CN111817373B - 一种充电管理装置、一拖多充电线、快充系统及管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电线领域，具体涉及一种充电管理装置、一拖多充电线、快充系统及管理方法。充电管理装置包括充电输入端口、N个充电输出端口和智能电源管理单元，所述充电输入端口的数据传输引脚通过智能电源管理单元分别与N个充电输出端口的数据传输引脚连接，形成N条数据通信回路。本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明实现智能单个快充和多个普通冲的快速切换，结构简单，特别是配合数据线设置，便于携带和使用，推广性强。

Description

一种充电管理装置、一拖多充电线、快充系统及管理方法

技术领域

本发明涉及充电线领域，具体涉及一种充电管理装置、一拖多充电线、快充系统及管理方法。

背景技术

近十年，手机硬件以飞快的速度发展，CPU从当年的低频单核CPU，到现在的高频四核、高频八核、甚至达到了十核，但是伴随着性能飞速提升的同时，续航能力越来越成为智能手机的瓶颈。相比于飞速发展的手机硬件，电池技术在这么多年基本处于原地踏步状态，由于一直无法有效提升电池的能量密度，因此，简单粗暴的增加电池的容量成为了手机厂商们唯一的选择。3000mAh、4000mAh、5000mAh，越来越大的电池容量虽然一定程度上缓解了智能手机续航时间短的问题，但是也带来了一个新的问题：常见的手机充电器所能提供的充电效率过低，使用大容量电池的手机所需要的充电时间过长，一旦手机没电就需要经过很长时间的充电才能将手机充满。这时，多家硬件厂商各自开发了独立的快充技术应运而生。

使用快充技术后，只需要十几分钟的充电过程就可以达到普通充电一小时左右的程度，大大提升了充电效率，也利于用户利用零碎时间给手机充电。

多家硬件厂商各自开发了独立的快充技术，比如Oppo的VOOC快速充电技术，苹果公司的20V快充快速充电技术、华为的SuperCharge快速充电技术、高通Quick Charge快速充电技术等等。

诸如中国专利CN690629A、CN7504296U公开的一拖三充电线，虽然能解决多端口匹配的问题，但是不能实现快充，即：即使手机满足快充条件时，具有快充功能的适配器均亦不能通过上述一拖三充电线实现快充。

充电线厂商曾试验制造具有快充功能的一拖三充电，但当第一手机(或设备)处于快充状态时，继续接入第二手机(或设备)时，会因充电线处于高电压输出状态，这种高电压输出往往造成第二手机(或设备)损毁，该技术安全问题一直未能解决，因此具有快充功能的一拖三充电线一直未走出实验室，未成功商用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种充电管理装置、一拖多充电线、快充系统及管理方法，解决现有一拖三数据线的不具有快充功能缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种充电管理装置，包括充电输入端口、N个充电输出端口和智能电源管理单元，所述充电输入端口的数据传输引脚通过智能电源管理单元分别与N个充电输出端口的数据传输引脚连接，形成N条数据通信回路；其中，所述智能电源管理单元检测到只有一个充电输出端口连接设备时，控制对应的数据通信回路导通；以及，所述智能电源管理单元检测到至少两个充电输出端口同时连接设备时，控制全部或对应的数据通信回路断开；N大于等于2。

其中，较佳方案是：所述智能电源管理单元包括数据切换单元、接入检测单元和主控单元，所述充电输入端口的数据传输引脚通过数据切换单元分别与N个充电输出端口的数据传输引脚连接，所述接入检测单元分别与N个充电输出端口连接，所述主控单元分别与接入检测单元和数据切换单元连接；其中，所述接入检测单元检测对应充电输出端口是否连接有设备，反馈连接信息至主控单元中，所述主控单元检测到只有一个充电输出端口连接设备时，控制数据切换单元打开对应的数据通信回路；以及，所述主控单元检测到至少两个充电输出端口同时连接设备时，控制数据切换单元断开全部或对应的数据通信回路。

其中，较佳方案是：所述智能电源管理单元包括N个数据切换模块、N个接入检测模块和主控单元，所述充电输入端口的数据传输引脚通过N个数据切换模块分别与对应充电输出端口的数据传输引脚连接，N个所述接入检测模块分别与对应充电输出端口连接，所述主控单元分别与各接入检测模块和各数据切换模块连接；其中，所述接入检测模块在对应充电输出端口连接设备时，反馈已连接设备信号至主控单元中，所述主控单元检测到只有一个充电输出端口连接设备时，控制对应数据切换模块维持数据通信回路的导通状态；以及，所述主控单元检测到至少两个充电输出端口同时连接设备时，控制全部或对应的数据切换模块断开数据通信回路。

其中，较佳方案是：所述充电输入端口的电源传输引脚与对应充电输出端口的电源传输引脚连接并形成N个供电回路；所述接入检测模块包括唤醒开关，所述唤醒开关分别关联至对应的供电回路中，所述主控单元还与各唤醒开关连接，通过唤醒开关电平信号判断对应的充电输出端口是否连接有设备。

