CN114079316A - 具有多个充电路径的感应充电装置以及利用其充电的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有多个充电路径的感应充电装置以及利用其充电的方法。示例性实施例可以包括一种设备，该设备具有输入功率组件、系统供应组件、可操作地耦合到输入功率组件和系统供应组件的感应充电器组件、以及可操作地耦合到感应充电器和系统供应组件的直接充电器组件。示例性实施例还可以包括在第一设备节点处可操作地耦合到输入功率组件的输出节点的感应充电器组件的输入节点和直接充电器组件的输入节点。示例性实施例还可以包括一种方法，该方法：接收输入功率信号；获取充电条件；根据所获取的充电条件满足第一充电条件，进入第一充电状态；以及根据所获取的充电条件满足第二充电条件，进入第二充电状态。

Description

具有多个充电路径的感应充电装置以及利用其充电的方法

技术领域

本实施例总体上涉及电功率供应，并且更具体地涉及具有多个充电路径的感应充电器装置及其充电方法。

背景技术

移动电子设备在很多个人和人际活动中越来越普遍。此外，移动电子设备越来越多地面临在以下情况下的延长使用：在无法访问充电基础设施的情况下、或在有限时间段内访问充电基础设施的情况下。与此同时，移动技术平台越来越多地整合基于共同商定的功率特性的统一功率传输系统。然而，传统系统并未将这种统一功率传输系统整合到用于移动电子设备的、高速且高度可靠的电池充电中。因此，需要为电气和电子设备提供高速且高度可靠的电池充电，同时维持或减少用于实现高速且高度可靠的电池充电的组件和设备。

发明内容

示例性实施例可以包括一种设备，该设备具有输入功率组件、系统供应组件、可操作地耦合到输入功率组件和系统供应组件的感应充电器组件、以及可操作地耦合到感应充电器和系统供应组件的直接充电器组件。示例性实施例还可以包括在第一设备节点处可操作地耦合到输入功率组件的输出节点的感应充电器组件的输入节点和直接充电器组件的输入节点。示例性实施例还可以包括一种方法，该方法：接收输入功率信号；获取充电条件；根据所获取的充电条件满足第一充电条件，进入第一充电状态；以及根据所获取的充电条件满足第二充电条件，进入第二充电状态。

附图说明

通过结合附图阅读以下对具体实施例的描述，本实施例的这些和其他方面和特征对于本领域普通技术人员将变得清楚，在附图中：

图1示出了根据本实施例的示例性系统；

图2A示出了包括耦合到充电器输入端的降压-升压充电器和直接充电器的示例性电路装置；

图2B示出了处于直接充电状态的图2A的示例性电路装置；

图3A示出了包括耦合到电感器输入端的降压-升压充电器和直接充电器的示例性电路装置；

图3B示出了处于直接充电状态的图3A的示例性电路装置；

图4A示出了包括耦合到充电器输入端的降压充电器和直接充电器的示例性电路装置；

图4B示出了处于直接充电状态的图4A的示例性电路装置；

图5A示出了包括耦合到充电器输入端的降压充电器和直接充电器的示例性电路装置；

图5B示出了处于直接充电状态的图4A的示例性电路装置；

图6示出了根据本实施例的包括直接充电状态的示例性充电方法；以及

图7示出了根据本实施例的包括多个直接充电状态的示例性充电方法。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本实施例，附图作为实施例的说明性示例被提供以使得本领域技术人员能够实践本领域技术人员很清楚的实施例和备选方案。值得注意的是，下面的附图和示例并不表示将本实施例的范围限制为单个实施例，而是通过交换一些或全部所描述或示出的元素的方式，其他实施例是可能的。此外，在本实施例的某些元素可以使用已知组件部分或完全实现的情况下，将仅描述这样的已知组件的对于理解本实施例所必需的部分，并且这样的已知组件的其他部分的详细描述将省略以免混淆本实施例。被描述为以软件实现的实施例不应当限于此，而是可以包括以硬件或软件和硬件的组合实现的实施例，反之亦然，这对于本领域技术人员来说是很清楚的，除非本文中另有说明。在本说明书中，示出单个组件的实施例不应当被视为限制；相反，本公开旨在涵盖包括多个相同组件的其他实施例，反之亦然，除非本文中另有明确说明。此外，申请人不打算将说明书或权利要求中的任何术语赋予不常见的或特殊的含义，除非如此明确说明。此外，本实施例涵盖本文中通过说明的方式提及的已知组件的当前和未来已知的等效物。

根据本实施例的示例性实施例包括：一种用于现有电池充电器的直接充电路径，该直接充电路径允许移动设备的用户实现直接充电以给电池快速充电。根据本实施例的示例性实施例利用电源路径选择器供应直接充电，该电源路径选择器能够还通过感应充电器提供输入功率，以最小化用以实现示例性实施例的组件和材料的数目、复杂度和成本。

