JP2019521637A - 充電システム、充電方法及び電源アダプター - Google Patents

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Abstract

本発明は、充電システム、充電方法及び電源アダプターを開示する。電源アダプター１は、第１整流ユニット１０１と、スイッチユニット１０２と、トランス１０３と、第２整流ユニット１０４と、第１充電インターフェース１０５と、第１電流サンプリング回路１０６１と、第１コンデンサバンク１１５及び第２コンデンサバンク１１６と、制御ユニット１０７と、を含み、制御ユニットは、制御信号をスイッチユニットに出力し、電源アダプターが第１充電モードに入る場合、電流サンプリング値に基づいて、電源アダプターの出力電流を判断し、電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、制御ユニットが第１コンデンサバンクを遮蔽し、電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、制御ユニットは、第１コンデンサバンクを動作させる。当該電源アダプターは、温度上昇を効果的に低減し、寿命を向上させることができ、また、体積を減少することができ、小型化設計に有利である。

Description

本発明は端末装置技術分野に関し、特に電源アダプター、充電システム及び端末用充電方法に関するものである。
通常、移動端末は電源アダプターによって充電する。ここで、電源アダプターの二次側には、通常、固体コンデンサが出力コンデンサとして設けられて電圧レギュレーション及びフィルタリングを行い、固体コンデンサの寿命は、使用時の温度上昇に大きく関わる。
関連技術において、電源アダプターの一次側に電解コンデンサを設ける必要がなく、移動端末を大電力パルスで充電することができる。一次側に電解コンデンサがなく、二次側の出力コンデンサ（固体コンデンサ）が、電源アダプターの入力電源が波の谷にあるとき、全てのエネルギーを放出して、パルスの一周期内に激しく充放電し、充放電の電流が大きければ大きいほど、電流リップルが大きくなるので、固体コンデンサの温度上昇が極めて高くなり、その寿命に大きく影響する。
固体コンデンサがこのような大きい充放電電流をサポートしてほしいのなら、固定コンデンサの静電容量値を大きく設ける必要があり、このようにして、また大きな空間を占めるので、電源アダプターの小型化設計に有利ではない。電源アダプターの二次側に固体コンデンサが設けられていないのなら、電源アダプターが移動端末を大電力パルスで充電する場合、フィルタリングの効果が悪くなるので、出力信号のスイッチングリップルが大きくなり、充電効果に影響を与える。
本発明は、少なくとも関連技術における技術課題の一つをある程度解決することを目的とする。
そのため、本発明の一つ目の目的は、温度上昇を効果的に低減し、寿命を向上させ、体積を減少させることができ、小型化設計に有利な電源アダプターを提供することである。
本発明の二つ目の目的は、充電システムを提供することである。本発明の三つ目の目的は、端末用充電方法を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の第１の側面の実施例により提供される電源アダプターは、入力された交流を整流して第１脈動波形の電圧を出力するための第１整流ユニットと、制御信号に基づいて、前記第１脈動波形の電圧を変調するためのスイッチユニットと、変調された後の第１脈動波形の電圧に基づいて、第２脈動波形の電圧を出力するためのトランスと、前記第２脈動波形の電圧を整流して第３脈動波形の電圧を出力するための第２整流ユニットと、前記第２整流ユニットの出力電流をサンプリングして、電流サンプリング値を取得するための第１電流サンプリング回路と、前記第２整流ユニットの出力端にそれぞれ接続される第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクと、前記第１電流サンプリング回路と前記スイッチユニットとにそれぞれ接続され、前記制御信号を前記スイッチユニットに出力し、前記電源アダプターが第１充電モードに入る場合、前記電流サンプリング値に基づいて、前記電源アダプターの出力電流を判断するための制御ユニットと、を含み、前記電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、前記制御ユニットが前記第１コンデンサバンクを遮蔽し、前記電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、前記制御ユニットは、前記第１コンデンサバンクを動作させる。
本発明の実施例に係る電源アダプターは、第２整流ユニットの出力端に第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが設けられ、第１電流サンプリング回路によって、第２整流ユニットの出力電流をサンプリングし、電源アダプターが第１充電モードに入る場合、電流サンプリング値に基づいて、電源アダプターの出力電流を判断し、電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、制御ユニットは、第１コンデンサバンクを遮蔽して、第１コンデンサバンクが激しく充放電することを防止し、温度上昇を効果的に低減し、寿命を向上させることができ、電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、制御ユニットは、第１コンデンサバンクを動作させ、このようにして、第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが同時に動作し、フィルタリング効果を大幅に向上させ、電源アダプターが安定的かつ信頼的に作動することを確保し、充電効果を向上させる。
上記目的を達成するために、本発明の第２側面の実施例により提供される充電システムは、端末と、前記端末を充電するための上記電源アダプターと、を含む。
本発明の実施例に係る充電システムは、上記電源アダプターによって端末を充電し、このようにして、電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、第１コンデンサバンクを遮蔽することにより、第１コンデンサバンクが激しく充放電することを防止し、温度上昇を効果的に低減し、寿命を向上させることができる。また、第１コンデンサバンクは、単に小電力の第２充電モードをサポートするためのものであるので、大きい静電容量値が必要でなく、コンデンサの数及び体積を減少し、電源アダプターの体積を節約し、電力密度及び製品表現力を向上させ、電源アダプターの小型化設計に有利である。
上記目的を達成するために、本発明の第３側面の実施例が端末用充電方法を提供する。電源アダプターによって、前記端末を充電し、前記電源アダプターの二次側には、第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが接続され、前記充電方法は、入力された交流を一次整流して、第１脈動波形の電圧を出力するステップと、前記電源アダプターにおけるスイッチユニットを制御することにより、前記第１脈動波形の電圧を変調し、トランスの変換により第２脈動波形の電圧を出力するステップと、前記第２脈動波形の電圧を二次整流して、第３脈動波形の電圧を出力するステップと、二次整流された出力電流をサンプリングして、電流サンプリング値を取得し、前記電源アダプターが第１充電モードに入る場合、前記電流サンプリング値に基づいて、前記電源アダプターの出力電流を判断するステップと、前記電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、前記第１コンデンサバンクを遮蔽するステップと、前記電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、前記第１コンデンサバンクを動作させるステップと、を含む。
本発明の実施例に係る端末用充電方法は、電源アダプターの二次側に第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが設けられ、二次整流された出力電流をサンプリングして、電流サンプリング値を取得することにより、電源アダプターが第１充電モードに入る場合、電流サンプリング値に基づいて、電源アダプターの出力電流を判断し、電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、第１コンデンサバンクを遮蔽し、第１コンデンサバンクが激しく充放電することを防止し、温度上昇を効果的に低減し、寿命を向上させることができる。電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、第１コンデンサバンクを動作させ、このようにして、第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが同時に動作し、フィルタリング効果を大幅に向上させ、電源アダプターが安定的かつ信頼的に作動することを確保し、充電効果を向上させる。
本発明の一つの実施例に係る端末用充電システムにフライバックスイッチング電源を利用したブロック図である。 本発明の一つの実施例に係る端末用充電システムにフォワードスイッチング電源を利用したブロック図である。 本発明の一つの実施例に係る端末用充電システムにプッシュプルスイッチング電源を利用したブロック図である。 本発明の一つの実施例に係る端末用充電システムにハーフブリッジタイプスイッチング電源を利用したブロック図である。 本発明の一つの実施例に係る端末用充電システムにフルブリッジタイプスイッチング電源を利用したブロック図である。 本発明の実施例に係る端末用充電システムのブロック図である。 本発明の一つの実施例に係る電源アダプターの二次側の回路概略図である。 本発明の一つの実施例に係る電源アダプターの出力電流及び選択スイッチのスイッチング信号の波形図である。 本発明の一つの実施例に係る電源アダプターが電池に出力した充電電圧波形の概略図である。 本発明の一つの実施例に係る電源アダプターが電池に出力した充電電流波形の概略図である。 本発明の一つの実施例の脈動波形の概略図である。 本発明の一つの実施例の異なる脈動波形の概略図である。 本発明のもう一つの実施例の異なる脈動波形の概略図である。 本発明のさらにもう一つの実施例の異なる脈動波形の概略図である。 本発明の一つの実施例に係るスイッチユニットに出力した制御信号の概略図である。 本発明の一つの実施例に係る急速充電過程の概略図である。 本発明の一つの実施例に係る端末用充電システムのブロック図である。 本発明の一つの実施例に係る電源アダプターにＬＣフィルタ回路を持つブロック図である。 本発明のもう一つの実施例に係る端末用充電システムのブロック図である。 本発明のさらにもう一つの実施例に係る端末用充電システムのブロック図である。 本発明のさらにもう一つの実施例に係る端末用充電システムのブロック図である。 本発明の一つの実施例に係るサンプリングユニットのブロック図である。 本発明のさらにもう一つの実施例に係る端末用充電システムのブロック図である。 本発明の一つの実施例に係る端末のブロック図である。 本発明のもう一つの実施例に係る端末のブロック図である。 本発明の実施例に係る端末用充電方法のフローチャートである。 本発明の一つの実施例に係る端末用充電方法のフローチャートである。
以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。前記実施形態の例が図面に示されるが、同一または類似する符号は、常に、相同又は類似の部品、又は、相同又は類似の機能を有する部品を表す。以下に、図面を参照しながら説明される実施形態は例示的なものであり、本発明を解釈するために用いられ、本発明を限定するものと理解してはいけない。
まず、本出願の発明者は、研究する時に、電源アダプターの電力が大きくなるにつれて、電源アダプターが移動端末の電池を充電する場合、電池の分極抵抗が容易に大きくなり、電池温度上昇が高くなりやすいから、電池の使用寿命を減少させ、電池の信頼性と安全性とに影響を及ぼすことに気付いた。
また、通常、交流電源で給電している場合、大半数の機器は直接に交流で作動することができない。これは、交流（例えば、５０Ｈｚの２２０∨商用電）が間欠的に電気エネルギーを出力するからであり、「間歇的に」しないように、電解コンデンサを利用してエネルギーを貯蔵する必要があり、このように給電が波の谷にある場合、給電の持続は電解コンデンサのエネルギー貯蔵により安定の電気エネルギー供給を維持する。よって、交流電源は電源アダプターによって移動端末を充電する場合、まず交流電源により提供された交流（例えば、２２０∨の交流）を安定した直流に変換して移動端末に供給する。しかし、電源アダプターは移動端末の電池を充電するものであるから、間接的に移動端末に給電し、給電の持続性は電池により保証され、このように電源アダプターは電池を充電する際に連続的に安定して直流を必要としない。
これにより、電源アダプターの一次側に電解コンデンサを設ける必要なく、移動端末を大電力パルスで充電することができ、すなわち、第１充電モードで動作し、同時に、電源アダプターは、第２充電モードでの動作をサポートすることができる。
本発明の実施例により提供される充電システム、電源アダプター及び端末用充電方法を説明する前に、先ず、関連技術における端末などの充電対象機器を充電する電源アダプター、即ち、以下に「関連アダプター」と称されるものを説明する。
関連アダプターが定電圧モードで作動する際に、その出力電圧は、基本的に一定であり、例えば、５Ｖ、９Ｖ、１２Ｖ又は２０Ｖなどに維持される。
関連アダプターにより出力された電圧は、直接に電池両端に印加するのに適さず、充電対象機器（例えば、端末）内の電池の所期の充電電圧及び/又は充電電流を取得するために、あらかじめ充電対象機器（例えば、端末）内の変換回路によって変換する必要がある。
変換回路は、電池の所期の充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満たすために、関連アダプターの出力電圧を変換するのに用いられる。
一例として、当該変換回路は、充電管理モジュール、例えば、端末における充電ＩＣを指してもよく、電池の充電過程において、電池の充電電圧及び/又は充電電流を管理するために用いられる。当該変換回路は、電池の充電電圧及び/又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モジュールの機能を有し、及び/又は、電流フィードバックモジュールの機能を有する。
例えば、電池の充電過程は、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階とのうちの一つ又は複数を含んでもよい。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電池に流れ込む電流が電池の所期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、定電流充電段階で電池に流れ込む電流の大きさが電池の所期の充電電流の大きさ（例えば、当該第２充電電流は、第１充電電流より大きくてもよい）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、定電圧充電段階で電池両端に印加される電圧の大きさが電池の所期の充電電圧の大きさを満たすようにする。
一例として、関連アダプターの出力電圧が電池の所期の充電電圧より大きい場合に、変換回路は、降圧変換後に取得された充電電圧が電池の所期の充電電圧のニーズを満たすように、関連アダプターの出力電圧に対する降圧変換処理するために用いられ得る。もう一例として、関連アダプターの出力電圧が電池の所期の充電電圧より小さい場合に、変換回路は、昇圧変換後に取得された充電電圧が電池の所期の充電電圧のニーズを満たすように、関連アダプターの出力電圧に対する昇圧変換処理するために用いられ得る。
もう一例として、関連アダプターが５Ｖの定電圧を出力することを例として、電池が一つのセルを含む（リチウム電池のセルを例として、一つのセルの充電終止電圧は、４．２Ｖである）場合に、変換回路（例えばＢｕｃｋ降圧回路）は、降圧後に取得された充電電圧が一つのセルの所期の充電電圧のニーズを満たすように、関連アダプターの出力電圧に対して降圧変換処理することができる。
もう一例として、関連アダプターが５Ｖの定電圧を出力することを例として、関連アダプターが２つ又は２つ以上のセルを直列接続した電池（リチウム電池のセルを例として、一つのセルの充電終止電圧は、４．２Ｖである）を充電する場合に、変換回路（例えばＢｏｏｓｔ昇圧回路）は、昇圧後に取得された充電電圧が複数のセルの所期の充電電圧のニーズを満たすように、関連アダプターの出力電圧に対して昇圧変換処理することができる。
変換回路が回路変換効率低下という原因に制限され、変換されていない一部の電気エネルギーは熱という形で損失し、この一部の熱は、充電対象機器（例えば、端末）の内部に集まる。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）ため、変換回路の設計難易度を上げるだけではなく、充電対象機器（例えば、端末）内に集まる熱量の迅速に除去することが難しくなり、さらに、充電対象機器（例えば、端末）の異常を引き起こすおそれがある。
例えば、変換回路に集まっている熱が変換回路付近の電子素子に熱干渉を与えて、電子素子の作動異常を起こすおそれがあり、及び/又は、例えば、変換回路に集まっている熱が変換回路及び付近の電子素子の使用寿命を縮めるおそれがあり、及び/又は、変換回路に集まっている熱が電池に熱干渉を与えて、さらに電池の充放電異常を招くおそれがあり、及び/又は、例えば、変換回路に集まっている熱によって充電対象機器（例えば、端末）の温度上昇を招いて、ユーザの充電時の使用体験に影響を与えるおそれがあり、及び/又は、例えば、変換回路に集まっている熱によって変換回路自体の短絡を招くことにより、関連アダプターの出力電圧は直接に電池の両端に印加され、充電異常を引き起こすおそれがあり、電池が長時間過電圧充電状態にある場合、電池の爆発さえ引き起こし、安全上の潜在危険がある。
本発明の実施例が提供する電源アダプターは、電池の状態情報を取得することができる。電池の状態情報は、少なくとも電池の現在の電気量情報及び/又は電圧情報を含み、当該電源アダプターは、取得された電池の状態情報に基づいて、電源アダプター自体から出力された電圧を調整して、電池の所期の充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満たす。電源アダプター調整後の出力電圧は、直接に電池の両端に印加して電池を充電することができ、ここで、当該電源アダプターにより出力されたものは、脈動波形の電圧である。
当該電源アダプターは、電池の充電電圧及び/又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及び/又は電流フィードバック機能を有する。
当該電源アダプターが取得された電池の状態情報に基づいて電源アダプター自体から出力された電圧を調整することとは、電池の所期の充電電圧及び/又は充電電流を満たすために、当該電源アダプターは、電池の状態情報をリアルタイムに取得し、リアルタイムに取得された電池の状態情報に基づいて電源アダプター自体の出力電圧を調整することができることを指してもよい。
当該電源アダプターがリアルタイムに取得された電池の状態情報に基づいて電源アダプター自体の出力電圧を調整することは、電池の所期の充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満たすために、充電過程において、電池の充電電圧が絶えずに上昇するにつれて、電源アダプターは、充電過程における異なる時刻の電池の現在状態情報を取得し、電池の現在状態情報に基づいて電源アダプター自体の出力電圧をリアルタイムに調整することができ、電源アダプターの調整後の出力電圧は、直接に電池の両端に印加して電池を充電することができることを指してもよい。
