CN119010510A - 充电电路及供电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了充电电路及供电设备，该充电电路包括：供电电路、第一输出组件、第二输出组件和处理电路。第一输出组件包括第一输出端口和第一开关；第二输出组件包括第二输出端口、第二开关和电压变换电路；处理电路耦接第一开关、第二开关和电压变换电路，用于分别控制第一开关和第二开关的通断，以及控制电压变换电路的工作状态，进而控制第一输出端口和第二输出端口能够单独输出电压或同时输出电压。通过上述方式，本申请能够在降低生产成本的情况下实现同时对多个设备进行充电。

Description

充电电路及供电设备

技术领域

本申请涉及充电技术领域，特别是涉及充电电路及供电设备。

背景技术

随着5G技术的发展和消费电子产品的快速普及，人们使用电子产品的时间大幅度提高，电子设备运行速度、网速等提升的同时，电子设备的功耗也逐步提高，进而需要频繁地对电池充电。

由于消费电子产品种类越来越多，能满足多个设备同时充电的需求也就越来越广。但是现有的多口充电器大多是通过增加变压器数量或者电压变换电路的数量来实现多口充电，导致电路设计成本较大，不利于生产。

发明内容

本申请的实施例提供充电电路及供电设备，能够在降低生产成本的情况下实现同时对多个设备进行充电。

第一方面，本申请实施例提供一种充电电路，该充电电路包括：供电电路、第一输出组件、第二输出组件和处理电路。供电电路具有用于输出电压的供电端；第一输出组件包括第一输出端口和第一开关；第一输出端口经第一开关耦接供电端；第二输出组件包括第二输出端口、第二开关和电压变换电路；第二输出端口经电压变换电路和第二开关耦接供电端；第二开关耦接于电压变换电路和供电端之间，或者耦接于电压变换电路或第二输出端口之间；处理电路耦接第一开关、第二开关和电压变换电路，用于分别控制第一开关和第二开关的通断，以及控制电压变换电路的工作状态，进而控制第一输出端口和第二输出端口能够单独输出电压或同时输出电压。

第二方面，本申请实施例提供一种供电设备，包括如上述本申请所述的充电电路，供电设备用于耦接外部电源的充电端口和/或作为内部电源的电池，耦接供电电路。

本申请的有益效果是：区别于相关技术的情况，处理电路控制第一开关导通时，第一输出端口可以输出电压。处理电路控制第二开关导通时，第二输出端口可以输出电压。另外，处理电路还可以控制电压变换电路的工作状态，以控制第二输出端口的输出电压。处理电路还可以控制第一开关和第二开关同时导通，以使得第一输出端口和第二输出端口同时输出电压，以实现多口充电。另外，处理电路在控制第一开关和第二开关同时导通时，还可以控制电压变换电路的工作状态，以使得第一输出端口和第二输出端口的电压不同，也即第一输出端口和第二输出端口能够同时以不同的电压或者功率进行输出。

附图说明

图1是本申请供电设备实施例的电路结构示意框图；

图2是本申请充电电路实施例的第一电路结构示意框图；

图3是本申请充电电路实施例的第二电路结构示意框图；

图4是本申请充电电路实施例的第三电路结构示意框图；

图5是本申请充电电路实施例的第四电路结构示意框图；

图6是本申请充电电路实施例的第五电路结构示意框图；

图7是本申请充电电路实施例的第六电路结构示意框图；

图8是本申请充电电路实施例的第七电路结构示意框图；

图9是本申请充电电路实施例的第八电路结构示意框图；

图10是本申请充电电路实施例的第九电路结构示意框图；

图11是本申请充电电路实施例的第十电路结构示意框图；

图12是本申请充电电路实施例的第十一电路结构示意框图；

图13是本申请充电电路实施例的第十二电路结构示意框图；

图14是本申请充电电路实施例的第十三电路结构示意框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

随着5G技术的发展和消费电子产品的快速普及，人们使用电子产品的时间大幅度提高，电子设备运行速度、网速等提升的同时，电子设备的功耗也逐步提高，进而需要频繁地对电池充电。由于消费电子产品种类越来越多，能满足多个设备同时充电的需求也就越来越广。

