CN213661243U - 用电设备的充电电路、用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用电设备的充电电路和用电设备。所述用电设备包括至少两个电池模块，充电电路包括：检测模块、控制模块、电压转换模块和充电接口，所述充电接口用于连接充电器；电压转换模块包括与至少两个电池模块一一对应的输出支路；检测模块与控制模块及所述充电接口电连接，用于检测所述充电接口连接的充电器类型；所述控制模块用于若检测到的所述充电电路连接的充电器类型为专用充电器，则控制所述专用充电器直接向所述至少两个电池模块充电；若检测到的所述充电器类型为通用充电器，则控制所述通用充电器经所述电压转换模块向所述至少两个电池模块充电。本实用新型实施例的充电电路能够兼容专用充电器和通用充电器，兼容性较高。

Description

用电设备的充电电路、用电设备

技术领域

本实用新型实施例涉及充电技术，尤其涉及一种用电设备的充电电路和用电设备。

背景技术

现有的用电设备内部电池系统通常采用多路供电的策略，即其内部电池由至少两个电池模块组成，每个电池模块向对应的用电电路供电。

然而，具有至少两个电池模块的用电设备需要采用专用的充电器才能实现快充功能，也即只能够利用专用充电器为每个电池模块单独进行充电；然而此种充电方式不能够满足当前市面上其他通用充电方案的要求，充电兼容性较差，影响用电设备的充电体验，限制了用电设备的进一步应用。

实用新型内容

本实用新型提供一种用电设备的充电电路和用电设备，以使得充电电路能够兼容专用充电器和通用充电器。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种用电设备的充电电路，所述用电设备包括至少两个电池模块，所述充电电路包括：检测模块、控制模块、电压转换模块和充电接口；所述充电接口用于连接充电器；所述电压转换模块包括与所述至少两个电池模块一一对应的输出支路；所述检测模块与所述控制模块及所述充电接口电连接，用于检测所述充电接口连接的充电器类型；所述控制模块用于若检测到的所述充电电路连接的充电器类型为专用充电器，则控制所述专用充电器直接向所述至少两个电池模块充电；若检测到的所述充电器类型为通用充电器，则控制所述通用充电器经所述电压转换模块向所述至少两个电池模块充电。

可选地，所述检测模块若检测到所述充电接口上仅存在一种充电电压，则确定所述充电器类型为通用充电器；若检测到所述充电接口上存在至少两种不同的充电电压，则确定所述充电器类型为专用充电器。

可选地，所述充电电路还包括与至少两个电池模块一一对应的至少两个第一开关；所述第一开关连接于所述电池模块与所述充电接口之间；所述控制模块用于若检测的到所述充电器类型为通用充电器，则将所述第一开关关断；若检测到的所述充电器类型为专用充电器，则将所述第一开关导通。

可选地，所述充电电路还包括第二开关；所述第二开关连接于所述电压转换模块与所述充电接口之间；所述控制模块用于若检测到所述充电器类型为通用充电器，则将所述第二开关导通；若检测到所述充电器类型为专用充电器，则将所述第二开关关断。

可选地，所述电压转换模块的输出支路上还包括第三开关；所述检测模块还用于检测所述电池模块的充电状态，所述控制模块还用于若检测的到所述电池模块充电完成，则将对应的所述第三开关关断。

可选地，所述电压转换模块包括与所述至少两个电池模块一一对应的至少两个功率转换器。

可选地，所述电压转换模块包括至少一个功率转换器，所述功率转换器的个数小于所述电池模块的个数，其中，至少一个功率转换器对应至少两个所述电池模块。

可选地，所述电压转换模块包括一个功率转换器，所述功率转换器包括至少两个输出回路，所述输出回路与所述输出支路一一对应。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种用电设备，所述用电设备包括第一方面所述的充电电路和至少两个电池模块，所述至少两个电池模块与所述至少两个输出支路一一对应。

