JP2019511182A - 等化回路、充電対象機器及び充電制御方法 - Google Patents

等化回路、充電対象機器及び充電制御方法 Download PDF

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Abstract

本発明の実施例は、等化回路、充電対象機器及び充電制御方法を提供する。等化回路は、第1バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、第1バッテリコアから出力された直流電圧を第1交流電圧に変換する第1変換ユニットと、第1交流電圧を受け入れ、第1交流電圧を振幅が第1交流電圧の振幅より大きい第2交流電圧に共振的に変換する第1共振ユニットと、第2交流電圧を第2変換ユニットに容量結合する第1容量結合ユニットと、第2交流電圧を第1充電電圧に変換して第2バッテリコアを充電する第2変換ユニットと、を含む。【選択図】図1

Description

本出願の実施例は、電子技術分野に関し、より具体的には、等化回路、充電対象機器及び充電制御方法に関する。
充電対象機器(例えば、スマートフォン)は、消費者の仕事や生活に必要不可欠なツールになってきているが、充電対象機器は、充電効率が低く、充電時間が長いという問題がある。
充電対象機器内のグループ化バッテリコアが直列接続されると、充電される場合に、各バッテリコアの均等充電を保証しなければ、使用中のバッテリコアの機能と寿命に影響を与えてしまうおそれがある。しかし、充電対象機器は、電圧均等化が非効率的であるという問題がある。
本発明は、電圧均等化効率を向上させることができる等化回路、充電対象機器及び充電制御方法を提供する。
第1態様は、第1バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第1バッテリコアから出力された直流電圧を第1交流電圧に変換する第1変換ユニットと、前記第1交流電圧を受け入れ、前記第1交流電圧を、振幅が前記第1交流電圧の振幅より大きい第2交流電圧に共振的に変換する第1共振ユニットと、前記第2交流電圧を第2変換ユニットに容量結合する第1容量結合ユニットと、前記第2交流電圧を第1充電電圧に変換して第2バッテリコアを充電する前記第2変換ユニットと、を含む等化回路を提供する。
第1態様を参照すると、第1態様のいくつかの実施形態において、前記等化回路は、第2共振ユニットと、第2容量結合ユニットと、を更に含む。前記第2変換ユニットは、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を第3交流電圧に変換し、前記第2共振ユニットは、前記第3交流電圧を受け入れ、前記第3交流電圧を振幅が前記第3交流電圧の振幅より大きい第4交流電圧に共振的に変換する。
前記第2容量結合ユニットは、前記第4交流電圧を前記第1変換ユニットに容量結合し、前記第1変換ユニットは、前記第4交流電圧を第2充電電圧に変換して前記第1バッテリコアを充電する。
第1態様を参照すると、第1態様のいくつかの実施形態において、前記第1共振ユニットは、第1インダクタと、第1コンデンサと、を含み、前記第2共振ユニットは、前記第1インダクタと、第2コンデンサと、を含む。
第1態様を参照すると、第1態様のいくつかの実施形態において、前記等化回路は、前記第1バッテリコアの電圧が前記第2バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第2バッテリコアを充電するように前記第1共振ユニットと前記第1容量結合ユニットの作動を制御し、前記第2バッテリコアの電圧が前記第1バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第1バッテリコアを充電するように前記第2共振ユニットと前記第2容量結合ユニット作動を制御する第1制御ユニットを更に含む。
第2態様は、充電対象機器を提供する。前記充電対象機器は、第1バッテリコアと第2バッテリコアとを含み、相互に直列接続されるマルチセルコアと、第1態様または第1態様のうちの何れかの実施形態における等化回路と、を含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記等化回路は、前記第1バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第1バッテリコアから出力された直流電圧を第1交流電圧に変換する第1変換ユニットと、前記第1交流電圧を受け入れ、前記第1交流電圧を振幅が前記第1交流電圧の振幅より大きい第2交流電圧に変換する第1電圧調整ユニットと、前記第2交流電圧を第2変換ユニットに容量結合する第1容量結合ユニットと、前記第2交流電圧を第1充電電圧に変換して前記第2バッテリコアを充電する前記第2変換ユニットと、を含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記第1電圧調整ユニットは、前記第1交流電圧を受け入れ、前記第1交流電圧を前記第2交流電圧に共振的に変換する第1共振ユニットを含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記等化回路は、第2電圧調整ユニットと、第2容量結合ユニットと、を更に含む。
前記第2変換ユニットは、更に、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を第3交流電圧に変換し、前記第2電圧調整ユニットは、前記第3交流電圧を受け入れ、前記第3交流電圧を振幅が前記第3交流電圧の振幅より大きい第4交流電圧に変換し、前記第2容量結合ユニットは、前記第4交流電圧を前記第1変換ユニットに容量結合し、前記第1変換ユニットは、前記第4交流電圧を第2充電電圧に変換して前記第1バッテリコアを充電する。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記第2電圧調整ユニットは、前記第3交流電圧を受け入れ、前記第3交流電圧を前記第4交流電圧に共振的に変換する第2共振ユニットを含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記第1共振ユニットは、第1インダクタと、第1コンデンサと、を含み、前記第2共振ユニットは、前記第1インダクタと、第2コンデンサとを含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記等化回路は、前記第1バッテリコアの電圧が前記第2バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第2バッテリコアを充電するように前記第1電圧調整ユニットと前記第1容量結合ユニットの作動を制御し、前記第2バッテリコアの電圧が前記第1バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第1バッテリコアを充電するように前記第2電圧調整ユニットと前記第2容量結合ユニットの作動を制御する制御ユニットを更に含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記充電対象機器は、前記充電インタフェースに接続され、前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧と出力電流とを受け入れ、前記アダプタの出力電圧と出力電流とを直接前記充電対象機器内の相互に直列接続されたマルチセルコアの両端に印加し、前記マルチセルコアを充電する第1充電回路と、入力端が前記マルチセルコアのうちのいずれかのバッテリコアの両端に接続され、前記一つのバッテリコアの電圧に基づいて前記充電対象機器内の素子に充電する電源回路を更に含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつか実施形態において、前記第1充電回路が受け入れた前記アダプタの出力電流は、リップル電流、交流電流または定直流電流である。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記第1充電回路は、前記充電インタフェースを介して受け入れた前記アダプタの出力電圧と出力電流とは、前記アダプタが定電流モードで出力した電圧と電流とである。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記充電対象機器は、第2充電回路を更に含み、前記第2充電回路は、昇圧回路を含み、前記昇圧回路の両端がそれぞれ前記充電インタフェース及び前記マルチセルコアに接続され、前記昇圧回路は、前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧を受け入れ、前記アダプタの出力電圧を第2電圧に昇圧させ、前記第2電圧を前記マルチセルコアの両端に印加し、前記マルチセルコアを充電し、前記第2充電回路が受け入れた前記アダプタの出力電圧は、前記マルチセルコアの総電圧より小さく、前記第2電圧は、前記マルチセルコアの総電圧より大きい。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記第2充電回路が受け入れた前記アダプタの出力電圧は5Vである。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記アダプタは、第1充電モードと第2充電モードとをサポートし、前記アダプタの前記第2充電モードでの充電対象機器への充電速度は、前記アダプタの前記第1充電モードでの前記充電対象機器への充電速度より速く、前記第1充電モードでは、前記アダプタは前記第2充電回路を介して前記マルチセルコアを充電し、前記第2充電モードでは、前記アダプタは前記第1充電回路を介して前記マルチセルコアを充電する。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記充電インタフェースは、データケーブルを含み、前記充電対象機器は、制御ユニットを更に含み、前記制御ユニットは、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御する。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることを含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることは、前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記第2充電モードをオンにするか否かを前記充電対象機器に尋ねる第1コマンドを受信すること、前記制御ユニットが、前記充電対象機器が前記第2充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示する前記第1コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信することと、前記充電対象機器が前記第2充電モードをオンにすることに同意した場合に、前記制御ユニットが、前記第1充電回路を介して前記マルチセルコアを充電するように前記アダプタを制御することと、を含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定することを含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定することは、前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記アダプタの出力電圧と前記充電対象機器のマルチセルコアの現在の総電圧とが一致しているか否かを尋ねる第2コマンドを受信することと、前記制御ユニットが、前記アダプタの出力電圧と前記マルチセルコアの現在の総電圧とが一致しているか、高めであるか、または低めであるかを指示する前記第2コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信することと、を含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することを含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することは、前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を尋ねる第3コマンドを受信することと、前記制御ユニットが、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を指示する前記第3コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第2充電モードでの前記第2アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することと、を含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記第2アダプタの出力を制御するプロセスは、前記第2充電モードで充電するプロセスにおいて、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整することを含む。
第2態様を参照すると、第2態様のいくつかの実施形態において、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整することは、前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記マルチセルコアの現在の総電圧を尋ねる第4コマンドを受信することと、前記制御ユニットが、前記マルチセルコアの現在の総電圧を指示する前記第4コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが前記マルチセルコアの現在の総電圧に基づいて前記アダプタの出力電流を調整することと、を含む。
