充电装置的制作方法

本实用新型涉及充电技术领域，特别是涉及一种充电装置。

背景技术：

随着智能设备的普及，人们使用智能手机及其他小型用电设备的频率越来越高，然而耗电量是个不容忽视的问题。基于上述情况，共享移动电源应运而生，其可以为手机等小型用电设备随时进行充电，然而，如何提高共享移动电源的使用可靠性是亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种充电装置，可以提高共享充电的使用可靠性。

一种充电装置，包括：电源管理电路、电源及放电接口电路；所述电源管理电路分别与所述电源、所述放电接口电路连接；

所述电源管理电路用于对所述电源的输出电压进行处理，以通过所述放电接口电路对移动终端进行充电；所述放电接口电路用于接入所述移动终端，且包括Lightning接口及多个支持快充技术的USB接口；所述放电接口电路用于在检测到所述USB接口利用快充技术对移动终端进行充电时，控制所述Lightning接口停止对移动终端进行充电。

在其中一个实施例中，所述放电接口电路包括快充模块、检测模块及Lightning接口模块；

所述快充模块支持所述快充技术，并与所述电源管理电路的电源输出端连接，且所述快充模块用于通过所述USB接口对相应类型的移动终端进行充电；所述检测模块分别与所述电源管理电路的电源输出端、所述Lightning接口模块连接，且所述检测模块用于在检测到所述电源管理电路的电源输出端输出的电压大于设定阈值时，切断所述电源管理电路与所述Lightning接口模块之间的电路；所述Lightning接口模块用于通过所述Lightning接口对相应类型的移动终端进行充电。

在其中一个实施例中，所述快充模块包括micro USB接口及USB Type-C接口；所述micro USB接口、所述USB Type-C接口并联连接所述电源管理电路的电源输出端。

在其中一个实施例中，所述检测模块包括电压比较单元及开关单元；所述电压比较单元的输入端与所述电源管理电路的电源输出端连接，所述电压比较单元的输出端与所述开关单元连接；所述开关单元还连接于所述电源管理电路的电源输出端与所述Lightning接口模块之间；

所述电压比较单元用于检测所述电源管理电路的电源输出端输出的电压是否大于所述设定阈值，若是，控制所述开关单元切换至断开状态；否则控制所述开关单元切换至导通状态。

在其中一个实施例中，所述电压比较单元包括电压检测器、第一电阻、第一电容、第二电阻及二极管；所述电压检测器的输入端与所述二极管的负极连接，所述电压检测器的输出端与所述开关单元连接；所述二极管的正极与所述电源管理电路的电源输出端连接；所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另一端与所述第一电阻的一端连接；所述第一电容与所述第一电阻的公共端分别与所述第二电阻的一端、所述二极管与所述电压检测器的公共端连接；所述第二电阻的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述开关单元包括第一MOS管；所述第一MOS管的栅极与所述电压比较单元的输出端连接，所述第一MOS管的漏极与所述电源管理电路的电源输出端连接，所述第一MOS管的源极与所述Lightning接口模块连接。

在其中一个实施例中，所述Lightning接口模块包括Lightning芯片、第二MOS管、第二电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻及Lightning接口；所述第二MOS管的漏极与所述检测模块的输出端连接，所述第二MOS管的栅极与所述Lightning芯片连接，所述第二MOS管的源极与所述Lightning接口连接；所述第三电阻的一端与所述Lightning接口连接，所述第三电阻的另一端通过所述第二电容接地；所述Lightning芯片的电源输入端与所述检测模块的输出端连接，所述Lightning芯片还与所述Lightning接口连接；所述第四电阻的一端连接所述Lightning芯片的电源输入端，所述第四电阻的另一端通过所述第六电阻接地；所述第五电阻的一端连接所述Lightning芯片的电源输入端，所述第五电阻的另一端通过所述第七电阻接地。

在其中一个实施例中，所述快充技术为QC3.0快充技术。

在其中一个实施例中，所述设定阈值为5V。

在其中一个实施例中，所述充电装置还包蓝牙控制电路连接；所述蓝牙控制电路与所述电源管理电路连接；所述蓝牙控制电路支持蓝牙协议和微信协议，用于与所述移动终端进行通信。

上述充电装置中，放电接口电路在检测到USB接口利用快充技术对移动终端进行充电时，控制Lightning接口停止对移动终端进行充电，从而可以防止烧坏通过Lightning接口充电的移动终端(例如苹果手机)，提高了共享充电的使用可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为一实施方式提供的充电装置的框图；

