CN114865403A - 快充系统、一拖多快充数据线、充电管理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种快充系统、一拖多快充数据线、充电管理装置及方法，所述一拖多快充数据线包括充电输入接口、多个充电输出接口和充电管理装置，充电管理装置用于在至少一个充电输出接口上连接有待充电设备时，控制连接有待充电设备的充电输出接口对应的数据通信通路导通，以获取待充电设备的额定充电信息，根据额定充电信息将充电输入接口接收的电源信号转换为与额定充电信息相匹配的电源输出信号，并通过电源输出信号对连接至充电输出接口的待充电设备进行充电；由此，本发明提供的一拖多快充数据线能够同时对多个连接的待充电设备进行快充。

Description

快充系统、一拖多快充数据线、充电管理装置及方法
技术领域
本发明涉及充电线领域，具体涉及一种快充系统、一拖多快充数据线、充电管理装置及方法。
背景技术
由于快充技术被广泛应用于各种移动设备上，因而大幅度缩短了设备的充电时间。但是，由于传统的一拖二、一拖三数据线通常采用USB A公头作为输入端，采用MicroUSB、Lightning USB、Type-C中的两个或三个作为输出端，因此必须在有USB A母头的场合才能使用。因TYPE-C接口插接的方便性及尺寸小巧，因而得到越来越多用户的欢迎。后来虽然有人发明了以TYPE-C接口作为输入端的数据线，但却没有实现此类数据线在拖两个输出接口时既能快充，又能正常充电，同时也不便于在给手机等进行快充时还能给笔记本电脑等进行大功率充电。
综上，目前对于能够同时对多个待充电设备进行快充的一拖多数据线有一定需求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是如何提供一种能够支持同时对多个待充电设备进行快充的快充系统、一拖多快充数据线和充电管理装置。
根据第一方面，一种实施例中提供一个充电输入端口，包括第一数据传输引脚；
多个充电输出端口，每个所述充电输出端口包括第二数据传输引脚；每个所述充电输出端口的第二数据传输引脚都能够与所述充电输入端口的第一数据传输引脚连接，以形成一条导通的数据通信通路，从而在所述充电输入端口与对应的充电输出端口之间进行通信；
电源管理模块，用于检测各个所述充电输出端口是否连接有待充电设备；若所述电源管理模块检测到至少一个充电输出端口连接有待充电设备时，则控制连接有待充电设备的充电输出端口对应的数据通信通路导通，以获取所述待充电设备的额定充电信息，使得连接有所述待充电设备的充电输出端口输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号。
根据第二方面，一种实施例中提供一种充电管理装置，其特征在于，包括一个充电输入端口、多个充电输出端口和电源管理模块；
其中：
所述充电管理装置具有待机模式、单充电盲插主副切换模式和多充电盲插主副切换模式；
当所述电源管理模块检测到各个充电输出端口均未连接有待充电设备时，所述电源管理模块控制进入待机模式，在所述待机模式，所述电源管理模块控制每个所述充电输出端口的第二数据传输引脚与所述充电输入端口的第一数据传输引脚断开连接；
当所述电源管理模块检测到只有一个充电输出端口连接有待充电设备时，所述电源管理模块控制进入单充电盲插主副切换模式，在所述单充电盲插主副切换模式，所述电源管理模块控制连接有待充电设备的一个充电输出端口对应的数据通信通路导通，以获取所述待充电设备的额定充电信息，使得连接有所述待充电设备的一个充电输出端口输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号；
当所述电源管理模块检测到至少两个充电输出端口连接有待充电设备时，所述电源管理模块控制进入多充电盲插主副切换模式，在所述多充电盲插主副切换模式，所述电源管理模块控制连接有待充电设备的至少两个充电输出端口对应的数据通信通路导通，以获取所述待充电设备的额定充电信息，使得连接有所述待充电设备的至少两个充电输出端口输出与对应待充电设备的所述额定充电信息相匹配的电源输出信号。
根据第三方面，一种实施例中提供一种一拖多快充数据线，包括：
充电输入接口；
多个充电输出接口；
如上述实施例所述的充电管理装置，用于在至少一个充电输出接口上连接有待充电设备时，控制对应的数据通信通路导通，以获取所述待充电设备的额定充电信息，使得对应的充电输出接口输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号；
其中，所述充电输入接口与充电输入端口连接，所述充电输出接口与对应的充电输出端口连接。
根据第四方面，一种实施例中提供一种快充系统，包括：
充电座，包括输出接口；
待充电设备，包括充电接口；
如上述实施例所述的一拖多快充数据线，所述一拖多快充数据线的充电输入接口连接所述充电座的输出接口，所述一拖多快充数据线的充电输出接口连接所述待充电设备的充电接口。
