(57)【特許請求の範囲】
【請求項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る第１充電インタフェースであって、端末の電池に接続される第２充電インタフェースに接続される場合、該第２充電インタフェースに基づいて前記第３脈動波形の電圧を前記端末の前記電池に直接印加する第１充電インタフェースと、
前記第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、電圧のサンプリング値を取得するためのサンプリングユニットと、
該サンプリングユニットおよび前記スイッチユニットに接続され、前記制御信号を前記スイッチユニットに出力し、前記電圧の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節することにより、前記第３脈動波形の電圧と変調された後の前記第１脈動波形の電圧とが同期を保持し、前記第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすように制御する制御ユニットとを備える電源アダプター。
【請求項２】
前記制御ユニットが、前記第１充電インタフェースに接続され、該第１充電インタフェースを介して前記端末と通信することで、該端末の状態情報を取得し、該端末の状態情報と前記電圧サンプリング値とに基づいて、前記制御信号のデューティ比を調節する請求項１に記載の電源アダプター。
【請求項３】
前記スイッチユニットと前記制御ユニットの間に接続され、前記制御信号に基づいて前記スイッチユニットを入れる又は切るように駆動する駆動ユニットを更に備える請求項１に記載の電源アダプター。
【請求項４】
前記駆動ユニットと前記制御ユニットの間に接続される隔離ユニットを更に備える請求項３に記載の電源アダプター。
【請求項５】
前記トランスの作動周波数が５０ＫＨｚ−２ＭＨｚである請求項１に記載の電源アダプター。
【請求項６】
前記サンプリングユニットが、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し、該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節する第１電流サンプリング回路を更に備える請求項１に記載の電源アダプター。
【請求項７】
前記サンプリングユニットが、
前記第３脈動波形の電圧の前記ピーク電圧をサンプリングして保持するピーク電圧サンプリング保持ユニットと、
前記第３脈動波形の電圧のゼロ交差点をサンプリングするゼロ交差サンプリングユニットと、
前記ゼロ交差点をサンプリングした際に前記ピーク電圧サンプリング保持ユニットにより保持される電圧を放出する放出ユニットと、
前記ピーク電圧サンプリング保持ユニットにおける前記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ＡＤサンプリングユニットとを備える請求項１に記載の電源アダプター。
【請求項８】
前記第２電圧サンプリング回路が、前記第１脈動波形の電圧をサンプリングし、前記制御ユニットに接続される第２電圧サンプリング回路を更に備え、
該第２電圧サンプリング回路によりサンプリングされた電圧値が予め設定された第１の電圧値より大きい場合、前記制御ユニットは前記スイッチユニットが予め設定された第１の時間において入れる状態になるように制御して放電する請求項１から請求項７のいずれかに記載の電源アダプター。
【請求項９】
前記第１充電インタフェースが、
前記電池を充電するための電源線と、
前記端末と通信を行うためのデータ線とを備える請求項２に記載の電源アダプター。
【請求項１０】
前記制御ユニットが、前記第１充電インタフェースを介して前記端末と通信して充電モードを決定し、
該充電モードが、急速充電モードと普通充電モードとを有する請求項９に記載の電源アダプター。
【請求項１１】
前記第２整流ユニットの第１出力端に接続される直列連結された制御可能なスイッチとフィルターユニットとを更に備え、
前記制御ユニットは、前記充電モードが普通充電モードであることが決定された場合には前記制御可能なスイッチを閉じるように制御し、前記充電モードが前記急速充電モードであることが決定された場合には前記制御可能なスイッチを切るように制御する請求項１０に記載の電源アダプター。
【請求項１２】
前記制御ユニットは、前記充電モードが前記急速充電モードであると決定された場合、前記端末の状態情報に基づいて前記急速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、前記急速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、前記制御信号のデューティ比を調節する請求項１０に記載の電源アダプター。
【請求項１３】
前記端末の状態情報は、前記電池の温度を含み、
前記電池の温度が予め設定された第１の温度の閾値より大きい、又は前記電池の温度が予め設定された第２の温度の閾値より小さい場合、現在の充電モードが前記急速充電モードである場合、前記急速充電モードを前記普通充電モードに切り替え、
ここで、予め設定された前記第１の温度の閾値は予め設定された前記第２の温度の閾値より大きい請求項１２に記載の電源アダプター。
【請求項１４】
端末用充電システムであって、
電池と、
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第２整流ユニットと、
前記第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、電圧のサンプリング値を取得するサンプリングユニットと、
該サンプリングユニットおよび前記スイッチユニットに接続され、前記制御信号を前記スイッチユニットに出力し、前記電圧の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節することにより、前記第３脈動波形の電圧と変調された後の前記第１脈動波形の電圧とが同期を保持し、前記第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすように制御する制御ユニットと、
前記第２整流ユニットに接続される第１充電インタフェースであって、端末の電池に接続される第２充電インタフェースに接続される場合、該第２充電インタフェースに基づいて前記第３脈動波形の電圧を前記端末の前記電池に直接印加する第１充電インタフェースと、を備える端末用充電システム。
【請求項１５】
端末用充電方法であって、
電源アダプターの第１充電インタフェースが端末の第２充電インタフェースに接続された場合、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、
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し、前記第２充電インタフェースにより前記第３脈動波形の電圧を前記端末の電池に直接印加するステップと、
前記第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、電圧のサンプリング値を取得するステップと、
前記電圧の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節することにより、前記第３脈動波形の電圧と変調された後の前記第１脈動波形の電圧とが同期を保持し、前記第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすようにするステップとを含む端末用充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は端末装置技術分野に関し、特に端末用充電システム、端末用充電方法及び電源アダプターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動端末（例えば、スマートフォン）は益々多くの消費者に歓迎されているが、移動端末の消費電力量が大きく、常に充電する必要がある。
【０００３】
一般的に、移動端末は電源アダプターにより充電される。ここで、一般的に、電源アダプターは、一次整流回路、一次フィルタ回路、トランス、二次整流回路、二次フィルタ回路、及び制御回路等を備える。このような電源アダプターは入力された２２０∨交流を移動端末ニーズに適切な安定した低電圧の直流（例えば、５∨）に変換し、移動端末の電源管理装置と電池に提供し、移動端末の充電を実現する。
【０００４】
しかしながら、電源アダプターの電力が大きくなるにつれて、例えば、５Ｗから１０Ｗ、１５Ｗ、２５Ｗ等より大電力にアップグレードすると、より多くの、高電力を耐えられて且つ精度をよりよく制御できる電子部品が適応する必要があり、これは、電源アダプターの体積を増加するだけではなく、同時にアダプターの生産コストと製造難度を増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願は、発明者が以下の問題についての認識及び研究に基づいて作られたものである。
【０００６】
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、電源アダプターは移動端末の電池に充電する場合、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。
【０００７】
また、一般的に、交流電源により給電している場合、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、「間欠」をさせないように、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、このように給電がトラフにある場合、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り移動端末に充電する場合、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に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に充電する際に連続的に安定して直流を必要としない。
【０００８】
そのため、本発明の一つ目の目的は、電源アダプターが出力した脈動波形の電圧を直接に端末の電池に印加し、これにより電源アダプターの小型化や、低コストを実現し、電池の使用寿命を向上させる端末用充電システムを提出することである。
【０００９】
本発明の二つ目の目的は、電源アダプター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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１態様の一実施形態においては、端末用充電システムを提供する。端末用充電システムは、電源アダプター及び端末を備え、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第２整流ユニットと、該第２整流ユニットに接続されている第１充電インタフェースと、前記第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、電圧のサンプリング値を取得するサンプリングユニットと、該サンプリングユニットおよび前記スイッチユニットに接続され、前記制御信号を前記スイッチユニットに出力し、前記電圧の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節することにより、前記第３脈動波形の電圧と変調された後の前記第１脈動波形の電圧とが同期を保持し、前記第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすように制御する制御ユニットとを備え、前記端末が、第２充電インタフェースと、電池とを備え、前記第２充電インタフェースが前記電池に接続される端末であって、前記第２充電インタフェースが前記第１充電インタフェースに接続される場合、前記第３脈動波形の電圧を前記電池に直接印加する。
【００１１】
本態様の一実施形態に係る端末用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、脈動の出力電圧／電流は直接に電池を急速充電する。ここで、脈動の出力電圧/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。
【００１２】
上記目的を達成するには、本発明の第２態様の一実施形態においては、電源アダプターを提出する。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第２整流ユニットと、該第２整流ユニットに接続される第１充電インタフェースであって、端末の電池に接続される第２充電インタフェースに接続される場合、該第２充電インタフェースに基づいて前記第３脈動波形の電圧を前記端末の前記電池に直接印加する第１充電インタフェースと、前記第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、電圧のサンプリング値を取得するためのサンプリングユニットと、該サンプリングユニットおよび前記スイッチユニットに接続され、前記制御信号を前記スイッチユニットに出力し、前記電圧の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節することにより、前記第３脈動波形の電圧と変調された後の第１脈動波形の電圧とが同期を保持し、前記第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすように制御する制御ユニットとを備える。