如图1所示，本实施例的供电设备1可以包括充电接口100和充电电路200。充电接口100可以耦接充电电路200。充电接口100可以用于耦接市电移动电源或者其他供电设备的接口，以获取电能。充电电路200可以用于耦接电池(未标注)，以可为电池充电。对于充电电路200耦接电池可以分为多种情况，一种是充电电路200可以直接耦接电池或者电池组件，直接为电池进行充电。另一种是充电电路200可以耦接电子设备(图未示)，进而给电子设备的电池充电，实际上也是耦接电池。从充电接口100获取相应的电压经充电电路200后输出给电池，充电电路200可以为充电过程提供多重保护。关于本实施例的充电电路200可以参照下述的本申请充电电路实施例的描述。

本申请充电电路实施例描述的充电电路200，一般是耦接于电源和电子设备之间。如上所述，充电电路200输出电压供电子设备充电，可以直接耦接电子设备，直接向电子设备充电。

如图2所示，本实施例的充电电路200可以包括供电电路210、第一输出组件220、第二输出组件230和处理电路240。具体地，供电电路210可以具有用于输出电压的供电端2101。第一输出组件220可以包括第一输出端口221和第一开关222，第一输出端口221经第一开关222耦接供电端2101，第一开关222耦接于供电端2101和第一输出端口221之间。第二输出组件230的数量可以为至少两个，至少两个第二输出组件230可以分别耦接供电端2101。第二输出组件230可以包括第二输出端口231、第二开关232和电压变换电路233，第二输出端口231经电压变换电路233和第二开关232耦接供电端2101。第二开关232耦接于电压变换电路233和供电端2101之间，或者耦接于电压变换电路233和第二输出端口231之间。处理电路240可以耦接第一开关222、第二开关232和电压变换电路233，用于分别控制第一开关222和第二开关232的通断，以及控制电压变换电路233的工作状态，进而控制第一输出端口221和第二输出端口231能够单独输出电压或同时输出电压。

处理电路240控制第一开关222导通时，第一输出端口221可以输出电压。处理电路240控制第二开关232导通时，第二输出端口231可以输出电压。另外，处理电路240还可以控制电压变换电路233的工作状态，以控制第二输出端口231的输出电压。处理电路240还可以控制第一开关222和第二开关232同时导通，以使得第一输出端口221和第二输出端口231同时输出电压，以实现多口充电。另外，处理电路240在控制第一开关222和第二开关232同时导通时，还可以控制电压变换电路233的工作状态，以使得第一输出端口221和第二输出端口231的电压不同，也即第一输出端口221和第二输出端口231能够同时以不同的电压或者功率进行输出。

进一步地，第二输出组件230还可以包括第三开关234。第二输出组件230可以同时包括第二开关232和第三开关234，也可以设置有第二开关232和第三开关234中的任一个。

如图2、图3、图4和图5所示，图2和图3为第二输出组件230包括第二开关232示意图，图4和图5为第二输出组件230包括第三开关234的示意图。具体地，在第二输出组件230包括第二开关232时，第一开关222具有第一端2221、第二端2222和第一控制端2223，第一端2221耦接供电端2101，第二端2222耦接第一输出端口221，第一控制端2223耦接处理电路240，以使处理电路240经第一控制端2223控制第一开关222的通断。第二开关232具有第三端2321、第四端2322和第二控制端2323，第三端2321耦接供电端2101，第四端2322耦接电压变换电路233，或者第三端2321耦接处理电压变换电路233，第四端2322耦接第二输出端口231，第二控制端2323耦接处理电路240，以使处理电路240经第二控制端2323控制第二开关232的通断。具体地，处理电路240可以包括MCU芯片，供电电路210可以包括变压器，电压变换电路233可以包括DC-DC转换电路。

具体地，在第二输出组件230包括第三开关234时，第三开关234具有第五端2341、第六端2342和第三控制端2343，第五端2341耦接电压变换电路233，第六端2342耦接第二输出端口231，第三控制端2343耦接处理电路240，以使处理电路240经第三控制端2343控制第三开关234的通断。具体地，处理电路240可以包括MCU芯片，供电电路210可以包括变压器，电压变换电路233可以包括DC-DC转换电路。

在第二输出组件230包括第二开关232和第三开关234中的任一个时，第二开关232可以设置于第三开关234的位置，或者第三开关234可以设置于第二开关232的位置。

如图6所示，当第二输出组件230可以同时包括第二开关232和第三开关234的时候，第二开关232耦接于电压变换电路233和供电端2101之间，第三开关耦接于电压变换电路233和第二输出端口231之间。具体地，第一开关222具有第一端2221、第二端2222和第一控制端2223，第一端2221耦接供电端2101，第二端2222耦接第一输出端口221，第一控制端2223耦接处理电路240，以使处理电路240经第一控制端2223控制第一开关222的通断。第二开关232具有第三端2321、第四端2322和第二控制端2323，第三端2321耦接供电端2101，第四端2322耦接电压变换电路233，第二控制端2323耦接处理电路240，以使处理电路240经第二控制端2323控制第二开关232的通断。第三开关234具有第五端2341、第六端2342和第三控制端2343，第五端2341耦接电压变换电路233，第六端2342耦接第二输出端口231，第三控制端2343耦接处理电路240，以使处理电路240经第三控制端2343控制第三开关234的通断。