例えば、電池の充電過程は、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階とのうちの一つ又は複数を含む。トリクル充電段階において、電池の所期の充電電流のニーズを満たすために、電源アダプターはトリクル充電段階で第１充電電流を出力して電池を充電することができる（第１充電電流は、脈動波形の電流であってもよい）。定電流充電段階において、電源アダプターは、電流フィードバックループを利用して、定電流充電段階で電源アダプターから出力され電池に流れ込む電流が電池の所期の充電電流のニーズを満たすことを可能にする（例えば第２充電電流は、同じく脈動波形の電流であり、当該第２充電電流は、第１充電電流より大きくしてもよく、定電流充電段階での脈動波形の電流ピーク値がトリクル充電段階での脈動波形の電流ピーク値より大きいことを指してもよく、定電流充電段階の定電流とは、脈動波形の電流ピーク値又は平均値がほぼ変わらないことを指してもよい）。定電圧充電段階において、電源アダプターは、電圧フィードバックループを利用して、定電圧充電段階で電源アダプターから充電対象機器（例えば、端末）に出力された電圧（即ち、脈動波形の電圧）を一定に維持することができる。
例えば、本発明の実施例に言及された電源アダプターは、主に充電対象機器（例えば、端末）内の電池の定電流充電段階を制御するために用いられてもよい。他の実施例において、充電対象機器内（例えば、端末）の電池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た電源アダプターと充電対象機器（例えば、端末）内の別途の充電チップとにより協同して完成されてもよい。定電流充電段階と比べて、電池は、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が比較的に小さく、充電対象機器（例えば、端末）内部の充電チップの変換損失と熱蓄積とは許容され得る。なお、本発明の実施例に言及される定電流充電段階又は定電流段階とは、電源アダプターの出力電流を制御する充電モードを指してもよく、電源アダプターの出力電流が完全に一定に維持されることを要求することではなく、例えば、電源アダプターから出力された脈動波形の電流ピーク又は平均値がほぼ変わらないこと、又は一つの時間帯にほぼ変わらないことを指してもよい。例えば、実際において、電源アダプターが定電流充電段階で通常多段式定電流の方式で充電する。
多段式定電流充電（Ｍｕｌｔｉ−ｓｔａｇｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ）は、Ｎの定電流段階（Ｎは、２以上の整数である）を有してもよい。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Ｎの定電流段階は、第１段階から第（Ｎ-１）段階まで順次に実行される。定電流段階における前の定電流段階から次の定電流段階に変換された後、脈動波形の電流ピーク又は平均値が小さくなることができ、電池電圧が充電終止電圧の閾値に達した場合に、定電流段階における前の定電流段階は次の定電流段階に変換される。隣り合う２つの定電流段階間の電流変換過程は、逐次に変化してもよく、又は階段式飛躍的に変化してもよい。
さらに、本発明の実施例において使用される「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/又は他のデータ接続/ネットワーク）を介して接続されること及び/又は（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）、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、ＡＭ−ＦＭ放送送信器、及び/又はもう一つの通信端末の）無線インター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、これらに限定しない。無線インターフェースを介して通信するように設けられる端末は、「無線通信端末」、「無線端末」及び/又は「携帯端末」と称されてもよい。携帯端末の例は、衛星又はセルラー電話と、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通信システム（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/又はグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信器を含むＰＤＡと、従来のラップトップ及び/又はバーム受信器又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、これらに限定しない。
また、本発明の実施例において、電源アダプターにより出力された脈動波形の電圧を、端末の電池に直接に印加して電池を充電する場合に、充電電流は、パルス波、例えば、饅頭形波、台形波の形で表される。なお、充電電流は、間欠の方式で電池を充電することができ、当該充電電流の周期は、入力交流電流、例えば交流電網の周波数に従って変化する。例えば、充電電流の周期に対応する周波数は、電網の周波数の整数倍又は逆数倍である。また、充電電流が間欠の方式で電池を充電する場合に、当該充電電流に対応する電流波形は、電網と同期の一つ又は一組のパルスにより構成されるものであってもよい。
以下に、図面を参照しながら本発明の実施例により提供される充電システムと電源アダプターと、端末用充電方法とを説明する。
図１Ａないし図１４に示すように、本発明の実施例により提供される充電システムは、電源アダプター１と端末２とを含む。
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、電源アダプター１は、第１整流ユニット１０１と、スイッチユニット１０２と、トランス１０３と、第２整流ユニット１０４と、第１電流サンプリング回路１０６１と、第１コンデンサバンク１１５と、第２コンデンサバンク１１６と、制御ユニット１０７とを含む。第１整流ユニット１０１は入力された交流（商用電、例えば、ＡＣ２２０∨）を整流して第１脈動波形の電圧（例えば、饅頭形波の電圧）を出力し、ここで、図１Ａに示すように、第１整流ユニット１０１は４つのダイオードからなるフルブリッジ整流回路である。スイッチユニット１０２は、制御信号に基づいて第１脈動波形の電圧を変調させ、ここで、スイッチユニット１０２はＭＯＳトランジスタからなり、ＭＯＳトランジスタをＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）制御して饅頭形波の電圧をチョッピング変調させる。トランス１０３は変調された第１脈動波形の電圧に基づいて第２脈動波形の電圧を出力し、第２整流ユニット１０４は第２脈動波形の電圧を整流して第３脈動波形の電圧を出力する。ここで、第２整流ユニット１０４はダイオード又はＭＯＳトランジスタからなり、二次同期整流が実現され、これにより第３脈動波形と変調された第１脈動波形とを同期させ、なお、第３脈動波形と変調された第１脈動波形とを同期させる。具体的には、第３脈動波形の位相と変調された第１脈動波形の位相とを一致させ、第３脈動波形の振幅と変調された第１脈動波形の振幅変化傾向とを一致させる。第１電流サンプリング回路１０６１は、第２整流ユニット１０４の出力電流をサンプリングして、電流サンプリング値を取得するためのものであり、第１コンデンサバンク１１５及び第２コンデンサバンク１１６は、それぞれ第２整流ユニット１０４の出力端に接続され、制御ユニット１０７は、第１電流サンプリング回路１０６１と、スイッチユニット１０２とにそれぞれ接続され、制御ユニット１０７は、制御信号をスイッチユニット１０２に出力し、前記電源アダプターが第１充電モードに入る場合、前記電流サンプリング値に基づいて、前記電源アダプターの出力電流を判断するためのものであり、前記電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、制御ユニット１０７は、第１コンデンサバンク１１５を遮蔽し、第１コンデンサバンク１１５が激しく充放電することを防止し、前記電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、制御ユニット１０７は、第１コンデンサバンク１１５を動作させ、第１コンデンサバンク１１５及び第２コンデンサバンク１１６が同時にフィルタリング動作を行う。
電源アダプターを制御することにより、電源アダプターの出力電流波形を調節することができる。具体的には、図２Ｃに示すように、電源アダプターの電流波形が台形波に類似する波形となるようにする。本発明の実施例において、電源アダプターの出力電流が平坦部にあり、具体的には、電源アダプターの出力電流波形が台形波の安定して変動しない段階を指す。
電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、第１コンデンサバンク１１５を回路に接続し、この場合、第１コンデンサバンクが外部のＡＣ周波数リップルを感知できず、第１コンデンサバンクに吸收されるのは、全部高周波スイッチングリップルであり、このようにして、第１コンデンサバンク１１５の温度上昇があまり高くないことを保証することができ、同時に、フィルタリング効果を向上させることができる。
本発明の一つの実施例によると、図２Ｂに示すように、第１コンデンサバンク１１５は、複数の並列接続される固体コンデンサＣ０１を含み、第２コンデンサバンク１１６は、複数の並列接続されるセラミックコンデンサＣ０２を含む。
また、図２Ｂに示すように、上記電源アダプターは、選択スイッチ１１７をさらに含み、選択スイッチ１１７の一端は、第１コンデンサバンク１１５の一端に接続され、選択スイッチ１１７の他端が接地され、選択スイッチ１１７の制御端は、制御ユニット１０７に接続され、第１コンデンサバンク１１５の他端は、第２整流ユニット１０４の出力端に接続される。
このようにして、電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、制御ユニット１０７は、選択スイッチ１１７がオフになるように制御して、第１コンデンサバンク１１５が回路から遮断されるようにし、前記電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、制御ユニット１０７は、選択スイッチ１１７がオンになるように制御して、第１コンデンサバンク１１５が回路に接続されるようにする。
本発明の一つの実施例によると、図２Ｂに示すように、選択スイッチ１１７は、ＭＯＳトランジスタであってもよい。
つまり、電源アダプターが第１充電モード、即ち急速充電モードに入る場合、制御ユニット１０７は、選択スイッチ１１７、例えば、ＭＯＳＦＥＴを制御する。電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、ＭＯＳＦＥＴをオフにし、第１コンデンサバンクの固体コンデンサの負極を大地ＧＮＤから切断させ、固体コンデンサを遮蔽し、第２コンデンサバンクのセラミックコンデンサにフィルタリング作用を奏させ、電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、ＭＯＳＦＥＴをオンにし、第１コンデンサバンクの固体コンデンサを回路に接続し、フィルタリング動作を行うようにする。
ＭＯＳＦＥＴのスイッチング信号波形と、電源アダプターの出力電流波形とは、図２Ｃに示すように、ハイレベルの場合、ＭＯＳＦＥＴをオンにし、ローレベルの場合、ＭＯＳＦＥＴをオフにする。
本発明の一つの実施例において、前記電源アダプターが第２充電モードに入る場合、制御ユニット１０７は、第１コンデンサバンク１１５を動作させ、前記第１充電モードの充電速度は、前記第２充電モードの充電速度より大きい。
つまり、電源アダプターが第２充電モード、即ち一般充電モードに入る場合、制御ユニット１０７は、選択スイッチ１１７、例えば、ＭＯＳＦＥＴを制御し、すなわち、ＭＯＳＦＥＴをオンにし、第１コンデンサバンクの固体コンデンサの負極を大地ＧＮＤに接続し、固体コンデンサを動作させ、この場合、第１コンデンサバンクの固体コンデンサと、第２コンデンサバンクのセラミックコンデンサとは、同時に動作して、小電力５Ｖの出力を提供することができ、固体コンデンサは、主に電源アダプターの入力電圧が波の谷にある場合の出力電力を提供し、電源アダプターの出力負荷が小さいため、固体コンデンサの温度上昇は、制御可能であり、セラミックコンデンサは、フィルタリング・ノイズリダクションという作用を奏する。
そのため、電源アダプターが、第２充電モードの場合、直流５Ｖを出力することができ、また、負荷がかかってもよい。第１コンデンサバンクの固体コンデンサは、完全に除去することができないが、本発明の実施例の電源アダプターは、一つのＭＯＳＦＥＴで固体コンデンサをイネーブルして、第１充電モードの場合、固体コンデンサが動作状態にあるようにし、電源アダプターが第１充電モードに入った後、電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジや、立ち下がりエッジにある場合、固体コンデンサを遮蔽し、固体コンデンサが激しく充放電することを防止し、固体コンデンサの温度上昇があまり高くないことを保証する。
以上により、本発明の実施例において、温度上昇に敏感な固体コンデンサは、第１充電モードの場合、激しく充放電することが必要でなくなり、温度上昇を効果的に低減し、寿命を向上させることができる。また、固体コンデンサは、単に小電力の第２充電モードをサポートするためのものであるので、大きい静電容量値が必要でなく、コンデンサの数及び体積を減少し、電源アダプターの体積を低減し、電力密度及び製品表現力を向上させることができ、電源アダプターの小型化設計に有利である。
本発明の実施例に係る電源アダプターは、第２整流ユニットの出力端に第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが設けられ、第１電流サンプリング回路によって、第２整流ユニットの出力電流をサンプリングし、電源アダプターが第１充電モードに入る場合、電流サンプリング値に基づいて、電源アダプターの出力電流を判断し、電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、制御ユニットは、第１コンデンサバンクを遮蔽して、第１コンデンサバンクが激しく充放電することを防止し、温度上昇を効果的に低減し、寿命を向上させることができ、電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、制御ユニットは、第１コンデンサバンクを動作させ、このようにして、第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが同時に動作し、フィルタリング効果を大幅に向上させ、電源アダプターが安定的かつ信頼的に作動することを確保し、充電効果を向上させる。
本発明の一つの実施例において、図１Ａに示すように、電源アダプター１はフライバックスイッチング電源を利用することができる。具体的には、トランス１０３は、一次巻線と二次巻線とを含み、一次巻線の一端は第１整流ユニット１０１の第１出力端に接続され、第１整流ユニット１０１の第２出力端は接地され、一次巻線の他端はスイッチユニット１０２に接続され（例えば、このスイッチユニット１０２はＭＯＳトランジスタであると、ここで、一次巻線の他端はＭＯＳトランジスタのドレインに接続され）、トランス１０３は変調された第１脈動波形の電圧に基づいて第２脈動波形の電圧を出力する。
ここで、トランス１０３は高周波トランスであり、その作動周波数は５０KＨｚ-２ＭＨｚであってもよく、高周波トランスは変調された第１脈動波形の電圧を二次にカップリングし、二次巻線により出力される。本発明の実施例において、高周波トランスを利用し、高周波トランスが低周波トランス（低周波トランスまたは産業用周波数トランスと呼ばれ、主に商用電の周波数,例えば、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流を指す）と比較して体積が小さいとの特徴を利用することができ、これにより電源アダプター１の小型化が実現される。
本発明の一つの実施例によると、例えば図１Ｂに示すように、上記電源アダプター１はフォワードスイッチング電源を更に利用することができる。具体的には、トランス１０３は、第１巻線と、第２巻線と、第３巻線と、を含み、第１巻線のドット端子は一つの逆ダイオードにより第１整流ユニット１０１の第２出力端に接続され、第１巻線の非ドット端子は第２巻線のドット端子に接続された後第１整流ユニット１０１の第１出力端に接続され、第２巻線の非ドット端子はスイッチユニット１０２に接続され、第３巻線は第２整流ユニット１０４に接続されている。ここで、逆ダイオードは逆ピーククリッピング効果があり、第１巻線により生じた誘起起電力は逆ダイオードにより逆起電力を振幅制限し、振幅制限エネルギーを第１整流ユニットの出力に返還し、第１整流ユニットの出力を充電し、且つ第１巻線における電流により生じた磁場を流れてトランスの鉄心を減磁させ、トランス鉄心における磁場強度を初期状態に戻す。トランス１０３は変調された第１脈動波形の電圧に基づいて第２脈動波形の電圧を出力する。
本発明の一つの実施例によると、図１Ｃに示すように、上記電源アダプター１はプッシュプルスイッチング電源を利用することができる。具体的には、前記トランスは、第１巻線と、第２巻線と、第３巻線と、第４巻線と、を含み、前記第１巻線のドット端子は前記スイッチユニットに接続され、前記第１巻線の非ドット端子は前記第２巻線のドット端子に接続された後前記第１整流ユニットの第１出力端に接続され、前記第２巻線の非ドット端子は前記スイッチユニットに接続され、前記第３巻線の非ドット端子は前記第４巻線のドット端子に接続され、前記トランスは変調された前記第１脈動波形の電圧に基づいて第２脈動波形の電圧を出力する。
図１Ｃに示すように、スイッチユニット１０２は、第１ＭＯＳトランジスタＱ１と第２ＭＯＳトランジスタＱ２とを含み、トランス１０３は第１巻線と、第２巻線と、第３巻線と、第４巻線と、を含み、第１巻線のドット端子はスイッチユニット１０２における第１ＭＯＳトランジスタＱ１のドレインに接続され、第１巻線の非ドット端子は第２巻線のドット端子に接続され、且つ第１巻線の非ドット端子は第２巻線のドット端子の間のノードは第１整流ユニット１０１の第１出力端に接続され、第２巻線の非ドット端子はスイッチユニット１０２における第２ＭＯＳトランジスタＱ２のドレインに接続され、第１ＭＯＳトランジスタＱ１のソースは第２ＭＯＳトランジスタＱ２のソースに接続された後第１整流ユニット１０１の第２出力端に接続され、第３巻線のドット端子は第２整流ユニット１０４の第１入力端に接続され、第３巻線の非ドット端子は第４巻線のドット端子に接続され、且つ第３巻線の非ドット端子と第４巻線のドット端子の間のノードが接地し、第４巻線の非ドット端子は第２整流ユニット１０４の第２入力端に接続されている。
図１Ｃに示すように、第２整流ユニット１０４の第１入力端は第３巻線のドット端子に接続され、第２整流ユニット１０４の第２入力端は第４巻線の非ドット端子に接続され、第２整流ユニット１０４は前記第２脈動波形の電圧を整流して第３脈動波形の電圧を出力するためのものである。第２整流ユニット１０４は２つのダイオードを含むことができ、一つのダイオードの陽極は第３巻線のドット端子に接続され、もう一つのダイオードの陽極は第４巻線の非ドット端子に接続され、２つのダイオードの陰極は接続されている。
本発明の一つの実施例によると、図１Ｄに示すように、上記電源アダプター１は、ハーフブリッジタイプスイッチング電源を利用することができる。具体的には、スイッチユニット１０２は、第１ＭＯＳトランジスタＱ１と、第２ＭＯＳトランジスタＱ２と第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２とを含み、第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２とが直列連結してから第１整流ユニット１０１の出力端に並列連結され、第１ＭＯＳトランジスタＱ１は第２ＭＯＳトランジスタＱ２と直列連結してから第１整流ユニット１０１の出力端に並列連結され、トランス１０３は第１巻線と、第２巻線と、第３巻線とを含み、第１巻線のドット端子は直列連結された第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２との間のノードに接続され、第１巻線の非ドット端子は直列連結された第１ＭＯＳトランジスタＱ１と第２ＭＯＳトランジスタＱ２の間のノードに接続され、第２巻線のドット端子は第２整流ユニット１０４の第１入力端に接続され、第２巻線の非ドット端子は第３巻線のドット端子に接続されてから接地し、第３巻線の非ドット端子は第２整流ユニット１０４の第２入力端に接続されている。トランス１０３は変調された前記第１脈動波形の電圧に基づいて第２脈動波形の電圧を出力する。
