适配器和移动电源二合一的超低成本快充装置及控制方法与流程

本发明涉及移动电源，具体涉及适配器和移动电源二合一的超低成本快充装置及控制方法。

背景技术：

1、随着移动智能设备的发展和人们需求的增加，在外出时难免要携带众多的电子产品，如笔记本、平板电脑、智能手机、相机、无线耳机等等，而每个电子产品都离不开为其供电的充电器和移动电源，这使得仅移动电源和各个电子产品配备的充电器就占据了很大的空间，而且容易遗忘漏带，携带也不够便捷。目前，移动设备充电行业推出了一种适配器和移动电源二合一的融合性的新品类充电产品，相比传统的独立充电器和移动电源其体积和重量大大减小，而且携带便捷，但其外围电路都较为复杂，且成本也比较高。参见图1，图1为现有适配器和移动电源二合一双口独立快充方案示意图。该现有方案由bat模块与buck-boost模块构成的移动电源输入输出模块、ac-dc模块与两路buck输出模块以及两路协议ic模块构成的适配器输出模块、一个5-12v输出接口模块和一个5-20v输入输出接口模块构成，此方案电路原理相对简单，但外围电路较为繁琐复杂，较多的模块导致产品尺寸增大，而且实现成本较高。

技术实现思路

1、本发明提供的适配器和移动电源二合一的超低成本快充装置及控制方法，主要用于解决现有适配器和移动电源二合一快充产品外围电路较为繁琐复杂、较多的模块导致产品尺寸增大、实现成本较高等问题，从而达到简化电路结构、减小产品尺寸、降低成本的效果。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、适配器和移动电源二合一的超低成本快充装置，包括接口模块、buck-boost模块、ac-dc模块、bat电源模块、协议ic模块、控制模块及多个开关，所述buck-boost模块与所述接口模块连接，所述ac-dc模块分别与所述接口模块、buck-boost模块连接，所述bat电源模块分别与所述buck-boost模块、ac-dc模块连接，上述连接路径上分别设有所述开关；所述协议ic模块与所述ac-dc模块连接，用于通过反馈调压使所述ac-dc模块输出合适的电压值，所述控制模块通过通信协议与所述协议ic模块建立通信连接，并分别与多个所述开关的控制端连接，用于根据所述ac-dc模块的交流电源接入状态、所述接口模块的负载或充电设备接入状态控制多个所述开关导通或关断，以切换接通不同的所述连接路径，从而实现装置在移动电源工作模式与适配器工作模式之间切换。

4、可见，本发明通过优化设计电路结构，与一路buck-boost模块集成设计的控制模块使装置在交流电源以及负载不同的接入状态下，仅通过简单的控制相应开关导通或关断，即可巧妙切换接通不同的连接路径，使装置在移动电源工作模式与适配器工作模式之间切换，从而装置在移动电源工作模式下能够进行单口快充或双口共享输出，在适配器工作模式能够实现单口或双口独立快充放电，并且在适配器工作模式下进行单口快充放电时，对bat电源模块进行充电，相比现有的适配器和移动电源二合一双口独立快充方案中移动电源输入输出模块中需要使用一路buck-boost模块、适配器输出模块中需要使用两路buck模块和两路协议ic模块，本发明仅采用一路buck-boost模块和一路协议ic模块，即可实现移动电源工作模式下的快充充放电功能和适配器工作模式下双口独立快充的功能，这样大幅缩减了模块的使用，并能够使其外围电路结构大幅简化，为适配器和移动电源二合一这类融合性充电产品提供了新的设计思路，并且能够进一步缩减装置体积、降低设计和制造成本，提高产品竞争力。

5、进一步的方案是，所述接口模块包括第一输出模块和第二输入输出模块，所述第一输出模块为usb-a接口模块，用于检测负载在usb-a接口上的插入与拔出状态；所述第二输入输出模块为type-c接口模块，用于检测负载或充电设备在type-c接口上的插入与拔出状态。

6、进一步的方案是，多个所述开关包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关以及第六开关，所述buck-boost模块通过所述第一开关与所述第一输出模块连接，并通过所述第二开关与所述第二输入输出模块连接，所述ac-dc模块通过所述第三开关与所述第二输入输出模块连接，所述buck-boost模块和第一开关的公共连接端与所述ac-dc模块通过所述第四开关连接，所述bat电源模块通过所述第五开关与所述buck-boost模块连接，并通过所述第六开关与所述ac-dc模块连接。