第3態様は、充電制御方法を提供する。前記方法は、第1バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第1バッテリコアから出力された直流電圧を第1交流電圧に変換するステップと、前記第1交流電圧を受け入れ、前記第1交流電圧を振幅が前記第1交流電圧の振幅より大きい第2交流電圧に共振的に変換するステップと、前記第2交流電圧を前記第2変換ユニットに容量結合し、前記第2変換ユニットは、前記第2交流電圧を第1充電電圧に変換して、第2バッテリコアを充電するステップと、を含む。
第3態様を参照すると、第3態様のいくつかの実施形態において、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を第3交流電圧に変換するステップと、前記第3交流電圧を受け入れ、前記第3交流電圧を振幅が前記第3交流電圧の振幅より大きい第4交流電圧に共振的に変換するステップと、前記第4交流電圧を前記第1変換ユニットに容量結合し、前記第1変換ユニットは、前記第4交流電圧を第2充電電圧に変換して、前記第1バッテリコアを充電するステップと、を更に含む。
第3態様を参照すると、第3態様のいくつかの実施形態において、前記共振的に前記第1交流電圧を第2交流電圧に変換するステップは、第1インダクタ及び第1コンデンサにより共振的に前記第1交流電圧を第2交流電圧に変換するステップを含み、前記共振的に前記第3交流電圧を第4交流電圧に変換するステップは、前記第1インダクタ及び第2コンデンサにより前記第3交流電圧を第4交流電圧に共振的に変換するステップを含む。
第3態様を参照すると、第3態様のいくつかの実施形態において、前記第1バッテリコアの電圧が前記第2バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第2バッテリコアを充電するように前記第1共振ユニットと前記第1容量結合ユニットの作動を制御し、前記第2バッテリコアの電圧が前記第1バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第1バッテリコアを充電するように前記第2共振ユニットと前記第2容量結合ユニットの作動を制御するステップを更に含む。
本発明の実施例において、等化回路は、第1バッテリコアから出力された直流電圧を第1交流電圧に変換し、第1交流電圧を第2交流電圧に共振的に変換し、第1容量結合ユニット及び第2変換ユニットにより第2交流電圧を第1充電電圧に変換して、第2バッテリコアを充電する。第2交流電圧の振幅が第1交流電圧の振幅より大きいため、電力移動効率を向上させることができる。
本発明の実施例による等化回路の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による等化回路の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による等化回路の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による等化回路の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による等化回路の概略構成図である。 本発明の実施例による等化回路の概略回路図である。 本発明の更なる一実施例による等化回路の概略回路図である。 本発明の実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の他の一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の実施例によるリップル直流の波形概略図である。 本発明の更なる一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による充電対象機器の概略回路図である。 本発明の実施例による急速充電プロセスのフローチャートである。 本発明の実施例による充電制御方法の概略フローチャートである。 本発明の実施例による充電方法の概略フローチャートである。
以下は、本発明の実施例における図面に合わせて、本発明の実施例における技術案について説明する。
なお、本発明の実施例における等化回路は、マルチセルコアが直列接続され充電されるシナリオに適用してもよい。
図1は、本発明の実施例による等化回路の概略構成図である。図1に示すように、等化回路33は、第1バッテリコア131から出力された直流電圧を受け入れ、前記第1バッテリコア131から出力された直流電圧を第1交流電圧に変換する第1変換ユニット331と、前記第1交流電圧を受け入れ、前記第1交流電圧を振幅が前記第1交流電圧の振幅より大きい第2交流電圧に共振的に変換する第1共振ユニット332と、前記第2交流電圧を第2変換ユニット334に容量結合する第1容量結合ユニット333と、前記第2交流電圧を第1充電電圧に変換して第2バッテリコア132を充電する前記第2変換ユニット334と、を含む。
好ましくは、上記第1充電電圧は、直流電圧であってもよい。
好ましくは、上記第1変換ユニット331は、インバータ回路を含んでもよい。
好ましくは、上記第2変換ユニット334は、整流回路を含んでもよい。例えば、第2変換ユニット334は、フルブリッジ整流回路または整流ダイオードを含んでもよい。
本発明の実施例において、等化回路33は、第1バッテリコア131から出力された直流電圧を第1交流電圧に変換し、第1交流電圧を第2交流電圧に共振的に変換し、第1容量結合ユニット333及び第2変換ユニット334により第2交流電圧を第1充電電圧に変換して第2バッテリコア132を充電する。第2交流電圧の振幅が第1交流電圧の振幅より大きいため、電力移動効率を向上させることができる。
また、本発明の実施例において、等化回路33は、共振的に第1交流電圧の振幅を向上させて、第2交流電圧を取得する。採用される第1共振ユニット332回路の構造は簡単で占める体積が小さく、信頼性が高い。
好ましくは、上記第1共振ユニット332は、マルチレベル共振回路を含んでもよく、一次共振回路を含んでもよく、本発明の実施例は、これに限定されない。
好ましくは、上記第1バッテリコア131及び第2バッテリコア132は、それぞれ一つのバッテリコアであってもよく、それぞれ二つ以上のバッテリコアであってもよい。
好ましくは、上記第1バッテリコア131及び第2バッテリコア132は、充電対象機器に含まれるマルチセルコア内のバッテリコアであってもよい。
図2は、本発明の更なる実施例の等化回路の概略構成図である。図2に示すように、第1共振回路332は、相互に直列接続される第1インダクタ41と第1コンデンサ42とを含んでもよい。第1容量結合ユニット333は、少なくとも一つのコンデンサを含んでもよい。図2の例において、第1容量結合ユニット333の入力端が第1インダクタ41の両端に接続されてもよい。好ましくは、他の例として、第1容量結合ユニット333の入力端が第1コンデンサ42の両端に接続されてもよい。
図3は、本発明の更なる一実施例による等化回路の概略構成図を示している。図3に示すように、前記等化回路33は、第2共振ユニット335と、第2容量結合ユニット336と、を更に含む。
前記第2変換ユニット334は、前記第2バッテリコア132から出力された直流電圧を受け入れ、前記第2バッテリコア132から出力された直流電圧を第3交流電圧に変換する。
前記第2共振ユニット335は、前記第3交流電圧を受け入れ、前記第3交流電圧を振幅が前記第3交流電圧の振幅より大きい第4交流電圧に共振的に変換する。
前記第2容量結合ユニット336は、前記第4交流電圧を前記第1変換ユニット331に容量結合し、前記第1変換ユニット331は、前記第4交流電圧を第2充電電圧に変換して前記第1バッテリコア131を充電する。
本発明の実施例において、等化回路33は、第1変換ユニット331が前記第2変換ユニット334に電力を転送することをサポートするとともに、前記第2変換ユニット334から前記第1変換ユニット331に電力を転送することもサポートして、電力を双方向移動させる。これにより、等化回路33の体積を減少させることができるのみならず、等化回路の電力移動効率を向上させることができる。
好ましくは、上記第2充電電圧は、直流電圧であってもよい。
好ましくは、前記第1共振ユニット332は、第1インダクタ41と、第1コンデンサ42と、を含んでもよい。前記第2共振ユニット335は、前記第1インダクタ41と、第2コンデンサ44と、を含んでもよい(図4参照)。
第1共振ユニット332と第2共振ユニット335とは、前記第1インダクタ41を共用することができるので(図4参照)、等化回路の体積を減少することができる。
図4は、本発明の他の一実施例の共振回路の概略構成図を示している。図4に示すように、第1共振ユニット332は、第1インダクタ41と、第1コンデンサ42と、を含み、第2共振ユニット335は、第1インダクタ41と、第2コンデンサ44と、を含んでもよい。すなわち、第1共振ユニット332と第2共振ユニット335とは、第1インダクタ41を共用することができる。
図4に示すように、第1インダクタ41の第1端が第1コンデンサ42の第1端及び第2コンデンサ44の第1端に接続されてもよい。第1インダクタ42の第2端が第1容量結合ユニット333の入力端に接続されてもよく、第1インダクタ42の第2端が第2容量結合ユニット336の入力端に接続されてもよい。第1コンデンサ42の第2端が第1変換ユニットに接続されてもよい。第2コンデンサ44の第2端が第2変換ユニットに接続されてもよい。
図4の例において、第1容量結合ユニット333は、第2コンデンサ44を含んでもよい。第2容量結合ユニット336は、第1コンデンサ42を含んでもよい。
図4の例において、第1容量結合ユニット333は、第3コンデンサ46と、スイッチK2と、を更に含んでもよい。第2容量結合ユニット336は、第4コンデンサ48と、スイッチK1と、を更に含んでもよい。第1共振ユニット332と第1容量結合ユニット333の作動を制御する場合、第3コンデンサ46が回路に接続され作動し、第4コンデンサ48が回路から遮断されるように、スイッチK1をオンにし、スイッチK2をオフにすることができる。第2共振ユニット335と第2容量結合ユニット336の作動を制御する場合、第4コンデンサ48が回路に接続され作動し、第3コンデンサ46が回路から遮断されるように、スイッチK2をオンにし、スイッチK1をオフにすることができる。
図3または図4の例において、第1変換ユニット331は、インバータ回路の機能のみならず、整流回路の機能も実現することができる。例えば、第1変換ユニット331は、フルブリッジ同期整流回路であってもよく、当業者であれば理解し得るように、フルブリッジ同期整流回路はインバータ回路の機能も実現することができる。
同様に、図3または図4の例において、第2変換ユニット332は、インバータ回路の機能のみならず、整流回路の機能も実現することができる。例えば、第1変換ユニット332は、フルブリッジ同期整流回路であってもよく、当業者であれば理解し得るように、フルブリッジ同期整流回路もインバータ回路の機能を実現することができる。
図5は、本発明の他の一実施例の等化回路の概略構成図を示している。図5に示すように、好ましくは、前記等化回路33は、第1制御ユニット337を更に含む。第1制御ユニット337は、前記第1バッテリコア131の電圧が前記第2バッテリコア132の電圧より大きい場合に、前記第2バッテリコア132を充電するように、前記第1共振ユニット332と前記第1容量結合ユニット333の作動を制御し、前記第2バッテリコア132の電圧が前記第1バッテリコア131の電圧より大きい場合に、前記第1バッテリコアを充電するように、前記第2共振ユニット335と前記第2容量結合ユニット336の作動を制御する。
図6は、本発明の実施例の等化回路の概略回路図を示している。図6に示すように、第1バッテリコア131と第2バッテリコア132とは、相互に直列接続されるバッテリコアであってもよい。第1変換ユニット331は、フルブリッジ同期整流回路であってもよく、第1変換ユニット331は、トランジスタQ1〜Q4を含む。第2変換ユニット334は、フルブリッジ同期整流回路であってもよく、第2変換ユニット334は、トランジスタQ5〜Q8を含む。第1共振ユニット332は、第1インダクタ41と、第1コンデンサ42と、を含む。第1容量結合ユニット333は、第2コンデンサ44と、第3コンデンサ46と、を含む。
図6の例において、等化回路33は、第1バッテリコア131から第2バッテリコア132の一方向に電力移動させることができる。
図6の例において、第1変換ユニット331は、他のタイプのインバータ回路であってもよい。第2変換ユニット334は、他のタイプの整流回路であってもよい。本発明の実施例は、これに限定されない。図7は、本発明の実施例の等化回路の概略回路図を示している。図7に示すように、第1バッテリコア131と第2バッテリコア132は、相互に直列接続されるバッテリコアであってもよい。第1変換ユニット331は、フルブリッジ同期整流回路であってもよく、第1変換ユニット331は、トランジスタQ1〜Q4を含む。第2変換ユニット334は、フルブリッジ同期整流回路であってもよく、第2変換ユニット334は、トランジスタQ5〜Q8を含む。第1共振ユニット332は、第1インダクタ41と、第1コンデンサ42と、を含む。第1容量結合ユニット333は、第2コンデンサ44と、第3コンデンサ46とを含む。第2共振ユニット335は、第1インダクタ41と、第2コンデンサ44と、を含む。第2容量結合ユニット336は、第1コンデンサ42と、第4コンデンサ48と、を含む。また、第1容量結合ユニット333は、スイッチK1を更に含む。第2容量結合ユニット336は、スイッチK2を更に含む。