可选地，至少两个所述电池模块的额定充电电压不同。

本实用新型实施例的技术方案，采用的用电设备的充电电路包括：检测模块、控制模块、电压转换模块和充电接口；所述充电接口用于连接充电器；电压转换模块包括与至少两个电池模块一一对应的输出支路；检测模块与控制模块及充电接口电连接，用于检测充电接口连接的充电器类型；控制模块用于若检测到的充电电路连接的充电器类型为专用充电器，则控制专用充电器直接向至少两个电池模块充电；若检测到的充电器类型为通用充电器，则控制通用充电器经电压转换模块向至少两个电池模块充电。本实用新型实施例的充电电路能够兼容通用充电器与专用充电器，兼容性较高，应用前景也较高。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用电设备的充电电路的电路结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种用电设备的电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种用电设备与专用充电器电连接时的电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种用电设备与通用充电器电连接时的电路结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的又一种用电设备的充电电路的电路结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种功率转换器的电路结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种功率转换器与第二开关连接的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种用电设备的充电电路的电路结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的一种用电设备的电路结构示意图，参考图1和图2，用电设备包括至少两个电池模块201，充电电路包括：检测模块101、控制模块1011、电压转换模块102和充电接口103；电压转换模块102包括与至少两个电池模块一一对应的输出支路；检测模块与控制模块1011及充电接口103电连接，用于检测充电接口103连接的充电器类型；控制模块1011用于若检测到的充电电路连接的充电器类型为专用充电器，则控制专用充电器直接向至少两个电池模块充电；若检测到的充电器类型为通用充电器，则控制通用充电器经电压转换模块102向至少两个电池模块充电。

具体地，用电设备中包含至少两个电池模块，电池模块例如可以是锂电池等，其中至少两个电池模块的所需的额定充电电压不同，若采用通用充电器对用电设备的至少两个电池模块充电，由于通用充电器仅能够提供一种充电电压，用电设备中的某些电池模块的充电电压与所需的充电电压不匹配，造成充电缓慢或者损坏电池模块等；而专用充电器能够为每个电池模块提供对应的充电电压，也即能够实现快充功能。在本实施例中，电压转换模块102能够将通用充电器提供的充电电压转换为至少两个输出电压，经各个输出支路输出至对应的电池模块，其中，每个输出支路上的输出电压与对应的电池模块充电所需的电压匹配，如两者相同或接近，从而实现快充功能。当检测模块101检测到充电电路连接的充电器为专用充电器时，由于专用充电器能够为各个电池模块提供对应的充电电压，此时控制模块1011可发出控制信号，控制专用充电器直接向对应的各个电池模块201充电；而当检测模块101检测到充电电路连接的充电器为通用充电器时，控制模块1011可发出对应的控制信号，使得通用充电器输出的电压经过电压转换模块102转换为至少两个与电池模块一一对应的充电电压，进而实现了利用通用充电器对用电设备的至少两个电池模块充电的功能，也即利用通用充电器及专用充电器均能够对用电设备的电池模块进行快充，能够兼容通用充电器与专用充电器，提高了充电电路的兼容性，扩大了应用前景。

本实施例的技术方案，采用的用电设备的充电电路包括：检测模块、控制模块、电压转换模块和充电接口；所述充电接口用于连接充电器；电压转换模块包括与至少两个电池模块一一对应的输出支路；检测模块与控制模块及充电接口电连接，用于检测充电接口连接的充电器类型；控制模块用于若检测到的充电电路连接的充电器类型为专用充电器，则控制专用充电器直接向至少两个电池模块充电；若检测到的充电器类型为通用充电器，则控制通用充电器经电压转换模块向至少两个电池模块充电。本实用新型实施例的充电电路能够兼容通用充电器与专用充电器，兼容性较高，应用前景也较高。

可选地，继续参考图1和图2，检测模块101若检测到充电接口上仅存在一种充电电压，则确定充电器类型为通用充电器；若检测到充电接口上存在至少两种不同的充电电压，则确定充电器类型为专用充电器。

具体地，充电接口103可包括至少两个与至少两个电池模块201一一对应的端子，当充电电路连接专用充电器时，至少两个端子上的充电电压的幅值不同，此时检测模块101即可判断出充电器类型为专用充电器；而当充电电路连接通用充电器时，由于通用充电器仅能够提供一种充电电压，则此时端子上只可能存在一种充电电压，此时检测模块101即可判断出充电器类型为通用充电器，进而控制充电电路执行相应的操作。本实施例中，利用检测模块通过检测充电接口上的充电电压即可判断出充电器类型，判断方法简单且可靠性较高。

可选地，继续参考图1和图2，充电电路还包括与至少两个电池模块201一一对应的至少两个第一开关104；第一开关104连接于电池模块与充电接口103之间；控制模块1011用于若检测到充电器类型为通用充电器，则将第一开关104关断；若检测到充电器类型为专用充电器，则将第一开关104导通。