图1示出了根据本实施例的示例性系统。如图1所示，示例性系统100包括输入102、输入控制器104、电池106、直接充电器108、负载110和充电器112。

输入102可以包括用于向系统100供应功率的电功率源、电压源、电流源等。在一些实施例中，输入102包括但不限于调节后的120V交流功率、调节后的220V交流功率、5V直流功率、12V直流功率等。在一些实施例中，输入102可以包括有线功率连接、无线直接接触功率连接、无线和非接触式功率连接等、或者已知或可能成为已知的任何功率连接。在一些实施例中，输入102包括一个或多个USB端子或端口(例如，USB-C、USB-PD)。

输入控制器104可以包括一个或多个电气、电子、机电、电化学或类似设备或系统，用于控制从输入102到电池106、直接充电器108、负载110和充电器112中的一个或多个的功率、电压、电流等的传输。在一些实施例中，输入控制器104包括一个或多个端口控制器逻辑器件，用于根据一个或多个功率或互连约定、流程、指南或标准来控制来自输入102的功率、电压、电流等的传输。作为一个示例，输入控制器104可以根据任何USB标准或约定进行操作。作为另一示例，输入控制器104可以根据任何USB-C和USB-PD标准或约定进行操作。

电池106可以包括一个或多个电气、电子、机电、电化学等设备或系统，用于对输入功率进行接收、存储和分配中的至少一项。在一些实施例中，电池106包括一个或多个电池堆叠。在一些实施例中，电池106包括锂离子或类似的能量存储装置。在一些实施例中，电池106与系统100集成、可集成或可分离。在一些实施例中，电池106包括个别地或整个地与系统100集成、可集成或可分离的多个电池单元。

直接充电器108可以包括一个或多个电气、电子、机电、电化学等设备或系统，用于进行以下项中的至少一项：将输入102耦合到电池106、将输入102与负载110隔离、将充电器112与负载104隔离、以及将电池106与负载104隔离。在一些实施例中，直接充电器108可操作为将系统100切换到“关闭时快速充电”模式，在这种模式下，来自输入102的所有或基本上所有输入功率被定向到电池106并且与负载104隔离。在一些实施例中，直接充电器108可操作为：确定来自输入102的输入功率是否满足电池106的参数或以其他方式与电池106兼容。在一些实施例中，直接充电器耦合到外部逻辑，该外部逻辑可操作为：确定来自输入102的输入功率是否满足电池106的参数或以其他方式与电池106兼容。

负载104可以包括一个或多个电气、电子、机电、电化学等设备或系统，用于从充电器116接收功率、电压、电流等以执行一个或多个动作。在一些实施例中，负载包括至少一个电池、电子显示器、电子计算机、电子输入设备、机电输入设备、电子输出设备、机电输出设备等。这些设备的示例包括笔记本电脑、台式电脑、平板电脑、智能电话、打印机、扫描仪、电话端点、视频会议端点、键盘、鼠标、触控板、游戏外围设备、监视器、电视等。在一些实施例中，负载104包括部分或完全与系统100可分离的一个或多个设备。在一些实施例中，负载104包括部分或完全集成到或可集成到系统100中或与系统100分离的一个或多个设备。

充电器116可以包括用于对负载104充电或放电的一个或多个电气、电子、机电、电化学或类似设备或系统。在一些实施例中，充电器可以包括感应充电器。感应充电器可以是但不限于降压充电器、升压充电器、降压-升压充电器及其组合等。

图2A、图2B、图3A、图3B、图4A、图4B、图5A和图5B分别示出了示例性系统200A、200B、300A、300B、400A、400B、500A和500B，每个系统不同地包括降压升压充电器或降压充电器，并且包括直接充电路径。仅出于说明的目的，本文中引用的上述附图的元件仅通过数字指代共享对应附图标记的所有示例性元件。在一些实施例中，示例性系统200、300、400或500可以包括被组装在印刷电路板、无焊电路板(例如，“试验板(breadboard)”)等上的一个或多个分立的电气、电子或类似元件。在一些实施例中，示例性系统200、300、400或500的一个或多个元件可以在被组装在印刷电路板、无焊电路板等上的一个集成电路或多个集成电路中制造。在一些实施例中，示例性系统200、300、400或500的一个或多个部分或组件可以在一个或多个可编程或可重编程设备或系统中实现。

