CN111835074A - 多路输出充电头 - Google Patents

Abstract

一种多路输出充电头，包括控制单元、N个输出端口、N个开关单元及至少一个电流检测电阻，N个输出端口与开关单元分别一一对应，每个输出端口分别连接于对应的开关单元的第一端，每个开关单元的第二端与控制单元连接，上述电流检测电阻与控制单元并联连接，每个电流检测电阻与至少一个输出端口串联连接；上述控制单元，用于在检测到任一输出端口与被充电设备连接时，通过电流检测电阻检测与该被充电设备对应的充电回路中是否存在短路，若存在则控制与该被充电设备连接的输出端口对应的开关单元断开。实施本申请实施例，能够在充电头接入多个被充电设备时分别进行短路检测，并在检测出存在短路时立即断开充电连接，有利于确保充电过程中的安全性。

Description

多路输出充电头

技术领域

本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种多路输出充电头。

背景技术

随着手机、手表、平板电脑等电子设备的普及，这些电子设备在充电过程中遇到充电回路微短路的情况越来越多，因此有必要在真正开始充电前进行短路检测。然而，当前在利用充电头对多个被充电设备进行充电时，传统的充电头往往只能在仅有一个被充电设备接入时才进行短路检测，而无法在多个被充电设备同时接入时，针对不同的被充电设备分别进行短路检测，从而无法确保充电过程中的安全性。

发明内容

本申请实施例公开了一种多路输出充电头，能够在充电头接入多个被充电设备时分别进行短路检测，并在检测出存在短路时立即断开充电连接，有利于确保充电过程中的安全性。

本申请实施例第一方面公开一种多路输出充电头，包括控制单元、N个输出端口、N个开关单元以及至少一个电流检测电阻，其中，N为大于等于 2的正整数，所述N个输出端口与所述N个开关单元分别一一对应，每个输出端口分别连接于对应的开关单元的第一端，每个开关单元的第二端与所述控制单元连接，所述至少一个电流检测电阻与所述控制单元并联连接，每个电流检测电阻与至少一个输出端口串联连接；

所述控制单元，用于在检测到任一输出端口与被充电设备连接时，通过所述至少一个电流检测电阻检测与所述被充电设备对应的充电回路中是否存在短路，若存在短路，则控制与所述被充电设备连接的输出端口对应的开关单元断开。

作为一种可选的实施方式，在本申请实施例第一方面中，所述多路输出充电头还包括变压单元，所述变压单元分别与电源、所述控制单元连接，并与每个开关单元分别串联连接；

所述控制单元，还用于在检测到任一输出端口与被充电设备连接时，向所述变压单元发送第一电压调节信号；

所述变压单元，用于根据所述第一电压调节信号对所述电源输入的电压进行调节，并通过与所述被充电设备连接的输出端口输出调节得到的第一电压，所述第一电压小于所述被充电设备的最低充电电压。

作为另一种可选的实施方式，在本申请实施例第一方面中，所述控制单元，用于在所述变压单元输出所述第一电压后，通过与连接有被充电设备的输出端口串联连接的电流检测电阻，检测与所述被充电设备对应的充电回路上的电流值，并根据所述电流值判断所述充电回路上是否存在短路；当所述电流值大于预设电流阈值且持续预设时长时，确定所述充电回路中存在短路，并控制与所述被充电设备连接的输出端口对应的开关单元断开。

作为另一种可选的实施方式，在本申请实施例第一方面中，电流检测电阻的数量为一个，所述电流检测电阻与每个开关单元分别串联连接；

所述控制单元，还用于在检测到任一输出端口与被充电设备连接时，控制未连接所述被充电设备的其他输出端口对应的开关单元断开，并在所述变压单元输出所述第一电压后，通过所述电流检测电阻，检测与所述被充电设备对应的充电回路上的电流值，并根据所述电流值判断所述充电回路上是否存在短路。

作为另一种可选的实施方式，在本申请实施例第一方面中，电流检测电阻的数量为N个，N个电流检测电阻与所述N个开关单元分别一一对应，每个电流检测电阻分别连接于每个输出端口对应的开关单元的第三端；

