高可靠矢量共享密码快充的制作方法

本发明涉及共享充电器领域，特别涉及一种多输出口带快速充电功能的高可靠矢量共享密码快充。

背景技术：

目前的共享快充一般是直接扫码就进行使用，不需要通过验证的，可能会出现扫码后忘记拿取后被其他人拿错使用的现象，降低了共享快充使用的可靠性与安全性。

技术实现要素：

本发明的目的提供一种高可靠矢量共享密码快充，解决上述现有技术问题中的一个或多个。

本发明提出一种高可靠矢量共享密码快充，高可靠矢量共享密码快充包括密码盘外壳、主机外壳、ac/dc转换电路、dc/dc转换电路以及输出头，ac/dc转换电路安装在主机外壳内，dc/dc转换电路安装在密码盘外壳内，dc/dc转换电路中包括密码输入键盘，ac/dc转换电路的输入端与交流电网连接，ac/dc转换电路的输出端与dc/dc转换电路的输入端连接，dc/dc转换电路的输出端与输出头连接，dc/dc转换电路的输出端通过输出头给带充电设备快速充电。

其中，所述主机外壳和密码盘外壳之间采用可拆卸式连接，密码盘外壳的外侧壁上设有识别介质。

在一些实施方式中，所述识别介质为一维码、二维码或条形码等。

在一些实施方式中，所述主机壳体的顶部设有与密码盘外壳相应的凹槽，主机壳体的顶板和密码盘外壳的底板上均嵌设磁铁，密码盘外壳与主机壳体之间可通过磁铁吸合在一起。密码盘外壳的底部放置于主机壳体凹槽内，利用磁铁的吸力即可使密码盘外壳吸附于主机壳体上。

其中，所述ac/dc转换电路的输出端通过输出导线与dc/dc转换电路的输入端连接，交流电网采用的是220vac电网。

其中，所述ac/dc转换电路包括输入整流滤波电路、第一dc/dc转换电路、第一dc/dc转换控制电路，交流电网连接输入整流滤波电路的输入端作为输入整流滤波电路的输入，输入整流滤波电路的输出端与第一dc/dc转换电路的输入端连接，第一dc/dc转换控制电路中包含启动电路、控制电路、输出电压控制电路，启动电路和控制电路连接组成前半段电路，前半段电路设置在输入整流滤波电路与第一dc/dc转换电路之间，第一dc/dc转换电路和输出电压控制电路通过输出导线与dc/dc转换电路连接。

在一些实施方式中，所述输入整流滤波电路包括输入插脚l、输入插脚n、过载保护电路f1、过温保护电路rt1、电磁辐射及传导骚扰抑制电路lf1、整流桥堆bd1、滤波电路；

滤波电路由电解电容ec1、电感l1、电解电容ec2组成。

在一些实施方式中，所述第一dc/dc转换电路包括开关电路q1、变压器t1a、输出整流电路、输出滤波电容ec4、ec5，

输出整流电路由集成同步整流电路集成芯片u3、电阻r22以及电容c5组成，将变压器t1a上的输出变换为一个稳定的直流电压，然后通过输出滤波电容ec4、ec5以及输出导线提供给dc/dc转换电路。

在一些实施方式中，所述第一dc/dc转换电路中还包括电阻r8、电阻r9、电容c3、电阻r7、二极管d2、电阻r14、电阻r15、电阻r22、电容cy1。

在一些实施方式中，所述开关电路q1采用的是耗尽型n沟道绝缘栅场效应管。

在一些实施方式中，所述启动电路由电阻r5和电阻r6串联组成；

前半段控制电路由变压器的辅助绕组t1b、二极管d1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电解电容ec3、三极管q2、稳压管z1、电容c1、芯片u1、光耦u2内部的光敏三极管u2b、电容c2、电阻r10、二极管d3、电阻r12、电阻r11、电阻r13以及电容c4组成；

所述输出电压控制电路由电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r23、电容c6、电容c7、稳压管z2、可控精密稳压源u4以及光耦u2内的发光二极管u2a组成。

在一些实施方式中，所述输出导线是一条白色od＝3.5、线芯为0.16*17*2c+0.16*7*1cas105℃加尼龙的长度为1.3米的导线。

在一些实施方式中，所述dc/dc转换电路包括mcu控制电路和输出模块，mcu控制电路与密码输入键盘连接，输出模块与输出头连接，输出模块通过输出头读取设备的充电控制协议，第二dc/dc转换电路和输出电压控制电路通过输出导线与输出模块连接，输出模块与mcu控制电路通信连接，输出模块的工作受mcu控制电路的指令控制。