系统200可以包括输入部分210、输入控制器部分220、直接充电部分230、充电部分240、电池部分260和输出部分270。系统200、300、400和500还可以分别包括系统电容器228、328、428或528。在一些实施例中，输入控制器部分220、直接充电部分230和充电部分240中的一个或多个包括或被耦合到一个或多个逻辑器件，该一个或多个逻辑器件可操作为激活和停用其中的晶体管。虽然可以将各种器件描述为通过示例的方式体现为功率MOSFET，但是应当理解，除了或代替功率MOSFET，根据本实施例的示例性系统可以包括各种类型的一个或多个晶体管。各种类型的示例性晶体管包括但不限于已知或可能成为已知的FET、MOSFET、IGBT和BJT。

输入部分210可以包括用于从外部设备、系统等接收输入功率的输入端子212和214。在一些实施例中，输入端子212和214包括与有线或无线功率接口、电缆、连接器、适配器等可耦合的端子。在一些实施例中，输入节点212和214中的至少一个包括一个或多个USB端子或端口(例如，USB-C、USB-PD)。在一些实施例中，输入功率包括至少一个固定、交替、可变或类似的电压、电流、电容、电感、通量等，如已知的或可能成为已知的。输入部分310、410和510可以对应于输入部分210。此外，输入端子312、412和512以及输入端子314、414和514可以分别对应于输入端子212和214。

输入控制器部分220可以包括一个或多个控制设备或元件，用于可控地激活和停用输入端子部分210与系统200的一个或多个部分(包括直接充电部分230和充电部分240中的一个或多个)之间的连接。在一些实施例中，输入控制器部分220包括第一输入控制器，该第一输入控制器包括：控制从输入端子212接收的输入功率的输入控制器晶体管222和224。在一些实施例中，输入控制器晶体管222和224包括功率MOSFET，该功率MOSFET与朝向公共节点定向的相应体二极管阳极串联布置。在一些实施例中，这种布置使处于断开状态下的至少电压、电流等的泄漏最小化，从而将输入端子212与至少直接充电部分230和充电部分240电隔离。在一些实施例中，输入控制器部分220包括第二输入控制器，第二输入控制器包括：控制从输入端子214接收的输入功率的输入控制器晶体管226。在一些实施例中，输入控制器晶体管226包括功率MOSFET。在一些实施例中，一个或多个输入控制器晶体管的栅极端子耦合到用于切换激活和停用的一个或多个输入控制逻辑器件。输入控制器部分320、420和520可以对应于输入控制器部分220。此外，输入控制器晶体管222、224和226可以分别对应于输入控制器晶体管322、422和522、输入控制器晶体管324、424和524以及输入控制器晶体管326、426和526。

输出部分270可以包括用于供应输出电压的输出节点272。在一些实施例中，输出节点272包括用于根据负载110供应输出功率的有线连接接口。在一些实施例中，输出节点272包括与有线或无线功率接口、电缆、连接器、适配器等可耦合的端子。在一些实施例中，输出节点包括到以下项的连接接口：共同集成的、共同可集成或可分离的电气、电子或类似设备或系统。在一些实施例中，输出节点272包括一个或多个USB端子或端口(例如，USB-C、USB-PD)。在一些实施例中，输出功率包括至少一个固定、交替、可变或类似的电压、电流、电容、电感、通量等，如已知的或可能成为已知的。输出部分370、470和570可以对应于输出部分270。此外，输出节点372、472和572可以对应于输出端子270。

直接充电部分230可以包括一个或多个控制设备或元件，用于可控地激活和停用输入端子部分210与系统200的一个或多个部分(包括充电部分240、电池部分260和输出部分270中的一个或多个)之间的连接。在一些实施例中，直接充电部分230包括：控制从输入控制器部分220接收的输入功率的直接输入控制晶体管232和234。在一些实施例中，直接输入控制晶体管232和234包括功率MOSFET，该功率MOSFET与朝向公共节点定向的相应体二极管阴极串联布置。在一些实施例中，这种布置使处于断开状态下的至少电压、电流等的泄漏最小化，从而将输入控制器部分220与至少电池部分260电隔离。在一些实施例中，直接充电部分230包括输出控制晶体管236，控制输出到至少输出部分270的直接充电功率。在一些实施例中，输出控制晶体管236包括功率MOSFET。在一些实施例中，一个或多个直接输入控制晶体管232和234以及输出控制晶体管236的栅极端子耦合到用于切换激活和停用的一个或多个输入控制逻辑器件。直接充电部分330、430和530可以对应于直接充电部分230。此外，直接输入控制晶体管332、432和532、直接输入控制晶体管334、434和534、以及输出控制晶体管336、436和536可以分别对应于直接输入控制晶体管232、直接输入控制晶体管234和输出控制晶体管236。在一些实施例中，直接充电部分230和430分别耦合到充电器部分240或440的输入节点。在备选实施例中，直接充电部分330和530分别可操作地耦合到充电器部分340或540的电感器的输入节点。

