CN105471040A - 一种可由交流或直流供电的多功能充电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可由交流或直流供电的多功能充电器，包括：单片机；直流电源供电模块；将输入的市电转换为直流电的AC/DC转换电路；将直流电源供电模块或AC/DC转换电路输入的直流电输出至调压调流模块的直流供电转换电路；接收单片机的指令对直流供电转换电路输出的直流电进行调压调流的调压调流模块；实时动态检测调压调流模块所输出直流电的电压电流参数、并将电压电流参数提供给单片机的电流检测电路；连接用电设备的USB输出接口Ⅰ；连接用电设备的外接充电模块；将电流检测电路输出的工作电源经USB输出接口Ⅰ或外接充电模块输出给用电设备的转换电路。本发明能根据不同用电设备输出与其最佳匹配的电压电流，且能切换接入市电或直流电。

Description

一种可由交流或直流供电的多功能充电器

技术领域

本发明涉及一种充电器，尤其涉及一种可由交流或直流供电的多功能充电器。

背景技术

信息科技突飞猛进，各类用电设备与各种手机的性能也愈来愈高，对提供电源的电池要求也越来越高。传统的用电设备原厂配备的USB（通用串行总线）充电器的输出电压与电流是固定的，不同的用电设备要配备不同的充电器，造成资源浪费；统一制式的USB插座与计算机主机上面的USB接口，输出电压与电流同样不可能适用于所有的用电设备，或者充电电压、电流过大或者充电电压、电流过小。

这些传统USB充电设备，在使用中存在下列缺陷：

1.计算机主机上面的USB接口，输出电压5V电流500mA，对要求输入电流大于500mA的用电设备充电会造成延长充电时间，但又不可能为了充电而不关闭计算机，在电池未能充满的情况下断电，影响了电池使用寿命。

2.传统USB充电适配器的输出电压电流一般为5V、1000mA，在国标范围内，但只能最优使用于要求输入电流1000mA的用电设备，对于要求输入电流小于1000mA的用电设备，则会造成电池过充，发热量大而缩短电池寿命等其它意外情况。

3.对于目前大量使用的平板电脑，输入电压普遍在5V至12V，输入电流普遍在1A-2.5A，这就造成传统输出5V-1A/2A的USB充电适配器无法使用，只能额外购买专用的充电适配器。

4.市售充电宝只能给5V用电设备充电，且输出接口单一，不能为更多的用电设备提供电能。

5.现如今家庭中的便携用电设备越来越多，一对一的充电模式造成了资源的大量浪费与收纳不便，特别是在出差或者旅游途中，这种现象更加严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种可由交流或直流供电的多功能充电器，该充电器能适配不同用电设备,可以根据不同用电设备输出与其最佳匹配的电压电流，且在没有市电供给的情况下，也能通过备用直流供电模块提供充电电能。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种可由交流或直流供电的多功能充电器，包括：

单片机；

直流电源供电模块；

将输入的市电转换为直流电的AC/DC转换电路；

将直流电源供电模块或AC/DC转换电路输入的直流电输出至调压调流模块的直流供电转换电路；

接收单片机的指令对直流供电转换电路输出的直流电进行调压调流的调压调流模块；

实时动态检测调压调流模块所输出直流电的电压电流参数、并将电压电流参数提供给单片机的电流检测电路；

连接用电设备的USB输出接口Ⅰ；

连接用电设备的外接充电模块；

将电流检测电路输出的工作电源经USB输出接口Ⅰ或外接充电模块输出给用电设备的转换电路。

所述直流电源供电模块包括与外部直流供电设备连接的外部供电接口、与外部供电接口连接的升压电路Ⅰ，所述升压电路Ⅰ的输出端与直流供电转换电路的输入端连接。

所述直流电源供电模块包括内置于充电器壳体内的充电电池或者干电池，所述充电电池的输出端连接到直流供电转换电路的输入端。

所述直流电源供电模块还包括用于给充电电池充电的充电电路Ⅰ，所述充电电路Ⅰ的输入端与AC/DC转换电路的输出端连接，充电电路Ⅰ的输出端连接到所述充电电池的输入端。

所述直流电源供电模块包括与外接的充电宝输出端连接的升压电路Ⅱ，所述升压电路Ⅱ的输出端连接到直流供电转换电路的输入端。

所述直流电源供电模块还包括用于给外接的充电宝充电的充电电路Ⅱ，所述充电电路Ⅱ的输入端与AC/DC转换电路的输出端连接，充电电路Ⅱ的输出端连接到所述充电宝的输入端；在连接所述充电宝与升压电路Ⅱ之间的线路上设置有一个电路开关。