7、进一步的方案是，所述控制模块通过控制所述第五开关导通，并控制所述第一开关、第二开关中至少一个导通，使所述bat电源模块的输出电压经所述buck-boost模块进行升压或降压后由接入负载的所述第一输出模块、所述第二输入输出模块输出，实现移动电源工作模式下对负载的单口快充或双口共享输出。

8、进一步的方案是，所述控制模块通过控制所述第四开关和第五开关导通，使所述ac-dc模块的输出电压经所述buck-boost模块进行升压或降压后输出至所述bat电源模块，实现对所述bat电源模块的快充充电。

9、进一步的方案是，在适配器工作模式下，所述第一输出模块和所述第二输入输出模块均接入负载，所述控制模块通过控制所述第四开关和第五开关关断，并控制所述第六开关、第三开关以及第一开关导通，使所述ac-dc模块的输出电压经所述协议ic模块进行反馈调压后由所述第二输入输出模块快充输出，同时经所述buck-boost模块调压后由所述第一输出模块快充输出，实现适配器工作模式下的双口独立快充。

10、可见，本实施例在适配器工作模式下双口同时输出时，通过控制开关进行路径切换，将移动电源模块的buck-boost电路利用起来，在不增加新的dc-dc电路的情况下，额外增加了一路独立的快充输出电压，从而以最简洁的外围实现双口独立快充输出。

11、进一步的方案是，所述buck-boost模块与所述控制模块连接，所述控制模块根据接口输出协议配置所述buck-boost模块。

12、进一步的方案是，所述控制模块通过控制所述第四开关和第五开关导通，并根据负载的接入状态控制所述第一开关或第二开关导通，通过所述协议ic模块对所述ac-dc模块进行反馈调压，使所述ac-dc模块的输出电压满足所述第一输出模块或所述第二输入输出模块的快充电压需求；同时所述ac-dc模块的输出电压经所述buck-boost模块进行升压或降压后输出至所述bat电源模块，实现在适配器模式下单口快充的同时，对所述bat电源模块进行充电。

13、适配器和移动电源二合一的超低成本快充控制方法，应用于所述的适配器和移动电源二合一的超低成本快充装置，包括：

14、s1：判断是否接入交流电源，若未接入则执行步骤s2，若接入则执行步骤s3。

15、s2：进入移动电源工作模式，判断第一输出模块是否接入负载、第二输入输出模块是否接入负载或充电设备，若均未接入则处于待机状态；若接入负载则控制模块控制相应开关导通或关断，实现所述bat电源模块对负载的单口快充或双口共享输出；若接入充电设备，则控制模块控制相应开关导通或关断，实现充电设备对所述bat电源模块的快充充电，重复步骤s1。

16、s3：进入适配器工作模式，判断第一输出模块是否接入负载、第二输入输出模块是否接入负载，若均未接入则所述控制模块控制相应开关导通或关断，实现ac-dc模块对所述bat电源模块的快充充电，若接入则所述控制模块控制相应开关导通或关断，实现适配器工作模式下对负载的单口或双口独立快充，并重复步骤s1。

17、进一步的方案是，还包括s4：在适配器工作模式下，判断单口接入负载还是双口均接入负载，若单口接入负载则所述控制模块控制相应开关导通或关断，实现在对负载进行单口快充的同时，对所述bat电源模块进行充电；若双口均接入负载则切断对所述bat电源模块的充电，实现适配器工作模式下的双口独立快充，并重复步骤s3。

18、可见，本发明在交流电源和负载不同的接入状态下，仅通过控制相应开关导通或关断，即可巧妙切换接通不同的连接路径，使装置在移动电源工作模式与适配器工作模式之间切换，从而装置在移动电源工作模式下能够进行单口快充或双口共享输出，在适配器工作模式能够实现单口或双口独立快充放电，并且在适配器工作模式下进行单口快充放电时，对bat电源模块进行充电，控制方法简单可靠，同时由于装置的结构得到了大幅简化设计，采用该控制方法控制的故障率将大大降低。

19、下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。