所述控制单元，还用于在检测到M个输出端口与被充电设备连接时，通过与所述M个输出端口分别对应的M个电流检测电阻，分别检测与所述被充电设备对应的M个充电回路上的电流值，并根据所述电流值分别确定所述 M个充电回路上是否存在短路，其中，M为大于等于1且小于等于N的正整数。

作为另一种可选的实施方式，在本申请实施例第一方面中，所述控制单元，还用于在检测到所述充电回路中不存在短路时，向所述变压单元发送第二电压调节信号；

所述变压单元，还用于根据所述第二电压调节信号将第一电压调节至第二电压，并通过与所述被充电设备连接的输出端口输出所述第二电压，所述第二电压大于或等于所述被充电设备的最低充电电压。

作为另一种可选的实施方式，在本申请实施例第一方面中，所述变压单元，还用于在未检测到任一输出端口与被充电设备连接时，通过每个所述输出端口输出默认电压，所述默认电压大于或等于被充电设备的最低充电电压；

所述控制单元，还用于通过所述至少一个电流检测电阻检测每个所述输出端口是否输出电流，并将输出电流的输出端口确定为与被充电设备连接的输出端口。

作为另一种可选的实施方式，在本申请实施例第一方面中，所述多路输出充电头还包括N个标识引脚，所述N个标识引脚与所述N个输出端口一一对应，所述N个标识引脚与所述控制单元连接；

所述控制单元，还用于在检测到任一标识引脚的电平为预设电平时，确定电平为预设电平的标识引脚对应的输出端口与被充电设备连接。

作为另一种可选的实施方式，在本申请实施例第一方面中，所述输出端口包括输出引脚，每个标识引脚分别与对应的输出引脚相邻设置；

所述控制单元，还用于在检测到任一输出引脚与相邻设置的标识引脚的电平等于所述预设电平时，确定电平等于所述预设电平的标识引脚对应的输出端口接入被充电设备，所述预设电平为任一输出引脚处的电平。

作为另一种可选的实施方式，在本申请实施例第一方面中，所述多路输出充电头还包括N个接地引脚，所述N个接地引脚与所述控制单元连接，所述N个接地引脚与所述N个标识引脚、所述N个输出端口分别一一对应，每个标识引脚分别与对应的接地引脚相邻设置；

所述控制单元，还用于在检测到任一接地引脚与相邻设置的标识引脚的电平等于所述预设电平时，确定电平等于所述预设电平的标识引脚对应的输出端口接入被充电设备，所述预设电平为任一接地引脚处的电平。

与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：

本申请实施例中，当充电头接入多个被充电设备时，可以通过在该充电头中设置多个开关单元以及至少一个电流检测电阻，并在真正开始充电前对上述多个被充电设备对应的充电回路分别进行短路检测，以检测出在特定情况下各充电回路中是否存在短路电流，并根据检测结果确定是否继续进行充电。可见，实施本申请实施例，能够在充电头接入多个被充电设备时分别进行短路检测，并在检测出存在短路时立即断开充电连接，有利于确保充电过程中的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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进行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1是本申请实施例公开的一种多路输出充电头的模块化示意图；

图2是本申请实施例公开的另一种多路输出充电头的模块化示意图；

图3是本申请实施例公开的又一种多路输出充电头的模块化示意图；

图4a是本申请实施例公开的一种多路输出充电头的标识引脚设置方式示意图；

图4b是本申请实施例公开的另一种多路输出充电头的标识引脚设置方式示意图；

图5是图2所公开的多路输出充电头对应的电路图；

图6是图3所公开的多路输出充电头对应的电路图；

图7是本申请实施例公开的一种多路输出充电头的短路检测方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本申请实施例公开了一种多路输出充电头，能够在充电头接入多个被充电设备时分别进行短路检测，并在检测出存在短路时立即断开充电连接，有利于确保充电过程中的安全性。以下将结合附图进行详细描述。

