JP2017521990A

JP2017521990A - 電子デバイス高速充電方法、装置、及びデバイス

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Publication number: JP2017521990A
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Inventors: 福洲肖
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Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2017-08-03
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Abstract

ＵＳＢインタフェースを有する電子デバイスの高速充電方法が開示され、方法は、電子デバイスが、ＵＳＢインタフェースを使用してＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを取得するステップであって、充電電流しきい値が少なくとも第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値を含み、充電データセットが、少なくとも、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第１の充電電圧値及び対応する第１の充電電流値と、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第２の充電電圧値及び対応する第２の充電電流値とを含む、ステップと、充電データセットに従って、電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するステップと、判定された最大充電電流値を電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するステップとを含む。本発明は、安全かつ高速な充電を実現し、充電効率を改善する。

Description

本発明の実施形態は、通信分野に関し、特に、電子デバイス高速充電方法、装置、及びデバイスに関する。

現在、一般に、電子デバイスを充電する２つの方式があり、一方の方式は、電子デバイスを電子デバイスの専用充電器（例えば、携帯電話充電器）に接続することによって、電子デバイスを充電するものであり、他方の方式は、ユニバーサルシリアルバス（Universal Serial BUS、ＵＳＢ）を使用して電子デバイスをＵＳＢホストデバイス（USB host、例えばパーソナルコンピュータＰＣ）に接続することによって、電子デバイスを充電するものである。ＵＳＢインタフェースを有するホストデバイスが広く使用されているので、ＵＳＢホストデバイスを使用する充電方式は、この充電方式が便利であるという理由で広く適用されている。

従来技術では、電子デバイスが、ＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスに挿入されると、電子デバイスは、ＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクが成功したかどうかに従って、ＵＳＢ供給電流を判定する。ＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクが失敗した場合には、ＵＳＢ充電電流は１００ｍＡ（ミリアンペア、電流測定単位、１０００ｍＡ＝１Ａ（１アンペア））未満に制限される。ＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクが成功した場合には、ＵＳＢ充電電流は５００ｍＡ未満に制限される。

しかしながら、ＵＳＢインタフェースを使用することによって充電が行われるときの充電電流は、一般に５００ｍＡ以内に制限されるので、充電速度は比較的遅い。特に、電子デバイスの電池が消耗しているか、又は電池が非常に低レベルである場合には、ＵＳＢを使用することによる充電は、電話を掛けるか若しくはゲームをするなど、電力を消費する動作をユーザが行うことに対応することができない。単純に充電電流を改善すると、充電電流が過度に高くなることが原因で充電電圧が不十分になることにより、デバイスが繰返し再起動される。それに加えて、過度に高い充電電流によって、デバイスボードが更に熱くなる。デバイスボードが継続して加熱されることによって、さらに、ボード上のラインが熱によって膨張して破壊され、ボードを破損し、さらには防火の事故をもたらす場合がある。したがって、電子デバイスが安全であることを保証しながらデバイスの高速充電をどのように実現するかは、解決される必要がある緊急課題である。

このことを考慮して、本発明の実施形態は、電子デバイスの安全かつ高速な充電を実現するような、電子デバイスの高速充電方法、装置、及びデバイスを提供する。

したがって、下記の技術的解決策が本発明の実施形態で使用される。本発明の実施形態の第１の態様によれば、ＵＳＢインタフェースを有する電子デバイスの高速充電方法が開示され、方法は、
電子デバイスが、ＵＳＢインタフェースを使用してＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを取得するステップであって、充電電流しきい値が少なくとも第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値を含み、充電データセットが、少なくとも、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第１の充電電圧値及び対応する第１の充電電流値と、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第２の充電電圧値及び対応する第２の充電電流値とを含む、ステップと、
充電データセットに従って、電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するステップと、
判定された最大充電電流値を電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するステップとを含む。

第１の態様の第１の可能な実現方式では、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを取得するステップは、
電子デバイスの電力管理集積回路内にデータ収集点を設定し、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを、電力管理集積回路のアナログ／デジタル変換器から獲得するステップを含む。

第１の態様の第１の可能な実現方式を参照して、第１の態様の第２の可能な実現方式では、充電データセットに従って、電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するステップは、
第１の充電電圧値、第１の充電電流値、第２の充電電圧値、及び第２の充電電流値に従った計算により、ＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値を取得するステップと、
計算により取得されたＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値、第１の充電電流しきい値、並びに第２の充電電流しきい値に従った計算により、充電電流消費率係数を取得するステップと、
計算により取得された充電電流消費率係数に従って、電子デバイスの最小動作電圧が満たされたときの電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するステップとを含む。

第１の態様の第３の可能な実現方式では、方法は、
判定された最大充電電流値が電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定されると、電子デバイスの充電が第１の時間値の間第３の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するステップを更に含む。

第１の態様の第３の可能な実現方式を参照して、第１の態様の第４の可能な実現方式では、方法は、
電子デバイスの充電が第２の時間値の間第１の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第１の充電電流値から第３の充電電流しきい値に切り替え、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するステップを更に含む。

第１の態様の第３の可能な実現方式を参照して、第１の態様の第５の可能な実現方式では、電子デバイスの充電が第１の時間値の間第３の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するステップは、
電子デバイスの温度データを検出するステップと、
温度データが第１の温度しきい値よりも高いかどうかを判定するステップと、
温度データが第１の温度しきい値よりも高いと判定されると、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するステップとを含む。

第１の態様の第３の可能な実現方式を参照して、第１の態様の第６の実現方式では、電子デバイスの充電が第１の時間値の間第３の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するステップは、
電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間が、プリセットされた第１の時間しきい値よりも長いかどうかを判定するステップと、
電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間がプリセットされた第１の時間しきい値よりも長いと判定されると、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するステップとを含む。

第１の態様の第７の可能な実現方式では、第３の充電電流しきい値は第１の充電電流しきい値よりも大きく、第１の充電電流しきい値は第２の充電電流しきい値よりも大きい。

本発明の実施形態の第２の態様によれば、ＵＳＢインタフェースを有する電子デバイスに適用される高速充電装置が開示され、装置は、
電子デバイスがＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを取得するように構成された測定ユニットであって、充電電流しきい値が少なくとも第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値を含み、充電データセットが、少なくとも、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第１の充電電圧値及び対応する第１の充電電流値と、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第２の充電電圧値及び対応する第２の充電電流値とを含む、測定ユニットと、
充電データセットに従って、電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するように構成された充電電流値判定ユニットと、
判定された最大充電電流値を電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された充電ユニットとを含む。

第２の態様の第１の可能な実現方式では、測定ユニットは、特に、
電子デバイスの電力管理集積回路内にデータ収集点を設定し、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを、電力管理集積回路のアナログ／デジタル変換器から獲得するように構成される。

第２の態様の第１の可能な実現方式を参照して、第２の態様の第２の可能な実現方式では、充電電流値判定ユニットは、
測定により測定ユニットによって取得された第１の充電電圧値、第１の充電電流値、第２の充電電圧値、及び第２の充電電流値に従った計算により、ＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値を取得するように構成された第１の計算ユニットと、
計算により第１の計算ユニットによって取得されたＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値、第１の充電電流しきい値、並びに第２の充電電流しきい値に従った計算により、充電電流消費率係数を取得するように構成された第２の計算ユニットと、
計算により第２の計算ユニットによって取得された充電電流消費率係数に従って、電子デバイスの最小動作電圧が満たされたときの電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するように構成された第３の計算ユニットとを含む。

