多口快充效率调整电路和方法、快充芯片及快充供电设备技术

本申请提供一种多口快充效率调整电路，包括多路电压输出单元及控制单元。每一电压输出单元包括并联电连接于其接口模块与AC‑DC转换模块之间的DC‑DC调压模块和开关模块。控制单元根据接入的各路外部设备请求的充电电压来确定目标电压，并控制AC‑DC转换模块将输出电压调整为与目标电压相等，以及在外部设备请求的充电电压等于目标电压时，导通相应的开关模块，并控制相应的DC‑DC调压模块暂停工作。本申请还提供一种多口快充效率调整方法、快充芯片及快充供电设备。本申请能够动态、灵活地调整AC‑DC转换模块的输出电压，使至少一路电压输出单元通过直通通路给外部设备供电，以降低功率转换损耗，优化充电效率。

Multi port fast charging efficiency adjusting circuit and method, fast charging chip and fast charging power supply equipment

【技术实现步骤摘要】
多口快充效率调整电路和方法、快充芯片及快充供电设备
本申请涉及充电
，尤其涉及一种多口快充效率调整电路和方法、快充芯片以及具有所述多口快充效率调整电路或快充芯片的快充供电设备。
技术介绍
近年来，随着快充技术的发展，各种快充技术应用越来越广泛。随着便携式电子产品的广泛使用，用户对多个接口同时充电的需求也逐渐增多，多口快充技术逐渐占据了充电应用的主流。小体积多口输出的充电产品也越来越受到市场青睐。在多口快充架构，例如快充芯片中，由于所连接的多个外部设备所请求的充电电压可能会有所不同，若使用多路AC-DC转换模块对多路输出电压分别进行独立调压，会导致产品成本高、体积大。目前市场上的多口快充架构通常通过在前端设置一路AC-DC转换模块，在后端设置多路DC-DC调压模块来调整各路的输出电压，以实现多路快充输出。然而，在现有的这种多口快充架构中，前端AC-DC转换模块通常是输出固定的电压，该固定的电压通常高于后端所有的输出电压，且不能跟随后端的输出电压做出调整。后端的多路DC-DC调压模块只是被动地接收前端AC-DC转换模块输出的固定电压，却无法对前端AC-DC转换模块的输出电压进行调节，且后端由于DC-DC调压模块中的功率变换器的存在而消耗掉一部分能量，从而降低了产品的输出效率，无法达到最优的效率。另外，功率变换器消耗的能量会产生热量，对产品的小型化非常不利，也会极大的影响到用户体验。
技术实现思路
本申请提供一种多口快充效率调整电路和方法、快充芯片及快充供电设备，能够降低DC-DC功率转换损耗，优化充电效率。本申请的第一方面提供一种多口快充效率调整电路，所述多口快充效率调整电路包括AC-DC转换模块、多路电压输出单元、以及控制单元。所述AC-DC转换模块用于接收AC输入电压，并将所述AC输入电压转换为DC电压后输出第一输出电压。每一所述电压输出单元包括接口模块、DC-DC调压模块以及开关模块。所述接口模块用于与外部设备电连接。所述DC-DC调压模块与所述开关模块并联电连接于所述AC-DC转换模块的输出端与所述接口模块之间。所述控制单元与所述AC-DC转换模块以及各路所述电压输出单元分别电连接。所述控制单元用于获取各路电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压，根据获取到的全部充电电压确定目标电压，以及根据所述目标电压确定电压输出策略。其中，所述目标电压与所述全部充电电压中的至少一个相等。根据所述目标电压确定电压输出策略包括：控制所述AC-DC转换模块将所述第一输出电压调整为与所述目标电压相等；分别判断各路电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压是否等于所述目标电压；若所述电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压等于所述目标电压，则导通所述电压输出单元的开关模块以将所述第一输出电压直接提供给所述电压输出单元所连接的外部设备，以及控制所述电压输出单元的DC-DC调压模块暂停工作。本申请的第二方面提供一种快充芯片，所述快充芯片包括第一方面所述多口快充效率调整电路。本申请的第三方面提供一种快充供电设备，所述快充供电设备包括电源输入接口、多个USB接口、以及第一方面所述多口快充效率调整电路或第二方面所述的快充芯片。所述电源输入接口用于接收外部电源提供的输入电压。所述多个USB接口用于与多个外部设备一一电连接。所述多口快充效率调整电路或所述快充芯片的AC-DC转换模块电连接于所述电源输入接口与所述多个USB接口之间，用于接收所述输入电压以及为所述多个外部设备提供相应的充电电压。其中，所述多口快充效率调整电路或所述快充芯片的AC-DC转换模块与所述电源输入接口电连接，所述多口快充效率调整电路或所述快充芯片的多个接口模块与所述多个USB接口一一电连接。本申请的第四方面提供一种多口快充效率调整方法，所述多口快充效率调整方法应用于第一方面所述的多口快充效率调整电路或第二方面所述的快充芯片中。所述多口快充效率调整方法包括：获取各路电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压；根据获取到的全部充电电压确定目标电压，其中，所述目标电压与所述全部充电电压中的至少一个相等；根据所述目标电压确定电压输出策略。其中，根据所述目标电压确定电压输出策略包括：控制所述AC-DC转换模块将所述第一输出电压调整为与所述目标电压相等；分别判断各路电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压是否等于所述目标电压；若所述电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压等于所述目标电压，则导通所述电压输出单元的开关模块以将所述第一输出电压直接提供给所述电压输出单元所连接的外部设备，以及控制所述电压输出单元的DC-DC调压模块暂停工作。本申请提出的多口快充效率调整电路根据接入的所有外部设备请求的充电电压来将前端的AC-DC转换模块输出的第一输出电压动态、灵活地调整为与至少一个外部设备请求的充电电压相等，使至少一路电压输出单元可以通过开关模块的直通通路将AC-DC转换模块输出的第一输出电压直接提供给所连接的外部设备，避免使用DC-DC调压模块的非直通通路来对所述第一输出电压进行功率转换，从而能够降低后端的DC-DC功率转换损耗，优化充电效率，进而可利于产品小型化设计，并能提升用户的使用体验。附图说明为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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的附图。图1为本申请实施例提供的一种多口快充效率调整电路的功能模块示意图。图2为图1所示的多口快充效率调整电路的一种电路结构示意图。图3为图1所示的多口快充效率调整电路的另一种电路结构示意图。图4为图1所示的多口快充效率调整电路的另一种电路结构示意图。图5为本申请实施例提供的一种快充芯片的功能模块示意图。图6为本申请实施例提供的一种快充供电设备的功能模块示意图。图7为本申请实施例提供的一种多口快充效率调整方法的流程图。图8为本申请实施例提供的另一种多口快充效率调整方法的流程图。主要元件符号说明多口快充效率调整电路100、101、102、103、51、62AC-DC转换模块11电压输出单元12、121、122接口模块1211、1221DC-DC调压模块1212、1222开关模块1213、1223控制单元13充电控制模块131电压控制模块132外部设备200、201、202快充芯片500快充供电设备600电源输入接口61USB接口63MOS管...

