CN105680491A - 一种控制充电设备输出功率的方法和智能充电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制充电设备输出功率的方法以及采用该方法的充电设备，该控制方法为S1：检测输入设备最大输出功率，导通充电设备输出端的所有负载，并检测充电设备的输出端的负载总功率；S2：判断负载总功率是否等于输入设备的最大输出功率；S3：若负载总功率大于输入设备的最大输出功率，减小充电设备负载总功率；S4：若负载总功率大于或等于输入设备的最大输出功率，充电设备对其所有负载充电。该智能充电设备包括输入设备接入端口、微型控制器、能量分配模块和用于连接负载的若干输出端口。本发明通过调节电流或关闭负载，减少负载总功率，避免了损坏输入设备的问题，合理地分配输入功率，充电更快。
Description
技术领域
本发明属于充电设备技术领域，具体涉及一种控制充电设备输出功率的方法及采用该方法的智能充电设备。
背景技术
现在的充电设备都是采用恒定电流的方法进行充电。对输入设备有较高要求，当输入设备的输出功率不足时，可移动式电源或充电器只要在他的可工作电压范围内，将会按设定的电流对负载进行充电或输出，这个时候输入设备工作在过载的状态，会产生高温并有机会损坏输入设备。如果输入设备的输出功率比负载功率高时，可移动式电源或充电设备只能按设定的电流充电或对外部设备输入，并无法完全利用输入设备的功率，造成充电时间长，资源浪费的问题。本发明中的充电设备指的是充电器、移动电源等。
发明内容
本发明的目的是要解决上述充电设备输出电流恒定，过载容易损坏输入设备或者输入功率得不到有效利用的技术问题，提供一种控制充电设备输出功率的方法及采用该方法的智能充电设备。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
本发明所述控制充电设备输出功率的方法，包括以下步骤：
S1：检测输入设备两端的电压变化，得到输入设备的最大输出功率，导通充电设备输出端的所有负载，并检测充电设备的输出端的负载总功率；
S2：判断负载总功率是否等于输入设备的最大输出功率；
S3：若负载总功率大于输入设备的最大输出功率，减小充电设备输出端的电流，以减小负载总功率；
S4：若负载总功率小于或等于输入设备的最大输出功率，充电设备对其负载充电。
进一步地，减小DC-DC电路的占空比，或增加线性电路的阻抗，从而减小充电设备输出端的电流。
进一步地，负载总功率比输入设备的最大输出功率大0.5W以上，执行S3；否则执行S4。
进一步地，调节电流后，所述负载总功率仍然大于输入设备的最大输出功率，断开充电设备输出端的部分负载，以降低负载总功率。
进一步地，检测充电的负载停止工作或轻载时，导通已断开的负载，对其充电，充分利用输入设备的功率，合理分配资源。
进一步地，断开输出端的负载时，提示断开的负载停止充电，使用户知道哪些负载在充电，哪些停止了充电。
进一步地，若输入设备的最大输出功率小于最小功率负载的额定功率，断开充电设备输出端的所有负载，并提示输入功率不足。
进一步地，采用指示灯、蜂鸣器或显示屏提示。
一种智能充电设备，包括输入设备接入端口、微型控制器、能量分配模块和若干输出端口；
所述输入设备接入端口用于输入设备的接入，为充电设备提供电源；
所述微型控制器用于检测输入端口两端的电压变化，检测输出端口的负载总功率；比较负载总功率与输入设备的最大输出功率，并将控制信号传输至能量分配模块；
所述能量分配模块用于调整电流和关闭或开启输出端口；
所述输出端口用于连接负载。
进一步地，还包括指示灯、蜂鸣器或显示屏；所述输入端口和输出端口均为USB接口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.调节负载的总功率，保证充电设备的输出功率不大于输入功率，保护输入设备，使输入设备不会因过载引起损坏。
2.在负载总功率小于输入设备的输入功率时，调节充电电流，加快充电速度，减少充电时间
3.根据输入功率调整输出功率，在输入设备过载时，自动关闭负载，在检测到负载停止工作或轻载时，启动其它的负载进行充电，自动切换负载，免去了人工更换用电设备的麻烦。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明所述充电设备的原理框图；
图2是本发明所述充电设备的输入电压示意图。
图中：1-输入设备，2-微型控制器，3-能量分配模块，4-负载，4.1-第一负载，4.2-第二负载，4.N-第N负载，5-输入电压，6-输入设备最大输出功率点，7-输入设备过载点。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～图2所示，本发明所述控制充电设备输出功率的方法，其步骤包括：
S1：微型控制器2检测输入设备两端的电压变化，得到输入设备的最大输出功率，导通充电设备输出端的所有负载，并检测负载总功率。
S2：判断负载总功率是否等于输入设备的最大输出功率。
S3：若负载总功率大于输入设备的最大输出功率0.5W以上，减小充电设备的输出电流，从而降低负载的总功率。
