CN116137449A - 基于主从关系的充电装置及充电系统 - Google Patents

基于主从关系的充电装置及充电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116137449A
CN116137449A CN202111359109.0A CN202111359109A CN116137449A CN 116137449 A CN116137449 A CN 116137449A CN 202111359109 A CN202111359109 A CN 202111359109A CN 116137449 A CN116137449 A CN 116137449A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging device
power
charging
processing unit
slave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111359109.0A
Other languages
English (en)
Inventor
苏子杰
张耿铨
杨修铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canyon Semiconductor Inc
Original Assignee
Canyon Semiconductor Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canyon Semiconductor Inc filed Critical Canyon Semiconductor Inc
Priority to CN202111359109.0A priority Critical patent/CN116137449A/zh
Publication of CN116137449A publication Critical patent/CN116137449A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00045Authentication, i.e. circuits for checking compatibility between one component, e.g. a battery or a battery charger, and another component, e.g. a power source
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种基于主从关系的的充电装置及充电系统,该充电系统包含一主充电装置以及至少一从充电装置。该主充电装置与一目标装置耦合。该至少一从充电装置与该主充电装置电性连接。该至少一从充电装置中的一边缘从充电装置与一电源耦合。该主充电装置确定该主充电装置及该至少一从充电装置的一功率输出分布,并向该至少一从充电装置通知该功率输出分布。该至少一从充电装置根据该功率输出分布向该主充电装置提供一补充电力。该主充电装置还基于该补充电力而为该目标装置提供一特定功率的电力,以便与该至少一从充电装置协作对该目标装置进行充电。

Description

基于主从关系的充电装置及充电系统
技术领域
本公开涉及一种充电装置及充电系统。更具体而言,本公开是关于一种基于主从关系(master-slave relationship)进行运作的充电装置及充电系统。
背景技术
随着如“PD(Power Delivery)”、“QC(Quick Charge)”、“FCP(Fast ChargeProtocol)”、“SCP(Super Charge Protocol)”等快速充电技术的快速发展,高功率充电器在主流市场上正发挥着重要作用。然而,为确保高功率的输出,传统的充电器不是体积庞大就是因其特殊材料(例如,氮化镓(Gallium nitride,GaN))而带来高昂的制造成本,并且无论哪种方式皆无法提供最大瓦数的灵活性。某些传统充电器是通过包含插座形式的可插拔(经由其他充电器)设计而使其具可扩展性,但其扩展插口的数量(即,支持的充电器数量)在被制造出时就已经是固定的,且其处理所插入的扩展充电器的逻辑是根据前述固定的数量而预先定义好的。因此,传统充电器在所支持的最大功率方面仍远未达成真正的灵活性。有鉴于此,本发明所属技术领域亟需一种不仅可提供高功率输出,且所能提供的最大瓦数具有真正灵活性的充电系统。
发明内容
