CN204361709U - 充电分配器和充电器 - Google Patents

Abstract

一种充电分配器和充电器，充电分配器的控制电路在同一充电时段，从至少两个充电输出接口中只选择一个充电输出接口与电源输入接口电连接，以对该充电输出接口连接的待充电设备进行充电。相比于现有技术中同时对多个充电输出接口连接的所有待充电设备进行充电的方案，本申请提供的充电分配器和充电器，使得充电器可以为多个待充电设备充电而不需要加大功率；再者，在现有充电习惯上，可以将多数待充电设备的充电操作自动分配到电网的用电低谷进行，达到环保节能的作用。

Description

充电分配器和充电器

技术领域

本发明涉及充电器技术，具体涉及一种充电分配器和充电器。

背景技术

随着可充电电池和电子设备的广泛应用，应用的充电器也在增多。

现有的充电器有一个或多个输出接口，都是通电后就开始工作。单个输出口的充电器只能供一个电器充电，则每个电器都需一个电源插座口，在对多个电器充电时就极为不方便。而多个输出口的充电器是多路同时工作，则相应的充电器功率就要加大，且原配的充电器不能充分利用。而大部分应用是不需要多个电器同时充电的。

又因习惯上，一般是在晚上进行充电，现有状况则是大部分电器集中到前半夜用电高峰期的一个时间段来充电，而在后半夜用电低谷时，大部分电器已经充电完毕。

再有，现有的充电器，在充电异常时，不能自动关断充电线路，容易造成充电器或被充电电器的损坏。

发明内容

根据本申请的第一方面，一种实施例中提供了一种充电分配器，包括：电源输入接口、至少两个充电输出接口和控制电路。

电源输入接口用于输入为待充电设备充电的直流电。充电输出接口用于输出为待充电设备充电的直流电。控制电路分别与电源输入接口和各个充电输出接口相连，用于在同一充电时段，从这些充电输出接口中只选择一个充电输出接口与电源输入接口电连接。

根据本申请的第二方面，本申请提供了一种充电器包括上述充电分配器，还包括连接在所述电源输入接口上的充电器电路，充电器电路用于连接到与充电器电路适配的交流电，并将交流电转换成为待充电设备充电的直流电输出到所述电源输入接口。

本申请提供了一种充电分配器和充电器，控制电路在同一充电时段，从多个充电输出接口中只选择一个充电输出接口与电源输入接口电连接，以对该充电输出接口连接的待充电设备进行充电。相比于现有技术中同时对多个充电输出接口连接的所有待充电设备进行充电的方案，本申请提供的充电分配器和充电器，使得充电器可以为多个待充电设备充电而不需要加大功率；再者，在现有充电习惯上，可以将多数待充电设备的充电操作自动分配到电网的用电低谷进行，达到环保节能的作用。

附图说明

图1为本申请一种实施例中充电分配器的结构示意图；

图2为本申请一种实施例中充电分配器的结构示意图；

图3为本申请一种实施例中充电分配器的结构示意图；

图4为本申请一种实施例中充电分配器的结构示意图；

图5为本申请一种实施例中充电器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

请参考图1，本实施例提供了一种充电分配器。充电分配器包括壳体101、电源输入接口102、多个充电输出接口103和控制电路10。

电源输入接口102设置在壳体101上，用于输入为待充电设备充电的直流电。

充电输出接口103设置在壳体101上，用于输出为待充电设备充电的直流电。

控制电路10设置在壳体101内，分别与电源输入接口102和多个充电输出接口103相连，用于在同一充电时段，从多个充电输出接口103中只选择一个充电输出接口与电源输入接口102电连接。

本实施例提供的充电分配器，在通过电源输入接口102连接到现有的充电器上后，多个充电输出接口103连接上不同的待充电设备，在同一充电时段，控制电路10从多个充电输出接口103中只选择一个充电输出接口与电源输入接口102电连接，以对该充电输出接口连接的待充电设备进行充电，自动顺序经过多个充电时段，以完成对所有待充电设备的充电。在某些实施例中，完成对所有待充电设备的充电后，控制电路10可控制关断所有输出。相比于现有技术中同时对多个待充电设备进行充电，充电器不需要提供较大的功率。需要说明的是，电源输入接口102需要与充电器的输出接口匹配。