其中，较佳方案是：所述充电输入端口的电源传输引脚与对应充电输出端口的电源传输引脚连接并形成N个供电回路；所述充电管理装置还包括串联至对应供电回路的通断开关，所述主控单元还与各通断开关连接，通过通断开关控制对应的供电回路通断。

其中，较佳方案是：所述充电管理装置还包括一与主控单元连接的N个电流检测模块，所述电流检测模块包括串联至供电回路上的检测电阻，所述主控单元依据检测电阻的电压值判断供电回路的状态，所述主控单元在检测电流异变时，控制通断开关切断全部或对应的供电回路。

其中，较佳方案是：所述充电输出端口为安卓接口，所述智能电源管理单元还包括与主控单元连接的多口工作控制模块，所述多口工作控制模块在主控单元的控制下将对应安卓接口的两个数据传输引脚短路，所述主控单元在检测到至少两个充电输出端口同时连接设备时控制多口工作控制模块工作

其中，较佳方案是：所述充电管理装置还包括过流保护电路，所述充电输入端口通过过流保护电路分别与N个充电输出端口连接。

其中，较佳方案是：所述充电管理装置还包括稳压电路，所述稳压电路分别与充电输入端口和主控单元连接。

其中，较佳方案是：所述充电管理装置还包括快充提醒模块，所述智能电源管理单元在数据通信回路导通时控制快充提醒模块工作；所述快充提醒模块包括LED显示灯、LED数码管或LCD显示屏。

其中，较佳方案是：所述充电管理装置还包括快充显示模块，所述智能电源管理单元在数据通信回路导通时控制快充显示模块显示快充信息；所述快充显示模块包括LED数码管或LCD显示屏。

其中，较佳方案是：所述智能电源管理单元在数据通信回路导通时，可通过数据通信回路进行数据传输。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种一拖多充电线，包括充电输入接口、N个充电输出接口和充电管理装置，所述充电输入接口与充电管理装置中的充电输入端口连接，所述充电输出接口分别与充电管理装置中对应的充电输出端口连接。

其中，较佳方案是：所述充电输入接口通过导线与充电输入端口连接，所述充电输出接口通过导线与对应的充电输出端口连接。

其中，较佳方案是：所述充电输出接口包括苹果接口和安卓接口。

其中，较佳方案是：所述充电输出接口设有三个，包括type-c接口、micro接口和苹果接口；或者，包括苹果接口和两个安卓接口；或者，包括两个苹果接口和一个安卓接口。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种快充系统，包括可进行快充的充电座、可进行快充的充电设备和一拖多充电线，所述一拖多充电线的充电输入接口插入充电座的输出接口中，其充电输出接口插入充电设备的充电接口中；其中，所述一拖多充电线检测到只有一个充电设备接入时，启动充电座与充电设备的握手通信；以及，所述一拖多充电线检测到至少两个充电设备接入时，断开充电座与各充电设备的握手通信。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种快充管理方法，应用在充电管理装置中，所述快充管理方法的步骤包括：检测到只有一个充电输出端口连接设备时，控制对应的数据通信回路导通，进入快充模式；当检测到至少两个充电输出端口同时连接设备时，控制全部或对应的数据通信回路断开，进入普通充模式。

其中，较佳方案是，还包括步骤：获取供电回路的检测电流；当检测到检测电流异变时，切断供电回路，并等待预设时间；在预设时间后重新导通供电回路，并继续获取供电回路的检测电流。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种智能电源管理电路，所述智能电源管理电路包括充电输入端口、N个充电输出端口、数据切换单元、接入检测单元和主控单元，所述数据切换单元包括数据切换芯片，所述接入检测单元包括接入检测电路，所述主控单元包括处理芯片；其中，所述数据切换芯片的输入端与充电输入端口的数据传输引脚连接，其输出端与充电输出接口的数据传输引脚连接，其使能控制端与处理芯片的一引脚连接，形成至少一条数据通信回路；所述充电输入端口的电源传输引脚与对应充电输出端口的电源传输引脚连接并形成N个供电回路，所述接入检测电路的检测端关联至供电回路中，且输出端与处理芯片的一引脚连接；N大于等于2。

其中，较佳方案是：所述数据切换单元包括一输入端、至少两个输出端和选择控制端，所述数据切换芯片的输入端与充电输入端口的数据传输引脚连接，其输出端分别与对应的充电输出接口的数据传输引脚连接，其选择控制端与处理芯片的一引脚连接，形成至少两条数据通信回路；所述处理芯片通过选择控制端选择输入端与一输出端连接。