为至少解决上述问题,本公开提供一种充电装置。该充电装置包含一处理单元、一通信接口、一电源控制器模块、一电源控制接口及一充电接口。该通信接口与该处理单元电性连接且能够将该处理单元与至少一协作充电装置耦合。该电源控制器模块与该处理单元及该电源控制接口电性连接。该电源控制接口能够将该电源控制器模块与该至少一协作充电装置耦合。该充电接口与该处理单元及该电源控制器模块电性连接。该处理单元用以基于一目标装置是否附接至该充电接口来确定与该至少一协作充电装置处于一主从关系的该充电装置之一角色。该电源控制器模块用以基于该角色与该至少一协作充电装置协作来为一目标装置提供一特定功率的电力。
为至少解决上述问题,本公开还提供一种基于一主从关系的充电系统。该充电系统包含一主充电装置及至少一从充电装置。该主充电装置与一目标装置耦合。该至少一从充电装置与该主充电装置电性连接。该至少一从充电装置中之一边缘从充电装置与一电源耦合。该主充电装置用以确定该主充电装置及该至少一从充电装置之一功率输出分布,并向该至少一从充电装置通知该功率输出分布。该至少一从充电装置用以根据该功率输出分布向该主充电装置提供一补充电力。该主充电装置还用以基于该补充电力为该目标装置提供一特定功率的电力,以便与该至少一从充电装置协作对该目标装置进行充电。
本公开中的多个充电装置能够彼此电性连接且基于主从关系协作。从充电装置的数量可藉由以类似于现有从充电装置的方式附接至充电系统来任意增加,而不限于一固定数量。因此,主充电装置所能为目标装置提供的最大瓦数可对应地增加。因此,本公开所提供基于主从关系的充电装置的系统无疑已解决了本发明所属技术领域中的上述问题。
本发明内容总体上描述了本公开的核心概念,并涵盖所欲解决的技术问题、解决问题的技术手段及本公开的功效,以提供本发明所属领域技术人员对本公开的基本理解。然而,应理解,本发明内容并不旨在涵盖本公开的所有实施例,而是仅被提供用来以简单的形式呈现本公开的核心概念,并作为对以下详细描述的基本介绍。为使本发明所属领域技术人员更进一步理解所请求保护的发明的特征,以下段落将伴随附图而针对本发明实施的详细技术及优选实施例进行描述。
附图说明
所附的附图可辅助描述本公开,其中:
图1为根据本公开的一或多个实施例的充电系统的示意图。
图2为图1所示充电系统的更详细的示意图。
图3为根据本公开的一或多个实施例的充电系统的示意图,其包含如图1及图2所示的充电系统,但具有多于一个的从充电装置。
【符号说明】
如下所示:
1:充电系统
10:目标装置
11、21、22、2N:充电装置
111、121:通信接口
112、122:电源控制接口
113、123:充电接口
114、115、124、125:电性连接端口
G11、G21:输入/输出(I/O)端口
M1、M2:处理单元
P1、P2:电源
PC1、PC2:电源控制器模块
R1:电阻器
S1、S2:开关
TPS11、TPS21:第一电性连接端口
TPS12、TPS22:第二电性连接端口
具体实施方式
在以下描述的实施例并不旨在将本发明限制于在这些实施例中描述的任何特定环境、应用、结构、过程或步骤。在附图中,与本发明无关的元件未予绘示。图中个别元件的尺寸及尺寸关系仅为示例性实例,且并不旨在限制本发明。除非特别说明,否则在以下描述中,相同(或相似)的元件符号可对应于相同(或相似)的元件。
在本文中使用的用语仅用于描述实施例的目的,且并不旨在限制本发明。单数形式“一”亦旨在包含复数形式,除非上下文另有清楚指示。“包含”、“包括”等用语指定所述角色、整数、步骤、操作和/或元件的存在,但不排除一或多个其他角色、整数、步骤、操作、元件和/或其组合的存在或添加。用语“和/或”包含一或多个相关列出项的任何及所有组合。尽管在本文中可能使用“第一”、“第二”、“第三”等用语来描述各种元件,但该等元件不应被该等用语限制。该等用语仅用于区分一个元件与另一元件。因此,举例而言,在不背离本发明的精神及范围的情况下,以下描述的一第一元件也可被称为一第二元件。
图1为根据本公开的一或多个实施例的充电系统的示意图。图2为图1所示的充电系统更详细的示意图。图1及图2所示内容仅用于例示本公开的实施例,而非用于限制本公开。
同时参照图1及图2,用于对一目标装置10充电之一充电系统1可包含多个充电装置,例如充电装置11及21。目标装置10可为包含一可充电电池的各种电子装置其中之一,例如一智能手机、一笔记型计算机、一平板计算机、一智能型手表、一照相机等。
充电装置11可至少包含一处理单元M1、一通信接口111、一电源控制器模块PC1、一电源控制接口112及一充电接口113。处理单元M1可与通信接口111及电源控制器模块PC1电性连接。电源控制器模块PC1可与电源控制接口112电性连接。充电接口113可与处理单元M1及电源控制器模块PC1电性连接。
