CN115528775A - 一种人工智能控制选择快充及慢充三模式装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种人工智能控制选择快充及慢充三模式装置和方法，包括随机快充装置、若干支路、供电单元和控制器，所述若干支路共接后与供电单元电性连接，所述控制器与供电单元电性连接，若干支路中的每条支路上均设置有接口和检测单元，所述检测单元一端与接口连接，另一端与供电单元连接，所述检测单元还与控制器连接；本发明其用于给电子设备进行快充，电子设备可以随机地插入随机快充装置的任意一个接口中实现快充功能，不再需要插入固定的接口才能实现快充，使用十分方便；且本发明既可以保证快充的功能，又能避免多个接口均同时进行快充时出现的安全事故，其具有良好的安全性能。

Description

一种人工智能控制选择快充及慢充三模式装置和方法
技术领域
本发明涉及电子电路领域技术领域，尤其涉及一种人工智能控制选择快充及慢充三模式装置和方法。
背景技术
随着时代科技进步，人类日常生活已经非常频繁使用移动的电子设备，因此出现移动的电子设备出现电量消耗过快，为了解决电子设备频繁又能快速地充电，慢充采用的是恒流方式充电，且在充满后自动转为涓流充电；而快充则普遍采用脉冲大电流充电，配套的市场上三种主流充电线接口分别叫lightning接口、Type-C接口及Micro USB接口。lightning又称闪电接口，是苹果产品专用的充电接口，体积小、充电传输速率较慢。Type-C则为多数安卓手机所用的充电接口，电力传输强悍但成本较高。而Micro USB成本较低，但易损坏且不能两面插。
现有技术公开了201810736624.8专利文献，提供了一种电动汽车充电切换装置及方法，该电动汽车充电切换装置应用于具有快充座和慢充座的电动汽车，该电动汽车充电切换装置包括：与快充座连接的第一充电引导电路，与慢充座连接的第二充电引导电路，以及分别连接快充座和慢充座的第三充电引导电路；快充座的CC2信号端与第一充电引导电路的输入端连接；慢充座的CC信号端与第二充电引导电路的输入端连接；快充座的CC1信号端和慢充座的CP信号端分别与第三充电引导电路连接；分别通过连接快充座的第一充电引导电路和连接慢充座的第二充电引导电路判断充电枪头的类型，避免了快充座和慢充座均连接充电枪头时，同一模块无法准确判断出充电枪头的类型，导致充电异常；
然而现有技术中，充电装置都设置一个固定的快充端口，单一的前置固定端口实现对电子设备进行快充，对普通体验充电用户的使用者是非常难以辨别哪个端口是属于真实的快充端口快充接口和慢充端口的，存在使用不方便的问题；且现有的充电装置存在过载过热等不稳定技术缺陷，更容易在外部环境发生不稳定变化时致使电池发生自燃爆炸等危险发生。为解决上述问题，本申请中提出一种人工智能控制选择快充及慢充三模式装置和方法。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种人工智能控制选择快充及慢充三模式装置和方法，本发明其用于给电子设备进行快充，电子设备可以随机地插入随机快充装置的任意一个接口中实现快充功能，使用十分方便；且本发明既可以保证快充的功能，又具有良好的安全性能。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提出了一种人工智能控制选择快充及慢充三模式装置和方法，包括随机快充装置、若干支路、供电单元和控制器，所述若干支路共接后与供电单元电性连接，所述控制器与供电单元电性连接，若干支路中的每条支路上均设置有接口和检测单元，所述检测单元一端与接口连接，另一端与供电单元连接，所述检测单元还与控制器连接。
优选的，所述随机快充装置可提供12V和24V两种超高输出电压，输出功率为36W，且其耐压超过40V。
优选的，所述供电单元中还设置有电源管理模块，电源管理模块可与电子设备进行握手识别并控制输出对应的电源信号。
优选的，所述供电单元可选用电源适配器、可充电电池或可提供电能装置中的一种，电源信号可选用电压或电流中的一种。
优选的，所述接口选用USB Type－A接口时，每条支路的接口均设置有D+、D－、V+以及V－四个电极，其中V+和V－电极所在通路走电源信号，D+和D－电极所在通路走数据信号，电源信号和数据信号均从接口处先传送到检测单元后再传送至供电单元，供电单元可以通过采集V+和V－电极所在通路上的电流来识别电子设备的快充协议，并根据电子设备的快充需求对应输出电源信号以实现电子设备的快充；每个接口的D+、D－、V+以及V－电极所在通路在连接至检测单元后均一一对应共接至其他接口的D+、D－、V+以及V－电极所在通路；每条支路在检测单元所在位置的前后均设置有一开关，从而保证每个接口的V+和或V－电极所在通路上的通信互不干扰；开关优选为MOS管，进一步优选的，V+电极所在通路上设置P型MOS管，V－电极所在通路上设置N型MOS管。
