CN114243871B - 充放电电路、电子设备及电子系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种充放电电路、电子设备及电子系统,属于电路技术领域。该充放电电路中,充放电模块的第一端与储能模块连接,第二端通过第一开关与第一连接端连接,第三端通过第二开关与第一连接端连接,且第三端通过第三开关与第二连接端连接。其中,第一连接端是Type‑C接口,第二连接端是用于与弹簧针连接的触点。当第一连接端与用电设备连接,且第二连接端需要输出电能时,第二开关和第三开关闭合。此时,充放电模块可以获取储能模块中的电能,通过第二开关输出电能至第一连接端,并通过第三开关输出电能至第二连接端。如此,即可使充放电电路应用的电子设备在触点与键盘连接并向键盘供电的情况下,通过Type‑C接口输出电能。
Description
技术领域
本申请涉及电路技术领域,特别涉及一种充放电电路、电子设备及电子系统。
背景技术
诸如平板电脑等电子设备通常包括用于与其他设备连接的通用串行总线(universal serial bus,USB)Type-C接口和触点。Type-C接口可以与充电器等供电设备连接,以对电子设备进行充电。Type-C接口还可以与USB OTG(on the go)设备连接,以使电子设备向OTG设备供电。触点可以与键盘上的弹簧针连接,从而使电子设备与键盘之间进行通信和电能的传输。
然而,相关技术中,在Type-C接口与OTG设备连接、触点与键盘连接且触点向键盘供电的情况下,电子设备无法通过Type-C接口向OTG设备供电。
发明内容
本申请提供了一种充放电电路、电子设备及电子系统,可以在电子设备的触点与键盘连接并向键盘供电的情况下,通过Type-C接口输出电能。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种充放电电路,包括充放电模块、第一开关、第二开关、第一连接端、第三开关和第二连接端。其中,第一连接端和第二连接端均用于连接外部设备,且第一连接端和第二连接端均可以用于输入电能和输出电能。作为一种示例,第一连接端可以是Type-C接口,第二连接端可以是用于与弹簧针连接的触点。
充放电模块可以是充放电芯片。充放电模块具有第一端、第二端和第三端。充放电模块的第一端与储能模块连接,从而可以使储能模块通过充放电模块进行充电和放电。第一开关的第一端与第一连接端连接,第一开关的第二端与充放电模块的第二端连接。也就是说,充放电模块的第二端通过第一开关与第一连接端连接。第二开关的第一端与第一连接端连接,第二开关的第二端与充放电模块的第三端连接。也就是说,充放电模块的第三端通过第二开关与第一连接端连接。第三开关的第一端与第二连接端连接,第三开关的第二端与充放电模块的第三端连接。也就是说,充放电模块的第三端通过第三开关与第二连接端连接。
作为第一种场景:当第二连接端未与外部设备连接时,充放电模块的内部可以形成从充放电模块的第一端到充放电模块的第二端的通路。这种情况下,若第一连接端与用电设备连接,则第一开关闭合,从而形成从储能模块开始,经充放电模块的第一端、第二端和第一开关到达第一连接端的通路,使储能模块通过充放电模块、第一开关和第一连接端向用电设备输出电能。
作为第二种场景:当第二连接端与外部设备连接时,充放电模块的内部无法形成从充放电模块的第一端到充放电模块的第二端的通路。这种情况下,若第一连接端与用电设备连接,且第二连接端用于输出电能,则第二开关和第三开关闭合。如此,可以形成从储能模块开始,经充放电模块的第一端、第三端和第二开关到达第一连接端的通路,使储能模块通过充放电模块、第二开关和第一连接端向用电设备输出电能。同时,可以形成从储能模块开始,经充放电模块的第一端、第三端和第三开关到达第二连接端的通路,使储能模块通过充放电模块、第三开关和第二连接端输出电能。
作为第三种场景:当第二连接端与外部设备连接时,充放电模块的内部无法形成从充放电模块的第一端到充放电模块的第二端的通路。这种情况下,若第一连接端未与外部设备连接,且第二连接端用于输出电能,则第三开关闭合。如此,可以形成从储能模块开始,经充放电模块的第一端、第三端和第三开关到达第二连接端的通路,使储能模块通过充放电模块、第三开关和第二连接端输出电能。
在本申请中,充放电模块的第一端与储能模块连接,充放电模块的第二端通过第一开关与第一连接端连接,充放电模块的第三端通过第二开关与第一连接端连接,且充放电模块的第三端通过第三开关与第二连接端连接。其中,第一连接端可以是Type-C接口,第二连接端可以是用于与弹簧针连接的触点。当第一连接端与用电设备连接,且第二连接端需要输出电能时,第二开关和第三开关闭合。这种情况下,充放电模块可以获取储能模块中的电能,通过第二开关输出电能至第一连接端,并通过第三开关输出电能至第二连接端。如此,即可使充放电电路应用的电子设备在触点与键盘连接并向键盘供电的情况下,通过Type-C接口输出电能。
作为一种示例,充放电电路还包括第一控制器和第二控制器。第一控制器具有第一检测端、第二检测端和第一输出端。第一控制器的第一检测端与第一连接端连接,用于检测第一连接端是否与用电设备连接。第一控制器的第二检测端与第二连接端连接,用于检测第二连接端是否用于输出电能。第一控制器的第一输出端与第二开关连接,用于控制第二开关的闭合与断开。第一控制器用于在检测到第一连接端与用电设备连接,且第二连接端用于输出电能时,控制第二开关闭合。
第二控制器具有第一通信端和输出端。第二控制器的第一通信端与第二连接端连接,用于检测第二连接端是否用于输出电能。第二控制器的输出端与第三开关连接,用于控制第三开关的闭合与断开。第二控制器用于在检测到第二连接端用于输出电能时,控制第三开关闭合。
作为一种示例,第一控制器还具有第二输出端。第一控制器的第二输出端与第一开关连接,用于控制第一开关的闭合与断开。第一控制器的第二检测端还用于检测第二连接端是否与外部设备连接。第一控制器用于在检测到第一连接端与用电设备连接,且第二连接端未与外部设备连接时,控制第一开关闭合。
作为一种示例,充放电电路还包括第四开关和快充模块。第四开关的第一端与第二连接端连接,第四开关的第二端与充放电模块的第二端连接。也就是说,充放电模块的第二端通过第四开关与第二连接端连接。快充模块的第一端与第一开关的第二端及第四开关的第二端连接,快充模块的第二端与储能模块连接。快充模块和充放电模块均可以向储能模块输出电能,以使储能模块充电。
在第四种场景下,第一连接端与供电设备连接,且第二连接端也用于输入电能。也就是说,第一连接端和第二连接端均用于输入电能。第四种场景可以具有如下四个子场景:
作为第四种场景的第一子场景:当第二连接端的输入功率大于第一连接端的输入功率,且第二连接端的输入功率小于预设功率时,第四开关闭合。如此,可以形成从第二连接端开始,经第四开关和充放电模块到达储能模块的通路,使第二连接端通过第四开关和充放电模块对储能模块充电。
作为第四种场景的第二子场景:当第二连接端的输入功率小于或等于第一连接端的输入功率,且第一连接端的输入功率小于预设功率时,第一开关闭合。如此,可以形成从第一连接端开始,经第一开关和充放电模块到达储能模块的通路,使第一连接端通过第一开关和充放电模块对储能模块充电。
作为第四种场景的第三子场景:当第二连接端的输入功率大于第一连接端的输入功率,且第二连接端的输入功率大于或等于预设功率时,第四开关闭合。如此,可以形成从第二连接端开始,经第四开关和快充模块到达储能模块的通路,使第二连接端通过第四开关和快充模块对储能模块充电。
作为第四种场景的第四子场景:当第二连接端的输入功率小于或等于第一连接端的输入功率,且第一连接端的输入功率大于或等于预设功率时,第一开关闭合。如此,可以形成从第一连接端开始,经第一开关和快充模块到达储能模块的通路,使第一连接端通过第一开关和快充模块对储能模块充电。
在第五种场景下,第一连接端未连接外部设备,第二连接端用于输入电能。第五种场景可以具有如下两个子场景:
作为第五种场景的第一子场景:当第二连接端的输入功率小于预设功率时,第四开关闭合。如此,可以形成从第二连接端开始,经第四开关和充放电模块到达储能模块的通路,使第二连接端通过第四开关和充放电模块对储能模块充电。
作为第五种场景的第二子场景:当第二连接端的输入功率大于或等于预设功率时,第四开关闭合。如此,可以形成从第二连接端开始,经第四开关和快充模块到达储能模块的通路,使第二连接端通过第四开关和快充模块对储能模块充电。
在第六种场景下,第一连接端与供电设备连接,第二连接端未连接外部设备。第七种场景可以具有如下两个子场景:
作为第六种场景的第一子场景:当第一连接端的输入功率小于预设功率时,第一开关闭合。如此,可以形成从第一连接端开始,经第一开关和充放电模块到达储能模块的通路,使第一连接端通过第一开关和充放电模块对储能模块充电。
作为第六种场景的第二子场景:当第一连接端的输入功率大于或等于预设功率时,第一开关闭合。如此,可以形成从第一连接端开始,经第一开关和快充模块到达储能模块的通路,使第一连接端通过第一开关和快充模块对储能模块充电。
在第七种场景下,第一连接端与供电设备连接,第二连接端用于输出电能。第七种场景可以具有如下四个子场景:
作为第七种场景的第一子场景:当第一连接端的输入功率小于预设功率,且第一连接端的输入功率大于第二连接端的输出功率时,第一开关闭合。如此,可以形成从第一连接端开始,经第一开关和充放电模块到达储能模块的通路,使第一连接端通过第一开关和充放电模块对储能模块充电。同时,第三开关闭合,形成从第一连接端开始,经第一开关、充放电模块和第三开关到达第二连接端的通路,使第二连接端输出电能。
作为第七种场景的第二子场景:当第一连接端的输入功率小于预设功率,且第一连接端的输入功率等于第二连接端的输出功率时,第一开关和第三开关闭合。如此,可以形成从第一连接端开始,经第一开关、充放电模块和第三开关到达第二连接端的通路,使第二连接端输出电能。
作为第七种场景的第三子场景:当第一连接端的输入功率小于预设功率,且第一连接端的输入功率小于第二连接端的输出功率时,第一开关和第三开关闭合。如此,可以形成从第一连接端开始,经第一开关、充放电模块和第三开关到达第二连接端的通路,使第二连接端输出电能。同时,还形成从储能模块开始,经充放电模块和第三开关到达第二连接端的通路,使第二连接端向外部设备输出电能。
作为第七种场景的第四子场景:当第一连接端的输入功率大于或等于预设功率时,第一开关闭合。如此,可以形成从第一连接端开始,经第一开关和快充模块到达储能模块的通路,使第一连接端通过第一开关和快充模块对储能模块充电。同时,第三开关闭合,形成从第一连接端开始,经第一开关、快充模块、充放电模块和第三开关到达第二连接端的通路,使第二连接端输出电能。
作为一种示例,为实现上述第四种至第七种场景,第一控制器还具有第三输出端。第一控制器的第三输出端与第四开关连接,用于控制第四开关的闭合与断开。第一控制器用于:在检测到第一连接端与供电设备连接、第二连接端用于输入电能,且第二连接端的输入功率大于第一连接端的输入功率时,控制第四开关闭合。第一控制器还用于:在检测到第一连接端未连接外部设备,且第二连接端用于输入电能时,控制第四开关闭合。第一控制器还用于:在检测到第一连接端与供电设备连接,且第二连接端用于输出电能或第二连接端未连接外部设备时,控制第一开关闭合。第一控制器还用于:在检测到第一连接端与供电设备连接、第二连接端用于输入电能,且第二连接端的输入功率小于或等于第一连接端的输入功率时,控制第一开关闭合。
作为一种示例,第一控制器还用于:在检测到第一连接端与用电设备连接,且第二连接端用于输入电能时,控制第四开关和第二开关闭合。如此,可以实现如下第八种场景:
在第八种场景下,第一连接端与用电设备连接,第二连接端用于输入电能。第八种场景可以具有如下四个子场景:
作为第八种场景的第一子场景:当第二连接端的输入功率小于预设功率,且第二连接端的输入功率大于第一连接端的输出功率时,第四开关闭合。如此,可以形成从第二连接端开始,经第四开关和充放电模块到达储能模块的通路,使第二连接端通过第四开关和充放电模块对储能模块充电。同时,第二开关闭合,形成从第二连接端开始,经第四开关、充放电模块和第二开关到达第一连接端的通路,使第一连接端输出电能。
作为第八种场景的第二子场景:当第二连接端的输入功率小于预设功率,且第二连接端的输入功率等于第一连接端的输出功率时,第四开关和第二开关闭合。如此,可以形成从第二连接端开始,经第四开关、充放电模块和第二开关到达第一连接端的通路,使第一连接端输出电能。
作为第八种场景的第三子场景:当第二连接端的输入功率小于预设功率,且第二连接端的输入功率小于第一连接端的输出功率时,第四开关和第二开关闭合。如此,可以形成从第二连接端开始,经第四开关、充放电模块和第二开关到达第一连接端的通路,使第一连接端输出电能。同时,还形成从储能模块开始,经充放电模块和第二开关到达第一连接端的通路,使第一连接端向外部设备输出电能。
作为第八种场景的第四子场景:当第二连接端的输入功率大于或等于预设功率时,第四开关闭合。如此,可以形成从第二连接端开始,经第四开关和快充模块到达储能模块的通路,使第二连接端通过第四开关和快充模块对储能模块充电。同时,第二开关闭合,形成从第二连接端开始,经第四开关、快充模块、充放电模块和第二开关到达第一连接端的通路,使第一连接端输出电能。
作为一种示例,第二控制器还具有第二通信端。其中,第二控制器的第一通信端用于传输符合第一通信协议的通信数据,第二控制器的第二通信端用于传输符合第二通信协议的通信数据。第二通信协议与第一通信协议不同。这种情况下,充放电电路还可以包括处理模块。
处理模块具有第一端和第二端。处理模块的第一端和第二端均用于传输信号。处理模块的第一端与第二控制器的第二通信端连接,处理模块的第二端与第二连接端连接。处理模块工作时,可以将第二控制器的第二通信端输出的符合第二通信协议的通信数据转换为符合第一通信协议的通信数据,并输出至第二连接端。同时,处理模块还用于将第二连接端输出的符合第一通信协议的通信数据转换为符合第二通信协议的通信数据,并输出至第二控制器的第二通信端。如此,在第二连接端连接有外部设备的情况下,一方面,第二控制器可以直接通过其第一通信端与外部设备通信;另一方面,第二控制器可以通过处理模块与外部设备通信,形成多种通信方式。
作为一种示例,充放电电路还包括升压模块。升压模块可以对将充放电模块的第二端输出的电能升压至预设电压。升压模块的输入端与充放电模块的第三端连接,升压模块的输出端与第二开关的第二端连接。如此,即可使第二开关闭合时,第一连接端输出预设电压。作为一种示例,升压模块的输出端还与第三开关的第二端连接,从而使第三开关闭合时,第二连接端也可以输出预设电压。
第二方面,本申请实施例还提供一种电子设备,包括如第一方面任意一项提供的充放电电路。
第三方面,本申请实施例还提供一种电子系统,包括第一设备和第二设备。其中,第一设备为第二方面提供的电子设备。第二设备也具有第一连接端和第二连接端。第二设备的第二连接端与第一设备中的充放电电路的第二连接端连接,第二设备的第一连接端用于连接外部设备。作为一种示例,第二设备的第一连接端是Type-C接口,第二设备的第二连接端是弹簧针。
作为一种示例,第一设备为手机或平板电脑,第二设备为键盘。
上述第二方面和第三方面所获得的技术效果与上述第一方面中对应的技术手段获得的技术效果近似,在这里不再赘述。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电子系统的连接关系示意图;
图2是本申请实施例提供的一种电子系统的立体结构示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种电子系统的立体结构示意图;
图4是本申请实施例提供的第一种电子系统的应用场景示意图;
图5是本申请实施例提供的第二种电子系统的应用场景示意图;
图6是本申请实施例提供的第三种电子系统的应用场景示意图;
图7是本申请实施例提供的第四种电子系统的应用场景示意图;
图8是本申请实施例提供的第五种电子系统的应用场景示意图;
图9是本申请实施例提供的第六种电子系统的应用场景示意图;
图10是本申请实施例提供的第七种电子系统的应用场景示意图;
图11是本申请实施例提供的第八种电子系统的应用场景示意图;
图12是本申请实施例提供的第一种充放电电路的结构示意图;
图13是本申请实施例提供的第一种电子设备的应用场景示意图;
图14是本申请实施例提供的第二种充放电电路的结构示意图;
图15是本申请实施例提供的第三种充放电电路的结构示意图;
图16是本申请实施例提供的第二种电子设备的应用场景示意图;
图17是本申请实施例提供的第四种充放电电路的结构示意图;
图18是本申请实施例提供的第五种充放电电路的结构示意图;
图19是本申请实施例提供的第六种充放电电路的结构示意图;
图20是本申请实施例提供的一种电子系统的电路结构图。
其中,各附图标号所代表的含义分别为:
10、电子系统;
12、第一设备;
122、第一设备的第一连接端;
124、第一设备的第二连接端;
14、第二设备;
142、第二设备的第一连接端;
144、第二设备的第二连接端;
145、降压升压模块;
146、第二设备的储能模块;
147、第二设备的无线充电模块;
148、第二设备的无线充电线圈;
20、充放电电路;
210、充放电模块;
220、充放电电路的第一连接端;
230、充放电电路的第二连接端;
240、快充模块;
250、第一控制器;
260、第二控制器;
270、处理模块;
280、升压模块;
290、充放电电路的无线充电模块;
292、充放电电路的无线充电线圈;
22、第一设备的储能模块;
32、用电设备;
34、供电设备。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。
应当理解的是,本申请提及的“多个”是指两个或两个以上。在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,比如,A/B可以表示A或B;本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,比如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,为了便于清楚描述本申请的技术方案,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
在对本申请实施例提供的充放电电路进行详细地解释说明之前,先对本申请实施例提供的电子系统及其应用场景予以说明。
图1是本申请实施例提供的一种电子系统10的连接关系示意图,图2是本申请实施例提供的一种电子系统10在一个视角下的立体结构示意图,图3是本申请实施例提供的一种电子系统10在另一个视角下的立体结构示意图。
如图1至图3所示,电子系统10包括第一设备12和第二设备14。
第一设备12具有第一连接端122和第二连接端124,第一设备12的第一连接端122和第二连接端124均用于连接外部设备。这里的外部设备是指除第一设备12以外的其他电子设备,如USB闪存盘、OTG设备、键盘、鼠标或音响等。
第二设备14也具有第一连接端142和第二连接端144,第二设备14的第一连接端142和第二连接端144也用于连接外部设备。这里的外部设备是指除第二设备14以外的其他电子设备,如USB闪存盘、OTG设备、平板电脑或手机等。
在图1至图3所示的实施例中,第一设备12为平板电脑,第二设备14为键盘。在其他一些未示出的实施例中,第一设备12也可以是具有第一连接端122和第二连接端124的手机,第二设备14也可以是具有第一连接端142和第二连接端144的鼠标。当然,第一设备12和第二设备14也可以是其他类型的设备,本申请实施例对此不作限定。
第一设备12可以与第二设备14进行固定连接。这里的固定连接例如可以是通过异性磁体进行吸附或通过卡扣与卡槽进行卡接,从而使第一设备12相对第二设备14的位置保持固定不变。固定连接为可拆卸的连接。第一设备12和第二设备14固定连接后,第一设备12的第二连接端124与第二设备14的第二连接端144相接触并电连接(以下简称连接)。第一设备12的第二连接端124与第二设备14的第二连接端144之间的连接使第一设备12和第二设备14之间可以进行电信号的传输,如通信或充电放电等。其中,第二设备14的第二连接端144可以是弹簧针(pogopin),第一设备12的第二连接端124可以是用于与pogopin连接的触点。
第一设备12的第一连接端122可以与充电器等供电设备连接,也可以与USB闪存盘或OTG设备等用电设备连接。当第一设备12的第一连接端122与充电器等供电设备连接时,第一设备12的第一连接端122用于输入电能。当第一设备12的第一连接端122与USB闪存盘或OTG设备等用电设备连接时,第一设备12的第一连接端122用于输出电能。第二设备14的第一连接端142可以与充电器等供电设备连接,也可以与USB闪存盘或OTG设备等用电设备连接。当第二设备14的第一连接端142与充电器等供电设备连接时,第二设备14的第一连接端142用于输入电能。当第二设备14的第一连接端142与USB闪存盘或OTG设备等用电设备连接时,第二设备14的第一连接端142无响应。其中,第一设备12的第一连接端122可以是Type-C接口,第二设备14的第一连接端142也可以是Type-C接口。
下面以第一设备12为平板电脑,且第二设备14为键盘为例,对可能存在的电子系统10的多种应用场景予以说明。在下述的多种应用场景中,以平板电脑的Type-C接口为第一设备12的第一连接端122,以平板电脑的触点为第一设备12的第二连接端124。以键盘的Type-C接口为第二设备14的第一连接端142,以键盘的pogopin为第二设备14的第二连接端144。键盘的pogopin与平板电脑的触点连接。
场景1:如图4所示,平板电脑的Type-C接口与USB闪存盘或OTG设备等用电设备连接,键盘的Type-C接口不与外部设备连接。这种情况下,平板电脑的Type-C接口用于输出电能。同时,平板电脑还通过触点向键盘输出电能。键盘的pogopin用于输入电能。
场景2:如图5所示,平板电脑的Type-C接口与USB闪存盘或OTG设备等用电设备连接,键盘的Type-C接口与USB闪存盘或OTG设备等用电设备连接。这种情况下,平板电脑的Type-C接口用于输出电能。同时,平板电脑还通过触点向键盘输出电能。键盘的pogopin用于输入电能。键盘的Type-C接口无响应,即键盘的Type-C接口不向所连接的USB闪存盘或OTG设备等用电设备输出电能。
场景3:如图3所示,平板电脑的Type-C接口不与外部设备连接,键盘的Type-C接口也不与外部设备连接。这种情况下,平板电脑通过触点向键盘输出电能。键盘的pogopin用于输入电能。
场景4:如图6所示,平板电脑的Type-C接口不与外部设备连接,键盘的Type-C接口与USB闪存盘或OTG设备等用电设备连接。这种情况下,平板电脑通过触点向键盘输出电能。键盘的pogopin用于输入电能。键盘的Type-C接口无响应,即键盘的Type-C接口不向所连接的USB闪存盘或OTG设备等用电设备输出电能。
