CN111030219A - 一种可实时通信的快充数据线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可实时通信的快充数据线，包括：第一接口模块、第二接口模块和传输线缆；第一接口模块包括第一接口、第一切换单元、第二切换单元和主控单元，第二接口模块包括第二接口、第三切换单元和第四切换单元；主控单元用于检测是否有快充协商信号，并确定快充数据线的工作模式；主控单元还用于当工作模式为第一工作模式时，控制第二切换单元和第四切换单元同时执行第一切换动作，以使第二组数据传输线用做充电线；主控单元还用于当工作模式为第二工作模式时，控制第一切换单元和第三切换单元同时执行第二切换动作，以使第一组数据传输线用做充电线。本发明提供的快充数据线能够同时进行快充和传输通信数据。

Description

一种可实时通信的快充数据线

技术领域

本发明涉及数据线技术领域，尤其涉及一种可实时通信的快充数据线。

背景技术

随着快充技术的发展，市面上诸如手机、笔记本电脑等设备都支持快充。由于Type-C接口体积小、支持正反插，且最大可支持5A的充电电流通过，目前常采用Type-C数据线进行快充。

一般的充电线比较细，仅支持2A～3A的充电电流，现有技术中，为了采用5A的充电电流进行快充，通常是将数据线中的数据传输线去掉，并加粗充电线，实现数据线在整体不加粗的情况下可通过5A的充电电流。

然而，现有技术的方案虽然数据线整体未加粗，但由于数据线中的数据传输线被去除，导致数据线仅能用作快充数据线，无法传输设备间的通信数据。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种可实时通信的快充数据线，能够同时进行快充和传输通信数据。

本发明提供了一种可实时通信的快充数据线，包括：第一接口模块、第二接口模块、以及连接所述第一接口模块和所述第二接口模块的传输线缆；所述第一接口模块包括第一接口、第一切换单元、第二切换单元和主控单元，所述第二接口模块包括第二接口、第三切换单元和第四切换单元；

所述传输线缆中包括第一组充电线、第二组充电线、1对快充配置线、连接所述第一切换单元和所述第三切换单元的第一组数据传输线、以及连接所述第二切换单元和所述第四切换单元的第二组数据传输线；所述第一切换单元、所述第二切换单元、所述第三切换单元和所述第四切换单元均与所述主控单元连接；所述主控单元与所述快充配置线连接；

所述主控单元用于检测所述快充配置线是否有快充协商信号，并在检测到所述快充配置线有所述快充协商信号时，确定所述快充数据线的工作模式；其中，所述工作模式为仅第一组数据传输线传输通信数据的第一工作模式，或，仅第二组数据传输线传输通信数据的第二工作模式；

所述主控单元还用于当所述工作模式为第一工作模式时，控制所述第二切换单元和所述第四切换单元同时执行第一切换动作，以使所述第二组数据传输线与所述第二组充电线连接后用做充电线；

所述主控单元还用于当所述工作模式为第二工作模式时，控制所述第一切换单元和所述第三切换单元同时执行第二切换动作，以使所述第一组数据传输线与所述第一组充电线连接后用做充电线。

进一步的，所述第一接口和所述第二接口均包括第一组充电引脚、第二组充电引脚、第一组数据传输引脚和第二组数据传输引脚；

所述第一接口的第一组充电引脚和所述第二接口的第一组充电引脚通过所述第一组充电线连接；所述第一接口的第二组充电引脚和所述第二接口的第二组充电引脚通过所述第二组充电线连接；

当所述工作模式为所述第一工作模式时，所述第一组数据传输线的一端通过所述第一切换单元与所述第一接口的第一组数据传输引脚连接，所述第一组数据传输线的另一端通过所述第三切换单元与所述第二接口的第一组数据传输引脚连接；

当所述工作模式为所述第二工作模式时，所述第二组数据传输线的一端通过所述第二切换单元与所述第一接口的第二组数据传输引脚连接，所述第二组传输线的另一端通过所述第四切换单元与所述第二接口的第二组数据传输引脚连接。

进一步的，所述1对快充配置线包括第一快充配置线和第二快充配置线；则，当所述主控单元用于确定所述快充数据线的工作模式时，所述主控单元具体用于：

在检测到所述快充配置线有所述快充协商信号时，若所述快充协商信号来源于所述第一快充配置线，则确定所述快充数据线的工作模式为所述第一工作模式；

若所述快充协商信号来源于所述第二快充配置线，则确定所述快充数据线的工作模式为所述第二工作模式。

进一步的，所述第一切换单元、所述第二切换单元、所述第三切换单元和所述第四切换单元的结构相同，且均具有M个受控端、N个固定端、N个第一切换端和N个第二切换端；其中，所述第一组数据传输线和所述第二组数据传输线均具有N条传输线，所述第一组数据传输引脚和所述第二组数据传输引脚均具有N个引脚；N≥M≥1；

所述第一切换单元的N个固定端与所述第三切换单元的N个固定端通过所述第一组数据传输线的N条传输线一一对应连接；所述第二切换单元的N个固定端与所述第四切换单元的N个固定端通过所述第二组数据传输线的N条传输线一一对应连接；

