JP2019511188A

JP2019511188A - 充電システム、充電方法および電力アダプタ

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Publication number: JP2019511188A
Application number: JP2018549330A
Authority: JP
Inventors: ジャン、ジアリャン; ティエン、チェン; ジャン、ジュン; チェン、シェビャオ; ワン、シミン; リ、ジアダ
Original assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Current assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2019-04-18
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Abstract

本開示は、充電システム、充電方法および電力アダプタ（１）を開示する。充電システムは、蓄電池（２０２）と、第１の整流器（１０１）と、スイッチ・ユニット（１０２）と、変圧器（１０３）と、第２の整流器（１０４）と、サンプリング・ユニット（１０６）と、制御ユニット（１０７）とを含む。制御ユニット（１０７）は、スイッチ・ユニットに制御信号を出力し、また、第２の整流器（１０４）によって出力される第３のリプル波形を有する第３の電圧が充電要件を満たすよう、サンプリング・ユニット（１０６）によってサンプリングされた電流値および／または電圧値に従って制御信号のデューティ比を調整する。第３の電圧は蓄電池（２０２）に供給される。

Description

本開示は、一般に端末技術分野に関し、より詳細には充電システム、充電方法、電力アダプタ、充電デバイスおよび充電方法に関する。

今日、スマートフォンなどの移動端末は消費者にますます好まれている。しかしながら、移動端末は大量の電力エネルギーを消費し、頻繁に充電される必要がある。

典型的には、移動端末は電力アダプタによって充電される。電力アダプタは、一般に、電力アダプタが２２０Ｖの入力ＡＣを移動端末の要件に適した安定した低電圧ＤＣ（例えば５Ｖ）に変換し、かつ、移動端末の電力管理デバイスおよび蓄電池にＤＣを提供し、それにより移動端末の充電を実現するよう、一次整流器回路、一次フィルタ回路、変圧器、二次整流器回路、二次フィルタ回路および制御回路を含む。

しかしながら、電力アダプタの電力の増大、例えば５Ｗから１０Ｗ、１５Ｗ、２５Ｗなどのより大きい電力への増大に伴い、それに適合するべく大きい電力をもたらし、かつ、より良好な制御を実現することができるより多くの電子素子が必要であるが、そのために電力アダプタのサイズが大きくなっているだけでなく、電力アダプタの生産コストおよび製造困難性が増している。

本開示の実施形態は充電システムを提供する。充電システムは電力アダプタおよび端末を含む。電力アダプタは、入力ＡＣを整流し、かつ、第１のリプル波形を有する第１の電圧を出力するように構成された第１の整流器と、第１の電圧を制御信号に従って変調し、かつ、変調された第１の電圧を出力するように構成されたスイッチ・ユニットと、一次巻線および二次巻線を有し、また、変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成された変圧器と、二次巻線に結合され、また、第２の電圧を整流して第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力するように構成された第２の整流器と、一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングして電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値を獲得するように構成されたサンプリング・ユニットと、それぞれサンプリング・ユニットおよびスイッチ・ユニットに結合され、また、スイッチ・ユニットに制御信号を出力し、かつ、電力アダプタが端末に結合されると、第３の電圧が端末の蓄電池の充電要件を満たすよう、電流サンプリング値および／または電圧サンプリング値に従って制御信号のデューティ比を調整するように構成された制御ユニットとを含む。端末は蓄電池を含む。第３の電圧は、電力アダプタが端末に結合されると、端末内の蓄電池を充電するために端末中に導入されるように構成される。

実施形態では、制御ユニットは、電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値に従って制御信号の周波数を調整するようにさらに構成される。

実施形態では、制御ユニットは、電力アダプタが端末に結合されると、端末の状態情報を獲得するように端末と通信するようにさらに構成される。

実施形態では、制御ユニットは、電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値ならびに端末の状態情報に従って制御信号のデューティ比を調整するようにさらに構成される。

実施形態では、電力アダプタは、スイッチ・ユニットと制御ユニットの間に結合され、また、制御信号に従ってスイッチ・ユニットを駆動してスイッチ・オンまたはスイッチ・オフするように構成された駆動ユニットをさらに含む。

実施形態では、電力アダプタは、駆動ユニットと制御ユニットの間に結合された隔離ユニットをさらに含む。

実施形態では、電力アダプタは、変調された第１の電圧に従って第４のリプル波形を有する第４の電圧を生成するように構成された補助巻線と、補助巻線に結合された電源ユニットとをさらに含み、電源ユニットは、それぞれ駆動ユニットおよび／または制御ユニットに電力を供給するために第４の電圧を変換し、かつ、ＤＣを出力するように構成される。

実施形態では、電力アダプタは、それぞれ補助巻線および制御ユニットに結合され、また、第４の電圧を検出して電圧検出値を生成するように構成された第１の電圧検出ユニットをさらに含み、制御ユニットは、電圧検出値に従って制御信号のデューティ比を調整するようにさらに構成される。

実施形態では、変圧器の動作周波数は５０ＫＨｚから２ＭＨｚの範囲に及ぶ。

実施形態では、サンプリング・ユニットは、電流サンプリング値を獲得するように一次巻線の電流をサンプリングするように構成された第１の電流サンプリング回路と、電圧サンプリング値を獲得するように一次巻線の電圧をサンプリングするように構成された第１の電圧サンプリング回路とを含む。

実施形態では、第１の電圧サンプリング回路は、変調された第１の電圧のピーク電圧をサンプリングし、かつ、ホールドするように構成されたピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニットと、変調された第１の電圧のゼロ交点をサンプリングするように構成された交差−ゼロ・サンプリング・ユニットと、ゼロ交点におけるピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット上で逃がし動作を実施するように構成された逃がしユニットと、電圧サンプリング値を獲得するようにピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット中のピーク電圧をサンプリングするように構成されたＡＤサンプリング・ユニットとを含む。

実施形態では、変調された第１の電圧の波形は第３のリプル波形との同期を維持する。

実施形態では、電力アダプタは、第１の電圧をサンプリングするように構成され、また、制御ユニットに結合された第２の電圧サンプリング回路をさらに含み、制御ユニットは、第２の電圧サンプリング回路によってサンプリングされた電圧値が第１の所定の電圧値より高い場合、放電のための第１の所定の時間期間の間、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オンするように構成される。

実施形態では、電力アダプタは第１の充電インタフェースを含む。第１の充電インタフェースは、蓄電池を充電するように構成された電力線と、電力アダプタが第１の充電インタフェースを介して端末に結合されると、端末と通信するように構成されたデータ線とを含む。

実施形態では、制御ユニットは、充電モードを決定するために第１の充電インタフェースを介して端末と通信するように構成され、充電モードは、第２の充電モードおよび第１の充電モードを含む。

実施形態では、電力アダプタは、第２の整流器の第１の出力端に結合された、直列に結合された制御可能スイッチおよびフィルタリング・ユニットをさらに含み、制御ユニットは、電力アダプタが端末に結合されると、フィルタリング・ユニットを導入して第２の整流器の出力に対してフィルタリング機能を実施し、それにより端末のＤＣ充電を実現するために、充電モードを第１の充電モードとして決定すると、制御可能スイッチを制御してスイッチ・オンし、また、充電モードを第２の充電モードとして決定すると、制御可能スイッチを制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。

実施形態では、制御ユニットは、充電モードを第２の充電モードとして決定すると、電力アダプタが端末に結合されると端末の状態情報に従って第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧を獲得し、また、第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧に従って制御信号のデューティ比を調整するようにさらに構成される。

実施形態では、端末の状態情報は蓄電池の温度を含む。蓄電池の温度が第１の所定の温度閾値より高い場合、または蓄電池の温度が第２の所定の温度閾値より低い場合、現在の充電モードが第２の充電モードであるときは、第２の充電モードは第１の充電モードに切り換えられ、第１の所定の温度閾値は第２の所定の温度閾値より高い。

実施形態では、制御ユニットは、充電プロセスの間、蓄電池の温度が所定の温度保護閾値より高い場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。

実施形態では、制御ユニットは、電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。

実施形態では、制御ユニットは、電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。

実施形態では、端末は、移動端末、移動電源、マルチメディア・プレーヤ、ラップトップ・コンピュータおよび着用可能デバイスを含む。

実施形態では、端末の状態情報は、蓄電池の電気量、蓄電池の温度、端末の電圧／電流、端末のインタフェース情報および端末の経路インピーダンスに関する情報を含む。

実施形態では、端末は充電制御スイッチおよびコントローラをさらに含み、充電制御スイッチは、第２の充電インタフェースと蓄電池の間に結合され、また、コントローラの制御下で蓄電池の充電プロセスをスイッチ・オンまたはスイッチ・オフするように構成される。

実施形態では、端末は通信ユニットをさらに含み、通信ユニットは、第２の充電インタフェースおよび第１の充電インタフェースを介した、コントローラと制御ユニットの間の双方向通信を確立するように構成される。

実施形態では、第１の充電インタフェースのデータ線を介して端末との双方向通信を実施し、それにより端末を第２の充電モードで充電することを決定する場合、制御ユニットは第１の命令を端末に送るように構成され、第１の命令は、第２の充電モードを開始するかどうかを端末に問い合わせるように構成され、また、制御ユニットは端末から第１の回答命令を受け取るように構成され、第１の回答命令は、第２の充電モードを開始することに端末が同意することを示すように構成される。

実施形態では、制御ユニットが第１の命令を端末に送る前に、電力アダプタは第１の充電モードで端末を充電するように構成され、また、制御ユニットは、第１の充電モードの充電継続期間が所定の閾値より長いことを決定すると、第１の命令を端末に送るように構成される。

実施形態では、制御ユニットは、電力アダプタを制御して、スイッチ・ユニットを制御することによって充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流に調整するようにさらに構成され、また、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流で端末を充電する前に、制御ユニットは、第１の充電インタフェースのデータ線を介した端末との双方向通信を実施して第２の充電モードに対応する充電電圧を決定し、また、電力アダプタを制御して充電電圧を第２の充電モードに対応する充電電圧に調整するように構成される。

実施形態では、第１の充電インタフェースのデータ線を介して端末との双方向通信を実施し、それにより第２の充電モードに対応する充電電圧を決定する場合、制御ユニットは第２の命令を端末に送るように構成され、第２の命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が第２の充電モードに対応する充電電圧として使用されるのに適しているかどうかを問い合わせるように構成され、制御ユニットは、端末から送られる第２の回答命令を受け取るように構成され、第２の回答命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が適していること、高いこと、または低いことを示すように構成され、また、制御ユニットは、第２の回答命令に従って第２の充電モードに対応する充電電圧を決定するように構成される。

実施形態では、電力アダプタを制御して充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流に調整する前に、制御ユニットは、第１の充電インタフェースのデータ線を介した端末との双方向通信を実施して第２の充電モードに対応する充電電流を決定するようにさらに構成される。

実施形態では、第１の充電インタフェースのデータ線を介して端末との双方向通信を実施し、それにより第２の充電モードに対応する充電電流を決定する場合、制御ユニットは第３の命令を端末に送るように構成され、第３の命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を問い合わせるように構成され、制御ユニットは、端末から送られる第３の回答命令を受け取るように構成され、第３の回答命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を示すように構成され、また、制御ユニットは、第３の回答命令に従って第２の充電モードに対応する充電電流を決定するように構成される。

実施形態では、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、制御ユニットは、スイッチ・ユニットを制御することによって電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するために、第１の充電インタフェースのデータ線を介した端末との双方向通信を実施するようにさらに構成される。

実施形態では、第１の充電インタフェースのデータ線を介した端末との双方向通信を実施して、スイッチ・ユニットを制御することによって電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整する場合、制御ユニットは第４の命令を端末に送るように構成され、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成され、制御ユニットは、端末によって送られる第４の回答命令を受け取るように構成され、第４の回答命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成され、また、制御ユニットは、蓄電池の現在の電圧に従ってスイッチ・ユニットを制御することによって充電電流を調整するように構成される。

実施形態では、制御ユニットは、電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を、蓄電池の現在の電圧および蓄電池電圧値と充電電流値の間の所定の相応関係に従ってスイッチ・ユニットを制御することによって蓄電池の現在の電圧に対応する充電電流値に調整するように構成される。

実施形態では、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、制御ユニットは、第１の充電インタフェースのデータ線を介した端末との双方向通信を実施することにより、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するようにさらに構成される。第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを決定すると、制御ユニットは、電力アダプタを制御して第２の充電モードを中止するように構成される。

実施形態では、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定する前に、制御ユニットは、端末の経路インピーダンスを示す情報を端末から受け取るようにさらに構成される。制御ユニットは第４の命令を端末に送るように構成され、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成され、制御ユニットは、端末によって送られる第４の回答命令を受け取るように構成され、第４の回答命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成され、制御ユニットは、電力アダプタの出力電圧および蓄電池の現在の電圧に従って、電力アダプタから蓄電池までの経路インピーダンスを決定するように構成され、また、制御ユニットは、電力アダプタから蓄電池までの経路インピーダンス、端末の経路インピーダンス、および電力アダプタと端末の間の充電線の経路インピーダンスに従って、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するように構成される。

実施形態では、電力アダプタが第２の充電モードを中止する前に、制御ユニットは第５の命令を端末に送るようにさらに構成され、第５の命令は、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを示すように構成される。

実施形態では、端末は第１の充電モードおよび第２の充電モードをサポートするように構成され、第２の充電モードの充電電流は第１の充電モードの充電電流より大きく、コントローラは、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電することを決定するよう、制御ユニットとの双方向通信を実施するように構成され、また、制御ユニットは、端末内の蓄電池を充電するために、電力アダプタを制御して、第２の充電モードに対応する充電電流に従って出力する。

実施形態では、コントローラは、制御ユニットによって送られる第１の命令を受け取るように構成され、第１の命令は、第２の充電モードを開始するかどうかを端末に問い合わせるように構成され、また、コントローラは第１の回答命令を制御ユニットに送るように構成され、第１の回答命令は、第２の充電モードを開始することに端末が同意することを示すように構成される。

実施形態では、コントローラが制御ユニットによって送られる第１の命令を受け取る前に、端末は電力アダプタによって第１の充電モードで充電されるように構成され、また、第１の充電モードの充電継続期間が所定の閾値より長いことを制御ユニットが決定すると、コントローラは、制御ユニットによって送られる第１の命令を受け取るように構成される。

実施形態では、端末内の蓄電池を充電するために電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流に従って出力する前に、コントローラは、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電圧を決定するよう、制御ユニットとの双方向通信を実施するように構成される。

実施形態では、コントローラは、制御ユニットによって送られる第２の命令を受け取るように構成され、第２の命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が第２の充電モードに対応する充電電圧として使用されるのに適しているかどうかを問い合わせるように構成され、また、コントローラは第２の回答命令を制御ユニットに送るように構成され、第２の回答命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が適していること、高いこと、または低いことを示すように構成される。

実施形態では、コントローラは、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流を決定するよう、制御ユニットとの双方向通信を実施するように構成される。

実施形態では、コントローラは、制御ユニットによって送られる第３の命令を受け取るように構成され、第３の命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を問い合わせるように構成され、また、コントローラは第３の回答命令を制御ユニットに送るように構成され、第３の回答命令は、電力アダプタが最大充電電流に従って第２の充電モードに対応する充電電流を決定するよう、端末によってサポートされる最大充電電流を示すように構成される。

実施形態では、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、コントローラは、電力アダプタが蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するよう、制御ユニットとの双方向通信を実施するように構成される。

実施形態では、コントローラは、制御ユニットによって送られる第４の命令を受け取るように構成され、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成され、また、コントローラは第４の回答命令を制御ユニットに送るように構成され、第４の回答命令は、電力アダプタが蓄電池に出力される充電電流を蓄電池の現在の電圧に従って連続的に調整するよう、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される。

実施形態では、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、コントローラは、電力アダプタが第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するよう、制御ユニットとの双方向通信を実施するように構成される。

実施形態では、コントローラは、制御ユニットによって送られる第４の命令を受け取るように構成され、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成され、また、コントローラは第４の回答命令を制御ユニットに送るように構成され、第４の回答命令は、制御ユニットが、電力アダプタの出力電圧および蓄電池の現在の電圧に従って、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するよう、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される。

実施形態では、コントローラは、制御ユニットによって送られる第５の命令を受け取るように構成され、第５の命令は、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを示すように構成される。

実施形態では、制御ユニットは、第１の充電インタフェースの温度を獲得し、かつ、第１の充電インタフェースの温度が所定の保護温度より高い場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。

実施形態では、コントローラは、制御ユニットとの双方向通信を実施することによって電圧サンプリング値を獲得し、電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、充電制御スイッチを制御してスイッチ・オフするように構成される。

実施形態では、コントローラは、制御ユニットとの双方向通信を実施することによって電流サンプリング値を獲得し、電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、充電制御スイッチを制御してスイッチ・オフするように構成される。

実施形態では、コントローラは、制御ユニットとの双方向通信を実施することによって第１の充電インタフェースの温度を獲得し、第１の充電インタフェースの温度が所定の保護温度より高い場合、充電制御スイッチを制御してスイッチ・オフするように構成される。

実施形態では、コントローラは、蓄電池の温度を獲得し、蓄電池の温度が所定の温度保護閾値より高い場合、充電制御スイッチを制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。

本開示の実施形態は電力アダプタを提供する。電力アダプタは、入力ＡＣを整流し、かつ、第１のリプル波形を有する第１の電圧を出力するように構成された第１の整流器と、第１の電圧を制御信号に従って変調し、かつ、変調された第１の電圧を出力するように構成されたスイッチ・ユニットと、一次巻線および二次巻線を有し、また、変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成された変圧器と、二次巻線に結合され、また、第２の電圧を整流して第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力するように構成された第２の整流器であって、第３の電圧は、電力アダプタが端末に結合されると、端末内の蓄電池を充電するために端末中に導入されるように構成される、第２の整流器と、一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングして電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値を獲得するように構成されたサンプリング・ユニットと、それぞれサンプリング・ユニットおよびスイッチ・ユニットに結合され、また、スイッチ・ユニットに制御信号を出力し、かつ、電力アダプタが充電されるべき端末に結合されると、第３の電圧が端末の蓄電池の充電要件を満たすよう、電流サンプリング値および／または電圧サンプリング値に従って制御信号のデューティ比を調整することによって第２の整流器の出力を変更するように構成された制御ユニットとを含む。

