CN106058990B - 一种可自动分配充电电流的充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可自动分配充电电流的充电器，包括电源模块、控制模块和检测分配模块。检测分配模块与控制模块和多个待充电设备连接，并检测各待充电设备的电压特性，且将电压特性信号转发至控制模块；检测分配模块还检测各待充电设备的充电状态，且将充电状态信号转发至控制模块；并实时转发所述控制模块的充电电流分配指令至各待充电设备；控制模块输出特定的充电总功率，且根据各待充电设备的充电状态信号发送充电电流的分配指令至各待充电设备。本发明实现对大容量待充电设备大功率充电，对小容量待充电设备小功率充电；可在其中一待充电设备停止充电时，自动把供给该待充电设备的充电电流分配给其他待充电设备，提高充电效率。
Description
技术领域
本发明涉及充电领域，尤其涉及一种可自动分配充电电流的充电器。
背景技术
随着科技的发展，人类对电子设备的依赖性与日俱增，充电器作为能对电子设备进行方便快捷充电的装置，人们对其的要求也越来越高。
现有的充电器通常是以一恒定的输出功率对某一充电槽内的电子设备进行充电，即无论是大容量的电子设备，还是小容量的电子设备，现有的充电器的输出功率总是一样的，这会增加大容量电子设备的充电时间，并且使用较大的输出功率，容易使小容量电子设备发热，进而影响小容量电子设备的性能。
另外，现有的充电器出厂时即分配了各充电槽的充电功率，对已充满或停止充电或未放置电子设备的充电槽，现有的充电器未将该充电槽所占用的功率分配到其他槽位，导致现有的充电器的整体充电效率低。
发明内容
本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可自动分配充电电流的充电器，其可对大容量待充电设备大功率充电，对小容量待充电设备小功率充电，可在其中一待充电设备停止充电时，自动把供给该待充电设备的充电电流分配给其他待充电设备，以提高充电效率。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种可自动分配充电电流的充电器，包括电源模块、控制模块和检测分配模块；
所述电源模块，向所述控制模块和检测分配模块供电；
所述检测分配模块，与所述控制模块和外界的多个待充电设备连接，并检测各待充电设备的电压特性，且将该电压特性信号转发至所述控制模块；所述检测分配模块还检测各待充电设备的充电状态，且将该充电状态信号转发至所述控制模块，并实时转发所述控制模块的充电电流分配指令至各待充电设备，以调节各待充电设备的充电电流；
所述控制模块，根据电压特性信号输出特定的充电总功率；在充电过程中，所述控制模块还根据各待充电设备的充电状态信号，发送充电电流的分配指令至各待充电设备，以将该特定的充电总功率分配到各待充电设备中。
相比于现有技术，本发明通过所述控制模块对接入的待充电设备进行激活，并根据待充电设备的电压特性信号输出特定的充电总功率，实现对大容量待充电设备大功率充电，对小容量待充电设备小功率充电；进一步地，通过实时检测各待充电设备的充电状态，且可在其中一待充电设备停止充电时，自动把供给该待充电设备的充电电流分配给其他待充电设备，进而增大对其他待充电设备的充电功率，从而提高充电效率。
进一步地，所述检测分配模块包括第一检测分配单元和第二检测分配单元；所述第一检测分配单元分别与所述控制模块和外界的第一待充电设备组连接，且所述第一检测分配单元将检测的第一待充电设备组的充电状态反馈到所述控制模块，所述控制模块通过所述第一检测分配单元调节分配到第一待充电设备组的充电电流；所述第二检测分配单元分别与所述控制模块和外界的第二待充电设备组连接，且所述第二检测分配单元将检测的第二待充电设备组的充电状态反馈到所述控制模块，所述控制模块通过所述第二检测分配单元调节分配到第二待充电设备组的充电电流；并且在第一待充电设备组所需的充电电流减少时，通过所述控制模块将分配给第一待充电设备组的充电电流一并分配到第二待充电设备组内；或者在第二待充电设备组所需的充电电流减少时，通过所述控制模块将分配给第二待充电设备组的充电电流一并分配到第一待充电设备组内。
进一步地，所述第一检测分配单元包括第一DC-DC电路、与所述第一DC-DC电路连接的第一充电控制检测电路和第二充电控制检测电路；所述第一待充电设备组包括第一待充电设备和第二待充电设备，所述第一充电控制检测电路检测第一待充电设备的充电状态，并控制是否向第一待充电设备充电；所述第二充电控制电路检测第二待充电设备的充电状态，并控制是否向第二待充电设备充电；且在检测第一待充电设备的充电状态时，通过所述第一充电控制检测电路停止向该第一待充电设备充电，通过所述第二充电控制检测电路开始对第二待充电设备充电；或者在检测第二待充电设备的充电状态时，通过所述第二充电控制检测电路停止向该第二待充电设备充电，通过所述第一充电控制检测电路开始对第一待充电设备充电。