其中，较佳方案是：所述接入检测电路包括唤醒开关电路，所述唤醒开关电路包括三极管或硅MOS管，所述三极管的基极接入充电输出端口的负极电源传输引脚，其集电极与处理芯片连接，其发射极接地，或者，所述硅MOS管的栅极接入充电输出端口的负极电源引脚，其漏极与处理芯片连接，其源极接地。

其中，较佳方案是：所述智能电源管理电路还包括串联至对应供电回路且作为通断开关的MOS管，所述MOS管的漏极和源极分别与充电输出端口的负极电源传输引脚和地线连接，其栅极与处理芯片的一引脚连接连接，所述处理芯片控制MOS管的通断，从而实现供电回路的通断。

其中，较佳方案是：所述智能电源管理电路还包括一与处理芯片连接的电流检测电路，所述电流检测模块包括串联至MOS管与地线之间节点的检测电阻，所述处理芯片关联至检测电阻和MOS管电路中，所述处理芯片依据检测电阻的电压值判断供电回路的状态，并在检测电流异变时控制全部或对应的MOS管关闭，以断开供电回路。

其中，较佳方案是：所述充电输出端口口在工作状态下至少有两个或以上，所述智能电源管理电路还包括作为多口工作控制模块的第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管和第二NMOS管源极相互连接，两者的漏极分别接入两数据传输引脚上，以短路两数据传输引脚，两者的栅极与主控单元并联。

其中，较佳方案是：所述充电输出端口为苹果接口，所述智能电源管理电路还包括控制苹果接口处的智能识别芯片和MOS管，所述智能识别芯片的输出端并联至数据通信回路连接，其输入端和VCC端分别接入MOS管的源极和漏极，所述MOS管的栅极与处理芯片的一引脚连接。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种充电管理装置、一拖多充电线、快充系统及管理方法，可直接通过具有切断握手信号功能的数据线，当检测到接入多个设备时控制各充电回路的数据传输线断路，使充电座与各外部设备均没有建立握手通信，为各外部设备进行普通充电操作，实现智能单个快充和多个普通冲的快速切换，结构简单，特别是配合数据线设置，便于携带和使用，推广性强。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明充电管理装置的结构示意图；

图2是本发明一拖多充电线的结构示意图；

图3是本发明智能电源管理单元实施例一的结构示意图；

图4是本发明智能电源管理单元实施例二的结构示意图；

图5是本发明处理芯片的电路示意图；

图6是本发明数据切换芯片实施例一的电路示意图；

图7是本发明数据切换芯片实施例二的电路示意图；

图8是本发明多口工作控制模块实施例一的电路示意图；

图9是本发明多口工作控制模块实施例二的电路示意图；

图10是本发明唤醒开关和通断开关的结构示意图；

图11是图10的电路示意图；

图12是本发明保护模块的结构示意图；

图13是本发明快充提醒模块和快充显示模块的结构示意图；

图14是本发明快充提醒模块的电路示意图；

图15是本发明一种一拖多充电线的快充系统的结构示意图；

图16是本发明一种一拖多充电线的快充管理方法的流程示意图；

图17是本发明基于检测到输出电流异变的快充管理方法的流程示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1所示，本发明提供一种充电管理装置的优选实施例。

一种充电管理装置,包括充电输入端口110、N个充电输出端口130和智能电源管理单元120，所述充电输入端口110的数据传输引脚通过智能电源管理单元120分别与N个充电输出端口130的数据传输引脚连接，形成N条数据通信回路；其中，所述智能电源管理单元120检测到只有一个充电输出端口130连接设备时，控制对应的数据通信回路导通；以及，所述智能电源管理单元120检测到至少两个充电输出端口130连接设备时，控制全部或对应的数据通信回路断开；其中，N大于等于2，优选N为3。进一步地，提供一种一拖多充电线，并参考图2，所述一拖多充电线包括充电输入接口210和N个充电输出接口220，所述充电输入接口210与充电管理装置中的充电输入端口110连接，所述充电输出接口220分别与充电管理装置中对应的充电输出端口130连接。例如，充电输出端口130包括充电输出端口130a、充电输出端口130b和充电输出端口130c等。

具体地，通过一拖多充电线将具有快充功能的充电座310和一待充电的外部设备连接，当只有一个充电输出端口130连接设备时，认为只检测到一个充电输出接口220接入设备，控制充电回路的数据传输线导通(或当第一个充电输出接口220接入设备后，通过上电启动默认开启，实现充电回路的数据传输线导通)，进入快充模式，充电座310可通过数据传输线与对应的外部设备进行握手通信，并在握手通信成功建立后，充电座310实时检测外部设备是否满足快充条件，当快充条件达成时，对外部设备进行快充操作，实现一拖一快充。当检测到至少两个充电输出端口130连接设备时，认为其他充电输出接口220还接入设备时控制对应的多个(全部或已经导通的)数据通信回路断路，即控制所有数据通信回路的数据传输线断路，此时充电座310与各外部设备均没有建立握手通信，为各外部设备进行普通充电操作。在普通多接口同时充电情况下，根据各接口类型、电路类型或相关协议，按一定比例分配电能至对应的充电输出接口220中，实现一拖多正常充。例如，充电输出接口220包括充电输出接口220a、充电输出接口220b和充电输出接口220c等。