実施形態では、制御ユニットは、第１の充電インタフェースの温度を獲得し、第１の充電インタフェースの温度が所定の保護温度より高い場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。

本開示の実施形態は充電デバイスを提供する。充電デバイスは、交流商用電源を受け取るように構成された充電受電端と、充電受電端に結合された入力端および蓄電池に結合された出力端を有し、また、交流商用電源を調整してリプル波形を有する電圧を出力し、かつ、蓄電池を充電するためにリプル波形を有する電圧を蓄電池に直接印加するように構成された電圧調整回路と、電圧調整回路を制御して、蓄電池の充電要件に応答して電圧調整回路によって出力される電圧および／または電流を調整するように構成された中央制御モジュールとを含む。

実施形態では、充電デバイスは電力アダプタ内に配置される。

実施形態では、充電デバイスは端末内に配置される。

本開示の実施形態は充電方法を提供する。充電方法は、交流商用電源を受け取ることと、電圧調整回路によって交流商用電源を調整し、それによりリプル波形を有する電圧を出力し、また、蓄電池を充電するためにリプル波形を有する電圧を蓄電池に直接印加することと、蓄電池の充電要件に応答して電圧調整回路によって出力される電圧および／または電流を調整することとを含む。

本開示の実施形態は充電方法を提供する。方法は、電力アダプタが端末と結合されると、入力ＡＣに対して第１の整流を実施して、第１のリプル波形を有する第１の電圧を出力することと、スイッチ・ユニットを制御することによって第１の電圧を変調し、変圧器の変換によって第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力することと、第２の電圧に対して第２の整流を実施して、第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力し、端末の蓄電池に第３の電圧を印加することと、変圧器の一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングして電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値を獲得することと、電力アダプタが端末に結合されると、第３の電圧が端末の蓄電池の充電要件を満たすよう、電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値に従ってスイッチ・ユニットを制御するために制御信号のデューティ比を調整することとを含む。

実施形態では、充電方法は、電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値に従って制御信号の周波数を調整することをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、端末の状態情報、電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値に従って制御信号のデューティ比を調整するために、端末と通信することによって端末の状態情報を獲得することをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、電圧検出値に従って制御信号のデューティ比を調整するために、変圧器の変換によって第４のリプル波形を有する第４の電圧を生成し、第４の電圧を検出して電圧検出値を生成することをさらに含む。

実施形態では、変圧器の一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングして電圧サンプリング値を獲得することは、変調された第１の電圧のピーク電圧をサンプリングし、かつ、ホールドし、変調された第１の電圧のゼロ交点をサンプリングすることと、ピーク電圧をサンプリングし、かつ、ホールドするために、ゼロ交点においてピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット上で逃がし動作を実施することと、電圧サンプリング値を獲得するように、ピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット中のピーク電圧をサンプリングすることとを含む。

実施形態では、充電方法は、第１の電圧をサンプリングし、サンプリングされた電圧値が第１の所定の電圧値より高い場合、放電のための第１の所定の時間期間の間、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オンすることをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、端末と通信することによって充電モードを決定することであって、充電モードは第２の充電モードおよび第１の充電モードを備える、決定することと、充電モードを第２の充電モードとして決定すると、第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧に従って制御信号のデューティ比を調整するために、端末の状態情報に従って第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧を獲得することとをさらに含む。

実施形態では、端末の状態情報は蓄電池の温度を含む。蓄電池の温度が第１の所定の温度閾値より高い場合、または第２の所定の温度閾値より低い場合、現在の充電モードが第２の充電モードであるときは、第２の充電モードは第１の充電モードに切り換えられ、第１の所定の温度閾値は第２の所定の温度閾値より高い。

実施形態では、充電方法は、蓄電池の温度が所定の温度保護閾値より高い場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフすることをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフすることをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフすることをさらに含む。

実施形態では、端末の状態情報は、蓄電池の電気量、蓄電池の温度、端末の電圧／電流、端末のインタフェース情報および端末の経路インピーダンスに関する情報を備える。

実施形態では、電力アダプタが端末との双方向通信を実施することによって第２の充電モードで端末を充電することを決定すると、充電方法は、電力アダプタによって第１の命令を端末に送ることであって、第１の命令は、第２の充電モードを開始するかどうかを端末に問い合わせるように構成される、送ることと、電力アダプタによって端末から送られる第１の回答命令を受け取ることであって、第１の回答命令は、第２の充電モードを開始することに端末が同意することを示すように構成される、受け取ることとを含む。

実施形態では、電力アダプタが第１の命令を端末に送る前に、電力アダプタは第１の充電モードで端末を充電する。充電方法は、第１の充電モードの充電継続期間が所定の閾値より長いことを電力アダプタが決定すると、電力アダプタによって第１の命令を端末に送ることを含む。

実施形態では、充電方法は、電力アダプタを制御して、スイッチ・ユニットを制御することによって充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流に調整することを含む。電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流で端末を充電する前に、充電方法は、端末との双方向通信を実施して第２の充電モードに対応する充電電圧を決定し、電力アダプタを制御して充電電圧を第２の充電モードに対応する充電電圧に調整することを含む。

実施形態では、端末との双方向通信を実施して第２の充電モードに対応する充電電圧を決定することは、電力アダプタによって第２の命令を端末に送ることであって、第２の命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が第２の充電モードの充電電圧として使用されるのに適しているかどうかを問い合わせるように構成される、送ることと、電力アダプタによって端末から送られる第２の回答命令を受け取ることであって、第２の回答命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が適していること、高いこと、または低いことを示すように構成される、受け取ることと、第２の回答命令に従って、電力アダプタによって第２の充電モードに対応する充電電圧を決定することとを含む。

実施形態では、充電方法は、電力アダプタを制御して充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流に調整する前に、端末との双方向通信を実施することによって第２の充電モードに対応する充電電流を決定することを含む。

実施形態では、端末との双方向通信を実施することによって第２の充電モードに対応する充電電流を決定することは、電力アダプタによって第３の命令を端末に送ることであって、第３の命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を問い合わせるように構成される、送ることと、電力アダプタによって端末から送られる第３の回答命令を受け取ることであって、第３の回答命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を示すように構成される、受け取ることと、第３の回答命令に従って、電力アダプタによって第２の充電モードに対応する充電電流を決定することとを含む。

実施形態では、充電方法は、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、スイッチ・ユニットを制御することによって電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するために端末との双方向通信を実施することを含む。

実施形態では、スイッチ・ユニットを制御することによって電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するために端末との双方向通信を実施することは、電力アダプタによって第４の命令を端末に送ることであって、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される、送ることと、電力アダプタによって端末から送られる第４の回答命令を受け取ることであって、第４の回答命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される、受け取ることと、蓄電池の現在の電圧に従ってスイッチ・ユニットを制御することによって充電電流を調整することとを含む。

実施形態では、蓄電池の現在の電圧に従ってスイッチ・ユニットを制御することによって充電電流を調整することは、電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を、蓄電池の現在の電圧および蓄電池電圧値と充電電流値の間の所定の相応関係に従ってスイッチ・ユニットを制御することによって蓄電池の現在の電圧に対応する充電電流値に調整することを含む。

実施形態では、充電方法は、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、端末との双方向通信を実施することにより、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定することを含む。第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを決定すると、充電方法は、電力アダプタを制御して第２の充電モードを中止することを含む。

実施形態では、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定する前に、電力アダプタは、端末の経路インピーダンスを示す情報を端末から受け取る。第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定することは、電力アダプタによって第４の命令を端末に送ることであって、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される、送ることと、電力アダプタによって端末から送られる第４の回答命令を受け取ることであって、第４の回答命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される、受け取ることと、電力アダプタによって、電力アダプタの出力電圧および蓄電池の電圧に従って、電力アダプタから蓄電池までの経路インピーダンスを決定することと、電力アダプタによって、電力アダプタから蓄電池までの経路インピーダンス、端末の経路インピーダンス、および電力アダプタと端末の間の充電線の経路インピーダンスに従って、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定することとを含む。

実施形態では、充電方法は、電力アダプタを制御して第２の充電モードを中止する前に第５の命令を端末に送ることをさらに含み、第５の命令は、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを示すように構成される。

実施形態では、端末は第１の充電モードおよび第２の充電モードをサポートし、第２の充電モードの充電電流は第１の充電モードの充電電流より大きい。充電方法は、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電することを決定するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することをさらに含み、電力アダプタは、端末内の蓄電池を充電するために、第２の充電モードに対応する充電電流に従って出力する。

実施形態では、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電することを決定するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することは、端末によって電力アダプタから送られる第１の命令を受け取ることであって、第１の命令は、第２の充電モードを開始するかどうかを端末に問い合わせるように構成される、受け取ることと、端末によって第１の回答命令を電力アダプタに送ることであって、第１の回答命令は、第２の充電モードを開始することに端末が同意することを示すように構成される、送ることとを含む。

実施形態では、充電方法は、端末が電力アダプタによって送られる第１の命令を受け取る前に、端末が電力アダプタによって第１の充電モードで充電され、また、第１の充電モードの充電継続期間が所定の閾値より長いことを電力アダプタが決定した後、端末によって、電力アダプタによって送られる第１の命令を受け取ることをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、端末内の蓄電池を充電するために電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流に従って出力する前に、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電圧を決定するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することをさらに含む。

実施形態では、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電圧を決定するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することは、端末によって電力アダプタから送られる第２の命令を受け取ることであって、第２の命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が第２の充電モードに対応する充電電圧として使用されるのに適しているかどうかを問い合わせるように構成される、受け取ることと、端末によって第２の回答命令を電力アダプタに送ることであって、第２の回答命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が適していること、高いこと、または低いことを示すように構成される、送ることとを含む。

実施形態では、充電方法は、端末が端末内の蓄電池を充電するために第２の充電モードに対応する充電電流を電力アダプタから受け取る前に、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流を決定するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することをさらに含む。

実施形態では、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流を決定するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することは、端末によって電力アダプタから送られる第３の命令を受け取ることであって、第３の命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を問い合わせるように構成される、受け取ることと、端末によって第３の回答命令を電力アダプタに送ることであって、第３の回答命令は、電力アダプタが最大充電電流に従って第２の充電モードに対応する充電電流を決定するよう、端末によってサポートされる最大充電電流を示すように構成される、送ることとを含む。

実施形態では、充電方法は、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、電力アダプタが電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することをさらに含む。

実施形態では、電力アダプタが電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することは、端末によって電力アダプタから送られる第４の命令を受け取ることであって、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される、受け取ることと、端末によって第４の回答命令を電力アダプタに送ることであって、第４の回答命令は、電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流が蓄電池の現在の電圧に従って連続的に調整されるよう、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される、送ることとを含む。

実施形態では、充電方法は、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、電力アダプタが第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することをさらに含む。

実施形態では、電力アダプタが第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することは、端末によって電力アダプタから送られる第４の命令を受け取ることであって、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される、受け取ることと、端末によって第４の回答命令を電力アダプタに送ることであって、第４の回答命令は、電力アダプタが、電力アダプタの出力電圧および蓄電池の現在の電圧に従って、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するよう、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される、送ることとを含む。

実施形態では、充電方法は、端末によって、電力アダプタによって送られる第５の命令を受け取ることであって、第５の命令は、電力アダプタの第１の充電インタフェースと端末の第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを示すように構成される、受け取ることをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、第１の充電インタフェースの温度を獲得し、第１の充電インタフェースの温度が所定の保護温度より高い場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフすることをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施することにより、端末によって電圧サンプリング値を獲得し、電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、蓄電池の充電を停止するように制御することをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施することにより、端末によって電流サンプリング値を獲得し、電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、蓄電池の充電を停止するように制御することをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施することにより、端末によって第１の充電インタフェースの温度を獲得し、第１の充電インタフェースの温度が所定の保護温度より高い場合、蓄電池の充電を停止するように制御することをさらに含む。

実施形態では、充電方法は、端末によって蓄電池の温度を獲得し、蓄電池の温度が所定の高温保護閾値より高い場合、蓄電池の充電を停止するように制御することをさらに含む。

本開示の実施形態による、フライバック・スイッチング電源を使用した充電システムを示す略図である。本開示の実施形態による、フォワード・スイッチング電源を使用した充電システムを示す略図である。本開示の実施形態による、プッシュ−プル・スイッチング電源を使用した充電システムを示す略図である。本開示の実施形態による、ハーフ−ブリッジ・スイッチング電源を使用した充電システムを示す略図である。本開示の実施形態による、フル−ブリッジ・スイッチング電源を使用した充電システムを示す略図である。本開示の実施形態による充電システムのブロック図である。本開示の実施形態による、電力アダプタから蓄電池に出力される充電電圧の波形を示す略図である。本開示の実施形態による、電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流の波形を示す略図である。本開示の実施形態による、スイッチ・ユニットに出力される制御信号を示す略図である。本開示の実施形態による第２の充電プロセスを示す略図である。本開示の実施形態による充電システムの略図である。本開示の実施形態による、ＬＣフィルタ回路を有する電力アダプタの略図である。本開示の別の実施形態による充電システムの略図である。本開示のさらに別の実施形態による充電システムの略図である。本開示のさらに別の実施形態による充電システムの略図である。本開示の実施形態によるサンプリング・ユニットのブロック図である。本開示のさらに別の実施形態による充電システムの略図である。本開示の実施形態による端末の略図である。本開示の別の実施形態による端末の略図である。本開示の実施形態による充電方法のフロー・チャートである。本開示の実施形態による充電デバイスのブロック図である。本開示の実施形態による電力アダプタのブロック図である。本開示の実施形態による端末のブロック図である。

説明は、本開示の実施形態に対して詳細になされ、その例は、同じまたは同様の要素、および同じまたは同様の機能を有する要素が、説明全体を通して同様の参照数表示によって指示されている図面に示されている。図面を参照して本明細書において説明される実施形態は説明的なものであり、本開示を理解することが意図されており、また、本開示を制限するものとして解釈されない。

本開示は、以下の理解および研究に基づいてなされている。

本発明者らは、電力アダプタによって移動端末の蓄電池を充電している間、電力アダプタの電力を大きくすると、蓄電池の分極抵抗が容易に大きくなり、また、蓄電池の温度が容易に高くなり、したがって蓄電池のサービス寿命が短くなり、また、蓄電池の信頼性および安全性に影響を及ぼすことを見出している。

その上、ほとんどのデバイスは、電力が通常はＡＣで供給される場合、２２０Ｖおよび５０Ｈｚの商用電源などのＡＣが電気エネルギーを断続的に出力するため、ＡＣで直接動作することはできない。断続性を回避するためには、電源がトラフ周期にある場合に、電解コンデンサに蓄積されている電気エネルギーに応じて連続した安定な電源を保証することが可能であるよう、電解コンデンサを使用して電気エネルギーを蓄積しなければならない。したがってＡＣ電力源が電力アダプタを介して移動端末を充電する場合、ＡＣ電力源によって提供される２２０ＶのＡＣなどのＡＣは安定したＤＣに変換され、また、安定したＤＣが移動端末に提供される。しかしながら、電力アダプタは、移動端末に間接的に電力を供給するために移動端末内の蓄電池を充電し、また、電源の連続性は、蓄電池を充電する際に電力アダプタが安定した連続ＤＣを出力する必要がないよう、蓄電池によって補償されることが可能である。

したがって、本開示の第１の目的は、電力アダプタによって出力されるリプル波形を有する電圧を端末の蓄電池に直接印加することができ、したがって電力アダプタの小型化および低コスト化を実現し、かつ、蓄電池のサービス寿命を長くすることができる充電システムを提供することである。

本開示の第２の目的は電力アダプタを提供することである。本開示の第３の目的は充電デバイスを提供することである。本開示の第４の目的は充電方法を提供することである。本開示の第５の目的は充電方法を提供することである。

以下では、本開示の実施形態の中に提供される充電システム、電力アダプタおよび充電方法が図面を参照して説明される。

図１〜１９を参照すると、充電システムは、蓄電池２０２、第１の整流器１０１、スイッチ・ユニット１０２、変圧器１０３、第２の整流器１０４、サンプリング・ユニット１０６および制御ユニット１０７を含むことができる。

第１の整流器１０１は、入力ＡＣを整流し、かつ、第１のリプル波形を有する第１の電圧を出力するように構成される。スイッチ・ユニット１０２は、第１の電圧を制御信号に従って変調し、かつ、変調された第１の電圧を出力するように構成される。変圧器１０３は一次巻線および二次巻線を有する。変圧器１０３は、変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成される。第２の整流器１０４は二次巻線に結合され、また、第２の電圧を整流して第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力するように構成される。サンプリング・ユニット１０６は、一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングして電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値を獲得するように構成される。制御ユニット１０７は、それぞれサンプリング・ユニット１０６およびスイッチ・ユニット１０２に結合される。制御ユニット１０７は、スイッチ・ユニット１０２に制御信号を出力し、また、第３の電圧が蓄電池２０２の充電要件を満たすよう、電流サンプリング値および／または電圧サンプリング値に従って制御信号のデューティ比を調整することによって第２の整流器１０４の出力を変更するように構成される。

本開示の少なくとも１つの実施形態では、アダプタの一部またはすべての構造（ハードウェアおよびソフトウェア）は端末の中に統合されてもよい。アダプタおよび端末の統合された構造は、本開示の充電システムと呼ばれること、または端末と呼ばれることが可能である。

本開示の実施形態では、本開示の実施形態の中に提供される充電システムは、電力アダプタ１および端末２を含む。蓄電池は端末２内の構成要素であってもよい。第１の整流器、スイッチ・ユニット、変圧器、第２の整流器、サンプリング・ユニットおよび制御ユニットは電力アダプタ１内に配置されてもよい。