本発明の一つの実施例によると、図１Ｅに示すように、上記電源アダプター１はフルブリッジ式スイッチング電源を利用することができる。具体的には、スイッチユニット１０２は第１ＭＯＳトランジスタＱ１と、第２ＭＯＳトランジスタＱ２と第３ＭＯＳトランジスタＱ３と、第４ＭＯＳトランジスタＱ４とを含み、第３ＭＯＳトランジスタＱ３と第４ＭＯＳトランジスタＱ４とが直列連結してから第１整流ユニット１０１の出力端に並列連結され、第１ＭＯＳトランジスタＱ１と第２ＭＯＳトランジスタＱ２直列連結してから第１整流ユニット１０１の出力端に並列連結され、トランス１０３は第１巻線と、第２巻線と、第３巻線とを含み、第１巻線のドット端子は直列連結された第３ＭＯＳトランジスタＱ３与と第４ＭＯＳトランジスタＱ４の間のノードに接続され、第１巻線の非ドット端子は直列連結された第１ＭＯＳトランジスタＱ１と第２ＭＯＳトランジスタＱ２の間のノードに接続され、第２巻線のドット端子は第２整流ユニット１０４の第１入力端に接続され、第２巻線の非ドット端子は第３巻線のドット端子に接続された後に接地され、第３巻線の非ドット端子は第２整流ユニット１０４の第２入力端に接続されている。トランス１０３は、変調された前記第１脈動波形の電圧に基づいて第２脈動波形の電圧を出力する。
したがって、本発明の実施例において、上記電源アダプター１はフライバックスイッチング電源と、フォワードスイッチング電源と、プッシュプルスイッチング電源と、ハーフブリッジタイプスイッチング電源と、フルブリッジ式スイッチング電源のうちいずれか一つを利用して、脈動波形の電圧を出力することができる。
更に、本発明の一つの実施例において、図１Ａに示すように、第２整流ユニット１０４はトランス１０３の二次巻線に接続され、第２整流ユニット１０４は第２脈動波形の電圧を整流して、第３脈動波形の電圧を出力する。ここで、第２整流ユニット１０４はダイオードからなり、二次同期整流を実現し、これにより第３脈動波形と変調された第１脈動波形とを同期させ、なお、第３脈動波形と変調された第１脈動波形とを同期させ、具体的には、第３脈動波形の位相と変調された第１脈動波形の位相とを一致させ、第３脈動波形の振幅と変調された第１脈動波形の振幅変化傾向とを一致させる。
図１Ａに示すように、上記電源アダプターは、第１充電インターフェース１０５をさらに含み、第１充電インターフェース１０５は、第２整流ユニット１０４の出力端に接続され、前記第１充電インターフェースは、電源線とデータ線とを含み、電源線は電池を充電するためのものであり、データ線は端末と通信するためのものであり、前記制御ユニットは、前記第１充電インターフェースが前記端末の第２充電インターフェースに接続される場合、前記端末と通信することにより、充電モードを決定し、前記充電モードは、第１充電モードと、第２充電モードとを含む。
また、前記電源アダプターが前記第１充電モードに入る場合、前記電源アダプターは、前記第２充電インターフェースを介して前記第３脈動波形の電圧を前記端末の電池に印加し、前記第２充電インターフェースは、前記電池に接続される。
図１Ａに示すように、サンプリングユニット１０６は、第１電流サンプリング回路１０６１と、第１電圧サンプリング回路１０６２と、を含むことができる。サンプリングユニット１０６は第２整流ユニット１０４により出力された電圧及び/又は電流をサンプリングして電圧のサンプリング値及び/又は電流のサンプリング値を得られ、制御ユニット１０７はサンプリングユニット１０６とスイッチユニット１０２とにそれぞれ接続され、制御ユニット１０７は制御信号をスイッチユニット１０２に出力し、電圧のサンプリング値及び/又は電流のサンプリング値に基づいて制御信号のデューティ比を調整し、この第２整流ユニット１０４により出力された第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たす。
図１Ａに示すように、端末２は、第２充電インターフェース２０１と電池２０２とを含み、第２充電インターフェース２０１は電池２０２に接続され、ここで、第２充電インターフェース２０１が第１充電インターフェース１０５に接続される場合、第２充電インターフェース２０１は第３脈動波形の電圧を電池２０２に印加し、電池２０２の充電を実現する。
なお、第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすとは、第３脈動波形の電圧と電流とが電池充電場合の充電電圧と充電電流を満たすとのことである。つまり、制御ユニット１０７はサンプリングされ且つ電源アダプターにより出力された電圧及び/又は電流に基づいて、制御信号（例えば、ＰＷＭ信号）のデューティ比を調整し、リアルタイムに第２整流ユニット１０４の出力を調整し、閉ループ調整制御を実現し、これにより第３脈動波形の電圧は端末２の充電ニーズを満たし、電池２０２が安全で信頼的に充電することが保証され、具体的に、図３に示すように、ＰＷＭ信号のデューティ比により電池２０２に出力した充電電圧波形を調整し、図４Ａに示すように、ＰＷＭ信号のデューティ比により電池２０２に出力した充電電流波形を調整する。
なお、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整する場合、電圧のサンプリング値や、電流のサンプリング値、又は電圧のサンプリング値及び電流のサンプリング値に基づいて調整命令を生成することができることである。
したがって、本発明の実施例において、スイッチユニット１０２を制御することにより、整流された第１脈動波形の電圧（即ち饅頭形波の電圧）を直接的にＰＷＭチョッピング変調し、高周波トランスに送信し、高周波トランスにより一次カップリングから二次まで、それから、同期整流した後に饅頭形波の電圧/電流に、或いは台形波電圧/電流に還元し、電池に直接的に送り込み、電池のを急速充電することを実現する。ここで、饅頭形波/台形波の電圧振幅は、ＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて調整し、電源アダプターの出力は電池の充電ニーズを満たす。これより、本発明の実施例の電源アダプターは、一次の電解コンデンサ、二次の電解コンデンサをキャンセルすることができ、饅頭形波、台形波の電圧は直接的に電池を充電するから、電源アダプターの体積を減少させ、電源アダプターの小型化を実現し、大幅にコストダウンすることができる。
なお、電池に伝送されて電池を急速充電する脈動波形は、完全な脈動波形であってもよく、完全な脈動波形をピーククリッピング処理した後に取得された脈動波形、即ち台形波であってもよい。前記ピーククリッピング処理は、脈動波形中の、ある閾値を超える部分をフィルタリングして、脈動波形のピーク値に対する制御を実現することを指し得る。図４Ｂに示される実施例において、脈動波形は、完全な脈動波形であり、図４Ｃに示される実施例において、脈動波形は、ピーククリッピング処理された脈動波形である。
本発明の実施例は、第３脈動波形のピーク値の限定方法について具体的に限定しない。
好ましくは、一部の実施例において、上記第３脈動波形は、完全な脈動波形であってもよく、例えば、スイッチユニットの変調により、第３脈動波形の完全性を保証したうえで、第３脈動波形の電流のピーク値を電流制限点に対応する電流値に制御する。
好ましくは、もう一つの部の実施例において、上記第３脈動波形は、ピーククリッピング処理後に取得された脈動波形であってもよい。
図４Ｄに示すように、脈動波形２は、完全な脈動波形であり、脈動波形１は、ピーククリッピング処理後に取得された脈動波形であり、この２種類の脈動波形の電流で充電対象機器（例えば、端末）を充電すると、いずれも電池のリチウム析出現象を低減し、充電の安全性を向上させることができる。しかしながら、脈動波形１と時間軸とで囲まれる面積は、脈動波形２と時間軸とで囲まれる面積（脈動波形２と時間軸とで囲まれる面積と、斜線部分の面積との合計は、脈動波形１と時間軸とで囲まれる面積と等しい）より大きく、本発明の実施例の電源アダプターの充電効率（又は速度）が脈動波形と時間軸とで囲まれる面積に正比例しているため、脈動波形と時間軸とで囲まれる面積が大きいほど、充電効率が高い。そのため、脈動波形１の電流で充電対象機器（例えば、端末）を充電する効率は、脈動波形１の電流で充電対象機器（例えば、端末）を充電する効率より大きい。
したがって、本発明の実施例において、脈動波形をピーククリッピング処理すると、電源アダプターの出力電流のピーク値が電流制限点に対応する電流値と等しいことを保証することができるほか、充電効率を向上させることもできる。
さらに、図４Ｅ及び図４Ｆを例として、図４Ｅにおける脈動波形３及び脈動波形４は、ピーククリッピング処理前の脈動波形であり、脈動波形３のピーク値は、脈動波形４のピーク値より小さい。図４Ｆにおける脈動波形３’及び脈動波形４’は、図４Ｅにおける脈動波形３及び脈動波形４をそれぞれにピーククリッピング処理した後に取得された脈動波形である。図４Ｆにおいて、脈動波形４’と時間軸とで囲まれる面積は、脈動波形３’と時間軸とで囲まれる面積と斜線部分の面積との合計と等しく、脈動波形４’と時間軸とで囲まれる面積は、脈動波形３’と時間軸とで囲まれる面積より大きいため、脈動波形４’の電流で充電対象機器（例えば端末）を充電するほうが効率が高い。
つまり、ピーククリッピング処理前の脈動波形のピーク値が高ければ高いほど、最後に、ピーククリッピング処理後に取得された脈動波形の電流で充電する効率が高くなる。そのため、ピーククリッピング処理前の脈動波形のピーク値を上げることにより、充電効率を向上させることができる。
脈動波形のピーク値を上げる方法は、いくつかの種類があってもよい。例えば、最大デューティー比が比較的高いＰＷＭコントローラを選択することにより、脈動波形のピーク値を上げることができ、又はトランスのインダクタンスを増やすことにより、脈動波形のピーク値を上げることができる。ここで、本発明の一つの具体的な例において、制御ユニット１０７はＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ、マイクロコントローラユニット）であってもよく、即ちスイッチ駆動制御機能と、同期整流機能と、電圧電流調整制御機能とを集めたマイクロプロセッサであってもよい。
本発明の一つの実施例によると、制御ユニット１０７は、電圧のサンプリング値及び/又は電流のサンプリング値に基づいて制御信号の周波数を調整し、即ち、スイッチユニット１０２に出力するＰＷＭ信号が持続的に出力してしばらく出力を停止させ、所定時間を停止した後再びＰＷＭ信号の出力を起動し、これにより電池に印加された電圧は断続的なものであり、電池の断続的に充電することを実現し、電池が連続的に充電する時に発熱がひどくて起こったセキュリティリスクを避けられ、電池充電の信頼性と安全性とを向上させる。
リチウム電池は、低温条件で、リチウム電池自体のイオンと電子導電能力の低下により、充電する過程に分極程度の強化を容易に起こし、持続的に充電する方式はこのような分極をより著しくなり、同時にリチウム析出が形成する可能性を増加し、これにより電池の安全性能に影響を及ぼす。また、持続的な充電方法は充電により熱が蓄積し続けることになり、電池内部の温度がだんだん上昇するようになり、温度が一定的な限度値を超えた場合、電池性能の発揮が制限され、同時にセキュリティリスクも増える。
本発明の実施例において、制御信号の周波数を調整することにより、電源アダプターが間欠的に出力し、即ち、電池が充電する過程に電池静置過程を導入し、持続的に充電する過程に分極によるリチウム析出が緩まり、且つ生成された熱の持続的な蓄積の影響を弱め、温度低下の効果を達成し、電池充電の信頼性と安全性を保証する。
ここで、図５に示すように、スイッチユニット１０２に出力された制御信号はまずしばらく持続的にＰＷＭ信号を出力し、その後出力をしばらく停止させ、それからまたしばらく持続的にＰＷＭ信号を出力し、スイッチユニット１０２に出力された制御信号は隔離され、且つ周波数は調整することができる。
図１Ａに示すように、制御ユニット１０７は、第１充電インターフェース１０５に接続され、制御ユニット１０７は、第１充電インターフェース１０５を介して端末２と通信し端末２の状態情報を取得する。このように、制御ユニット１０７は端末の状態情報と、電圧のサンプリング値及び/又は電流サンプリング値に基づいて制御信号（例えば、ＰＷＭ信号）のデューティ比を調整する。
ここで、端末の状態情報は、前記電池の電量と、前記電池の温度と、前記電池の電圧と、前記端末のインターフェース情報と、前記端末の通路抵抗の情報等とを含む。
具体的には、第１充電インターフェースインターフェース１０５は、電源線とデータ線とを含み、電源線は電池を充電するためのものであり、データ線は端末と通信するためのものである。第２充電インターフェース２０１が第１充電インターフェースインターフェース１０５に接続される場合、電源アダプター１と端末２の間に互いに通信の問い合わせ命令を送信することができ、更に、対応的な返信命令を受信してから、電源アダプター１と端末２の間に通信接続を確立し、制御ユニット１０７は端末２の状態情報を得られることにより、充電モードと充電パラメータ（例えば充電電流、充電電圧）について端末２と取り決め、充電過程を制御する。
ここで、電源アダプター及び/又は端末がサポートする充電モードは、第２充電モードと第１充電モードとを含む。第１充電モードは、第２充電モードより充電速度が大きい（例えば、第１充電モードは、第２充電モードより充電電流が大きい）。一般的に、第２充電モードは、定格出力電圧が５∨であり、定格出力電流が２.５Ａ以下である充電モードであると理解され、また、第２充電モードで、電源アダプターの出力ポートデータ線におけるＤ+とＤ-とは短絡することができる。しかし、本発明の実施例における第１充電モードは異なり、本発明の実施例の第１充電モードで電源アダプターはデータ線におけるＤ+とＤ-とが端末と通信してデータ交換を実現する。即ち、電源アダプターと端末との間に互いに急速充電命令を送信することができ、電源アダプターは端末に急速充電問い合わせ命令を送信し、端末の急速充電返信命令を受信してから、端末の返信命令に基づいて、電源アダプターは端末の状態情報を得られ、第１充電モードを起動し、第１充電モードで充電電流は２.５Ａより大きく、例えば、４.５Ａ、或いはより大きいであってもよい。しかし、本発明の実施例は第２充電モードを具体的に限定せず、電源アダプターは２つの充電モードをサポートすればよく、その中の一つの充電モードの充電速度（又は電流）はもう一つの充電モードの充電速度より大きくすると、充電速度が遅い方の充電モードは、第２充電モードと理解される。充電電力に対して、第１充電モードで充電電力は１５Ｗ以上であってもよい。
即ち、制御ユニット１０７は、第１充電インターフェースインターフェース１０５を介して端末２と通信して充電モードを決定し、ここで、充電モードは第１充電モードと第２充電モードとを含む。
具体的には、前記電源アダプターは、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェースによって端末に接続され、このＵＳＢインターフェースは普通のＵＳＢインターフェースであってもよく、Ｍｉｃrｏ ＵＳＢインターフェース又は他のタイプのＵＳＢインターフェースであってもよい。ＵＳＢインターフェースにおけるデータ線、即ち第１充電インターフェースインターフェースにおけるデータ線は前記電源アダプターと前記端末とが双方向通信し、このデータ線はＵＳＢインターフェースにおけるＤ+線及び/又はＤ-線であってもよく、双方向通信とは電源アダプターと端末とが両方で情報の交互することである。
ここで、前記電源アダプターは、前記ＵＳＢインターフェースにおけるデータ線を介して、前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードで前記端末を充電すると決定する。
なお、電源アダプターは端末と取り決めて第１充電モードで前記端末を充電するか否かの過程に、電源アダプターは端末に接続された状態を保つだけで、充電しないことができるが、第２充電モードで端末を充電することもできるし、小さな電流で端末を充電することもでき、本発明の実施例はこれを具体的に限定しない。
前記電源アダプターは、充電電流を前記第１充電モードに対応する充電電流に調整し、前記端末を充電する。電源アダプターは第１充電モードで端末を充電することが決定された後、充電電流を第１充電モードに対応する充電電流に直接的に調整することができ、端末に第１充電モードの充電電流を取り決めることもでき、例えば、端末における電池の現在の電量により第１充電モードに対応する充電電流を決定する。
本発明の実施例において、電源アダプターは一方的に電流を出力して急速充電するものではなく、端末に双方向通信して、第１充電モードを利用することができるか否かについて取り決め、従来技術と比較して、急速充電過程の安全性を向上させる。
好ましくは、一つの実施例として、制御ユニット１０７は、前記第１充電インターフェースインターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードで前記端末を充電することが決定された場合、前記制御ユニットは前記端末に第１命令を送信すると、前記第１命令は前記端末が前記第１充電モードを起動するか否かを問い合わせることに用いる。前記制御ユニットは前記端末から前記第１命令の返信命令を受信し、前記第１命令の返信命令は前記端末が前記第１充電モードの起動を同意するように前記端末を指示するためのものである。
好ましくは、一つの実施例として、前記制御ユニットが前記端末に前記第１命令を送信する前に、前記電源アダプターと前記端末との間に前記第２充電モードで充電し、前記制御ユニットによって前記第２充電モードの充電時間は予め設定された閾値より大きいと決定された後、前記端末に前記第１命令を送信する。
なお、電源アダプターにより前記第２充電モードの充電時間が予め設定された閾値より大きいと決定された後、電源アダプターは自身が電源アダプターであることが既に端末に認識され、急速充電問い合わせ通信を起動することができると考えられる、と理解されるべきである。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターは予め設定された電流閾値以上の充電電流で予め設定された時間充電してから、前記端末に前記第１命令を送信する。
好ましくは、一つの実施例として、前記制御ユニットは、前記スイッチユニットを制御することにより前記電源アダプターが充電電流を前記第１充電モードに対応する充電電流に調整するように前記電源アダプターを制御し、前記電源アダプターは前記第１充電モードに対応する充電電流で前記端末を充電する前に、前記制御ユニットが前記第１充電インターフェースインターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードに対応する充電電圧を決定し、前記電源アダプターが充電電圧を前記第１充電モードに対応する充電電圧に調整するように制御する。
好ましくは、一つの実施例として、前記制御ユニットが前記第１充電インターフェースインターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードに対応する充電電圧を決定された場合、前記制御ユニットは前記端末に第２命令を送信し、前記第２命令は、前記電源アダプターの現在出力電圧が前記第１充電モードの充電電圧として適切であるか否かを問い合わせるためのものである。前記制御ユニットは前記端末により送信された前記第２命令の返信命令を受信し、前記第２命令の返信命令は前記電源アダプターの現在出力電圧が適切や、やや高いか又はやや低いかを指示するためのものである。前記制御ユニットは前記第２命令の返信命令に基づいて、前記第１充電モードの充電電圧を決定する。
好ましくは、一つの実施例として、前記制御ユニットは、充電電流を前記第１充電モードに対応する充電電流に調整するように前記電源アダプターを制御する前に、前記第１充電インターフェースインターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードに対応する充電電流を決定する。