场景5:如图7所示,平板电脑的Type-C接口与充电器等供电设备连接,且键盘的Type-C接口也与充电器等供电设备连接。这种情况下,键盘通过键盘的Type-C接口充电,同时,键盘还可以通过pogopin向平板电脑供电。若平板电脑的Type-C接口的输入功率小于平板电脑的触点的输入功率,则平板电脑的触点用于输入电能,平板电脑的Type-C接口不用于输入电能。若平板电脑的Type-C接口的输入功率大于或等于平板电脑的触点的输入功率,则平板电脑的Type-C接口用于输入电能,平板电脑的触点不用于输入电能。
场景6:如图8所示,平板电脑的Type-C接口不与外部设备连接,键盘的Type-C接口与充电器等供电设备连接。这种情况下,键盘的Type-C接口用于输入电能,键盘通过pogopin向平板电脑输出电能。平板电脑的触点用于输入电能。
场景7:如图9所示,平板电脑的Type-C接口与充电器等供电设备连接,键盘的Type-C接口不与外部设备连接。这种情况下,平板电脑的Type-C接口用于输入电能,平板电脑通过触点向键盘输出电能。键盘的pogopin用于输入电能。
场景8:如图10所述,平板电脑的Type-C接口与充电器等供电设备连接,键盘的Type-C接口与USB闪存盘或OTG设备等用电设备连接。这种情况下,平板电脑的Type-C接口用于输入电能,平板电脑通过触点向键盘输出电能。键盘的pogopin用于输入电能。键盘的Type-C接口无响应,即键盘的Type-C接口不向所连接的USB闪存盘或OTG设备等用电设备输出电能。
场景9:如图11所示,平板电脑的Type-C接口与USB闪存盘或OTG设备等用电设备连接,键盘的Type-C接口与充电器等供电设备连接。这种情况下,键盘的Type-C接口用于输入电能,键盘通过pogopin向平板电脑输出电能。平板电脑的触点用于输入电能。同时,平板电脑的Type-C接口用于输出电能。
由以上描述可知,在场景1和场景2时,第一设备12需要在通过触点输出电能的同时,还可以通过Type-C接口输出电能。然而,相关技术中,在Type-C接口与OTG设备连接、触点与键盘连接且触点向键盘供电的情况下,第一设备12无法通过Type-C接口向OTG设备供电。
为此,本申请实施例提供了一种充放电电路,该充放电电路可以应用于电子设备,从而使电子设备的触点与键盘连接并向键盘供电的情况下,通过Type-C接口输出电能。在下述描述中,将应用有充放电电路的电子设备均称为第一设备。
下面对本申请实施例提供的充放电电路进行详细的解释说明。
图12是本申请实施例提供的一种充放电电路20的结构示意图。请参见图12所示,充放电电路20包括充放电模块210、第一开关S1、第二开关S2、第一连接端220、第三开关S3和第二连接端230。
充放电电路20应用于第一设备12。第一连接端220和第二连接端230用于与外部设备电连接(以下简称连接),以进行电信号的传输。这里的外部设备是相对充放电电路20所应用的第一设备12而言的,外部设备包括用电设备32和供电设备34。例如,当充放电电路20应用于平板电脑时,外部设备可以是用于与第一设备12连接的USB闪存盘、OTG设备、键盘、鼠标、音响或充电器等,其中,如USB闪存盘、OTG设备、鼠标、音响为用电设备32;充电器为供电设备34。第一连接端220和第二连接端230可以是金属导电线、金属导电片或金属导电柱等。作为一种示例,第一连接端220可以是Type-C接口,第二连接端230可以是用于与pogopin连接的触点。
充放电模块210是可以应用于手机或平板电脑等的充放电芯片。充放电模块210具有第一端a、第二端b和第三端c。充放电模块210的第一端a可以向充放电模块210的第二端b和第三端c输出电能,充放电模块210的第二端b也可以向充放电模块210的第一端a和第三端c输出电能。充放电模块210的第一端a与第一设备12的储能模块22(以下简称储能模块22)连接,以使充放电模块210可以从第一端a向储能模块22输出电能,从而对储能模块22进行充电。同时,储能模块22也可以输出电能至充放电模块210的第一端a,从而使储能模块22进行放电。
第一开关S1的第一端与第一连接端220连接,第一开关S1的第二端与充放电模块210的第二端b连接。也就是说,充放电模块210的第二端b通过第一开关S1与第一连接端220连接。如此,当第一开关S1闭合时,第一连接端220与充放电模块210的第二端b之间导通,使第一连接端220与充放电模块210的第二端b之间可以进行电能的传输。当第一开关S1断开时,第一连接端220与充放电模块210的第二端b之间断开。
第二开关S2的第一端与第一连接端220连接,第二开关S2的第二端与充放电模块210的第三端c连接。也就是说,充放电模块210的第三端c通过第二开关S2与第一连接端220连接。如此,当第二开关S2闭合时,第一连接端220与充放电模块210的第三端c之间导通,使充放电模块210的第三端c所输出的电能可以经过第二开关S2和第一连接端220输出至与第一连接端220连接的外部设备。当第二开关S2断开时,第一连接端220与充放电模块210的第三端c之间断开。
第三开关S3的第一端与第二连接端230连接,第三开关S3的第二端与充放电模块210的第三端c连接。也就是说,充放电模块210的第三端c通过第三开关S3与第二连接端230连接。如此,当第三开关S3闭合时,第二连接端230与充放电模块210的第三端c之间导通,使充放电模块210的第三端c所输出的电能可以经过第三开关S3和第二连接端230输出至与第二连接端230连接的外部设备。当第三开关S3断开时,第二连接端230与充放电模块210的第三端c之间断开。
具体来说,当该充放电电路20应用于第一设备12时,若第二连接端230未与外部设备连接,则充放电模块210的第一端a可以向充放电模块210的第二端b和第三端c输出电能。而当第二连接端230与外部设备连接时,充放电模块210的内部无法形成从充放电模块210的第一端a到充放电模块210的第二端b的通路,此时充放电模块210的第一端a不能向充放电模块210的第二端b输出电能。
以第一设备12为平板电脑为例,该第一设备12可以工作于如下多种场景。在如下多种场景中,第一设备12的第一连接端122即指的是第一设备12中的充放电电路20的第一连接端220,第一设备12的第二连接端124即指的是第一设备12中的充放电电路20的第二连接端230。
图13是本申请实施例提供的一种第一设备12的应用场景示意图。如图13所示,作为第一种场景,第一设备12的第二连接端124未与外部设备连接,第一设备12的第一连接端122与OTG设备等用电设备32连接。此时,由于第一设备12的第二连接端124未与外部设备连接,因此充放电模块210的内部可以形成从充放电模块210的第一端a到充放电模块210的第二端b的通路。这种情况下,充放电电路20中的第一开关S1可以呈闭合状态,如此,即可形成从储能模块22开始,经充放电模块210的第一端a、第二端b和第一开关S1到达第一连接端220的通路,使储能模块22通过充放电模块210、第一开关S1和第一连接端220向OTG设备等用电设备32输出电能,从而使OTG设备等用电设备32工作。
作为第二种场景,如图4所示,第一设备12的第二连接端124与外部设备(图中所示为键盘)连接,且第一设备12的第二连接端124用于输出电能,第一设备12的第一连接端122与OTG设备等用电设备32连接。此时,由于第一设备12的第二连接端124与外部设备连接,因此充放电模块210的内部无法形成从充放电模块210的第一端a到充放电模块210的第二端b的通路。这种情况下,充放电电路20中的第二开关S2和第三开关S3可以呈闭合状态。当第二开关S2呈闭合状态时,可以形成从储能模块22开始,经充放电模块210的第一端a、第三端c和第二开关S2到达第一连接端220的通路,使储能模块22通过充放电模块210、第二开关S2和第一连接端220向OTG设备等用电设备32输出电能,从而使OTG设备等用电设备32工作。当第三开关S3呈闭合状态时,可以形成从储能模块22开始,经充放电模块210的第一端a、第三端c和第三开关S3到达第二连接端230的通路,使储能模块22通过充放电模块210、第三开关S3和第二连接端230向外部设备输出电能。由此可以看出,应用了本申请实施例提供的充放电电路20的第一设备12可以在触点与键盘连接并向键盘供电的情况下,通过Type-C接口输出电能。
第二种场景可以具有第一子场景和第二子场景。第二种场景的第一子场景即上述“电子系统10的多种应用场景”中的“场景1”。作为第二种场景的第一子场景,如图4所示,第一设备12的第二连接端124与键盘的第二连接端144连接,第一设备12的第一连接端122与OTG设备等用电设备32连接,键盘的第一连接端142不与外部设备连接。这种情况下,第一设备12的第二连接端124用于向键盘输出电能。第二种场景的第二子场景即上述“电子系统10的多种应用场景”中的“场景2”。作为第二种场景的第二子场景,如图5所示,第一设备12的第二连接端124与键盘的第二连接端144连接,第一设备12的第一连接端122与OTG设备等用电设备32连接,键盘的第一连接端142与OTG设备等用电设备32连接。这种情况下,键盘的第一连接端142对所连接的OTG设备无响应,第一设备12的第二连接端124用于向键盘输出电能。
作为第三种场景,如图3所示,第一设备12的第二连接端124与外部设备(图中所示为键盘)连接,且第一设备12的第二连接端124用于输出电能,第一设备12的第一连接端122未与外部设备连接。此时,由于第一设备12的第二连接端124与外部设备连接,因此充放电模块210的内部无法形成从充放电模块210的第一端a到充放电模块210的第二端b的通路。这种情况下,充放电电路20中的第三开关S3可以呈闭合状态。当第三开关S3呈闭合状态时,可以形成从储能模块22开始,经充放电模块210的第一端a、第三端c和第三开关S3到达第二连接端230的通路,使储能模块22通过充放电模块210、第三开关S3和第二连接端230向键盘输出电能。
第三种场景可以具有第一子场景和第二子场景。第三种场景的第一子场景即上述“电子系统10的多种应用场景”中的“场景3”。作为第三种场景的第一子场景,如图3所示,第一设备12的第二连接端124与键盘的第二连接端144连接,第一设备12的第一连接端122不与外部设备连接,且键盘的第一连接端142不与外部设备连接。这种情况下,第一设备12的第二连接端124用于向键盘输出电能。第三种场景的第二子场景即上述“电子系统10的多种应用场景”中的“场景4”。作为第三种场景的第二子场景,如图6所示,第一设备12的第二连接端124与键盘的第二连接端144连接,第一设备12的第一连接端122不与外部设备连接,键盘的第一连接端142与OTG设备等用电设备32连接。这种情况下,键盘的第一连接端142对所连接的OTG设备无响应,第一设备12的第二连接端124用于向键盘输出电能。
图14是本申请实施例提供的另一种充放电电路20的结构示意图。如图14所示,作为一种示例,为实现上述第一种至第三种场景,充放电电路20还包括第一控制器250和第二控制器260。
第一控制器250和第二控制器260均是应用于手机或平板电脑等的控制芯片,例如,第一控制器250和第二控制器260均可以是微控制单元(microcontroller unit,MCU)。其中,第一控制器250可以与充放电模块210集成在一起,形成电力输出(power delivery,PD)芯片。第二控制器260可以是手机或平板电脑中的系统级芯片(system on chip,SoC)。
