JP3228148U - 充電中継ケーブル及び充電システム - Google Patents

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Abstract

【課題】ドローン、手工具機器、手持ち式小型家電などの専用充電池への充電が可能であると同時に、逆充電として充電可能な電池の電力を他の充電待ち設備に出力することができ、充電ケーブルの汎用性を向上させる充電中継ケーブル及び充電システムを提供する。【解決手段】充電中継ケーブルは、伝送接続部1と、第1Type−Cオスプラグ2と、充電専用コネクタ3と、プロトコル制御回路4を備え、第1Type−Cオスプラグと充電専用コネクタは、伝送接続部を介して接続され、プロトコル制御回路は、それぞれ第1Type−Cオスプラグと充電専用コネクタに接続され、第1Type−Cオスプラグに接続した装置が給電装置又は受電装置であるか否かを判断し、その判断結果に応じて充電方向を調整する。第1Type−Cオスプラグと充電専用コネクタを備えることで、専用機器への充電が実現される。【選択図】図1

Description

本考案は充電技術の分野に関し、具体的には、充電中継ケーブル及び充電システムに関する。
科学技術の発展及び生活水準の向上に伴い、充電用品の利便性に対する人々の要求がますます高まっている。
現在、従来技術では、小型の充電可能な機器を充電器で充電することが一般的である。充電時には、充電器の一端が専用コネクタを介して小型の充電可能な機器に接続され、他端が電源に接続され、小型の充電可能な機器に固定電圧を供給して充電を行う。例えば、現在のほとんどのドローン、手工具機器、手持ち式小型家電などはいずれも、専用の充電器を採用しているが、他の製品を充電することができず、汎用性がなく、このような機器の電池の電力はその機器専用のみである。他の製品に使用できず、汎用性はほとんどない。そのため、製品が破損すると、その専用充電器や電池は直ちに電子廃棄物になってしまい、他の製品に流用することができず、機能を果たせなくなり、非常に無駄になっている。
そのため、充電器の汎用性をいかに向上させるかは、従来技術における早急に解決すべき課題となっている。
少なくとも従来技術に存在する上記の課題を解決するため、本考案は充電中継ケーブル及び充電システムを提供する。
本考案の提供する技術的な解決手段は以下の通りである。
本考案の一側面では、伝送接続部と、第1Type−Cオスプラグと、充電専用コネクタと、プロトコル制御回路を備える充電中継ケーブルが提供され、
前記第1Type−Cオスプラグと前記充電専用コネクタは、前記伝送接続部を介して接続され、
前記プロトコル制御回路は、前記第1Type−Cオスプラグと前記充電専用コネクタにそれぞれ接続され、
前記プロトコル制御回路は、前記第1Type−Cオスプラグに接続した装置が給電装置又は受電装置であるか否かを判断し、判断結果に応じて充電方向を調整する。
一実施形態では、充電中継ケーブルは、前記伝送接続部分が接続線であり、
前記第1Type−Cオスプラグと前記充電専用コネクタは、前記接続線を介して接続される。
さらに、一実施形態では、前記プロトコル制御回路は、前記第1Type−Cオスプラグ内部又は前記充電専用コネクタ内部に設けられる。
さらに、一実施形態では、前記伝送接続部は、接続線と、第2Type−Cオスプラグと、中継ボックスを備え、
前記第1Type−Cオスプラグと前記第2Type−Cオスプラグは、前記接続線を介して接続され、
前記中継ボックスは、メスコンセントと充電専用コネクタを備え、メス充電専用アダプタに使用され、
前記メスコンセントは、前記第2Type−Cオスプラグに接続するために使用される。
さらに、一実施形態では、前記接続線はE−Marker急速充電チップを備え、
前記E−Markerチップは、前記接続線のデータ性能と、前記接続線の電力伝送能力をマーキングするために使用される。
一実施形態による充電中継ケーブルは、さらに、前記プロトコル制御回路は、前記第1Type−Cオスプラグ内部、前記第2Type−Cオスプラグ内部、又は前記充電専用コネクタのいずれかの内部に設けられる。
さらに、一実施形態では、前記プロトコル制御回路は、プロトコル素子と双方向電圧変換モジュールを備え、