第２の態様の第３の可能な実現方式では、装置は、
判定された最大充電電流値が電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定されると、電子デバイスの充電が第１の時間値の間第３の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第１のスイッチユニットと、
電子デバイスの充電が第２の時間値の間第１の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第１の充電電流値から第３の充電電流しきい値に切り替え、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第２のスイッチユニットとを更に含む。

第２の態様の第３の可能な実現方式を参照して、第２の態様の第４の可能な実現方式では、第１のスイッチユニットは、
電子デバイスの温度データを検出するように構成された温度検出ユニットと、
温度検出ユニットによって検出された温度データを受信し、温度データが第１の温度しきい値よりも高いかどうかを判定するように構成された第１の判断ユニットと、
第１の判断ユニットの判定結果を受信し、温度データが第１の温度しきい値よりも高いことを判定結果が示しているとき、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第１の切り替え実行ユニットとを含むか、又は、
第１のスイッチユニットは、
電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間がプリセットされた第１の時間しきい値よりも長いかどうかを判定するように構成された第２の判断ユニットと、
第２の判断ユニットの判定結果を受信し、電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値によって制御される持続時間がプリセットされた第１の時間しきい値よりも長いことを判定結果が示しているとき、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第２の切り替え実行ユニットとを含む。

上述の技術的解決策の技術的効果が次のように分析される。本発明の実施形態では、電子デバイスがＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、電子デバイスに対する第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値をプリセットすることによって、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの第１の充電電圧値及び第１の充電電流値と、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの第２の充電電圧値及び第２の充電電流値とが、測定により別個に取得され、電子デバイスに対応する最大充電電流値が、測定により取得される充電データに従って判定され、判定された最大充電電流値が電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定され、電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される。本発明で測定により取得される最大充電電流値は、デバイスが安全であることを保証しつつ正確でかつ信頼性があり、一般に５００ｍＡよりも高いので、電子デバイスの充電速度は大幅に改善され、デバイスの充電効率が改善され、デバイスの高速充電が実現される。

本発明による電子デバイスの高速充電方法の一実施形態の概略図である。本発明による電子デバイスの高速充電方法の別の実施形態の概略図である。本発明による電子デバイスの高速充電方法の等価回路の概略図である。本発明による高速充電装置の一実施形態の概略図である。本発明による高速充電装置の別の実施形態の概略図である。本発明による電子デバイスの一実施形態の概略図である。

電子デバイスの充電速度が遅いという従来技術の技術的課題を解決するために、本発明の実施形態は、電子デバイスの安全かつ高速な充電を実現するような、電子デバイス高速充電方法、装置、及びデバイスを提供する。

当業者が本発明における技術的解決策をより良く理解できるように、下記は、本発明の実施形態における技術的解決策を、本発明の実施形態における添付図面を参照して、明確かつ徹底的に説明する。明らかに、説明された実施形態は、本発明の実施形態の全てではなくいくつかに過ぎない。本発明の実施形態に基づいて、創造的努力を伴うことなく当業者によって得られる他の全ての実施形態は、本発明の保護範囲内にあるものとする。

本発明の実施形態で使用される用語は、単に特定の実施形態について例示するためのものであって、本発明を限定しようとするものではない。本発明の実施形態及び添付の請求項で使用される単数形の用語「ａ」「ｓａｉｄ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈における特段の明確な指定がない限り複数形も含むものとする。また、本明細書で使用される用語「ａｎｄ／ｏｒ」は、１つ以上の関連する列挙された項目のいずれか又は全ての可能な組合せを示し、かつそれを含むことを理解されたい。

本発明の実施形態では、「第１の」、「第２の」、及び「第３の」などの用語は、様々な充電電流しきい値、充電データ、充電電圧値、及び充電電流値について説明するのに使用されてもよく、これらの充電電流しきい値、充電データ、充電電圧値、及び充電電流値は、その用語に限定されない。用語は単に、充電電流しきい値、充電データ、充電電圧値、及び充電電流値を区別するのに使用される。例えば、本発明の実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の充電電流しきい値は第２の充電電流しきい値と呼ばれることもあってもよい。同様に、第２の充電電流しきい値は第１の充電電流しきい値とも呼ばれてもよい。

文脈に応じて、例えば、本明細書で使用される単語「ｉｆ」は、「〜の一方で」又は「〜のとき」又は「判定に応答して」又は「検出に応答して」として解釈されてもよい。同様に、文脈に応じて、「〜と判定した場合」又は「（規定された条件若しくはイベント）を検出した場合」は、「〜と判定すると」又は「判定に応答して」又は「（規定された条件若しくはイベント）を検出すると」又は「（規定された条件若しくはイベント）の判定に応答して」として解釈されてもよい。

一実施形態
本発明による電子デバイスの高速充電方法における一実施形態の概略図である、図１を参照する。図１に示される方法は電子デバイスに適用され、電子デバイスは、ＵＳＢインタフェースを有し、ＵＳＢインタフェースを使用してＵＳＢホストデバイスに対する通信接続を実現することができる。

Ｓ１０１：高速充電装置が、電子デバイスがＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定すると、高速充電装置は、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを取得する。第１の充電電流しきい値、第１の充電電流しきい値、及び第１の充電データ。

本発明のこの実施形態では、電子デバイスは、高速充電モード及び通常充電モードという２つの充電モードを有してもよい。電子デバイスが高速充電モードに切り替えられると、高速充電装置は、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの充電データを取得し、充電データに従って、電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定し、判定された最大充電電流値を電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御する。第３の充電電流しきい値は、一般に、ＵＳＢ通信プロトコルで設定されている充電電流しきい値（５００ｍＡ）よりも大きいので、電子デバイスの高速充電が実現されることができる。電子デバイスが通常充電モードに切り替えられると、従来技術の方法が充電に使用されてもよく、即ち、電子デバイスの充電電流しきい値が、ＵＳＢ通信プロトコルで規定されている５００ｍＡに設定され、電子デバイスの充電は、充電電流しきい値に従って制御される。この場合、電子デバイスの実際の充電電流は、一般に５００ｍＡ未満である。言うまでもなく、当業者は、電子デバイスが１つの充電モードのみを、即ち高速充電モードのみを有してもよいことを理解するであろう。

電子デバイスはグラフィカルユーザインタフェースを提供してもよく、ユーザは、グラフィカルユーザインタフェースを使用することによって電子デバイスの充電モードを設定する。電子デバイスはユーザの設定コマンドを受信し、電子デバイスは通常充電モードから高速充電モードに切り替えられる。又は、電子デバイスはユーザの設定コマンドを受信してもよく、電子デバイスのデフォルト充電モードが高速充電モードに設定される。言うまでもなく、電子デバイスの充電モードは電子デバイスのシステムによって設定されてもよいが、本明細書では限定されない。