充电部分240可以包括高压侧降压晶体管242、低压侧降压晶体管244、高压侧升压晶体管246、低压侧升压晶体管248、电感器250和输出电容器252，以用于将输入功率转换为满足一个或多个预定电参数或磁参数的输出功率。在一些实施例中，充电部分240包括耦合到高压侧降压晶体管242的源极端子的输入节点。在一些实施例中，充电部分240包括电感器输入节点，该电感器输入节点耦合到高压侧降压晶体管242的漏极端子、低压侧降压晶体管244的源极端子以及电感器250的输入端子。充电部分340、440和550可以对应于充电部分220。此外，高压侧降压晶体管342、442和542、低压侧降压晶体管344、444和544、高压侧升压晶体管346、低压侧升压晶体管348、电感器350、450和550、以及输出电容器352、452和552可以分别对应于高压侧降压晶体管242、低压侧降压晶体管244、高压侧升压晶体管246、低压侧升压晶体管248、电感器250和输出电容器252。

图2A示出了包括耦合到充电器输入端的降压-升压充电器和直接充电器的示例性电路装置。如图2A所示，示例性系统200A包括在系统节点238处的直接充电路径。在一些实施例中，系统节点238在输入控制器晶体管224A-B的源极端子处耦合到输入控制器部分220A-B、在高压侧降压晶体管242A-B的源极端子处耦合到充电器部分240A-B，并且在直接输入控制晶体管232A-B的漏极端子处耦合到直接充电部分230A-B。

图2B示出了处于直接充电状态的图2A的示例性电路装置。如图2B所示，处于示例性直接充电状态的系统200B包括：通过系统节点238从输入节点214到电池部分260B的电池262B的示例性直接充电路径。另外，系统200B的示例性直接充电状态将输入节点212和输出节点272与直接充电路径和系统节点238隔离。在系统200B的示例性直接充电状态下，输入控制器晶体管226B和直接输入控制晶体管232B和234B被激活。此外，输入控制器晶体管222B和224B、高压侧降压晶体管242B和输出控制晶体管236B被停用。在这种状态下，系统200B以“仅充电”模式操作，在这种模式下，输入功率被输送到电池262B并且与输出节点272隔离。在一些实施例中，这种充电状态允许将所有输入功率施加到电池而不会还将其施加到用于操作包括系统200B的设备的电子器件。作为一个示例，系统200B可以包括移动电子设备，电池262B可以包括移动电子设备的电池，并且输出节点272可以耦合到移动电子设备的操作电子器件。在一些实施例中，操作电子器件可以包括已知或可能变得已知的移动设备显示器、天线、处理器、非暂态存储器等中的一种或多种。因此，系统200B的示例性直接充电状态可以将输入功率与设备显示器、天线、处理器、存储器等隔离以优先考虑设备电池的快速充电。

在一些实施例中，系统200B可以以输入节点212和214、电池262B以及输出节点272的激活的各种组合来操作。在一些实施例中，系统200B的另一示例性直接充电状态可以在充电模式下操作，在这种模式下，输入功率同时输送到电池262B和输出节点272。在一些实施例中，系统200B可以允许耦合到输出节点272的操作电子器件以全功率或低功率模式操作，同时为电池262B充电。在该示例性状态下，输出控制晶体管可以被激活。在一些实施例中，系统200B的又一示例性直接充电状态可以从输入节点212接收输入功率，共同地或代替从输入节点214接收输入功率。作为一个示例，系统200B可以通过激活输入控制器晶体管222B和224B并且停用输入控制器晶体管226B，来仅从输入节点212接收输入功率。作为另一示例，系统200B可以通过激活输入控制器晶体管222B、224B和226B共同从输入节点212和214接收输入功率。应当理解，本实施例不限于输入节点和输入控制器晶体管的示例数目或类型，并且可以包括已知或可能成为已知的任何数目和类型的输入节点和输入控制器晶体管。

图3A示出了包括耦合到电感器输入端的降压-升压充电器和直接充电器的示例性电路装置。如图3A所示，示例性系统300A包括在系统节点338处的直接充电路径。在一些实施例中，系统节点338在高压侧降压晶体管242A-B的漏极端子和电感器250的输入端子处耦合到充电器部分240A-B，并且在直接输入控制晶体管232A-B的漏极端子处耦合到直接充电部分230A-B。

图3B示出了处于直接充电状态的图3A的示例性电路装置。如图3B所示，处于示例性直接充电状态的系统300B包括通过系统节点338从输入节点314到电池部分360B的电池362B的示例性直接充电路径。另外，系统300B的示例性直接充电状态将输入节点312和输出节点372与直接充电路径和系统节点338隔离。在系统300B的示例性直接充电状态下，输入控制器晶体管326B、高压侧降压晶体管342B和直接输入控制晶体管232B和234B被激活。此外，输入控制器晶体管222B和224B、高压侧升压晶体管346B和输出控制晶体管336B被停用。应当理解，至少在系统200B可操作的任何直接充电状态下，系统300B也可操作。