所述转换电路采用开关集成电路Ⅰ，开关集成电路Ⅰ接收电流检测电路输出的工作电源，向单片机提供在用电设备接入USB输出接口Ⅰ或外接充电模块时产生的电参数，接收单片机发送的切换指令并将电流检测电路输出的工作电源经USB输出接口Ⅰ或外接充电模块输出给用电设备；或者，所述转换电路包括手动控制的机械开关Ⅰ和机械开关Ⅱ，所述机械开关Ⅰ的一端和机械开关Ⅱ的一端分别连接到电流检测电路的输出端，机械开关Ⅰ的另一端连接USB输出接口Ⅰ，机械开关Ⅱ的另一端连接外接充电模块。

直流供电转换电路采用开关集成电路Ⅱ，开关集成电路Ⅱ接收AC/DC转换电路或直流电源供电模块输出的直流电，向单片机提供在AC/DC转换电路或直流电源供电模块将直流电输入时产生的电参数，接收单片机发送的切换指令并将直流电输出至调压调流模块；或者，直流供电转换电路包括手动控制的机械开关Ⅲ和机械开关Ⅳ，所述机械开关Ⅲ的一端连接AC/DC转换电路的输出端，机械开关Ⅳ的一端连接直流电源供电模块的输出端，机械开关Ⅲ的另一端和机械开关Ⅳ的另一端分别连接到调压调流模块的输入端。

所述直流供电转换电路还将输出的直流电输出至稳压电路，稳压电路通过USB输出接口Ⅱ输出工作电源；所述USB输出接口Ⅱ为输出电压为恒定5V、输出电流为1A或者2A的5VUSB输出接口；所述稳压电路为一个或一个以上；USB输出接口Ⅱ为一个或一个以上，USB输出接口Ⅱ采用A型USB标准母口接口，每个稳压电路的输入端连接到直流供电转换电路的直流输出端，每个稳压电路的输出端连接到一个USB输出接口Ⅱ；所述USB输出接口Ⅰ为初始输出电压为1.25V、初始输出电流为0.3A、输出电压范围为1.25V-12V、输出电流范围为0.3A-2.5A的USB输出接口；所述USB输出接口Ⅰ为一个或一个以上，采用A型USB标准母口接口；所述外接充电模块为初始输出电压为1.25V、初始输出电流为0.3A、输出电压范围为1.25V-12V、输出电流范围为0.3A-2.5A的外接充电模块；所述外接充电模块为一个或一个以上。

单片机还与工作状态显示屏连接；所述工作状态显示屏为一个或一个以上，采用液晶显示屏或灯珠阵列显示屏。

相对于现有技术，本发明适用于MP3、电子书、学习机、手机、平板电脑、掌上游戏机等的用电需求。采用上述方案后，在有市电的情况下通过市电充电，在无市电的情况下，可以通过直流电源供电模块，如通过外接直流供电设备、内置的充电电池或外接充电宝供电，方便实用；通过调压调流模块、单片机、电流检测电路和直流供电转换电路共同联动调节USB输出接口Ⅰ，输出与不同用电设备最佳匹配的电压和电流，提高了充电器的使用范围，实现一器多用，特别是在出差或旅游只需要携带一个充电器即可满足不同用电设备的需求，使用更加便携，不必要购买多余的充电器，降低了采购成本，减少了浪费。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明直流电源供电模块采用外接直流供电设备供电的原理框图。