電子デバイスが、ＵＳＢインタフェースによってＵＳＢホストデバイスに挿入されると、高速充電装置は、電子デバイスがＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したかどうかを検出する。特定の実現例では、ユーザがＵＳＢインタフェースを使用することによって電子デバイスをホストデバイスに挿入すると、電子デバイスが、電子デバイスのポートのデータ線のレベルがプルアップ（pulled up）されていることを検出した場合には、電子デバイスがホストデバイスに挿入されていると判定される。この場合、電子デバイスは割込みをトリガする。割込みサービスプログラムは、ＵＳＢドライブに対して、エンドポイント（end point）を使用することによって、ＵＳＢエニュメレーション（enumeration）コマンドをＵＳＢホストデバイスに送るように命令する。ＵＳＢホストデバイスは、電子デバイスに応答を送り、一連のコマンドを交換することによって、ＵＳＢ通信が確立されることができたかどうかを判定する。ＵＳＢ通信が確立されることができた場合には、電子デバイスはＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと見なされる。

電子デバイスがＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、高速充電装置は、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを取得する。充電電流しきい値は、少なくとも第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値を含み、充電データセットは、少なくとも、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第１の充電電圧値及び対応する第１の充電電流値と、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第２の充電電圧値及び対応する第２の充電電流値を含む。特定の実現例では、第１の充電電流しきい値は予め設定されたしきい値であり、例えば、ＵＳＢプロトコルで規定されている充電電流しきい値５００ｍＡであってもよい。第１の充電電流しきい値は、電子デバイスに対してＵＳＢホストデバイスによって提供される最大充電電流であり、この場合、即ち、電子デバイスの第１の充電電流しきい値が設定されると、ＵＳＢホストデバイスによって提供される充電電流は、例えば５００ｍＡより大きくない第１の充電電流しきい値より大きくなるべきではない。それに対応して、電子デバイスの最大充電電流値は第１の充電電流しきい値より大きくならない。第１の充電電流しきい値の設定に成功した後、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの第１の充電データが収集される。第１の充電データは、第１の充電電圧値及び第１の充電電流値を含んでもよい。第１の充電電圧値は、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスに対してＵＳＢホストデバイスによって提供される電圧値を差し、第１の充電電流値は、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスに対してＵＳＢホストデバイスによって提供される電流値を指す。特定の実現例では、高速充電装置は、電子デバイスの電力管理集積回路（ＰＭＩＣ、Power Management IC）のレジスタを設定し、レジスタに、電子デバイスに対して設定された充電電流しきい値、例えば第１の充電電流しきい値を記憶する。ＰＭＩＣが、充電システムに連結されたデバイスがあることを検出した後、即ち、ＰＭＩＣが、電子デバイスがＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスに接続されていると判定した後、電子デバイスの充電電流及び充電電圧は、レジスタに記憶された第１の充電電流しきい値に従って調節される。特に、ＰＭＩＣは、パルス信号発生器、電圧調整器回路、パルス幅調節回路、電圧電流検出回路、及びフィードバック回路を含む。ＰＭＩＣは、電圧電流検出回路及びフィードバック回路を使用することによって、充電電流の強度を制御するので、充電電流はレジスタ内に設定された充電電流しきい値より大きくならない。

プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを取得することは、電子デバイスの電力管理集積回路内にデータ収集点を設定すること、及び電力管理集積回路によって、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを、電力管理集積回路のアナログ／デジタル変換器から獲得することを含む。特定の実現例では、電子デバイスの電力管理集積回路（Power Management IC、ＰＭＩＣ）は、充電電流及び充電電圧などの値を監視するように構成された対応するアナログ／デジタル変換器（Analog to Digital Converter、ＡＤＣ）を有する。したがって、第１の充電電圧値及び第１の充電電流値は、ＡＤＣの対応する値を読むことによって取得されることができる。データ収集点は、電子デバイスの電力入力点に対応して、ＰＭＩＣ上に設定されてもよい。特定の実現例では、より正確な収集データを取得するために、収集は複数回（例えば、５回）行われてもよく、収集データの平均値は、最大充電電流値を計算するための最終測定データとして使用される。

第１の充電電圧値及び第１の充電電流値が取得された後、プリセットされた第２の充電電流しきい値に従って、第２の測定が電子デバイスの充電データに対して行われて、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第２の充電電圧値及び対応する第２の充電電流値が収集される。第２の充電電流しきい値は予め設定されたしきい値であり、経験的値に従って判定されてもよい。一般に、第２の充電電流しきい値は第１の充電電流しきい値よりも小さい。理論上、第２の充電電流しきい値が第１の充電電流しきい値よりも大幅に小さく設定されている場合には、計算により取得される最大充電電流値はより正確になる。しかしながら、第２の充電電流しきい値の値が過度に小さく設定された場合には、充電電圧値及び充電電流値を測定する際の誤差が比較的大きくなるため、計算誤差が比較的大きくなり、したがって、計算により取得される最大充電電流値が不正確になるという問題がある。したがって、適切な第２の充電電流しきい値が、経験及び理論に従って判定されてもよい。本発明の一実施形態では、第２の充電電流しきい値は４５０ｍＡに設定されてもよく、そして言うまでもなく、４００ｍＡ又は３５０ｍＡに設定されてもよく、本明細書では限定されない。第２の充電電流しきい値は、この設定事例では、電子デバイスに対してＵＳＢホストデバイスによって提供される最大充電電流であり、即ち、電子デバイスの第２の充電電流しきい値が設定されると、ＵＳＢホストデバイスによって提供される充電電流は、例えば４５０ｍＡより大きくない第２の充電電流しきい値より大きくなるべきではない。それに対応して、電子デバイスの充電電流しきい値が第２の充電電流しきい値に設定されると、電子デバイスの最大充電電流値は第２の充電電流しきい値より大きくならない。第２の充電電流しきい値の設定が成功した後、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの第２の充電データが収集される。第２の充電データは、第２の充電電圧値及び第２の充電電流値を含んでもよい。第２の充電電圧値は、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスに対してＵＳＢホストデバイスによって提供される電圧を指し、第２の充電電流値は、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスに対してＵＳＢホストデバイスによって提供される電流を指す。特定の実現例では、電子デバイスの電力管理集積回路は、充電電流及び充電電圧などの値を監視するように構成された対応するＡＤＣを有する。したがって、第２の充電電圧値及び第２の充電電流値は、ＡＤＣの対応する値を読むことによって取得されることができる。データ収集点は、電子デバイスの電力入力点に対応して、ＰＭＩＣ上に設定されてもよい。特定の実現例では、より正確な収集データを取得するために、収集は複数回（例えば、５回）行われてもよく、収集データの平均値は、最大充電電流値を計算するための最終測定データとして使用される。

Ｓ１０２：高速充電装置は、充電データセットに従って、電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定する。

特定の実現例では、高速充電装置は、第１の充電電圧値に従った計算により、電子デバイスに対応する第１の充電電流値、第２の充電電圧値、及び第２の充電電流値、最大充電電流値を取得する。

特定の実現例では、ステップＳ１０２は次のステップを含んでもよい。
Ｓ１０２Ａ：高速充電装置は、第１の充電電圧値、第１の充電電流値、第２の充電電圧値、及び第２の充電電流値に従った計算により、ＵＳＢホストデバイスの供給電圧及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値を取得する。

Ｓ１０２Ｂ：高速充電装置は、ＵＳＢホストデバイスの供給電圧値、ＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値、第１の充電電流しきい値、及び第２の充電電流しきい値に従った計算により、供給電流消費率係数を取得する。

Ｓ１０２：高速充電装置は、計算により取得された供給電流消費率係数に従って、電子デバイスの最小動作電圧が満たされたときの電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定する。

Ｓ１０３：高速充電装置は、判定された最大充電電流値を電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御する。