好ましくは、一つの実施例として、前記制御ユニットが前記第１充電インターフェースインターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードに対応する充電電流を決定する場合、前記制御ユニットは前記端末に第３命令を送信し、前記第３命令は前記端末の現在サポートする最大充電電流を問い合わせるためのものである。前記制御ユニットは前記端末により送信された前記第３命令の返信命令を受信し、前記第３命令の返信命令は前記端末の現在サポートする最大充電電流を指示する。前記制御ユニットは前記第３命令の返信命令に基づいて、前記第１充電モードの充電電流を決定する。
電源アダプターは上記最大充電電流を直接的に第１充電モードの充電電流と決定するか、又は充電電流を当該最大充電電流のある電流値より小さくすることができる。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記第１充電モードで前記端末を充電する過程に、前記制御ユニットが前記第１充電インターフェースインターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信し、前記スイッチユニットを制御することにより前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を絶え間なく調整する。
電源アダプターは端末の現在状態情報を絶え間なく問い合わせることができ、例えば、端末の電池電圧や、電池電量等を問い合わせして、電源アダプターが電池に出力した充電電流を調整する。
好ましくは、一つの実施例として、前記制御ユニットが前記第１充電インターフェースインターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信し、前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を絶え間なく調整するように前記スイッチユニットを制御する場合、前記制御ユニットは前記端末に第４命令を送信し、前記第４命令は前記端末内の電池の現在電圧を問い合わせるためのものである。前記制御ユニットは前記端末により送信された前記第４命令の返信命令を受信し、前記第４命令の返信命令は前記端末内の電池の現在電圧を指示するためのものである。前記制御ユニットは前記電池の現在電圧に基づいて、前記スイッチユニットを制御することにより前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を調整する。
好ましくは、一つの実施例として、前記制御ユニットは前記電池の現在電圧、及び予め設定されたの電池電圧値と充電電流値の対応関係に基づいて、前記スイッチユニットを制御することにより、前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を前記電池の現在電圧に対応する充電電流値に調整する。
具体的には、電源アダプターは、電池電圧値と充電電流値の対応関係を予め記憶し、電源アダプターは前記第１充電インターフェースインターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信し、端末側から端末内に記憶された電池電圧値と充電電流値の対応関係を取得する。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記第１充電モードで前記端末を充電する過程に、前記制御ユニットは、更に、前記第１充電インターフェースインターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電インターフェースインターフェースと前記第２充電インターフェースインターフェースとの間に接触不良が発生したか否かを決定し、ここで、前記第１充電インターフェースインターフェースと前記第２充電インターフェースインターフェースとの間に接触不良が発生されたと決定される場合、前記制御ユニットは、前記第１充電モードから退出するように前記電源アダプターを制御する。
好ましくは、一つの実施例として、前記第１充電インターフェースインターフェースと前記第２充電インターフェースインターフェースとの間に接触不良が発生されたと決定される前に、前記制御ユニットは、更に、前記端末により前記端末の通路抵抗を指示するための情報を受信し、ここで、前記制御ユニットは、前記端末に第４命令を送信し、前記第４命令は前記端末内の電池の電圧を問い合わせるためのものである。前記制御ユニットは前記端末により送信された前記第４命令の返信命令を受信し、前記第４命令の返信命令は前記端末内の電池を指示するための電圧である。前記制御ユニットは前記電源アダプターの出力電圧と前記電池の電圧とに基づいて、前記電源アダプターから前記電池までの通路抵抗を決定する。前記制御ユニットは、前記電源アダプターから前記電池までの通路抵抗と、前記端末までの通路抵抗と、前記電源アダプターと前記端末との間の充電線線路の通路抵抗とに基づいて、前記第１充電インターフェースインターフェースと前記第２充電インターフェースインターフェースとの間に接触不良が発生したか否かを決定する。
端末はその通路抵抗を予め記録することができ、例えば、同一型番の端末は構造が一致することで、工場で設定した場合、この端末の通路抵抗を同一値に設定する。同様で、電源アダプターは充電線路の通路抵抗を予め設定することができる。電源アダプターが端末の電池両端の電圧を取得した場合、電源アダプターが電池両端の圧力降下及び通路の電流に基づいて、通路全体の通路抵抗を決定することができ、当通路全体の通路抵抗>端末の通路抵抗+充電線路の通路抵抗、又は通路全体の通路抵抗-(端末の通路抵抗+充電線路の通路抵抗)>抵抗閾値である場合、前記第１充電インターフェースインターフェース与と前記第２充電インターフェースインターフェースとの間に接触不良が発生したと思われる。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記第１充電モードから退出する前に、前記制御ユニットは前記端末に第５命令を送信し、前記第５命令は前記第１充電インターフェースインターフェースと前記第２充電インターフェースインターフェースとの間の接触不良を指示するものである。
電源アダプターは第５命令を送信してから、第１充電モードから退出するか、又はリセットされる。
以上、電源アダプターの方面から本発明の実施例による急速充電過程を詳しく説明し、以下に、端末の方面から本発明の実施例による急速充電過程を説明する。
端末側において説明される電源アダプターと端末の交互及関連特性、機能等は、電源アダプター側における説明に対応しているから、簡潔上のため、重複される説明は適当に省略する。
本発明の一つの実施例によると、図１３に示すように、端末２は、充電制御スイッチ２０３とコントローラー２０４とを更に含む。充電制御スイッチ２０３は、例えば、電子スイッチングデバイスからなるスイッチ回路は、第２充電インターフェースインターフェース２０１と電池２０２との間に接続され、充電制御スイッチ２０３はコントローラー２０４の制御で電池２０２の充電過程を閉じる／開くためのものであり、このように端末側から電池２０２の充電過程を制御することができ、電池２０２充電の安全性と信頼性を保証することができる。
また、図１４に示すように、端末２は、通信ユニット２０５を更に含み、通信ユニット２０５は、第２充電インターフェースインターフェース２０１と第１充電インターフェースインターフェース１０５とによって、コントローラー２０４と制御ユニット１０７の間の双方向通信を作る。即ち端末２と電源アダプター１とはＵＳＢインターフェースにおけるデータ線を介して双方向通信することができ、前記端末２は第２充電モードと第１充電モードとをサポートし、ここで前記第１充電モードでの充電電流が前記第２充電モードでの充電電流より大きく、前記通信ユニット２０５は前記制御ユニット１０７と双方向通信して前記電源アダプター１が前記第１充電モードを利用して前記端末２を充電すると決定し、前記制御ユニット１０７は、前記第１充電モードに対応する充電電流に基づいて出力するように、前記端末２内の電池２０２を充電するように前記電源アダプター１を制御する。
本発明の実施例において、電源アダプター１は一方的に電流を出力して急速充電するものではなく、端末に双方向通信して、第１充電モードを利用することができるか否かについて取り決め、従来技術と比較して、急速充電過程の安全性を向上させる。
好ましくは、一つの実施例として、前記コントローラーは通信ユニットを介して前記制御ユニットによって送信された第１命令を受信し、前記第１命令は前記端末が前記第１充電モードを起動するか否かを問い合わせるためのものである。前記コントローラーは通信ユニットによって前記制御ユニットに前記第１命令の返信命令を送信し、前記第１命令の返信命令は前記端末が前記第１充電モードの起動を同意するように前記端末を指示するためのものである。
好ましくは、一つの実施例として、前記コントローラーは通信ユニットを介して前記制御ユニットによって送信された第１命令を受信する前に、前記電源アダプターは前記第２充電モードで前記端末内の電池を充電し、前記制御ユニットによって前記第２充電モードの充電時間が予め設定された閾値より大きいと決定された後、前記制御ユニットは端末内の通信ユニットに前記第１命令を送信し、前記コントローラーは通信ユニットを介して前記制御ユニットによって送信された前記第１命令を受信する。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターは、前記第１充電モードに対応する充電電流に従って出力し、前記端末内の電池を充電する前に、前記コントローラーは通信ユニットによって前記制御ユニットと双方向通信し、前記電源アダプターが前記第１充電モードに対応する充電電圧を決定するようにする。
好ましくは、一つの実施例として、前記コントローラーは前記制御ユニットによって送信された第２命令を受信し、前記第２命令は前記電源アダプターの現在出力電圧が前記第１充電モードの充電電圧として適切であるか否かを問い合わせるためのものである。前記コントローラーは前記制御ユニットに前記第２命令の返信命令を送信し、前記第２命令の返信命令は前記電源アダプターの現在出力電圧が適切や、やや高いか又はやや低いかを指示するためのものである。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターにより前記第１充電モードに対応する充電電流を決定するように、前記コントローラーは前記制御ユニットと双方向通信する。
ここで、前記コントローラーは、前記制御ユニットによって送信された第３命令を受信し、前記第３命令は、前記端末の現在サポートする最大充電電流を問い合わせるためのものである。前記コントローラーは前記制御ユニットに前記第３命令の返信命令を送信し、前記第３命令の返信命令は前記端末内の電池の現在サポートの最大充電電流を指示するためのものであり、前記電源アダプターが前記最大充電電流に基づいて前記第１充電モードに対応する充電電流を決定する。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記第１充電モードで前記端末を充電する過程に、前記コントローラーは前記制御ユニットと双方向通信することにより、前記電源アダプターが前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を絶え間なく調整させる。
ここで、前記コントローラーは、前記制御ユニットによって送信された第４命令を受信し、前記第４命令は前記端末内の電池の現在電圧を問い合わせるためのものである。前記コントローラーは前記制御ユニットに前記第４命令の返信命令を送信し、前記第４命令の返信命令は前記端末内の電池の現在電圧を指示するためのものであり、前記電源アダプターが前記電池の現在電圧に基づいて、前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を絶え間なく調整させる。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記第１充電モードで前記端末を充電する過程において、前記コントローラーは通信ユニットによって前記制御ユニットと双方向通信し、前記電源アダプターが前記第１充電インターフェースインターフェースと前記第２充電インターフェースインターフェースとの間に接触不良が発生したか否かを決定する。
ここで、前記コントローラーは前記制御ユニットによって送信された第４命令を受信し、前記第４命令は前記端末内の電池の現在電圧を問い合わせるためのものである。前記コントローラーは前記制御ユニットに前記第４命令の返信命令を送信し、前記第４命令の返信命令は前記端末内の電池の現在電圧を指示するためのものであり、前記制御ユニットは前記電源アダプターの出力電圧と前記電池の現在電圧と基づいて、前記第１充電インターフェースインターフェースと前記第２充電インターフェースインターフェースとの間に接触不良が発生したか否かを決定する。
好ましくは、一つの実施例として、前記コントローラーは前記制御ユニットによって送信された第５命令を受信し、前記第５命令は前記第１充電インターフェースインターフェースと前記第２充電インターフェースインターフェースとの間に接触不良を指示するためのものである。
第１充電モードを起動して使用するために、電源アダプターは急速充電通信の流れを端末と行うことができ、一回又は数回のハンドシェークにより、電池の急速充電を実現する。以下に、図６を参照しながら、本発明の実施例による急速充電通信の流れ、及び急速充電過程に含まれた各段階を詳しく説明する。図６に示された通信ステップ又は操作はただ例示的なものであり、本発明の実施例は他の操作又は図６にしめされた様々な操作の変形を更に実行することができる、と理解されるべきである。また、図６における各段階は図６に示されたような順序と異なる順序で実行することもでき、且つ図６における全部操作を実行するものではない。なお、図６にしめされた曲線は充電電流のピーク値又は平均値の変化傾向であり、実際的な充電電流曲線ではない。
図６に示すように、急速充電過程は以下のような５つの段階を含む。
段階１
端末は電源提供装置に接続された後、端末はデータ線Ｄ+、Ｄ-により電源提供装置のタイプを検出することができ、検出された電源提供装置が電源アダプターである場合、端末により吸収された電流は予め設定された電流閾値Ｉ２（例えば、１Ａである）より大きくてもよい。電源アダプターは予め設定された時間（例えば、連続的なＴ１時間であってもよい）内の電源アダプターにより出力された電流はＩ２以上である場合、電源アダプターは端末が電源提供装置のタイプに対する認識が完成したと思われ、電源アダプターはアダプターと端末との間のハンドシェイク通信を起動し、電源アダプターは命令１（上記第１命令に対応する）を送信して端末が第１充電モード（又はフラッシュ充電）を起動したか否かを問い合わせる。
電源アダプターが端末の返信命令を受信して端末が第１充電モードの起動を同意しない場合、電源アダプターの出力電流を再度検出し、電源アダプターの出力電流は予め設定された連続時間内（例えば、連続的なＴ１時間）で依然としてＩ２以上である場合、再度リクエストして端末が第１充電モードを起動するか否かを問い合わせし、端末が第１充電モードの起動を同意する、又は電源アダプターの出力電流はＩ２以上であると条件を満たすまで、段階１の上記ステップを繰り返す。
端末が第１充電モードの起動を同意してから、急速充電充電過程を開始し、急速充電通信の流れは第２段階に入る。
段階２
電源アダプターにより出力された饅頭形波/台形波の電圧は、複数の電圧レベルを含み、電源アダプターは端末に命令２（上記第２命令に対応する）を送信して端末に電源アダプターの出力電圧が電池の現在電圧（又は適切であるかいやか、即ち第１充電モードでの充電電圧として適切か否か）にマッチングしているか否かを問い合わせし、即ち充電ニーズを満たすか否かを問い合わせる。
端末は電源アダプターの出力電圧がやや高い又はやや低い又はマッチングしていると返信し、電源アダプターは端末のアダプターの出力電圧がやや高い又はやや低いのフィードバックを受信した場合、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り電源アダプターの出力電圧を一つの電圧レベル調整し、端末に命令２を再度送信し、端末に電源アダプターの出力電圧がマッチングしているか否かを改めて問い合わせる。
段階２を繰り返して、の以上のステップに基づいて端末が電源アダプターにその出力電圧がマッチングしている電圧レベルにあると返信した場合、第３段階に入る。
段階３
電源アダプターは、端末により返信された電源アダプターの出力電圧がマッチングしているとのフィードバックを受信してから、電源アダプターは端末に命令３（上記第３命令に対応する）を送信し、端末に現在サポートしている最大充電電流を問い合わせ、電源アダプターに端末は現在サポートする最大充電電流値を返信し、第４段階に入る。
段階４
電源アダプターは、端末により返信された現在サポートしている最大充電電流値のフィードバックを受信してから、電源アダプターはその出力電流基準値を設けることができ、制御ユニット１０７はこの電流基準値に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比を調整し、電源アダプターの出力電流が端末充電電流ニーズを満たすようにさせ、即ち定電流段階に入り、ここで、定電流段階とは、電源アダプターの出力電流ピーク値又は平均値が基本的に変わらないままで（つまり出力電流ピーク値又は平均値の変化幅が小さい、例えば、出力電流ピーク値又は平均値の５％範囲内で変化する）、即ち第３脈動波形の電流ピーク値は各サイクルは一定に保持する。
段階５：
電流が一定的に変化する段階に入った場合、電源アダプターは一定的な時間置きに命令４（上記第４命令に対応する）を送信し、端末に電池の現在電圧を問い合わせし、端末は電源アダプターに端末電池の現在電圧をフィードバックすることができ、電源アダプターは端末の端末電池に関する現在電圧のフィードバックにより、ＵＳＢ接触即ち第１充電インターフェースと第２充電インターフェースとの間の接触は良好であるか及び端末の現在の充電電流値を低下させる必要はあるか否かを判断する。電源アダプターはＵＳＢが接触不良であると判断されると、命令５（上記第５命令に対応する）を送信し、その後リセットして改めて段階１に入る。
好ましくは、一部の実施例において、段階１において、端末命令１を返信した場合、命令１に対応するデータにこの端末の通路抵抗のデータ（又は情報）を付帯し、端末通路抵抗データは段階５ではＵＳＢ接触が良好であるか否かを判断することに用いられる。
好ましくは、一部の実施例において、段階２において、端末が第１充電モードの起動を同意するから、電源アダプターが電圧を適切な値までに調整する時間は一定的な範囲内で制御することができ、この時間が所定範囲を越えると、端末はリクエストが異常であると判断することができ、急速リセットする。
好ましくは、一部の実施例において、段階２において、電源アダプターの出力電圧は電池の現在電圧と比較してΔ∨(Δ∨はおよそ２００~５００ｍ∨である)より高い場合、端末は、電源アダプターに電源アダプターの出力電圧が適切である/マッチングしているのようにフィードバックする。ここで、端末は電源アダプターに電源アダプターの出力電圧が不適切（即ちやや高い又はやや低い）であることをフィードバックした場合、制御ユニット１０７は電圧のサンプリング値に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比を調整し、これにより電源アダプターの出力電圧を調整する。
好ましくは、一部の実施例において、段階４では、電源アダプターの出力電流値の大きさの調整速度を一定的な範囲内に控えることができ、このように調整速度が早すぎて急速充電の異常中断を避けられる。
好ましくは、一部の実施例において、段階５では、電源アダプターの出力電流値の大きさの変化幅は５％内で控えることができ、即ち定電流段階と認められる。