图3为本发明直流电源供电模块采用外接直流供电设备供电的电路原理图。

图4为本发明直流电源供电模块采用内置充电电池供电的原理框图。

图5为本发明直流电源供电模块采用内置充电电池供电的电路原理图。

图6为本发明直流电源供电模块采用外接的充电宝供电的原理框图。

图7为本发明直流电源供电模块采用外接的充电宝供电的电路原理图。

图8为本发明的转换开关的电路原理图之一。

图9为本发明的转换开关的电路原理图之二。

图10为本发明的直流供电转换电路的电路原理图之一。

图11为本发明的直流供电转换电路的电路原理图之二。

其中，1-AC/DC转换电路；2-调压调流模块；3-单片机；4-USB输出接口Ⅰ；5-工作状态显示屏；6-电流检测电路；7-电流检测输入线路；8-电压控制指令输出线路；9-电流控制指令输出线路；10-稳压电路；11-USB输出接口Ⅱ；12-直流电路；13-外接充电模块；14-转换电路；15-转换电路控制线路；16-转换识别线路；17-单片机供电线路；18-直流电源供电模块；19-直流供电转换电路；20-外部供电接口；21-升压电路Ⅰ；22-充电电池；24-充电电路Ⅰ；25-充电宝；26-电路开关；27-升压电路Ⅱ；28-充电电路Ⅱ；29-直流转换识别线路；30-直流转换控制线路；32-电路开关控制线路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参见图1，本实施的一种可由交流或直流供电的多功能充电器，包括AC/DC转换电路1、直流电源供电模块18、调压调流模块2、单片机3、USB输出接口Ⅰ4、工作状态显示屏5、电流检测电路6、电流检测输入线路7、电压控制指令输出线路8、电流控制指令输出线路9、稳压电路10、USB输出接口Ⅱ11、直流电路12、外接充电模块13、转换电路14、转换电路控制线路15、转换识别线路16、单片机供电线路17，直流供电转换电路19；其中，AC/DC转换电路1、直流电源供电模块18分别连接到直流供电转换电路19，直流供电转换电路19分别与单片机3、调压调流模块2、稳压电路10连接；调压调流模块2分别与单片机3、电流检测电路6连接；电流检测电路6分别与单片机3、转换电路14连接；转换电路14分别与单片机3、USB输出接口Ⅰ4、外接充电模块13连接；单片机3分别与直流供电转换电路19、调压调流模块2、工作状态显示屏5、转换电路14连接。各功能模块具体描述如下：

直流电源供电模块18，主要功能是在无市电的情况下，通过外部直流供电设备、充电宝、充电电池或干电池，为本发明提供直流电。直流电源供电模块18可以采用以下三种方案：

1）直流电源供电模块18包括与外部直流供电设备连接的外部供电接口20、与外部供电接口20连接的升压电路Ⅰ21，所述升压电路Ⅰ21的输出端与直流供电转换电路19的输入端连接。外部供电接口20采用MicroUSB母座接口。

2）作为方案1的进一步改进，直流电源供电模块18还可以是：包括内置于充电器壳体内的充电电池22或者干电池，所述充电电池22的输出端连接到直流供电转换电路19的输入端；直流电源供电模块18还包括用于给充电电池22充电的充电电路Ⅰ24，所述充电电路Ⅰ24的输入端与AC/DC转换电路1的输出端连接，充电电路Ⅰ24的输出端连接到所述充电电池22的输入端。

3）作为方案1的进一步改进，直流电源供电模块18还可以是：包括与外接的充电宝25输出端连接的升压电路Ⅱ27，所述升压电路Ⅱ27的输出端连接到直流供电转换电路19的输入端，在连接所述充电宝25与升压电路Ⅱ27之间的线路上设置有一个由单片机3控制的电路开关26，单片机3通过电路开关控制线路32及电路开关26控制充电宝25与升压电路Ⅱ27的通、断路状态，所述的电路开关26可通过单片机控制继电器、晶体管或集成块等形式或采用手动控制的机械开关实现电路通断；直流电源供电模块18还包括用于给外接的充电宝25充电的充电电路Ⅱ28，所述充电电路Ⅱ28的输入端与AC/DC转换电路1的输出端连接，充电电路Ⅱ28的输出端连接到充电宝25的输入端。

