CN109149681A - 充电系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一个例子公开一种充电系统，包括：充电装置，该充电装置被配置成连接到待充电的装置；其中该充电装置包括一组硬件定义的充电属性；其中该充电装置被配置成基于从该待充电的装置接收到的特定充电协议而重新配置该硬件定义的充电属性；并且其中该充电装置被配置成将充电电力输出到如由该特定充电协议限定的该待充电装置。
Description
技术领域
本说明书涉及用于装置充电的系统、方法、设备、装置、制品和指令。
背景技术
第一代充电装置(例如，电源适配器)是固定功能功率转换装置：其输出功率等级恒定且固定。此第一代充电装置包括用于充电装置可以进行充电的唯一一个装置的专用IC或单个固定充电协议。
第二代充电装置具有通过在制造期间预加载到充电装置中的多个充电协议固件集合限定的功率转换功能。响应于待充电装置识别其本身，充电装置被编程成选择与此所识别的待充电装置相关联的充电协议中的一个。制造商可能会或可能不会发布固件升级来解决操作问题，或为其存储在充电装置中的特定充电协议提供增强的功能。
发明内容
根据例子实施例，一种充电系统，包括：充电装置，该充电装置被配置成连接到待充电装置；其中充电装置包括一组硬件定义的充电属性；其中充电装置被配置成基于从待充电装置接收到的特定充电协议而重新配置硬件定义的充电属性；并且其中充电装置被配置成将充电电力输出到如由特定充电协议限定的待充电装置。
在另一例子实施例中，特定充电协议配置充电装置以输出以下各项中的至少一个：特定功率电平；特定电压；特定安培数；快速充电；慢充电；低噪声充电；电网负载相关的充电电力；电网中断相关的功率电平；随时间而变的特定VI分布；或VI的特定调制。
在另一例子实施例中，特定充电协议配置充电装置以传递与以下各项中的至少一个有关的信号：锁定或解锁各种充电装置功能；充电装置操作属性的实时反馈；产品可靠性；远程诊断；功能升级；漏洞修复；广告；许可使用费；市电的质量；协议计时或消息参数；安全运行范围；测量值；或类型/型号。
在另一例子实施例中，特定充电协议不识别待充电装置。
在另一例子实施例中，硬件定义的属性包括一组固定电路，该固定电路被配置成基于特定充电协议启用或停用。
在另一例子实施例中，在充电装置和待充电装置断开连接时，特定充电协议不存储在充电装置中。
在另一例子实施例中，充电装置被配置成当待充电装置从充电装置断开连接时，从充电装置删除特定充电协议。
在另一例子实施例中，充电装置被配置成将特定充电协议执行为限制该组硬件定义的充电属性的一组输入值。
在另一例子实施例中，防止待充电装置永久性停用该组硬件定义的充电属性。
在另一例子实施例中，待充电装置用充电电力为内部电力存储装置充电。
在另一例子实施例中，待充电装置具有最大输入充电电力；充电装置具有最大输出充电电力；以及充电装置被配置成基于待充电装置上的人机接口输入而输出实际充电电力。
在另一例子实施例中，实际充电电力小于最大输入充电电力和最大输出充电电力。
在另一例子实施例中，实际充电电力响应于第一用户付费设定成第一充电电力，并且响应于第二用户付费设定成第二充电电力。
在另一例子实施例中，待充电装置使用从网络下载的充电装置应用程序来选择特定充电协议。
在另一例子实施例中，特定充电协议包括以下各项中的至少一个：直接充电协议(direct charging protocol，DCP)；电池监测和控制；电源波形产生；市电通信连接性；安全性协议；以及安全协议。
根据例子实施例，一种使用被配置成连接到待充电装置的充电装置的充电方法，其中充电装置包括一组硬件定义的充电属性，该方法包括：从待充电装置接收充电装置处的特定充电协议；基于特定充电协议而重新配置硬件定义的充电属性；以及将充电电力从充电装置输出到如由特定充电协议限定的待充电装置。
在另一例子实施例中，特定充电协议配置充电装置以输出以下各项中的至少一个：特定功率电平；特定电压；特定安培数；快速充电；慢充电；低噪声充电；电网负载相关的充电电力；电网中断相关的功率电平；随时间而变的特定VI分布；或VI的特定调制。
在另一例子实施例中，特定充电协议配置充电装置以传递与以下各项中的至少一个有关的信号：锁定或解锁各种充电装置功能；充电装置操作属性的实时反馈；产品可靠性；远程诊断；功能升级；漏洞修复；广告；许可使用费；市电的质量；协议计时或消息参数；安全运行范围；测量值；或类型/型号。
在另一例子实施例中，另外包括：当待充电装置从充电装置断开连接时，从充电装置删除特定充电协议。
在另一例子实施例中，另外包括：使用充电装置应用程序选择特定充电协议。
以上论述并不旨在呈现当前或将来权利要求集的范围内的每一例子实施例或每一实施方案。附图和之后的实施方式也示例出各种例子实施例。
结合附图考虑以下具体实施方式，可以更加完全地理解各种例子实施例，在附图中：
附图说明
图1是第一例子第三代充电系统。
图2A是例子第二代充电系统。
图2B是第二例子第三代充电系统。
图3是例子充电装置应用程序用户接口。
图4是用于操作第三代充电系统的例子指令集。
图5是托管用于操作第三代充电系统的指令的例子系统。
虽然本公开容许各种修改和替代形式，但是已经借助于例子在图式中示出其特殊性且将进行详细描述。然而，应理解，超出所描述的特定实施例的其它实施例也是可能的。也涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物和替代实施例。
具体实施方式
图1是第一例子第三代充电系统100。第一例子第三代充电系统100包括通过第一接口106连接到待充电装置104的充电装置102(例如，电源适配器、智能充电器等)。充电装置102还通过第二接口110连接到外部电源108(例如，市电、电网等)。
充电装置102包括一组硬件定义的充电属性112、存储器114(例如，RAM)和外部接口116。待充电装置104包括充电装置应用程序118(被配置成提供或生成特定充电协议124)、电力存储装置(即，电池)120和外部接口122。
硬件定义的属性可以包括一组固定电路，该固定电路被配置成基于特定充电协议124启用或停用。因此，充电装置102被配置成将特定充电协议124执行为限制该组硬件定义的充电属性的一组输入值。执行在本文中定义为包括：设定充电属性以及定义充电装置102和待充电装置104如何通信(“消息格式和通信参数的定义”)。
充电装置102被配置成基于从待充电装置104接收到的特定充电协议124而重新配置硬件定义的充电属性112。充电装置102随后将充电电力输出到如由特定充电协议124限定的待充电装置104。待充电装置104通过充电电力为内部电力存储装置充电。
在一些例子实施例中，特定充电协议124不识别待充电的装置104。此外，在一些例子实施例中，当充电装置102和待充电装置104断开连接时，特定充电协议124不存储在充电装置102中。
充电装置102的一些例子实施例被配置成当待充电装置104从充电装置102断开连接时，从充电装置102删除特定充电协议124。
在一些例子实施例中，待充电装置104具有最大输入充电电力，并且充电装置102具有最大输出充电电力。充电装置102随后被配置成基于待充电装置104上的人机接口输入而输出实际充电电力。在一些例子中，实际充电电力小于最大输入充电电力和最大输出充电电力。在其它例子中，实际充电电力响应于第一用户付费设定成第一充电电力，并且响应于第二用户付费设定成第二充电电力。
充电装置102因此基于连接到充电装置102的每个唯一待充电装置104(例如，各种移动装置、智能电话等)而提供可变功率转换功能。这种第三代充电装置102解决以下问题：使充电装置102制造商针对每个待充电装置104将单独的充电协议预加载到充电装置102中。
在各种例子实施例中，充电装置应用程序118(即，用于配置充电装置112的软件应用程序)被下载到待充电装置104、充电装置102或两者上。
待充电装置104使用从网络下载的充电装置102应用程序选择特定充电协议124。充电装置应用程序118随后临时地将特定充电协议124加载到充电装置102的存储器114(例如，RAM)中，或直接配置充电装置102的硬件定义的充电属性112，使得充电装置102可以适当地为待充电装置104充电。
充电装置应用程序118使充电装置102能够被配置成基于不同的特定充电协议124提供不同功能和充电电力。充电装置应用程序118的各个例子实施例使用户能够灵活地选择和解锁各种充电装置102功能和充电电力，无论收费还是根据用户或制造商的判断。通过充电装置应用程序118提供的灵活性还允许现场升级、远程诊断、漏洞修复和功能改进。
因此，充电装置102不需要是特定的或受限于有限数目的待充电装置104，但是替代地可以是通用的并且可以基于从待充电装置104接收到的特定充电协议124可配置。使用通用的可定制充电装置102不仅可适用于许多不同的待充电装置104，而且还能够自动升级以用于未来待充电装置104以及动力或协议标准。
此类通用的可定制智能充电器允许大批量生产，从而导致制造成本降低。
通用充电装置102也还允许其它区分机会。例如，用户或装置制造商可以偏好接受电池寿命减少的超快充电，而另一用户或制造商偏好节省电池寿命的充电方法。在另一例子中，当手机处于飞机模式(导致较低频谱干扰)时，充电装置102设定成低噪声操作模式。这在某些方面类似于移动装置(例如，智能电话或平板计算机)上的移动应用程序，其中应用程序确定移动装置的功能。
还可以下载和安装具有相关联的特定充电协议124的额外充电装置应用程序118。这些应用程序118允许制造商或用户另外配置、监测和/或检索来自充电装置102的操作数据。在一些例子中，这些多个充电装置应用程序118作为文件存储在待充电装置104(例如，移动装置)的应用程序目录中。这些应用程序可以通过云或其它网络下载到待充电装置104。现在论述各种例子充电装置应用程序118。
直接充电协议(DCP)应用程序
DCP应用程序允许例如，移动装置制造商定义其自有的特定充电协议124。因此，代替充电装置102从“N”个不同的待充电装置104制造商预加载有“N”个数目的协议，待充电装置104仅从制造商的网络下载适当的特定充电协议124并且由此配置充电装置102以与待充电装置104一起工作。
临时存储的特定充电协议124的使用减少在充电装置102中所需的存储器114(例如，ROM/RAM)存储量，因为在一些例子实施例中，在任何时候需要将最多仅一个特定充电协议124加载到充电装置102的存储器114中。
电池监测和控制应用程序
这些应用程序可以执行(例如，电池)阻抗或其它测量(例如，系统健康控制、充电状态测量)。这些应用程序可以实施于充电装置102中的计算引擎上，因为这些应用程序的实时本质可能不容许通信协议固有的时延和抖动。
充电方法可以不同并且可能随时间推移(取决于充电装置)，可能需要不同操作模式。代替将所有模式编程在单个(可下载)应用程序中，替代方法是随时间推移下载不同应用程序：一个用于完整电池充电循环所需的每个模式。
信号产生(实时)应用程序
这些应用程序可以产生特定信号形状(例如，锯齿充电电压波形)作为具有硬性实时要求的适配器输出。在一些例子实施例中，可以改进直接充电协议固有的时延和计时不确定性。例如，信号产生应用程序可以采用充电装置102内部的计算资源的全部能力来产生/构造必需信号形状，并且将通信仅限制为模式控制命令。
由于这些充电算法中的一些包括保密的制造商信息，因此信号产生应用程序允许制造商在客户范围内保持和维持充电算法，而不需要与(组件)供应商共享。
市电通信连接性应用程序
尽管许多移动装置具有用于RF通信的装置，但是存在通过电源线的通信仍可能比RF通信有利的情况。例如，当手机在RF受到严重干扰或甚至不可能的环境中运行时。
提供另外的(解)调制能力的充电装置102可以充当(安全)网络的接入点。可替换的是，现场诊断/服务可以受益于监测交流信号的能力。例如，根据AC信号监测可以总结出问题由AC网不稳定引起。
安全性和/或安全应用程序
安全和/或安全性应用程序提供相对简单的方式来执行现场升级，以解决漏洞并提高充电装置102和待充电装置104安全性。每当移动装置断开连接时，安全性和安全应用程序还可以从充电装置102清除(即，擦除)任何配置信息，以出于安全性目的或准备为连接到不同装置的充电装置102充电。
可下载的应用程序允许改进对在充电装置102上执行的软件的控制：仅具有基本功能和强(硬件)安全性的安全核心应确保仅受信任应用程序可以执行。在一个例子实施例中，用户可以选择加密的安全性和/或安全应用程序，使得仅待充电装置104可以控制充电装置102(例如，电源适配器)。
改变功能应用程序
配备有若干(温度)传感器、计算能力、电源产生、LED等的充电装置102可以由改变功能应用程序控制。例如，改变功能应用程序可以将操作从移动装置电源改变到用于(可调)灯的充电装置102，或由适配器内部发现的处理单元控制的控制附加硬件。I/O扩展器可以访问一系列LED以指示电池SOH或指示所传递的电力量。
未来应用程序。
通过充电装置应用程序118和可配置充电装置102提供的平台允许制造商和用户解锁充电装置102的全部潜力。此类受应用程序控制的充电装置102允许进行充电装置102区分的装置，该装置允许极大创造性。
图2A是例子第二代充电系统200。例子第二代充电系统200包括通过接口206(例如，电源和通信缆线)连接到待充电装置204(例如，移动装置)的第一充电装置202(例如，第二代智能电源适配器)。第一充电装置202还连接到外部电源208(例如，市电、电网等)。
即使在连接待充电装置204之前，预加载充电协议210(例如，预定义协议)也预存储在存储器212中(例如，加载到ROM中)。这些预加载的充电协议210可以占用大量ROM存储器212，潜在地向充电装置202制造商发布保密的待充电装置204信息，并且由于用于具体来说将新固件下载到充电装置202上的置于终端用户上的负荷，可能总是或可能永不更新。
图2B是第二例子第三代充电系统215。第二例子第三代充电系统215包括通过接口218(例如，电源和通信缆线)连接到待充电装置216(例如，移动装置)的第二充电装置214(例如，第三代智能电源适配器)。第二充电装置214还连接到外部电源220(例如，市电、电网等)。
然而，此处，待充电装置216包括充电装置应用程序222(例如，电源适配器应用程序)，该充电装置应用程序222可以通过外部网络下载各种特定充电协议224，该充电协议224随后配置第二充电装置214以将充电电力或其它信息供应到待充电装置216。
仅一个特定充电协议224需要加载到第二充电装置214的存储器226中(例如，加载到RAM中)，使得存储器226的大小可以比第一充电装置202的存储器212小得多。
图3是例子充电装置应用程序用户接口300。例子充电装置应用程序用户接口300示出充电装置应用程序用户接口300、充电装置102标识和状态302(例如，充电装置适配器状态：连接)、所选特定充电协议124按钮304(例如，选择适配器应用程序)和设定电压306。充电装置应用程序的其它例子实施例可以具有更少或更大数目的选择、连接性、控制和监测选项。
图4是用于操作第三代充电系统的例子指令集。论述指令的次序并不限制其它例子实施例实施该指令的次序，除非以另外的方式专门陈述。另外，在一些实施例中，同时实施指令。
第一例子指令集在402中通过从待充电装置接收充电装置处的特定充电协议开始。接下来在404中，基于特定充电协议重新配置硬件定义的充电属性。随后，在406中，将充电电力从充电装置输出到如由特定充电协议定义的待充电装置。
指令可以用并不以特定次序呈现的以下另外指令中的一个或多个扩充或替换：408-配置充电装置以输出以下各项中的至少一个：特定功率电平；特定电压；特定电流；快速充电；慢充电；低噪声充电；电网负载相关的充电电力；电网中断相关的功率电平；随时间而变的特定VI分布；或VI的特定调制；410-配置充电装置以传递与以下各项中的至少一个有关的信号：锁定或解锁各种充电装置功能；充电装置操作属性的实时反馈；产品可靠性；远程诊断；功能升级；漏洞修复；广告；许可使用费；市电的质量；协议计时或消息参数(例如，通信超时值、消息长度和格式)；安全运行范围；测量值(例如，温度、电压、电流等)；或类型/型号；412-当待充电装置与充电装置断开连接时，从充电装置删除特定充电协议；以及414-使用充电装置应用程序选择特定充电协议。
图5是托管用于操作第三代充电系统的指令的例子系统500。系统500示出与电子设备504的输入/输出数据502接口。电子设备504包括处理器506、存储装置508和非暂时性机器可读存储媒体510。机器可读存储媒体510包括指令512，该指令512控制处理器506如何接收输入数据502以及使用存储装置508内的数据来将该输入数据转换成输出数据502。在本说明书中的其它地方论述存储在机器可读存储媒体510中的例子指令512。在可替换的例子实施例中，机器可读存储媒体是非暂时性计算机可读存储媒体。
处理器(例如，中央处理单元(central processing unit，CPU)、微处理器、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)等)控制存储装置(例如，用于临时数据存储的随机存取存储器(random access memory，RAM)、用于永久数据存储的只读存储器(read only memory，ROM)、固件、闪存存储器、外部和内部硬盘驱动器等等)的整体操作。处理器装置使用总线与存储装置和非暂时性机器可读存储媒体通信，并且执行实施存储在机器可读存储媒体中的一个或多个指令的操作和任务。在可替换的例子实施例中，机器可读存储媒体是计算机可读存储媒体。
除非明确陈述具体次序，否则可以按任何次序执行上述图中的指令。而且，本领域的技术人员将认识到，虽然已经论述一个例子指令集/方法，但是在本说明书中的材料可以多种方式组合从而还产生其它例子，并且应在此详细描述提供的上下文内来进行理解。
在一些例子实施例中，上文描述的指令集实施为功能和软件指令。在其它实施例中，指令可以使用逻辑门、应用程序特定的芯片、固件以及其它硬件形式实施。
本说明书中论述的材料的例子实施例可以整体或部分地经由网络、计算机或基于数据的装置和/或服务实施。这些可以包括云、互联网、内联网、移动装置、台式计算机、处理器、查找表、微控制器、消费者设备、基础架构，或其它启用装置和服务。如本文和权利要求书中可以使用，提供以下非排他性定义。
将容易理解，如本文中一般描述且在附图中示出的实施例的组件可以用各种各样不同的配置来布置和设计。因此，如图中所表示的各种实施例的更详细描述并非意图限制本公开的范围，而仅仅是表示各种实施例。虽然在图式中呈现了实施例的各种方面，但除非特别地指示，否则该图式未必按比例绘制。
在不脱离本发明精神或基本特征的情况下，可以其它特定形式实施本发明。所描述实施例应视为在所有方面均仅为说明性而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是由此详细描述来指示。在权利要求书的同等物的含义和范围内的所有变化均涵盖在权利要求书的范围内。
贯穿本说明书对特征、优点或类似语言的参考并不暗示可以使用本发明实现的所有特性和优点应该在或在本发明的任何单一实施例中。相反地，涉及特征和优点的语言应理解成意指结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书对特征和优点的论述以及类似语言可以是(但未必是)指同一实施例。
此外，本发明的所描述特征、优点和特性可以用任何合适方式在一个或多个实施例中组合。相关领域的技术人员将认识到，鉴于本文中的描述，可以在无具体实施例的具体特征或优点中的一个或多个的情况下实践本发明。在其它情况下，可能在某些实施例中识别出可能不存在于本发明的所有实施例中的另外特征和优点。
贯穿本说明书对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的参考意味着结合所指示实施例描述的具体特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”和类似语言可能(但未必)全部是都指同一实施例。
Claims (10)
1.一种充电系统，其特征在于，包括：
充电装置，所述充电装置被配置成连接到待充电装置；
其中所述充电装置包括一组硬件定义的充电属性；
其中所述充电装置被配置成基于从所述待充电装置接收到的特定充电协议而重新配置所述硬件定义的充电属性；以及
其中所述充电装置被配置成将充电电力输出到如由所述特定充电协议限定的所述待充电装置。
2.根据权利要求1所述的系统：
其特征在于，所述特定充电协议配置所述充电装置以输出以下各项中的至少一个：特定功率电平；特定电压；特定安培数；快速充电；慢充电；低噪声充电；电网负载相关的充电电力；电网中断相关的功率电平；随时间而变的特定VI分布；或VI的特定调制。
3.根据权利要求1所述的系统：
其特征在于，所述特定充电协议配置所述充电装置以传递与以下各项中的至少一个有关的信号：锁定或解锁各种充电装置功能；充电装置操作属性的实时反馈；产品可靠性；远程诊断；功能升级；漏洞修复；广告；许可使用费；市电的质量；协议计时或消息参数；安全运行范围；测量值；或类型/型号。
4.根据权利要求1所述的系统：
其特征在于，所述特定充电协议不识别所述待充电装置。
5.根据权利要求1所述的系统：
其特征在于，硬件定义的属性包括一组固定电路，所述固定电路被配置成基于所述特定充电协议启用或停用。
6.根据权利要求1所述的系统：
其特征在于，当所述充电装置和所述待充电装置断开连接时，所述特定充电协议不存储在所述充电装置中。
7.根据权利要求1所述的系统：
其特征在于，所述充电装置被配置成当所述待充电装置从所述充电装置断开连接时，从所述充电装置删除所述特定充电协议。
8.根据权利要求1所述的系统：
其特征在于，所述充电装置被配置成将所述特定充电协议执行为限制所述组硬件定义的充电属性的一组输入值。
9.根据权利要求1所述的系统：
其特征在于，所述待充电装置具有最大输入充电电力；
其中所述充电装置具有最大输出充电电力；以及
其中所述充电装置被配置成基于所述待充电装置上的人机接口输入而输出实际充电电力。
10.一种使用被配置成连接到待充电装置的充电装置的充电方法，其特征在于，所述充电装置包括一组硬件定义的充电属性，所述方法包括：
从所述待充电装置接收所述充电装置处的特定充电协议；
基于所述特定充电协议重新配置所述硬件定义的充电属性；以及
将充电电力从所述充电装置输出到如由所述特定充电协议定义的所述待充电装置。
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