图2为图1所示实施方式的充电装置中电源管理电路的其中一种具体电路图；

图3为图1所示实施方式的充电装置中充电接口电路的其中一种具体电路图；

图4为图1所示实施方式的充电装置中放电接口电路的其中一种具体框图；

图5为图4所示实施例的放电接口电路的其中一种具体电路图；

图6为图1所示实施方式的充电装置中与电源管理电路连接的USB接口的其中一种电路图；

图7为图1所示实施方式的充电装置的其中一个实施例的框图；

图8为图7所示实施例中蓝牙控制电路的其中一种具体电路图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式提供了一种充电装置，用于实现共享充电服务。请参考图1，该充电装置包括电源管理电路100、电源200及放电接口电路300。电源管理电路100分别与电源200、放电接口电路300连接。

其中，电源200例如为容量为16000mAh、标准电压为3.7V的大容量聚合物锂电池，从而可以在充满电后，能够对多个移动终端进行充电。

电源管理电路100用于对电源200的输出电压进行处理，以通过放电接口电路300对移动终端进行充电。在电源200放电时，即对移动终端进行充电时，电源管理电路100可以将电源200输出的电压利用传统的方式进行升压，并将升压后的电压通过放电接口电路300对移动终端充电。此外，电源管理电路100还可以具有输入过压、输入欠压、输出过流、输出过压、输出短路、电池过充、电池过放、电池过流，芯片过温等多重保护功能。电源管理电路200例如选用IP5318Q芯片及外围电路，其中，IP5318Q芯片为集成有QC2.0/3.0快充(兼容DCP识别功能，兼容BC1.2、苹果和三星手机)、同步升压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示等多功能的电源管理SOC(System-on-a-Chip)。电源管理电路200的其中一种电路图如图2所示，其中芯片U1为IP5318Q芯片，芯片U2为锂电池保护芯片。

进一步地，电源管理电路100还用于控制电源200的充电过程。在对电源200充电时，电源管理电路100可以利用传统的方式进行恒流恒压控制。在其中一个实施例中，上述充电装置还包括用于对电源200进行充电的充电接口电路，充电接口电路的电路图如图3所示。该充电接口电路与电源管理电路100连接。请一并结合图2，充电接口电路的输入端通过9V/2A的充电器插入充电输入端(DC座)后，VIN为高电平，这时芯片U1的PIN30(即引脚30)为高电平，之后芯片U1的PIN31则输出低电平，即VING为低电平，PMOS管Q1导通，同时芯片U1进行恒流恒压控制，以对电源200充电。

放电接口电路300用于接入移动终端，且包括Lightning接口及多个支持快充技术的USB接口。换言之，放电接口电路300具有多个不同类型的输出接口，从而可以同时对多台移动终端进行充电。其中，Lightning接口，即闪电接口，可以对苹果手机充电。USB接口例如为USB Type-C接口、micro USB接口或其他接口。快充技术即快速充电技术，输出功率大于USB充电器的5W(5V/1A)，快充技术例如为QC3.0快充技术。具体地，放电接口电路300可以兼容DCP识别功能、兼容BC1.2、苹果和三星手机。

另外，放电接口电路300用于在检测到USB接口利用快充技术对移动终端进行充电时，控制Lightning接口停止对移动终端进行充电。换言之，只要放电接口电路300检测到有一个USB接口正在利用快充技术充电时，则控制Lightning接口停止对相应类型的移动终端(例如苹果手机)充电，从而避免对通过Lightning接口充电的移动终端(例如苹果手机)因充电电压过高而造成损坏。

进一步地，充电装置所有的器件都放置于一个外壳内。可选地，放电接口电路300为伸缩式结构，使得放电接口电路300既可以位于外壳内，又可以被拉伸至外壳外。因此，需要进行充电时，将放电接口电路300拉出以便于对移动终端进行充电；充电结束后，可以将放电接口电路300收回至外壳内，从而对放电接口电路300起到保护作用。

综上所述，上述充电装置中，放电接口电路300在检测到USB接口利用快充技术对移动终端进行充电时，控制Lightning接口停止对移动终端进行充电，从而可以防止烧坏通过Lightning接口充电的移动终端(例如苹果手机)，提高了共享充电的使用可靠性。

