时处理方式来避免切断第二输出端子的输出；

3、结构简单，适合用户使用，既可以做成电源适配器，也可以做成充电转换连接器，来配合已有的电源适配器进行工作。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的功率分配器的控制方法的示意图；

图2A是根据本发明的一个实施例的功率分配器的结构示意图；

图2B是根据本发明的一个实施例的功率分配器的部分电路图；

图3A是根据本发明的一个实施例的功率分配器的示意图；

图3B是根据本发明的一个实施例的功率分配器的外观示意图；

图3C是根据本发明的一个实施例的功率分配器的外观示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的功率分配器的控制方法和功率分配器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种功率分配器的控制方法，该功率分配器上具有用于输入电流的输入端子，以及输出电流的第一输出端子（本实施例中用于为笔记本计算机进行充电，假定输出电压20V）和第二输出端子（本实施例中为USB接口，可以为USB设备充电，假定输出电压为5V），控制方法包括以下步骤：

步骤11，实时检测输入端子输入的电流；

步骤12，由于输入端子输入的电压不变，所以根据输入端子输入的电流和输入端子输入的电压确定功率分配器的当前输入功率，并将当前输入功率与预定的阈值进行比较，本实施例中假定阈值为90W；

步骤13，在当前输入功率低于阈值时，例如当前输入功率为85W，则导通第二输出端子的电流输出，以为USB设备正常充电；

步骤14，在当前输入功率高于阈值时，例如当前输入功率为95W，则切断第二输出端子的电流输出，防止当前输入功率过高造成功率分配器的损坏，同时保证笔记本计算机具有更高的充电优先级。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种控制方法，与上述实施例相比，本实施例的控制方法，由于输入端子连接的设备（例如某些类型的电源适配器）可能传递自身的额定功率信号，所以在步骤12之前，还可以包括：

检测输入端子接收的功率信号；

根据功率信号确定向输入端子输入电流的设备的额定功率，假定该额定功率为90W；

根据额定功率设定阈值，即将阈值设置为90W，这样的好处在于输入端子的当前输入功率可以控制在90W以下，也就是将向输入端子输入电流的设备的输出功率控制在额定输出功率以下，可以防止其因为输出功率过高造成损坏。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种控制方法，与上述实施例相比，本实施例的控制方法，假定输入端子输入的电压为20V，则还可以包括：

对输入端子输入的电压进行变压，得到第二输出端子输出的电压，具体可以采用降压式变换电路将电压降到5V。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种控制方法，与上述实施例相比，本实施例的控制方法，由于在通常情况下，笔记本电脑都不会满负荷运行，所需当前输入功率通常不会高于90W，超过90W的也是瞬态值，这时没有必要切断第二输出端子对USB设备的充电，所以步骤14可以还包括：

在电路中设计时序控制功能，对第二输出端子的电流切断进行延时处理。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种控制方法，与上述实施例相比，本实施例的控制方法，阈值小于或等于向输入端子输入电流的设备的额定功率，大于第一输入端子输出电流的设备的额定功率。

如图2A所示，本发明的一个实施例提出的一种功率分配器，该功率分配器上具有用于接收输入电流的输入端子，该功率分配器上具有用于输入电流的输入端子21，以及输出电流的第一输出端子22（本实施例中用于为笔记本计算机进行充电，假定输出电压20V）和第二输出端子23（本实施例中为USB接口，可以为USB设备充电，假定输出电压为5V），其还包括：

检测电路24，实时检测输入端子21输入的电流；

比较控制电路25，由于输入端子21输入的电压不变，所以根据输入端子21输入的电流和输入端子21输入的电压确定功率分配器的当前输入功率，并将当前输入功率与预定的阈值进行比较，本实施例中假定阈值为90W，在当前输入功率低于阈值时，例如当前输入功率为85W，则发出导通第二输出端子23的电流输出的信号，以为USB设备正常充电，在当前输入功率高于阈值时，例如当前输入功率为95W，则发出切断第二输出端子23的电流输出的信号，防止当前输入功率过高造成功率分配器的损坏，同时保证笔记本计算机具有更高的充电优先级；

驱动电路26，根据比较控制电路25的信号，导通或切断第二输出端子23的电流输出。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种功率分配器，与上述实施例相比，本实施例的功率分配器，由于输入端子21连接的设备（例如某些类型的电源适配器）可能传递自身的额定功率信号，所以检测电路24还检测输入端子21接收的功率信号；

比较控制电路25根据功率信号确定向输入端子21输入电流的设备的额定功率，假定该额定功率为90W，其根据额定功率设定阈值，即将阈值设置为90W，这样的好处在于输入端子21的当前输入功率可以控制在90W以下，也就是将向输入端子21输入电流的设备的输出功率控制在额定输出功率以下，可以防止其因为输出功率过高造成损坏。

较佳的，如图2A所示，本发明的另一实施例提出一种功率分配器，与上述实施例相比，本实施例的功率分配器，假定输入端子21输入的电压为20V，则还可以包括：

变压电路27，对输入端子21输入的电压进行变压，得到第二输出端子23输出的电压，具体可以采用降压式变换电路，将电压降到5V。

较佳的，如图2A所示，本发明的另一实施例提出一种功率分配器，与上述实施例相比，本实施例的功率分配器，由于在通常情况下，笔记本电脑都不会满负荷运行，所需当前输入功率通常不会高于90W，超过90W的也是瞬态值，这时没有必要切断第二输出端子23对USB设备的充电，比较控制电路25中设计时序控制的电路，以对切断第二输出端子23的电流输出的切断的信号进行延时处理。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种功率分配器，与上述实施例相比，本实施例的功率分配器，阈值小于或等于向输入端子21输入电流的设备的额定功率，大于第一输入端子22输出电流的设备的额定功率。