请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种多路输出充电头的模块化示意图。如图1所示，该充电头可以包括控制单元10、N个输出端口20、N 个开关单元30以及至少一个电流检测电阻40，其中，N为大于等于2的正整数，上述N个输出端口20与N个开关单元30分别一一对应，每个输出端口20分别连接于对应的开关单元30的第一端31，每个开关单元30的第二端32与上述控制单元10连接，上述至少一个电流检测电阻40与控制单元 10并联连接，每个电流检测电阻40与至少一个输出端口20串联连接。

其中，上述控制单元10，可以用于在检测到任一输出端口20与被充电设备50连接时，通过上述至少一个电流检测电阻40检测与该被充电设备50 对应的充电回路中是否存在短路，若存在短路，则控制与该被充电设备50 连接的输出端口20对应的开关单元30断开。

在本申请实施例中，多路输出充电头指的是可以提供变压、充电保护等基础功能，并用于给手机、手表、平板电脑等电子设备进行充电的电源适配器，其中，该电源适配器具有多路输出端口。其中，该多路输出充电头可以独立设置(即装配为独立硬件)，也可以集成在排插(插排)等充电装置上，并通过线材与被充电设备连接。可以理解的是，上述多路输出充电头可以采用不同的材质、形状、接口类型以及充电协议等，本申请实施例不作具体限定。

示例性地，上述控制单元10可以包括具备控制处理功能的各类电子器件，如MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)等；而上述输出端口20可以包括对应于各种接口类型的输出端口，如各种USB(Universal Serial Bus，通用串行总线，按接口类型可分为mini-USB、micro-USB、USBtype C等)接口的电源输出引脚；上述开关单元30，可以包括各种可控制开关的电子器件，如 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)、JFET(Junction Field-Effect Transistor，结型场效应晶体管)、开关二极管等；上述电流检测电阻40可以为普通电阻，通过将控制单元10与电流检测电阻40并联，可以获取该电流检测电阻40两端的电压差，进而根据预先获取的该电流检测电阻40的阻值，可以利用欧姆定律计算出流经该电流检测电阻40的电流值。

当上述控制单元10检测到任一被充电设备50接入该多路输出充电头，并检测出其接入的输出端口20后，可以通过上述计算流经电流检测电阻40 的电流值的方法，根据获得的电流值判断与被充电设备50对应的充电回路中是否存在短路，若存在短路，则控制单元10可以控制与该被充电设备50连接的输出端口20对应的开关单元30断开，从而及时阻止对该被充电设备50 充电，以避免在短路的情况下继续充电可能发生的危险(如烧坏被充电设备 50、温度过高导致自燃等)。类似地，当上述控制单元10检测到其他被充电设备50接入该多路输出充电头的其他输出端口20时，也需要进行类似的短路检测。也即是说，采用本实施例中的多路输出充电头，能够在该充电头接入多个(最多N个)被充电设备时，对形成的多个充电回路分别进行短路检测，并在检测出存在短路时立即断开充电连接，有利于确保充电过程中的安全性。

其中，上述充电回路，可以包括该充电回路上的被充电设备50、开关单元30、电流检测电阻40以及其他的必要元件。可以理解的是，由于该充电头可以同时接入多个被充电设备50，且能够分别对每个被充电设备50对应的充电回路进行短路检测，从而该充电头能够高效、低成本地实现批量的短路检测，有利于确保充电过程中的安全性。

以N＝2时为例，请参阅图2，图2是本申请实施例公开的另一种多路输出充电头的模块化示意图。如图2所示，该多路输出充电头还可以包括变压单元60，该变压单元60分别与电源70、上述控制单元10连接，并与每个开关单元30分别串联连接。其中，上述控制单元10还用于在检测到任一输出端口20与被充电设备50连接时，向该变压单元60发送第一电压调节信号；该变压单元60，则用于根据该第一电压调节信号对电源70输入的电压进行调节，并通过与上述被充电设备50连接的输出端口20输出调节得到的第一电压，该第一电压小于或等于被充电设备50的最低充电电压。可以理解的是，当向某一输出端口20输出的电压小于该输出端口20所连接的被充电设备50 的最低充电电压时，该被充电设备50不充电(相当于处于高阻态)，但此时该被充电设备50对应的充电回路仍导通，可以在该充电回路上检测到一定大小的微弱电流；若该充电回路上存在短路，则能够在该充电回路上检测到较大电流。