在一些实施方式中，所述mcu控制电路包括程序保护电路、芯片u2、第二电容c2、第二电容c3、第三电容c4、芯片u3、第二电阻r2、第二电阻r3、第二电阻r4、输出电压取样电路、led1、led2、led3，其中程序保护电路包括开关s5、第二电阻r1以及第二电容c1，保护mcu内的程序不会被他人盗取；输出电压取样电路包括第二电容c7、第二电阻r9、第二电阻r10。

在一些实施方式中，所述led1是红色指示灯，用于显示高可靠矢量共享密码快充的通电状态；led2是绿色指示灯，用于显示密码输入是否成功；led3是蓝色指示灯，用于显示高可靠矢量共享密码快充是否进入快速充电状态。

在一些实施方式中，所述芯片u2上的5#引脚、6#引脚、7#引脚分别为typec_ifb、apple_ifb、micr5p_ifb，apple_ifb、micr5p_ifb，typec_ifb分别是苹果充电头、mic5pin充电头、type-c输出头的电流取样信号，r7、r6、r8分别为苹果充电头、mic5pin充电头、type-c输出头的电流取样电阻，苹果充电头、mic5pin充电头、type-c输出头与苹果输出头、mic5pin输出头、type-c输出头一一对应。

在一些实施方式中，所述密码输入键盘由四个按键组成，四个按键分别为按键s1、按键s2、按键s3、按键s4，按键s1、按键s2、按键s3、按键s4分别与芯片u2的9#引脚、10#引脚、11#引脚、12#引脚连接，密码输入键盘是做高可靠矢量快充的开锁密码输入用。

在一些实施方式中，所述输出模块由第二电容c2、第二电阻r5、第二电容c5、第二电容c6以及第二芯片u1组成，第二芯片u1通过线束与苹果输出头、type-c输出头、mic5pin输出头连接。

其中，所述输出头中包括一个苹果输出头、一个type-c输出头以及一个mic5pin输出头连接，苹果输出头可接收的快充协议，输出模块通过type-c输出头可接收pd3.0与qc4.0充电协议，输出模块通过mic5pin输出头可接收qc4.0充电协议。

在一些实施方式中，苹果输出头可接收的快充协议为苹果2.4a与qc3.0快充协议。

在一些实施方式中，所述type-c输出头输出5v/3a或9v/2a或12v/1.5a或15v/1.2a，所述mic5pin输出头输出5v/3a或9v/2a或12v/1.5a。type-c输出头、mic5pin输出头以及苹果输出头可对相应接口的手机、部分平板电脑、部分数码相机等充电，并对具有快速充电功能的手机、部分平板电脑进行快速充电。

在一些实施方式中，mic5pin输出头的dp、dm引脚分别与输出模块的dpa、dma引脚相连；type-c输出头dp、dm、cc引脚分别与输出模块的dpc、dmc、cc1引脚相连。

本发明所述的高可靠矢量共享密码快充的优点为：可以共享给不同的人使用，减少出行的负担，高可靠矢量共享密码快充在使用前和使用过程中都设置了保护，有效的提升了高可靠矢量共享密码快充的稳定性和可靠性，避免了自己扫码后被别人拿取使用的现象。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式中高可靠矢量共享密码快充的系统框图；

