JP2019533976A - 電源供給機器及び充電制御方法 - Google Patents

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Abstract

電源供給機器及び充電制御方法を提供する。当該電源供給機器は、1次変換回路と、2次変換回路と、トランスと、入力端がインダクタンス素子の両端に接続され、インダクタンス素子のインピーダンスに基づいて、電源供給機器の出力電流をサンプリングして、電源供給機器の出力電流の電流サンプリング値を取得し、電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック制御回路と、フィードバック制御回路の出力端に接続され、フィードバック信号に基づいて、1次変換回路からトランスを介して2次変換回路にカップリングされる電力を調整する電力調整回路と、を含む。当該電源アダプターは、回路部品数が少なく、回路損失が低いという利点がある。

Description

本出願は充電技術分野に関し、さらに具体的には、電源供給機器及び充電制御方法に関するものである。
電源供給機器は、入力された交流電流(例えば、商用電源)を充電対象機器への充電に適する電圧及び/又は電流に変換する機能を実現することができる。
上記機能を実現するために、電源供給機器は、通常1次変換回路と、2次変換回路と、1次変換回路と2次変換回路との間に位置するトランスとを含む。電源供給機器の2次変換回路には、通常、例えば、2次整流用素子、2次フィルタリング用素子、電流検出用素子などの多数の回路素子が接続されるため、2次変換回路の構造が複雑で、電力損失が比較的大きい。
本出願は、電源供給機器の2次変換回路の構造を簡素化し、2次変換回路の電力損失を低減することができる電源供給機器及び充電制御方法を提供する。
一様態は、電源供給機器であって、入力された交流電流を1次整流及び/又は1次フィルタリングする1次変換回路と、2次フィルタリング用インダクタンス素子を含み、前記1次変換回路によりカップリングされた電力を2次整流及び2次フィルタリングして、前記電源供給機器の出力電流を生成する2次変換回路と、前記1次変換回路と前記2次変換回路との間に位置し、前記1次変換回路の出力電力を前記2次変換回路にカップリングするトランスと、を含み、入力端が前記インダクタンス素子の両端に接続され、前記インダクタンス素子のインピーダンスに基づいて、前記電源供給機器の出力電流をサンプリングして、前記電源供給機器の出力電流の電流サンプリング値を取得し、前記電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック制御回路と、前記フィードバック制御回路の出力端に接続され、前記フィードバック信号に基づいて、前記1次変換回路から前記トランスを介して前記2次変換回路にカップリングされる電力を調整する電力調整回路と、をさらに含む電源供給機器を提供する。
他の様態は、電源供給機器に適用する充電制御方法であって、前記電源供給機器が、入力された交流電流を1次整流及び/又は1次フィルタリングする1次変換回路と、2次フィルタリング用インダクタンス素子を含み、前記1次変換回路によりカップリングされた電力を2次整流及び2次フィルタリングして、前記電源供給機器の出力電流を生成する2次変換回路と、前記1次変換回路と前記2次変換回路との間に位置し、前記1次変換回路の出力電力を前記2次変換回路にカップリングするトランスと、を含み、入力端が前記インダクタンス素子の両端に接続され、前記インダクタンス素子のインピーダンスに基づいて、前記電源供給機器の出力電流をサンプリングして、前記電源供給機器の出力電流の電流サンプリング値を取得し、前記電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック制御回路と、前記フィードバック制御回路の出力端に接続され、前記フィードバック信号に基づいて、前記1次変換回路から前記トランスを介して前記2次変換回路にカップリングされる電力を調整する電力調整回路と、をさらに含み、前記電源供給機器の出力電圧及び/又は出力電流が充電対象機器の電池の現在の充電段階とマッチングされるように、前記充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御するステップを含む充電制御方法を提供する。
本出願により提供される技術案は、2次変換回路における2次フィルタリング用インダクタンス素子のインピーダンスを利用して、電源供給機器の出力電流をサンプリングし、2次変換回路における電流検出抵抗器が除去されることにより、電源供給機器の2次変換回路の部品数及び電力損失を簡素化する。
本発明の実施例に係る電源供給機器の概略構造図である。 本発明の実施例に係る電源供給機器の回路構造を例示する図である。 本発明の実施例に係る充電システムの概略構造図である。 本発明の実施例に係る電源供給機器と充電対象機器との間の通信プロセスの概略図である。 本発明の実施例に係る充電制御方法の概略フローチャートである。
図1を参照して、本発明の実施例について以下に詳しく説明する。
図1に示すように、本発明の実施例に係る電源供給機器1は、1次変換回路11と、2次変換回路12と、1次変換回路11と2次変換回路12との間に位置するトランス13とを含むことができる。1次変換回路11は、入力された交流電流を1次整流及び/又は1次フィルタリングすることができる。トランス13は、1次変換回路11の出力電力を2次変換回路12にカップリングすることができる。2次変換回路12は、1次変換回路11から2次変換回路12にカップリングされる電力に基づいて、2次整流して2次フィルタリングし、電源供給機器1の出力電圧及び出力電流を生成することができる。2次変換回路12は、2次フィルタリング用インダクタンス素子Lを含むことができる。当該インダクタンス素子Lは、例えば、フィルタインダクタンスと呼ぶことができる。当該インダクタンス素子Lは、具体的に、電源供給機器1の出力電圧及び/又は出力電流のリップルを減少することができる。
さらに、電源供給機器1は、フィードバック制御回路14と、電力調整回路15と、をさらに含むことができる。フィードバック制御回路14の入力端は、インダクタンス素子Lの両端に接続され、インダクタンス素子Lのインピーダンスに基づいて、電源供給機器1の出力電流をサンプリングして、電源供給機器1の出力電流の電流サンプリング値を取得し、電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成する。電力調整回路15は、フィードバック制御回路14の出力端に接続され、フィードバック信号に基づいて、1次変換回路11からトランス13を介して2次変換回路12にカップリングされる電力を調整する。フィードバック制御回路14により出力されるフィードバック信号は、電源供給機器1の出力電流が目標電流(又は所期の電流)に達するか否かを示すことができる。
電源供給機器は、一般的に、その出力電流の大きさを検出し、検出結果に基づいて、電源供給機器の出力電流を調整する必要がある。電源供給機器の出力電流の大きさを検出できるようにするために、従来方案は、電源供給機器の2次バスバーに電流検出抵抗器を直列接続し、当該電流検出抵抗器のインピーダンスに基づいて、電源アダプターの出力電流をサンプリングする。それと比較して言うと、本発明の実施例の電源供給機器1は、2次変換回路12における2次フィルタリング用インダクタンス素子Lのインピーダンスを利用して電源供給機器1の出力電流をサンプリングし、電流検出抵抗器が除去されることにより、電源供給機器の2次変換回路の部品数及び電力損失を簡素化する。
具体的には、2次フィルタリング用インダクタンス素子と、電流検出抵抗器との両方を含む電源供給機器について言うと、電源供給機器の2次フィルタリング及び電流検出の電力損失が、当該インダクタンス素子のインピーダンスと電流検出抵抗器のインピーダンスとの約平方倍となる。それと比較して言うと、本発明の実施例は、電源供給機器1の2次フィルタリング及び電流検出の電力損失が当該インダクタンス素子Lのインピーダンスの平方倍のみとなるように、インダクタンス素子Lを利用して2次フィルタリングを行うだけではなく、インダクタンス素子Lを利用して電流検出を行って、2次変換回路12における電力損失を低減し、また、2次変換回路12の回路素子の数を減少する。
本出願に言及される電源供給機器1は、交流電流を充電対象機器への充電に適する電圧及び/又は電流に変換することができる任意の機器である。一例として、当該電源供給機器1は、アダプターであってもよい。
なお、本発明の実施例は、図1における各回路ユニットの構造について具体的に限定しない。図2を例として以下に詳しく説明する。
図2に示すように、1次変換回路は、1次整流回路111と、1次フィルタリング回路112とを含むことができる。1次整流回路111は、例えば、四つのダイオードからなるフルブリッジ整流回路(図2は、フルブリッジ整流回路を例として説明する)であってもよく、ハーフブリッジ整流回路であってもよい。1次フィルタリング回路112は、一つ又は複数のコンデンサ素子を含むことができ、当該コンデンサ素子は、例えば、液体アルミニウム電解コンデンサであってもよい。
引き続き図2を参照すると、2次変換回路12は、2次整流回路121と、2次フィルタリング回路122とを含むことができる。図2に示すように、2次整流回路121は、スイッチの方式により実現することができ、整流ダイオードにより実現することもできる。2次フィルタリング回路122は、インダクタンス素子Lと他の素子とを互いに組み合わせる方式により2次フィルタリングを行うことができる。一例として、図2に示すように、2次フィルタリング回路122は、インダクタンス素子Lと、前後二つの回路C1及びC2とを含むことができ、当該インダクタンス素子Lが前後二つのコンデンサC1及びC2とともに、π型ローパスフィルタ、又はC−L−C型フィルタと称されるものに形成される。他の一例として、2次フィルタリング回路122は、インダクタンス素子Lと一つのコンデンサ素子とからなるLC型フィルタであってもよい。
トランス13は、通常のトランスであってもよく、作動周波数が50KHz〜2MHzである高周波トランスであってもよい。
フィードバック制御回路14は、インダクタンス素子Lのインピーダンスに基づいて、電流検出機能を実現することができる。例を挙げて説明すると、フィードバック制御回路14は、検流計と、オペアンプとを含むことができ、検流計は、インダクタンス素子Lの両端の電流をサンプリングして、サンプリング電流値を取得し、当該サンプリング電流値を対応するサンプリング電圧値に変換することができ、オペアンプは、当該サンプリング電圧値と基準電圧値とを比較して、フィードバック信号を生成することができ、フィードバック信号は、電圧信号であってもよく、当該フィードバック信号の電圧値が0であることは、電源供給機器1の出力電流が期待値に達することを示すことができ、フィードバック信号の電圧値が0でないことは、電源供給機器1の出力電流が期待値に達していないことを示すことができる。フィードバック制御回路14は、制御ユニット(例えば、マイクロ制御ユニット(microcontroller unit、MCU))をさらに含むことができ、当該制御ユニットは、実際のニーズに応じて、オペアンプの基準電圧の値を調節することができる。
さらに、一部の実施例において、当該フィードバック制御回路14は、電圧検出回路をさらに含むことができる。当該電圧検出回路は、例えば、図2に示す導線19を介して2次フィルタリング回路122の出力端に接続され、電源供給機器の出力電圧を検出することができる。
電力調整回路15は、例えば、パルス幅変調(pulse width modulation、PWM)コントローラと、スイッチユニットとを含むことができ、当該スイッチユニットは、トランスの1次巻線に接続することができ、当該PWMコントローラは、スイッチユニットに送信される制御信号のデューティ比を調節することより、1次変換回路11から2次変換回路12にカップリングされる電力を調整することができる。また、一部の実施例において、当該電力調整回路15は、直接に、又はフォトカプラ回路を介してフィードバック制御回路14に接続することができる。
関連技術において、充電対象機器を充電するための電源供給機器が言及された。当該電源供給機器が定電圧モードで作動する。定電圧モードで、当該電源供給機器の出力電圧は、基本的に、一定に、例えば5V、9V、12V又は20Vなどに維持される。
当該電源供給機器の出力電圧は、充電対象機器の電池の両端に直接に印加されることに適さず、充電対象機器内の電池の所期充電電圧及び/又は充電電流を取得するために、先ず充電対象機器内の変換回路によって変換する必要がある。
変換回路は、電源供給機器の出力電圧を変換して、電池の所期充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満たす。
一例として、当該変換回路は、充電管理モジュール、例えば、充電集積回路(integrated circuit,IC)を指してもよい。電池の充電プロセスにおいて、電池の充電電圧及び/又は充電電流を管理する。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、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。
例を挙げると、電池の充電プロセスは、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階とのうち一つ又は複数を含むことができる。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して、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ことができる。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して、定電流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2充電電流、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ことができる。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して定電圧充電段階で電池の両端に印加される電圧が電池の所期充電電圧の大きさを満たすようにすることができる。
一例として、電源供給機器の出力電圧が電池の所期充電電圧より大きい場合、変換回路は、電源供給機器の出力電圧を降圧処理して、降圧変換された充電電圧が電池の所期充電電圧のニーズを満たすようにすることができる。もう一例として、電源供給機器の出力電圧が電池の所期充電電圧より小さい場合、変換回路は、電源供給機器の出力電圧を昇圧処理して、昇圧変換された充電電圧が電池の所期充電電圧のニーズを満たすようにすることができる。
もう一例として、例えば、電源供給機器が5Vの定電圧を出力するとする。電池が一つのセル(リチウム電池の電池セルを例として、一つの電池セルの充電終止電圧が4.2Vである)を含む場合、変換回路(例えば、Buck降圧回路)は、電源供給機器の出力電圧を降圧処理して、降圧された充電電圧が電池の所期充電電圧のニーズを満たすようにすることができる。
もう一例として、例えば、電源供給機器が5Vの定電圧を出力するとする。電源供給機器が、二つ以上のシングル電池セルが直列接続される電池(リチウム電池の電池セルを例とし、一つの電池セルの充電終止電圧が4.2Vである)を充電する場合、変換回路(例えばBoost昇圧回路)は、電源供給機器の出力電圧を昇圧処理して、昇圧処理された充電電圧が電池の所期充電電圧のニーズを満たすようにすることができる。
変換回路が回路の変換効率の低下という原因に制限され、変換されていない部分の電気エネルギーが熱の形で散逸する。この部分の熱が充電対象機器の内部に集まる。充電対象機器の設計スペース及び放熱スペースが非常に小さいため(例えば、ユーザが使用する携帯端末の物理的なサイズがますます薄くなるとともに、携帯端末の性能を向上させるために、携帯端末内に数多くの電子素子が密に配置されている)、変換回路の設計難易度を上げるだけでなく、充電対象機器内に集まっている熱を急速に除去しにくくなり、充電対象機器の異常を引き起こす。
例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路の付近の電子素子に対して熱干渉を引き起こし、電子素子の作動異常の誘因となるおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路及び付近の電子素子の使用寿命を短縮するおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、電池に対して熱干渉を引き起こし、電池の充放電異常の誘因となるおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、充電対象機器の温度上昇を引き起こすおそれがあり、充電時のユーザの使用体験に影響を及ぼす。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路自身の短絡を引き起こすおそれがあり、電源供給機器の出力電圧を電池の両端に直接に印加することにより、充電異常を引き起こし、電池が長時間に過電圧充電状態であると、電池の爆発まで引き起こし、ユーザの安全に危険を及ぼすことになる。
上記関連技術により提供される電源供給装置とは違って、本発明の実施例に係る電源供給機器1は、出力電圧が調節可能な電源供給機器であってもよい。当該電源供給機器1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、電池の現在の電気量情報及び/又は電圧情報を含むことができる。当該電源供給機器1が、取得された電池の状態情報に基づいて電源供給機器1自身の出力電圧を調節することにより、電池の所期充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満たすことができ、電源供給機器1によって調節された出力電圧は、電池の両端に直接に印加されて電池を充電することができる(以下、「直接充電」という)。さらに、電池の充電プロセスの定電流充電段階において、電源供給機器1によって調節された出力電圧は、電池の両端に直接に印加されて電池を充電することができる。
