CN105811554A - 一种电池桥接充电设备和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池桥接充电设备，包括：电源转换器和微控制器(MCU)；其中，所述电源转换器，用于从直流(DC)电源输入第一电压后，将第二电压输出至移动设备的充电接口；所述MCU，用于识别所述移动设备的充电接口，根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为所述第二电压。本申请还同时公开了一种电池桥接充电方法。

Description

一种电池桥接充电设备和方法

技术领域

本公开一般涉及适配器技术，尤其涉及一种电池桥接充电设备和方法。

背景技术

随着各种各样的移动设备产品的出现，目前市场上有许多不同的适配器用于给不同品牌、不同类型的移动设备的电池充电。这里，移动设备包括通用串行总线制定组织所提供的通串线功率输出(USBPowerDelivery)、高通(Qualcomm)快充(QuickCharge，QC)设备、联发科(MediaTek，MTK)快速充电技术(PumpExpressPlus)设备、苹果设备、华为设备和三星设备。

现有技术中的适配器存在以下问题：

1.由于现有技术中的快充功能使得适配器的输出电压范围增大，因此导致适配器中的交流(AlternatingCurrent，AC)到直流(DirectCurrent，DC)的变压器不仅体积大，而且制造成本高昂。例如，图1为现有技术中QC2.0适配器的电路组成结构示意图。如图1所示，QC2.0适配器中的变压器体积大。图2为现有技术中MTK适配器的电路组成结构示意图。如图2所示，MTK适配器中的变压器体积也大。

2.现有技术中的快充规格由各家移动设备芯片厂制定，和移动设备使用的接口技术并不相同。因此，单一适配器无法对各家移动设备进行快速充电。由于适配器互不兼容，使得消费者使用不便，并且无法互相借用适配器进行充电。同时，由于一个适配器仅适用一款移动设备，当消费者外出旅行时，需要携带多个适配器以为不同的移动设备充电，不仅导致充电过程繁琐，也增大了适配器的存储空间。

3.适配器厂商投入设计、制造及检验成本高。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种电池桥接充电设备和方法，不仅能够解决单一适配器无法适应多种厂家的移动设备充电问题，还解决了适配器体积过大的问题。

第一方面，本公开实施例提供了一种电池桥接充电设备，所述设备包括：电源转换器和微控制器(MicroControlUnit，MCU)；其中，

所述电源转换器，用于从DC电源输入第一电压后，将第二电压输出至移动设备的充电接口；

所述MCU，用于识别所述移动设备的充电接口，根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为所述第二电压。

上述方案中，所述MCU包括：

充电接口识别模块，用于识别所述移动设备的充电接口；

电压输出控制模块，用于根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为所述第二电压。

上述方案中，所述充电接口识别模块包括：

USBPowerDelivery判断单元，用于判断所述移动设备的充电接口是否为USBPowerDelivery充电接口；

QC判断单元，用于当所述移动设备的充电接口不是所述USBPowerDelivery充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为QC充电接口；

PumpExpressPlus判断单元，用于当所述移动设备的充电接口不是所述QC充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为PumpExpressPlus充电接口；

苹果设备判断单元，用于当所述移动设备的充电接口不是所述PumpExpressPlus充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为苹果设备充电接口；

华为设备判断单元，用于当所述移动设备的充电接口不是所述苹果设备充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为华为设备充电接口。

上述方案中，所述电压输出控制模块包括：

USBPowerDelivery电压输出单元，用于当所述移动设备的充电接口为所述USBPowerDelivery充电接口时，基于降压式变换(BUCK)电路并根据USBPowerDelivery协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

QC电压输出单元，用于当所述移动设备的充电接口为所述QC充电接口时，基于所述BUCK电路并根据QC快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

PumpExpressPlus电压输出单元，用于当所述移动设备的充电接口为所述PumpExpressPlus充电接口时，基于所述BUCK电路并根据快速充电(PumpExpress)协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

苹果设备电压输出单元，用于当所述移动设备的充电接口为所述苹果设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据苹果快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

华为设备电压输出单元，用于当所述移动设备的充电接口为所述华为设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据华为快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

