USB电源管理系统及充电柜技术方案

本发明专利技术公开一种USB电源管理系统及充电柜，属于充电柜技术领域，USB电源管理系统包括：至少一个开关电源模块，开关电源模块用于将市电电压转换为不同电压值的供电电压；至少一组充电控制模组，与至少一个开关电源模块一一对应连接，充电控制模组用于通过USB接口将供电电压提供给不同的待充电设备；其中，充电控制模组包括多个充电控制模块，多个充电控制模块均与开关电源模块连接；充电柜包括本体以及该USB电源管理系统。本发明专利技术解决了现有USB电源管理存在潜在用电安全隐患的问题，实现了高低压的分离管理，达到降低了潜在的用电安全隐患的效果。患的效果。患的效果。

【技术实现步骤摘要】
USB电源管理系统及充电柜


[0001]本专利技术涉及充电柜
，特别涉及一种USB电源管理系统及充电柜。

技术介绍

[0002]相关技术中，通过USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)电源管理可以实现USB设备的激活、挂起、空闲和睡眠等，降低无效的功率消耗，实现系统电源的有效使用和合理分配。随着对数码产品进行集中充电管理的场景越来越多，便有了集中充电设备，比如充电柜。
[0003]目前的充电柜中，大多采用220V插座与USB设备专用的电源适配器配合的方案进行充电。这种充电方案存在的问题是，用户需要将电源适配器与插座连接，会直接与220V电压区域接触，存在潜在的用电安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于：提供一种USB电源管理系统及充电柜，旨在解决现有技术中USB电源管理存在潜在用电安全隐患的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提出一种USB电源管理系统，所述系统包括：
[0007]至少一个开关电源模块，所述开关电源模块用于将市电电压转换为不同电压值的供电电压；
[0008]至少一组充电控制模组，与所述至少一个开关电源模块一一对应连接，所述充电控制模组用于通过USB接口将所述供电电压提供给不同的待充电设备；
[0009]其中，所述充电控制模组包括多个充电控制模块，所述多个充电控制模块均与所述开关电源模块连接。
[0010]可选地，上述USB电源管理系统中，所述系统还包括：
[0011]插座模块，分别与市电接口和所述至少一个开关电源模块连接，用于插接所述市电接口，接收所述市电电压。
[0012]可选地，上述USB电源管理系统中，所述插座模块包括：
[0013]输入插座，与所述市电接口连接，用于插接所述市电接口；
[0014]漏电保护器，与所述输入插座连接，用于在接收所述市电电压时提供漏电保护；
[0015]空气开关，分别与所述漏电保护器和所述至少一个开关电源模块连接，用于控制所述市电电压输入至所述开关电源模块的通断。
[0016]可选地，上述USB电源管理系统中，所述系统还包括：
[0017]扩展功能模块，与所述开关电源模块连接，用于给外部设备提供所述供电电压，使所述外部设备工作，其中，所述外部设备为与所述USB电源管理系统所在设备连接的设备；
[0018]和/或，
[0019]供电输出模块，与所述开关电源模块连接，用于给外部系统提供所述供电电压，使
所述外部系统工作，其中，所述外部系统为设置在所述USB电源管理系统所在设备内部，并与所述USB电源管理系统连接的系统。
[0020]可选地，上述USB电源管理系统中，所述开关电源模块包括：
[0021]第一整流滤波电路，用于对所述市电电压进行滤波和整流处理，得到直流脉动高压；
[0022]逆变控制电路，用于根据预设周期，生成初始控制信号；
[0023]高压逆变电路，分别与所述逆变控制电路和所述第一整流滤波电路连接，用于根据所述初始控制信号，对所述直流脉动高压进行逆变处理，得到占空比可调的高频交变方波电压；
[0024]电压转换电路，与所述高压逆变电路连接，用于将所述高频交变方波电压转换为目标高频交变方波电压；
[0025]第二整流滤波电路，分别与所述电压转换电路和所述充电控制模块连接，用于对所述目标高频交变方波电压进行整流和滤波处理，得到供电电压，并输出所述供电电压。
[0026]可选地，上述USB电源管理系统中，所述高压逆变电路包括：
[0027]信号增强单元，与所述逆变控制电路连接，用于对所述初始控制信号进行增强处理，得到目标控制信号；
[0028]第一开关单元，分别与所述信号增强单元和所述电压转换电路连接，用于根据所述目标控制信号导通，对所述直流脉动高压进行逆变处理，得到所述高频交变方波电压。
[0029]可选地，上述USB电源管理系统中，所述逆变控制电路包括：
[0030]电压采样单元，与所述第二整流滤波电路连接，用于采样所述供电电压；
[0031]脉冲控制单元，与所述电压采样单元连接，用于根据所述供电电压和预设周期，生成驱动信号，并输出所述驱动信号；
[0032]第二开关单元，分别与所述脉冲控制单元和所述信号增强单元连接，用于根据所述驱动信号生成所述初始控制信号，并输出所述初始控制信号至所述信号增强单元。