図６に示されているように、電力アダプタ１は、第１の整流器１０１、スイッチ・ユニット１０２、変圧器１０３、第２の整流器１０４、サンプリング・ユニット１０６および制御ユニット１０７を含む。第１の整流器１０１は、入力ＡＣ（商用電源、例えばＡＣ２２０Ｖ）を整流して、第１のリプル波形を有する第１の電圧、例えば蒸しパン波形を有する電圧を出力するように構成される。図１に示されているように、第１の整流器１０１は、４つのダイオードで形成されたフル−ブリッジ整流器回路であってもよい。スイッチ・ユニット１０２は、制御信号に従って第１のリプル波形を有する第１の電圧を変調し、変調された第１の電圧を出力するように構成される。スイッチ・ユニット１０２はＭＯＳトランジスタで形成されてもよい。ＰＷＭ（パルス幅変調）制御は、蒸しパン波形を有する電圧に対してチョッピング変調を実施するためにＭＯＳトランジスタ上で実施される。

本開示の実施形態では、図１に示されているように、変圧器１０３は一次巻線および二次巻線を含む。一次巻線の一端は、第１の整流器１０１の第１の出力端に結合される。第１の整流器１０１の第２の出力端は接地される。一次巻線の別の端部はスイッチ・ユニット１０２に結合される（例えばスイッチ・ユニット１０２がＭＯＳトランジスタである場合、一次巻線の他の端部はＭＯＳトランジスタのドレインに結合される）。変圧器１０３は、変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成される。変圧器１０３は高周波変圧器であって、その動作周波数は５０ＫＨｚから２ＭＨｚの範囲に及ぶ。高周波変圧器は、二次巻線を介して出力するために、変調された第１の電圧を二次側に結合するように構成される。高周波変圧器を有する本開示の実施形態では、低周波変圧器（産業周波数変圧器としても知られている、５０Ｈｚまたは６０ＨｚのＡＣなどの商用電源の周波数に主として使用される）と比較して小さいサイズの特徴を利用して電力アダプタ１の小型化が実現され得る。

図１に示されているように、第２の整流器１０４は変圧器１０３の二次巻線に結合される。第２の整流器１０４は、第２のリプル波形を有する第２の電圧を整流し、かつ、第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力するように構成される。第３の電圧は、電力アダプタが端末に結合されると、端末内の蓄電池を充電するために端末中に導入されるように構成される。第２の整流器１０４は、ダイオードまたはＭＯＳトランジスタで形成されてもよく、また、第３のリプル波形が変調された第１の電圧の波形との同期を維持するよう、二次同期整流を実現することができる。実施形態では、変調された第１の電圧の波形との同期を維持する第３のリプル波形は、第３のリプル波形の位相が変調された第１の電圧の波形の位相と一致し、また、第３のリプル波形の大きさの変化傾向が変調された第１の電圧の波形の大きさの変化傾向と一致することを意味している。サンプリング・ユニット１０６は、一次サンプリングを実現するために、一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングする、すなわち変調された第１の電圧をサンプリングするように構成される。制御ユニット１０７は、それぞれサンプリング・ユニット１０６およびスイッチ・ユニット１０２に結合される。制御ユニット１０７は、スイッチ・ユニット１０２に制御信号を出力し、かつ、電力アダプタが端末に結合されると、第３の電圧が端末の蓄電池の充電要件を満たすよう、電流サンプリング値および／または電圧サンプリング値に従って制御信号のデューティ比を調整することによって第２の整流器１０４の出力を変更するように構成される。詳細には、制御ユニット１０７は、サンプリング・ユニット１０６によってサンプリングされた電圧値および／または電流値に従って、第２の整流器１０４の出力に対応する電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値を計算し（すなわち計算された電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値は、電力アダプタ１の出力電圧および／または出力電流である第２の整流器１０４の出力に対応する）、かつ、第２の整流器１０４によって出力される第３の電圧が端末２の充電要件を満たすよう、電流サンプリング値および／または電圧サンプリング値に従って制御信号のデューティ比を調整するように構成される。

さらに、本開示の実施形態では、電力アダプタは第１の充電インタフェース１０５をさらに含む。第１の充電インタフェース１０５は第２の整流器１０４に結合される。第１の充電インタフェース１０５は、第１の充電インタフェース１０５が第２の充電インタフェースに結合されると、端末の第２の充電インタフェースを介して端末内の蓄電池に第３の電圧を印加するように構成され、第２の充電インタフェースは蓄電池に結合される。

図６に示されているように、端末２は第２の充電インタフェース２０１および蓄電池２０２を含む。第２の充電インタフェース２０１は蓄電池２０２に結合される。第２の充電インタフェース２０１が第１の充電インタフェース１０５に結合されると、第２の充電インタフェース２０１は、蓄電池２０２を充電するために、第３のリプル波形を有する第３の電圧を蓄電池２０２に印加するように構成される。

本開示の実施形態では、図１に示されているように、電力アダプタ１はフライバック・スイッチング電源を採用することができる。

本開示の実施形態では、図２に示されているように、電力アダプタ１は、フォワード・スイッチング電源をも採用することができる。詳細には、変圧器１０３は第１の巻線、第２の巻線および第３の巻線を含む。第１の巻線の点が付けられた端子は、バックワード・ダイオードを介して第１の整流器１０１の第２の出力端に結合される。第１の巻線の点が付けられていない端子は、第２の巻線の点が付けられた端子に結合され、次に第１の整流器１０１の第１の出力端に結合される。第２の巻線の点が付けられていない端子はスイッチ・ユニット１０２に結合される。第３の巻線は第２の整流器１０４に結合される。バックワード・ダイオードは逆ピーク・クリッピングを実現するように構成される。第１の巻線によって生成される誘導電位は、バックワード・ダイオードを介して、逆電位に対する振幅制限を実施し、また、第１の整流器１０１の出力を充電するために、制限されたエネルギーを第１の整流器１０１の出力に戻すことができる。その上、第１の巻線を通って流れる電流によって生成される磁界は、変圧器の磁心中の磁界強度を初期状態に戻すために変圧器の磁心を減磁することができる。変圧器１０３は、変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成される。第２の巻線は変圧器の一次巻線であってもよく、また、第３の巻線は変圧器の二次巻線であってもよい。

本開示の実施形態によれば、図３に示されているように、上で言及した電力アダプタ１は、プッシュ−プル・スイッチング電源を採用することができる。詳細には、変圧器は第１の巻線、第２の巻線、第３の巻線および第４の巻線を含む。第１の巻線の点が付けられた端子はスイッチ・ユニット１０２に結合される。第１の巻線の点が付けられていない端子は、第２の巻線の点が付けられた端子に結合され、次に第１の整流器１０１の第１の出力端に結合される。第２の巻線の点が付けられていない端子はスイッチ・ユニット１０２に結合される。第３の巻線の点が付けられていない端子は、第４の巻線の点が付けられた端子に結合される。変圧器は、変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成される。

図３に示されているように、スイッチ・ユニット１０２は、第１のＭＯＳトランジスタＱ１および第２のＭＯＳトランジスタＱ２を含む。変圧器１０３は第１の巻線、第２の巻線、第３の巻線および第４の巻線を含む。第１の巻線の点が付けられた端子は、スイッチ・ユニット１０２内の第１のＭＯＳトランジスタＱ１のドレインに結合される。第１の巻線の点が付けられていない端子は、第２の巻線の点が付けられた端子に結合される。第１の巻線の点が付けられていない端子と第２の巻線の点が付けられた端子の間のノードは、第１の整流器１０１の第１の出力端に結合される。第２の巻線の点が付けられていない端子は、スイッチ・ユニット１０２内の第２のＭＯＳトランジスタＱ２のドレインに結合される。第１のＭＯＳトランジスタＱ１のソースは第２のＭＯＳトランジスタＱ２のソースに結合され、次に第１の整流器１０１の第２の出力端に結合される。第３の巻線の点が付けられた端子は、第２の整流器１０４の第１の入力端に結合される。第３の巻線の点が付けられていない端子は、第４の巻線の点が付けられた端子に結合される。第３の巻線の点が付けられていない端子と第４の巻線の点が付けられた端子の間のノードは接地される。第４の巻線の点が付けられていない端子は、第２の整流器１０４の第２の入力端に結合される。

図３に示されているように、第２の整流器１０４の第１の入力端は、第３の巻線の点が付けられた端子に結合され、また、第２の整流器１０４の第２の入力端は、第４の巻線の点が付けられていない端子に結合される。第２の整流器１０４は、第２のリプル波形を有する第２の電圧を整流し、かつ、第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力するように構成される。第２の整流器１０４は２つのダイオードを含むことができる。一方のダイオードの陽極は、第３の巻線の点が付けられた端子に結合される。もう一方のダイオードの陽極は、第４の巻線の点が付けられていない端子に結合される。一方のダイオードの陰極は、もう一方のダイオードの陰極に結合される。第１の巻線および第２の巻線は、変圧器の一次巻線として構成されてもよい。第３の巻線および第４の巻線は、変圧器の二次巻線として構成されてもよい。

本開示の実施形態によれば、図４に示されているように、上で言及した電力アダプタ１は、ハーフ−ブリッジ・スイッチング電源をも採用することができる。詳細には、スイッチ・ユニット１０２は、第１のＭＯＳトランジスタＱ１、第２のＭＯＳトランジスタＱ２、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２を含む。第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２は直列に結合され、次に第１の整流器１０１の出力端に並列に結合される。第１のＭＯＳトランジスタＱ１および第２のＭＯＳトランジスタＱ２は直列に結合され、次に第１の整流器１０１の出力端に並列に結合される。変圧器１０３は第１の巻線、第２の巻線および第３の巻線を含む。第１の巻線の点が付けられた端子は、直列に結合された第１のコンデンサＣ１と第２のコンデンサＣ２の間のノードに結合される。第１の巻線の点が付けられていない端子は、直列に結合された第１のＭＯＳトランジスタＱ１と第２のＭＯＳトランジスタＱ２の間のノードに結合される。第２の巻線の点が付けられた端子は、第２の整流器１０４の第１の入力端に結合される。第２の巻線の点が付けられていない端子は、第３の巻線の点が付けられた端子に結合され、次に接地される。第３の巻線の点が付けられていない端子は、第２の整流器１０４の第２の入力端に結合される。変圧器１０３は、変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成される。第１の巻線は、変圧器の一次巻線として構成される。第２の巻線および第３の巻線は、変圧器の二次巻線として構成される。

本開示の実施形態によれば、図５に示されているように、上で言及した電力アダプタ１は、フル−ブリッジ・スイッチング電源をも採用することができる。詳細には、スイッチ・ユニット１０２は、第１のＭＯＳトランジスタＱ１、第２のＭＯＳトランジスタＱ２、第３のＭＯＳトランジスタＱ３および第４のＭＯＳトランジスタＱ４を含む。第３のＭＯＳトランジスタＱ３および第４のＭＯＳトランジスタＱ４は直列に結合され、次に第１の整流器１０１の出力端に並列に結合される。第１のＭＯＳトランジスタＱ１および第２のＭＯＳトランジスタＱ２は直列に結合され、次に第１の整流器１０１の出力端に並列に結合される。変圧器１０３は第１の巻線、第２の巻線および第３の巻線を含む。第１の巻線の点が付けられた端子は、直列に結合された第３のＭＯＳトランジスタＱ３と第４のＭＯＳトランジスタＱ４の間のノードに結合される。第１の巻線の点が付けられていない端子は、直列に結合された第１のＭＯＳトランジスタＱ１と第２のＭＯＳトランジスタＱ２の間のノードに結合される。第２の巻線の点が付けられた端子は、第２の整流器１０４の第１の入力端に結合される。第２の巻線の点が付けられていない端子は、第３の巻線の点が付けられた端子に結合され、次に接地される。第３の巻線の点が付けられていない端子は、第２の整流器１０４の第２の入力端に結合される。変圧器１０３は、変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成される。第１の巻線は、変圧器の一次巻線として構成される。第２の巻線および第３の巻線は、変圧器の二次巻線として構成される。

したがって、本開示の実施形態では、上で言及した電力アダプタ１は、フライバック・スイッチング電源、フォワード・スイッチング電源、プッシュ−プル・スイッチング電源、ハーフ−ブリッジ・スイッチング電源およびフル−ブリッジ・スイッチング電源のうちの任意の１つを採用して、リプル波形を有する電圧を出力することができる。

実施形態では、充電要件を満たす第３のリプル波形を有する第３の電圧は、蓄電池が充電される際に、第３のリプル波形を有する第３の電圧および電流が、充電電圧および充電電流を満たさなければならないことを意味している。言い換えると、制御ユニット１０７は、一次側でサンプリングされた電圧値および／または電流値に従って電力アダプタ１によって出力される電圧および／または電流を獲得し、次に第３のリプル波形を有する第３の電圧が端末２の充電要件を満たし、したがって蓄電池の安定した、かつ、安全な充電を保証するよう、第２の整流器１０４の出力を実時間で調整し、かつ、閉ループ調整制御を実現するために、電力アダプタによって出力される電圧および／または電流に従って制御信号（ＰＷＭ信号など）のデューティ比を調整するように構成される。詳細には、蓄電池に出力される充電電圧の波形は図７に示されており、充電電圧の波形は、ＰＷＭ信号のデューティ比に従って調整される。蓄電池に出力される充電電流の波形は図８に示されており、充電電流の波形は、ＰＷＭ信号のデューティ比に従って調整される。

ＰＷＭ信号のデューティ比を調整する場合、調整命令は、電圧サンプリング値に従って、または電流サンプリング値に従って、あるいは電圧サンプリングと電流サンプリング値に従って生成されてもよいことが理解されよう。

したがって、本開示の実施形態では、スイッチ・ユニット１０２を制御することにより、フル−ブリッジ整流の後、第１のリプル波形すなわち蒸しパン波形を有する第１の電圧に対してＰＷＭチョッピング変調が直接実施され、次に変調された電圧が高周波変圧器に送られ、また、高周波変圧器を介して一次側から二次側へ結合され、次に同期整流の後、蒸しパン波形を有する元の電圧／電流に戻される。蒸しパン波形を有する電圧／電流は、蓄電池に対する高速充電（以下で、第２の充電として説明される）を実現するために蓄電池に直接伝送される。蒸しパン波形を有する電圧の大きさは、電力アダプタの出力が蓄電池の充電要件を満たすことができるよう、ＰＷＭ信号のデューティ比に従って調整されることが可能である。そのことから、本開示の実施形態による電力アダプタは、電力アダプタのサイズが縮小され、したがって電力アダプタの小型化を実現し、かつ、コストを著しく低減することができるよう、一次側および二次側に電解コンデンサを提供することなく、蒸しパン波形を有する電圧を介して蓄電池を直接充電することができることが理解されよう。

本開示の実施形態では、制御ユニット１０７は、ＭＣＵ（マイクロ・コントローラ・ユニット）であってもよく、これは、制御ユニット１０７が、スイッチ駆動制御機能、同期整流機能、電圧および電流調整制御機能が統合されたマイクロ・プロセッサであってもよいことを意味している。

本開示の実施形態によれば、制御ユニット１０７は、電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値に従って制御信号の周波数を調整するようにさらに構成される。すなわち制御ユニット１０７は、連続時間期間の間、ＰＷＭ信号をスイッチ・ユニット１０２に出力し、次に所定の時間期間の間、出力を停止し、次にＰＷＭ信号の出力を再開するように制御するようにさらに構成される。この方法によれば、蓄電池に印加される電圧が断続的になり、したがって蓄電池の断続充電を実現し、これは、蓄電池が連続的に充電される場合に生じる加熱現象に起因する安全性障害を回避し、また、蓄電池に対する充電の信頼性および安全性を改善する。

低温状態の下では、リチウム蓄電池内のイオンおよび電子の伝導率が小さくなるため、リチウム蓄電池のための充電プロセスの間、分極の程度を強める傾向がある。連続充電はこの分極を重大なものにするだけでなく、リチウム析出の可能性を高くし、したがって蓄電池の安全性能に影響を及ぼす。さらに、連続充電は、充電によって生成される熱を蓄積し、したがって蓄電池の内部温度の上昇をもたらすことがある。温度が特定の値を超えると、蓄電池の性能が制限されることがあり、また、安全性障害の可能性が高くなる。

本開示の実施形態では、制御信号の周波数を調整することにより、電力アダプタは断続的に出力し、これは、連続充電中の分極によるリチウム析出が低減されるよう、また、生成される熱の連続蓄積が回避されて温度の降下を実現し、したがって蓄電池に対する充電の安全性および信頼性を保証することができるよう、蓄電池休止プロセスが充電プロセスに導入されることを意味している。

スイッチ・ユニット１０２に出力される制御信号は、例えば図９に示されている。最初に、連続時間期間の間、ＰＷＭ信号が出力され、次に、特定の時間期間の間、ＰＷＭ信号の出力が停止され、次に、連続時間期間の間、再びＰＷＭ信号が出力される。この方法によれば、スイッチ・ユニット１０２に出力される制御信号が断続的になり、また、周波数は調整可能である。

図１に示されているように、制御ユニット１０７は第１の充電インタフェース１０５に結合される。制御ユニット１０７は、第１の充電インタフェース１０５を介した端末２との通信を実施することによって端末２の状態情報を獲得するようにさらに構成される。この方法によれば、制御ユニット１０７は、端末の状態情報、電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値に従って制御信号（ＰＷＭ信号など）のデューティ比を調整するようにさらに構成される。

端末の状態情報は、蓄電池の電気量、蓄電池の温度、端末の蓄電池の電圧／電流、端末のインタフェース情報および端末の経路インピーダンスに関する情報を含む。

詳細には、第１の充電インタフェース１０５は電力線およびデータ線を含む。電力線は蓄電池を充電するように構成される。データ線は端末と通信するように構成される。第２の充電インタフェース２０１が第１の充電インタフェース１０５に結合されると、電力アダプタ１および端末２によって通信問合せ命令が互いに伝送され得る。通信接続は、対応する回答命令を受け取った後、電力アダプタ１と端末２の間に確立され得る。制御ユニット１０７は、充電モードおよび充電パラメータ（充電電流、充電電圧など）に関して端末２と交渉し、かつ、充電プロセスを制御するために、端末２の状態情報を獲得することができる。