其中，上述变压单元60还可以包括未图示的耦合电感以及其他必要的调制元件和阻抗元件，其中，该耦合电感可以作为变压器，用于将来自电源70 的交流电(如220V的家用交流电)转化为所需电压的直流电，以供充电使用。该耦合电感可以包括1个主线圈和N个副线圈，其中，N个副线圈分别对应于上述N个输出端口20以及N个开关单元30，以在被充电设备50接入时最多能够形成N个充电回路。

在本申请实施例中，上述控制单元10，可以用于在变压单元60输出上述第一电压后，通过与连接有被充电设备50的输出端口20串联连接的电流检测电阻40，检测与该被充电设备50对应的充电回路上的电流值；在此基础上，控制单元10可以根据该电流值判断上述充电回路上是否存在短路；当该电流值大于预设电流阈值且持续预设时长时，可以确定上述充电回路中存在短路，并控制与该被充电设备50连接的输出端口20对应的开关单元30断开。需要注意的是，上述预设电流阈值可以为mA(毫安)级，如200mA、 300mA等，从而可以相对准确地区分充电回路中存在短路与不存在短路的情况；上述预设时长可以根据期望达到的检测效率预先确定，如0.5s、1s等，预设时长更短则检测更快，预设时长更长则检测结果越准确。通过设置上述判断条件，能够避免一些场景下电流值意外瞬间激增而导致的误判，从而确保短路检测的准确性和可靠性。

作为一种可选的实施方式，如图2所示，上述电流检测电阻40的数量可以为一个，该电流检测电阻40与每个开关单元30分别串联连接。在此基础上，上述控制单元10，还可以用于在检测到任一输出端口20与被充电设备 50连接时，控制未连接被充电设备50的其他输出端口20对应的开关单元30 断开，并在上述变压单元60输出上述第一电压后，通过该电流检测电阻40，检测与上述被充电设备50对应的充电回路上的电流值，并根据该电流值判断上述充电回路上是否存在短路。其中，该电流检测电阻40可以分别与上述耦合电感的N个副线圈的一端连接，每个副线圈的另一端分别连接至与该副线圈对应的开关单元30的第三端33，从而该控制单元10可以通过该电流检测电阻40检测到流经N个充电回路的电流值之和。

示例性地，当控制单元10只检测到任一输出端口20与被充电设备50 连接时，只有该被充电设备50对应的充电回路导通，此时通过上述电流检测电阻40可以直接检测到流经该充电回路的电流值；当控制单元10检测到多个(最多N个)输出端口20分别与多个被充电设备50连接时，若需检测某一被充电设备50对应的充电回路是否存在短路，则需要先将其他输出端口 20对应的开关单元30断开，以使控制单元10通过上述电流检测电阻40只能检测到仍导通的唯一一个充电回路，即上述某一被充电设备50对应的充电回路上的电流值。

在本申请实施例中，控制单元10在检测到任一输出端口20与被充电设备50连接时，可以控制变压单元60向N个输出端口20输出小于被充电设备50的最低充电电压的第一电压；可选地，控制单元10也可以在未检测到任一输出端口20与被充电设备50连接时，直接控制变压单元60，默认输出小于上述最低充电电压的第一电压，从而在检测到被充电设备50接入时不需要重新调整电压。其中，上述最低充电电压因不同的被充电设备而异(如5V、9V等)，因此可以选取相对较低的电压值作为上述第一电压(如2V、2.5V、 3V等)。在此基础上，控制单元10可以将未连接被充电设备50的其他输出端口20对应的开关单元30断开，继而检测与该被充电设备50对应的充电回路上的电流值；当该电流值大于预设电流阈值时，控制单元10可以继续检测预设时长；当该电流值在预设时长内均大于上述预设电流阈值(或在预设时长内的平均电流值大于上述预设电流阈值)时，可以确定与该被充电设备50对应的充电回路上存在短路，则控制单元10可以控制与该被充电设备50连接的输出端口20对应的开关单元30断开，以停止继续充电。若控制单元10 还检测到其他输出端口20与被充电设备50连接，则可以重复上述步骤，以逐个检测多个被充电设备50对应的充电回路是否存在短路。