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、当該電源供給機器1は、電圧フィードバックモジュールの機能及び電流フィードバックモジュールの機能を有することができる。
当該電源供給機器1が、取得された電池の状態情報に基づいて電源供給機器1自身の出力電圧を調節することとは、電池の所期充電電圧及び/又は充電電流を満たすために、当該電源供給機器1が、電池の状態情報をリアルタイムに取得し、毎回取得された電池のリアルタイム状態情報に基づいて、電源供給機器1自身の出力電圧を調節することができることを指してもよい。
当該電源供給機器1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供給機器1自身の出力電圧を調節することとは、電池の所期充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満たすために、充電プロセスでの電池の電圧が絶えずに上昇するにつれて、電源供給機器1が、充電プロセスでの異なる時刻の電池の現在の状態情報を取得し、電池の現在の状態情報に基づいて電源供給機器1自身の出力電圧をリアルタイムに調節することがでることをさしてもよい。
例を挙げると、電池の充電プロセスは、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階とのうち一つ又は複数を含むことができる。トリクル充電段階において、電源供給機器1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して、電池の所期の充電電流のニーズを満たすことができる。定電流充電段階において、電源供給機器1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供給機器1から出力され且つ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ようにすることができる。定電圧充電段階において、電源供給機器1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供給機器1から充電対象機器に出力された電圧(即ち、一定直流電圧)を一定に維持することができる。
例を挙げると、本発明の実施例に言及された電源供給機器1は、主として、充電対象機器内の電池の定電流充電段階を制御するために用いることができる。他の実施例において、充電対象機器内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供給機器1と充電対象機器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較して、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、電源供給機器1の出力電流を制御する充電モードを指してもよく、電源供給機器1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、実際において、電源供給機器1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、電流ピークは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、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。隣り合う二つの定電流段階間の電流変換過程は、漸進的に変化してもよく、或いは、階段式飛躍的に変化してもよい。
本発明の実施例において使用される充電対象機器は、端末を指し得る。当該「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(digital video broadcasting handheld)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(amplitude modulation−frequency modulation)放送送信器、及び/又はもう一つの通信端末の)無線インタフェースを介して通信信号を受信・送信するように設置される装置を含むが、これらに限定されない。無線インタフェースを介して通信するように設置される端末は、「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(personal communication system、PCS)端末と、無線電話、ポケベル、インターネット/イントラネットアクセス、Webブラウザ、ノートブック、カレンダー及び/又はグローバル・ポジショニング・システム(global positioning system、GPS)受信器を含む個人用の携帯情報端末 (personal digital assistant、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、これらに限定されない。なお、本発明の実施例において使用される充電対象機器又は端末は、モバイルバッテリー(power bank)をさらに含むことができ、当該モバイルバッテリーは、電源供給機器1の充電を受け入れて、エネルギーを貯蓄して他の電子装置にエネルギーを提供することができる。
図3を参照すると、好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14は、さらに、電源供給機器1の出力電圧及び/又は出力電流が、充電対象機器2の電池(図3に図示せず)の現在の充電段階にマッチングされるように、充電対象機器2と通信して、電源供給機器1の出力を制御することができる。
具体的には、電源供給機器1は、充電インターフェース17を含むことができる。フィードバック制御回路14は、充電インターフェース17におけるデータ線18を介して充電対象機器2と双方向通信することができる。本発明の実施例は、上記充電インターフェースの種類について具体的に限定しない。例えば、当該充電インターフェースは、ユニバーサルシリアルバス(universal serial bus、USB)インターフェースであってもよい。当該USBインターフェースは、例えば、USB 2.0インターフェース、micro USBインターフェース又はUSB TYPE-Cインターフェースであってもよい。また、例えば、当該充電インターフェースは、lightningインターフェース、又は他の任意種類の充電用可能なパラレルポート及び/又はシリアルポートであってもよい。
好ましくは、一部の実施例において、電源供給機器1は、第2の充電モード及び第1の充電モードを適用することができ、電源供給機器1の第2の充電モードでの充電速度は、電源供給機器1の第1の充電モードでの充電速度より速い。言い換えれば、第1の充電モードで作動する電源供給機器1と比較して、第2の充電モードで作動する電源供給機器1が同じ容量の充電対象機器における電池を充満するのに消耗する時間のほうがより短い。第1充電モードは、通常の充電モードであってもよく、第2充電モードは、急速充電モードであってもよい。当該通常の充電モードとは、電源供給機器1が比較的小さい電流値(通常は、2.5Aより小さい)を出力すること、又は比較的小さい電力(通常は、15Wより小さい)で充電対象機器における電池を充電することを指す。通常の充電モードで比較的大容量の電池(例えば、3000mAh容量の電池)を完全に満充電しようとするなら、通常は、数時間がかかるが、急速充電モードで、電源供給機器1が比較的大きい電流(通常は、2.5Aより大きく、例えば4.5A、5A、さらに高い)を出力し、又は比較的大きい電力(通常は、15W以上である)で充電対象機器における電池を充電することができる。通常の充電モードと比較して、電源供給機器1が急速充電モードで同じ容量の電池を完全に満充電するのに必要とする充電時間は、明らかに短縮することができ、充電速度がより速い。
上記フィードバック制御回路14が充電対象機器と通信して電源供給機器1の出力を制御することは、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2と通信して、第2の充電モードでの電源供給機器1の出力を制御することを含むことができる。
本発明の実施例は、電源供給機器1のフィードバック制御回路14と充電対象機器2との通信内容、及びフィードバック制御回路14が電源供給機器1の第2充電モードでの出力を制御する方式について具体的に限定せず、例えば、フィードバック制御回路14は、充電対象機器2と通信して、充電対象機器2における電池の現在の電圧又は現在の電気量についてインタラクションを行い、電池の現在の電圧又は現在の電気量に基づいて、電源供給機器1の出力電圧又は出力電流を調整することができる。以下、具体的な実施例を参照して、フィードバック制御回路14と充電対象機器2との間の通信内容、及びフィードバック制御回路14が第2充電モードでの電源供給機器1の出力を制御する方式について詳しく説明する。
本発明の実施例の上記説明は、電源供給機器1(電源供給機器1におけるフィードバック制御回路14)と充電対象機器2とのマスタースレーブについて限定しない。言い換えれば、フィードバック制御回路14と充電対象機器2とのうち、いずれもマスター機器側として双方向通信セッションを開始することができ、相応的に、他方がスレーブ装置側としてマスター装置側が開始する通信に対して第1応答又は第1返信を出す。実行可能な方式として、通信プロセスにおいて、電源供給機器1側及び充電対象機器2側のアースに対するレベルの高さを比較することにより、マスター及びスレーブ機器の身分を確認することができる。
本発明の実施例は、電源供給機器1(又は電源供給機器1のフィードバック制御回路14)と充電対象機器2との間の双方向通信の具体的な実現方式について限定せず、つまり、電源供給機器1(又は電源供給機器1のフィードバック制御回路14)と充電対象機器2とのうちいずれか一方がマスター装置側として通信セッションを開始して、相応的に、他方がスレーブ装置側として、マスター装置側が開始する通信セッションに対して第1応答又は第1返信を出し、それとともに、マスター装置側は、前記スレーブ装置側からの第1応答又は第1返信に対して第2応答を出すことができ、これでマスター及びスレーブ装置の間で一回の充電モードに関するネゴシエーションプロセスが完成されたと考えてもよい。実行可能な実施方式として、マスター及びスレーブ装置側の間で複数回の充電モードに関するネゴシエーションが完成された後、マスター及びスレーブ装置側の間の充電操作を実行することにより、ネゴシエーション後の充電プロセスが安全かつ確実に実行されることを確保することができる。
マスター装置側として、前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信に応じて第2応答を出すことができる一つの方式は、マスター装置側が前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信を受信し、受信された前記スレーブ装置の第1応答又は第1返信に応じて対応性のある第2応答を出すことができる方式であってもよい。例として、マスター装置側が所定時間内で前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信を受信した場合、マスター装置側は、前記スレーブ装置の第1応答又は第1返信に対して対応性のある第2応答を出すことは、具体的に、マスター装置側とスレーブ装置側とが一回の充電モードに関するネゴシエーションを完成し、マスター装置側とスレーブ装置側との間がネゴシエーションの結果に基づいて、第1充電モード又は第2充電モードに従って充電操作を実行し、即ち、電源供給機器1がネゴシエーションの結果に基づいて、第1充電モード又は第2充電モードで作動して充電対象機器2を充電する。
マスター装置側として、前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信に応じてさらに第2応答を出すことができる一つの方式は、マスター装置側が所定時間内で前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信を受信していなくても、マスター装置側が前記スレーブ装置の第1応答又は第1返信に対して対応性のある第2応答を出すことであってもよい。例として、マスター装置側が所定時間内で前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信を受信していなくても、マスター装置側が前記スレーブ装置の第1応答又は第1返信に対して対応性のある第2応答を出すことは、具体的に、マスター装置側とスレーブ装置側とが一回の充電モードに関するネゴシエーションを完成し、マスター装置側とスレーブ装置側との間で第1充電モードに従って充電操作が実行され、即ち、電源供給機器1が第1充電モードで作動して充電対象機器2を充電する。
好ましくは、一部の実施例において、充電対象機器2がマスター装置として、通信セッションを開始する場合、電源供給機器1(又は電源供給機器1のフィードバック制御回路14)がスレーブ装置として、マスター装置側が開始する通信セッションに対して第1応答又は第1返信を出した後、充電対象機器2が電源供給機器1の第1応答又は第1返信に対して対応性のある第2応答を出さなくても、電源供給機器1(又は電源供給機器1のフィードバック制御回路14)と充電対象機器2との間で一回の充電モードに関するネゴシエーションプロセスが完成されたと考えてもよい。さらに、電源供給機器1がネゴシエーション結果に基づいて第1充電モード又は第2充電モードで充電対象機器2を充電することを決定することができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1の出力を制御するプロセスは、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1と充電対象機器2との間の充電モードをネゴシエーションすることを含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1と充電対象機器2との間の充電モードをネゴシエーションすることは、フィードバック制御回路14が、第2充電モードをオンにするか否かを充電対象機器2に問い合わせるための第1命令を充電対象機器2に送信することと、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2より送信された第2充電モードをオンにすることに充電対象機器2が同意するか否かを示すための前記第1命令に対する返信命令を受信することと、第2充電モードをオンにすることに充電対象機器2が同意した場合、フィードバック制御回路14が第2充電モードで充電対象機器2を充電することと、を含むことができる。
本発明の実施例において、電源供給機器1は、第2充電モードを一方的に採用して充電対象機器2を急速充電するわけではなく、充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を急速充電してもよいかをネゴシエーションし、こうして充電プロセスの安全性を向上させることができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1の第2充電モードでの出力を制御するプロセスは、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電圧を決定することと、フィードバック制御回路14が電源供給機器1の出力電圧を調整して、電源供給機器1の出力電圧が、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電圧と等しくなるようにすることと、を含むことができる。
好ましくは、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電圧を決定することは、フィードバック制御回路14が、電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の電池の現在の電圧とがマッチングされているか否かを問い合わせるための第2命令を、充電対象機器2に送信することと、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2により送信された、電源供給機器1の出力電圧が電池の現在の電圧とマッチングされているか、高めであるか、又は低めであることを示すための第2命令の返信命令を受信することと、を含むことができる。
代替的には、第2命令は、電源供給機器1の現在の出力電圧を第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電圧とするのが適切であるか否かを問い合わせることができる。第2命令の返信命令は、現在の電源供給機器1の出力電圧が適切である、高め又は低めであることを示すことができる。電源供給機器1の現在の出力電圧と電池の現在の電圧とがマッチングされているか、又は電源供給機器1の現在の出力電圧が第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電圧として適切であることとは、電源供給機器1の現在の出力電圧が、電池の現在の電圧よりやや高く、且つ電源供給機器1の出力電圧と電池の現在の電圧との間の差が所定範囲内(通常は、数百ミリボルトの等級)にあることを指してもよい。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1の出力を制御するプロセスは、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定することと、フィードバック制御回路14が電源供給機器1の出力電流を調整して、電源供給機器1の出力電流が、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流と等しくなるようにすることと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定することは、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2の現在適用するサポートする最大充電電流を問い合わせるための第3命令を充電対象機器2に送信することと、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2により送信された充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流を示すための第3命令の返信命令を受信することと、フィードバック制御回路14が充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流に基づいて、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定することと、を含むことができる。
