负载感测模块、负载感测方法以及充电装置制造方法及图纸

一种负载感测模块，具备：探针，用于感测是否连接有负载；第一开关和第二开关的串联电路，一端与基准电压连接，另一端接地，第一开关和第二开关的连接点与探针连接，第一开关和第二开关根据时钟信号进行导通、断开；电容器，一端与探针连接，另一端接地，通过第一开关以及第二开关的导通、断开，进行充电或放电；上升沿感测器，在电容器被充电至基准电压并继续被充电给定的第一时间之后，感测电容器的电压，并与第一参考电压进行比较，作为第一比较结果；下降沿感测器，在电容器放电给定的第二时间之后，感测电容器的电压，并与第二参考电压进行比较，作为第二比较结果；以及判定模块，根据第一比较结果和第二比较结果，判定是否连接有负载。

【技术实现步骤摘要】
负载感测模块、负载感测方法以及充电装置
本专利技术涉及仅用一个探针即可准确地感测负载的连接状态以及负载类型的负载感测模块和负载感测方法、以及具备该负载感测模块的充电装置。
技术介绍
现在，在人们的日常生活中，便携式智能电话等移动通信设备、智能手表、智能眼镜、智能耳机等可穿戴设备已随处可见。这些移动式电子设备为人们的日常生活带来了诸多便利，人们也越来越依赖于这些移动式电子设备。尤其是，现在的智能电话已经完全超出了通信工具这一定位，其作为一个平台，通过搭载各种应用，俨然已成为生活管家和保姆，从日常的移动支付、乘车出行、各种生活缴费等到社交、娱乐，毫不夸张地说，已经到了如影随形、时刻不能分离的程度。然而，随着这些移动式电子设备对人们生活的不断渗透，随之而来的，是一个避不开的现实矛盾。一方面，是这些移动式电子设备带来的便利，另一方面，是当这些移动式电子设备停止工作时所带来的日常生活的混乱和停摆。换句话说，一旦这些电子设备“罢工”，平日使人们的生活方便无比的功臣恰恰会成为使人们的生活变得异常不便的“罪魁祸首”。因此，为了保障这些移动式电子设备正常工作，同时兼顾便携性，移动电源应运而生。移动电源通过事先储存足够的电能，从而能够在必要时对移动式电子设备进行充电，使其正常工作。根据是否连接有外部电源(例如，220V家庭用电源)以及是否连接有移动式电子设备(例如，智能电话)，移动电源的工作模式主要有以下三种：(1)在仅连接有外部电源的情况下，利用外部电源对移动电源进行充电；(2)在仅连接有移动式电子设备的情况下，移动电源对移动式电子设备进行充电；(3)在同时连接有外部电源以及移动式电子设备的情况下，利用外部电源(通过旁路模块)直接对移动式电子设备进行充电，或者，同时对移动电源和移动式电子设备进行充电。另外，根据所连接的移动式电子设备的种类，其充电条件(例如，充电电压、充电电流等)也可能不同。然而，对目前市面上销售的移动电源而言，大都由使用者以手动方式决定工作模式，对移动电源的使用带来不便。即使一部分能够自动选择工作模式的产品，其结构也比较复杂，造成成本上升。因此，急需一种能够以简单的结构准确地感测外部电源以及移动式电子设备的连接状态以及设备类型，从而切换工作模式以及充电条件的移动电源。在先技术文献专利文献专利文献1：CN207069632U专利文献2：CN106450534A
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术为解决上述的现有技术所存在的问题而提出，其目的在于，提供一种仅用一个探针即可准确地感测负载的连接状态以及负载类型的负载感测模块以及负载感测方法。本专利技术的目的还在于，提供一种具备上述负载感测模块的充电装置，能够以简单的结构准确地感测负载的连接状态以及负载类型，并据此切换充电模式和充电条件。用于解决课题的技术方案为了达到上述目的，本专利技术涉及的负载感测模块的特征在于，具备：探针，用于感测是否连接有负载；第一开关和第二开关的串联电路，所述串联电路的一端与基准电压连接，另一端接地，所述第一开关和所述第二开关的连接点与所述探针连接，所述第一开关和所述第二开关根据时钟信号进行导通、断开；电容器，一端与所述探针连接，另一端接地，在所述负载感测模块工作时，被充电至基准电压，以后通过所述第一开关以及所述第二开关的导通、断开，进行充电或放电；上升沿感测器，与所述电容器的所述一端连接，在所述电容器被充电至所述基准电压并继续被充电给定的第一时间之后，感测所述电容器的电压，并与第一参考电压进行比较，作为第一比较结果；下降沿感测器，与所述电容器的所述一端连接，在所述电容器放电给定的第二时间之后，感测所述电容器的电压，并与第二参考电压进行比较，作为第二比较结果；以及判定模块，与所述上升沿感测器和所述下降沿感测器连接，根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，判定是否连接有负载。