【技术保护点】
1.一种多口快充效率调整电路，包括AC-DC转换模块以及多路电压输出单元，所述AC-DC转换模块用于接收AC输入电压，并将所述AC输入电压转换为DC电压后输出第一输出电压，其特征在于，每一所述电压输出单元包括：/n接口模块，用于与外部设备电连接；以及/nDC-DC调压模块和开关模块，并联电连接于所述AC-DC转换模块的输出端与所述接口模块之间；/n所述多口快充效率调整电路还包括控制单元，所述控制单元与所述AC-DC转换模块以及各路所述电压输出单元分别电连接，所述控制单元用于：/n获取各路电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压；/n根据获取到的全部充电电压确定目标电压，其中，所述目标电压与所述全部充电电压中的至少一个相等；以及/n根据所述目标电压确定电压输出策略，包括：/n控制所述AC-DC转换模块将所述第一输出电压调整为与所述目标电压相等；/n分别判断各路电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压是否等于所述目标电压；/n若所述电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压等于所述目标电压，则导通所述电压输出单元的开关模块以将所述第一输出电压直接提供给所述电压输出单元所连接的外部设备，以及控制所述电压输出单元的DC-DC调压模块暂停工作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多口快充效率调整电路，包括AC-DC转换模块以及多路电压输出单元，所述AC-DC转换模块用于接收AC输入电压，并将所述AC输入电压转换为DC电压后输出第一输出电压，其特征在于，每一所述电压输出单元包括：
接口模块，用于与外部设备电连接；以及
DC-DC调压模块和开关模块，并联电连接于所述AC-DC转换模块的输出端与所述接口模块之间；
所述多口快充效率调整电路还包括控制单元，所述控制单元与所述AC-DC转换模块以及各路所述电压输出单元分别电连接，所述控制单元用于：
获取各路电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压；
根据获取到的全部充电电压确定目标电压，其中，所述目标电压与所述全部充电电压中的至少一个相等；以及
根据所述目标电压确定电压输出策略，包括：
控制所述AC-DC转换模块将所述第一输出电压调整为与所述目标电压相等；
分别判断各路电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压是否等于所述目标电压；
若所述电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压等于所述目标电压，则导通所述电压输出单元的开关模块以将所述第一输出电压直接提供给所述电压输出单元所连接的外部设备，以及控制所述电压输出单元的DC-DC调压模块暂停工作。