なお、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流に基づいて、フィードバック制御回路14が第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定する方式は、複数あり、例えば、電源供給機器1は、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流を第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流として決定してもよく、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流及び自身の電流出力能力などの要素を総合的に考慮した後、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定してもよい。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1の出力を制御するプロセスは、第2充電モードで充電するプロセスにおいて、電源供給機器1の出力電流が電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1の出力電流を調整することを含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1の出力電流を調整することは、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2の電池の現在の電圧を問い合わせるための第4命令を充電対象機器2に送信することと、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2により送信された、電池の現在の電圧を示すための第4命令の返信命令を受信することと、フィードバック制御回路14が電池の現在の電圧に基づいて、電池の現在の充電段階の所期の充電電流を決定することと、電源供給機器1の出力電流が電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、フィードバック制御回路14が、電源供給機器1の出力電流を調整することと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1の出力を制御するプロセスは、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、充電インターフェースが接触不良であるか否かを決定することを含むことができる。
具体的には、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、充電インターフェースが接触不良であるか否かを決定することは、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2の電池の現在の電圧を問い合わせるための第4命令を充電対象機器2に送信することと、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2により送信された、充電対象機器2の電池の現在の電圧を示すための第4命令の返信命令を受信することと、フィードバック制御回路14が電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の電池の現在の電圧とに基づいて、充電インターフェースが接触不良であるか否かを決定することと、を含むことができる。例えば、フィードバック制御回路14が電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の現在の電圧との電圧差が所定電圧閾値より大きいと決定すると、この場合の電圧差を電源供給機器1により出力された現在の電流値で除算した抵抗値が、所定の抵抗閾値より大きいことを表し、充電インターフェースが接触不良であると決定することができる。
好ましくは、一部の実施例において、充電インターフェースが接触不良であることは、充電対象機器2によって決定されてもよい。充電対象機器2が電源供給機器1の出力電圧を問い合わせるための第6命令を、フィードバック制御回路14に送信し、充電対象機器2が、フィードバック制御回路14により送信された、電源供給機器1の出力電圧を示すための第6命令の返信命令を受信し、充電対象機器2が充電対象機器2の電池の現在の電圧と電源供給機器1の出力電圧とに基づいて、充電インターフェースが接触不良であるか否かを決定する。充電対象機器2が充電インターフェースが接触不良であることを決定した後、充電対象機器2が、充電インターフェースが接触不良であることを示すための第5命令をフィードバック制御回路14に送信することができる。フィードバック制御回路14が第5命令を受信されて、第2充電モードを終了するように電源供給機器1を制御することができる。
以下、図4を参照して、電源供給機器1と充電対象機器2との間の通信プロセスをさらに詳しく説明する。なお、図4の例は、単なる当業者の本発明の実施例への理解を補助するためのものであって、本発明の実施例を例示された具体的な数値又は具体的な場面に限定するためのものではない。当業者は、示される図4の例に基づいて、各種同等の修正又は変更を行うことができるのが明らかであり、このような修正又は変更も本発明の実施例の範囲内に該当する。
図4に示すように、電源供給機器1と充電対象機器2との間の通信プロセス(又は、急速プロセスの通信プロセス)は、下記五つの段階を含むことができる。
段階1:
充電対象機器2が電源供給装置に接続された後、充電対象機器2は、データ線D+、D-を介して電源供給装置のタイプを検出することができる。電源供給装置が本発明の実施例に係る電源供給機器1であることを検出した場合、充電対象機器2が受け入れた電流は、所定の電流閾値I2(例えば、1Aであってもよい)より大きくてもよい。電源供給機器1が所定持続時間(例えば、連続的なT1時間であってもよい)内で電源供給機器1の出力電流がI2以上であることを検出した場合、電源供給機器1は、充電対象機器2による電源供給装置のタイプに対する認識が既に完成されたと判定してもよい。そして、電源供給機器1が、充電対象機器2との間のネゴシエーションプロセスを開始し、命令1(上記第1命令に対応する)を充電対象機器2に送信して、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに同意するか否かを充電対象機器2に問い合わせる。
電源供給機器1が、充電対象機器2により送信された命令1の返信命令を受信し、且つ当該命令1の返信命令により、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意しないと示した場合、電源供給機器1は、電源供給機器1の出力電流を再度検出する。電源供給機器1の出力電流が所定の連続時間内(例えば、連続的なT1時間であってもよい)において依然としてI2以上である場合、電源供給機器1は、充電対象機器2に命令1を再送信し、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意するか否かを問い合わせる。電源供給機器1は、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意するか、又は電源供給機器1の出力電流がI2以上であるという条件を満たさないまで、段階1の上記ステップを繰り返す。
電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに、充電対象機器2が同意すると、通信プロセスが第2段階に入る。
段階2:
電源供給機器1の出力電圧は、複数のグレードを含むことができる。電源供給機器1が充電対象機器2に命令2(上記第2命令に対応する)を送信して、電源供給機器1の出力電圧(現在の出力電圧)と充電対象機器2の電池の現在の電圧とがマッチングされているか否かを問い合わせる。
充電対象機器2が電源供給機器1に命令2の返信命令を送信して、電源供給機器1の出力電圧が充電対象機器2の電池の現在の電圧とマッチングされているか、高めであるか、又は低めであることを示す。命令2に対する返信命令が、電源供給機器1の出力電圧が高めである又は低めであることを示した場合、電源供給機器1は、電源供給機器1の出力電圧を1グレード調整し、充電対象機器2に命令2を再送信して、電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の電池の現在の電圧とがマッチングされているか否かを再度問い合わせることができる。電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の電池の現在の電圧とがマッチングされていると充電対象機器2が決定して、3段階に入るまで段階2の上記ステップを繰り返す。
段階3:
電源供給機器1が充電対象機器2に命令3(上記第3命令に対応する)を送信して、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流を問い合わせる。充電対象機器2が電源供給機器1に命令3の返信命令を送信して、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流を示して、第4段階に入る。
段階4:
電源供給機器1は、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流に基づいて、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定した後、定電流充電段階である段階5に入る。
段階5:
定電流充電段階に入った後、電源供給機器1は、一定時間ごとに、充電対象機器2に命令4(上記第4命令に対応する)を送信して、充電対象機器2の電池の現在の電圧を問い合わせることができる。充電対象機器2は、電源供給機器1に命令4の返信命令を送信して、電池の現在の電圧をフィードバックすることができる。電源供給機器1は、電池の現在の電圧に基づいて、充電インターフェースが接触良好であるか否か、第2アダプタ―の出力電流を低下させる必要があるか否か、を判断することができる。電源供給機器1が充電インターフェースが接触不良であると判断した場合、充電対象機器2に命令5(上記第5命令に対応する)を送信することができ、電源供給機器1は、第2充電モードを終了し、そしてリセットして再度段階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、充電対象機器2が命令1の返信命令を送信する場合、命令1の返信命令は、当該充電対象機器2の通路抵抗のデータ(又は情報)を運ぶことができる。充電対象機器2の通路抵抗データは、段階5で充電インターフェースの接触が良好であるか否かを判断するためのものである。
好ましくは、一部の実施例において、段階2において、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意してから、電源供給機器1が電源供給機器1の出力電圧を適切な充電電圧に調整するまで経過した時間は、一定範囲内に制御することができる。当該時間が所定範囲を超えると、電源供給機器1又は充電対象機器2は、通信プロセスが異常であると判定することができ、リセットして再度段階1に入る。
好ましくは、一部の実施例において、段階2において、電源供給機器1の出力電圧が充電対象機器2の電池の現在の電圧よりΔV(ΔVは、200〜500mVとしてもよい)高い場合、充電対象機器2は、電源供給機器1に命令2の返信命令を送信して、電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の電池の電圧とがマッチングされていることを示すことができる。
好ましくは、一部の実施例において、段階4において、電源供給機器1の出力電流の調整速度は、一定範囲内に制御することができる。こうして調整速度が速すぎることによる充電プロセスの異常の発生を避けることができる。
好ましくは、一部の実施例において、段階5において、電源供給機器1の出力電流の変化幅は、5%以内に制御することができる。
好ましくは、一部の実施例において、段階5において、電源供給機器1は、充電回路の通路抵抗をリアルタイムにモニターリングすることができる。具体的には、電源供給機器1は、電源供給機器1の出力電圧と出力電流と、充電対象機器2によってフィードバックされた電池の現在の電圧とに基づいて、充電回路の通路抵抗をモニターリングすることができる。「充電回路の通路抵抗」>「充電対象機器2の通路抵抗+充電ケーブルの抵抗」の場合、充電インターフェースが接触不良であると判定することができ、電源供給機器1は第2充電モードで充電対象機器2を充電することを停止する。
好ましくは、一部の実施例において、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することを開始した後、電源供給機器1と充電対象機器2との間の通信時間の間隔は、一定範囲内に制御することができ、通信間隔が短すぎることによる通信プロセスの異常の発生を避ける。
好ましくは、一部の実施例において、充電プロセスの停止(又は電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電するプロセスの停止)は、回復可能な停止と回復不可能な停止との2種類に分けることができる。
例えば、充電対象機器2の電池の満充電されたこと又は充電インターフェースが接触不良であることが検出された場合、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度段階1に入る。そして電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意しないと、通信プロセスは段階2に入れない。このような場合の充電プロセスの停止は、回復不可能な停止と見なされてもよい。
また、例えば、電源供給機器1と充電対象機器2との間に通信異常が現れた場合、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度段階1に入る。段階1のニーズが満たされた後、充電プロセスを回復するために、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意する。このような場合の充電プロセスの停止は、回復可能な停止と見なされてもよい。
また、例えば、充電対象機器2が電池に異常が現れたことを検出した場合、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度段階1に入る。そして電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意しない。電池が正常に回復し、段階1のニーズが満たされた後、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意する。このような場合の急速充電プロセスの停止は、回復可能な停止と見なされてもよい。
以上、図4に示す通信ステップ又は操作は例に過ぎない。例えば、段階1において、充電対象機器2が電源供給機器1に接続された後、充電対象機器2と電源供給機器1との間のハンドシェイク通信は、充電対象機器2によって開始されてもよく、即ち、充電対象機器2が命令1を送信し、第2充電モードをオンにするか否かを電源供給機器1に問い合わせる。充電対象機器2が、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに電源供給機器1が同意することを示す電源供給機器1の返信命令を受信した場合、電源供給機器1は、第2充電モードで充電対象機器2の電池を充電し始める。
また、例えば、段階5の後、定電圧充電段階をさらに含むことができる。具体的には、段階5において、充電対象機器2は、電源供給機器1に電池の現在の電圧をフィードバックすることができ、電池の現在の電圧が定電圧充電電圧閾値に達した場合、充電段階は、定電流充電段階から定電圧充電段階に入る。定電圧充電段階において、充電電流が次第に減小していき、電流がある閾値まで低下した場合、充電対象機器2の電池が満充電されることが示され、充電のプロセスの全体が停止される。
以上、図1〜図4を参照して、本発明の装置の実施例を詳しく説明した。以下、図5を参照して、本発明の実施例の方法の実施例について詳しく説明する。なお、方法の説明と装置の説明とが互いに対応しており、簡潔のために、重複した説明を適宜に省略する。
図5は、本発明の実施例に係る充電制御方法の概略フローチャートである。図5に示す充電制御方法は、電源供給機器(例えば、上記の電源供給機器1)に適用することができる。当該電源供給機器は、入力された交流電流を1次整流及び/又は1次フィルタリングする1次変換回路と、2次フィルタリング用インダクタンス素子を含み、前記1次変換回路によりカップリングされた電力を2次整流及び2次フィルタリングして、前記電源供給機器の出力電流を生成する2次変換回路と、前記1次変換回路と前記2次変換回路との間に位置し、前記1次変換回路の出力電力を前記2次変換回路にカップリングするトランスと、を含む。上記電源供給機器は、入力端が前記インダクタンス素子の両端に接続され、前記インダクタンス素子のインピーダンスに基づいて、前記電源供給機器の出力電流をサンプリングして、前記電源供給機器の出力電流の電流サンプリング値を取得し、前記電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック制御回路と、前記フィードバック制御回路の出力端に接続され、前記フィードバック信号に基づいて、前記1次変換回路から前記トランスを介して前記2次変換回路にカップリングされる電力を調整する電力調整回路と、をさらに含み、
前記充電制御方法は、前記電源供給機器の出力電圧及び/又は出力電流が充電対象機器の電池の現在の充電段階とマッチングされるように、前記充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御するステップ510を含む。