【００１３】
本態様の一実施形態に係る電源アダプターは、第１充電インタフェースを介して第３脈動波形の電圧を出力し、端末の第２充電インタフェースにより第３脈動波形の電圧を端末の電池に印加し、これにより脈動の出力電圧／電流は直接に電池を急速充電する。ここで、脈動の出力電圧／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。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の第３態様の一実施形態においては、端末用充電方法を提供する。端末用充電方法は、電源アダプターの第１充電インタフェースが端末の第２充電インタフェースに接続された場合、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、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し、前記第２充電インタフェースにより前記第３脈動波形の電圧を前記端末の電池に直接印加するステップと、前記第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、電圧のサンプリング値を取得するステップと、前記電圧の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節することにより、前記第３脈動波形の電圧と変調された後の前記第１脈動波形の電圧とが同期を保持するようにし、前記第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすようにするステップとを含む。
【００１５】
本態様の一実施形態に係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、脈動の出力電圧／電流は直接に電池を急速充電する。ここで、脈動の出力電圧／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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明の一実施形態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。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態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。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態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。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態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。
【図１Ｅ】本発明の一実施形態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。
【図２】本発明の一実施形態に係る端末用充電システムのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態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。
【図４】本発明の一実施形態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。
【図５】本発明の一実施形態におけ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。
【図６】本発明の一実施形態における急速充電過程の概略図である。
【図７Ａ】本発明一実施形態に係る端末用充電システムのブロック図である。
【図７Ｂ】本発明一実施形態に係る電源アダプターがＬＣフィルタ回路を有する場合を示すブロック図である。
【図８】本発明の他の一実施形態に係る端末用充電システムのブロック図である。
【図９】本発明の他の一実施形態に係る端末用充電システムのブロック図である。
【図１０】本発明の他の一実施形態に係る端末用充電システムのブロック図である。
【図１１】本発明の他の一実施形態におけるサンプリングユニットのブロック図である。
【図１２】本発明の他の一実施形態に係る端末用充電システムのブロック図である。
【図１３】本発明の他の一実施形態に係る端末のブロック図である。
【図１４】本発明の他の一実施形態に係る端末のブロック図である。
【図１５】本発明おける端末用充電方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施形態を詳細に説明する。上記実施形態の一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だけに用いられ、本発明を限定するものと理解されてはならない。
【００１８】
以下に、図面を参照しながら本発明の一実施形態において提供される端末用充電システム、電源アダプター及び端末用充電方法を説明する。
【００１９】
図１Ａから図１４に示すように、本発明の一実施形態において提供される端末用充電システムは、電源アダプター１と端末２とを備える。
【００２０】
図２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充電インタフェース１０５と、サンプリングユニット１０６と制御ユニット１０７とを備える。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。第１充電インタフェース１０５は第２整流ユニット１０４に接続され、サンプリングユニット１０６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、電圧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に基づいて制御信号のデューティ比を調節することにより、第３脈動波形の電圧と変調された後の第１脈動波形の電圧とが同期を保持するようにし、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ようにする。
【００２１】
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る。なお、サンプリングユニット１０６が第３脈動波形の電圧をサンプリングして保持し、同期させるにしても、第２整流ユニット１０４が第２脈動波形の電圧を同期整流するにしても、いずれも第３脈動波形の電圧と変調された後の第１脈動波形の電圧とを同期させる。また、第３脈動波形の電圧と変調された後の第１脈動波形の電圧とを同期させるとは、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。
【００２２】
図２に示すように、端末２は、第２充電インタフェース２０１と電池２０２とを備え、第２充電インタフェース２０１は電池２０２に接続され、ここで、第２充電インタフェース２０１が第１充電インタフェース１０５に接続される場合、第２充電インタフェース２０１は第３脈動波形の電圧を電池２０２に印加し、電池２０２を充電する。
【００２３】
本発明の一実施形態においては、図１Ａに示すように、制御ユニット１０７が第１充電インタフェース１０５に接続され、制御ユニット１０７は、さらに、第１充電インタフェースを介して端末と通信することで、端末の状態情報を取得し、端末の状態情報と電圧サンプリング値とに基づいて、制御信号のデューティ比を調節する。
【００２４】
本発明の一つの実施例として、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備え、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トランジスタであり、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する。
【００２５】
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する。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。
【００２６】
本発明の一つの実施例として、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巻線とを備え、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。
【００２７】
本発明の一つの実施例として、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、トランスは、第１巻線と、第２巻線と、第３巻線と第４巻線とを備え、第１巻線のドット端子はスイッチユニットに接続され、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、トランスは変調された第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。
【００２８】
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とを備える。トランス１０３は第１巻線と、第２巻線と、第３巻線と第４巻線とを備える。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。
【００２９】
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（ｄｏｔｔｅｄ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）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（ｎｏｎ−ｄｏｔｔｅｄ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）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つのダイオードを備えることができ、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。
【００３０】
本発明の一つの実施例として、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電気容量Ｃ１と、第２電気容量Ｃ２とを備え、第１電気容量Ｃ１と第２電気容量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する。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する。トランス１０３は第１巻線と、第２巻線と、第３巻線とを備える。第１巻線のドット端子は直列連結された第１電気容量Ｃ１と第２電気容量Ｃ２之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る。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する。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。
【００３１】
本発明の一つの実施例として、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とを備える。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し、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する。トランス１０３は第１巻線と、第２巻線と、第３巻線とを備え、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。
【００３２】
従って、本発明の一実施形態において、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。
【００３３】
更に、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充電インタフェース１０５は第２整流ユニット１０４に接続され、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およびスイッチユニット１０２に接続される。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節し、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ようにさせる。
【００３４】