AC/DC转换电路1，将输入的市电转换为直流电，通过直流供电转换电路19及直流电路12为调压调流模块2、单片机3、稳压电路10提供工作电源；为上述充电电路Ⅰ24或充电电路Ⅱ28提供工作电源。

稳压电路10，输出5V的恒定工作电压，并通过USB输出接口Ⅱ11输出5V工作电源。稳压电路10的输出电压可以根据实际需要而定。

USB输出接口Ⅱ11，采用输出电压为恒定5V、输出电流为1A或者2A的5VUSB输出接口；USB输出接口Ⅱ11，采用A型USB标准母口接口。

调压调流模块2，通过电压控制指令输出线路8、电流控制指令输出线路9接收单片机3发出的指令对直流供电转换电路19输出的直流电进行调压调流，输出不同大小的电压电流，为单片机3、外接充电模块13以及USB输出接口Ⅰ4提供工作电源。调压调流模块2输出两路工作电源，一路为调整后的电压和电流，依次经过电流检测电路6、转换电路14，并最终通过与转换电路14连接的USB输出接口Ⅰ4或与转换电路14连接的外接充电模块13，为外部用电设备提供工作电源；另一路经过单片机供电线路17为单片机3提供工作电源。调压调流模块2为市购产品，为DC/DC转换电路。

USB输出接口Ⅰ4与外接充电模块13，分别与转换电路14的输出端连接；在每一次连接上用电设备时，USB输出接口Ⅰ4与外接充电模块13的初始输出电压为1.25V、初始输出电流为0.3A，输出电压范围为1.25V-12V，输出电流范围为0.3A-2.5A。USB输出接口Ⅰ4采用A型USB标准母口接口。外接充电模块13为相对独立构件，通过充电器壳体结构或线缆连接充电器，在不使用时，可以分别放置。

转换电路14，将电流检测电路6输出的工作电源经USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13输出给用电设备，从而实现电能的切换输出。转换电路14的切换可以采用软切换和硬切换来实现。软切换可通过单片机控制继电器、晶体管或集成块等形式实现，本实施例采用现有的MAX系列开关集成电路Ⅰ和单片机相结合实现软切换：开关集成电路Ⅰ接收电流检测电路6输出的工作电源，向单片机3提供在用电设备接入USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13时产生的电参数，接收单片机3发送的切换指令并将电流检测电路6输出的工作电源经USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13输出给用电设备。电流检测电路6输出的工作电源优先经USB输出接口Ⅰ4输出，也可优先由外接充电模块13输出。下面以优先由外接充电模块13输出为例来说明开关集成电路Ⅰ的切换原理：电路原理图如图8所示，开关集成电路Ⅰ的引脚10和引脚3连接电流检测电路6，引脚9连接外接充电模块13，引脚5连接USB输出接口Ⅰ4，引脚8和引脚4通过转换电路控制线路15连接单片机3，引脚7通过转换识别线路16连接至单片机3；切换前，开关集成电路Ⅰ通过引脚3接收电流检测电路6输出的工作电源，并通过引脚5输出电能至USB输出接口Ⅰ4，当外接充电模块13同时也接入用电设备时，引脚7经转换识别线路16向单片机3提供在用电设备接入外接充电模块13时产生的电参数，单片机3一旦检测到转换识别线路16提供的电参数后，即可判断出外接充电模块13已接入了用电设备，此时单片机3经内部程序运算后通过转换电路控制线路15向开关集成电路Ⅰ的引脚4和8发出切换指令1或0，开关集成电路Ⅰ通过转换电路控制线路15接收单片机3发送的切换指令1或0，开关集成电路Ⅰ通过其内部集成的电子开关K1和K2的转换，将电能切换至从引脚9输出，从而实现将电流检测电路6输出的工作电源由USB输出接口Ⅰ4切换至外接充电模块13优先输出，为外接的用电设备供电。在无用电设备接入的待机状态下，转换电路14控制USB输出接口Ⅰ4、外接充电模块13的初始状态均为通路状态。转换电路14，还可脱离单片机3的控制，通过硬切换来实现：采用纯机械式开关手动切换输出，如图9所示，转换电路14包括手动控制的机械开关Ⅰ和机械开关Ⅱ，机械开关Ⅰ的一端和机械开关Ⅱ的一端分别连接到电流检测电路6的输出端，机械开关Ⅰ的另一端连接USB输出接口Ⅰ4，机械开关Ⅱ的另一端连接外接充电模块13。