图4A示出了包括耦合到充电器输入的降压充电器和直接充电器的示例性电路装置。如图4A所示，示例性系统400A包括在系统节点438处的直接充电路径。在一些实施例中，系统节点438在输入控制器晶体管424A-B的源极端子处耦合到输入控制器部分420A-B，在高压侧降压晶体管242A-B的源极端子处耦合到充电部分440A-B，在直接输入控制晶体管232A-B的漏极端子处耦合到直接充电部分230A-B。

图4B示出了处于直接充电状态的图4A的示例性电路装置。如图4B所示，处于示例性直接充电状态的系统400B包括通过系统节点438从输入节点414到电池部分460B的电池462B的示例性直接充电路径。此外，系统400B的示例性直接充电状态将输入节点412和输出节点472与直接充电路径和系统节点438隔离。在系统400B的示例性直接充电状态下，输入控制器晶体管426B以及直接输入控制晶体管432B和434B被激活。此外，输入控制器晶体管422B和424B、高压侧降压晶体管442B和输出控制晶体管436B被停用。应当理解，至少在系统200B可操作的任何直接充电状态下，系统400B也可操作。

图5A示出了包括耦合到电感器输入的降压充电器和直接充电器的示例性电路装置。

图5B示出了处于直接充电状态的图4A的示例性电路装置。如图5B所示，处于示例性直接充电状态的系统500B包括通过系统节点538从输入节点514到电池部分560B的电池562B的示例性直接充电路径。另外，系统500B的示例性直接充电状态将输入节点512与直接充电路径和系统节点538隔离。在系统500B的示例性直接充电状态下，输入控制器晶体管526B、高压侧降压晶体管542B和直接输入控制晶体管532B和534B被激活。此外，输入控制器晶体管522B和524B以及输出控制晶体管536B被停用。在一些实施例中，系统500B的示例性直接充电状态可以在充电模式下操作，在这种模式下，输入功率被共同传送到电池562B和输出节点572。在一些实施例中，系统500B可以允许耦合到输出节点572的操作电子器件以全功率或低功率模式操作，同时为电池5262B充电。在该示例性状态下，输出控制晶体管可以被激活。在一些实施例中，系统500B可以与输入节点512和514的激活的各种组合一起操作。在一些实施例中，根据系统200B的操作，系统500B的另一示例性直接充电状态可以从输入节点512接收输入功率，共同地或代替从输入节点514接收输入功率。

图6示出了根据本实施例的包括直接充电状态的示例性充电方法。在一些实施例中，示例性系统100-500中的一个执行根据本实施例的方法600。

在步骤610，示例性系统接收输入功率信号。在一些实施例中，输入功率信号包括电压、电流、电感、电容、通量等。在一些实施例中，在输入节点212、214、312、314、412、414、512和514中的一个或多个处接收输入功率信号。方法600然后继续到步骤612。

在步骤612，示例性系统获取充电状态。在一些实施例中，根据本实施例，示例性系统根据从控制示例性系统的一个或多个晶体管的至少一个状态控制逻辑器件接收的指令，来获取充电状态。在一些实施例中，状态控制逻辑器件包括至少一个处理器，该至少一个处理器可操作为基于示例性系统的一个或多个特性来确定、选择或标识充电状态的。在一些实施例中，示例性系统根据从用户或用户设备接收的一个或多个指令来获取充电状态。在一些实施例中，示例性系统从与在输出节点272、372、472或572处耦合到示例性系统的设备或系统相关联的设备或系统获取充电状态，或者从与在输入节点212、214、312、314、412、414、512和514中的一个或多个处耦合到示例性系统的设备或系统相关联的设备或系统获取充电状态。然后该方法继续到步骤620。

在步骤620，示例性系统检测所获取的充电状态是否满足直接充电条件。在一些实施例中，直接充电条件包括：用于支持从输入102到电池106和负载110中的至少一者的直接充电路径的、处于激活和停用状态的特定组合的晶体管的配置。在一些实施例中，直接充电条件包括：针对可以允许或禁止示例性实施例的一个或多个晶体管的激活或停用的逻辑或电参数的逻辑或电阈值。作为一个示例，逻辑参数包括用于指示电子设备的直接充电状态的二元标志，并且逻辑参数的逻辑阈值包括用户或电子设备对“真实”状态的直接充电的选择。这里，用户可以出于任何原因而选择电子设备进入直接充电模式，或者如果电子设备能够直接充电、并且电子设备的条件满足自动直接充电阈值，则设备可以选择直接充电模式以进行“快速”充电。作为另一示例，电参数包括电子设备的电池的电压、电流等水平，并且逻辑参数的电阈值包括基于与电参数相关联的自动直接充电阈值的直接充电的触发。作为一个示例，自动直接充电阈值可以包括低于阈值电压、电流或类似电气特性的电池功率水平。如果示例性系统检测到所获取的充电状态满足直接充电条件，则方法600继续到步骤622。备选地，如果示例性系统没有检测到所获取的充电状态满足直接充电条件，或者检测到所获取的充电状态不满足直接充电条件，则方法600继续到步骤624。