図１Ａに示すように、端末２は、第２充電インタフェース２０１と電池２０２とを備え、第２充電インタフェース２０１は電池２０２に接続され、ここで、第２充電インタフェース２０１が第１充電インタフェース１０５に接続される場合、第２充電インタフェース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。
【００３５】
なお、ここで、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を満足させる必要がある時の充電電圧と充電電流を指す。つまり、制御ユニット１０７はサンプリングされた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節し、リアルタイムに第２整流ユニット１０４の出力を調整し、閉ループ調節制御を実現し、これにより第３脈動波形の電圧は端末２の充電ニーズを満足させ、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４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。
【００３６】
理解されることは、ＰＷＭ信号のデューティ比を調節する場合、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節命令を生成することができることである。
【００３７】
従って、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り、高周波トランスにより第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電圧／電流を還元し、電池に直接的に送り込み、電池を急速充電することを実現する。ここで、饅頭形波の電圧振幅は、ＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて調節し、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、本発明実施例の電源アダプターは、一次、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。
【００３８】
ここで、本発明の具体的な一例において、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、電圧電流調節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。
【００３９】
本発明の一つの実施例として、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節し、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。
【００４０】
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。
【００４１】
本発明の実施例において、制御信号の周波数を調節することにより、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。
【００４２】
ここで、スイッチユニット１０２に出力された制御信号は図５に示すように、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。
【００４３】
図１Ａに示すように、制御ユニット１０７は、第１充電インタフェース１０５に接続され、制御ユニット１０７は、第１充電インタフェース１０５を介して端末２と通信して端末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より制御信号例えば、ＰＷＭ信号のデューティ比を調節する。
【００４４】
ここで、端末の状態情報は、電池の電量と、電池の温度と、電池の電圧と、端末のインタフェース情報と、端末の通路抵抗の情報等とを含む。
【００４５】
具体的には、第１充電インタフェース１０５は、電源線とデータ線とを備える。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を行うためのものである。第２充電インタフェース２０１が第１充電インタフェース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、対応的な応答命令を受信した後、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、充電過程を更に制御する。
【００４６】
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、普通充電モードと急速充電モードとを有する。急速充電モードは、普通充電モードより充電速度が大きい（例えば、急速充電モードは、普通充電モードより充電電流が大きい）。一般的に、普通充電モードは、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、普通充電モードで、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。しかし本発明の一実施形態における急速充電モードは異なり、本発明の一実施形態における急速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し、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、端末の急速充電応答命令を受信した後、端末の応答命令に基づいて、電源アダプターは端末の状態情報を得られ、急速充電モードを起動し、急速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。しかし本発明の一実施形態においては、普通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、普通充電モードと理解される。充電電力に対して、急速充電モードで充電電力は１５Ｗ以上であってもよい。
【００４７】
即ち、制御ユニット１０７は、第１充電インタフェース１０５を介して端末２と通信して充電モードを決定し、ここで、充電モードは急速充電モードと普通充電モードとを有する。
【００４８】
具体的には、電源アダプターは、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インタフェースにより端末に接続され、このＵＳＢインタフェースは普通のＵＳＢインタフェースであってもよいし、Ｍｉｃｒｏ  ＵＳＢインタフェースであってもよい。ＵＳＢインタフェースにおけるデータ線、即ち第１充電インタフェースにおけるデータ線は電源アダプターと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を行うことである。
【００４９】
ここで、電源アダプターは、ＵＳＢインターフェースにおけるデータ線を介して、端末と双方向通信し、急速充電モードで端末を充電すると決定する。
【００５０】
なお、電源アダプターは端末に取り決めて急速充電モードで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、普通充電モードで端末を充電することもできるし、小さい電流で端末を充電することもでき、本実施形態においてはこれを具体的に限定しない。
【００５１】
電源アダプターは、充電電流を急速充電モードに対応する充電電流に調整し、端末を充電する。電源アダプターは急速充電モードで端末を充電すると決定された後、充電電流を急速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、端末に急速充電モードの充電電流を相談することもでき、例えば、端末における電池の現在の電量により急速充電モードに対応する充電電流を決定する。
【００５２】
本発明の一実施形態においては、電源アダプターは盲目的に電流を出力して急速充電することではなく、端末に双方向通信して、急速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て、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ことができる。
【００５３】
好ましくは、一つの実施例として、制御ユニット１０７は、第１充電インタフェースにおけるデータ線を介して端末と双方向通信し、急速充電モードで端末を充電すると決定された場合、制御ユニットは端末に第１命令を送信すると、第１命令は端末が急速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。制御ユニットは端末から第１命令の応答命令を受信し、第１命令の応答命令は端末が急速充電モードの起動を同意するように端末を指示するためのものである。
【００５４】
好ましくは、一つの実施例として、制御ユニットが端末に第１命令を送信する前に、電源アダプターと端末との間に普通充電モードで充電し、制御ユニットにより普通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、端末に第１命令を送信する。
【００５５】
なお、電源アダプターにより普通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。
【００５６】
好ましくは、一つの実施例として、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を充電した後、端末に第１命令を送信する。
【００５７】
好ましくは、一つの実施例として、制御ユニットは、スイッチユニットを制御することにより電源アダプターが充電電流を急速充電モードに対応する充電電流に調整するように電源アダプターを制御し、電源アダプターは急速充電モードに対応する充電電流で端末を充電する前に、制御ユニットが第１充電インタフェースにおけるデータ線を介して端末と双方向通信し、急速充電モードに対応する充電電圧を決定し、電源アダプターが充電電圧を急速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。
【００５８】
好ましくは、一つの実施例として、制御ユニットが第１充電インタフェースにおけるデータ線を介して端末と双方向通信し、急速充電モードに対応する充電電圧を決定された場合、制御ユニットは端末に第２命令を送信し、第２命令は、電源アダプターの現在出力電圧が急速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。制御ユニットは端末により送信された第２命令の応答命令を受信し、第２命令の応答命令は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。制御ユニットは第２命令の応答命令に基づいて、急速充電モードの充電電圧を決定する。
【００５９】
好ましくは、一つの実施例として、制御ユニットは、充電電流を急速充電モードに対応する充電電流に調整するように電源アダプターを制御する前に、第１充電インタフェースにおけるデータ線を介して端末と双方向通信し、急速充電モードに対応する充電電流を決定する。
【００６０】
好ましくは、一つの実施例として、制御ユニットが第１充電インタフェースにおけるデータ線を介して端末と双方向通信し、急速充電モードに対応する充電電流を決定する場合、制御ユニットは端末に第３命令を送信し、第３命令は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。制御ユニットは端末により送信された第３命令の応答命令を受信し、第３命令の応答命令は端末の現在サポートする最大充電電流を指示する。制御ユニットは第３命令の応答命令に基づいて、急速充電モードの充電電流を決定する。
【００６１】
電源アダプターは上記最大充電電流を直接的に急速充電モードの充電電流と決定するか、又は充電電流をこの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。
【００６２】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが急速充電モードで端末を充電する過程に、制御ユニットが第１充電インタフェースにおけるデータ線を介して端末と双方向通信し、スイッチユニットを制御することにより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。
【００６３】
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。
【００６４】
好ましくは、一つの実施例として、制御ユニットが第１充電インタフェースにおけるデータ線を介して端末と双方向通信し、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スイッチユニットを制御する場合、制御ユニットは端末に第４命令を送信し、第４命令は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。制御ユニットは端末により送信された第４命令の応答命令を受信し、第４命令の応答命令は端末内の電池の現在電圧を指示するためのものである。制御ユニットは電池の現在電圧に基づいて、スイッチユニットを制御することにより電源アダプターが電池に出力した充電電流を調整する。
【００６５】
