CN113228466A - 智能充电系统 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种系统，所述系统包括：电源设备；第一装置，所述第一装置与用户相关联；第二装置，所述第二装置与所述用户相关联；以及服务器计算机。所述第二装置被配置为耦合到所述电源设备。所述电源被配置为向所述第一装置提供状态信息。所述第一装置被配置为经由在所述第一装置上操作的应用程序向所述电源设备发送通信，其中所述通信向所述电源设备提供充电指令并且所述指令是基于从所述电源接收的所述状态信息。所述电源设备被配置为基于在所述电源设备处从所述第一装置接收的所述充电指令来对所述第二装置充电。所述服务器被配置为与所述第一装置通信以维护与所述电源设备和所述第二装置中的至少一者相关并包括状态信息的数据库。

Description

智能充电系统

技术领域

本文公开的实施方案涉及对多个电子装置充电，并且更具体地，涉及管理多个电子装置的充电的系统、方法和设备。

背景技术

随着通信和连接技术发展和普通人的生活方式变得更灵活，一个人所拥有的便携式电子装置的数量以及所述人所花费在使用此类装置上的时间量越来越多。普通人可能会拥有多个便携式电子装置，诸如个人移动电话、膝上型计算机、平板型计算机、电子书、可穿戴装置(例如，活动跟踪器或头戴式耳机)并且在一天内可能会使用并依赖这些装置中的每一者。因此，装置中的一者或多者的可用电池电量在该天中很可能减少，并且相应的装置可能会要求充电。典型地，每个装置与专用电源组相关联，该装置可从该电源组充电，这意味着用户必须携带与存在的装置一样多的电源组。使装置中的每一者充电更容易将会是有利的。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种系统，所述系统包括：电源设备；第一装置，所述第一装置与用户相关联；第二装置，所述第二装置与所述用户相关联；以及服务器计算机；其中：所述第二装置被配置为耦合到所述电源设备；其中：所述电源设备被配置为向所述第一装置提供状态信息；所述第一装置被配置为经由在所述第一装置上操作的应用程序向所述电源设备发送通信，其中所述通信向所述电源设备提供充电指令并且所述指令是基于从所述电源设备接收的所述状态信息；所述电源设备被配置为基于在所述电源设备处从所述第一装置接收的所述充电指令来对所述第二装置充电；并且所述服务器计算机被配置为与所述第一装置通信以维护与所述电源设备和所述第二装置中的至少一者相关并包括状态信息的数据库。

在第一用户装置上操作的所述应用程序、所述电源设备、第二用户装置和所述服务器之间的交互提供了智能充电系统，所述智能充电系统高效地且灵活地管理所述电源设备的操作以提供对所述第二用户装置的定制充电，而减少了所述第一用户装置、所述第二用户装置和所述电源设备中的至少一者的停机时间。

关于本公开的实施方案，使用术语“智能充电系统”来举例说明所述系统在监测和管理由智能电源对用户装置的充电方面的功能，以提供灵活且高效的充电系统。

根据本公开的第二方面，提供了一种电源设备，所述电源设备包括：电源；通信接口；通信电路；充电电路；以及多个充电点，所述多个充电点耦合到所述充电电路；其中：所述多个充电点中的每一者被配置为耦合到相应的用户装置以对所述装置充电；所述电源被配置为向耦合到用户装置的所述充电点中的至少一者提供电力；所述通信接口被配置为向操作应用程序的第一用户装置传输包括所述电源设备的状态信息的第一通信并且从所述第一用户装置接收包括用于对用户装置充电的充电指令的第二通信，其中所述充电指令是基于从所述电源接收的所述状态信息；所述通信电路被配置为将所述充电指令转发到所述充电电路；并且所述充电电路被配置为基于所述充电指令来控制电源向所述相应的充电点的电力的提供。

关于本公开的实施方案，使用术语“智能电源”来举例说明所述电源设备在以下方面的功能：(i)与诸如用户装置和服务器的其他装置通信，以共享和接收信息来使得所述电源能够提供对用户装置的可自定义充电；以及(i i)监测和分析所述电源的状况，其中此类分析被所述电源用在所述可自定义充电中。

一种管理充电系统的方法，所述充电系统包括：电源设备；第一装置，所述第一装置与用户相关联并运行应用程序；第二装置，所述第二装置与所述用户相关联；以及服务器计算机，所述方法包括：由所述第一装置经由所述应用程序向所述电源设备发送充电指令，其中所述充电指令是基于所述第二装置的状态；响应于所述电源设备耦合到所述第二装置并随后根据所述充电指令来对所述第二装置充电，由应用程序向所述服务器发送与所述第二装置相关的信息；以及由所述服务器基于所述信息来更新与所述第二装置相关的数据库。

在第一用户装置上的所述应用程序、所述电源设备、所述服务器和第二用户装置之间的交互提供了智能充电系统，所述智能充电系统高效地且灵活地管理所述电源设备的操作以提供对所述第二用户装置的定制充电，而减少了所述第一用户装置、所述第二用户装置和所述电源设备中的至少一者的停机时间。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，本公开的各种特征将显而易见，附图一起示出了本公开的特征，并且在附图中：

图1是根据一个示例的充电系统的示意图。

图2是根据一个示例的图1的充电系统的示意图。

图3是根据一个示例的电源设备的示意图。

图4是根据一个示例的图3的电源设备的分解透视图。

图5A是根据一个示例的数据库的逻辑表示。

图5B是根据一个示例的另一个数据库的逻辑表示。

具体实施方式

充电系统

图1示出了充电系统500，本文描述的实施方案对其具有特定应用。

充电系统500包括：智能电源200；第一用户装置，在图1的示例中，这是移动电话101；第二用户装置，在图1的示例中，这是膝上型计算机102；以及服务器400。在一个示例中，服务器400可为虚拟服务器。智能电源200、第一用户装置101、第二用户装置102和服务器400可使用有线或无线通信和/或两者的组合来彼此通信。作为一个示例，智能电源200、第一用户装置101和第二用户装置102可具有内置