优选的，所述接口选用USB Type－C接口时，接口包括CC1电极和CC2电极，所述CC1电极和CC2电极所在通路走数据信号，供电单元可通过采集CC1、CC2电极两端的电压来识别电子设备的快充协议，此时V+和或V－电极所在通路上的开关处于断开状态。
优选的，所述随机快充装置仅包括一个检测单元，每条支路共接后依次与至少一个检测单元、供电单元电性连接，检测单元与控制器电性连接，检测单元可检测任一支路上的接口中是否有电子设备电性插入并生成反馈信号传输给控制器，控制器控制供电单元与电子设备进行握手识别以获取电子设备的快充信息，供电单元根据电子设备反馈的快充需求对应地输出电源信号。
优选的，本发明还提供一种随机快充方法，其用于给电子设备快充，其包括以下步骤：
步骤S1：检测到随机电性插入的电子设备；
步骤S2：与随机插入的电子设备进行握手识别以获取电子设备的快充需求；
步骤S3：根据电子设备的快充需求对应输出电源信号；
步骤S4：检测到第一个电子设备的电性插入；
步骤S5：根据电子设备的快充需求对应地输出电源信号；
步骤S6：检测到第二个电子设备的电性插入；
步骤S7：输出常规电源信号；
步骤S8：检测到第N个电子设备的电性插入(N＞2，且N为整数)；及
步骤S9：输出常规电源信号。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本发明其用于给电子设备进行快充，电子设备可以随机地插入随机快充装置的任意一个接口中实现快充功能，不再需要插入固定的接口才能实现快充，使用十分方便；特别是在车载充电器领域，使用者在驾驶车辆的时候不方便去辨别哪个是指定的快充接口和哪一个不是快充接口，本发明的随机快充装置提供一种盲插的方式，使使用者使用起来更加方便和安全；
另外，本发明的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置在第二个电子设备插入另一接口中时，检测单元检测到第二个电子设备的插入并生成反馈信号传输给控制器，所述控制器根据该反馈信号控制供电单元输出的电源信号为常规电源信号；本发明的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置既可以保证快充的功能，又能避免多个接口均同时进行快充时出现的输出功率过高、产生的热能过大而导致充电设备爆炸或者烧伤使用者的不安全事故发生，其具有良好的安全性能。
附图说明
图1为本发明提出的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置快充方法的结构框图。
图2为本发明提出的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置的电路图。
图3为本发明提出的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置中当接口11为USBType－C接口时的电路图。
图4为本发明提出的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置中仅包括一个检测单元的电路图。
图5为本发明提出的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置中三口独立协议图。
图6为本发明提出的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置中慢充协议图。
图7为本发明提出的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置中随机快充协议图。
附图标记：11、接口；13、检测单元；15、控制器；17、供电单元；19、开关。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-7所示，本发明提出的一种人工智能控制选择快充及慢充三模式装置和方法，包括随机快充装置、若干支路、供电单元17和控制器15，所述若干支路共接后与供电单元17电性连接，共接指的是若干支路均先汇聚到其中一条支路上后再与其他单元连接，所述控制器15与供电单元17电性连接，并可控制供电单元17对人工智能控制选择随机快充装置输出的电源信号进行调整，若干支路中的每条支路上均设置有接口11和检测单元13，所述检测单元13一端与接口11连接，另一端与供电单元17连接，所述检测单元13还与控制器15连接，检测单元13可检测所在支路上的接口11是否有电子设备电性插入并反馈给控制器15，控制器15接收到检测单元13的反馈信号后控制供电单元17人工智能控制选择随机快充装置的电源信号，供电单元17按照电子设备的快充需求输出对应的电源信号。