进一步地，第二输出端口231的数量可以为至少两个，电压变换电路233的数量和第三开关234的数量均与第二输出端口231的数量相同，每个第二输出端口231对应一个第三开关234和一个电压变换电路233，每个电压变换电路233彼此关联后耦接至第二开关232。

进一步地，第二输出端口231的数量可以为至少两个，电压变换电路233的数量、第三开关234的数量和第二开关232的数量均与第二输出端口231的数量相同，每个第二输出端口231对应一个第二开关232、一个第三开关234和一个电压变换电路233，每个第二开关232分别耦接供电端2101。

在一种实施方式中，如图7所示，若第二输出端口231设置有两个，则一个第二开关232可以耦接于一个电压变换电路233和供电端2101之间，另一个第二开关232可以耦接于上一个第二开关232和另一个电压变换电路233之间。一个第三开关234可以耦接于一个电压变换电路233和一个第二输出端口231之间，另一个第三开关234可以耦接于另一个电压变换电路233和另一个第二输出端口231之间。

在一种实施方式中，如图8所示，若第二输出端口231设置有两个，则一个第二开关232可以耦接于一个电压变换电路233和供电端2101之间，另一个第二开关232可以耦接于另一个电压变换电路233和供电端2101之间。一个第三开关234可以耦接于一个电压变换电路233和一个第二输出端口231之间，另一个第三开关234可以耦接于另一个电压变换电路233和另一个第二输出端口231之间。

在一种实施方式中，如图9和图10所示，若第二输出端口231设置有两个，则一个第二开关232可以耦接于一个电压变换电路233和供电端2101之间，另一个第二开关232可以耦接于上一个第二开关232和另一个电压变换电路233之间。一个第三开关234可以耦接于任一个电压变换电路233和第二输出端口231之间。

在一种实施方式中，如图11和图12所示，若第二输出端口231设置有两个，则一个第二开关232可以耦接于一个电压变换电路233和供电端2101之间，另一个第二开关232可以耦接于另一个电压变换电路233和供电端2101之间。一个第三开关234可以耦接于任一个电压变换电路233和第二输出端口231之间。

在一种实施方式中，如图13和图14所示，第二输出端口231设置有两个，则一个第三开关234可以耦接于一个电压变换电路233和一个第二输出端口231之间，另一个第三开关234可以耦接于另一个电压变换电路233和另一个第二输出端口231之间。一个第二开关232可以耦接于任一个电压变换电路233和供电端2101之间。

进一步地，第一输出端口221的数量可以为至少一个，第一开关222得到数量与第一输出端口221的数量相同。多个第一输出端口221与对应的第一开关222并联于供电端2101。

在充电电路200进行工作的过程中，处理电路240耦接供电电路210、第一输出端口221和第二输出端口231，用于经第一输出端口221接收第一电压反馈信息，以及用于经第二输出端口231接收第二电压反馈信息，进而利用第一电压反馈信息和/或第二电压反馈信息调节供电电路210经供电端2101输出相匹配的电压。具体地，处理电路240用于根据第一电压反馈信息和/或第二电压反馈信息控制电压变换电路233调整至相匹配的工作状态。

在一些实施方式中，电压变换电路233可以工作于升压状态，也可以工作于降压状态。由此，能够调整电压变化电路233的输出电压。当第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压较高时，处理电路240可以根据第一电压反馈信息获知需求电压，进而控制电压变换电路233处于升压状态，以使得第一输出端口221的输出电压能够匹配外部设备的需求电压。同理，当第一输出端口221的外部设备的需求电压较低时，处理电路240可以根据第一电压反馈信息获知需求电压，进而控制电压变换电路233处于降压状态，以使得第一输出端口221的输出电压能够匹配外部设备的需求电压。同理，处理电路240可以基于同样的原理获取第二电压反馈信息，并根据第二反馈信息控制电压变换电路233处于升压状态或者降压状态，以匹配第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压。