2.如权利要求1所述的多口快充效率调整电路，其特征在于，在所述电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压不等于所述目标电压时，所述控制单元还用于断开所述电压输出单元的开关模块，并控制所述电压输出单元的DC-DC调压模块将所述第一输出电压调整为所述电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压后再提供给所述电压输出单元所连接的外部设备。


3.如权利要求2所述的多口快充效率调整电路，其特征在于，
所述目标电压与所述全部充电电压中的最大电压相等；或者
所述目标电压与所述全部充电电压中的最小电压相等；或者
所述目标电压与所述全部充电电压中的介于最大电压和最小电压之间的中间电压相等。


4.如权利要求2或3所述的多口快充效率调整电路，其特征在于，所述控制单元包括：
控制端口，与所述AC-DC转换模块电连接，所述控制单元通过所述控制端口控制所述AC-DC转换模块将所述第一输出电压调整为与所述目标电压相等；以及
多组输入输出端口，与所述多路电压输出单元一一对应电连接，其中，每一组所述输入输出端口包括：
输入端口，与对应的电压输出单元的接口模块电连接，所述控制单元通过所述输入端口获取与所述输入端口对应的接口模块所连接的外部设备请求的充电电压；
第一输出端口，与对应的电压输出单元的DC-DC调压模块电连接，所述控制单元通过所述第一输出端口控制与所述第一输出端口电连接的DC-DC调压模块的工作状态；以及
第二输出端口，与对应的电压输出单元的开关模块电连接，所述控制单元通过所述第二输出端口控制与所述第二输出端口电连接的开关模块的导通状态。


5.如权利要求2或3所述的多口快充效率调整电路，其特征在于，每一所述电压输出单元还包括充电控制模块，所述充电控制模块与所述AC-DC转换模块以及对应的所述电压输出单元的接口模块、DC-DC调压模块和开关模块分别电连接，所述充电控制模块用于通过对应的所述接口模块获取对应的外部设备请求的充电电压；
各个所述充电控制模块之间分别进行通信连接，每一所述充电控制模块还用于通过与其他所述充电控制模块进行通信来分别获取其他所述电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压，并根据获取到的全部充电电压确定所述目标电压；或者，其中一个充电控制模块还用于通过与其他所述充电控制模块进行通信来分别获取其他所述电压输出单元所连接的外部设备请求的充电电压，并根据获取到的全部充电电压确定所述目标电压，以及将所述目标电压发送给其他所述充电控制模块，其他所述充电控制模块还用于将获取到的充电电压发送给所述其中一个充电控制模块以及接收所述其中一个充电控制模块确定的所述目标电压；
其中，所述控制单元包括所述多路电压输出单元的充电控制模块。


6.如权利要求5所述的多口快充效率调整电路，其特征在于，每一所述充电控制模块还用于根据所述目标电压确定其对应的所述电压输出单元的电压输出策略，包括：
判断对应的所述接口模块所连接的外部设备请求的充电电压是否等于所述目标电压；
若对应的所述接口模块所连接的外部设备请求的充电电压等于所述目标电压，则控制所述AC-DC转换模块将所述第一输出电压调整为与所述目标电压相等，并导通对应的所述开关模块以将所述第一输出电压直接提供给对应的所述接口模块所连接的外部设备，以及控制对应的所述DC-DC调压模块暂停工作；以及
若对应的所述接口模块所连接的外部设备请求的充电电压不等于所述目标电压，则断开对应的所述开关模块，并控制对应的所述DC-DC调压模块将所述第一输出电压调整为对应的所述接口模块所连接的外部设备请求的充电电压后再提供给对应的外部设备。


7.如权利要求6所述的多口快充效率调整电路，其特征在于，每一所述充电控制模块包括：
输入端口，与对应的电压输出单元的接口模块电连接，所述充电控制模块通过所述输入端口获取与所述输入端口对应的接口模块所连接的外部设备请求的充电电压；
通信端口，所述充电控制模块通过所述通信端口与其他所述电压输出单元的充电控制模块进行通信连接；
控制端口，与所述AC-DC转换模块电连接，所述充电控制模块在其对应的所述接口模块所连接的外部设备请求的充电电压等于所述目标电压时，通过所述控制端口控制所述AC-DC转换模块将所述第一输出电压调整为与所述目标电压相...

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉懿，
申请(专利权)人：深圳英集芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44