CN105896640B - 移动设备及其分配电流的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动设备，与电源供应器、若干储电设备电连接，移动设备包括量测单元、若干接口、切换单元及控制单元。每一接口电连接若干储电设备中的一个，若干接口之间相互并联。量测单元与电源供应器、若干接口电连接，用于量测电源供应器的最大供应电流、每一若干储电设备的充电电流。切换单元连接于量测单元与若干接口之间。控制单元与量测单元及切换单元连接，用于依据量测单元所量测之最大供应电流、每一若干储电设备的充电电流控制切换单元的通断，以选择性的对若干储电设备进行充电。本发明还提供一种移动设备分配电流的方法，可提高充电的效率。

Description

移动设备及其分配电流的方法

技术领域

本发明涉及一种移动设备，尤其涉及一种移动设备分配电流的方法。

背景技术

现在是信息化的时代，各类移动设备，如手机、移动电源、掌上电脑层出不穷，为用户带来了便利，然而这些移动设备经常需要充电。通常，一个外部电源供应器通过充电接口对某一个移动设备充电时，就无法同时对其他的移动设备充电，且在某一移动设备即将充满电时，只需要很小的充电电流，那么这样充电的效率也非常低，因此，需要提供一种移动设备分配电流的方法。

发明内容

有鉴于此，提供一种移动设备，能通过外部电源供应器为自身充电的同时，也可以为其他的移动设备充电，从而实现减少整体的充电时间，提高充电的效率。

此外，还需提供一种移动设备分配电流的方法，能通过外部电源供应器为自身充电的同时，也可以为其他的移动设备充电，从而实现减少整体的充电时间，提高充电的效率。

本发明实施方式提供的一种移动设备，用于电连接电源供应器、若干储电设备，移动设备包括量测单元、若干接口、切换单元及控制单元。每一接口电连接若干储电设备中的一个，若干接口之间相互并联。量测单元用于电连接电源供应器、若干接口，用于量测电源供应器的最大供应电流、每一若干储电设备的充电电流。切换单元连接于量测单元与若干接口之间。控制单元与量测单元及切换单元连接，用于依据量测单元所量测之最大供应电流、每一若干储电设备的充电电流控制切换单元的通断，以选择性的对若干储电设备进行充电。

优选地，若干储电设备包括移动设备的电池及外部待充电设备。

优选地，控制单元判断最大供应电流是否大于第一预设值，并在大于第一预设值时，控制量测单元与若干接口之间的充电路径一一导通，来量测每一若干储电设备的充电电流。

优选地，控制单元判断若干储电设备的充电电流的总和是否大于最大供应电流，并在充电电流的总和大于最大供应电流时，逐一减掉若干储电设备的充电电流，直到计算得出若干储电设备的充电电流中某几个或某一个的充电电流的总和小于或等于最大供应电流，控制单元通过控制切换单元来对若干储电设备中某几个或某一个进行充电。

优选地，移动设备还包括反馈单元，与若干接口及控制单元连接，用于判断移动设备所有的充电路径是否有存在短路或反接，并在有存在短路或反接时，控制单元控制切换单元来切断对应的充电路径的供电。

优选地，控制单元判断最大供应电流是否大于第一预设值，并在最大供应电流小于或等于第一预设值时，控制单元控制切换单元来单工为若干储电设备或移动设备的电池进行充电。

优选地，控制单元判断若干储电设备的充电电流的总和是否大于最大供应电流，并在充电电流的总和小于或等于最大供应电流时，控制单元控制切换单元来对所有的储电设备及移动设备的电池进行充电。

优选地，若干接口对应不同等级的优先级，控制单元控制切换单元依据优先级来对所述接口所对应的储电设备进行充电。

优选地，量测单元包括电流量测单元与负载量测单元。电流量测单元连接于电源供应器与切换单元之间，用于量测若干储电设备及电池的充电电流。负载量测单元连接于电流量测单元与切换单元之间的节点上，用于量测电源供应器的最大供应电流。电流量测单元与负载量测单元都与控制单元连接，用于将量测到的电流值发送到控制单元中。