能力，例如，智能电源200可包括Bluetooth收发器。在另一个示例中，智能电源200、第一用户装置101、第二用户装置102和服务器400可各自具有无线电调制解调器以例如通过使用LTE、3G、4G或5G通信标准来实现在每个实体之间的蜂窝连接。在另一个示例中，智能电源200、第一用户装置101和第二用户装置102可通过Wi-Fi网络彼此通信并与服务器400通信。

充电系统500管理对耦合到智能电源200的每个装置的充电，其中智能电源200被配置为完全地或部分地对相应装置的电池再充电。智能电源200可同时对一个或多于一个装置充电。连接到智能电源200的每个装置可具有相关联的充电标准或参数，有时被称为特性，诸如最小和最大功率、电压和电流参数。在图1的示例中，第二用户装置102耦合到智能电源200以由智能电源200完全地或部分地充电。因此，第二用户装置102可被称为“充电装置”。

另外，充电系统500监测并记录用户的正在或已经由智能电源200充电的装置中的每一者的状态。例如，每个装置可具有在其上安装的软件应用程序300，该软件应用程序与智能电源200相关联并监测所述装置的状态。即，充电系统500彼此独立地监测用户的装置中的每一者。

在一个示例中，智能电源200的状态和用户装置102的状态可为以下中的至少一者：剩余电量(例如，电池电量的百分比(％))；直至充电水平达到预定阈值为止的时间量；装置的当前使用情况(例如，打开的其他软件应用程序或连接的充电装置的数量、正在使用的处理资源的量、当前电力状态)以及计划或预测的未来状态(例如，在使用中的软件应用程序的数量或连接的充电装置的数量的减少或增加、用户装置的处理或电力状态的变化)。

智能充电系统500，并且特别是在软件应用程序300、服务器400和智能电源200之间的交互使得与智能电源200和用户装置102相关的信息能够被交换以根据智能电源200和用户装置102两者的当前状态来确定在两者之间的充电操作。与简单且直接的装置到电源关系相比，这提供了一种对装置充电的自适应、精确且安全的方式。

第一用户装置101配备有软件应用程序300，该软件应用程序被配置为与智能电源200以及用户装置中的一者或多者(例如，第二用户装置102)通信。软件应用程序300促进对由智能电源200执行的充电操作的控制并与服务器400交换与智能电源200和用户装置102相关的信息。软件应用程序300具有图形用户界面(GUI)，其在本文中被可选地称为界面。

在一个示例中，服务器400存储用户装置配置文件的数据库和智能电源配置文件的数据库(分别为图5A的410、图5B的420)。每个装置配置文件可包含适合装置的充电参数。每个智能电源配置文件可包含状态信息，以及可能地历史使用信息。应用程序300和智能电源200两者经由应用程序300可向服务器400查询与用户装置相关的信息。例如，应用程序300可向服务器400查询耦合到智能电源200的特定用户装置的装置相关信息并基于装置相关信息向智能电源200发送充电指令。在一个示例中，软件应用程序300可检索与用户的每个装置相对应的多个装置配置文件或其信息。在一些情况下，软件应用程序300可本地存储一个或多个装置配置文件。软件应用程序300向用户提供在不同装置配置文件之间导航以查看和/或修改它们的能力。

装置相关信息可包括以下中的一者或多者：装置名称；装置制造商；装置型号；装置标识符；以及一个或多个充电参数。充电参数可包括以下中的一者或多者：标称输入电压；最小输入电压；最大输入电压；最大充电电流；最小充电电流；以及装置电池容量。在一个示例中，至少最大和最小充电电流以及装置电池容量被软件应用程序300用来确定由智能电源200向用户装置供应的电力的充电电流并基于确定的充电电流来生成用于智能电源200的充电指令。

充电系统500被配置为实现充电管理、监测和记录功能。根据一个示例，图2示出了图1的系统500以及作为充电过程的部分在系统500的组成部分之间交换的通信流。

在步骤S501处，智能电源200向第一用户装置101上的软件应用程序300提供包括智能电源200的状态信息的第一消息M1。在一些示例中，第一消息M1被周期性地发送到第一用户装置101。

在步骤S502处，第二用户装置102向第一用户装置101提供包括第二用户装置102的状态信息的第二消息M2。在另一个示例中，第二消息M2可源自智能电源200或经由该智能电源传输。在另一个示例中，消息M1和M2的接收次序可颠倒，或者同时地发生。在一些示例中，第二消息M2被周期性地发送到第一用户装置101。

在一些示例中，第一用户装置101生成对消息M1和M2中包含的此类信息的请求，而在其他示例中，第二装置102和智能电源200自动地提供状态信息。

在步骤S503处，第一用户装置101经由在第一用户装置101上操作的软件应用程序300向智能电源200发送第三消息M3。第三消息M3包括用于智能电源200对第二用户装置102充电的充电指令。充电指令是基于由第一用户装置101从智能电源200和第二用户装置102接收的相应的状态信息。充电指令包括关于智能电源200应如何对第二用户装置102充电的信息。例如，充电指令可包括：时间段；充电电压；充电电流；以及第二用户装置102相对于连接到智能电源200的其他装置的优先级。

响应于第三消息M3，智能电源200根据充电指令来对第二用户装置102充电。服务器400经由软件应用程序300与第一用户装置101通信以维护与智能电源200和第二用户装置102中的至少一者相关的数据库。在一个示例中，在步骤S504处，第一用户装置101在第四消息M4中提供智能电源200和第二用户装置102中的至少一者的状态信息。可响应于来自服务器400的请求而向服务器400发送第四消息M4。可选地，第四消息M4可被周期性地发送到服务器400。无论如何，第四消息M4都向服务器400提供状态报告，该状态报告提供最新的状态信息，该最新的状态信息使得充电过程能够由服务器400实时地调适。服务器400处理并存储接收的状态信息。例如，服务器可将接收的状态信息与以下中的一者或多者比较：智能电源200或用户装置102的先前存储的状态信息；以及其他智能电源和其他用户装置的先前存储的信息。此类比较使得服务器能够确定所讨论的装置的使用趋势或模式并随后预测所述装置的未来状态，该未来状态可用作经由软件应用程序300更改智能电源200的操作的基础。服务器400在之后的描述中的“充电管理-服务器侧”部分中进一步讨论。在一些示例中，服务器400基于所述处理来向第一用户装置101发送第五消息M5以控制第一用户装置101上的软件应用程序300。例如，可由软件应用程序300生成充电指令(诸如，对第二装置102充电多长时间)以控制智能电源200。