可选地，上述控制单元10，还可以在检测到上述充电回路中不存在短路时，向变压单元60发送第二电压调节信号；该变压单元60，还可以根据该第二电压调节信号将上述第一电压调节至第二电压，并通过与被充电设备50 连接的输出端口20输出上述第二电压，该第二电压可以大于或等于所述被充电设备的最低充电电压，从而可以在确保充电回路正常时使被充电设备50 正常充电。可以理解的是，上述步骤应在控制单元10对接入充电头的每个被充电设备50对应的充电回路均进行短路检测后执行。可选地，控制单元10 还可以控制变压单元60只向不存在短路的充电回路对应的输出端口20输出上述第二电压。

进一步地，请一并参阅图5，图5是图2所公开的多路输出充电头对应的电路图。如图5所示，开关单元Q1、Q2可以采用MOS管(图5所示为P 沟道MOS管，也可以采用N沟道MOS管)，Q1、Q2的栅极分别连接至控制单元U1，其源极分别连接至耦合电感上对应的副线圈L1、L2的一端，其漏极则分别连接至对应的输出端口Vbus1、Vbus2，以向被充电设备输出充电电压；可选地，上述副线圈L1、L2的一端可以分别通过二极管与Q1、Q2 连接，以确保输出的直流电流的正确流向，避免烧坏接入的被充电设备；上述副线圈L1、L2的另一端可以分别连接至电流检测电阻R1的一端，R1的另一端接地；上述副线圈L1、L2分别通过磁芯与主线圈L3耦合，该主线圈 L3还可以与调制元件U2、电容C1、电阻R3以及其他的必要元件连接以构成上述变压单元60，并连接至交流电源S。

作为一种可选的实施方式，如图3所示，上述电流检测电阻40的数量可以为N个，N个电流检测电阻40与上述N个开关单元30分别一一对应，每个电流检测电阻40分别连接于每个输出端口20对应的开关单元30的第三端 33。上述控制单元10，还可以用于在检测到M个输出端口20与被充电设备 50连接时，通过与M个输出端口20分别对应的M个电流检测电阻40，分别检测与被充电设备50对应的M个充电回路上的电流值，并根据检测到的电流值分别确定M个充电回路上是否存在短路，其中，M为大于等于1且小于等于N的正整数。

示例性地，当控制单元10检测到M个输出端口20与被充电设备50连接时，将对应形成M个导通的充电回路，每个充电回路上分别设有一个与控制单元10并联连接的电流检测电阻40，从而可以通过每个充电回路上的电流检测电阻40分别检测流经该充电回路的电流值。

在本申请实施例中，控制单元10在检测到M个输出端口20与被充电设备50连接时，可以控制变压单元60向N个输出端口20输出小于被充电设备50的最低充电电压的第一电压(如2V、2.5V、3V等)；可选地，变压单元60在未检测到任一输出端口20与被充电设备50连接时，可以通过每个输出端口20输出默认电压，该默认电压大于或等于被充电设备50的最低充电电压(如5V、9V等)，而当检测单元10在检测到M个输出端口20与被充电设备50连接时，则控制变压单元60向该M个输出端口20输出小于上述最低充电电压的第一电压。在此基础上，控制单元10可以通过所形成的M 个充电回路上对应的电流检测电阻40，同时检测该M个充电回路上的电流值；当某一充电回路上的电流值大于预设电流阈值时，控制单元10可以继续检测预设时长；当该充电回路上的电流值在预设时长内均大于上述预设电流阈值(或在预设时长内的平均电流值大于上述预设电流阈值)时，可以确定该充电回路上存在短路，则控制单元10可以控制该充电回路上的开关单元 30断开。对于其他充电回路，控制单元10可以同时执行与上述步骤相同的检测方法。