根据第五方面，一种实施例中提供一种充电管理方法，应用于上述实施例所述的充电管理装置，所述充电管理方法包括：
检测各个充电输出端口是否连接有待充电设备；
若检测到至少一个充电输出端口连接有待充电设备时，则控制对应的数据通信通路导通，以获取所述待充电设备的额定充电信息，使得连接有所述待充电设备的充电输出端口输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号。
依据上述实施例的一拖多快充数据线，包括充电输入接口、多个充电输出接口和充电管理装置，充电管理装置用于在至少一个充电输出接口上连接有待充电设备时，控制连接有待充电设备的充电输出接口对应的数据通信通路导通，以获取待充电设备的额定充电信息，根据额定充电信息将充电输入接口接收的电源信号转换为与额定充电信息相匹配的电源输出信号，并通过电源输出信号对连接至充电输出接口的待充电设备进行充电；由此，本发明提供的一拖多快充数据线能够同时对多个连接的待充电设备进行快充。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种快充系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一拖多快充数据线的结构示意图；
图3为一种实施例的充电管理装置的结构示意图；
图4为一种实施例的电源管理模块的结构示意图；
图5为另一种实施例的电源管理模块的结构示意图；
图6为再一种实施例的电源管理模块的结构示意图；
图7为一种实施例的稳压单元的电路示意图；
图8为一种实施例的主控单元的电路示意图；
图9为一种实施例的降压单元的电路示意图；
图10为一种实施例的第一供电通道开关电路示意图；
图11为一种实施例的第二供电通道开关电路示意图；
图12为一种实施例的输入电压采集单元的电路示意图；
图13为一种实施例的接入检测单元的电路示意图；
图14为一种实施例的快充提醒单元的电路示意图；
图15为本发明实施例提供的充电管理方法流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
请参考图1，本发明实施例提供的一种快充系统包括：充电座100、待充电设备300和一拖多快充数据线200，一拖多快充数据线200连接于充电座100的输出接口和待充电设备300的充电接口之间。其中，充电座100为具有快充功能的充电座100，该充电座100具有预设的多种快充模式，不同快充模式具有不同的充电电压，其通过一拖多快充数据线200与待充电设备300建立通信连接，待充电设备300可发送握手信号至充电座100，使得充电座100能够通过握手信号获取待充电设备300所需的充电电压，以切换至对应的快充模式，在该快充模式的控制下，输出满足待充电设备300进行快充的电源信号，该电源信号通过一拖多快充数据线200中的供电通路输出至待充电设备300，以使待充电设备完成快充。
请参考图2，本发明实施例提供的一拖多快充数据线200包括：充电输入接口10、多个充电输出接口20和充电管理装置30，充电输入接口11连接具有快充功能的充电座，用于接收充电座输出的电源信号，充电输出接口20用于连接待充电设备，充电管理装置30用于在至少一个充电输入接口20上连接有待充电设备时，控制对应的数据通信通路导通，即建立待充电设备与充电座100的通信连接，以获取连接在充电输入接口20上的待充电设备的额定充电信息，使得对应的充电输出接口20输出对应的电源输出信号，通过电源输出信号对该充电输出接口20连接的待充电设备进行快充。
请参考图3，图3为一种实施例的充电管理装置30的结构示意图，充电管理装置30包括充电输入端口31、充电输出端口32和电源管理模块33，充电输入端口31与一拖多快充数据线的充电输入接口11连接，充电输出端口32与一拖多快充数据线的充电输出接口20一一对应连接，充电输入端口31包括第一数据传输引脚和第一电源传输引脚，充电输出端口32包括第二数据传输引脚和第二电源传输引脚，第一数据传输引脚能够分别与多个第二数据传输引脚连接形成多个数据通信通路(D+/D-)，这样，在多个数据通信通路(D+/D-)导通时，充电输入端口31可通过数据通信通路与充电输出端口32上连接的待充电设备建立通信协议，这样可直接通过数据通信通路识别充电输出端口32上连接的待充电设备是否需要进行快充以及获取额定充电电压等信息；电源管理模块33连接于上述多个数据通信通路中，在检测到至少一个充电输出端口32上连接有待充电设备时，电源管理模块33控制连接待充电设备的充电输出端口32所对应的数据通信通路导通，以获取所连接待充电设备的额定充电信息。其中，数据通信通路在默认状态下是断开状态。此外，第一电源传输引脚能够与多个第二电源传输引脚连接形成多个供电通路(V+/V-)；电源管理模块33还连接于多个供电通路中，其用于在检测到至少一个充电输出端口32连接有待充电设备时，控制连接有待充电设备的充电输出端口32对应的供电通路导通，并根据待充电设备的额定充电信息输出与额定充电信息相匹配的电源输出信号至连接对应待充电设备的充电输出端口32。