好ましくは、一部の実施例において、段階５では、電源アダプターは充電回路抵抗をリアルタイムにモニタリングし、即ち測定された電源アダプターの出力電圧と、現在充電電流と読み取られた端末電池電圧とに基づいて、全体の充電回路抵抗をモニタリングする測定された充電回路抵抗>端末通路抵抗+急速充電データ線抵抗である場合、ＵＳＢは接触不良が発生したと判断し、急速充電リセットする。
好ましくは、一部の実施例において、第１充電モードを起動してから、電源アダプターと端末との間の通信時間間隔は一定的な範囲内に控えることができ、急速充電リセットを避けられる。
好ましくは、一部の実施例において、第１充電モード（又は急速充電過程）の停止を、戻す可能の停止と戻す不可の停止の二つに分ける。
例えば、端末により電池充電満了又はＵＳＢ接触不良を検出された場合、急速充電は停止してリセットし、段階１に入り、端末が第１充電モードの起動を同意しないと、急速充電通信の流れは段階２に入らず、この時停止された急速充電過程は戻す不可の停止と認められる。
また、例えば、端末と電源アダプターとの間に通信異常が現れた場合、急速充電は停止してリセットし、段階１に入り、段階１の要求を満足してから、端末が第１充電モードの起動を同意して急速充電を戻す充電過程において、この時停止された急速充電の過程は戻す可能な停止と認められる。
また、例えば、端末により電池に異常が発生されたと検出されると、急速充電は停止してリセットし、段階１に入り、段階１に入った後、端末は第１充電モードの起動を同意しない。電池が正常に戻すまで、且つ段階１の要求を満足してから、端末は急速充電の起動を同意して急速充電を戻す過程において、この時停止された急速充電過程は戻す可能な停止と認められる。
なお、以上図６に示された通信ステップ又は操作ただ例示的なものであることであり、例を挙げてみると、段階１において、端末はアダプターに接続された後、端末とアダプターの間のハンドシェイク通信も端末により開始され、即ち端末は命令１を送信してアダプターが第１充電モード（又はフラッシュ充電と呼ぶ）を起動するか否かを問い合わせし、端末は電源アダプターの返信命令を受信して電源アダプターに第１充電モードの起動を同意するように指示した場合、急速充電過程は起動する。
なお、以上図６に示された通信ステップ又は操作ただ例示的なものであることであり、例を挙げてみると、段階５の後、定電圧充電段階を含むことができ、即ち、段階５では、端末は電源アダプターに端末電池の現在電圧をフィードバックすることができ、端末電池の電圧がだんだん上昇することに伴い、前記端末電池の現在電圧が定電圧充電電圧閾値に達した場合、充電は定電圧充電段階に変換し、制御ユニット１０７はこの電圧基準値（即ち定電圧充電電圧閾値）によりＰＷＭ信号のデューティ比を調整し、電源アダプターの出力電圧は端末充電電圧のニーズを満たすようにさせ、即ち電圧が一定的に変化するように保持し、定電圧充電段階では、充電電流が徐々に減少していき、電流がある閾値までに低下した場合に充電を停止し、この際、電池が既に充電満了と識別される。ここで、ここの定電圧充電とは、第３脈動波形のピーク電圧は基本的に一定に保持することである。
本発明の実施例において、電源アダプターの出力電圧を取得することは、第３脈動波形のピーク電圧又は電圧平均値を取得することであり、電源アダプターの出力電流を取得することは、第３脈動波形のピーク値電流又は電流平均値を取得することである、と理解される。
本発明の一つの実施例において、図７Ａに示すように、電源アダプター１は、直列連結された制御可能なスイッチ１０８とフィルタユニット１０９とを更に含み、直列連結された制御可能なスイッチ１０８とフィルタユニット１０９とは第２整流ユニット１０４の第１出力端に接続される。ここで、制御ユニット１０７は充電モードが第２充電モードであることが決定された場合、制御可能なスイッチ１０８を閉じるように制御し、及び充電モードが第１充電モードであることが決定された場合、制御可能なスイッチ１０８を切るように制御する。また、第２整流ユニット１０４の出力端は一組又は複数の組の小コンデンサに並列連結し、ノイズ低減効果があるだけではなく、サージ現象の発生も減少させる。又は、第２整流ユニット１０４の出力端にＬＣフィルタ回路又はπ型フィルタ回路は接続され、リップル干渉をフィルタリングするようにする。ここで、図７Ｂに示すように、第２整流ユニット１０４の出力端にＬＣフィルタ回路は接続されている。なお、ＬＣフィルタ回路又はπ型フィルタ回路におけるコンデンサは全部小コンデンサであり、スペースがが少ないである。
ここで、フィルタユニット１０９は、フィルタコンデンサを含み、このフィルタコンデンサは５∨の標準充電をサポートし、即ち第２充電モードに対応し、制御可能なスイッチ１０８は半導体スイッチングデバイス（例えば、ＭＯＳトランジスタ）からなる。電源アダプターは第２充電モード（又は称標準充電）を利用して端末における電池を充電する場合、制御ユニット１０７は、制御可能なスイッチ１０８を閉じるように制御し、フィルタユニット１０９を回路にアクセスし、これにより第２整流ユニットの出力をフィルタリングし、このように直流充電技術とよりよい交換性があり、即ち、直流が端末の電池に流れ込み、電池に直流充電することを実現する。例えば、一般的に、フィルタユニットは並列連結の電解コンデンサと普通コンデンサ即ち５∨標準充電をサポートする小コンデンサ（如固体コンデンサ）。電解コンデンサが占用した体積が大きいため、電源アダプターのサイズを減少させるには、電源アダプター内の電解コンデンサを取り除き、一つの静電容量値が小さいコンデンサを残すことができる。第２充電モードを利用する場合、この小コンデンサがある分岐路が導通するように制御することができ、電流をフィルタリングし、小電力の安定出力を実現し、電池に直流充電する。第１充電モードを利用する場合、小コンデンサがある分岐路を切るするように制御し、第２整流ユニット１０４の出力はフィルタリングすることなく、脈動波形の電圧/電流を直接に出力し、電池に印加し、電池の急速充電を実現する。
本発明の一つの実施例によると、制御ユニット１０７は、充電モードが第１充電モードであると決定された場合、端末の状態情報に基づいて第１充電モードに対応する充電電流及び/又は充電電圧を取得し、第１充電モードに対応する充電電流及び/又は充電電圧に基づいて、制御信号（例えば、ＰＷＭ信号のデューティ比）を調整する。つまり、現在の充電モードが第１充電モードであると決定された場合、制御ユニット１０７は、取得された端末の状態情報例えば、電池の電圧、電量、温度、端末の運転パラメータ、及び端末上に運転されているアプリケーションの消費電気量情報等に基づいて、第１充電モードに対応する充電電流及び/又は充電電圧を取得し、その後取得された充電電流及び/又は充電電圧に基づいて制御信号のデューティ比を調整し、電源アダプターの出力は充電ニーズを満たし、電池の急速充電を実現する。
ここで、端末の状態情報は、電池の温度を含む。また、電池の温度が第１の予め設定された温度の閾値より大きく、又は電池の温度が第２の予め設定された温度の閾値より小さい場合、現在の充電モードが第１充電モードである場合、第１充電モードを第２充電モードに切り替え、ここで、第１の予め設定された温度の閾値は第２の予め設定された温度の閾値より大きい。即ち、電池の温度が低すぎる（例えば、対応的に第２の予め設定された温度の閾値より小さい）又は高過ぎる（例えば、対応的に第１の予め設定された温度の閾値より大きい）場合、いずれも急速充電が適用されていないから、第１充電モードを第２充電モードに切り替える必要がある。本発明の実施例において、第１の予め設定された温度の閾値と第２の予め設定された温度の閾値とは実際的な状況により設定され又は制御ユニット（例えば、電源アダプターＭＣＵ）の記憶に書き込むことができる。
本発明の一つの実施例において、制御ユニット１０７は、電池の温度が予め設定された高温保護閾値より大きい場合に、スイッチユニット１０２を閉じるように制御し、即ち電池の温度が高温保護閾値を超えた場合、制御ユニット１０７は高温保護策略を利用する必要があり、スイッチユニット１０２を閉じる状態にあるように制御し、電源アダプターが電池を充電しないようにさせ、電池への高温保護を実現し、充電の安全性を向上させる。前記高温保護閾値は前記第１温度の閾値と異なってもよく、同じでもよい。好ましくは、前記高温保護閾値は前記第１温度の閾値より大きい。
本発明のもう一つの実施例において、前記コントローラーは記電池の温度を取得することに用いられ、前記電池の温度が予め設定された高温保護閾値より大きい場合、前記充電制御スイッチを閉じるように制御し、即ち端末側により充電制御スイッチを閉じることにより、電池の充電過程を閉じ、充電の安全性を保証する。
また、本発明の一つの実施例において、前記制御ユニットは前記第１充電インターフェースの温度を取得することに用いられ、前記第１充電インターフェースの温度が予め設定されたの保護温度より大きい場合、前記スイッチユニットを閉じるように制御する。即ち充電インターフェースの温度が一定的な温度を超えた場合、制御ユニット１０７も高温保護策略を実行する必要があり、スイッチユニット１０２を切るように制御し、電源アダプターが電池を充電しないようにさせ、充電インターフェースへの高温保護を実現し、充電の安全性を向上させる。
勿論、本発明のもう一つの実施例において、前記コントローラーは前記制御ユニットと双方向通信して前記第１充電インターフェースの温度を取得し、前記第１充電インターフェースの温度が予め設定されたの保護温度より大きい場合に、前記充電制御スイッチ（図１３と図１４を参照）を閉じるように制御し、即ち端末側により充電制御スイッチを閉じ、電池の充電過程を閉じ、充電の安全性を向上させる。
具体的には、本発明の一つの実施例において、図８に示すように、電源アダプター１は、駆動ユニット１１０（例えば、ＭＯＳFＥＴドライブ）を更に含み、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の間に接続され、駆動ユニット１１０は制御信号に基づいてスイッチユニット１０２を切る又は閉じるように駆動する。勿論、なお、本発明の他の実施例において、駆動ユニット１１０は制御ユニット１０７に集積することができる。
また、図８に示すように、電源アダプター１は隔離ユニット１１１を更に含み、隔離ユニット１１１は駆動ユニット１１０と制御ユニット１０７の間に接続され、電源アダプター１の一次と二次の間の信号の隔離（又はトランス１０３の一次巻線と二次巻線の間の信号隔離）を実現する。ここで、隔離ユニット１１１は、オプトカプラ隔離方法を利用することができるが、他の隔離方法を利用することもできる。隔離ユニット１１１を設けることにより、制御ユニット１０７は、電源アダプター１の二次側（又はトランス１０３の二次巻線側）に設けられてもよく、これにより端末２と便利に通信することができ、電源アダプター１の空間デザインはより簡易になる。
勿論、本発明の他の実施例において、制御ユニット１０７も、駆動ユニット１１０も一次側に設けられることができ、この時、制御ユニット１０７とサンプリングユニット１０６の間に隔離ユニット１１１を設けることにより電源アダプター１の一次と二次の間の信号隔離を実現する、と理解される。
また、ここで、本発明の実施例において、制御ユニット１０７は二次側に設けられた場合、隔離ユニット１１１を設ける必要があり、隔離ユニット１１１は制御ユニット１０７に集積することもできる。つまり、一次から二次へ信号を伝達する又は二次から一次へ信号を伝達する場合、普通、隔離ユニットを設けることにより信号隔離する必要がある。
本発明の一つの実施例において、図９に示すように、電源アダプター１は補助巻線と給電ユニット１１２とを更に含み、補助巻線は変調された第１脈動波形の電圧に基づいて第４脈動波形の電圧を生成し、給電ユニット１１２は補助巻線に接続され、給電ユニット１１２（例えば、フィルタリングレギュレータモジュールと、電圧変換モジュール等）は第４脈動波形の電圧を変換して直流を出力するよう、それぞれ駆動ユニット１１０及び/又は制御ユニット１０７に給電する。給電ユニット１１２はフィルタリング小コンデンサ、レギュレータチップ等のデバイスからなり、第４脈動波形の電圧を処理して変換し、３.３∨又は５∨等低電圧直流を出力する。
つまり、駆動ユニット１１０の給電電源は、給電ユニット１１２が第４脈動波形の電圧を変換することにより取得することができ、制御ユニット１０７は一次側に設けた場合、その給電電源は給電ユニット１１２が第４脈動波形の電圧を変換して取得することができる。ここで、図９に示すように、制御ユニット１０７は一次側に設けた場合、給電ユニット１１２は２つの直流出力を提供し、駆動ユニット１１０と制御ユニット１０７とにそれぞれ給電し、制御ユニット１０７とサンプリングユニット１０６の間にオプトカプラ隔離ユニット１１１を設けることにより電源アダプター１の一次と二次の間の信号隔離を実現する。
制御ユニット１０７は、一次側に設けられ且つ駆動ユニット１１０を集積した場合、給電ユニット１１２は個別に制御ユニット１０７に給電する。制御ユニット１０７は二次側に設けられ、駆動ユニット１１０は一次側に設けられた場合、給電ユニット１１２は個別に駆動ユニット１１０に給電し、制御ユニット１０７の給電は二次により提供され、例えば、一つの給電ユニットにより第２整流ユニット１０４により出力された第３脈動波形の電圧を直流源に変換して制御ユニット１０７に供給する。
また、本発明の実施例において、第１整流ユニット１０１の出力端は複数の小コンデンサに並列連結され、フィルタリング作用がある。又は、第１整流ユニット１０１の出力端にＬＣフィルタ回路が接続される。
本発明のもう一つの実施例において、図１０に示すように、電源アダプター１は第１電圧検出ユニット１１３を更に含み、第１電圧検出ユニット１１３は、補助巻線と制御ユニット１０７とにそれぞれ接続され、第１電圧検出ユニット１１３は第４脈動波形の電圧を検出して電圧検出値を生成するためのものであり、ここで、制御ユニット１０７は電圧検出値に基づいて制御信号のデューティ比を調整する。
つまり、制御ユニット１０７は、第１電圧検出ユニット１１３により検出された補助巻線の出力電圧に基づいて、第２整流ユニット１０４の出力電圧を反映することができ、その後電圧検出値に基づいて制御信号のデューティ比を調整し、第２整流ユニット１０４の出力が電池の充電ニーズに一致する。
具体的には、本発明の一つの実施例において、図１１に示すように、サンプリングユニット１０６は、第１電流サンプリング回路１０６１と第１電圧サンプリング回路１０６２とを含む。ここで、第１電流サンプリング回路１０６１は第２整流ユニット１０４により出力された電流をサンプリングして電流サンプリング値を取得するためのものであり、第１電圧サンプリング回路１０６２は第２整流ユニット１０４により出力された電圧をサンプリングして電圧のサンプリング値を取得する。
好ましくは、第１電流サンプリング回路１０６１は、第２整流ユニット１０４の第１出力端の抵抗（電流検出抵抗）に接続された電圧をサンプリングして第２整流ユニット１０４出力の電流をサンプリングする。第１電圧サンプリング回路１０６２は、第２整流ユニット１０４の第１出力端と第２出力端の間の電圧をサンプリングして第２整流ユニット１０４により出力された電圧をサンプリングする。
また、本発明の一つの実施例において、図１１に示すように、第１電圧サンプリング回路１０６２は、ピーク電圧サンプリング保持ユニットと、ゼロ交差サンプリングユニット、リーケージユニットとＡＤサンプリングユニットとを含む。ピーク電圧サンプリング保持ユニットは第３脈動波形の電圧のピーク電圧をサンプリングして保持し、ゼロ交差サンプリングユニットは、第３脈動波形の電圧のゼロ交差点をサンプリングし、リーケージユニットは、ゼロ交差点した際にピーク電圧サンプリング保持ユニットをリーケージし、ＡＤサンプリングユニットは、ピーク電圧サンプリング保持ユニットにおけるピーク電圧をサンプリングして電圧のサンプリング値を取得する。
第１電圧サンプリング回路１０６２にピーク電圧サンプリング保持ユニットと、ゼロ交差サンプリングユニットと、リーケージユニットとＡＤサンプリングユニットとが設けられることにより、第２整流ユニット１０４により出力された電圧を正確にサンプリングすることができ、電圧のサンプリング値と第１脈動波形の電圧とを同期させ、即ち位相が同期し、振幅変化傾向が一致する。
本発明の一つの実施例によると、図１２に示すように、電源アダプター１は、第２電圧サンプリング回路１１４を更に含み、第２電圧サンプリング回路１１４は第１脈動波形の電圧をサンプリングするためのものであり、第２電圧サンプリング回路１１４は制御ユニット１０７に接続され、ここで、第２電圧サンプリング回路１１４によりサンプリングされた電圧値が第１の予め設定された電圧値より大きい場合、制御ユニット１０７はスイッチユニット１０２が第１の予め設定された時間を切るように制御して第１脈動波形におけるサージ電圧、スパイク電圧等に放電する。
図１２に示すように、第２電圧サンプリング回路１１４は、第１整流ユニット１０１の第１出力端と第２出力端とに接続され、第１脈動波形の電圧をサンプリングし、制御ユニット１０７は第２電圧サンプリング回路１１４によりサンプリングされた電圧値を判断し、第２電圧サンプリング回路１１４によりサンプリングされた電圧値が第１の予め設定された電圧値より大きいとすると、電源アダプター１は雷撃干渉を受け、サージ電圧が現れ、この時サージ電圧をリーケージして、充電の安全性と信頼性を確保し、制御ユニット１０７はスイッチユニット１０２が一定的な時間に開くように制御し、リーケージ通路を形成し、雷撃によるサージ電圧をリーケージし、雷撃のせいで電源アダプターが端末を充電する際に発生した干渉を防止し、端末を充電する際の安全性と信頼性とを向上させる。ここで、第１の予め設定された電圧値は実際的な状況により決定される。
本発明の一つの実施例において、電源アダプター１により端末２の電池２０２を充電する過程に、制御ユニット１０７は、サンプリングユニット１０６によりサンプリングされた電圧値が第２の予め設定された電圧値より大きい場合、スイッチユニット１０２を閉じるように制御し、即ち、制御ユニット１０７はサンプリングユニット１０６によりサンプリングされた電圧値の大きさを判断し、サンプリングユニット１０６によりサンプリングされた電圧値が第２の予め設定された電圧値より大きいとすると、電源アダプター１により出力された電圧が高すぎることを意味し、この際、制御ユニット１０７はスイッチユニット１０２を閉じるように制御し、電源アダプター１が端末２の電池２０２を充電しないようにさせ、即ち、制御ユニット１０７はスイッチユニット１０２を閉じることを制御して電源アダプター１の過電圧保護を実現し、充電の安全性を保証する。
勿論、本発明の一つの実施例において、前記コントローラー２０４は前記制御ユニット１０７と双方向通信して前記サンプリングユニット１０６によりサンプリングされた電圧値を取得し（図１３と図１４）、前記サンプリングユニット１０６によりサンプリングされた電圧値が第２の予め設定された電圧値より大きい場合、前記充電制御スイッチ２０３を閉じるように制御し、即ち端末２側により充電制御スイッチ２０３を閉じ、これにより電池２０２の充電過程も閉じ、充電の安全性を保証する。
また、制御ユニット１０７は、サンプリングユニット１０６によりサンプリングされた電流値が予め設定された電流値より大きい場合、スイッチユニット１０２を閉じるように制御し、即ち、制御ユニット１０７は、サンプリングユニット１０６によりサンプリングされた電流値の大きさを判断し、サンプリングユニット１０６によりサンプリングされた電流値が予め設定された電流値より大きい場合、電源アダプター１により出力された電流が大きすぎることを意味し、この際制御ユニット１０７はスイッチユニット１０２を閉じるように制御し、電源アダプター１が端末を充電しないようにさせ、即ち、制御ユニット１０７はスイッチユニット１０２を閉じることを制御することにより電源アダプター１の過電流保護を実現し、充電の安全性を保証する。
同様に、前記コントローラー２０４は、前記制御ユニット１０７と双方向通信してサンプリングユニット１０６によりサンプリングされた電流値を取得し（図１３と図１４）、前記サンプリングユニット１０６によりサンプリングされた電流値が予め設定された電流値より大きい場合、前記充電制御スイッチ２０３を閉じるように制御し、即ち端末２側により充電制御スイッチ２０３を閉じ、更に、電池２０２の充電過程を閉じ、充電の安全性を保証する。
ここで、第２の予め設定された電圧値と予め設定された電流値とは、いずれも実際的の状況により設定され又は制御ユニット（比如、電源アダプター１の制御ユニット１０７における、例えば、マイクロコントローラユニットＭＣＵ）の記憶に書き込むことができる。