图3示出了示例性智能电源200的示意性框图。智能电源200具有机载计算机，诸如控制器210，该机载计算机是被配置为执行规定的功能的微控制器芯片，例如USBC芯片，诸如UPD3000。智能电源200还具有电池220、通信接口270、存储器275和四个充电点231、232、233和234。充电点中的每一个耦合到电池220。在另一个示例中，智能电源200可具有不同数量的充电点。

通信接口270向智能电源200提供有线和/或无线通信能力以使得智能电源200能够与其他装置通信来接收信息，诸如充电指令，该信息被智能电源200用来提供自定义充电。在一个示例中，控制器210和通信接口270可被集成。另外，通信接口270可配备有无线电调制解调器、Bluetooth收发器和Wi-Fi收发器中的一者或多者。在一个示例中，通信接口270是Bluetooth低功耗控制器，诸如nRF51822控制器。

在图3的示例的变型中，控制器210、存储器275和通信接口270可组合在单个电路板上。

控制器210被配置为监测和分析智能电源200的状况(例如，状态)，其中此类分析被反馈到第一用户装置101上的软件应用程序300并用于耦合到智能电源200的装置的自定义充电中。

作为一个示例，充电点231至234可包括：适于对个人计算机(PC)、膝上型计算机和平板型计算机充电的一个或多个DC充电端口；一个或多个USB充电端口，诸如USB A端口和USB C型电力递送端口；一个或多个USB快速充电3.0充电端口；以及一个或多个Qi无线充电点。

每个充电点可具有最小和最大充电参数，诸如功率、电压和电流。在一个示例中，充电点231是DC充电端口，充电点232是第一USB C型充电端口，充电点233是第二USB C型充电端口，充电点234是USB A充电端口，并且充电点235是Qi充电点。因此，如果电池220具有74Wh的充电容量，则在一个示例中，表1中阐明了每种类型的充电点的充电参数：

表1

<u>充电点</u>	<u>功率(瓦，W)</u>	<u>电压(伏，V)</u>	<u>电流(安，A)</u>
				DC	36至60	12至20	1.80至5.00
USB C	15至60	5至20	0.75至12.00
				USB A	5至18	5至20	0.25至3.6
Qi	5.0	5.0	1.5

可选地，如果电池220具有37Wh的充电容量，则在一个示例中，表2中阐明了每种类型的充电点的充电参数：

表2

<u>充电点</u>	<u>功率(瓦，W)</u>	<u>电压(伏，V)</u>	<u>电流(安，A)</u>
				DC	37	12至20	1.85至3.08
USB C	15至37	5至20	0.75至7.40
				USB A	5至18	5至20	0.25至3.60
Qi	5.0	5.0	1.5

在不同充电点之间的可能的功率和电压值范围提供了在电力由所讨论的电池220供应方面的灵活性并允许智能电源200以不同的功率和/或电压对多个装置充电。

每个充电点231至235与电力调节器251至255相关联。每个电力调节器251至255被配置为修改由电池220提供到相应的充电点的电力。该修改由耦合到每个电力调节器251至255的相应的控制器241至245控制。电力调节器的示例包括：线性调节器，诸如BL8062；低压差调节器，诸如ME6203；降压开关调节器，诸如MP2451；双向降压/升压控制器，诸如SC8815；以及用于无线电力发射器的数字控制器，诸如SP3100。

另外，智能电源200具有提供由用户装置制造商实施的最新充电协议的能力，例如，快速充电3.0、4.0和USB-C PD。

在一些示例中，控制器210可实施延迟开始过程，其中在增加供应到充电点的电力之前，每个连接的装置最初接收低于其最大或最佳充电电力的水平的电力。以此方式，时间窗口可用于用户断开已经错误地连接到充电点的装置或已经为其设置或分配错误的充电参数的装置，以避免对所述装置造成损坏。在将DC装置连接到DC充电点的情况下，可基于电流输入除以装置的电池容量来确定延迟开始充电速率。例如，如果装置具有10AH(安-小时)电池，并且充电电流为5A(安)，则安全开始充电速率将为0.5C。

图4是根据一个示例的智能电源200的示意性分解图。电池220上描绘了充电点231和233。电池220装配在第一壳体部分201的开口205内，并且第一壳体部分201连接到第二互补壳体部分202以形成装置200。图4中未示出控制器210以及充电点232和234。

电源200被表征为智能装置，因为它可与其他装置(诸如用户装置101至103和服务器400)通信以共享和接收信息来使得电源200能够提供对多个用户装置的可自定义充电。此类通信使得智能电源200能够识别连接的装置。用软件应用程序300进行的信息传送使得软件应用程序300和/或服务器400能够整理与每个用户装置101至103相关的数据以预测用户装置101至103中的一者或多者可能会要求进行充电的时间，并且由此识别智能电源200的性能可能会降低的时间，以及因此确定智能电源200本身何时可能会要求进行充电。由软件应用程序300和/或服务器400整理的数据可代表用户的充电行为。

经由智能电源的充电管理

由智能电源200进行的充电操作由控制器210根据充电算法来控制，该充电算法基于连接到智能电源200的装置的一个或多个充电特性(例如，最小充电电压或电流)来将电力分配到每个充电点231至235。充电算法可基于经由软件应用程序300从第一用户装置101接收的充电指令来调整。在一些示例中，响应于在本部分中讨论的智能电源200处的特定内部事件，控制器210被配置为进一步修改充电算法，或者软件应用程序300被配置为进一步修改充电指令，从而修改由智能电源200进行的充电操作。