在步骤622，示例性系统进入直接充电状态。在一些实施例中，示例性系统通过输入控制器104和直接充电器108，将来自输入102的未转换功率至少供应给电池106。在示例性直接充电状态下，输入功率直接流到电池106而不通过充电器112进行转换。因此，示例性系统可以用直接来自输入102的功率给电池106充电，而没有与通过充电器112来供应功率相关联的潜在功率和效率损失。

在步骤624，示例性系统进入默认充电状态。在一些实施例中，示例性系统通过输入控制器104和充电器112，将来自输入102的转换后的功率供应给电池106和负载110中的至少一者。在示例性默认充电状态下，输入功率在通过充电器112转换之后流向电池106和负载110中的至少一者。因此，示例性系统可以用来自输入102的、通过充电器112被转换后的功率给电池充电，以支持具有各种不同输入功率特性的输入功率，而不一定与电池106和负载110中的至少一者直接兼容。

图7示出了根据本实施例的包括多个直接充电状态的示例性充电方法。在一些实施例中，示例性系统100 500之一执行根据本实施例的方法700。

在步骤710，示例性系统选择输入电源。在一些实施例中，示例性系统可以从多个可用电源中选择输入电源。在一些实施例中，可用电源包括向输入端子212、214、312、314、412、414、512和514中的一个或多个供电的一个或多个设备。在一些实施例中，电源通过可操作性地耦合到兼容的USB-C、USB-PD或类似输入端子(包括输入102和输入控制器104)的USB-C、USB-PD或类似电缆连接到输入端子212、214、312、314、412、414、512和514中的一个或多个。在一些实施例中，选择包括：选择具有足够功率输送能力或可能与功率输送兼容的功率特性的输入端子。在一些实施例中，选择包括：选择多个输入电源。作为一个示例，电子设备可以选择如下的所有USB-C或USB-PD端子，这些端子通过到外部或可分离设备的各种电缆可操作地耦合到与USB-C、USB-PD等兼容的电源。方法700然后继续到步骤712。

在步骤712，示例性系统接收输入功率信号。在一些实施例中，系统根据步骤610接收输入信号。方法700然后继续到步骤714。

在步骤714，示例性系统获取至少一个输入功率特性。在一些实施例中，至少一个输入特性包括与USB-C或USB-PD兼容的至少一个测量电压、电流、电感、电容、通量等。作为一个示例，示例性系统可以测量与所接收的输入功率信号相关联的电流和电压。方法700然后继续到步骤720。

在步骤720，示例性系统检测所获取的输入功率特性是否满足直接充电功率条件。在一些实施例中，直接充电功率条件包括：针对可以允许或禁止示例性实施例的一个或多个晶体管的激活或停用的逻辑或电参数的逻辑或电阈值。作为一个示例，逻辑参数包括：用于指示输入功率与电子设备的直接充电的兼容性的二元标志，并且针对逻辑参数的逻辑阈值包括：定义了与电子设备的直接充电兼容的功率输入的最小或最大电压或电流中的至少一项。如果示例性系统检测到所获取的输入功率特性满足直接充电功率条件，则方法700继续到步骤722。备选地，如果示例性系统没有检测到所获取的输入功率特性满足直接充电功率条件，或者检测到所获取的输入功率特性不满足直接充电功率条件，则方法700继续到步骤724。

在步骤722，示例性系统获取充电状态。在一些实施例中，系统根据步骤612获取充电状态。该方法然后继续到步骤730。

在步骤730，示例性系统检测所获取的充电状态是否满足直接充电状态条件。在一些实施例中，系统根据步骤620检测所获取的充电状态是否满足直接充电状态条件。如果示例性系统检测到所获取的充电状态满足直接充电状态条件，则方法700继续到步骤740。备选地，如果示例性系统没有检测到所获取的充电状态满足直接充电状态条件，或者检测到所获取的充电状态不满足直接充电状态条件，则方法700继续到步骤724。