好ましくは、一つの実施例として、制御ユニットは電池の現在電圧、及び予め設定された電池電圧値と充電電流値の対応関係に基づいて、スイッチユニットを制御することにより電源アダプターが電池に出力した充電電流を電池の現在電圧に対応する充電電流値に調整する。
【００６６】
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、電源アダプターは第１充電インタフェースにおけるデータ線を介して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。
【００６７】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが急速充電モードで端末を充電する過程に、制御ユニットは、更に、第１充電インタフェースにおけるデータ線を介して端末と双方向通信し、第１充電インタフェースと第２充電インタ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、第１充電インタフェースと第２充電インタ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、制御ユニットは、急速充電モードを退出するように電源アダプターを制御する。
【００６８】
好ましくは、一つの実施例として、第１充電インタフェースと第２充電インタ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、制御ユニットは、更に、端末により端末の通路抵抗を指示するための情報を受信し、ここで、制御ユニットは、端末に第４命令を送信し、第４命令は端末内の電池の電圧を問い合わせるためのものである。制御ユニットは端末により送信された第４命令の応答命令を受信し、第４命令の応答命令は端末内の電池を指示するための電圧である。制御ユニットは電源アダプターの出力電圧と電池の電圧とに基づいて、電源アダプターから電池までの通路抵抗を決定する。制御ユニットは、電源アダプターから電池までの通路抵抗と、端末までの通路抵抗と、電源アダプターと端末との間の充電線線路の通路抵抗とに基づいて、第１充電インタフェースと第２充電インタ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。
【００６９】
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、第１充電インタフェースと第２充電インタフェースとの間に接触不良が発生したと思われる。
【００７０】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが急速充電モードを退出する前に、制御ユニットは端末に第５命令を送信し、第５命令は第１充電インタフェースと第２充電インタフェースとの間の接触不良を指示するものである。
【００７１】
電源アダプターは第５命令を送信した後、急速充電モードを退出する又はリセットする。
【００７２】
以上、電源アダプターの角度から本発明の一実施における急速充電過程を詳しく説明し、以下に、端末の角度から本発明の一実施形態における急速充電過程を説明する。
【００７３】
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。
【００７４】
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とを更に備え、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。
【００７５】
また、図１４に示すように、端末２は、通信ユニット２０５を更に備え、通信ユニット２０５は、第２充電インタフェース２０１と第１充電インタフェース１０５とにより、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インタフェースにおけるデータ線により双方向通信することができ、端末２は普通充電モードと急速充電モードとをサポートし、ここで急速充電モードでの充電電流が普通充電モードでの充電電流より大きく、通信ユニット２０５は制御ユニット１０７と双方向通信して電源アダプター１が急速充電モードを利用して端末２を充電すると決定し、制御ユニット１０７は電源アダプター１が急速充電モードに対応する充電電流により出力し、端末２内の電池２０２を充電するように電源アダプター１を制御する。
【００７６】
本発明の実施例において、電源アダプター１は盲目的に電流を出力して急速充電することではなく、端末に双方向通信して、急速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。
【００７７】
好ましくは、一つの実施例として、コントローラーは通信ユニットにより制御ユニットにより送信された第１命令を受信し、第１命令は端末が急速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。コントローラーは通信ユニットにより制御ユニットに第１命令の応答命令を送信し、第１命令の応答命令は端末が急速充電モードの起動を同意するように端末を指示するためのものである。
【００７８】
好ましくは、一つの実施例として、コントローラーは通信ユニットにより制御ユニットにより送信された第１命令を受信する前に、電源アダプターは普通充電モードで端末内の電池を充電し、制御ユニットにより普通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、制御ユニットは端末内の通信ユニットに第１命令を送信し、コントローラーは通信ユニットにより制御ユニットにより送信された第１命令を受信する。
【００７９】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターは、急速充電モードに対応する充電電流に従って出力し、端末内の電池を充電する前に、コントローラーは通信ユニットにより制御ユニットと双方向通信し、電源アダプターが急速充電モードに対応する充電電圧を決定するようにする。
【００８０】
好ましくは、一つの実施例として、コントローラーは制御ユニットにより送信された第２命令を受信し、第２命令は電源アダプターの現在出力電圧が急速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。コントローラーは制御ユニットに第２命令の応答命令を送信し、第２命令の応答命令は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。
【００８１】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターにより急速充電モードに対応する充電電流を決定するように、コントローラーは制御ユニットと双方向通信する。
【００８２】
ここで、コントローラーは、制御ユニットにより送信された第３命令を受信し、第３命令は、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。コントローラーは制御ユニットに第３命令の応答命令を送信し、第３命令の応答命令は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、電源アダプターが最大充電電流に基づいて急速充電モードに対応する充電電流を決定する。
【００８３】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが急速充電モードで端末を充電する過程に、コントローラーは制御ユニットと双方向通信することにより、電源アダプターが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。
【００８４】
ここで、コントローラーは、制御ユニットにより送信された第４命令を受信し、第４命令は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。コントローラーは制御ユニットに第４命令の応答命令を送信し、第４命令の応答命令は端末内の電池の現在電圧を指示するためのものであり、電源アダプターが電池の現在電圧に基づいて、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。
【００８５】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが急速充電モードで端末を充電する過程において、コントローラーは通信ユニットにより制御ユニットと双方向通信し、電源アダプターが第１充電インタフェースと第２充電インタ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。
【００８６】
ここで、コントローラーは制御ユニットにより送信された第４命令を受信し、第４命令は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。コントローラーは制御ユニットに第４命令の応答命令を送信し、第４命令の応答命令は端末内の電池の現在電圧を指示するためのものであり、制御ユニットは電源アダプターの出力電圧と電池の現在電圧と基づいて、第１充電インタフェースと第２充電インタ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。
【００８７】
好ましくは、一つの実施例として、コントローラーは制御ユニットにより送信された第５命令を受信し、第５命令は第１充電インタフェースと第２充電インタ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。
【００８８】
急速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イクにより、電池の急速充電を実現する。以下に、図６を参照しながら、本発明の一実施形態におけ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、本発明の一実施形態は他の操作又は図６に示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、ここで、図６に示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。
【００８９】
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）を送信して端末が急速充電モード（又はフラッシュ充電）を起動したか否かを問い合わせる。
【００９０】
電源アダプターが端末の応答命令を受信して端末が急速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急速充電モードを起動するか否かを問い合わせし、段階１の上記ステップを繰り返し、端末が急速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。
【００９１】
端末が急速充電モードの起動を同意した後、急速充電過程は開始し、急速充電通信の流れは第２段階に入る。
【００９２】
段階２
電源アダプターにより出力された饅頭形波電圧は、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（又は適切であるか否か、即ち急速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。
【００９３】
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応答し、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節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。
【００９４】
段階２を繰り返して、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応答した場合、第３段階に入る。
【００９５】
段階３
電源アダプターは、端末により応答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た後、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、端末は電源アダプターにその現在サポートしている最大充電電流値を応答し、第４段階に入る。
【００９６】
段階４
電源アダプターは、端末により応答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た後、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節し、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を一定に保持する。
【００９７】
段階５
電流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充電インタフェースと第２充電インタ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。
【００９８】
好ましくは、一部の実施例において、段階１において、端末が命令１を返信する場合、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。
【００９９】