好ましくは、一部の実施例において、前記電源供給機器が、第1充電モード及び第2充電モードをサポートし、また、前記電源供給機器の前記第2充電モードでの充電速度は、前記電源供給機器の前記第1充電モードでの充電速度より速い。ステップ510は、充電対象機器と通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御するステップを含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御するステップは、前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器と前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップを含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器と前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップは、前記第2充電モードをオンにするか否かを前記充電対象機器に問い合わせるための第1命令を前記充電対象機器に送信するステップと、前記充電対象機器により送信された、前記第2充電モードをオンにすることに前記充電対象機器が同意するか否かを示すための前記第1命令の返信命令を受信するステップと、前記第2充電モードをオンにすることに前記充電対象機器が同意した場合、前記第2充電モードで前記充電対象機器を充電するステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、ステップ510は、前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電圧を決定するステップと、前記電源供給機器の出力電圧を調整して、前記電源供給機器の出力電圧が、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電圧と等しくなるようにするステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電圧を決定するステップは、前記電源供給機器の出力電圧と前記充電対象機器の電池の現在の電圧とがマッチングされているか否かを問い合わせるための第2命令を前記充電対象機器に送信するステップと、前記充電対象機器により送信された、前記電源供給機器の出力電圧が前記電池の現在の電圧とマッチングされているか、高めであるか、又は低めであることを示すための前記第2命令の返信命令を受信するステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、ステップ510は、前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定するステップと、前記電源供給機器の出力電流を調整して、前記電源供給機器の出力電流が、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流と等しくなるようにするステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定するステップは、前記充電対象機器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第3命令を前記充電対象機器に送信するステップと、前記充電対象機器により送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を示すための前記第3命令の返信命令を受信するステップと、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定するステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、ステップ510は、前記第2充電モードで充電するプロセスにおいて、前記電源供給機器の出力電流が前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器の出力電流を調整するステップを含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器の出力電流を調整するステップは、前記充電対象機器の電池の現在の電圧を問い合わせるための第4命令を前記充電対象機器に送信するステップと、前記充電対象機器により送信された、前記電池の現在の電圧を示す前記第4命令の返信命令を受信するステップと、前記電池の現在の電圧に基づいて、前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流を決定するステップと、前記電源供給機器の出力電流が前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、前記電源供給機器の出力電流を調整するステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、前記電源供給機器は、充電インターフェースを含む。前記電源供給機器は、前記充電インターフェースにおけるデータ線を介して前記充電対象機器と双方向通信することができる。
上記実施例において、全部又は部分的にソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又は他の任意の組み合わせにより実現され得る。ソフトウェアで実現される場合、全部又は部分的にコンピュータプログラム製品の形式で実現され得る。前記コンピュータプログラム製品は、一つ又は複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータにおいて前記コンピュータプログラム命令をロードし、実行する場合、全部又は部分的に本発明の実施例に記載のプロセス又は機能を生じる。前記コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラマブル装置であってもよい。前記コンピュータ命令は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されてもよく、又は一つのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から他のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に伝送されてもよく、例えば、前記コンピュータ命令は、一つのウェブサイト、コンピュータ、サーバ又はデータセンターから、有線(例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、デジタル加入者線(digital subscriber line、DSL))又は無線(例えば、赤外線、無線、マイクロ波など)の方式により、他のウェブサイト、コンピュータ、サーバ又はデータセンターに伝送され得る。前記コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータがアクセス可能な任意の利用可能な媒体、或いは一つ又は複数の利用可能な媒体が集積されたサーバ、データセンターなどのデータ記憶機器であってもよい。前記利用可能な媒体は、磁性媒体(例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ)、光媒体(例えば、ディー・ブイ・ディー(digital video disc、DVD))、又は半導体媒体(例えば、ソリッドステートドライブ(solid state disk、SSD))などであってもよい。
当業者は以下のことを意識することができる。本発明に開示されている実施例に説明される各例に合わせたユニット及アルゴリズムステップは、電子ハードウェア、又はコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの結合によって実現することができる。これらの機能が一体ハードウェア、それともソフトウェアの方式によって実行されるのかは技術案の特定応用及び設計拘束条件によるものである。当業者は、各特定の応用に対して、異なる方法で説明される機能を実現することができるが、このような実現は、本出願の範囲を超えていると考えてはいけない。
なお、本出願により提供されるいくつかの実施例において、開示されているシステムと、装置と方法とは、他の方式で実現することができる。例えば、上記装置の実施例は、概略的なものだけである。例えば、前記ユニットの区分は、ロジック機能の区分だけである。実際に実現する時に、他の区分方式を有することができる。例えば、複数のユニット又はコンポーネンは、結合することができる、又は他のシステムに集成することができ、又は一部の特徴を無視することができ、又は実行しないことができる。一方、示された又は論議された相互間の結合又は直接結合又は通信接続は、一部のインタフェースを介して、装置又はユニットの間接結合又は通信接続であっても良く電気的、機械的又は他の形式であってもよい。
分離部品として説明された前記ユニットは、物理上に分離してもよく、物理上に分離していなくてもよい。ユニットとして示された部品は、物理的なユニットであってもよく、物理的なユニットでなくてもよい。即ち、一つの場所にあってもよく、又は複数のネットワークユニットに分布されてもよい。必要に応じて、そのうちの一部又は全部のユニットを選択して本実施例の技術案の目的を実現することができる。
また、本出願の各実施例における各機能ユニットは、一つの処理ユニットに集成されてもよく、各ユニットが別々に物理的に存在してもよく、二つ又は二つ以上のユニットは一つのユニットに集成されてもよい。
以上は単に本出願の具体的な実施形態であり、本出願の保護範囲は、これに限定されない。当業者であれば、本出願が披露した技術範囲内において、変化又は取り替えを容易に想到することができ、いずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。したがって、本出願の保護範囲は、記載される特許請求の範囲に準ずるべきである。
本出願は充電技術分野に関し、さらに具体的には、電源供給機器及び充電制御方法に関するものである。
電源供給機器は、入力された交流電流(例えば、商用電源)を充電対象機器への充電に適する電圧及び/又は電流に変換する機能を実現することができる。
上記機能を実現するために、電源供給機器は、通常1次変換回路と、2次変換回路と、1次変換回路と2次変換回路との間に位置するトランスとを含む。電源供給機器の2次変換回路には、通常、例えば、2次整流用素子、2次フィルタリング用素子、電流検出用素子などの多数の回路素子が接続されるため、2次変換回路の構造が複雑で、電力損失が比較的大きい。
本出願は、電源供給機器の2次変換回路の構造を簡素化し、2次変換回路の電力損失を低減することができる電源供給機器及び充電制御方法を提供する。
一様態は、電源供給機器であって、入力された交流電流を1次整流及び/又は1次フィルタリングする1次変換回路と、2次フィルタリング用インダクタンス素子を含み、前記1次変換回路によりカップリングされた電力を2次整流及び2次フィルタリングして、前記電源供給機器の出力電流を生成する2次変換回路と、前記1次変換回路と前記2次変換回路との間に位置し、前記1次変換回路の出力電力を前記2次変換回路にカップリングするトランスと、を含み、入力端が前記インダクタンス素子の両端に接続され、前記インダクタンス素子のインピーダンスに基づいて、前記電源供給機器の出力電流をサンプリングして、前記電源供給機器の出力電流の電流サンプリング値を取得し、前記電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック制御回路と、前記フィードバック制御回路の出力端に接続され、前記フィードバック信号に基づいて、前記1次変換回路から前記トランスを介して前記2次変換回路にカップリングされる電力を調整する電力調整回路と、をさらに含む電源供給機器を提供する。
他の様態は、電源供給機器に適用する充電制御方法であって、前記電源供給機器が、入力された交流電流を1次整流及び/又は1次フィルタリングする1次変換回路と、2次フィルタリング用インダクタンス素子を含み、前記1次変換回路によりカップリングされた電力を2次整流及び2次フィルタリングして、前記電源供給機器の出力電流を生成する2次変換回路と、前記1次変換回路と前記2次変換回路との間に位置し、前記1次変換回路の出力電力を前記2次変換回路にカップリングするトランスと、を含み、入力端が前記インダクタンス素子の両端に接続され、前記インダクタンス素子のインピーダンスに基づいて、前記電源供給機器の出力電流をサンプリングして、前記電源供給機器の出力電流の電流サンプリング値を取得し、前記電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック制御回路と、前記フィードバック制御回路の出力端に接続され、前記フィードバック信号に基づいて、前記1次変換回路から前記トランスを介して前記2次変換回路にカップリングされる電力を調整する電力調整回路と、をさらに含み、前記電源供給機器の出力電圧及び/又は出力電流が充電対象機器の電池の現在の充電段階とマッチングされるように、前記充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御するステップを含む充電制御方法を提供する。
本出願により提供される技術案は、2次変換回路における2次フィルタリング用インダクタンス素子のインピーダンスを利用して、電源供給機器の出力電流をサンプリングし、2次変換回路における電流検出抵抗器が除去されることにより、電源供給機器の2次変換回路の部品数及び電力損失を簡素化する。
本発明の実施例に係る電源供給機器の概略構造図である。 本発明の実施例に係る電源供給機器の回路構造を例示する図である。 本発明の実施例に係る充電システムの概略構造図である。 本発明の実施例に係る電源供給機器と充電対象機器との間の通信プロセスの概略図である。 本発明の実施例に係る充電制御方法の概略フローチャートである。
図1を参照して、本発明の実施例について以下に詳しく説明する。
図1に示すように、本発明の実施例に係る電源供給機器1は、1次変換回路11と、2次変換回路12と、1次変換回路11と2次変換回路12との間に位置するトランス13とを含むことができる。1次変換回路11は、入力された交流電流を1次整流及び/又は1次フィルタリングすることができる。トランス13は、1次変換回路11の出力電力を2次変換回路12にカップリングすることができる。2次変換回路12は、1次変換回路11から2次変換回路12にカップリングされる電力に基づいて、2次整流して2次フィルタリングし、電源供給機器1の出力電圧及び出力電流を生成することができる。2次変換回路12は、2次フィルタリング用インダクタンス素子Lを含むことができる。当該インダクタンス素子Lは、例えば、フィルタインダクタンスと呼ぶことができる。当該インダクタンス素子Lは、具体的に、電源供給機器1の出力電圧及び/又は出力電流のリップルを減少することができる。
さらに、電源供給機器1は、フィードバック制御回路14と、電力調整回路15と、をさらに含むことができる。フィードバック制御回路14の入力端は、インダクタンス素子Lの両端に接続され、インダクタンス素子Lのインピーダンスに基づいて、電源供給機器1の出力電流をサンプリングして、電源供給機器1の出力電流の電流サンプリング値を取得し、電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成する。電力調整回路15は、フィードバック制御回路14の出力端に接続され、フィードバック信号に基づいて、1次変換回路11からトランス13を介して2次変換回路12にカップリングされる電力を調整する。フィードバック制御回路14により出力されるフィードバック信号は、電源供給機器1の出力電流が目標電流(又は所期の電流)に達するか否かを示すことができる。
電源供給機器は、一般的に、その出力電流の大きさを検出し、検出結果に基づいて、電源供給機器の出力電流を調整する必要がある。電源供給機器の出力電流の大きさを検出できるようにするために、従来方案は、電源供給機器の2次バスバーに電流検出抵抗器を直列接続し、当該電流検出抵抗器のインピーダンスに基づいて、電源アダプターの出力電流をサンプリングする。それと比較して言うと、本発明の実施例の電源供給機器1は、2次変換回路12における2次フィルタリング用インダクタンス素子Lのインピーダンスを利用して電源供給機器1の出力電流をサンプリングし、電流検出抵抗器が除去されることにより、電源供給機器の2次変換回路の部品数及び電力損失を簡素化する。
具体的には、2次フィルタリング用インダクタンス素子と、電流検出抵抗器との両方を含む電源供給機器について言うと、電源供給機器の2次フィルタリング及び電流検出の電力損失が、当該インダクタンス素子のインピーダンスと電流検出抵抗器のインピーダンスとの約平方倍となる。それと比較して言うと、本発明の実施例は、電源供給機器1の2次フィルタリング及び電流検出の電力損失が当該インダクタンス素子Lのインピーダンスの平方倍のみとなるように、インダクタンス素子Lを利用して2次フィルタリングを行うだけではなく、インダクタンス素子Lを利用して電流検出を行って、2次変換回路12における電力損失を低減し、また、2次変換回路12の回路素子の数を減少する。
本出願に言及される電源供給機器1は、交流電流を充電対象機器への充電に適する電圧及び/又は電流に変換することができる任意の機器である。一例として、当該電源供給機器1は、アダプターであってもよい。
なお、本発明の実施例は、図1における各回路ユニットの構造について具体的に限定しない。図2を例として以下に詳しく説明する。
図2に示すように、1次変換回路は、1次整流回路111と、1次フィルタリング回路112とを含むことができる。1次整流回路111は、例えば、四つのダイオードからなるフルブリッジ整流回路(図2は、フルブリッジ整流回路を例として説明する)であってもよく、ハーフブリッジ整流回路であってもよい。1次フィルタリング回路112は、一つ又は複数のコンデンサ素子を含むことができ、当該コンデンサ素子は、例えば、液体アルミニウム電解コンデンサであってもよい。