优选地，电流量测单元包括第一电阻、电容及比较器。第一电阻与电容相互并联均连接于电源供应器与切换单元之间。比较器包括正向输入端、反向输入端及输出端，正向输入端连接于电源供应器与第一电阻之间的节点上，反向输入端连接于切换单元与第一电阻之间的节点上，输出端与控制单元连接。

优选地，负载量测单元包括第一至第三场效应管、第一至第三二极管、第二至第四电阻。第一至第三场效应管都包括栅极、源极及漏极，第一至第三场效应管的栅极都与控制单元连接，第一至第三场效应管的漏极都连接于电流量测单元与切换单元之间的节点上。第一至第三二极管分别连接于第一至第三场效应管的源极与漏极之间。第二至第四电阻分别连接于第一至第三场效应管的源极与地之间。

本发明实施方式提供的一种移动设备分配电流的方法，移动设备与电源供应器、若干储电设备电连接。量测电源供应器的最大供应电流、每一若干储电设备的充电电流。依据所量测之最大供应电流、每一若干储电设备的充电电流控制切换单元的通断，以选择性的对若干储电设备进行充电。

优选地，若干储电设备包括移动设备的电池及外部待充电设备。

优选地，移动设备分配电流的方法还包括判断最大供应电流是否大于第一预设值。在最大供应电流大于第一预设值时才量测每一所述多个储电设备的充电电流。

优选地，选择性的对若干储电设备进行充电的步骤包括判断若干储电设备的充电电流的总和是否大于最大供应电流，并在充电电流的总和大于最大供应电流时，逐一减掉若干储电设备的充电电流，直到计算得出若干储电设备的充电电流中某几个或某一个的充电电流的总和小于或等于最大供应电流，控制单元通过控制切换单元来对若干储电设备中某几个或某一个进行充电。

优选地，选择性的对若干储电设备进行充电的步骤包括判断最大供应电流是否大于第一预设值。当最大供应电流小于或等于第一预设值时，控制单元控制切换单元来单工为若干储电设备中的一个进行充电。

优选地，移动设备分配电流的方法还包括判断移动设备所有的充电路径是否有存在短路或反接，并在有存在短路或反接时，切断对应的充电路径的供电。

优选地，选择性的对若干储电设备进行充电的步骤包括判断若干储电设备的充电电流的总和是否大于最大供应电流。当充电电流的总和小于或等于最大供应电流时，对所有的储电设备进行充电。

优选地，移动设备分配电流的方法还包括判断所有的储电设备是否均充满电，并在不是全都充满电时，判断充电电流的总和是否大于最大供应电流，并在充电电流的总和小于或等于最大供应电流时，控制切换单元来对所有的储电设备进行充电。

优选地，移动设备分配电流的方法还包括依据移动设备的若干接口的优先级来对所述接口所对应的储电设备进行依序充电。

相对于现有技术，本发明实施方式中的移动设备及分配电流的方法，通过控制单元智能的分配电流，来提高充电的效率，在通过外部电源供应器为自身电池充电的同时，也可以为若干外部待充电设备进行充电，从而实现减少整体的充电时间，还具有反馈机制，还可以保证充电过程中的安全。

附图说明

图1为本发明移动设备一实施方式的功能模块图。

图2为图1中移动设备的电流量测单元一实施方式的电路图。

图3为图1中移动设备的负载量测单元一实施方式的电路图。

图4为本发明移动设备分配电流的方法一实施方式的流程图。

主要元件符号说明

移动设备 10

第一端口 100

量测单元 102

电流量测单元 1022

负载量测单元 1024

控制单元 104

切换单元 106

反馈单元 108

第一接口、第二接口…第n接口 111、

112…11n

第一至第九电阻 R1-R9

电容 C1

比较器 U1

第一至第三场效应管 M1-M3

第一至第三二极管 D1-D3

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，为本发明移动设备10一实施方式的功能模块图，在本实施方式中，移动设备10包括第一端口100、量测单元102、控制单元104、切换单元106、反馈单元108、若干接口111-11n。移动设备10通过第一端口100与外部电源供应器电连接。