第一控制器250具有第一检测端a、第二检测端b和第一输出端c。第一控制器250的第一检测端a与第一连接端220连接,用于检测第一连接端220是否与用电设备32连接。第一控制器250的第二检测端b与第二连接端230连接,用于检测第二连接端230是否用于输出电能。第一控制器250的第一输出端c与第二开关S2连接,用于控制第二开关S2的闭合与断开。第一控制器250用于在检测到第一连接端220与用电设备32连接,且第二连接端230用于输出电能时,控制第二开关S2闭合。第二开关S2为常断开关,也就是说,在第一控制器250不控制第二开关S2闭合的情况下,第二开关S2保持断开状态。
第一控制器250还可以具有第二输出端d。第一控制器250的第二输出端d与第一开关S1连接,用于控制第一开关S1的闭合与断开。第一控制器250的第二检测端b还用于检测第二连接端230是否与外部设备连接。第一控制器250用于在检测到第一连接端220与用电设备32连接,且第二连接端230未与外部设备连接时,控制第一开关S1闭合。第一开关S1也为常断开关。
第二控制器260具有第一通信端a和输出端b。第二控制器260的第一通信端a与第二连接端230连接,用于检测第二连接端230是否用于输出电能。第二控制器260的输出端b与第三开关S3连接,用于控制第三开关S3的闭合与断开。第二控制器260用于在检测到第二连接端230用于输出电能时,控制第三开关S3闭合。第三开关S3为常断开关。一般地,当充放电电路20应用的第一设备12的第二连接端124与外部设备的第二连接端144连接时(如平板电脑的触点与键盘的pogopin连接时),第二控制器260可以与外部设备中的MCU进行通信。具体来说,外部设备中的MCU的通信端一般与外部设备的第二连接端144连接。这种情况下,充放电电路20的第二连接端230与外部设备的第二连接端144连接时,即可使第二控制器260的第一通信端a与外部设备中的MCU的通信端连接,从而使第二控制器260与外部设备中的MCU进行通信。在本申请实施例中,第二控制器260可以通过与外部设备中的MCU进行通信,以得到第二连接端230是否用于输出电能。
也就是说,第一控制器250在检测到第一连接端220与用电设备32连接时控制第二开关S2闭合,第二控制器260在检测到第二连接端230用于输出电能时控制第三开关S3闭合。如此,即可实现上述第二种场景。在检测到第一连接端220与用电设备32连接,且第二连接端230未与外部设备连接时,第一控制器250控制第一开关S1闭合。如此,即可实现上述第一种场景。在检测到第一连接端220未与外部设备连接,且第二连接端230用于输出电能时,第二控制器260控制第三开关S3闭合。如此,即可实现上述第三种场景。
作为一种示例,如图15所示,充放电电路20还包括第四开关S4和快充模块240。
第四开关S4的第一端与第二连接端230连接,第四开关S4的第二端与充放电模块210的第二端b连接。也就是说,充放电模块210的第二端b通过第四开关S4与第二连接端230连接。如此,当第四开关S4闭合时,第二连接端230与充放电模块210的第二端b之间导通,使第二连接端230与充放电模块210的第二端b之间可以进行电能的传输。当第四开关S4断开时,第二连接端230与充放电模块210的第二端b之间断开。
快充模块240是可以应用于手机或平板电脑等的快快充电芯片。快充模块240具有第一端和第二端。快充模块240的第一端与第一开关S1的第二端及第四开关S4的第二端连接,快充模块240的第二端与储能模块22连接。快充模块240也可以向储能模块22输出电能,以使储能模块22充电。一般地,当充放电电路20用于对储能模块22进行充电时,若充放电模块210的第二端b和快充模块240的第一端所连接的节点的输入功率小于预设功率,则充放电模块210工作,且快充模块240不工作。这种情况下,由充放电模块210对储能模块22进行充电。若充放电模块210的第二端b和快充模块240的第一端所连接的节点的输入功率大于或等于预设功率,则快充模块240工作,且充放电模块210不工作。这种情况下,由快充模块240对储能模块22进行充电。
仍旧以第一设备12为平板电脑为例,对第一设备12的其他多种工作场景进行描述。
图7是本申请实施例提供的又一种第一设备12的应用场景示意图。结合图7和图15所示,作为第四种场景,第一设备12的第二连接端124与外部设备的第二连接端144连接,第一设备12的第一连接端122与充电器等供电设备34连接,且外部设备的第一连接端142与充电器等供电设备34连接。也就是说,第四种场景即上述“电子系统10的多种应用场景”中的“场景5”。这种情况下,外部设备通过其第一连接端142充电,同时,外部设备还可以通过其第二连接端144向第一设备12供电。在这一应用场景中,若第一设备12的第一连接端122的输入功率小于第一设备12的第二连接端124的输入功率,则第一设备12的第二连接端124用于输入电能,第一设备12的第一连接端122不用于输入电能。若第一设备12的第一连接端122的输入功率大于或等于第一设备12的第二连接端124的输入功率,则第一设备12的第一连接端122用于输入电能,第一设备12的第二连接端124不用于输入电能。
第四种场景可以具有第一子场景、第二子场景、第三子场景和第四子场景。
作为第四种场景的第一子场景:充放电电路20应用于第一设备12,充放电电路20的第二连接端230的输入功率大于第一连接端220的输入功率,且第二连接端230的输入功率小于预设功率。也就是说,在平板电脑的Type-C接口和键盘的Type-C接口均连接充电器的情况下,在这一子场景里,平板电脑的触点的输入功率大于平板电脑的Type-C接口输入功率。这种情况下,充放电电路20中的第四开关S4可以呈闭合状态。由于第二连接端230的输入功率小于预设功率,因此充放电模块210工作,快充模块240不工作。如此,当第四开关S4呈闭合状态时,可以形成从第二连接端230开始,经第四开关S4和充放电模块210到达储能模块22的通路,使第二连接端230通过第四开关S4和充放电模块210对储能模块22充电。
作为第四种场景的第二子场景:充放电电路20应用于第一设备12,充放电电路20的第二连接端230的输入功率小于或等于第一连接端的输入功率,且第一连接端220的输入功率小于预设功率。也就是说,在平板电脑的Type-C接口和键盘的Type-C接口均连接充电器的情况下,在这一子场景里,平板电脑的触点的输入功率小于或等于平板电脑的Type-C接口输入功率。这种情况下,充放电电路20中的第一开关S1可以呈闭合状态。由于第一连接端220的输入功率小于预设功率,因此充放电模块210工作,快充模块240不工作。如此,当第一开关S1呈闭合状态时,可以形成从第一连接端220开始,经第一开关S1和充放电模块210到达储能模块22的通路,使第一连接端220通过第一开关S1和充放电模块210对储能模块22充电。
作为第四种场景的第三子场景:充放电电路20应用于第一设备12,充放电电路20的第二连接端230的输入功率大于第一连接端的输入功率,且第二连接端230的输入功率大于或等于预设功率。也就是说,在平板电脑的Type-C接口和键盘的Type-C接口均连接充电器的情况下,在这一子场景里,平板电脑的触点的输入功率大于平板电脑的Type-C接口输入功率。这种情况下,充放电电路20中的第四开关S4可以呈闭合状态。由于第二连接端230的输入功率大于或等于预设功率,因此快充模块240工作,充放电模块210不工作。如此,当第四开关S4呈闭合状态时,可以形成从第二连接端230开始,经第四开关S4和快充模块240到达储能模块22的通路,使第二连接端230通过第四开关S4和快充模块240对储能模块22充电。
作为第四种场景的第四子场景:充放电电路20应用于第一设备12,充放电电路20的第二连接端230的输入功率小于或等于第一连接端220的输入功率,且第一连接端220的输入功率大于或等于预设功率。也就是说,在平板电脑的Type-C接口和键盘的Type-C接口均连接充电器的情况下,在这一子场景里,平板电脑的触点的输入功率小于或等于平板电脑的Type-C接口输入功率。这种情况下,充放电电路20中的第一开关S1可以呈闭合状态。由于第一连接端220的输入功率大于或等于预设功率,因此快充模块240工作,充放电模块210不工作。如此,当第一开关S1呈闭合状态时,可以形成从第一连接端220开始,经第一开关S1和快充模块240到达储能模块22的通路,使第一连接端220通过第一开关S1和快充模块240对储能模块22充电。
作为第五种场景,如图8所示,第一设备12的第二连接端124与外部设备(图中所示为键盘)连接,且第一设备12的第二连接端124用于输入电能,第一设备12的第一连接端122未与外部设备连接。也就是说,第五种场景即上述“电子系统10的多种应用场景”中的“场景6”。此时,由于第一设备12的第二连接端124,即充放电电路20的第二连接端230用于输入电能,因此第四开关S4可以呈闭合状态。
第五种场景可以具有第一子场景和第二子场景。
作为第五种场景的第一子场景:第二连接端230的输入功率小于预设功率。这种情况下,充放电模块210工作,快充模块240不工作。如此,当第四开关S4呈闭合状态时,可以形成从第二连接端230开始,经第四开关S4和充放电模块210到达储能模块22的通路,使第二连接端230通过第四开关S4和充放电模块210对储能模块22充电。
作为第五种场景的第二子场景:第二连接端230的输入功率大于或等于预设功率。这种情况下,快充模块240工作,充放电模块210不工作。如此,当第四开关S4呈闭合状态时,可以形成从第二连接端230开始,经第四开关S4和快充模块240到达储能模块22的通路,使第二连接端230通过第四开关S4和快充模块240对储能模块22充电。
作为第六种场景,如图16所示,第一设备12的第一连接端122与供电设备34(图中所示为充电器)连接,第一设备12的第二连接端124未与外部设备连接。此时,第一设备12的第一连接端122,即充放电电路20的第一连接端220用于输入电能,因此第一开关S1可以呈闭合状态。
第六种场景可以具有第一子场景和第二子场景。
作为第六种场景的第一子场景:第一连接端220的输入功率小于预设功率。这种情况下,充放电模块210工作,快充模块240不工作。如此,当第一开关S1呈闭合状态时,可以形成从第一连接端220开始,经第一开关S1和充放电模块210到达储能模块22的通路,使第一连接端220通过第一开关S1和充放电模块210对储能模块22充电。
作为第六种场景的第二子场景:第一连接端220的输入功率大于或等于预设功率。这种情况下,快充模块240工作,充放电模块210不工作。如此,当第一开关S1呈闭合状态时,可以形成从第一连接端220开始,经第一开关S1和快充模块240到达储能模块22的通路,使第一连接端220通过第一开关S1和快充模块240对储能模块22充电。
作为第七种场景,如图9所示,第一设备12的第二连接端124与外部设备(图中所示为键盘)连接,且第一设备12的第二连接端124用于输出电能;第一设备12的第一连接端122与供电设备34(图中所示为充电器)连接,用于输入电能。一般的,第二连接端230输出电能时的输出功率小于预设功率。这种情况下,充放电电路20中的第一开关S1和第三开关S3可以呈闭合状态。
第七种场景可以具有第一子场景、第二子场景、第三子场景和第四子场景。