電力アダプタおよび／または端末によってサポートされる充電モードは、第１の充電モードおよび第２の充電モードを含むことができる。第２の充電モードの充電速度は第１の充電モードの充電速度より速い。例えば第２の充電モードの充電電流は第１の充電モードの充電電流より大きい。通常、第１の充電モードは、定格出力電圧が５Ｖであり、また、定格出力電流が２．５Ａ以下である充電モードとして理解され得る。それに加えて、第１の充電モードでは、電力アダプタの出力ポートのデータ線中のＤ＋およびＤ−は短絡されてもよい。それとは対照的に、本開示の実施形態による第２の充電モードでは、電力アダプタは、データ線中のＤ＋およびＤ−を介した端末との通信によってデータ交換を実現することができ、すなわち第２の充電命令が電力アダプタおよび端末によって互いに送られることが可能である。電力アダプタは、第２の充電問合せ命令を端末に送る。第２の充電回答命令を端末から受け取った後、電力アダプタは端末の状態情報を獲得し、また、第２の充電回答命令に従って第２の充電モードを開始する。第２の充電モードにおける充電電流は２．５Ａより大きくすることができ、例えば４．５Ａ以上であってもよい。第１の充電モードは、本開示の実施形態では制限されない。電力アダプタが２つの充電モードをサポートする限り、そのうちの一方は、もう一方の充電モードより速い充電速度（すなわち大きい電流）を有し、より遅い充電速度を有する充電モードは第１の充電モードと見なされ得る。充電電力に関して、第２の充電モードにおける充電電力は１５Ｗ以上であってもよい。

第１の充電モードは正規の充電モードであり、また、第２の充電モードは高速充電モードである。正規の充電モードの下では、電力アダプタは比較的小さい電流（典型的には２．５Ａ未満）を出力し、すなわち比較的小さい電力（典型的には１５Ｗ未満）で移動端末内の蓄電池を充電する。一方、高速充電モードの下では、正規の充電モードと比較すると、電力アダプタは比較的大きい電流（典型的には、４．５Ａ、５Ａまたはそれ以上などの２．５Ａを超える電流）を出力し、すなわち比較的大きい電力（典型的には１５Ｗ以上）で移動端末内の蓄電池を充電する。正規の充電モードでは、より大きい容量の蓄電池（３０００ｍＡｈの蓄電池など）を完全に充電するためには数時間を要することがあり、一方、高速充電モードでは、時間の期間は、より大きい容量の蓄電池が完全に充電される場合、著しく短縮されることが可能であり、また、充電はより高速である。

制御ユニット１０７は、第１の充電インタフェース１０５を介して端末２と通信して充電モードを決定する。充電モードは、第２の充電モードおよび第１の充電モードを含む。

詳細には、電力アダプタはユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）インタフェースを介して端末に結合される。ＵＳＢインタフェースは、汎用ＵＳＢインタフェースまたはマイクロＵＳＢインタフェースであってもよい。ＵＳＢインタフェース内のデータ線は、第１の充電インタフェース内のデータ線として構成され、また、電力アダプタと端末の間の双方向通信のために構成される。データ線は、ＵＳＢインタフェース内のＤ＋および／またはＤ−線であってもよい。双方向通信は、電力アダプタと端末の間で実施される情報対話と呼ぶことができる。

電力アダプタは、第２の充電モードで端末を充電することを決定するために、ＵＳＢインタフェース内のデータ線を介した端末との双方向通信を実施する。

実施形態では、電力アダプタおよび端末が第２の充電モードで端末を充電するかどうかを交渉するプロセスの間、電力アダプタは、端末との結合を維持することしかできず、端末を充電すること、または第１の充電モードで端末を充電すること、すなわち小さい電流で端末を充電することはなく、これは、本明細書においては制限されない。

電力アダプタは、充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流に調整し、かつ、端末を充電する。第２の充電モードで端末を充電することを決定した後、電力アダプタは、充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流に直接調整することができ、または第２の充電モードの充電電流に関して端末と交渉することができる。例えば第２の充電モードに対応する充電電流は、端末の蓄電池の現在の電気量に従って決定されてもよい。

本開示の実施形態では、電力アダプタは、第２の充電のために出力電流をむやみに大きくすることはないが、第２の充電モードを採用するかどうかを交渉するために端末と双方向通信を実施する必要がある。関連技術とは対照的に、第２の充電の安全性が改善される。

実施形態として、制御ユニット１０７は、第２の充電モードで端末を充電することを決定するために、第１の充電インタフェースを介した端末との双方向通信を実施する際に、第１の命令を端末に送るように構成される。第１の命令は、第２の充電モードを開始するかどうかを端末に問い合わせるように構成される。制御ユニット１０７は、第１の回答命令を端末から受け取るように構成される。第１の回答命令は、第２の充電モードを開始することに端末が同意することを示すように構成される。

実施形態として、制御ユニットが第１の命令を端末に送る前に、電力アダプタは第１の充電モードで端末を充電するように構成される。制御ユニットは、第１の充電モードの充電継続期間が所定の閾値より長いことを決定すると、第１の命令を端末に送るように構成される。

実施形態では、第１の充電モードの充電継続期間が所定の閾値より長いことを電力アダプタが決定すると、電力アダプタは、第２の充電問合せ通信を開始することができるよう、端末がそれを電力アダプタとして識別したことを決定することができる。

実施形態として、所定の時間期間の間、端末が所定の電流閾値以上の充電電流で充電されたことを決定した後、電力アダプタは第１の命令を端末に送るように構成される。

実施形態として、制御ユニットは、電力アダプタを制御して、スイッチ・ユニットを制御することによって充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流に調整するようにさらに構成される。電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流で端末を充電する前に、制御ユニットは、第１の充電インタフェースのデータ線を介した端末との双方向通信を実施して第２の充電モードに対応する充電電圧を決定し、また、電力アダプタを制御して充電電圧を第２の充電モードに対応する充電電圧に調整するように構成される。

実施形態として、制御ユニットが第１の充電インタフェースのデータ線を介して端末との双方向通信を実施し、それにより第２の充電モードに対応する充電電圧を決定する場合、制御ユニットは、第２の命令を端末に送り、端末から送られる第２の回答命令を受け取り、また、第２の回答命令に従って第２の充電モードに対応する充電電圧を決定するように構成される。第２の命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が第２の充電モードに対応する充電電圧として使用されるのに適しているかどうかを問い合わせるように構成される。第２の回答命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が適していること、高いこと、または低いことを示すように構成される。

実施形態として、電力アダプタを制御して充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流に調整する前に、制御ユニットは、第１の充電インタフェースのデータ線を介した端末との双方向通信を実施して第２の充電モードに対応する充電電流を決定するようにさらに構成される。

実施形態として、第１の充電インタフェースのデータ線を介して端末との双方向通信を実施し、それにより第２の充電モードに対応する充電電流を決定する場合、制御ユニットは、第３の命令を端末に送り、端末から送られる第３の回答命令を受け取り、また、第３の回答命令に従って第２の充電モードに対応する充電電流を決定するように構成される。第３の命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を問い合わせるように構成される。第３の回答命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を示すように構成される。

電力アダプタは、上記最大充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流として決定することができ、または充電電流を最大充電電流未満の充電電流として設定することができる。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、制御ユニットは、スイッチ・ユニットを制御することによって電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するために、第１の充電インタフェースのデータ線を介した端末との双方向通信を実施するようにさらに構成される。

電力アダプタは、充電電流を連続的に調整するために、端末の状態情報を連続的に問い合わせることができ、例えば端末の蓄電池の電圧、蓄電池の電気量、等々を問い合わせることができる。

実施形態として、制御ユニットが第１の充電インタフェースのデータ線を介した端末との双方向通信を実施して、スイッチ・ユニットを制御することによって電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整する場合、制御ユニットは、第４の命令を端末に送り、端末によって送られる第４の回答命令を受け取り、また、蓄電池の現在の電圧に従ってスイッチ・ユニットを制御することによって充電電流を調整するように構成される。第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される。第４の回答命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される。

実施形態として、制御ユニットは、電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を、蓄電池の現在の電圧および蓄電池電圧値と充電電流値の間の所定の相応関係に従ってスイッチ・ユニットを制御することによって蓄電池の現在の電圧に対応する充電電流値に調整するように構成される。

詳細には、電力アダプタは、蓄電池電圧値と充電電流値の間の相応関係を予め記憶することができる。電力アダプタは、第１の充電インタフェースのデータ線を介して端末との双方向通信をも実施して、端末に記憶されている、蓄電池電圧値と充電電流値の間の相応関係を端末から獲得することができる。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、制御ユニットは、第１の充電インタフェースのデータ線を介した端末との双方向通信を実施することにより、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するようにさらに構成される。第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを決定すると、制御ユニットは、電力アダプタを制御して第２の充電モードを中止するように構成される。

実施形態として、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定する前に、制御ユニットは、端末の経路インピーダンスを示す情報を端末から受け取るようにさらに構成される。制御ユニットは第４の命令を端末に送るように構成される。第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される。制御ユニットは、端末によって送られる第４の回答命令を受け取るように構成される。第４の回答命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される。制御ユニットは、電力アダプタの出力電圧および蓄電池の現在の電圧に従って、電力アダプタから蓄電池までの経路インピーダンスを決定し、また、電力アダプタから蓄電池までの経路インピーダンス、端末の経路インピーダンス、および電力アダプタと端末の間の充電線の経路インピーダンスに従って、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するように構成される。

端末は、その経路インピーダンスを予め記録することができる。例えば同じタイプの端末は同じ構造を有しているため、同じタイプの端末の経路インピーダンスは、工場設定を構成するとき同じ値に設定される。同様に、電力アダプタは、充電線の経路インピーダンスを予め記録することができる。電力アダプタが端末の蓄電池の２つの端部の間の電圧を獲得すると、蓄電池の２つの端部の間の電圧降下および経路の電流に従って経路全体の経路インピーダンスが決定され得る。経路全体の経路インピーダンス＞端末の経路インピーダンス＋充電線の経路インピーダンスである場合、または経路全体の経路インピーダンス−（端末の経路インピーダンス＋充電線の経路インピーダンス）＞インピーダンス閾値である場合、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していると見なされ得る。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードを中止する前に、制御ユニットは第５の命令を端末に送るようにさらに構成される。第５の命令は、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを示すように構成される。

第５の命令を送った後、電力アダプタは、第２の充電モードを中止するか、またはリセットすることができる。

本開示の実施形態による第２の充電プロセスは、電力アダプタの観点から説明され、次に本開示の実施形態による第２の充電プロセスは、以下で端末の観点から説明される。

実施形態では、電力アダプタと端末の間の相互作用、相対特性、端末側において説明される機能は、電力アダプタ側における説明に対応し、したがって重複説明は、簡潔にするために省略される。

本開示の実施形態によれば、図１８に示されているように、端末２は、充電制御スイッチ２０３およびコントローラ２０４をさらに含む。電子スイッチ素子で形成されるスイッチ回路などの充電制御スイッチ２０３は、第２の充電インタフェース２０１と蓄電池２０２の間に結合され、また、コントローラ２０４の制御の下で蓄電池の充電プロセスをスイッチ・オンまたはスイッチ・オフするように構成される。この方法によれば、蓄電池の充電プロセスは、端末側で制御されることが可能であり、したがって蓄電池に対する充電の安全性および信頼性を保証することができる。

図１９に示されているように、端末２は通信ユニット２０５をさらに含む。通信ユニット２０５は、第２の充電インタフェース２０１および第１の充電インタフェース１０５を介した、コントローラ２０４と制御ユニット１０７の間の双方向通信を確立するように構成される。言い換えると、端末および電力アダプタは、ＵＳＢインタフェース内のデータ線を介して双方向通信を実施することができる。端末は、第１の充電モードおよび第２の充電モードをサポートする。第２の充電モードの充電電流は第１の充電モードの充電電流より大きい。コントローラは、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電することを決定し、また、端末内の蓄電池を充電するために、制御ユニットが電力アダプタを制御して、第２の充電モードに対応する充電電流に従って出力するよう、通信ユニット２０５を介した制御ユニット１０７との双方向通信を実施するように構成される。

本開示の実施形態では、電力アダプタは、第２の充電のために出力電流をむやみに大きくすることはないが、第２の充電モードを採用するかどうかを交渉するために端末と双方向通信を実施する必要がある。関連技術とは対照的に、第２の充電プロセスの安全性が改善される。

実施形態として、コントローラは、通信ユニットを介して制御ユニットによって送られる第１の命令を受け取るように構成される。第１の命令は、第２の充電モードを開始するかどうかを端末に問い合わせるように構成される。コントローラは、第１の回答命令を通信ユニットを介して制御ユニットに送るように構成される。第１の回答命令は、第２の充電モードを開始することに端末が同意することを示すように構成される。

実施形態として、コントローラが通信ユニットを介して制御ユニットによって送られる第１の命令を受け取る前に、端末内の蓄電池は、電力アダプタによって第１の充電モードで充電される。第１の充電モードの充電継続期間が所定の閾値より長いことを制御ユニットが決定すると、制御ユニットは、第１の命令を端末内の通信ユニットに送り、また、コントローラは、通信ユニットを介して制御ユニットによって送られる第１の命令を受け取る。

実施形態として、端末内の蓄電池を充電するために電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流に従って出力する前に、コントローラは、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電圧を決定するよう、通信ユニットを介した制御ユニットとの双方向通信を実施するように構成される。

実施形態として、コントローラは、制御ユニットによって送られる第２の命令を受け取り、また、第２の回答命令を制御ユニットに送るように構成される。第２の命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が第２の充電モードに対応する充電電圧として使用されるのに適しているかどうかを問い合わせるように構成される。第２の回答命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が適していること、高いこと、または低いことを示すように構成される。

実施形態として、コントローラは、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流を決定するよう、制御ユニットとの双方向通信を実施するように構成される。

コントローラは、制御ユニットによって送られる第３の命令を受け取るように構成され、第３の命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を問い合わせるように構成される。コントローラは第３の回答命令を制御ユニットに送るように構成され、第３の回答命令は、電力アダプタが最大充電電流に従って第２の充電モードに対応する充電電流を決定するよう、端末によってサポートされる最大充電電流を示すように構成される。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、コントローラは、電力アダプタが蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するよう、制御ユニットとの双方向通信を実施するように構成される。

コントローラは、制御ユニットによって送られる第４の命令を受け取るように構成され、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される。コントローラは第４の回答命令を制御ユニットに送るように構成され、第４の回答命令は、電力アダプタが蓄電池に出力される充電電流を蓄電池の現在の電圧に従って連続的に調整するよう、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、コントローラは、電力アダプタが第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するよう、制御ユニットとの双方向通信を実施するように構成される。

コントローラは、制御ユニットによって送られる第４の命令を受け取る。第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される。コントローラは第４の回答命令を制御ユニットに送り、第４の回答命令は、制御ユニットが、電力アダプタの出力電圧および蓄電池の現在の電圧に従って、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するよう、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される。

実施形態として、コントローラは、制御ユニットによって送られる第５の命令を受け取るように構成される。第５の命令は、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを示すように構成される。

第２の充電モードを起動し、かつ、採用するために、電力アダプタは、例えば蓄電池の第２の充電を実現するために１回または複数回のハンドシェークによって端末との第２の充電通信手順を実施することができる。図１０を参照して、本開示の実施形態による第２の充電通信手順、および第２の充電プロセスにおけるそれぞれのステージが詳細に説明される。図１０に示されている通信アクションすなわち挙動は例示的なものにすぎない。他の挙動または図１０におけるそれぞれの挙動の様々な修正は、本開示の実施形態において実現され得る。それに加えて、図１０におけるそれぞれのステージは、図１０に示されている順序とは異なる順序で実行されてもよく、また、図１０に示されているすべての挙動を実行する必要はない。図１０における曲線は、実際の充電電流の曲線ではなく、充電電流のピーク値または平均値の変化傾向を表している。

図１０に示されているように、第２の充電プロセスは、以下の５つのステージを含むことができる。

ステージ１
電源提供デバイスに結合された後、端末は、データ線Ｄ＋およびＤ−を介して電源提供デバイスのタイプを検出することができる。電源提供デバイスが電力アダプタであることを検出すると、端末は、１などの所定の電流閾値Ｉ２より大きい電流を吸収することができる。電力アダプタによって出力される電流が所定の時間期間（連続時間期間Ｔ１など）内でＩ２以上であることを電力アダプタが検出すると、電力アダプタは、端末が電源提供デバイスのタイプの認識を完了したことを決定する。電力アダプタは、電力アダプタと端末の間のハンドシェーク通信を起動し、また、命令１（上で言及した第１の命令に対応する）を送り、第２の充電モード（すなわちフラッシュ充電）を開始するかどうかを端末に問い合わせる。

第２の充電モードを開始することに端末が不同意であることを示す回答命令を端末から受け取ると、電力アダプタは、再度電力アダプタの出力電流を検出する。電力アダプタの出力電流が依然として所定の連続時間期間（連続時間期間Ｔ１など）内でＩ２以上である場合、電力アダプタは、再度リクエストを起動して、第２の充電モードを開始するかどうかを端末に問い合わせる。ステージ１における上記アクションは、第２の充電モードを開始することに端末が同意すること、または電力アダプタの出力電流がもはやＩ２以上ではないことを端末が回答するまで繰り返される。

第２の充電モードを開始することに端末が同意した後、第２の充電プロセスが起動され、また、第２の充電通信手順はステージ２へ進行する。

ステージ２
電力アダプタによって出力される蒸しパン波形を有する電圧の場合、いくつかのレベルが存在し得る。電力アダプタは、命令２（上で言及した第２の命令に対応する）を端末に送り、電力アダプタの出力電圧が蓄電池の現在の電圧に一致するかどうか（または電力アダプタの出力電圧が適しているかどうか、すなわち第２の充電モードにおける充電電圧に適しているかどうか）、すなわち電力アダプタの出力電圧が充電要件を満たすかどうかを端末に問い合わせる。