本专利技术涉及的负载感测方法，用于感测是否连接有负载，其特征在于，包含：步骤(a)：将负载感测模块具备的电容器充电至基准电压，步骤(b)：在对所述电容器继续充电给定的第一时间之后，感测所述电容器的电压，并与第一参考电压进行比较，作为第一比较结果，步骤(c)：使所述电容器放电，步骤(d)：在所述电容器放电给定的第二时间之后，感测所述电容器的电压，并与第二参考电压进行比较，作为第二比较结果，步骤(e)：根据所述第一比较结果和第二比较结果，判定是否连接有负载。本专利技术涉及的充电装置的特征在于，具备：电池；控制模块，具备权利要求1～7所述的负载感测模块，根据所述负载感测模块的感测结果，决定充电装置的工作模式；电源连接端口，用于连接外部电源，对充电装置进行充电；以及负载连接端口，用于连接负载，对负载进行充电。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种仅用一个探针即可准确地感测负载的连接状态以及负载类型的负载感测模块以及负载感测方法。根据本专利技术，还能够提供一种具备上述负载感测模块的充电装置，能够以简单的结构准确地感测负载的连接状态以及负载类型，并据此切换充电模式和充电条件。附图说明图1是说明充电装置的基本结构以及工作模式的示意图。图2是说明图1所示的充电装置具备的负载感测模块的实施例1的基本结构以及工作原理的示意图。图3是说明图1所示的充电装置具备的负载感测模块的实施例2的基本结构以及工作原理的示意图。图4是说明图1所示的充电装置具备的负载感测模块的实施例3的基本结构以及工作原理的示意图。图5是说明图1所示的充电装置具备的负载感测模块的实施例4的基本结构以及工作原理的示意图。图6是本专利技术的负载感测方法的基本流程图。图7是本专利技术的负载感测方法的实施例1的流程图。图8是本专利技术的负载感测方法中使用的各种信号的时序图。图9是本专利技术的负载感测方法的实施例2的流程图。图10是本专利技术的负载感测方法的实施例2的变形例的流程图。图11是本专利技术的负载感测方法的实施例3的流程图。图12是本专利技术的负载感测方法的实施例4的流程图。附图标记说明1：充电装置，2：外部电源，3：负载，10：控制模块，20：电池，100：负载感测模块，200：充电模块，300：放电模块，400：旁路模块，110：上升沿感测器，120：下降沿感测器，130：判定模块，131：第一计数器，132：第二计数器COUT：电容器，SW1：第一开关，SW2：第二开关，P1：电源连接端口，P2：负载连接端口，VOUT：电容器的电压，VREF：基准电压，CLK：时钟信号，VODET_OUT1：第一比较结果，VODET_OUT2：第二比较结果，ISINK：电容器的内部放电电流。具体实施方式以下，使用实施方式以及附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。在各图中，对于同一构成要素标注同一附图标记，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载感测模块，其特征在于，具备：/n探针，用于感测是否连接有负载；/n第一开关和第二开关的串联电路，所述串联电路的一端与基准电压连接，另一端接地，所述第一开关和所述第二开关的连接点与所述探针连接，所述第一开关和所述第二开关根据时钟信号进行导通、断开；/n电容器，一端与所述探针连接，另一端接地，在所述负载感测模块工作时，被充电至基准电压，以后通过所述第一开关以及所述第二开关的导通、断开，进行充电或放电；/n上升沿感测器，与所述电容器的所述一端连接，在所述电容器被充电至所述基准电压并继续被充电给定的第一时间之后，感测所述电容器的电压，并与第一参考电压进行比较，作为第一比较结果；/n下降沿感测器，与所述电容器的所述一端连接，在所述电容器放电给定的第二时间之后，感测所述电容器的电压，并与第二参考电压进行比较，作为第二比较结果；以及/n判定模块，与所述上升沿感测器和所述下降沿感测器连接，根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，判定是否连接有负载。/n