控制器210向控制器241至245中的每一个提供指令以致使相应的电力调节器251至255修改根据对应的电力分配而提供到每个充电点231至235并由充电算法确定的电力水平。对于每个充电点，该修改可不同。

例如，智能电源200的电池220可从智能电源200移除以进行充电，并且用一个或多个其他电池(未示出)替换以最大程度地减少智能电源200的停机时间。因此，每个电池220可被理解为可替换电池盒。

在一些示例中，每个电池盒可包括不同的电池容量或电力水平(Ah)。例如，第一电池盒可为10安时(Ah)电池，而第二电池盒可为20Ah电池。在这种情况下，第一电池盒具有更低电池能量容量。在另一个示例中，第一电池盒可具有在以下范围中的一者中的充电容量：50至80瓦时(Wh)；60至70Wh；以及70至75Wh，并且第二电池盒可具有在以下范围中的一者中的更低充电容量：20至45Wh；30至40Wh；以及35至40Wh。

用另一个电池替换一个电池是内部事件，其触发软件应用程序300评估并有时修改控制器210所依赖的充电算法的一个或多个参数。例如，软件应用程序300可指示控制器210基于当前插入的电池220的能量容量来修改充电算法的参数。例如，与具有更低能量容量的电池盒相比，当智能电源200包含具有更高能量容量的电池盒时，连接到智能电源200的用户装置可充电较少时间。对充电算法的修改可为来自软件应用程序300的充电指令的结果，其中首先向软件应用程序300通知在智能电源200处的一个或多个内部事件，例如替换电池。

除了不同充电容量外，不同电池盒可能会具有不同最大电力输出，这影响了可供分配的电力量。例如，智能电源200的电池220可由具有更低最大电力输出的另一个电池替代。在这种场景中，软件应用程序300评估充电算法以识别新的最大电力输出对控制器210的影响及其对智能电源200的操作。例如，可识别充电算法依赖于电池的旧的最大电力输出的多个情况。然后，可由软件应用程序300指示控制器210修改与电力输出相关的充电算法的一个或多个参数以并入新的最大电力输出并由此改变电力向每个充电点的分配。可选地，软件应用程序300可修改充电算法并向智能电源200发送在充电指令内的更新版本。

在一些示例中，智能电源200经由控制器210和充电点231至234检测到电池220被放电到预定阈值水平和/或一个或多个连接的用户装置被充电到预定阈值水平。响应于此类检测，控制器210通过修改充电算法来致使连接到一个或多个用户装置的至少一个充电点231至234关闭。关闭充电点与停止任何电力向充电点的供应或将电力供应减小到可忽略水平相对应。在电池220被放电到阈值水平的情况下，智能电源200经由通信接口270向在用户装置101上运行的软件应用程序300发送通知。对放电和充电水平的监测降低了所讨论的装置的过度放电或过度充电的风险，从而防止损坏。

另外，在一个示例中，智能电源200检测外部用户装置何时已经断开。具体地，控制器210从相应的控制器241至244接收表明(外部装置最初连接到的)对应的充电点231至234已经经历充电行为的变化的通知。例如，相应的控制器241至244可识别在充电点231至234处的减小的电阻水平。在另一个示例中，控制器210可识别出在特定充电点231至234处的电力输出已经减小到零。在这种场景下，控制器210被配置为确定外部用户装置与充电点断开。控制器210还被配置为基于输出到特定充电点的电力减小到低或接近零的水平来确定外部用户装置被充满电，由此减小的电力输出仍被供应到充电点，以便使连接的装置维持于100％电量。响应于检测到电力输出的下降，智能电源200可将该信息中继到软件应用程序300，使得软件应用程序可更新相关装置配置文件以指示装置被充满电。

在一个示例中，智能电源200可包括温度传感器(未示出)作为其电路的部分。温度传感器布置在电池200附近并被配置为周期性地或连续地监测电池200的温度。每个温度读数被发送到控制器210以经由通信接口270转发到第一用户装置101上的软件应用程序300。当检测到的温度达到最大或最小阈值水平时，软件应用程序300生成通知，该通知指示第一用户装置101的用户使用可选的充电方法来对连接到智能电源200的装置充电，例如，以在一时间段内停止使用智能电源200。在一些示例中，如果在连续接收的温度读数之间的时间段超过预定阈值，则软件应用程序300确定智能电源已经部分地或完全地(关闭)减小其电力并生成对应的通知。

经由软件应用程序的充电管理

在一些示例中，由智能电源200进行的充电操作由智能电源200的控制器210以及软件应用程序300两者控制。如在前一部分中所描述，控制器210根据可基于经由软件应用程序300从第一用户装置101接收的充电指令来调整的充电算法来控制智能电源200的操作。本部分描述了充电指令可如何基于远离智能电源200或在其外部的事件(即，与前一部分中描述为“内部事件”的事件不同的事件)来改变。例如：哪个装置耦合到智能电源200及其对应的充电特性、用户的充电偏好以及软件应用程序300从在应用程序外部的源(例如，在用户装置101上运行的另一个应用程序，或者服务器400)获得的信息。

用户可与软件应用程序300交互以自定义或定制对膝上型计算机102或耦合到智能电源200的任何其他装置的充电。具体地，用户可在由智能电源200对相应的装置充电之前，使用软件应用程序300向智能电源200发送装置相关信息，使得智能电源200可识别一个或多个适当的充电参数。在一个示例中，装置相关信息标识要充电的用户装置，并且用户可从由应用程序300提供的菜单或列表选择适当的装置相关信息。此类识别可使得智能电源200能够选择多个充电点231至234中的特定充电点以用来对相应的装置充电。此外，用户可经由软件应用程序300将由电池220输出的电力的当前水平设置到1或2个小数位。装置相关信息可作为充电指令的部分提供到智能电源200。