若干接口111-11n包括第一接口111、第二接口112…第n接口11n，用于分别电连接若干外部储电设备，各个接口之间相互并联。在本实施方式中，若干外部储电设备包括移动设备10的电池110及若干外部待充电设备，若干外部待充电设备为手机、平板电脑等，移动设备10通过若干接口111-11n对若干外部待充电设备进行充电。在本实施方式中，电池110与第一接口111电连接。

量测单元102与第一端口100电连接，用于量测外部电源供应器的最大供应电流。在本实施方式中，量测单元102包括电流量测单元1022与负载量测单元1024。电流量测单元1022电连接于第一端口100与切换单元106之间，用于量测若干外部待充电设备及电池110的充电电流。负载量测单元1024电连接于电流量测单元1022与切换单元106之间的节点上，用于量测外部电源供应器的最大供应电流。电流量测单元1022与负载量测单元1024都与控制单元104连接，用于将量测到的电流值发送到控制单元104中。

切换单元106连接于量测单元102与若干接口111-11n之间，切换单元106与第一接口111之间的充电路径为第1路径，切换单元106与第二接口112之间的充电路径为第2路径，以此类推，切换单元106与第n接口11n之间的充电路径为第n路径。控制单元104与量测单元102及切换单元106连接。

控制单元104与量测单元102及切换单元106连接，用于依据量测单元102所量测之最大供应电流、每一若干储电设备的充电电流控制切换单元106的通断，以选择性的对若干储电设备进行充电。在本实施方式中，控制单元104判断外部电源供应器的最大供应电流是否大于第一预设值，并在大于第一预设值时，控制量测单元102与若干接口111-11n之间的充电路径一一导通，量测单元102分别量测若干外部待充电设备及电池110的充电电流。控制单元104判断若干外部待充电设备及电池110的充电电流的总和是否大于外部电源供应器的最大供应电流，当充电电流的总和大于最大供应电流时，逐一递减若干外部待充电设备及电池110的充电电流，直到计算得出若干外部待充电设备及电池110中某几个或某一个的充电电流的总和小于或等于最大供应电流，控制单元104通过控制切换单元106来对若干外部待充电设备及电池110中某几个或某一个进行充电。当外部电源供应器的最大供应电流小于或等于第一预设值时，控制单元104控制切换单元106来单工为某一外部待充电设备或电池110进行充电。当若干外部待充电设备及电池110的充电电流的总和小于或等于外部电源供应器的最大供应电流时，控制单元104控制切换单元106来对所有的外部待充电设备及电池110都进行充电。在本实施例中，外部电源供应器的最大供应电流为4A，电池110的充电电流为2A，第一外部待充电设备的充电电流为1A，第二外部待充电设备的充电电流为2A，控制单元104通过控制切换单元106来对电池110与第二外部待充电设备进行充电，从而通过外部电源供应器为自身电池110充电的同时，也可以为若干外部待充电设备进行充电，从而实现减少整体的充电时间，提高充电的效率。

反馈单元108与若干接口111-11n及控制单元104连接，用于判断移动设备所有的充电路径(第1路径至第n路径)是否有存在短路或反接，并在有存在短路或反接时，控制单元104控制切换单元106来切断对应的充电路径的供电，从而保证充电的安全。反馈单元108还用于反馈若干外部待充电设备及电池110是否充满电的状态。

在本实施方式中，若干接口111-11n对应不同等级的优先级，控制单元104控制切换单元106依据优先级的等级来对优先级较高的接口所对应的储电设备进行充电。在本实施例中，当第一接口111优先级最高时，控制单元104优先对与第一接口111连接的电池110进行充电。

在本实施方式中，电流量测单元1022包括第一端A、第二端B及第三端C，负载量测单元包括第一端D与第二端E,切换单元包括第一端F。电流量测单元1022的第一端A与第一端口100连接，电流量测单元1022的第二端B与控制单元104连接，电流量测单元1022的第三端C与切换单元106的第一端F连接，负载量测单元的第一端D与控制单元104连接，负载量测单元的第二端E连接于电流量测单元1022的第三端C与切换单元106的第一端F之间的节点上。