在一种实施方式中，当第一输出端口221工作而第二输出端口231不工作时，第一开关222导通，第二开关232开路。处理电路240接收第一电压反馈信息，并利用第一电压反馈信息调整供电电路210经供电端2101输出的电压，进而使经供电端2101输出的电压等于第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压。举例来说，若第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压为20V，则供电电路210利用经第一输出端口221接收的第一电压反馈信息调整供电端2101输出的电压为20V，以对第一输出端口221耦接的外部设备进行充电。

在一种实施方式中，当第二输出端口231工作而第一输出端口221不工作时，第二开关232导通，第一开关222开路。处理电路240接收第二电压反馈信息，并利用第二电压反馈信息调整供电电路240经供电端2101输出的电压，进而使经供电端2101输出的电压等于第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压。

在一种实施方式中，当第一输出端口221和第二输出端口231同时工作时，第一开关222导通，第二开关232导通，第三开关234导通。处理电路240接收第一电压反馈信息，并利用第一电压反馈信息调整供电电路210经供电端2101输出的电压，进而使经供电端2101输出的电压等于第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压。处理电路240同时接收第二电压反馈信息，并利用第二电压反馈信息调整电压变换电路233，以使经电压变换电路233输出的电压满足第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压。

具体地，当第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压与第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压相同时，处理电路240基于第一电压反馈信号和第二电压反馈信号控制电压变换电路233工作于完全导通状态，进而使供电电路210经供电端2101所输出的电压同时满足第一输出端口221和第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压。

具体地，当第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压与第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压不相同时，处理电路240利用第一电压反馈信息调整供电电路210经供电端2101输出的电压，进而使经供电端2101输出的电压等于第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压。同时，处理电路240利用第二电压反馈信息调整电压变换电路233，以使电压变换电路233工作于PWM开关状态，进而使得经电压变换电路233输出的电压满足第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压。

具体地，当第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压大于第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压时，处理电路240利用第一电压反馈信息调整供电电路210经供电端2101输出的电压，进而使经供电端2101输出的电压等于第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压。同时，处理电路240利用第二电压反馈信息调整电压变换电路233，以使电压变换电路233基于PWM信号调整为降压电路，进而使得经电压变换电路233输出的电压满足第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压。举例来说，若第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压为9V，第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压为5V。处理电路240利用第一电压反馈信息调整供电电路210经供电端2101输出的电压为9V，同时，处理电路240利用第二电压反馈信息调整电压变换电路233，以使电压变换电路233基于PWM信号调整为降压电路，使得经电压变换电路233输出的电压从9V降为5V，以满足第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压。

具体地，当第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压小于第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压时，处理电路240利用第一电压反馈信息调整供电电路210经供电端2101输出的电压，进而使经供电端2101输出的电压等于第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压。同时，处理电路240利用第二电压反馈信息调整电压变换电路233，以使电压变换电路233基于PWM信号调整为升压电路，进而使得经电压变换电路233输出的电压满足第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压。举例来说，若第一输出端口221耦接的外部设备的需求电压为5V，第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压为15V。处理电路240利用第一电压反馈信息调整供电电路210经供电端2101输出的电压为5V，同时，处理电路240利用第二电压反馈信息调整电压变换电路233，以使电压变换电路233基于PWM信号调整为升压电路，使得经电压变换电路233输出的电压从5V升为15V，以满足第二输出端口231耦接的外部设备的需求电压。

综上所述，处理电路240控制第一开关222导通时，第一输出端口221可以输出电压。处理电路240控制第二开关232导通时，第二输出端口231可以输出电压。另外，处理电路240还可以控制电压变换电路233的工作状态，以控制第二输出端口231的输出电压。处理电路240还可以控制第一开关222和第二开关232同时导通，以使得第一输出端口221和第二输出端口231同时输出电压，以实现多口充电。另外，处理电路240在控制第一开关222和第二开关232同时导通时，还可以控制电压变换电路233的工作状态，以使得第一输出端口221和第二输出端口231的电压不同，也即第一输出端口221和第二输出端口231能够同时以不同的电压或者功率进行输出。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：

供电电路，具有用于输出电压的供电端；

第一输出组件，包括第一输出端口和第一开关；所述第一输出端口经所述第一开关耦接所述供电端；

第二输出组件，包括第二输出端口、第二开关和电压变换电路；所述第二输出端口经所述电压变换电路和所述第二开关耦接所述供电端；所述第二开关耦接于所述电压变换电路和所述供电端之间，或者所述第二开关耦接于所述电压变换电路和所述第二输出端口之间；