在一个可选的实施例中，所述随机快充装置可提供12V和24V两种超高输出电压，输出功率高达36W，且其耐压超过40V，具有充电速度快、安全性好的优点；控制器15可控制供电单元17与任意一条支路上插入的电子设备进行握手识别，供电单元17根据任意一条支路上插入的电子设备的快充需求对应输出电源信号以实现快充。
在一个可选的实施例中，所述供电单元17中设置有电源管理模块(图未示)，电源管理模块可与电子设备进行握手识别并控制输出对应的电源信号；因此，电子设备可任意插入一个支路的接口11中，该接口11所在支路上的检测单元13检测到有电子设备电性插入并反馈给供电单元17，供电单元17与电子设备进行握手识别并根据电子设备的快充需求对应输出电源信号，从而实现给电子设备快充；本发明的人工智能控制选择随机快充装置的优点是无需再固定设置一个快充接口来实现快充，可以随机地插入任意一个接口11中都能实现快充功能，使用十分方便。
在一个可选的实施例中，所述供电单元17可选用电源适配器、可充电电池或可提供电能装置中的一种，电源信号可选用电压或电流中的一种。
在一个可选的实施例中，所述随机快充装置优选为移动电源或者车载充电器，电子设备优选为手机、可充电耳机、平板电脑或者笔记本电脑等其他移动式充电设备。
在一个可选的实施例中，所述接口11选用USB Type－A接口时，每条支路的接口11均设置有D+、D－、V+以及V－四个电极，其中V+和V－电极所在通路走电源信号，D+和D－电极所在通路走数据信号，电源信号和数据信号均从接口11处先传送到检测单元13后再传送至供电单元17，供电单元17可以通过采集V+和V－电极所在通路上的电流来识别电子设备的快充协议，并根据电子设备的快充需求对应输出电源信号以实现电子设备的快充；每个接口11的D+、D－、V+以及V－电极所在通路在连接至检测单元13后均一一对应共接至其他接口11的D+、D－、V+以及V－电极所在通路；每条支路在检测单元13所在位置的前后均设置有一开关19，从而保证每个接口11的V+和或V－电极所在通路上的通信互不干扰；开关19优选为MOS管，进一步优选的，V+电极所在通路上设置P型MOS管，V－电极所在通路上设置N型MOS管；在V+和或V－电极所在通路上设置有开关19，当供电单元17通过采集V+、V－电极所在通路的电流与插入接口11的电子设备进行握手识别时，开关19处于连通状态；当供电单元17通过采集D+、D－电极两端的电压与插入接口11的电子设备进行握手识别时，开关19处于断开状态。
在一个可选的实施例中，所述接口11选用USB Type－C接口时，接口11包括CC1电极和CC2电极，所述CC1电极和CC2电极所在通路走数据信号，供电单元17可通过采集CC1、CC2电极两端的电压来识别电子设备的快充协议，此时V+和或V－电极所在通路上的开关处于断开状态。
在一个可选的实施例中，所述随机快充装置仅包括一个检测单元13，每条支路共接后依次与至少一个检测单元13、供电单元电性连接，检测单元13与控制器15电性连接，检测单元13可检测任一支路上的接口11中是否有电子设备电性插入并生成反馈信号传输给控制器15，控制器15控制供电单元17与电子设备进行握手识别以获取电子设备的快充信息，供电单元17根据电子设备反馈的快充需求对应地输出电源信号；快充电压为满足电子设备快充需求的输出电压，常规输出电压是电子设备普通充电状态所需的工作电压，常规输出电压要小于快充电压，例如：电子设备的常规输出电压为5V，而快充电压为10V、12V或24V等任意用于实现快速充电的电压方案。
在一个可选的实施例中，本发明还提供一种随机快充方法，其用于给电子设备快充，其包括以下步骤：
步骤S1：检测到随机电性插入的电子设备；
步骤S2：与随机插入的电子设备进行握手识别以获取电子设备的快充需求；
步骤S3：根据电子设备的快充需求对应输出电源信号；
步骤S4：检测到第一个电子设备的电性插入；
步骤S5：根据电子设备的快充需求对应地输出电源信号；
步骤S6：检测到第二个电子设备的电性插入；
步骤S7：输出常规电源信号；