因此，可由智能电源200按照其单独的要求来对对应的装置充电，而不是经受施加到所有连接的装置的不可变电流水平，也就是说，智能电源200实现对装置的充电的精确、定制的控制。

除了以上功能之外，软件应用程序300可提供并显示以下各项：对智能电源200的跟踪；关于智能电源的电池已经完成的充电容量和充电循环数的信息；关于智能电源200与运行应用程序300的装置(在这种情况下为第一用户装置101)的接近度的警报；对运行应用程序300的装置或已经为其生成装置配置文件并将该装置配置文件存储在服务器处的任何其他用户装置充电的警报，例如，软件应用程序300可被配置为监测用户的装置中的每一者的电池电量、相应的装置的电池的可用电力何时下降到低于阈值水平，其中该阈值水平可由用户通过应用程序300自定义。

在一些示例中，基于从用户装置接收的实时电池电量信息作为其“状态信息”的部分，软件应用程序300例如通过向智能电源200发送充电指令来与该智能电源通信，以便将连接到智能电源200的用户装置中的一者或多者的电池电量维持在预定电池电量范围内。例如，软件应用程序300可指示智能电源200将装置的电池电量维持在总容量的20％至80％之间以延长所讨论的装置的电池的寿命。例如，响应于用户装置的电池电量达到满容量的80％，软件应用程序可自动地指示智能电源200停止对装置充电。

在一些布置中，在用户装置101之外或者除该用户装置之外，装置也可运行软件应用程序300的实例。

另外，软件应用程序300可通过其界面接收输入，以使一个装置的充电优先于另一个装置。在一些示例中，应用程序300提供使得用户能够设置用户的装置的分级结构的功能。在一些示例中，响应于用户在软件应用程序300内设置一个或多个用户装置的分级结构，软件应用程序300生成对应的充电指令并将其发送到智能电源200。以此方式，实时地调适智能电源200的充电操作。用户定义的分级结构可存储在由控制器210使用的存储器275中作为对不同装置充电的基础，直至智能电源200接收到优先于先前接收的充电指令的另一个充电指令为止。在这种示例中，连接到智能电源200的任何装置可由软件应用程序300基于由用户设置的层级结构进行排名并相应地进行充电。基于定义用户装置的层级结构的充电指令，智能电源200的控制器210可向在层级结构的顶部的第一装置分配全电力，并且一旦该装置被充电至预定水平(例如，满电量的100％、80％、50％)，就将全电力分配给列表中的下一装置。一旦外部装置电池进入涓流充电模式，例如，当电池被充电到预定水平时，智能电源200的控制器210通知软件应用程序300并将所述外部装置的优先级降低到层级结构内的最低级别。此操作对后续用户装置重复进行。在一些示例中，由于依次对用户定义的层级结构中的装置中的每一者充电，因此智能电源200可向软件应用程序300提供实时更新。

软件应用程序300还使得能够控制智能电源200的状态。例如，用户可致使智能电源200进入睡眠模式，由此软件应用程序300经由通信接口270与控制器210通信以关闭所有充电点并使通信接口270和其他部件进入低能量模式。该通信可理解为指示智能电源完全地停止充电的充电指令的形式。在进入睡眠模式之前，控制器210记录所有活动的充电点，并且在一些示例中，将它们报告给软件应用程序300，使得如果经由软件应用程序300指示智能电源200恢复充电，则其电路和先前活动的充电点都被激活。

作为由智能电源200控制充电的部分，软件应用程序300可针对连接到智能电源200的用户装置设计出不同充电场景。例如，特定充电场景可定义为对连接的装置充电的时间段和电力水平。在一个示例中，软件应用程序300基于智能电源200的电池220中剩余的可用电力、任何定义的优先次序或层级结构以及装置所需的(有时是最小的)电力水平来确定不同充电场景。剩余电力水平可从智能电源200传达到软件应用程序300，或者可由软件应用程序300基于先前接收的与智能电源200的性能相关的信息(例如，自最后一次对电池220充电或将其替换以来由智能电源200充电的装置的数量和充电特性)来确定。例如，如果膝上型计算机102和电话101都连接到智能电源200，则两个装置可能实现50％荷电状态(SoC，有时被称为剩余电池容量或电池百分比水平)，但如果只有一个装置是连接的，则该装置将实现100％SoC。

另外，软件应用程序300可使用考虑了若干变量的算法来预测智能电源200的剩余充电/放电时间，所述若干变量包括以下中的至少一者：电池220的电力容量、电池220的电力输出、电池盒标识符、电池的放电/充电曲线、电池220的寿命(循环数)、电池220的实际容量、外部装置102电池百分比、电池220的使用历史以及外部装置102负载需求。软件应用程序300实时更新所有这些值，以便算法使用最新数据并确定智能电源200的准确剩余充电时间。预测剩余充电时间可用作发送到智能电源200的充电指令的基础。

放电/充电曲线代表电池220随时间的性能，并且特定于每个电池。在一些示例中，可由软件应用程序300基于智能电源200的记录的使用情况来外推曲线，以便预测电池220的未来性能。

在未知装置(即，先前未由智能电源200充电的装置)要由智能电源200充电的示例中，在将装置连接到智能电源200之前，由软件应用程序300进行注册过程。在一个示例中，注册过程的第一步是将软件客户端下载到未知装置上，其中软件客户端使得未知装置能够与服务器400通信，并且在一些情况下，向服务器400提供一个或多个装置特性。接下来，软件应用程序300使用第一用户装置101的通信能力(例如，Bluetooth接口)与未知装置通信以从装置请求装置特性和/或充电参数。可选地，软件应用程序向服务器400查询关于未知装置的信息。将软件客户端下载到装置上允许该装置经由服务器400与软件应用程序300通信，因此对于可能无法使用另一种通信手段(例如，经由Bluetooth)与软件应用程序300通信的装置特别地有用。

如果服务器400已经存储未知装置的装置配置文件(例如，由于由未知装置提供到服务器400的装置特性与存储的装置配置文件相匹配)，则将匹配的装置配置文件添加到的在服务器400内和软件应用程序300上的用户的配置文件。