在其中一个实施例中，请参考图4，放电接口电路300包括快充模块310、检测模块320及Lightning接口模块330。

其中，快充模块310支持快充技术，并与电源管理电路100的电源输出端连接，且快充模块310用于通过USB接口对相应类型的移动终端进行充电。其中，电源管理电路100的电源输出端输出的电压为电源管理电路100对电源200的输出电压处理后(例如升压)得到的电压。相应类型的移动终端是指能够利用快充模块310具有的充电接口进行充电的移动终端。

具体地，请参考图5，快充模块310包括micro USB接口及USB Type-C接口。micro USB接口、USB Type-C接口并联连接电源管理电路100的电源输出端。因此，适用于micro USB接口或USB Type-C接口的移动终端即可通过快充模块310进行充电。

进一步地，放电接口电路300可以通过一个USB插头和USB接口与电源管理电路100连接。那么，图5中的USB插头J2插入到图6中的USB接口J2中后，即可建立放电接口电路300与电源管理电路100的连接。在图6所示的电路中，当电源管理电路100中的芯片U1的PIN35输出低电平(即VOUTG为低电平)时，PMOS管Q2导通，在电源管理电路100输出升压后的电压VO后，即可通过放电接口电路300对外接的移动终端进行充电。

检测模块320分别与电源管理电路100的电源输出端、Lightning接口模块300连接，且检测模块320用于在检测到电源管理电路100的电源输出端输出的电压大于设定阈值时，切断Lightning接口模块300与电源管理电路100之间的电路。设定阈值例如为5V。这时，当电源管理电路100的电源输出端输出的电压(VOUT)大于5V时，代表快充模块310中至少有一个USB接口(例如USB Type-C接口)正在利用快充技术对移动终端进行充电，此时则需要断开电源管理电路100与Lightning接口模块330之间的电路，以控制Lightning接口模块330停止对外供电。

具体地，请继续参考图5，检测模块320包括电压比较单元321及开关单元322。其中，电压比较单元321的输入端与电源管理电路100的电源输出端连接，电压比较单元321的输出端与开关单元322连接。开关单元322还连接于电源管理电路100的电源输出端与Lightning接口模块330之间。

其中，电压比较单元321用于检测电源管理电路100的电源输出端输出的电压是否大于设定阈值，若是，控制开关单元322切换至断开状态；否则控制开关单元322切换至导通状态。

具体地，请继续参考图5，电压比较单元321包括电压检测器(U4)、第一电阻(R1)、第一电容(C2)、第二电阻(2)及二极管(D1)。电压检测器例如为ME2808芯片。其中，电压检测器的输入端与二极管的负极连接，电压检测器的输出端与开关单元322连接。二极管的正极与电源管理电路100的电源输出端连接。第一电容的一端接地，第一电容的另一端与第一电阻的一端连接。第一电容与第一电阻的公共端分别与第二电阻的一端、二极管与电压检测器的公共端连接。第二电阻的另一端接地。

具体地，开关单元322包括第一MOS管(Q1)。第一MOS管例如为PMOS管。第一MOS管的栅极与电压比较单元321的输出端连接。具体地，第一MOS管的栅极与上述电压检测器的输出端连接。第一MOS管的漏极与电源管理电路100的电源输出端连接，第一MOS管的源极与Lightning接口模块330连接。

在上述电压比较单元321中，若电压检测器检测到电源管理电路100的电源输出端输出的电压大于5V，则输出高电平，此时第一MOS管断开，从而断开了电源管理电路100与Lightning接口模块330之间的连接电路；否则，输出低电平，此时第一MOS管导通，从而接通了电源管理电路100与Lightning接口模块330之间的连接电路，此时即可利用Lightning接口模块330对外进行充电。

Lightning接口模块330用于通过Lightning接口对相应类型的移动终端进行充电。其中，相应类型的移动终端例如为苹果手机。具体地，请继续参考图5，Lightning接口模块330包括Lightning芯片(U1)、第二MOS管(Q2)、第二电容、第三电阻(1)、第四电阻(R3)、第五电阻(R2)、第六电阻(R4)、第七电阻(R5)及Lightning接口(J1A、J1B)。其中，Lightning芯片为传统用于控制Lightning接口对移动终端进行充电的芯片。第二MOS管的漏极与检测模块320的输出端连接。第二MOS管的栅极与Lightning芯片连接，第二MOS管的源极与Lightning接口连接。第三电阻的一端与Lightning接口连接，第三电阻的另一端通过第二电容接地。Lightning芯片的电源输入端与检测模块320的输出端连接，Lightning芯片还与Lightning接口连接。第四电阻的一端连接Lightning芯片的电源输入端，第四电阻的另一端通过第六电阻接地。第五电阻的一端连接Lightning芯片的电源输入端，第五电阻的另一端通过所述第七电阻接地。在上述Lightning接口模块330中，检测模块320的输出端具体为上述第一MOS管的源极。