好ましくは、一部の実施例において、段階２において、端末が急速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、急速リセットを行う。
【０１００】
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ΔＶ（ΔＶはおよそ２００〜５００ＭＶ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／マッチングしている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節し、これにより電源アダプターの出力電圧を調整する。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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監視し、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監視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、急速充電リセットを行う。
【０１０４】
好ましくは、一部の実施例において、急速充電モードを起動した後、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。
【０１０５】
好ましくは、一部の実施例において、急速充電モード（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。
【０１０６】
例えば、端末が電池充電満了又はＵＳＢ接触不良であると検出された場合、急速充電は停止してリセットし、段階１に入り、端末が急速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。
【０１０７】
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の要求を満足した後、端末が急速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。
【０１０８】
また、例えば、端末が電池に異常が発生されたと検出された場合、急速充電は停止してリセットし、段階１に入り、段階１に入った後、端末は急速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。
【０１０９】
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急速充電モード（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応答命令を受信して電源アダプターに急速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。
【０１１０】
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、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節し、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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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とフィルターユニット１０９とを更に備え、直列連結された制御可能なスイッチ１０８とフィルターユニット１０９とは第２整流ユニット１０４の第１出力端に接続され、ここで、制御ユニット１０７は充電モードが普通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、及び充電モードが急速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電気容量に並列連結し、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、脈動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電気容量は全部小電気容量であり、スペースが少ないである。
【０１１３】
ここで、フィルターユニット１０９は、フィルタコンデンサを備え、このフィルタコンデンサは５Ｖの標準充電をサポートし、即ち普通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。電源アダプターは普通充電モード（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が閉じるように制御し、フィルターユニット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く交換性があり、即ち、直流を端末の電池に印加し、電池に直流充電することを実現する。例えば、一般的に、フィルターユニットは並列連結の電解コンデンサと普通電気容量即ち５Ｖ標準充電をサポートする小電気容量（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、一つの容値が小さい電気容量を残すことができる。普通充電モードを利用する場合、この小電気容量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。急速充電モードを利用する場合、小電気容量がある分岐路を切るように制御し、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。
【０１１４】
本発明の一つの実施例によると、制御ユニット１０７は、更に、充電モードが急速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急速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、急速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節する。つまり、現在の充電モードが急速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力量情報等により急速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節し、電源アダプターの出力は充電ニーズを満足させ、電池の急速充電を実現する。
【０１１５】
ここで、端末の状態情報は、電池の温度を含む。また、電池の温度が予め設定された第１の温度の閾値より大きく、又は電池の温度が予め設定された第２の温度の閾値より小さい場合、現在の充電モードが急速充電モードである場合、急速充電モードを普通充電モードに切り替え、ここで、予め設定された第１の温度の閾値は予め設定された第２の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、対応的に予め設定された第２の温度の閾値より小さい）又は高過ぎる（例えば、対応的に予め設定された第１の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、急速充電モードを普通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、予め設定された第１の温度の閾値と予め設定された第２の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。
【０１１６】
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を切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。高温保護閾値は第１温度の閾値と異なってもよいし、同じでもよい。好ましくは、高温保護閾値は第１温度の閾値より大きい。
【０１１７】
本発明のもう一つの実施例において、コントローラーは電池の温度を取得することに用いられ、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、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。
【０１１８】
また、本発明の一つの実施例において、制御ユニットは第１充電インタフェースの温度を取得することに用いられ、第１充電インタフェースの温度が予め設定された保護温度より大きい場合、スイッチユニットを閉じるように制御する。即ち充電インタ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。
【０１１９】
勿論、本発明のもう一つの実施例において、コントローラーは制御ユニットと双方向通信して第１充電インタフェースの温度を取得し、第１充電インタフェースの温度が予め設定された保護温度より大きい場合に、充電制御スイッチ（図１３と図１４を参照）が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。
【０１２０】
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ドライブを更に備え、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を入れる又は切るように駆動する。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に集成することができる。
【０１２１】
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を更に備え、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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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に集成することもできる。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を行う必要がある。
【０１２４】
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とを更に備え、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電気容量、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、３.３Ｖ又は５Ｖ等低電圧直流を出力する。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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を集成した場合、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。
【０１２７】
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電気容量に並列連結され、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。
【０１２８】
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を更に備え、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節する。
【０１２９】
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節し、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。
【０１３０】
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とを備える。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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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、放出ユニットとＡＤサンプリングユニットとを備える。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、放出ユニットは、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放出し、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。
【０１３３】
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、放出ユニットと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。
【０１３４】