需要说明的是，充电输出端口32、第二数据传输引脚和第二电源传输引脚一一对应。
首先，对电源管理模块33对多个数据通信通路的断开和导通控制的相关结构单元进行说明。
请参考图4，在一实施例中，电源管理模块33包括：接入检测单元331、数据切换单元332和主控单元333。
接入检测单元331分别与多个充电输出端口32相连接，用于检测充电输出端口32是否连接有待充电设备，并输出对应的连接信息。在充电输出端口32上连接有待充电设备时，输出有效的连接信息至主控单元333；在充电输出端口32上未连接有待充电设备时，输出无效的连接信息至主控单元333。
数据切换单元332连接于第一数据传输引脚和多个第二数据传输引脚之间，用于断开或者导通对应的数据通信通路。在本实施例中，数据切换单元332通过接收主控单元333输出的控制指令来控制数据通信通路的导通和关断。在一实施例中，数据切换单元332可以只包括一个数据切换芯片，其通过一个数据切换芯片控制多个数据通信通路进行导通和关断，例如：对于两个数据通信通路来说，可以采用一个双刀双掷开关进行控制；在其他实施例中，数据切换单元332也可以包括多个数据切换芯片，多个数据切换芯片和多个数据通信通路一一对应，这样，一个数据切换芯片控制对应的一个数据通信通路进行导通和关断，例如：在每个数据通信通路中连接一个单刀单掷开关进行控制。
主控单元333分别与数据切换单元332、接入检测单元331相连接，用于响应于接入检测单元331反馈的连接信息，控制数据切换单元332导通连接有待充电设备的充电输出端口32对应的数据通信通路，以获取连接至充电输出端口32的待充电设备的额定充电信息。在本实施例中，主控单元333对接入检测单元331反馈的连接信息进行解码处理后，判断充电输出端口32上是否连接有待充电设备，若判断至少一个充电输出端口32上连接有待充电设备，则输出相应的控制指令至数据切换单元332，该控制指令中应至少具有充电输出端口32的标识信息，这样可通过数据切换单元332控制对应连接有待充电设备的充电输出端口32对应的数据通信通路导通；若判断所有充电输出端口32均未连接待充电设备，则主控单元333进入等待状态，不输出任何控制指令至数据切换单元332，数据切换单元332在默认状态下为断开状态。
其次，对电源管理模块33对多个供电通路的断开和导通控制的相关结构单元进行说明。
请参考图5，在一实施例中，电源管理模块33还包括：供电通道开关单元334。供电通道开关单元334连接于第一电源传输引脚和多个第二电源传输引脚之间，用于断开或者导通对应的供电通路。
主控单元333与多个供电通道开关单元334相连接，主控单元333用于响应于连接信息，控制供电通道开关单元334导通连接有待充电设备的充电输出端口32对应的供电通路，并根据待充电设备的额定充电信息输出与额定充电信息相匹配的电源输出信号至对应的充电输出端口32。在本实施例中，主控单元333对接入检测单元331反馈的连接信息进行解码处理后，判断充电输出端口32上是否连接有待充电设备，若判断至少一个充电输出端口32上连接有待充电设备，则输出相应的控制指令至供电通道开关单元334，该控制指令中应至少具有充电输出端口32的标识信息，这样可通过供电通道开关单元334控制对应连接有待充电设备的充电输出端口32对应的供电通路导通。
在一实施例中，若同时存在至少两个充电输出端口32上连接有待充电设备，需要通过所获取的待充电设备的额定充电信息，确定不同待充电设备的充电电压，这些待充电设备的充电电压可能相同，也可能不同，因此，根据不同的情况，可能需要对充电输入端口31接收的电源信号的电压进行调整，以满足不同待充电设备的快充需求。
基于上述需求，请参考图6，本实施例所在图5所示电源管理模块的基础上加入了降压单元335，降压单元335与第一电源传输引脚连接，用于对第一电源传输引脚输出的电源信号进行降压处理。此外，供电通道开关单元334包括：多个第一通道开关334a和多个第二通道开关334b，第一通道开关334a、第二通道开关334b和第二电源传输引脚一一对应，第一通道开关334a连接于第一电源传输引脚和对应的第二电源传输引脚之间，第二通道开关334b连接于降压单元335和对应的第二电源传输引脚之间。也就是，第一通道开关334a用于控制第一电源传输引脚和对应的第二电源传输引脚之间的导通和断开，第二通道开关334b用于控制降压单元335是否连接至第一电源传输引脚和第二电源传输引脚之间。
