多功能充电机及方法与流程

本发明涉及电子设备领域，具体涉及一种多功能充电机及方法。

背景技术：

1、随着科技的进步，电池技术日益先进，军用电子设备的续航能力得到了显著提升，军用充电设备的市场需求也随之增大，传统的恒压充电或恒流充电产品已经不能适应快速充电的发展趋势，处于淘汰的边缘。军用电子设备的充电较民用电子设备不方便，随着军队现代化程度和未来战争的信息化程度不断提高，快速充电的概念已经延伸到军队，军队人员呼吁将快速充电技术引入军品领域，从而提升军用电子设备的性能。快速充电技术是通过硬件与软件结合的技术手段，在匹配的充电算法控制下，使得充电设备的充电曲线无限接近电池的最佳充电曲线，在保证安全充电的条件下迅速完成军用电子设备的充电。

2、在先进科学技术的推动下，单兵装备得到了空前发展，数字化和信息化的军用通信设备已经成为最关键的战场后勤保障力量，因此对于军用充电设备要求也越来越高。

3、传统军用充电设备供电输入特征局限，多为12v、24v、28v直流供电。充电设备输出也因用电设备的多样性呈现各种特征，造成充电设备通用性不好，很容易因充电设备与用电设备的电压不匹配造成设备损坏或其它安全事故。最后造成充电设备和用电设备体积大、效率低，而且充电时间远远高于快速充电，给使用者带来很差的体验。尤其是对军用的如手机终端、手持电台、多种电池等单兵通信装备的快速充电是急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种多功能充电机及方法，充电主机分别通过应用电缆、通信电缆与手机终端、手持电台相连，实现多功能充电机对手机终端的超级快充、手持电台的快速充电。充电主机通过充电座与多种电池的充电触点接通，多功能充电机识别电池信息，实现对多种电池的快速充电。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供一种多功能充电机，包括：充电主机；所述充电主机具有三种接口：充电端、应用端、通信端；

4、所述充电端通过充电座与电池连接，用于识别电池信息，给电池以自适应方式提供快速充电；所述应用端通过应用端电缆与手机终端相连，用于识别手机终端内部的充电协议，进行超级快充；所述通信端通过通信端电缆与手持电台相连，用于对手持电台进行快速充电；

5、所述充电主机内部电路包括：ac/dc单元、交直流控制单元、dc/dc单元、充电控制单元；

6、所述ac/dc单元用于将交流输入线送来的交流供电转换成直流供电，作为后级交直流控制单元的直流输入；

7、所述交直流控制单元用于将交流输入线送来的交流供电经ac/dc单元输出直流供电；将直流输入线送来的直流供电经过比较控制输出直流电压信号，作为后级dc/dc单元和充电控制单元的供电输入；

8、所述dc/dc单元用于将交直流控制单元输出的直流供电输入信号转换输出为供电信号输出给手持电台；

9、所述充电控制单元包括mcu控制单元和充电管理单元，充电管理单元用于根据交直流控制单元输出的直流供电驱动电池进行充电，mcu控制单元对通信端、应用端的负载进行自动检测和识别，充电管理单元进而对通信端、应用端供电。

10、作为本发明进一步改进，所述mcu控制单元包括充电状态显示模块、温湿度信息采集模块、充电状态控制模块、识别接入电池信息模块、应用端和通信端的控制模块；

11、所述充电状态显示模块，用于在接入电池后读取电池信息，根据电池信息控制充电管理单元设置充电电压、充电电流，显示充电状态信息；

12、所述温湿度信息采集模块，用于采集温度和湿度数据；

13、所述充电状态控制模块，用于根据所述温湿度信息采集模块采集的温度和湿度数据进行判断：如果充电过程中温度正常则正常充电，如果温度过高则灯闪烁，并进入安全充电模式，进行降额充电；温度超过设置阈值灯闪烁，并断开充电，使充电器降温后继续充电；检测到湿度超过阈值后，判定为充电器进水，则关闭充电功能；