可选地，上述控制单元10，还可以在检测到上述充电回路中不存在短路时，向变压单元60发送第二电压调节信号；该变压单元60，还可以根据该第二电压调节信号将上述第一电压调节至第二电压，并通过与被充电设备50 连接的输出端口20输出上述第二电压，该第二电压可以大于或等于所述被充电设备的最低充电电压，从而可以在确保充电回路正常时使被充电设备50 正常充电。可以理解的是，上述步骤应在控制单元10对接入充电头的每个被充电设备50对应的充电回路均进行短路检测后执行。可选地，控制单元10 还可以控制变压单元60只向不存在短路的充电回路对应的输出端口20输出上述第二电压。

可选地，控制单元10在检测是否存在输出端口20与被充电设备50连接时，可以通过上述至少一个电流检测电阻40检测每个输出端口20是否输出电流，并将输出电流的输出端口20确定为与被充电设备50连接的输出端口 20；或者，还可以分别检测N个电流检测电阻40的一端是否存在电压，并将存在电压的电流检测电阻40对应的输出端口20确定为与被充电设备50 连接的输出端口20。通过执行上述方法，能够准确地判断是否存在输出端口20与被充电设备50连接，并在确认连接已建立后才执行短路检测步骤，从而减少不必要的检测，有利于更好地保养充电头。

进一步地，请一并参阅图6，图6是图3所公开的多路输出充电头对应的电路图。如图6所示，开关单元Q1、Q2同样可以采用MOS管(图6所示为P沟道MOS管，也可以采用N沟道MOS管)，Q1、Q2的栅极分别连接至控制单元U1，其源极分别连接至对应的电流检测电阻R1-1、R1-2的一端，其漏极则分别连接至对应的输出端口Vbus1、Vbus2，以向被充电设备输出充电电压；上述电流检测电阻R1-1、R1-2的另一端分别连接至耦合电感上对应的副线圈L1、L2的一端，该副线圈L1、L2的另一端可以直接接地；可选地，上述副线圈L1、L2的一端可以分别通过二极管与R1-1、R1-2连接，以确保输出的直流电流的正确流向，避免烧坏接入的被充电设备。上述副线圈L1、L2分别通过磁芯与主线圈L3耦合，该主线圈L3还可以与调制元件 U2、电容C1、电阻R3以及其他的必要元件连接以构成上述变压单元60，并连接至交流电源S。

作为一种可选的实施方式，该多路输出充电头还可以包括N个标识引脚 80，该N个标识引脚80与上述N个输出端口20一一对应，且该N个标识引脚80分别与上述控制单元10连接；上述控制单元10，还可以用于在检测到任一标识引脚80的电平为预设电平时，确定电平为预设电平的标识引脚 80对应的输出端口20与被充电设备50连接。

示例性地，如图4a所示，上述输出端口20可以包括输出引脚，而每个标识引脚80可以分别与对应的输出引脚相邻设置，以使任一输出端口20与被充电设备50连接时，与该被充电设备50连接的输出端口20的输出引脚与对应的标识引脚80短接。在本实施例中，上述控制单元10，还可以用于在检测到任一输出引脚与相邻设置的标识引脚80的电平等于预设电平时，确定电平等于该预设电平的标识引脚80对应的输出端口20接入被充电设备50，其中，上述预设电平为任一输出引脚处的电平。也即是说，在控制单元10 检测到上述标识引脚80的电平被拉高至输出引脚处的电平(Vbus)时，可以确认该标识引脚80对应的输出端口20与被充电设备50连接。

又示例性地，如图4b所示，该多路输出充电头还可以包括N个接地引脚90，该N个接地引脚90与上述控制单元10连接，该N个接地引脚90还与上述N个标识引脚80、N个输出端口20一一对应，每个标识引脚80可以分别与对应的接地引脚90相邻设置，以使任一输出端口20与被充电设备50 连接时，与该被充电设备50连接的输出端口20对应的标识引脚80能够与对应的接地引脚90短接。在本实施例中，上述控制单元10，还可以用于在检测到任一接地引脚90与相邻设置的标识引脚80的电平等于预设电平时，确定电平等于该预设电平的标识引脚80对应的输出端口20接入被充电设备 50，其中，上述预设电平为任一接地引脚90处的电平。也即是说，在控制单元10检测到上述标识引脚80的电平被拉低至接地引脚90的电平(GND) 时，可以确认该标识引脚80对应的输出端口20与被充电设备50连接。