図7の例において、等化回路は、第1バッテリコア131と第2バッテリコア132との間で双方向に電力移動させることができる。
図7の例において、第1バッテリコア131の電圧が第2バッテリコア132の電圧より大きい場合に、前記第1共振ユニット332と前記第1容量結合ユニット333とを作動させ、第1バッテリコア131が、前記第2バッテリコア132を充電するように制御するために、スイッチK1をオンにし、スイッチK2をオフにすることができる。前記第2バッテリコア132の電圧が前記第1バッテリコア131の電圧より大きい場合に、前記第2共振ユニット335と前記第2容量結合ユニット336とが作動し、第2バッテリコア132が前記第1バッテリコア131を充電するように制御する。
以上、図1乃至図7を参照して、本発明の実施例の等化回路を説明した。以下、本発明の実施例の充電対象機器、充電制御方法及び充電方法を説明する。
本発明の実施例が提出する充電対象機器、充電制御方法及び充電方法を説明する前に、関連技術における充電対象機器を充電するアダプタを説明する。即ち、以下のようなものを、「関連アダプタ」と称する。
関連アダプタが定電圧モードで作動している場合、アダプタの出力電圧は、基本的には、5V、9V、12Vまたは20Vのように、一定に維持される。
関連アダプタから出力された電圧は、直接電池両端に印加するのに適していないため、充電対象機器内のバッテリの所望の充電電圧及び/または充電電流を取得するためには、まず、充電対象機器内の変換回路によって変換する必要がある。前記充電電流は、直流電流でも良い。
変換回路は、バッテリの所望の充電電圧及び/または充電電流の要求を満足するために、関連アダプタの出力電圧を変換するように構成される。
一例として、前記変換回路は、充電管理モジュールを指しても良い、例えば、充電対象機器における充電集積回路(Integrated circuit、IC)であっても良い。電池の充電プロセスにおいて、変換回路は、電池の充電電圧及び/または充電電流を管理するように構成されても良い。前記変換回路は、バッテリの充電電圧及び/または充電電流の管理を実現するために、電圧フィードバック機能と電流フィードバック機能のうち少なくとも一つを有しても良い。
例えば、バッテリの充電プロセスは、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階のうち少なくとも一つを含んでも良い。トリクル充電段階において、変換回路は、電流フィードバックループを利用することにより、トリクル充電段階でバッテリに流れ込む電流の大きさがバッテリの所望の充電電流の大きさ(例えば、第1充電電流)を満たすようにする。定電流充電段階において、変換回路は、電流フィードバックループを利用することにより、電流充電段階でバッテリに流れ込む電流の大きさがバッテリの所望の充電電流の大きさ(例えば、第2充電電流であり、前記第2充電電流は、第1充電電流より大きくても良い)を満たすようにする。定電圧充電段階において、変換回路は、電圧フィードバックループを利用することにより、定電圧充電段階でバッテリ両端に印加される電圧の大きさがバッテリの所望の充電電圧の大きさを満たすようにする。
一例として、関連アダプタの出力電圧がバッテリの所望の充電電圧より大きい場合には、変換回路は、関連アダプタの出力電圧を降圧変換処理して、降圧変換後に取得された充電電圧がバッテリの所望の充電電圧のニーズを満たすようにする。もう一例として、関連アダプタの出力電圧がバッテリの所望の充電電圧より小さい場合には、変換回路は、関連アダプタの出力電圧を昇圧変換処理して、昇圧変換後に取得された充電電圧がバッテリの所望の充電電圧のニーズを満たすようにする。
一例として、関連アダプタが5Vの定電圧を出力することを例として、関連アダプタが一つのバッテリコアを充電する場合に(リチウム電池のバッテリコアを例として、一つのバッテリコアの充電終止電圧は、一般的に4.2Vである)充電する場合に、変換回路(例えば、Buck降圧回路)は、関連アダプタの出力電圧を降圧変換処理して、降圧後に取得された充電電圧が一つのバッテリコアの所望の充電電圧のニーズを満たすようにする。
一例として、関連アダプタが5Vの定電圧出力することを例にとると、関連アダプタが相互に直列接続される複数(2つまたは2つ以上)のバッテリコア(リチウム電池のバッテリコアの場合、一つのバッテリコアの充電終止電圧は、通常、4.2V)を充電する場合、変換回路(例えば、Boost昇圧回路)は、関連アダプタの出力電圧を昇圧変換処理して、昇圧後に取得された充電電圧がマルチセルコアの所望の充電電圧のニーズを満たすようにする。
変換回路が回路変換効率低下に制限されることにより、電気エネルギーの一部は熱という形で損失し、前記熱は、充電対象機器の内部に蓄積する。充電対象機器の設計空間も放熱空間も小さい(例えば、ユーザが使用する携帯端末の物理的なサイズは、ますます薄くなり、同時に携帯端末の性能を向上させるために、携帯端末内に大量の電子素子が密集配置されている)ことから、変換回路の設計難度が上がるだけではなく、充電対象機器内に蓄積する熱がタイムリーに流出しにくくなり、充電対象機器の異常を引き起こす。
例えば、変換回路に蓄積する熱が変換回路付近の電子素子に熱干渉を与え、電子素子の作動異常を起こすおそれがある。また、変換回路に蓄積する熱が変換回路及びその付近の電子素子の使用寿命を縮めるおそれがある。また、例えば、変換回路に蓄積する熱がバッテリに熱干渉を与えてバッテリの充放電異常を招くおそれがある。また、例えば、変換回路に蓄積する熱によって充電対象機器の温度上昇を招き、ユーザの充電時の使用体験に影響を与えるおそれがある。また、例えば、変換回路に蓄積する熱によって変換回路自体の短絡を招き、関連アダプタの出力電圧が直接バッテリの両端に印加されて、過電圧でバッテリを充電させるおそれがある。長時間の過電圧での充電は、安全上のリスクがあり、例えば、バッテリの爆発を起こすおそれがある。
本発明の実施例が提供するアダプタは、バッテリのステイタスを取得することができる。バッテリのステイタス情報は、少なくともバッテリの現在の電力量情報及び/または電圧情報を含むため、前記アダプタは、取得したバッテリのステイタス情報に基づいて、アダプタ自体から出力された電圧を調整して、バッテリの所望の充電電圧及び/または充電電流のニーズを満足することができる。アダプタ調整後の出力電圧を、直接バッテリの両端に印加してバッテリを充電(以下、「直接充電する」と言う)することができる。前記アダプタの出力電圧は、電圧値が安定した電圧またはリップル波形の電圧であっても良い。
前記アダプタは、バッテリの充電電圧及び/または充電電流の閉ループフィードバック制御を実現するために、電圧フィードバック機能及び/または電流フィードバック機能を有しても良い。
いくつかの実施例において、前記アダプタが取得されたバッテリのステイタス情報に基づいてそれ自体の出力電圧を調整することとは、バッテリの所望の充電電圧及び/または充電電流を満足するために、前記アダプタがバッテリのステイタス情報をリアルタイムで取得し、リアルタイムで取得されたバッテリのステイタス情報に基づいてアダプタ自体の出力電圧を調整することを指しても良い。
いくつかの実施例において、前記アダプタがリアルタイムで取得したバッテリのステイタス情報に基づいてそれ自体の出力電圧を調整することは、バッテリの所望の充電電圧及び/または充電電流のニーズを満足するために、充電プロセスにおいて、バッテリの充電電圧が断続的に上昇するにつれて、アダプタが、バッテリの充電プロセスにおける異なる時刻のステイタス情報を取得し、バッテリの充電プロセスにおける異なる時刻のステイタス情報に基づいてアダプタ自体の出力電圧をリアルタイムで調整し、アダプタの調整後の出力電圧を、直接バッテリの両端に印加されてバッテリを充電することができることを指しても良い。
例えば、バッテリの充電プロセスは、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階のうち少なくとも一つを含む。トリクル充電段階では、バッテリの所望の充電電流のニーズを満足するために、アダプタはトリクル充電段階で第1充電電流を出力してバッテリを充電する(第1充電電流は、定直流電またはリップル波形の電流であっても良い)。定電流充電段階では、アダプタは、電流フィードバックループを利用して、定電流充電段階でアダプタから出力されたバッテリに流れ込む電流がバッテリの所望の充電電流のニーズを満たすようにする(例えば、第2充電電流であり、第2充電電流は、定直流電またはリップル波形の電流であっても良い、第2充電電流は、第1充電電流より大きくても良い。第2充電電流がリップル波形の電流である場合、前記第2充電電流は第1充電電流より大きいこととは、定電流充電段階でのリップル波形の電流ピークがトリクル充電段階でのリップル波形の電流ピークより大きいことを指し、定電流充電段階の定電流とは、リップル波形の電流ピークまたは平均値がほぼ変わらないことを指す)。定電圧充電段階では、アダプタは、電圧フィードバックループを利用して、定電圧充電段階でアダプタから充電対象機器に出力された電圧(即ち、リップル波形の電圧)を一定に維持する。
例えば、本発明の実施例に言及されるアダプタは、主に、充電対象機器内のバッテリの定電流充電段階を制御するように構成されても良い。他の実施例において、充電対象機器内のバッテリのトリクル充電段階及び定電圧充電段階での制御機能も本発明の実施例に言及されるアダプタと充電対象機器内の別途の充電チップとにより連携して完成されても良い。定電流充電段階と比べて、バッテリは、トリクル充電段階及び定電圧充電段階で受け入れた充電電力は小さいので、充電対象機器内部の充電チップの変換損失と熱蓄積は許容される。なお、本発明の実施例に言及される定電流充電段階または定電流モードとは、アダプタの出力電流を制御する充電段階または充電モードを指しても良く、アダプタの出力電流が完全に一定に維持されることを要求するものではない。アダプタの出力電流をリップル波形の電流を例にとると、定電流とは、アダプタから出力されたリップル波形の電流ピークまたは平均値がほぼ変わらないか、または、一つの時間帯においてほぼ変わらないことを指しても良い。例えば、実際には、アダプタは通常、定電流充電段階では、多段式定電流モードで充電される。
多段式定電流充電(Multi−stage constant current charging)は、M個の定電流段階(Mは、2以上の整数である)を有しても良い。多段式定電流充電は、所定充電電流で第1段階の充電を開始し、前記多段式定電流充電のMの定電流段階は、第1段階から第(M-1)段階まで順次に実行される。定電流段階における前回の定電流段階から次の定電流段階に移行した後、リップル波形の電流ピークまたは平均値が小さくなる。バッテリ電圧が充電終止電圧の閾値に達すると、定電流段階の前回の定電流段階は次の定電流段階に移行する。隣り合う2つの定電流段階間の電流変換プロセスは、逐次変化しても良いし、段階的に変化しても良い。
更に、本発明の実施例における充電対象機器は、例えば、端末または通信端末でも良い。前記端末または通信端末は、有線(例えば、公衆交換電話網(public switched telephone network, PSTN)、デジタル加入者線(digital subscriber line,DSL)、デジタルケーブル、直接ケーブル及び/または他のデータ接続/ネットワーク)を介して接続される及び/または(例えば、セルラーネットワーク、無線ローカルエリアネットワーク(wireless local area network,WLAN)、ハンドヘルドのデジタルビデオ放送(digital video broadcasting handheld,DVB−H)ネットワークのようなデジタルテレビネットワーク、衛星ネットワーク、振幅変調・周波数変調(amplitude modulation−frequency modulation,AM−FM)放送送信器、及び/またはもう一つの通信端末の)無線インタフェースを介して通信信号を送信・受信する装置を含むが、限定されない。無線インタフェースを介して通信するように設置される通信端末は、「無線通信端末」、「無線端末」及び/または「携帯端末」と称されても良い。携帯端末の例は、衛星またはセルラー電話と、セルラー無線電話とデータ処理、ファックス及びデータ通信能力を組み合わせるパーソナル移動通信システム(personal communication system,PCS)端末と、無線電話、ポケベル、インターネット/イントラネットアクセス、Webブラウザ、ノートブック、カレンダー及び/またはグローバル・ポジショニング・システム(global positioning system,GPS)受信器を含むパーソナルデジタルアシスタント(Personal Digital Assistant,PDA)と、ラップトップ及び/またはバーム受信器または無線電話トランシーバーを含む他の電子装置と、を含むが、これらに限定されない。
また、本発明の実施例において、アダプタの出力リップル波形の電圧が直接充電対象機器のバッテリの両端に印加してバッテリを充電する場合に、充電電流は、リップル波、例えば、リップル電流波の形で表されても良い。なお、充電電流は、間欠的にバッテリを充電することができる。前記充電電流の周期は、入力交流電流の周波数(例えば、交流電力網の周波数)に従って変化することができる。例えば、充電電流の周期に対応する周波数は、電力網の周波数の整数倍または逆数倍である。また、充電電流が間欠的にバッテリを充電できる場合に、前記充電電流に対応する電流波形は、電力網と同期の一つまたは一グループのパルスにより構成されるものであっても良い。