前記プロトコル素子は、前記双方向電圧変換モジュールの電圧入力方向と出力電圧値を制御する。
さらに、一実施形態では、前記プロトコル制御回路に接続するステータス表示灯を備える。
本考案の別の側面では、DFP給電装置と、上記充電中継ケーブルのいずれかを備える充電システムが提供され、
前記DFP給電装置は、電源に接続するために使用される充電端とメスコンセント出力端を備え、
前記充電中継ケーブルは、前記第1Type−Cオスプラグを介して前記メスコンセント出力端に接続され、
前記充電専用コネクタは、充電可能な機器に接続するために使用される。
本考案の別の側面では、充電可能な機器と、上記充電中継ケーブルのいずれかを備える充電システムが提供され、
前記充電可能な機器は、前記充電専用コネクタを介して前記伝送接続部に接続され、
前記伝送接続部は、前記第1Type−Cオスプラグを介して対象充電装置に接続される。
本考案の有益な効果は以下の通りである。
本考案の実施形態は、充電中継ケーブル及び充電システムを提供する。前記充電中継ケーブルは、伝送接続部と、第1Type−Cオスプラグと、充電専用コネクタと、プロトコル制御回路を備える;前記第1Type−Cオスプラグと前記充電専用コネクタは、前記伝送接続部を介して接続する;前記プロトコル制御回路は、それぞれ前記第1Type−Cオスプラグと前記充電専用コネクタを接続する;前記プロトコル制御回路は、前記第1Type−Cオスプラグに接続した装置が給電装置又は受電装置であるか否かを判断し、判断結果に応じて充電方向を調整する。第1Type−Cオスプラグと充電専用コネクタを備えることで、専用機器への充電が実現する。例えば、ドローン、手工具機器、手持ち式小型家電などの専用充電池への充電が可能である。同時に、逆充電として充電可能な電池の電力を他の充電待ち設備に出力することができ、充電ケーブルの汎用性を向上させる。
以下、本考案の実施形態又は従来技術における技術的な解決手段をより明確に説明するため、実施形態又は従来技術の図面について簡単に説明する。明らかに、以下の図面は本考案のいくつかの実施形態に過ぎず、それにより本考案の権利範囲を制限することはできないものとする。明らかに、同技術分野の一般的な技術者は、本考案の原理を逸脱しない前提で、創造的な作業を行うことなく、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
本考案の一実施形態が提供する充電中継ケーブル構造の模式図である。 本考案の一実施形態が提供するさらに別の充電中継ケーブル構造の模式図である。 本考案の一実施形態が提供するプロトコル制御回路の原理模式図である。 本考案の一実施形態が提供するさらに別のプロトコル制御回路の原理模式図である。 本考案の一実施形態が提供する充電システムの構成模式図である。 本考案の一実施形態が提供するさらに別の充電システムの構成模式図である。 本考案の一実施形態が提供するさらに別の充電システムの構成模式図である。 本考案の一実施形態が提供するさらに別の充電システムの構成模式図である。
本考案の目的、技術的な解決手段及びその利点についてより明確に説明するため、本考案の技術的な解決手段を以下に詳細に説明する。明らかに、記載された実施形態は、本考案のすべての実施形態ではなく、本考案の一部の実施形態にすぎない。本考案の実施形態に基づいて、当該技術分野の一般的な技術者が創造的な作業を行うことなく獲得した他のいかなる実施形態も、本考案の請求範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
少なくとも本考案で提案された技術的な課題を解決するため、本考案の一実施形態は、充電中継ケーブルを提供する。
図1は本考案の一実施形態が提供する充電中継ケーブル構造の模式図である。図1に示すように、本実施形態が提供する充電中継ケーブルは、伝送接続部1と、第1Type−Cオスプラグ2と、充電専用コネクタ3と、プロトコル制御回路4を備える。ここで、第1Type−Cオスプラグ2と充電専用コネクタ3は、伝送接続部1を介して接続する。プロトコル制御回路4は、第1Type−Cオスプラグ2と充電専用コネクタ3をそれぞれ接続する。プロトコル制御回路4は、第1Type−Cオスプラグ2に接続した装置が給電装置又は受電装置であるか否かを判断し、判断結果に応じて充電方向を調整する。