端末は、電力アダプタの出力電圧がより高いこと、より低いこと、または適していることを回答する。電力アダプタが、電力アダプタの出力電圧がより低いこと、またはより高いことを示すフィードバックを端末から受け取ると、制御ユニットは、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することによって電力アダプタの出力電圧を１レベルだけ調整し、また、命令２を再度端末に送り、電力アダプタの出力電圧が一致するかどうかを端末に問い合わせる。

ステージ２における上記アクションは、電力アダプタの出力電圧が一致レベルにあることを端末が電力アダプタに回答するまで繰り返される。また、次に第２の充電通信手順はステージ３へ進行する。

ステージ３
電力アダプタが、電力アダプタの出力電圧が一致することを示すフィードバックを端末から受け取った後、電力アダプタは、命令３（上で言及した第３の命令に対応する）を端末に送り、端末によってサポートされる最大充電電流を問い合わせる。端末は、自身によってサポートされる最大充電電流を電力アダプタに返し、次に第２の充電通信手順はステージ４へ進行する。

ステージ４
端末によってサポートされる最大充電電流を示すフィードバックを端末から受け取った後、電力アダプタは、出力電流基準値を設定することができる。制御ユニット１０７は、電力アダプタの出力電流が端末の充電電流要件を満たすよう、出力電流基準値に従ってＰＷＭ信号のデューティ比を調整し、また、第２の充電通信手順は定電流ステージへ進行する。定電流は、電力アダプタの出力電流のピーク値または平均値が基本的に不変を維持し（これは、出力電流のピーク値または平均値の変化の振幅が極めて小さく、例えば出力電流のピーク値または平均値の５％の範囲内であることを意味する）、すなわち第３のリプル波形を有する電流のピーク値は、個々の周期において一定を維持することを意味している。

ステージ５
第２の充電通信手順が定電流ステージへ進行すると、電力アダプタは、命令４（上で言及した第４の命令に対応する）を間隔をおいて送り、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせる。端末は、電力アダプタに蓄電池の現在の電圧をフィードバックすることができ、また、電力アダプタは、蓄電池の現在の電圧のフィードバックに従って、不十分なＵＳＢ接触（すなわち第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間の不十分な接触）が存在しているかどうか、また、端末の充電電流値を小さくする必要があるかどうかを決定することができる。不十分なＵＳＢ接触が存在していることを電力アダプタが決定すると、電力アダプタは、命令５（上で言及した第５の命令に対応する）を送り、次に、第２の充電通信手順が再度ステージ１へ進行するよう、電力アダプタがリセットされる。

本開示のいくつかの実施形態では、ステージ１で端末が命令１に回答する場合、命令１に対応するデータは、端末の経路インピーダンス上でデータ（または情報）を運ぶことができる。端末の経路インピーダンス上のデータは、不十分なＵＳＢ接触が存在しているかどうかを決定するためにステージ５で使用されてもよい。

本開示のいくつかの実施形態では、ステージ２で、第２の充電モードを開始することに端末が同意する時点から、電力アダプタが電圧を適切な値に調整する時点までの時間期間は、特定の範囲に限定されてもよい。時間期間が所定の範囲を超えると、端末は、例外要求が存在することを決定することができ、したがって迅速なリセットが実施される。

本開示のいくつかの実施形態では、ステージ２で端末は、電力アダプタの出力電圧が蓄電池の現在の電圧よりΔＶだけ高い値に調整されると、電力アダプタの出力電圧が適切であり／一致することを示すフィードバックを電力アダプタに与えることができる（ΔＶは約２００〜５００ｍＶである）。電力アダプタの出力電圧が適切ではない（より高いか、またはより低い）ことを示すフィードバックを端末が電力アダプタに与えると、制御ユニット１０７は、電力アダプタの出力電圧を調整するために、電圧サンプリング値に従ってＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。

本開示のいくつかの実施形態では、ステージ４で、電力アダプタの出力電流値の調整速度は、特定の範囲になるように制御されることが可能であり、したがって速すぎる調整速度に起因する第２の充電の異常な中断を回避することができる。

本開示のいくつかの実施形態では、ステージ５で、電力アダプタの出力電流値の変化の振幅は、５％以内になるように制御されることが可能であり、すなわちステージ５は定電流ステージと見なされてもよい。

本開示のいくつかの実施形態では、ステージ５で電力アダプタは充電ループのインピーダンスを実時間で監視し、すなわち電力アダプタは、電力アダプタの出力電圧、端末内の蓄電池の充電電流および読出し電圧を測定することによって充電ループ全体のインピーダンスを監視する。充電ループのインピーダンス＞端末の経路インピーダンス＋第２の充電データ線のインピーダンスである場合、不十分なＵＳＢ接触が存在していると見なされてよく、したがって第２の充電リセットが実施される。

本開示のいくつかの実施形態では、第２の充電モードが開始された後、電力アダプタと端末の間の通信の時間間隔は、第２の充電リセットが回避され得るよう、特定の範囲になるように制御されてもよい。

本開示のいくつかの実施形態では、第２の充電モード（すなわち第２の充電プロセス）の終了は、回復可能終了または回復不能終了であってもよい。

例えば、蓄電池が完全に充電されていること、また、不十分なＵＳＢ接触が存在していることを端末が検出すると、第２の充電が停止され、かつ、リセットされ、また、第２の充電通信手順はステージ１へ進行する。第２の充電モードの開始に端末が不同意である場合、第２の充電通信手順はステージ２へ進行せず、したがって第２の充電プロセスの終了は回復不能終了と見なされ得る。

別の例では、端末と電力アダプタの間の通信に除外が生じると、第２の充電が停止され、かつ、リセットされ、また、第２の充電通信手順はステージ１へ進行する。ステージ１に対する要件が満たされた後、端末は、第２の充電モードを開始することに同意して第２の充電プロセスを回復し、したがって第２の充電プロセスの終了は回復可能終了と見なされ得る。

別の例では、蓄電池に除外が生じたことを端末が検出すると、第２の充電が停止され、かつ、リセットされ、また、第２の充電通信手順はステージ１へ進行する。第２の充電通信手順がステージ１へ進行した後、端末は第２の充電モードを開始することに同意しない。蓄電池が正規の状態に戻り、また、ステージ１に対する要件が満たされるまで、端末は、第２の充電を開始して第２の充電プロセスを回復することに同意する。したがって第２の充電プロセスの終了は回復可能終了と見なされ得る。

図１０に示されている通信アクションすなわち挙動は例示的なものにすぎない。例えばステージ１で端末が電力アダプタに結合された後、端末と電力アダプタの間のハンドシェーク通信が端末によって起動され得る。言い換えると、端末は、命令１を送って、第２の充電モード（すなわちフラッシュ充電）を開始するかどうかを電力アダプタに問い合わせる。第２の充電モードを開始することに電力アダプタが同意することを示す回答命令を電力アダプタから受け取ると、端末は第２の充電プロセスを開始する。

図１０に示されている通信アクションすなわち挙動は例示的なものにすぎない。例えばステージ５の後、定電圧充電ステージが存在する。言い換えると、ステージ５で端末は、端末内の蓄電池の現在の電圧を電力アダプタにフィードバックすることができる。蓄電池の電圧が連続的に高くなって、蓄電池の現在の電圧が定電圧充電電圧閾値に到達すると、充電は定電圧充電ステージへ進行する。制御ユニット１０７は、電力アダプタの出力電圧が端末の充電電圧要件を満たすよう、すなわち電力アダプタの出力電圧が基本的に一定の速度で変化するよう、電圧基準値（すなわち定電圧充電電圧閾値）に従ってＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。定電圧充電ステージの間、充電電流は徐々に小さくなる。電流が特定の閾値まで小さくなると、充電が停止され、また、蓄電池が完全に充電されていることが示される。定電圧充電は、第３のリプル波形を有するピーク電圧が基本的に一定を維持することを意味する。

本開示の実施形態では、電力アダプタの出力電圧を取得することは、第３のリプル波形を有する電圧のピーク値または平均値が取得されることを意味している。電力アダプタの出力電流を取得することは、第３のリプル波形を有する電流のピーク値または平均値が取得されることを意味している。

本開示の実施形態では、図１１に示されているように、電力アダプタ１は、直列の制御可能スイッチ１０８およびフィルタリング・ユニット１０９をさらに含む。直列の制御可能スイッチ１０８およびフィルタリング・ユニット１０９は、第２の整流器１０４の第１の出力端に結合される。制御ユニット１０７は、充電モードを第１の充電モードとして決定すると、制御可能スイッチ１０８を制御してスイッチ・オンし、また、充電モードを第２の充電モードとして決定すると、制御可能スイッチ１０８を制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。第２の整流器１０４の出力端は、雑音除去を実現することができるだけでなく、サージ現象の発生を少なくすることができる並列の小型コンデンサの１つまたは複数のグループにさらに結合される。第２の整流器１０４の出力端は、リプル干渉をフィルタ除去するために、ＬＣフィルタリング回路またはπ形フィルタリング回路にさらに結合される。図１２に示されているように、第２の整流器１０４の出力端はＬＣフィルタリング回路に結合される。実施形態では、ＬＣフィルタリング回路またはπ形フィルタリング回路内のすべてのコンデンサは、小さい空間を占有する小型コンデンサである。

フィルタリング・ユニット１０９は、第１の充電モードに対応する５Ｖの標準充電をサポートするフィルタリング・コンデンサを含む。制御可能スイッチ１０８は、ＭＯＳトランジスタなどの半導体スイッチ素子で形成されてもよい。電力アダプタが端末内の蓄電池を第１の充電モード（または標準充電と呼ばれる）で充電する場合、制御ユニット１０７は、フィルタリングが第２の整流器１０４の出力に対して実施され得るよう、フィルタリング・ユニット１０９を回路の中に組み込むために、制御可能スイッチ１０８を制御してスイッチ・オンする。この方法によれば直接充電技術が両立可能であり、すなわち蓄電池のＤＣ充電を実現するためにＤＣが端末内の蓄電池に印加される。例えば、一般にフィルタリング・ユニットは、並列の電解コンデンサおよび５Ｖの標準充電をサポートする小型コンデンサ（例えば固体コンデンサ）などの普通のコンデンサを含む。電解コンデンサはより大きい体積を占有するため、電力アダプタのサイズを縮小するためには電解コンデンサが電力アダプタから除去されることが可能であり、また、容量が小さい１つのコンデンサのみが残される。第１の充電モードが採用されると、蓄電池上でＤＣ充電を実施するための低電力の安定した出力を実現するために、小型コンデンサが位置付けられている分岐がスイッチ・オンされ、また、電流がフィルタリングされる。第２の充電モードが採用されると、蓄電池の第２の充電を実現するために、小型コンデンサが位置付けられている分岐がスイッチ・オフされ、また、第２の整流器１０４の出力は、フィルタリングされないリプル波形を有する電圧／電流を蓄電池に直接印加する。

本開示の実施形態によれば、制御ユニット１０７は、充電モードを第２の充電モードとして決定すると、端末の状態情報に従って第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧を獲得し、また、第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧に従ってＰＷＭ信号などの制御信号のデューティ比を調整するようにさらに構成される。言い換えると、現在の充電モードを第２の充電モードとして決定すると、制御ユニット１０７は、蓄電池の電圧、電気量および温度、端末の動作パラメータ、および端末上で走っているアプリケーションの電力消費情報などの端末の獲得された状態情報に従って、第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧を獲得し、また、電力アダプタの出力が充電要件を満たし、したがって蓄電池の第２の充電を実現するよう、充電電流および／または充電電圧に従って制御信号のデューティ比を調整する。

端末の状態情報は端末の温度を含む。蓄電池の温度が第１の所定の温度閾値より高い場合、または蓄電池の温度が第２の所定の温度閾値より低い場合、現在の充電モードが第２の充電モードであれば、第２の充電モードは第１の充電モードに切り換えられる。第１の所定の温度閾値は第２の所定の温度閾値より高い。言い換えると、蓄電池の温度が低すぎる（例えば第２の所定の温度閾値未満に対応する）か、または高すぎる（例えば第１の所定の温度閾値を超える温度に対応する）場合、それは、第２の充電モードから第１の充電モードへの切換えを必要とするよう、第２の充電を実施するのに適していない。本開示の実施形態では、第１の所定の温度閾値および第２の所定の温度閾値は実際の状況に従って設定されてもよく、または制御ユニット（電力アダプタのＭＣＵなど）の記憶装置に書き込まれてもよい。

本開示の実施形態では、制御ユニット１０７は、蓄電池の温度が所定の高温保護閾値より高い場合、スイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。すなわち蓄電池の温度が高温保護閾値を超えると、制御ユニット１０７は、電力アダプタが蓄電池の充電を停止し、したがって蓄電池の高温保護を実現し、かつ、充電の安全性を改善するよう、高温保護戦略を適用し、それによりスイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オフする必要がある。高温保護閾値は、第１の温度閾値と異なっていても、あるいは同じであってもよい。実施形態では、高温保護閾値は第１の温度閾値より高い。

本開示の別の実施形態では、コントローラは、蓄電池の温度を獲得し、蓄電池の温度が所定の高温保護閾値より高い場合、蓄電池の充電プロセスを停止し、また、充電の安全性を保証するために、充電制御スイッチを制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される（すなわち充電制御スイッチは端末側でスイッチ・オフされ得る）。

その上、本開示の実施形態では、制御ユニットは、第１の充電インタフェースの温度を獲得し、第１の充電インタフェースの温度が所定の保護温度より高い場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。言い換えると、充電インタフェースの温度が特定の温度を超えると、制御ユニット１０７は、電力アダプタが蓄電池の充電を停止し、したがって蓄電池の高温保護を実現し、かつ、充電の安全性を改善するよう、高温保護戦略を適用し、それによりスイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オフする必要がある。

間違いなく、本開示の別の実施形態では、コントローラは、制御ユニットとの双方向通信を実施することによって第１の充電インタフェースの温度を獲得する。第１の充電インタフェースの温度が所定の保護温度より高い場合、コントローラは、蓄電池の充電プロセスを停止し、したがって充電の安全性を保証するために、充電制御スイッチを制御してスイッチ・オフし、すなわち端末側で充電制御スイッチをスイッチ・オフする。

詳細には、本開示の実施形態では、図１３に示されているように、電力アダプタ１は、ＭＯＳＦＥＴドライバなどの駆動ユニット１１０をさらに含む。駆動ユニット１１０は、スイッチ・ユニット１０２と制御ユニット１０７の間に結合される。駆動ユニット１１０は、制御信号に従ってスイッチ・ユニット１０２を駆動してスイッチ・オンまたはスイッチ・オフするように構成される。間違いなく、本開示の他の実施形態では、駆動ユニット１１０は制御ユニット１０７の中に統合されてもよい。

さらに、図１３に示されているように、電力アダプタ１は隔離ユニット１１１をさらに含む。隔離ユニット１１１は、駆動ユニット１１０と制御ユニット１０７の間に結合され、また、電力アダプタ１の一次側と二次側の間の高電圧隔離（または変圧器１０３の一次巻線と二次巻線の間の信号隔離）を実現するために、変圧器１０３の一次側の駆動ユニット１１０に信号を送り、または変圧器１０３の一次側の駆動ユニット１１０から信号を受け取る、変圧器１０３の二次側の制御ユニット１０７に高い電圧が影響を及ぼすのを防止するように構成される。隔離ユニット１１１は、オプトカプラ隔離方法、または他の隔離方法で実現されてもよい。隔離ユニット１１１を設定することにより、制御ユニット１０７は、端末２との通信に都合がよく、また、電力アダプタ１の空間設計がより容易に、かつ、より単純になるよう、電力アダプタ１の二次側（すなわち変圧器１０３の二次巻線側）に配置され得る。

間違いなく、本開示の他の実施形態では、制御ユニット１０７および駆動ユニット１１０は、２つとも一次側として配置されることが可能であり、この方法によれば、隔離ユニット１１１は、制御ユニット１０７と第１の充電インタフェース１０５の間に配置されてもよく、また、電力アダプタ１の一次側と二次側の間の高電圧隔離を実現するために、変圧器１０３の一次側の駆動ユニット１１０に信号を送り、または変圧器１０３の一次側の駆動ユニット１１０から信号を受け取る、変圧器１０３の二次側の制御ユニット１０７に高い電圧が影響を及ぼすのを防止するように構成される。

さらに、本開示の実施形態では、制御ユニット１０７が二次側に配置される場合は隔離ユニット１１１が要求され、また、隔離ユニット１１１は制御ユニット１０７の中に統合されてもよい。言い換えると、信号が一次側から二次側へ、または二次側から一次側へ伝送される場合、高電圧隔離を実現するために隔離ユニットが要求される。

本開示の実施形態では、図１４に示されているように、電力アダプタ１は、補助巻線および電源ユニット１１２をさらに含む。補助巻線は、変調された第１の電圧に従って第４のリプル波形を有する第４の電圧を生成する。電源ユニット１１２は補助巻線に結合される。電源ユニット１１２（例えばフィルタリング電圧調整器モジュール、電圧変換モジュール、等々を含む）は、第４のリプル波形を有する第４の電圧を変換し、かつ、ＤＣを出力し、また、それぞれ駆動ユニット１１０および／または制御ユニット１０７に電力を供給するように構成される。電源ユニット１１２は、小型フィルタリング・コンデンサ、電圧調整器チップまたは他の素子で形成されてもよく、第４のリプル波形を有する第４の電圧に対してプロセスおよび変換を実施し、また、３．３Ｖ、５Ｖ、等々などの低電圧ＤＣを出力する。

言い換えると、駆動ユニット１１０の電源は、電源ユニット１１２によって、第４のリプル波形を有する第４の電圧に対して電圧変換を実施することによって獲得され得る。制御ユニット１０７が一次側に配置される場合、制御ユニット１０７の電源は、電源ユニット１１２によって、第４のリプル波形を有する第４の電圧に対して電圧変換を実施することによっても獲得され得る。図１４に示されているように、制御ユニット１０７が一次側に配置される場合、電源ユニット１１２は、それぞれ駆動ユニット１１０および制御ユニット１０７に電力を供給するために、ＤＣ出力の２本の線路を提供する。オプトカプラ隔離ユニット１１１は、制御ユニット１０７と第１の充電インタフェース１０５の間に配置され、電力アダプタ１の一次側と二次側の間の高電圧隔離を実現する。