电流检测电路6，设置在调压调流模块2输出端与转换电路14之间，通过电流检测输入线路7与单片机3连接；电流检测电路6实时动态检测调压调流模块2所输出的电压电流参数，并通过电流检测输入线路7将电压电流参数提供给单片机3。

单片机3，分别通过电压控制指令输出线路8、电流控制指令输出线路9与调压调流模块2连接，通过转换电路控制线路15与转换电路14连接，通过直流转换控制线路30与直流供电转换电路19连接。单片机3接收电流检测电路6通过电流检测输入线路7提供的参数，在USB输出接口Ⅰ4及外接充电模块13的初始输出电压电流1.25V—0.3A的基础上，经单片机内部程序运算后，通过电压控制指令输出线路8、电流控制指令输出线路9发出指令，控制调压调流模块2的工作状态，使调压调流模块2输出不同大小电压电流的工作电源，直至满足用电设备所需充电电压电流；单片机3还接收转换电路14通过转换识别线路16提供的电流电压参数，通过转换电路控制线路15控制转换电路14的开关状态，使USB输出接口Ⅰ4与外接充电模块13只有一个处在工作状态。此外，单片机3通过直流转换识别线路29接收直流供电转换电路19提供的参数，通过直流转换控制线路30向直流供电转换电路19发出指令，直流供电转换电路19在接收到指令后执行切换动作，在接入市电时，使AC/DC转换电路1提供的直流电路、直流电源供电模块18提供的直流电路只有一路处在通路状态。

直流供电转换电路19，将从直流电源供电模块18或AC/DC转换电路1输入的直流电输出给用电设备，从而实现电能的切换输出。直流供电转换电路19的切换可以采用软切换和硬切换来实现。软切换可通过单片机控制继电器、晶体管或集成块等形式实现，本实施例采用现有的MAX系列的开关集成电路Ⅱ和单片机相结合实现软切换：开关集成电路Ⅱ接收AC/DC转换电路1或直流电源供电模块18输出的直流电，向单片机3提供在AC/DC转换电路1或直流电源供电模块18将直流电输入时产生的电参数，接收单片机3发送的切换指令并将直流电输出至调压调流模块2。直流供电转换电路19可以将AC/DC转换电路1输入的直流电进行优先输出，也可以将直流电源供电模块18输入的直流电进行优先输出。下面以将AC/DC转换电路1提供的直流电进行优先输出为例来说明开关集成电路Ⅱ的切换原理：电路原理图如10所示，开关集成电路Ⅱ的引脚3连接AC/DC转换电路1的输出端，引脚9连接直流电源供电模块18的输出端，引脚7和引脚2作为直流供电转换电路19的输出端将直流电输出至调压调流模块2，引脚5通过直流转换识别线路29连接单片机3，引脚4和引脚8通过直流转换控制线路30连接单片机3；在只有直流电源供电模块18将直流电经引脚9输入时，开关集成电路Ⅱ通过引脚7将直流电源供电模块18提供的直流电输出至调压调流模块2，若AC/DC转换电路1提供的直流电也通过引脚3同时输入，则引脚5经直流转换识别线路29向单片机3产生一个电参数，单片机3一旦检测到该电参数，即可判断出AC/DC转换电路1向开关集成电路Ⅱ开始提供直流电，此时单片机3经内部程序运算后通过直流转换控制线路30向开关集成电路Ⅱ的引脚4和8发出切换指令1或0，开关集成电路Ⅱ通过直流转换控制线路30接收单片机3发送的切换指令1或0，开关集成电路Ⅱ通过其内部集成的电子开关K3和K4的转换，将AC/DC转换电路1提供的直流电优先切换至从引脚2输出，而直流电源供电模块18提供的直流电停止从引脚7输出。直流供电转换电路19还可脱离单片机3的控制，通过硬切换来实现：采用纯机械式开关手动切换输出，如图11所示，直流供电转换电路19包括手动控制的机械开关Ⅲ和机械开关Ⅳ，所述机械开关Ⅲ的一端连接AC/DC转换电路1的输出端，机械开关Ⅳ的一端连接直流电源供电模块18的输出端，机械开关Ⅲ的另一端和机械开关Ⅳ的另一端分别连接到调压调流模块2的输入端。

