CN210607888U

CN210607888U - 一种自适应充电的数据线

Info

Publication number: CN210607888U
Application number: CN201921947107.1U
Authority: CN
Inventors: 李�昊
Original assignee: Shenzhen Wisepower Innovation Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Wisepower Innovation Technology Co ltd
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2029-11-12

Abstract

本实用新型公开了一种自适应充电的数据线，包括一个输入接口、供电控制器以及至少一个输出接口，供电控制器包括解析控制模块和电压转换模块，解析控制模块用于检测电源适配器的类型以及功率输出能力，解析控制模块还用于解析受电设备的请求充电能力，解析控制模块还用于检测受电设备所请求的电压与当前电源适配器为其提供的输出电压是否一致；电压转换模块用于当受电设备所请求的电压与当前电源适配器为其提供的输出电压不一致，且电源适配器具备受电设备所请求的电压的输出能力时，电压转换模块切换当前对受电设备的输出电压为其所请求的电压。这样，实现了对受电设备的自适应充电。

Description

一种自适应充电的数据线

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，具体为一种自适应充电的数据线。

背景技术

随着目前电子智能设备的发展，其功能性和娱乐性都是日益提高，人们对电子设备的使用频率也越来越频繁。但是由于电子设备的电池容量的局限性，电子设备无法持续较长的时间供用户使用，因此，用户则需要对其充电。目前，一般的电子智能设备，比如智能手机，均支持5伏(V)2安倍(A)的充电功率。然而近期部分厂商已经研发出了更高的快充功率，比如9V2A和12V1.67A。

由于各个厂商之间的协议标准并不统一，导致了不是同一厂商出产的电源适配器和电子设备之间可能无法实现快充。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自适应充电的数据线，用于沟通电源适配与受电设备实现快充功能。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供如下技术方案：一种自适应充电的数据线，包括一个输入接口、供电控制器以及至少一个输出接口，所述输入接口、供电控制器以及输出接口通过数据线连接，所述供电控制器位于所述输入接口与输出接口之间；

其中，所述输入接口用于接入电源适配器，所述输出接口用于接入受电设备；所述供电控制器包括解析控制模块和电压转换模块，所述解析控制模块用于检测电源适配器的类型以及功率输出能力，所述解析控制模块还用于解析受电设备的请求充电能力，所述解析控制模块还用于检测所述受电设备所请求的电压与当前所述电源适配器为其提供的输出电压是否一致；所述电压转换模块用于当所述受电设备所请求的电压与当前所述电源适配器为其提供的输出电压不一致，且所述电源适配器具备所述受电设备所请求的电压的输出能力时，所述电压转换模块切换当前对所述受电设备的输出电压为其所请求的电压。

可选的，所述解析控制模块具体用于：在所述解析控制模块检测到所述电源适配器的功率输出能力以及解析出所述受电设备的充电请求后，所述解析控制模块确定所述电源适配器具备所述受电设备的充电请求的功率输出能力，所述解析控制模块向所述电源适配器发送所述受电设备的充电请求，并控制所述电压转换模块根据所述受电设备的充电请求转换相应的输出电压。

可选的，所述解析控制模块具体还用于：监测所述电源适配器的输出电压及电流，若所述输出电压及电流大于第一预设阈值，则控制所述电压转换模块切换输出模式为低档位电压及电流模式。

可选的，所述解析控制模块具体还用于：监测所述电源适配器的输出电压及电流，若所述输出电压及电流小于第二预设阈值，则控制所述电压转换模块切换输出模式为高档位电压及电流模式。

可选的，所述解析控制模块具体还用于：在解析到所述受电设备退出高电压模式的请求时，则控制所述电压转换模块切换输出电压为低电压模式。

可选的，当所述至少一个输出接口包括两个或两个以上时，所述解析控制模块解析所有输出接口的充电请求。

可选的，当所述至少一个输出接口包括两个或两个以上时，所述解析控制模块解析其中一个输出接口的充电请求。

综上所述，本实用新型可达到如下效果：

1、对于由于类型或者厂商不同导致的电源适配器与受电设备之间无法实现快充的情况，本方案中通过供电控制器通过对双方进行沟通，从而实现了快充的功能；

2、供电控制器能够监测电源适配器的电压及电流输出情况，时时调整为快充模式或者标准充电模式，提高了电源适配器的充电的安全性；

3、供电控制器根据受电设备的退出快充模式的请求，调整快充模式为标准充电模式，提高了受电设备的充电安全性。

附图说明

图1为本实用新型中自适应充电的数据线的一个示意图；

图2为本实用新型中自适应充电的数据线的另一个示意图；

图3为本实用新型中自适应充电的数据线的另一个示意图；

图4为本实用新型中自适应充电的数据线的另一个示意图。

具体实施方式

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本实用新型可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本实用新型所揭示的技术内容涵盖的范围内。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种自适应充电的数据线，包括一个输入接口1、供电控制器2以及至少一个输出接口3，所述输入接口1、供电控制器2以及输出接口3通过充电数据线4连接，所述供电控制器2位于所述输入接口1与输出接口3之间；