为了便于说明，本实施例根据同时连接至至少两个充电输出端口32的待充电设备的额定充电信息，将待充电设备中具有最大充电电压对应的充电输出端口32作为主电源输出端口，将其余连接有待充电设备的充电输出端口32作为次电源输出端口。主控单元333用于在检测到至少两个充电输出端口32同时连接有待充电设备时，控制主电源输出端口对应的第一通道开关334a导通，同时控制主电源输出端口对应的第二通道开关334b断开，即直接通过充电输入端口32接收的电源信号对主电源输出端口连接的待充电设备进行快充；再控制次电源输出端口对应的第二通道开关334b导通，同时控制次电源输出端口对应的第一通道开关334a断开，使得次电源输出端口的第二电源传输引脚通过降压单元335与第一电源传输引脚之间的供电通路导通，也就是，将充电输入端口32接收的电源信号进行降压处理后输出对次电源输出端口连接的待充电设备进行快充。
例如：若同时存在两个充电输出端口32上连接有待充电设备，两个待充电设备的充电电压分别为9V和20V，主控单元333在检测到两个充电输出端口32连接的待充电设备后，控制数据切换单元332导通这两个充电输出端口32对应的数据通信通路，使得两个待充电设备与充电座100之间建立了通信连接，根据握手信号可获取两个待充电设备的充电电压，根据充电电压较高(20V)的待充电设备的充电电压，充电座100选择对应的充电模式，输出满足充电电压较高(20V)的待充电设备的电源信号至充电输入端口31。根据两个待充电设备的充电电压，将具有20V充电电压的待充电设备所连接的充电输出端口32是主电源输出端口，具有9V充电电压的待充电设备所连接的充电输出端口32是次电源输出端口，主控单元333再控制对应的第一通道开关334a导通主电源输出端口的第二电源传输引脚与充电输入端口31的第一电源传输引脚之间的供电通路，使得充电座100输出的电源信号直接对20V待充电设备进行充电；同时，主控单元333控制对应的第二通道开关334b导通次电源输出端口的第二电源传输引脚与降压单元335，使得次电源输出端口的第二电源传输引脚通过降压单元335与第一电源传输引脚之间的供电通路导通，也就是，将充电输入端口32接收的电源信号(20V)进行降压处理至9V的电源输出信号，最终输出电源输出信号(9V)给9V的待充电设备进行充电。
由此，在至少两个充电输出端口32上同时连接有待充电设备时，充电管理装置30在控制对应的数据通信通路导通后，实现了充电座100与待充电设备之间的通信连接，并获取到连接至充电输出端口32上的待充电设备的充电信息，根据不同待充电设备的充电电压的大小，控制对应的供电通路导通，以输出具有合适充电电压的电源输出信号至对应的充电输出端口。本发明实施例提供的充电管理装置30实现了同时对多个待充电设备进行快充的功能。
在一实施例中，充电管理装置30具有待机模式、单充电盲插主副切换模式和多充电盲插主副切换模式；下面分别对这三种模式进行说明。
当电源管理模块33检测到各个充电输出端口32均未连接有待充电设备时，电源管理模块33控制充电管理装置30进入待机模式，在待机模式下，所述电源管理模块控制每个充电输出端口的第二数据传输引脚与充电输入端口的第一数据传输引脚断开连接，以及控制每个充电输出端口的第二电源传输引脚与充电输入端口的第一电源传输引脚断开连接。
当电源管理模块33检测到只有一个充电输出端口32连接有待充电设备时，电源管理模块33控制进入单充电盲插主副切换模式单充电盲插主副切换模式下，电源管理模块33控制连接有待充电设备的一个充电输出端口32对应的数据通信通路导通，以获取待充电设备的额定充电信息，使得连接有待充电设备的一个充电输出端口32输出与额定充电信息相匹配的电源输出信号；此外，电源管理模块33还控制连接有待充电设备的一个充电输出端口32对应的供电通路导通，并根据待充电设备的额定充电信息输出与额定充电信息相匹配的电源输出信号至连接对应待充电设备的一个充电输出端口32。
当电源管理模块33检测到至少两个充电输出端口32连接有待充电设备时，电源管理模块33控制进入多充电盲插主副切换模式，在多充电盲插主副切换模式下，电源管理模块33控制连接有待充电设备的至少两个充电输出端口32对应的数据通信通路导通，以获取各个待充电设备的额定充电信息，使得连接有待充电设备的至少两个充电输出端口32输出与对应待充电设备的额定充电信息相匹配的电源输出信号；此外，电源管理模块33还控制连接有待充电设备的至少两个充电输出端口32对应的供电通路导通，并根据待充电设备的额定充电信息分别输出与额定充电信息相匹配的电源输出信号至连接对应待充电设备的至少两个充电输出端口32。
此外，本实施例提供的电源管理模块33还包括快充提醒单元，快充提醒单元包括多组分别与多个充电输出端口32对应的指示灯，快充提醒单元与主控单元333连接，并根据主控单元333对多个充电输出端口32是否连接有待充电设备的检测结果，控制与各个充电输出端口32对应的指示灯的亮灭状态。在一实施例中，指示灯的亮灭状态包括亮、灭和/或闪烁，例如：当指示灯处于点亮时，则表明该指示灯对应的充电输出端口32正在进行快充；或者，当指示灯处于灭时，则表明该指示灯对应的充电输出端口32没有进行充电；或者，当指示灯处于闪烁时，则表明该指示灯对应的充电输出端口32正在进行慢充。