请参阅图2，为图1中移动设备10的电流量测单元1022一实施方式的电路图。在本实施方式中，电流量测单元1022包括第一至第六电阻R1-R6、电容C1及比较器U1。第一电阻R1与电容C1相互并联，且都电连接于电流量测单元1022的第一端A与第三端C之间。比较器U1，包括正向输入端、反向输入端、第一电压输入端、第二电压输入端及输出端。比较器U1的正向输入端与第二电阻的第一端电连接，第二电阻的第二端电连接于电流量测单元1022的第一端A与第一电阻R1之间的节点上，第四电阻的第一端电连接于第二电阻R2与比较器U1之间的节点上，第四电阻的第二端电连接于比较器U1的第一电压输入端与地之间的节点上。比较器U1的第二电压输入端电连接于基准电压5V(伏特)，第三电阻R3的第一端与比较器U1的反向输入端电连接，第三电阻R3的第二端电连接于电流量测单元1022的第三端C与第一电阻R1之间的节点上。比较器U1的输出端与电流量测单元1022的第二端B电连接，第五电阻R5的第一端电连接于第三电阻R3与比较器U1的反向输入端之间，第五电阻R5的第二端电连接于比较器U1的输出端与电流量测单元1022的第二端B之间的节点上，第六电阻R6电连接于比较器U1的输出端与地之间。

请参阅图3，为图1中移动设备10的负载量测单元1024一实施方式的电路图。在本实施方式中，负载量测单元1024包括第一至第三场效应管M1-M3、第一至第三二极管D1-D3、第七至第九电阻R7-R9。第一至第三场效应管M1-M3都包括栅极、源极及漏极，第一至第三场效应管M1-M3的栅极都与负载量测单元的第一端D电连接，第一至第三场效应管M1-M3的漏极都与负载量测单元的第二端E电连接，第一至第三场效应管M1-M3的源极都电连接于地。第一至第三二极管D1-D3，分别电连接于第一至第三场效应管M1-M3的源极与漏极之间,且第一至第三二极管D1-D3的阳极分别与第一至第三场效应管M1-M3的漏极电连接。第七至第九电阻R7-R9，分别电连接于第一至第三场效应管M1-M3的源极与地之间。

要注意的是第一至第三场效应管M1-M3也可为晶体三极管，且第一至第三场效应管M1-M3不固定为P沟道或者N沟道，可以根据不同的导通需求来调整。

请参阅图4，为本发明移动设备10分配电流的方法一实施方式的流程图。本方法用于图1中的移动设备10上，并通过图1所示的功能模块完成。

在步骤S400，量测单元102量测电源供应器的最大供应电流，控制单元104判断最大供应电流是否大于第一预设值。

当确定最大供应电流大于第一预设值时，则执行步骤S402，反馈单元108判断移动设备10所有的充电路径(第1路径至第n路径)是否有存在短路或反接。并在有存在短路或反接时，控制单元104控制切换单元106来切断对应的充电路径的供电。

当确定最大供应电流小于或等于第一预设值时，则执行步骤S412，移动设备10单工为某一外部待充电设备或电池110进行充电。

当确定所有的充电路径没有存在短路或反接时，则执行步骤S404，量测单元102分别量测与移动设备10电连接的若干外部待充电设备所需的充电电流及移动设备10的电池110的充电电流。

在步骤S406，控制单元104判断若干外部待充电设备所需的充电电流及电池110的充电电流的总和是否大于最大供应电流。

当确定充电电流的总和大于最大供应电流时，则执行步骤S408，控制单元104逐一递减若干外部待充电设备及电池110的充电电流，直到计算得出若干外部待充电设备及电池110中某几个或某一个的充电电流的总和小于或等于最大供应电流。