この場合、高速充電装置は、判定された最大充電電流値を電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御する。即ち、高速充電装置は、処理によって、電子デバイスの充電電流を第３の充電電流しきい値内に制御し、即ち、電子デバイスの最大充電電流は第３の充電電流しきい値以下になる。本発明のこの実施形態では、第３の充電電流しきい値は第１の充電電流しきい値よりも大きく、第１の充電電流しきい値は第２の充電電流しきい値よりも大きい。

特定の実現例では、高速充電装置は、電子デバイスの電力管理集積回路ＰＭＩＣのレジスタを設定し、レジスタに、電子デバイスに対して設定された充電電流しきい値、例えば第３の充電電流しきい値を記憶する。ＰＭＩＣが、充電システムに連結されたデバイスがあることを検出した後、即ち、ＰＭＩＣが、電子デバイスがＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスに接続されていると判定した後、電子デバイスの充電電流及び充電電圧は、レジスタに記憶された第３の充電電流しきい値に従って調節される。特に、ＰＭＩＣは、パルス信号発生器、電圧調整器回路、パルス幅調節回路、電圧電流検出回路、及びフィードバック回路を含む。ＰＭＩＣは、電圧電流検出回路及びフィードバック回路を使用することによって、充電電流の強度を制御するので、充電電流はレジスタ内に設定された第３の充電電流しきい値より大きくならず、それによって、第３の充電電流しきい値による電子デバイスの充電に対する制御を実現する。上述の説明は、この実施形態の単なる例示的な説明に過ぎず、ステップの順序は本発明において限定されないことを留意されたい。

本発明のこの実施形態では、電子デバイスがＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、電子デバイスに対する第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値をプリセットすることによって、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの第１の充電電圧値及び第１の充電電流値と、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの第２の充電電圧値及び第２の充電電流値とが、測定により別個に取得され、電子デバイスに対応する最大充電電流値が、測定により取得される充電データに従って判定され、判定された最大充電電流値が電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定され、電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される。本発明において測定により取得される最大充電電流値は、正確で信頼性が高く、一般に５００ｍＡより大きいので、デバイスが安全であることを保証しながら、電子デバイスの充電速度が大幅に改善され、デバイスの充電効率が改善され、デバイスの高速充電が実現される。

別の実施形態
本発明による電子デバイスに関する高速充電方法の別の実施形態の概略図である、図２を参照する。

本発明のこの実施形態では、ＵＳＢ電力ケーブルのより十分な熱放散を保証するために、電子デバイスが、判定された最大充電電流値を使用することによってある期間の間充電された後、ＵＳＢ充電が高速、安全、かつ信頼性が高いことを更に保証するように、電子デバイスの充電電流が、電子デバイスを充電するために、最大充電電流値と第１の充電電流しきい値との間で切り替えられ得る。下記は、電子デバイスが携帯電話であり、ＵＳＢホストデバイスがＰＣである一例を使用することによって、本発明の特定の実現方法について説明する。当業者であれば、下記の方法は、ＵＳＢインタフェースを有する別の電子デバイスに適用されてもよいことを理解できる。同様にＵＳＢホストデバイスはＰＣに限定されず、さらに、ＵＳＢインタフェースを有する別のデバイスであってもよい。

Ｓ２０１：高速充電装置は、携帯電話がＵＳＢ高速充電モードを使用可能にしているかどうかを判定し、使用可能である場合にはステップＳ２０２に進み、使用可能でない場合には手順は終了する。

Ｓ２０２：高速充電装置は、携帯電話がＵＳＢホストデバイスに挿入され、ＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したかどうかを判定する。成功している場合にはステップＳ２０３に進み、成功していない場合には、携帯電話のＵＳＢとＰＣのＵＳＢデバイスとの間でデータ接続の確立が成功するまで、ポーリングを行って待機する。

Ｓ２０３：携帯電話のＵＳＢとＰＣＵＳＢとの間のデータ接続の確立に成功した後、高速充電装置は、携帯電話をＵＳＢ高速充電測定モードに設定する。この場合、ＵＳＢを使用することによって携帯電話を充電することに関する充電データをより正確に取得するために、ＣＰＵのクロックスピード及びバックライトの輝度が固定されてもよく、データサービスなどの機能が使用不能にされてもよい。

Ｓ２０４：高速充電装置は、ＵＳＢ充電電流しきい値を第１の充電電流しきい値Ａ＿ｖａｌｕｅ（５００ｍＡ）に設定し、このしきい値に従う携帯電話の第１の充電データセットＡを収集する。

特定の実現例では、第１の充電データセットＡは、ＵＳＢの第１の充電電圧Ｖ_Ａ、第１の充電電流Ｉ_Ａ、ＵＳＢから供給され携帯電話によって消費される電流、電池を充電するための電流などを含んでもよい。

Ｓ２０５：高速充電装置は、ＵＳＢ充電電流しきい値を第２の充電電流しきい値Ｂ＿ｖａｌｕｅ（４５０ｍＡ）に設定し、このしきい値に従う携帯電話の充電データセットＢを収集する。

特定の実現例では、充電データセットＢは、ＵＳＢの充電電圧Ｖ_Ｂ、充電電流Ｉ_Ｂ、ＵＳＢから供給され携帯電話によって消費される電流、電池を充電するための電流などを含んでもよい。

Ｓ２０６：高速充電装置は解析を行い、測定により取得された充電データセットＡ及び充電データセットＢに従った計算により、現在のＵＳＢ電源デバイスが提供することができる最大供給電流値Ｃ＿ｖａｌｕｅを取得する。

下記は、詳細な説明を提供する。本発明による電子デバイスに関する高速充電方法の等価回路の概略図である、図３を参照する。図３では、Ｒ＿ｄｅｖｉｃｅは、ＵＳＢインタフェースを有する電子デバイス（例えば、携帯電話）と等価であり、ＤＣ＿ＰＣ＿ＵＳＢ＿Ｈｏｓｔは、ＵＳＢホストデバイス（例えば、ＰＣ）のＵＳＢホスト電源と等価であり、電力源と等価である。Ｒ＿ｕｓｂは、ＵＳＢ接続ケーブル（ＵＳＢケーブル）と等価である。充電データ収集点は、電子デバイス（例えば、携帯電話）内部のＰＭＩＣ上に、即ち、電子デバイスの電力入力点上に設定される。

第１の充電電流しきい値Ａ＿ｖａｌｕｅが５００ｍＡに設定されたときの、収集点で収集される第１の充電電流及び第１の充電電圧がＩ_Ａ及びＶ_Ａであり、第２の充電電流しきい値Ｂ＿ｖａｌｕｅが４５０ｍＡに設定されたときの、収集点で収集される第２の充電電流及び第２の充電電圧がＩ_Ｂ及びＶ_Ｂであると仮定する。

ＵＳＢホストデバイスの供給電圧値Ｖ_ｂａ及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値Ｒ_ｕｓｂは、測定により取得された第１の充電電圧値Ｖ_Ａ、第１の充電電流値Ｉ_Ａ、第２の充電電圧値Ｖ_Ｂ、及び第２の充電電流値Ｉ_Ｂに従った計算により初めに取得される。