充电系统1的充电装置可共享一类似的结构设计,在某些实施例中甚至共享相同的设计。因此,充电装置21可至少包含一处理单元M2、一通信接口121、一电源控制器模块PC2、一电源控制接口122及一充电接口123。处理单元M2可与通信接口121及电源控制器模块PC2电性连接。电源控制器模块PC2可与电源控制接口122电性连接。充电接口123可与处理单元M2及电源控制器模块PC2电性连接。
处理单元M1及M2可为具有一信号处理功能之一微处理器或一微控制器等。一微处理器或微控制器为一种特殊的可编程集成电路,该电路具有计算、存储、输出/输入等能力,且可接受及处理各种编码指令,从而执行各种逻辑运算及算术运算,并输出对应的计算结果。处理单元M1及M2可被编程以解释各种指令并执行各种计算任务或程序。举例而言,各该处理单元M1及M2可为一微控制器单元(micro controller unit,MCU)。
各该通信接口111及121可为能够向外部装置传输充电装置的信息、尤其是处理单元M1及M2的信息并自该等外部装置接收信息的一接口。各该通信接口111及121可为提供有线和/或无线通信功能的一元件,且在某些实施例中,处理单元M1及M2可分别包含用于驱动所述元件的一相应固件/软件。
举例而言,各该通信接口111及121可为实施为一集成电路间(inter-integratedcircuit,I2C)连接端口的一集成电路间接口(I2C接口)。作为另一实例,各该通信接口111及121可为用于无线通信的一收发器,例如天线、放大器、调制器、解调器、检测器、模拟至数字转换器、数字至模拟转换器等。作为又一实例,各该通信接口111及121可为用于有线通信的一收发器,例如十亿位以太网收发器、十亿位接口转换器(gigabit interface converter,GBIC)、小封装可插拔(small form-factor pluggable,SFP)收发器、百亿位小封装可插拔(ten-gigabit small form-factor pluggable,XFP)收发器等。
通信接口111及121能够将处理单元M1与处理单元M2耦合,使得充电装置11及21能够通过通信接口111及121彼此通信。应注意,通信接口111及121未必相同,只要其彼此兼容使得充电装置之间的通信能够建立并正常运行即可。
各该电源控制器模块PC1及PC2可为包含至少一功率管理集成电路(integratedcircuit,IC)及其周围的必要元件(例如桥、电容器、变压器、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)、电阻器等)的一电路,以便分别控制充电装置11及21的输入功率及输出功率。举例而言,电源控制器模块PC1可根据处理单元M1的命令增加充电装置11的输出电压,使得充电装置11可输出更高瓦数的功率。类似地,电源控制器模块PC2可根据处理单元M2的命令增加充电装置21的输出电压,使得充电装置21可输出更高瓦数的功率。本领域技术人员可轻易得知用于实施输入/输出功率调整的电源控制器模块PC1及PC2的结构细节,且因此在本文中不再予以完全阐述。
电源控制接口112可为电源控制器模块PC1的一对应电压总线,且可用于向充电装置11传输功率或者自充电装置11传出功率。类似地,电源控制接口122可为电源控制器模块PC2的一对应电压总线,且可用于将功率传输至充电装置21或自充电装置21传出功率。电源控制接口112及122可将电源控制器模块PC1与电源控制器模块PC2耦合。
充电装置11及21可彼此协作来对目标装置10充电。具体而言,充电装置11及21可在一主从关系下协作,其中与目标装置10电性连接的充电装置11为主机,且充电装置21为从机。处理单元M1可用以基于目标装置10是否附接至充电接口113来确定与充电装置21处于一主从关系的充电装置11的一角色。类似地,处理单元M2也可用以基于目标装置10是否附接至充电接口123来确定充电装置21的一角色。亦即,当充电装置11及21用于对目标装置进行充电时,与目标装置10耦合中的一个可为主机,而其余可为从机。
为便于描述,在以下描述中,充当主从关系的主机(例如,充电装置11)的充电装置可作为另一选择被称为“主充电装置”。类似地,在以下描述中,充当主从关系的从机(例如,充电装置21)的充电装置可作为另一选择被称为“从充电装置”。
各该充电接口113及123可为能够提供电源及数据传输功能的一接口,例如通用串行总线类型-A(USB-A)、通用串行总线类型-C(USB-C)、闪电(Lightning)等,并且可被实施为一端口或一连接器。在某些实施例中,充电接口可支持快速充电协议,例如“PD”、“QC”、“FCP”、“SCP”等。