上述方案中，所述设备还包括：D+端口、D-端口和电流检测端口；其中，

所述D+端口，用于检测D+电压；

所述D-端口，用于检测D-电压；

所述电流检测端口，用于检测移动设备的电流。

第二方面，本公开实施例还提供了一种电池桥接充电方法，其特征在于，所述方法包括：

从DC电源输入第一电压后，识别移动设备的充电接口；

根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压；将所述第二电压输出至所述移动设备的充电接口。

上述方案中，所述识别移动设备的充电接口包括：

判断所述移动设备的充电接口是否为USBPowerDelivery充电接口；

当所述移动设备的充电接口不是所述USBPowerDelivery充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为QC充电接口；

当所述移动设备的充电接口不是所述QC充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为PumpExpressPlus充电接口；

当所述移动设备的充电接口不是所述PumpExpressPlus充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为苹果设备充电接口；

当所述移动设备的充电接口不是所述苹果设备充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为华为设备充电接口。

上述方案中，所述根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压包括：

当所述移动设备的充电接口为所述USBPowerDelivery充电接口时，基于BUCK电路并根据USBPowerDelivery协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

当所述移动设备的充电接口为所述QC充电接口时，基于所述BUCK电路并根据QC快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

当所述移动设备的充电接口为所述PumpExpressPlus充电接口时，基于所述BUCK电路并根据PumpExpress协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

当所述移动设备的充电接口为所述苹果设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据苹果快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

当所述移动设备的充电接口为所述华为设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据华为快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

上述方案中，所述方法还包括检测D+电压，检测D-电压以及检测移动设备的电流。

本公开实施例所提供的电池桥接充电设备和方法，所述电源转换器从DC电源输入第一电压后，所述MCU识别移动设备的充电接口；所述MCU根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压；所述电源转换器将所述第二电压输出至所述移动设备的充电接口。如此，本公开实施例使得电池桥接充电设备由于配置灵活、全面，因此能够正确识别多家厂商的移动设备，并根据所识别的充电协议对移动设备充电，从而增加了电池桥接充电设备的通用性；同时，电池桥接充电设备的体积小，降低适配器厂商投入设计、制造及检验成本；另外，电池桥接充电设备以低廉的价格及最少的改动方式可以实现快充功能。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有技术中QC2.0适配器的电路组成结构示意图；

图2为现有技术中MTK适配器的电路组成结构示意图；

图3为本公开实施例1提供的电池桥接充电设备组成结构示意图；

图4为本公开实施例2提供的电池桥接充电系统组成结构示意图；

图5为本公开实施例3提供的另一电池桥接充电系统组成结构示意图；

图6为本公开实施例5提供的电池桥接充电方法实现流程示意图；

图7为本公开实施例5提供的识别移动设备的充电接口方法和将所述第一电压调整为第二电压方法的实现流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请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相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

图3为本公开实施例1提供的电池桥接充电设备组成结构示意图，如图3所示，电池桥接充电设备包括：

电源转换器1100和MCU1200；其中，

所述电源转换器1100，用于从DC电源输入第一电压后，将第二电压输出至移动设备的充电接口；

所述MCU1200，用于识别所述移动设备的充电接口，根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为所述第二电压。

这里，电池桥接充电设备为应用电路。移动设备包括笔记本电脑、手机和平板电脑，手机包括QC2.0手机、MTK手机、苹果手机、三星手机和华为手机。第一电压为12伏至28伏、17伏至21伏。

具体地，所述MCU1200包括：

充电接口识别模块1210，用于识别所述移动设备的充电接口；

电压输出控制模块1220，用于根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为所述第二电压。

具体地，所述充电接口识别模块1210包括：

USBPowerDelivery判断单元1211，用于判断所述移动设备的充电接口是否为USBPowerDelivery充电接口；

QC判断单元1212，用于当所述移动设备的充电接口不是所述USBPowerDelivery充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为QC充电接口；

PumpExpressPlus判断单元1213，用于当所述移动设备的充电接口不是所述QC充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为PumpExpressPlus充电接口；

苹果设备判断单元1214，用于当所述移动设备的充电接口不是所述PumpExpressPlus充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为苹果设备充电接口；

华为设备判断单元1215，用于当所述移动设备的充电接口不是所述苹果设备充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为华为设备充电接口。

综上，充电接口识别模块1210能够正确识别多家厂商的移动设备，因此消费者使用一个电池桥接充电设备就可以为不同移动设备进行充电。

具体地，所述电压输出控制模块1220包括：

USBPowerDelivery电压输出单元1221，用于当所述移动设备的充电接口为所述USBPowerDelivery充电接口时，基于BUCK电路并根据USBPowerDelivery协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

这里，所述第二电压为5伏。

QC电压输出单元1222，用于当所述移动设备的充电接口为所述QC充电接口时，基于所述BUCK电路并根据QC快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