关于数据传输线，包括D+线和D-线，实现数据的有效传输，握手通信优选为充电座310和外部设备的5V握手信号相互传输过程，这是具有快充功能充电座310进行快充的前提，建立数据通信回路。还包括充电传输线，包括V+线和V-线，构建多个充电回路，在数据通信回路进行通信时，可通过对应的充电回路进行快充，反则，当数据通信回路断开时，通过对应的充电回路进行普通充。关于一拖多充电线，还包括充电线本体，充电线本体包括连接充电输入接口210和多个充电输出接口220的传输导线，以及设置在两者之间的电路板，当然还可以包括对应的外包装，形成以充电线。

其中，所述智能电源管理单元120在数据通信回路导通时，可通过数据通信回路进行数据传输，即实现计算机与移动终端的数据传输。充电输入接口210接入计算机设备，多个充电输出接口220只有一个接入计算机设备，从而导致数据传输线导通，实现两计算机设备的数据传输。

在本实施例中，关于一拖多充电线，所述一拖多充电线包括一个充电输入接口210，优选为常规USB母座或符合超级快充的USB母座，或者其他可进行电能传输和数据传输的接口母座，还可包括多个充电输出接口220，如两个、三个甚至多个，本发明优选三个充电输出接口220，包括苹果接口、type-c接口和micro接口(或者，包括苹果接口和两个安卓接口；或者，包括两个苹果接口和一个安卓接口；优选为一苹果接口和两type-c接口)，当然还可以是两个充电输出接口220，如type-c接口和micro接口，或苹果接口和type-c接口(或micro接口)，实际就是苹果接口和不同类型的安卓接口。

如图3和4所述，本发明提供智能电源管理单元120的较佳实施例。

所述智能电源管理单元120包括数据切换单元1211、接入检测单元1212和主控单元123，所述充电输入端口110的数据传输引脚通过数据切换单元1211分别与N个充电输出端口130的数据传输引脚连接，所述接入检测单元1212分别与N个充电输出端口130连接，所述主控单元123分别与接入检测单元1212和数据切换单元1211连接；其中，所述接入检测单元1212检测对应充电输出端口130连接设备时，反馈已连接设备信号至主控单元123中，所述主控单元123检测到只有一个充电输出端口130连接设备时，控制数据切换单元1211打开对应的数据通信回路；以及，所述主控单元123检测到至少两个充电输出端口130连接设备时，控制数据切换单元1211断开全部或对应的数据通信回路。优选地，所述接入检测单元1212分别与N个充电输出端口130的负极电源传输引脚连接，获取接入情况。

数据切换单元1211分别控制N个数据通信回路的通断，在正常使用过程中，主控单元123上电控制各数据切换单元1211导通对应的数据通信回路，在一数据通信回路导通时，即一个充电输出接口220接入设备时，可通过该数据通信回路建立握手通信，进行快充；同时，接入检测单元1212检测对应充电输出端口130接设备时，反馈已连接设备信号至主控单元123。当又有另一个充电输出接口220接入设备时，接入检测单元1212先检测到，并发送至主控单元123，主控单元123在检测到至少两个充电输出端口130连接设备时，直接控制数据切换单元1211切断全部数据通信回路，或者切断已接入设备的数据通信回路。

在本实施例中，并参考图4，所述智能电源管理单元120包括N个数据切换模块1221、N个接入检测模块1222和主控单元123，所述充电输入端口110的数据传输引脚通过N个数据切换模块1221分别与对应充电输出端口130的数据传输引脚连接，N个所述接入检测模块1222分别与对应充电输出端口130连接，所述主控单元123分别与各接入检测模块1222和各数据切换模块1221连接；其中，所述接入检测模块1222在对应充电输出端口130连接设备时，反馈已连接设备信号至主控单元123中，所述主控单元123检测到只有一个充电输出端口130连接设备时，控制对应数据切换模块1221维持数据通信回路的导通状态；以及，所述主控单元123检测到至少两个充电输出端口130连接设备时，控制全部或对应的数据切换模块1221断开数据通信回路。每个数据切换模块1221和接入检测模块1222均可单独工作，而主控单元123根据充电输出端口130连接设备的数量(一个或多个)，控制对应的数据切换模块1221单独进行工作，实现对应数据通信回路的通断。例如，数据切换模块1221包括数据切换模块1221a、数据切换模块1221b和数据切换模块1221c等，接入检测模块1222包括接入检测模块1222a、接入检测模块1222b和接入检测模块1222c等。