[0033]可选地，上述USB电源管理系统中，所述开关电源模块还包括：
[0034]过温保护电路，与所述逆变控制电路连接，用于在温度过高时断开所述逆变控制电路的工作电源，使所述逆变控制电路停止工作；
[0035]过压保护电路，分别与所述第二整流滤波电路和所述逆变控制电路连接，用于在所述供电电压过高时，生成过压检测信号，并输入至所述逆变控制电路，使所述逆变控制电路根据所述过压检测信号调整所述初始控制信号的占空比，使所述高压逆变电路停止工作；
[0036]过载保护电路，分别与所述第二整流滤波电路和所述逆变控制电路连接，用于采样所述供电电压的反馈电流，生成过流检测信号，并输入至所述逆变控制电路，使所述逆变控制电路根据所述过流检测信号调整所述初始控制信号的占空比，使所述高压逆变电路停止工作。
[0037]可选地，上述USB电源管理系统中，所述充电控制模块包括：
[0038]USB开关电路，与所述开关电源模块和所述USB接口连接，用于控制所述USB接口输出所述供电电压的开关状态；
[0039]状态显示电路，与所述USB开关电路连接，用于检测所述开关状态，并进行状态显
示。
[0040]第二方面，本专利技术还提出一种充电柜，包括：
[0041]本体以及如上述的USB电源管理系统；
[0042]所述USB电源管理系统设置在所述本体内。
[0043]本专利技术提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：
[0044]本专利技术提出的一种USB电源管理系统及充电柜，通过开关电源模块与充电控制模组连接，将市电电压转换为不同电压值的供电电压后，通过USB接口提供给不同的待充电设备，将待充电设备与市电隔离开，实现高低压的分离管理，用户直接与提供低压直流的供电电压的充电控制模组接触，而不需要与市电接口接触，也就是不需要与220V电压区域接触，从而降低了潜在的用电安全隐患；本专利技术通过多个开关电源模块与多个充电控制模组的系统布局，直接与不同类型的待充电设备，不需要为待充电设备增设各种独立的适配器，提高了资源利用效率，从而提高了充电柜的内部空间利用率，具有较好的通用性；本专利技术通过在每个充电控制模组中布局多个充电控制模块，可以根据不同的应用场景配置不同数量的USB接口，防止资源浪费的同时保证应用场景的实际需求，具有较好的适用性和实用性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种USB电源管理系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个开关电源模块，所述开关电源模块用于将市电电压转换为不同电压值的供电电压；至少一组充电控制模组，与所述至少一个开关电源模块一一对应连接，所述充电控制模组用于通过USB接口将所述供电电压提供给不同的待充电设备；其中，所述充电控制模组包括多个充电控制模块，所述多个充电控制模块均与所述开关电源模块连接。2.如权利要求1所述的USB电源管理系统，其特征在于，所述系统还包括：插座模块，分别与市电接口和所述至少一个开关电源模块连接，用于插接所述市电接口，接收所述市电电压。3.如权利要求2所述的USB电源管理系统，其特征在于，所述插座模块包括：输入插座，与所述市电接口连接，用于插接所述市电接口；漏电保护器，与所述输入插座连接，用于在接收所述市电电压时提供漏电保护；空气开关，分别与所述漏电保护器和所述至少一个开关电源模块连接，用于控制所述市电电压输入至所述开关电源模块的通断。4.如权利要求1所述的USB电源管理系统，其特征在于，所述系统还包括：扩展功能模块，与所述开关电源模块连接，用于给外部设备提供所述供电电压，使所述外部设备工作，其中，所述外部设备为与所述USB电源管理系统所在设备连接的设备；和/或，供电输出模块，与所述开关电源模块连接，用于给外部系统提供所述供电电压，使所述外部系统工作，其中，所述外部系统为设置在所述USB电源管理系统所在设备内部，并与所述USB电源管理系统连接的系统。5.如权利要求1所述的USB电源管理系统，其特征在于，所述开关电源模块包括：第一整流滤波电路，用于对所述市电电压进行滤波和整流处理，得到直流脉动高压；逆变控制电路，用于根据预设周期，生成初始控制信号；高压逆变电路，分别与所述逆变控制电路和所述第一整流滤波电路连接，用于根据所述初始控制信号，对所述直流脉动高压进行逆变处理，得到占空比可调的高频交变方波电压；电压转换电路，与所述高压逆变电路连接，用于将所述高频交变方波电压转换为目标高频交变方波电压；第二整流滤波电路，分别与所述电压转换电路和所述充电控制模块连接，用于对所述目标高频交变方波电压进行整流和滤波处理，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏庆东，
申请(专利权)人：苏州百德佳电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：