进一步地，所述第二检测分配单元包括第二DC-DC电路、与所述第二DC-DC电路连接的第三充电控制检测电路和第四充电控制检测电路；所述第二待充电设备组包括第三待充电设备和第四待充电设备；所述第三充电控制检测电路检测第三待充电设备的充电状态，并控制是否向第三待充电设备充电；所述第四充电控制电路检测第四待充电设备的充电状态，并控制是否向第四待充电设备充电；且在检测第三待充电设备的充电状态时，通过所述第三充电控制检测电路停止向该第三待充电设备充电，通过所述第四充电控制检测电路开始对第四待充电设备充电；或者在检测第四待充电设备的充电状态时，通过所述第四充电控制检测电路停止向该第四待充电设备充电，通过所述第三充电控制检测电路开始对第三待充电设备充电。
进一步地，当接入待充电设备时，所述控制模块向各待充电设备输入激活电流信号；所述检测分配模块将检测到的各待充电设备中，与该激活电流信号对应的电压特性信号转发至所述控制模块。
进一步地，所述第一DC-DC电路包括场效应管Q2、电感L1、二极管D5、滤波电容C13、三极管Q13、电阻R13；所述场效应管Q2的漏极与所述电源模块连接；源极分别与电感L1、二极管D5连接，且所述电感L1与滤波电容C13连接后接地；栅极通过电阻R13与所述电源模块的标准电压输出端连接，且该栅极通过三极管Q13与所述控制模块连接。
进一步地，所述第一充电控制检测电路包括控制是否向第一待充电设备充电的第一充电控制电路、检测第一待充电设备的电压与电流的第一充电检测电路；所述第一充电控制电路分别与所述第一DC-DC电路和所述第一充电检测电路连接，且所述第一充电检测电路与所述第一待充电设备连接；所述第二充电控制检测电路包括控制是否向第二待充电设备充电的第二充电控制电路、检测第二待充电设备的电压和电流的第二充电检测电路；所述第二充电控制电路分别与所述第一DC-DC电路和所述第二充电检测电路连接，且所述第二充电检测电路与所述第二待充电设备连接。
相比于现有技术，本发明通过所述控制模块对接入的待充电设备进行激活，并根据待充电设备的电压特性信号输出特定的充电总功率，实现对大容量待充电设备大功率充电，对小容量待充电设备小功率充电；进一步地，通过实时检测各待充电设备的充电状态，且可在其中一待充电设备停止充电时，自动把供给该待充电设备的充电电流分配给其他待充电设备，进而增大对其他待充电设备的充电功率，从而提高充电效率。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明可自动分配充电电流的充电器实施例的原理图；
图2是本发明电源模块的电路图；
图3是本发明控制模块和显示模块的电路图；
图4是本发明第一检测分配单元的电路图；
图5是本发明第二检测分配单元的电路图。
具体实施方式
请参阅图1，其是本发明可自动分配充电电流的充电器实施例的原理图。该可自动分配充电电流的充电器包括电源模块1、控制模块2、检测分配模块3、显示模块4和按键模块。
所述电源模块1，向所述控制模块2、检测分配模块3、显示模块4和按键模块供电。
所述检测分配模块3，与所述控制模块2和外界的多个待充电设备5连接，并检测各待充电设备5的电压特性，且将该电压特性信号转发至所述控制模块2。所述检测分配模块还检测各待充电设备5的充电状态，且将该充电状态信号转发至所述控制模块2，并发所述控制模块2的充电电流分配指令至各待充电设备5，以调节各待充电设备5的充电电流。所述充电状态信号为待充电设备5侧的电压信号和电流信号。
所述控制模块2，根据电压特性信号输出特定的充电总功率；在充电过程中，所述控制模块2还根据各待充电设备5的充电状态信号发送充电电流的分配指令至各待充电设备5，以将该特定的充电总功率分配到各待充电设备5中。
本发明可自动分配充电电流的充电器，其输出电压是恒定的，通过调节输入到各待充电设备5的充电电流，即可调节充入到各待充电设备5的充电功率。
所述显示模块4，与所述控制模块2连接，以显示各待充电设备5的充电状态。
所述按键模块，与所述控制模块2连接，通过所述按键模块手动设置各待充电设备5的充电模式。
当不知道各待充电设备的电压值时，在接入待充电设备时，所述控制模块2将向各待充电设备输入激活电流信号；所述检测分配模块2将检测到的各待充电设备5中，与该激活电流信号对应的电压特性信号转发至所述控制模块2；所述控制模块2，根据电压特性信号输出特定的充电总功率。