步骤S8：检测到第N个电子设备的电性插入(N＞2，且N为整数)；
步骤S9：输出常规电源信号。
本发明的工作原理为：工作时，本发明的随机快充装置10的工作过程包括：
第一个电子设备随机插入一个接口11中时，该接口11所在支路上的检测单元13可以检测到有电子设备电性插入并生成反馈信号传输给控制器15，控制器15控制供电单元17与插入的电子设备进行握手识别，同时控制开关19连通或者断开，完成握手识别后，供电单元17根据电子设备的快充需求对应地输出电源信号，控制器15控制开关19连通，从而实现电子设备快充。
当第二个电子设备插入第二个接口11中时，该接口11所在支路上的检测单元13检测到第二个电子设备的电性插入并反馈信号给控制器15，控制器15控制供电单元17输出常规输出电压，插入两个接口11中的两个电子设备均按照常规输出电压进行普通充电。
当第N个电子设备插入第N个接口11中时(N＞2且N为整数)，该接口11所在支路的检测单元13检测到第N个电子设备的电性插入后反馈给控制器15，控制器15控制供电单元17直接输出调整后的电压至第N个电子设备，不再进行电压调整，所有的接口11均按照降低后的输出电压进行普通充电。
本发明的人工智能控制选择随机快充装置在第二个电子设备插入后即马上降低输出电压，供电单元17给两个电子设备均进行普通充电，以避免供电单元17由于输出功率过高，产生的热能过大而导致人工智能控制选择随机快充装置本身发生故障，甚至起火，具有良好的安全性能。
作为一种选择，当第一个电性插入的电子设备不支持快充时，供电单元17无法与电子设备进行握手识别从而无法获取电子设备的快充需求，供电单元17按照设定的一常规电压值输出以给电子设备进行普通充电，该常规电压值不会超过市面上的电子设备所能承受的最大电压值；但是，当后续插入的一电子设备支持快充时，供电单元17可以与后续插入的该电子设备进行握手识别，并按照该电子设备的快充需求对应的调整输出电源信号，从而满足电子设备的快充需求；该人工智能控制选择随机快充装置可以满足快充需求，而且不限定于第一个插入的电子设备必须支持快充的问题。
当第一个电性插入的电子设备不支持快充，而后续插入的电子设备支持快充时，人工智能控制选择随机快充装置不再与后续插入的电子设备进行握手识别，直接输出设定的常规输出电压给电子设备进行普通充电。当满足其中一个电子设备的快充需求，而该输出电压又超过另一个电子设备所能承受的最大电压时，从而容易导致线路故障，甚至对电子设备造成损伤，该实施例的人工智能控制选择随机快充装置就避免了这个问题的产生，所有的接口11均按照设定的常规输出电压进行常规充电；
与现有技术相比，本发明的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置，其用于给电子设备进行快充，其包括若干支路、供电单元、检测单元以及控制器，所述若干支路均与供电单元电性连接，所述检测单元与控制器电性连接，所述控制器与供电单元电性连接，每条支路上均设置有接口，所述检测单元检测任一支路的接口中是否有电子设备电性插入并生成反馈信号传输给控制器，所述控制器控制供电单元与插入任一支路接口中的电子设备进行握手识别，供电单元根据电子设备的快充需求对应地输出电源信号；电子设备可以随机地插入随机快充装置的任意一个接口中实现快充功能，不再需要插入固定的接口才能实现快充，使用十分方便；特别是在车载充电器领域，使用者在驾驶车辆的时候不方便去辨别哪个是指定的快充接口和哪一个不是快充接口，本发明的随机快充装置提供一种盲插的方式，使使用者使用起来更加方便和安全；
另外，本发明的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置在第二个电子设备插入另一接口中时，检测单元检测到第二个电子设备的插入并生成反馈信号传输给控制器，所述控制器根据该反馈信号控制供电单元输出的电源信号为常规电源信号；本发明的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置既可以保证快充的功能，又能避免多个接口均同时进行快充时出现的输出功率过高、产生的热能过大而导致充电设备爆炸或者烧伤使用者的不安全事故发生，其具有良好的安全性能。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制；因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种人工智能控制选择快充及慢充三模式装置，包括随机快充装置、若干支路、供电单元(17)和控制器(15)，其特征在于，所述若干支路共接后与供电单元(17)电性连接，所述控制器(15)与供电单元(17)电性连接，若干支路中的每条支路上均设置有接口(11)和检测单元(13)，所述检测单元(13)一端与接口(11)连接，另一端与供电单元(17)连接，所述检测单元(13)还与控制器(15)连接。