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を更に備え、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入れるように制御して第１脈動波形におけるサージ電圧、スパイク電圧に放電する。
【０１３５】
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放出して、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、放出通路を形成し、雷撃によるサージ電圧を放出し、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、予め設定された第１の電圧値は実際的な状況により決定される。
【０１３６】
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予め設定された第２の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。
【０１３７】
勿論、本発明の一つの実施例において、コントローラー２０４は、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圧値を取得し（図１３と図１４）、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、充電制御スイッチ２０３が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が閉じ、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。
【０１３８】
また、制御ユニット１０７は、更に、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する。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。
【０１３９】
同様に、コントローラー２０４は、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）、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、充電制御スイッチ２０３が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が閉じ、更に、電池２０２の充電過程が閉じ、充電の安全性を保証する。
【０１４０】
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（例えば、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。
【０１４１】
本発明の実施例において、端末は、例えば携帯電話とのモバイル端末や、例えば充電器ポーとの移動電源や、マルチメディアプレーヤーや、ラップトップや、ウェアラブル機器等であってもよい。
【０１４２】
本発明の実施例による端末用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、脈動の出力電圧／電流は直接に電池を急速充電する。ここで、脈動の出力電圧／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。
【０１４３】
また、本発明の一実施形態においては電源アダプターを更に提出する。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第１整流ユニットと、制御信号に基づいて第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、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、第２整流ユニットに接続される第１充電インタフェースと、端末の電池に接続され、第１充電インタフェースが接続される場合、第３脈動波形の電圧を端末の電池に印加する第２充電インタフェースと、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、電圧のサンプリング値を取得するためのサンプリングユニットと、サンプリングユニットおよびスイッチユニットに接続され、制御信号をスイッチユニットに出力し、電圧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節することにより、第３脈動波形の電圧と変調された後の第１脈動波形の電圧とが同期を保持し、第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすようにする制御ユニットとを含む。
【０１４４】
本発明の実施例によると、電源アダプターは、第１充電インタフェースを介して第３脈動波形の電圧を出力し、端末の第２充電インタフェースにより第３脈動波形の電圧を端末の電池に印加し、これにより脈動の出力電圧／電流は直接に電池を急速充電する。ここで、脈動の出力電圧／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。
【０１４５】
図１５は本発明の一実施形態におけ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充電インタフェースが端末の第２充電インタ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。
【０１４６】
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、２２０Ｖ、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）の饅頭形波電圧を出力する。
【０１４７】
Ｓ２は、スイッチユニットを制御して第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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
Ｓ３は、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、ここで第２充電インタフェースにより第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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
Ｓ４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、電圧のサンプリング値を取得する。
【０１５３】
Ｓ５は、電圧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節することにより、第３脈動波形の電圧と変調された後の第１脈動波形の電圧とが同期を保持するようにし、第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすようにする。
【０１５４】
なお、第３脈動波形の電圧が充電ニーズを満たすこととは、第３脈動波形の電圧と電流とが電池充電を満足させる必要がある時の充電電圧と充電電流を指す。つまり、サンプリングされた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節し、リアルタイムに第２整流ユニット１０４の出力を調整し、閉ループ調節制御を実現し、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足させ、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節し、図４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節する。
【０１５５】
従って、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、即ち饅頭形波電圧を直接的にＰＷＭチョッピング変調し、高周波トランスに送り、高周波トランスにより第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電圧／電流を還元し、電池に直接的に送り込み、電池を急速充電することを実現する。ここで、饅頭形波の電圧振幅は、ＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて調節し、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、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。
【０１５６】
本発明の一実施例によると、第１充電インタフェースを介して端末と通信することで、端末の状態情報を取得し、端末の状態情報と電圧サンプリング値とに基づいて、制御信号のデューティ比を調節する。
【０１５７】
本発明の一実施例によると、二次整流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。
【０１５８】
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節し、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。
【０１５９】
更に、上記端末用充電方法は、第１充電インタフェースを介し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節する。
【０１６０】
つまり、第２充電インタフェースは第１充電インタ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、対応的な応答命令を受信した後、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（例えば、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。
【０１６１】
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節する。
【０１６２】
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節し、電源アダプターの出力は電池の充電ニーズに一致する。
【０１６３】
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、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、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、ゼロ交差の際に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放出するステップと、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。
【０１６４】
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、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予め設定された第１の電圧値より大きい場合に、スイッチユニットが予め設定された第１の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。
【０１６５】
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予め設定された第１の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放出する必要があり、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ように制御し、放出通路を形成し、雷撃によるサージ電圧を放出し、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。
【０１６６】
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、充電モードが急速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急速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、急速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節する。ここで、充電モードは急速充電モードと普通充電モードとを有する。
【０１６７】
つまり、現在の充電モードが急速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力量情報等により急速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節し、電源アダプターの出力は充電ニーズを満足させ、電池の急速充電を実現する。
【０１６８】