在某些实施例中,电源控制器模块PC1与充电接口113之间的路径可用于传输功率,并且可藉由对应于例如“Vbus”引脚及“GND”引脚的导线来实施。此外,处理单元M1与充电接口113之间的路径可用于传输数据,具体而言一快速充电协议的数据。处理单元M1与充电接口113之间的路径可藉由对应于例如“CC1”、“CC2”、“D+”、“D-”等引脚的导线来实施。充电装置11可通过充电接口113与目标装置10耦合。处理单元M1可通过充电接口113检测目标装置10的附接/分离(例如,基于快速充电协议的附接/分离检测),并且当检测到目标装置10已附接至充电装置11时,可通过充电接口113与目标装置10开始基于快速充电的通信。
充电装置11可包含一第一电性连接端口TPS11及一第二电性连接端口TPS12,并且充电装置21可类似地包含一第一电性连接端口TPS21及一第二电性连接端口TPS22。第一电性连接端口TPS11及TPS21可分别与处理单元M1及M2电性连接,并且可用于与另一装置的第二电性连接端口耦合或者与一电源耦合。对应地,第二电性连接端口TPS12及TPS22也可分别与处理单元M1及M2电性连接,并且可用于与另一装置的第一电性连接端口耦合或者与地耦合。
充电系统1包含至少一从充电装置,所述至少一从充电装置中的一边缘从充电装置可启用包含在其中的一电源。在由图1及图2所示的情形中,仅存在一个从充电装置,因此充电装置21亦充当边缘从充电装置。在此情况下,可启用一电源P2,用于向充电装置21中的内部电路供电。
第一电性连接端口TPS11可与第二电性连接端口TPS22耦合,使得充电装置11及21可形成一电路。各该充电装置11及21可包含耦合在其自己的第一电性连接端口与第二电性连接端口之间的一电阻器R1。
充电装置11可包含与处理单元M1电性连接的一输入/输出(I/O)端口G11。充电装置21可类似地包含与处理单元M2电性连接之一I/O端口G21。I/O端口G11及G21可被配置用于确定边缘从充电装置。具体而言,当一从充电装置的I/O端口处于浮地状态(floating,亦即未连接至任何外部电平/装置)时,从充电装置可被视为一边缘从充电装置。在某些实施例中,充电装置11及21可分别包含电性连接端口114及124,以便为其他充电装置提供对一外部电平/装置的存取。
在由图1及图2所示的情形中,I/O端口G21处于浮地状态,并且I/O端口G11由于其与充电装置21的电性连接端口124连接而耦合至一特定电平(例如,地电平)。由于I/O端口G21处于浮地状态,故处理单元M2可启用电源P2,以便为充电装置21的电阻器R1供电。另一方面,由于I/O端口G11被充电装置21占用/与充电装置21耦合,故处理单元M1可不启用电源P1来为充电装置11的电阻器R1供电。
在某些实施例中,充电装置11可包含部署在地与开关S1之间的一电性连接端口115,并且充电装置21可包含部署在地与开关S2之间的一电性连接端口125。充电装置11还可包含与处理单元M1耦合以及位于电性连接端口115与第二电性连接端口TPS12之间的一开关S1,且处理单元M1可控制开关S1以影响第二电性连接端口TPS12与电性连接端口115之间的连接状态。类似地,充电装置21还可包含与处理单元M2耦合以及位于电性连接端口125与第二电性连接端口TPS22之间的一开关S2,且处理单元M2可控制开关S2以影响第二电性连接端口TPS22与电性连接端口125之间的连接状态。
在某些实施例中,I/O端口G11及G21可为一种类型的通用输入/输出(general-purpose input/output,GPIO)端口,例如一“GPIO1”端口。
如前所述,充电装置11与目标装置10耦合,因此其成为主充电装置。当通过充电接口113检测到目标装置10已附接至充电装置11时,处理单元M1可接通开关S1(例如,藉由提供如“逻辑1”等信号),使得第二电性连接端口TPS12耦合至地。另一方面,当检测到无装置通过充电接口123附接至充电装置21时,处理单元M2可关断开关S2,使得第二电性连接端口TPS22仅与第一电性连接端口TPS11耦合,并且充电装置11及21的电阻器R1彼此耦合。
然后,充电装置11可首先确定从充电装置的一数量,且然后基于该数量为每一从充电装置分配一地址。为此,在某些实施例中,处理单元M1可基于在第一电性连接端口TPS11及TPS21处检测到的电压来确定该数量。具体而言,处理单元M1可首先接通开关S1以引入地信号。此后,电源P2可被启用,而电源P1可不被启用,乃因充电装置21的I/O端口G21处于浮地状态,而充电装置11的I/O端口G11处于连接状态。充电装置11及21的电阻器R1因此可彼此耦合,藉此形成一分压器。因此,处理单元M2及M1可分别在第一电性连接端口TPS21及TPS11处检测到一电压。处理单元M2可因此通过通信接口121向处理单元M1传输关于第一电性连接端口TPS21的电压信息,并且处理单元M1可通过通信接口111接收该电压信息,藉此得知所检测到的电压。藉由在第一电性连接端口TPS11及TPS21处检测到的不同电压来进行判断,处理单元M1可能够相应地确定从充电装置的数量。
