CN117081205A - 多路快充控制电路和方法、充电芯片以及供电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电装置技术领域，特别涉及一种多路快充控制电路和方法、充电芯片以及供电设备，其中多路快充控制电路包括多个快充模块，各个快充模块分别用于接入充电终端；电源模块，电源模块与多个快充模块分别电性连接，以构成多条充电通路；监听模块，用于监测充电请求以及控制模块，控制模块与多个快充模块以及电源模块分别电性连接，控制模块用于检测处于导通状态的各充电通路的输出电流；判断处于导通状态的各充电通路的输出电流是否大于预设电流阈值；判断各快充模块的温度是否大于预设温度阈值；判断充电通路中所连接的充电终端是否处于充满状态。本发明技术方案旨在及时断开充满电的终端设备，避免电池出现发热、鼓包甚至着火等安全隐患。

Description

多路快充控制电路和方法、充电芯片以及供电设备

技术领域

本发明涉及充电装置技术领域，特别涉及一种多路快充控制电路和方法、充电芯片以及供电设备。

背景技术

在当前的3C行业，智能终端设备越来越多，如手机，平板，充电宝等等。在出厂前通常会进行各种测试，其内部的电池需要多次充电。充电的效率和安全性是重要的一个性能指标。工厂产线端通常会有大量的设备同时在充电待测试。

相关技术中的多路充电装置在充电完成后通常是在涓流状态，如果持续充电，部分电池可能会出现发热、鼓包，甚至着火等安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种多路快充控制电路和方法、充电芯片以及供电设备，旨在及时断开充满电的终端设备，避免电池出现发热、鼓包甚至着火等安全隐患。

为实现上述目的，本发明提出的一种多路快充控制电路，包括：

多个快充模块，各个所述快充模块分别用于接入充电终端；

电源模块，所述电源模块与所述多个快充模块分别电性连接，以构成多条充电通路；

监听模块，用于监测每个快充模块所连接到的充电终端发送的充电请求，所述充电请求包括电压和电流请求；以及

控制模块，所述控制模块与所述多个快充模块、所述电源模块以及所述监听模块分别电性连接，所述控制模块用于：

当有任意充电通路处于导通状态时，检测处于导通状态的各充电通路的输出电流，并接收所述监听模块反馈的充电终端的充电请求，依所述充电请求调整充电参数；

判断处于导通状态的各充电通路的输出电流是否大于预设电流阈值，若是，则关闭该充电通路；

若各充电通路的输出电流不大于预设电流阈值，则判断各快充模块的温度是否大于预设温度阈值，若是，则关闭该充电通路；

若各充电通路的输出电流不大于预设电流阈值，且各快充模块的温度不大于预设温度阈值，则判断充电通路中所连接的充电终端是否处于充满状态，若是，则关闭该充电通路。

在本申请的一实施例中，所述控制模块包括：

检测单元，所述检测单元用于检测检测处于导通状态的各充电通路的输出电流是否大于预设电流阈值、各快充模块的温度是否大于预设温度阈值以及充电通路中所连接的充电终端是否处于充满状态；

控制单元，所述控制单元用于控制充电通路的通/断；以及

MCU主控单元，用于接收所述检测单元的检测信息并向所述控制单元发出执行指令。

在本申请的一实施例中，所述检测单元为IIC总线通信单元。

在本申请的一实施例中，所述控制单元为I/O控制单元。

在本申请的一实施例中，所述控制模块还包括USB通信转换单元，用于转换USB的接口类型。

在本申请的一实施例中，所述快充模块内设置有快充芯片。

在本申请的一实施例中，所述快充芯片为SW351。

为实现上述目的，本发明还提供一种充电芯片，包括如上所述的多路快充控制电路。

为实现上述目的，本发明还提供一种供电设备，包括：

电源输入接口，用于接收外部电源提供的电压；

多个USB接口，用于与多个充电终端一一电性连接；以及

如上所述的多路快充控制电路或如上所述的充电芯片。

为实现上述目的，本发明还提供一种多路快充控制方法，应用于如上所述的多路快充控制电路中，所述多路快充控制方法包括：

打开指定充电通路，根据充电终端发送的充电请求调整充电参数；

判断处于充电状态的充电通路中的电流是否超过预设电流阈值，若是，则断开该充电通路；

判断处于充电状态的快充模块的温度是否超过预设的温度阈值，若是，则断开该充电通路；

判断处于充电状态的充电终端是否充电完成，若是，则断开该充电通路。

本发明技术方案通过采用设置检测单元来检测充电通路中的电流是否超过预设电流阈值、充电模块的温度是否大于预设温度阈值以及充电终端是否充电完成，并将检测的信息反馈至控制单元，用于及时控制充电通路的通/断，对多路快充控制电路实时保护，防止因持续充电导致电池发热、鼓包甚至爆炸起火等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种多路快充控制电路的功能模块示意图；