其中，所述输入接口1用于接入电源适配器，所述输出接口3用于接入受电设备；所述供电控制器2包括解析控制模块21和电压转换模块22，所述解析控制模块21用于检测电源适配器的类型以及功率输出能力，所述解析控制模块21还用于解析受电设备的请求充电能力，所述解析控制模块21还用于检测所述受电设备所请求的电压与当前所述电源适配器为其提供的输出电压是否一致；所述电压转换模块22用于当所述受电设备所请求的电压与当前所述电源适配器为其提供的输出电压不一致，且所述电源适配器具备所述受电设备所请求的电压的输出能力时，所述电压转换模块22切换当前对所述受电设备的输出电压为其所请求的电压。

本实施例中，输入接口可以为通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)口，当输出接口为一个时，输出接口可以为TypeC口，或者Micro口，或者Lightning口等用于接入受电设备的插口，当输出接口为多个时，多个输出接口可以为上述插口的任意组合，对此，本申请不做限定。

可选的，所述解析控制模块21具体用于：在所述解析控制模块21检测到所述电源适配器的功率输出能力以及解析出所述受电设备的充电请求后，所述解析控制模块21确定所述电源适配器具备所述受电设备的充电请求的功率输出能力，所述解析控制模块21向所述电源适配器发送所述受电设备的充电请求，并控制所述电压转换模块22根据所述受电设备的充电请求转换相应的输出电压。

具体工作原理如下：

在通过电源适配器使用本方案的数据线对受电设备进行充电时，电源适配器与受电设备之间进行首次通电时会按照基本标准通过直通MOS开关进行5V2A的充电连接，供电控制器在上电后，其中解析控制模块则会检测电源适配器的类型和功率输出能力，比如，检测该电源适配器是否支持QC协议或者PD协议的快充，以及该电源适配器的最大输出功率为多少等信息。受电设备在自身具备快充的条件时，比如支持9V或12V电压输入，受电设备会向电源适配器发送快充的请求，即请求输出9V电压或12V电压。在现有技术中，可能由于电源适配器与受电设备不属于同一厂商或者不属于同一型号导致了电源适配器无法解析出受电设备的请求协议，导致无法对受电设备进行快充。在本方案中，在数据线中添加了供电控制器，该供电控制器的解析控制模块则能识别出该受电设备所发送的充电请求。若解析控制模块检测到该电源适配器具备9V或12V的高电压输出能力时，从而该解析控制模块再对该请求进行翻译，翻译为该电源适配器能识别的请求，并将翻译后的请求发送给电源适配器。电源适配器进行响应后，解析控制模块则控制电压转换模块通过控制直通MOS开关关闭当前5V2A的供电输出，并且转换为相应的对该受电设备进行9V或者12V的电压输出，从而实现快充。当解析控制模块接收到受电设备的快充请求时，但该电源适配器此时不具备高功率输出时，此时解析控制模块不会控制电压转换模块进行电压切换。该受电设备则依旧按照基础标准进行充电。

需要说明的是，解析控制模块与电压转换模块可以为独立的两个芯片，也可以为集成其功能的一个芯片，具体本申请不做限定。解析控制模块具体可以由已经公布的WP7025芯片实现，电压转换模块具体可以由直流降压器(DC/DC)实现，比如可以为ETA8121芯片。本申请对解析控制模块和电压转换模块的具体实现的物理芯片不做限定，只要能实现本申请中所描述的相应的功能的芯片，均属于本申请的保护范围。

可选的，所述解析控制模块21具体还用于：监测所述电源适配器的输出电压及电流，若所述输出电压及电流大于第一预设阈值，则控制所述电压转换模块切换输出模式为低档位电压及模式。此处的输出模式包括快充模式和标准充电模式。

可选的，所述解析控制模块21具体还用于：监测所述电源适配器的输出电压及电流，若所述输出电压及电流小于第二预设阈值，则控制所述电压转换模块切换输出模式为高档位电压及电流模式。此处的输出模式包括标准充电模式和快充模式。