另外，根据人们的日常生活习惯，往往会在睡前插上待充电设备，开始对待充电设备进行充电，而待充电设备通常只需要两个小时左右即可充满，即在前半夜用电高峰期，大量待充电设备同时进行充电，而在后半夜用电低谷，所有待充电设备都基本充电完毕。本实施例提供的充电分配器，其控制电路10从多个充电输出接口103中只选择一个充电输出接口与电源输入接口102电连接，以对该充电输出接口连接的待充电设备进行充电，经过多个充电时段后，即可自动地顺序完成对所有待充电设备的充电。优选地，在完成对所有待充电设备的充电后，控制电路10可控制关断所有输出。本实施例提供的充电分配器，可以让一个现有的充电器为多个电器自动顺序充电，而不用加大功率，并合理的将多数电器的充电时间自动分配到夜晚至清晨用电低谷时间，有利于减小电网压力。

对电力部门来说，将高峰用电转移到低谷时段(削峰填谷)，即采用负载调整手段，根据供电系统的电能供应情况及各类用户的不同用电规律，合理而有计划的安排和组织各类用户的用电时间，以降低负载高峰，填补低谷，充分发挥变电设备的潜力，提高电力系统的供电能力，最大限度的满足电力负载增长的需要。一方面缓解了高峰电力供需缺口，另一方面又促进了电力资源的优化配置，提高电力资源的利用效率，使电力设备得到充分的利用，减少不必要的投资和能源消耗。

所以，本实施例提供的充电分配器，可以起到环保节能的作用。

实施例2：

请参考图2和图3，本实施例提供了一种充电分配器，包括壳体101、电源输入接口102、多个充电输出接口103和控制电路10。

电源输入接口102设置在壳体101上，用于输入为待充电设备充电的直流电，其可以包括正、负极两个接线端。

充电输出接口103设置在壳体101上，用于输出为待充电设备充电的直流电。充电输出接口103的类型可以根据具体的充电需求任意组合，最简单的，充电输出接口103可以全部为USB充电接口。图2示出了第1个充电输出接口、第2个充电输出接口和第n个充电输出接口，其中，n为充电输出接口的个数，n为大于等于2的整数，n的取值可以根据实际需求选择。通常的，n可以选择4。

控制电路10设置在壳体101内，分别与电源输入接口102和多个充电输出接口103相连，用于在同一充电时段，从多个充电输出接口103中只选择一个充电输出接口与电源输入接口102电连接。

控制电路10包括至少两个与充电输出接口103一一对应的开关单元电路104和控制单元电路105。

开关单元电路104连接在电源输入接口102与充电输出接口103之间，用于在同一充电时段，将多个充电输出接口103中的一个充电输出接口与电源输入接口102连通。图2示出了第1个开关单元电路、第2个开关单元电路和第n个开关单元电路，其中，n值与上述n的取值一致，三者分别与第1个充电输出接口、第2个充电输出接口和第n个充电输出接口对应。

控制单元电路105的控制信号输出端通过控制线106与每个开关单元电路104的控制信号输入端连接，用于在同一充电时段，向开关单元电路104发送控制开关单元电路104开启或关闭的控制信号，以控制开关单元电路104将多个充电输出接口103中的一个充电输出接口与电源输入接口102连通。控制信号可以是高/低电平，高电平控制开关单元电路104开启，低电平控制开关单元电路104关闭。如图2所示，控制线106也具有n根，分别与开关单元电路104一一对应。

控制单元电路105可以采用单片机实现。

在另一实施例中，多个开关单元电路104可以是一个多路开关，即控制电路10包括一个多路的开关单元电路和控制单元电路，此情况下，充电分配器的工作原理上本实施例相同，此处不进行赘述。

控制电路10还包括串联在开关单元电路104和电源输入接口102之间的采样电阻110，控制单元电路105通过获取采样电阻110上的电压降来确定当前充电电流的情况，由此即可对充电过程进行监测。在本实施例中，控制单元电路105的采样端与采样电阻110连接，用于获取采样电阻的电压，并根据电压可知当前充电电流的大小和变化状况。

图2示出了充电分配器内部电路的正、负极接线连接关系，由于采样电阻110串联在开关单元电路104和电源输入接口102之间，因此，在任意一个充电输出接口103导通时，控制单元电路105均可以采样到其充电电流。

通常情况下，与充电输出接口103连接的待充电设备在充电时，其充电电流会由大变小，待充电设备充电完毕后，充电电流将会降低到一定值。控制单元电路105采样到的充电输出接口103的充电电流可以用于判断充电输出接口连接的待充电设备是否充电完毕。当然，如果充电输出接口没有连接待充电设备，此时，控制单元电路105采样到的充电输出接口103的充电电流即为0。因此，控制单元电路105根据充电电流判断到当前充电输出接口没有连接待充电设备或当前充电输出接口连接的待充电设备充电完毕后，即可控制切换到下一充电输出接口，以对该充电输出接口连接的待充电设备进行充电。