在步骤S410，移动设备10对若干外部待充电设备及电池110中某几个或某一个进行充电。

在步骤S411，控制单元104判断若干外部待充电设备及电池110是否均充满电，并在不是全都都充满电时，继续执行步骤S406。

当若干外部待充电设备及电池110全部充满电时，充电流程结束。

当充电电流的总和小于或等于最大供应电流时，则执行步骤S416，对所有外部待充电设备及电池110进行充电。

相对于现有技术，本发明实施方式提供一种移动设备10及分配电流的方法，通过控制单元104智能的分配电流，来提高充电的效率，在通过外部电源供应器为自身电池110充电的同时，也可以为若干外部待充电设备进行充电，从而实现减少整体的充电时间，还具有反馈机制，还可以保证充电过程中的安全。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种移动设备，用于电连接电源供应器、多个储电设备，其特征在于，所述移动设备包括：

多个接口，每一接口用于电连接所述多个储电设备中的一个，所述多个接口之间相互并联；

量测单元，用于电连接电源供应器、所述多个接口，用于量测所述电源供应器的最大供应电流、每一个储电设备的充电电流；

切换单元，连接于所述量测单元与所述多个接口之间；及

控制单元，与所述量测单元及所述切换单元连接，用于依据所述量测单元所量测之最大供应电流、及每一个储电设备的充电电流控制所述切换单元的通断，以选择性的对所述多个储电设备进行充电；

其中，

所述控制单元判断所述多个储电设备的充电电流的总和是否大于所述最大供应电流，并在所述充电电流的总和大于所述最大供应电流时，逐一减掉所述多个储电设备的充电电流，直到计算得出所述多个储电设备的充电电流中某几个或某一个的充电电流的总和小于或等于所述最大供应电流，所述控制单元通过控制所述切换单元来对所述多个储电设备中某几个或某一个进行充电，且所述多个接口对应不同等级的优先级，所述控制单元控制所述切换单元依据所述优先级来对所述接口所对应的储电设备进行充电；及

所述量测单元包括：

电流量测单元，连接于所述电源供应器与所述切换单元之间，用于量测所述多个储电设备的充电电流；及

负载量测单元，连接于所述电流量测单元与所述切换单元之间的节点上，用于量测所述电源供应器的最大供应电流；

其中，所述电流量测单元与所述负载量测单元都与所述控制单元连接，用于将量测到的电流值发送到所述控制单元中，所述负载量测单元包括：

第一至第三场效应管，都包括栅极、源极及漏极，所述第一至第三场效应管的栅极都与所述控制单元电连接，所述第一至第三场效应管的漏极都电连接于所述电流量测单元与所述切换单元之间的节点上：

第一至第三二极管，分别电连接于所述第一至第三场效应管的源极与漏极之间；

第二至第四电阻，分别电连接于所述第一至第三场效应管的源极与地之间。

2.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述多个储电设备包括所述移动设备的电池及外部待充电设备。

3.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述控制单元判断所述最大供应电流是否大于第一预设值，并在大于第一预设值时，控制所述量测单元与所述多个接口之间的充电路径一一导通，来量测每一个储电设备的充电电流。

4.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备还包括：

反馈单元，与所述多个接口及所述控制单元连接，用于判断所述移动设备所有的充电路径是否有存在短路或反接，并在有存在短路或反接时，所述控制单元控制所述切换单元来切断对应的充电路径的供电。

5.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述控制单元判断所述最大供应电流是否大于第一预设值，并在所述最大供应电流小于或等于第一预设值时，控制所述切换单元来单工为所述多个储电设备中的一个进行充电。

6.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述控制单元判断所述多个储电设备的充电电流的总和是否大于所述最大供应电流，并在所述充电电流的总和小于或等于所述最大供应电流时，控制所述切换单元来对所有的储电设备进行充电。

7.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述电流量测单元包括：

第一电阻及电容，所述第一电阻与所述电容相互并联且都电连接于所述电源供应器与所述切换单元之间；及

比较器，包括正向输入端、反向输入端及输出端，所述正向输入端电连接于所述电源供应器与所述第一电阻之间的节点上，所述反向输入端电连接于所述切换单元与所述第一电阻之间的节点上，所述输出端与所述控制单元电连接。