作为一种可选的实施方式，该多路输出充电头还可以包括测温电阻11，该测温电阻11的一端可以与上述控制单元10连接，另一端则接地(GND)，从而上述控制单元10可以通过流经该测温电阻11的电流监控该充电头的整体温度状况，并在温度过高时及时停止充电，避免发生危险。在图5-6中，该测温电阻11可以用R2来表示。

作为一种可选的实施方式，该充电头还可以包括显示单元12，该显示单元12可以与上述控制单元10连接，用于显示该充电头上的N个输出端口20 所对应的充电回路的短路检测结果，有利于直观地展示短路检测结果，以使用户及时发现是否存在短路并确定是否进行检修维护。在图5-6中，该显示单元12可以用U3来表示。

请参阅图7，图7是本申请实施例公开的一种多路输出充电头的短路检测方法流程图，该方法应用于上述实施例中所描述的多路输出充电头。如图 7所示，该短路检测方法可以包括以下步骤：

710、检测多路输出充电头的任一输出端口是否与被充电设备连接。

具体地，当被充电设备接入该充电头时，该被充电设备可以与该充电头形成充电回路，此时，通过该充电头上的至少一个电流检测电阻，可以检测所形成的充电回路上是否存在电流，若存在，则可以确认检测到被充电设备接入，且存在电流的充电回路对应的输出端口为该充电头上与接入的被充电设备连接的输出端口。

720、当检测到任一输出端口与被充电设备连接时，从建立连接的每个被充电设备分别与该多路输出充电头形成的多个充电回路中，确定出至少一个待检测充电回路。

其中，当多路输出充电头采用如图5所示的电路结构时，每次可以确定出一个待检测充电回路；当多路输出充电头采用如图6所示的电路结构时，每次可以确定出最多M个待检测充电回路(1≤M≤N，N为大于等于2的正整数)。

730、当该多路输出充电头输出第一电压时，通过电流检测电阻检测每个待检测充电回路上的充电电流。

具体地，通过检测上述电流检测电阻两端的电压差，以及预先获取的该电流检测电阻的阻值，可以根据欧姆定律计算出流经该电流检测电阻的电流值，即对应的待检测充电回路上的充电电流。

740、根据上述充电电流，判断每个待检测充电回路上是否存在短路，得到短路检测结果。

具体地，当上述充电电流的电流值大于预设电流阈值且持续预设时长时，可以确定上述充电回路中存在短路。

750、当上述短路检测结果表示待检测充电回路上存在短路时，控制该待检测充电回路上的开关单元断开，以停止对该待检测充电回路对应的被充电设备充电。

作为一种可选的实施方式，在控制存在短路的充电回路上的开关单元断开之后，还可以将上述短路检测结果发送至显示单元进行显示，以及时提醒用户拔出被充电设备，进行进一步的检查和排险。

其中，通过实施上述实施例所描述的方法，能够在多路输出充电头接入多个被充电设备时，分别对每个被充电设备形成的充电回路进行短路检测，并根据检测结果确定是否继续对被充电设备进行充电，当检测出存在短路时立即断开充电连接，有利于确保充电过程中的安全性。

以上对本申请实施例公开的一种多路输出充电头进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种多路输出充电头，其特征在于，包括控制单元、N个输出端口、N个开关单元以及至少一个电流检测电阻，其中，N为大于等于2的正整数，所述N个输出端口与所述N个开关单元分别一一对应，每个输出端口分别连接于对应的开关单元的第一端，每个开关单元的第二端与所述控制单元连接，所述至少一个电流检测电阻与所述控制单元并联连接，每个电流检测电阻与至少一个输出端口串联连接；

所述控制单元，用于在检测到任一输出端口与被充电设备连接时，通过所述至少一个电流检测电阻检测与所述被充电设备对应的充电回路中是否存在短路，若存在短路，则控制与所述被充电设备连接的输出端口对应的开关单元断开。