したがって、ＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値Ｒ_ｕｓｂ及びＵＳＢホストデバイスの供給電圧値Ｖ_ｂａｔは、特に次の通りである式（１）及び（２）に従った計算により取得されることができる。
第１の充電電流しきい値Ａ＿ｖａｌｕｅが５００ｍＡに設定されたとき、
Ｖ_ｂａｔ＝Ｉ_Ａ×Ｒ_ｕｓｂ＋Ｖ_Ａ …（１）
第２の充電電流しきい値Ａ＿ｖａｌｕｅが４５０ｍＡに設定されたとき、
Ｖ_ｂａｔ＝Ｉ_Ｂ×Ｒ_ｕｓｂ＋Ｖ_Ｂ …（２）
Ｒ_ｕｓｂ及びＶ_ｂａｔは、収集されたＩ_Ａ及びＶ_Ａを（１）に代入し、収集されたＩ_Ｂ及びＶ_Ｂを（２）に代入することによる計算により取得されることができる。

したがって、ＵＳＢホストデバイスの供給電圧値Ｖ_ｂａｔ及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値Ｒ_ｕｓｂは、計算により取得されることができる。

次に、充電電流消費率係数が、計算により取得されたＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値、第１の充電電流しきい値、並びに第２の充電電流しきい値を使用することによる計算により取得される。

特定の実現例では、充電電流消費率係数ｋ及びｂは、式（４）及び（５）を使用することによる計算により取得されることができる。
５００＝ｋ×Ｉ_Ａ＋ｂ …（３）
４５０＝ｋ×Ｉ_Ｂ＋ｂ …（４）

傾きｋ及び切片ｂ、即ち充電電流消費率係数は、収集された第１の充電電流値Ｉ_Ａ及び第２の充電電流値Ｉ_Ｂを式（４）及び（５）に代入することによる計算により取得されることができる。

最後に、電子デバイスの最小動作電圧が満たされたときの電子デバイスに対応する最大充電電流値が、計算により取得された充電電流消費率係数によって取得される。ＵＳＢプロトコルが求める下限値が満たされたとき、即ち、収集点の最小動作電圧４．７５Ｖが満たされたとき、収集電流の電流値はＩ_Ｃになる。したがって、
Ｖ_ｂａｔ＝Ｉ_Ｃ×Ｒ_ｕｓｂ＋４．７５Ｖ …（５）

収集電流Ｉ_Ｃは、式（５）に従った計算により取得されることができる。電流の伝送中の損失があるので、最大充電電流値Ｃ＿ｖａｌｕｅ及びＩ_Ｃは次の条件を満たす。
Ｃ＿ｖａｌｕｅ＝ｋ×Ｉ_Ｃ＋ｂ …（６）

したがって、最大充電電流Ｃ＿ｖａｌｕｅの値は、取得された充電電流消費率係数ｋ及びｂを式（６）に代入することによって取得されることができる。

Ｓ２０７：高速充電装置は、携帯電話の充電電流しきい値を最大充電電流値Ｃ＿ｖａｌｕｅに設定し、携帯電話がＵＳＢ高速充電測定モードを終了することを可能にして、クロックスピード及びバックライトなど、携帯電話の過去のパラメータを回復するとともに、データサービスなどの機能を再開する。

Ｓ２０８：高速充電装置は、判定された最大充電電流値Ｃ＿ｖａｌｕｅを第３の充電電流しきい値として使用することによって、電子デバイスが、第３の充電電流しきい値に従って第１の時間値Ｄ＿ｔｉｍｅの時間の間充電されるように制御する。

Ｓ２０９：高速充電装置は、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流しきい値から第１の充電電流しきい値Ａ＿ｖａｌｕｅに切り替えて、電子デバイスを充電する。

特定の実現例では、電子デバイスが、判定された最大充電電流値Ｃ＿ｖａｌｕｅを第３の充電電流しきい値として使用することによって、第１の時間値の間充電された後、電子デバイスを充電するために、電子デバイスの充電電流しきい値が、第３の充電電流しきい値Ｃ＿ｖａｌｕｅから第１の充電電流しきい値Ａ＿ｖａｌｕｅに切り替えられる。

特定の実現例では、異なるトリガリングタイミングによる異なる実現方式があってもよい。１つの可能な実現方式では、対応する調節は、電子デバイスの温度検出モジュールによって検出される温度データに従って行われてもよい。特に、電子デバイスの温度データが検出され、温度データが第１のプリセット条件を満たすかどうかが判定され、温度データが第１のプリセット条件を満たすと判定されると、電子デバイスを充電するために、電子デバイスの供給電流が、最大充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替えられる。第１のプリセット条件は、温度データが第１のプリセット温度しきい値よりも高いことであってもよく、又は温度データがプリセット温度区間内であることであってもよい。この場合、電子デバイスが高温になると、電子デバイスの充電電流しきい値が調節される必要があると見なされる。特定の実現例では、動的調節が温度変化に従って行われてもよい。特に、クロックスピードなどのパラメータは、携帯電話によって使用される現在のクロックスピードなどに従って適切に調節され、ＵＳＢ充電電流しきい値は、第１の充電電流しきい値Ａ＿ｖａｌｕｅに設定される。

別の可能な実現方式では、デバイスの充電持続時間が所定の時間しきい値以上であると判定されると、切り替えが行われ、それには例えば、電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間が、プリセットされた第１の時間しきい値よりも長いかどうか、また、電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間が、プリセットされた第１の時間しきい値よりも長いと判定されると、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御することを含んでもよい。

Ｓ２１０：高速充電装置は、電子デバイスが、第１の充電電流しきい値に従って第２の時間値Ｅ＿ｔｉｍｅの時間の間充電されるように制御する。

第２の時間値Ｅ＿ｔｉｍｅの時間の判定は、温度検出モジュールによって検出される温度に従って調節されてもよく、又は調節及び切り替えは、デバイスの充電持続時間がプリセットしきい値よりも長いかどうかに従って行われてもよい。

同様に、１つの可能な実現方式では、電子デバイスの温度データが検出され、温度データが第２のプリセット条件を満たすかどうかが判定され、また、温度データが第２のプリセット条件を満たすと判定されると、電子デバイスの充電電流しきい値は、電子デバイスを充電するために、第１の充電電流しきい値から最大充電電流値（第３の充電電流しきい値）に切り替えられる。第２のプリセット条件は、温度データが第２のプリセット温度しきい値未満であることであってもよく、又は温度データがプリセットされた温度区間内であることであってもよい。この場合、電子デバイスは高温にならず、又は電子デバイスの熱放散が比較的十分であり、電子デバイスの充電電流しきい値が調節されてもよいと見なされる。特定の実現例では、動的調節が温度変化に従って行われてもよい。特に、クロックスピードなどのパラメータは、携帯電話によって使用される現在のクロックスピードなどに従って適切に調節され、ＵＳＢ供給電流はＣ＿ｖａｌｕｅに設定される。

別の可能な実現方式では、デバイスの充電持続時間が所定の時間しきい値以上であると判定されると、切り替えが行われ、それには例えば、電子デバイスの充電が第１の充電電流しきい値に従って制御される持続時間が、プリセットされた第２の時間しきい値よりも長いかどうかを判定すること、及び電子デバイスの充電が第１の充電電流しきい値に従って制御される持続時間が、プリセットされた第２の時間しきい値よりも長いと判定されると、電子デバイスの充電電流しきい値を第１の充電電流値から第３の充電電流しきい値に切り替え、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御することを含んでもよい。