直流供电转换电路19输出的直流电还输出至稳压电路10，稳压电路10通过USB输出接口Ⅱ11输出5V工作电源。在无市电接入且直流电源供电模块18处于待机状态下时，控制AC/DC转换电路1提供的直流电路与直流电源供电模块18提供的直流电路均为通路状态。

工作状态显示屏5，采用液晶显示屏或灯珠阵列显示屏，由单片机3控制实时动态显示调压调流模块2输出的电压电流参数；工作状态显示屏5可以设置一个或一个以上。

上述电压控制指令输出线路8、电流控制指令输出线路9、转换电路控制线路15、转换识别线路16分别为一路或一路以上。

上述稳压电路10、USB输出接口Ⅱ11均可以设置一个或一个以上，上述直流电路12根据扩展需要可以设置多路，每个稳压电路10的输入端各通过一路直流电路12连接到直流供电转换电路19的直流输出端，每个稳压电路10的输出端连接到一个USB输出接口Ⅱ11。

上述USB输出接口Ⅰ4和外接充电模块13根据扩展需要也均可以设置一个或一个以上，分别连接到转换电路14的输出端。

本发明在直流电源供电模块18采用上述方案1时的工作过程如下：

如图2所示，用电设备接入USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13，经电流检测电路6检测电流参数并送至单片机3后，由单片机3根据电流检测电路6与电流检测输入线路7提供的调压调流模块2输出的电流参数，在USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13的初始输出电压电流1.25V-0.3A的基础上，控制调压调流模块2调整输出电压电流大小，直至满足用电设备所需充电电压电流。

单片机3通过转换电路控制线路15控制转换电路14的工作状态，在有外部用电设备接入时，使USB输出接口Ⅰ4与外接充电模块13只有一个处在通路状态。

单片机3同时控制工作状态显示屏5实时动态显示调压调流模块2输出的电压电流参数。

USB输出接口Ⅱ11输出5V电压的工作电源。

经直流供电转换电路19提供的直流电经直流电路12，给调压调流模块2及稳压电路10提供工作电源。

参见图3，市电经过AC/DC转换电路1转换的直流电或外部供电设备经外部供电设备接口20通过升压电路Ⅰ21提供的直流电，通过直流供电转换电路19及直流电路12为调压调流模块2、稳压电路10提供工作电源；通过调压调流模块2和单片机3、电流检测电路6、转换电路14、直流供电转换电路19共同联动调节，经USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13输出调整后的电压和电流，并由工作状态显示屏5显示输出电压与电流的大小；直流供电转换电路19输出的低电压直流恒压恒流电源通过直流电路12为稳压电路10提供工作电源，稳压电路10通过USB输出接口Ⅱ11输出5V电源。

外部供电设备接口20连接外部供电设备后，通过升压电路Ⅰ21、直流供电转换电路19及直流电路12，提供给调压调流模块2、稳压电路10，最终经USB输出接口Ⅰ4、外接充电模块13、USB输出接口Ⅱ11给用电设备充电，完成桥接工作。

本发明在直流电源供电模块18采用上述方案2时的工作过程如下：

如图4所示，用电设备接入USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13，经电流检测电路6检测电压参数并送至单片机3后，由单片机3根据电流检测电路6与电流检测输入线路7提供的调压调流模块2输出的电流参数，在USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13的初始输出电压电流1.25V-0.3A的基础上，控制调压调流模块2调整输出电压电流大小，直至满足用电设备所需充电电压电流。