具体地，第一开关104可为晶体管，如三极管、MOS管等，其中，MOS管可为N型或P型，本实用新型实施例对此不做具体限定，只要其能够在控制模块的控制下导通或关断即可，其控制端和控制模块1011电连接；当检测模块检测到充电器类型为通用充电器时，通用充电器不能够直接向电池模块201充电，因而可通过第一开关104将充电接口与电池模块之间的直接充电回路关断，避免通用充电器损坏电池模块。

可选地，继续参考图1和图2，充电电路还包括第二开关105，第二开关105连接于电压转换模块102与充电接口103之间；检测模块101用于若检测到充电器类型为通用充电器，则将第二开关105导通；若检测到充电器类型为专用充电器，则将第二开关105关断。

具体地，第二开关105可为晶体管，如三极管、MOS管等，其中，MOS管可为N型或P型，本实用新型实施例对此不做具体限定，只要其能够在控制模块的控制下导通或关断即可，其控制端和控制模块1011电连接；当检测到充电器类型为通用充电器时，则将第二开关105导通，使得通用充电器能够通过电压转换模块102向电池模块201充电，当检测到充电器为专用充电器时，此时由于不需要电压转换模块102工作，若第二开关105仍导通，则会造成较多的能量浪费，因此可控制第二开关105关断，以避免电压转换模块105工作，进而避免能量浪费。

示例性地，图3为本实用新型实施例提供的一种用电设备与专用充电器电连接时的电路结构示意图，图4为本实用新型实施例提供的一种用电设备与通用充电器电连接时的电路结构示意图，参考图3和图4，当用电设备连接专用充电器301时，控制模块1011控制第一开关104导通，控制第二开关105关断，使得专用充电器301直接向电池模块201充电，并避免电压转换模块102工作，以降低功耗；当用电设备连接通用充电器302时，控制模块1011控制第一开关104关断，控制第二开关105导通，使得专用充电器的充电通路关断，通用充电器302通过电压转换模块102向各个电池模块201充电。

可选地，图5为本实用新型实施例提供的又一种用电设备的充电电路的电路结构示意图，参考图5，电压转换模块的输出支路上还包括第三开关106；检测模块101还用于检测电池模块的充电状态，控制模块1011还用于若检测到电池模块充电完成，则将对应的第三开关106关断。

具体地，在本实施例中，在通用充电器充电的情况下，检测模块101能够检测各个电池模块201的充电情况，若电池模块201充电完成，也即充满电，则可利用控制模块1011将对应的第三开关106关断，避免发生过充现象，保护相应的电池模块201。需要说明的是，在专用充电器充电的情况下，检测模块101也能够检测各个电池模块201的充电情况，若检测到充电模块201充电完成，也即充满电，则可将对应的第一开关104关断，避免发生过充现象，保护相应的电池模块201。

可选地，电压转换模块102包括与至少两个电池模块201一一对应的至少两个功率转换器。

具体地，功率转换器例如可以是变压器，每个功率转换器的输入端均通过第二开关105与充电接口103电连接，功率转换器用于将通用充电器输入的充电电压转换为与对应的电池模块201相匹配的充电电压，以对相应的电池模块进行充电。本实施例中，有多少个电池模块201，即设置多少个功率转换器，各个功率转换器之间独立工作，互不干扰，充电电路的抗干扰性能较强，且当其中某些功率转换器损坏时，只需要对损坏的功率转换器进行维修即可，维修更为方便。

进一步地，电压转换模块102包括至少一个功率转换器，功率转换器的个数小于电池模块的个数，其中，至少一个功率转换器对应至少两个电池模块。

具体地，功率转换器可为变压器，每个变压器可包含一个输入线圈和至少一个输出线圈，功率转换器的数量可小于电池模块的数量，输出线圈的数量可等于电池模块的数量，从而为每个电池模块充电。在其它一些实施方式中，也可设置每个变压器包含一个输入线圈和一个输出线圈，将充电电压相同的电池模块连接到相同的功率转换器上，从而减少功率转换器的数量，简化电路结构。

