CN106340910B - 一种辅助充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种辅助充电装置，涉及电子终端领域，能够实现移动电源对小充电电流设备进行充电的目的，所述装置至少包括:开关集成电路IC和充放电模块，所述开关IC与所述充放电模块连接；所述开关IC至少包括：第一输入端、第二输入端和输出端；所述充放电模块包括：第一端和第二端；其中，所述第一输入端、所述第二输入端和所述第一端连接于移动电源的输出端；所述第二端接地；所述输出端连接于被充电装置的输入端。本发明应用于辅助充电装置中。

Description

一种辅助充电装置

技术领域

本发明涉及电子终端领域，尤其涉及一种辅助充电装置。

背景技术

随着移动终端的发展，移动电源也日益普及，其作用是在没有固定电源可以给移动终端进行充电的时候，移动电源可以满足移动终端的充电需求，这样可以有效缓解移动终端的充电问题。

然而，现有的移动电源通常只可以满足对手机、平板等充电电流较大的移动终端进行充电，而无法满足一些小充电电流设备的充电需求。通常小充电电流设备为一些可穿戴设备，比如：蓝牙耳机、移动手环、降噪耳机等。移动电源无法给小充电电流设备充电的原因是：小充电电流设备在充电时需求的充电电流较小，由于大多数移动电源都具有漏电保护功能，使其在检测到输出电流小于预设阀值时，会自动终止放电行为，而小充电电流设备的适用充电电流正好小于移动电源启动漏电保护功能的检测电流阀值，从而导致移动电源无法给小充电电流设备进行充电。

发明内容

本发明实施例提供的一种辅助充电装置，通过辅助充电装置，可实现移动电源对小充电电流设备进行充电。

第一方面，本发明提供了一种辅助充电装置，所述装置至少包括:开关IC和充放电模块，所述开关IC与所述充放电模块连接；所述开关IC至少包括：第一输入端、第二输入端、输出端和接地端；所述充放电模块包括：第一端和第二端；其中，所述第一输入端、所述第二输入端和所述第一端连接于移动电源的输出端；所述第二端接地；所述输出端连接于被充电装置的输入端。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述充放电模块包括：电容器和电阻，所述电容器和所述电阻并联，组成充放电模块。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述充放电模块具体包括：

所述电容器的电容值与所述充放电模块的充放电时间成正相关；

所述电阻的阻值与所述充放电模块的充放电时间成正相关。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述开关IC具体包括：

当所述开关IC检测到所述第一输入端的输入电压高于预设阀值时，所述第二输入端与所述输出端相连；

当所述开关IC检测到所述第一输入端的输入电压低于预设阀值时，所述第二输入端与所述输出端断开。

第二方面，本发明提供了一种充电方法，所述方法应用于一种辅助充电装置，所述辅助充电装置至少包括:开关IC和充放电模块，所述开关IC与所述充放电模块连接，所述开关IC至少包括：第一输入端、第二输入端、输出端；所述充放电模块包括：电容和电阻；所述方法包括：

所述充放电模块根据移动电源的工作状态，进行充电或者放电；

所述开关IC根据检测到第一输入端的输入电压，控制第二输入端和输出端的通路状态，所述通路状态包括连接状态和断开状态。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述充放电模块根据移动电源的工作状态，进行充电或者放电，具体包括：

当所述移动电源的工作状态为充电状态时，所述充放电模块获取所述移动电源的输出电压进行充电；

当所述移动电源的工作状态为不充电状态时，所述充放电模块进行放电。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二中可能的实现方式中，所述当所述移动电源的工作状态为不充电状态时，所述充放电模块进行放电，具体包括：

当所述充放电模块的输出电压等于所述开关IC的工作电压时，所述充放电模块对所述被充电设备进行放电；

当所述充放电模块的输出电压低于所述开关IC的工作电压时，所述充放电模块通过所述充放电模块内的电阻进行放电；

其中，所述充放电模块的总放电时间大于所述移动电源可再次检测到被充电设备的时间，所述充放电模块的总放电时间为所述充放电模块对所述被充电设备进行放电时间与所述充放电模块通过所述充放电模块内的电阻进行放电时间之和。

结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述开关IC根据检测到第一输入端的输入电压，控制第二输入端和输出端的通路状态，具体包括：

当所述开关IC检测到所述第一输入端的输入电压等于工作电压时，控制所述第二输入端和所述输出端为连接状态；

当所述开关IC检测到所述第一输入端的输入电压小于工作电压时，控制所述第二输入端和所述输出端为断开状态。

第三方面，本发明提供了一种USB充电线，在所述USB充电线的接口设置有辅助充电装置；所述USB充电线的输入端与所述辅助充电装置的输入端对应；所述USB充电线的输出端与所述辅助充电装置的输出端对应。