引き続き図2を参照すると、2次変換回路12は、2次整流回路121と、2次フィルタリング回路122とを含むことができる。図2に示すように、2次整流回路121は、スイッチの方式により実現することができ、整流ダイオードにより実現することもできる。2次フィルタリング回路122は、インダクタンス素子Lと他の素子とを互いに組み合わせる方式により2次フィルタリングを行うことができる。一例として、図2に示すように、2次フィルタリング回路122は、インダクタンス素子Lと、前後二つの回路C1及びC2とを含むことができ、当該インダクタンス素子Lが前後二つのコンデンサC1及びC2とともに、π型ローパスフィルタ、又はC−L−C型フィルタと称されるものに形成される。他の一例として、2次フィルタリング回路122は、インダクタンス素子Lと一つのコンデンサ素子とからなるLC型フィルタであってもよい。
トランス13は、通常のトランスであってもよく、作動周波数が50KHz〜2MHzである高周波トランスであってもよい。
フィードバック制御回路14は、インダクタンス素子Lのインピーダンスに基づいて、電流検出機能を実現することができる。例を挙げて説明すると、フィードバック制御回路14は、検流計と、オペアンプとを含むことができ、検流計は、インダクタンス素子Lの両端の電流をサンプリングして、サンプリング電流値を取得し、当該サンプリング電流値を対応するサンプリング電圧値に変換することができ、オペアンプは、当該サンプリング電圧値と基準電圧値とを比較して、フィードバック信号を生成することができ、フィードバック信号は、電圧信号であってもよく、当該フィードバック信号の電圧値が0であることは、電源供給機器1の出力電流が期待値に達することを示すことができ、フィードバック信号の電圧値が0でないことは、電源供給機器1の出力電流が期待値に達していないことを示すことができる。フィードバック制御回路14は、制御ユニット(例えば、マイクロ制御ユニット(microcontroller unit、MCU))をさらに含むことができ、当該制御ユニットは、実際のニーズに応じて、オペアンプの基準電圧の値を調節することができる。
さらに、一部の実施例において、当該フィードバック制御回路14は、電圧検出回路をさらに含むことができる。当該電圧検出回路は、例えば、図2に示す導線19を介して2次フィルタリング回路122の出力端に接続され、電源供給機器の出力電圧を検出することができる。
電力調整回路15は、例えば、パルス幅変調(pulse width modulation、PWM)コントローラと、スイッチユニットとを含むことができ、当該スイッチユニットは、トランスの1次巻線に接続することができ、当該PWMコントローラは、スイッチユニットに送信される制御信号のデューティ比を調節することより、1次変換回路11から2次変換回路12にカップリングされる電力を調整することができる。また、一部の実施例において、当該電力調整回路15は、直接に、又はフォトカプラ回路を介してフィードバック制御回路14に接続することができる。
関連技術において、充電対象機器を充電するための電源供給機器が言及された。当該電源供給機器が定電圧モードで作動する。定電圧モードで、当該電源供給機器の出力電圧は、基本的に、一定に、例えば5V、9V、12V又は20Vなどに維持される。
当該電源供給機器の出力電圧は、充電対象機器の電池の両端に直接に印加されることに適さず、充電対象機器内の電池の所期充電電圧及び/又は充電電流を取得するために、先ず充電対象機器内の変換回路によって変換する必要がある。
変換回路は、電源供給機器の出力電圧を変換して、電池の所期充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満たす。
一例として、当該変換回路は、充電管理モジュール、例えば、充電集積回路(integrated circuit,IC)を指してもよい。電池の充電プロセスにおいて、電池の充電電圧及び/又は充電電流を管理する。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、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。
例を挙げると、電池の充電プロセスは、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階とのうち一つ又は複数を含むことができる。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して、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ことができる。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して、定電流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2充電電流、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ことができる。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して定電圧充電段階で電池の両端に印加される電圧が電池の所期充電電圧の大きさを満たすようにすることができる。
一例として、電源供給機器の出力電圧が電池の所期充電電圧より大きい場合、変換回路は、電源供給機器の出力電圧を降圧処理して、降圧変換された充電電圧が電池の所期充電電圧のニーズを満たすようにすることができる。もう一例として、電源供給機器の出力電圧が電池の所期充電電圧より小さい場合、変換回路は、電源供給機器の出力電圧を昇圧処理して、昇圧変換された充電電圧が電池の所期充電電圧のニーズを満たすようにすることができる。
もう一例として、例えば、電源供給機器が5Vの定電圧を出力するとする。電池が一つのセル(リチウム電池の電池セルを例として、一つの電池セルの充電終止電圧が4.2Vである)を含む場合、変換回路(例えば、Buck降圧回路)は、電源供給機器の出力電圧を降圧処理して、降圧された充電電圧が電池の所期充電電圧のニーズを満たすようにすることができる。
もう一例として、例えば、電源供給機器が5Vの定電圧を出力するとする。電源供給機器が、二つ以上のシングル電池セルが直列接続される電池(リチウム電池の電池セルを例とし、一つの電池セルの充電終止電圧が4.2Vである)を充電する場合、変換回路(例えばBoost昇圧回路)は、電源供給機器の出力電圧を昇圧処理して、昇圧処理された充電電圧が電池の所期充電電圧のニーズを満たすようにすることができる。
変換回路が回路の変換効率の低下という原因に制限され、変換されていない部分の電気エネルギーが熱の形で散逸する。この部分の熱が充電対象機器の内部に集まる。充電対象機器の設計スペース及び放熱スペースが非常に小さいため(例えば、ユーザが使用する携帯端末の物理的なサイズがますます薄くなるとともに、携帯端末の性能を向上させるために、携帯端末内に数多くの電子素子が密に配置されている)、変換回路の設計難易度を上げるだけでなく、充電対象機器内に集まっている熱を急速に除去しにくくなり、充電対象機器の異常を引き起こす。
例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路の付近の電子素子に対して熱干渉を引き起こし、電子素子の作動異常の誘因となるおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路及び付近の電子素子の使用寿命を短縮するおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、電池に対して熱干渉を引き起こし、電池の充放電異常の誘因となるおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、充電対象機器の温度上昇を引き起こすおそれがあり、充電時のユーザの使用体験に影響を及ぼす。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路自身の短絡を引き起こすおそれがあり、電源供給機器の出力電圧を電池の両端に直接に印加することにより、充電異常を引き起こし、電池が長時間に過電圧充電状態であると、電池の爆発まで引き起こし、ユーザの安全に危険を及ぼすことになる。
上記関連技術により提供される電源供給装置とは違って、本発明の実施例に係る電源供給機器1は、出力電圧が調節可能な電源供給機器であってもよい。当該電源供給機器1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、電池の現在の電気量情報及び/又は電圧情報を含むことができる。当該電源供給機器1が、取得された電池の状態情報に基づいて電源供給機器1自身の出力電圧を調節することにより、電池の所期充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満たすことができ、電源供給機器1によって調節された出力電圧は、電池の両端に直接に印加されて電池を充電することができる(以下、「直接充電」という)。さらに、電池の充電プロセスの定電流充電段階において、電源供給機器1によって調節された出力電圧は、電池の両端に直接に印加されて電池を充電することができる。
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、当該電源供給機器1は、電圧フィードバックモジュールの機能及び電流フィードバックモジュールの機能を有することができる。
当該電源供給機器1が、取得された電池の状態情報に基づいて電源供給機器1自身の出力電圧を調節することとは、電池の所期充電電圧及び/又は充電電流を満たすために、当該電源供給機器1が、電池の状態情報をリアルタイムに取得し、毎回取得された電池のリアルタイム状態情報に基づいて、電源供給機器1自身の出力電圧を調節することができることを指してもよい。
当該電源供給機器1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供給機器1自身の出力電圧を調節することとは、電池の所期充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満たすために、充電プロセスでの電池の電圧が絶えずに上昇するにつれて、電源供給機器1が、充電プロセスでの異なる時刻の電池の現在の状態情報を取得し、電池の現在の状態情報に基づいて電源供給機器1自身の出力電圧をリアルタイムに調節することがでることをさしてもよい。
例を挙げると、電池の充電プロセスは、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階とのうち一つ又は複数を含むことができる。トリクル充電段階において、電源供給機器1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して、電池の所期の充電電流のニーズを満たすことができる。定電流充電段階において、電源供給機器1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供給機器1から出力され且つ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ようにすることができる。定電圧充電段階において、電源供給機器1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供給機器1から充電対象機器に出力された電圧(即ち、一定直流電圧)を一定に維持することができる。
例を挙げると、本発明の実施例に言及された電源供給機器1は、主として、充電対象機器内の電池の定電流充電段階を制御するために用いることができる。他の実施例において、充電対象機器内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供給機器1と充電対象機器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較して、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、電源供給機器1の出力電流を制御する充電モードを指してもよく、電源供給機器1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、実際において、電源供給機器1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、電流ピークは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、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。隣り合う二つの定電流段階間の電流変換過程は、漸進的に変化してもよく、或いは、階段式飛躍的に変化してもよい。
本発明の実施例において使用される充電対象機器は、端末を指し得る。当該「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(digital video broadcasting handheld)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(amplitude modulation−frequency modulation)放送送信器、及び/又はもう一つの通信端末の)無線インタフェースを介して通信信号を受信・送信するように設置される装置を含むが、これらに限定されない。無線インタフェースを介して通信するように設置される端末は、「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(personal communication system、PCS)端末と、無線電話、ポケベル、インターネット/イントラネットアクセス、Webブラウザ、ノートブック、カレンダー及び/又はグローバル・ポジショニング・システム(global positioning system、GPS)受信器を含む個人用の携帯情報端末 (personal digital assistant、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、これらに限定されない。なお、本発明の実施例において使用される充電対象機器又は端末は、モバイルバッテリー(power bank)をさらに含むことができ、当該モバイルバッテリーは、電源供給機器1の充電を受け入れて、エネルギーを貯蓄して他の電子装置にエネルギーを提供することができる。
図3を参照すると、好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14は、さらに、電源供給機器1の出力電圧及び/又は出力電流が、充電対象機器2の電池(図3に図示せず)の現在の充電段階にマッチングされるように、充電対象機器2と通信して、電源供給機器1の出力を制御することができる。
具体的には、電源供給機器1は、充電インターフェース17を含むことができる。フィードバック制御回路14は、充電インターフェース17におけるデータ線18を介して充電対象機器2と双方向通信することができる。本発明の実施例は、上記充電インターフェースの種類について具体的に限定しない。例えば、当該充電インターフェースは、ユニバーサルシリアルバス(universal serial bus、USB)インターフェースであってもよい。当該USBインターフェースは、例えば、USB 2.0インターフェース、micro USBインターフェース又はUSB TYPE-Cインターフェースであってもよい。また、例えば、当該充電インターフェースは、lightningインターフェース、又は他の任意種類の充電用可能なパラレルポート及び/又はシリアルポートであってもよい。
好ましくは、一部の実施例において、電源供給機器1は、第2の充電モード及び第1の充電モードを適用することができ、電源供給機器1の第2の充電モードでの充電速度は、電源供給機器1の第1の充電モードでの充電速度より速い。言い換えれば、第1の充電モードで作動する電源供給機器1と比較して、第2の充電モードで作動する電源供給機器1が同じ容量の充電対象機器における電池を充満するのに消耗する時間のほうがより短い。第1充電モードは、通常の充電モードであってもよく、第2充電モードは、急速充電モードであってもよい。当該通常の充電モードとは、電源供給機器1が比較的小さい電流値(通常は、2.5Aより小さい)を出力すること、又は比較的小さい電力(通常は、15Wより小さい)で充電対象機器における電池を充電することを指す。通常の充電モードで比較的大容量の電池(例えば、3000mAh容量の電池)を完全に満充電しようとするなら、通常は、数時間がかかるが、急速充電モードで、電源供給機器1が比較的大きい電流(通常は、2.5Aより大きく、例えば4.5A、5A、さらに高い)を出力し、又は比較的大きい電力(通常は、15W以上である)で充電対象機器における電池を充電することができる。通常の充電モードと比較して、電源供給機器1が急速充電モードで同じ容量の電池を完全に満充電するのに必要とする充電時間は、明らかに短縮することができ、充電速度がより速い。
上記フィードバック制御回路14が充電対象機器と通信して電源供給機器1の出力を制御することは、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2と通信して、第2の充電モードでの電源供給機器1の出力を制御することを含むことができる。
本発明の実施例は、電源供給機器1のフィードバック制御回路14と充電対象機器2との通信内容、及びフィードバック制御回路14が電源供給機器1の第2充電モードでの出力を制御する方式について具体的に限定せず、例えば、フィードバック制御回路14は、充電対象機器2と通信して、充電対象機器2における電池の現在の電圧又は現在の電気量についてインタラクションを行い、電池の現在の電圧又は現在の電気量に基づいて、電源供給機器1の出力電圧又は出力電流を調整することができる。以下、具体的な実施例を参照して、フィードバック制御回路14と充電対象機器2との間の通信内容、及びフィードバック制御回路14が第2充電モードでの電源供給機器1の出力を制御する方式について詳しく説明する。
本発明の実施例の上記説明は、電源供給機器1(電源供給機器1におけるフィードバック制御回路14)と充電対象機器2とのマスタースレーブについて限定しない。言い換えれば、フィードバック制御回路14と充電対象機器2とのうち、いずれもマスター機器側として双方向通信セッションを開始することができ、相応的に、他方がスレーブ装置側としてマスター装置側が開始する通信に対して第1応答又は第1返信を出す。実行可能な方式として、通信プロセスにおいて、電源供給機器1側及び充電対象機器2側のアースに対するレベルの高さを比較することにより、マスター及びスレーブ機器の身分を確認することができる。
