阅读说明：本技术 共享充电宝供电线检测系统及共享充电宝供电线检测方法 (Shared charger power supply line detection system and shared charger power supply line detection method ) 是由 佘飞翔 蔡光渊 李晓炜 徐培峰 张耀榆 叶新福 柏赢 周晨 于 2020-05-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种共享充电宝供电线检测系统及共享充电宝供电线检测方法,包括如下任一种或任多种供电线检测系统：Micro-USB供电线检测系统,Type-C供电线检测系统,Lightning供电线检测系统；还包括Micro-USB供电线检测方法,Type-C供电线检测方法,Lightning供电线检测方法。本发明结构简单合理,采用充电宝供电线检测系统,通过MCU芯片检测电压和电平高低来检测供电线是否损坏,解决了共享充电宝由于供电线损坏导致租借出去后无法使用的问题。(The invention provides a shared charger baby power supply line detection system and a shared charger baby power supply line detection method, which comprise any one or more of the following power supply line detection systems: the system comprises a Micro-USB power supply line detection system, a Type-C power supply line detection system and a Lightning power supply line detection system; the method also comprises a Micro-USB power supply line detection method, a Type-C power supply line detection method and a Lightning power supply line detection method. The power supply line detection system for the charge pal is simple and reasonable in structure, the MCU chip is adopted to detect voltage and level, so that whether the power supply line is damaged or not is detected, and the problem that the shared charge pal cannot be used after being rented due to the damage of the power supply line is solved.)

共享充电宝供电线检测系统及共享充电宝供电线检测方法

技术领域

本发明涉及共享充电宝技术领域，具体地，涉及一种共享充电宝供电线检测系统及共享充电宝供电线检测方法。

背景技术

移动电源又称充电宝，主要用于对手机、平板电脑等电子设备进行充电，实现对电子设备移动便捷式充电。然而人们在外出时，并不是每个人都会携带充电宝，因而共享充电宝应运而生，以便需要的人借用。由于共享充电宝是供用户借用，因而为了方便用户借用，共享充电宝上一般会安装供电线。但是如果供电线损坏，用户借出充电宝时则无法实现充电，所以有必要对充电宝的供电线进行检测，确保用户借出的充电宝能够正常使用。

公开号为CN107393177A的专利文献公开了一种充电宝共享系统，包括共享充电宝、充电宝共享机柜和远程服务器，共享充电宝上设有用于向充电宝共享机柜发送充电线收于该共享充电宝的收纳腔中的确认信息的检测机构，充电宝共享机柜中设有用于监测检测机构的确认信息以确认插入容置腔中的共享充电宝上充电线收于收纳腔中的确定电路。本发明通过在共享充电宝上设置检测机构，而在充电宝共享机柜中设置确认电路；当共享充电宝插入充电宝共享机柜的容置腔中时，可以通过确认电路监测检测机构，以确认插入的共享充电宝的充电线是否收于其收纳腔中，从而确定共享充电宝是否正确回收，防止盗用充电。但是此方案没有设计充电宝供电线检测系统，无法保证用户借出充电宝的正常使用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种共享充电宝供电线检测系统及共享充电宝供电线检测方法。

根据本发明提供的一种共享充电宝Micro-USB供电线检测系统，包括Micro-USB供电线、MCU，MCU连接充电柜，所述充电柜能够容纳充电宝，所述Micro-USB供电线包括第一正极线、第一负极线以及第一检测线；

第一正极线一端与第一检测线一端之间连接有电阻R2，第一检测线一端与第一负极线一端之间连接有电阻R3；

第一正极线另一端连接充电宝正极输出，第一检测线另一端分别连接MCU的第一引脚、电容C29的一个极板以及电阻R36的一端，第一负极线另一端分别连接GND2、电容C29的另一个极板以及电阻R36的另一端；

GND2连接MOS管Q3的漏极，MOS管Q3的源极连接GND，MOS管Q3的栅极分别连接MCU的第二引脚、地线GND。

优选地，所述MCU采用HT32F50230，MCU的第一引脚为PA7引脚，MCU的第二引脚为PA15引脚。

根据本发明提供的一种共享充电宝Type-C供电线检测系统，包括Type-C供电线、MCU，MCU连接充电柜，所述充电柜能够容纳充电宝，所述Type-C供电线包括第二正极线、第二负极线以及第二检测线；