所述检测分配模块3包括第一检测分配单元31和第二检测分配单元32；所述第一检测分配单元31分别与所述控制模块2和外界的第一待充电设备组连接，且所述第一检测分配单元31将检测的第一待充电设备组的充电状态反馈到所述控制模块2，所述控制模块2通过所述第一检测分配单元31调节分配到第一待充电设备组的充电电流；所述第二检测分配单元32分别与所述控制模块2和外界的第二待充电设备组连接，且所述第二检测分配单元32将检测的第二待充电设备组的充电状态反馈到所述控制模块2，所述控制模块2通过所述第二检测分配单元32调节分配到第二待充电设备组的充电电流；并且在第一待充电设备组所需的充电电流减少时，通过所述控制模块2将分配给第一待充电设备组的充电电流一并分配到第二待充电设备组内；或者在第二待充电设备组所需的充电电流减少时，通过所述控制模块2将分配给第二待充电设备组的充电电流一并分配到第一待充电设备组内。
所述第一检测分配单元31包括第一DC-DC电路311、与所述第一DC-DC电路311连接的第一充电控制检测电路312和第二充电控制检测电路313。所述第一待充电设备组包括第一待充电设备和第二待充电设备。
所述第一充电控制检测电路312检测第一待充电设备的充电状态，并控制是否向第一待充电设备充电。所述第二充电控制检测电路313检测第二待充电设备的充电状态，并控制是否向第二待充电设备充电。且在检测第一待充电设备的充电状态时，通过所述第一充电控制检测电路312停止向该第一待充电设备充电，通过所述第二充电控制检测电路313开始对第二待充电设备充电；或者在检测第二待充电设备的充电状态时，通过所述第二充电控制检测电路313停止向该第二待充电设备充电，通过所述第一充电控制检测电路312开始对第一待充电设备充电。由于对待充电电池进行电压和电流检测时，是需要停止向待充电电池充电的，因此，本发明充分利用这一停止充电的时间来对其他电池的充电，提高充电的效率。
所述第二检测分配单元32包括第二DC-DC电路321、与所述第二DC-DC电路321连接的第三充电控制检测电路322和第四充电控制检测电路323。所述第二待充电设备组包括第三待充电设备和第四待充电设备。
所述第三充电控制检测电路322检测第三待充电设备的充电状态，并控制是否向第三待充电设备充电；所述第四充电控制检测电路323检测第四待充电设备的充电状态，并控制是否向第四待充电设备充电。且在检测第三待充电设备的充电状态时，通过所述第三充电控制检测电路322停止向该第三待充电设备充电，通过所述第四充电控制检测电路323开始对第四待充电设备充电；或者在检测第四待充电设备的充电状态时，通过所述第四充电控制检测电路323停止向该第四待充电设备充电，通过所述第三充电控制检测电路322开始对第三待充电设备充电。由于对待充电电池进行电压和电流检测时，是需要停止向待充电电池充电的，因此，本发明充分利用这一停止充电的时间来对其他电池的充电，提高充电的效率。
本实施例的可自动分配充电电流的充电器的最大输入功率为6W，所述控制模块2输出的特定的输出功率则在不大于这个值的基础上进行功率分配。
本实施例中，待充电设备5即为待充电电池。本实施例的可自动分配充电电流的充电器可自动识别锂离子电池及镍氢/镍镉充电电池，且可兼容3.7V锂离子充电电池、3.8V锂离子充电电池、1.2V镍氢/镍镉充电电池、3.2V磷酸铁锂电池四大类电池。
本实施例的可自动分配充电电流的充电器设有用于放置待充电设备5的第一充电槽、第二充电槽、第三充电槽和第四充电槽，该四个充电槽从左往右依序分布，且相互独立、互不影响。
本实施例的可自动分配充电电流的充电器设有恒流、恒压、dV/dt三种充电模式，所述控制模块2根据放入的待充电电池特性，以最高充电效率为基准，自动选择适合的充电模式。
本实施例中也可手动选择充电模式。所述按键模块设有第一按键和第二按键。当有新电池插入时，新插入电池的充电槽进入设置模式，在设置完电压电流后可短按第一按键退出，如果3S内不按下则自动退出模式选择。正在充电时，短按第一按键可进入或切换充电槽设置模式，在设置完所有充电槽电压电流后可短按第一按键退出，如果3S内不按下则自动退出模式选择。另外，长按第一按键可进行恒流1.5A快充模式或正常充电模式选择，长按第二按键可进行恒流4.35V/4.2V/3.7V选择。
如果正在充电的电池中有一个或多个电池设置为1.5A充电时，本发明的充电器按照需要1.5A充电的电池从左到右顺序充电，当左边的电池接近满电时开启下一个1.5A充电的电池充电。当需要1.5A充电的电池全部充满后开启其余的电池充电。具体的，电流分配过程如下：
当在所述第一充电槽、第二充电槽、第三充电槽和第四充电槽内均放置大容量电池，且均设置1.5A恒流电流充电时，本发明的充电器首先对第一充电槽的电池以1.5A充电电流充电；当第一充电槽的充电电流下降时，开始对第二充电槽的电池进行充电,当第一充电槽的电池充满后，对第二充电槽的电池以1.5A的充电电流充电；当第一充电槽的电池充满且第二充电槽充电电流小于1A，开始对第三充电槽进行充电,当第二充电槽的电池充满后，对第三充电槽的电池以1.5A的充电电流充电；当第二充电槽的电池充满且第三充电槽充电电流小于1A，开始对第四充电槽进行充电,当第三充电槽的电池充满后，对第四充电槽的电池以1.5A的充电电流充电。
当在所述第一充电槽、第二充电槽、第三充电槽和第四充电槽内均放置大容量电池，且第一充电槽和第二充电槽设置1.5A恒流电流充电，第三充电槽和第四充电槽不手动设置充电模式而是充电器自动设置充电模式时，本发明的充电器首先对第一充电槽的电池以1.5A充电电流充电；当第一充电槽的充电电流下降时，开始对第二充电槽的电池进行充电，当第一充电槽的电池充满后，对第二充电槽的电池以1.5A的充电电流充电；当第二充电槽的电池充满后，对第三充电槽的电池以0.75A的充电电流充电，且对第四充电槽的电池以0.75A的充电电流充电；当所述第三充电槽或第四充电槽停止充电时，对应地，对第四充电槽或第三充电槽以1.5A的充电电流充电。
当在所述第一充电槽、第二充电槽、第三充电槽和第四充电槽内均放置大容量电池，且均不手动设置充电模式而是充电器自动设置时，此时实际上交替的对该四个电池进行充电，且保持有两个电池处于充电中，此时对该两个电池以0.75A的充电电流进行充电。
当在所述第一充电槽、第二充电槽、第三充电槽和第四充电槽内均放置小容量电池，且均不手动设置充电模式而是充电器自动设置时，此时实际上交替的对该四个电池进行充电，且保持有两个电池处于充电中，此时对该两个电池以0.75A的充电电流进行充电。
当在所述第一充电槽和第二充电槽放置大容量电池，且该两个充电槽均设置1.5A恒流电流充电；所述第三充电槽和第四充电槽放置大容量电池，且该两个充电槽均不手动设置充电模式而是充电器自动设置时，本发明的充电器首先对第一充电槽的电池以1.5A充电电流充电；当第一充电槽的充电电流下降时，开始对第二充电槽的电池进行充电，当第一充电槽的电池充满后，对第二充电槽的电池以1.5A的充电电流充电；当第一充电槽的电池充满且第二充电槽充电电流小于1A，开始对第三充电槽进行充电，当第二充电槽的电池充满后，对第三充电槽的电池以1.5A的充电电流充电；当第二充电槽的电池充满时，开始以0.5A的充电电流对第四充电槽的电池进行充电。
当在所述第一充电槽和第二充电槽放置大容量电池，所述第三充电槽和第四充电槽放置小容量电池，且该四个充电槽均不手动设置充电模式而是充电器自动设置时，此时实际上交替的对该四个电池进行充电，且保持有两个电池处于充电中，此时对该两个电池以0.75A的充电电流进行充电。
当在所述第一充电槽放置大容量电池且不手动设置充电模式而是充电器自动设置，所述第二充电槽放置小容量电池且不手动设置充电模式而是充电器自动设置，所述第三充电槽放置大容量电池且设置1.5A恒流电流充电，所述第四充电槽放置小容量电池且不手动设置充电模式而是充电器自动设置时，本发明的充电器首先对第三充电槽的电池以1.5A充电电流充电，当所述第三充电槽的充电电流下降时，开始交替以0.5A的充电电流对所述第二充电槽、第四充电槽的电池进行充电；当所述第三充电槽的充电池充满时，开始交替对所述第一充电槽、第二充电槽和第四充电槽的电池以0.5A充电电流充电，且当第二充电槽和第四充电槽的电池充满后，对所述第一充电槽内的电池以1.5A的充电电流进行充电。
当只在所述第一充电槽内放置大容量电池且不手动设置充电模式而是充电器自动设置时，对所述第一充电槽的电池进行1.5A电流充电。
当只在所述第一充电槽内放置小容量电池且不手动设置充电模式而是充电器自动设置时，对所述第一充电槽的电池进行0.5A电流充电。
当在所述第一充电槽和所述第二充电槽内放置大容量电池且不手动设置充电模式而是充电器自动设置时，对所述第一充电槽和所述第二充电槽的电池进行1.5A电流充电。
当在所述第一充电槽和所述第二充电槽内放置小容量电池且不手动设置充电模式而是充电器自动设置时，对所述第一充电槽和所述第二充电槽的电池进行0.5A电流充电。
所述显示模块4设有四个LED灯。在充电进行时，其中三个LED灯将显示电池的电量状态及目前充电的进度；当装入不可充电池时相应的槽的四个LED灯闪烁报警，或者当装入电池反接或短路时相应的槽的四个LED灯闪烁报警。
当IMR电池过放到0伏时，放入待充电电池会显示为不可充电池，这时可直接同时长按第一按键和第二按键，直至第一个LED灯闪烁，即可进入修复模式。如经过多次修复都无法充电建议更换有问题电池。
本发明会对每个充电槽的电池的充电时间进行独立计算，当充电时间超过10小时时，本发明充电器会强行关断该充电槽充电功能，显示满电标志。有效防止由于电池质量问题引起的发热爆炸现象。
下面对各模块的电路连接进行详细介绍：
请参阅图2，其是本发明电源模块的电路图。所述电源模块1包括线路保护电路11、整流电路12、变压电路13、滤波电路14、反馈电路15、降压电路16和温控电路17。外界交流电压与所述线路保护电路11连接，所述线路保护电路11与所述整流电路12连接，所述整流电路12与所述变压电路13连接，并通过所述滤波电路14输出供各模块使用的标准电压，且所述标准电压通过所述反馈回所述变压电路13，以调整输出的电压大小。所述标准电压通过所述降压单元降压，以获得控制电压。所述控制电压通过温控电路17与所述控制模块2连接，并通过所述控制模块2对温度进行调控。
所述线路保护电路11包括保险丝F1、与所述保险丝F1连接的温度保险丝RT1和过压保险丝RV1。
所述整流电路12包括与温度保险丝RT1连接的滤波电阻R1、与温度保险丝RT1连接的滤波电容CX1、与电阻R1连接的滤波电阻R2、以及与电容CX1连接的整流芯片D1、与所述整流芯片连接的滤波电容C1。
所述变压电路13包括变压器T1和AC-DC芯片U1。所述变压器T1与所述整流电路12连接，且所述变压器T1包括第一初级线圈、第二初级线圈和次级线圈；所述次级线圈与所述第一初级线圈和第二初级线圈耦合；所述AC-DC芯片U1与所述第一初级线圈和第二初级线圈连接，以控制初级电压。具体的，从所述整流电路12的输出端与由电阻R3、电容C4和二极管D2形成的吸收回路连接，所述吸收回路与变压器的第一初级线圈连接。所述AC-DC芯片U1设有第一信号端、第二信号端、第三信号端和第四信号端；所述AC-DC芯片U1的第一信号端与所述吸收回路的一端连接，第二信号端接地，第三信号端和第四信号端与所述反馈电路15连接，且第四信号端端通过二极管D3与第二初级线圈连接。
所述滤波电路14由二极管D4、与二极管D4连接且并联的滤波电容C3和电容C6构成；所述电容C6的一端接地。
所述反馈电路15包括连接在滤波电容C3和电容C6之间的电阻R6和电阻R7、与电阻R7连接的电容C8、电阻R9和稳压二极管U3、与AC-DC连接的反馈芯片U2。所述电阻R9接地。所述反馈芯片U2设有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述稳压二极管U3设有第一连接端、第二连接端和第三连接端；所述电阻R6与所述反馈芯片U2的第一输入端连接；所述稳压二极管U3的第一连接端接地，第二连接端与所述电阻R7连接，第三连接端与所述电容C8一并与所述反馈芯片U2的第二输入端连接。所述反馈芯片U2的第一输出端通过电阻R4与所述AC-DC芯片U1的第三信号端连接，第二输出端与所述AC-DC芯片U1的第四信号端连接；且所述第一输出端与滤波电容C2连接后接地；第二输出端与电容C5连接后接地，为消除干扰，在滤波电容C2和电容C5上再连接一电容CY1后接地。
所述降压电路16包括二极管D11、三极管Q1、电阻R10、稳压二极管U6、电容C3、滤波电阻R11、滤波电阻R12和滤波电容C23。外界交流电压的输入端与所述二极管D11连接，所述二极管D11与所述滤波电路14的输出端连接，并一并与所述三极管Q1的集电极连接，所述滤波电路14的输出端与电阻R10连接，所述电阻R10与所述三极管Q1的基极连接,且所述三极管Q1的基极与所述稳压二极管U6连接后接地。所述稳压二极管U6设有第一连接端、第二连接端和第三连接端；所述稳压二极管U6的第一连接端与所述电阻R10连接，所述稳压二极管U6的第二连接端接地，所述第三连接端与电容C3连接，所述电容C3与所述电阻R10连接。所述三极管Q1的发射极与滤波电阻R11、滤波电阻R12与滤波电容C23组成的滤波电路14连接。
所述温控电路17由比较芯片U7、热敏电阻RT2、保护电阻R52、保护电阻R55、分压电阻R51、分压电阻R54组成。所述比较芯片U7的信号接收端与控制模块2连接。
请参阅图3，其是本发明控制模块和显示模块的电路图。所述控制模块2包括信号输入输出端P0.0-P0.3、P1.0-P1.7、P2.0-P2.7、P3.1-P3.5、XTAL2、XTAL1、RST、电源端VCC和接地端GND。
所述电源端VCC与所述降压模块的输出端连接，以向所述控制模块2供电。所述信号输入输出端P2.0通过电阻R47和发光二极管LED1与所述降压模块的输出端连接，通过所述发光二极管LED1以观测所述控制模块2是否获取电压。所述信号输入输出端P2.1通过电阻R49与所述降压模块的输出端连接，且该端与一开关S1连接后接地，通过控制该开关S1来控制所述控制模块2的工作状态。所述信号输入输出端P2.2通过电阻R50与所述降压模块的输出端连接，且该端与一开关S2连接后接地，通过控制该开关S2来控制所述控制模块2的工作状态。在所述电阻R50与开关S2两端并联一滤波电容C11，以消除干扰。所述信号输入输出端XTAL1与所述信号输入输出端XTAL2之间连接一滤波电容X1，且所述信号输入输出端XTAL1与电容C9连接后接地，所述信号输入输出端XTAL2与电容C10连接后接地。
所述信号输入输出端P3.0和P3.1与所述显示模块4连接，以接收或发送信号到所述显示模块4。所述信号输入输出端P3.2与所述显示模块4连接，以控制是否与所述显示模块4进行信号通信。所述信号输入输出端P3.5和P3.7与所述检测分配模块3连接，并分别向所述检测分配模块3输送PWM1和PWM2波。所述信号输入输出端P3.3与所述温控模块连接，以控制电路的温度。所述信号输入输出端P0.0-P0.4与所述检测分配模块3连接，与控制是否向外界设备充电。所述信号输入输出端P1.0-P1.7与所述检测分配模块3连接，以获取外界设备的充电电流和充电电压。
请同时参阅图4和图5，图4是本发明第一检测分配单元的电路图；图5是本发明第二检测分配单元的电路图。
所述检测分配模块3包括第一检测分配单元31和第二检测分配单元32。由于所述第一检测分配单元31与所述第二检测分配单元32的电路连接结构和原理相同，区别仅在于：所述第二检测分配单元32与所述控制模块2的连接端口，与所述第一检测分配单元31与所述控制模块2的连接端口不同；因此，下面仅仅以所述第一检测分配单元31为例，介绍所述检测分配模块3的电路连接结构。
所述第一检测分配单元31包括第一DC-DC电路311、与所述第一DC-DC电路311连接的第一充电控制检测电路312和第二充电控制检测电路313。
所述第一DC-DC电路311包括场效应管Q2、电感L1、二极管D5、滤波电容C13、三极管Q13、电阻R13；所述场效应管Q2的漏极与所述电源模块1的标准电压输出端连接；源极分别与电感L1、二极管D5连接，且所述电感L1与滤波电容C13连接后接地；栅极通过电阻R13与所述电源模块1的标准电压输出端连接，且该栅极通过三极管Q13与所述控制模块2的信号输入输出端P3.5连接，以接收所述控制模块2的PWM1信号，通过控制PWM1信号可控制所述场效应管Q2的通断状态，进而在所述电感L1端可获得所需的充电分配功率。
所述第一充电控制检测电路312包括控制是否向第一待充电设备充电的第一充电控制电路3121、检测第一待充电设备的电压与电流的第一充电检测电路3122；所述第一充电控制电路3121分别与所述第一DC-DC电路311和所述第一充电检测电路3122连接，且所述第一充电检测电路3122与所述第一待充电设备连接。
所述第一充电控制电路3121包括场效应管Q4A、二极管D6、电阻R14和三极管Q5。所述场效应管Q4A的漏极与电感L1连接；源极与所述二极管D6连接，所述二极管D6与第一待充电设备的正极端连接。所述三极管Q5的集电极通过电阻R14与所述电源模块1的标准电压输出端连接，且该集电极与所述场效应管Q4A的栅极连接；发射极接地，基极与所述控制模块2的信号输入输出端P0.0连接，以接收所述控制模块2的通断信号，进而控制所述场效应管Q4A的通断，从而控制是否向第一待充电设备充电。
所述第一充电检测电路3122包括电阻R15、分压电阻R17、分压电容C14、分压电容C17、电阻R19、电阻R20、电阻R16、场效应管Q6A、滤波电容C15和电阻R18。所述电源模块1的控制电压输出端与所述电阻R15连接，所述电阻R15与第一待充电设备的正极端连接，且与分压电阻R17连接，所述分压电阻R17与所述分压电容C14连接后接地。所述分压电容C17与控制模块2的信号输入输出端P1.1连接，以获得第一待充电设备的充电电压。所述电阻R19与第一待充电设备的正极端连接，所述电阻R20与所述电阻R19连接，所述电阻R16与所述电阻R20连接。所述场效应管Q6A的漏极与第一待充电设备的负极端连接，栅极连接在所述电阻R19与电阻R20之间，源极连接在所述电阻R20与电阻R16之间，且该源极与滤波电容C15连接后接地。第一待充电设备的负极端与电阻R21连接，且该端通过电阻R18与所述控制模块2的信号输入输出端P1.0连接，以获得第一待充电设备的充电电流。
其中，若第一待充电设备本身带有保护板，待第一待充电设备过放时，会启动保护板保护，引起第一待充电设备两端电压为0伏。这时放入充电器时，充电器就会通过电阻R15给第一待充电设备一个5V的电压信号使保护板解除保护。若第一待充电设备没有保护板，当其过放使电池电压接近0伏时，通过按键模块设置模式，充电器便会对第一待充电设备进行恒流0.5A充电30秒，如果30秒后电池电压达到正常值(2V)以上时，就按正常的充电模式进行充电，如果没有办法把电压升上去，那就会报错，指示说明第一待充电设备损坏。
所述第二充电控制检测电路313包括控制是否向第二待充电设备充电的第二充电控制电路3131、检测第二待充电设备的电压和电流的第二充电检测电路3132；所述第二充电控制电路3131分别与所述第一DC-DC电路311和所述第二充电检测电路3132连接，且所述第二充电检测电路3132与所述第二待充电设备连接。
所述第二充电控制电路3131包括场效应管Q4B、二极管D7、电阻R22和三极管Q7。所述场效应管Q4B的漏极与电感L1连接；源极与所述二极管D7连接，所述二极管D7与第二待充电设备的正极端连接。所述三极管Q7的集电极通过电阻R22与所述电源模块1的标准电压输出端连接，且该集电极与所述场效应管Q4B的栅极连接；发射极接地，基极与所述控制模块2的信号输入输出端P0.1连接，以接收所述控制模块2的通断信号，进而控制所述场效应管Q4B的通断，从而控制是否向第二待充电设备充电。
所述第二充电控制电路3132包括电阻R23、分压电阻R24、分压电容C16、分压电容C17、电阻R19、电阻R20、电阻R16、场效应管Q6A、滤波电容C15和电阻R18。所述电阻R23与所述电源模块1的控制电压输出端连接，所述电阻R23与第二待充电设备的正极端连接，且与分压电阻R24连接，所述分压电阻R24与所述分压电容C16连接后接地。所述分压电容C16与控制模块2的信号输入输出端P1.3连接，以获得第二待充电设备的充电电压。所述电阻R25与第二待充电设备的正极端连接，所述电阻R26与所述电阻R25连接，所述电阻R27与所述电阻R26连接。所述场效应管Q11B的漏极与第二待充电设备的负极端连接，栅极连接在所述电阻R25与电阻R26之间，源极连接在所述电阻R26与电阻R27之间，且该源极与滤波电容C17连接后接地。第二待充电设备的负极端与电阻R28连接，且该端通过电阻R29与所述控制模块2的信号输入输出端P1.2连接，以获得第二待充电设备的充电电流。
其中，若第二待充电设备本身带有保护板，待第二待充电设备过放时，会启动保护板保护，引起第二待充电设备两端电压为0伏。这时放入充电器时，充电器就会通过电阻R23给第二待充电设备一个5V的电压信号使保护板解除保护。若第二待充电设备没有保护板，当其过放，引起第二待充电设备接近0伏时，通过按键模块设置模式，充电器便会对第二待充电设备进行恒流0.5A充电30秒，如果30秒后电池电压达到正常值(2V)以上时，就按正常的充电模式进行充电，如果没有办法把电压升上去，那就会报错，指示说明第二待充电设备损坏。
使用时，将待充电电池放入充电槽内，通过所述控制模块2激活待充电电池；所述检测分配模块3检测各待充电设备5的电压电流特性并转发至所述控制模块2；所述控制模块2根据电压电流特性信号输出特定的充电总功率。在充电过程中，所述控制模块2根据各待充电电池的充电状态信号发送充电电流的分配指令至各待充电电池，以将该特定的充电总功率分配到各待充电设备5中，当某一个待充电电池停止用电时，则自动把多余的电流分配给其他待充电电池内，实现快速充电。
相比于现有技术，本发明通过所述控制模块对接入的待充电设备进行激活，并根据待充电设备的电压电流信号输出特定的充电总功率，实现对大容量待充电设备大功率充电，对小容量待充电设备小功率充电；进一步地，通过实时检测各待充电设备的充电状态，且可在其中一待充电设备停止充电时，自动把供给该待充电设备的充电电流分配给其他待充电设备，进而增大对其他待充电设备的充电功率，从而提高充电效率。
另外，本发明还可手动选择快充模式或正常充电模式，针对不同的充电需求，从而既保护了充电器，待充电设备又不会因为输入功率过大引起停止工作或者损坏等现象，更加安全可靠。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (4)
1.一种可自动分配充电电流的充电器，其特征在于，包括电源模块、控制模块和检测分配模块；
所述电源模块，向所述控制模块和检测分配模块供电；
所述检测分配模块，与所述控制模块和外界的多个待充电设备连接，并检测各待充电设备的电压特性，且将该电压特性信号转发至所述控制模块；所述检测分配模块还检测各待充电设备的充电状态，且将该充电状态信号转发至所述控制模块，并实时转发所述控制模块的充电电流分配指令至各待充电设备，以调节各待充电设备的充电电流；
所述控制模块，根据电压特性信号输出特定的充电总功率；在充电过程中，所述控制模块还根据各待充电设备的充电状态信号，发送充电电流的分配指令至各待充电设备，以将该特定的充电总功率分配到各待充电设备中；
所述检测分配模块包括第一检测分配单元和第二检测分配单元；所述第一检测分配单元分别与所述控制模块和外界的第一待充电设备组连接，且所述第一检测分配单元将检测的第一待充电设备组的充电状态反馈到所述控制模块，所述控制模块通过所述第一检测分配单元调节分配到第一待充电设备组的充电电流；所述第二检测分配单元分别与所述控制模块和外界的第二待充电设备组连接，且所述第二检测分配单元将检测的第二待充电设备组的充电状态反馈到所述控制模块，所述控制模块通过所述第二检测分配单元调节分配到第二待充电设备组的充电电流；并且在第一待充电设备组所需的充电电流减少时，通过所述控制模块将分配给第一待充电设备组的充电电流一并分配到第二待充电设备组内；或者在第二待充电设备组所需的充电电流减少时，通过所述控制模块将分配给第二待充电设备组的充电电流一并分配到第一待充电设备组内；
所述第一检测分配单元包括第一DC-DC电路、与所述第一DC-DC电路连接的第一充电控制检测电路和第二充电控制检测电路；所述第一待充电设备组包括第一待充电设备和第二待充电设备，所述第一充电控制检测电路检测第一待充电设备的充电状态，并控制是否向第一待充电设备充电；所述第二充电控制检测电路检测第二待充电设备的充电状态，并控制是否向第二待充电设备充电；且在检测第一待充电设备的充电状态时，通过所述第一充电控制检测电路停止向该第一待充电设备充电，通过所述第二充电控制检测电路开始对第二待充电设备充电；或者在检测第二待充电设备的充电状态时，通过所述第二充电控制检测电路停止向该第二待充电设备充电，通过所述第一充电控制检测电路开始对第一待充电设备充电；
所述第二检测分配单元包括第二DC-DC电路、与所述第二DC-DC电路连接的第三充电控制检测电路和第四充电控制检测电路；所述第二待充电设备组包括第三待充电设备和第四待充电设备；所述第三充电控制检测电路检测第三待充电设备的充电状态，并控制是否向第三待充电设备充电；所述第四充电控制检测电路检测第四待充电设备的充电状态，并控制是否向第四待充电设备充电；且在检测第三待充电设备的充电状态时，通过所述第三充电控制检测电路停止向该第三待充电设备充电，通过所述第四充电控制检测电路开始对第四待充电设备充电；或者在检测第四待充电设备的充电状态时，通过所述第四充电控制检测电路停止向该第四待充电设备充电，通过所述第三充电控制检测电路开始对第三待充电设备充电；所述第一充电控制检测电路包括控制是否向第一待充电设备充电的第一充电控制电路、检测第一待充电设备的电压与电流的第一充电检测电路；所述第一充电控制电路分别与所述第一DC-DC电路和所述第一充电检测电路连接，且所述第一充电检测电路与所述第一待充电设备连接；所述第二充电控制检测电路包括控制是否向第二待充电设备充电的第二充电控制电路、检测第二待充电设备的电压和电流的第二充电检测电路；所述第二充电控制电路分别与所述第一DC-DC电路和所述第二充电检测电路连接，且所述第二充电检测电路与所述第二待充电设备连接；
所述第一充电控制电路包括场效应管Q4A、二极管D6、电阻R14和三极管Q5；所述场效应管Q4A的漏极与电感L1连接；源极与所述二极管D6连接，所述二极管D6与第一待充电设备的正极端连接；所述三极管Q5的集电极通过电阻R14与所述电源模块连接，且该集电极与所述场效应管Q4A的栅极连接；发射极接地，基极与所述控制模块连接；所述第一充电检测电路包括电阻R15、分压电阻R17、分压电容C14、分压电容C17、电阻R19、电阻R20、电阻R16、场效应管Q6A、滤波电容C15和电阻R18；所述电阻R15与所述电源模块连接，所述电阻R15与第一待充电设备的正极端连接，且与分压电阻R17连接，所述分压电阻R17与所述分压电容C14连接后接地；所述分压电容C17与控制模块；所述电阻R19与第一待充电设备的正极端连接，所述电阻R20与所述电阻R19连接，所述电阻R16与所述电阻R20连接；所述场效应管Q6A的漏极与第一待充电设备的负极端连接，栅极连接在所述电阻R19与电阻R20之间，源极连接在所述电阻R20与电阻R16之间，且该源极与滤波电容C15连接后接地；待充电设备的负极端与电阻R21连接，且该端通过电阻R18与所述控制模块连接；
还包括显示模块；所述显示模块与所述控制模块连接，以显示各待充电设备的充电状态。
2.根据权利要求1所述的可自动分配充电电流的充电器，其特征在于，还包括按键模块；所述按键模块与所述控制模块连接，通过所述按键模块手动设置各待充电设备的充电模式。
3.根据权利要求1所述的可自动分配充电电流的充电器，其特征在于，当接入待充电设备时，所述控制模块向各待充电设备输入激活电流信号；所述检测分配模块将检测到的各待充电设备中，与该激活电流信号对应的电压特性信号转发至所述控制模块。
4.根据权利要求1所述的可自动分配充电电流的充电器，其特征在于，所述第一DC-DC电路包括场效应管Q2、电感L1、二极管D5、滤波电容C13、三极管Q13、电阻R13；所述场效应管Q2的漏极与所述电源模块连接；源极分别与电感L1、二极管D5连接，且所述电感L1与滤波电容C13连接后接地；栅极通过电阻R13与所述电源模块的标准电压输出端连接，且该栅极通过三极管Q13与所述控制模块连接。
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