一例として、バッテリは、充電プロセスにおいて(例えば、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、低電圧充電段階とのうち少なくとも一つ)、アダプタから出力されたリップル電流(方向不変、振幅の大きさが経時変化する)、交流電流(方向と振幅との大きさがいずれも経時変化する)、または定直流電(即ち、方向と振幅との大きさがいずれも経時変化する)を受け入れることができる。
従来の技術において、充電対象機器内は、通常、一つのバッテリコアのみを含むので、比較的大きな充電電流で前記一つのバッテリコアを充電すると、充電対象機器の発熱が著しい。充電対象機器への充電速度を確保し、充電対象機器の充電中の発熱を緩和するために、本発明の実施例では、充電対象機器内のバッテリコアの構成を改造し、相互に直列接続されるマルチセルコアを導入して前記マルチセルコアを直接充電することとした。以下、図8を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。
図8は本発明の実施例に係る充電対象機器の概略構成図である。図8の充電対象機器10は、相互に直列接続され、第1バッテリコア131と第2バッテリコア132とを含むマルチセルコア13と、図1乃至図7の何れかの例における前記等化回路33と、を含む。
図9は、本発明の実施例による充電対象機器の概略構成図である。図9の充電対象機器10は、充電インタフェース11と第1充電回路12を含む。第1充電回路12は充電インタフェース11に接続される。第1充電回路12は充電インタフェース11を介してアダプタの出力電圧と出力電流とを受け入れ、アダプタの出力電圧と出力電流とを直接充電対象機器内の相互に直列接続されるマルチセルコア13の両端に印加して、マルチセルコア13を充電する。
好ましくは、上記マルチセルコア13を充電することは、マルチセルコア13を直接充電することを含む。
変換回路の発熱による問題を解決し、電気エネルギーの損失を低減するために、本発明の実施例は、第1充電回路12を介して、直接充電モードでマルチセルコア13を充電する。
直接充電の技術案は、充電対象機器の発熱量をある程度低減することができる。しかしながら、アダプタの出力電流が大きすぎるので、例えば、アダプタの出力電流が5A〜10Aに達する場合に、充電対象機器の発熱は依然として厳しく、安全上のリスクがある。充電速度を確保しながら充電対象機器の発熱を更に緩和するために、本発明の実施例では、充電対象機器内部のバッテリコアの構成を更に改造し、相互に直列接続されるマルチセルコアを導入することとした。一つのバッテリコアの技術案の場合と比較して、同じ充電速度を達成するために、マルチセルコアに必要な充電電流は、一つのバッテリコアに必要な充電電流の1/N(Nは、充電対象機器内の相互に直列接続されるバッテリコアの数)である。言い換えると、同じ充電速度を確保することを前提として、本発明の実施例は、充電電流の大きさを大幅に低減することができ、充電対象機器の充電中の発熱量を更に低減することができる。
例えば、3000mAhの一つのバッテリコアの場合、3Cの充電倍率を達成するためには、9Aの充電電流が必要である。同じ充電速度に達しながら、充電対象機器の充電プロセスでの発熱量を低減するためには、2つの1500mAHのバッテリコアを直列して3000mAhの一つのバッテリコアを取り替えることとしても良い。このようにすると、4.5Aの充電電流だけで3Cの充電倍率に達しながら、9Aの充電電流と比べて、4.5Aの充電電流による発熱量を、明らかに低減することができる。
なお、第1充電回路12が直接充電モードでマルチセルコア13を充電するためには、第1充電回路12が受け入れたアダプタの出力電圧は、マルチセルコア13の総電圧より大きい必要がある。一般的には、一つのバッテリコアの作動電圧は3.0V〜4.35Vである。二つの直列接続されるバッテリコアの場合には、アダプタの出力電圧を、10V以上としても良い。
なお、本発明の実施例は、充電インタフェース11のタイプを具体的に限定しない。例えば、ユニバーサル・シリアル・バス(Universal Serial Bus、USB)インタフェースであっても良い。USBインタフェースは、標準USBインタフェースであっても良いし、micro USBインタフェースであっても良いし、更にType−Cインタフェースであっても良い。第1充電回路12は、USBインタフェースの電源線を介してマルチセルコア13を充電しても良い。ここで、USBインタフェースの電源線は、USBインタフェースのVBus線及び/またはアース線であっても良い。
本発明の実施例におけるマルチセルコア13は、同一または類似の規格または、同一または類似のパラメータを有するバッテリコアであっても良い。同一または類似の規格及びパラメータを有するバッテリコアは、統合管理されやすい上に、同一または類似の規格及びパラメータを有するバッテリコアを選択することにより、マルチセルコア13全体の性能や使用寿命を向上させることができる。
なお、相互に直列接続されるマルチセルコア13は、アダプタの出力電圧を分圧することができる。
現在、充電対象機器(または充電対象機器内の素子、または充電対象機器内のチップ)は、一般に、一つのバッテリコアで充電する。本発明の実施例では、相互に直列接続されるマルチセルコアを採用しており、マルチセルコアの総電圧が高いので、直接充電対象機器(または充電対象機器内の素子、または充電対象機器内のチップ)を充電することに適していない。この課題を解決するために、実現可能な実施形態は、充電対象機器(または充電対象機器内の素子、または充電対象機器内のチップ)の作動電圧を調整することで、マルチセルコアの充電をサポートする。しかし、この実施形態では、充電対象機器を大きく変更する必要があるので、コストが高くなる。以下、図10、図11及び図12を参照して本発明の実施例による実現形態について、マルチセルコアの技術案でどのように充電するかについて、詳細に説明する。
好ましくは、いくつかの実施例では、図10に示すように、充電対象機器10は、降圧回路21と給電回路22とを更に含んでも良い。降圧回路21の入力端がマルチセルコア13の両端に接続されている。降圧回路21は、マルチセルコア13の総電圧を第1電圧V1に変換する。a≦V1≦bである。aは、充電対象機器10(または充電対象機器10内の素子、または充電対象機器10内のチップ)の最小作動電圧を表す。bは、充電対象機器10(または充電対象機器10内の素子、または充電対象機器10内のチップ)の最大作動電圧を表す。電源回路22は降圧回路21の出力端に接続される。電源回路22は、第1電圧により充電対象機器10へ充電する。
本発明の実施例は、図9に示す実施例に基づいて、降圧回路21を導入する。充電対象機器が作動状態であるとき、マルチセルコア13の総電圧は、まず降圧回路21を介して降圧され、充電対象機器10の最小作動電圧値と最大作動電圧値との間にある第1電圧が得られるので、直接充電対象機器へ充電することができ、マルチセルコア技術案でどのように充電するのかという課題が解決される。
なお、マルチセルコア13の総電圧は、マルチセルコア13の電力量の変化に伴って変化する。そのため、上記におけるマルチセルコア13の総電圧とは、マルチセルコア13の現在の総電圧を指す。例えば、一つのバッテリコアの作動電圧は、3.0V〜4.35Vの範囲にあっても良い。仮に、マルチセルコアが2つのバッテリコアを含み、2つのバッテリコアの現在電圧が何れも3.5Vである場合には、上記マルチセルコア13の総電圧は、7Vである。
一つのバッテリコアの作動電圧範囲を3.0V〜4.35Vとすると、a=3.0V、b=4.35Vである。充電対象機器内の素子の正常な給電電圧を確保するために、降圧回路21は、マルチセルコア13の総電圧を3.0V〜4.35Vの範囲の任意の値に降圧させることができる。降圧回路21の実施形態は、さまざまな方法で実施することができ、例えば、Buck回路、チャージポンプ等の回路を使用して降圧することができる。
なお、回路を簡略化するために、降圧回路21は、チャージポンプとし、直接マルチセルコア13の総電圧をチャージポンプにより現在の総電圧の1/Nまで降圧することができる。なお、Nは、前記マルチセルコア13に含まれるバッテリコアの数を表す。従来のBuck回路は、スイッチングトランジスタ及びインダクタンス等の素子を含む。インダクタンスの電力損失が大きいため、Buck回路で降圧すると電力損失が多くなる。Buck回路と比べて、チャージポンプは、主にスイッチングトランジスタ及びコンデンサを降圧する。コンデンサは、基本的に余分なエネルギーを消費しないため、チャージポンプを採用することにより、降圧プロセスによる電力損失を低減することができる。具体的には、チャージポンプ内部のスイッチングトランジスタは、所定の方式でコンデンサによる充電と放電とを制御して、入力電圧を所定の電圧(本発明の実施例が選択する係数は1/N)だけ低下させて、必要な電圧を取得する。
好ましくは、他のいくつかの実施例において、図11に示すように、充電対象機器10は、電源回路32を更に含んでも良い。電源回路32の入力端がマルチセルコア13の任意一つのバッテリコアの両端に接続される。電源回路32は、一つのバッテリコア13の電圧に基づいて、充電対象機器10内の素子に充電する。
なお、降圧回路によって降圧処理された後の電圧は、リップルが生じて充電対象機器の充電品質に影響を与えるおそれがある。本発明の実施例は、直接マルチセルコア13の一つのバッテリコアの両端から給電電圧を引き出し、充電対象機器内の素子へ充電する。バッテリコアの出力電圧が安定しているので、本発明の実施例では、マルチセルコア技術案での充電の問題を解決すると同時に、充電対象機器の充電品質を維持することができる。
更に、図11の実施例によれば、図12に示すように、充電対象機器10は、等化回路33を更に含んでも良い。等化回路33はマルチセルコア13に接続される。等化回路33は、マルチセルコア13の各バッテリコア間の電圧を均等化するように構成される。
図11に示す充電方式を採用した後は、充電対象機器内の素子へ充電するバッテリコア(以下に、マスターバッテリコアと称し、他のバッテリコアは、スレーブバッテリコアと称する)は、電力量を継続的に消費することにより、マスターバッテリコアとスレーブバッテリコアとの間の電圧は不均等となる(または電圧不一致という)。マルチセルコア13間の電圧の不均等は、マルチセルコア13の全体性能を低下させ、マルチセルコア13の使用寿命に影響を与える。また、マルチセルコア13間の電圧の不均等は、マルチセルコア13の統合管理がいっそう困難となる。そのため、本発明の実施例は、等化回路33を導入することにより、マルチセルコア13の各バッテリコア間の電圧を均等化し、マルチセルコア13の全体性能を向上させ、マルチセルコア13を統合管理しやすくする。
等化回路33は、多くの形態で実現され得る。例えば、バッテリコア両端に負荷を接続し、スレーブバッテリコアの電力量を消費することにより、スレーブバッテリコアとマスターバッテリコアとの電力量を一致に維持し、マスターバッテリコアとスレーブバッテリコアとの電圧を一致に維持しても良い。あるいは、マスターバッテリコアとスレーブバッテリコアとの電圧が一致となるまで、スレーブバッテリコアを使用してマスターバッテリコアを充電しても良い。
アダプタの出力電力が大きくなるにつれて、アダプタが充電対象機器内のバッテリコアを充電すると、リチウム沈殿現象が生じやすくなり、バッテリコアの使用寿命が低下する。
バッテリコアの信頼性と安全性を向上させるために、いくつかの実施例において、アダプタから出力されたリップル電流(または一方向リップル出力電流、またはリップル波形の電流、またはリップル電流と称する)を制御することができる。第1充電回路12は直接充電モードでマルチセルコア13を充電するため、アダプタから出力されたリップル電流は直接マルチセルコア13の両端に印加することができる。図13に示すように、リップル電流の大きさは周期的に変換する。定直流電と比べ、リップル電流は、バッテリコアのリチウム沈殿状況を低下させるので、バッテリコアの使用寿命を向上させることができる。また、定直流電と比べて、リップル電流は、充電インタフェースの接触点のアーク放電の確率と強度を減らし、充電インタフェースの寿命を向上させることができる。
アダプタの出力電流をリップル電流として設定する手段は複数の種類がある。例えば、アダプタの1次フィルター回路と2次フィルター回路とを取り除いて取得したアダプタの出力電流は、リップル電流である。
好ましくは、いくつかの実施例において、第1充電回路12が受け入れたアダプタの出力電流は、交流電流(例えば、アダプタにおける1次フィルター回路と、2次整流回路と、2次フィルター回路を取り除いて得たアダプタの出力電流は、交流電流である)であっても良い。交流電流も同様にリチウムバッテリコアのリチウムの沈殿現象を低減し、バッテリコアの使用寿命を向上させることができる。
好ましくは、いくつかの実施例において、充電インタフェース11を介して第1充電回路12が受け入れたアダプタの出力電圧と出力電流は、アダプタの定電流モード(定電流充電モードまたは定電流充電段階)で出力された電圧と電流であっても良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、図14に示すように、マルチセルコア13は、一つのバッテリ51にパッケージすることができる。更に、前記バッテリ51は、バッテリ保護板52を含んでも良い。バッテリ保護板52により過電圧や過電流保護、電力量バランス管理、電力量管理等の機能を実現することができる。
好ましくは、いくつかの実施例において、マルチセルコア13は、複数のバッテリにパッケージされても良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、図15に示すように、充電対象機器10は、第2充電回路61を更に含んでも良い。第2充電回路61は、昇圧回路62を含んでも良い。昇圧回路62の両端が、それぞれ充電インタフェース11とマルチセルコア13とに接続される。昇圧回路62は、充電インタフェース11を介してアダプタの出力電圧を受け入れ、アダプタの出力電圧を第2電圧に昇圧し、第2電圧をマルチセルコア13の両端に印加し、マルチセルコア13を充電することができる。第2充電回路61が受け入れたアダプタの出力電圧はマルチセルコア13の総電圧より小さく、第2電圧はマルチセルコア13の総電圧より大きい。
