充电系统技术方案

一种充电系统包括均由一单个功率源支持的第一、第二端口，所述单个功率源配置成支持多个通用串行总线(USB)功率传输(PD)功率等级。一控制器配置成：在操作中，当仅一单个第一设备经由所述第一端口连接于所述充电系统时，将一协商的PD功率等级从所述单个功率源提供给所述第一端口。所述控制器还配置成：在操作中，当一第二设备经由所述第二端口连接于所述充电系统从而所述第一、第二设备均连接于所述充电系统时，将所述第一、第二端口从所述单个功率源可获得的功率减小至一预先设定的等级。功率源可获得的功率减小至一预先设定的等级。功率源可获得的功率减小至一预先设定的等级。

【技术实现步骤摘要】
充电系统
[0001]相关申请
[0002]本申请主张于2021年11月29日提交的美国临时专利申请系列号US63/283534的优先权，该美国临时专利申请其整体上通过援引并入本文。


[0003]本公开涉及充电器领域，更具体地涉及适合用在车辆应用中的充电器。

技术介绍

[0004]知晓位于车辆中的充电器提供支持各种充电能力的多端口(比如，两个或更多的端口等)。一个这样的充电规范称为通用串行总线(USB)功率传输(PD)。PD模式可用来(available)支持不同的充电速率的一范围。而且充电器能与试图将被充电的设备协商(negotiate)，以确定与所述设备和充电系统兼容的合适的电压和电流。然而，存在的一个问题是，因为希望多端口提供所需的PD模式，这使得必须采用针对各端口一个功率源的多个功率源(power supplies)，所以已有的方案过于昂贵。除了该成本之外，需要将所述系统设计成它能足够地支持由两个端口传输的多个总的电压和电流的等级(level)要求采用的更大直径的导体，这增加了重量和成本。由此，某些人群会赏识针对已有的充电器设计的进一步改进。