第二正极线一端与第二检测线一端之间连接有电阻R4，第二检测线一端与第二负极线一端之间连接有电阻R5；

第二正极线另一端连接充电宝正极输出，第二检测线另一端分别连接MCU的第三引脚、电容C30的一个极板以及电阻R17的一端，第二负极线另一端分别连接GND2、电容C30的另一个极板以及电阻R17的另一端；

GND2连接MOS管Q3的漏极，MOS管Q3的源极连接GND，MOS管Q3的栅极分别连接MCU的第二引脚、地线GND；

所述MCU采用HT32F50230，MCU的第三引脚为PA6引脚，MCU的第二引脚为PA15引脚。

根据本发明提供的一种共享充电宝Lightning供电线检测系统，包括Lightning供电线、MCU，MCU连接充电柜，所述充电柜能够容纳充电宝，所述Lightning供电线包括第三正极线、第三负极线；

第三正极线一端与第三负极线一端之间连接有电阻R1，第三正极线另一端连接充电宝正极输出，第三负极线另一端分别连接电阻R38、MCU的第四引脚以及MOS管Q7的漏极，电阻R38连接地线GND，MOS管Q7的源极连接GND2，MOS管Q7的栅极分别连接MCU的第五引脚、GND2；

GND2连接MOS管Q3的漏极，MOS管Q3的源极连接GND，MOS管Q3的栅极分别连接MCU的第二引脚、地线GND。

优选地，所述MCU采用HT32F50230，MCU的第四引脚为PB4引脚，MCU的第五引脚为PB3引脚，MCU的第二引脚为PA15引脚；

所述电阻R38的阻值大小能够使得在供电线完好时且MOS管Q7不导通时，MCU的第四引脚PB4检测到的电压大于MCU的高电平。

根据本发明提供的一种共享充电宝供电线检测系统，包括如下任多种供电线检测系统：

-所述的Micro-USB供电线检测系统；

-所述的Type-C供电线检测系统；

-所述的Lightning供电线检测系统。

根据本发明提供的一种共享充电宝Micro-USB供电线检测方法，采用所述的共享充电宝Micro-USB供电线检测系统，包括如下步骤：

步骤1：充电宝放回充电柜，充电柜对充电宝进行充电时，MCU执行动作对充电宝供电线进行检测；

步骤2：MCU第二引脚PA15输出高电平将MOS管Q3导通，使得负极线与地线GND连接；

步骤3：MCU第一引脚PA7采集电压，当采集到的电压在A-B之间时，判定Micro-USB供电线完好；当采集到的电压不在A-B之间时，判定Micro-USB供电线损坏；其中：

V_DDmin为MCU供电电压的最小值；

步骤4：若MCU判定Micro-USB供电线完好，则向充电柜发出充电宝可外借的信号；若MCU判定Micro-USB供电线损坏，则向充电柜发出充电宝不可外借的信号。

根据本发明提供的一种共享充电宝Type-C供电线检测方法，采用所述的共享充电宝Type-C供电线检测系统，包括如下步骤：

步骤1：充电宝放回充电柜，充电柜对充电宝进行充电时，MCU执行动作对充电宝供电线进行检测；

步骤2：MCU第二引脚PA15输出高电平将MOS管Q3导通，使得负极线与地线GND连接；

步骤3：MCU第一引脚PA6采集电压，当采集到的电压在C-D之间时，判定Type-C供电线完好；当采集到的电压不在C-D之间时，判定Type-C供电线损坏；其中：

V_DDmin为MCU供电电压的最小值；

步骤4：若MCU判定Type-C供电线完好，则向充电柜发出充电宝可外借的信号；若MCU判定Type-C供电线损坏，则向充电柜发出充电宝不可外借的信号。

根据本发明提供的一种共享充电宝Lightning供电线检测方法，采用所述的共享充电宝Lightning供电线检测系统，包括如下步骤：

步骤1：充电宝放回充电柜，充电柜对充电宝进行充电时，MCU执行动作对充电宝供电线进行检测；

步骤2：在充电柜对充电宝进行充电之前MOS管Q7处于导通状态，充电柜对充电宝进行充电时，MCU第五引脚PB3输出低电平将MOS管Q7关闭；

步骤3：MCU第四引脚PB4采集电压，当采集到高电平，判定Lightning供电线完好；当采集到低电平，判定Lightning供电线损坏；

步骤4：若MCU判定Lightning供电线完好，则向充电柜发出充电宝可外借的信号；若MCU判定Lightning供电线损坏，则向充电柜发出充电宝不可外借的信号。