一つの具体的な実現プロセスでは、本願の提供する充電中継ケーブルを採用し、本願では、伝送接続部1の構成は二つの実現方法がある。
一実施形態では、伝送接続部1は、接続線であり、第1Type−Cオスプラグ2と充電専用コネクタ3は接続線を介して接続される。
さらに、一実施形態では、プロトコル制御回路4は、第1Type−Cオスプラグ内部又は充電専用コネクタ内部に設けられる。
例えば、プロトコル制御回路4を第1Type−CオスプラグのPCBに設置するか、又は、充電専用コネクタのPCBに設計することにより、電圧の入力方向と出力電圧の制御を実現する。
図2は本考案の一実施形態が提供するさらに別の充電中継ケーブル構造の模式図である。図2に示すように、さらに別の伝送接続部1は、接続線11と、第2Type−Cオスプラグ12と、中継ボックス13を備える。ここで、第1Type−Cオスプラグ2と第2Type−Cオスプラグ12は、接続線11を介して接続する。中継ボックス13は、メスコンセント131から充電専用コネクタ3に変換するためのメスコンセント131と充電専用コネクタ3を備える。メスコンセント131は、第2Type−Cオスプラグに接続するために用いられる。ここで、メスコンセント131はType−Cメスコンセントである。
さらに、一実施形態では、接続線はE−Marker急速充電チップを備え、E−Markerチップは、接続線のデータ性能と、接続線の電力伝送能力をマーキングするために使用される。
さらに、一実施形態では、プロトコル制御回路は、第1Type−Cオスプラグ内部、第2Type−Cオスプラグ内部、又は充電専用コネクタのいずれかの内部に設けられる。
例えば、プロトコル制御回路4は、出力電圧の制御と電圧入力方向の決定を実現するため、第1Type−CオスプラグのPCBに設けられてもよく、又は、Type−Cメス充電専用アダプタの中継ボックス13内に設けられてもよい。
さらに、本実施形態では、プロトコル制御回路は、プロトコル素子と双方向電圧変換モジュールを備え、プロトコル素子は、双方向電圧変換モジュールの電圧入力方向と出力電圧値を制御する。
さらに、一実施形態では、プロトコル制御回路に接続するステータス表示灯を備える。
例えば、図3は本考案の一実施形態が提供するプロトコル制御回路の原理模式図である。図4は本考案の一実施形態が提供するさらに別のプロトコル制御回路の原理模式図である。図3は、プロトコル制御4が充電専用コネクタ3内部に設けられる回路原理図であり、図4は、プロトコル制御4が第1Type−Cオスプラグ内部に設けられる回路原理図である。
図3、図4に示すように、プロトコル素子はDRPプロトコルPD制御ICであり、PD/PPS/QC4+プロトコルに必要な電圧、例えば、4.2V、13.05V、17.0V、17.6V…などそれぞれの出力電圧を設定し、設定した充電専用コネクタを介して電圧を出力して充電可能な電池を充電することができる。PD ICはDRP機能を備えるため、第1Type−Cオスプラグに接続したのがDFP給電装置(例えば、充電宝(モバイルバッテリー)、電源アダプタ又は車載充電器)であるか、又はUFP受電装置(例えば、携帯電話やパソコン)であるかを自動的に認識し、使用するシーンをインテリジェントに判断できる。プロトコル制御回路4は、PD ICと、双方向DC/DC(双方向スイッチ式でもよい)を備える。ここで、DC/DCの入出力方向及びイネーブル端(EN)はDRP PDプロトコルICによって制御され、DRP PDプロトコルICによって必要な出力電圧が制御されるように構成されてもよい。DC/DC ICは降圧ICや昇降圧ICであってもよく、内蔵MOS又は外付MOSであってもよい。同時にPD ICは、動作全体の協働に役立ち、DC/DCの電圧、電圧/電流出力方向(DIR)、DC/DCのON/OFF(EN)、過電流/過電圧/低電圧保護、及び急速充電起動/電池の満充電/エラーなど動作状態のLED表示を制御する。
例えば、DFP給電装置は、充電宝、電源アダプタ又は車載充電器などであってもよく、ここでは特に限定しない。
第1Type−Cオスプラグは、Type−C充電器/DFP給電装置/モバイル電源に接続してもよく、充電可能な電池に電圧を出力して充電する;また、携帯電話やパソコンに接続し、電池側からの給電装置に変身して携帯電話やパソコンに電力を供給して充電することもできる。