现有的充电器，在充电异常时，不能自动关断充电线路，容易造成充电器或被充电电器的损坏。即现有的充电器不对充电过程监测。

控制单元电路105可根据当前充电电流对充电过程进行控制，对电路进行过流保护。例如，在短路的情况下(当前充电电流异常增大)，控制断开相应的开关单元电路104，在电池损坏的情况下(当前充电电流持续维持在较高水平而不是逐渐下降)，控制断开相应的开关单元电路104。本实施例提供的充电分配器依次自动控制每个充电输出接口的充电过程，控制电路10通过采样电阻110对充电过程进行监测。

多个充电输出接口103中至少有一个为延迟充电输出接口，控制单元电路105还用于在控制单元电路105开始工作预设时间后，控制与延迟充电输出接口对应的开关单元电路104开启，将该延迟充电输出接口与电源输入接口102电连接，延迟充电输出接口与预设时间一一对应。例如，如果有两个充电输出接口为延迟充电输出接口，则其设置的预设时间可以分别为3小时和5小时。

在某些实施例中，控制单元电路105可以设置为以第1个充电输出接口为起点，依次控制第1个充电输出接口～第n-1个充电输出接口导通，第n个充电输出接口为延迟充电输出接口，在控制单元电路105开始工作预设时间后，控制第n个充电输出接口导通。此时，如果第1个充电输出接口～第n-1个充电输出接口已经全部充电完毕，控制单元电路105工作的时间还没有达到预设时间时，控制单元电路105也会在其工作的时间达到预设时间后，再控制第n个充电输出接口导通；如果第1个充电输出接口～第n-1个充电输出接口还有部分没有充电完毕，则控制单元电路105也会暂时停止第1个充电输出接口～第n-1个充电输出接口的充电接口，切换到第n个充电输出接口，控制第n个充电输出接口导通。

如果使用充电分配器对一个待充电设备进行充电时，使用者在睡前将待充电设备连接到具有延迟导通功能的充电输出接口后，可以通过具有导通延迟功能的充电输出接口，在保证待充电设备具有足够充电时间的前提下，将该待充电设备的充电操作延迟到后半夜进行。

优选的，开关单元电路104为限流开关单元电路，用于限制相应充电输出接口103输出的电流大小。充电输出接口103的限流值选自一组不同数值中的一个或多个。例如，当开关单元电路为4个时，第1个开关单元电路～第3个开关单元电路限制第1个充电输出接口～第3个充电输出接口输出的电流为小于等于1A，第4个开关单元电路限制第4个充电输出接口输出的电流为小于等于2A。需要说明的是，如果充电分配器的电源输入接口102接入的电源输出为1A，则第4个充电输出接口输出的电流也只能为1A；如果充电分配器的电源输入接口102接入的电源输出为2A以上，则由于限流开关单元电路的作用，第1个充电输出接口～第3个充电输出接口只能输出1A的电流，第4个充电输出接口只能输出2A的电流。

对于不同的待充电设备，以手机为例，不同手机电池，其充电电流大小不同，如果以过大的充电电流对电池进行充电，其充电速度会较快，但电池容易发热，影响电池寿命，如果以过小的充电电流对电池进行充电，其充电速度将减慢。因此，通过限流开关单元电路可以使得充电分配器的充电输出接口103适用于不同的待充电设备，以提高充电效率和保护电池。

进一步，充电分配器还包括与控制单元电路105连接的触发开关108，控制单元电路105还用于响应触发开关108输入的触发信号，将导通的充电输出接口从当前充电输出接口切换为下一路充电输出接口。通常情况下，默认的，第1个充电输出接口为第一个导通的充电输出接口。使用者通过再次触发触发开关108可以选择其它的充电输出接口作为第一个导通的充电输出接口，使得可以在不需要拔插充电线的情况下，选择需要优先充电的待充电设备。例如，触发开关108每被触发一次，第一个导通的充电输出接口则以从1～n依次循环跳转。

充电分配器还包括多个与充电输出接口103一一对应的指示灯109，其与控制单元电路105连接，用于指示相应的充电输出接口103处于导通或断开状态。例如，充电输出接口导通时，其对应的指示灯亮；充电输出接口断开时，其对应的指示灯灭；当前充电输出接口处于延迟导通状态时，其对应的指示灯闪烁。

在某些实施例中，当充电分配器的电源输入接口102连接到电源(充电器)后，控制电路10可以处于休眠状态，在接收到触发开关108的唤醒信号后唤醒，开始进行充电操作，在所有待充电设备充电完毕后，再次进入休眠状态。