单片机3通过转换电路控制线路15控制转换电路14的工作状态，在有外部用电设备接入时，使USB输出接口Ⅰ4与外接充电模块13只有一个处在通路状态。

单片机3同时控制工作状态显示屏5实时动态显示调压调流模块2输出的电压电流参数。

USB输出接口Ⅱ11输出5V电压的工作电源。

经直流供电转换电路19提供的直流电经直流电路12，给调压调流模块2及稳压电路10提供工作电源。

参见图5，市电经过AC/DC转换电路1转换的直流电或内置的充电电池22提供的直流电，通过直流供电转换电路19及直流电路12为调压调流模块2、稳压电路10提供工作电源；通过调压调流模块2和单片机3、电流检测电路6、转换电路14、直流供电转换电路19共同联动调节，经USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13输出调整后的电压和电流，并由工作状态显示屏5显示输出电压与电流的大小；直流供电转换电路19输出的低电压直流恒压恒流电源通过直流电路12为稳压电路10提供工作电源，稳压电路10通过USB输出接口Ⅱ11输出5V电源。

市电经过AC/DC转换电路1转换的直流电，经充电电路Ⅰ24为内置的充电电池22充电。

本发明在直流电源供电模块18采用上述方案3时的工作过程如下：

如图6所示，用电设备接入USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13，经电流检测电路6检测电压参数并送至单片机3后，由单片机3根据电流检测电路6与电流检测输入线路7提供的调压调流模块2输出的电流参数，在USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13的初始输出电压电流1.25V-0.3A的基础上，控制调压调流模块2调整输出电压电流大小，直至满足用电设备所需充电电压电流。

单片机3通过转换电路控制线路15控制转换电路14的工作状态，在有外部用电设备接入时，使USB输出接口Ⅰ4与外接充电模块13只有一个处在通路状态。

单片机3通过电路开关控制线路32及电路开关26控制充电宝25与升压电路Ⅱ27的通、断路状态。

单片机3同时控制工作状态显示屏5实时动态显示调压调流模块2输出的电压电流参数。

USB输出接口Ⅱ11输出5V电压的工作电源。

经直流供电转换电路19提供的直流电经直流电路12，给调压调流模块2及稳压电路10提供工作电源。

参见图7，市电经过AC/DC转换电路1转换的直流电或外接的充电宝25通过升压电路Ⅱ27提供的直流电，通过直流供电转换电路19及直流电路12为调压调流模块2、稳压电路10提供工作电源；通过调压调流模块2和单片机3、电流检测电路6、转换电路14、直流供电转换电路19共同联动调节，经USB输出接口Ⅰ4或外接充电模块13输出调整后的电压和电流，并由工作状态显示屏5显示输出电压与电流的大小；直流供电转换电路19输出的低电压直流恒压恒流电源通过直流电路12为稳压电路10提供工作电源，稳压电路10通过USB输出接口Ⅱ11输出5V电源。

市电经过AC/DC转换电路1转换的直流电，经充电电路Ⅱ28为外接的充电宝25充电。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种可由交流或直流供电的多功能充电器，其特征在于：包括：

单片机；

直流电源供电模块；

将输入的市电转换为直流电的AC/DC转换电路；

将直流电源供电模块或AC/DC转换电路输入的直流电输出至调压调流模块的直流供电转换电路；

接收单片机的指令对直流供电转换电路输出的直流电进行调压调流的调压调流模块；

实时动态检测调压调流模块所输出直流电的电压电流参数、并将电压电流参数提供给单片机的电流检测电路；

连接用电设备的USB输出接口Ⅰ；

连接用电设备的外接充电模块；

将电流检测电路输出的工作电源经USB输出接口Ⅰ或外接充电模块输出给用电设备的转换电路。

2.根据权利要求1所述的可由交流或直流供电的多功能充电器，其特征在于：所述直流电源供电模块包括与外部直流供电设备连接的外部供电接口、与外部供电接口连接的升压电路Ⅰ，所述升压电路Ⅰ的输出端与直流供电转换电路的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的可由交流或直流供电的多功能充电器，其特征在于：所述直流电源供电模块包括内置于充电器壳体内的充电电池或者干电池，所述充电电池的输出端连接到直流供电转换电路的输入端。