图2为本发明中一种实施方式中ac/dc转换电路的电路原理图；

图3为本发明的一种实施方式中dc/dc转换电路和输出头的电路原理图；

图4为本发明的一种实施方式中高可靠矢量共享密码快充的结构示意图。

具体实施方式

本实施例提出一种高可靠矢量共享密码快充，如图1至图4所示，其中图2和图3中的vo+、vo-、vr分别为输出导线的正极、输出导线的负极、输出电压控制线。高可靠矢量共享密码快充包括密码盘外壳6、主机外壳4、ac/dc转换电路1、dc/dc转换电路2以及输出头3，主机壳体4的顶部设有与密码盘外壳6相应的凹槽5，主机壳体4的顶板和密码盘外壳6的底板上均嵌设磁铁，密码盘外壳6与主机壳体4之间通过磁铁进行连接，这样使得密码盘外壳6与主机壳体4之间的连接拆卸更加的方便，使得高可靠矢量共享密码快充更加的便于携带，同时在高可靠矢量共享密码快充插入交流插座时利用凹槽5的支撑力分散密码盘外壳6的向下的重力，使得高可靠矢量共享密码快充工作时稳定性。密码盘外壳6的外侧壁上设有识别介质7，识别介质7为二维码。ac/dc转换电路1安装在主机外壳4内，dc/dc转换电路2安装在密码盘外壳6内，ac/dc转换电路1的输入端与220vac电网连接，ac/dc转换电路1的输出端通过输出导线与dc/dc转换电路2的输入端连接，dc/dc转换电路2的输出端与输出头3连接，dc/dc转换电路2的输出端通过输出头3给带充电设备快速充电，输出头3中包括一个可进行苹果2.4a与qc3.0快充协议的苹果输出头31、一个可进行pd3.0与qc4.0充电协议通讯的type-c输出头32以及一个可进行qc4.0充电协议通讯的mic5pin输出头33连接，这样可以使得高可靠矢量共享密码快充适用于目前市场上所有的手机、部分平板电脑、部分数码相机等充电提高高可靠矢量共享密码快充的适用范围。type-c输出头32输出5v/3a或9v/2a或12v/1.5a或15v/1.2a，所述mic5pin输出头33输出5v/3a或9v/2a或12v/1.5a。type-c输出头32、mic5pin输出头33以及苹果输出头31可对相应接口的手机、部分平板电脑、部分数码相机等充电，并对具有快速充电功能的手机、部分平板电脑进行快速充电。

其中，所述ac/dc转换电路1包括输入整流滤波电路11、第一dc/dc转换电路12、第一dc/dc转换控制电路13，交流电网连接输入整流滤波电路11的输入端作为输入整流滤波电路11的输入，输入整流滤波电路11的输出端与第一dc/dc转换电路12的输入端连接，第一dc/dc转换控制电路13中包含启动电路、控制电路、输出电压控制电路，启动电路和控制电路连接组成前半段电路，前半段电路设置在输入整流滤波电路11与第一dc/dc转换电路12之间；

滤波电路由电解电容ec1、电感l1、电解电容ec2组成，电解电容ec1的“+”、“-”极分别与整流桥堆bd1的“+”、“-”极相连，电感l1的前端和启动电路均与电解电容ec1的“+”极连接，电感l1的后端和第一dc/dc转换电路12均与电解电容ec2的“+”极相连，电解电容ec2的“-”极与整流桥堆bd1的“-”极相连，输入插脚l与过载保护电路f1的前端相连；过载保护电路f1的后端和过温保护电路rt1的前端相连；过温保护电路rt1的后端和输入插脚n均与电磁辐射及传导骚扰抑制电路lf1的前端相连；电磁辐射及传导骚扰抑制电路lf1后端与整流桥堆bd1的交流输入端相连，整流桥堆bd1的“+”、“-”极分别与滤波电路的正、负极相连形成输入整流滤波电路11。通过过载保护电路f1的后端和过温保护电路rt1的设置能够对电路的承载力和温度进行监控，在发生过载或过温的情况发生时能够及时的发生作用保护电路，提高本实施例所述的高可靠矢量共享密码快充的可靠性；

其中输入插脚l和输入插脚n设置在内设高可靠矢量共享密码快充的充电器的面壳上；

电阻r8的一端、电阻r9的一端、电容c3的一端、电容cy1的一端、变压器t1a的初级绕组的4#接口均与电解电容ec2的“+”极连接，电阻r8的另一端、电阻r9的另一端、电容c3的另一端均与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与二极管d2的阴极连接，二极管d2的阳极和变压器t1a的初级绕组的3#接口均与开关电路q1的漏极连接，电阻r14的一端和电阻r15的一端均与开关电路q1的源极连接，电阻r14的另一端和电阻r15的另一端并联接地，电容cy1的另一端接地，电容c5的一端、集成同步整流电路集成芯片u3的2#引脚和3#引脚均与变压器t1a的次级绕组的a#接口连接，电容c5的另一端与集成同步整流电路集成芯片u3的4#引脚连接，集成同步整流电路集成芯片u3的5#引脚与电阻r22的一端连接，电阻r22的另一端、集成同步整流电路集成芯片u3的1#引脚、6#引脚、7#引脚以及8#引脚、输出滤波电容组ec4的“+”极、输出滤波电容组ec5的“+”极均与输出导线的正极连接，变压器t1a的次级绕组的b#接口、输出滤波电容ec4和ec5的“-”极均与输出导线的负极连接形成第一dc/dc转换电路12，输出导线的正极与输出模块22连接，其中集成同步整流电路集成芯片u3、电阻r22以及电容c5组成输出整流电路，将变压器t1a上的输出变换为一个稳定的直流电压，然后通过输出滤波电容ec4、ec5以及输出导线提供给dc/dc转换电路2；