本発明の実施例において、端末は移動端末例えば、携帯電話、移動電源（例えば、充電器ポー）と、マルチメディアプレーヤー、ラップトップ、ウェアラブル機器等であってもよい。
本発明の実施例に係る充電システムによると、電源アダプターが第３脈動波形の電圧を出力するように制御して、電源アダプターにより出力された第３脈動波形の電圧を直接に端末の電池に印加することにより、リップルの出力電圧/電流は直接に電池を急速充電する。ここで、リップルの出力電圧/電流の大きさは定期的に変換し、従来の定電圧定電流と比較して、リチウム電池のリチウム析出を低減させ、電池の使用寿命を向上させ、充電インターフェースの接点のアーク放電の確率と強度とを減少させ、充電インターフェースの寿命を向上させ、及び電池の分極効果を低減させ、充電速度を向上させ、電池の発熱を減少させ、端末が充電する時の安全性と信頼性を保証する。また、電源アダプターにより出力されたのは脈動波形の電圧であるから、電源アダプターに電解コンデンサを設ける必要はなく、電源アダプターを簡略化して小型化させるだけではなく、大幅にコストダウンすることもできる。また、第１電流サンプリング回路の２種類の電流サンプリングモードの交互切替により、電流検出機能の検出精度及びダイナミックレンジの両立性を保証することができ、適用範囲が拡大される。また、本発明の実施例は、端末と、前記端末を充電するための上記電源アダプターと、を含む充電システムをさらに提供する。
本発明の実施例に係る充電システムは、上記電源アダプターにより端末を充電し、このようにして、電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、第１コンデンサバンクを遮蔽することにより、第１コンデンサバンクが激しく充放電することを防止し、温度上昇を効果的に低減し、寿命を向上させることができる。また、第１コンデンサバンクは、単に小電力の第２充電モードをサポートするためのものであるので、大きい静電容量値が必要でなく、コンデンサの数及び体積を減少し、電源アダプターの体積を節約し、電力密度及び製品表現力を向上させ、電源アダプターの小型化設計に有利である。
本発明の実施例は電源アダプターをさらに提供し、前記電源アダプターは、入力された交流を整流して第１脈動波形の電圧を出力する第１整流ユニットと、制御信号に基づいて前記第１脈動波形の電圧を変調させるためのスイッチユニットと、変調された前記第１脈動波形の電圧に基づいて第２脈動波形の電圧を出力するためのトランスと、前記第２脈動波形の電圧を整流して第３脈動波形の電圧を出力するための第２整流ユニットと、前記第２整流ユニットに接続され、前記第１充電インターフェースは端末の第２充電インターフェースに接続される場合、前記第２充電インターフェースによって前記第３脈動波形の電圧を前記端末の電池に印加し、ここで、前記第２充電インターフェースは前記電池に接続される第１充電インターフェースと、第１電流サンプリングモード及び第２電流サンプリングモードを含み、前記第２整流ユニットにより出力された電流をサンプリングして、電流サンプリング値を取得するための第１電流サンプリング回路と、前記第１電流サンプリングモードと前記第２電流サンプリングモードとの間に切り替えるように前記第１電流サンプリング回路を制御するための切替スイッチユニットと、前記第１電流サンプリング回路、前記切替スイッチユニット及び前記スイッチユニットにそれぞれ接続され、前記制御信号を前記スイッチユニットに出力し、充電モードに基づいて、前記切替スイッチユニットを制御することにより、電流サンプリングモードを切り替えるように前記第１電流サンプリング回路を制御し、及び前記電流サンプリング値に基づいて、前記制御信号のデューティ比を調整して、前記第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすような制御ユニットと、を含む。
本発明の実施例に係る電源アダプターは、第１充電インターフェースによって第３脈動波形の電圧を出力し、端末の第２充電インターフェースによって第３脈動波形の電圧を端末の電池に印加し、これによりリップルの出力電圧/電流は直接に電池を急速充電する。ここで、リップルの出力電圧/電流の大きさは定期的に変換し、従来の定電圧定電流と比較して、リチウム電池のリチウム析出を低減させ、電池の使用寿命を向上させ、充電インターフェースの接点のアーク放電の確率と強度とを減少させ、充電インターフェースの寿命を向上させ、及び電池の分極効果を低減させ、充電速度を向上させ、電池の発熱を減少させ、端末が充電する時の安全性と信頼性を保証する。また、電源アダプターにより出力されたのは脈動波形の電圧であるから、電源アダプターに電解コンデンサを設ける必要はなく、電源アダプターを簡略化して小型化させるだけではなく、大幅にコストダウンすることもできる。また、第１電流サンプリング回路の２種類の電流サンプリングモードの交互切替により、電流検出機能の検出精度及びダイナミックレンジの両立性を保証することができ、適用範囲が拡大される。
図１５は本発明の実施例による端末用充電方法のフローチャートである。図１５に示すように、この端末用充電方法は以下のようなステップを含む。
Ｓ１は、電源アダプターの第１充電インターフェースが端末の第２充電インターフェースに接続された場合、電源アダプターに入力された交流を一次整流して第１脈動波形の電圧を出力する。
即ち、電源アダプターにおける第１整流ユニットにより入力された交流（即ち商用電、例えば、２２０∨、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の交流商用電を整流し、第１脈動波形の電圧（例えば、１００Ｈｚ又は１２０Ｈｚ）の饅頭形波の電圧を出力する。
Ｓ２は、スイッチユニットを制御して前記第１脈動波形の電圧を変調させ、トランスの変換により第２脈動波形の電圧を出力する。
ここで、スイッチユニットはＭＯＳトランジスタからなり、ＭＯＳトランジスタをＰＷＭ制御して饅頭形波の電圧をチョッピング変調する。その後、トランスにより変調された第１脈動波形の電圧カップリングを二次にカップリングし、二次巻線により第２脈動波形の電圧を出力する。
本発明の実施例において、高周波トランスを利用して変換し、このようにトランスの体積はとても小さくてもよく、これにより電源アダプターが大電力化、小型化することを実現することができる。
Ｓ３は、前記第２脈動波形の電圧を二次整流して第３脈動波形の電圧を出力し、ここで前記第２充電インターフェースによって前記第３脈動波形の電圧を端末の電池に印加して、端末電池を充電することを実現する。
本発明の一つの実施例において、第２整流ユニットにより第２脈動波形の電圧を二次整流し、第２整流ユニットはダイオード又はＭＯＳトランジスタからなり、二次同期整流を実現し、これにより変調された第１脈動波形と第３脈動波形とを同期させる。
Ｓ４は、第１電流サンプリング回路が二次整流された電流をサンプリングすることにより、電流サンプリング値を取得し、第１電流サンプリング回路が、第１電流サンプリングモードと、第２電流サンプリングモードと、を含む。
Ｓ５は、充電モードに基づいて、電流サンプリングモードを切り替えるように第１電流サンプリング回路を制御し、電流サンプリング値に基づいて、制御信号のデューティ比を調整して、第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たす。
本発明の一つの実施例によると、さらに、前記電流サンプリング値に基づいて前記制御信号の周波数を調整する。
なお、さらに、二次整流された電圧をサンプリングして電圧のサンプリング値を取得し、電圧のサンプリング値及び/又は電流のサンプリング値に基づいて、スイッチユニットを制御する制御信号のデューティ比を調整して、第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすこともできる。
なお、第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすとは、第３脈動波形の電圧と電流とが電池充電場合の充電電圧と充電電流とを満たすことである。つまり、サンプリングされ且つ電源アダプターにより出力された電圧及び/又は電流に基づいて制御信号（例えば、ＰＷＭ信号のデューティ比）を調整し、リアルタイムに第２整流ユニット１０４の出力を調整し、閉ループ調整制御を実現し、これにより第３脈動波形の電圧は端末の充電ニーズを満たし、電池が安全で信頼的に充電することが保証され、具体的に、図３に示すように、ＰＷＭ信号のデューティ比により電池に出力した充電電圧波形を調整し、図４Ａに示すように、ＰＷＭ信号のデューティ比により電池に出力した充電電流波形を調整する。
したがって、本発明の実施例において、スイッチユニットを制御することにより、整流された第１脈動波形の電圧即ちち饅頭形波の電圧を直接的にＰＷＭチョッピング変調し、高周波トランスに送信し、高周波トランスにより从一次カップリングから二次まで、それから、同期整流した後に、饅頭形波の電圧/電流に還元してもよく、台形波電圧/電流に変調してもよく、電池に直接的に送り込み、電池のを急速充電することを実現する。ここで、饅頭形波/台形波の電圧振幅は、ＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて調整し、電源アダプターの出力は電池の充電ニーズを満たす。これより、電源アダプターにおける一次の電解コンデンサ、二次の電解コンデンサをキャンセルすることができ、饅頭形波/台形波の電圧は直接的に電池を充電するから、電源アダプターの体積を減少させ、電源アダプターの小型化を実現し、大幅にコストダウンすることができる。
本発明の一つの実施例において、前記第１充電インターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信して、前記第１充電モードで前記端末を充電すると決定する場合に、前記第１電流サンプリングモードにあるように前記第１電流サンプリング回路を制御し、前記第１充電インターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信して、前記第２充電モードで前記端末を充電すると決定する場合に、前記第２電流サンプリングモードにあるように前記第１電流サンプリング回路を制御する。
本発明の一つの実施例によると、電圧のサンプリング値及び/又は電流のサンプリング値に基づいて制御信号の周波数を調整し、即ち、スイッチユニットに出力するＰＷＭ信号が持続的に出力してしばらく出力を停止させ、所定時間を停止した後再びＰＷＭ信号の出力を起動し、これにより電池に印加された電圧は断続的なものであり、電池の断続的に充電することを実現し、電池が連続的に充電する時に発熱がひどくて起こったセキュリティリスクを避けられ、電池充電の信頼性と安全性とを向上させる。ここで、スイッチユニットに出力された制御信号は図５に示したとおりである。
更に、上記端末用充電方法は、第１充電インターフェースによって端末と通信して端末の状態情報を取得し、端末の状態情報と、電圧のサンプリング値及び/又は電流のサンプリング値に基づいて制御信号のデューティ比を調整する。
つまり、第２充電インターフェースは第１充電インターフェースに接続された場合、電源アダプターと端末との間に互いに通信の問い合わせ命令を送信することができ、対応的な返信命令を受信してから、電源アダプターと端末との間に通信接続を作り、このように端末の状態情報を取得し、これにより充電モードと充電パラメータ（如充電電流、充電電圧）について端末と取り決め、充電過程を制御する。
本発明の一つの実施例によると、トランスの変換により第４脈動波形の電圧を生成し、第４脈動波形の電圧を検出して電圧検出値を生成し、電圧検出値に基づいて制御信号のデューティ比を調整する。
具体的には、トランスに補助巻線が更に設けられ、補助巻線は変調された第１脈動波形の電圧に基づいて第４脈動波形の電圧を生成し、このように、第４脈動波形の電圧を検出することにより電源アダプターの出力電圧を反映することができ、これにより電圧検出値に基づいて制御信号のデューティ比を調整し、電源アダプターの出力は電池の充電ニーズに一致する。
本発明の一つの実施例において、二次整流された電圧をサンプリングして電圧のサンプリング値を取得するステップは、前記二次整流后の電圧のピーク電圧をサンプリングして保持し、前記二次整流された電圧のゼロ交差点をサンプリングするステップと、前記ゼロ交差の際に前記ピーク電圧をサンプリングして保持されたピーク電圧サンプリング保持ユニットをリーケージするステップと、前記ピーク電圧サンプリング保持ユニットにおけるピーク電圧をサンプリングして前記電圧のサンプリング値を取得するステップとを含む。これにより、電源アダプターにより出力された電圧を正確にサンプリングし、電圧のサンプリング値と第１脈動波形の電圧とを同期させ、即ち位相と振幅変化傾向とを一致させる。
更に、本発明の一つの実施例において、上記端末用充電方法は、前記第１脈動波形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の予め設定された電圧値より大きい場合に前記スイッチユニットが第１の予め設定された時間に開くように制御し、第１脈動波形におけるサージ電圧を放電させる。
第１脈動波形の電圧をサンプリングして、その後サンプリングされた電圧値を判断することにより、サンプリングされた電圧値が第１の予め設定された電圧値より大きい場合、電源アダプターが雷撃干渉を受け、サージ電圧が現れ、この際サージ電圧をリーケージする必要があり、充電の安全性と信頼性を保証し、スイッチユニットが一定的な時間に開くするように制御し、リーケージ通路を形成し、雷撃によるサージ電圧をリーケージし、雷撃により電源アダプターが端末を充電した際に発生の干渉を防止し、端末を充電する際の安全性と信頼性を有効に向上させる。ここで、第１の予め設定された電圧値は実際的な状況により決定される。
本発明の一つの実施例によると、更に、第１充電インタフェーが端末と通信して充電モードを決定し、充電モードが第１充電モードであると決定された場合、端末の状態情報に基づいて第１充電モードに対応する充電電流及び/又は充電電圧を取得し、第１充電モードに対応する充電電流及び/又は充電電圧に基づいて、制御信号のデューティ比を調整する。ここで、充電モードは第１充電モードと第２充電モードとを含む。
つまり、現在の充電モードが第１充電モードであると決定された場合、取得された端末の状態情報（例えば、電池の電圧、電量、温度、端末の運転パラメータ、及び端末上に運転されているアプリケーションの消費電気量情報等）に基づいて、第１充電モードに対応する充電電流及び/又は充電電圧を取得し、その後取得された充電電流及び/又は充電電圧に基づいて制御信号のデューティ比を調整し、電源アダプターの出力は充電ニーズを満たし、電池の急速充電を実現する。
ここで、端末の状態情報は、電池の温度を含む。また、電池の温度が第１の予め設定された温度の閾値より大きく、又は電池の温度が第２の予め設定された温度の閾値より小さい場合、現在の充電モードが第１充電モードである場合、第１充電モードを第２充電モードに切り替え、ここで、第１の予め設定された温度の閾値は第２の予め設定された温度の閾値より大きい。即ち、電池の温度が低すぎる（例えば、対応的に第２の予め設定された温の度閾値より小さい）又は高過ぎる（例えば、対応的に第１の予め設定された温度の閾値より大きい）場合、いずれも急速充電が適用されていないから、第１充電モードを第２充電モードに切り替える必要がある。本発明の実施例において、第１の予め設定された温度の閾値と第２の予め設定された温度の閾値とは実際的な状況により決定される。
本発明の一つの実施例において、電池の温度が予め設定された高温保護閾値より大きい場合に、スイッチユニットを閉じるように制御し、即ち電池の温度が高温保護閾値を超えた場合、高温保護策略を利用する必要があり、スイッチユニットを閉じるように制御し、電源アダプターが電池を充電しないようにさせ、電池への高温保護を実現し、充電の安全性を向上させる。前記高温保護閾値は前記第１温度の閾値と異なってもよく、同じでもよい。好ましくは、前記高温保護閾値は前記第１温度の閾値より大きい。
本発明のもう一つの実施例において、前記端末は記電池の温度を取得することに用いられ、前記電池の温度が予め設定された高温保護閾値より大きい場合、前記電池を充電することを停止させるように制御し、即ち端末側により充電制御スイッチを閉じることにより、電池の充電過程を閉じ、充電の安全性を保証する。
また、本発明の一つの実施例において、この端末に用いられる方法は、前記第１充電インターフェースの温度を取得するステップを更に含み、前記第１充電インターフェースの温度が予め設定されたの保護温度より大きい場合、前記スイッチユニットを閉じるように制御する。即ち充電インターフェースの温度が一定的な温度を超えた場合、制御ユニットも高温保護策略を実行する必要があり、スイッチユニットを切るように制御し、電源アダプターが電池を充電しないようにさせ、充電インターフェースへの高温保護を実現し、充電の安全性を向上させる。
勿論、本発明のもう一つの実施例において、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信して前記第１充電インターフェースの温度を取得し、前記第１充電インターフェースの温度が予め設定されたの保護温度より大きい場合に、前記電池の充電を停止するように制御する。即ち端末側により充電制御スイッチを閉じ、電池の充電過程を閉じ、充電の安全性を向上させる。
また、電源アダプターが端末を充電する過程に、電圧のサンプリング値が第２の予め設定された電圧値より大きい場合、スイッチユニットを閉じるように制御する。即ち、電源アダプターが端末を充電する過程に、電圧のサンプリング値の大きさを判断し、電圧のサンプリング値が第２の予め設定された電圧値より大きいとすると、電源アダプターにより出力された電圧が高すぎることを意味し、この際スイッチユニットを制御することにより閉じ、電源アダプターが端末への充電を停止し、即ち、スイッチユニットを閉じるように制御して電源アダプターの過電圧保護を実現し、充電の安全性を保証する。
勿論、本発明の一つの実施例において、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信し前記電圧のサンプリング値を取得し、前記電圧のサンプリング値が第２の予め設定された電圧値より大きい場合、前記電池への充電を停止するように制御し、即ち端末側により充電制御スイッチを閉じるようにさせ、これにより電池の充電過程を閉じ、充電の安全性を保証する。
本発明の一つの実施例において、電源アダプターが端末を充電する過程中、前記電流サンプリング値が予め設定された電流値より大きい場合、前記スイッチユニットを閉じるように制御する。即ち、電源アダプターが端末を充電する過程に、電流サンプリング値の大きさを判断し、電流サンプリング値が予め設定された電流値より大きいとすると、電源アダプターにより出力された電流が大きすぎることを意味し、この際制御スイッチユニットを制御して閉じ、電源アダプターが端末への充電を停止し、即ち、スイッチユニットを閉じるように制御することにより電源アダプターの過電流保護を実現し、充電の安全性を保証する。
同様に、前記端末は前記第２充電インターフェースによって前記電源アダプターと双方向通信し前記電流サンプリング値を取得し、前記電流サンプリング値が予め設定された電流値より大きい場合、前記電池への充電を停止するように制御し、即ち端末側により充電制御スイッチを閉じることができ、これにより電池の充電過程を閉じ、充電の安全性を保証する。
ここで、第２の予め設定された電圧値も予め設定された電流値も実際的な状況により決定される。
本発明の実施例において、前記端末の状態情報は前記電池の電量と、前記電池の温度と、前記端末の電圧/電流と、前記端末のインターフェース情報と、前記端末の通路抵抗の情報等を含む。
具体的には、前記電源アダプターは端末にＵＳＢインターフェースによって接続され、このＵＳＢインターフェースは普通のＵＳＢインターフェースであってもよく、Ｍｉｃrｏ ＵＳＢインターフェースであってもよい。ＵＳＢインターフェースにおけるデータ線、即ち第１充電インターフェースにおけるデータ線は前記電源アダプターが前記端末との双方向通信のためのものであり、このデータ線はＵＳＢインターフェースにおけるＤ+線及び/又はＤ-線であってもよく、双方向通信とは、電源アダプターと端末との両方が情報の交互する意味をしている。