作为第七种场景的第一子场景:第一连接端220的输入功率小于预设功率,且第一连接端220的输入功率大于第二连接端230的输出功率。这种情况下,充放电模块210工作,快充模块240不工作。如此,当第一开关S1呈闭合状态时,可以形成从第一连接端220开始,经第一开关S1和充放电模块210到达储能模块22的通路,使第一连接端220通过第一开关S1和充放电模块210对储能模块22充电。同时,当第三开关S3呈闭合状态时,可以形成从第一连接端220开始,经第一开关S1、充放电模块210和第三开关S3到达第二连接端230的通路,使第二连接端230向外部设备输出电能。在这一子场景中,充放电模块210的第二端b用于输入电能,充放电模块210的第一端a和第三端c均用于输出电能。
作为第七种场景的第二子场景:第一连接端220的输入功率小于预设功率,且第一连接端220的输入功率等于第二连接端230的输出功率。这种情况下,充放电模块210工作,快充模块240不工作。如此,当第一开关S1和第三开关S3呈闭合状态时,可以形成从第一连接端220开始,经第一开关S1、充放电模块210和第三开关S3到达第二连接端230的通路,使第二连接端230向外部设备输出电能。在这一子场景中,充放电模块210的第二端b用于输入电能,充放电模块210的第三端c用于输出电能。
作为第七种场景的第三子场景:第一连接端220的输入功率小于预设功率,且第一连接端220的输入功率小于第二连接端230的输出功率。这种情况下,充放电模块210工作,快充模块240不工作。如此,当第一开关S1和第三开关S3呈闭合状态时,可以形成从第一连接端220开始,经第一开关S1、充放电模块210和第三开关S3到达第二连接端230的通路,使第二连接端230向外部设备输出电能。同时,还形成从储能模块22开始,经充放电模块210和第三开关S3到达第二连接端230的通路,使第二连接端230向外部设备输出电能。在这一子场景中,充放电模块210的第一端a和第二端b均用于输入电能,充放电模块210的第三端c用于输出电能。
作为第七种场景的第四子场景:第一连接端220的输入功率大于或等于预设功率。这种情况下,快充模块240工作,充放电模块210的第一端a用于输入电能,且充放电模块210的第三端c用于输出电能。如此,当第一开关S1和第三开关S3呈闭合状态时,可以形成从第一连接端220开始,经第一开关S1和快充模块240到达储能模块22的通路,使第一连接端220通过第一开关S1和快充模块240对储能模块22充电。同时,当第三开关S3呈闭合状态时,可以形成从第一连接端220开始,经第一开关S1、快充模块240、充放电模块210和第三开关S3到达第二连接端230的通路,使第二连接端230向外部设备输出电能。在这一子场景中,充放电模块210的第一端a用于输入电能,充放电模块210的第三端c用于输出电能。
第七种场景可以是上述“电子系统10的多种应用场景”中的“场景7”或“场景8”。当第七种场景作为“电子系统10的多种应用场景”中的“场景7”时,如图9所示,第一设备12的第二连接端124与键盘的第二连接端144连接,第一设备12的第一连接端122与充电器等供电设备34连接,键盘的第一连接端142不与外部设备连接。这种情况下,第一设备12的第二连接端124用于向键盘输出电能。当第七种场景作为“电子系统10的多种应用场景”中的“场景8”时,如图10所示,第一设备12的第二连接端124与键盘的第二连接端144连接,第一设备12的第一连接端122与充电器等供电设备34连接,键盘的第一连接端142与OTG设备等用电设备32连接。这种情况下,键盘的第一连接端142对所连接的OTG设备无响应,第一设备12的第二连接端124用于向键盘输出电能。
作为第八种场景,如图11所示,第一设备12的第二连接端124与外部设备(图中所示为键盘)连接,且第一设备12的第二连接端124用于输入电能;第一设备12的第一连接端122与OTG设备等用电设备32连接,用于输出电能。一般地,第一连接端220输出电能时的输出功率小于预设功率。也就是说,第八种场景即上述“电子系统10的多种应用场景”中的“场景9”。这种情况下,外部设备通过其第一连接端充电,同时,外部设备还可以通过其第二连接端230向第一设备12供电。此时,由于第一设备12的第二连接端124,即充放电电路20的第二连接端230用于输入电能,因此第四开关S4可以呈闭合状态。由于第一设备12的第一连接端122,即充放电电路20的第一连接端220用于输出电能,因此第二开关S2可以呈闭合状态。
第八种场景可以具有第一子场景、第二子场景、第三子场景和第四子场景。
作为第八种场景的第一子场景:第二连接端230的输入功率小于预设功率,且第二连接端230的输入功率大于第一连接端220的输出功率。这种情况下,充放电模块210工作,快充模块240不工作。如此,当第四开关S4呈闭合状态时,可以形成从第二连接端230开始,经第四开关S4和充放电模块210到达储能模块22的通路,使第二连接端230通过第四开关S4和充放电模块210对储能模块22充电。同时,当第二开关S2呈闭合状态时,可以形成从第二连接端230开始,经第四开关S4、充放电模块210和第二开关S2到达第一连接端220的通路,使第一连接端220向外部设备输出电能。在这一子场景中,充放电模块210的第二端b用于输入电能,充放电模块210的第一端a和第三端c均用于输出电能。
作为第八种场景的第二子场景:第二连接端230的输入功率小于预设功率,且第二连接端230的输入功率等于第一连接端220的输出功率。这种情况下,充放电模块210工作,快充模块240不工作。如此,当第四开关S4和第二开关S2呈闭合状态时,可以形成从第二连接端230开始,经第四开关S4、充放电模块210和第二开关S2到达第一连接端220的通路,使第一连接端220向外部设备输出电能。在这一子场景中,充放电模块210的第二端b用于输入电能,充放电模块210的第三端c用于输出电能。
作为第八种场景的第三子场景:第二连接端230的输入功率小于预设功率,且第二连接端230的输入功率小于第一连接端220的输出功率。这种情况下,充放电模块210工作,快充模块240不工作。如此,当第四开关S4和第二开关S2呈闭合状态时,可以形成从第二连接端230开始,经第四开关S4、充放电模块210和第二开关S2到达第一连接端220的通路,使第一连接端220向外部设备输出电能。同时,还形成从储能模块22开始,经充放电模块210和第二开关S2到达第一连接端220的通路,使第一连接端220向外部设备输出电能。在这一子场景中,充放电模块210的第一端a和第二端b均用于输入电能,充放电模块210的第三端c用于输出电能。
作为第八种场景的第四子场景:第二连接端230的输入功率大于或等于预设功率。这种情况下,快充模块240工作,充放电模块210的第一端a用于输入电能,且充放电模块210的第三端c用于输出电能。如此,当第四开关S4和第二开关S2呈闭合状态时,可以形成从第二连接端230开始,经第四开关S4和快充模块240到达储能模块22的通路,使第二连接端230通过第四开关S4和快充模块240对储能模块22充电。同时,当第二开关S2呈闭合状态时,可以形成从第二连接端230开始,经第四开关S4、快充模块240、充放电模块210和第二开关S2到达第一连接端220的通路,使第一连接端220向外部设备输出电能。在这一子场景中,充放电模块210的第一端a用于输入电能,充放电模块210的第三端c用于输出电能。
图17是本申请实施例提供的又一种充放电电路20的结构示意图。如图17所示,作为一种示例,为实现上述第四种至第八种场景,第一控制器250还具有第三输出端e。第一控制器250的第三输出端e与第四开关S4连接,用于控制第四开关S4的闭合与断开。第一控制器250用于:在检测到第一连接端220与供电设备34连接、第二连接端230用于输入电能,且第二连接端230的输入功率大于第一连接端220的输入功率时,控制第四开关S4闭合。如此,即可实现第四种场景的第一子场景和第四种场景的第三子场景。第一控制器250还用于:在检测到第一连接端220与供电设备34连接、第二连接端230用于输入电能,且第二连接端230的输入功率小于或等于第一连接端220的输入功率时,控制第一开关S1闭合。即可实现第四种场景的第二子场景和第四种场景的第四子场景。第一控制器250还用于:在检测到第一连接端220未连接外部设备,且第二连接端230用于输入电能时,控制第四开关S4闭合。如此,即可实现第五种场景。第一控制器250还用于:在检测到第一连接端220与供电设备34连接,且第二连接端230未连接外部设备时,控制第一开关S1闭合。如此,即可实现第六种场景。第一控制器250还用于:在检测到第一连接端220与供电设备34连接,且第二连接端230用于输出电能时,控制第一开关S1闭合。结合第二控制器260用于在检测到第二连接端230用于输出电能时,控制第三开关S3闭合,即可实现第七种场景。第一控制器250还用于:在检测到第一连接端220与用电设备32连接,且第二连接端230用于输入电能时,控制第四开关S4和第二开关S2闭合。如此,即可实现第八种场景。
作为一种示例,如图18所示,第二控制器260还具有第二通信端c,充放电电路20还包括处理模块270。
具体来说,由上述描述已知,第二控制器260具有第一通信端a,第二控制器260的第一通信端a可以与外部设备中的MCU进行通信,以得到第二连接端230是否用于输出电能。在本申请实施例中,第二控制器260的第一通信端a用于传输符合第一通信协议的通信数据。区别于第二控制器260的第一通信端a,第二控制器260的第二通信端c用于传输符合第二通信协议的通信数据。第二通信协议与第一通信协议不同。
处理模块270具有第一端和第二端。处理模块270的第一端和第二端均用于传输信号。处理模块270的第一端与第二控制器260的第二通信端c连接,处理模块270的第二端与第二连接端连接。处理模块270工作时,可以将第二控制器260的第二通信端c输出的符合第二通信协议的通信数据转换为符合第一通信协议的通信数据,并输出至第二连接端230。同时,处理模块270还用于将第二连接端230输出的符合第一通信协议的通信数据转换为符合第二通信协议的通信数据,并输出至第二控制器260的第二通信端c。如此,在第二连接端230连接有外部设备的情况下,一方面,第二控制器260可以直接通过其第一通信端a与外部设备通信;另一方面,第二控制器260可以通过处理模块270与外部设备通信,形成多种通信方式。在一些具体的示例中,第一通信端a可以是I2C(inter-integrated circuit)端口,第二通信端c可以是串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)。
作为一种示例,如图19所示,充放电电路20还包括升压模块280。
具体来说,升压模块280可以是升压变换电路(boost chopper),升压模块280用于将充放电模块210的第二端b输出的电能升压至预设电压。这里的预设电压例如可以是4.5V(伏特)至5.5V,例如5V。升压模块280具有输入端和输出端。升压模块280的输入端与充放电模块210的第二端b连接,用于获取充放电模块210的第二端b输出的电能。升压模块280的输出端与第二开关S2的第二端及第三开关S3的第二端连接。如此,当第二开关S2闭合时,升压模块280通过第二开关S2输出预设电压的电能至第一连接端220,从而使第一连接端220输出预设电压的电能。当第三开关S3闭合时,升压模块280通过第三开关S3输出预设电压的电能至第二连接端230,从而使第二连接端230输出预设电压的电能。
作为一种示例,依旧如图19所示,充放电电路20还可以包括无线充电模块290和无线充电线圈292。