【技术特征摘要】
1.一种负载感测模块，其特征在于，具备：
探针，用于感测是否连接有负载；
第一开关和第二开关的串联电路，所述串联电路的一端与基准电压连接，另一端接地，所述第一开关和所述第二开关的连接点与所述探针连接，所述第一开关和所述第二开关根据时钟信号进行导通、断开；
电容器，一端与所述探针连接，另一端接地，在所述负载感测模块工作时，被充电至基准电压，以后通过所述第一开关以及所述第二开关的导通、断开，进行充电或放电；
上升沿感测器，与所述电容器的所述一端连接，在所述电容器被充电至所述基准电压并继续被充电给定的第一时间之后，感测所述电容器的电压，并与第一参考电压进行比较，作为第一比较结果；
下降沿感测器，与所述电容器的所述一端连接，在所述电容器放电给定的第二时间之后，感测所述电容器的电压，并与第二参考电压进行比较，作为第二比较结果；以及
判定模块，与所述上升沿感测器和所述下降沿感测器连接，根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，判定是否连接有负载。


2.根据权利要求1所述的负载感测模块，其特征在于，
若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压大于所述第一参考电压且所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压小于所述第二参考电压，则所述判定模块判定为连接有负载。


3.根据权利要求1所述的负载感测模块，其特征在于，
所述电容器重复进行多次充电和放电，
若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压连续N次大于所述第一参考电压且所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压连续N次小于所述第二参考电压，则所述判定模块判定为连接有负载，其中，N为给定的2以上的自然数。


4.根据权利要求1所述的负载感测模块，其特征在于，
若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压大于所述第二参考电压，则所述判定模块判定为未连接负载。


5.根据权利要求1所述的负载感测模块，其特征在于，
所述电容器重复进行多次充电和放电，
若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压连续N次大于所述第二参考电压，则所述判定模块判定为未连接负载，其中，N为给定的2以上的自然数。


6.根据权利要求1所述的负载感测模块，其特征在于，
若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压大于所述第一参考电压，则作为所述第一比较结果，输出高电平，若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第一参考电压以下，则作为所述第一比较结果，输出低电平，
若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压小于所述第二参考电压，则作为所述第二比较结果，输出高电平，若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第二参考电压以上，则作为所述第二比较结果，输出低电平，
若所述第一比较结果和所述第二比较结果均为高电平，则所述判定模块判定为连接有负载，若所述第一比较结果和所述第二比较结果不全为高电平，则所述判定模块判定为未连接负载。


7.根据权利要求1所述的负载感测模块，其特征在于，
若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压大于所述第一参考电压，则作为所述第一比较结果，输出高电平，若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第一参考电压以下，则作为所述第一比较结果，输出低电平，
若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压小于所述第二参考电压，则作为所述第二比较结果，输出高电平，若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第二参考电压以上，则作为所述第二比较结果，输出低电平，
所述判定模块还包含第一计数器，
若所述第一比较结果和所述第二比较结果均为高电平，则所述判定模块使所述第一计数器的第一计数值加1，并判定所述第一计数值是否等于第一参考计数值，若所述第一计数值等于所述第一参考计数值，则所述判定模块判定为连接有负载，若所述第一计数值不等于所述第一参考计数值，则所述上升沿感测器和所述下降沿感测器分别重新感测被充电了所述第一时间后的所述电容器的电压和放电了所述第二时间后的所述电容器的电压，
若所述第一比较结果和所述第二比较结果不全为高电平，则所述判定模块判定为未连接负载。