ここで、前記電源アダプターは前記ＵＳＢインターフェースにおけるデータ線を介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードで前記端末を充電すると決定する。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターは前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信し前記第１充電モードで前記端末を充電すると決定された場合、前記電源アダプターは前記端末に第１命令を送信し、前記第１命令は前記端末が前記第１充電モードを起動するか否かを問い合わせるためのものである。前記電源アダプターは前記端末から前記第１命令の返信命令を受信し、前記第１命令の返信命令は前記端末が前記第１充電モードを起動するように前記端末を指示するものである。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記端末に前記第１命令を送信する前に、前記電源アダプターは、前記端末との間に前記第２充電モードで充電し、前記第２充電モードの充電時間が予め設定された閾値より大きいと決定された後、前記電源アダプターは前記端末に前記第１命令を送信する。
なお、電源アダプターが前記第２充電モードの充電時間が予め設定された閾値より大きいと決定された後、電源アダプターは自身が電源アダプターであることが既に端末に認識され、急速充電問い合わせ通信を起動することができると考えられる、と理解される。
好ましくは、一つの実施例として、前記スイッチユニットを制御することにより前記電源アダプターが充電電流を前記第１充電モードに対応する充電電流に調整するように前記電源アダプターを制御し、前記電源アダプターは前記第１充電モードに対応する充電電流で前記端末を充電する前に、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードに対応する充電電圧を決定し、前記電源アダプターが充電電圧を前記第１充電モードに対応する充電電圧に調整するように制御する。
好ましくは、一つの実施例として、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードに対応する充電電圧を決定したステップは、前記電源アダプターが前記端末に第２命令を送信するステップであって、前記第２命令は、前記電源アダプターの現在出力電圧が前記第１充電モードの充電電圧として適切であるか否かを問い合わせるためのものであるステップと、前記電源アダプターが前記端末により送信された前記第２命令の返信命令を受信ステップであって、前記第２命令の返信命令は前記電源アダプターの現在出力電圧が適切や、やや高いか又はやや低いかを指示するためのものであるステップと、前記電源アダプターが前記第２命令の返信命令に基づいて、前記第１充電モードの充電電圧を決定するステップとを含む。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが充電電流を前記第１充電モードに対応する充電電流に調整するように制御する前に、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードに対応する充電電流を決定する。
好ましくは、一つの実施例として、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電モードに対応する充電電流を決定するステップは、前記電源アダプターが前記端末に第３命令を送信するステップであって、前記第３命令は前記端末の現在サポートする最大充電電流を問い合わせるためのものであるステップと、前記電源アダプターが前記端末により送信された前記第３命令の返信命令を受信するステップであって、前記第３命令の返信命令は前記端末の現在サポートする最大充電電流を指示するステップと、前記電源アダプターが前記第３命令の返信命令に基づいて、前記第１充電モードの充電電流を決定するステップとを含む。
電源アダプターは、上記最大充電電流を直接的に第１充電モードの充電電流と決定するか、又は充電電流を当該最大充電電流のある電流値より小さくすることができる。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記第１充電モードで前記端末を充電する過程に、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信し、前記スイッチユニットを制御することにより前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を絶え間なく調整する。
ここで、電源アダプターは端末の現在状態情報を絶え間なく問い合わせることができ、例えば、端末の電池電圧や、電池電量等を問い合わせして、これにより充電電流を絶え間なく調整する。
好ましくは、一つの実施例として、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信し、前記スイッチユニットを制御することにより前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を絶え間なく調整するステップは、電源アダプターが前記端末に第４命令を送信するステップであって、前記第４命令は前記端末内の電池の現在電圧を問い合わせるためのものであるステップと、電源アダプターが前記端末により送信された前記第４命令の返信命令を受信するステップであって、前記第４命令の返信命令は前記端末内の電池の現在電圧を指示するためのものであるステップと、電源アダプターが前記電池の現在電圧に基づいて、前記スイッチユニットを制御することにより充電電流を調整するステップとを含む。
好ましくは、一つの実施例として、前記電池の現在電圧に基づいて、前記スイッチユニットを制御することにより前記充電電流を調整するステップは、前記電池の現在電圧、及び予め設定されたの電池電圧値と充電電流値の対応関係に基づいて、前記スイッチユニットを制御することにより前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を前記電池の現在電圧に対応する充電電流値に調整するステップを含む。
具体的には、電源アダプターは、電池電圧値と充電電流値の対応関係を予め記憶することができる。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記第１充電モードで前記端末を充電する過程に、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信し、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良が発生したか否かを決定し、ここで、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良が発生されたと決定される場合、前記電源アダプターが前記第１充電モードから退出するように制御する。
好ましくは、一つの実施例として、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良が発生されたと決定される前に、前記電源アダプターは、前記端末から前記端末の通路抵抗を指示するための情報を受信し、ここで、前記電源アダプターが前記端末に第４命令を送信し、前記第４命令は前記端末内の電池の電圧を問い合わせるためのものであり、
前記電源アダプターが前記端末により送信された前記第４命令の返信命令を受信し、前記第４命令の返信命令は前記端末内の電池を指示するための電圧であり、
前記電源アダプターの出力電圧と前記電池の電圧とに基づいて、前記電源アダプターから前記電池までの通路抵抗を決定し、
前記電源アダプターから前記電池までの通路抵抗と、前記端末までの通路抵抗と、前記電源アダプターと前記端末との間の充電線線路の通路抵抗とに基づいて、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良が発生したか否かを決定する。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記第１充電モードから退出するように制御する前に、前記端末に第５命令を送信し、前記第５命令は前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間の接触不良を指示するためのものである。
電源アダプターは第５命令を送信完了すると、第１充電モードから退出するか、又はリセットされることができる。
以上、電源アダプターの視点から本発明の実施例による急速充電過程を詳しく説明し、以下、端末の視点から本発明の実施例による急速充電過程を説明する。
本発明の実施例において、前記端末は第２充電モードと第１充電モードとをサポートし、ここで前記第１充電モードの充電電流は前記第２充電モードの充電電流より大きく、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信して前記電源アダプターが前記第１充電モードで前記端末を充電すると決定するようにさせ、ここで、前記電源アダプターは前記第１充電モードに対応する充電電流に基づいて出力し、前記端末内の電池を充電する。
好ましくは、一つの実施例として、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信をおこなって前記電源アダプターが前記第１充電モードで前記端末を充電するステップは、前記端末が前記電源アダプターにより送信された第１命令を受信するステップであって、前記第１命令は前記端末が前記第１充電モードを起動するか否かを問い合わせるためのものであるステップと、前記端末が、前記電源アダプターに前記第１命令の返信命令を送信するステップであって、前記第１命令の返信命令は前記端末が前記第１充電モードの起動を同意するためのものであるステップとを、含む。
好ましくは、一つの実施例として、前記端末が前記電源アダプターにより送信された第１命令を受信する前に、前記端末と前記電源アダプターとの間に前記第２充電モードで充電し、前記電源アダプターは前記第２充電モードの充電時間が予め設定された閾値より長いであることを決定した後后、前記端末は前記電源アダプターにより送信された前記第１命令を受信する。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターは前記第１充電モードに対応する充電電流に基づいて出力し、前記端末内の電池を充電する前に、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信し、前記電源アダプターが前記第１充電モードに対応する充電電圧を決定するようにする。
好ましくは、一つの実施例として、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信し、前記電源アダプターが前記第１充電モードに対応する充電電圧を決定するこステップは、前記端末が前記電源アダプターにより送信された第２命令を受信するステップであって、前記第２命令は前記電源アダプターの現在出力電圧が前記第１充電モードの充電電圧として適切するか否かを問い合わせるためのものであるステップと、前記端末が前記電源アダプターに前記第２命令の返信命令を送信するステップであって、前記第２命令の返信命令は前記電源アダプターの現在出力電圧が適切か、やや高いか又はやや低いかを指示するためのものであるステップとを含む。
好ましくは、一つの実施例として、前記端末が前記電源アダプターから前記第１充電モードに対応する充電電流を受信して、前記端末内の電池を充電する前に、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信し、前記電源アダプターにより前記第１充電モードに対応する充電電流を決定するようにする。
ここで、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信し、前記電源アダプターが前記第１充電モードに対応する充電電流を決定するステップは、前記端末が前記電源アダプターにより送信された第３命令を受信するステップであって、前記第３命令は前記端末現在サポートの最大充電電流を問い合わせるためのものであるステップと、前記端末が前記電源アダプターに前記第３命令の返信命令を送信するステップであって、前記第３命令の返信命令は前記端末現在サポートの最大充電電流を指示して、前記電源アダプターが前記最大充電電流により前記第１充電モードに対応する充電電流を決定するためのものであるステップとを含む。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記第１充電モードで前記端末を充電する過程に、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信し、前記電源アダプターは前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を絶え間なく調整させる。
ここで、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信し、前記電源アダプターは前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を絶え間なく調整するステップは、前記端末が前記電源アダプターにより送信された第４命令を受信ステップであって、前記第４命令は前記端末内の電池の現在電圧を問い合わせるためのものであるステップと、前記端末が前記電源アダプターに前記第４命令の返信命令を送信するステップであって、前記第４命令の返信命令は前記端末内の電池の現在電圧を指示し、前記電池の現在電圧に基づいて、前記電源アダプターが電池に出力した充電電流を絶え間なく調整するためのものであるステップとを含む。
好ましくは、一つの実施例として、前記電源アダプターが前記第１充電モードで前記端末を充電する過程に、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信し、前記電源アダプターが前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良があるか否かを決定するようにする。
ここで、端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信し、前記電源アダプターが前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良が発生したか否かを決定するステップは、前記端末が前記電源アダプターにより送信された第４命令を受信するステップであって、前記第４命令は前記端末内の電池の現在電圧を問い合わせるためのものであるステップと、前記端末が前記電源アダプターに前記第４命令の返信命令を送信するステップであって、前記第４命令の返信命令は前記端末内の電池の現在電圧を指示して、前記電源アダプターが前記電源アダプターの出力電圧と前記電池の現在電圧に基づいて、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良が発生したか否かを決定するステップとを含む。
好ましくは、一つの実施例として、前記端末は前記電源アダプターにより送信された第５命令を受信し、前記第５命令は前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間の接触不良を指示するためのものである。
第１充電モードを起動して使用するために、電源アダプターは急速充電通信の流れを端末と行うことができ、一回又は数回のハンドシェークにより、電池の急速充電を実現する。以下に、具体的に、図６を参照すると、本発明の実施例による急速充電通信の流れ、及び急速充電過程に含まれた各段階を詳しく説明する。図６に示された通信ステップ又は操作はただ例示的なものであり、本発明の実施例は他の操作又は図６にしめされた様々な操作の変形を更に実行することができる、と理解されるべきである。また、図６における各段階は図６に示されたような順序と異なる順序で実行することもでき、且つ図６における全部操作を実行するものではない。
以上より、本発明の実施例による端末用充電方法は、電源アダプターが充電ニーズを満たすほどの第３脈動波形の電圧を出力するように電源アダプターを制御して、電源アダプターにより出力された第３脈動波形の電圧を直接に端末の電池に印加することにより、リップルの出力電圧/電流は直接に電池を急速充電する。ここで、リップルの出力電圧/電流の大きさは定期的に変換し、従来の定電圧定電流と比較して、リチウム電池のリチウム析出を低減させ、電池の使用寿命を向上させ、充電インターフェースの接点のアーク放電の確率と強度とを減少させ、充電インターフェースの寿命を向上させ、及び電池の分極効果を低減させ、充電速度を向上させ、電池の発熱を減少させ、端末が充電する時の安全性と信頼性を保証する。また、電源アダプターにより出力されたのは脈動波形の電圧であるから、電源アダプターに電解コンデンサを設ける必要はなく、電源アダプターを簡略化して小型化させるだけではなく、大幅にコストダウンすることもできる。また、第１電流サンプリング回路の２種類の電流サンプリングモードの交互切替により、電流検出機能の検出精度及びダイナミックレンジの両立性を保証することができ、適用範囲が拡大される。
本発明の一つの実施例によると、端末用充電方法をさらに提供する。電源アダプターによって前記端末を充電し、前記電源アダプターの二次側には、第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが接続される。図１６に示すように、当該充電方法は、
入力された交流を一次整流して、第１脈動波形の電圧を出力するステップＳ１６０１と、
電源アダプターにおけるスイッチユニットを制御することにより、第１脈動波形の電圧を変調し、トランスの変換により第２脈動波形の電圧を出力するステップＳ１６０２と、
第２脈動波形の電圧を二次整流して、第３脈動波形の電圧を出力するステップＳ１６０３と、
二次整流された出力電流をサンプリングして、電流サンプリング値を取得し、電源アダプターが第１充電モードに入る場合、電流サンプリング値に基づいて、電源アダプターの出力電流を判断するステップＳ１６０４と、
電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、第１コンデンサバンクを遮蔽するステップＳ１６０５と、
電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、第１コンデンサバンクを動作させるステップＳ１６０６と、を含む。
電源アダプターを制御することにより、電源アダプターの出力電流波形を調節することができ、具体的には、図２Ｃに示すように、電源アダプターの電流波形が台形波に類似する波形となるようにする。本発明の実施例において、電源アダプターの出力電流が平坦部にあり、具体的には、電源アダプターの出力電流波形が台形波の安定して変動しない段階を指す。
電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、第１コンデンサバンクを回路に接続し、この場合、第１コンデンサバンクが外部のＡＣ周波数リップルを感知できず、第１コンデンサバンクに吸收されるのは、全部高周波スイッチングリップルであり、このようにして、第１コンデンサバンクの温度上昇があまり高くないことを保証することができ、同時に、フィルタリング効果を向上させることができる。
本発明の一つの実施例によると、前記第１コンデンサバンクは、複数の並列接続される固体コンデンサを含み、前記第２コンデンサバンクは、複数の並列接続されるセラミックコンデンサを含む。
また、前記電源アダプターは、選択スイッチをさらに含み、前記選択スイッチの一端は、前記第１コンデンサバンクに接続され、前記選択スイッチの他端が接地され、前記選択スイッチの制御端は、前記制御ユニットに接続され、前記電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、前記選択スイッチがオフになるように制御して、前記電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、前記選択スイッチがオンになるように制御する。