根据以上实施例是实现的一个功率分配器的部分电路如图2B所示。

如图3A所示，本发明的一个实施例还提出一种功率分配器，具体包括：

壳体31，可以设计为长方体等形状；

输入端子32，用于输入电流；

第一输出端子33，用于输出电流，假定其输出电压为20V，可连接笔记本计算机；

第二输出端子34，用于输出电流，假定其输出电压为5V；

功率分配电路35，根据输入端子32输入的功率，例如根据其是否不超过90W，来导通或切断第二输出端子34的电流输出。

较佳的，如图3B和图3C所示，本发明的另一实施例提出一种功率分配器，与上述实施例相比，本实施例的功率分配器，第一输出端子33通过连接线36连接到壳体31上，连接线31的存在方便连接笔记本计算机等的充电设备。

较佳的，如图3B和图3C所示，本发明的另一实施例提出一种功率分配器，与上述实施例相比，本实施例的功率分配器，输入端子31、第二输出端子34直接设置在壳体上，如图3B所示，利于供电设备、充电设备的数据线直接连接，也可以通过连接线36连接到壳体31上，如图3C所示，方便直接连接供电设备和充电设备。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种功率分配器，与上述实施例相比，本实施例的功率分配器，第二输出端子34是USB接口，方便为USB设备进行充电。

较佳的，本发明的另一实施例提出一种功率分配器，与上述实施例相比，本实施例的功率分配器，功率分配器可以为充电转换连接器，以连接电源适配器，或者直接作为电源适配器，连接充电插座。

根据以上实施例，本发明的优点在于：

1、通常情况下，功率分配器输入端子的输入功率不会过高，则可以开启第二输出端子输出电流，为电子设备进行充电，如果输入功率过高，则及时切断第二输出端子的输出，保证第一输出端子所连接的设备正常工作；

2、在输入电流出现瞬态电流峰值时，输入功率会瞬时过高，此时并不需要切断第二输出端子的输出，本发明中在电路中设计时序控制功能，以通过延时处理方式来避免切断第二输出端子的输出；

3、结构简单，适合用户使用，既可以做成电源适配器，也可以做成充电转换连接器，来配合已有的电源适配器进行工作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种功率分配器的控制方法，所述功率分配器包括用于输入电流的输入端子，以及输出电流的第一输出端子和第二输出端子，其特征在于，所述控制方法包括：

实时检测所述输入端子输入的电流；

根据所述输入端子输入的电流和所述输入端子输入的电压确定所述功率分配器的当前输入功率，并将所述当前输入功率与预定的阈值进行比较；

在所述当前输入功率低于所述阈值时，导通所述第二输出端子的电流输出；

在所述当前输入功率高于所述阈值时，切断所述第二输出端子的电流输出。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤12之前，还包括：

检测所述输入端子接收的功率信号；

根据所述功率信号确定向所述输入端子输入电流的设备的额定功率；

根据所述额定功率，设定所述阈值。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

对所述输入端子输入的电压进行变压，得到所述第二输出端子输出的电压。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤14还包括：

对所述第二输出端子的电流切断进行延时处理。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其特征在于，

所述阈值小于或等于向所述输入端子输入电流的设备的额定功率，大于所述第一输入端子输出电流的设备的额定功率。

6.一种功率分配器，所述功率分配器包括用于输入电流的输入端子，以及输出电流的第一输出端子和第二输出端子，其特征在于，所述功率分配器包括：

检测电路，实时检测所述输入端子输入的电流；

比较控制电路，根据所述输入端子输入的电流和所述输入端子输入的电压确定所述功率分配器的当前输入功率，并将所述当前输入功率与预定的阈值进行比较，在所述当前输入功率低于所述阈值时，发出导通所述第二输出端子的电流输出的信号，以及在所述当前输入功率高于所述阈值时，发出切断所述第二输出端子的电流输出的信号；

驱动电路，根据所述比较控制电路的信号，导通或切断所述第二输出端子的电流输出。

7.根据权利要求6所述的功率分配器，其特征在于，

所述检测电路还检测所述输入端子接收的功率信号，

所述比较控制电路根据所述功率信号确定向所述输入端子输入电流的设备的额定功率，以及根据所述额定功率，设定所述阈值。

8.根据权利要求6所述的功率分配器，其特征在于，还包括：

变压电路，对所述输入端子输入的电压进行变压，得到所述第二输出端子输出的电压。

9.根据权利要求6所述的功率分配器，其特征在于，

所述比较控制电路还对切断所述第二输出端子的电流输出的信号进行延时处理。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的功率分配器，其特征在于，

所述阈值小于或等于向所述输入端子输入电流的设备的额定功率，大于所述第一输入端子输出电流的设备的额定功率。

11.一种功率分配器，其特征在于，包括：

壳体；

输入端子，设置在所述壳体上，用于输入电流；

第一输出端子，设置在所述壳体上，连接所述输入端子，用于输出电流；

第二输出端子，设置在所述壳体上，连接所述输入端子，用于输出电流；

功率分配电路，设置在所述壳体中，连接所述输入端子和所述第二输出端子，根据所述输入端子输入的功率，导通或切断所述第二输出端子的电流输出。

12.根据权利要求11所述的功率分配器，其特征在于，

所述第一输出端子通过连接线连接到所述壳体上。

13.根据权利要求11所述的功率分配器，其特征在于，

所述输入端子、所述第二输出端子直接设置在所述壳体上，或通过连接线连接到所述壳体上。

14.根据权利要求11所述的功率分配器，其特征在于，

所述第二输出端子是USB接口。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的功率分配器，其特征在于，

所述功率分配器是充电转换连接器或电源适配器。