所述第一切换单元的N个第一切换端均与所述第一组充电线连接，所述第一切换单元的N个第二切换端与所述第一接口的第一组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第二切换单元的N个第一切换端均与所述第二组充电线连接，所述第二切换单元的N个第二切换端与所述第一接口的第二组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第三切换单元的N个第一切换端均与所述第一组充电线连接，所述第三切换单元的N个第二切换端与所述第二接口的第一组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第四切换单元的N个第一切换端均与所述第二组充电线连接，所述第四切换单元的N个第二切换端与所述第二接口的第二组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第一切换单元的M个受控端和所述第三切换单元的M个受控端均与所述主控模块的第一控制端连接；所述第二切换单元的M个受控端和所述第四切换单元的M个受控端均与所述主控模块的第二控制端连接。

进一步的，所述第一切换单元、所述第二切换单元、所述第三切换单元和所述第四切换单元的结构相同，均包括M个切换子单元，且M个受控端平均设于M个切换子单元，N个固定端平均设于M个切换子单元，N个第一切换端平均设于M个切换子单元，N个第二切换端平均设于M个切换子单元。

进一步的，

所述切换子单元包括受控电路和继电器，所述继电器包括线圈、第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关；其中，

所述受控电路的第一端与所述线圈的第一端连接，所述受控电路的第二端与所述线圈的第二端连接，所述受控电路的受控端为所述切换子单元的受控端，

所述第一切换开关、所述第二切换开关和所述第三切换开关均包括一个所述固定端、一个所述第一切换端和一个所述第二切换端。

进一步的，所述受控电路包括第一电阻、三极管、二极管和第二电阻；其中，

所述三极管的控制端与所述第一电阻的第一端连接，所述三极管的第一端与所述二极管的第一端连接，所述三极管的第二端接地；

所述第二电阻的第一端与所述二极管的第二端连接，所述第二电阻的第二端用于连接供电端；

所述第一电阻的第二端为所述受控电路的受控端，所述二极管的第一端为所述受控电路的第一端，所述二极管的第二端为所述受控电路的第二端。

进一步的，所述受控电路还包括第三电阻；

所述第三电阻的第一端连接所述第二电阻的第一端，所述第三电阻的第二端接地。

进一步的，所述第一接口为Type-A接口或Type-C接口，所述第二接口为Type-C接口，M＝2，N＝6；则，

所述第一组数据传输引脚包括第一上行数据传输正引脚、第一上行数据传输负引脚、第一复用正引脚、第一下行数据传输正引脚、第一下行数据传输负引脚、第一复用负引脚；

所述第二组数据传输引脚包括第二上行数据传输正引脚、第二上行数据传输负引脚、第二复用正引脚、第二下行数据传输正引脚、第二下行数据传输负引脚、第二复用负引脚；

第一组数据传输线包括第一上行数据正传输线、第一上行数据负传输线、第一复用正传输线、第一下行数据正传输线、第一下行数据负传输线、第一复用负传输线；

第二组数据传输线包括第二上行数据正传输线、第二上行数据负传输线、第二复用正传输线、第二下行数据正传输线、第二下行数据负传输线、第二复用负传输线。

进一步的，所述第一接口和所述第二接口还包括第一协议引脚和第二协议引脚；

所述传输线缆还包括连接所述第一接口的第一协议引脚和所述第二接口的第一协议引脚的第一协议线、以及连接所述第一接口的第二协议引脚和所述第二接口的第二协议引脚的第二协议线；

所述第一组充电引脚包括第一电源引脚、第二电源引脚、第一地线引脚和第二地线引脚；

所述第二组充电引脚包括第三电源引脚、第四电源引脚、第三地线引脚和第四地线引脚；

所述第一组充电线包括第一电源线、第二电源线、第一地线和第二地线；

所述第二组充电线包括第三电源线、第四电源线、第三地线和第四地线。

上述提供的一种可实时通信的快充数据线，能够在快充数据线的工作模式为第一工作模式时，用第一组数据传输线来传输通信数据，用第二组数据传输线用作充电线；在快充数据线的工作模式为第二工作模式时，用第二组数据传输线来传输通信数据，用第一组数据传输线用作充电线。能够在一组数据传输线用于传输通信数据时，将未用于传输通信数据的另一组数据传输线充当充电线，间接加粗充电线，以传输快充所需的充电电流，实现了同时进行快充和传输通信数据。

附图说明

图1是本发明提供的一种可实时通信的快充数据线的第一个优选实施例的结构示意图；

图2是图1所示快充数据线在第一工作模式时的结构简化图；

图3是图1所示快充数据线在第二工作模式时的结构简化图；

图4是Type-C接口的引脚示意图；

图5是本发明提供的一种可实时通信的快充数据线的第二个优选实施例的结构示意图；

图6是本发明提供的切换子单元的第一个优选实施例的结构示意图；

图7是本发明提供的切换子单元的第二个优选实施例的结构示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明提供的可实时通信的快充数据线，快充配置线上没有快充协商信号时，说明本发明的快充数据线在连接两个设备后，两个设备之间不需要使用快充或者不支持快充；快充配置线上有快充协商信号时，说明本发明的快充数据线在连接两个设备后，两个设备之间使用快充功能。