图2为本申请实施例提供的一种多路快充控制方法的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本申请在说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在限制本申请。

为解决背景技术中的问题，本发明提出的一种多路快充控制电路，包括多个快充模块，各个所述快充模块分别用于接入充电终端；电源模块，所述电源模块与所述多个快充模块分别电性连接，以构成多条充电通路；监听模块，用于监测每个快充模块所连接到的充电终端发送的充电请求，所述充电请求包括电压和电流请求；以及控制模块，所述控制模块与所述多个快充模块以及所述电源模块分别电性连接，所述控制模块用于：当有任意充电通路处于导通状态时，检测处于导通状态的各充电通路的输出电流并接收所述监听模块反馈的充电终端的充电请求，依所述充电请求调整充电参数；判断处于导通状态的各充电通路的输出电流是否大于预设电流阈值，若是，则关闭该充电通路；若各充电通路的输出电流不大于预设电流阈值，则判断各快充模块的温度是否大于预设温度阈值，若是，则关闭该充电通路；若各充电通路的输出电流不大于预设电流阈值，且各快充模块的温度不大于预设温度阈值，则判断充电通路中所连接的充电终端是否处于充满状态，若是，则关闭该充电通路。

可以理解地，图1为本申请实施例提供的一种多路快充控制电路的功能模块示意图。如图1所示，多路快充控制电路包括多个快充模块、电源模块以及控制模块，多个快充模块分别接入充电终端，快充模块可以采用例如Type-A或Type-C等类型的接口，需要说明的是，多个快充模块可以设置相同类型的接口，也可以设置为不同类型的接口，多个快充模块的数量可以为10个、15个或者20个，也可以为其它数量，在此不作限定。图1中所示的充电终端对应的是不同的电子设备，电子设备的类型可以相同，也可以不同，例如，所述电子设备可为手机、平板电脑等。为了方便描述，在本实施例的图1中，多个所述快充模块采用相同的元件符号来标示，多个充电终端也采用相同的元件符号来标示。

所述电源模块用于接收外部电源提供的输入电压，并将输入电压转换为合适的输出电压后输出。例如，外部电源可以提供输入电压为220V的交流电，相应的，电源模块可以将外部电源提供的交流输入电压转换为直流输出电压。电源模块的输出端与多个快充模块分别电连接，以构成多条充电通路，用于通过相应的快充模块给接入的多个充电终端输出充电电压。

所述监听模块实时监测到快充模块所接收的充电终端发送的充电请求，当有充电终端插入快充模块，快充模块会进行设备识别，快充模块可以与连接的充电终端进行通信，并识别充电终端所使用的充电协议，如USB、PD、QC和Apple的快充协议等。通过识别充电协议，快充模块以根据充电终端的充电需求提供相应的电压和电流；快充模块也可以通过识别充电终端的特征，如充电终端的电阻、ID或其他标识符等，来判断充电终端类型并提供相应的充电功率；根据充电终端的识别结果，快充模块会自动调整相应的充电参数，包括输出电压和输出电流，以提供最优的充电功率。

具体的，监听模块检测到每个快充模块所连接的充电终端的充电请求后，将该充电请求反馈至控制模块，控制模块接受到该充电请求的参数后依请求调整充电参数，以提供最优、最安全的充电功率。

在本实施例中，控制模块与多条充电通路分别电连接，用于控制多条充电通路的通断状态。具体地，控制模块包括检测单元、控制模块以及MCU主控单元，检测单元用于检测各充电通路中的输出电流、快充模块的温度以及充电终端的充电状态，具体地，当有任意充电通路处于导通状态时，检测处于导通状态的各充电通路的输出电流；可以理解的，当充电通路中连接充电终端时，充电通路为导通状态，判断处于导通状态的各充电通路的输出电流是否大于预设电流阈值，若是，则该充电通路中的电流值过大，充电功率则过大，容易损伤充电终端或者造成发热，控制单元则关闭该充电通路；若电流值小于或等于预设电流阈值，则继续充电；其中，所述预设电流阈值例如可设为10mA或100mA等，在本实施例中不对所述预设电流阈值的具体值做限定。需要说明的是，在有充电终端插入到快充模块的接口时，检测单元还可以检测到快充模块接口的电平状态，从而检测出快充模块接口的插拔状态。