这里，所述第二电压为5伏、9伏、12伏和20伏。

PumpExpressPlus电压输出单元1223，用于当所述移动设备的充电接口为所述PumpExpressPlus充电接口时，基于所述BUCK电路并根据PumpExpress协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

苹果设备电压输出单元1224，用于当所述移动设备的充电接口为所述苹果设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据苹果快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

华为设备电压输出单元1225，用于当所述移动设备的充电接口为所述华为设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据华为快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

综上，电压输出控制模块1220可以将第一电压降至第二电压，因此使得电池桥接充电设备不需要使用体积大的变压器也可以达到降压功能，进而使得电池桥接充电设备的体积比传统的适配器体积小。同时，电压输出控制模块1220使用了快充协议，可以高效快速对移动设备进行充电。

随后，如图3所示，电压输出控制模块1220将第二电压输出至电源转换器1100，电源转换器1100将所述第二电压输出至所述移动设备的充电接口。

另外，所述设备还包括：D+端口、D-端口和电流检测端口；其中，

所述D+端口，用于检测D+电压；

所述D-端口，用于检测D-电压；

所述电流检测端口，用于检测移动设备的电流。

实施例2

图4为本公开实施例2提供的电池桥接充电系统组成结构示意图。如图4所示，电池桥接充电系统包括：

DC电源，用于输出第一电压至电池桥接充电设备。

所述电池桥接充电设备，用于从DC电源输入所述第一电压后，识别移动设备的充电接口；根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压；将所述第二电压输出至所述移动设备的充电接口。电池桥接充电设备的具体组成结构可参照实施例1的描述。

移动设备，用于从所述移动设备的充电接口输入所述第二电压。

需要说明的是，如图4所示，DC电源与电池桥接充电设备是两个独立的设备。

当DC电源为笔记本电脑的适配器时，第一电压为17伏至21伏。电池桥接充电设备将笔记本电脑中的第一电压降至移动设备需要的第二电压，第二电压为12伏、9伏、7伏和5伏。

实施例3

图5为本公开实施例3提供的另一电池桥接充电系统组成结构示意图。

如图5所示，电池桥接充电系统包括：

电池桥接充电适配器，用于从AC电源输入第三电压，将第三电压转换为第一电压后，识别移动设备的充电接口；根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压；将所述第二电压输出至所述移动设备的充电接口。

移动设备，用于从所述移动设备的充电接口输入所述第二电压。

所述移动设备包括MTK移动设备、QC2.0移动设备和苹果设备。

具体地，电池桥接充电适配器包括DC电源和电池桥接充电电路，其中，

DC电源，用于从AC电源输入第三电压后，将第三电压转换为第一电压。

电池桥接充电电路可参照实施例1中的电池桥接充电设备的描述。

这里，图5中右半部分的附图为电池桥接充电电路的电路图。可以看出，电池桥接充电电路与DC电源为一个整体设备，不是独立的两个设备。

实施例4

本公开实施例4提供了一种电池桥接充电装置，包括：

MCU，用于从DC电源输入第一电压后，识别移动设备的充电接口；根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压；将所述第二电压输出至所述移动设备的充电接口。

实施例5

图6为本公开实施例5提供的电池桥接充电方法实现流程示意图，如图6所示，电池桥接充电方法包括：

步骤2100：从DC电源输入第一电压后，识别移动设备的充电接口。

在步骤2100中，电池桥接充电设备从DC电源输入第一电压后，识别移动设备的充电接口。

如图7所示，在步骤2100中，所述识别移动设备的充电接口包括：

开始。

步骤2110：判断所述移动设备的充电接口是否为USBPowerDelivery充电接口；

步骤2120：当所述移动设备的充电接口不是所述USBPowerDelivery充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为QC充电接口；

步骤2130：当所述移动设备的充电接口不是所述QC充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为PumpExpressPlus充电接口；

步骤2140：当所述移动设备的充电接口不是所述PumpExpressPlus充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为苹果设备充电接口；

步骤2150：当所述移动设备的充电接口不是所述苹果设备充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为华为设备充电接口。

步骤2200：根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压。

在步骤2200中，电池桥接充电设备根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压。

这里，电池桥接充电设备使用了排除法对所述移动设备的充电接口进行判断，从而保证电池桥接充电设备的稳定性。

如图7所示，在步骤2200中，所述根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压包括：

步骤2210：当所述移动设备的充电接口为所述USBPowerDelivery充电接口时，基于BUCK电路并根据USBPowerDelivery协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