在每一时刻下，快充数据线实际上只需用到一组数据传输线来传输设备间的通信数据，例如，如图4所示的标准的Type-C接口中，包含有24个引脚，分2排排布，每排12个引脚，呈交叉对称，可实现正反插。其中，图4中的A1～A8、B9～B12这12个引脚与B1～B8、A8～A12这12个引脚对称。每一时刻下，用于传输通信数据的引脚为A2、A3、A6、A7、B10和B11这6个引脚，或者为B2、B3、B6、B7、A10和A11这6个引脚，则传输线缆的2组数据传输线中，其中一组用于传输通信数据，另一组未用于传输通信数据。具体使用哪一组引脚来传输通信数据，是根据设备间的协商信号和通信协议确定的。

在现有技术中，直接将未用于传输通信数据的数据传输线闲置，不加利用。而在本发明中，将未用于传输通信数据的数据传输线切换至与充电线连接，间接加粗了充电线，用于实现快充。

具体的，请参阅图1，图1是本发明提供的一种可实时通信的快充数据线的第一个优选实施例的结构示意图；

本发明提供了一种可实时通信的快充数据线，包括：第一接口模块100、第二接口模块100、以及连接所述第一接口模块100和所述第二接口模块200的传输线缆；所述第一接口模块100包括第一接口101、第一切换单元102、第二切换单元103和主控单元104，所述第二接口模块200包括第二接口201、第三切换单元202和第四切换单元203；

所述传输线缆中包括第一组充电线、第二组充电线、1对快充配置线(C1和C2)、连接所述第一切换单元102和所述第三切换单元202的第一组数据传输线、以及连接所述第二切换单元103和所述第四切换单元203的第二组数据传输线；所述第一切换单元102、所述第二切换单元103、所述第三切换单元202和所述第四切换单元203均与所述主控单元104连接；所述主控单元104与所述快充配置线(C1和C2)连接；

所述主控单元104用于检测所述快充配置线(C1和C2)是否有快充协商信号，并在检测到所述快充配置线(C1和C2)有所述快充协商信号时，确定所述快充数据线的工作模式；其中，所述工作模式为仅第一组数据传输线传输通信数据的第一工作模式，或，仅第二组数据传输线传输通信数据的第二工作模式；

所述主控单元104还用于当所述工作模式为第一工作模式时，控制所述第二切换单元103和所述第四切换单元203同时执行第一切换动作，以使所述第二组数据传输线与所述第二组充电线连接后用做充电线；

所述主控单元还用于当所述工作模式为第二工作模式时，控制所述第一切换单元102和所述第三切换单元201同时执行第二切换动作，以使所述第一组数据传输线与所述第一组充电线连接后用做充电线。

具体实施时，第一接口和第二接口分别连接2个设备，当主控单元确定快充数据线的工作模式为第一工作模式时，在第一工作模式下，第一组数据传输线用于传输通信数据，则如图2所示，第一组数据传输线的两端分别与第一接口和第二接口连接，传输设备间的通信数据，实现快充数据线的实时通信的功能。而同时，主控单元控制第二切换单元和第四切换单元同时执行第一切换动作，将第二组数据传输线的两端与第二组充电线连接。此时，第二组数据传输线与第二组充电线均是用作充电线，可以并行传输充电电流，间接加粗了充电线，实现快充数据线的快充功能。故当工作模式为第一工作模式时，本发明提供的可实时通信的快充数据线，能够通过第一组数据传输线来传输设备间的通信数据，并通过第二组数据传输线来间接加粗充电线，以传输快充所需的充电电流，实现了同时进行快充和传输通信数据。

当主控单元确定快充数据线的工作模式为第二工作模式时，在第二工作模式下，第二组数据传输线用于传输通信数据，则如图3所示，第二组数据传输线的两端分别与第一接口和第二接口连接，传输设备间的通信数据，实现快充数据线的实时通信的功能。而同时，主控单元控制第一切换单元和第三切换单元同时执行第二切换动作，将第一组数据传输线的两端与第一组充电线连接。此时，第一组数据传输线与第一组充电线均是用作充电线，可以并行传输充电电流，间接加粗了充电线，实现快充数据线的快充功能。故当工作模式为第二工作模式时，本发明提供的可实时通信的快充数据线，能够通过第二组数据传输线来传输设备间的通信数据，并通过第一组数据传输线来间接加粗充电线，以传输快充所需的充电电流，实现了同时进行快充和传输通信数据。

需要说明的是，第一组充电线和第二组充电线均连接于第一接口和第二接口之间，用于传输充电电流；快充配置线也是连接于第一接口和第二接口之间。图1～图3中的第一组充电线、第二组充电线、第一组数据传输线、第二组数据传输线的传输线数量只是示意，具体可以根据不同的通信协议、接口类型确定。例如，若第一接口和第二接口均为Type-C接口，引脚如图4所示，则，第一组充电线有4条传输线，包括2条电源线和2条地线；第二组充电线有4条传输线，包括2条电源线和2条地线；第一组数据传输线包括6条传输线，其中包括2条上行数据传输线、2条下行数据传输线、2条复用传输线；第二组数据传输线也包括6条传输线，其中包括2条上行数据传输线、2条下行数据传输线、2条复用传输线。本发明的第一接口和第二接口并不限定为Type-C接口，只要有2组数据传输引脚，每一时刻下只有一组数据传输引脚用于传输通信数据，且适用于本发明的方案即可。

