支持用电/供电模式自动切换的装置及包含该装置的设备

摘要

本发明公开了一种支持用电/供电模式自动切换的装置及包含该装置的设备。该装置包括：接口模块，用于连接充电器或负载，从所述充电器接收电能或向所述负载输出电能；判断模块，用于判断所述接口模块连接的是充电器还是负载，并根据判断结果控制所述接口模块在用电模式和供电模式间切换；能源模块，连接到所述接口模块，用于管理所述接口模块接收到的电能，或者向所述接口模块提供电能以供所述接口模块向所述负载输出。本发明通过建立基于电气参数进行单侧判断的机制，可以确保在用电和供电共用同一物理接口的场景下，自动设定设备的供电或供电状态，从而降低了接口的复杂程度和设备对软硬件环境的依赖和不必要的电能消耗。

权利要求

1.一种支持用电/供电模式自动切换的装置，其特征在于，包括：

接口模块，用于连接充电器或负载，从所述充电器接收电能或向所述负载输出电能；

判断模块，用于判断所述接口模块连接的是充电器还是负载，并根据判断结果控制所述接口模块在用电模式和供电模式间切换；

能源模块，连接到所述接口模块，用于管理所述接口模块接收到的电能，或者向所述接口模块提供电能以供所述接口模块向所述负载输出；

其中，所述接口模块包括外部接口单元和内部接口单元，所述外部接口单元至少包括正极端子和负极端子，以与所述充电器或负载连接，所述判断模块与所述外部接口单元之间连接有采集模块，所述采集模块包括连接于所述外部接口单元的正极端子和/或负极端子上的负载检测单元，所述负载检测单元包括三极管，所述三极管的基极通过第一电阻连接到所述外部接口单元的负极端子，所述三极管的发射极接地，集电极接所述判断模块。

2.如权利要求1所述的支持用电/供电模式自动切换的装置，其特征在于，所述内部接口单元与所述外部接口单元电连接并耦接到所述判断模块，用于根据所述判断模块的判断结果，在用电模式和供电模式间切换。

3.如权利要求1所述的支持用电/供电模式自动切换的装置，其特征在于，所述判断模块根据所述采集模块采集到的所述外部接口单元上的电气参数来判断所述外部接口单元连接的是充电器还是负载。

4.如权利要求1所述的支持用电/供电模式自动切换的装置，其特征在于，所述负载检测单元通过检测所述正极端子和/或负极端子上的电流以判断所述外部接口单元是否接入了负载。

5.如权利要求3所述的支持用电/供电模式自动切换的装置，其特征在于，所述采集模块包括电压电流采集单元，所述电气参数包括所述外部接口单元端子上的电压和/或电流。

6.如权利要求5所述的支持用电/供电模式自动切换的装置，其特征在于，所述电压电流采集单元包括:第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述判断模块，还连接所述外部接口单元的正极端子或负极端子，另一端串接第一开关后接地，所述第一开关在所述内部接口单元的控制下连通或关断；或者检流计，所述检流计连接到所述外部接口单元的正极端子和负极端子。

7.如权利要求6所述的支持用电/供电模式自动切换的装置，其特征在于，所述外部接口单元的正极端子的引线上串接有二极管，所述二极管的阴极接所述正极端子，所述二极管的两端分别通过电压采集模块连接到所述判断模块；所述二极管一侧并联连接有第二开关，所述第二开关在所述内部接口单元的控制下连通或关断。

8.如权利要求1所述的支持用电/供电模式自动切换的装置，其特征在于，所述外部接口单元的正极端子通过第三开关连接有用电电路和供电电路，所述用电电路和供电电路分别连接所述能源模块；所述第三开关在所述内部接口单元的控制下连通用电电路或连通供电电路或与两者均断开。

9.一种包含有权利要求1-8任意一项所述支持用电/供电模式自动切换的装置的设备。

说明书

支持用电/供电模式自动切换的装置及包含该装置的设备

技术领域

[0001] 本发明涉及用电和供电技术，具体地说，是一种支持在用电和供电模式间自动切换的装置，以及包含有这种装置的设备。

背景技术

[0002] 当前，以手机、平板电脑、智能手表、运动手环、便携式计算机、电动车辆、电动船舶、数码相机、数码摄像机、无人机以及其它电动飞行器等为代表的大量携带电池的终端设备，迅速普及在消费者生活中的各个领域，并呈现快速增长的趋势。因此充电成为消费者日常必需进行的操作和应用，同时在充电这一使用场景下，也出现了各种各样的问题和困难。比如，设备有时需要被充电，而有时需要作为供电设备，为其它设备进行供电；同时，由于设备的体积大小会直接影响到设备的质量、能耗以及被消费者的接受程度，因此将设备的充电和供电接口合一，已经成为很现实的需求。比如手机通过其USB接口，有时需要进行充电操作，而有时需要输出电流和电压，驱动外接设备；又比如电动汽车目前的供电接口均设置在其车厢内部，为车载设备进行供电，而其充电接口位于车厢外，以便于使用充电桩进行充电。而通过充电和供电接口的合一，则可以完成电动车辆对车辆，在车厢外的直接充电。同样的使用场景也可以用于无人机时电力的“空中加油”，从而极大地改善无人机的航程和运营效率。

[0003] 现有技术中，对充电放电的模式选择依赖于数据通信，以及支持数据通信所必须的软硬件环境。比如苹果公司生产的MAC Book电脑，采用了充电和放电接口合一与USB Type-C接口的设计。在其使用场景中，如果计算机处于关机状态，其USB 接口只能进行对电脑的充电，无法进行对外供电。而在计算机处于运行状态，则其USB接口采用于USB组织规定的Battery Charge 1.2 及其后续版本的Power Delivery协议，和接入的设备进行通信，即通过检测D+和D-的输入输出和通信来进行判断接入设备类型，从而选择充电或供电。对于充电这一个场景来说，为了判断对外供电这一本应在毫秒级完成的任务，需要启动计算机并带来额外的功耗和能耗以及时间的浪费。

[0004] 类似USB组织规定的Battery Charge 1.2以及作为其后续版本的Power Delivery协议等等，都基于用电设备和供电设备之间进行通信这一基本要求。因此也需要单独的通信物理接口，即除去电力传输物理接口外，还需要额外的通信接口，这也在无形中增加了接口的复杂程度和不需要的硬件开销。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种不依赖于通信，而直接对设备的用电或供电状态进行判断和切换的装置，以及包含有这种装置的设备。从而能够在不依赖设备间通信的前提下，进行用电和供电的模式判断，并对用电或供电进行自动控制。

[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种支持用电/供电模式自动切换的装置，包括：

[0007] 接口模块，用于连接充电器或负载，从所述充电器接收电能或向所述负载输出电能；

[0008] 判断模块，用于判断所述接口模块连接的是充电器还是负载，并根据判断结果控制所述接口模块在用电模式和供电模式间切换；

[0009] 能源模块，连接到所述接口模块，用于管理所述接口模块接收到的电能，或者向所述接口模块提供电能以供所述接口模块向所述负载输出。

[0010] 进一步地，所述接口模块包括外部接口单元和内部接口单元，其中：

[0011] 所述外部接口单元至少包括正极端子和负极端子，以与所述充电器或负载连接；

[0012] 所述内部接口单元与所述外部接口单元电连接并耦接到所述判断模块，用于根据所述判断模块的判断结果，在用电模式和供电模式间切换。

[0013] 进一步地，所述判断模块与所述外部接口单元之间连接有采集模块，所述判断模块根据所述采集模块采集到的所述外部接口单元上的电气参数来判断所述外部接口单元连接的是充电器还是负载。

[0014] 进一步地，所述采集模块包括连接于所述外部接口单元的正极端子和/或负极端子上的负载检测单元，通过检测所述正极端子和/或负极端子上的电流以判断所述外部接口单元是否接入了负载。

[0015] 进一步地，所述负载检测单元包括三极管，所述三极管的基极通过第一电阻连接到所述外部接口单元的负极端子，所述三极管的发射极接地，集电极接所述判断模块。

[0016] 进一步地，所述采集模块包括电压电流采集单元，所述电气参数包括所述外部接口单元端子上的电压和/或电流。

[0017] 进一步地，所述电压电流采集单元包括：

[0018] 第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述判断模块，还连接所述外部接口单元的正极端子或负极端子，另一端串接第一开关后接地，所述第一开关在所述内部接口单元的控制下连通或关断；或者

[0019] 检流计，所述检流计连接到所述外部接口单元的正极端子和负极端子。

[0020] 进一步地，所述外部接口单元的正极端子的引线上串接有二极管，所述二极管的阴极接所述正极端子，所述二极管的两端分别通过电压采集模块连接到所述判断模块；所述二极管一侧并联连接有第二开关，所述第二开关在所述内部接口单元的控制下连通或关断。

[0021] 进一步地，所述外部接口单元的正极端子通过第三开关连接有用电电路和供电电路，所述用电电路和供电电路分别连接所述能源模块；所述第三开关在所述内部接口单元的控制下连通用电电路或连通供电电路或与两者均断开。

[0022] 本发明还提供了一种包含有上述支持用电/供电模式自动切换的装置的设备。

[0023] 本发明的支持用电/供电模式自动切换的装置，通过建立基于电气参数进行单侧判断的机制，可以确保在用电和供电共用同一物理接口的场景下，自动设定设备的用电或供电状态，无须借助通信协议，从而降低了接口的复杂程度和设备对软硬件环境的依赖以及不必要的电能消耗，同时可以进一步减小使用该装置的设备的厚度、体积及重量。

附图说明

[0024] 图1是本发明的支持用电/供电模式自动切换的装置的原理图。

[0025] 图2是本发明的支持用电/供电模式自动切换的装置采用USB Type-C接口的实施例的电路图。

[0026] 图3是采用了图2所示USB Type-C接口的移动电源实施例的电路原理图。

[0027] 图4是两个具备本发明的支持用电/供电模式自动切换的装置的设备互连的电路图。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

[0029] 如图1所示，本发明的支持用电/供电模式自动切换的装置，包括：

[0030] 接口模块，用于连接充电器或负载，从所述充电器接收电能或向所述负载输出电能；

[0031] 判断模块，用于判断所述接口模块连接的是充电器还是负载，并根据判断结果控制所述接口模块在用电模式和供电模式间切换；

[0032] 能源模块，连接到所述接口模块，用于管理所述接口模块接收到的电能，或者向所述接口模块提供电能以供所述接口模块向所述负载输出。

[0033] 其中，所述用电模式包括向可充电电池中充电和直接使用电能等情况。能源模块对所述接口模块接收到的电能的管理包括：将电能存储在可充电电池中；或者将电能直接提供给设备使用；或者将一部分电能提供给设备使用，将另一部分的电能存储在可充电电池中等。

[0034] 其中，所述接口模块包括外部接口单元和内部接口单元，外部接口单元至少包括正极端子和负极端子，以与所述充电器或负载连接。内部接口单元与所述外部接口单元电连接并耦接到所述判断模块，用于根据所述判断模块的判断结果，在用电模式和供电模式间切换。

[0035] 在判断模块与所述外部接口单元之间连接有采集模块，所述判断模块根据所述采集模块采集到的所述外部接口单元上的电气参数来判断所述外部接口单元连接的是充电器还是负载。

[0036] 一旦具有本发明的支持用电/供电模式自动切换的设备被与其它设备连接，采集模块将实时采集输入的电气参数，其包括但不限于电压、电流、充放电间隔和充放电频率等；以及内部接口单元的电气参数。采集模块将采集到的电气参数提交至判断模块，进行用电或供电状态的判断。

[0037] 判断模块通过比对采集模块提交的内部接口单元的电气参数和外部接口单元的电气参数进行判断和选择，并将选择的结果通知内部接口单元和外部接口单元的接口。如果选择的结果是采用用电状态，则通知内部接口单元对接用电模块，同时通知外部接口单元对接其它设备的供电模块，并连接内部接口单元和外部接口单元；如果选择的结果是采用供电状态，则通知内部接口单元对接供电模块，并连接内部接口单元和外部接口单元；如果既不用电也不供电，则可以根据系统的设定，选择等待连接状态、用电状态、供电状态中的任何一种，在这种状态下，既可以选择将内部接口单元和外部接口单元断路，也可以将二者连接。其中，所述用电状态包括充电状态和使用电能的状态，所述充电状态是指由其它设备向本设备进行充电的状态；所述供电状态是指由本设备向其它设备提供电能的状态；所述供电模块是指向外输出电流、电压、充放电间隔和充放电频率等电气参数的模块，所述用电模块是指接收输入电流、电压、充放电间隔和充放电频率等，使用电能的模块。

[0038] 当具有本发明的支持用电/供电模式自动切换的设备与其它设备断开后，本发明的装置可以根据预设选择等待连接状态、用电状态、供电状态中的任何一种，待设备再次连接到系统后，再重复以上的采集-判断-连接的过程。

[0039] 在有本发明的支持用电/供电模式自动切换的设备与其它设备从连接到断开之间，采集模块可以实时监控内部接口单元和外部接口单元的电气参数属性，并在其到达预设的某些条件时或实时将采集结果提交至判断模块，由判断模块对可能发生的切换进行决策和控制。比如可以将用电状态切换至供电状态或等待连接状态；或将供电状态切换至用电状态或等待连接状态。

[0040] 如图2所示，是本发明的支持用电/供电模式自动切换的装置的一实施例，在本实施例中，外部接口单元采用的是USB Type-C接口。需要说明的是，USB Type-C接口除具有VBUS端子和GND端子外，还具有DM端子和DP端子。其中，DM端子和DP端子用来在需要数据通信时传输数据，本发明在进行用电、供电模式自动切换时，不需要该两个端子，而只使用其中的VBUS端子和GND端子。

[0041] 在本实施例中，采集模块包括连接于USB Type-C接口的GND端子上的负载检测单元，通过检测所述GND端子上的电流以判断所述USB Type-C接口是否接入了负载。具体地，所述负载检测单元包括三极管Q4，所述三极管Q4的基极通过第一电阻R1连接到所述USB Type-C接口的GND端子，所述三极管Q4的发射极接地，集电极接所述判断模块。在其它实施例中，负载检测单元也可以通过检测USB Type-C接口的VBUS端子上的电流来实现对是否有负载接入的检测。同理，负载检测单元也可以通过检测USB Type-C接口的VBUS端子与GND之间的电流来实现对是否有负载接入的检测。

[0042] 所述采集模块包括电压电流采集单元，所述电气参数包括所述外部接口单元端子上的电压和/或电流。具体地，本实施例中所述电压电流采集单元包括第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端分别连接USB Type-C接口的GND端子和判断模块，另一端串接第一开关S1后接地，所述第一开关S1在所述内部接口单元的控制下连通或关断。所述第二电阻R2也可以连接到外部接口单元的正极端子，也即USB Type-C接口的VBUS端子。另外，电压电流采集单元还可以采用检流计实现，检流计分别连接到USB Type-C接口的VBUS端子和GND端子上。

[0043] 另外，在USB Type-C接口的VBUS端子的引线上串接有二极管D1，所述二极管D1的阴极接所述VBUS端子，所述二极管D1的两端分别通过电压采集模块连接到所述判断模块；所述二极管D1一侧还并接有第二开关S2，所述第二开关S2在所述内部接口单元的控制下连通或关断。

[0044] 优选地，所述USB Type-C接口的VBUS端子通过第三开关连接有用电电路和供电电路，所述用电电路和供电电路分别连接所述能源模块，所述第三开关S3在所述内部接口单元的控制下连通用电电路或连通供电电路或与两者均断开。

[0045] 如图3所示，下面以具有图2所示装置的移动电源为例进一步说明其工作原理。在图3所示的移动电源中，有且仅有一个USB Type-C接口，该移动电源内置可充电电池，其充电电路构成本发明所述的用电电路。该移动电源可以实现当USB Type-C接口连接充电器时，系统检测到连接的设备类型为供电设备，将内部电路切换到电池充电电路，对移动电源进行充电。当USB Type-C接口连接用电设备时，系统检测到连接的设备类型为负载，将内部电路切换到电池供电电路，为负载提供电源输出。其中，所述供电设备是指向外进行输出电压和电流等电气参数的设备，典型的供电设备如充电器、移动电源、AC/DC转换器等；所述负载也称用电设备，是指接受输入电流、电压、充放电间隔和充放电频率等，使用电能或存储电能的设备。

[0046] 本实施例中，外部接口单元负责将供电设备和用电设备的电气参数给采集模块，并根据判断模块的指令，连接相应的供电设备或用电设备到内部接口单元。内部接口单元负责将供电模块和用电模块的电气参数给采集模块，并根据判断模块的指令，连接相应的供电模块或用电模块到外部接口单元。系统的充放电状态包括但不限于：等待连接状态、用电状态、供电状态。根据使用场景的需要，系统可以在没有连接设备的情况下，选择任何一种状态或几种状态的组合作为默认状态。

[0047] 参见图3所示，当移动电源在没有连接其它设备时，移动电源选择处于等待连接状态。此时，USB Type-C接口的GND端子悬空，第一电阻R1上无电流，三极管Q4的基极处于低电平，因此其集电极与发射极之间为断开状态，该状态下，由判断模块向三极管Q4的集电极输出一高电平，但由于三极管Q4的集电极与发射极之间是断开的，因此并不会消耗电能。同时，内部接口单元将第一开关S1和第二开头S2置于断路状态，并将第三开关S3与充电电路及供电电路的连接均断开。此时采集模块检测到流经第二电阻R2的电流为0，USB Type-C接口的VBUS端子上保留负载检测电压。

[0048] 采集模块通过采集三极管Q4的状态和第二电阻R2的电流判断连接设备的类型为充电器还是负载。

[0049] 当USB Type-C接口连接手机或平板电脑等作为负载的设备后，USB Type-C接口的GND端子与负载设备连通，第一电阻R1上有电流产生，经过三极管Q4放大后，三极管Q4的集电极和发射极之间导通，集电极从高电平被拉低到低电平；此时，电压电流采集单元在二极管D1的阴极管脚2上检测不到有效的充电电压，判断模块从而判断出接入的是负载。内部接口单元根据判断模块的判断结果将第一开关S1接通，并将第三开关S3与供电电路连通，可充电电池的电能经供电电路升压后，由USB Type-C接口供给负载设备，移动电源从等待连接状态切换为供电状态。

[0050] 由于第二电阻R2的阻值远小于第一电阻R1的阻值，因此当第一开关S1接通后，第一电阻R1上的电流极小，三极管Q4的集电极与发射极之间断开，集电极恢复为高电平，等待下次设备接入的检测。

[0051] 在对负载进行供电的过程中，电压电流采集单元实时采集第二电阻R2的电压和电流，当负载被充电完成，或与负载的连接断开后，电压电流检测单元检测到第二电阻R2的电流为0，此时判断模块通过内部接口单元将第一开关S1置于断路状态，同时通过内部接口单元将第三开关S3与供电电路之间的连接断开，移动电源由供电状态切换回等待连接状态。

[0052] 当移动电源的USB Type-C接口连接充电器时，电压电流采集单元采集到二极管D1的阴极管脚2上有有效的充电电压，判断模块从而判断出接入的是充电器。内部接口单元根据判断模块的判断结果将第一开关S1和第二开关S2接通，并将第三开关S3与充电电路连通，从而将充电器提供的电能经充电电路输入到可充电电池进行存储，移动电源从等待连接状态切换为充电状态。

[0053] 在充电器对移动电源进行充电的过程中，电压电流采集单元实时采集第二电阻R2的电压和电流，当充电完成，或与充电器的连接中断后，电压电流检测单元检测到第二电阻R2的电流为0，此时判断模块通过内部接口单元将第一开关S1和第二开关S2置于断路状态，同时通过内部接口单元将第三开关S3与充电电路之间的连接断开，移动电源由充电状态切换回等待连接状态。

[0054] 本实施例中，第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3均是内部接口单元的一部分，根据判断模块的判断结果来进行控制通断。本发明中，选择充电电路或供电电路除可以通过如上所述的开关选择外，也可以通过切换电源管理芯片不同的工作状态来完成。另外，判断模块及内部接口单元的电路的具体结构本领域技术人员可以根据本发明说明书的启示设计得出，例如可以通过与门电路、非门电路等实现，也可以由集成电路芯片来实现。

[0055] 本发明在实施时，无论本设备是作为供电设备为其它设备供电或充电，还是本设备从其它设备接收电能为本设备充电，均可以根据使用场景选择用电/供电模式。所述用电/供电模式包括但不限于用电/供电电压、用电/供电电流、用电/供电时间、用电/供电间隔等。

[0056] 当两个均安装了本发明的支持用电/供电模式自动切换的装置的设备相互连接时，可以由用户手动选择哪一个是供电设备，哪一个是用电设备，可以通过比较VBUS的电压来判定哪一个是供电设备，哪一个是用电设备。为了便于说明，如图4所示，以两个移动电源为例进行说明，并在需要时用第一移动电源和第二移动电源来区分两个移动电源。但是本发明并不以此为限，第一设备和第二设备均可以是手机、移动电源、充电器、充电桩、平板电脑、智能手表、运动手环、便携式计算机、电动车辆、电动船舶、数码相机、数码摄像机、无人机以及其它电动飞行器等。

[0057] 方案一：将两个移动电源的默认状态（接口上未连接任何设备的状态）均设置为等待连接状态。在等待连接状态下，两个移动电源中的第一开关、第二开关及第三开关均是断开状态。当将两个移动电源相互连接后，两个移动电源的第一电阻上都不会产生电流，同时两个设备的电压电流采集单元在二极管的阴极管脚上也都检测不到有效的充电电压，因此两个设备均不会做出模式切换动作。

[0058] 本方案由用户选择哪个移动电源作为供电设备，哪个移动电源作为用电设备。例如，当用户选择由第一移动电源向第二移动电源供电时，可以在第一移动电源上进行一个操作，例如按下第一移动电源上的一个按钮（可以是电量检测按钮，也可以是其它按钮或独立的按钮等）。该操作用于将第一移动电源中的第三开关S31接通供电电路，此时，第一移动电源的USB Type-C接口的VBUS端子上有有效的充电电压输出，第一移动电源从等待连接状态切换为供电状态。

[0059] 由于第一移动电源的USB Type-C接口的VBUS端子上有有效的充电电压输出，该充电电压经第二移动电源的USB Type-C接口的VBUS端子到达第二移动电源的二极管D12的阴极，并受二极管D12的阻挡无法继续向前，此时第二移动电源的电压电流采集单元可以在二极管D12的阴极管脚2上采集到有效的充电电压，第二移动电源的判断模块判断出对方是充电器。第二移动电源的内部接口单元根据判断模块的判断结果将第一开关S12和第二开关S22接通，并将第三开关S32与充电电路连通，从而将第一移动电源提供的电能经充电电路输入到可充电电池进行存储，第二移动电源从等待连接状态切换为充电状态，成为第一移动电源的负载。此时，第一移动电源的第一电阻R11上有电流产生，经过三极管Q41放大后，三极管Q41的集电极和发射极之间导通，集电极从高电平被拉低到低电平，第一移动电源的判断模块从而判断出接入了负载。第一移动电源的内部接口单元根据判断模块的判断结果将第一开关S11接通，由USB Type-C接口给第二移动电源充电。

[0060] 当然，本方案中也可以在用户按下第一移动电源上的按钮，将第一移动电源中的第三开关S31接通供电电路的同时即将第一开关S11接能，而不必等到第二移动电源切换为充电模式后再接通。

[0061] 本方案可以由使用者自行决定哪一方为供电设备，不用受制于设备本身的电池电量。

[0062] 方案二：在两将两个移动电源连接前将两个移动电源的状态均设置为供电状态，或者直接将两个移动电源的默认状态均设置为供电状态。在供电状态下，两个移动电源中的第一开关均闭合，第三开关分别接通各自的供电电路，因此，两个移动电源的USB Type-C接口的VBUS端子上均会有充电电压输出。当将两个移动电源相互连接后，输出电压相对较高的移动电源作为供电设备，输出电压相对较低的移动电源作为用电设备。

[0063] 具体地，假设第一移动电源输出的充电电压较高，则第一移动电源充电电压经第二移动电源的USB Type-C接口的VBUS端子到达第二移动电源的二极管D12的阴极，并受二极管D12的阻挡无法继续向前，从而在二极管D12两端形成电压差，二极管D12两端的电压采集模块将该压差信息输入到第二移动电源的判断模块，由判断模块控制第二移动电源的内部接口单元将第二移动电源的第二开关S22闭合，并将第三开关S32切换到充电电路，第二移动电源由供电状态切换成充电状态，从而实现由第一移动电源为第二移动电源充电。

[0064] 当然，在方案二中，也可以先不闭合两个移动电源中的第一开关S11、S12，而只将两个移动电源的第三开关S31、S32分别接通各自的供电电路。当将两个移动电源相互连接后，第一移动电源输出的充电电压经第二移动电源的USB Type-C接口的VBUS端子到达第二移动电源的二极管D12的阴极，并在二极管D12两端形成电压差，二极管D12两端的电压采集模块将该压差信息输入到第二移动电源的判断模块，由判断模块控制第二移动电源的内部接口单元将第二移动电源的第一开关S12和第二开关S22闭合，并将第三开关S32切换到充电电路，第二移动电源切换成充电状态，此时第二移动电源成为负载。

[0065] 在第二移动电源的第一开关S12闭合后，第一移动电源的第一电阻R11上有电流产生，经过三极管Q41放大后，三极管Q41的集电极和发射极之间导通，集电极从高电平被拉低到低电平；此时，由于第二移动电源已切换为充电状态成为负载，因此第一移动电源的电压电流采集单元在第一移动电源的二极管D11的阴极管脚2上检测不到有效的充电电压，第一移动电源的判断模块从而判断出对方是负载。第一移动电源的内部接口单元根据判断模块的判断结果将第一开关S11接通，第一移动电源切换为供电状态。可见，同样可以实现由第一移动电源为第二移动电源充电。

[0066] 在本发明中，可以在内部接口单元中或其它电路中设置电流保护模块，防止对内部电流形成冲击。所述电流保护模块可以是保险丝等。

[0067] 本发明还提供了一种包含有上述支持用电/供电模式自动切换的装置的设备，所述设备包括但不限于手机、移动电源、充电器、充电桩、平板电脑、智能手表、运动手环、便携式计算机、电动车辆、电动船舶、数码相机、数码摄像机、无人机以及其它电动飞行器等。通过本发明的支持用电/供电模式自动切换的装置，各种设备之间也均可以实现相互供电，例如当一辆电动汽车电量不足而又不能到达最近的充电桩时，可以由另一部电动汽车为其充电。再例如，可以通过汽车驾驶室中的接口为手机、移动电源等充电，而移动电源同样可以为汽车上的娱乐设备供电，以延长电动汽车的续航里程；或者在燃油汽车的蓄电池没电时，由移动电源提供启动发动机所需要的电能。本发明的支持用电/供电模式自动切换的装置可以用于单纯的供电场景，也可以应用于充电与供电混合场景。

[0068] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。