本発明の実施例は、電源供給機器1(又は電源供給機器1のフィードバック制御回路14)と充電対象機器2との間の双方向通信の具体的な実現方式について限定せず、つまり、電源供給機器1(又は電源供給機器1のフィードバック制御回路14)と充電対象機器2とのうちいずれか一方がマスター装置側として通信セッションを開始して、相応的に、他方がスレーブ装置側として、マスター装置側が開始する通信セッションに対して第1応答又は第1返信を出し、それとともに、マスター装置側は、前記スレーブ装置側からの第1応答又は第1返信に対して第2応答を出すことができ、これでマスター及びスレーブ装置の間で一回の充電モードに関するネゴシエーションプロセスが完成されたと考えてもよい。実行可能な実施方式として、マスター及びスレーブ装置側の間で複数回の充電モードに関するネゴシエーションが完成された後、マスター及びスレーブ装置側の間の充電操作を実行することにより、ネゴシエーション後の充電プロセスが安全かつ確実に実行されることを確保することができる。
マスター装置側として、前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信に応じて第2応答を出すことができる一つの方式は、マスター装置側が前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信を受信し、受信された前記スレーブ装置の第1応答又は第1返信に応じて対応性のある第2応答を出すことができる方式であってもよい。例として、マスター装置側が所定時間内で前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信を受信した場合、マスター装置側は、前記スレーブ装置の第1応答又は第1返信に対して対応性のある第2応答を出すことは、具体的に、マスター装置側とスレーブ装置側とが一回の充電モードに関するネゴシエーションを完成し、マスター装置側とスレーブ装置側との間がネゴシエーションの結果に基づいて、第1充電モード又は第2充電モードに従って充電操作を実行し、即ち、電源供給機器1がネゴシエーションの結果に基づいて、第1充電モード又は第2充電モードで作動して充電対象機器2を充電する。
マスター装置側として、前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信に応じてさらに第2応答を出すことができる一つの方式は、マスター装置側が所定時間内で前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信を受信していなくても、マスター装置側が前記スレーブ装置の第1応答又は第1返信に対して対応性のある第2応答を出すことであってもよい。例として、マスター装置側が所定時間内で前記スレーブ装置側の通信セッションに対する第1応答又は第1返信を受信していなくても、マスター装置側が前記スレーブ装置の第1応答又は第1返信に対して対応性のある第2応答を出すことは、具体的に、マスター装置側とスレーブ装置側とが一回の充電モードに関するネゴシエーションを完成し、マスター装置側とスレーブ装置側との間で第1充電モードに従って充電操作が実行され、即ち、電源供給機器1が第1充電モードで作動して充電対象機器2を充電する。
好ましくは、一部の実施例において、充電対象機器2がマスター装置として、通信セッションを開始する場合、電源供給機器1(又は電源供給機器1のフィードバック制御回路14)がスレーブ装置として、マスター装置側が開始する通信セッションに対して第1応答又は第1返信を出した後、充電対象機器2が電源供給機器1の第1応答又は第1返信に対して対応性のある第2応答を出さなくても、電源供給機器1(又は電源供給機器1のフィードバック制御回路14)と充電対象機器2との間で一回の充電モードに関するネゴシエーションプロセスが完成されたと考えてもよい。さらに、電源供給機器1がネゴシエーション結果に基づいて第1充電モード又は第2充電モードで充電対象機器2を充電することを決定することができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1の出力を制御するプロセスは、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1と充電対象機器2との間の充電モードをネゴシエーションすることを含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1と充電対象機器2との間の充電モードをネゴシエーションすることは、フィードバック制御回路14が、第2充電モードをオンにするか否かを充電対象機器2に問い合わせるための第1命令を充電対象機器2に送信することと、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2より送信された第2充電モードをオンにすることに充電対象機器2が同意するか否かを示すための前記第1命令に対する返信命令を受信することと、第2充電モードをオンにすることに充電対象機器2が同意した場合、フィードバック制御回路14が第2充電モードで充電対象機器2を充電することと、を含むことができる。
本発明の実施例において、電源供給機器1は、第2充電モードを一方的に採用して充電対象機器2を急速充電するわけではなく、充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を急速充電してもよいかをネゴシエーションし、こうして充電プロセスの安全性を向上させることができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1の第2充電モードでの出力を制御するプロセスは、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電圧を決定することと、フィードバック制御回路14が電源供給機器1の出力電圧を調整して、電源供給機器1の出力電圧が、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電圧と等しくなるようにすることと、を含むことができる。
好ましくは、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電圧を決定することは、フィードバック制御回路14が、電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の電池の現在の電圧とがマッチングされているか否かを問い合わせるための第2命令を、充電対象機器2に送信することと、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2により送信された、電源供給機器1の出力電圧が電池の現在の電圧とマッチングされているか、高めであるか、又は低めであることを示すための第2命令の返信命令を受信することと、を含むことができる。
代替的には、第2命令は、電源供給機器1の現在の出力電圧を第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電圧とするのが適切であるか否かを問い合わせることができる。第2命令の返信命令は、現在の電源供給機器1の出力電圧が適切である、高め又は低めであることを示すことができる。電源供給機器1の現在の出力電圧と電池の現在の電圧とがマッチングされているか、又は電源供給機器1の現在の出力電圧が第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電圧として適切であることとは、電源供給機器1の現在の出力電圧が、電池の現在の電圧よりやや高く、且つ電源供給機器1の出力電圧と電池の現在の電圧との間の差が所定範囲内(通常は、数百ミリボルトの等級)にあることを指してもよい。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1の出力を制御するプロセスは、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定することと、フィードバック制御回路14が電源供給機器1の出力電流を調整して、電源供給機器1の出力電流が、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流と等しくなるようにすることと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定することは、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2の現在適用するサポートする最大充電電流を問い合わせるための第3命令を充電対象機器2に送信することと、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2により送信された充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流を示すための第3命令の返信命令を受信することと、フィードバック制御回路14が充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流に基づいて、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定することと、を含むことができる。
なお、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流に基づいて、フィードバック制御回路14が第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定する方式は、複数あり、例えば、電源供給機器1は、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流を第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流として決定してもよく、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流及び自身の電流出力能力などの要素を総合的に考慮した後、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定してもよい。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1の出力を制御するプロセスは、第2充電モードで充電するプロセスにおいて、電源供給機器1の出力電流が電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1の出力電流を調整することを含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、電源供給機器1の出力電流を調整することは、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2の電池の現在の電圧を問い合わせるための第4命令を充電対象機器2に送信することと、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2により送信された、電池の現在の電圧を示すための第4命令の返信命令を受信することと、フィードバック制御回路14が電池の現在の電圧に基づいて、電池の現在の充電段階の所期の充電電流を決定することと、電源供給機器1の出力電流が電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、フィードバック制御回路14が、電源供給機器1の出力電流を調整することと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、第2充電モードでの電源供給機器1の出力を制御するプロセスは、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、充電インターフェースが接触不良であるか否かを決定することを含むことができる。
具体的には、フィードバック制御回路14が充電対象機器2と双方向通信して、充電インターフェースが接触不良であるか否かを決定することは、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2の電池の現在の電圧を問い合わせるための第4命令を充電対象機器2に送信することと、フィードバック制御回路14が、充電対象機器2により送信された、充電対象機器2の電池の現在の電圧を示すための第4命令の返信命令を受信することと、フィードバック制御回路14が電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の電池の現在の電圧とに基づいて、充電インターフェースが接触不良であるか否かを決定することと、を含むことができる。例えば、フィードバック制御回路14が電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の現在の電圧との電圧差が所定電圧閾値より大きいと決定すると、この場合の電圧差を電源供給機器1により出力された現在の電流値で除算した抵抗値が、所定の抵抗閾値より大きいことを表し、充電インターフェースが接触不良であると決定することができる。
好ましくは、一部の実施例において、充電インターフェースが接触不良であることは、充電対象機器2によって決定されてもよい。充電対象機器2が電源供給機器1の出力電圧を問い合わせるための第6命令を、フィードバック制御回路14に送信し、充電対象機器2が、フィードバック制御回路14により送信された、電源供給機器1の出力電圧を示すための第6命令の返信命令を受信し、充電対象機器2が充電対象機器2の電池の現在の電圧と電源供給機器1の出力電圧とに基づいて、充電インターフェースが接触不良であるか否かを決定する。充電対象機器2が充電インターフェースが接触不良であることを決定した後、充電対象機器2が、充電インターフェースが接触不良であることを示すための第5命令をフィードバック制御回路14に送信することができる。フィードバック制御回路14が第5命令を受信されて、第2充電モードを終了するように電源供給機器1を制御することができる。
以下、図4を参照して、電源供給機器1と充電対象機器2との間の通信プロセスをさらに詳しく説明する。なお、図4の例は、単なる当業者の本発明の実施例への理解を補助するためのものであって、本発明の実施例を例示された具体的な数値又は具体的な場面に限定するためのものではない。当業者は、示される図4の例に基づいて、各種同等の修正又は変更を行うことができるのが明らかであり、このような修正又は変更も本発明の実施例の範囲内に該当する。
図4に示すように、電源供給機器1と充電対象機器2との間の通信プロセス(又は、急速プロセスの通信プロセス)は、下記五つの段階を含むことができる。
段階1:
充電対象機器2が電源供給装置に接続された後、充電対象機器2は、データ線D+、D-を介して電源供給装置のタイプを検出することができる。電源供給装置が本発明の実施例に係る電源供給機器1であることを検出した場合、充電対象機器2が受け入れた電流は、所定の電流閾値I2(例えば、1Aであってもよい)より大きくてもよい。電源供給機器1が所定持続時間(例えば、連続的なT1時間であってもよい)内で電源供給機器1の出力電流がI2以上であることを検出した場合、電源供給機器1は、充電対象機器2による電源供給装置のタイプに対する認識が既に完成されたと判定してもよい。そして、電源供給機器1が、充電対象機器2との間のネゴシエーションプロセスを開始し、命令1(上記第1命令に対応する)を充電対象機器2に送信して、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに同意するか否かを充電対象機器2に問い合わせる。
電源供給機器1が、充電対象機器2により送信された命令1の返信命令を受信し、且つ当該命令1の返信命令により、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意しないと示した場合、電源供給機器1は、電源供給機器1の出力電流を再度検出する。電源供給機器1の出力電流が所定の連続時間内(例えば、連続的なT1時間であってもよい)において依然としてI2以上である場合、電源供給機器1は、充電対象機器2に命令1を再送信し、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意するか否かを問い合わせる。電源供給機器1は、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意するか、又は電源供給機器1の出力電流がI2以上であるという条件を満たさないまで、段階1の上記ステップを繰り返す。
電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに、充電対象機器2が同意すると、通信プロセスが第2段階に入る。
段階2:
電源供給機器1の出力電圧は、複数のグレードを含むことができる。電源供給機器1が充電対象機器2に命令2(上記第2命令に対応する)を送信して、電源供給機器1の出力電圧(現在の出力電圧)と充電対象機器2の電池の現在の電圧とがマッチングされているか否かを問い合わせる。
充電対象機器2が電源供給機器1に命令2の返信命令を送信して、電源供給機器1の出力電圧が充電対象機器2の電池の現在の電圧とマッチングされているか、高めであるか、又は低めであることを示す。命令2に対する返信命令が、電源供給機器1の出力電圧が高めである又は低めであることを示した場合、電源供給機器1は、電源供給機器1の出力電圧を1グレード調整し、充電対象機器2に命令2を再送信して、電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の電池の現在の電圧とがマッチングされているか否かを再度問い合わせることができる。電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の電池の現在の電圧とがマッチングされていると充電対象機器2が決定して、3段階に入るまで段階2の上記ステップを繰り返す。
段階3:
電源供給機器1が充電対象機器2に命令3(上記第3命令に対応する)を送信して、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流を問い合わせる。充電対象機器2が電源供給機器1に命令3の返信命令を送信して、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流を示して、第4段階に入る。
段階4:
電源供給機器1は、充電対象機器2の現在サポートする最大充電電流に基づいて、第2充電モードでの電源供給機器1により出力された充電対象機器2を充電するための充電電流を決定した後、定電流充電段階である段階5に入る。
段階5:
定電流充電段階に入った後、電源供給機器1は、一定時間ごとに、充電対象機器2に命令4(上記第4命令に対応する)を送信して、充電対象機器2の電池の現在の電圧を問い合わせることができる。充電対象機器2は、電源供給機器1に命令4の返信命令を送信して、電池の現在の電圧をフィードバックすることができる。電源供給機器1は、電池の現在の電圧に基づいて、充電インターフェースが接触良好であるか否か、第2アダプタ―の出力電流を低下させる必要があるか否か、を判断することができる。電源供給機器1が充電インターフェースが接触不良であると判断した場合、充電対象機器2に命令5(上記第5命令に対応する)を送信することができ、電源供給機器1は、第2充電モードを終了し、そしてリセットして再度段階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、充電対象機器2が命令1の返信命令を送信する場合、命令1の返信命令は、当該充電対象機器2の通路抵抗のデータ(又は情報)を運ぶことができる。充電対象機器2の通路抵抗データは、段階5で充電インターフェースの接触が良好であるか否かを判断するためのものである。
好ましくは、一部の実施例において、段階2において、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意してから、電源供給機器1が電源供給機器1の出力電圧を適切な充電電圧に調整するまで経過した時間は、一定範囲内に制御することができる。当該時間が所定範囲を超えると、電源供給機器1又は充電対象機器2は、通信プロセスが異常であると判定することができ、リセットして再度段階1に入る。
好ましくは、一部の実施例において、段階2において、電源供給機器1の出力電圧が充電対象機器2の電池の現在の電圧よりΔV(ΔVは、200〜500mVとしてもよい)高い場合、充電対象機器2は、電源供給機器1に命令2の返信命令を送信して、電源供給機器1の出力電圧と充電対象機器2の電池の電圧とがマッチングされていることを示すことができる。
好ましくは、一部の実施例において、段階4において、電源供給機器1の出力電流の調整速度は、一定範囲内に制御することができる。こうして調整速度が速すぎることによる充電プロセスの異常の発生を避けることができる。
好ましくは、一部の実施例において、段階5において、電源供給機器1の出力電流の変化幅は、5%以内に制御することができる。
好ましくは、一部の実施例において、段階5において、電源供給機器1は、充電回路の通路抵抗をリアルタイムにモニターリングすることができる。具体的には、電源供給機器1は、電源供給機器1の出力電圧と出力電流と、充電対象機器2によってフィードバックされた電池の現在の電圧とに基づいて、充電回路の通路抵抗をモニターリングすることができる。「充電回路の通路抵抗」>「充電対象機器2の通路抵抗+充電ケーブルの抵抗」の場合、充電インターフェースが接触不良であると判定することができ、電源供給機器1は第2充電モードで充電対象機器2を充電することを停止する。
好ましくは、一部の実施例において、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することを開始した後、電源供給機器1と充電対象機器2との間の通信時間の間隔は、一定範囲内に制御することができ、通信間隔が短すぎることによる通信プロセスの異常の発生を避ける。
好ましくは、一部の実施例において、充電プロセスの停止(又は電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電するプロセスの停止)は、回復可能な停止と回復不可能な停止との2種類に分けることができる。
例えば、充電対象機器2の電池の満充電されたこと又は充電インターフェースが接触不良であることが検出された場合、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度段階1に入る。そして電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意しないと、通信プロセスは段階2に入れない。このような場合の充電プロセスの停止は、回復不可能な停止と見なされてもよい。
また、例えば、電源供給機器1と充電対象機器2との間に通信異常が現れた場合、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度段階1に入る。段階1のニーズが満たされた後、充電プロセスを回復するために、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意する。このような場合の充電プロセスの停止は、回復可能な停止と見なされてもよい。
また、例えば、充電対象機器2が電池に異常が現れたことを検出した場合、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度段階1に入る。そして電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意しない。電池が正常に回復し、段階1のニーズが満たされた後、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに充電対象機器2が同意する。このような場合の急速充電プロセスの停止は、回復可能な停止と見なされてもよい。
以上、図4に示す通信ステップ又は操作は例に過ぎない。例えば、段階1において、充電対象機器2が電源供給機器1に接続された後、充電対象機器2と電源供給機器1との間のハンドシェイク通信は、充電対象機器2によって開始されてもよく、即ち、充電対象機器2が命令1を送信し、第2充電モードをオンにするか否かを電源供給機器1に問い合わせる。充電対象機器2が、電源供給機器1が第2充電モードで充電対象機器2を充電することに電源供給機器1が同意することを示す電源供給機器1の返信命令を受信した場合、電源供給機器1は、第2充電モードで充電対象機器2の電池を充電し始める。
また、例えば、段階5の後、定電圧充電段階をさらに含むことができる。具体的には、段階5において、充電対象機器2は、電源供給機器1に電池の現在の電圧をフィードバックすることができ、電池の現在の電圧が定電圧充電電圧閾値に達した場合、充電段階は、定電流充電段階から定電圧充電段階に入る。定電圧充電段階において、充電電流が次第に減小していき、電流がある閾値まで低下した場合、充電対象機器2の電池が満充電されることが示され、充電のプロセスの全体が停止される。
以上、図1〜図4を参照して、本発明の装置の実施例を詳しく説明した。以下、図5を参照して、本発明の実施例の方法の実施例について詳しく説明する。なお、方法の説明と装置の説明とが互いに対応しており、簡潔のために、重複した説明を適宜に省略する。
図5は、本発明の実施例に係る充電制御方法の概略フローチャートである。図5に示す充電制御方法は、電源供給機器(例えば、上記の電源供給機器1)に適用することができる。当該電源供給機器は、入力された交流電流を1次整流及び/又は1次フィルタリングする1次変換回路と、2次フィルタリング用インダクタンス素子を含み、前記1次変換回路によりカップリングされた電力を2次整流及び2次フィルタリングして、前記電源供給機器の出力電流を生成する2次変換回路と、前記1次変換回路と前記2次変換回路との間に位置し、前記1次変換回路の出力電力を前記2次変換回路にカップリングするトランスと、を含む。上記電源供給機器は、入力端が前記インダクタンス素子の両端に接続され、前記インダクタンス素子のインピーダンスに基づいて、前記電源供給機器の出力電流をサンプリングして、前記電源供給機器の出力電流の電流サンプリング値を取得し、前記電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック制御回路と、前記フィードバック制御回路の出力端に接続され、前記フィードバック信号に基づいて、前記1次変換回路から前記トランスを介して前記2次変換回路にカップリングされる電力を調整する電力調整回路と、をさらに含み、
前記充電制御方法は、前記電源供給機器の出力電圧及び/又は出力電流が充電対象機器の電池の現在の充電段階とマッチングされるように、前記充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御するステップ510を含む。
好ましくは、一部の実施例において、前記電源供給機器が、第1充電モード及び第2充電モードをサポートし、また、前記電源供給機器の前記第2充電モードでの充電速度は、前記電源供給機器の前記第1充電モードでの充電速度より速い。ステップ510は、充電対象機器と通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御するステップを含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御するステップは、前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器と前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップを含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器と前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップは、前記第2充電モードをオンにするか否かを前記充電対象機器に問い合わせるための第1命令を前記充電対象機器に送信するステップと、前記充電対象機器により送信された、前記第2充電モードをオンにすることに前記充電対象機器が同意するか否かを示すための前記第1命令の返信命令を受信するステップと、前記第2充電モードをオンにすることに前記充電対象機器が同意した場合、前記第2充電モードで前記充電対象機器を充電するステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、ステップ510は、前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電圧を決定するステップと、前記電源供給機器の出力電圧を調整して、前記電源供給機器の出力電圧が、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電圧と等しくなるようにするステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電圧を決定するステップは、前記電源供給機器の出力電圧と前記充電対象機器の電池の現在の電圧とがマッチングされているか否かを問い合わせるための第2命令を前記充電対象機器に送信するステップと、前記充電対象機器により送信された、前記電源供給機器の出力電圧が前記電池の現在の電圧とマッチングされているか、高めであるか、又は低めであることを示すための前記第2命令の返信命令を受信するステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、ステップ510は、前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定するステップと、前記電源供給機器の出力電流を調整して、前記電源供給機器の出力電流が、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流と等しくなるようにするステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定するステップは、前記充電対象機器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第3命令を前記充電対象機器に送信するステップと、前記充電対象機器により送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を示すための前記第3命令の返信命令を受信するステップと、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定するステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、ステップ510は、前記第2充電モードで充電するプロセスにおいて、前記電源供給機器の出力電流が前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器の出力電流を調整するステップを含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器の出力電流を調整するステップは、前記充電対象機器の電池の現在の電圧を問い合わせるための第4命令を前記充電対象機器に送信するステップと、前記充電対象機器により送信された、前記電池の現在の電圧を示す前記第4命令の返信命令を受信するステップと、前記電池の現在の電圧に基づいて、前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流を決定するステップと、前記電源供給機器の出力電流が前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、前記電源供給機器の出力電流を調整するステップと、を含むことができる。
好ましくは、一部の実施例において、前記電源供給機器は、充電インターフェースを含む。前記電源供給機器は、前記充電インターフェースにおけるデータ線を介して前記充電対象機器と双方向通信することができる。
上記実施例において、全部又は部分的にソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又は他の任意の組み合わせにより実現され得る。ソフトウェアで実現される場合、全部又は部分的にコンピュータプログラム製品の形式で実現され得る。前記コンピュータプログラム製品は、一つ又は複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータにおいて前記コンピュータプログラム命令をロードし、実行する場合、全部又は部分的に本発明の実施例に記載のプロセス又は機能を生じる。前記コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラマブル装置であってもよい。前記コンピュータ命令は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されてもよく、又は一つのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から他のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に伝送されてもよく、例えば、前記コンピュータ命令は、一つのウェブサイト、コンピュータ、サーバ又はデータセンターから、有線(例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、デジタル加入者線(digital subscriber line、DSL))又は無線(例えば、赤外線、無線、マイクロ波など)の方式により、他のウェブサイト、コンピュータ、サーバ又はデータセンターに伝送され得る。前記コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータがアクセス可能な任意の利用可能な媒体、或いは一つ又は複数の利用可能な媒体が集積されたサーバ、データセンターなどのデータ記憶機器であってもよい。前記利用可能な媒体は、磁性媒体(例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ)、光媒体(例えば、ディー・ブイ・ディー(digital video disc、DVD))、又は半導体媒体(例えば、ソリッドステートドライブ(solid state disk、SSD))などであってもよい。
当業者は以下のことを意識することができる。本発明に開示されている実施例に説明される各例に合わせたユニット及アルゴリズムステップは、電子ハードウェア、又はコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの結合によって実現することができる。これらの機能が一体ハードウェア、それともソフトウェアの方式によって実行されるのかは技術案の特定応用及び設計拘束条件によるものである。当業者は、各特定の応用に対して、異なる方法で説明される機能を実現することができるが、このような実現は、本出願の範囲を超えていると考えてはいけない。
なお、本出願により提供されるいくつかの実施例において、開示されているシステムと、装置と方法とは、他の方式で実現することができる。例えば、上記装置の実施例は、概略的なものだけである。例えば、前記ユニットの区分は、ロジック機能の区分だけである。実際に実現する時に、他の区分方式を有することができる。例えば、複数のユニット又はコンポーネンは、結合することができる、又は他のシステムに集成することができ、又は一部の特徴を無視することができ、又は実行しないことができる。一方、示された又は論議された相互間の結合又は直接結合又は通信接続は、一部のインタフェースを介して、装置又はユニットの間接結合又は通信接続であっても良く電気的、機械的又は他の形式であってもよい。
分離部品として説明された前記ユニットは、物理上に分離してもよく、物理上に分離していなくてもよい。ユニットとして示された部品は、物理的なユニットであってもよく、物理的なユニットでなくてもよい。即ち、一つの場所にあってもよく、又は複数のネットワークユニットに分布されてもよい。必要に応じて、そのうちの一部又は全部のユニットを選択して本実施例の技術案の目的を実現することができる。
また、本出願の各実施例における各機能ユニットは、一つの処理ユニットに集成されてもよく、各ユニットが別々に物理的に存在してもよく、二つ又は二つ以上のユニットは一つのユニットに集成されてもよい。
以上は単に本出願の具体的な実施形態であり、本出願の保護範囲は、これに限定されない。当業者であれば、本出願が披露した技術範囲内において、変化又は取り替えを容易に想到することができ、いずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。したがって、本出願の保護範囲は、記載される特許請求の範囲に準ずるべきである。

Claims (23)