在本实施例中，提供一种智能电源管理电路的优选方案。

所述智能电源管理电路包括充电输入端口110、N个充电输出端口130、数据切换单元1211、接入检测单元1212和主控单元123，所述数据切换单元1211包括数据切换芯片，所述接入检测单元1212包括接入检测电路，所述主控单元123包括处理芯片；其中，所述数据切换芯片的输入端与充电输入端口110的数据传输引脚连接，其输出端与充电输出接口220的数据传输引脚连接，其使能控制端与处理芯片的一引脚连接，形成至少一条数据通信回路；所述充电输入端口110的电源传输引脚与对应充电输出端口120的电源传输引脚连接并形成N个供电回路，所述接入检测电路的检测端检测端关联至供电回路中，且输出端与处理芯片的一引脚连接；所述处理芯片检测到只有一个充电输出端口130连接设备时，控制对应数据切换芯片维持对应的数据通信回路导通，以及，所述处理芯片检测到至少两个充电输出端口130连接设备时，通过使能控制端控制数据切换芯片断开全部或对应的数据通信回路；优选地，N大于等于2。

具体电路描述如下：

1、参考图5，关于处理芯片，优选为MCU，配合外围电路，根据接入检测模块1222的检测输入信号控制数据切换模块1221进行相关操作，即根据预设程序，在接收到对应检测信号时，发出对应的控制命令，实现一拖一快充和一拖多正常充。

2、以及，参考图6和图7，关于数据切换芯片，提供两种较佳例子，一是所述数据切换芯片的输入端(D+引脚和D-引脚)与充电输入端口110的数据传输引脚连接，其输出端(DP引脚和DM引脚)与充电输出接口220的数据传输引脚连接，其使能控制端(SELECT-INPUT引脚)与处理芯片的一引脚连接，形成至少一条数据通信回路，所述处理芯片检测到只有一个充电输出端口130连接设备时，控制对应数据切换芯片维持对应的数据通信回路导通，以及，所述处理芯片检测到至少两个充电输出端口130连接设备时，通过使能控制端控制数据切换芯片断开全部或已导通的数据通信回路，适用于所有类型的接口；另一是所述数据切换单元1211包括一输入端、至少两个输出端(DP1引脚和DM1引脚；DP2引脚和DM2引脚)和选择控制端(OUTPUT-ENABLE引脚)，所述数据切换芯片的输入端与充电输入端口110的数据传输引脚连接，其输出端分别与对应的充电输出接口220的数据传输引脚连接，其选择控制端与处理芯片的一引脚连接，形成至少两条数据通信回路，所述处理芯片通过选择控制端选择输入端与一输出端连接，是针对两个类型接近的接口，如两个安卓接口，简化电路结果，控制更加方便。

具体地，在上电时，数据切换芯片根据使能控制端上拉(或下拉)默认开启连通充电输入接口210的数据传输引脚与充电输出接口220的数据传输引脚，以实现快充的握手通信；若检测到多个充电回路接入设备时，数据切换芯片根据使能控制端下拉(或上拉)切断充电输入接口210的数据传输引脚与充电输出接口220的数据传输引脚。以及，由于数据切换芯片优选为双输出芯片，主控单元123通过选择控制端(OUTPUT-ENABLE)控制数据切换芯片的输入端与选定的输出端连接。并参考图7，所述充电输出接口220包括两个安卓接口，如type-c接口和micro接口，所述数据切换芯片的输出端包括第一组输出端和第二组输出端，分别与两个安卓接口(如type-c接口和micro接口)的数据传输引脚连接，所述数据切换芯片的选择控制端(SELECT_INPUT引脚)与主控单元123连接；所述主控单元123通过选择控制端控制数据切换芯片的输入端与第一组输出端或第二组输出端连接。首先，所述主控单元123根据检测到所连接设备的充电输出接口220，如只有type-c接口接入了设备，通过选择控制端(OUTPUT-ENABLE)控制数据切换芯片的输入端与第一组输出端连接，实现type-c接口所对应的充电回路进行快充操作；反之，如micro接口接入了设备，通过选择控制端(OUTPUT-ENABLE)控制数据切换芯片的输入端与第二组输出端连接，实现micro接口所对应的充电回路进行快充操作。当然，不限于上述两个type-c接口和micro接口。