第四方面，本发明提供了一种小电流充电设备，在所述小电流充电设备的充电接口设置有辅助充电装置；所述小电流充电设备的输入端与所述辅助充电装置的输出端对应；所述辅助充电装置的输入端用于与移动电源相连。

本发明提供了一种辅助充电装置，通过充放电模块和开关IC(IntegratedCircuit，集成电路)，在移动电源停止输出时，充放电模块对被充电设备进行一次充电，随后当充放电模块完成放电时，移动电源可再次检测到被充电设备，并对被充电设备进行充电，从而实现移动电源向被充电设备进行充电的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种辅助充电装置的组成示意图；

图2为本发明实施例提供的一种开关IC的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种充放电模块的组成示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种辅助充电装置的组成示意图；

图5为本发明实施例提供的一种辅助充电装置充电时的波形示意图；

图6为本发明实施例提供的一种充电方法流程图；

图7为本发明实施例提供的另一种充电方法流程图；

图8为本发明实施例提供的另一种充电方法流程图；

图9为本发明实施例提供的另一种充电方法流程图；

图10为本发明实施例提供的一种USB充电线接口示意图；

图11为本发明实施例提供的一种小电流设备充电接口示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种辅助充电装置，如图1所示，一种辅助充电装置，所述辅助充电装置具体包括：充放电模块10和开关IC20。

充放电模块10在移动电源工作时，与被充电设备一起组成移动电源的负载。此时，充放电模块10处于被充电状态，在移动电源停止工作时，充放电模块停止充电，并开始对被充电设备进行放电。

当开关IC20处于工作状态时，通过内部的第二输入端与输出端相连，构成移动电源、充放电模块10与被充电设备的通路状态，使移动电源可以对被充电设备进行充电或者充放电模块对被充电设备进行充电。当开关IC20不处于工作状态时，第二输入端与输出端断开，此时移动电源或充放电装置均不能为被充电设备进行充电。需要说明的是，只有开关IC20处于工作状态时，才能使第二输入端与输出端连接。因此，在移动电源作为电源提供者时，由移动电源保持开关IC20的工作状态，在充放电模块10作为电源提供者时，由充放电模块10保持开关IC20的工作状态。

如图2所示，所述开关IC至少包括：第一输入端、第二输入端、输出端和接地端。

如图3所示，所述充放电模块包括：第一端和第二端。

其中，所述第一输入端、所述第二输入端和所述第一端连接于移动电源的输出端；所述第二端接地；所述输出端连接于被充电装置的输入端。

开关IC的工作原理如下：

当所述开关IC检测到所述第一输入端的输入电压高于预设阀值时，所述第二输入端与所述输出端相连。

当所述开关IC检测到所述第一输入端的输入电压低于预设阀值时，所述第二输入端与所述输出端断开。

其中，当第一输入端的电压高于一个阀值时，第二输入端才会与输出端连接。由于通常情况下，移动电源的输出电压为5V，因此，应选用第一输入端的电压阀值不高于5V的开关。当然，本发明实施例对此不做限定，比如：移动电源的输出电压为10V，则应根据实际情况，选用与之匹配的开关IC。还需说明的是，开关IC除了上述所说的第一输入端，第二输入端、输出端和接地端以外，还应该有其他固有的芯片端口，其功能属性均为芯片的固有属性，本发明在此不一一解释。

需要说明的是，在本发明实施例中，使用型号为NS5A4684S的开关IC可满足上述要求，但本发明不限于仅使用这一种型号的开关IC，根据实际使用情况，任何具有相同功能的开关IC均可应用在本发明实施例中。

其中，当开关IC20检测到第一输入端的输入电压达到工作电压之后，开关IC20开始工作。当开关IC20开始工作时，第二输入端与输出端相连，使移动电源可以对被充电设备进行充电。当开关IC20不工作时，第二输入端与输出端断开。充放电模块10在移动电源开始充电时，与被充电设备同时作为移动电源的负载进行充电。当移动电源检测到在进行小电流输出时，移动电源停止输出。由于充放电模块在移动电源工作时进行了充电，所以在移动电源停止充电时，由充放电模块10作为电源进行放电，对被充电设备进行充电。随着充放电模块10的电压降低，当充放电模块10提供的电压无法满足开关IC20的第一输入端的电压达到工作电压时，开关IC20停止工作，此时第二输入端与输出端断开，停止为被充电设备充电。随后充放电模块10将剩余电量放完，其中，充放电模块是由一个电阻和电容组成，因此当充放电模块停止为被充电设备进行充电时，充放电模块内的电容通过充放电模块内的电阻进行放电，放电的时长由电容值和电阻值决定。在充放电模块通过自身的电阻进行放电时，被充电设备和移动电源之间并不是通路状态，因此移动电源在充放电模块10放完剩余电量之后，移动电源会通过自身的负载检测机制，重新检测出被充电设备为接入的负载，这个过程相当于将被充电设备重新与移动电源连接。当移动电源检测到有被充电设备需要进行充电时，就再次开始对被充电设备进行充电，重复上述过程，直至被充电设备完成充电。