4.根据权利要求3所述的可由交流或直流供电的多功能充电器，其特征在于：所述直流电源供电模块还包括用于给充电电池充电的充电电路Ⅰ，所述充电电路Ⅰ的输入端与AC/DC转换电路的输出端连接，充电电路Ⅰ的输出端连接到所述充电电池的输入端。

5.根据权利要求1所述的可由交流或直流供电的多功能充电器，其特征在于：所述直流电源供电模块包括与外接的充电宝输出端连接的升压电路Ⅱ，所述升压电路Ⅱ的输出端连接到直流供电转换电路的输入端。

6.根据权利要求5所述的可由交流或直流供电的多功能充电器，其特征在于：所述直流电源供电模块还包括用于给外接的充电宝充电的充电电路Ⅱ，所述充电电路Ⅱ的输入端与AC/DC转换电路的输出端连接，充电电路Ⅱ的输出端连接到所述充电宝的输入端；在连接所述充电宝与升压电路Ⅱ之间的线路上设置有一个电路开关。

7.根据权利要求1所述的可由交流或直流供电的多功能充电器，其特征在于：所述转换电路采用开关集成电路Ⅰ，开关集成电路Ⅰ接收电流检测电路输出的工作电源，向单片机提供在用电设备接入USB输出接口Ⅰ或外接充电模块时产生的电参数，接收单片机发送的切换指令并将电流检测电路输出的工作电源经USB输出接口Ⅰ或外接充电模块输出给用电设备；或者，所述转换电路包括手动控制的机械开关Ⅰ和机械开关Ⅱ，所述机械开关Ⅰ的一端和机械开关Ⅱ的一端分别连接到电流检测电路的输出端，机械开关Ⅰ的另一端连接USB输出接口Ⅰ，机械开关Ⅱ的另一端连接外接充电模块。

8.根据权利要求1所述的可由交流或直流供电的多功能充电器，其特征在于：直流供电转换电路采用开关集成电路Ⅱ，开关集成电路Ⅱ接收AC/DC转换电路或直流电源供电模块输出的直流电，向单片机提供在AC/DC转换电路或直流电源供电模块将直流电输入时产生的电参数，接收单片机发送的切换指令并将直流电输出至调压调流模块；或者，直流供电转换电路包括手动控制的机械开关Ⅲ和机械开关Ⅳ，所述机械开关Ⅲ的一端连接AC/DC转换电路的输出端，机械开关Ⅳ的一端连接直流电源供电模块的输出端，机械开关Ⅲ的另一端和机械开关Ⅳ的另一端分别连接到调压调流模块的输入端。

9.根据权利要求1或8所述的可由交流或直流供电的多功能充电器，其特征在于：所述直流供电转换电路还将输出的直流电输出至稳压电路，稳压电路通过USB输出接口Ⅱ输出工作电源；所述USB输出接口Ⅱ为输出电压为恒定5V、输出电流为1A或者2A的5VUSB输出接口；所述稳压电路为一个或一个以上；USB输出接口Ⅱ为一个或一个以上，USB输出接口Ⅱ采用A型USB标准母口接口，每个稳压电路的输入端连接到直流供电转换电路的直流输出端，每个稳压电路的输出端连接到一个USB输出接口Ⅱ；所述USB输出接口Ⅰ为初始输出电压为1.25V、初始输出电流为0.3A、输出电压范围为1.25V-12V、输出电流范围为0.3A-2.5A的USB输出接口；所述USB输出接口Ⅰ为一个或一个以上，采用A型USB标准母口接口；所述外接充电模块为初始输出电压为1.25V、初始输出电流为0.3A、输出电压范围为1.25V-12V、输出电流范围为0.3A-2.5A的外接充电模块；所述外接充电模块为一个或一个以上。

10.根据权利要求1所述的可由交流或直流供电的多功能充电器，其特征在于：单片机还与工作状态显示屏连接；所述工作状态显示屏为一个或一个以上，采用液晶显示屏或灯珠阵列显示屏。