在步骤740，示例性系统检测所获取的充电状态是否满足仅电池直接充电条件。在一些实施例中，仅电池直接充电条件包括用于支持从输入102到电池106的直接充电路径同时电隔离负载110的处于激活和停用状态的特定组合的晶体管的配置。在一些实施例中，仅电池直接充电条件包括：针对可以允许或禁止示例性实施例的一个或多个晶体管的激活或停用的逻辑或电参数的逻辑或电阈值。作为一个示例，逻辑参数包括用于指示电子设备的仅电池直接充电状态的二元标志，并且逻辑参数的逻辑阈值包括用户或电子设备对“真实”状态的仅电池直接充电的选择。这里，用户可以出于任何原因而选择电子设备进入仅电池直接充电模式，或者如果电子设备能够直接充电并且电子设备的条件满足自动仅电池直接充电阈值，则设备可以选择仅电池直接充电模式以进行“快速”充电。在一些实施例中，根据本实施例，仅电池直接充电阈值可以包括电子设备的电池的功率水平等级(例如，高、中、低或临界)。

作为另一示例，电参数包括电子设备的电池的电压、电流等水平，并且逻辑参数的电阈值包括基于与电参数相关联的自动仅电池直接充电阈值的仅电池直接充电的触发。作为一个示例，自动仅电池直接充电阈值可以包括低于阈值电压、电流或类似电气特性的电池功率水平。如果示例性系统检测到所获取的充电状态满足仅电池直接充电条件，则方法700继续到步骤742。备选地，如果示例性系统没有检测到所获取的充电状态满足仅电池直接充电条件，或者检测到所获取的充电状态不满足仅电池直接充电条件，方法700继续步骤744。

在步骤742，示例性系统进入仅电池直接充电状态。在一些实施例中，示例性系统通过输入控制器104和直接充电器108将来自输入102的未转换功率供应给电池106，同时将负载110电隔离。在示例性的仅电池直接充电状态下，输入功率直接流到电池106而不通过充电器112进行转换。因此，示例性系统可以用直接来自输入102的专用功率给电池106充电，而没有与通过充电器112来供应功率相关联的潜在功率和效率损失。

在步骤744，示例性系统进入电池和负载直接充电状态。在一些实施例中，示例性系统通过输入控制器104和直接充电器108，将来自输入102的未转换功率供应给电池106和负载110。在示例性电池和负载直接充电状态下，输入功率直接流到电池106和负载110而不通过充电器112进行转换。因此，示例性系统可以用直接来自输入102的功率给电池106充电和向负载110供应系统功率，而没有与通过充电器112来供应功率相关联的潜在功率和效率损失。

在步骤724，示例性系统进入默认充电状态。在一些实施例中，系统根据步骤624进入默认充电状态。

本文中描述的主题有时说明包含在不同其他组件内或与不同其他组件连接的不同组件。应当理解，这样描绘的架构是说明性的，并且实际上可以实现能够实现相同功能的很多其他架构。从概念上讲，实现相同功能的任何组件布置都是有效地“关联”的，从而实现期望功能。因此，本文中组合以实现特定功能的任何两个组件可以被视为彼此“关联”，从而实现期望功能，而与架构或中间组件无关。同样，任何两个如此关联的组件也可以被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现期望功能，并且任何两个能够如此关联的组件也可以被视为“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现期望功能。可操作地耦合的具体示例包括但不限于物理可配合和/或物理交互组件和/或无线可交互和/或无线交互组件和/或逻辑交互和/或逻辑可交互组件。

关于本文中复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文和/或应用将复数翻译成单数和/或将单数翻译成复数。为了清楚起见，本文中可以明确地阐述各种单数/复数布置。

本领域技术人员将理解，一般而言，本文中使用的术语、尤其是所附权利要求书(例如，所附权利要求书的主体)中使用的术语通常旨在作为“开放”术语(例如，术语“包括(including)”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有(having)”应当解释为“至少具有”，术语“包括(includes)”应当解释为“包括但不限于”等)。

尽管附图和描述可以说明方法步骤的特定顺序，但是除非以上不同地指定，否则这些步骤的顺序可以与所描绘和描述的不同。此外，除非以上另有说明，否则两个或更多步骤可以同时或部分同时执行。例如，这种变化可以取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。同样，所描述的方法的软件实现可以通过标准编程技术与基于规则的逻辑和其他逻辑来完成，以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。

本领域技术人员将进一步理解，如果意图引入特定数目的权利要求引述，则该意图将在权利要求中明确引述，并且在没有该引述的情况下，不存在该意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可以包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以介绍权利要求的叙述。然而，这样的短语的使用不应当被解释为暗示通过不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”引入权利要求引述将包含这样的引入的权利要求引述的任何特定权利要求限制为仅包含一个这样的引述的发明，即使相同权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一个(a)”或“一个(an)”等不定冠词(例如，“一个(a)”和/或“一个(an)”通常应当解释为表示“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于使用定冠词来介绍权利要求。此外，即使明确引用了所引入的权利要求引用的特定编号，本领域技术人员将认识到，这样的引用通常应当被解释为至少表示所引用的编号(例如，没有其他修饰语的“两个引用”的简单引用通常是指至少两个引用、或两个或更多个引用)。