举例而言,当电源P1提供5伏特的电力时,在第一电性连接端口TPS21及TPS11处检测到的电压可分别为5伏特及4伏特,且处理单元M1可因此而确定有附接一个从充电装置。
作为另一实例,当四个从充电装置附接至主充电装置时,在对应的第一电性连接端口处检测到的电压遵循自边缘从充电装置至主充电装置的顺序可分别为5伏特、4伏特、3伏特、2伏特及1伏特。因此,处理单元M1可基于自从充电装置接收的电压信息及在第一电性连接端口TPS11处检测到的电压来确定该数量。
在某些实施例中,若每个从充电装置配备有一唯一辨识号(例如,序列号),则处理单元M2可通过通信接口121将该辨识号传输至处理单元M1。处理单元M1然后可根据接收到的辨识号来确定从充电装置的数量。
在得知从充电装置的数量之后,处理单元M1可为每一从充电装置确定及分配地址,使得其可根据该地址来存取从充电装置。在某些实施例中,该地址可为对应于每一通信接口的I2C地址。
然后,处理单元M1可通过通信接口111及121请求处理单元M2来报告其可用输出功率,且处理单元M2可通过相同的路径用一可用功率信息进行回复,该可用功率信息指示其可提供的最大功率。
在得知每一从充电装置能够提供的功率的情况下,处理单元M1可根据接收到的可用功率信息及主充电装置自身能够提供的最大功率来确定至少一功率选项。然后,处理单元M1可通过充电接口113向目标装置10传输对应于至少一功率选项的一功率信息。目标装置10可通过充电接口113而以电力请求信息进行回复,该电力请求信息指示其所选择的功率选项。
在接收到电力请求信息之后,处理单元M1可确定主充电装置自身及从充电装置之间的一功率输出分布。然后,处理单元M1可通过通信接口111及121向处理单元M2通知功率输出分布。
处理单元M2可命令电源控制器模块PC2根据接收到的功率输出分布来调整充电装置21的输出功率。因此,电源控制器模块PC2可通过电源控制接口向充电装置11提供一补充电力。由一从充电装置(在此种情形中,仅由充电装置21)提供的每一补充电力可由电源控制器模块PC1相加并通过充电接口113提供至目标装置10,藉此与充电装置21协作达成目标装置10的充电。
提供至目标装置的最终功率由主充电装置及至少一从充电装置提供的功率组成,因此其可能大于充电系统1中任何单个充电装置能够提供的最大功率。举例而言,处理单元M1可得知(例如,通过通信接口111)充电装置11可提供的最大功率为18瓦,并且处理单元M2也可得知(例如,通过通信接口121)充电装置21可提供的最大功率为30瓦。然后,当检测到(例如,藉由快速充电协议中的附接/分离检测)目标装置10附接至充电装置11时,处理单元M1可通知目标装置10(例如,藉由快速充电协议)通过充电接口113提供至目标装置10的最终功率可为48瓦。应注意,每一充电装置可提供的最大功率未必相同,并且可根据目标装置10的请求来调整提供至目标装置10的最终功率。
当目标装置10请求一不同的功率选项时,处理单元M1可例如藉由通过通信接口111传输一功率调整命令来请求每一从充电装置调整其输出功率,使得电源控制器模块PC1可通过电源控制接口112接收一不同的补充电力。处理单元M1还可命令电源控制器模块PC1相应地调整充电装置11自身的输出功率。
在某些实施例中,当主充电装置及从充电装置彼此耦合并开始对目标装置10充电时,每一充电装置可以定电流模式操作,以消除充电系统1的充电装置之间的电压差。
在某些实施例中,通信接口111及121、电源控制接口112及122、第一I/O端口G11及G21以及电性连接端口114及124皆可整合至一USB-C端口中。亦即,充电装置11及21可通过除充电接口113及123之外的另一USB-C端口彼此耦合。在此种情形中,连接至113的一电阻器(未示出)可用于区分一从充电装置与一目标装置。具体而言,所述电阻器可为电阻不同于USB-C规范的“CC”引脚中通常使用的“Rd”电阻(其为5.1K欧姆)的一电阻器。因此,一旦充电装置21已附接至充电装置11的USB-C端口,处理单元M1便可检测由不同于5.1K欧姆的电阻器引起的不同电阻,并藉此确定充电装置21为一从充电装置而非要被充电的一装置。另一方面,处理单元M1也可藉由检测5.1K欧姆的电阻来识别目标装置10。