上記のように、第1充電回路12はマルチセルコア13に直接充電する。この充電方式では、アダプタの出力電圧は、マルチセルコア13の総電圧より大きい必要がある。例えば、2つのバッテリコアが直列接続される技術案にとって、各バッテリコアの現在の電圧が4Vであれば、第1充電回路12で前記2つのバッテリコアを充電する場合に、アダプタの出力電圧は少なくとも8Vより大きくなければならない。しかしながら、通常のアダプタ(上記のような関連アダプタ)の出力電圧は一般に5Vであるので、マルチセルコア13は、第1充電回路12を介して充電することができない。本発明の実施例では、通常のアダプタに対応させるために、第2充電回路61を導入した。前記第2充電回路61は、アダプタの出力電圧をマルチセルコア13の総電圧より大きい第2電圧に向上させる昇圧回路62を含むため、通常アダプタが相互に直列接続されるマルチセルコア13を充電することができないという課題を解決することができる。
本発明の実施例では、第2充電回路61が受け入れたアダプタの出力電圧の電圧値を具体的に限定せず、アダプタの出力電圧がマルチセルコア13の総電圧より低ければよく、第2充電回路61を介して昇圧した後に、前記マルチセルコア13を充電することができる。
本発明の実施例は、昇圧回路の具体的な形式を限定しない。例えば、Boost昇圧回路を採用してもよいし、チャージポンプ昇圧を採用しても良い。任意選択的に、いくつかの実施例では、第2充電回路61は、従来の充電回路設計方式を採用しても良い。即ち、充電インタフェースとバッテリコアとの間に変換回路(例えば充電IC)を設置することができる。前記変換回路は、アダプタの充電プロセスに対して低電圧、定電流の制御を行い、必要に応じてアダプタの出力電圧を、例えば、昇圧または降圧するように調整することができる。本発明の実施例は、前記変換回路の昇圧機能を利用して、アダプタの出力電圧をマルチセルコア13の総電圧より高い第2電圧まで昇圧させることができる。なお、第1充電回路12と第2充電回路61との間の切り替えは、スイッチまたは制御ユニットにより実現することができる。例えば、充電対象機器内部に制御ユニットを設置し、前記制御ユニットが必要に応じて(例えば、アダプタのタイプに応じて)第1充電回路12と第2充電回路61との間で柔軟に切り替えることができる。
好ましくは、いくつかの実施例において、アダプタは第1充電モードと第2充電モードとをサポートし、アダプタは、第1充電モードでの充電対象機器への充電速度より速い第2充電モードでの充電対象機器への充電速度で充電されることとしてもよい。
更に、いくつかの実施例において、第1充電モードでは、アダプタは、第2充電回路61を介してマルチセルコア13を充電する。第2充電モードでは、アダプタは、第1充電回路12を介してマルチセルコア13を充電する。言い換えると、第1充電モードで作動するアダプタと比べて、第2充電モードで作動するアダプタが同一容量のバッテリを完全に充電するに必要な時間は更に短い。
第1充電モードは、通常充電モードであり、第2充電モードは、急速充電モードである。前記通常充電モードとは、アダプタが比較的小さい電流値(通常に2.5Aより小さい)を出力するか、または、比較的小さい電力(通常に15Wより小さい)で充電対象機器のバッテリを充電することを指す。通常充電モードで一つの大容量バッテリ(例えば、3000mAh容量のバッテリ)を完全に充電するには、通常、数時間がかかるが、急速充電モードでは、アダプタは比較的大きな電流(通常に2.5Aより大きい、例えば、4.5A、5Aまたは更に高い)を出力するか、または、比較的大きな電力(通常に15W以上)で充電対象機器のバッテリを充電することができる。通常充電モードと比べて、急速充電モードでは、アダプタの充電速度がより速いため、同じ容量のバッテリを完全に充電するために必要な時間は明らかに短くなる。
更に、図16に示すように、充電インタフェース11は、データケーブルを含んでも良い。充電対象機器10は、制御ユニット71を更に含み、制御ユニット71は、データケーブルを介してアダプタと双方向通信して、制御第2充電モードでのアダプタの出力を制御することができる。充電インタフェースがUSBインタフェースである場合、データケーブルは、USBインタフェースのD+線及び/またはD−線であっても良い。
本発明の実施例は、アダプタの制御ユニット71と充電対象機器との間の通信内容や、制御ユニット71がアダプタの第2充電モードで出力を制御する方法については特に限定しない。例えば、制御ユニット71は、アダプタと通信して、充電対象機器のマルチセルコア13の現在の総電圧または現在の総電力量をネゴシエートし、マルチセルコア13の現在の総電圧または現在の総電力量に基づいてアダプタの出力電圧または出力電流を調整することができる。以下、具体的な実施例を参照して、制御ユニット71とアダプタとの間の通信内容、及び制御ユニット71が第2充電モードでアダプタの出力を制御する方法を詳しく説明する。
本発明の実施例の上記説明は、アダプタと充電対象機器(または充電対象機器の制御ユニット71)との間の主従関係を限定していない。言い換えると、アダプタと充電対象機器とのうちのいずれかをマスター設備として双方向通信セッションを開始し、それに応じて他方をスレーブ設備としてマスター設備が開始する通信に対して第1応答を行う。実現可能な実施形態として、通信プロセス中に、アダプタ側と充電対象機器側のアースに対するレベルの大きさを比較することにより、マスターとスレーブ設備の同一性を確認することができる。
本発明の実施例は、アダプタと充電対象機器との間で行う双方向通信の具体的な実施形態を限定していない。即ち、アダプタと充電対象機器のうちのいずれかをマスター設備として通信セッションを開始し、それに応じて他方をスレーブ設備としてマスター設備が開始する通信セッションに対して第1応答を行い、同時に、マスター設備側で、前記スレーブ設備の第1応答に対して第2応答を行うことができれば、マスター及びスレーブ設備側の間で一回の充電モードのネゴシエーションプロセスが完成されたと判定しても良い(マスター及びスレーブ設備の間に一回の「双方向通信」プロセスが完成されたと言ってもよい)。一種の実現可能な実施形態として、マスター及びスレーブ設備側の間に複数回の充電モードのネゴシエーションが完成された後、マスター及びスレーブ設備側の間の充電操作を実行することにより、ネゴシエーション後の充電プロセスが安全で信頼的に実行されることを確保することができる。
マスター設備側が前記スレーブ設備側の通信セッションに対する第1応答に応じて第2応答を行う一種の方法では、マスター設備側が前記スレーブ設備側の通信セッションに対する第1応答を受信し、受信した前記スレーブ設備の第1応答に応じて対応する第2応答を行う。例として、マスター設備側が前記所定時間内でスレーブ設備側の通信セッションに対する第1応答を受信し、受信した前記スレーブ設備の第1応答に応じ多対応する第2応答を行うことは、具体的に、マスター設備側とスレーブ設備側の間で一回の充電モードに関するネゴシエーションを完成し、マスター設備側とスレーブ設備側の間のネゴシエーション結果に基づいて、第1充電モードまたは第2充電モードに従って充電操作を実行する。即ち、アダプタは、ネゴシエーション結果に基づいて第1充電モードまたは第2充電モードで作動して充電対象機器を充電する。
マスター設備が前記スレーブ設備側の通信セッションに対する第1応答に応じて第2応答を行う一種の方法として、更に、マスター設備側が所定時間内に前記スレーブ設備側の通信セッションに対する第1応答を受信していなくても、マスター設備側から前記スレーブ設備の第1応答に対して、対応する第2応答を行うこととしても良い。例として、マスター設備側が所定時間内に前記スレーブ設備側の通信セッションに対する第1応答を受信していない場合であっても、マスター設備側から前記スレーブ設備側の第1応答に対して、対応する第2応答を行うこととは、具体的に、マスター設備側とスレーブ設備側との間で一回の充電モードに関するネゴシエーションを完成し、マスター設備側とスレーブ設備側との間で第1充電モードに従って充電操作を実行する。即ち、アダプタは、第1充電モードで作動して充電対象機器を充電する。
好ましくは、いくつかの実施例において、充電対象機器は、マスター設備として通信セッションを開始し、アダプタは、スレーブ設備として、マスター設備が開始した通信セッションに対して、第1応答を行った後に、充電対象機器がアダプタの第1応答に対して、対応する第2応答を行わなくても、アダプタと充電対象機器との間で一回の充電モードに関するネゴシエーションのプロセスを完成したと判定しても良く、アダプタは、ネゴシエーションの結果に基づいて第1充電モードまたは第2充電モードで充電対象機器を充電することができる。
好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット71がデータケーブルを介してアダプタと双方向通信して、第2充電モードでアダプタの出力を制御するプロセスは、制御ユニット71がアダプタとが双方向通信して、アダプタと充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることを含む。
好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット71がアダプタと双方向通信して、アダプタと充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることは、制御ユニット71が、アダプタから送信された第2充電モードをオンにするか否かを充電対象機器に尋ねる第1コマンドを受信することと、制御ユニット71が、充電対象機器が第2充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示する第1コマンドの応答コマンドをアダプタに送信することと、充電対象機器が第2充電モードをオンにすることに同意した場合に、制御ユニット71が第1充電回路12を介してマルチセルコアを充電するようにアダプタを制御することと、を含む。
好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット71がデータケーブルを介してアダプタと双方向通信して、第2充電モードでのアダプタの出力を制御するプロセスは、制御ユニット71がアダプタと双方向通信して、第2充電モードでアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電圧を決定することを含む。
好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット71がアダプタと双方向通信して、第2充電モードでのアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電圧を決定することは、制御ユニット71が、アダプタから送信された、アダプタの出力電圧と充電対象機器のマルチセルコア13の現在の総電圧とが一致しているか否かを尋ねる第2コマンドを受信することと、制御ユニット71が、アダプタの出力電圧とマルチセルコアの現在総電圧とが一致しているか、高めであるか、または低めであるかを指示する第2コマンドの応答コマンドをアダプタに送信することと、を含む。あるいは、第2コマンドが、アダプタの現在の出力電圧を、第2充電モードでアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電圧とするのが適切であるか否かを尋ねることができ、第2コマンドの応答コマンドが、現在のアダプタの出力電圧が一致しているか、高めであるか、または低めであるかを指示することができる。アダプタの現在の出力電圧とマルチセルコアの現在の総電圧とが一致しているか、またはアダプタの現在の出力電圧が第2充電モードでのアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電圧として適切であるとは、アダプタの現在の出力電圧が、マルチセルコアの現在の総電圧よりやや高く、アダプタの出力電圧とマルチセルコアの現在の総電圧の間との差の値が所定範囲にある(通常、数百mvのレベルである)ことを指す。
好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット71がデータケーブルを介してアダプタと双方向通信して、第2充電モードでのアダプタの出力を制御するプロセスは、制御ユニット71がアダプタと双方向通信して、第2充電モードでのアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定することを含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット71がアダプタと双方向通信して、第2充電モードでのアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定することは、制御ユニット71が、前記アダプタから送信された、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を尋ねる第3コマンドを受信することと、制御ユニット71が、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を指示する第3コマンドの応答コマンドをアダプタに送信し、アダプタが充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、第2充電モードでの第2アダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定することと、を含んでも良い。なお、制御ユニット71が充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、第2充電モードでの第2アダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定する手段は複数種類ある。例えば、第2アダプタは、充電対象機器のサポートする最大充電電流を第2充電モードでの第2アダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流として決定することができるし、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流及び自体の電流出力能力等の要因を総合的に考慮して、第2充電モードでの第2アダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定することもできる。