可选地，电压转换模块102包括一个功率转换器，功率转换器包括至少两个输出回路，输出回路与输出支路一一对应。

具体地，如图6所示，图6为本实用新型实施例提供的一种功率转换器的电路结构示意图，功率转换器包括一个输入线圈1021和至少两个输出线圈1022，输入线圈1021的第一端Vin用于与第二开关电连接，输入线圈1021的第二端接地；至少两个输出线圈1022的第一端(VO1、VO2、……VON)分别与对应的第三开关电连接，第二端接地。需要说明的是，功率转换器中还可包括滤波电容和单向导通晶体管等结构，连接成图6中所示的结构，其具体工作原理为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。在本实施例中，通过设置电压转换模块只包括一个功率转换器，从而极大地简化电路结构，有利于降低成本。

需要说明的是，如图7所示，图7为本实用新型实施例提供的一种功率转换器与第二开关连接的电路结构示意图，在本实施例中，输入线圈1021的第一端可直接与充电接口电连接，此事将第二开关105设置于输入线圈1021的第二端与地之间，同时还可设置主控电路106，主控电路106的一端与控制模块电连接，另一端与第二开关105的控制端电连接，主控电路106能够根据控制模块的控制信号输出驱动信号，以驱动第二开关105导通或关断。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种用电设备，用电设备包括本实用新型任意实施例提供的用电设备的充电电路和至少两个电池模块，至少两个电池模块与至少两个输出支路一一对应。

用电设备可为家用电器、手持式设备(如对讲机、电话、智能手机、平板、MP3、MP4)等，或者用电设备还可以是汽车或其他人工智能设备等，因其包括本实用新型任意实施例提供的充电电路，因而也具有相同的有益效果，在此不再赘述。在用电设备中，至少两个电池模块的额定充电电压不同，利用充电电路可兼容专用充电器和通用充电器，用电设备的兼容性较高，应用场景更为广泛。需要说明的是，至少两个电池模块可为串联的结构或者并联的结构，或者串联与并联的组合结构，本实用新型实施例对此不做具体限定，至少两个电池模块的容量可以相同也可以不同。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种用电设备的充电电路，所述用电设备包括至少两个电池模块，其特征在于，所述充电电路包括：检测模块、控制模块、电压转换模块和充电接口；所述充电接口用于连接充电器；

所述电压转换模块包括与所述至少两个电池模块一一对应的输出支路；

所述检测模块与所述控制模块及所述充电接口电连接，用于检测所述充电接口连接的充电器类型；

所述控制模块用于若检测到的所述充电电路连接的充电器类型为专用充电器，则控制所述专用充电器直接向所述至少两个电池模块充电；若检测到的所述充电器类型为通用充电器，则控制所述通用充电器经所述电压转换模块向所述至少两个电池模块充电。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，

所述检测模块若检测到所述充电接口上仅存在一种充电电压，则确定所述充电器类型为通用充电器；若检测到所述充电接口上存在至少两种不同的充电电压，则确定所述充电器类型为专用充电器。

3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括与至少两个电池模块一一对应的至少两个第一开关；

所述第一开关连接于所述电池模块与所述充电接口之间；

所述控制模块用于若检测的到所述充电器类型为通用充电器，则将所述第一开关关断；若检测到的所述充电器类型为专用充电器，则将所述第一开关导通。

4.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括第二开关；

所述第二开关连接于所述电压转换模块与所述充电接口之间；

所述控制模块用于若检测到所述充电器类型为通用充电器，则将所述第二开关导通；若检测到所述充电器类型为专用充电器，则将所述第二开关关断。

5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述电压转换模块的输出支路上还包括第三开关；

所述检测模块还用于检测所述电池模块的充电状态，所述控制模块还用于若检测的到所述电池模块充电完成，则将对应的所述第三开关关断。

6.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述电压转换模块包括与所述至少两个电池模块一一对应的至少两个功率转换器。

7.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述电压转换模块包括至少一个功率转换器，所述功率转换器的个数小于所述电池模块的个数，其中，至少一个功率转换器对应至少两个所述电池模块。

8.根据权利要求7所述的充电电路，其特征在于，所述电压转换模块包括一个功率转换器，所述功率转换器包括至少两个输出回路，所述输出回路与所述输出支路一一对应。

9.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括权利要求1-8任一项所述的充电电路和至少两个电池模块，所述至少两个电池模块与所述至少两个输出支路一一对应。

10.根据权利要求9所述的用电设备，其特征在于，至少两个所述电池模块的额定充电电压不同。

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