(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末用の充電システムであって、
入力された交流電流を整流して第１パルス波形の電圧を出力する第１整流部と、
制御信号に基づき前記第１パルス波形の電圧を変調するスイッチング部と、
変調された前記第１パルス波形の電圧に基づき第２パルス波形の電圧を出力する変圧器と、
前記第２パルス波形の電圧を整流して第３パルス波形の電圧を出力する第２整流部と、
前記第３パルス波形の電圧をフィルタ処理して第２直流電流を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部を作動するかどうかを制御する制御可能なスイッチと、
第１充電インターフェースと、
前記第２整流部からの電圧及び／又は電流をサンプリングして電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値を取得するサンプリング部と、
それぞれ前記サンプリング部、前記スイッチング部及び前記制御可能なスイッチに接続され、前記制御可能なスイッチを制御することで前記フィルタ部を作動させて前記第１充電インターフェースを介して前記第２直流電流を出力させ、且つ前記制御可能なスイッチを制御することで前記フィルタ部を中止して前記第１充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧を出力させ、並びに前記制御信号を前記スイッチング部に出力すると同時に、前記電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づき前記制御信号のデューティ比を調整して前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流が充電要求に対応できるようにする制御部と、
第２充電インターフェースと、電池とを備え、
前記第２充電インターフェースが前記電池に接続され、そのうち前記第２充電インターフェースと前記第１充電インターフェースが接続されると、前記第２充電インターフェースは前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流を前記電池に印加することを特徴とする、端末用の充電システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１充電インターフェースを介して通信することで充電モードを確定し、そのうち、前記充電モードは、急速充電モード及び普通充電モードを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の端末用の充電システム。
【請求項３】
前記システムは、更に充電制御スイッチ及びコントローラを備え、
前記充電制御スイッチは、前記第２充電インターフェースと前記電池との間に接続され、前記コントローラの制御によって前記電池の充電過程のオン/オフを切り替える、ことを特徴とする請求項２に記載の端末用の充電システム。
【請求項４】
前記電池は、普通充電モード及び急速充電モードによって充電され得、前記急速充電モードの充電電流が前記普通充電モードの充電電流を超え、
前記コントローラは、前記制御部と双方向通信を行うことで前記システムが前記急速充電モードで前記端末を充電することを確定できるようにし、
前記制御部は、前記システムが前記急速充電モードに対応する充電電流を出力するよう制御を行い、電池を充電する、ことを特徴とする請求項３に記載の端末用の充電システム。
【請求項５】
入力された交流電流を整流して第１パルス波形の電圧を出力する第１整流部と、
制御信号に基づき前記第１パルス波形の電圧を変調するスイッチング部と、
変調された前記第１パルス波形の電圧に基づき第２パルス波形の電圧を出力する変圧器と、
前記第２パルス波形の電圧を整流して第３パルス波形の電圧を出力する第２整流部と、
前記第３パルス波形の電圧をフィルタ処理して第２直流電流を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部を作動するかどうかを制御する制御可能なスイッチと、
端末の第２充電インターフェースに接続されると、前記第２充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流を前記端末の電池に印加し、そのうち前記第２充電インターフェースと前記電池とが接続されている第１充電インターフェースと、
前記第２整流部から出力する電圧及び／又は電流をサンプリングして電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値を取得するサンプリング部と、
それぞれ前記サンプリング部、前記スイッチング部及び前記制御可能なスイッチに接続され、前記制御可能なスイッチを制御することで前記フィルタ部を作動させて前記第１充電インターフェースを介して前記第２直流電流を出力するようにし、且つ前記制御可能なスイッチを制御することで前記フィルタ部を中止させて前記第１充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧を出力するようにし、並びに前記制御信号を前記スイッチング部に出力すると同時に、前記電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づき前記制御信号のデューティ比を調整することにより、前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流が充電要求に対応できるようにする制御部と、を備える、ことを特徴とする電源アダプター。
【請求項６】