本实施例提供的电源管理模块33还包括输入电压采集单元和稳压单元，输入电压采集单元用于连接于主控单元333，输入电压采集单元包括连接至充电输入端口31的检测电阻；主控单元333根据检测电阻上的电压值，采集充电输入端口的输入电压值，以使主控单元333能够实时获取充电输入端口31输出的电压，避免充电输入端口31输出电压异常的情况。稳压单元将充电输入端口31输出的电压转换为电源管理模块33中各个电路单元所需要的工作电压，以对各个电路单元进行供电。
需要说明的是，电源管理模块33的具体实施方式已在上述实施例中进行了详细说明，此处不再赘述。
下面对充电管理装置的具体实现电路进行说明，本实施例以两个充电输出端口32为例进行说明。
请参考图7至图14，在一实施例中，两个充电输出端口32分别为TYPE-C输出端口JP1和TYPE-C输出端口JP3，充电输入端口31为TYPE-C输入端口JP2，TYPE-C输出端口JP1、TYPE-C输出端口JP3与TYPE-C输入端口JP2的结构相同，本实施例以TYPE-C输出端口JP1为例进行说明，TYPE-C输出端口JP1包括VBUS引脚、D+引脚、D-引脚、CC1引脚、CC2引脚和GND引脚，其中VBUS引脚为第二电源传输引脚，D+引脚和D-引脚为第二数据传输引脚。
如图7所示，稳压单元采用稳压芯片V1，其型号为eS8533，稳压芯片V1用于提供5V工作电压，稳压芯片V1的IN引脚通过电阻R1连接TYPE-C输入端口JP2的VBUS引脚，稳压芯片V1的OUT引脚用于输出5V工作电压，OUT引脚还通过并联连接的电容C2和电容C3连接地，稳压芯片V1的GND引脚连接地，GND引脚还通过电容C1连接稳压芯片V1的IN引脚。
如图8所示，主控单元333采用主控芯片U2，其型号为CH376T；数据切换单元332采用开关芯片IC1，其型号为BL1532；开关芯片IC1的SEL脚和OEB脚分别连接主控芯片U2的第2脚和第10脚；开关芯片IC1的DP1引脚和DN1引脚连接TYPE-C输出端口JP1的D+引脚和D-引脚，DP2引脚和DN2引脚连接TYPE-C输出端口JP2的VBUS引脚。本实施例中，TYPE-C输出端口JP1的CC1引脚通过电阻R17连接主控芯片U2的第1引脚，以及还通过电阻R15连接第20引脚；TYPE-C输出端口JP3的CC1引脚通过电阻R21连接主控芯片U2的第4引脚，以及还通过电阻R22连接第5引脚；TYPE-C输入端口JP2的CC2引脚通过电阻R24连接主控芯片U2的第14引脚，以及还通过电阻R25连接第13引脚；TYPE-C输入端口JP2的CC1引脚通过电阻R30连接主控芯片U2的第17引脚。此外，主控芯片U2的第7引脚连接地；主控芯片U2的第9引脚用于接收稳压单元336输出的5V工作电压，还通过电容C14连接地；主控芯片U2的第19引脚依次连接电阻R20和电阻R18。
如图9所示，降压单元335采用DC-DC的降压芯片U1，其型号为CX8855，降压芯片U1的IN引脚连接TYPE-C输入端口JP2的VBUS引脚，降压芯片U1的IN引脚还通过电容C4连接地，电容C4与地相交的一点通过电阻R2连接降压芯片U1的FB引脚，电容C5、电容C6并联在电容C4的两端，降压芯片U1的两个GND引脚连接地，降压芯片U1的两个SW引脚相连，并且两个SW引脚相连的一点通过电感L3、电阻R7连接电容C7的一端，电容C7的另一端连接地，电容C8、电容C9、电容C10和电容C11并联在电容C7的两端，电阻R7与电容C6相交的一点连接降压芯片U1的FSW引脚，电感L3与电阻R7相交的一点连接降压芯片U1的ISENDS引脚，电感L3与电阻R7相交的一点还通过电阻R4、电阻R5连接地。
供电通道开关单元包括两个第一通道开关334a以及两个第二通道开关334b，其中，两个第一通道开关334a包括：晶体管Q1和晶体管Q3。两个第二通道开关包括：晶体管Q4和晶体管Q8。即，晶体管Q1和晶体管Q8组成第一供电通道开关电路，晶体管Q3和晶体管Q4组成第二供电通道开关电路。
如图10所示，在第一供电通道开关电路中，晶体管Q1的第一极连接TYPE-C输入端口JP2的VBUS引脚，晶体管Q1的第一极还通过电阻R6连接晶体管Q1的控制极，晶体管Q1的第二极连接TYPE-C输出端口JP1的VBUS引脚；晶体管Q8的第一极连接降压芯片U1的SW引脚，晶体管Q8的第一极还经过电阻R31连接晶体管Q8的控制极，晶体管Q8的第二极连接TYPE-C输出端口JP1的VBUS引脚；晶体管Q1的控制极连接晶体管Q2的第一极，晶体管Q2的第二极连接地，晶体管Q2的控制极连接主控芯片U2的第12引脚；晶体管Q8的控制极连接晶体管Q7的第一极，晶体管Q7的第二极连接地，晶体管Q7的控制极连接主控芯片U2的第15引脚。