此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的约定的情况下，一般而言，这样的构造旨在在本领域技术人员将理解该约定的意义上(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于以下系统：有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等)。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的约定的情况下，一般而言，这样的构造旨在在本领域技术人员将理解该约定的意义上(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于以下系统：有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等)。本领域技术人员将进一步理解，实际上呈现两个或更多个备选术语的任何分离词和/或短语(无论是在说明书、权利要求或附图中)都应当被理解为考虑包括这些术语之一、这些术语中的任何一个、或这两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应当理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

此外，除非另有说明，否则“约”、“大概”、“大约”、“基本上”等词语的使用表示正负百分之十。

已经出于说明和描述的目的呈现了说明性实施例的前述描述。并不旨在穷举或限制于所公开的精确形式，并且修改和变化根据上述教导是可能的或者可以从所公开的实施例的实践中获取。本发明的范围旨在由所附的权利要求及其等同物来定义。

Claims (20)

1.一种设备，包括：

输入功率组件；

系统供应组件；

感应充电器组件，可操作地耦合到所述输入功率组件和所述系统供应组件；以及

直接充电器组件，可操作地耦合到所述感应充电器组件和所述系统供应组件。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述感应充电器组件的输入节点和所述直接充电器组件的输入节点，在第一设备节点处可操作地耦合到所述输入功率组件的输出节点。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述感应充电器组件的输入节点在第一设备节点处可操作地耦合到所述输入功率组件的输出节点，并且所述直接充电器组件的输入节点在第二节点处可操作地耦合到所述感应充电器组件的电感器节点。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述直接充电器组件的第一输出在第三设备节点处可操作地耦合到电池组件。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述直接充电器组件的第二输出节点在第四设备节点处可操作地耦合到所述感应充电器组件的输出节点和所述系统供应组件。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述直接充电器组件包括：旁路输出开关，将所述第三设备节点可操作地耦合到所述第四设备节点。

7.根据权利要求4所述的设备，其中所述直接充电器组件包括：旁路输入开关，将所述第三设备节点在第一设备节点处可操作地耦合到所述输入功率组件的输出节点。

8.根据权利要求4所述的设备，其中所述直接充电器组件包括：旁路输入开关，将所述第三设备节点在第一设备节点处可操作地耦合到所述感应充电器组件的输入节点。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述感应充电器组件包括降压充电器和降压升压充电器中的至少一种。

10.一种方法，包括：

接收输入功率信号；

获取充电条件；

根据所获取的充电条件满足第一充电条件，进入第一充电状态；以及

根据所获取的充电条件满足第二充电条件，进入第二充电状态。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

从一个或多个输入功率组件中选择电源，

其中接收所述输入功率信号还包括：从所选择的输入功率组件接收所述输入功率信号。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括：

获取与所述输入功率信号相关联的输入功率特性，

其中进入所述第一充电状态还包括：根据所接收的输入功率特性满足功率特性条件、以及所获取的充电条件满足第一充电条件，进入所述第一充电状态。

13.根据权利要求12所述的方法，其中进入所述第二充电状态还包括：根据所接收的输入功率特性满足所述功率特性条件、以及所获取的充电条件满足第二充电条件，进入所述第二充电状态。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：

根据所接收的输入功率特性不满足所述功率特性条件，进入第三充电状态。

15.根据权利要求10所述的方法，其中进入所述第一充电状态包括：

向电池组件供应所述输入功率信号，

将所述输入功率信号与系统供应组件隔离，以及

将所述输入功率信号与感应充电器隔离。

16.根据权利要求10所述的方法，其中进入所述第二充电状态包括：

向电池组件供应所述输入功率信号，以及

将所述输入功率信号与感应充电器隔离。

17.根据权利要求16所述的方法，其中进入所述第二充电状态还包括向系统供应组件供应所述输入功率信号。

18.根据权利要求14所述的方法，其中进入所述第三充电状态包括：

基于所述输入功率信号生成转换后的功率信号；以及

向电池组件和系统供应组件中的至少一者供应所述输入功率信号。

19.根据权利要求18所述的方法，其中生成所述转换后的功率信号包括：通过降压转换器和降压升压转换器中的至少一者生成所述转换后的功率信号。

20.一种系统，包括：

输入功率组件；

系统供应组件；

感应充电器组件，可操作地耦合到所述输入功率组件和所述系统供应组件；以及

直接充电器组件，可操作地耦合到所述感应充电器组件和所述系统供应组件。

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