根据本发明提供的一种共享充电宝供电线检测方法，采用所述的共享充电宝供电线检测系统，

所述Micro-USB供电线检测系统采用所述的共享充电宝Micro-USB供电线检测方法进行检测，

所述Type-C供电线检测系统采用所述的共享充电宝Type-C供电线检测方法进行检测，

所述Lightning供电线检测系统采用所述的共享充电宝Lightning供电线检测方法进行检测，

所述多个供电线检测系统同时进行检测，仅当多个供电线检测系统均判定相应供电线完好、均向充电柜发出可外借的信号时，方可外借。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明结构简单合理，采用充电宝供电线检测系统，通过MCU芯片检测电压和电平高低来检测供电线是否损坏，解决了共享充电宝由于供电线损坏导致租借出去后无法使用的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明充电宝Micro-USB供电线检测系统和Type-C供电线检测系统的部分示意图；

图2为本发明充电宝Lightning供电线检测系统的部分示意图；

图3为本发明充电宝供电线检测系统的地线连接部分示意图；

图4为本发明充电宝供电线检测系统的MCU部分示意图。

图中示出：

虚框1:Micro-USB供电线

虚框2:Type-C供电线

虚框3:Lightning供电线

虚框4:Micro-USB和Type-C线材检测线

虚框5:Lightning线材检测线

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

根据本发明提供的一种共享充电宝Micro-USB供电线检测系统，如图1、3、4所示，包括Micro-USB供电线、MCU，MCU连接充电柜，所述充电柜能够容纳充电宝，所述Micro-USB供电线包括第一正极线、第一负极线以及第一检测线；第一正极线一端与第一检测线一端之间连接有电阻R2，第一检测线一端与第一负极线一端之间连接有电阻R3；第一正极线另一端连接充电宝正极输出，第一检测线另一端分别连接MCU的第一引脚、电容C29的一个极板以及电阻R36的一端，第一负极线另一端分别连接GND2、电容C29的另一个极板以及电阻R36的另一端；GND2连接MOS管Q3的漏极，MOS管Q3的源极连接GND，MOS管Q3的栅极分别连接MCU的第二引脚、地线GND。优选地，所述MCU采用HT32F50230，MCU的第一引脚为PA7引脚，MCU的第二引脚为PA15引脚。优选地，R36电阻值固定为100KΩ，电阻值决定了Micro-USB供电线线线材检测电压阈值，电阻R2的电阻值为200KΩ，电阻R3的电阻值为100KΩ。优选地，充电宝正极输出+5V电压，充电宝正极通过单向二极管连接地线GND，防止短路。

根据本发明提供的一种共享充电宝Type-C供电线检测系统，如图1、3、4所示，包括Type-C供电线、MCU，MCU连接充电柜，所述充电柜能够容纳充电宝，所述Type-C供电线包括第二正极线、第二负极线以及第二检测线；第二正极线一端与第二检测线一端之间连接有电阻R4，第二检测线一端与第二负极线一端之间连接有电阻R5；第二正极线另一端连接充电宝正极输出，第二检测线另一端分别连接MCU的第三引脚、电容C30的一个极板以及电阻R17的一端，第二负极线另一端分别连接GND2、电容C30的另一个极板以及电阻R17的另一端；GND2连接MOS管Q3的漏极，MOS管Q3的源极连接GND，MOS管Q3的栅极分别连接MCU的第二引脚、地线GND；所述MCU采用HT32F50230，MCU的第三引脚为PA6引脚，MCU的第二引脚为PA15引脚。优选地，R17电阻值固定为100KΩ，电阻值决定了Type-C供电线线线材检测电压阈值，电阻R4的电阻值为200KΩ，电阻R5的电阻值为100KΩ。优选地，充电宝正极输出+5V电压，充电宝正极通过单向二极管连接地线GND，防止短路。