如图11所示，在第二供电通道开关电路中，晶体管Q3的第一极连接TYPE-C输入端口JP2的VBUS引脚，晶体管Q3的第一极还经过电阻R8连接晶体管Q3的控制极，晶体管Q3的第二极连接TYPE-C输出端口JP3的VBUS引脚；晶体管Q4的第一极连接降压芯片U1的SW引脚，晶体管Q4的第一极还经过电阻R9连接晶体管Q4的控制极，晶体管Q4的第二极连接TYPE-C输出端口JP3的VBUS引脚；晶体管Q3的控制极连接晶体管Q5的第一极，晶体管Q5的第二极连接地，晶体管Q5的控制极连接主控芯片U2的第16引脚；晶体管Q4的控制极连接晶体管Q6的第一极，晶体管Q6的第二极连接地，晶体管Q6的控制极连接主控芯片U2的第11引脚；此外，TYPE-C输出端口JP3的VBUS引脚还通过电阻R10连接地。
如图12所示，输入电压采集单元包括电阻R16和电阻R23，电阻R16的一端连接TYPE-C输入端口JP2的VBUS引脚，电阻R16的另一端连接主控芯片U2的第6引脚和电阻R23的一端，电阻R23的另一端连接地；电阻R16和电阻R23连接的一端连接电容C13的一端，电容C13的另一端连接地。
如图13所示，接入检测单元331采用开关芯片IC1，其型号为BL1532，其SEL引脚和OEB引脚分别连接主控芯片U2的第2引脚和第10引脚，TYPE-C输出端口JP1的D+引脚和D-引脚分别连接开关芯片IC1的DP1引脚和DN1引脚，TYPE-C输出端口JP3的D+引脚和D-引脚分别连接开关芯片IC1的DP2引脚和DN2引脚；此外，开关芯片IC1的OEB引脚连接电阻R33的一端、电阻R34的一端，电阻R33的另一端连接地，电阻R34的另一端连接电阻R32；开关芯片IC1的VCC引脚用于接收5V工作电压，并通过电容C12连接地。
如图14所示，快充提醒单元包括发光二极管LED1和发光二极管LED2，发光二极管LED1的阳极用于接收稳压单元336输出的5V工作电压，发光二极管LED1的阴极通过电阻R26连接主控芯片U2的第8引脚，发光二极管LED2的阳极用于接收稳压单元336输出的5V工作电压，发光二极管LED2的阴极通过电阻R27连接主控芯片U2的第18引脚。在一实施例中，LED1为发红光的发光二极管，其用于指示快充；LED2为发绿光的发光二极管，其用于指示慢充。
基于上述实施例提供的充电管理装置30，请参考图15，本发明实施例还提供了一种充电管理方法，应用于主控单元，包括以下步骤：
步骤101：检测各个充电输出端口32是否连接有待充电设备。若检测到所有充电输出端口32均未连接有待充电设备，则进入待机模式，在等待模式中，可按照一定间隔时间循环检测各个充电输出端口32是否连接有待充电设备，并且控制每个充电输出端口32的第二数据传输引脚与充电输入端口31的第一数据传输引脚断开连接。
步骤102：若检测到至少一个充电输出端口32连接有待充电设备时，控制连接有待充电设备的充电输出端口32对应的数据通信通路导通，以获取待充电设备的额定充电信息。
步骤103：控制对应的供电通路导通，并根据待充电设备的额定充电信息，输出与额定充电信息相匹配的电源输出信号至对应的充电输出端口。
在一实施例中，步骤102包括：当检测到只有一个充电输出端口32连接有待充电设备时，则进入单充电盲插主副切换模式，在单充电盲插主副切换模式，控制连接有待充电设备的一个充电输出端口32对应的数据通信通路导通，以获取待充电设备的额定充电信息，使得连接有待充电设备的一个充电输出端口输出与额定充电信息相匹配的电源输出信号。步骤103包括：控制连接有待充电设备的一个充电输出端口对应的供电通路导通，并根据待充电设备的额定充电信息输出与额定充电信息相匹配的电源输出信号至对应的充电输出端口32。
在另一实施例中，步骤102包括：当检测到至少两个充电输出端口32连接有待充电设备时，则进入多充电盲插主副切换模式，在多充电盲插主副切换模式，控制连接有待充电设备的至少两个充电输出端口32对应的数据通信通路导通，以获取待充电设备的额定充电信息，使得连接有待充电设备的至少两个充电输出端口32输出与对应待充电设备的额定充电信息相匹配的电源输出信号。步骤103包括：控制连接有待充电设备的至少两个充电输出端口32对应的供电通路导通，并根据至少两个待充电设备的额定充电信息输出与额定充电信息相匹配的电源输出信号至对应的至少两个充电输出端口32。
需要说明的是，上述各个方法步骤的具体实施方式在上述实施例中均进行了详细说明，此处不再一一赘述。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (21)

1.一种充电管理装置，其特征在于，包括：
一个充电输入端口，包括第一数据传输引脚；
多个充电输出端口，每个所述充电输出端口包括第二数据传输引脚；每个所述充电输出端口的第二数据传输引脚都能够与所述充电输入端口的第一数据传输引脚连接，以形成一条导通的数据通信通路，从而在所述充电输入端口与对应的充电输出端口之间进行通信；
电源管理模块，用于检测各个所述充电输出端口是否连接有待充电设备；若所述电源管理模块检测到至少一个充电输出端口连接有待充电设备时，则控制连接有待充电设备的充电输出端口对应的数据通信通路导通，以获取所述待充电设备的额定充电信息，使得连接有所述待充电设备的充电输出端口输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号。