技术实现思路

[0005]本部分提供本公开的一概括性的总结而且不是对其整个范围或其所有的特性的全面性公开。
[0006]一种充电系统包括均由一单个功率源支持的第一、第二端口，所述单个功率源配置成支持多个通用串行总线(USB)功率传输(PD)功率等级。一控制器配置成：在操作中，当仅一单个第一设备经由所述第一端口连接于所述充电系统时，将一协商的PD功率等级从所述单个功率源提供给所述第一端口。所述控制器还配置成：在操作中，当一第二设备经由所述第二端口连接于所述充电系统从而所述第一、第二设备均连接于所述充电系统时，将所述第一、第二端口从所述单个功率源可获得的功率减小至一预先设定的等级。
[0007]进一步可应用的领域从本文提供的说明中将变得清楚。在本
技术实现思路
部分中的说明和具体的示例仅是用于说明目的且并不意欲限制本公开的范围。
附图说明
[0008]本申请借助示例阐述但不限于附图，在附图中中类似的附图标记表示相似的部件，而且在附图中：
[0009]图1是根据本公开的一示例性的实施例的用于一充电系统、功率传输模块或充电器的一电路的一示意图，该充电系统、功率传输模块或充电器配置成可操作用于(operable for)将功率提供给多个端口(比如，第一USB Type
‑
C端口和第二USB Type
‑
C端口等)。
[0010]图2是根据本公开的一示例性的实施例的用于一充电系统、功率传输模块或充电器的一电路的一示意图，该充电系统、功率传输模块或充电器配置成可操作用于将功率提供给多个端口(比如，第一USB Type
‑
C端口和第二USB Type
‑
C端口等)。
[0011]图3示出根据本公开的一示例性的实施例的一多端口模块,多端口模块连接于功率源且可包括图1所示的电路和/或图2所示的电路。
[0012]图4是图3所示的多端口模块的一后视立体图。
[0013]图5是图3所示的多端口模块的一右视图。
[0014]图6是图3所示的多端口模块的一前视图。
[0015]图7是图3所示的多端口模块的一分解立体图，其中，壳体(housing)或机械包壳(mechanical enclosure)的第一部分和第二部分已可移动地拆开且彼此分离，以由此露出多端口模块的内部构件。
[0016]图8示出根据本公开的一示例性的实施例的一多端口模块，多端口模块连接于功率源且可包括图1所示的电路和/或图2所示的电路。
[0017]图9是图8所示的多端口模块的一分解立体图，其中，一壳体或机械包壳的上部分和下部分可移动地拆开且彼此分离，以由此露出多端口模块的内部构件。
[0018]图10是根据本公开的一示例性的实施例的一示例的方法的一流程图，该示例的方法用于将功率从一单个功率源提供给包括一第一端口和一第二端口的多个端口，该单个功率源配置成支持多个通用串行总线(USB)功率传输(PD)功率等级。
具体实施方式
[0019]下面的详细说明将说明示例性的实施例且所公开的特征并不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的特征可组合在一起，以形成处于简洁目的而未给出的其它组合。
[0020]本文公开的是充电系统、功率传输模块以及充电器的示例性的实施例，充电系统、功率传输模块以及充电器配置成可操作用于将功率从一单个功率源提供给多个端口。在多个示例性的实施例中，所述充电系统、功率传输模块或充电器配置成可操作用于将功率从一单个功率源提供给一多端口模块(诸如用于一车辆的面板安装充电系统的一多端口模块304(图3至图7)或用于一车辆的埋入式充电系统的一多端口模块804(图8和图9)等)的至少一第一端口和一第二端口。尽管两个端口示出，但是另外的端口可按照所需设置(例如，三个端口或四个端口可设置在一模块中)。所述多个端口中的每一个能具有其自己的所需的配置，例如但不限制于，各端口可为一USB Type
‑
A配置、一USB Type
‑
C配置或一些其它所需的配置。借助背景资料(by way of background)，一USB Type
‑
C端口为具有一旋转对称连接器的一24针USB连接器系统。与之相比，一USB Type
‑
A端口提供4针或9针(依赖于版本(version))并在一单个朝向上与矩形连接器对接。
[0021]在多个示例性的实施例中，所述充电器配置成与一单个功率源可操作成：当仅一第一设备连接于所述充电器时，在所述功率源的大约额定的(rated)最大功率传输能力下将USB功率传输(PD)功率提供给连接于其中一个端口的该单个的第一设备。当一另外的设备经由另一端口也连接于充电器从而有两个设备经由对应的端口连接于所述充电器时，所述充电器能够配置成将所述功率源可控制地切换到针对用于各自的两个连接的设备的所
述第一、第二端口的一减小的共用的(shared)电压。例如，所述充电器能将相同的电压供给所述第一、第二端口同时将电流限制到一预先确定的或预先设定的等级。
[0022]参照附图，图1示出一示例的电路100，示例的电路100能够用于为一充电系统、功率传输模块或充电器(比如，图3所示的USB面板安装充电器302、图8所示的USB埋入式充电器802等)提供本文公开的所需的功能性。如本文公开的，充电系统、功率传输模块或充电器配置成可操作用于将功率从一单个功率源提供给多个端口。
[0023]如图1所示，示例性的电路100包括一电压源(voltage supply)120、一基板130以及一功率源140。电压源120与功率源(power supply)140电连结。基板130支持功率源140。依赖于由电压源120提供的电压，功率源1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电系统，包括：一单个功率源，配置成支持多个通用串行总线(USB)功率传输(PD)功率等级；一第一端口和一第二端口，所述第一端口和所述第二端口均由所述单个功率源支持，所述第一端口和所述第二端口配置成接收来自所述单个功率源的一共用的电压；以及一控制器，配置成：在操作中，当仅一单个第一设备经由所述第一端口连接于所述充电系统时，将一协商的PD功率等级从所述单个功率源提供给所述第一端口；以及在操作中，当一第二设备经由所述第二端口连接于所述充电系统从而所述第一设备和所述第二设备均连接于所述充电系统时，将所述第一端口和所述第二端口从所述单个功率源可获得的功率减小至一预先设定的等级。2.如权利要求1所述的充电系统，其中，所述预先设定的等级提供一总的功率的量，所述总的功率的量基本等于能够独立地提供给所述第一端口的功率传输。3.如权利要求1或2所述的充电系统，其中，所述控制器包括：一第一控制器，连接于所述第一端口；以及一第二控制器，连接于所述第二端口。4.如权利要求3所述的充电系统，其中，所述第一控制器配置成针对连接于所述第一端口的一设备协商一功率传输等级；所述第二控制器配置成针对连接于所述第二端口的一设备协商一功率传输等级；以及所述第一、第二控制器配置成通信以确保依赖于经由所述第一端口和所述第二端口连接于所述充电系统的设备的数量所述充电系统提供合适的功率等级。5.如权利要求3所述的充电系统，其中，所述充电系统配置成与所述单个功率源可操作成：当仅所述第一设备经由所述第一端口连接于所述充电系统时，所述第一控制器配置成协商与能够由所连接的第一设备接收的且由所述单个功率源提供的最高等级对应的一功率传输等级；以及当所述第二设备经由所述第二端口连接于所述充电系统从而所述第一设备和所述第二设备均连接于所述充电系统时，所述充电系统配置成将所述功率减小至为USB充电应用认可的一最大标准充电功率等级从而总的功率传输不超过所述单个功率源的功率额定值。6.如权利要求1或2所述的充电系统，其中，所述单个功率源配置成提供高达30瓦的功率；所述控制器配置成：当仅所述第一设备经由所述第一端口连接于所述充电系统时，针对所述第一设备设定所述电压在20伏且电流在1.5安培；以及所述控制器配置成：当所述第二设备经由所述第二端口连接于所述充电系统从而所述第一设备和所述第二设备均连接于所述充电系统时，针对所述第一设备和所述第二设备中的每一个设定电压至5伏且电流至3安培。7.如权利要求1或2所述的充电系统，其中，所述充电系统配置成与所述单个功率源可操作成：当仅所述第一设备连接于所述充电系统时，将与所述单个功率源的一额定的最大功率传输能力基本相等的PD功率提供给连接于所述第一端口的所述第一设备；以及
当所述第二设备经由所述第二端口连接于所述充电系统从而所述第一设备和所述第二设备均连接于所述充电系统时，可控制地将所述单个功率源切换至针对所述第一端口和所述第二端口的一减小的共用的电压，由此所述充电系统将一相同的电压供给到所述第一端口和所述第二端口同时将电流限制到预先设定的等级。8.如权利要求1或2所述的充电系统，其中，所述单个功率源与所述控制器、一输入滤波器、一个或多个电感电容器以及一热敏电阻电连结；以及所述输入滤波器电连结在所述单个功率源和一输入连接器之间，所述输入连接器配置成用于连接于一电压源。9.如权利要求1或2所述的充电系统，其中，所述控制器包括：一第一功率传输控制器，与所述第一端口和所述单个功率源电连结；以及一第二功率传输控制器，与所述第二端口、所述单个功率源以及所述第一功率传输控制器电连结。10.如权利要求9所述的充电系统，其中，所述充电系统包括：一第一开关，与所述第一功率传输控制器电连结；以及一第二开关，与所述第二功率传输控制器电连结；和/或一...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯，
申请(专利权)人：莫列斯有限公司，
类型：发明
国别省市：