本发明提供的一种可实时通信的快充数据线，能够在快充数据线的工作模式为第一工作模式时，用第一组数据传输线来传输通信数据，用第二组数据传输线用作充电线；在快充数据线的工作模式为第二工作模式时，用第二组数据传输线来传输通信数据，用第一组数据传输线用作充电线。能够在一组数据传输线用于传输通信数据时，将未用于传输通信数据的另一组数据传输线充当充电线，间接加粗充电线，以传输快充所需的充电电流，实现了同时进行快充和传输通信数据。

需要说明的是，现有技术中，为了实现数据线同时进行快充和传输通信数据，常采用保留所有的数据传输线，并直接加粗充电线。而要实现充电线能够传输5A大电流，充电线相比于之前需加粗很多，相应的，传输线缆整体也会加粗很多。该方案会导致传输线缆变得笨重，且不易缠绕收纳。而本发明的传输线缆只需增加2条控制线，即图1至图3中的Control1和Control2，对传输线缆整体的重量和体积影响很小，相比于上述直接加粗充电线的技术方案，本发明能够避免传输线缆过于笨重，且能减少传输线缆的缠绕收纳的难度。

优选地，所述第一接口和所述第二接口均包括第一组充电引脚、第二组充电引脚、第一组数据传输引脚和第二组数据传输引脚；

所述第一接口的第一组充电引脚和所述第二接口的第一组充电引脚通过所述第一组充电线连接；所述第一接口的第二组充电引脚和所述第二接口的第二组充电引脚通过所述第二组充电线连接；

当所述工作模式为所述第一工作模式时，所述第一组数据传输线的一端通过所述第一切换单元与所述第一接口的第一组数据传输引脚连接，所述第一组数据传输线的另一端通过所述第三切换单元与所述第二接口的第一组数据传输引脚连接；

当所述工作模式为所述第二工作模式时，所述第二组数据传输线的一端通过所述第二切换单元与所述第一接口的第二组数据传输引脚连接，所述第二组传输线的另一端通过所述第四切换单元与所述第二接口的第二组数据传输引脚连接。

具体的，为了在第一工作模式时，通过第一组数据传输线传输通信数据，如图2所示，在第一工作模式时，第一组数据传输线的一端通过第一切换单元与第一接口的第一组数据传输引脚连接，第一组数据传输线的另一端通过第三切换单元与所述第二接口的第一组数据传输引脚连接，以实现第一组数据传输线间接与第一接口的第一组数据传输引脚和第二接口的第一组数据传输引脚连接，进而用于传输2个设备间的通信数据。

为了在第二工作模式时，通过第二组数据传输线传输通信数据，如图3所示，在第二工作模式时，第二组数据传输线的一端通过第二切换单元与第一接口的第二组数据传输引脚连接，第二组数据传输线的另一端通过第四切换单元与第二接口的第二组数据传输引脚连接，以实现第二组数据传输线间接与第一接口的第二组数据传输引脚和第二接口的第二组数据传输引脚连接，进而用于传输2个设备间的通信数据。

优选地，所述1对快充配置线包括第一快充配置线C1和第二快充配置线C2；则，当所述主控单104元用于确定所述快充数据线的工作模式时，所述主控单元104具体用于：

在检测到所述快充配置线有所述快充协商信号时，若所述快充协商信号来源于所述第一快充配置线C1，则确定所述快充数据线的工作模式为所述第一工作模式；

若所述快充协商信号来源于所述第二快充配置线C2，则确定所述快充数据线的工作模式为所述第二工作模式。

具体的，当第一快充配置线C1和第二快充配置线C2均没有快充协商信号时，说明快充数据线在连接两个设备后，两个设备之间不需要使用快充或者不支持快充。当从第一快充配置线C1检测到快充协商信号，从第二快充配置线C2未检测到快充协商信号时，说明快充协商信号来源于第一快充配置线C1，则主控单元获知快充数据线需要在第一工作模式下工作，确定快充数据线的工作模式为第一工作模式。当从第一快充配置线C1未检测到快充协商信号，从第二快充配置线C2检测到快充协商信号时，说明快充协商信号来源于第二快充配置线C2，则主控单元获知快充数据线需要在第二工作模式下工作，确定快充数据线的工作模式为第二工作模式。

需要说明的是，快充协商信号的来源与工作模式的对应关系，是根据通信协议确定的，例如根据Tpye-C接口的通信协议，若第一组数据传输引脚为图4中的A2、A3、A6、A7、B10和B11这6引脚，第二组数据传输引脚为图4中的B2、B3、B6、B7、A10和A11这6个引脚时，则相应的，第一快充配置线C1为连接第一接口的引脚CC1和第二接口的引脚CC1的传输线，第二快充配置线C2为连接第一接口的引脚CC2和第二接口的引脚CC2的传输线。