好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット71がデータケーブルを介してアダプタと双方向通信して、第2充電モードでの第2アダプタの出力を制御するプロセスは、第2充電モードで充電するプロセスにおいて、制御ユニット71がアダプタと双方向通信して、アダプタの出力電流を調整することを含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット71がアダプタと双方向通信して、アダプタの出力電流を調整することは、制御ユニット71が、アダプタから送信された、マルチセルコアの現在の総電圧を尋ねる第4コマンドを受信することと、制御ユニット71が、マルチセルコアの現在の総電圧を指示する第4コマンドの応答コマンドをアダプタに送信し、アダプタがマルチセルコアの現在の総電圧に基づいてアダプタの出力電流を調整することと、を含んでも良い。
好ましくは、一実施例として、制御ユニット71は、更に、アダプタからの第5コマンドを受信し、第5コマンドが、充電インタフェース11の接触不良を指示することとしてもよい。
以下、図17を参照して、アダプタと充電対象機器(具体的には、充電対象機器の制御ユニットにより実行することができる)との間の通信プロセスを更に詳しく説明する。なお、図17の例は、本発明の実施例に例示された具体的な数値または具体的な場面に限定するものではなく、当業者が本発明の実施例を理解する助けとなるためのものである。当業者は、図17の例に基づいて、様々な同等の修正または変更を行えることは明らかである。このような修正または変更は、本発明の実施例の範囲内に属するものである。
図17に示すように、アダプタと充電対象機器との間の通信プロセス(または急速プロセスの通信プロセス)は、以下の五つの段階を含む。
段階1
充電対象機器が電源提供装置に接続された後に、充電対象機器は、データケーブルD+、D−を介して電源供給装置のタイプを検出することができる。電源供給装置がアダプタであることが検出されると、充電対象機器が受け入れる電流は、所定電流閾値I2(例えば、1Aであっても良い)より大きくても良い。アダプタが所定持続時間(例えば、連続するT1時間であっても良い)にアダプタの出力電流がI2より以上であることを検出すると、アダプタは、充電対象機器が電源供給装置のタイプの認識が完了したとみなすことができる。そして、アダプタは、充電対象機器との間のネゴシエーションのプロセスを開始し、充電対象機器にコマンド1(上記第1コマンドに対応する)を送信して、アダプタが第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意するか否かを充電対象機器に尋ねる。
アダプタが、充電対象機器からのコマンド1の応答コマンドを受信し、コマンド1の応答コマンドが、充電対象機器が、アダプタが第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意しないことを示すと、アダプタは、再度、アダプタの出力電流を検出する。アダプタの出力電流が所定持続時間(例えば、連続的なT1時間であっても良い)依然としてI2以上である場合に、アダプタは、再度、充電対象機器にコマンド1を送信して、アダプタが第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意するか否かを充電対象機器に尋ねる。アダプタは、充電対象機器が、第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意するか、または、アダプタの出力電流がI2以上となる条件を満たさなくなるまで、段階1の上記ステップを繰り返す。
アダプタが第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意した後、通信プロセスは段階2に入る。
段階2
アダプタの出力電圧は、複数のグレードを含む。アダプタは、充電対象機器にコマンド2(上記第2コマンドに対応する)を送信して、アダプタの出力電圧(現在の出力電圧)と充電対象機器のバッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)とが一致しているか否かを尋ねる。
充電対象機器は、アダプタにコマンド2の応答コマンドを送信して、アダプタの出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)が、一致しているか、高めであるか、または低めであるかを示す。コマンド2の応答コマンドが、アダプタの出力電圧が、高めまたは低めであることを示した場合、アダプタは、アダプタの出力電圧を1グレード調整し、再度、充電対象機器にコマンド2を送信して、アダプタの出力電圧とバッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)が一致しているか否かを再度尋ねる。充電対象機器がアダプタの出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)とを一致させて段階3に入るまで、段階2の上記ステップが繰り返される。
段階3
アダプタは、充電対象機器にコマンド3(上記第3コマンドに対応する)を送信して、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を尋ねる。充電対象機器はアダプタにコマンド3の応答コマンドを送信して、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を指示して、段階4に入る。
段階4
アダプタは、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、第2充電モードでのアダプタに出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定する。その後、段階5に入る。即ち、定電流充電段階に入る。
段階5
定電流充電段階に入った後、アダプタは一定の時間ごとに充電対象機器にコマンド4(上記第4コマンドに対応する)を送信して、充電対象機器のバッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)を尋ねる。充電対象機器は、アダプタにコマンド4の応答コマンドを送信して、バッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)をフィードバックする。アダプタは、バッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)に基づいて、充電インタフェースの接触が良好であるか否か、及びアダプタの出力電流を低減する必要があるか否かを判断する。アダプタが、充電インタフェースに接触不良があると判断すると、充電対象機器にコマンド5(上記第5コマンドに対応する)を送信して第2充電モードを終了し、リセットして再度、段階1に入る。
好ましくは、いくつかの実施例では、段階1において、充電対象機器がコマンド1の応答コマンドを送信する際に、コマンド1の応答コマンドとして、前記充電対象機器の通路抵抗のデータ(または情報)を送信することができる。充電対象機器の通路抵抗のデータは、段階5で充電インタフェースの接触が良好であるか否かを判断することに用いられることができる。
好ましくは、いくつかの実施例では、段階2において、充電対象機器が、アダプタが第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意した時点から、アダプタがアダプタの出力電圧を適切な充電電圧に調整した時点までかかる時間を一定範囲に制御することができる。前記時間が所定範囲を超えた場合には、アダプタまたは充電対象機器は、通信プロセスが異常であると判定し、リセットして再度に段階1に入る。
好ましくは、いくつかの実施例では、段階2において、アダプタの出力電圧が充電対象機器バッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)よりΔV(ΔVを、200〜500mVとしても良い)高い場合に、充電対象機器がアダプタにコマンド2の応答コマンドを送信して、アダプタの出力電圧と充電対象機器のバッテリの電圧(マルチセルコアの総電圧)とを一致することを示してもよい。
好ましくは、いくつかの実施例では、段階4において、アダプタの出力電流の調整速度を一定範囲内となるよう制御することができる。このようにすることで、調整速度が速すぎることによる充電プロセス異常の発生を回避することができる。
好ましくは、いくつかの実施例では、段階5における、アダプタの出力電流の変化幅を、5%以内に制御することとしてもよい。
好ましくは、いくつかの実施例では、段階5において、アダプタは、充電回路の通路抵抗をリアルタイムでモニタリングすることができる。具体的には、アダプタは、アダプタの出力電圧、出力電流及び、充電対象機器からフィードバックされたバッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)に基づいて、充電回路の通路抵抗をモニタリングすることができる。「充電回路の通路抵抗」>「充電対象機器の通路抵抗+充電ケーブルの抵抗」の場合に、充電インタフェースの接触が不良であると判定することができ、アダプタは第2充電モードでの充電対象機器の充電を停止する。
好ましくは、いくつかの実施例では、アダプタは、第2充電モードでの充電対象機器の充電を開始した後、アダプタと充電対象機器の間の通信時間間隔を一定範囲内に制御することができるため、通信間隔が短すぎることによる通信プロセス異常の発生を回避することができる。
好ましくは、いくつかの実施例では、充電プロセスの停止(またはアダプタの第2充電モードで充電対象機器を充電するプロセスの停止)は、回復可能停止と回復不可能停止とに分けることができる。
例えば、充電対象機器のバッテリ(マルチセルコア)が満充電されたことや、充電インタフェースの接触が不良であることが検出された場合には、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度、段階1に入る。その後、充電対象機器は、アダプタが第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意せず、通信プロセスは段階2に入らない。この場合の充電プロセスの停止は、回復不可能停止と見なすことができる。
また、例えば、アダプタと充電対象機器との間に通信異常が現れた場合には、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度、段階1に入る。段階1の要求が満足された後、充電対象機器は、アダプタが第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意すると、充電プロセスを回復させる。この場合の充電プロセスの停止は、回復可能停止と見なすことができる。
また、例えば、充電対象機器が、バッテリ(マルチセルコア)に異常が現れたことを検出すると、充電プロセスが停止され、リセットされて再度に段階1を入る。その後、充電対象機器は、アダプタが第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意しない。バッテリ(マルチセルコア)が正常に回復し、段階1の要求を満足した後、充電対象機器がアダプタを解して第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意する。この場合の急速充電プロセスの停止は、回復可能停止と見なすことができる。
以上、図17に示された通信ステップまたは操作は、例示的なものである。例えば、段階1において、充電対象機器がアダプタに接続された後、充電対象機器とアダプタの間とのハンドシェーク通信は充電対象機器によって開始されても良い。即ち、充電対象機器はコマンド1を送信して、第2充電モードをオンにするか否かをアダプタに尋ねることとしてもよい。充電対象機器が、アダプタの応答コマンドを受け入れた場合に、アダプタは、第2充電モードで充電対象機器のバッテリ(マルチセルコア)の充電を開始する。前記アダプタの応答コマンドは、アダプタが、第2充電モードで充電対象機器を充電することに同意することを示す。
また、例えば、段階5の後に、低電圧充電段階を更に含んでも良い。具体的には、段階5において、充電対象機器は、アダプタにバッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)をフィードバックすることができる。バッテリの現在の電圧(マルチセルコアの現在の総電圧)が定電圧充電電圧閾値に達すると、充電段階は定電流充電段階から定電圧充電段階に入る。定電圧充電段階では、充電電流がますます減少し、電流が所定の閾値まで低下すると、充電対象機器のバッテリ(マルチセルコア)が満充電されたことを表すと、充電プロセス全体を停止する。