制御ユニット１０７が一次側に配置され、また、駆動ユニット１１０と統合される場合、電源ユニット１１２は制御ユニット１０７にのみ電力を供給する。制御ユニット１０７が二次側に配置され、また、駆動ユニット１１０が一次側に配置される場合、電源ユニット１１２は駆動ユニット１１０にのみ電力を供給する。制御ユニット１０７に対する電力供給は二次側によって実現され、例えば電源ユニットは、第２の整流器１０４によって出力される第３のリプル波形を有する第３の電圧をＤＣに変換して制御ユニット１０７に電力を供給する。

その上、本開示の実施形態では、いくつか小型コンデンサが、フィルタリングのために第１の整流器１０１の出力端に並列に結合される。あるいは第１の整流器１１０の出力端はＬＣフィルタリング回路に結合される。

本開示の別の実施形態では、図１５に示されているように、電力アダプタ１は第１の電圧検出ユニット１１３をさらに含む。第１の電圧検出ユニット１１３は、それぞれ補助巻線および制御ユニット１０７に結合される。第１の電圧検出ユニット１１３は、第４の電圧を検出して電圧検出値を生成するように構成される。制御ユニット１０７は、電圧検出値に従って制御信号のデューティ比を調整するようにさらに構成される。

言い換えると、制御ユニット１０７は、第２の整流器１０４の出力が蓄電池の充電要件を満たすよう、二次巻線によって出力され、また、第１の電圧検出ユニット１１３によって検出される電圧を使用して第２の整流器１０４によって出力される電圧を反映し、次に電圧検出値に従って制御信号のデューティ比を調整することができる。

詳細には、本開示の実施形態では、図１６に示されているように、サンプリング・ユニット１０６は、第１の電流サンプリング回路１０６１および第１の電圧サンプリング回路１０６２を含む。第１の電流サンプリング回路１０６１は、制御ユニットを介して電流サンプリング値を獲得するように、一次巻線の電流をサンプリングするように構成される。第１の電圧サンプリング回路１０６２は、制御ユニットを介して電圧サンプリング値を獲得するように、一次巻線の電圧をサンプリングするように構成される。

本開示の実施形態では、第１の電流サンプリング回路１０６１は、一次巻線の他の端部に結合された抵抗器（電流検出抵抗器）上の電圧をサンプリングすることによって一次巻線の電流をサンプリングすることができる。第１の電圧サンプリング回路１０６２は、一次巻線の２つの端部の間の電圧をサンプリングすることにより、変調された第１の電圧をサンプリングすることができる。

その上、本開示の実施形態では、図１６に示されているように、第１の電圧サンプリング回路１０６２は、ピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット、交差−ゼロ・サンプリング・ユニット、逃がしユニットおよびＡＤサンプリング・ユニットを含む。ピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニットは、変調された第１の電圧のピーク電圧をサンプリングし、かつ、ホールドするように構成される。交差−ゼロ・サンプリング・ユニットは、変調された第１の電圧のゼロ交点をサンプリングするように構成される。逃がしユニットは、ゼロ交点におけるピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット上で逃がし動作を実施するように構成される。ＡＤサンプリング・ユニットは、制御ユニットを介して電圧サンプリング値を獲得するように、ピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット中のピーク電圧をサンプリングするように構成される。

第１の電圧サンプリング回路１０６２の中にピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット、交差−ゼロ・サンプリング・ユニット、逃がしユニットおよびＡＤサンプリング・ユニットを備えることにより、変調された第１の電圧が正確にサンプリングされることができ、また、電圧サンプリング値が第１の電圧との同期を維持すること、すなわち電圧サンプリング値の位相および電圧サンプリング値の大きさの変化傾向がそれぞれ第１の電圧の位相および第１の電圧の大きさの変化傾向と一致することが保証され得る。

本開示の実施形態によれば、図１７に示されているように、電力アダプタ１は第２の電圧サンプリング回路１１４をさらに含む。第２の電圧サンプリング回路１１４は、第１のリプル波形を有する第１の電圧をサンプリングするように構成される。第２の電圧サンプリング回路１１４は制御ユニット１０７に結合される。第２の電圧サンプリング回路１１４によってサンプリングされた電圧値が第１の所定の電圧値より高い場合、制御ユニット１０４は、第１のリプル波形を有する第１の電圧中のサージ電圧、スパイク電圧に対する放電を実施するために、所定の時間期間の間、スイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オンする。

図１７に示されているように、第２の電圧サンプリング回路１１４は、第１のリプル波形を有する第１の電圧をサンプリングするために、第１の整流器１０１の第１の出力端および第２の出力端に結合されることができる。制御ユニット１０７は、第２の電圧サンプリング回路１１４によってサンプリングされた電圧値に対する決定を実施する。第２の電圧サンプリング回路１１４によってサンプリングされた電圧値が第１の所定の電圧値より高い場合、それは、電力アダプタ１が雷干渉およびサージ電圧発生の問題を抱えており、したがって充電の安全性および信頼性を保証するためにはサージ電圧を取り除く必要があることを示す。制御ユニット１０７は、電力アダプタが端末を充電する際に、雷に起因するサージ電圧に対する逃がし動作が実施されて取り除かれ、したがって雷の干渉を回避し、また、端末の充電の安全性および信頼性を効果的に改善するよう、特定の時間期間の間、スイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オンし、それにより逃がし経路を形成する。第１の所定の電圧値は実際の状況に従って決定されてもよい。

本開示の実施形態では、電力アダプタが端末を充電するプロセスの間、制御ユニット１０７は、電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、スイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。すなわち制御ユニット１０７は、電圧サンプリング値に対する決定をさらに実施する。電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、それは、電力アダプタ１によって出力される電圧が高すぎることを示す。この時点で制御ユニット１０７は、スイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オフすることにより、電力アダプタを制御して端末の充電を停止する。言い換えると、制御ユニット１０７は、スイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オフすることによって電力アダプタの過電圧保護を実現し、したがって充電の安全性を保証する。

間違いなく、本開示の実施形態では、コントローラは、制御ユニットとの双方向通信を実施することによって電圧サンプリング値を獲得し、電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、充電制御スイッチを制御してスイッチ・オフする。すなわち充電制御スイッチは、充電の安全性が保障され得るよう充電プロセスを停止するために、端末側でスイッチ・オフするように制御される。

さらに、制御ユニット１０７は、電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、スイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される。言い換えると、制御ユニット１０７は、電流サンプリング値に対する決定をさらに実施する。電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、それは、電力アダプタ１によって出力される電流が大きすぎることを示す。この時点で制御ユニット１０７は、スイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オフすることにより、電力アダプタを制御して端末の充電を停止する。言い換えると、制御ユニット１０７は、スイッチ・ユニット１０２を制御してスイッチ・オフすることによって電力アダプタの過電流保護を実現し、したがって充電の安全性を保証する。

同様に、コントローラは、制御ユニットとの双方向通信を実施することによって電流サンプリング値を獲得し、電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、充電制御スイッチをスイッチ・オフするように制御する。言い換えると、充電制御スイッチは、蓄電池の充電プロセスを停止し、したがって充電の安全性を保障するために、端末側でスイッチ・オフされるように制御される。

第２の所定の電圧値および所定の電流値は実際の状況に従って設定されてもよく、または制御ユニット（例えば電力アダプタのＭＣＵ）の記憶装置に書き込まれてもよい。

本開示の実施形態では、端末は、移動電話などの移動端末、電力バンクなどの移動電源、マルチメディア・プレーヤ、ノートブックＰＣ、着用可能デバイス、等々であってもよい。

本開示の実施形態による充電システムの場合、電力アダプタは、第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力するように制御され、また、電力アダプタによって出力される第３のリプル波形を有する第３の電圧は、端末の蓄電池に直接印加され、したがって蓄電池に対する第２の充電をリプル出力電圧／電流によって直接実現する。従来の定電圧および定電流とは対照的に、リチウム蓄電池のリチウム析出が低減されることができ、蓄電池のサービス寿命が改善されることができ、また、充電インタフェースの接触のアーク放電の確率および強度が低減されることができ、充電インタフェースのサービス寿命が延長されることができ、また、蓄電池の分極効果を小さくすること、充電速度を改善すること、および蓄電池によって放出される熱を少なくすることに都合がよく、したがって充電中の端末の信頼性および安全性を保証するよう、リプル出力電圧／電流の大きさが周期的に変化する。その上、電力アダプタはリプル波形を有する電圧を出力するため、電力アダプタの中に電解コンデンサを提供する必要がなく、それは、電力アダプタの単純化および小型化を実現するだけでなく、コストを著しく低減する。

本開示の実施形態は電力アダプタをさらに提供する。電力アダプタは、第１の整流器、スイッチ・ユニット、変圧器、第２の整流器、サンプリング・ユニットおよび制御ユニットを含む。第１の整流器は、入力ＡＣを整流し、かつ、第１のリプル波形を有する第１の電圧を出力するように構成される。スイッチ・ユニットは、第１の電圧を制御信号に従って変調し、かつ、変調された第１の電圧を出力するように構成される。変圧器は一次巻線および二次巻線を有し、また、変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成される。第２の整流器は二次巻線に結合され、また、第２の電圧を整流して第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力するように構成され、第３の電圧は、電力アダプタが端末に結合されると、端末内の蓄電池を充電するために端末中に導入されるように構成される。サンプリング・ユニットは、一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングして電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値を獲得するように構成される。制御ユニットは、それぞれサンプリング・ユニットおよびスイッチ・ユニットに結合され、また、スイッチ・ユニットに制御信号を出力し、かつ、電力アダプタが充電されるべき端末に結合されると、第３の電圧が端末の蓄電池の充電要件を満たすよう、電流サンプリング値および／または電圧サンプリング値に従って制御信号のデューティ比を調整することによって第２の整流器の出力を変更するように構成される。

本開示の実施形態による電力アダプタの場合、第３のリプル波形を有する第３の電圧は第１の充電インタフェースを介して出力され、また、第３の電圧は、端末の第２の充電インタフェースを介して端末の蓄電池に印加され、したがって蓄電池に対する第２の充電をリプル出力電圧／電流によって直接実現する。従来の定電圧および定電流とは対照的に、リチウム蓄電池のリチウム析出が低減されることができ、蓄電池のサービス寿命が改善されることができ、また、充電インタフェースの接触のアーク放電の確率および強度が低減されることができ、充電インタフェースのサービス寿命が延長されることができ、また、蓄電池の分極効果を小さくすること、充電速度を改善すること、および蓄電池によって放出される熱を少なくすることに都合がよく、したがって充電中の端末の信頼性および安全性を保証するよう、リプル出力電圧／電流の大きさが周期的に変化する。その上、リプル波形を有する電圧が出力されるため、電解コンデンサを提供する必要がなく、それは、電力アダプタの単純化および小型化を実現するだけでなく、コストを著しく低減する。

図２０は、本開示の実施形態による充電方法のフロー・チャートである。図２０に示されているように、充電方法は以下を含む。

ブロックＳ１で、電力アダプタが端末に結合されると、電力アダプタ中に入力されたＡＣに対して第１の整流が実施され、第１のリプル波形を有する第１の電圧を出力する。

言い換えると、電力アダプタ内の第１の整流器は、入力されたＡＣ（すなわち２２０Ｖ、５０Ｈｚまたは６０ＨｚのＡＣなどの商用電源）を整流し、かつ、蒸しパン波形を有する電圧などの第１のリプル波形を有する第１の電圧（例えば１００Ｈｚまたは１２０Ｈｚ）を出力する。

ブロックＳ２で、第１のリプル波形を有する第１の電圧がスイッチ・ユニットによって変調され、次に変圧器によって変換されて、第２のリプル波形を有する第２の電圧を獲得する。

スイッチ・ユニットはＭＯＳトランジスタで形成されてもよい。ＰＷＭ制御は、蒸しパン波形を有する電圧に対してチョッピング変調を実施するためにＭＯＳトランジスタ上で実施される。また、次に、二次巻線が第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するよう、変調された第１の電圧が変圧器によって二次側に結合される。

本開示の実施形態では、変圧器のサイズが小さくなり、したがって電力が大きい電力アダプタの小型化を実現するよう、高周波変圧器が変換のために使用される。

ブロックＳ３で、第２のリプル波形を有する第２の電圧に対して第２の整流が実施され、第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力する。第３のリプル波形を有する第３の電圧は、端末の蓄電池を充電するために、第２の充電インタフェースを介して端末の蓄電池に印加され得る。

本開示の実施形態では、第２の整流は、第２の整流器によって、第２のリプル波形を有する第２の電圧に対して実施される。第２の整流器は、ダイオードまたはＭＯＳトランジスタで形成されてもよく、また、第３のリプル波形が変調された第１の電圧の波形との同期を維持するよう、二次同期整流を実現することができる。

ブロックＳ４で、電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値を獲得するように変圧器の一次巻線の電圧および／または電流がサンプリングされる。

ブロックＳ５で、電力アダプタが端末に結合されると、第３のリプル波形を有する第３の電圧が端末の蓄電池の充電要件を満たすよう、スイッチ・ユニットを制御するための制御信号のデューティ比が電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値に従って調整される。

実施形態では、充電要件を満たす第３のリプル波形を有する第３の電圧は、蓄電池が充電される際に、第３のリプル波形を有する第３の電圧および電流が、充電電圧および充電電流を満たさなければならないことを意味している。言い換えると、電力アダプタによって出力される電圧および／または電流は、一次側でサンプリングされた電圧値および／または一次側でサンプリングされた電流値に従って獲得されてもよく、次に第３のリプル波形を有する第３の電圧が端末の充電要件を満たし、したがって蓄電池の安定した、かつ、安全な充電を保証するよう、電力アダプタの出力を実時間で調整し、かつ、閉ループ調整制御を実現するために、電力アダプタによって出力される電圧および／または電流に従って制御信号（ＰＷＭ信号など）のデューティ比が調整される。詳細には、蓄電池に出力される充電電圧の波形は図７に示されており、充電電圧の波形は、ＰＷＭ信号のデューティ比に従って調整される。蓄電池に出力される充電電流の波形は図８に示されており、充電電流の波形は、ＰＷＭ信号のデューティ比に従って調整される。

本開示の実施形態では、スイッチ・ユニットを制御することにより、フル−ブリッジ整流の後、第１のリプル波形すなわち蒸しパン波形を有する第１の電圧に対してチョッピング変調が直接実施され、次に変調された電圧が高周波変圧器に送られ、また、高周波変圧器を介して一次側から二次側へ結合され、次に同期整流の後、蒸しパン波形を有する元の電圧／電流に戻される。蒸しパン波形を有する電圧／電流は、蓄電池に対する第２の充電を実現するために蓄電池に直接伝送される。蒸しパン波形を有する電圧の大きさは、電力アダプタの出力が蓄電池の充電要件を満たすことができるよう、ＰＷＭ信号のデューティ比に従って調整されることが可能である。そのことから、電力アダプタのサイズが縮小され、したがって電力アダプタの小型化を実現し、かつ、コストを著しく低減することができるよう、電力アダプタ内の一次側および二次側の電解コンデンサが除去されることができ、また、蒸しパン波形を有する電圧を介して蓄電池が直接充電されることができることが理解されよう。

本開示の実施形態によれば、制御信号の周波数は、電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値に従って調整される。すなわちスイッチ・ユニットへのＰＷＭ信号の出力は、連続時間期間の間、維持し、次に所定の時間期間の間、停止し、次に再開するように制御される。この方法によれば、蓄電池に印加される電圧が断続的になり、したがって蓄電池の断続充電を実現し、これは、蓄電池が連続的に充電される場合に生じる加熱現象に起因する安全性障害を回避し、また、蓄電池に対する充電の信頼性および安全性を改善する。スイッチ・ユニットに出力される制御信号は図９に示されている。

さらに、上記充電方法は、第１の充電インタフェースを介した端末との通信を実施して端末の状態情報を獲得し、端末の状態情報、電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値に従って制御信号のデューティ比を調整することを含む。

言い換えると、第２の充電インタフェースが第１の充電インタフェースに結合されると、電力アダプタおよび端末は、通信問合せ命令を互いに送ることができ、また、電力アダプタが端末の状態情報を獲得し、充電モードおよび充電パラメータ（充電電流、充電電圧など）に関して端末と交渉し、かつ、充電プロセスを制御することができるよう、対応する回答命令が受け取られた後、通信接続が電力アダプタと端末の間に確立され得る。

本開示の実施形態によれば、第４のリプル波形を有する第４の電圧は、変圧器の変換によって生成されることができ、また、第４のリプル波形を有する第４の電圧は、検出されて電圧検出値を生成することができ、また、制御信号のデューティ比は、圧検出値に従って調整されることができる。

詳細には、変圧器は補助巻線を備えることができる。補助巻線は、変調された第１の電圧に従って第４のリプル波形を有する第４の電圧を生成することができる。電力アダプタの出力電圧は、第４のリプル波形を有する第４の電圧を検出することによって反映されることができ、また、制御信号のデューティ比は、電力アダプタの出力が蓄電池の充電要件を満たすよう、電圧検出値に従って調整されることができる。

本開示の実施形態では、変圧器の一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングして電圧サンプリング値を獲得することは、一次巻線の電圧のピーク値をサンプリングし、かつ、ホールドし、また、一次巻線の電圧のゼロ交点をサンプリングすることと、ゼロ交点におけるピーク電圧をサンプリングし、かつ、ホールドするように構成されたピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット上で逃がし動作を実施することと、電圧サンプリング値を獲得するように、ピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット中のピーク電圧をサンプリングすることとを含む。この方法によれば、一次側の電圧をサンプリングすることにより、電力アダプタによって出力される電圧に対して正確なサンプリングが実施されることができ、また、電圧サンプリング値が第１のリプル波形を有する第１の電圧との同期を維持すること、すなわち電圧サンプリング値の位相および電圧サンプリング値の大きさの変化傾向がそれぞれ第１の電圧の位相および第１の電圧の大きさの変化傾向と一致することが保証され得る。

