本USB數字恒流充電技術屬于能源傳輸領域、具體涉及電池充電領域，通訊領域、恒流變壓領域。
背景技術：
隨著電子產品的快速發展，許多移動設備，對電池充電的速度要求越來越高。在現有的USB 接口上只提供固定DC5V單一的電源輸出，充電設備只能對輸入的固定DC5V進行電阻、開關降壓，然后再為電池充電。現有的充電技術，采用電阻、開關降壓，隨著電池的不斷升高而充電速度不斷下降，無法達到高效率充電。不但充電效率低、發熱量大，而且損耗大、不環保。因為普通USB充電只是提供5V電源輸出，因而欲想提高充電速度，只能提高充電電流。電流的提高會使充電線路的電阻發熱，因而對充電線路、設備的使用壽命很有影響。發熱量過大，容易造成電路的燒毀，從而危及人民的生命財產。本USB數字恒流充電技術的任務就是為了解決因發熱量大而造成的安全問題、因電流過高而造成能源的浪費，提高能源的利用率，降低充電時間。
技術實現要素：
發明目的：解決因發熱量大而造成的安全隱患、因電流過高而造成能源的浪費、能源利用率低、充電速度慢的問題。提供多USB的角色，只需要電池組有自身的電池參數，即可使恒流變壓輸出合適的電源，使得不同的電池組都能適應充電設備。USB數字恒流充電技術為充電與被充電設備間建立了高效的能傳輸橋梁，達到提高充電的能源利用率、降低充電線路的發熱量、降低充電所需時間的效果。USB數字恒流充電技術采用數字通訊式電流檢測（被充電設備中的電流值時刻被發送到恒流控制），即被充電設備無論處于什么狀態，充電線路的電流都不會過載，因為采用了恒流變壓，所以克服了普通充電技術應沒有電流限制而造成的充電線路燒毀。而且USB數字恒流充電技術能使充電設備為被充電設備在沒有達到限制電壓前提供恒定的電流，即提供了恒定的電流輸出，因而提高了充電速度，克服了被充電設備因電池隨電池的電壓不斷提高而充電功率不斷降低的問題。USB恒流充電技術是恒流充電，被充電設備不需要再進行電阻、開關降壓充電，去掉二次降壓，即降低被充電設備的充電線路電阻的發熱量再一步的提高能源利用率，克服被充電設備因充電發熱量大影響設備使用壽命的問題。充電設備在沒有進行充電狀態時，充電設備驅動管理將提供DC5V電源，使充電設備擔當更多電源轉換角色，所以可以為普通用電器提供電源。由于采用USB口通訊，不同的電池只需匹配電池參數即可。則充電時沒有串接電池電壓的限制，1S、2S、3S、4S或更高節數均可以。
發明技術方案：USB數字恒流充電技術是由兩部分構成。一是被充電設備部分，由電池組、電池保護、充電管理、驅動管理組成。二是充電設備部分，由恒流變壓、恒流控制、驅動管理組成：
電池保護的主要功能是維持電池的正常工作狀態，避免電池在放電時出現過放、在充電時出現過充，保證電池的使用壽命；充電管理的主要功能是檢測電池的溫度、檢測電池電壓、檢測電池充放電流、存儲電池參數(最大充電電壓+最大充電電流+標準電壓+恒定電流+電池類型+設備號)、控制驅動管理、與恒流控制通信。驅動管理的主要功能是管理電流通行、USB數據的連接。恒流控制的主要功能是與充電管理通信，獲取電池參數，對電池參數進行處理分析，控制恒流變壓輸出符合要求的電流和電壓，此外還控制了充電設備驅動管理。恒流變壓的主要功能是提供所需的電流與電壓。USB數字恒流充電技術的工作方式為充電管理檢測是否有充電設備連接，若有充電設備的連接則充電管理通過驅動管理與恒流控制進行通信。充電管理把電池參數發送到恒流控制，恒流控制則開始處理執行電池參數。恒流控制分析完電池參數后，開始控制恒流變壓輸出要求的電流電壓。從而電流從充電設備驅動管理輸出電流，通過USB充電線進入被充電設備驅動管理，為電池充電。充電管理將把即時電池電壓，通過被充電驅動管理與USB充電線，連接充電設備驅動管理發送到恒流控制。若電池達到電池參數的標準電壓時，充電設備將停止電流輸出。在此過程中數字通訊式電流檢測，保障電路中電流電壓不會過載。
發明的有益效果：提高充電的能源利用率、降低充電線路的發熱量、降低充電所需時間的效果，是普通充電技術所達不到的。本發明克服了設備在高功率充電時充電線路發熱量過大、設備充電時間長、能源利用率低。本發明使用恒流充電，所以低發熱量即保證了設備使用壽命，避免充電線路因過熱而燒毀，從而避免了安全事故的發生。采用恒流充電方式保證恒定的輸出電流，不會因電池的電壓升高而降低充電速度，提高了充電速度。使用本USB數字恒流充電技術無需被充電設備進行二次電壓轉化，不但減少了產品的生產成本而且提高了能源利用效率。保證充電時的安全、節能、快速。增加USB的角色，使不同的電池組都能適應充電設備。
附圖說明
圖1--- 一種USB數字恒流充電技術基本工作原理。
具體實施方式：
本USB數字恒流充電技術可以運用在電子產品上，如手機、PC、平板電腦、GPS導航等電子設備。由于采用USB 數字通訊，不同的電池組只需匹配電池參數即可。則充電時沒有串接電池電壓的限制，1S、2S、3S、4S或更高節數均可以。以下介紹給3S 11.1V (3.7V *3) 3.3Ah 1C 電池組充電為例。運用步驟如下：
A．電子廠家為電池設計合理的電池參數(最大充電電壓+最大充電電流+標準電壓+恒定電流+電池類型+設備號)。如3S 11.1V (3.7V *3) 3.3Ah 1C 電池組的電池參數應設置為（12.6V_3.3A_11.1V_3A_***_***） *為參數，燒錄電池參數至充電管理信息存儲區；
B．編寫充電管理程序，程序功能包括電池電壓檢測、充放電流電流檢測、設備溫度檢測、通信函數、驅動函數。編寫完成后，燒錄程序至充電管理程序區；
C．編寫恒流控制程序，程序功能包括通信、運行溫度檢測、電流檢測、電壓檢測、電池參數解碼、恒流運算、驅動函數。編寫完成后，燒錄程序到恒流控制程序區；
D．設計恒流變壓器，根據產品要求設計合適的恒流變壓器規格；
E．整合各個組成成分，根據圖1原理圖設計電路，或參考原理說明設計電路。在設計中充電管理與恒流控制中的控制芯片可采用MCU單片機，若采用單片機，步驟A中充電管理信息存儲區、步驟B中充電管理程序區、步驟C中恒流控制程序區調用單片機中的存儲區即可。