Ｓ２１１：高速充電装置は、充電を継続するかどうかを判定し、継続する場合にはステップＳ２０７に進んで、ＵＳＢ充電が完了するか又はＵＳＢが引き抜かれるまで、周期的な形で上述のステップを繰り返す。

第１の充電電流しきい値を使用することによる充電が第２の時間続いた後、充電を継続するかどうかが判定され、継続する場合にはステップＳ２０７に進んで、電子デバイスの充電電流しきい値を第１の充電電流しきい値から最大充電電流値（即ち、第３の充電電流しきい値）に切り替えて、電子デバイスを充電するか、又は充電が既に完了していると判定された場合には手順は終了する。

充電データセットが、予め設定された充電電流しきい値に従った測定により取得される場合には、検出が複数回行われてもよく、例えば検出が３回行われ、それはそれぞれ、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの第１の充電電流値を検出すること、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの第２の充電電流値を検出すること、及び第４の充電電流しきい値に従う電子デバイスの第４の充電電流値を検出することであってもよいことに留意されたい。次に、最大充電電流値が、３回の検出によって取得された充電データに従って判定される。検出を複数回行う場合には、図１〜図３に示される方法を参照して実現されてもよく、詳細は本明細書では再度説明されない。本発明のこの実施形態では、電子デバイスの高速充電を実現するために、電子デバイスが高速充電モードにあるとともに、ＵＳＢインタフェースを使用してＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、電子デバイスはＵＳＢ高速充電測定モードに切り替えられる。このモードでは、複数のグループのＵＳＢ安全充電電流を検出することによって、ＵＳＢホストデバイス（即ち、ＰＣ）が提供できる最大ＵＳＢ安全充電電流が、解析及び計算により取得される。それに加えて、電子デバイスの充電電流しきい値は、最大安全充電電流Ｃ＿ｖａｌｕｅとプリセットしきい値Ａ＿ｖａｌｕｅとの間で切り替えられ、その結果、ＵＳＢ電力ケーブルの熱放散がより十分であることができ、それによって充電の安全性が改善される。

本発明における高速充電方法は、高速充電装置が独立デバイスである一例を使用することによって、上述されていることに留意されたい。当業者であれば、図１〜図３に示される方法が、ＵＳＢインタフェースを使用する電子デバイスに適用されてもよく、即ち、方法はＵＳＢインタフェースを有する電子デバイスによって行われてもよいことを理解できる。

更に別の実施形態
本発明による高速充電装置の一実施形態の概略図である、図４を参照する。図４に示される高速充電装置は、図１〜図３に示される上述の実施形態における方法を実現するものである。

高速充電装置はＵＳＢインタフェースを有する電子デバイスに適用され、装置は、
電子デバイスがＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを取得するように構成された測定ユニットであって、充電電流しきい値が少なくとも第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値を含み、充電データセットが、少なくとも、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第１の充電電圧値及び対応する第１の充電電流値と、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第２の充電電圧値及び対応する第２の充電電流値とを含む、測定ユニット４０１と、
充電データセットに従って、電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するように構成された充電電流値判定ユニット４０２と、判定された最大充電電流値を電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された充電ユニット４０３とを含む。

さらに、測定ユニットは、特に、
電子デバイスの電力管理集積回路内にデータ収集点を設定し、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを、電力管理集積回路のアナログ／デジタル変換器から獲得するように構成される。

さらに、充電電流値判定ユニットは、
測定により測定ユニットによって取得された第１の充電電圧値、第１の充電電流値、第２の充電電圧値、及び第２の充電電流値に従った計算により、ＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値を取得するように構成された第１の計算ユニットと、
計算により第１の計算ユニットによって取得されたＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値、第１の充電電流しきい値、並びに第２の充電電流しきい値に従った計算により、充電電流消費率係数を取得するように構成された第２の計算ユニットと、
計算により第２の計算ユニットによって取得された充電電流消費率係数に従って、電子デバイスの最小動作電圧が満たされたときの電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するように構成された第３の計算ユニットとを含む。

さらに、装置は、
判定された最大充電電流値が電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定されると、電子デバイスの充電が第１の時間値の間第３の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第１のスイッチユニットと、
電子デバイスの充電が第２の時間値の間第１の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第１の充電電流値から第３の充電電流しきい値に切り替え、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第２のスイッチユニットとを更に含む。

さらに、第１のスイッチユニットは、
電子デバイスの温度データを検出するように構成された温度検出ユニットと、
温度検出ユニットによって検出された温度データを受信し、温度データが第１の温度しきい値よりも高いかどうかを判定するように構成された第１の判断ユニットと、
第１の判断ユニットの判定結果を受信し、温度データが第１の温度しきい値よりも高いことを判定結果が示しているとき、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第１の切り替え実行ユニットとを含むか、又は、
第１のスイッチユニットは、
電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間がプリセットされた第１の時間しきい値よりも長いかどうかを判定するように構成された第２の判断ユニットと、
第２の判断ユニットの判定結果を受信し、電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値によって制御される持続時間がプリセットされた第１の時間しきい値よりも長いことを判定結果が示しているとき、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第２の切り替え実行ユニットとを含む。

更にまた別の実施形態
本発明による高速充電装置の更に別の実施形態の概略図である、図５を参照する。図５に示される高速充電装置は、図１〜図３に示される上述の実施形態における方法を実現するものである。

図５は、本発明の別の実施形態による高速充電装置の構造を示し、それは、少なくともメモリ５０１（例えば、ＣＰＵ）、プロセッサ５０２、及びこれらの装置間の接続及び通信を実現するための少なくとも１つの通信バス５０３を含む。プロセッサ５０２は、メモリ５０１に記憶された実行可能モジュール、例えばコンピュータプログラムを実行するように構成される。メモリ５０１は、高速ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）を含んでもよく、少なくとも１つの磁気ディスクメモリなど、不揮発性メモリ（non-volatile memory）を更に含んでもよい。

いくつかの実現方式では、プロセッサ５０２は、電子デバイスがＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを取得し、充電電流しきい値は少なくとも第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値を含み、充電データセットは、少なくとも、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第１の充電電圧値及び対応する第１の充電電流値と、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第２の充電電圧値及び対応する第２の充電電流値とを含み、充電データセットに従って、電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定し、判定された最大充電電流値を電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成される。

いくつかの実現方式では、プロセッサ５０２は、電子デバイスの電力管理集積回路内にデータ収集点を設定し、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを、電力管理集積回路のアナログ／デジタル変換器から獲得するように更に構成される。

いくつかの実現方式では、プロセッサ５０２は、第１の充電電圧値、第１の充電電流値、第２の充電電圧値、及び第２の充電電流値に従った計算により、ＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値を取得し、計算により取得されたＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値、第１の充電電流しきい値、並びに第２の充電電流しきい値に従った計算により、充電電流消費率係数を取得し、計算により取得された充電電流消費率係数に従って、電子デバイスの最小動作電圧が満たされたときの電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するように更に構成される。

いくつかの実現方式では、プロセッサ５０２は、判定された最大充電電流値が電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定されると、電子デバイスの充電が第１の時間値の間第３の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように更に構成される。

いくつかの実現方式では、プロセッサ５０２は、電子デバイスの充電が第２の時間値の間第１の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第１の充電電流値から第３の充電電流しきい値に切り替え、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように更に構成される。

いくつかの実現方式では、プロセッサ５０２は、電子デバイスの温度データを検出し、温度データが第１の温度しきい値よりも高いかどうかを判定し、温度データが第１の温度しきい値よりも高いと判定されると、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように更に構成される。