本发明提供了一种辅助充电装置，通过充放电模块10和开关IC20，在移动电源停止输出时，充放电模块10对被充电设备进行一次充电，随后当充放电模块10完成放电时，移动电源可再次检测到被充电设备，并对被充电设备进行充电，从而实现移动电源向被充电设备进行充电的目的。

在本发明提供的另一实施例中，为了使移动电源可以重新检测到被充电设备，需要使所述充放电模块的放电时长大于预设值，所述充放电模块可根据电容值和电阻值的大小调整充放电时长，具体如下：

所述电容器的电容值与所述充放电模块的充放电时间成正相关。

所述电阻的阻值与所述充放电模块的充放电时间成正相关。

其中，基于移动电源的输出特性，当移动电源停止放电后，不能马上检测到接入的被充电设备，需要等待一段时间，才能检测到被充电设备。因此，所述预设值与移动电源从停止输出，到可以重新检测到被充电设备的等待时间的数值相等。

值得说明的是，所述充放电模块的放电时间t可以由下述公式算出：

其中，V1为电容器最终可充到或放到的电压值；Vt为t时刻的电容器上的电压值；V0为电容上的初始电压值；R为电阻的阻值；C为电容器的电容：

本发明对电阻和电容的具体数值不做限定，但设置原则应满足，所述电阻和所述电容组成的充放电模块的放电时长大于预设值。本发明的工作原理如下，如图4所示：

当被充电设备通过充电线插入移动电源时，移动电源检测到被充电设备即会以5V电压进行输出，由于移动电源的输出端与开关IC20的第一输入端相连，所以开关IC20的第一输入端电压升高。当开关IC20的第一端的电压达到工作电压时，开关IC20开始工作，开关IC20中的第二输入端与输出端相连，使被充电设备与移动电源接通，此时移动电源对被充电设备进行充电。当移动电源检测到小电流输出超时，启动漏电保护功能，移动电源会停止输出。充放电模块10开始放电，起初充放电模块10主要对被充电设备进行放电，直到第一输入端的电压下降到阀值，第二输入端与输出端断开。此后，充放电模块10中的电容只能通过并联到地的电阻放电，此放电过程时间由RC值决定。当放电时长长于移动电源可再次检测到被充电设备的等待时长后(若电容放电时间小于移动电源可以再次检测的被充电设备的时间，则移动电源在可以进行被充电设备检测的时候无法检测到被充电设备的变化，也就无法重新为被充电设备进行充电)，移动电源便可重新为被充电设备进行充电。如此往复，如图5所示，实现移动电源对小电流被充电设备的方波式充电。最后，根据移动电源的工作原理，当移动电源检测到被充电设备已经充满电时，则移动电源停止对被充电设备充电。图5中，虚线是移动电源的输出电压，实线是被充电设备的充电电压。

本发明提供了一种辅助充电装置，通过充放电模块10和开关IC20，在移动电源停止输出时，充放电模块10对被充电设备进行一次充电，随后当充放电模块10完成放电时，移动电源可再次检测到被充电设备，并对被充电设备进行充电，以方波形式实现移动电源向被充电设备进行充电的目的。

本发明实施例还提供了一种充电方法，所述方法应用于如上所述的一种辅助充电装置，所述辅助充电装置至少包括:开关IC和充放电模块，所述开关IC与所述充放电模块连接，所述开关IC至少包括：第一输入端、第二输入端、输出端；所述充放电模块包括：电容和电阻；如图6所示，所述方法包括：

101、所述充放电模块根据移动电源的工作状态，进行充电或者放电。

102、所述开关IC根据检测到第一输入端的输入电压，控制第二输入端和输出端的通路状态，所述通路状态包括连接状态和断开状态。

在本发明提供的另一实施例中，如图7所示，所述充放电模块根据移动电源的工作状态，进行充电或者放电，具体包括：

1011、当所述移动电源的工作状态为充电状态时，所述充放电模块获取所述移动电源的输出电压进行充电。

1012、当所述移动电源的工作状态为不充电状态时，所述充放电模块进行放电。

在本发明提供的另一实施例中，如图8所示，所述当所述移动电源的工作状态为不充电状态时，所述充放电模块进行放电，具体包括：

10121、当所述充放电模块的输出电压等于所述开关IC的工作电压时，所述充放电模块对所述被充电设备进行放电。

10122、当所述充放电模块的输出电压低于所述开关IC的工作电压时，所述充放电模块通过所述充放电模块内的电阻进行放电。

其中，所述充放电模块的总放电时间大于所述移动电源可再次检测到被充电设备的时间，所述充放电模块的总放电时间为所述充放电模块对所述被充电设备进行放电时间与所述充放电模块通过所述充放电模块内的电阻进行放电时间之和。