さらに、本開示の実施形態では、上記充電方法は、第１のリプル波形を有する第１の電圧をサンプリングし、サンプリングされた電圧値が第１の所定の電圧値より高い場合、第１のリプル波形を有する第１の電圧中のサージ電圧に対する放電を実施するために、所定の時間期間の間、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オンすることを含む。

第１のリプル波形を有する第１の電圧は、サンプリングされた電圧値を決定するためにサンプリングされる。サンプリングされた電圧値が第１の所定の電圧値より高い場合、それは、電力アダプタが雷干渉およびサージ電圧発生の問題を抱えており、したがって充電の安全性および信頼性を保証するためにはサージ電圧を取り除く必要があることを示す。電力アダプタが端末を充電する際に、雷に起因するサージ電圧が取り除かれ、したがって雷の干渉を回避し、また、端末の充電の安全性および信頼性を効果的に改善するよう、特定の時間期間の間、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オンし、それにより逃がし経路を形成することが要求される。第１の所定の電圧値は実際の状況に従って決定されてもよい。

本開示の実施形態によれば、端末との通信は、充電モードを決定するために第１の充電インタフェースを介して実施される。充電モードが第２の充電モードとして決定されると、第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧に従って制御信号のデューティ比を調整するために、第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧は、端末の状態情報に従って獲得され得る。充電モードは、第２の充電モードおよび第１の充電モードを含む。

言い換えると、現在の充電モードが第２の充電モードとして決定されると、第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧は、蓄電池の電圧、電気量、温度、端末の動作パラメータ、および端末上で走っているアプリケーションの電力消費情報、等々などの端末の状態情報に従って獲得され得る。また、制御信号のデューティ比は、電力アダプタの出力が充電要件を満たし、したがって端末の第２の充電を実現するよう、獲得された充電電流および／または充電電圧に従って調整される。

端末の状態情報は蓄電池の温度を含む。蓄電池の温度が第１の所定の温度閾値より高い場合、または蓄電池の温度が第２の所定の温度閾値より低い場合、現在の充電モードが第２の充電モードであれば、第２の充電モードは第１の充電モードに切り換えられる。第１の所定の温度閾値は第２の所定の温度閾値より高い。言い換えると、蓄電池の温度が低すぎる（例えば第２の所定の温度閾値未満に対応する）か、または高すぎる（例えば第１の所定の温度閾値を超える温度に対応する）場合、それは、第２の充電モードから第１の充電モードへの切換えを必要とするよう、第２の充電を実施するのに適していない。本開示の実施形態では、第１の所定の温度閾値および第２の所定の温度閾値は実際の状況に従って設定されてもよい。

本開示の実施形態では、スイッチ・ユニットは、蓄電池の温度が所定の高温保護閾値より高い場合、スイッチ・オフするように制御される。すなわち蓄電池の温度が高温保護閾値を超えると、電力アダプタが蓄電池の充電を停止し、したがって蓄電池の高温保護を実現し、かつ、充電の安全性を改善するよう、高温保護戦略を適用し、それによりスイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフする必要がある。高温保護閾値は、第１の温度閾値と異なっていても、あるいは同じであってもよい。実施形態では、高温保護閾値は第１の温度閾値より高い。

本開示の別の実施形態では、端末は、蓄電池の温度をさらに獲得し、蓄電池の温度が所定の高温保護閾値より高い場合、蓄電池の充電プロセスを停止し、また、充電の安全性を保証するために、蓄電池の充電を停止するように制御する（例えば充電制御スイッチを制御して端末側でスイッチ・オフすることによって）。

その上、本開示の実施形態では、充電方法は、第１の充電インタフェースの温度を獲得し、第１の充電インタフェースの温度が所定の保護温度より高い場合、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフすることをさらに含む。言い換えると、充電インタフェースの温度が特定の温度を超えると、制御ユニットは、電力アダプタが蓄電池の充電を停止し、したがって蓄電池の高温保護を実現し、かつ、充電の安全性を改善するよう、高温保護戦略を適用し、それによりスイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフする必要がある。

間違いなく、本開示の別の実施形態では、端末は、第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施することによって第１の充電インタフェースの温度を獲得する。第１の充電インタフェースの温度が所定の保護温度より高い場合、端末は、蓄電池の充電プロセスを停止し、したがって充電の安全性を保証するために、充電制御スイッチを制御してスイッチ・オフし、すなわち充電制御スイッチは端末側でスイッチ・オフされ得る。

電力アダプタが端末を充電するプロセスの間、スイッチ・ユニットは、電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、スイッチ・オフするように制御される。すなわち電力アダプタが端末を充電するプロセスの間、電圧サンプリング値に対する決定が実施される。電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、それは、電力アダプタによって出力される電圧が高すぎることを示す。この時点で電力アダプタは、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフすることによって端末の充電を停止するように制御される。言い換えると、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフすることによって電力アダプタの過電圧保護が実現され、したがって充電の安全性を保証する。

間違いなく、本開示の実施形態では、端末は、第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施することによって電圧サンプリング値を獲得し、電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、蓄電池の充電を停止するように制御する。すなわち充電制御スイッチは、充電の安全性が保障され得るよう充電プロセスを停止するために、端末側でスイッチ・オフするように制御される。

本開示の実施形態では、電力アダプタが端末を充電するプロセスの間、スイッチ・ユニットは、電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、スイッチ・オフするように制御される。言い換えると、電力アダプタが端末を充電するプロセスの間、電流サンプリング値に対する決定が実施される。電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、それは、電力アダプタによって出力される電流が大きすぎることを示す。この時点で電力アダプタは、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフすることによって端末の充電を停止するように制御される。言い換えると、スイッチ・ユニットを制御してスイッチ・オフすることによって電力アダプタの過電流保護が実現され、したがって充電の安全性を保証する。

同様に、端末は、第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施することによって電流サンプリング値を獲得し、電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、蓄電池の充電を停止するように制御する。言い換えると、充電制御スイッチは、蓄電池の充電プロセスが停止され、したがって充電の安全性を保障するよう、端末側でスイッチ・オフされるように制御される。

第２の所定の電圧値および所定の電流値は実際の状況に従って設定されてもよい。

本開示の実施形態では、端末の状態情報は、蓄電池の電気量、蓄電池の温度、端末の蓄電池の電圧／電流、端末のインタフェース情報および端末の経路インピーダンスに関する情報を含む。

詳細には、電力アダプタはユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）インタフェースを介して端末に結合されてもよい。ＵＳＢインタフェースは、汎用ＵＳＢインタフェースまたはマイクロＵＳＢインタフェースであってもよい。ＵＳＢインタフェース内のデータ線は、第１の充電インタフェース内のデータ線として構成され、また、電力アダプタと端末の間の双方向通信のために構成される。データ線は、ＵＳＢインタフェース内のＤ＋および／またはＤ−線であってもよい。双方向通信は、電力アダプタと端末の間で実施される情報対話と呼ぶことができる。

実施形態として、第２の充電モードで端末を充電することを決定するために電力アダプタが第１の充電インタフェースを介した端末との双方向通信を実施する場合、電力アダプタは第１の命令を端末に送る。第１の命令は、第２の充電モードを開始するかどうかを端末に問い合わせるように構成される。電力アダプタは端末から第１の回答命令を受け取る。第１の回答命令は、第２の充電モードを開始することに端末が同意することを示すように構成される。

実施形態として、電力アダプタが第１の命令を端末に送る前に、電力アダプタは第１の充電モードで端末を充電する。第１の充電モードの充電継続期間が所定の閾値より長いことを電力アダプタが決定すると、電力アダプタは第１の命令を端末に送る。

実施形態として、電力アダプタは、スイッチ・ユニットを制御することによって充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流に調整するように制御される。電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流で端末を充電する前に、第２の充電モードに対応する充電電圧を決定するために、第１の充電インタフェースを介した端末との双方向通信が実施され、また、電力アダプタは、充電電圧を第２の充電モードに対応する充電電圧に調整するように制御される。

実施形態として、第１の充電インタフェースを介して端末との双方向通信を実施し、それにより第２の充電モードに対応する充電電圧を決定することは、電力アダプタによって第２の命令を端末に送り、電力アダプタによって端末から送られる第２の回答命令を受け取り、電力アダプタによって第２の回答命令に従って第２の充電モードに対応する充電電圧を決定することを含む。第２の命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が第２の充電モードに対応する充電電圧として使用されるのに適しているかどうかを問い合わせるように構成される。第２の回答命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が適していること、高いこと、または低いことを示すように構成される。

実施形態として、電力アダプタを制御して充電電流を第２の充電モードに対応する充電電流に調整する前に、第１の充電インタフェースを介した端末との双方向通信を実施することによって第２の充電モードに対応する充電電流が決定される。

実施形態として、第１の充電インタフェースを介した端末との双方向通信を実施することによって第２の充電モードに対応する充電電流を決定することは、電力アダプタによって第３の命令を端末に送り、電力アダプタによって端末から送られる第３の回答命令を受け取り、電力アダプタによって第３の回答命令に従って第２の充電モードに対応する充電電流を決定することを含む。第３の命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を問い合わせるように構成される。第３の回答命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を示すように構成される。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、スイッチ・ユニットを制御することによって電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するために、第１の充電インタフェースを介した端末との双方向通信が実施される。

実施形態として、第１の充電インタフェースを介した端末との双方向通信を実施し、それによりスイッチ・ユニットを制御することによって電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整することは、電力アダプタによって第４の命令を端末に送り、電力アダプタによって、端末によって送られる第４の回答命令を受け取り、蓄電池の現在の電圧に従ってスイッチ・ユニットを制御することによって充電電流を調整することを含む。第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される。第４の回答命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される。

実施形態として、蓄電池の現在の電圧に従ってスイッチ・ユニットを制御することによって充電電流を調整することは、電力アダプタから蓄電池に出力される充電電流を、蓄電池の現在の電圧および蓄電池電圧値と充電電流値の間の所定の相応関係に従ってスイッチ・ユニットを制御することによって蓄電池の現在の電圧に対応する充電電流値に調整することを含む。

詳細には、電力アダプタは、蓄電池電圧値と充電電流値の間の相応関係を予め記憶することができる。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、第１の充電インタフェースを介した端末との双方向通信を実施することにより、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかが決定される。第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることが決定されると、電力アダプタは第２の充電モードを中止するように制御される。

実施形態として、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定する前に、電力アダプタは、端末の経路インピーダンスを示す情報を端末から受け取る。電力アダプタは第４の命令を端末に送る。第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される。電力アダプタは、端末によって送られる第４の回答命令を受け取る。第４の回答命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される。電力アダプタは、電力アダプタの出力電圧および蓄電池の現在の電圧に従って、電力アダプタから蓄電池までの経路インピーダンスを決定し、また、電力アダプタから蓄電池までの経路インピーダンス、端末の経路インピーダンス、および電力アダプタと端末の間の充電線の経路インピーダンスに従って、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定する。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードを中止するように制御される前に、第５の命令が端末に送られる。第５の命令は、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを示すように構成される。

本開示の実施形態では、端末は第１の充電モードおよび第２の充電モードをサポートする。第２の充電モードの充電電流は第１の充電モードの充電電流より大きい。端末は、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電することを決定するよう、第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施する。電力アダプタは、端末内の蓄電池を充電するために、第２の充電モードに対応する充電電流に従って出力する。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電することを決定するよう、端末によって第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施することは、端末によって、電力アダプタによって送られる第１の命令を受け取ることであって、第１の命令は、第２の充電モードを開始するかどうかを端末に問い合わせるように構成される、受け取ることと、端末によって第１の回答命令を電力アダプタに送ることとを含む。第１の回答命令は、第２の充電モードを開始することに端末が同意することを示すように構成される。

実施形態として、端末が電力アダプタによって送られる第１の命令を受け取る前に、端末内の蓄電池は、電力アダプタによって第１の充電モードで充電される。第１の充電モードの充電継続期間が所定の閾値より長いことを電力アダプタが決定すると、端末は、電力アダプタによって送られる第１の命令を受け取る。

実施形態として、端末内の蓄電池を充電するために電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流に従って出力する前に、端末は、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電圧を決定するよう、第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施する。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電圧を決定するよう、端末によって第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施することは、端末によって、電力アダプタによって送られる第２の命令を受け取り、端末によって第２の回答命令を電力アダプタに送ることを含む。第２の命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が第２の充電モードに対応する充電電圧として使用されるのに適しているかどうかを問い合わせるように構成される。第２の回答命令は、電力アダプタの現在の出力電圧が適していること、高いこと、または低いことを示すように構成される。

実施形態として、端末が端末内の蓄電池を充電するために第２の充電モードに対応する充電電流を電力アダプタから受け取る前に、端末は、電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流を決定するよう、第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施する。

電力アダプタが第２の充電モードに対応する充電電流を決定するよう、端末によって第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施することは、端末によって、電力アダプタによって送られる第３の命令を受け取ることであって、第３の命令は、端末によってサポートされる最大充電電流を問い合わせるように構成される、受け取ることと、端末によって第３の回答命令を電力アダプタに送ることであって、第３の回答命令は、電力アダプタが最大充電電流に従って第２の充電モードに対応する充電電流を決定するよう、端末によってサポートされる最大充電電流を示すように構成される、送ることとを含む。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、端末は、電力アダプタが蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するよう、第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施する。

電力アダプタが蓄電池に出力される充電電流を連続的に調整するよう、端末によって第２の充電インタフェースを介した電力アダプタとの双方向通信を実施することは、端末によって、電力アダプタによって送られる第４の命令を受け取ることであって、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される、受け取ることと、端末によって第４の回答命令を電力アダプタに送ることであって、第４の回答命令は、電力アダプタが蓄電池に出力される充電電流を蓄電池の現在の電圧に従って連続的に調整するよう、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される、送ることとを含む。

実施形態として、電力アダプタが第２の充電モードで端末を充電するプロセスの間、端末は、電力アダプタが第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するよう、制御ユニットとの双方向通信を実施する。

電力アダプタが第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するよう、端末によって電力アダプタとの双方向通信を実施することは、端末によって、電力アダプタによって送られる第４の命令を受け取ることであって、第４の命令は、端末内の蓄電池の現在の電圧を問い合わせるように構成される、受け取ることと、端末によって第４の回答命令を電力アダプタに送ることであって、第４の回答命令は、電力アダプタが、電力アダプタの出力電圧および蓄電池の現在の電圧に従って、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在しているかどうかを決定するよう、端末内の蓄電池の現在の電圧を示すように構成される、送ることとを含む。

実施形態として、端末は、電力アダプタによって送られる第５の命令を受け取る。第５の命令は、第１の充電インタフェースと第２の充電インタフェースの間に不十分な接触が存在していることを示すように構成される。

結論として、本開示の実施形態による充電方法の場合、電力アダプタは、充電要件を満たす第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力するように制御され、また、電力アダプタによって出力される第３のリプル波形を有する第３の電圧は、端末の蓄電池に直接印加され、したがって蓄電池に対する第２の充電をリプル出力電圧／電流によって直接実現する。従来の定電圧および定電流とは対照的に、リチウム蓄電池のリチウム析出が低減されることができ、蓄電池のサービス寿命が改善されることができ、また、充電インタフェースの接触のアーク放電の確率および強度が低減されることができ、充電インタフェースのサービス寿命が延長されることができ、また、蓄電池の分極効果を小さくすること、充電速度を改善すること、および蓄電池によって放出される熱を少なくすることに都合がよく、したがって充電中の端末の信頼性および安全性を保証するよう、リプル出力電圧／電流の大きさが周期的に変化する。その上、電力アダプタはリプル波形を有する電圧を出力するため、電力アダプタの中に電解コンデンサを提供する必要がなく、それは、電力アダプタの単純化および小型化を実現するだけでなく、コストを著しく低減する。

図２１に示されているように、本開示の実施形態による充電デバイス１０００は、充電受電端子１００１、電圧調整回路１００２および中央制御モジュール１００３を含む。

充電受電端子１００１はＡＣを受け取るように構成される。電圧調整回路１００２の入力端は充電受電端子１００１に結合される。電圧調整回路１００２の出力端は蓄電池（端末内の蓄電池２０２など）に結合される。電圧調整回路１００２は、ＡＣを調整して、第３のリプル波形を有する第３の電圧などのリプル波形を有する電圧を出力し、また、蓄電池を充電するために、リプル波形を有する電圧を蓄電池に直接印加するように構成される。中央制御モジュール１００３は、蓄電池の充電要件に応答するために、電圧調整回路１００２を制御して、電圧調整回路１００２によって出力される電圧および／または電流を調整するように構成される。

本開示の実施形態によれば、図２２に示されているように、充電デバイス１０００は電力アダプタ１の中に配置されてもよい。

本開示の実施形態によれば、図２３に示されているように、充電デバイス１０００は端末２の中に配置されてもよい。

本開示の実施形態による充電デバイスの場合、ＡＣを調整することにより、蓄電池の充電要件を満たすリプル波形を有する電圧が出力され、また、蓄電池に対する第２の充電を実施するために蓄電池に直接印加され得る。従来の定電圧および定電流とは対照的に、リチウム蓄電池のリチウム析出が低減されることができ、蓄電池のサービス寿命が改善されることができ、また、充電インタフェースの接触のアーク放電の確率および強度が低減されることができ、充電インタフェースのサービス寿命が延長されることができ、また、蓄電池の分極効果を小さくすること、充電速度を改善すること、および蓄電池によって放出される熱を少なくすることに都合がよく、したがって充電中の端末の信頼性および安全性を保証する。

その上、本開示の実施形態は充電方法をも提供する。充電方法は、ＡＣを受け取ることと、電圧調整回路によってＡＣを調整し、リプル波形を有する電圧を出力することと、リプル波形を有する電圧を蓄電池に直接印加して充電することと、蓄電池の充電要件に応答して電圧調整回路によって出力される電圧および／または電流を調整することとを含む。