2.如权利要求1所述的充电管理装置，其特征在于，所述充电输入端口还包括：第一电源传输引脚；每个所述充电输出端口还包括：第二电源传输引脚；每个所述充电输出端口的第二电源传输引脚都能够与所述充电输入端口的第一电源传输引脚连接，以形成一条导通的供电通路；
所述电源管理模块还用于在检测到至少一个充电输出端口连接有待充电设备时，控制连接有待充电设备的充电输出端口对应的供电通路导通，并根据所述待充电设备的额定充电信息输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号至对应的所述充电输出端口。
3.如权利要求2所述的充电管理装置，其特征在于，所述电源管理模块包括：
接入检测单元，分别与所述多个充电输出端口相连接，用于检测所述充电输出端口是否连接有待充电设备，并输出对应的连接信息；
数据切换单元，连接于所述第一数据传输引脚和多个所述第二数据传输引脚之间，用于断开或者导通对应的所述数据通信通路；
主控单元，分别与所述数据切换单元、所述接入检测单元相连接，用于响应于所述连接信息，控制所述数据切换单元导通连接有待充电设备的充电输出端口对应的所述数据通信通路，以获取所述待充电设备的额定充电信息。
4.如权利要求3所述的充电管理装置，其特征在于，所述电源管理模块还包括：
供电通道开关单元，连接于所述第一电源传输引脚和多个所述第二电源传输引脚之间，用于断开或者导通对应的所述供电通路；
所述主控单元与所述供电通道开关单元相连接，用于响应于所述连接信息，控制所述供电通道开关单元导通连接有待充电设备的充电输出端口对应的所述供电通路，并根据所述待充电设备的额定充电信息输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号至对应的所述充电输出端口。
5.如权利要求4所述的充电管理装置，其特征在于，所述电源管理模块还包括：
降压单元，与所述第一电源传输引脚连接，用于对所述第一电源传输引脚输出的电源信号进行降压处理；
所述供电通道开关单元包括：多个第一通道开关和多个第二通道开关；所述第一通道开关连接于所述第一电源传输引脚和对应的所述第二电源传输引脚之间；所述第二通道开关连接于所述降压单元和对应的所述第二电源传输引脚之间；其中，第一通道开关、第二通道开关和第二电源传输引脚一一对应；
所述主控单元分别与所述降压单元、所述多个第一通道开关和所述多个第二通道开关连接，用于在检测到至少两个充电输出端口同时连接有待充电设备时，控制具有最高充电电压的待充电设备所连接的充电输出端口对应的所述第一通道开关导通以及所述第二通道开关断开；所述主控单元还用于控制其余待充电设备所连接的充电输出端口对应的所述第二通道开关导通以及所述第一通道开关断开。
6.如权利要求5所述的充电管理装置，其特征在于，所述充电输出接口为两个，分别为第一充电输出端口和第二充电输出端口；所述供电通道开关单元包括：两个第一通道开关和两个第二通道开关。
7.如权利要求6所述的充电管理装置，其特征在于，所述两个第一通道开关包括：晶体管Q1和晶体管Q3；所述两个第二通道开关包括：晶体管Q4和晶体管Q8；
所述晶体管Q1的第一极连接所述充电输入端口的第一电源传输引脚，所述晶体管Q1的第二极连接所述第一充电输出端口的第二电源传输引脚；所述晶体管Q8的第一极连接所述降压单元，所述晶体管Q8的第二极连接所述第一充电输出端口的第二电源传输引脚；所述晶体管Q1和晶体管Q8的控制极连接所述主控单元；
所述晶体管Q3的第一极连接所述充电输入端口的第一电源传输引脚，所述晶体管Q3的第二极连接所述第二充电输出端口的第二电源传输引脚；所述晶体管Q4的第一极连接所述降压单元，所述晶体管Q4的第二极连接所述第二充电输出端口的第二电源传输引脚；所述晶体管Q3和晶体管Q4的控制极连接所述主控单元。
8.如权利要求7所述的充电管理装置，其特征在于，所述供电通道开关单元还包括：晶体管Q5、晶体管Q6、晶体管Q2和晶体管Q7；
所述晶体管Q5连接于所述晶体管Q3的控制极和所述主控单元之间，用于控制所述主控单元输出至所述晶体管Q3的控制极的控制命令；
所述晶体管Q6连接于所述晶体管Q4的控制极和所述主控单元之间，用于控制所述主控单元输出至所述晶体管Q4的控制极的控制命令；
所述晶体管Q2连接于所述晶体管Q1的控制极和所述主控单元之间，用于控制所述主控单元输出至所述晶体管Q1的控制极的控制命令；
所述晶体管Q7连接于所述晶体管Q8的控制极和所述主控单元之间，用于控制所述主控单元输出至所述晶体管Q8的控制极的控制命令。
9.如权利要求3所述的充电管理装置，其特征在于，所述电源管理模块还包括：
输入电压采集单元，连接于所述主控单元，所述输入电压采集单元包括连接至所述充电输入端口的检测电阻；所述主控单元根据所述检测电阻上的电压值，采集所述充电输入端口的输入电压值。
10.如权利要求3所述的充电管理装置，其特征在于，所述电源管理模块还包括：