电阻r6的一端与电解电容ec1的“+”极连接，电阻r6的另一端与电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端与前半段控制电路中的芯片u1的5#引脚连接，电阻r5和电阻r6组成启动电路；

变压器的辅助绕组t1b的前端接地，电阻r1一端和二极管d1的阳极均与变压器的辅助绕组t1b的后端相连，电阻r2的一端接地，电阻r2的另一端和电阻r1的另一端均与芯片u1的3#引脚连接，二极管d1的阴极与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与三极管q2的集电极、电阻r4的一端以及电解电容ec3的“+”极连接，电解电容ec3的“-”极、稳压管z1的阳极、电容c1的一端的芯片u1的1#引脚连接，电阻r4的另一端和稳压管z1的阴极均与三极管q2的基极连接，三极管q2的发射极和电容c1的另一端均与芯片u1的5#引脚连接，电阻r10的一端与芯片u1的6#引脚连接，电阻r10的另一端与电阻r12的一端、二极管d3的阴极连接，二极管d3的阳极、电阻r12的另一端以及电阻r13的一端均与第一dc/dc转换电路12中开关电路q1的栅极连接，芯片u1的4#引脚和电阻r11的一端均与电容c4的一端连接，电容c4的另一端接地，光耦u2内的光敏三极管u2b的集电极和电容c2的一端均与芯片u1的2#引脚连接，光耦u2内的光敏三极管u2b的发射极和电容c2的另一端并联接地，电阻r13的另一端和电阻r11的另一端均与开关电路q1的源极连接，形成前半段控制电路；

电阻r16的一端和电阻r21的一端均与光耦u2内的光敏三极管u2b的集电极连接，光耦u2内的光敏三极管u2b的发射极与电阻r17的一端连接，电阻r17的另一端、电阻r16的另一端、可控精密稳压源u4的阴极、电容c6的一端、稳压管z2的阴极均与电容c7的一端连接，电容c7的另一端与电阻r19的一端连接，可控精密稳压源u4的控制极、电容c6的另一端、电阻r18的一端、电阻r23的一端、电阻r21的另一端、电阻r19的另一端均与电阻r20的一端连接，电阻r20的另一端通过输出导线中的输出电压控制线与输出模块22中第二芯片u1上的fbo引脚连接，通过输出电压控制线控制ac/dc转换电路1的输出电压以满足设备的充电需要，稳压管z2的阳极、可控精密稳压源u4的阳极、电阻r18的另一端、电阻r23的另一端并联接地形成输出电压控制电路；

开关s5的一端与第二电容c1的一端均接地，开关s5的另一端、第二电阻r1的一端、第二电容c1的另一端均与芯片u2的4#引脚连接，芯片u2的1#引脚和电容c2的一端并联接地，电容c2的另一端、第二电阻r1的另一端、芯片u2的20#引脚以及第二电容c3的一端并联后与芯片u3的2#引脚连接，第二电容c3的另一端、芯片u3的1#引脚、第二电容c4的一端并联接地，第二电容c4的另一端与芯片u3的3#引脚连接，芯片u3将ac/dc转换电路1的输出电压转变为3.3v电压给芯片u2提供工作电压，电容c4和电容c3分别为u3的输入、输出滤波电容；第二电容c7和第二电阻r9并联形成第一并联电路，芯片u2的8#引脚和第二电阻r10的一端与第一并联电路的一端连接，并联电路的另一端接地；第二电阻r2与led3串联形成第一串联电路，第一串联电路的一端与芯片u2的19#引脚连接，第二电阻r3与led2串联形成第二串联电路，第二串联电路的一端与芯片u2的18#引脚连接，第二电阻r4与led2串联形成第三串联电路，第三串联电路的一端与芯片u2的17#引脚连接，第一串联电路的另一端、第二串联电路的另一端以及第三串联电路的另一端相互连接形成mcu控制电路21；其中第二电容c7、第二电阻r9、第二电阻r10组成输出电压取样电路；芯片u2上的5#引脚、6#引脚、7#引脚分别为typec_ifb、apple_ifb、micr5p_ifb，apple_ifb、micr5p_ifb，typec_ifb分别是苹果充电头、mic5pin充电头、type-c输出头的电流取样信号，r7、r6、r8分别为苹果充电头、mic5pin充电头、type-c输出头的电流取样电阻，苹果充电头、mic5pin充电头、type-c输出头与苹果输出头、mic5pin输出头、type-c输出头一一对应；按键s1、按键s2、按键s3、按键s4组成密码输入键盘23，按键s1、按键s2、按键s3、按键s4分别与芯片u2的9#引脚、10#引脚、11#引脚、12#引脚连接，密码输入键盘23是做高可靠矢量快充的开锁密码输入用，增强高可靠矢量快充使用时的安全性和可靠性；