优选地，如图1所示，所述第一切换单元102、所述第二切换单元103、所述第三切换单元202和所述第四切换单元203的结构相同，且均具有M个受控端、N个固定端、N个第一切换端和N个第二切换端；其中，所述第一组数据传输线和所述第二组数据传输线均具有N条传输线，所述第一组数据传输引脚和所述第二组数据传输引脚均具有N个引脚；N≥M≥1；

所述第一切换单元的N个固定端与所述第三切换单元的N个固定端通过所述第一组数据传输线的N条传输线一一对应连接；所述第二切换单元的N个固定端与所述第四切换单元的N个固定端通过所述第二组数据传输线的N条传输线一一对应连接；

所述第一切换单元的N个第一切换端均与所述第一组充电线连接，所述第一切换单元的N个第二切换端与所述第一接口的第一组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第二切换单元的N个第一切换端均与所述第二组充电线连接，所述第二切换单元的N个第二切换端与所述第一接口的第二组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第三切换单元的N个第一切换端均与所述第一组充电线连接，所述第三切换单元的N个第二切换端与所述第二接口的第一组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第四切换单元的N个第一切换端均与所述第二组充电线连接，所述第四切换单元的N个第二切换端与所述第二接口的第二组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第一切换单元的M个受控端和所述第三切换单元的M个受控端均与所述主控模块的第一控制端连接；所述第二切换单元的M个受控端和所述第四切换单元的M个受控端均与所述主控模块的第二控制端连接。

需要说的是，图1中，以M＝2，N＝6进行示意，实际应用中，根据使用的第一接口、第二接口可相应设置M和N的数值。

具体的，当快充数据线的工作模式为第一工作模式时，主控单元控制第二切换单元和第四切换单元执行第一切换动作，即是控制第二切换单元将其N个固定端切换至与N个第一切换端连接，控制第四切换单元将其N个固定端切换至与N个第一切换端连接，如此便实现了第二组数据传输线与第二组充电线连接，使得第二组数据传输线用作充电线。

当快充数据线的工作模式为第二工作模式时，主控单元控制第一切换单元和第三切换单元执行第三切换动作，即是控制第一切换单元将其N个固定端切换至与N个第一切换端连接，控制第三切换单元将其N个固定端切换至与N个第一切换端连接，如此便实现了第一组数据传输线与第一组充电线连接，使得第一组数据传输线用作充电线。

请参阅图5，图5是本发明提供的一种可实时通信的快充数据线的第二个优选实施例的结构示意图。

优选地，所述第一切换单元、所述第二切换单元、所述第三切换单元和所述第四切换单元的结构相同，均包括M个切换子单元300，且M个受控端平均设于M个切换子单元，N个固定端平均设于M个切换子单元，N个第一切换端平均设于M个切换子单元，N个第二切换端平均设于M个切换子单元。

具体的，如图5所示，每一个切换子单元300均有一个受电端、N/M个固定端、N/M个第一切换端和N/M个第二切换端。通过不同的切换子单元来与不同的数据传输线、数据传输引脚连接。

需要说的是，图5中，以第一接口和第二接口的引脚如图4所示，且M＝2，N＝6为例，来示意各个切换子单元的固定端、第一切换端、第二切换端与各个传输线、引脚的连接关系。实际应用中，根据需要选择第一接口、第二接口的接口类型，并根据第一接口、第二接口的引脚可相应设置M和N的数值。

需要说明的是，由于对于第一切换单元来说，N个第二切换端也是是同时切换，故第一接口的第一组数据传输引脚的N个引脚只需要与N个第二切换端一一对应连接即可，N个第二切换端与N个引脚可以以任意组合形式连接。例如，图5中的第一切换单元102中，示意了其中一种组合形式：引脚A2、A3、A6与其中一个切换子单元连接，引脚B10、B11、A7与另一个切换子单元连接；实际上，引脚A2、A3、A6、B10、B11、A7中任意三个引脚可连接同一个切换子单元，剩余3个引脚连接另一个切换子单元即可。第二切换单元、第三切换单元或第四切换单元同理。图5只是示意，并不限定第一接口、第二接口的引脚与各个切换单元的连接形式。

需要说明的是，若第一接口和第二接口的引脚如图4所示，则本领域技术人员可知的，图5中的4条电源线(VBUS)在接口内部是相连的，4条地线(GND)在接口内部也是相连的。

优选地，如图6所示，所述切换子单元300包括受控电路301和继电器302，所述继电器302包括线圈K、第一切换开关SW1、第二切换开关SW2和第三切换开关SW3；其中，

所述受控电路301的第一端与所述线圈K的第一端连接，所述受控电路301的第二端与所述线圈K的第二端连接，所述受控电路301的受控端为所述切换子单元300的受控端，