由于电源适配器本身的功率输出能力有限，若存在一个电源适配器同时对多个受电设备进行充电时，则可能造成电源适配器的超负载输出，为了提高充电安全性，解析控制模块还时时监测电源适配器的输出电流，若该输出电压及电流大于第一预设阈值，则将此时处于高电压(比如9V)快充的受电设备通过电压转换模块切换为标准的低电压(比如5V)充电模式，即关闭电压转换模块的电压切换，并且打开基本的直通MOS开关。该第一预设阈值可以根据电源适配器的具体功率输出能力以及受电设备的受电接收能力来设置，比如可以设置电流值为1.5A或者2A等，第一预设阈值的具体值本申请不做限定。

当同时使用该电源适配器的受电设备数量减少时，则解析控制模块会监测到电源适配器的输出电压及电流小于第二预设阈值，则表示电源适配器此时处于正常输出功率的状态，此时解析控制模块则可以控制电压转换模块重新关闭直通MOS开关，切换为高档位电压输出模式，继续为该受电设备进行快充。该第二预设阈值可以根据电源适配器的具体功率输出能力以及受电设备的受电接收能力来设置，比如可以设置电流值为1.2A或者1A等，第二预设阈值的具体值本申请不做限定。

可选的，所述解析控制模块21具体还用于：在解析到所述受电设备退出高电压模式的请求时，则控制所述电压转换模块切换输出电压为低电压模式。

一些智能电子设备具备充电保护功能，在其处于低负荷或者逐渐饱和状态时，为保护电池，会要求电源适配器退出当前的高电压快充模式。本方案中，解析控制模块能够解析该高电压退出请求，从而即关闭电压转换模块的电压切换，并且打开基本的直通MOS开关。

可选的，当所述至少一个输出接口包括两个或两个以上时，所述解析控制模块21解析所有输出接口的充电请求。

该实施例中，无论输出接口有多少个，供电控制器均对其进行供电管理，即，解析控制模块接收所有输出接口的受电设备发送的充电请求，并根据电源适配器的功率情况控制电压转换模块进行相应的电压转换。如图2所示，输出口包括第一输出口31，第二输出口32。

可选的，当所述至少一个输出接口包括两个或两个以上时，所述解析控制模块21解析其中一个输出接口31的充电请求。

该实施例中，当输出接口包括多个时，为了节省成本以及对电源适配器能力的考虑，供电控制器只对其中一个输出接口进行供电管理，即，解析控制模块接收其中一个输出接口的受电设备发送的充电请求，并根据电源适配器的功率情况控制电压转换模块进行相应的电压转换。其它输出接口的按照基本充电标准通过直通MOS开关进行充电。如图3所示，输出口包括第一输出口41，第二输出口42以及第三输出口43。供电控制器2只对其中输出接口41进行供电管理。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种自适应充电的数据线，其特征在于，包括一个输入接口、供电控制器以及至少一个输出接口，所述输入接口、供电控制器以及输出接口通过充电数据线连接，所述供电控制器位于所述输入接口与输出接口之间；

2.根据权利要求1所述的数据线，其特征在于，所述解析控制模块具体用于：在所述解析控制模块检测到所述电源适配器的功率输出能力以及解析出所述受电设备的充电请求后，所述解析控制模块确定所述电源适配器具备所述受电设备的充电请求的功率输出能力，所述解析控制模块向所述电源适配器发送所述受电设备的充电请求，并控制所述电压转换模块根据所述受电设备的充电请求转换相应的输出电压。

3.根据权利要求1或2所述的数据线，其特征在于，所述解析控制模块具体还用于：监测所述电源适配器的输出电压及电流，若所述输出电压及电流大于第一预设阈值，则控制所述电压转换模块切换输出模式为低档位电压及电流模式。

4.根据权利要求3所述的数据线，其特征在于，所述解析控制模块具体还用于：监测所述电源适配器的输出电压及电流，若所述输出电压及电流小于第二预设阈值，则控制所述电压转换模块切换输出模式为高档位电压及电流模式。

5.根据权利要求1或2所述的数据线，其特征在于，所述解析控制模块具体还用于：在解析到所述受电设备退出高电压模式的请求时，则控制所述电压转换模块切换输出电压为低电压模式。

6.根据权利要求1或2所述的数据线，其特征在于，当所述至少一个输出接口包括两个或两个以上时，所述解析控制模块解析所有输出接口的充电请求。

7.根据权利要求1或2所述的数据线，其特征在于，当所述至少一个输出接口包括两个或两个以上时，所述解析控制模块解析其中一个输出接口的充电请求。