以上、図9〜図17を参照して、本発明の装置の実施例を詳しく説明した。以下には、図18を参照して、本発明の実施例の方法の実施例を詳しく説明する。なお、方法における説明と装置における説明とは相互に対応しているので、説明を簡潔にするために、同様の説明は適宜、省略する。
図18は、本発明の実施例による充電制御方法の概略フローチャートである。
図18の方法は、第1バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第1バッテリコアから出力された直流電圧を第1交流電圧に変換するステップ710と、前記第1交流電圧を受け入れ、前記第1交流電圧を振幅が前記第1交流電圧の振幅より大きい第2交流電圧に共振的に変換するステップ720と、前記第2交流電圧を前記第2変換ユニットに容量結合し、前記第2変換ユニットが前記第2交流電圧を第1充電電圧に変換して第2バッテリコアを充電するステップ730と、を含む。
好ましくは、いくつかの実施例において、図18の方法は、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を第3交流電圧に変換するステップと、前記第3交流電圧を受け入れ、前記第3交流電圧を振幅が前記第3交流電圧の振幅より大きい第4交流電圧に共振的に変換するステップと、前記第4交流電圧を前記第1変換ユニットに容量結合し、前記第1変換ユニットが前記第4交流電圧を第2充電電圧に変換して前記第1バッテリコアを充電するステップと、を更に含む。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記共振的に前記第1交流電圧を第2交流電圧に変換するステップは、第1インダクタ及び第1コンデンサにより前記第1交流電圧を第2交流電圧に共振的に変換するステップを含み、前記共振的に前記第3交流電圧を第4交流電圧に変換するステップは、前記第1インダクタ及び第2コンデンサにより前記第3交流電圧を第4交流電圧に共振的に変換するステップを含む。
好ましくは、いくつかの実施例において、図18の方法は、前記第1バッテリコアの電圧が前記第2バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第2バッテリコアを充電するように前記第1共振ユニットと前記第1容量結合ユニットの作動を制御し、前記第2バッテリコアの電圧が前記第1バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第1バッテリコアを充電するように前記第2共振ユニットと前記第2容量結合ユニットの作動を制御するステップを更に含む。
図19は、本発明の実施例による充電方法の概略フローチャートである。
図19の充電方法は、充電対象機器を充電することに使用することができる。図19の方法は、前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧と出力電流とを受け入れるステップ910と、前記アダプタの出力電圧と出力電流とを直接前記充電対象機器内の相互に直列接続されるマルチセルコアの両端に印加し、前記マルチセルコアを充電するステップ920と、を含む。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記マルチセルコアを充電するステップは、前記マルチセルコアを直接充電するステップを含む。
好ましくは、いくつかの実施例において、図19の方法は、前記マルチセルコアにおける一つのバッテリコアの電圧により前記充電対象機器内の素子へ充電するステップを更に含んでも良い。前記一つのバッテリコアは、前記マルチセルコアにおける任意の一つである。
好ましくは、いくつかの実施例において、図19の方法は、前記マルチセルコアにおける各バッテリコア間の電圧を均等化するステップを更に含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、更に前記マルチセルコアは、第1バッテリコアと第2バッテリコアとを含み、前記マルチセルコアにおける各バッテリコア間の電圧を均等化するステップは、第1バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第1バッテリコアから出力された直流電圧を第1交流電圧に変換するステップと、前記第1交流電圧を受け入れ、前記第1交流電圧を振幅が前記第1交流電圧の振幅より大きい第2交流電圧に共振的に変換するステップと、前記第2交流電圧を第2変換ユニットに結合し、前記第2変換ユニットにより前記第2交流電圧を第1充電電圧に変換して前記第2バッテリコアを充電するステップと、を含む。
好ましくは、いくつかの実施例において、図19の方法は、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を第3交流電圧に変換するステップと、前記第3交流電圧を受け入れ、前記第3交流電圧を振幅が前記第3交流電圧の振幅より大きい第4交流電圧に共振的に変換するステップと、前記第4交流電圧を前記第1変換ユニットに容量結合し、前記第1変換ユニットが前記第4交流電圧を第2充電電圧に変換して前記第1バッテリコアを充電するステップと、を更に含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記共振的に前記第1交流電圧を前記第2交流電圧に変換するステップは、第1インダクタ及び第1コンデンサにより前記第1交流電圧を前記第2交流電圧に共振的に変換するステップを含み、前記共振的に前記第3交流電圧を前記第4交流電圧に変換するステップは、前記第1インダクタ及び第2コンデンサにより前記第3交流電圧を前記第4交流電圧に共振的に変換するステップを含む。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記第1バッテリコアの電圧が前記第2バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第2バッテリコアを充電し、前記第2バッテリコアの電圧が前記第1バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第1バッテリコアを充電する。
好ましくは、いくつかの実施例において、図19の方法は、前記アダプタの出力電圧を第2電圧に昇圧するステップと、前記第2電圧を前記マルチセルコアの両端に印加することにより、前記マルチセルコアを充電するステップとを更に含んでもよい。前記第2電圧は、前記マルチセルコアの総電圧より大きい。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記アダプタが第1充電モードと第2充電モードとをサポートする。前記アダプタの前記第2充電モードでの充電対象機器への充電速度は、前記アダプタの前記第1充電モードでの前記充電対象機器への充電速度より速い。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記充電インタフェースは、データケーブルを含む。図19の方法は、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップを更に含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップを含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップは、前記アダプタから送信された、前記第2充電モードをオンにするか否かを前記充電対象機器に尋ねる第1コマンドを受信するステップと、前記充電対象機器が前記第2充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示する前記第1コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信するステップと、前記充電対象機器が前記第2充電モードをオンにすることに同意した場合に、前記第1充電回路を介して前記マルチセルコアを充電するように前記アダプタを制御するステップと、を含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定するステップを含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定するステップは、前記アダプタから送信された、前記アダプタの出力電圧と前記充電対象機器のマルチセルコアの現在総電圧とが一致しているか否かを尋ねる第2コマンドを受信するステップと、前記アダプタの出力電圧と前記マルチセルコアの現在の総電圧とが一致しているか、高めであるか、または低めであるかを指示する前記第2コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信するステップとを含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定するステップを含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定するステップは、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を尋ねる第3コマンドを受信するステップと、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を指示する前記第3コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信して、前記アダプタは、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第2充電モードでの前記第2アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定するステップと、を含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記第2アダプタの出力を制御するステップは、前記第2充電モードで充電するプロセスにおいて、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整するステップを含んでも良い。
好ましくは、いくつかの実施例において、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整するステップは、前記アダプタから送信された、前記マルチセルコアの現在の総電圧を尋ねる第4コマンドを受信するステップと、前記マルチセルコアの現在総電圧を指示する前記第4コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタは、前記マルチセルコアの現在の総電圧に基づいて、前記アダプタの出力電流を調整するステップと、を含んでも良い。
当業者は以下のことを意識することができる。本発明に開示されている実施例に説明される各例に合わせたユニット及アルゴリズムステップは、電子ハードウェア、またはコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの結合によって実現することができる。これらの機能が一体ハードウェア、それともソフトウェアの方式によって実行されるのかは技術案の特定応用及び設計拘束条件によるものである。当業者は、各特定の応用に対して、異なる方法で説明される機能を実現することができるが、このような実現は、本発明の範囲を超えたと考えてはならない。
当業者は、以下のことを明白に理解することができる。簡便に説明するために、上記システムと、装置と、ユニットとの具体的な作動プロセスは、前記方法の実施例における対応するプロセスを参照することができるため、ここでは詳細に説明しない。
なお、本発明が提供するいくつの実施例において、開示されているシステムや、装置、方法は、他の方式で実現することができる。例えば、上記装置の実施例は、単なる例示であり、前記ユニットの区分は、単なる論理的な機能区分に過ぎず、実際に実現するに際しては、他の区分方式を有することができる。例えば、複数のユニットまたはコンポーネンは、結合することもできるし、他のシステムに集成することもできる。また、一部の特徴を無視することもできるし、実行しないこともできる。さらに、示された、または論議された相互間の結合または直接結合または通信接続は、いくつかのインタフェース、装置またはユニットを介した間接的な結合や通信接続であっても良く、電気的、機械的または他の形式で結合されていても良い。
分離部品として説明された前記ユニットは、物理上に分離しても良いし、物理上に分離していなくても良い。ユニットとして示された部品は、物理的なユニットであっても良いし、物理的なユニットでなくても良い。即ち、一つの場所にあっても良いし、または複数のネットワークユニットに分布されても良い。必要に応じて、そのうちの一部または全部のユニットを選択して本実施例の技術案の目的を実現することができる。
また、本発明の各実施例における各機能ユニットは、一つの処理ユニットに集成されても良いし、各ユニットが別々に物理的に存在しても良いし、2つ以上のユニットが一つのユニットに集成されても良い。
前記機能が、ソフトウェア機能のユニットの形式で実現されて、且つ独立する製品として販売または利用される場合に、一つのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されても良い。このような理解に基づいて、本発明の技術案は、本質的にまたは従来の技術に対する貢献の部分または前記技術案の一部は、ソフトウェア製品の形として示すことができる。前記コンピュータソフトウェア製品は、一つの記憶媒体に記憶され、一台のコンピュータ設備(個人コンピュータ、サーバ、またはネットワーク設備等)に本発明の各実施例の前記方法の全部または一部ステップを実行させる若干のコマンドを含む。前述記憶媒体は、USBメモリ、ポータブルハードディスク、読み取り専用メモリ(Read-Only Memory、ROM)、ランダムアクセスメモリ(Random Access Memory、RAM)、磁気ディスクまたはCD等のプログラムコードを記憶できる各種の媒体を含む。