具体来说,无线充电线圈292可以是由金属导体制成的线圈。无线充电线圈292用于进行电磁感应,以将无线电磁信号转换为电流,并输出至无线充电模块290。无线充电模块290可以是无线充电芯片。无线充电模块290具有输入端和输出端。无线充电模块290的输入端与无线充电线圈292连接,以获取无线充电线圈292输出的电流。无线充电模块290的输出端与充放电模块210的第二端b及快充模块240的第一端连接。当无线充电线圈292获取无线电磁信号时,可以形成从无线充电线圈292开始,经无线充电模块290、充放电模块210到达储能模块22的通路。也可以形成从无线充电线圈292开始,经无线充电模块290、快充模块240到达储能模块22的通路。如此,即可对储能模块22进行充电。
本申请实施例还提供一种电子设备,包括如上述任意一个实施例中所述的充放电电路20。
具体来说,充放电电路20包括:充放电模块210、第一开关S1、第二开关S2、第一连接端220、第三开关S3和第二连接端230。
充放电模块210具有第一端a、第二端b和第三端c,充放电模块210的第一端a用于与储能模块22连接。第一开关S1的第一端与第一连接端220连接,第一开关S1的第二端与充放电模块210的第二端b连接。第二开关S2的第一端与第一连接端220连接,第二开关S2的第二端与充放电模块210的第三端c连接。第三开关S3的第一端与第二连接端230连接,第三开关S3的第二端与充放电模块210的第三端c连接,第一连接端220和第二连接端230均用于连接外部设备。
当第一连接端220与用电设备32连接,且第二连接端230用于输出电能时,第二开关S2和第三开关S3闭合,以使储能模块22通过充放电模块210和第二开关S2向第一连接端220输出电能,且使储能模块22通过充放电模块210和第三开关S3向第二连接端230输出电能。
作为一种示例,第一连接端220为Type-C接口。第二连接端230为用于与弹簧针连接的触点。
作为一种示例,充放电电路20还包括:第一控制器250和第二控制器260。
第一控制器250的第一检测端a与第一连接端220连接,第一控制器250的第二检测端b与第二连接端230连接,第一控制器250的第一输出端c与第二开关S2连接,第一控制器250用于在检测到第一连接端220与用电设备32连接,且第二连接端230用于输出电能时,控制第二开关S2闭合。
第二控制器260的第一通信端a与第二连接端230连接,第二控制器260的输出端b与第三开关S3连接,第二控制器260用于在检测到第二连接端230用于输出电能时,控制第三开关S3闭合。
作为一种示例,当第一连接端220与用电设备32连接,且第二连接端230未与外部设备连接时,第一开关S1闭合,以使储能模块22通过充放电模块210和第一开关S1向第一连接端220输出电能。
作为一种示例,充放电电路20还包括:第一控制器250,第一控制器250的第一检测端a与第一连接端220连接,第一控制器250的第二检测端b与第二连接端230连接,第一控制器250的第二输出端d与第一开关S1连接,第一控制器250用于在检测到第一连接端220与用电设备32连接,且第二连接端230未与外部设备连接时,控制第一开关S1闭合。
作为一种示例,充放电电路20还包括:第四开关S4,第四开关S4的第一端与第二连接端230连接,第四开关S4的第二端与充放电模块210的第二端b连接。
当第一连接端220与供电设备34连接、第二连接端230用于输入电能、第二连接端230的输入功率大于第一连接端220的输入功率,且第二连接端230的输入功率小于预设功率时,第四开关S4闭合,以使第二连接端230通过充放电模块210向储能模块22输出电能。
当第一连接端220未连接外部设备、第二连接端230用于输入电能,且第二连接端230的输入功率小于预设功率时,第四开关S4闭合,以使第二连接端230通过充放电模块210向储能模块22输出电能。
当第一连接端220与供电设备34连接,且第二连接端230用于输出电能或第二连接端230未连接外部设备时,若第一连接端220的输入功率小于预设功率时,第一开关S1闭合,以使第一连接端220通过充放电模块210向储能模块22输出电能。
当第一连接端220与供电设备34连接、第二连接端230用于输入电能、第二连接端230的输入功率小于或等于第一连接端220的输入功率,且第一连接端220的输入功率小于预设功率时,第一开关S1闭合,以使第一连接端220通过充放电模块210向储能模块22输出电能。
作为一种示例,充放电电路20还包括:第四开关S4和快充模块240,第四开关S4的第一端与第二连接端230连接,第四开关S4的第二端与充放电模块210的第二端b连接,快充模块240的第一端与第一开关S1的第二端及第四开关S4的第二端连接,快充模块240的第二端与储能模块22连接。
当第一连接端220与供电设备34连接、第二连接端230用于输入电能、第二连接端230的输入功率大于第一连接端220的输入功率,且第二连接端230的输入功率大于或等于预设功率时,第四开关S4闭合,以使第二连接端230通过快充模块240向储能模块22输出电能。
当第一连接端220未连接外部设备、第二连接端230用于输入电能,且第二连接端230的输入功率大于或等于预设功率时,第四开关S4闭合,以使第二连接端230通过快充模块240向储能模块22输出电能。
当第一连接端220与供电设备34连接,且第二连接端230用于输出电能或第二连接端230未连接外部设备时,若第一连接端220的输入功率大于或等于预设功率时,第一开关S1闭合,以使第一连接端220通过快充模块240向储能模块22输出电能。
当第一连接端220与供电设备34连接、第二连接端230用于输入电能、第二连接端230的输入功率小于或等于第一连接端220的输入功率,且第一连接端220的输入功率大于或等于预设功率时,第一开关S1闭合,以使第一连接端220通过快充模块240向储能模块22输出电能。
作为一种示例,充放电电路20还包括:第一控制器250,第一控制器250的第一检测端a与第一连接端220连接,第一控制器250的第二检测端b与第二连接端230连接,第一控制器250的第二输出端d与第一开关S1连接,第一控制器250的第三输出端e与第四开关S4连接。
第一控制器250用于:在检测到第一连接端220与供电设备34连接、第二连接端230用于输入电能,且第二连接端230的输入功率大于第一连接端220的输入功率时,控制第四开关S4闭合。以及,在检测到第一连接端220未连接外部设备,且第二连接端230用于输入电能时,控制第四开关S4闭合。以及,在检测到第一连接端220与供电设备34连接,且第二连接端230用于输出电能或第二连接端230未连接外部设备时,控制第一开关S1闭合。以及,在检测到第一连接端220与供电设备34连接、第二连接端230用于输入电能,且第二连接端230的输入功率小于或等于第一连接端220的输入功率时,控制第一开关S1闭合。
作为一种示例,第一控制器250还用于在检测到第一连接端220与用电设备32连接,且第二连接端230用于输入电能时,控制第四开关S4和第二开关S2闭合。
作为一种示例,第二控制器260的第一通信端a用于传输符合第一通信协议的通信数据。
第二控制器260还具有第二通信端c,第二控制器260的第二通信端c用于传输符合第二通信协议的通信数据,第二通信协议与第一通信协议不同。
充放电电路20还包括:处理模块270。处理模块270的第一端与第二控制器260的第二通信端c连接,处理模块270的第二端与第二连接端230连接,处理模块270用于将第二控制器260的第二通信端c输出的符合第二通信协议的通信数据转换为符合第一通信协议的通信数据,并输出至第二连接端230。处理模块270还用于将第二连接端230输出的符合第一通信协议的通信数据转换为符合第二通信协议的通信数据,并输出至第二控制器260的第二通信端c。
作为一种示例,充放电电路20还包括:升压模块280。升压模块280的输入端与充放电模块210的第三端c连接,升压模块280的输出端与第二开关S2的第二端及第三开关S3的第二端连接。
本申请实施例的电子设备,可以在触点与键盘连接并向键盘供电的情况下,通过Type-C接口输出电能。同时,本申请实施例的电子设备,还可以作为第一设备12实现上述“电子系统10的多种应用场景”中的每一场景。
本申请实施例还提供一种电子系统10,包括第一设备12和第二设备14。其中,第一设备12为第二方面提供的电子设备。也就是说,第一设备12具有如上述任意一个实施例中所述的充放电电路20。第二设备14也具有第一连接端142和第二连接端144。第二设备14的第二连接端144与第一设备12中的充放电电路20的第二连接端230连接,第二设备14的第一连接端142用于连接外部设备。作为一种示例,第二设备14的第一连接端142是Type-C接口,第二设备14的第二连接端144是pogopin。作为一种示例,第一设备12为手机或平板电脑,第二设备14为键盘。
图20是本申请实施例提供的一种电子系统10的电路结构图。其中,第一设备12中,充放电模块210的第一端a还用于输出系统电压VSYS,系统电压VSYS用于支持第一设备12的工作,如显示和音频输出等。一般的,系统电压VSYS为3.3V。第二控制器260的第一通信端a由接收端RX和发射端TX构成。第二控制器260的第二通信端c由中断端INT、I2C端口和复位端RST组成。
下面结合图20,对第二设备14的电路结构进行说明。
如图20所示,第二设备14(图中所示为键盘)具有第一连接端142和第二连接端144。第二设备14还包括MCU、PD芯片、触摸板(touchpad)、键盘(keypad)、过压保护电路(overvoltage protection,OVP)、二极管D1、二极管D2、第五开关S5、降压升压模块145、储能模块146、无线充电模块147和无线充电线圈148,以及超级快充(supercharge,SCP)芯片或电池充电1.2(battery charger,BC1.2)芯片。在下述描述中,将SCP芯片和BC1.2芯片均称为快充芯片。
快充芯片和PD芯片均连接在第一连接端142和MCU之间,以当第一连接端142与充电器等供电设备34连接时,第一连接端142可以通过快充芯片或PD芯片向MCU供电。touchpad和keypad均与MCU连接,以使用户可以通过touchpad和keypad向MCU发送指令信息。OVP的第一端与第一连接端142连接,OVP的第二端与二极管D1的阳极连接,二极管D1的阴极通过降压升压模块145与储能模块146连接。如此,当第一连接端142与充电器等供电设备34连接时,第一连接端142可以通过OVP和二极管D1、降压升压模块145向储能模块146充电。第五开关S5的第一端与OVP的第二端连接,第五开关S5的第二端与第二连接端144连接。第五开关S5是一个常断开关,当且仅当第一连接端142与充电器等供电设备34连接时,第五开关S5闭合。如此,当第一连接端142与充电器等供电设备34连接时,第五开关S5闭合,第一连接端142可以通过OVP和第五开关S5向第二连接端144输出电能,从而使第二设备14向第一设备12输出电能。二极管D2的阳极与第二连接端144连接,二极管D2的阴极通过降压升压模块145与储能模块146连接。如此,可以防止储能模块146中的电能通过第二连接端144输出至第一设备12。无线充电线圈148通过无线充电模块147和降压升压模块145与储能模块146连接。无线充电线圈148可以获取无线电磁信号并输出电流至无线充电模块147,从而对储能模块146进行充电。