实施例3：

请参考图4，本实施例提供了一种充电分配器，其与实施例二相比，区别在于：电源输入接口为USB接口111。USB接口111设置在壳体101外，通过连接线112连接到壳体101内的电路。在其他实施例中，USB接口也可以是直接设置在壳体上101。

充电分配器在使用时，将USB接口111连接到现有的充电器上，或者连接到可以进行充电的电脑的USB接口上，用于提供电源输入。充电分配器采用USB接口可以适用目前大部分的待充电设备，方便用户使用。

本实施例提供的充电分配器与实施例二的原理相同，本实施例不再对其赘述，图4也未示出其内部的电路结构。

实施例4：

请参考图5，本实施例提供了一种充电器，包括实施例二提供的充电分配器，还包括连接在电源输入接口102上的充电器电路113，充电器电路用于连接到与充电器电路适配的交流电，并将交流电转换成为待充电设备充电的直流电输出到电源输入接口102。充电分配器与充电器电路113可以设置在同一壳体101内，也可以分别设置在两个不同的壳体内。

本实施例中，充电分配器与充电器电路113一体构成充电器，充电器电路113具有与电源插座匹配的插头，通常的，该插头用于输入标准交流电。充电器电路113可以是一AC-DC转换电路，用于将交流电转换成直流电后输入到电源输入接口102。

本实施例中，充电器电路可以采用现有技术中的电路结构，充电分配器的工作原理与实施例二相同，此处不再赘述。

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。对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，可以对上述具体实施方式进行变化。

Claims (10)

1.一种充电分配器，其特征在于，包括：

电源输入接口(102)，用于输入为待充电设备充电的直流电；

至少两个充电输出接口(103)，用于输出为待充电设备充电的直流电；

控制电路(10)，分别与电源输入接口(102)和所述至少两个充电输出接口(103)相连，用于在同一充电时段，从所述至少两个充电输出接口(103)中只选择一个充电输出接口与电源输入接口(102)电连接。

2.如权利要求1所述的充电分配器，其特征在于，所述控制电路(10)包括：

至少两个与充电输出接口(103)一一对应的开关单元电路(104)，其连接在电源输入接口(102)与充电输出接口(103)之间，用于在同一充电时段，将所述至少两个充电输出接口(103)中的一个充电输出接口与电源输入接口(102)连通；

控制单元电路(105)，其控制信号输出端与每个开关单元电路(104)的控制信号输入端连接，用于在同一充电时段，向开关单元电路(104)发送控制开关单元电路(104)开启或关闭的控制信号，以控制开关单元电路(104)将所述至少两个充电输出接口(103)中的一个充电输出接口与电源输入接口(102)连通。

3.如权利要求2所述的充电分配器，其特征在于，所述控制电路(10)还包括串联在开关单元电路(104)和电源输入接口(102)之间的采样电阻(110)，所述控制单元电路(105)通过获取所述采样电阻(110)上的电压降来确定当前充电电流的情况。

4.如权利要求2所述的充电分配器，其特征在于，所述至少两个充电输出接口(103)中至少有一个为延迟充电输出接口，控制单元电路(105)还用于在控制单元电路(105)开始工作预设时间后，控制与延迟充电输出接口对应的开关单元电路(104)开启，将所述延迟充电输出接口与电源输入接口(102)电连接，所述延迟充电输出接口与所述预设时间一一对应。

5.如权利要求2所述的充电分配器，其特征在于，所述开关单元电路(104)为限流开关单元电路，用于限制相应充电输出接口(103)输出的电流大小。

6.如权利要求5所述的充电分配器，其特征在于，充电输出接口(103)的限流值选自一组不同数值中的一个或多个。

7.如权利要求2所述的充电分配器，其特征在于，还包括与控制单元电路(105)连接的触发开关(108)，控制单元电路还响应触发开关(108)输入的触发信号，将导通的充电输出接口从当前充电输出接口切换为下一路充电输出接口。

8.如权利要求2所述的充电分配器，其特征在于，还包括至少两个与充电输出接口(103)一一对应的指示灯(109)，其与控制单元电路(105)连接，用于指示相应的充电输出接口(103)处于导通或断开状态。

9.如权利要求1-8任一项所述的充电分配器，其特征在于，所述电源输入接口为USB接口。

10.一种充电器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的充电分配器，还包括连接在所述电源输入接口(102)上的充电器电路(113)，充电器电路(113)用于连接到与充电器电路(113)适配的交流电，并将交流电转换成为待充电设备充电的直流电输出到所述电源输入接口(102)。