2.根据权利要求1所述的多路输出充电头，其特征在于，所述多路输出充电头还包括变压单元，所述变压单元分别与电源、所述控制单元连接，并与每个开关单元分别串联连接；

所述控制单元，还用于在检测到任一输出端口与被充电设备连接时，向所述变压单元发送第一电压调节信号；

所述变压单元，用于根据所述第一电压调节信号对所述电源输入的电压进行调节，并通过与所述被充电设备连接的输出端口输出调节得到的第一电压，所述第一电压小于所述被充电设备的最低充电电压。

3.根据权利要求2所述的多路输出充电头，其特征在于，所述控制单元，用于在所述变压单元输出所述第一电压后，通过与连接有被充电设备的输出端口串联连接的电流检测电阻，检测与所述被充电设备对应的充电回路上的电流值，并根据所述电流值判断所述充电回路上是否存在短路；当所述电流值大于预设电流阈值且持续预设时长时，确定所述充电回路中存在短路，并控制与所述被充电设备连接的输出端口对应的开关单元断开。

4.根据权利要求3所述的多路输出充电头，其特征在于，电流检测电阻的数量为一个，所述电流检测电阻与每个开关单元分别串联连接；

所述控制单元，还用于在检测到任一输出端口与被充电设备连接时，控制未连接所述被充电设备的其他输出端口对应的开关单元断开，并在所述变压单元输出所述第一电压后，通过所述电流检测电阻，检测与所述被充电设备对应的充电回路上的电流值，并根据所述电流值判断所述充电回路上是否存在短路。

5.根据权利要求3所述的多路输出充电头，其特征在于，电流检测电阻的数量为N个，N个电流检测电阻与所述N个开关单元分别一一对应，每个电流检测电阻分别连接于每个输出端口对应的开关单元的第三端；

所述控制单元，还用于在检测到M个输出端口与被充电设备连接时，通过与所述M个输出端口分别对应的M个电流检测电阻，分别检测与所述被充电设备对应的M个充电回路上的电流值，并根据所述电流值分别确定所述M个充电回路上是否存在短路，其中，M为大于等于1且小于等于N的正整数。

6.根据权利要求2所述的多路输出充电头，其特征在于，所述控制单元，还用于在检测到所述充电回路中不存在短路时，向所述变压单元发送第二电压调节信号；

所述变压单元，还用于根据所述第二电压调节信号将第一电压调节至第二电压，并通过与所述被充电设备连接的输出端口输出所述第二电压，所述第二电压大于或等于所述被充电设备的最低充电电压。

7.根据权利要求2至6任一所述的多路输出充电头，其特征在于，所述变压单元，还用于在未检测到任一输出端口与被充电设备连接时，通过每个所述输出端口输出默认电压，所述默认电压大于或等于被充电设备的最低充电电压；

所述控制单元，还用于通过所述至少一个电流检测电阻检测每个所述输出端口是否输出电流，并将输出电流的输出端口确定为与被充电设备连接的输出端口。

8.根据权利要求1至6任一所述的多路输出充电头，其特征在于，所述多路输出充电头还包括N个标识引脚，所述N个标识引脚与所述N个输出端口一一对应，所述N个标识引脚与所述控制单元连接；

所述控制单元，还用于在检测到任一标识引脚的电平为预设电平时，确定电平为预设电平的标识引脚对应的输出端口与被充电设备连接。

9.根据权利要求8所述的多路输出充电头，其特征在于，所述输出端口包括输出引脚，每个标识引脚分别与对应的输出引脚相邻设置；

所述控制单元，还用于在检测到任一输出引脚与相邻设置的标识引脚的电平等于所述预设电平时，确定电平等于所述预设电平的标识引脚对应的输出端口接入被充电设备，所述预设电平为任一输出引脚处的电平。

10.根据权利要求8所述的多路输出充电头，其特征在于，所述多路输出充电头还包括N个接地引脚，所述N个接地引脚与所述控制单元连接，所述N个接地引脚与所述N个标识引脚、所述N个输出端口分别一一对应，每个标识引脚分别与对应的接地引脚相邻设置；

所述控制单元，还用于在检测到任一接地引脚与相邻设置的标识引脚的电平等于所述预设电平时，确定电平等于所述预设电平的标识引脚对应的输出端口接入被充电设备，所述预设电平为任一接地引脚处的电平。

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