下面结合图20,对电子系统10应用于上述“电子系统10的多种应用场景”中的每一场景时,电子系统10的电路的工作方式进行说明。
在场景1和场景2时,第二控制器260通过与第二设备14的MCU通信得到第一设备12的充放电电路20的第二连接端230用于输出电能。对于第一设备12:第二开关S2和第三开关S3呈闭合状态。此时,第一方面,储能模块22输出3.3V的电压作为系统电压VSYS,用于支持第一设备12的工作。第二方面,储能模块22输出的电能从充放电模块210的第一端a输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出。经升压模块280升压至5V后,再经第二开关S2和第一连接端220输出至USB闪存盘或OTG设备等用电设备32。第三方面,储能模块22输出的电能从充放电模块210的第一端a输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出。经升压模块280升压至5V后,再经第三开关S3和第二连接端230输出至第二设备14。
对于第二设备14:第二连接端144获取第一设备12输出的电能后,优先通过二极管D2输出电能至MCU,以支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作。同时,剩余电能可以通过降压升压模块145输出至储能模块146,以对储能模块146充电。若第二连接端144获取的第一设备12输出的电能无法支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作,则储能模块146也通过降压升压模块145输出电能至MCU,以支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作。
另外,对于场景2,在第二设备14的第一连接端142与USB闪存盘或OTG设备等用电设备32连接的情况下,由于二极管D1的反向截止功能,使第二设备14的储能模块146无法通过降压升压模块145、二极管D1、OVP和第一连接端142向USB闪存盘或OTG设备等用电设备32供电,因此第二设备14的第一连接端142无响应。
在场景3和场景4时,第二控制器260通过与第二设备14的MCU通信得到第一设备12的充放电电路20的第二连接端230用于输出电能。对于第一设备12:第三开关S3呈闭合状态。此时,第一方面,储能模块22输出3.3V的电压作为系统电压VSYS,用于支持第一设备12的工作。第二方面,储能模块22输出的电能从充放电模块210的第一端a输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出。经升压模块280升压至5V后,再经第三开关S3和第二连接端230输出至第二设备14。
对于第二设备14:第二连接端144获取第一设备12输出的电能后,优先通过二极管D2输出电能至MCU,以支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作。同时,剩余电能可以通过降压升压模块145输出至储能模块146,以对储能模块146充电。若第二连接端144获取的第一设备12输出的电能无法支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作,则储能模块146也通过降压升压模块145输出电能至MCU,以支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作。
另外,对于场景4,在第二设备14的第一连接端142与USB闪存盘或OTG设备等用电设备32连接的情况下,由于二极管D1的反向截止功能,使第二设备14的储能模块146无法通过降压升压模块145、二极管D1、OVP和第一连接端142向USB闪存盘或OTG设备等用电设备32供电,因此第二设备14的第一连接端142无响应。
在场景5时,对于第二设备14:第五开关S5呈闭合状态。此时,第一方面,第一连接端142通过快充芯片或PD芯片向MCU供电,以支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作。第二方面,第一连接端142通过OVP、二极管D1和降压升压模块145输出电能至储能模块146,以向储能模块146充电。第三方面,第一连接端142通过OVP、第五开关S5和第二连接端144可以向第一设备12的第二连接端230输出电能。
对于第一设备12:若第二连接端230的输入功率大于第一连接端220的输入功率,则第四开关S4呈闭合状态。这种情况下,若第二连接端230的输入功率小于预设功率,则第二连接端230输入的电能通过第四开关S4从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第一端a输出至储能模块22,以向储能模块22充电。同时,充放电模块210的第一端a还输出电压作为系统电压VSYS,用于支持第一设备12的工作。若第二连接端230的输入功率大于或等于预设功率,则第二连接端230输入的电能通过第四开关S4和快充模块240输出至储能模块22,以向储能模块22充电。同时,快充模块240还输出电压作为系统电压VSYS,用于支持第一设备12的工作。
若第二连接端230的输入功率小于或等于第一连接端220的输入功率,则第一开关S1呈闭合状态。这种情况下,若第一连接端220的输入功率小于预设功率,则第一连接端220输入的电能通过第一开关S1从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第一端a输出至储能模块22,以向储能模块22充电。同时,充放电模块210的第一端a还输出电压作为系统电压VSYS,用于支持第一设备12的工作。若第一连接端220的输入功率大于或等于预设功率,则第一连接端220输入的电能通过第一开关S1和快充模块240输出至储能模块22,以向储能模块22充电。同时,快充模块240还输出电压作为系统电压VSYS,用于支持第一设备12的工作。
在场景6时,对于第二设备14:第五开关S5呈闭合状态。此时,第一方面,第一连接端142通过快充芯片或PD芯片向MCU供电,以支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作。第二方面,第一连接端142通过OVP、二极管D1和降压升压模块145输出电能至储能模块146,以向储能模块146充电。第三方面,第一连接端142通过OVP、第五开关S5和第二连接端144可以向第一设备12的第二连接端230输出电能。
对于第一设备12:第四开关S4呈闭合状态。这种情况下,若第二连接端230的输入功率小于预设功率,则第二连接端230输入的电能通过第四开关S4从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第一端a输出至储能模块22,以向储能模块22充电。同时,充放电模块210的第一端a还输出电压作为系统电压VSYS,用于支持第一设备12的工作。若第二连接端230的输入功率大于或等于预设功率,则第二连接端230输入的电能通过第四开关S4和快充模块240输出至储能模块22,以向储能模块22充电。同时,快充模块240还输出电压作为系统电压VSYS,用于支持第一设备12的工作。
在场景7和场景8时,第二控制器260通过与第二设备14的MCU通信得到第一设备12的充放电电路20的第二连接端230用于输出电能。对于第一设备12:第一开关S1和第三开关S3可以呈闭合状态。这种情况下,若第一连接端220的输入功率小于预设功率,且第一连接端220的输入功率大于第二连接端230的输出功率。则第一方面,第一连接端220输入的电能通过第一开关S1从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第一端a输出,作为系统电压VSYS支持第一设备12的工作。第二方面,第一连接端220输入的电能通过第一开关S1从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第一端a输出至储能模块22,以向储能模块22充电。第三方面,第一连接端220输入的电能通过第一开关S1从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出至升压模块280,经升压模块280升压至5V后,经过第三开关S3和第二连接端230输出至第二设备14。
若第一连接端220的输入功率小于预设功率,且第一连接端220的输入功率等于第二连接端230的输出功率,则第一连接端220输入的电能通过第一开关S1从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出至升压模块280,经升压模块280升压至5V后,经过第三开关S3和第二连接端230输出至第二设备14。储能模块22输出电能作为系统电压VSYS支持第一设备12的工作。
若第一连接端220的输入功率小于预设功率,且第一连接端220的输入功率小于第二连接端230的输出功率,则第一方面,第一连接端220输入的电能通过第一开关S1从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出至升压模块280,经升压模块280升压至5V后,经过第三开关S3和第二连接端230输出至第二设备14。第二方面,储能模块22输出的电能从充放电模块210的第一端a输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出至升压模块280,经升压模块280升压至5V后,经过第三开关S3和第二连接端230输出至第二设备14。第三方面,储能模块22输出电能作为系统电压VSYS支持第一设备12的工作。
若第一连接端220的输入功率大于或等于预设功率,则第一方面,第一连接端220输入的电能通过第一开关S1和快充模块240输出至储能模块22,以向储能模块22充电。第二方面,快充模块240还输出电压作为系统电压VSYS,用于支持第一设备12的工作。第三方面,第一连接端220输入的电能通过第一开关S1和快充模块240,从充放电模块210的第一端a输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出至升压模块280,经升压模块280升压至5V后,经过第三开关S3和第二连接端230输出至第二设备14。
对于第二设备14:第二连接端144获取第一设备12输出的电能后,优先通过二极管D2输出电能至MCU,以支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作。同时,剩余电能可以通过降压升压模块145输出至储能模块146,以对储能模块146充电。若第二连接端144获取的第一设备12输出的电能无法支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作,则储能模块146也通过降压升压模块145输出电能至MCU,以支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作。
另外,对于场景8,在第二设备14的第一连接端142与USB闪存盘或OTG设备等用电设备32连接的情况下,由于二极管D1的反向截止功能,使第二设备14的储能模块146无法通过降压升压模块145、二极管D1、OVP和第一连接端142向USB闪存盘或OTG设备等用电设备32供电,因此第二设备14的第一连接端142无响应。