  1. 電源供給機器であって、
    入力された交流電流を1次整流及び/又は1次フィルタリングする1次変換回路と、
    2次フィルタリング用インダクタンス素子を含み、前記1次変換回路によりカップリングされた電力を2次整流及び2次フィルタリングして、前記電源供給機器の出力電流を生成する2次変換回路と、
    前記1次変換回路と前記2次変換回路との間に位置し、前記1次変換回路の出力電力を前記2次変換回路にカップリングするトランスと、
    を含み、
    前記電源供給機器は、
    入力端が前記インダクタンス素子の両端に接続され、前記インダクタンス素子のインピーダンスに基づいて、前記電源供給機器の出力電流をサンプリングして、前記電源供給機器の出力電流の電流サンプリング値を取得し、前記電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック制御回路と、
    前記フィードバック制御回路の出力端に接続され、前記フィードバック信号に基づいて、前記1次変換回路から前記トランスを介して前記2次変換回路にカップリングされる電力を調整する電力調整回路と、
    をさらに含む、
    ことを特徴とする電源供給機器。
  2. 前記フィードバック制御回路は、さらに、
    前記電源供給機器の出力電圧及び/又は出力電流が、充電対象機器の電池の現在の充電段階にマッチングされるように、前記充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の電源供給機器。
  3. 前記電源供給機器は、第2の充電モード及び第1の充電モードをサポートし、
    前記電源供給機器の前記第2の充電モードでの充電速度は、前記電源供給機器の前記第1の充電モードでの充電速度より速く、
    前記フィードバック制御回路が、充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御することは、
    前記フィードバック制御回路が、充電対象機器と通信して、前記第2の充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御することを含む、
    ことを特徴とする請求項2に記載の電源供給機器。
  4. 前記フィードバック制御回路が充電対象機器と通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御するプロセスは、
    前記フィードバック制御回路が前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器と前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることを含む、
    ことを特徴とする請求項3に記載の電源供給機器。
  5. 前記フィードバック制御回路が前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器と前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることは、
    前記フィードバック制御回路が、第1命令を前記充電対象機器に送信することであって、前記第1命令は前記第2充電モードをオンにするか否かを前記充電対象機器に問い合わせるためのことと、
    前記フィードバック制御回路が、前記充電対象機器により送信された第1命令に対する返信命令を受信することであって、前記第1命令に対する返信命令は前記第2充電モードをオンにすることに前記充電対象機器が同意するか否かを示すためのことと、
    前記第2充電モードをオンにすることに前記充電対象機器が同意した場合、前記フィードバック制御回路が前記第2充電モードで前記充電対象機器を充電することと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項4に記載の電源供給機器。
  6. 前記フィードバック制御回路が充電対象機器と通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御するプロセスは、
    前記フィードバック制御回路が前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電圧を決定することと、
    前記フィードバック制御回路が前記電源供給機器の出力電圧を調整して、前記電源供給機器の出力電圧が、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電圧と等しくなるようにすることと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の電源供給機器。
  7. 前記フィードバック制御回路が前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電圧を決定することは、
    前記フィードバック制御回路が、第2命令を前記充電対象機器に送信することであって、前記第2命令は前記電源供給機器の出力電圧と前記充電対象機器の電池の現在の電圧とがマッチングされているか否かを問い合わせるためのことと、
    前記フィードバック制御回路が、前記充電対象機器により送信された第2命令の返信命令を受信することであって、前記第2命令の返信命令は前記電源供給機器の出力電圧が前記電池の現在の電圧とマッチングされているか、高めであるか、又は低めであることを示すためのことと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項6に記載の電源供給機器。
  8. 前記フィードバック制御回路が充電対象機器と通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御するプロセスは、
    前記フィードバック制御回路が前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定することと、
    前記フィードバック制御回路が前記電源供給機器の出力電流を調整して、前記電源供給機器の出力電流が、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流と等しくなるようにすることと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載の電源供給機器。
  9. 前記フィードバック制御回路が前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定することは、
    前記フィードバック制御回路が、第3命令を前記充電対象機器に送信することであって、前記第3命令は前記充電対象機器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ことと、
    前記フィードバック制御回路が、第3命令の返信命令を受信することであって、前記第3命令の返信命令は前記充電対象機器により送信された前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を示すためのことと、
    前記フィードバック制御回路が前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定することと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項8に記載の電源供給機器。
  10. 前記フィードバック制御回路が前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御するプロセスは、
    前記第2充電モードで充電するプロセスにおいて、前記電源供給機器の出力電流が前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、前記フィードバック制御回路が前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器の出力電流を調整することを含む、
    ことを特徴とする請求項3〜9のいずれかに記載の電源供給機器。
  11. 前記フィードバック制御回路が前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器の出力電流を調整することは、
    前記フィードバック制御回路が、第4命令を前記充電対象機器に送信することであって、前記第4命令は前記充電対象機器の電池の現在の電圧を問い合わせるためのことと、
    前記フィードバック制御回路が、前記充電対象機器により送信された第4命令の返信命令を受信することであって、前記第4命令の返信命令は前記電池の現在の電圧を示すためのことと、
    前記フィードバック制御回路が前記電池の現在の電圧に基づいて、前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流を決定することと、
    前記電源供給機器の出力電流が前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、前記フィードバック制御回路が、前記電源供給機器の出力電流を調整することと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項10に記載の電源供給機器。
  12. 前記電源供給機器は、充電インターフェースを含み、
    前記フィードバック制御回路は、前記充電インターフェースにおけるデータ線を介して前記充電対象機器と双方向通信する、
    ことを特徴とする請求項3〜11のいずれかに記載の電源供給機器。
  13. 電源供給機器に適用する充電制御方法であって、
    前記電源供給機器は、
    入力された交流電流を1次整流及び/又は1次フィルタリングする1次変換回路と、
    2次フィルタリング用インダクタンス素子を含み、前記1次変換回路によりカップリングされた電力を2次整流及び2次フィルタリングして、前記電源供給機器の出力電流を生成する2次変換回路と、
    前記1次変換回路と前記2次変換回路との間に位置し、前記1次変換回路の出力電力を前記2次変換回路にカップリングするトランスと、
    を含み、
    前記電源供給機器は、
    入力端が前記インダクタンス素子の両端に接続され、前記インダクタンス素子のインピーダンスに基づいて、前記電源供給機器の出力電流をサンプリングして、前記電源供給機器の出力電流の電流サンプリング値を取得し、前記電流サンプリング値に基づいて、フィードバック信号を生成するフィードバック制御回路と、
    前記フィードバック制御回路の出力端に接続され、前記フィードバック信号に基づいて、前記1次変換回路から前記トランスを介して前記2次変換回路にカップリングされる電力を調整する電力調整回路と、
    をさらに含み、
    前記充電制御方法は、前記電源供給機器の出力電圧及び/又は出力電流が充電対象機器の電池の現在の充電段階とマッチングされるように、前記充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御するステップを含む、
    ことを特徴とする充電制御方法。
  14. 前記電源供給機器が、第1充電モード及び前記第2充電モードをサポートし、
    前記電源供給機器の前記第2充電モードでの充電速度が、前記電源供給機器の前記第1充電モードでの充電速度より速く、
    前記充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御するステップは、
    充電対象機器と通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項13に記載の充電制御方法。
  15. 前記充電対象機器と通信して、前記電源供給機器の出力を制御するステップは、
    前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器と前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップを含む、
    ことを特徴とする請求項14に記載の充電制御方法。
  16. 前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器と前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップは、
    前記第2充電モードをオンにするか否かを前記充電対象機器に問い合わせるための第1命令を、前記充電対象機器に送信するステップと、
    前記充電対象機器により送信された、前記第2充電モードをオンにすることに前記充電対象機器が同意するか否かを示すための前記第1命令の返信命令を受信するステップと、
    前記第2充電モードをオンにすることに前記充電対象機器が同意した場合、前記第2充電モードで前記充電対象機器を充電するステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項15に記載の充電制御方法。
  17. 前記充電対象機器と通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御するプロセスは、
    前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された、前記充電対象機器を充電するための充電電圧を決定するステップと、
    前記電源供給機器の出力電圧を調整して、前記電源供給機器の出力電圧が、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された、前記充電対象機器を充電するための充電電圧と等しくなるようにするステップと、を含む、
    ことを特徴とする請求項14〜16のいずれかに記載の充電制御方法。
  18. 前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された、前記充電対象機器を充電するための充電電圧を決定するステップは、
    前記電源供給機器の出力電圧と前記充電対象機器の電池の現在の電圧とがマッチングされているか否かを問い合わせるための第2命令を、前記充電対象機器に送信するステップと、
    前記充電対象機器により送信された、前記電源供給機器の出力電圧が前記電池の現在の電圧とがマッチングされているか、高めであるか、又は低めであることを示すための前記第2命令の返信命令を受信するステップと、を含む、
    ことを特徴とする請求項17に記載の充電制御方法。
  19. 前記充電対象機器と通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御するプロセスは、
    前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された、前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定するステップと、
    前記電源供給機器の出力電流を調整して、前記電源供給機器の出力電流が、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された、前記充電対象機器を充電するための充電電流と等しくなるようにするステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項14〜18のいずれかに記載の充電制御方法。
  20. 前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された、前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定するステップは、
    前記充電対象機器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第3命令を、前記充電対象機器に送信するステップと、
    前記充電対象機器により送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を示すための前記第3命令の返信命令を受信するステップと
    前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第2充電モードでの前記電源供給機器により出力された、前記充電対象機器を充電するための充電電流を決定するステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項19に記載の充電制御方法。
  21. 前記充電対象機器と双方向通信して、前記第2充電モードでの前記電源供給機器の出力を制御するプロセスは、
    前記第2充電モードで充電するプロセスにおいて、前記電源供給機器の出力電流が前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器の出力電流を調整するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項14〜20のいずれかに記載の充電制御方法。
  22. 前記充電対象機器と双方向通信して、前記電源供給機器の出力電流を調整するステップは、
    前記充電対象機器の電池の現在の電圧を問い合わせるための第4命令を、前記充電対象機器に送信するステップと、
    前記充電対象機器により送信された、前記電池の現在の電圧を示す前記第4命令の返信命令を受信するステップと、
    前記電池の現在の電圧に基づいて、前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流を決定するステップと、
    前記電源供給機器の出力電流が前記電池の現在の充電段階の所期の充電電流とマッチングされるように、前記電源供給機器の出力電流を調整するステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項21に記載の充電制御方法。
  23. 前記電源供給機器は、充電インターフェースを含み、
    前記電源供給機器は、前記充電インターフェースにおけるデータ線を介して前記充電対象機器と双方向通信する、
    ことを特徴とする請求項14〜22のいずれかに記載の充電制御方法。
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