这里，所述第二电压为5伏。

步骤2220：当所述移动设备的充电接口为所述QC充电接口时，基于所述BUCK电路并根据QC快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

这里，所述第二电压为5伏、9伏、12伏和20伏。

步骤2230：当所述移动设备的充电接口为所述PumpExpressPlus充电接口时，基于所述BUCK电路并根据PumpExpress协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

步骤2240：当所述移动设备的充电接口为所述苹果设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据苹果快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

步骤2250：当所述移动设备的充电接口为所述华为设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据华为快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

结束。

步骤2300：将所述第二电压输出至所述移动设备的充电接口。

在步骤2300中，电池桥接充电设备将所述第二电压输出至所述移动设备的充电接口。

另外，所述方法还包括电池桥接充电设备检测D+电压，检测D-电压以及检测移动设备的电流。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种电池桥接充电设备，其特征在于，所述设备包括：电源转换器和微控制器MCU；其中，

所述电源转换器，用于从直流DC电源输入第一电压后，将第二电压输出至移动设备的充电接口；

所述MCU，用于识别所述移动设备的充电接口，根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为所述第二电压。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述MCU包括：

充电接口识别模块，用于识别所述移动设备的充电接口；

电压输出控制模块，用于根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为所述第二电压。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述充电接口识别模块包括：

通串线功率输出USBPowerDelivery判断单元，用于判断所述移动设备的充电接口是否为USBPowerDelivery充电接口；

快充QC判断单元，用于当所述移动设备的充电接口不是所述USBPowerDelivery充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为QC充电接口；

快速充电技术PumpExpressPlus判断单元，用于当所述移动设备的充电接口不是所述QC充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为PumpExpressPlus充电接口；

苹果设备判断单元，用于当所述移动设备的充电接口不是所述PumpExpressPlus充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为苹果设备充电接口；

华为设备判断单元，用于当所述移动设备的充电接口不是所述苹果设备充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为华为设备充电接口。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述电压输出控制模块包括：

USBPowerDelivery电压输出单元，用于当所述移动设备的充电接口为所述USBPowerDelivery充电接口时，基于降压式变换BUCK电路并根据USBPowerDelivery协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

QC电压输出单元，用于当所述移动设备的充电接口为所述QC充电接口时，基于所述BUCK电路并根据QC快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

PumpExpressPlus电压输出单元，用于当所述移动设备的充电接口为所述PumpExpressPlus充电接口时，基于所述BUCK电路并根据快速充电PumpExpress协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

苹果设备电压输出单元，用于当所述移动设备的充电接口为所述苹果设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据苹果快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

华为设备电压输出单元，用于当所述移动设备的充电接口为所述华为设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据华为快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：D+端口、D-端口和电流检测端口；其中，

所述D+端口，用于检测D+电压；

所述D-端口，用于检测D-电压；

所述电流检测端口，用于检测移动设备的电流。

6.一种电池桥接充电方法，其特征在于，所述方法包括：

从DC电源输入第一电压后，识别移动设备的充电接口；

根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压；

将所述第二电压输出至所述移动设备的充电接口。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述识别移动设备的充电接口包括：

判断所述移动设备的充电接口是否为USBPowerDelivery充电接口；

当所述移动设备的充电接口不是所述USBPowerDelivery充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为QC充电接口；

当所述移动设备的充电接口不是所述QC充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为PumpExpressPlus充电接口；

当所述移动设备的充电接口不是所述PumpExpressPlus充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为苹果设备充电接口；

当所述移动设备的充电接口不是所述苹果设备充电接口时，判断所述移动设备的充电接口是否为华为设备充电接口。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述移动设备的充电接口，将所述第一电压调整为第二电压包括：

当所述移动设备的充电接口为所述USBPowerDelivery充电接口时，基于BUCK电路并根据USBPowerDelivery协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

当所述移动设备的充电接口为所述QC充电接口时，基于所述BUCK电路并根据QC快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

当所述移动设备的充电接口为所述PumpExpressPlus充电接口时，基于所述BUCK电路并根据PumpExpress协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

当所述移动设备的充电接口为所述苹果设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据苹果快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压；

当所述移动设备的充电接口为所述华为设备充电接口时，基于所述BUCK电路并根据华为快充协议，将所述第一电压降至所述第二电压。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括检测D+电压，检测D-电压以及检测移动设备的电流。