根据本发明提供的一种共享充电宝Lightning供电线检测系统，如图2、3、4所示，包括Lightning供电线、MCU，MCU连接充电柜，所述充电柜能够容纳充电宝，所述Lightning供电线包括第三正极线、第三负极线；第三正极线一端与第三负极线一端之间连接有电阻R1，第三正极线另一端连接充电宝正极输出，第三负极线另一端分别连接电阻R38、MCU的第四引脚以及MOS管Q7的漏极，电阻R38连接地线GND，MOS管Q7的源极连接GND2，MOS管Q7的栅极分别连接MCU的第五引脚、GND2；GND2连接MOS管Q3的漏极，MOS管Q3的源极连接GND，MOS管Q3的栅极分别连接MCU的第二引脚、地线GND。优选地，所述MCU采用HT32F50230，MCU的第四引脚为PB4引脚，MCU的第五引脚为PB3引脚，MCU的第二引脚为PA15引脚；所述电阻R38的阻值大小能够使得在供电线完好时且MOS管Q7不导通时，MCU的第四引脚PB4检测到的电压大于MCU的高电平。优选地，R38电阻值固定为10MΩ，电阻R1的电阻值为10KΩ，R38电阻要远大于Lightning供电线内部正负极之间电阻R1的电阻值10KΩ，以保证当Lightning线线材完好时MCU的第四引脚PB4检测脚检测到高电平。优选地，MOS管Q3和MOS管Q7为N型MOS管，决定了MCU引脚控制MOS管的逻辑，高电平打开MOS管，低电平关闭MOS管。优选地，充电宝正极输出+5V电压，充电宝正极通过单向二极管连接地线GND，防止短路。由于没有检测线，所以我们把第三负极线连接充电宝电路的结点作为检测点，将其连接到HT32F50230芯片的PB4引脚，当线材损坏时，PB4引脚会检测到低电平，当线材完好时，PB4引脚会检测到高电平。所述高电平、低电平通过MCU芯片特征决定，HT32F50230芯片的I/0端口特性如下：

当PB4引脚检测到0.65倍芯片供电电压V_DD时即为高电平。

根据本发明提供的一种共享充电宝供电线检测系统，如图1-4所示，包括如下任多种供电线检测系统：

-所述的Micro-USB供电线检测系统；

-所述的Type-C供电线检测系统；

-所述的Lightning供电线检测系统。

根据本发明提供的一种共享充电宝Micro-USB供电线检测方法，采用所述的共享充电宝Micro-USB供电线检测系统，包括如下步骤：

步骤1：充电宝放回充电柜，充电柜对充电宝进行充电时，MCU执行动作对充电宝供电线进行检测；线材检测只在共享充电宝从未充电状态到充电状态时，MCU才会执行的动作；

步骤2：MCU第二引脚PA15输出高电平将MOS管Q3导通，使得负极线与地线GND连接；优选地，HT32F50230芯片检测PA15引脚的输入电平是否为高电平，如果是，就不需要再去打开MOS管Q3；如果不是，就需要输出高电平打开MOS管Q3，目的是需要将GND2与地线GND导通，使得线材检测电路可以构成回路，注意GND2不代表地线，只是连接地线GND之前的一个节点，需要打开MOS管Q3才能使GND2与地线GND导通；

步骤3：MCU第一引脚PA7采集电压，当采集到的电压在A-B之间时，判定Micro-USB供电线完好；当采集到的电压不在A-B之间时，判定Micro-USB供电线损坏；其中：

V_DDmin为MCU供电电压的最小值；优选地，当采集到的电压在0.7～1.3V之间(MCU供电电压在3.6～4.6V之间)，可判定线材完好，不在上述范围内的，可判定线材损坏，需要注意的是，MCU获取到的是ADC转化后的数值，由于HT32F50230芯片的ADC基准电压是MCU的供电电压，所以在计算检测电压的ADC阈值时，需要考虑此时的供电电压是多少V；电路设计中设定MCU供电电压在3.6～4.6V之间，最终确定出的线材检测的ADC阈值设定范围为623～1480，程序根据获取到的ADC值与上述阈值范围做判定，在其范围之内的，线材完好，不在其范围之内的线材损坏，623＝0.7×4095/4.6，1480＝1.3×4095/3.6，HT32F50230的ADC为12bitADC，4095为ADC引脚采集到的最大值；

步骤4：若MCU判定Micro-USB供电线完好，则向充电柜发出充电宝可外借的信号；若MCU判定Micro-USB供电线损坏，则向充电柜发出充电宝不可外借的信号。