S4：可以通过减小能量分配模块内的DC-DC电路的占空比，也可以增加能量分配模块内的线性电路的阻抗，来减小充电设备输出端的电流，降低负载的总功率。
S5：调节输出电流后，负载总功率还是大于输入设备的最大输出功率，关闭输出端的部分负载，从而降低负载的总功率，使得负载的总功率不大于输入设备的最大输出功率。
S6：并且设置指示灯、蜂鸣器或显示屏提示充电设备哪些输出端已断开，哪些输出端已导通。
S7：若充电的负载已充电完毕，控制器检测到充电的负载停止工作或轻载，启动已关闭的负载，对其充电，完成所有负载的充电。
S8、若输入设备的最大输出功率小于最小功率负载的额定功率，断开充电设备输出端的所有负载，并提示输入功率不足。
S9：若负载总功率与输入设备的最大输出功率之差为0.5W以下，直接对充电设备的所有负载充电。
S10：若更换输入设备，重复步骤S1～S9。
如图1～图2所示，一种智能充电设备，包括输入设备接入端口、微型控制器2、能量分配模块3和若干输出端口；
所述输入设备1接入端口用于与外部输入设备1连接，为充电设备提供电源；
所述微型控制器2用于检测输入端口两端的电压5的变化量，计算输入设备的最大输出功率点6和负载的总功率；比较负载总功率与输入设备1的最大输出功率，并将控制信号传输至能量分配模块3；
所述能量分配模块3包括DC-DC电路或线性电路，用于调整电流和关闭或开启输出端口，控制负载充电或关闭，调整负载的总功率；
所述输出端口用于连接负载；分别连接第一负载4.1、第二负载4.2……第N负载4.N。
该智能充电设备还设备有指示灯，用于指示负载的工作状态，红灯表示正在充电，绿灯表示已充满电，指示灯不亮表示USB断开，没有充电，指示的方式不局限于本实施例中的说明，也可以是其它颜色的灯表示相应的正在充电、已充满电和断开充电，也可以采用闪烁的灯光来表示正在充电等；也可以设置显示屏，用于显示输出端的充电状况。
所述输入设备端口为USB接口，所述输出端口为USB端口。
如图2所示，适配器输入有个特点：当输出功率在设定范围内，电压是不会变化的，当达到最大的输出功率时，电压下降，当电压下降至过载点7时，会关断输出，我们的充电设备的微型控制器通过检测这个电压下降点，也就是说最大输出功率点6。
本发明通过检测输入端的最大功率和负载的总功率，判断负载总功率与最大功率的大小，通过调节电流，使得负载总功率等于输入的最大功率，或通过关闭负载的方法，减少负载的总功率，避免了负载总功率大于输入设备的最大输出功率，损坏输入设备的问题，同时通过调整电流，更合理地分配输入设备的功率，提高充电效率。
本实施例所述智能充电设备的其它结构参见现有技术。
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，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种控制充电设备输出功率的方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：检测输入设备两端的电压变化，得到输入设备的最大输出功率，导通充电设备输出端的所有负载，并检测充电设备的输出端的负载总功率；
S2：判断负载总功率是否等于输入设备的最大输出功率；
S3：若负载总功率大于输入设备的最大输出功率，减小充电设备输出端的电流，以减小负载总功率；
S4：若负载总功率小于或等于输入设备的最大输出功率，充电设备对其所有负载充电。
2.根据权利要求1所述控制充电设备输出功率的方法，其特征在于：减小DC-DC电路的占空比，或增加线性电路的阻抗，从而减小充电设备输出端的电流。
3.根据权利要求2所述控制充电设备输出功率的方法，其特征在于：调节电流后，所述负载总功率仍然大于输入设备的最大输出功率，断开充电设备输出端的部分负载，以降低负载总功率。
4.根据权利要求3所述控制充电设备输出功率的方法，其特征在于：检测到充电的负载停止工作或轻载时，导通已断开的负载，对其充电。
5.根据权利要求1或3所述控制充电设备输出功率的方法，其特征在于：负载总功率比输入设备的最大输出功率大0.5W以上，执行S3；否则执行S4。
6.根据权利要求4所述控制充电设备输出功率的方法，其特征在于：断开充电设备输出端的负载时，提示断开的负载停止充电。
7.根据权利要求4所述控制充电设备输出功率的方法，其特征在于：若输入设备的最大输出功率小于最小功率负载的额定功率，断开充电设备输出端的所有负载，并提示输入功率不足。
8.根据权利要求6或7所述控制充电设备输出功率的方法，其特征在于：采用指示灯、蜂鸣器或显示屏提示。
9.一种智能充电设备，其特征在于：包括输入设备接入端口、微型控制器、能量分配模块和若干输出端口；
所述输入设备接入端口用于输入设备的接入，为充电设备提供电源；
所述微型控制器用于检测输入端口两端的电压变化，检测输出端口的负载总功率；比较负载总功率与输入设备的最大输出功率，并将控制信号传输至能量分配模块；
所述能量分配模块用于调整电流和导通或断开输出端口；
所述输出端口用于连接负载。
10.根据权利要求9所述智能充电设备，其特征在于：还包括指示灯、蜂鸣器或显示屏；所述输入端口和输出端口均为USB接口。
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