8.根据权利要求1所述的负载感测模块，其特征在于，
若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压大于所述第一参考电压，则作为所述第一比较结果，输出高电平，若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第一参考电压以下，则作为所述第一比较结果，输出低电平，
若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压小于所述第二参考电压，则作为所述第二比较结果，输出高电平，若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第二参考电压以上，则作为所述第二比较结果，输出低电平，
所述判定模块还包含第一计数器，
若所述第一比较结果和所述第二比较结果均为高电平，则所述判定模块使所述第一计数器的第一计数值加1，并判定所述第一计数值是否等于第一参考计数值，若所述第一计数值等于所述第一参考计数值，则所述判定模块判定为连接有负载，若所述第一计数值不等于所述第一参考计数值，则所述上升沿感测器和所述下降沿感测器分别重新感测被充电了所述第一时间后的所述电容器的电压和放电了所述第二时间后的所述电容器的电压，
若所述第一比较结果和所述第二比较结果不全为高电平，则所述判定模块使所述第一计数值复位，并且所述上升沿感测器和所述下降沿感测器分别重新感测被充电了所述第一时间后的所述电容器的电压和放电了所述第二时间后的所述电容器的电压。


9.根据权利要求1所述的负载感测模块，其特征在于，
若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压大于所述第一参考电压，则作为所述第一比较结果，输出高电平，若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第一参考电压以下，则作为所述第一比较结果，输出低电平，
若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压小于所述第二参考电压，则作为所述第二比较结果，输出高电平，若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第二参考电压以上，则作为所述第二比较结果，输出低电平，
所述判定模块还包含第一计数器和第二计数器，
若所述第一比较结果和所述第二比较结果均为高电平，则所述判定模块使所述第一计数器的第一计数值加1，并判定所述第一计数值是否等于第一参考计数值，若所述第一计数值等于所述第一参考计数值，则所述判定模块判定为连接有负载，若所述第一计数值不等于所述第一参考计数值，则所述上升沿感测器和所述下降沿感测器分别重新感测被充电了所述第一时间后的所述电容器的电压和放电了所述第二时间后的所述电容器的电压，
若所述第一比较结果和所述第二比较结果不全为高电平，则所述判定模块使所述第二计数器的第二计数值加1，并判定所述第二计数值是否等于第二参考计数值，若所述第二计数值等于所述第二参考计数值，则所述判定模块判定为未连接负载，若所述第二计数值不等于所述第二参考计数值，则所述判定模块使所述第一计数值复位，并且所述上升沿感测器和所述下降沿感测器分别重新感测被充电了所述第一时间后的所述电容器的电压和放电了所述第二时间后的所述电容器的电压。


10.根据权利要求1所述的负载感测模块，其特征在于，
若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压大于所述第一参考电压，则作为所述第一比较结果，输出高电平，若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第一参考电压以下，则作为所述第一比较结果，输出低电平，
若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压小于所述第二参考电压，则作为所述第二比较结果，输出高电平，若所述下降沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第二参考电压以上，则作为所述第二比较结果，输出低电平，
所述判定模块还包含第二计数器，
若所述第一比较结果和所述第二比较结果均为高电平，则所述判定模块判定为连接有负载，
若所述第一比较结果和所述第二比较结果不全为高电平，则所述判定模块使所述第二计数器的第二计数值加1，并判定所述第二计数值是否等于第二参考计数值，若所述第二计数值等于所述第二参考计数值，则所述判定模块判定为未连接负载，若所述第二计数值不等于所述第二参考计数值，则所述上升沿感测器和所述下降沿感测器分别重新感测被充电了所述第一时间后的所述电容器的电压和放电了所述第二时间后的所述电容器的电压。


11.根据权利要求1所述的负载感测模块，其特征在于，
若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压大于所述第一参考电压，则作为所述第一比较结果，输出低电平，若所述上升沿感测器感测的所述电容器的电压为所述第一参考电压以下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴英俊，金晖哲，宋垠锡，闵东振，
申请(专利权)人：江西联智集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36