前記制御部は、更に前記電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づき前記制御信号の周波数を調整する、ことを特徴とする請求項５に記載の電源アダプター。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１充電インターフェースに接続され、更に前記第１充電インターフェースを介して前記端末と通信することにより前記端末の状態情報を取得する、ことを特徴とする請求項５に記載の電源アダプター。
【請求項８】
前記制御部は、更に前記端末の状態情報、前記電圧サンプリング値及び／又は前記電流サンプリング値に基づいて前記制御信号のデューティ比を調整する、ことを特徴とする請求項７に記載の電源アダプター。
【請求項９】
前記電源アダプターは、更に駆動部を備え、
前記駆動部は、前記スイッチング部と前記制御部との間に接続され、前記制御信号に基づいて前記スイッチング部の開閉を駆動する、ことを特徴とする請求項５に記載の電源アダプター。
【請求項１０】
前記サンプリング部は、第１電流サンプリング回路及び第１電圧サンプリング回路を備え、
前記第１電流サンプリング回路は、前記第２整流部から出力する電流をサンプリングして前記電流サンプリング値を取得し、
前記第１電圧サンプリング回路は、前記第２整流部から出力する電圧をサンプリングして前記電圧サンプリング値を取得する、ことを特徴とする請求項５に記載の電源アダプター。
【請求項１１】
前記第１電圧サンプリング回路は、電圧ピーク値サンプリング・保持部、ゼロクロスサンプリング部、放電部及びＡＤサンプリング部を備え、
前記電圧ピーク値サンプリング・保持部は、前記第３パルス波形の電圧のピーク値をサンプリングして保持し、
前記ゼロクロスサンプリング部は、前記第３パルス波形の電圧のゼロクロス点をサンプリングし、
前記放電部は、前記ゼロクロス点において前記電圧ピーク値サンプリング・保持部の電圧を放出し、
前記ＡＤサンプリング部は、前記電圧ピーク値サンプリング・保持部の電圧ピーク値をサンプリングして前記電圧サンプリング値を取得する、ことを特徴とする請求項１０に記載の電源アダプター。
【請求項１２】
前記変調された第１パルス波形は、前記第３パルス波形と同期状態になっている、ことを特徴とする請求項５に記載の電源アダプター。
【請求項１３】
前記電源アダプターは、更に第２電圧サンプリング回路を備え、
前記第２電圧サンプリング回路は、前記制御部に接続されて前記第１パルス波形の電圧をサンプリングし、そのうち、前記第２電圧サンプリング回路によってサンプリングされる電圧値が第１予定電圧値を超えたとき、前記制御部は前記スイッチング部を制御して第１予定時間を開通することで放電処理を行う、ことを特徴とする請求項５〜１２の何れか１項に記載の電源アダプター。
【請求項１４】
前記制御部は、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と通信を行うことで充電モードを確定し、そのうち、前記充電モードは、急速充電モード及び普通充電モードを含む、ことを特徴とする請求項５に記載の電源アダプター。
【請求項１５】
前記制御可能なスイッチと前記フィルタ部は直列に接続され、前記直列に接続されている制御可能なスイッチとフィルタ部は前記第２整流部の第１出力端に接続され、そのうち、前記制御部は、更に前記充電モードとして普通充電モードが確定されたとき、前記制御可能なスイッチをオンにし、並びに前記充電モードとして急速充電モードが確定されたとき、前記制御可能なスイッチをオフにする、ことを特徴とする請求項１４に記載の電源アダプター。
【請求項１６】
前記制御部は、更に前記充電モードとして急速充電モードが確定されると、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、且つ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整する、ことを特徴とする請求項１４に記載の電源アダプター。
【請求項１７】
前記端末の状態情報には前記電池の温度を含み、前記電池の温度が第１予定温度閾値を超え、或いは前記電池の温度が第２予定温度閾値未満であるとき、現在の充電モードが急速充電モードであると、急速充電モードを普通充電モードに切り替え、そのうち、前記第１予定温度閾値は前記第２予定温度閾値を越える、ことを特徴とする請求項１６に記載の電源アダプター。
【請求項１８】
前記制御部が前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードで前記端末を充電することを確定するとき、
前記制御部は第１インストラクションを前記端末に送信し、前記第１インストラクションによって前記端末が前記急速充電モードを起動するかどうかを照会し、
更に、前記制御部は前記端末から前記第１インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第１インストラクションの応答インストラクションは、前記端末が前記急速充電モードの起動を同意することを表示するインストラクションである、ことを特徴とする請求項１４に記載の電源アダプター。
【請求項１９】
前記制御部が前記第１インストラクションを前記端末に送信する前に前記電源アダプターと前記端末とは前記普通充電モードで充電を行い、そして、前記制御部が前記普通充電モードでの充電持続期間が予め設定した閾値を超えたことを確定すると、前記端末へ前記第１インストラクションを送信する、ことを特徴とする請求項１８に記載の電源アダプター。
【請求項２０】