图3为根据本公开的一或多个实施例的充电系统的示意图,其包含如图1及图2中所示的充电系统,但具有多于一个的从充电装置。图3所示内容仅用于例示本公开的实施例,而非用于限制本公开。应注意,由于充电系统1的从充电装置可与主充电装置共享相同或相似的结构设计,因此本领域技术人员可基于对充电装置11及21的以上描述而理解如图3所示的充电装置22、…、2N之间的详细结构、连接及互动,且因此在本文中对其不再予以赘述。
同时参照图1、图2及图3,基于各种需求,充电系统1中从充电装置的数量可增加或减少。具体而言,当一新的从充电装置(例如,充电装置22)将被添加至充电系统1中时,其可与充电装置21耦合以成为充电系统1的最新边缘从充电装置。充电装置22可以与充电装置21和充电装置11耦合相同的方式与充电装置21耦合,即,通过对应的通信接口、电源控制接口及电性连接端口耦合。
由于添加新的充电装置或移除现有的充电装置皆会影响由其他装置在其自己的第一电性连接端口处检测到的电压,故处理单元M1可藉由检测在第一电性连接端口TPS11处检测到的电压的变化来得知从充电装置的添加或移除。在某些实施例中,处理单元M1还可藉由连续存取现有从充电装置的地址(即,传输请求并获得响应)并查看是否有任何现有从充电装置未作出响应来检测从充电装置的移除。
在检测到从充电装置的添加或移除时,处理单元M1可重新确定从充电装置的数量并重新分配地址。此外,处理单元M1还可重新确定充电系统1的功率输出分布。
在某些实施例中,至少一从充电装置的一特定从充电装置(例如,充电装置22)可用以对另一目标装置(未绘示)充电。亦即,特定从充电装置可与其他从充电装置及主充电装置11协作来对目标装置10充电,同时也对该另一目标装置充电,而此额外充电将不可避免地影响特定从充电装置能够为目标装置10提供的最大功率。因此,当特定从充电装置正在对该另一目标装置充电时,处理单元M1可重新确定功率输出分布。举例而言,当对目标装置10充电时,处理单元M1可将充电装置22之一些输出负载重新安排给其他从充电装置,或者甚至重新安排给主充电装置11自身。
在某些实施例中,处理单元M1可安排包含至少一从充电装置(例如,充电装置22、…、2N)的一充电子系统,用于对另一目标装置充电。当包含多于一个从充电装置时,充电子系统可以与充电系统1相同的主从方式操作,其中与另一目标装置耦合的从充电装置(例如,充电装置22)为新的主充电装置。
以上公开内容是关于其详细的技术内容及发明特征。本发明所属领域技术人员可基于所述内容及本发明的教示而在不背离其特性的情况下进行各种修改及替换。然而,尽管在以上描述中未充分公开此类修改及替换,但所述修改及替换实质上已被所附的权利要求书所涵盖。

Claims (20)

1.一种充电装置,包含:
处理单元;
通信接口,与该处理单元耦合,该通信接口用以将该处理单元与至少一协作充电装置耦合;
电源控制器模块,与该处理单元电性连接;
电源控制接口,与该电源控制器模块电性连接,该电源控制接口用以将该电源控制器模块与该至少一协作充电装置耦合;以及
充电接口,与该处理单元及该电源控制器模块电性连接;
其中,该处理单元用以基于目标装置是否附接至该充电接口来确定与该至少一协作充电装置处于主从关系的该充电装置的角色;且
其中,该电源控制器模块用以基于该角色而与该至少一协作充电装置协作,进而为该目标装置提供特定功率的电力。
2.如权利要求1所述的充电装置,其中当确定该角色为主机时,该处理单元还用以确定功率输出分布,并通过该通信接口向该至少一协作充电装置通知该功率输出分布,并且该电源控制器模块用以通过该电源控制接口而自该至少一协作充电装置接收至少一补充电力,以便与该至少一协作充电装置协作,进而为该目标装置提供该特定功率的电力。
3.如权利要求2所述的充电装置,其中该处理单元还用以:
通过该通信接口确定该至少一协作充电装置的数量;以及
根据该至少一协作充电装置的该数量,为该至少一协作充电装置的每一个分配地址;
其中,该处理单元根据该至少一地址而向该至少一协作充电装置通知该功率输出分布。
4.如权利要求3所述的充电装置,其中该处理单元还用以于该至少一协作充电装置其中的任何一个被移除时,或者在新的协作充电装置被附接至该至少一协作充电装置其中之一时,重新确定该数量并重新分配该至少一地址。
5.如权利要求2所述的充电装置,其中该处理单元还用以于该至少一协作充电装置其中的任何一个被移除时,或者在新的协作充电装置被附接至该至少一协作充电装置时,重新确定该功率输出分布。
6.如权利要求2所述的充电装置,其中该处理单元还用以请求该至少一协作充电装置的每一个调整该协作充电装置自身的输出功率,使得该电源控制器模块接收不同的补充电力。
7.如权利要求2所述的充电装置,其中该电源控制器模块通过该充电接口为该目标装置提供该特定功率的电力,且该处理单元还用以:
通过该充电接口自该目标装置接收电力请求信息;以及
根据该电力请求信息确定该功率输出分布。
8.如权利要求7所述的充电装置,其中该处理单元还用以:
通过该通信接口自该至少一协作充电装置的每一个接收可用功率信息;
根据该可用功率信息确定至少一功率选项;以及
通过该充电接口向该目标装置通知该至少一功率选项,使得该目标装置根据该至少一功率选项而以该电力请求信息进行回复。
9.如权利要求1所述的充电装置,其中当该角色为从机时,该处理单元还用以通过该通信接口而自该至少一协作充电装置中的主充电装置接收充电命令,且该电源控制器模块还用以根据该充电命令而通过该电源控制接口向该主充电装置提供补充电力,以便与该至少一协作充电装置协作,进而以该特定功率的电力对该目标装置进行充电。
10.如权利要求9所述的充电装置,其中该通信接口还用以自该主充电装置接收功率调整命令,且该电源控制器模块还用以根据该功率调整命令调整该充电装置自身的输出功率。
11.如权利要求9所述的充电装置,还包含:
第一电性连接端口及第二电性连接端口,各自与该处理单元电性连接,且用以与该至少一协作充电装置其中之一耦合;
电阻器,耦合于该第一电性连接端口与该第二电性连接端口之间;
电源,与该处理单元及该电阻器电性连接;以及
输入/输出端口,与该处理单元电性连接;
其中,该处理单元还用以于检测到该输入/输出端口处于浮地状态时,启用该电源,以便向该电阻器供电。
12.如权利要求11所述的充电装置,其中该处理单元还用以通过该通信接口将该第一电性连接端口的电压信息传输至该主充电装置,使得该主充电装置至少基于该电压信息来确定充电装置数量及该充电装置的地址。
13.如权利要求1所述的充电装置,还包含:
第一电性连接端口及第二电性连接端口,各自与该处理单元电性连接,并且用以与该至少一协作充电装置其中之一耦合;以及
开关,该开关与该处理单元及该第二电性连接端口电性连接,其中该处理单元还用以:
当确定该角色为主机时,接通该开关,使得该第二电性连接端口与地耦合;且
当确定该角色为从机时,关断该开关。
14.如权利要求1所述的充电装置,其中该处理单元是藉由通过该充电接口辨识该目标装置之一特定电阻来确定该角色。
15.如权利要求1所述的充电装置,其中该特定功率的电力高于该充电装置或该至少一协作充电装置所能提供的最大功率。
16.如权利要求1所述的充电装置,其中该电源控制器模块是在一定电流模式中与该至少一协作充电装置协作来为该目标装置提供该特定功率的电力。
17.一种基于主从关系的充电系统,包含:
主充电装置,与目标装置耦合;以及
至少一从充电装置,与该主充电装置电性连接,其中该至少一从充电装置中之一边缘从充电装置与电源耦合;
其中,该主充电装置用以确定该主充电装置及该至少一从充电装置的功率输出分布,并且向该至少一从充电装置通知该功率输出分布;
其中,该至少一从充电装置用以根据该功率输出分布向该主充电装置提供补充电力;且
其中,该主充电装置还用以基于该补充电力为该目标装置提供特定功率的电力,以便与该至少一从充电装置协作而对该目标装置进行充电。
18.如权利要求17所述的充电系统,其中该至少一从充电装置中的一特定从充电装置还用以对另一目标装置进行充电,且当该特定从充电装置用以对该另一目标装置进行充电,该主充电装置还用以重新确定该功率输出分布。
19.如权利要求17所述的充电系统,其中该主充电装置还用以确定该至少一从充电装置的数量,以及根据该至少一从充电装置的该数量为该至少一从充电装置的每一个分配地址;
其中,该主充电装置是根据该至少一地址而向该至少一从充电装置通知该功率输出分布。
20.如权利要求19所述的充电系统,其中该主充电装置还用以:
重新确定该至少一从充电装置的该数量及该功率输出分布;以及
在该至少一从充电装置其中的任何一个被移除或者新的从充电装置被附接至该充电系统时,重新分配该至少一地址。
CN202111359109.0A 2021-11-17 2021-11-17 基于主从关系的充电装置及充电系统 Pending CN116137449A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111359109.0A CN116137449A (zh) 2021-11-17 2021-11-17 基于主从关系的充电装置及充电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111359109.0A CN116137449A (zh) 2021-11-17 2021-11-17 基于主从关系的充电装置及充电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116137449A true CN116137449A (zh) 2023-05-19