若各充电通路的输出电流不大于预设电流阈值，则判断各快充模块的温度是否大于预设温度阈值，若是，则关闭该充电通路。需要说明的是，快充模块内可以设置充电芯片、MOS开关、NTC热敏电阻等元件，可以通过检测NTC热敏电阻的电阻值的变化，从而判断快充模块是否温度过高，若是温度过高，则检测单元将温度过高的信号反馈至MCU主控单元，MCU主控单元将充电通路断开的指令发送至控制单元，控制单元控制充电通路断开，停止充电；若温度小于或等于预设温度阈值，则继续充电。

如此，通过对充电通路的实时检测，若充电通路出现电流过大、温度过高以及充电完成的情况，可以及时断开充电通路，避免充电终端出现电池鼓包、损坏甚至爆炸等不利情况发生。

若各充电通路的输出电流不大于预设电流阈值，且各快充模块的温度不大于预设温度阈值，则判断充电通路中所连接的充电终端是否处于充满状态，若是，则关闭该充电通路。

可选地，在断开充电通路时还可以发出报警信息，以便于人工干预进行调整。

控制单元用于控制充电通路的通/断，MCU主控单元用于接收所述检测单元的检测信息，并向控制单元发出执行指令，以控制充电通路的通/断。

进一步的，所述检测单元为IIC总线通信单元。可以理解地，IIC总线通信单元为两线式串行总线，可用于发送和接收数据，因此，可以接受到电流信号、温度信号以及充电状态信号，对于充电通路进行实时检测，并可以将信号发送至MCU主控单元，MCU主控单元再向控制单元发出是否执行充电通路断开的指令，以便于及时断开充电通路。

在本申请的一实施例中，所述控制单元为I/O控制单元。I/O控制单元负责对充电通路进行控制，包括启动、停止、调整参数等。它通过与MCU中控单元的接口进行通信，发送和接收指令来实现对充电通路的控制。

在本申请的一实施例中，所述控制模块还包括USB通信转换单元，用于转换USB的接口类型。USB通信转换单元是一种用于将USB接口与其他类型接口进行转换的设备。它通常用于在不同设备之间进行数据传输或连接。

在本申请的一实施例中，所述快充模块内设置有快充芯片。

可以理解地，快充芯片利用了先进的功率管理算法和高效的电源转换技术，能够在短时间内为设备充电，并在充电过程中保持电池的安全和稳定。与传统的充电方式相比，快充芯片可以通过增加充电电流和电压来提高充电速度。这意味着用户可以以更短的时间内获得更多的电量，使移动设备更方便快捷地使用。

在本申请的一实施例中，所述快充芯片为SW351。SW351支持TYPE-A接口和TYPE-C接口类型，并且支持PPS、PD、QC、ACF、AFCP等充电协议。

本发明还提供一种充电芯片，包括如上所述的多路快充控制电路。其中，所述多路快充控制电路可对应于图1所示的多路快充控制电路，关于所述多路快充控制电路的具体技术细节请参阅前面对图1所示的多路快充控制电路的相关具体描述，为节省篇幅及避免重复起见，在此不进行重复赘述。

本发明还提供一种供电设备，包括：

电源输入接口，用于接收外部电源提供的电压；

多个USB接口，用于与多个充电终端一一电性连接；以及

如上所述的多路快充控制电路或如上所述的充电芯片。

可以理解地，所述电源输入接口用于接收外部电源，例如220V的交流市电提供的输入电压，以给所述多路快充控制电路提供输入电压。所述多个USB接口用于与多个充电终端，例如手机、平板电脑等一一电连接。在本实施例中，所述USB接口包括USB TYPE-A接口和USB TYPE-C接口。其中，所述USB接口用于通过USB充电线与充电终端电连接。

所述多路快充控制电路用于为所接入的充电负载充电。在本实施例中，所述多路快充控制电路可对应于图1所示的多路快充控制电路，关于所述多路快充控制电路的具体技术细节请参阅前面对图1所示的多路快充控制电路的相关具体描述，为节省篇幅及避免重复起见，在此不进行重复赘述。可以理解的是，所述多路快充控制电路可以设置在充电芯片中。图2为本申请实施例提供的一种多路快充控制方法的流程图。所述多路快充控制方法可应用于图1所示的多路快充控制电路。应说明的是，本实施例的所述多口充电控制方法并不限于图2所示的流程图中的步骤及顺序。根据不同的需求，所示流程图中的步骤可以增加、移除、或者改变顺序。