根据本发明提供的一种共享充电宝Type-C供电线检测方法，采用所述的共享充电宝Type-C供电线检测系统，包括如下步骤：

步骤1：充电宝放回充电柜，充电柜对充电宝进行充电时，MCU执行动作对充电宝供电线进行检测；

步骤2：MCU第二引脚PA15输出高电平将MOS管Q3导通，使得负极线与地线GND连接；优选地，HT32F50230芯片检测PA15引脚的输入电平是否为高电平，如果是，就不需要再去打开MOS管Q3；如果不是，就需要输出高电平打开MOS管Q3，目的是需要将GND2与地线GND导通，使得线材检测电路可以构成回路，注意GND2不代表地线，只是连接地线GND之前的一个节点，需要打开MOS管Q3才能使GND2与地线GND导通；

步骤3：MCU第一引脚PA6采集电压，当采集到的电压在C-D之间时，判定Type-C供电线完好；当采集到的电压不在C-D之间时，判定Type-C供电线损坏；其中：

V_DDmin为MCU供电电压的最小值；优选地，当采集到的电压在0.7～1.3V之间(MCU供电电压在3.6～4.6V之间)，可判定线材完好，不在上述范围内的，可判定线材损坏，需要注意的是，MCU获取到的是ADC转化后的数值，由于HT32F50230芯片的ADC基准电压是MCU的供电电压，所以在计算检测电压的ADC阈值时，需要考虑此时的供电电压是多少V；电路设计中设定MCU供电电压在3.6～4.6V之间，最终确定出的线材检测的ADC阈值设定范围为623～1480，程序根据获取到的ADC值与上述阈值范围做判定，在其范围之内的，线材完好，不在其范围之内的线材损坏，623＝0.7×4095/4.6，1480＝1.3×4095/3.6，HT32F50230的ADC为12bitADC，4095为ADC引脚采集到的最大值；

步骤4：若MCU判定Type-C供电线完好，则向充电柜发出充电宝可外借的信号；若MCU判定Type-C供电线损坏，则向充电柜发出充电宝不可外借的信号。

根据本发明提供的一种共享充电宝Lightning供电线检测方法，采用所述的共享充电宝Lightning供电线检测系统，包括如下步骤：

步骤1：充电宝放回充电柜，充电柜对充电宝进行充电时，MCU执行动作对充电宝供电线进行检测；

步骤2：在充电柜对充电宝进行充电之前MOS管Q7处于导通状态，充电柜对充电宝进行充电时，MCU第五引脚PB3输出低电平将MOS管Q7关闭；优选地，HT32F50230芯片PB3引脚输出低电平，关闭MOS管Q7，目的是不能将PB4引脚连接GND，如果连接了，检测到的一直是低电平，无法做Lightning供电线线材检测；

步骤3：MCU第四引脚PB4采集电压，当采集到高电平，判定Lightning供电线完好；当采集到低电平，判定Lightning供电线损坏；

步骤4：若MCU判定Lightning供电线完好，则向充电柜发出充电宝可外借的信号；若MCU判定Lightning供电线损坏，则向充电柜发出充电宝不可外借的信号。

根据本发明提供的一种共享充电宝供电线检测方法，采用所述的共享充电宝供电线检测系统，所述Micro-USB供电线检测系统采用所述的共享充电宝Micro-USB供电线检测方法进行检测，所述Type-C供电线检测系统采用所述的共享充电宝Type-C供电线检测方法进行检测，所述Lightning供电线检测系统采用所述的共享充电宝Lightning供电线检测方法进行检测，所述多个供电线检测系统同时进行检测，仅当多个供电线检测系统均判定相应供电线完好、均向充电柜发出可外借的信号时，方可外借。

本发明使用共享充电宝内部管理芯片MCU控制外围电路，以达到可以检测的条件，之后再通过MCU检测电压和电平来判定供电线的好坏。通过采用MCU芯片检测电压和电平高低来检测线材是否损坏的结构，解决了共享充电宝由于线材损坏导致租借出去后无法使用的问题。共享充电宝进入充电柜后，可以自检测出线材是否损坏，然后充电柜读取充电宝自检结果，知道线材是否损坏，以至于可以判定充电宝可否可以租借。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。