处理电路，耦接所述第一开关、所述第二开关和所述电压变换电路，用于分别控制所述第一开关和所述第二开关的通断，以及控制所述电压变换电路的工作状态，进而控制所述第一输出端口和所述第二输出端口能够单独输出电压或同时输出电压。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，

所述第二输出组件包括第三开关，所述第二开关耦接于所述电压变换电路和所述供电端之间，所述第三开关耦接于所述电压变换电路和所述第二输出端口之间。

3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，

所述第二输出端口的数量为至少两个，所述电压变换电路的数量和所述第三开关的数量均与所述第二输出端口的数量相同，每个所述第二输出端口对应一个所述第三开关和一个所述电压变换电路；每个所述电压变换电路彼此并联后耦接至所述第二开关。

4.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，

所述第二输出端口的数量为至少两个，所述电压变换电路的数量、所述第三开关的数量和所述第二开关的数量均与所述第二输出端口的数量相同，每个所述第二输出端口对应一个所述第二开关、一个第三开关和一个所述电压变换电路；每个所述第二开关分别耦接所述输出端。

5.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，

所述第二输出组件的数量为至少两个，至少两个所述第二输出组件分别耦接所述供电端。

6.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，

所述处理电路耦接所述供电电路、所述第一输出端口和所述第二输出端口，用于经所述第一输出端口接收第一电压反馈信息，以及用于经所述第二输出端口接收第二电压反馈信息，进而利用所述第一电压反馈信息和/或第二电压反馈信息调节所述供电电路经所述供电端输出相匹配的电压。

7.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于，

当所述第一输出端口工作而所述第二输出端口不工作时，所述第一开关导通，所述第二开关开路，所述处理电路接收所述第一电压反馈信息，并利用所述第一电压反馈信息调整所述供电电路经所述供电端输出的电压，进而使经所述供电端输出的电压等于所述第一输出端口耦接的外部设备的需求电压；

当所述第二输出端口工作而所述第一输出端口不工作时，所述第二开关导通，所述第一开关开路，所述处理电路接收所述第二电压反馈信息，并利用所述第二电压反馈信息调整所述供电电路经所述供电端输出的电压，进而使经所述供电端输出的电压等于所述第二输出端口耦接的外部设备的需求电压。

8.根据权利要求7所述的充电电路，其特征在于，

所述处理电路还用于根据所述第一电压反馈信息和/或所述第二电压反馈信息控制所述电压变换电路调整至相匹配的工作状态。

9.根据权利要求8所述的充电电路，其特征在于，

当所述第一输出端口和所述第二输出端口同时工作时，所述第一开关导通，所述第二开关导通，所述第三开关导通，所述处理电路接收所述第一电压反馈信息，并利用所述第一电压反馈信息调整所述供电电路经所述供电端输出的电压，进而使经所述供电端输出的电压等于所述第一输出端口耦接的外部设备的需求电压；所述处理电路同时接收所述第二电压反馈信息，并利用所述第二电压反馈信息调整所述电压变换电路，以使经所述电压变换电路输出的电压满足所述第二输出端口耦接的外部设备的需求电压。

10.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，

所述第一开关具有第一端、第二端和第一控制端，所述第一端耦接所述供电端，所述第二端耦接所述第一输出端口，所述第一控制端耦接所述处理电路，以使所述处理电路经所述第一控制端控制所述第一开关的通断；

所述第二开关具有第三端、第四端和第二控制端，所述第三端耦接所述供电端，所述第四端耦接所述电压变换电路，或者所述第三端耦接所述电压变换电路，所述第四端耦接所述第二输出端口，所述第二控制端耦接所述处理电路，以使所述处理电路经所述第二控制端控制所述第二开关的通断。

11.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，

所述第一开关具有第一端、第二端和第一控制端，所述第一端耦接所述供电端，所述第二端耦接所述第一输出端口，所述第一控制端耦接所述处理电路，以使所述处理电路经所述第一控制端控制所述第一开关的通断；

所述第二开关具有第三端、第四端和第二控制端，所述第三端耦接所述供电端，所述第四端耦接所述电压变换电路，所述第二控制端耦接所述处理电路，以使所述处理电路经所述第二控制端控制所述第二开关的通断；

所述第三开关具有第五端、第六端和第三控制端，所述第五端耦接所述电压变换电路，所述第六端耦接所述第二输出端口，所述第三控制端耦接所述处理电路，以使所述处理电路经所述第三控制端控制所述第三开关的通断。

12.一种供电设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-11任一项所述的充电电路；

用于耦接外部电源的充电端口和/或作为内部电源的电池，耦接所述供电电路。