例えば、本実施形態におけるステータス表示灯6は、過電流/過電圧/低電圧保護、及び急速充電起動/電池の満充電/エラーなど動作状態を、1つ又はそれ以上のLEDで表示してもよい。
例えば、本実施形態の充電可能な電池は、ドローン、手工具機器、手持ち式小型家電又はその他の電池に対応するため、搭載した電池充電コネクタによって異なる形式の充電専用コネクタを取り付けてもよい。
本実施形態では、DRPプロトコルのPD制御ICは、プロトコル制御回路をType−CのUFPモードに変換し、Type−CでPD又はPPS急速充電プロトコルの3.3〜27Vの電圧をDFP給電装置から出力し、1直列〜6直列の電池を充電できる電圧に変換してもよい。単一電池の満充電電圧は、4.2V、4.25V、4.3V、4.35V、4.4Vであってもよく、又は、その他の*2個/*3個/*4個/*5個/*6個の電圧であってもよい。
図3、図4に示すように、本実施形態の芯線5は6芯線であり、V+/V−/CC1/CC2/DP/DMを備え、60W以上のPD段の出力に対応し、最大100Wの電力供給に対応する。図3では、接続線は6芯線である。
本考案の実施形態が提供する充電中継ケーブルは、伝送接続部と、第1Type−Cオスプラグと、充電専用コネクタと、プロトコル制御回路を備え、第1Type−Cオスプラグと充電専用コネクタは、伝送接続部を介して接続され、プロトコル制御回路は、それぞれ第1Type−Cオスプラグと充電専用コネクタに接続され、プロトコル制御回路は、第1Type−Cオスプラグに接続した装置が給電装置又は受電装置であるか否かを判断し、判断結果に応じて充電方向を調整する。第1Type−Cオスプラグと充電専用コネクタを備えることで、専用機器への充電が実現する。例えば、ドローン、手工具機器、手持ち式小型家電などの専用充電池への充電が可能である。同時に、逆充電として充電可能な電池の電力を他の充電待ち設備に出力することができ、充電ケーブルの汎用性を向上させる。
本考案の全体的思想に基づいて、本考案の一実施形態では、さらに充電システムを提供する。
図5は本考案の一実施形態が提供する充電システムの構成模式図である。図5に示すように、本願が提供する充電システムは、DFP給電装置Bと、上記充電中継ケーブルのいずれかAを備える。ここで、DFP給電装置Bは、充電端B1とメスコンセント出力端B2を備える。充電端B1は、電源を接続するために使用される。充電中継ケーブルは、第1Type−Cオスプラグを介して、メスコンセント出力端B2に接続する。充電専用コネクタは、充電可能な機器Dを接続するために使用される。
ある特定の充電プロセスでは、第1Type−CオスプラグにDFP給電装置を接続し、プロトコル制御回路がDFP給電装置を給電装置として認識し、電圧入力の方向を充電可能な機器へ入力するように調整し、充電可能な機器への充電を実現する。充電可能な機器Dは充電可能な機器の電池であってもよい。Type−Cメスコンセント出力付きDFP電源装置と組み合わせる。
図6は本考案の一実施形態が提供するさらに別の充電システムの構成模式図である。
図6に示すように、図6は充電中継ケーブルAがさらにさらに別の構成になっている場合の充電システム構成模式図であり、ここでいう充電中継ケーブルAのさらに別の構成は上記実施形態に記載されているので、ここでは説明を省略する。上記実施形態を参照されたい。
前述の実施形態における装置に関して、各モジュール動作を実行する具体的な方法は、当該方法に関係する実施形態において詳細に説明されているので、ここでは詳細な説明は省略する。
本考案の全体的思想に基づいて、本考案の一実施形態では、さらにさらに別の充電システムを提供する。
図7は本考案の一実施形態が提供するさらに別の充電システムの構成模式図である。
図7に示すように、本考案の一実施形態で提案した充電システムは、充電可能な機器Dと、上記充電中継ケーブルAのいずれかを備える。充電可能な機器は、充電専用コネクタを介して伝送接続部に接続され、伝送接続部は、第1Type−Cオスプラグを介して対象充電装置Cに接続する。
ある特定の充電プロセスでは、第1Type−Cオスプラグは対象充電装置、例えば、パソコン、携帯電話、ドローンなどに接続し、プロトコル制御回路は対象充電装置を受電機器として認識し、電圧入力の方向を、対象充電機器へ入力するように調整し、充電装置による対象充電機器への充電を実現する。それによりType−Cメスコンセント付き携帯電話やパソコンなどの3C装置を急速充電する。