Family

ID=86334341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111359109.0A Pending CN116137449A (zh) 2021-11-17 2021-11-17 基于主从关系的充电装置及充电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116137449A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11860701B2 (en) Electronic device and power supply method for electronic device
US20170256968A1 (en) Electronic device and external device charging method
US10614017B1 (en) USB extension device with dual power supply, and dual power supply method
KR20200052132A (ko) 배터리 모듈 시스템
KR20150005030A (ko) Usb 인터페이스 제어방법 및 이를 지원하는 전자장치
EP3035200B1 (en) Systems and methods for automatic detection of a device
KR20190000690A (ko) 전자 장치 및 그의 충전 제어 방법
US11333716B2 (en) Electronic device and power receiving control method thereof
KR102481203B1 (ko) 이상 전압 차단을 위한 캐패시터와 연결된 커넥터 및 이를 구비한 전자 장치
KR20190136690A (ko) 충전 회로와 연결된 스위치들을 제어하는 복수의 제어 회로를 포함하는 전자 장치
CN109066827B (zh) 电子设备及其控制方法和存储介质
US20210034127A1 (en) Electronic device for preventing damage of usb device and operating method thereof
US20080012524A1 (en) Chargeable electronic devices and direct current voltage supply systems
US9864714B2 (en) Electronic system for performing recharging and data communication
US20120096286A1 (en) Charging management method, charging control circuit and the host apparatus having the same
JP2018013932A (ja) 電子機器
CN109478174B (zh) 用于可逆接口的开关
US11181958B2 (en) Electronic device with power source control ciruitry for determining a current
US10193286B2 (en) Electronic device and control method thereof
CN210006035U (zh) 一种usb和otg功能切换控制电路、装置及移动终端
CN116137449A (zh) 基于主从关系的充电装置及充电系统
CN108631377B (zh) 上电控制电路及应用其的移动电源装置
EP3629428B1 (en) Method and apparatus for changing impedance of terminal included in connector
KR20070109569A (ko) 개인 휴대 단말기와 개인 휴대 단말기용 ac 전원 어댑터및 개인 휴대 단말기의 전원 설정 방법
CN109522258A (zh) Usb接口、电子设备、基于usb接口的烧录系统及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination