[发明专利]一种可扩展智能动态功率分配充电装置及方法

说明书

本发明公开了一种可扩展智能动态功率分配充电装置及方法，包括AC‑DC模块、控制模块、多个充电模块及与充电模块一一对应连接的电控开关。所述控制模块至少包含MCU、ADC模块和用于给MCU、ADC模块和电控开关供电的LDO。在该装置的基础上，采用所设计的基本智能动态功率分配逻辑进行编程，烧录进MCU，实现对在功率可控的情况下对多台电子设备进行智能充电的功能。

技术领域

本发明涉及充电装置领域，更具体的说是涉及一种可扩展智能动态功率分配充电装置及方法。

背景技术

随着USB Type-C的普及，越来越多的设备（手机、平板、显示器、工作站、充电器等）使用USB-PD快速充电方案。然而，USB-PD快速充电方案虽然充电快，但也不可避免的导致了消耗功率较大，对于在学校、公司、图书馆等办公学习场所，同时给8台甚至10台设备同时充电的应用，可能会导致电源负载过高，引发跳闸等状况影响场所的正常安全用电，因此亟需一种能同时给多台设备充电，且控制其功率稳定的智能动态功率分配充电装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可扩展智能动态功率分配充电装置及方法，用于解决上述问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种可扩展智能动态功率分配充电装置，包括AC-DC模块、控制模块、多个充电模块及与充电模块一一对应连接的电控开关。

进一步的，所述控制模块至少包含MCU、ADC模块和用于给MCU、ADC模块和电控开关供电的LDO。

进一步的，所述AC-DC模块用于将市电220V交流电转换成给充电模块和控制模块上的LDO供电的直流电。

进一步的，所述电控开关由控制模块控制，对充电模块与AC-DC模块之间的通断进行控制。

进一步的，所述充电模块采用USB-PD协议，通过USB接口与外部充电设备连接充电。

进一步的，所述ADC模块包括电流电压转换电路和ADC器件，用于对每一路充电模块的输入电流进行采集，将采集电流转化成数字信号，输入到MCU中。

一种可扩展智能动态功率分配充电方法，包括以下步骤：

S1. 启动系统；

S2. 从一个方向依次逐一打开电控开关，保持已打开的电控开关的状态；

S3. 通过MCU计算打开的充电模块的总功率，所述充电模块的总功率为ADC模块采集到的电流值*给充电模块供给的电压值，并判断充电模块的总功率是否符合所设的判断条件，所述判断条件具体如下：

A． 充电模块的总功率是否在额定功率以下；

B． 充电模块的总功率和额定功率的差值是否能为一个新设备以最大功率方式进行充电；

当判断条件A和B同时为是时，执行步骤S4，反之，则执行步骤S5；

S4. 通过MCU判断是否所有电控开关已经打开，若是，则进行步骤S3，反之，则进行步骤S2；

S5. 计算所有已经打开的充电模块的总功率，判断该功率是否超过本装置设定的额定功率值，如果总功率超过额定功率值，则进行步骤S6；如果未超过额定功率值，则进行步骤S3；

S6. 通过MCU计算所有充电模块分别消耗的功率，并关闭一个电控开关，该电控开关所连接的充电模块所消耗的功率大于超额功率，且在所有充电模块中最接近超额功率。

进一步的，所述步骤S1启动系统的方式至少包括其中之一：

C．通过在AC-DC模块前的供电通路上设置开关进行启动；

D．通过插拔市电插头进行启动。