いくつかの実現方式では、プロセッサ５０２は、電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間が、プリセットされた第１の時間しきい値よりも長いかどうかを判定し、電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間がプリセットされた第１の時間しきい値よりも長いと判定されると、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように更に構成される。

いくつかの実現方式では、第３の充電電流しきい値は第１の充電電流しきい値よりも大きく、第１の充電電流しきい値は第２の充電電流しきい値よりも大きい。

一実施形態
本発明による電子デバイスの一実施形態の概略図である、図６を参照する。図６に示される高速充電装置は、図１〜図３に示される上述の実施形態における方法を実現するものである。

ＵＳＢインタフェースを有する電子デバイスが提供され、デバイスは、
電子デバイスがＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを取得するように構成された測定モジュールであって、充電電流しきい値が少なくとも第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値を含み、充電データセットが、少なくとも、第１の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第１の充電電圧値及び対応する第１の充電電流値と、第２の充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する第２の充電電圧値及び対応する第２の充電電流値とを含む、測定モジュール６０１と、
充電データセットに従って、電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するように構成された充電電流値判定モジュール６０２と、
判定された最大充電電流値を電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された充電モジュール６０３とを含む。

いくつかの実現方式では、測定モジュールは、特に、
電子デバイスの電力管理集積回路内にデータ収集点を設定し、充電電流しきい値に従う電子デバイスの対応する充電データセットを電力管理集積回路のアナログ／デジタル変換器から獲得するように構成される。

いくつかの実現方式では、充電電流値判定モジュールは、
測定により測定モジュールによって取得される第１の充電電圧値、第１の充電電流値、第２の充電電圧値、及び第２の充電電流値に従った計算により、ＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値を取得するように構成された第１の計算モジュールと、
計算により第１の計算モジュールによって取得されるＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値、第１の充電電流しきい値、並びに第２の充電電流しきい値に従った計算により、充電電流消費率係数を取得するように構成された第２の計算モジュールと、
計算により第２の計算モジュールによって取得される充電電流消費率係数に従って、電子デバイスの最小動作電圧が満たされたときの電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するように構成された第３の計算モジュールとを含む。

いくつかの実現方式では、装置は、
判定された最大充電電流値が電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定されると、電子デバイスの充電が第１の時間値の間第３の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第１のスイッチモジュールと、
電子デバイスの充電が第２の時間値の間第１の充電電流しきい値に従って制御された後、電子デバイスの充電電流しきい値を第１の充電電流値から第３の充電電流しきい値に切り替え、第３の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第２のスイッチモジュールとを更に含む。

第２の態様の第３の可能な実現方式を参照して、第２の態様の第４の可能な実現方式では、第１のスイッチモジュールは、
電子デバイスの温度データを検出するように構成された温度検出モジュールと、
温度検出モジュールによって検出された温度データを受信し、温度データが第１の温度しきい値よりも高いかどうかを判定するように構成された第１の判断モジュールと、
第１の判断モジュールの判定結果を受信し、温度データが第１の温度しきい値よりも高いことを判定結果が示しているとき、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第１の切り替え実行モジュールとを含むか、又は、
第１のスイッチモジュールは、
電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間がプリセットされた第１の時間しきい値よりも長いかどうかを判定するように構成された第２の判断モジュールと、
第２の判断モジュールの判定結果を受信し、電子デバイスの充電が第３の充電電流しきい値によって制御される持続時間がプリセットされた第１の時間しきい値よりも長いことを判定結果が示しているとき、電子デバイスの充電電流しきい値を第３の充電電流値から第１の充電電流しきい値に切り替え、第１の充電電流しきい値に従って電子デバイスの充電を制御するように構成された第２の切り替え実行モジュールとを含む。

本発明の上述の実施形態のステップは必須ではなく、単に説明のための例示であることに留意されたい。他の実施形態は、修正、変換、及び組合せによって上述の実施形態から得られてもよく、全て本発明の保護範囲内にある。

当業者であれば、実施形態による方法の手順は、関連するハードウェアに命令するプログラムによって実現されてもよいことを理解すべきである。プログラムは、読み取り可能な記憶媒体に記憶されてもよい。プログラムが実行されると、本発明の実施形態による方法の対応するステップが行われる。記憶媒体は、ＲＯＭ／ＲＡＭ、磁気ディスク、光学ディスクなどであってもよい。

上述の説明は、単に本発明の例示的な実現方式である。当業者であれば、本発明の原理から逸脱することなく、いくつかの改善又は洗練を行ってもよく、改善又は洗練は本発明の保護範囲内にあるものとすることに留意されたい。

したがって、ＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値Ｒ_ｕｓｂ及びＵＳＢホストデバイスの供給電圧値Ｖ_ｂａｔは、特に次の通りである式（１）及び（２）に従った計算により取得されることができる。
第１の充電電流しきい値Ａ＿ｖａｌｕｅが５００ｍＡに設定されたとき、
Ｖ_ｂａｔ＝Ｉ_Ａ×Ｒ_ｕｓｂ＋Ｖ_Ａ …（１）
第２の充電電流しきい値Ｂ＿ｖａｌｕｅが４５０ｍＡに設定されたとき、
Ｖ_ｂａｔ＝Ｉ_Ｂ×Ｒ_ｕｓｂ＋Ｖ_Ｂ …（２）
Ｒ_ｕｓｂ及びＶ_ｂａｔは、収集されたＩ_Ａ及びＶ_Ａを（１）に代入し、収集されたＩ_Ｂ及びＶ_Ｂを（２）に代入することによる計算により取得されることができる。

特定の実現例では、充電電流消費率係数ｋ及びｂは、式（３）及び（４）を使用することによる計算により取得されることができる。
５００＝ｋ×Ｉ_Ａ＋ｂ …（３）
４５０＝ｋ×Ｉ_Ｂ＋ｂ …（４）

傾きｋ及び切片ｂ、即ち充電電流消費率係数は、収集された第１の充電電流値Ｉ_Ａ及び第２の充電電流値Ｉ_Ｂを式（３）及び（４）に代入することによる計算により取得されることができる。