ここで、端末の状態情報は、電池の温度を有する。また、電池の温度が予め設定された第１の温度の閾値より大きく、又は電池の温度が予め設定された第２の温度の閾値より小さい場合、現在の充電モードが急速充電モードである場合、急速充電モードを普通充電モードに切り替え、ここで、予め設定された第１の温度の閾値は予め設定された第２の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、対応的に予め設定された第２の温度閾値より小さい）又は高過ぎる（例えば、対応的に予め設定された第１の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、急速充電モードを普通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、予め設定された第１の温度の閾値と予め設定された第２の温度の閾値とは実際的な状況により決定される。
【０１６９】
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。高温保護閾値は第１温度の閾値と異なってもよいし、同じでもよい。好ましくは、高温保護閾値は第１温度の閾値より大きい。
【０１７０】
本発明のもう一つの実施例において、端末は電池の温度を取得することに用いられ、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、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。
【０１７１】
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、第１充電インタフェースの温度を取得するステップを更に含み、第１充電インタフェースの温度が予め設定された保護温度より大きい場合、スイッチユニットを閉じるように制御する。即ち充電インタ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入れるように制御し、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。
【０１７２】
勿論、本発明のもう一つの実施例において、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信して第１充電インタフェースの温度を取得し、第１充電インタフェースの温度が予め設定された保護温度より大きい場合に、電池の充電をやめさせるように制御する。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。
【０１７３】
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やめさせ、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。
【０１７４】
勿論、本発明の一つの実施例において、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信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が第２の予め設定された電圧値より大きい場合、電池への充電をやめ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。
【０１７５】
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、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、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やめさせ、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。
【０１７６】
同様に、端末は第２充電インタフェースにより電源アダプターと双方向通信して電流サンプリング値を取得し、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場合、電池への充電をやめ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。
【０１７７】
ここで、予め設定された第２の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。
【０１７８】
本発明の実施例において、端末の状態情報は電池の電量と、電池の温度と、端末の電圧／電流と、端末のインタフェース情報と、端末の通路抵抗の情報等を含む。
【０１７９】
具体的には、電源アダプターは端末にＵＳＢインタフェースにより接続され、このＵＳＢインタフェースは普通のＵＳＢインタフェースであってもよいし、Ｍｉｃｒｏ  ＵＳＢインタフェースであってもよい。ＵＳＢインタフェースにおけるデータ線、即ち第１充電インタフェースにおけるデータ線は電源アダプターが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を行う意味をしている。
【０１８０】
ここで、電源アダプターはＵＳＢインタフェースにおけるデータ線を介して端末と双方向通信し、急速充電モードで端末を充電すると決定する。
【０１８１】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターは第１充電インタフェースを介して端末と双方向通信して急速充電モードで端末を充電すると決定された場合、電源アダプターは端末に第１命令を送信し、第１命令は端末が急速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。電源アダプターは端末から第１命令の応答命令を受信し、第１命令の応答命令は端末が急速充電モードを起動するように端末を指示するものである。
【０１８２】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが端末に第１命令を送信する前に、電源アダプターは、端末との間に普通充電モードで充電し、普通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、電源アダプターは端末に第１命令を送信する。
【０１８３】
なお、電源アダプターが普通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。
【０１８４】
好ましくは、一つの実施例として、スイッチユニットを制御することにより電源アダプターが充電電流を急速充電モードに対応する充電電流に調整するように電源アダプターを制御し、電源アダプターは急速充電モードに対応する充電電流で端末を充電する前に、第１充電インタフェースを介して端末と双方向通信し、急速充電モードに対応する充電電圧を決定し、電源アダプターが充電電圧を急速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。
【０１８５】
好ましくは、一つの実施例として、第１充電インタフェースを介して端末と双方向通信し、急速充電モードに対応する充電電圧を決定したステップは、電源アダプターが端末に第２命令を送信するステップであって、第２命令は、電源アダプターの現在出力電圧が急速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、電源アダプターが端末により送信された第２命令の応答命令を受信ステップであって、第２命令の応答命令は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、電源アダプターが第２命令の応答命令に基づいて、急速充電モードの充電電圧を決定するステップとを含む。
【０１８６】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが充電電流を急速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、第１充電インタフェースを介して端末と双方向通信し、急速充電モードに対応する充電電流を決定する。
【０１８７】
好ましくは、一つの実施例として、第１充電インタフェースを介して端末と双方向通信し、急速充電モードに対応する充電電流を決定するステップは、電源アダプターが端末に第３命令を送信するステップであって、第３命令は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、電源アダプターが端末により送信された第３命令の応答命令を受信するステップであって、第３命令の応答命令は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、電源アダプターが第３命令の応答命令に基づいて、急速充電モードの充電電流を決定するステップとを含む。
【０１８８】
電源アダプターは上記最大充電電流を直接的に急速充電モードの充電電流と決定するか、又は充電電流をこの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。
【０１８９】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが急速充電モードで端末を充電する過程に、第１充電インタフェースを介して端末と双方向通信し、スイッチユニットを制御することにより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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
好ましくは、一つの実施例として、第１充電インタフェースを介して端末と双方向通信し、スイッチユニットを制御することにより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、電源アダプターが端末に第４命令を送信するステップであって、第４命令は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、電源アダプターが端末により送信された第４命令の応答命令を受信するステップであって、第４命令の応答命令は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、電源アダプターが電池の現在電圧に基づいて、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。
【０１９２】
好ましくは、一つの実施例として、電池の現在電圧に基づいて、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は、電池の現在電圧、及び予め設定された電池電圧値と充電電流値の対応関係に基づいて、スイッチユニットを制御することにより電源アダプターが電池に出力した充電電流を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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが急速充電モードで端末を充電する過程に、第１充電インタフェースを介して端末と双方向通信し、第１充電インタフェースと第２充電インタ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、第１充電インタフェースと第２充電インタ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、電源アダプターが急速充電モードを退出するように制御する。
【０１９５】
好ましくは、一つの実施例として、第１充電インタフェースと第２充電インタ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、電源アダプターは、端末から端末の通路抵抗を指示するための情報を受信し、ここで、電源アダプターが端末に第４命令を送信し、第４命令は端末内の電池の電圧を問い合わせるためのものであり、電源アダプターが端末により送信された第４命令の応答命令を受信し、第４命令の応答命令は端末内の電池を指示するための電圧であり、電源アダプターの出力電圧と電池の電圧とに基づいて、電源アダプターから電池までの通路抵抗を決定し、電源アダプターから電池までの通路抵抗と、端末までの通路抵抗と、電源アダプターと端末との間の充電線線路の通路抵抗とに基づいて、第１充電インタフェースと第２充電インタ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。
【０１９６】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが急速充電モードを退出するように制御する前に、端末に第５命令を送信し、第５命令は第１充電インタフェースと第２充電インタ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。
【０１９７】
電源アダプターは第５命令を送信完了すると、急速充電モードを退出する又はリセットすることができる。
【０１９８】
以上、電源アダプターの視点から本発明の一実施形態におけ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一実施形態における急速充電過程を説明する。
【０１９９】