3、进一步的，参考图8和图9，关于多口工作控制模块，目的是在退出快充时，充电器与外部设备之间不存在充电协议，此时充电电流较小，为了提高充电电流，可以对数据线进行不同处理，提高充电电流。提供两种较佳例子，一是普通接口的接入检测电路，如安卓接口(且在工作状态下至少有两个或以上)，所述多口工作控制模块包括第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管和第二NMOS管源极相互连接，两者的漏极分别接入两数据传输引脚上，两者的栅极与主控单元123并联；另一是应用在苹果接口中，所述多口工作控制模块包括智能识别芯片和MOS管，所述智能识别芯片的控制输出端并联至数据通信回路连接，其输入端和VCC端分别接入MOS管的源极和漏极，所述MOS管的栅极与处理芯片的一引脚连接。具体地，参考图8和图9，所述多口工作控制模块包括第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管和第二NMOS管源极相互连接，两者的漏极分别接入两数据传输线(D+线和D-线)上，两者的栅极与主控单元123并联。其中，第一NMOS管和第二NMOS管均都并联有一二极管，漏极与主控单元123之间还串联有电阻。若D+线和D-线断开传输握手信号，主控单元123使第一NMOS管和第二NMOS管的栅极导通，使两数据传输线短路。以及，所述智能识别芯片的型号是CW02F，作用是苹果设备在电压电流允许的范围内以最大电流去充电。

如图10和图11所示，本发明提供唤醒模块和电流检测模块的较佳实施例。

所述接入检测模块包括唤醒开关142，所述唤醒开关142分别关联至对应的供电回路中，所述主控单元123还与各唤醒开关142连接，通过唤醒开关142电平信号判断对应的充电输出端口130是否连接有设备；以及，所述充电管理装置还包括串联至对应供电回路的通断开关141，所述主控单元123还与各通断开关141连接，通过通断开关141控制对应的供电回路通断。N个所述唤醒开关142分别关联至在对应的供电回路中，N个所述通断开关141串联至对应的供电回路中；其中，所述主控单元123通过唤醒开关142获取对应充电输出端口130被接入，通过通断开关141通断对应的供电回路。进一步地，所述充电管理装置还包括一与主控单元123连接的N个电流检测模块，所述电流检测模块包括串联至供电回路上的检测电阻，所述主控单元123依据检测电阻的电压值判断供电回路的状态，所述主控单元123在检测电流异变时，控制通断开关141切断全部或对应的供电回路。

具体地，主控单元123通过通断开关141进行供电回路的通断，充电输入端口110的电源传输引脚分别与各充电输出端口130的电源传输引脚连接，形成供电回路，即电能通过充电输入端口110输出到各充电输出端口130中，若两者建立了握手通信，可进行快充操作，若没有建立握手通信，至进行普通充操作。主控单元123还可根据电流检测模块获取供电回路的电流状态。当检测电流异变时(例如至少两个检测电流异变时)控制全部或对应的通断开关141关闭，以断开供电回路，这是防止有其他充电输出接口220由于各种原因被短路，实现导通，防止意外发生；当然，也可以是防止两个设备同时接入时，防止短暂的同时快充，烧坏对应设备。具体可根据检测电流的异变数值进行功能选择，即设定不同的异变数值，若异变数值符合某一数值范围，认为其被短路，需要切断各供电回路。

在本实施例中，参考图11，为了预防接口短路，导致每一充电回路的电流降低或损坏电路，通过电流检测模块150获取对应的充电回路的电流变化，若在电流异变(变小)证明可能是多设备同时接入或者接口短路，通过通断开关141切断充电回路，并在主控单元123的控制下，并等待预设时间，重新导通充电回路，并重复检测输出电流的状态，识别属于多设备同时接入还是接口短路。以及，充电输出接口220的负极电源传输引脚与地线之间设置作为通断开关141的MOS管M4，MOS管M4的漏极和源极分别与充电输出接口220的负极电源传输引脚和地线连接，MOS管M4的栅极与处理芯片(MOS_EN引脚)连接，以控制MOS管M4的通断，从而实现充电回路的通断；另一方面，电流检测模块150接入MOS管M4的源极与地线之间的节点，进行AD采样，获取充电回路的电流信息(通过CUR1引脚传输至处理芯片)，即输出电流的数值，从而判断是否多设备同时接入或者接口短路；以及，MOS管M4的漏极和充电输出接口220的负极电源传输引脚之间的节点还接入处理芯片的控制引脚(LOAD_CK引脚)，以配合MOS管M4的栅极控制，实现通断开关141的导通。其中，处理芯片的控制引脚(LOAD_CK引脚)通过作为唤醒开关142(即唤醒开关电路)的三极管的基极接入MOS管M4的漏极和充电输出接口220的负极电源传输引脚之间的节点，三极管的集电极与处理芯片的控制引脚(LOAD_CK引脚)连接，其发射极接地。实际工作流程是：处理芯片的控制引脚(LOAD_CK引脚)内置高电平，当有外部设备插入时，三极管被打开，处理芯片的控制引脚(通过LOAD_CK引脚)三极管接地，瞬间被拉低，判断为外部设备插入有效，处理芯片控制引脚(LOAD_CK引脚)控制MOS管M4导通，导通供电回路，使检测电阻R17流经有检测电流；当然，所述唤醒开关电路还可包括硅MOS管，所述硅MOS管的栅极接入充电输出端口的负极电源引脚，其漏极与处理芯片连接，其源极接地。