可选地，如果服务器400不包含匹配的装置配置文件，则经由软件应用程序300提示用户扫描未知装置的充电器(例如，对其进行拍照)并使用光学字符识别(OCR)的形式来得到另外的特性。然后，由软件应用程序300将扫描的特性与先前从未知装置接收的充电参数或装置特性关联。之后，扫描的信息和充电参数或装置特性被发送到服务器400，以形成添加到存储在服务器400中的用户配置文件并由软件应用程序300添加的装置配置文件的基础。

在一个示例中，应用程序300被配置为请求访问在第一装置101上运行的另一个应用程序或在第二用户装置102上运行的应用程序，由此软件应用程序300基于通过访问另一个应用程序而产生的信息来控制由智能电源200对第二装置102的充电。在一些示例中，应用程序300被配置为向服务器计算机400传输从其他应用程序获得的信息。第一用户装置101被配置为经由应用程序300向智能电源200提供用于对多个用户装置充电的时间表，其中该时间表由服务器计算机400或应用程序300基于获得的信息来确定。因此，智能电源200基于时间表来对多个用户装置(诸如第二用户装置102和另一个装置)充电。

在一个示例中，另一个应用程序可为用户装置101上的日历应用程序，并且获得的信息可为以下中的至少一者：用户已经计划进行的即将到来的旅途的时间、日期、持续时间和目的地。应用程序300或服务器400可生成通知和/或向智能电源发送通信，以在旅途之前开始对特定用户装置充电。在一个示例中，应用程序300可向用户通知特定用户装置或智能电源200要求充电。在另一个示例中，应用程序300可向智能电源200发送通信，该通信基于用户的日历中的即将到来的事件来指定对用户的装置的充电的层级结构。例如，如果用户正在出差，则用户的膝上型计算机102可具有最高优先级。在另一个示例中，软件应用程序可提示用户打包以下中的一者或多者：特定充电缆线；例如，用于外国的适配器；特定电池盒；以及多个电池盒，这取决于旅途的目的地和整个旅程的持续时间。

在一个示例中，软件应用程序300可基于历史信息(诸如用户位置历史、日历历史)来确定旅途的类型，例如，用户是否正在出差。另外，软件应用程序300可基于可由服务器400存储的历史通知信息来确定通知的数量和类型及其定时，以在计划的旅程之前发送给用户。

一旦软件应用程序300和另一个应用程序已经在它们之间建立了访问，则软件应用程序300可例行地扫描另一个应用程序以寻找与用户的即将到来的旅行或事件相关的任何信息。例如，软件应用程序300可扫描航班、航班时间、航班持续时间、始发地、目的地。

在另一个示例中，软件应用程序300还可请求对用户装置101的位置服务的访问。基于这种情况，软件应用程序300可监测用户的日历和用户的位置两者并将从中获得的信息与用户的装置中的一者或多者的电池电量水平及其预测使用情况结合，以便完善经由软件应用程序300生成并提供给用户的通知。

在另一个示例中，软件应用程序300可与装置的虚拟助手(例如，Siri、Google助手或Alexa)交互，以使得能够经由语音命令来改变和控制应用程序300的应用程序设置或操作。

以此方式，充电系统500基于从不同源获得的信息来调适，以便提供灵活且高效的充电。

在一些示例中，用户可在他们的个人装置中的多于一者上使用应用程序300。例如，用户可将应用程序300下载到每个期望的装置上。在一些示例中，例如，当用户将装置耦合到智能电源200以进行充电时，应用程序300在装置上的操作触发生成对应的装置配置文件并随后在服务器400上存储该配置文件以供未来使用。以此方式，用户可在第一装置上打开应用程序并被呈现来自第二装置的装置配置文件，用户先前已经将应用程序下载到该第二装置上。另外，可将软件客户端下载到用户的装置中的一者或多者上，以实时监测相应的装置的电池电量并向在用户的装置中的另一者上操作的软件应用程序300发送电池电量的更新。例如，DC膝上型计算机可下载软件客户端以使得膝上型计算机能够直接地或经由服务器400将电池信息传递给软件应用程序。以此方式，对包括膝上型计算机的其他用户装置的电池电量的监测是主动地执行的，而不是要求从另一个装置上的软件应用程序300接收请求。在一个示例中，更新可以周期性的方式或在电池电量达到预定阈值水平时被发送到软件应用程序300(在一些示例中，经由服务器400)。

充电管理-服务器侧

在一些示例中，服务器400可影响智能电源200的操作。在此类场景下，服务器400可向软件应用程序300提供信息，发送到智能电源的充电指令是基于该信息。本部分描述了由服务器400存储的数据库以及服务器400在充电系统500内的作用。

如前所述，服务器400从软件应用程序300接收与以下中的一者或多者相关的状态信息：智能电源200和/或第二用户装置102，以及连接到智能电源200或与由软件应用程序存储的装置配置文件相对应的任何其他一个或多个用户装置。在其上运行软件应用程序300的实例的用户装置可与服务器400直接地交互。这意味着服务器400可从具有软件应用程序300的每个装置接收状态信息并将该信息中继到第一用户装置101上的软件应用程序。服务器400还经由针对对应的智能电源200进行控制和报告的相应软件应用程序300(未示出)来接收和存储其他用户的多个(并且有时是全部)智能电源200的状态信息。

另外，服务器400可从每个软件应用程序300接收已经由应用程序300从在用户装置101上运行的其他应用程序获得的其他信息，诸如：历史位置服务、历史日历信息、未来日历信息、用户的装置中的每一者的历史电池信息、来自相关联的智能电源200的历史电池信息。

在一个示例中，状态信息可为关于电池220的，并且包括以下中的至少一者：电池标识符、电池容量以及电池的最后循环数。在一些示例中，信息被添加到由服务器400维护的数据库中的用户配置文件。以此方式，第一用户装置101向服务器400提供实时信息，然后该实时信息被并入服务器400所维护的数据库中，从而提供包含准确信息的最新数据库。作为后续充电过程的部分，服务器400可向软件应用程序300提供相关信息(在一些示例中，响应于来自软件应用程序300的请求)，使得应用程序300的操作及其对智能电源200的控制是基于改善整个充电过程的准确信息。