本発明の実施例において、端末は普通充電モードと急速充電モードとを有する。ここで急速充電モードの充電電流は普通充電モードの充電電流より大きく、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信して電源アダプターが急速充電モードで端末を充電すると決定するようにさせ、ここで、電源アダプターは急速充電モードに対応する充電電流に基づいて出力し、端末内の電池を充電する。
【０２００】
好ましくは、一つの実施例として、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信をおこなって電源アダプターが急速充電モードで端末を充電するステップは、端末が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、第１命令は端末が急速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、端末が、電源アダプターに第１命令の応答命令を送信するステップであって、第１命令の応答命令は端末が急速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。
【０２０１】
好ましくは、一つの実施例として、端末が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、端末と電源アダプターとの間に普通充電モードで充電し、電源アダプターは普通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、端末は電源アダプターにより送信された第１命令を受信する。
【０２０２】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターは急速充電モードに対応する充電電流に基づいて出力し、端末内の電池を充電する前に、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信し、電源アダプターが急速充電モードに対応する充電電圧を決定するようにする。
【０２０３】
好ましくは、一つの実施例として、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信し、電源アダプターが急速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、端末が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、第２命令は電源アダプターの現在出力電圧が急速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、端末が電源アダプターに第２命令の応答命令を送信するステップであって、第２命令の応答命令は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。
【０２０４】
好ましくは、一つの実施例として、端末が電源アダプターから急速充電モードに対応する充電電流を受信して、端末内の電池を充電する前に、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信し、電源アダプターにより急速充電モードに対応する充電電流を決定するようにする。
【０２０５】
ここで、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信し、電源アダプターが急速充電モードに対応する充電電流を決定するステップは、端末が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、第３命令は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、端末が電源アダプターに第３命令の応答命令を送信するステップであって、第３命令の応答命令は端末現在サポートの最大充電電流を指示して、電源アダプターが最大充電電流により急速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。
【０２０６】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが急速充電モードで端末を充電する過程に、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信し、電源アダプターは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。
【０２０７】
ここで、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信し、電源アダプターは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、端末が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、第４命令は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、端末が電源アダプターに第４命令の応答命令を送信するステップであって、第４命令の応答命令は端末内の電池の現在電圧を指示し、電池の現在電圧に基づいて、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。
【０２０８】
好ましくは、一つの実施例として、電源アダプターが急速充電モードで端末を充電する過程に、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信し、電源アダプターが第１充電インタフェースと第２充電インタ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。
【０２０９】
ここで、端末は第２充電インタフェースを介して電源アダプターと双方向通信し、電源アダプターが第１充電インタフェースと第２充電インタ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、端末が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、第４命令は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、端末が電源アダプターに第４命令の応答命令を送信するステップであって、第４命令の応答命令は端末内の電池の現在電圧を指示して、電源アダプターが電源アダプターの出力電圧と電池の現在電圧に基づいて、第１充電インタフェースと第２充電インタ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。
【０２１０】
好ましくは、一つの実施例として、端末は電源アダプターにより送信された第５命令を受信し、第５命令は第１充電インタフェースと第２充電インタ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。
【０２１１】
急速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イクにより、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、本発明の一実施形態におけ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、本発明の一実施形態は他の操作又は図６に示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。
【０２１２】
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、脈動の出力電圧／電流は直接に電池を急速充電する。ここで、脈動の出力電圧／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。
【０２１３】
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」、「反時計回り」、「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。
【０２１４】
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したり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されない限り、「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。
【０２１５】
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。機械的な接続や、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。
【０２１６】
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いし、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。
【０２１７】
本明細書の説明において、「一実施形態」、「他の実施形態」、「一例」、「具体的な一例」、或いは「一つの実施例」などの用語を参考した説明とは、実施形態或いは実施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或いは実施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或いは実施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又は実施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形態或いは実施例、及び異なる実施形態或いは実施例の特徴を結合且つ組み合わせることができる。
【０２１８】
本文に記載された実施形態により説明された各一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。
【０２１９】
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、方法の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。
【０２２０】
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、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成したり、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。
【０２２１】
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いし、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いし、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いし、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分は全部ユニットにより本実施形態の方案の目的を実現する。
【０２２２】
一方、本発明の各実施形態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、二つ又は二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。
【０２２３】
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。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。
【０２２４】
以上、本発明の実施形態を示して説明したが、上記実施形態は例示的なもので、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、上記実施形態に対して各種の変化、補正、切り替え及び変形を行うことができる。
【図１Ａ】
0006518837.tif 000002
【図１Ｂ】
0006518837.tif 000003
【図１Ｃ】
0006518837.tif 000004
【図１Ｄ】
0006518837.tif 000005
【図１Ｅ】
0006518837.tif 000006
【図２】
0006518837.tif 000007
【図３】
0006518837.tif 000008
【図４】
0006518837.tif 000009
【図５】
0006518837.tif 000010
【図６】
0006518837.tif 000011
【図７Ａ】
0006518837.tif 000012
【図７Ｂ】
0006518837.tif 000013
【図８】
0006518837.tif 000014
【図９】
0006518837.tif 000015
【図１０】
0006518837.tif 000016
【図１１】
0006518837.tif 000017
【図１２】
0006518837.tif 000018
【図１３】
0006518837.tif 000019
【図１４】
0006518837.tif 000020
【図１５】
0006518837.tif 000021