如图12所示，本发明提供保护模块的较佳实施例。

所述充电管理装置还包括过流保护电路161，所述充电输入端口110通过过流保护电路161分别与N个充电输出端口130连接。充电输入端口110的电能经过流保护电路161从充电输出端口130输出，进行电流保护。以及，所述充电管理装置还包括稳压电路，所述稳压电路分别与充电输入端口110和主控单元123连接，充电输入端口110的电能经过稳压电路稳压后为主控单元123供电，提供稳定电能，提高主控单元123的稳定性。优选地，充电输入端口110的电能还可经过过流保护电路161和稳压电路，再为主控单元123供电。

一方面提高充电回路的稳定性，确保电流电压的稳定，同时防止浪涌对设备的损坏，另一方面使主控单元123具有稳定地工作电压，准确进行对应程序操作，不受接入电能的功率影响。

如图13和图14所示，本发明提供快充提醒模块和快充显示模块的优选实施例。

所述充电管理装置还包括快充提醒模块171，所述智能电源管理单元120在数据通信回路导通时控制快充提醒模块171工作；所述快充提醒模块171包括LED显示灯、LED数码管或LCD显示屏。以及，所述充电管理装置还包括快充显示模块172，所述智能电源管理单元120在数据通信回路导通时控制快充显示模块172显示快充信息；所述快充显示模块172包括LED数码管或LCD显示屏。

参考图14，处理芯片通过COM1引脚直接与一LED灯连接，根据当前状态进行LED灯的控制。例如，待机状态LED长亮，工作状态LED闪烁，快充或普通充可现实不同的颜色。或者，处理芯片通过多引脚与LED数码管、LED数码管或LCD显示屏连接，已显示对应数据或状态，如快充状态和普通充状态。

如图15所示，本发明提供一种一拖多充电线的快充系统的较佳实施例。

一种一拖多充电线的快充系统，包括充电座310、充电设备320和一拖多充电线，充电座310可进行快充，所述一拖多充电线的充电输入接口210插入充电座310中，充电设备320，所述充电设备320可插入一拖多充电线的充电输出接口220中；其中，所述一拖多充电线检测到一个充电回路接入充电设备320时，控制充电座310与充电设备320进行握手通信，以实现快充；所述一拖多充电线检测到多个充电回路接入充电设备320时，断开充电座310与充电设备320的握手通信。

充电座310与充电设备320监理握手通信后，即可实现快充，充电座310通过高压大电流为充电设备320充电，当退出快充时，充电座310通过低压小电流为充电设备320充电，进行普通充电，由于多个充电设备320分流充电座310的电能，根据各接口类型、电路类型或相关协议，分配不同电能至对应的充电输出接口220中，实现一拖多正常充。

如图16和图17所示，本发明提供一种一拖多充电线的快充管理方法的优选实施例。

一种一拖多充电线的快充管理方法，所述快充管理方法应用在所述的一拖多充电线中，包括步骤：

步骤S11、检测到只有一个充电输出端口130连接设备时，控制对应的数据通信回路导通，进入快充模式；

步骤S12、当检测到至少两个充电输出端口130连接设备时，控制全部或对应的数据通信回路断开，进入普通充模式。

在本实施例中，并参考图17，还包括步骤：

步骤S21、获取供电回路的检测电流；

步骤S22、当检测到检测电流异变时，切断供电回路，并等待预设时间；

步骤S23、在预设时间后重新导通供电回路，并继续获取供电回路的检测电流，即返回步骤S21。

具体地，主控单元123通过接入检测模块1222检测到一充电回路接入设备时，通过数据切换模块1221控制充电回路的数据传输线导通，实现上电导通，进行快充的前置步骤——握手通信。以及，主控单元123若检测到多个充电回路接入设备时，通过数据切换模块1221控制对应的多个充电回路的数据传输线断路，实现一拖一快充和一拖多正常充。

为了预防多设备同时接入或者接口短路，导致每一充电回路的电流降低，通过电流检测模块150获取对应的充电回路的电流变化(变小)判断是否接入设备或是否接入多个设备，并在接入多个设备后断充电回路，并等待预设时间，如s，重新导通充电回路，并重复检测输出电流的状态，若是多设备同时接入，不断重复检测，若是接口短路，在重复检测时，电流多数会恢复到原本状态。

以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims (16)

1.一种一拖多充电线，其特征在于：包括充电输入接口、N个充电输出接口和充电管理装置，所述充电管理装置包括充电输入端口、N个充电输出端口和智能电源管理单元，所述充电输入端口的数据传输引脚通过智能电源管理单元分别与N个充电输出端口的数据传输引脚连接，形成N条数据通信回路，所述充电输入接口与充电输入端口连接，所述充电输出接口分别与对应的充电输出端口连接；其中，