2.根据权利要求1所述的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置，其特征在于，所述随机快充装置可提供12V和24V两种超高输出电压，输出功率为36W，且其耐压超过40V。
3.根据权利要求1所述的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置，其特征在于，所述供电单元(17)中还设置有电源管理模块，电源管理模块可与电子设备进行握手识别并控制输出对应的电源信号，所述电子设备可选用手机、可充电耳机、平板电脑或者笔记本电脑中的一种。
4.根据权利要求1所述的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置，其特征在于，所述供电单元(17)可选用电源适配器、可充电电池或可提供电能装置中的一种，电源信号可选用电压或电流中的一种。
5.根据权利要求1所述的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置，其特征在于，所述随机快充装置可选用移动电源或车载充电器中的一种。
6.根据权利要求1所述的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置，其特征在于，所述接口(11)选用USB Type－A接口时，每条支路的接口(11)均设置有D+、D－、V+以及V－四个电极，其中V+和V－电极所在通路走电源信号，D+和D－电极所在通路走数据信号，电源信号和数据信号均从接口(11)处先传送到检测单元(13)后再传送至供电单元(17)，供电单元(17)可以通过采集V+和V－电极所在通路上的电流来识别电子设备的快充协议，并根据电子设备的快充需求对应输出电源信号以实现电子设备的快充；每个接口(11)的D+、D－、V+以及V－电极所在通路在连接至检测单元(13)后均一一对应共接至其他接口(11)的D+、D－、V+以及V－电极所在通路；每条支路在检测单元(13)所在位置的前后均设置有一开关(19)，从而保证每个接口(11)的V+和或V－电极所在通路上的通信互不干扰；开关(19)优选为MOS管，进一步优选的，V+电极所在通路上设置P型MOS管，V－电极所在通路上设置N型MOS管。
7.根据权利要求1所述的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置，其特征在于，所述接口(11)选用USB Type－C接口时，接口(11)包括CC1电极和CC2电极，所述CC1电极和CC2电极所在通路走数据信号，供电单元(17)可通过采集CC1、CC2电极两端的电压来识别电子设备的快充协议，此时V+和或V－电极所在通路上的开关处于断开状态。
8.根据权利要求1所述的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置，其特征在于，所述随机快充装置仅包括一个检测单元(13)，每条支路共接后依次与至少一个检测单元(13)、供电单元电性连接，检测单元(13)与控制器(15)电性连接，检测单元(13)可检测任一支路上的接口(11)中是否有电子设备电性插入并生成反馈信号传输给控制器(15)，控制器(15)控制供电单元(17)与电子设备进行握手识别以获取电子设备的快充信息，供电单元(17)根据电子设备反馈的快充需求对应地输出电源信号。
9.根据权利要求1-8任一项所述的人工智能控制选择快充及慢充三模式装置的随机快充方法，用于给电子设备快充，其包括以下步骤：
步骤S1：检测到随机电性插入的电子设备；
步骤S2：与随机插入的电子设备进行握手识别以获取电子设备的快充需求；
步骤S3：根据电子设备的快充需求对应输出电源信号；
步骤S4：检测到第一个电子设备的电性插入；
步骤S5：根据电子设备的快充需求对应地输出电源信号；
步骤S6：检测到第二个电子设备的电性插入；
步骤S7：输出常规电源信号；
步骤S8：检测到第N个电子设备的电性插入(N＞2，且N为整数)；
步骤S9：输出常规电源信号。
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