例えば、ドローン、手工具機器、手持ち式小型家電などの専用充電池から、本充電中継ケーブルの一端の充電専用コネクタと内蔵の制御回路を介し、専用充電池の電圧をPD/PPS/QC4+などの急速充電プロトコルの充電電圧に変換し、本充電中継ケーブルを介して他端のType−Cオスプラグに接続し、Type−Cメスコンセント付き携帯電話やパソコンなどの3C装置に急速充電を行う。
図8は本考案の一実施形態が提供するさらに別の充電システムの構成模式図である。図8に示すように、図8は充電中継ケーブルAがさらにさらに別の構成になっている場合の充電システム構成模式図であり、ここでいう充電中継ケーブルAのさらに別の構成は上記実施形態に記載されているので、ここでは説明を省略する。上記実施形態を参照されたい。
例えば、本充電中継ケーブルは、分離型の組み合わせ形式であってもよい。Type−CからType−CへのE−Marker充電ケーブルとType−Cメス充電専用アダプタ付き中継ボックスなどの2つの部品を組み合わせて構成される。中継ボックスに内蔵された制御回路は、専用充電池の電圧をPD/PPS/QC4+などの急速充電プロトコルの充電電圧に変換し、本充電ケーブルとType−Cメス充電専用アダプタの中継ボックスなど2つの部品の組み合わせで動作し、充電電圧を他端のType−Cオスプラグに送り、Type−Cメスコンセント付き携帯電話やパソコンなどの3C装置に急速充電を行う。
上記は本考案の幾つかの具体的な実施形態に過ぎないが、勿論、それにより本考案の権利範囲は限定されない。明らかに、当該技術分野の一般的な技術者が本考案で開示した技術的思想の範囲内において完成した変更若しくは置換はすべて本実用新案登録請求の範囲内のものとする。したがって、本考案の権利範囲は実用新案登録請求の範囲に準じるものとする。
前述の実施形態における同一の又は類似する部分は相互に参照可能であり、一部の実施形態では詳細に説明していない内容は、他の実施形態における同一の又は類似する内容を参照可能であることを理解されたい。
本考案の各部は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせで実現できることを理解されたい。前述の実施形態では、複数のステップ又は方法は、メモリに記憶され、コマンド実行システムを実行する適切なソフトウェア又はファームウェアにより実現してもよい。例えば、ハードウェアで実現する場合、他の実施形態と同様に、データ信号に対して論理機能を実現するための論理ゲート付き離散論理回路、適切な組合せ論理ゲート付き専用集積回路、プログラマブルゲートアレイ(PGA)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)など、当該技術分野で周知の技術のいずれか又はそれらの組合せで実現することができる。
また、本考案の各実施形態における各機能ユニットは、1つの処理モジュールに統合されていてもよく、各ユニットは単独で物理的に存在していてもよく、2つ又はそれ以上のユニットが1つのモジュールに統合されていてもよい。前記統合モジュールは、ハードウェアの形態で、又はソフトウェア機能モジュールの形態で実施されてもよい。前記統合モジュールは、ソフトウェア機能モジュールの形態で実装され、独立した製品として販売又は使用される場合、コンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよい。
上記の記憶媒体は、読み取り専用メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどであってもよい。
本明細書の説明において、「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「例示」、「具体例」、又は「いくつかの例示」などの用語を用いた説明は、当該実施形態又は例示で説明された特定の特徴、構造、材料、又は特徴が、本考案の少なくとも1つの実施形態又は例示に含まれることを意味する。本明細書において、上述した用語の例示的な表現は、必ずしも同一の実施形態又は例示を指しているわけではない。さらに、説明した特定の特徴、構造、材料、又は特徴は、任意の1つ又は複数の実施形態又は例示において適切な形で組みわせてもよい。