在上述Lightning接口模块330中，如果检测模块320接通Lightning接口模块330与电源管理电路100之间的连接电路，则Lightning芯片识别到Lightning接口接入移动终端后，与移动终端进行通信，如果通信成功，则Lightning芯片的PIN4输出一个低电平，此时第二MOS管导通，从而可以对Lightning接口外接的移动终端进行充电。

在其中一个实施例中，请参考图7，上述充电装置还包括蓝牙控制电路400。蓝牙控制电路400与电源管理电路100连接。蓝牙控制电路400支持蓝牙协议和微信协议，用于与移动终端进行通信。

进一步地，电源管理电路100还将电源200的电量信息发送至蓝牙控制电路400。其中，电量信息例如为电源200当前电量占总电量的百分比，共分为20个等级，即每隔5％为一个等级。

具体地，蓝牙控制电路400可以根据来自移动终端的启动充电信号或根据电量信息判断可以充电时，启动电源管理电路100通过放电接口电路300对移动终端进行充电。换言之，蓝牙控制电路400启动电源管理电路100充电的前提是用户判断可以充电或蓝牙控制电路400自行判断可以充电。其中，启动充电信号为移动终端在接收到用户根据电量信息确定要对移动终端进行充电时输入的操作信息后而产生的信号。换言之，当移动终端接收到来自充电装置的关于电源200的电量信息后，将该电量信息显示出来，用户根据电量信息判断电源200剩余的电量是否满足移动终端的充电需求，如果是，则用户可以向移动终端的交互界面输入相应的操作信息(例如：按下相应的按键；或者，用户交付费用，且费用的金额与充电的时间呈正比)，移动终端接收到该操作信息后产生相应的启动充电信号，并将启动充电信号通过蓝牙发送至蓝牙控制电路400。当蓝牙控制电路400接收到启动充电信号后，告知电源管理电路100，电源管理电路100进行升压操作，以通过放电接口电路300对移动终端进行充电。

在其中一个实施例中，蓝牙控制电路400包括控制单元及蓝牙模块。控制单元分别与蓝牙模块、电源管理电路连接。蓝牙模块用于通过蓝牙与移动终端进行通信。具体地，蓝牙模块例如为CC2541模块。

控制单元用于将来自电源管理电路100的电量信息通过蓝牙模块发送至移动终端，并向电源管理电路100发送控制信号。具体地，控制单元根据来自移动终端的启动充电信号或根据电量信息判断可以充电时，启动电源管理电路100通过放电接口电路300对移动终端进行充电。具体地，控制单元可以为单片机。控制单元的其中一种电路图如图8所示。其中，芯片U4为单片机，蓝牙模块接在接口J4上(图中未示出)。

进一步地，上述充电装置设有二维码。二维码用于供移动终端扫描后进入与充电装置相应的微信公众号，以供用户通过微信与充电装置进行交互。

基于充电装置的上述具体结构，充电装置的其中一种工作原理为：当移动终端扫描二维码后，则进入微信公众号，这时用户则可以在微信平台进行付费操作，当确认付费成功后，移动终端会主动与充电装置中的蓝牙模块建立连接，蓝牙模块告知控制单元连接成功后，控制单元将电量信息通过蓝牙模块发送至移动终端。用户通过电池电量评估是否要对移动终端进行充电，如果确定余下的电量无法给手机充电，可以申请退费(退费完成后，移动终端可以给蓝牙模块发送用户退费的信息)，如果确定电量足够供手机充电，就进入充电状态(移动终端可以给蓝牙模块发送用户同意充电的信息或者蓝牙模块在设定时间段内没有接收到来自移动终端的退费信息后则默认用户同意进行充电)；或者，蓝牙模块可以自行根据电量信息判断是否可以对移动终端进行充电，如果可以，则启动充电，否则，蓝牙模块可以通过移动终端向用户提示无法进行充电。若将要进如充电状态，蓝牙模块给控制单元中的芯片U4的PIN5(即第5引脚)一个高电平，当芯片U4的PIN5检测到高电平后，芯片U4的PIN12输出一个低电平给电源管理电路100中的芯片U1的PIN36，之后，芯片U1开启升压输出，从而使得放电接口电路300可以对移动终端进行充电。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。