Claims

ＵＳＢインタフェースを有する電子デバイスの高速充電方法であって、当該方法が、
前記電子デバイスが、ＵＳＢインタフェースを使用してＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、前記充電電流しきい値に従う前記電子デバイスの対応する充電データセットを取得するステップであって、前記充電電流しきい値が少なくとも第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値を含み、前記充電データセットが、少なくとも、前記第１の充電電流しきい値に従う前記電子デバイスの対応する第１の充電電圧値及び対応する第１の充電電流値と、前記第２の充電電流しきい値に従う前記電子デバイスの対応する第２の充電電圧値及び対応する第２の充電電流値とを含む、ステップと、
前記充電データセットに従って、前記電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するステップと、
前記の判定された最大充電電流値を前記電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、前記第３の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御するステップとを含む、方法。
プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、前記充電電流しきい値に従う前記電子デバイスの対応する充電データセットを取得する前記ステップが、
前記電子デバイスの電力管理集積回路内にデータ収集点を設定し、前記充電電流しきい値に従う前記電子デバイスの前記対応する充電データセットを、前記電力管理集積回路のアナログ／デジタル変換器から獲得するステップを含む、請求項１に記載の方法。
前記充電データセットに従って、前記電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定する前記ステップが、
前記第１の充電電圧値、前記第１の充電電流値、前記第２の充電電圧値、及び前記第２の充電電流値に従った計算により、前記ＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値を取得するステップと、
計算により取得された前記ＵＳＢホストデバイスの前記供給電圧値及び前記ＵＳＢ接続ケーブルの前記インピーダンス値、前記第１の充電電流しきい値、並びに前記第２の充電電流しきい値に従った計算により、充電電流消費率係数を取得するステップと、
計算により取得された前記充電電流消費率係数を使用することによって、前記電子デバイスの最小動作電圧が満たされたときの前記電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するステップとを含む、請求項２に記載の方法。
当該方法が、
前記の判定された最大充電電流値が前記電子デバイスの前記第３の充電電流しきい値として設定されると、前記電子デバイスの充電が第１の時間値の間前記第３の充電電流しきい値に従って制御された後、前記電子デバイスの前記充電電流しきい値を前記第３の充電電流値から前記第１の充電電流しきい値に切り替え、前記第１の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
当該方法が、
前記電子デバイスの充電が第２の時間値の間前記第１の充電電流しきい値に従って制御された後、前記電子デバイスの前記充電電流しきい値を前記第１の充電電流値から前記第３の充電電流しきい値に切り替え、前記第３の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御するステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
前記電子デバイスの充電が第１の時間値の間前記第３の充電電流しきい値に従って制御された後、前記電子デバイスの前記充電電流しきい値を前記第３の充電電流値から前記第１の充電電流しきい値に切り替え、前記第１の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御する前記ステップが、
前記電子デバイスの温度データを検出するステップと、
前記温度データが第１の温度しきい値よりも高いかどうかを判定するステップと、
前記温度データが前記第１の温度しきい値よりも高いと判定されると、前記電子デバイスの前記充電電流しきい値を前記第３の充電電流値から前記第１の充電電流しきい値に切り替え、前記第１の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
前記電子デバイスの充電が第１の時間値の間前記第３の充電電流しきい値に従って制御された後、前記電子デバイスの前記充電電流しきい値を前記第３の充電電流値から前記第１の充電電流しきい値に切り替え、前記第１の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御する前記ステップが、
前記電子デバイスの充電が前記第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間が、プリセットされた第１の時間しきい値よりも長いかどうかを判定するステップと、
前記電子デバイスの充電が前記第３の充電電流しきい値に従って制御される前記持続時間が前記プリセットされた第１の時間しきい値よりも長いと判定されると、前記電子デバイスの前記充電電流しきい値を前記第３の充電電流値から前記第１の充電電流しきい値に切り替え、前記第１の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
前記第３の充電電流しきい値が前記第１の充電電流しきい値よりも大きく、前記第１の充電電流しきい値が前記第２の充電電流しきい値よりも大きい、請求項１に記載の方法。
ＵＳＢインタフェースを有する電子デバイスに適用される高速充電装置であって、当該装置が、
前記電子デバイスが前記ＵＳＢインタフェースを使用することによってＵＳＢホストデバイスとの通信ハンドシェイクに成功したと判定されると、プリセットされた充電電流しきい値に従った測定により、前記充電電流しきい値に従う前記電子デバイスの対応する充電データセットを取得するように構成された測定ユニットであって、前記充電電流しきい値が少なくとも第１の充電電流しきい値及び第２の充電電流しきい値を含み、前記充電データセットが、少なくとも、前記第１の充電電流しきい値に従う前記電子デバイスの対応する第１の充電電圧値及び対応する第１の充電電流値と、前記第２の充電電流しきい値に従う前記電子デバイスの対応する第２の充電電圧値及び対応する第２の充電電流値とを含む、測定ユニットと、
前記充電データセットに従って、前記電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するように構成された充電電流値判定ユニットと、
前記の判定された最大充電電流値を前記電子デバイスの第３の充電電流しきい値として設定し、前記第３の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御するように構成された充電ユニットとを含む、装置。
前記測定ユニットが、特に、
前記電子デバイスの電力管理集積回路内にデータ収集点を設定し、前記充電電流しきい値に従う前記電子デバイスの前記対応する充電データセットを、前記電力管理集積回路のアナログ／デジタル変換器から獲得するように構成される、請求項９に記載の装置。
前記充電電流値判定ユニットが、
測定により前記測定ユニットによって取得された前記第１の充電電圧値、前記第１の充電電流値、前記第２の充電電圧値、及び前記第２の充電電流値に従った計算により、前記ＵＳＢホストデバイスの供給電圧値及びＵＳＢ接続ケーブルのインピーダンス値を取得するように構成された第１の計算ユニットと、
計算により前記第１の計算ユニットによって取得された前記ＵＳＢホストデバイスの前記供給電圧値及び前記ＵＳＢ接続ケーブルの前記インピーダンス値、前記第１の充電電流しきい値、並びに前記第２の充電電流しきい値に従った計算により、充電電流消費率係数を取得するように構成された第２の計算ユニットと、
計算により前記第２の計算ユニットによって取得された前記充電電流消費率係数に従って、前記電子デバイスの最小動作電圧が満たされたときの前記電子デバイスに対応する最大充電電流値を判定するように構成された第３の計算ユニットとを含む、請求項１０に記載の装置。
前記の判定された最大充電電流値が前記電子デバイスの前記第３の充電電流しきい値として設定されると、前記電子デバイスの充電が第１の時間値の間前記第３の充電電流しきい値に従って制御された後、前記電子デバイスの前記充電電流しきい値を前記第３の充電電流値から前記第１の充電電流しきい値に切り替え、前記第１の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御するように構成された第１のスイッチユニットと、
前記電子デバイスの充電が第２の時間値の間前記第１の充電電流しきい値に従って制御された後、前記電子デバイスの前記充電電流しきい値を前記第１の充電電流値から前記第３の充電電流しきい値に切り替え、前記第３の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御するように構成された第２のスイッチユニットとを更に含む、請求項９に記載の装置。
前記第１のスイッチユニットが、
前記電子デバイスの温度データを検出するように構成された温度検出ユニットと、
前記温度検出ユニットによって検出された前記温度データを受信し、前記温度データが第１の温度しきい値よりも高いかどうかを判定するように構成された第１の判断ユニットと、
前記第１の判断ユニットの判定結果を受信し、前記温度データが前記第１の温度しきい値よりも高いことを前記判定結果が示しているとき、前記電子デバイスの前記充電電流しきい値を前記第３の充電電流値から前記第１の充電電流しきい値に切り替え、前記第１の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御するように構成された第１の切り替え実行ユニットとを含むか、又は、
前記第１のスイッチユニットが、
前記電子デバイスの充電が前記第３の充電電流しきい値に従って制御される持続時間がプリセットされた第１の時間しきい値よりも長いかどうかを判定するように構成された第２の判断ユニットと、
前記第２の判断ユニットの判定結果を受信し、前記電子デバイスの充電が前記第３の充電電流しきい値によって制御される前記持続時間が前記プリセットされた第１の時間しきい値よりも長いことを前記判定結果が示しているとき、前記電子デバイスの前記充電電流しきい値を前記第３の充電電流値から前記第１の充電電流しきい値に切り替え、前記第１の充電電流しきい値に従って前記電子デバイスの充電を制御するように構成された第２の切り替え実行ユニットとを含む、請求項１２に記載の装置。