软件应用程序300可查询数据库以检索关于智能电源200以及连接到智能电源200或与由软件应用程序300存储的装置配置文件相对应的用户装置中的任一者的信息，装置在查询被发送时不一定连接到智能电源200。用户可将软件应用程序300下载到选择的装置上并使用选择的装置上的下载的应用程序300来访问服务器400上的数据库。

因此，服务器400存储关于多个智能电源200的信息并可使用此类信息来控制由多个智能电源200中的一者或多者进行的充电。在一个示例中，服务器400可使用针对特定用户的存储的信息，例如连接到用户的智能电源200的装置中的每一者或具有利用软件应用程序300和可或可不连接到智能电源200的服务器400存储的装置配置文件的任何用户装置的电池电量，以为用户生成自定义通知和警报。服务器400将通知和警报发送到与该用户相关联的软件应用程序300。服务器400根据可基于对由服务器的数据库针对每个用户或每个智能电源200存储的数据中的群集和模式的识别来调整的算法进行操作。

在另一个示例中，服务器400可基于来自软件应用程序300的先前接收的使用信息(例如，智能电源或用户的装置中的一者或多者的识别的使用模式)来确定智能电源200的预测使用情况，诸如充电日期和时间。

在另一个示例中，基于从用户的装置收集的信息，服务器400可与软件应用程序300可能地结合来预测用户的例如每个用户装置(包括智能电源)和/或每天的充电习惯。该预测可用作在软件应用程序300内向用户生成关于以下各项的通知的基础：何时对特定装置充电、用户何时应随身携带智能电源200(例如，如果他们的装置中的一者具有低电池电量的话)、一个或多个用户装置和/或智能电源200何时将耗尽电池电力。基于预测的通知本质上是主动的，并且向充电系统500提供了用户装置和智能电源200的总体减少的停机时间，从而使系统500整体更高效。

基于预测使用情况，服务器400可致使软件应用程序300在特定时间上和/或一周中的某些天(诸如在由智能电源200进行的充电的预测时段之前)向智能电源200发送充电指令以增大或减小由智能电源200输出的电流。在另一个示例中，软件应用程序300可使用预测使用情况来例如在智能电源200的电池220要求替换或充电时(例如，在识别的使用时段之前)通知用户。在另一个示例中，软件应用程序300可向智能电源300发送充电指令以进入睡眠模式达在预测使用时段之前的某一时段。以此方式，充电系统500是灵活的、高效的和有效的。即，智能电源200的预测使用情况可用于完善如何控制智能电源200来提供最大程度地减少在充电过程中用户要求的输入的主动充电系统500。

如上所述，服务器400存储用户装置配置文件的数据库，其中每个配置文件可包含适合装置的充电参数。软件应用程序300使得用户能够修改特定装置的装置配置文件并向服务器400发送更新的装置配置文件。另外，服务器400可维护智能电源配置文件的数据库。

智能电源200是可对DC装置和其他装置类型充电的设备，并且软件应用程序300存储DC装置的对应的配置文件。在上述示例中，充电系统500被体现为客户端服务器布置，而不是装置到装置布置。由此，根据本文描述的实施方案，软件应用程序300和服务器400以及在两者之间的通信使得不具有将其特定充电要求传达给智能电源200的能力的装置能够被充电。此类DC装置的一个示例是膝上型计算机。在这种情况下，例如，可由或可从服务器400请求对应的装置配置文件，并且将使用相关装置配置文件中指定的装置充电特性来对装置充电，而不是根据预设的受限值(例如12V或16V)来对装置充电。根据特定装置要求来充电是一种更安全的充电方式，因为降低了向装置供应有害水平的电力的风险。

图5A示出了由服务器400维护的第一数据库410的示例。数据库410包含多个智能电源的装置配置文件。在图5A的示例中，第一数据库410包括五列：用户ID；智能电源ID；最后一次报告的状态–电池电量；自最后一次报告的状态以来的时间(分钟)；以及直至下一状态报告为止的时间。在其他示例中，数据库410可包括包含针对多个智能电源的不同信息的列。

第一数据库410包括具有用户标识符1014、2005和2789的多个用户的记录及其具有装置标识符211、254和298的相应的智能电源的记录。“最后一次报告的状态–电池电量”列包含智能电源211、254、298中的每一者的状态信息，该状态信息已经由对应的第一用户装置经由相应的软件应用程序(例如，用户装置101和软件装置300)报告给服务器400。在图5A的示例中，状态信息被周期性地更新，并且“直至下一状态报告为止的时间”列指示何时可预期每个智能电源的下一状态报告。例如，包含用户ID“2005”的第二行指示服务器将在28分钟内接收到针对智能电源“254”的另一个状态报告。

在图5A的示例中，服务器400针对每个智能电源每60分钟接收数据库410的更新。即，在“自最后一次报告的状态以来的时间(分钟)”列和“直至下一状态报告为止的时间”列间的时间总计为60分钟。基于数据库410及其更新，可导出与如何相对于彼此随时间使用智能电源211、254、298中的每一者相关的使用信息。例如，每个状态报告的电池电量的变化指示在自前一状态报告以来的时段内已经使用多少智能电源。例如，如果在下一报告中将智能电源211的电池电量报告为15％(从50％起)并且在下一报告中将智能电源254的电池电量报告为60％(从75％起)，则可推断出，例如，与智能电源254相比，智能电源211正被用来对更多数量的装置充电。