所述第一切换开关SW1、所述第二切换开关SW2和所述第三切换开关SW3均包括一个所述固定端、一个所述第一切换端和一个所述第二切换端。

具体的，主控单元的控制端向受控电路的受控端发送控制信号，受控电路根据输入控制信号控制继电器的线圈的通电和断电。当线圈通电时，第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关的切换片均被吸下来，当线圈不通电时，第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关的切换片均被弹性元件拉上去，如此便可通过主控单元控制第一切换单元～第四切换单元的各个切换子单元执行相应的切换动作，实现控制第一组数据传输线与第一组充电线连接，或控制第二组数据传输线与第二组充电线连接。

需要说明的是，图6中仅是以图5所示的第一切换单元102的其中一个切换子单元来示意切换子单元与第一接口上的引脚B1、B12、B10、B11、A7的连接关系，图5中的其他切换子单元与第一接口或第二接口的连接关系对应类推即可。

优选地，如图7所示，所述受控电路301包括第一电阻R1、三极管Q、二极管D和第二电阻R2；其中，

所述三极管Q的控制端与所述第一电阻R1的第一端连接，所述三极管Q的第一端与所述二极管D的第一端连接，所述三极管Q的第二端接地；

所述第二电阻R2的第一端与所述二极管D的第二端连接，所述第二电阻R2的第二端用于连接供电端；

所述第一电阻R1的第二端为所述受控电路的受控端，所述二极管的第一端为所述受控电路的第一端，所述二极管的第二端为所述受控电路的第二端。

具体的，主控单元向受控电路的受控端传输控制信号U，控制信号U为高电平U1或低电平U2，通过控制信号U的电压和供电端输入的电压在第一电阻、三极管、二极管和第二电阻进行分压，控制三极管的各端电压是否满足导通条件，进而控制线圈K是否通电，二极管的两端并联于线圈的两端，用于钳住线圈两端的电压，保护受控电路，二极管D优选为稳压二极管。第一电阻还用于限流，防止三极管损坏。

需要说明的是，供电端可以是额外设置的电池等供电器件的供电端，也可以是任意一个VBUS引脚。

需要说明的是，本领域技术人员可以控制信号U的电压和供电端输入的电压的大小，并根据不同类型的三极管的导通特性、二极管特性，来确定三极管的各端、二极管的各端的连接方式，只要能实现本发明提供的一种可实时通信的快充数据线的有益效果即可。

优选地，如图7所示，所述受控电路还包括第三电阻R3；

所述第三电阻R3的第一端连接所述第二电阻R2的第一端，所述第三电阻R3的第二端接地。

通过第三电阻进一步分压，与R1和R2一同来调节三极管的偏置电压。

下面以三极管Q为PNP型三极管为例，说明受控电路控制线圈的通电和不通电的过程：

此时二极管D的第一端为阴极，二极管D的第二端为阳极；三极管的控制端为基极，三极管的第一端为发射极，三极管的第二端为集电极。

假设供电端的电压为高电压，当主控单元发送的控制信号为低电压U2时，第一电阻的第二端输出低电平，由于PNP型三极管的发射极的电压大于基极的电压，PNP型三极管导通，电流可经继电器的线圈流入集电极，形成回路，此时线圈通电；当控制模块向第一电阻的第二端输出高电平U1时，由于PNP型三极管的发射极的电压不大于基极的电压，PNP型三极管不导通，此时线圈不通电。

如图4至图5所示，优选地，所述第一接口为Type-A接口或Type-C接口，所述第二接口为Type-C接口，M＝2，N＝6；则，

所述第一组数据传输引脚包括第一上行数据传输正引脚TX+(A2)、第一上行数据传输负引脚TX-(A3)、第一复用正引脚D+(A6)、第一下行数据传输正引脚RX+(B11)、第一下行数据传输负引脚RX-(B10)、第一复用负引脚D-(A7)；

所述第二组数据传输引脚包括第二上行数据传输正引脚TX+(B2)、第二上行数据传输负引脚TX-(B3)、第二复用正引脚D+(B6)、第二下行数据传输正引脚RX+(A11)、第二下行数据传输负引脚RX-(A10)、第二复用负引脚D-(B7)；

第一组数据传输线包括第一上行数据正传输线、第一上行数据负传输线、第一复用正传输线、第一下行数据正传输线、第一下行数据负传输线、第一复用负传输线；

第二组数据传输线包括第二上行数据正传输线、第二上行数据负传输线、第二复用正传输线、第二下行数据正传输线、第二下行数据负传输线、第二复用负传输线。

具体的，如图5所示，在传输线缆中，第一上行数据正传输线用于连接第一接口和第二接口的第一上行数据传输正引脚TX+(A2)；第一上行数据负传输线用于连接第一接口和第二接口的第一上行数据传输负引脚TX-(A3)；第一复用正传输线用于连接第一接口和第二接口的第一复用正引脚D+(A6)；第一下行数据正传输线用于连接第一接口和第二接口的第一下行数据传输正引脚RX+(B11)；第一下行数据负传输线用于连接第一接口和第二接口的第一下行数据传输负引脚RX-(B10)；第一复用负传输线用于连接第一接口和第二接口的第一复用负引脚D-(A7)。