Claims (24)

  1. 第1バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第1バッテリコアから出力された直流電圧を第1交流電圧に変換する第1変換ユニットと、
    前記第1交流電圧を受け入れ、前記第1交流電圧を振幅が前記第1交流電圧の振幅より大きい第2交流電圧に共振的に変換する第1共振ユニットと、
    前記第2交流電圧を第2変換ユニットに容量結合する第1容量結合ユニットと、
    前記第2交流電圧を第1充電電圧に変換して第2バッテリコアを充電する前記第2変換ユニットと、を含むことを特徴とする等化回路。
  2. 前記等化回路は、第2共振ユニットと、第2容量結合ユニットと、を更に含み、
    前記第2変換ユニットは、更に、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を第3交流電圧に変換し、
    前記第2共振ユニットは、前記第3交流電圧を受け入れ、前記第3交流電圧を、その振幅が前記第3交流電圧の振幅より大きい第4交流電圧となるように共振的に変換し、
    前記第2容量結合ユニットは、前記第4交流電圧を前記第1変換ユニットに容量結合し、前記第1変換ユニットは、前記第4交流電圧を第2充電電圧に変換して前記第1バッテリコアを充電することを特徴とする請求項1に記載の等化回路。
  3. 前記第1共振ユニットは、第1インダクタと、第1コンデンサと、を含み、
    前記第2共振ユニットは、前記第1インダクタと、第2コンデンサと、を含むことを特徴とする請求項2に記載の等化回路。
  4. 前記等化回路は、
    前記第1バッテリコアの電圧が前記第2バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第2バッテリコアを充電するように前記第1共振ユニットと前記第1容量結合ユニットの作動を制御し、前記第2バッテリコアの電圧が前記第1バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第1バッテリコアを充電するように前記第2共振ユニットと前記第2容量結合ユニットの作動を制御する第1制御ユニットを更に含むことを特徴とする請求項2または3に記載の等化回路。
  5. 第1バッテリコアと第2バッテリコアとを含み、相互に直列接続されるマルチセルコアと、
    請求項1から4のいずれか一項に記載の等化回路と、を含むことを特徴とする充電対象機器。
  6. 前記充電対象機器は、
    前記充電インタフェースに接続され、前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧と出力電流とを受け入れ、前記アダプタの出力電圧と出力電流とを直接前記充電対象機器の相互に直列接続された複数のバッテリセルの両端に印加して前記複数のバッテリセルを直接充電する第1充電回路と、
    入力端が前記複数のバッテリセルのうちのいずれかのバッテリセルの両端に接続され、前記一つのバッテリセルの電圧により前記充電対象機器内の素子へ充電する電源回路を更に含むことを特徴とする請求項5に記載の充電対象機器。
  7. 前記第1充電回路が受け入れた前記アダプタの出力電流は、リップル電流、交流電流または定直流電流であることを特徴とする請求項5または6に記載の充電対象機器。
  8. 前記第1充電回路が前記充電インタフェースを介して受け入れた前記アダプタの出力電圧及び出力電流は、前記アダプタが定電流モードで出力した電圧及び電流であることを特徴とする請求項5から7のいずれかに記載の充電対象機器。
  9. 前記充電対象機器は、第2充電回路を更に含み、
    前記第2充電回路は、昇圧回路を含み、前記昇圧回路の両端がそれぞれ前記充電インタフェースと前記複数のバッテリセルとに接続され、
    前記昇圧回路は前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧を受け入れ、前記アダプタの出力電圧を第2電圧に昇圧し、前記第2電圧を前記複数のバッテリセルの両端に印加し、前記複数のバッテリセルを充電し、前記第2充電回路が受け入れた前記アダプタの出力電圧は、前記複数のバッテリセルの総電圧より小さく、前記第2電圧は、前記複数のバッテリセルの総電圧よりも大きいことを特徴とする請求項5から8のいずれかに記載の充電対象機器。
  10. 前記第2充電回路が受け入れた前記アダプタの出力電圧は5Vであることを特徴とする請求項9に記載の充電対象機器。
  11. 前記アダプタは第1充電モードと第2充電モードとをサポートし、
    前記アダプタの前記第2充電モードでの充電対象機器への充電速度は、前記アダプタの前記第1充電モードでの前記充電対象機器への充電速度より速く、
    前記第1充電モードにおいて、前記アダプタは、前記第2充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電し、
    前記第2充電モードにおいて、前記アダプタは、前記第1充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電することを特徴とする請求項9または10に記載の充電対象機器。
  12. 前記充電インタフェースは、データケーブルを含み、
    前記充電対象機器は、制御ユニットを更に含み、
    前記制御ユニットは、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御することを特徴とする請求項11に記載の充電対象機器。
  13. 前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、
    前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることを含むことを特徴とする請求項12に記載の充電対象機器。
  14. 前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることは、
    前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器が前記第2充電モードをオンにするか否かを尋ねる第1コマンドを受信することと、
    前記制御ユニットが、前記充電対象機器が前記第2充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示する前記第1コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信することと、
    前記充電対象機器が前記第2充電モードをオンにすることに同意した場合に、前記制御ユニットが、前記第1充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電するように前記アダプタを制御することと、を含むことを特徴とする請求項13に記載の充電対象機器。
  15. 前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、
    前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定することを含むことを特徴とする請求項12から14のいずれかに記載の充電対象機器。
  16. 前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定することは、
    前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記アダプタの出力電圧と前記複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか否かを尋ねる第2コマンドを受信することと、
    前記制御ユニットが、前記アダプタの出力電圧と前記複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか、高めであるか、または低めであるかを指示する前記第2コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信することと、を含むことを特徴とする請求項15に記載の充電対象機器。
  17. 前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、
    前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することを含むことを特徴とする請求項12から16のいずれかに記載の充電対象機器。
  18. 前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することは、
    前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を尋ねる第3コマンドを受信することと、
    前記制御ユニットが、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を指示する前記第3コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第2充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することと、を含むことを特徴とする請求項17に記載の充電対象機器。
  19. 前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第2充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、
    前記第2充電モードで充電するプロセスにおいて、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整することを含むことを特徴とする請求項12から18のいずれかに記載の充電対象機器。
  20. 前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整することは、
    前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を尋ねる第4コマンドを受信することと、
    前記制御ユニットが、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を指示する前記第4コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが前記複数のバッテリセルの現在の総電圧に基づいて、前記アダプタの出力電流を調整することと、を含むことを特徴とする請求項19に記載の充電対象機器。
  21. 第1バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第1バッテリコアから出力された直流電圧を第1交流電圧に変換するステップと、
    前記第1交流電圧を受け入れ、前記第1交流電圧を振幅が前記第1交流電圧の振幅より大きい第2交流電圧に共振的に変換するステップと、
    前記第2交流電圧を前記第2変換ユニットに容量結合し、前記第2変換ユニットは、前記第2交流電圧を第1充電電圧に変換して、第2バッテリコアを充電するステップと、を含むことを特徴とする充電制御方法。
  22. 前記方法は、
    前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を受け入れ、前記第2バッテリコアから出力された直流電圧を第3交流電圧に変換するステップと、
    前記第3交流電圧を受け入れ、前記第3交流電圧を、振幅が前記第3交流電圧の振幅より大きい第4交流電圧に共振的に変換するステップと、
    前記第4交流電圧は、前記第1変換ユニットに容量結合され、前記第1変換ユニットが、前記第4交流電圧を第2充電電圧に変換して、前記第1バッテリコアを充電するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項21に記載の方法。
  23. 前記共振的に前記第1交流電圧を第2交流電圧に変換するステップは、第1インダクタ及び第1コンデンサにより共振的に前記第1交流電圧を第2交流電圧に変換するステップを含み、
    前記共振的に前記第3交流電圧を第4交流電圧に変換するステップは、前記第1インダクタ及び第2コンデンサにより共振的に前記第3交流電圧を第4交流電圧に変換するステップを含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
  24. 前記方法は、
    前記第1バッテリコアの電圧が前記第2バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第2バッテリコアを充電するように前記第1共振ユニットと前記第1容量結合ユニットの作動を制御し、前記第2バッテリコアの電圧が前記第1バッテリコアの電圧より大きい場合に、前記第1バッテリコアを充電するように前記第2共振ユニットと前記第2容量結合ユニットの作動を制御するステップを更に含むことを特徴とする請求項22または23に記載の方法。
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