图5B示出了由服务器400维护的第二数据库420的示例。数据库420包含具有标识符564、301和872的多个第二用户装置(充电装置)的装置配置文件。在图5B的示例中，第二数据库420包括五列：用户ID；第二装置ID；最后一次报告的状态–电池电量；充电参数(电压，V)；以及可用于对装置充电的时间(分钟)。在“充电参数”内的数据可由软件应用程序300包括在发送到相应的智能电源的充电指令中。作为一个示例，可从与相应的第一用户装置上的软件应用程序300通信的日历应用程序导出在“可用于对装置充电的时间(分钟)”列内中的数据，由此日历指示相应的用户下次何时旅行或参加会议。在一些示例中，“可用于充电的时间”可用作由软件应用程序300发送到智能电源200的充电指令的基础，例如，以在可用时间比预定阈值短的情况下，优先对对应的第二装置充电。

看向用户2005，数据库420指示有15分钟可用于对第二装置301充电，该第二装置当前具有90％的电池电量。基于这种情况，软件应用程序300可向智能电源200发送充电指令以优先对装置301进行充电，使得装置301的电池电量在剩余时间内增加到尽可能接近100％。

在根据先前描述的示例中的任一者来开始充电操作之前，作为每次充电一次检查的部分，智能电源可验证作为充电指令的部分而接收到的信息，以避免对装置的不正确充电。作为一个示例，在运行软件应用程序300的用户装置与要充电的其他用户装置之间或在运行该应用程序的用户装置与服务器400之间的Bluetooth或Wi-Fi连接可用于在对相应的用户装置充电之前提供两步认证过程。首先，用户可通过与应用程序300交互来设置装置充电参数。此后，软件应用程序300可通过与所讨论的用户装置或服务器400直接地通信来请求确认用户设置的装置参数来验证所述装置充电参数。在这种场景下，装置参数可为装置型号和最佳充电输入(诸如电压、电流、功率)。

Claims (13)

1.一种系统，所述系统包括：

电源设备；

第一装置，所述第一装置与用户相关联；

第二装置，所述第二装置与所述用户相关联；以及

服务器计算机；

其中：

所述第二装置被配置为耦合到所述电源设备；

其中：

所述电源被配置为向所述第一装置提供状态信息；

所述第一装置被配置为经由在所述第一装置上操作的应用程序向所述电源设备发送通信，其中所述通信向所述电源装置提供充电指令并且所述指令是基于从所述电源接收的所述状态信息；

所述电源设备被配置为基于在所述电源设备处从所述第一装置接收的所述充电指令来对所述第二装置充电；并且

所述服务器被配置为与所述第一装置通信以维护与所述电源设备和所述第二装置中的至少一者相关并包括状态信息的数据库。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一装置被配置为向所述服务器提供所述电源设备和所述第二装置中的至少一者的所述状态信息，其中所述服务器被配置为处理所述状态信息并基于所述处理来修改所述应用程序在所述第一装置上的所述操作。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述第一装置被配置为请求所述第二装置的所述状态信息并将此类信息转发到所述服务器计算机。

4.如权利要求2或3所述的系统，其中所述第一装置被配置为请求所述电源设备的所述状态信息并将此类信息转发到所述服务器计算机。

5.如任一前述权利要求所述的系统，其中所述应用程序被配置为请求对在所述第一装置上运行的另一个应用程序的访问，并且其中从所述第一装置发送到所述电源设备的所述通信是基于从所述另一个应用程序获得的信息。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述应用程序被配置为向所述服务器计算机传输从所述另一个应用程序获得的所述信息。

7.如任一前述权利要求所述的系统，其中所述第一用户装置被配置为经由所述应用程序向所述电源设备提供对多个用户装置充电的优先次序，并且其中所述电源设备被配置为基于所述优先次序来对多个用户装置充电，并且所述优先次序是能够使用所述应用程序配置的。

8.一种电源设备，所述电源设备包括：

电源；

通信接口；

通信电路；

充电电路；以及

多个充电点，所述多个充电点耦合到所述充电电路；

其中：

所述多个充电点中的每一个被配置为耦合到相应的用户装置以对所述装置充电；

所述电源被配置为向耦合到用户装置的所述充电点中的至少一个提供电力；

所述通信接口被配置为向操作应用程序的第一用户装置传输包括所述电源设备的状态信息的第一通信并且从所述第一用户装置接收包括用于对所述用户装置充电的充电指令的第二通信，其中所述充电指令是基于从所述电源接收的所述状态信息；所述通信电路被配置为将所述充电指令转发到所述充电电路；并且

所述充电电路被配置为基于所述充电指令来控制所述电源向所述相应的充电点的电力的所述提供。

9.如权利要求8所述的电源设备，其中所述多个充电点中的至少一个是DC充电端口。

10.如权利要求8或9所述的电源设备，其中所述电源是包括第一电力输出水平的第一电源，并且所述第一电源能够由包括与所述第一电力输出水平不同的第二电力输出水平的第二电源替换。

11.如权利要求8至10中任一项所述的电源设备，其中所述充电电路被配置为：

基于在所述电源设备处从所述第一用户装置和第二用户装置中的至少一者接收的通信来确定在耦合到充电点的第一用户装置与耦合到另一个充电点的所述第二用户装置之间的优先次序；并且

基于所确定的优先次序来对所述第一用户装置和所述第二用户装置充电。

12.如权利要求8至11中任一项所述的电源设备，其中所述电源是与第一电力水平相关联的第一电源并且能够由与不同第二电力水平相关联的第二电源替代，其中所述充电电路被配置为基于所述第一电源和所述第二电源中的哪一个插入到所述电源设备中来控制电力的所述提供。

13.一种管理充电系统的方法，所述充电系统包括：电源设备；第一装置，所述第一装置与用户相关联并运行应用程序；第二装置，所述第二装置与所述用户相关联；以及服务器计算机，所述方法包括：

由所述第一装置经由所述应用程序向所述电源设备发送充电指令，其中所述充电指令是基于所述第二装置的状态；

响应于所述电源设备耦合到所述第二装置并随后根据所述充电指令来对所述第二装置充电，由应用程序向所述服务器发送与所述第二装置相关的信息；以及

由所述服务器基于所述信息来更新与所述第二装置相关的数据库。

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