在场景9时,对于第二设备14:第五开关S5呈闭合状态。此时,第一方面,第一连接端142通过快充芯片或PD芯片向MCU供电,以支持第二设备14中的MCU、touchpad和keypad工作。第二方面,第一连接端142通过OVP、二极管D1和降压升压模块145输出电能至储能模块146,以向储能模块146充电。第三方面,第一连接端142通过OVP、第五开关S5和第二连接端144可以向第一设备12的第二连接端124输出电能。
对于第一设备12:第四开关S4和第二开关S2可以呈闭合状态。这种情况下,若第二连接端230的输入功率小于预设功率,且第二连接端230的输入功率大于第一连接端220的输出功率。则,第一方面,第二连接端230输入的电能通过第四开关S4从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第一端a输出,作为系统电压VSYS支持第一设备12的工作。第二方面,第二连接端230输入的电能通过第四开关S4从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第一端a输出至储能模块22,以向储能模块22充电。第三方面,第二连接端230输入的电能通过第四开关S4从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出至升压模块280,经升压模块280升压至5V后,经过第二开关S2和第一连接端220输出至USB闪存盘或OTG设备等用电设备32。
若第二连接端230的输入功率小于预设功率,且第二连接端230的输入功率等于第一连接端220的输出功率,则第二连接端230输入的电能通过第四开关S4从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出至升压模块280,经升压模块280升压至5V后,经过第二开关S2和第一连接端220输出至USB闪存盘或OTG设备等用电设备32。储能模块22输出电能作为系统电压VSYS支持第一设备12的工作。
若第二连接端230的输入功率小于预设功率,且第二连接端230的输入功率小于第一连接端220的输出功率。则,第一方面,第二连接端230输入的电能通过第四开关S4从充放电模块210的第二端b输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出至升压模块280,经升压模块280升压至5V后,经过第二开关S2和第一连接端220输出至USB闪存盘或OTG设备等用电设备32。第二方面,储能模块22输出的电能从充放电模块210的第一端a输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出至升压模块280,经升压模块280升压至5V后,经过第二开关S2和第一连接端220输出至USB闪存盘或OTG设备等用电设备32。第三方面,储能模块22输出电能作为系统电压VSYS支持第一设备12的工作。
若第二连接端230的输入功率大于或等于预设功率,则第一方面,第二连接端230输入的电能通过第四开关S4和快充模块240输出至储能模块22,以向储能模块22充电。第二方面,快充模块240还输出电压作为系统电压VSYS,用于支持第一设备12的工作。第三方面,第二连接端230输入的电能通过第四开关S4和快充模块240,从充放电模块210的第一端a输入至充放电模块210,并从充放电模块210的第三端c输出至升压模块280,经升压模块280升压至5V后,经过第二开关S2和第一连接端220输出至USB闪存盘或OTG设备等用电设备32。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种充放电电路,其特征在于,所述充放电电路包括:充放电模块、第一开关、第二开关、第一连接端、第三开关、第二连接端和第四开关;
所述充放电模块具有第一端、第二端和第三端,所述充放电模块的第一端用于与储能模块连接;所述第一开关的第一端与所述第一连接端连接,所述第一开关的第二端与所述充放电模块的第二端连接;所述第二开关的第一端与所述第一连接端连接,所述第二开关的第二端与所述充放电模块的第三端连接;所述第三开关的第一端与所述第二连接端连接,所述第三开关的第二端与所述充放电模块的第三端连接,所述第一连接端和所述第二连接端均用于连接外部设备;所述第四开关的第一端与所述第二连接端连接,所述第四开关的第二端与所述充放电模块的第二端连接;
当所述第一连接端与用电设备连接,且所述第二连接端用于输出电能时,所述第二开关和所述第三开关闭合,以使所述储能模块通过所述充放电模块和所述第二开关向所述第一连接端输出电能,且使所述储能模块通过所述充放电模块和所述第三开关向所述第二连接端输出电能;
当所述第一连接端与供电设备连接、所述第二连接端用于输入电能、所述第二连接端的输入功率大于所述第一连接端的输入功率,且所述第二连接端的输入功率小于预设功率时,所述第四开关闭合,以使所述第二连接端通过所述充放电模块向所述储能模块输出电能。
2.如权利要求1所述的充放电电路,其特征在于,所述第一连接端为Type-C接口;所述第二连接端为用于与弹簧针连接的触点。
3.如权利要求1所述的充放电电路,其特征在于,所述充放电电路还包括:第一控制器和第二控制器;
所述第一控制器的第一检测端与所述第一连接端连接,所述第一控制器的第二检测端与所述第二连接端连接,所述第一控制器的第一输出端与所述第二开关连接,所述第一控制器用于在检测到所述第一连接端与所述用电设备连接,且所述第二连接端用于输出电能时,控制所述第二开关闭合;
所述第二控制器的第一通信端与所述第二连接端连接,所述第二控制器的输出端与所述第三开关连接,所述第二控制器用于在检测到所述第二连接端用于输出电能时,控制所述第三开关闭合。
4.如权利要求1所述的充放电电路,其特征在于,当所述第一连接端与所述用电设备连接,且所述第二连接端未与外部设备连接时,所述第一开关闭合,以使所述储能模块通过所述充放电模块和所述第一开关向所述第一连接端输出电能。
5.如权利要求4所述的充放电电路,其特征在于,所述充放电电路还包括:第一控制器,所述第一控制器的第一检测端与所述第一连接端连接,所述第一控制器的第二检测端与所述第二连接端连接,所述第一控制器的第二输出端与所述第一开关连接,所述第一控制器用于在检测到所述第一连接端与所述用电设备连接,且所述第二连接端未与外部设备连接时,控制所述第一开关闭合。
6.如权利要求1所述的充放电电路,其特征在于,当所述第一连接端未连接外部设备、所述第二连接端用于输入电能,且所述第二连接端的输入功率小于所述预设功率时,所述第四开关闭合,以使所述第二连接端通过所述充放电模块向所述储能模块输出电能;
当所述第一连接端与所述供电设备连接,且所述第二连接端用于输出电能或所述第二连接端未连接外部设备时,若所述第一连接端的输入功率小于所述预设功率时,所述第一开关闭合,以使所述第一连接端通过所述充放电模块向所述储能模块输出电能;
当所述第一连接端与所述供电设备连接、所述第二连接端用于输入电能、所述第二连接端的输入功率小于或等于所述第一连接端的输入功率,且所述第一连接端的输入功率小于所述预设功率时,所述第一开关闭合,以使所述第一连接端通过所述充放电模块向所述储能模块输出电能。
7.如权利要求1所述的充放电电路,其特征在于,所述充放电电路还包括:快充模块,所述第四开关的第一端与所述第二连接端连接,所述第四开关的第二端与所述充放电模块的第二端连接,所述快充模块的第一端与所述第一开关的第二端及所述第四开关的第二端连接,所述快充模块的第二端与所述储能模块连接;
当所述第一连接端与供电设备连接、所述第二连接端用于输入电能、所述第二连接端的输入功率大于所述第一连接端的输入功率,且所述第二连接端的输入功率大于或等于预设功率时,所述第四开关闭合,以使所述第二连接端通过所述快充模块向所述储能模块输出电能;
当所述第一连接端未连接外部设备、所述第二连接端用于输入电能,且所述第二连接端的输入功率大于或等于所述预设功率时,所述第四开关闭合,以使所述第二连接端通过所述快充模块向所述储能模块输出电能;
当所述第一连接端与所述供电设备连接,且所述第二连接端用于输出电能或所述第二连接端未连接外部设备时,若所述第一连接端的输入功率大于或等于预设功率时,所述第一开关闭合,以使所述第一连接端通过所述快充模块向所述储能模块输出电能;
当所述第一连接端与所述供电设备连接、所述第二连接端用于输入电能、所述第二连接端的输入功率小于或等于所述第一连接端的输入功率,且所述第一连接端的输入功率大于或等于所述预设功率时,所述第一开关闭合,以使所述第一连接端通过所述快充模块向所述储能模块输出电能。
8.如权利要求6或7所述的充放电电路,其特征在于,所述充放电电路还包括:第一控制器,所述第一控制器的第一检测端与所述第一连接端连接,所述第一控制器的第二检测端与所述第二连接端连接,所述第一控制器的第二输出端与所述第一开关连接,所述第一控制器的第三输出端与所述第四开关连接;
所述第一控制器用于:在检测到所述第一连接端与所述供电设备连接、所述第二连接端用于输入电能,且所述第二连接端的输入功率大于所述第一连接端的输入功率时,控制所述第四开关闭合;以及,在检测到所述第一连接端未连接外部设备,且所述第二连接端用于输入电能时,控制所述第四开关闭合;以及,在检测到所述第一连接端与所述供电设备连接,且所述第二连接端用于输出电能或所述第二连接端未连接外部设备时,控制所述第一开关闭合;以及,在检测到所述第一连接端与所述供电设备连接、所述第二连接端用于输入电能,且所述第二连接端的输入功率小于或等于所述第一连接端的输入功率时,控制所述第一开关闭合。
9.如权利要求8所述的充放电电路,其特征在于,所述第一控制器还用于在检测到所述第一连接端与所述用电设备连接,且所述第二连接端用于输入电能时,控制所述第四开关和所述第二开关闭合。
10.如权利要求3所述的充放电电路,其特征在于,所述第二控制器的第一通信端用于传输符合第一通信协议的通信数据;
所述第二控制器还具有第二通信端,所述第二控制器的第二通信端用于传输符合第二通信协议的通信数据,所述第二通信协议与所述第一通信协议不同;
所述充放电电路还包括:处理模块;所述处理模块的第一端与所述第二控制器的第二通信端连接,所述处理模块的第二端与所述第二连接端连接,所述处理模块用于将所述第二控制器的第二通信端输出的符合所述第二通信协议的通信数据转换为符合所述第一通信协议的通信数据,并输出至所述第二连接端;所述处理模块还用于将所述第二连接端输出的符合所述第一通信协议的通信数据转换为符合所述第二通信协议的通信数据,并输出至所述第二控制器的第二通信端。
11.如权利要求1所述的充放电电路,其特征在于,所述充放电电路还包括:升压模块;所述升压模块的输入端与所述充放电模块的第三端连接,所述升压模块的输出端与所述第二开关的第二端及所述第三开关的第二端连接。
12.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至11任意一项所述的充放电电路。
13.一种电子系统,其特征在于,包括第一设备和第二设备,所述第一设备为如权利要求12所述的电子设备;
所述第二设备具有第一连接端和第二连接端,所述第二设备的第二连接端与所述第一设备中的所述充放电电路的第二连接端连接,所述第二设备的第一连接端用于连接外部设备。
14.如权利要求13所述的电子系统,其特征在于,所述第一设备为手机或平板电脑,所述第二设备为键盘。
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