在本发明提供的另一实施例中，如图9所示，所述开关IC根据检测到第一输入端的输入电压，控制第二输入端和输出端的通路状态，具体包括：

1021、当所述开关IC检测到所述第一端的输入电压等于工作电压时，控制所述第二输入端和所述输出端为连接状态。

1022、当所述开关IC检测到所述第一端的输入电压小于工作电压时，控制所述第二输入端和所述输出端为断开状态。

本发明提供了一种充电方法，通过充放电模块和开关IC，在移动电源停止输出时，充放电模块对被充电设备进行一次充电，随后当充放电模块完成放电时，移动电源可再次检测到被充电设备，并对被充电设备进行充电，以方波形式实现移动电源向被充电设备进行充电的目的。

在本发明的另一实施例中，还提供了一种USB充电线，如图10所示，在所述USB充电线的接口设置有辅助充电装置；所述USB充电线的输入端与所述辅助充电装置的输入端对应；所述USB充电线的输出端与所述辅助充电装置的输出端对应。

在本发明的另一实施例中，还提供了一种小电流充电设备，如图11所示，在所述小电流充电设备的充电接口设置有辅助充电装置；所述小电流充电设备的输入端与所述辅助充电装置的输出端对应；所述辅助充电装置的输入端用于与移动电源相连。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种辅助充电装置，其特征在于，所述装置至少包括:开关IC和充放电模块，所述开关IC与所述充放电模块连接；所述开关IC至少包括：第一输入端、第二输入端、输出端和接地端；所述充放电模块包括：第一端和第二端；其中，所述第一输入端、所述第二输入端和所述第一端连接于移动电源的输出端；所述第二端接地；所述输出端连接于被充电装置的输入端，

其中，所述开关IC具体包括：当所述开关IC检测到所述第一输入端的输入电压等于工作电压时，控制所述第二输入端和所述输出端为连接状态；

当所述开关IC检测到所述第一输入端的输入电压小于工作电压时，控制所述第二输入端和所述输出端为断开状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充放电模块包括：电容器和电阻，所述电容器和所述电阻并联，组成充放电模块。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述充放电模块具体包括：

所述电容器的电容值与所述充放电模块的充放电时间成正相关；

所述电阻的阻值与所述充放电模块的充放电时间成正相关。

4.一种充电方法，其特征在于，所述方法应用于一种辅助充电装置，所述辅助充电装置至少包括:开关IC和充放电模块，所述开关IC与所述充放电模块连接，所述开关IC至少包括：第一输入端、第二输入端、输出端，所述输出端连接于被充电装置的输入端；所述充放电模块包括：电容和电阻；所述方法包括：

所述充放电模块根据移动电源的工作状态，进行充电或者放电；

所述开关IC根据检测到第一输入端的输入电压，控制第二输入端和输出端的通路状态，所述通路状态包括连接状态和断开状态，

其中，所述开关IC根据检测到第一输入端的输入电压，控制第二输入端和输出端的通路状态，具体包括：当所述开关IC检测到所述第一输入端的输入电压等于工作电压时，控制所述第二输入端和所述输出端为连接状态；

当所述开关IC检测到所述第一输入端的输入电压小于工作电压时，控制所述第二输入端和所述输出端为断开状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述充放电模块根据移动电源的工作状态，进行充电或者放电，具体包括：

当所述移动电源的工作状态为充电状态时，所述充放电模块获取所述移动电源的输出电压进行充电；

当所述移动电源的工作状态为不充电状态时，所述充放电模块进行放电。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当所述移动电源的工作状态为不充电状态时，所述充放电模块进行放电，具体包括：

当所述充放电模块的输出电压等于所述开关IC的工作电压时，所述充放电模块对所述被充电设备进行放电；

当所述充放电模块的输出电压低于所述开关IC的工作电压时，所述充放电模块通过所述充放电模块内的电阻进行放电；

其中，所述充放电模块的总放电时间大于所述移动电源可再次检测到被充电设备的时间，所述充放电模块的总放电时间为所述充放电模块对所述被充电设备进行放电时间与所述充放电模块通过所述充放电模块内的电阻进行放电时间之和。

7.一种USB充电线，其特征在于，在所述USB充电线的接口设置有如权利要求1-3中任一项所述的辅助充电装置；所述USB充电线的输入端与所述辅助充电装置的输入端对应；所述USB充电线的输出端与所述辅助充电装置的输出端对应。

8.一种小电流充电设备，其特征在于，在所述小电流充电设备的充电接口设置有如权利要求1-3中任一项所述的辅助充电装置；所述小电流充电设备的输入端与所述辅助充电装置的输出端对应；所述辅助充电装置的输入端用于与移动电源相连。