所述智能电源管理单元检测到只有一个充电输出端口连接设备时，控制对应的数据通信回路导通；以及，所述智能电源管理单元检测到至少两个充电输出端口同时连接设备时，控制全部或对应的数据通信回路断开；

N大于等于2。

2.根据权利要求1所述的一拖多充电线，其特征在于：所述智能电源管理单元包括数据切换单元、接入检测单元和主控单元，所述充电输入端口的数据传输引脚通过数据切换单元分别与N个充电输出端口的数据传输引脚连接，所述接入检测单元分别与N个充电输出端口连接，所述主控单元分别与接入检测单元和数据切换单元连接；其中，

所述接入检测单元检测对应充电输出端口是否连接有设备，反馈连接信息至主控单元中，所述主控单元检测到只有一个充电输出端口连接设备时，控制数据切换单元打开对应的数据通信回路；以及，所述主控单元检测到至少两个充电输出端口同时连接设备时，控制数据切换单元断开全部或对应的数据通信回路。

3.根据权利要求1所述的一拖多充电线，其特征在于：所述智能电源管理单元包括N个数据切换模块、N个接入检测模块和主控单元，所述充电输入端口的数据传输引脚通过N个数据切换模块分别与对应充电输出端口的数据传输引脚连接，N个所述接入检测模块分别与对应充电输出端口连接，所述主控单元分别与各接入检测模块和各数据切换模块连接；其中，

所述接入检测模块检测对应充电输出端口是否连接有设备，反馈连接信息至主控单元中，所述主控单元检测到只有一个充电输出端口连接设备时，控制对应数据切换模块维持数据通信回路的导通状态；以及，所述主控单元检测到至少两个充电输出端口同时连接设备时，控制全部或对应的数据切换模块断开数据通信回路。

4.根据权利要求3所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电输入端口的电源传输引脚与对应充电输出端口的电源传输引脚连接并形成N个供电回路；所述接入检测模块包括唤醒开关，所述唤醒开关分别关联至对应的供电回路中，所述主控单元还与各唤醒开关连接，通过唤醒开关电平信号判断对应的充电输出端口是否连接有设备。

5.根据权利要求3所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电输入端口的电源传输引脚与对应充电输出端口的电源传输引脚连接并形成N个供电回路；所述充电管理装置还包括串联至对应供电回路的通断开关，所述主控单元还与各通断开关连接，通过通断开关控制对应的供电回路通断。

6.根据权利要求5所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电管理装置还包括一与主控单元连接的N个电流检测模块，所述电流检测模块包括串联至供电回路上的检测电阻，所述主控单元依据检测电阻的电压值判断供电回路的状态，所述主控单元在检测电流异变时，控制通断开关切断全部或对应的供电回路。

7.根据权利要求3所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电输出端口为安卓接口，所述智能电源管理单元还包括与主控单元连接的多口工作控制模块，所述多口工作控制模块在主控单元的控制下将对应安卓接口的两个数据传输引脚短路，所述主控单元在检测到至少两个充电输出端口同时连接设备时控制多口工作控制模块工作。

8.根据权利要求1所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电管理装置还包括过流保护电路，所述充电输入端口通过过流保护电路分别与N个充电输出端口连接。

9.根据权利要求3所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电管理装置还包括稳压电路，所述稳压电路分别与充电输入端口和主控单元连接。

10.根据权利要求1所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电管理装置还包括快充提醒模块，所述智能电源管理单元在数据通信回路导通时控制快充提醒模块工作；所述快充提醒模块包括LED显示灯、LED数码管或LCD显示屏。

11.根据权利要求1所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电管理装置还包括快充显示模块，所述智能电源管理单元在数据通信回路导通时控制快充显示模块显示快充信息；所述快充显示模块包括LED数码管或LCD显示屏。

12.根据权利要求1所述的一拖多充电线，其特征在于：所述智能电源管理单元在数据通信回路导通时，可通过数据通信回路进行数据传输。

13.根据权利要求1至12任一所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电输入接口通过导线与充电输入端口连接，所述充电输出接口通过导线与对应的充电输出端口连接。

14.根据权利要求1至12任一所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电输出接口包括苹果接口和安卓接口。

15.根据权利要求1至12任一所述的一拖多充电线，其特征在于：所述充电输出接口设有三个，包括type-c接口、micro接口和苹果接口；或者，包括苹果接口和两个安卓接口；或者，包括两个苹果接口和一个安卓接口。

16.一种快充系统，其特征在于：包括可进行快充的充电座、可进行快充的充电设备和如权利要求1-15任一所述的一拖多充电线，所述一拖多充电线的充电输入接口插入充电座的输出接口中，其充电输出接口插入充电设备的充电接口中；其中，

所述一拖多充电线检测到只有一个充电设备接入时，启动充电座与充电设备的握手通信；以及，所述一拖多充电线检测到至少两个充电设备接入时，断开充电座与各充电设备的握手通信。

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