以上、本考案の実施形態に関連して記述したが、上述の実施形態は例示的なものであり、本考案の保護範囲に対する制限と解釈されるべきではなく、当該技術分野の一般的な技術者は本考案の保護範囲内で、上述した実施形態に対する変形、修正、置換、変型することができるが、このような可能な変形形態、修正形態、置換及び変型はいずれも、本考案の保護範囲内にある。
1: 伝送接続部
2: 第1Type−Cオスプラグ
3: 充電専用コネクタ
4: プロトコル制御回路
11: 接続線
12: 第2Type−Cオスプラグ
13: 中継ボックス
131: メスコンセント
5: 芯線
6: ステータス表示灯
A: 充電中継ケーブル
B: DFP給電装置
B1: 充電端
B2: メスコンセント出力端
C: 対象充電装置
D: 充電可能な機器。

Claims (10)

  1. 伝送接続部と、第1Type−Cオスプラグと、充電専用コネクタと、プロトコル制御回路を備える充電中継ケーブルであって、
    前記第1Type−Cオスプラグと前記充電専用コネクタは、前記伝送接続部を介して接続され、
    前記プロトコル制御回路は、前記第1Type−Cオスプラグと前記充電専用コネクタにそれぞれ接続され、
    前記プロトコル制御回路は、前記第1Type−Cオスプラグに接続した装置が給電装置又は受電装置であるか否かを判断し、判断結果に応じて充電方向を調整することを特徴とする充電中継ケーブル。
  2. 前記伝送接続部は、接続線であり、
    前記第1Type−Cオスプラグと前記充電専用コネクタは、前記接続線を介して接続されることを特徴とする請求項1に記載の充電中継ケーブル。
  3. 前記プロトコル制御回路は、前記第1Type−Cオスプラグの内部又は前記充電専用コネクタの内部に設けられていることを特徴とする請求項2記載の充電中継ケーブル。
  4. 前記伝送接続部は、接続線と、第2Type−Cオスプラグと、中継ボックスを備え、
    前記第1Type−Cオスプラグと前記第2Type−Cオスプラグは、前記接続線を介して接続され、
    前記中継ボックスは、メスコンセントと充電専用コネクタを備え、メス充電専用アダプタに使用され、
    前記メスコンセントは、前記第2Type−Cオスプラグに接続するために使用されることを特徴とする請求項1に記載の充電中継ケーブル。
  5. 前記接続線はE−Marker急速充電チップを備え、
    前記E−Marker急速充電チップは、前記接続線のデータ性能と、前記接続線の電力伝送能力をマーキングするために使用されることを特徴とする請求項4に記載の充電中継ケーブル。
  6. 前記プロトコル制御回路は、前記第1Type−Cオスプラグ内部、前記第2Type−Cオスプラグ内部、又は前記充電専用コネクタのいずれかの内部に設けられることを特徴とする請求項4に記載の充電中継ケーブル。
  7. 前記プロトコル制御回路は、プロトコル素子と双方向電圧変換モジュールを備え、
    前記プロトコル素子は、前記双方向電圧変換モジュールの電圧入力方向と出力電圧値を制御することを特徴とする請求項1に記載の充電中継ケーブル。
  8. さらに、前記プロトコル制御回路に接続するステータス表示灯を備えることを特徴とする請求項1に記載の充電中継ケーブル。
  9. DFP給電装置と請求項1〜請求項8の何れか一項に記載の充電中継ケーブルを備える充電システムであって、
    前記DFP給電装置は、電源に接続するために使用される充電端とメスコンセント出力端を備え、
    前記充電中継ケーブルは、第1Type−Cオスプラグを介して前記メスコンセント出力端に接続され、
    充電専用コネクタは、充電可能な機器に接続するために使用されることを特徴とする充電システム。
  10. 充電可能な機器と請求項1〜請求項8の何れか一項に記載の充電中継ケーブルを備える充電システムであって、
    前記充電可能な機器は、充電専用コネクタを介して伝送接続部に接続され、
    前記伝送接続部は、第1Type−Cオスプラグを介して対象充電装置に接続されることを特徴とする充電システム。
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