14、所述识别接入电池信息模块，用于当检测到应用端和通信端接入后，充电管理单元识别应用端的手机终端充电协议；

15、所述应用端和通信端的控制模块，用于根据所述识别接入电池信息模块的识别结果给手机终端提供超级快充，控制dc/dc单元给通信端的手持电台提供输出供电。

16、作为本发明进一步改进，所述充电主机内部还包括温湿度传感器单元；

17、所述温湿度传感器单元用于获取温度和湿度数据，并根据温度和湿度数据控制各区域的发光二极管来显示当前的各种工作状态；还将温度和湿度数据送给充电管理单元，充电管理单元根据预设的温度、湿度参数来调控工作状态。

18、作为本发明进一步改进，所述充电主机内部还设置有与所述温湿度传感器单元电连接的温度传感器和湿度传感器；

19、所述温度传感器用于实时监测多功能充电机的内部温度，在超过工作温度时自动切换到安全充电模式或停止充电，并通过指示灯显示多功能充电机的工作状态；

20、所述湿度传感器用于实时监测多功能充电机的内部湿度，当内部湿度超过工作湿度后自动切断电源。

21、作为本发明进一步改进，所述充电主机内部还设置有面板指示灯单元；

22、所述面板指示灯单元与mcu控制单元电连接，显示各个发光二极管的发光状态，并显示电池的充电状态、电量状态，分别显示应用端和通信端的工作状态，显示多功能充电机的温度、湿度工作状态。

23、作为本发明进一步改进，所述充电主机包括直流输入线、交流输入线、带元件的印制板、主机壳体、盖板、连接器；所述主机壳体和盖板连接形成整体框架式结构，带元件的印制板设置在主机壳体内；

24、盖板上有指示灯，主机壳体一端有所述三种接口，另一端设置直流输入线和交流输入线，直流输入线和交流输入线通过连接器与带元件的印制板连接。

25、作为本发明进一步改进，所述充电座上具有锁紧螺钉、挡板及导轨，锁紧螺钉调节挡板在导轨上滑动。

26、作为本发明进一步改进，所述应用端电缆由两个插头及一根电缆组成，一端插头与应用端接口适配，另一端插头与手机终端的数据接口适配；应用端电缆用于在多功能充电机与手机终端之间进行充电协议数据交互，并按照充电协议实时为手机终端充电；

27、所述通信端电缆由两个插头及一根电缆组成，一端插头与通信端接口适配，另一端插头与手持电台的数据接口适配；通过通信端电缆为手持电台充电。

28、作为本发明进一步改进，所述充电管理单元采用交流和直流供电两种供电方式，并采用mos管与三极管组合电路进行双向截止，从而控制两种输入电压的比较输入，最终选择输出一种规格的直流电压信号供给后级。

29、第二方面，本发明提供一种充电方法，基于所述的一种多功能充电机，包括：

30、读取所述充电主机内部的温湿度值；

31、判断温湿度是否超过设定阈值；

32、若是，则结束充电；

33、若否；判断是否读取到电池信息；

34、若是，根据电池信息设置当前输出电压电流，通过电池信息设置当前电量指示灯；对电池进行充电；

35、若否，读取通信端电压电流信息；给手持电台充电；

36、若否，读取应用端充电协议；判断是否读取到充电协议，若是，根据充电协议对手机终端提供协议快充，并判断手机终端是否充满，如是，结束；若否，返回继续进行协议快充；若读取到充电协议为否，则读取应用端电压电流信息，给手机终端进行协议快充。

37、本发明相对于现有技术具备的有益效果为：

38、本发明提供的多功能充电机，由充电主机、充电座、应用电缆、通信电缆组成，充电主机与充电座、应用电缆、通信电缆连接，最终与外部设备相连。充电主机分别通过应用电缆、通信电缆与手机终端、手持电台相连，实现多功能充电机对手机终端的超级快充、手持电台的快速充电。充电主机通过充电座与多种电池的充电触点接通，多功能充电机识别电池信息，实现对多种电池的快速充电。内部负载端设计有电压、电流检测芯片，能够对需要供电的外部设备自动识别，防止发生供电不匹配导致设备损坏。内部设计有受电快充协议芯片，手机终端通过应用电缆与多功能充电机相连后自动识别手机终端的快充协议，为手机终端提供超级快充受电。

39、进一步，内部设计有温度、湿度传感器，充电控制软件预设的参数确保多功能充电机在工作状态下获取自身的温度、湿度数据，实时调整多功能充电机的工作状态，安全性和可靠性高。