つまり、電源アダプターが第１充電モード、即ち急速充電モードに入る場合、前記選択スイッチ、例えば、ＭＯＳＦＥＴを制御する。電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、ＭＯＳＦＥＴをオフにし、第１コンデンサバンクの固体コンデンサの負極を大地ＧＮＤから切断させ、固体コンデンサを遮蔽し、第２コンデンサバンクのセラミックコンデンサにフィルタリング作用を奏させ、電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、ＭＯＳＦＥＴをオンにし、第１コンデンサバンクの固体コンデンサを回路に接続し、フィルタリング動作を行うようにする。
ＭＯＳＦＥＴのスイッチング信号波形と、電源アダプターの出力電流波形とは、図２Ｃに示すように、ハイレベルの場合、ＭＯＳＦＥＴをオンにし、ローレベルの場合、ＭＯＳＦＥＴをオフにする。
本発明の一つの実施例において、前記電源アダプターが第２充電モードに入る場合、前記第１コンデンサバンクを動作させ、前記第１充電モードの充電速度は、前記第２充電モードの充電速度より大きい。
つまり、電源アダプターが第２充電モード、即ち一般充電モードに入る場合、前記選択スイッチ、例えば、ＭＯＳＦＥＴを制御し、すなわち、ＭＯＳＦＥＴをオンにし、第１コンデンサバンクの固体コンデンサの負極を大地ＧＮＤに接続し、固体コンデンサを動作させ、この場合、第１コンデンサバンクの固体コンデンサと、第２コンデンサバンクのセラミックコンデンサとは、同時に動作して、小電力５Ｖの出力を提供することができ、固体コンデンサは、主に電源アダプターの入力電圧が波の谷にある場合の出力電力を提供し、電源アダプターの出力負荷が小さいため、固体コンデンサの温度上昇は、制御可能であり、セラミックコンデンサは、フィルタリング・ノイズリダクションという作用を奏する。
そのため、電源アダプターが、第２充電モードの場合、直流５Ｖを出力することができ、また、負荷がかかってもよいように、第１コンデンサバンクの固体コンデンサは、完全に除去することができないが、本発明の実施例の電源アダプターは、一つのＭＯＳＦＥＴで固体コンデンサをイネーブルして、第１充電モードの場合、固体コンデンサが動作状態にあるようにし、電源アダプターが第１充電モードに入った後、電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジや、立ち下がりエッジにある場合、固体コンデンサを遮蔽し、固体コンデンサが激しく充放電することを防止し、固体コンデンサの温度上昇があまり高くないことを保証する。
本発明の一つの実施例において、前記電源アダプターは、電源線とデータ線とを含む第１充電インターフェースをさらに含み、前記電源線は端末の電池を充電するためのものであり、前記データ線は前記端末と通信するためのものであり、前記第１充電インターフェースが前記端末の第２充電インターフェースに接続される場合、前記端末と通信することにより、充電モードを決定し、前記充電モードは、第１充電モードと、第２充電モードとを含む。
また、前記電源アダプターが前記第１充電モードに入る場合、前記電源アダプターは、前記第２充電インターフェースを介して前記第３脈動波形の電圧を前記端末の電池に印加し、前記第２充電インターフェースは、前記電池に接続される。本発明の実施例に係る端末用充電方法は、電源アダプターの二次側に第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが設けられ、二次整流された出力電流をサンプリングして、電流サンプリング値を取得することにより、電源アダプターが第１充電モードに入る場合、電流サンプリング値に基づいて、電源アダプターの出力電流を判断し、電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、第１コンデンサバンクを遮蔽し、第１コンデンサバンクが激しく充放電することを防止し、温度上昇を効果的に低減し、寿命を向上させることができる。電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、第１コンデンサバンクを動作させ、このようにして、第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが同時に動作し、フィルタリング効果を大幅に向上させ、電源アダプターが安定的かつ信頼的に作動することを確保し、充電効果を向上させる。
本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「逆時計回り」、「軸方向」、「半径方向」、「周方向」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本発明を便利にまたは簡単に説明するために使用されるものであり、指定された装置又は部品が特定の方位にあり、特定の方位において構造され操作されると指示又は暗示するものではないので、本発明に対する限定と理解してはいけない。
一方、「第１」、「第２」との用語はただし説明の目的のためであり、相対的な重要性を指示又は暗示したり或いは指定された技術的特徴の数量を暗黙的に指定すると理解してはいけない。よって、「第１」、「第２」と限定されている特徴は、少なくとも一つの当該特徴を含んでいることを、明示又は暗黙的に指定している。本発明の説明で、特に明確で具体的に限定しない限り、「複数」との意味は少なくとも二つであり、例えば、二つ、三つなどである。
なお、本発明の説明において、明確な規定と限定がない限り、「取り付け」、「互いに接続」、「接続」、「固定」の用語の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、あるいは一体的な接続でも可能である。机械的な接続や、電気的な接続も可能である。直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することや、二つの部品の内部が連通することや、あるいは二つの部品の間に相互の作用関係があることも可能である。当業者にとって、具体的な場合により上記用語の本発明においての具体的な意味を理解することができる。
本発明において、明確な規定と限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあることは、第１特徴と第２特徴とが直接的に接触することを含んでもよく、第１特徴と第２特徴とが直接的に接触することではなくそれらの間の別の特徴を介して接触することを含んでもよい。また、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」又は「上面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上及び斜め上にあることを含むか、或いは、単に第１特徴の水平高さが第２特徴より高いことだけを表す。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」又は「下面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真下及び斜め下にあることを含むか、或いは、単に第１特徴の水平高さが第２特徴より低いことだけを表す。
本明細書の説明において、「一つの実施形態例」、「一部の実施形態例」、「例」、「具体的な示例」、或いは「一部の示例」などの用語を参考した説明とは、当該実施形態例或いは示例に結合して説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴が、本発明の少なくとも一つの実施形態例或いは示例に含まれることである。本明細書において、上記用語に対する例示的な説明描写は、必ずしも同じ実施形態例或いは示例を示すことではない。また又、説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴は、いずれか一つ或いは複数の実施形態例又は示例において適切に結合することができる。なお、お互いに矛盾しない場合、当業者は本明細書で描写された異なる実施例或いは示例、及び異なる実施例或いは示例の特徴を結合且つ組み合わせることができる。
本文に記載された実施例により説明された各例のユニット及び計算方法ステップを組み合わせすると、電子ハードウェア、或いはコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアの組み合わせに基づいて実現されることは、当業者に意識されるべきである。これらの機能は、ハードウェアの方式に基づいて実行されるか、又はソフトウェアの方式に基づいて実行されるかは、技術案の特定応用及びデザイン制限条件に次第である。プロの技術者は各特定された応用について異なる方法で説明された機能を実現することができるが、この実現は本発明の範囲を超えるべきではない。
便利で簡潔に説明するために、上記説明されたシステムと、装置とユニットとの具体的な作動過程は、前記方法実施例における対応的な過程を参照することができるから、ここで詳しく説明しないようにすることは、当業者にはっきり理解されるべきである。
本願に提供されたいくつの実施例において、記載されたシステムと、装置と方法は、他の方式により実現されると理解される。例えば、以上説明された装置はただ例示的なもので、例えば、前記ユニットの分割は、ただロジック機能の分割であり、実際的に実現される際に他の分割方式があってもよく、例えば、複数のユニット又は組立品を組み合わせて別のシステムに集積したり、一部の特徴が無視されたり、実行されなかったりする。なお、表示又は検討された互いのカップリング又は直接カップリング又は通信接続は一部のインターフェースや、装置又はユイットを介する間接的なカップリング又は通信接続であってもよく、電気的、機械的又は他の形でもよい。
前記分離部品として説明されたユニットは物理上の分離でもよく、物理上の分離ではなくてもよく、ユニットとして表示された部品は、物理上のユニットでもよく、物理上のユニットでもよく、即ち、一つの場所に位置してもよく、複数のネットワークユニットに分配してもよい。実際的な需要に応じてその中の一部又は全部ユニットにより本実施例の方案の目的を実現する。
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中することができ、各ユニットの単独した物理存在であってもよく、２つ又は２つ以上のユニットを一つのユニットに集中することもできる。
前記機能はソフトウェア機能ユニットの形で実現されて独立した製品として販売又は使用された場合、コンピュータ読み取り可能な記憶メディアに記憶されることができる。このような理解に基づいて、本発明の技術案は本質上に又は従来技術に貢献した部分又はこの技術案の一部はソフトウェア製品の形で体現することができ、このコンピュータソフトウェア製品は一つの記憶メディアに記憶され、若干の命令を含んで一つのコンピュータ機器（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイス等）により本発明の各実施例に記載の方法の全部又は一部のステップを実行する。前記記憶メディアは、ＵＳＢ、リムーバブルハードディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ-Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ディスク、またはディスク等各種の、プログラムコードを記憶するための媒体を含む。
以上、本発明の実施例を示して説明したが、上記実施例は例示的なもので、本発明を限定するものであると理解してはいけない。当業者は、本発明の範囲内で、上記実施例に対して各種の変化、補正、切り替え及び変形することができる。

Claims (15)

  1. 電源アダプターであって、
    入力された交流を整流して第１脈動波形の電圧を出力するための第１整流ユニットと、
    制御信号に基づいて、前記第１脈動波形の電圧を変調するためのスイッチユニットと、
    変調された後の第１脈動波形の電圧に基づいて、第２脈動波形の電圧を出力するためのトランスと、
    前記第２脈動波形の電圧を整流して第３脈動波形の電圧を出力するための第２整流ユニットと、
    前記第２整流ユニットの出力電流をサンプリングして、電流サンプリング値を取得するための第１電流サンプリング回路と、
    前記第２整流ユニットの出力端にそれぞれ接続される第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクと、
    前記第１電流サンプリング回路と前記スイッチユニットとにそれぞれ接続され、前記制御信号を前記スイッチユニットに出力し、前記電源アダプターが第１充電モードに入る場合、前記電流サンプリング値に基づいて、前記電源アダプターの出力電流を判断するための制御ユニットと、
    を含み、
    前記電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、前記制御ユニットが前記第１コンデンサバンクを遮蔽し、
    前記電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、前記制御ユニットは、前記第１コンデンサバンクを動作させる、
    ことを特徴とする電源アダプター。
  2. 前記第１コンデンサバンクは、複数の並列接続される固体コンデンサを含み、
    前記第２コンデンサバンクは、複数の並列接続されるセラミックコンデンサを含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の電源アダプター。
  3. 前記電源アダプターは、選択スイッチをさらに含み、前記選択スイッチの一端は、前記第１コンデンサバンクの一端に接続され、前記選択スイッチの他端が接地され、前記選択スイッチの制御端は、前記制御ユニットに接続され、
    前記第１コンデンサバンクの他端は、前記第２整流ユニットの出力端に接続される、
    ことを特徴とする請求項１に記載の電源アダプター。
  4. 前記電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、前記制御ユニットは、前記選択スイッチをオフになるように制御し、
    前記電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、前記制御ユニットは、前記選択スイッチをオンになるように制御する、
    ことを特徴とする請求項３に記載の電源アダプター。
  5. 前記選択スイッチは、ＭＯＳトランジスタである、
    ことを特徴とする請求項３に記載の電源アダプター。
  6. 前記電源アダプターが第２充電モードに入る場合、前記制御ユニットは、前記第１コンデンサバンクを動作させ、
    前記第１充電モードの充電速度は、前記第２充電モードの充電速度より大きい、
    ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電源アダプター。
  7. 前記電源アダプターは、前記第２整流ユニットの出力端に接続される第１充電インターフェースをさらに含み、
    前記第１充電インターフェースは、端末の電池を充電するための電源線と、前記端末と通信するためのデータ線とを含み、
    前記制御ユニットは、前記第１充電インターフェースが前記端末の第２充電インターフェースに接続される場合、前記端末と通信することにより、充電モードを決定し、
    前記充電モードは、第１充電モードと、第２充電モードとを含む、
    ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電源アダプター。
  8. 前記電源アダプターが前記第１充電モードに入る場合、前記電源アダプターは、前記第２充電インターフェースを介して前記第３脈動波形の電圧を前記端末の電池に印加し、
    前記第２充電インターフェースは、前記電池に接続される、
    ことを特徴とする請求項７に記載の電源アダプター。
  9. 充電システムであって、
    端末と、
    前記端末を充電するための請求項１〜８のいずれかに記載の電源アダプターと、
    を含む、
    ことを特徴とする充電システム。
  10. 端末用充電方法であって、電源アダプターによって前記端末を充電し、前記電源アダプターの二次側には、第１コンデンサバンク及び第２コンデンサバンクが接続され、
    前記充電方法は、
    入力された交流を一次整流して第１脈動波形の電圧を出力するステップと、
    前記電源アダプターにおけるスイッチユニットを制御することにより、前記第１脈動波形の電圧を変調し、トランスの変換により第２脈動波形の電圧を出力するステップと、
    前記第２脈動波形の電圧を二次整流して、第３脈動波形の電圧を出力するステップと、
    二次整流された出力電流をサンプリングして、電流サンプリング値を取得し、前記電源アダプターが第１充電モードに入る場合、前記電流サンプリング値に基づいて、前記電源アダプターの出力電流を判断するステップと、
    前記電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、前記第１コンデンサバンクを遮蔽するステップと、
    前記電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、前記第１コンデンサバンクを動作させるステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする端末用充電方法。
  11. 前記第１コンデンサバンクは、複数の並列接続される固体コンデンサを含み、
    前記第２コンデンサバンクは、複数の並列接続されるセラミックコンデンサを含む、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の端末用充電方法。
  12. 前記電源アダプターは、選択スイッチをさらに含み、前記選択スイッチの一端は、前記第１コンデンサバンクの一端に接続され、前記選択スイッチの他端が接地され、前記選択スイッチの制御端は、前記制御ユニットに接続され、
    前記電源アダプターの出力電流が立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジにある場合、前記制御ユニットは、前記選択スイッチをオフになるように制御し、
    前記電源アダプターの出力電流が平坦部にある場合、前記制御ユニットは、前記選択スイッチをオンになるように制御する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の端末用充電方法。
  13. 前記電源アダプターが第２充電モードに入る場合、前記第１コンデンサバンクを動作させ、
    前記第１充電モードの充電速度は、前記第２充電モードの充電速度より大きい、
    ことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の端末用充電方法。
  14. 前記電源アダプターは、電源線とデータ線とを含む第１充電インターフェースをさらに含み、前記電源線は端末の電池を充電するためのものであり、前記データ線は前記端末と通信するためのものであり、
    前記第１充電インターフェースが前記端末の第２充電インターフェースに接続される場合、前記端末と通信することにより、充電モードを決定し、
    前記充電モードは、第１充電モードと、第２充電モードとを含む、
    ことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の端末用充電方法。
  15. 前記電源アダプターが前記第１充電モードに入る場合、前記電源アダプターは、前記第２充電インターフェースを介して前記第３脈動波形の電圧を前記端末の電池に印加し、
    前記第２充電インターフェースは、前記電池に接続される、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の端末用充電方法。
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