快充提醒单元，包括多组分别与多个所述充电输出端口对应的指示灯，所述快充提醒单元与所述主控单元连接，并根据所述主控单元对多个所述充电输出端口是否连接有待充电设备的检测结果，控制与各个所述充电输出端口对应的指示灯的亮灭状态。
11.如权利要求10所述的充电管理装置，其特征在于，所述指示灯的亮灭状态包括亮、灭和/或闪烁。
12.如权利要求2所述的充电管理装置，其特征在于，所述电源管理模块还包括：
稳压单元，用于为所述电源管理模块中各个单元提供所需的工作电压。
13.如权利要求1所述的充电管理装置，其特征在于，所述电源管理模块在所述数据通信通路导通时，能够通过所述数据通信通路与对应的待充电设备、充电座进行数据传输。
14.一种充电管理装置，其特征在于，包括一个充电输入端口、多个充电输出端口和电源管理模块；
其中：
所述充电管理装置具有待机模式、单充电盲插主副切换模式和多充电盲插主副切换模式；
当所述电源管理模块检测到各个充电输出端口均未连接有待充电设备时，所述电源管理模块控制进入待机模式，在所述待机模式，所述电源管理模块控制每个所述充电输出端口的第二数据传输引脚与所述充电输入端口的第一数据传输引脚断开连接；
当所述电源管理模块检测到只有一个充电输出端口连接有待充电设备时，所述电源管理模块控制进入单充电盲插主副切换模式，在所述单充电盲插主副切换模式，所述电源管理模块控制连接有待充电设备的一个充电输出端口对应的数据通信通路导通，以获取所述待充电设备的额定充电信息，使得连接有所述待充电设备的一个充电输出端口输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号；
当所述电源管理模块检测到至少两个充电输出端口连接有待充电设备时，所述电源管理模块控制进入多充电盲插主副切换模式，在所述多充电盲插主副切换模式，所述电源管理模块控制连接有待充电设备的至少两个充电输出端口对应的数据通信通路导通，以获取所述待充电设备的额定充电信息，使得连接有所述待充电设备的至少两个充电输出端口输出与对应待充电设备的所述额定充电信息相匹配的电源输出信号。
15.如权利要求14所述的充电管理装置，其特征在于，在所述待机模式，所述电源管理模块控制每个所述充电输出端口的第二电源传输引脚与所述充电输入端口的第一电源传输引脚断开连接；
在所述单充电盲插主副切换模式，所述电源管理模块控制连接有待充电设备的一个充电输出端口对应的供电通路导通，并根据所述待充电设备的额定充电信息输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号至对应的所述充电输出端口；
在所述多充电盲插主副切换模式，所述电源管理模块控制连接有待充电设备的至少两个充电输出端口对应的供电通路导通，并根据至少两个所述待充电设备的额定充电信息输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号至对应的至少两个所述充电输出端口。
16.一种一拖多快充数据线，其特征在于，包括：
充电输入接口；
多个充电输出接口；
如权利要求1至13中任一项所述的充电管理装置，用于在至少一个充电输出接口上连接有待充电设备时，控制对应的数据通信通路导通，以获取所述待充电设备的额定充电信息，使得对应的充电输出接口输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号；
其中，所述充电输入接口与充电输入端口连接，所述充电输出接口与对应的充电输出端口连接。
17.如权利要求16所述的一拖多快充数据线，其特征在于，所述充电输出接口包括：苹果接口、安卓接口、micro接口和type-c接口中的至少两个。
18.如权利要求16所述的一拖多快充数据线，其特征在于，所述充电输入接口包括：type-c接口。
19.一种快充系统，其特征在于，包括：
充电座，包括输出接口；
待充电设备，包括充电接口；
如权利要求16所述的一拖多快充数据线，所述一拖多快充数据线的充电输入接口连接所述充电座的输出接口，所述一拖多快充数据线的充电输出接口连接所述待充电设备的充电接口。
20.一种充电管理方法，其特征在于，应用于如权利要求1至13中任一项所述的充电管理装置，所述充电管理方法包括：
检测各个充电输出端口是否连接有待充电设备；
若检测到至少一个充电输出端口连接有待充电设备时，则控制对应的数据通信通路导通，以获取所述待充电设备的额定充电信息，使得连接有所述待充电设备的充电输出端口输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号。
21.如权利要求20所述的充电管理方法，其特征在于，所述充电管理方法还包括：
控制对应的供电通路导通，并根据所述待充电设备的额定充电信息输出与所述额定充电信息相匹配的电源输出信号至对应的充电输出端口。
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