第二上行数据正传输线用于连接第一接口和第二接口的第二上行数据传输正引脚TX+(B2)、第二上行数据负传输线用于连接第一接口和第二接口的第二上行数据传输负引脚TX-(B3)、第二复用正传输线用于连接第一接口和第二接口的第二复用正引脚D+(B6)、第二下行数据正传输线用于连接第一接口和第二接口的第二下行数据传输正引脚RX+(A11)、第二下行数据负传输线用于连接第一接口和第二接口的第二下行数据传输负引脚RX-(A10)、第二复用负传输线用于连接第一接口和第二接口的第二复用负引脚D-(B7)。

优选地，如图5所示，所述第一接口101和所述第二接口201还包括第一协议引脚SBU(A8)和第二协议引脚SBU(B8)；

所述传输线缆还包括连接所述第一接口101的第一协议引脚SBU(A8)和所述第二接口201的第一协议引脚SBU(A8)的第一协议线、以及连接所述第一接口101的第二协议引脚SBU(B8)和所述第二接口201的第二协议引脚SBU(B8)的第二协议线；

所述第一组充电引脚包括第一电源引脚VBUS(B4)、第二电源引脚VBUS(B9)、第一地线引脚GND(B1)和第二地线引脚GND(B12)；

所述第二组充电引脚包括第三电源引脚VBUS(A4)、第四电源引脚VBUS(A9)、第三地线引脚GND(A1)和第四地线引脚GND(A12)；

所述第一组充电线包括第一电源线、第二电源线、第一地线和第二地线；

所述第二组充电线包括第三电源线、第四电源线、第三地线和第四地线。

需要说明的是，第一协议引脚SBU(A8)和第二协议引脚SBU(B8)是预留的、用于接收其他协议的信号的引脚，相应的，第一协议线和第二协议线即是预留的、用于传输其他协议的信号的传输线。

本发明提供的一种可实时通信的快充数据线，能够在快充数据线的工作模式为第一工作模式时，用第一组数据传输线来传输通信数据，用第二组数据传输线用作充电线；在快充数据线的工作模式为第二工作模式时，用第二组数据传输线来传输通信数据，用第一组数据传输线用作充电线。能够在传输通信数据时，将闲置的多条数据传输线充当充电线，来间接加粗充电线以进行快充，实现了同时进行快充和传输通信数据。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可实时通信的快充数据线，其特征在于，包括：第一接口模块、第二接口模块、以及连接所述第一接口模块和所述第二接口模块的传输线缆；所述第一接口模块包括第一接口、第一切换单元、第二切换单元和主控单元，所述第二接口模块包括第二接口、第三切换单元和第四切换单元；

所述传输线缆中包括第一组充电线、第二组充电线、1对快充配置线、连接所述第一切换单元和所述第三切换单元的第一组数据传输线、以及连接所述第二切换单元和所述第四切换单元的第二组数据传输线；所述第一切换单元、所述第二切换单元、所述第三切换单元和所述第四切换单元均与所述主控单元连接；所述主控单元与所述快充配置线连接；

所述主控单元用于检测所述快充配置线是否有快充协商信号，并在检测到所述快充配置线有所述快充协商信号时，确定所述快充数据线的工作模式；其中，所述工作模式为仅第一组数据传输线传输通信数据的第一工作模式，或，仅第二组数据传输线传输通信数据的第二工作模式；

所述主控单元还用于当所述工作模式为第一工作模式时，控制所述第二切换单元和所述第四切换单元同时执行第一切换动作，以使所述第二组数据传输线与所述第二组充电线连接后用做充电线；

所述主控单元还用于当所述工作模式为第二工作模式时，控制所述第一切换单元和所述第三切换单元同时执行第二切换动作，以使所述第一组数据传输线与所述第一组充电线连接后用做充电线。

2.如权利要求1所述的可实时通信的快充数据线，其特征在于，所述第一接口和所述第二接口均包括第一组充电引脚、第二组充电引脚、第一组数据传输引脚和第二组数据传输引脚；

所述第一接口的第一组充电引脚和所述第二接口的第一组充电引脚通过所述第一组充电线连接；所述第一接口的第二组充电引脚和所述第二接口的第二组充电引脚通过所述第二组充电线连接；

当所述工作模式为所述第一工作模式时，所述第一组数据传输线的一端通过所述第一切换单元与所述第一接口的第一组数据传输引脚连接，所述第一组数据传输线的另一端通过所述第三切换单元与所述第二接口的第一组数据传输引脚连接；

当所述工作模式为所述第二工作模式时，所述第二组数据传输线的一端通过所述第二切换单元与所述第一接口的第二组数据传输引脚连接，所述第二组传输线的另一端通过所述第四切换单元与所述第二接口的第二组数据传输引脚连接。

3.如权利要求1所述的可实时通信的快充数据线，其特征在于，所述1对快充配置线包括第一快充配置线和第二快充配置线；则，当所述主控单元用于确定所述快充数据线的工作模式时，所述主控单元具体用于：