本開示の実施形態による充電方法の場合、ＡＣを調整することにより、蓄電池の充電要件を満たすリプル波形を有する電圧が出力され、また、蓄電池に対する第２の充電を実施するために蓄電池に直接印加され得る。従来の定電圧および定電流とは対照的に、リチウム蓄電池のリチウム析出が低減されることができ、蓄電池のサービス寿命が改善されることができ、また、充電インタフェースの接触のアーク放電の確率および強度が低減されることができ、充電インタフェースのサービス寿命が延長されることができ、また、蓄電池の分極効果を小さくすること、充電速度を改善すること、および蓄電池によって放出される熱を少なくすることに都合がよく、したがって充電中の端末の信頼性および安全性を保証する。

本開示の明細書においては、「中央の」、「縦方向の」、「横方向の」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上部」、「下部」、「前部」、「後部」、「左側」、「右側」、「垂直方向の」、「水平方向の」、「頂部」、「底部」、「内部の」、「外部の」、「時計方向の」、「反時計方向の」、「軸方向の」、「半径方向の」および「円周」などの用語は、図面に示されている配向および位置関係である配向および位置関係を意味しており、また、本開示を説明するため、および簡潔に説明するためのものであり、これらには、デバイスまたは要素が特定の方向に位置するように配置されること、または特定の方向で構造化され、かつ、実施されることを示し、あるいはほのめかすことは意図されていないことを理解されたく、これらは本開示を制限するものとして理解されてはならない。

それに加えて、「第１の」および「第２の」などの用語は、本明細書においては説明の目的のために使用されており、相対的重要性または意義を示し、あるいはほのめかすこと、または示されている技術的特徴の数をほのめかすことは意図されていない。したがって「第１の」および「第２の」を使用して定義されている特徴は、この特徴のうちの１つまたは複数を備えることができる。本開示の説明においては、「複数の」は、特記なき場合、２つまたは３つ以上を意味している。

本開示においては、特記なき場合、または特に限定されていない限り、「取り付けられる」、「接続される」、「結合される」、「固定される」などの用語は広義に使用されており、また、例えば固定された接続、分離可能接続または統合接続であってもよく、機械的または電気的接続であってもよく、直接接続または介在する構造を介した間接接続であってもよく、２つの要素の内部通信であってもよく、これらは、特定の状況に応じて当業者によって理解され得る。

本開示においては、特記なき場合、または特に限定されていない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」または「下方」に存在する構造は、第１の特徴が第２の特徴と直に接触している実施形態を含むことができ、また、第１の特徴および第２の特徴が互いに直に接触しているのではなく、それらの間に形成された追加特徴を介して接触されている実施形態をも含むことができる。さらに、第２の特徴の「上の」、「上方の」または「頂部の」第１の特徴は、第１の特徴が第２の特徴の直ぐ、または間接的に「上に」、「上方に」または「頂部に」存在する実施形態を含むことができ、または第１の特徴が第２の特徴の高さより高い高さに存在することを単に意味し、一方、第２の特徴の「下方の」、「下側の」または「底部の」第１の特徴は、第１の特徴が第２の特徴の直ぐ、または間接的に「下方に」、「下側に」または「底部に」存在する実施形態を含むことができ、または第１の特徴が第２の特徴の高さより低い高さに存在することを単に意味する。

本明細書全体を通して、「実施形態」、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、「別の例」、「例」、「特定の例」または「いくつかの例」に対する参照は、実施形態または例に関連して説明されている特定の特徴、構造、材料または特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態または例に含まれていることを意味する。したがって本明細書全体を通して様々な場所に出現する、「いくつかの実施形態では」、「一実施形態では」、「実施形態では」、「別の例では」、「例では」、「特定の例では」または「いくつかの例では」などの語句は、必ずしも本開示の同じ実施形態または例を意味しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、材料または特性は、１つまたは複数の実施形態または例では任意の適切な方法で組み合わされてもよい。

当業者は、本明細書において開示されている実施形態の中で説明された例と組み合わせて、ユニットおよびアルゴリズム・ステップが、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の組合せによって実現され得ることに気がつくことができる。ハードウェアおよびソフトウェアの互換性を明確に示すために、個々の例の構成要素およびステップは、機能共通性に従って説明の中で既に記述されている。機能がハードウェアによって実行されるかどうか、またはソフトウェアによって実行されるかどうかは、特定のアプリケーションおよび技術的解決法の設計制約条件で決まる。当業者は、異なる方法を使用して、説明されている機能を個々の特定のアプリケーション毎に実現することができるが、実施態様は本開示の範囲を超えるものと見なされるべきではない。

当業者は、システム、デバイスおよびユニットの作業工程に関して、簡潔および便宜性のために、本明細書において説明されている方法実施形態の説明の一部が参照されていることに気がつくことができる。

本開示の実施形態では、開示されているシステム、デバイスおよび方法は、他の方法で実現されてもよい。例えば説明されているデバイスの実施形態は例示的なものにすぎない。ユニットの分割は論理的機能分割にすぎない。実際には他の分割方法が存在してもよい。例えばいくつかのユニットまたは構成要素は別のシステムの中に統合されてもよく、またはいくつかの特徴は無視されても、あるいは実現されなくてもよい。さらに、互いの間の結合または直接結合あるいは通信接続は、いくつかのインタフェースを介して実現されてもよい。間接結合または通信接続は、電気的、機械的または他の方法で実現されてもよい。

本開示の実施形態では、個別の構成要素として示されているユニットは、物理的に分離されることが可能であっても、あるいは可能でなくてもよく、また、ユニットとして説明されている構成要素は、物理的ユニットであっても、あるいは物理的ユニットでなくてもよく、すなわち１つの場所に配置されても、あるいは複数のネットワーク・ユニットの上に分散されてもよい。本開示の実施形態の目的を実現するために、実際のニーズに応じていくつかのユニットまたはすべてのユニットを選択することが可能である。

それに加えて、本開示における個々の機能ユニットは１つの漸進モジュールの中に統合されてもよく、または個々の機能ユニットは独立したユニットとして存在し、あるいは２つ以上の機能ユニットが１つのモジュールの中に統合されてもよい。

統合されたモジュールがソフトウェアの中で具体化され、また、独立した製品として販売または使用される場合、それはコンピュータ可読記憶媒体の中に記憶されてもよい。これに基づいて、本開示の技術的解決法または関連する分野に寄与する部分あるいは技術的解決法の一部は、ソフトウェア製品の方法で具体化されてもよい。コンピュータ・ソフトウェア製品は、記憶媒体の中に記憶され、１つのコンピュータ・デバイス（パーソナルＰＣ、サーバまたはネットワーク・デバイス、等々など）に本開示の実施形態による方法のすべてのステップまたはいくつかのステップを実行させるためのいくつかの命令を含む。上で言及した記憶媒体は、ＵＳＢフラッシュ・ディスク、移動ハード・ディスク・ドライブ（移動ＨＤＤ）、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気テープ、フロッピー・ディスク、光データ記憶デバイス、等々などのプログラム・コードを記憶することができる媒体であってもよい。

説明的実施形態が示され、かつ、説明されたが、上記実施形態は本開示を制限するものとして解釈され得ず、また、本開示の趣旨、原理および範囲を逸脱することなく、実施形態に変更、代替および修正が加えられ得ることが当業者には認識されよう。

Claims

電力アダプタ（１）であって、
入力ＡＣを整流し、かつ、第１のリプル波形を有する第１の電圧を出力するように構成された第１の整流器（１０１）と、
前記第１の電圧を制御信号に従って変調し、かつ、変調された第１の電圧を出力するように構成されたスイッチ・ユニット（１０２）と、
一次巻線および二次巻線を有し、また、前記変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成された変圧器（１０３）と、
前記二次巻線に結合され、また、前記第２の電圧を整流して第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力するように構成された第２の整流器（１０４）であって、前記第３の電圧は、前記電力アダプタ（１）が端末（２）に結合されると、前記端末（２）内の蓄電池（２０２）を充電するために前記端末（２）中に導入されるように構成される、第２の整流器（１０４）と、
前記一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングして電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値を獲得するように構成されたサンプリング・ユニット（１０６）と、
それぞれ前記サンプリング・ユニット（１０６）および前記スイッチ・ユニット（１０２）に結合され、また、前記スイッチ・ユニット（１０２）に前記制御信号を出力し、かつ、前記電力アダプタ（１）が充電されるべき前記端末（２）に結合されると、前記第３の電圧が前記端末（２）の前記蓄電池（２０２）の充電要件を満たすよう、前記電流サンプリング値および／または前記電圧サンプリング値に従って前記制御信号のデューティ比を調整することによって前記第２の整流器（１０４）の出力を変更するように構成された制御ユニット（１０７）と
を備える電力アダプタ（１）。
前記制御ユニット（１０７）が、前記電圧サンプリング値および／または前記電流サンプリング値に従って前記制御信号の周波数を調整するようにさらに構成され、
および／または
前記制御ユニット（１０７）が、前記電力アダプタ（１）が充電されるべき前記端末（２）に結合されると、前記端末（２）の状態情報を獲得するように前記端末（２）と通信するようにさらに構成され、また、前記制御ユニット（１０７）が、前記電圧サンプリング値および／または前記電流サンプリング値ならびに前記端末（２）の前記状態情報に従って前記制御信号の前記デューティ比を調整するようにさらに構成される
請求項１に記載の電力アダプタ（１）。
前記スイッチ・ユニット（１０２）と前記制御ユニット（１０７）の間に結合され、また、前記制御信号に従って前記スイッチ・ユニット（１０２）を駆動してスイッチ・オンまたはスイッチ・オフするように構成された駆動ユニット（１１０）と、
前記駆動ユニット（１１０）と前記制御ユニット（１０７）の間に結合された隔離ユニット（１１１）と、
前記変調された第１の電圧に従って第４のリプル波形を有する第４の電圧を生成するように構成された補助巻線と、
前記補助巻線に結合され、また、それぞれ前記駆動ユニット（１１０）および／または前記制御ユニット（１０７）に電力を供給するために前記第４の電圧を変換し、かつ、ＤＣを出力するように構成された電源ユニット（１１２）と
をさらに備える、請求項１または２に記載の電力アダプタ（１）。
それぞれ前記補助巻線および前記制御ユニット（１０７）に結合され、また、前記第４の電圧を検出して電圧検出値を生成するように構成された第１の電圧検出ユニット（１１３）であって、前記制御ユニット（１０７）が、前記電圧検出値に従って前記制御信号の前記デューティ比を調整するようにさらに構成される、第１の電圧検出ユニット（１１３）
をさらに備える、請求項３に記載の電力アダプタ（１）。
前記変圧器（１０３）の動作周波数が５０ＫＨｚから２ＭＨｚの範囲に及ぶ、請求項１ないし４のいずれかに記載の電力アダプタ（１）。
前記サンプリング・ユニット（１０６）が、
前記制御ユニット（１０７）を介して前記電流サンプリング値を獲得するように前記一次巻線の前記電流をサンプリングするように構成された第１の電流サンプリング回路（１０６１）と、
前記制御ユニット（１０７）を介して前記電圧サンプリング値を獲得するように前記一次巻線の前記電圧をサンプリングするように構成された第１の電圧サンプリング回路（１０６２）と
を備え、前記第１の電圧サンプリング回路（１０６２）が、
前記変調された第１の電圧のピーク電圧をサンプリングし、かつ、ホールドするように構成されたピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニットと、
前記変調された第１の電圧のゼロ交点をサンプリングするように構成された交差−ゼロ・サンプリング・ユニットと、
前記ゼロ交点における前記ピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット上で逃がし動作を実施するように構成された逃がしユニットと、
前記制御ユニット（１０７）を介して前記電圧サンプリング値を獲得するように前記ピーク電圧サンプリングおよびホールディング・ユニット中の前記ピーク電圧をサンプリングするように構成されたＡＤサンプリング・ユニットと
を備える、請求項１ないし５のいずれかに記載の電力アダプタ（１）。
前記変調された第１の電圧の波形が前記第３のリプル波形との同期を維持する、請求項１ないし６のいずれかに記載の電力アダプタ（１）。
前記第１の電圧をサンプリングするように構成され、また、前記制御ユニット（１０７）に結合された第２の電圧サンプリング回路（１１４）であって、前記制御ユニット（１０７）が、前記第２の電圧サンプリング回路（１１４）によってサンプリングされた電圧値が第１の所定の電圧値より高い場合、放電のための第１の所定の時間期間の間、前記スイッチ・ユニット（１０２）を制御してスイッチ・オンするように構成される、第２の電圧サンプリング回路（１１４）
をさらに備える、請求項１ないし７のいずれかに記載の電力アダプタ（１）。
前記電力アダプタ（１）が第１の充電インタフェース（１０５）を備え、前記第１の充電インタフェース（１０５）が、
前記蓄電池（２０２）を充電するように構成された電力線と、
前記電力アダプタ（１）が前記第１の充電インタフェース（１０５）を介して前記端末（２）に結合されると、前記端末（２）と通信するように構成されたデータ線と
を備え、前記制御ユニット（１０７）が、充電モードを決定するために前記第１の充電インタフェース（１０５）を介して前記端末（２）と通信するように構成され、前記充電モードが第２の充電モードおよび第１の充電モードを備え、前記第２の充電モードは前記第１の充電モードとは異なる、請求項１ないし８のいずれかに記載の電力アダプタ（１）。
前記第２の整流器（１０４）の第１の出力端に結合された、直列に結合された制御可能スイッチ（１０８）およびフィルタリング・ユニット（１０９）であって、前記制御ユニット（１０７）が、前記電力アダプタ（１）が前記端末（２）に結合されると、前記フィルタリング・ユニット（１０９）を導入して前記第２の整流器（１０４）の出力に対してフィルタリング機能を実施し、それにより前記端末（２）のＤＣ充電を実現するために、前記充電モードを前記第１の充電モードとして決定すると、前記制御可能スイッチ（１０８）を制御してスイッチ・オンし、また、前記充電モードを前記第２の充電モードとして決定すると、前記制御可能スイッチ（１０８）を制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される、制御可能スイッチ（１０８）およびフィルタリング・ユニット（１０９）
をさらに備える、請求項９に記載の電力アダプタ（１）。
前記制御ユニット（１０７）が、前記充電モードが前記第２の充電モードであることが決定されると、前記電力アダプタ（１）が前記端末（２）に結合されると前記端末（２）の前記状態情報に従って前記第２の充電モードに対応する充電電流および／または充電電圧を獲得し、また、前記第２の充電モードに対応する前記充電電流および／または前記獲得された充電電圧に従って前記制御信号の前記デューティ比を調整するようにさらに構成される、請求項９に記載の電力アダプタ（１）。
前記端末（２）の前記状態情報は前記蓄電池（２０２）の温度を備え、前記蓄電池（２０２）の前記温度が第１の所定の温度閾値より高い場合、または前記蓄電池（２０２）の前記温度が第２の所定の温度閾値より低い場合、現在の充電モードが前記第２の充電モードであるときは、前記第２の充電モードが前記第１の充電モードに切り換えられ、前記第１の所定の温度閾値は前記第２の所定の温度閾値より高く、
前記制御ユニット（１０７）が、充電プロセスの間、前記蓄電池（２０２）の前記温度が所定の温度保護閾値より高い場合、前記スイッチ・ユニット（１０２）を制御してスイッチ・オフするようにさらに構成される、請求項１１に記載の電力アダプタ（１）。
前記制御ユニット（１０７）が、
前記電圧サンプリング値が第２の所定の電圧値より高い場合、前記スイッチ・ユニット（１０２）を制御してスイッチ・オフし、または
前記電流サンプリング値が所定の電流値より大きい場合、前記スイッチ・ユニット（１０２）を制御してスイッチ・オフし、または
前記電力アダプタ（１）がそれを介して前記端末（２）に結合される前記電力アダプタ（１）の第１の充電インタフェース（１０５）の温度を獲得し、前記第１の充電インタフェース（１０５）の前記温度が所定の保護温度より高い場合、前記スイッチ・ユニット（１０２）を制御してスイッチ・オフする
ようにさらに構成される、請求項１ないし１２のいずれかに記載の電力アダプタ（１）。
充電システムであって、
蓄電池（２０２）と、
入力ＡＣを整流し、かつ、第１のリプル波形を有する第１の電圧を出力するように構成された第１の整流器（１０１）と、
前記第１の電圧を制御信号に従って変調し、かつ、変調された第１の電圧を出力するように構成されたスイッチ・ユニット（１０２）と、
一次巻線および二次巻線を有し、また、前記変調された第１の電圧に従って第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力するように構成された変圧器（１０３）と、
前記二次巻線に結合され、また、前記第２の電圧を整流して第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力するように構成された第２の整流器（１０４）と、
前記一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングして電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値を獲得するように構成されたサンプリング・ユニット（１０６）と、
それぞれ前記サンプリング・ユニット（１０６）および前記スイッチ・ユニット（１０２）に結合され、また、前記スイッチ・ユニット（１０２）に前記制御信号を出力し、かつ、前記第３の電圧が前記蓄電池（２０２）の充電要件を満たすよう、前記電流サンプリング値および／または前記電圧サンプリング値に従って前記制御信号のデューティ比を調整することによって前記第２の整流器（１０４）の出力を変更するように構成された制御ユニット（１０７）であって、前記第３の電圧が前記蓄電池に印加される、制御ユニット（１０７）と
を備える充電システム。
充電方法であって、
入力ＡＣに対して第１の整流を実施して、第１のリプル波形を有する第１の電圧を出力することと、
スイッチ・ユニット（１０２）を制御することによって前記第１の電圧を変調し、変圧器（１０３）の変換によって第２のリプル波形を有する第２の電圧を出力することと、
前記第２の電圧に対して第２の整流を実施して、第３のリプル波形を有する第３の電圧を出力し、蓄電池（２０２）に前記第３の電圧を印加することと、
前記変圧器（１０３）の一次巻線の電圧および／または電流をサンプリングして電圧サンプリング値および／または電流サンプリング値を獲得することと、
前記第３の電圧が前記蓄電池（２０２）の充電要件を満たすよう、前記電圧サンプリング値および／または前記電流サンプリング値に従って前記スイッチ・ユニット（１０２）を制御するために制御信号のデューティ比を調整することと
を含む充電方法。