如图3所示输出导线的正极、第二电阻r5的一端、第二电容c5的一端、第二电容c6的一端并联后与第二芯片u1连接，第二电阻r5的另一端、第二电容c2的一端并联后与第二芯片u1的vdd引脚连接，第二电容c2的另一端、第二电容c5的另一端、第二电容c6的另一端分别接地，第二电容c2、第二电阻r5、第二电容c5、第二电容c6以及第二芯片u1组成输出模块22，第二芯片u1通过线束与苹果输出头31、type-c输出头32、mic5pin输出头33连接。

密码输入键盘23与mcu控制电路21连接，输出模块22与输出头3连接形成dc/dc转换电路2，输出模块22通过输出头3读取设备的充电控制协议，第一dc/dc转换电路12和输出电压控制电路通过输出导线与输出模块22连接，输出模块22与mcu控制电路21通信连接，输出模块22的工作受mcu控制电路21的指令控制。

作为本实施例的优选，其中开关电路q1采用的是耗尽型n沟道绝缘栅场效应管；

输出导线是一条白色od＝3.5、线芯为0.16*17*2c+0.16*7*1cas105℃加尼龙的长度为1.3米的导线；

led1是红色指示灯，用于显示高可靠矢量共享密码快充的通电状态；

led2是绿色指示灯，用于显示密码输入是否成功；

led3是蓝色指示灯，用于显示高可靠矢量共享密码快充是否进入快速充电状态，具有快充功能的设备进入快充状态时蓝灯点亮。

本实施例中第二芯片u1是由天宇fp6606a集成电路及其外围元件组成的一个控制模块；所述芯片u2是东软的hr7p169b。

本实施例中叙述的高可靠矢量共享密码快充的使用方法具体包括如下步骤：

步骤1、将可靠矢量共享快充插入交流插座，led1红色指示灯点亮，然后进入步骤2；

步骤2、用手机扫描密码输入键盘23上的二维码，获取高可靠矢量共享密码快充的开机密码，然后进入步骤3；

步骤3、通过密码输入键盘23上的按键s1、按键s2、按键s3、按键s4输入密码，并将密码传输给芯片u2，然后进入步骤4；

步骤4、通过芯片u2对密码进行验证，验证通过后高可靠矢量共享密码快充开始运行，mcu控制电路21发出指令，led2绿色指示灯电量，进入步骤5；反之验证未通过，高可靠矢量共享密码快充处于待机状态，led2不点亮，重新进入步骤2；

步骤5、输出模块22对待充电设备中携带的充电协议进行读取，未读取到快充协议时，led3不点亮，待充电设备进行正常充电；读取到待充电设备中有快充协议时，输出模块22指令ac/dc转换电路1输出相应的电压，mcu控制电路21检测到快充电压或电流后，待充电设备进入快速充电状态，并点亮led3蓝色指示灯。

苹果充电头与手机通讯，读取手机充电协议，决定手机充电参数是按5v/1a普通充电还是按5v/2.4a快速充电；mic5pin输出头连接待充电设备后通过mic5pin输出头的dp、dm引脚分别与输出模块的dpa、dma引脚相连并发生通讯，输出模块获取设备的充电协议，由输出模块的fbo引脚发出控制参数，使ac/dc电路自动调整输出电压，以满足待充电设备充电需要的参数(5v/3a或9v/2a或12v/1.5a)；type-c输出头连接待充电设备后通过type-c输出头dp、dm、cc引脚分别与输出模块的dpc、dmc、cc1引脚相连并发生通讯，输出模块获取设备的充电协议，由输出模块的fbo引脚发出控制参数，使ac/dc电路自动调整输出电压，以满足待充电设备充电需要的参数(5v/3a或9v/2a或12v/1.5a或15v/1.2a)。

本实施例所述的高可靠矢量共享密码快充能够通过扫描的方式共享给不同的人使用，通过密码的设定提高使用前的安全性，同时通过过载保护电路、过温保护电路等的保护设置有效的提高了高可靠矢量共享密码快充使用过程中的稳定性和可靠性，同时通过led1、led2、led3的设置使得高可靠矢量共享密码快充的工作状态能够通过更直观的状态显示出来。

以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。