在检测到所述快充配置线有所述快充协商信号时，若所述快充协商信号来源于所述第一快充配置线，则确定所述快充数据线的工作模式为所述第一工作模式；

若所述快充协商信号来源于所述第二快充配置线，则确定所述快充数据线的工作模式为所述第二工作模式。

4.如权利要求1所述的可实时通信的快充数据线，其特征在于，所述第一切换单元、所述第二切换单元、所述第三切换单元和所述第四切换单元的结构相同，且均具有M个受控端、N个固定端、N个第一切换端和N个第二切换端；其中，所述第一组数据传输线和所述第二组数据传输线均具有N条传输线，所述第一组数据传输引脚和所述第二组数据传输引脚均具有N个引脚；N≥M≥1；

所述第一切换单元的N个固定端与所述第三切换单元的N个固定端通过所述第一组数据传输线的N条传输线一一对应连接；所述第二切换单元的N个固定端与所述第四切换单元的N个固定端通过所述第二组数据传输线的N条传输线一一对应连接；

所述第一切换单元的N个第一切换端均与所述第一组充电线连接，所述第一切换单元的N个第二切换端与所述第一接口的第一组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第二切换单元的N个第一切换端均与所述第二组充电线连接，所述第二切换单元的N个第二切换端与所述第一接口的第二组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第三切换单元的N个第一切换端均与所述第一组充电线连接，所述第三切换单元的N个第二切换端与所述第二接口的第一组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第四切换单元的N个第一切换端均与所述第二组充电线连接，所述第四切换单元的N个第二切换端与所述第二接口的第二组数据传输引脚中的N个引脚一一对应连接；

所述第一切换单元的M个受控端和所述第三切换单元的M个受控端均与所述主控模块的第一控制端连接；所述第二切换单元的M个受控端和所述第四切换单元的M个受控端均与所述主控模块的第二控制端连接。

5.如权利要求4所述的可实时通信的快充数据线，其特征在于，所述第一切换单元、所述第二切换单元、所述第三切换单元和所述第四切换单元的结构相同，均包括M个切换子单元，且M个受控端平均设于M个切换子单元，N个固定端平均设于M个切换子单元，N个第一切换端平均设于M个切换子单元，N个第二切换端平均设于M个切换子单元。

6.如权利要求5所述的可实时通信的快充数据线，其特征在于，

所述切换子单元包括受控电路和继电器，所述继电器包括线圈、第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关；其中，

所述受控电路的第一端与所述线圈的第一端连接，所述受控电路的第二端与所述线圈的第二端连接，所述受控电路的受控端为所述切换子单元的受控端，

所述第一切换开关、所述第二切换开关和所述第三切换开关均包括一个所述固定端、一个所述第一切换端和一个所述第二切换端。

7.如权利要求6所述的可实时通信的快充数据线，其特征在于，所述受控电路包括第一电阻、三极管、二极管和第二电阻；其中，

所述三极管的控制端与所述第一电阻的第一端连接，所述三极管的第一端与所述二极管的第一端连接，所述三极管的第二端接地；

所述第二电阻的第一端与所述二极管的第二端连接，所述第二电阻的第二端用于连接供电端；

所述第一电阻的第二端为所述受控电路的受控端，所述二极管的第一端为所述受控电路的第一端，所述二极管的第二端为所述受控电路的第二端。

8.如权利要求7所述的可实时通信的快充数据线，其特征在于，所述受控电路还包括第三电阻；

所述第三电阻的第一端连接所述第二电阻的第一端，所述第三电阻的第二端接地。

9.如权利要求6至8任意一项所述的可实时通信的快充数据线，其特征在于，所述第一接口为Type-A接口或Type-C接口，所述第二接口为Type-C接口，M＝2，N＝6；则，

所述第一组数据传输引脚包括第一上行数据传输正引脚、第一上行数据传输负引脚、第一复用正引脚、第一下行数据传输正引脚、第一下行数据传输负引脚、第一复用负引脚；

所述第二组数据传输引脚包括第二上行数据传输正引脚、第二上行数据传输负引脚、第二复用正引脚、第二下行数据传输正引脚、第二下行数据传输负引脚、第二复用负引脚；

第一组数据传输线包括第一上行数据正传输线、第一上行数据负传输线、第一复用正传输线、第一下行数据正传输线、第一下行数据负传输线、第一复用负传输线；

第二组数据传输线包括第二上行数据正传输线、第二上行数据负传输线、第二复用正传输线、第二下行数据正传输线、第二下行数据负传输线、第二复用负传输线。

10.如权利要求8所述的可实时通信的快充数据线，其特征在于，所述第一接口和所述第二接口还包括第一协议引脚和第二协议引脚；

所述传输线缆还包括连接所述第一接口的第一协议引脚和所述第二接口的第一协议引脚的第一协议线、以及连接所述第一接口的第二协议引脚和所述第二接口的第二协议引脚的第二协议线；

所述第一组充电引脚包括第一电源引脚、第二电源引脚、第一地线引脚和第二地线引脚；

所述第二组充电引脚包括第三电源引脚、第四电源引脚、第三地线引脚和第四地线引脚；

所述第一组充电线包括第一电源线、第二电源线、第一地线和第二地线；

所述第二组充电线包括第三电源线、第四电源线、第三地线和第四地线。

Images