在本实施例中，如图2所示，所述多路快充控制方法包括以下步骤：

S10、打开指定充电通路，根据充电终端发送的充电请求调整充电参数；

S20、判断处于充电状态的充电通路中的电流是否超过预设电流阈值，若是，则断开该充电通路；

S30、判断处于充电状态的快充模块的温度是否超过预设的温度阈值，若是，则断开该充电通路；

S40、判断处于充电状态的充电终端是否充电完成，若是，则断开该充电通路。

若处于充电状态的充电通路中的电流没有超过预设电流阈值，则执行步骤S30，若处于充电状态的快充模块的温度没有超过预设的温度阈值，则执行步骤S40，若处于充电状态的充电终端没有完成充电，则返回步骤S20，继续检测处于充电状态的各条通路的输出电流。

本实施例提供的多路快充控制方法，可以实时检测到多路快充电路的充电状态，可以有效避免因充电完成后对充电终端进行持续充电，导致电池出现发热、鼓包甚至爆炸等安全隐患。

需要说明的是，对于前面因为电流或温度异常等因素引起的充电终端暂时停止充电的情况，延长充电时间可以使充电终端能够在此时间内恢复充电。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多路快充控制电路，其特征在于，包括：

多个快充模块，各个所述快充模块分别用于接入充电终端；

电源模块，所述电源模块与所述多个快充模块分别电性连接，以构成多条充电通路；

监听模块，用于监测每个快充模块所连接到的充电终端发送的充电请求，所述充电请求包括电压和电流请求；以及

控制模块，所述控制模块与所述多个快充模块、所述电源模块以及所述监听模块分别电性连接，所述控制模块用于：

当有任意充电通路处于导通状态时，检测处于导通状态的各充电通路的输出电流，并接收所述监听模块反馈的充电终端的充电请求，依所述充电请求调整充电参数；

判断处于导通状态的各充电通路的输出电流是否大于预设电流阈值，若是，则关闭该充电通路；

若各充电通路的输出电流不大于预设电流阈值，则判断各快充模块的温度是否大于预设温度阈值，若是，则关闭该充电通路；

若各充电通路的输出电流不大于预设电流阈值，且各快充模块的温度不大于预设温度阈值，则判断充电通路中所连接的充电终端是否处于充满状态，若是，则关闭该充电通路。

2.如权利要求1所述的多路快充控制电路，其特征在于，所述控制模块包括：

检测单元，所述检测单元用于检测检测处于导通状态的各充电通路的输出电流是否大于预设电流阈值、各快充模块的温度是否大于预设温度阈值以及充电通路中所连接的充电终端是否处于充满状态；

控制单元，所述控制单元用于控制充电通路的通/断；以及

MCU主控单元，用于接收所述检测单元的检测信息并向所述控制单元发出执行指令。

3.如权利要求2所述的多路快充控制电路，其特征在于，所述检测单元为IIC总线通信单元。

4.如权利要求2所述的多路快充控制电路，其特征在于，所述控制单元为I/O控制单元。

5.如权利要求2所述的多路快充控制电路，其特征在于，所述控制模块还包括USB通信转换单元，用于转换USB的接口类型。

6.如权利要求1至5任一所述的多路快充控制电路，其特征在于，所述快充模块内设置有快充芯片。

7.如权利要求6所述的多路快充控制电路，其特征在于，所述快充芯片为SW351。

8.一种充电芯片，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的多路快充控制电路。

9.一种供电设备，其特征在于，包括：

电源输入接口，用于接收外部电源提供的电压；

多个USB接口，用于与多个充电终端一一电性连接；以及

如权利要求1至7任一所述的多路快充控制电路或如权利要求8所述的充电芯片。

10.一种多路快充控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一所述的多路快充控制电路中，所述多路快充控制方法包括：

打开指定充电通路，根据充电终端发送的充电请求调整充电参数；

判断处于充电状态的充电通路中的电流是否超过预设电流阈值，若是，则断开该充电通路；

判断处于充电状态的快充模块的温度是否超过预设的温度阈值，若是，则断开该充电通路；

判断处于充电状态的充电终端是否充电完成，若是，则断开该充电通路。