前記制御部は、更に前記スイッチング部を制御することで前記電源アダプターを制御し、充電電流を調整して前記急速充電モードに対応する充電電流になるようにし、且つ前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電流で前記端末を充電する前に、
前記制御部は、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行うことにより前記急速充電モードに対応する充電電圧を確定し、且つ前記電源アダプターを制御することで充電電圧を調整して前記急速充電モードに対応する充電電圧になるようにする、ことを特徴とする請求項１８に記載の電源アダプター。
【請求項２１】
前記制御部は、前記電源アダプターを制御して充電電流を前記急速充電モードに対応する充電電流に調整する前に、更に前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行うことにより、前記急速充電モードに対応する充電電流を確定する、ことを特徴とする請求項２０に記載の電源アダプター。
【請求項２２】
電源アダプターの第１充電インターフェースが端末の第２充電インターフェースに接続されると、入力された交流電流に対して一次整流を行って第１パルス波形の電圧を出力することと、
スイッチング部を制御することで前記第１パルス波形の電圧を変調すると同時に、変圧器の変圧により第２パルス波形の電圧を出力することと、
前記第２パルス波形の電圧に対して二次整流を行って第３パルス波形の電圧を出力することと、
前記電源アダプターが普通充電モードで前記端末を充電する際、前記第３パルス波形の電圧をフィルタ処理して第２直流電流を出力し、且つ前記第２充電インターフェースを介して前記第２直流電流を前記端末の電池に印加することと、
前記電源アダプターが急速充電モードで前記端末を充電する際、前記第２充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧をそのまま前記端末の電池に印加することと、
二次整流後の電圧及び／又は電流をサンプリングして電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値を取得することと、
前記電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づき前記スイッチング部を制御する制御信号のデューティ比を調整することにより、前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流が充電要求に対応できるようにすることと、を含むことを特徴とする、端末用の充電方法。
【請求項２３】
更に、前記電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づき前記制御信号の周波数を調整することを含む、ことを特徴とする請求項２２に記載の端末用の充電方法。
【請求項２４】
更に、前記変圧器の変圧によって第４パルス波形の電圧を生成し、且つ前記第４パルス波形の電圧を測定して電圧測定値を生成し、前記電圧測定値に基づいて前記制御信号のデューティ比を調整することを含む、ことを特徴とする請求項２２に記載の端末用の充電方法。
【請求項２５】
前記二次整流後の電圧をサンプリングして電圧サンプリング値を取得することは、
前記二次整流後の電圧のピーク値をサンプリングして保持し、且つ前記二次整流後の電圧のゼロクロス点をサンプリングすることと、
前記ゼロクロス点において前記電圧ピーク値をサンプリングして保持している電圧ピーク値サンプリング・保持部の電圧を放出することと、
前記電圧ピーク値サンプリング・保持部の電圧ピーク値をサンプリングして前記電圧サンプリング値を取得することと、を含むことを特徴とする請求項２２に記載の端末用の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は端末設備の技術分野に関わり、特に端末用の充電システム、端末用の充電方法及び電源アダプターに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯端末（例えば、スマートフォン）がますます消費者の人気を集めているが、携帯端末の電気消費量が大きいため常に充電せざるを得なくなる。
【０００３】
携帯端末は電源アダプターを利用して充電するのが一般的であり、そのうち、電源アダプターとしては、通常、一次整流回路、一次フィルタ回路、変圧器、二次整流回路、二次フィルタ回路及び制御回路などを備える。このような電源アダプターは、入力された２２０Ｖ交流電流を携帯端末の需要に対応できる安定な低電圧直流電流（例えば、５Ｖ）に変え、携帯端末の電力管理装置及び電池に供給することにより、携帯端末への充電を実現するものである。
【０００４】
ところで、電源アダプターの電力量が大きくなるにつれて、例えば、５Ｗから１０Ｗ、１５Ｗ、２５Ｗ等のより大きな出力になる場合、高電力に耐え且つより高度な精密制御が可能な電子部品を配備する必要があるため、電源アダプターの寸法が大きくなり、アダプターの製造コストと製造難度が高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、電源アダプターの出力が大きくなるについて電源アダプターを用いて携帯端末の電池を充電する際に電池の分極抵抗が高くなりやすく、電池温度が上昇して電池の使用寿命が低下し、電池の信頼性と安全性に影響をもたらすことを見出した。
【０００６】
また、交流電源を用いて電力を供給しようとすると、多くの設備が交流電流をそのまま利用できないという問題を抱えている。その理由としては、交流電流、例えば５０Ｈｚ、２２０Ｖの主電力は間隔的に電気エネルギーを出力し、「間隔」を無くすために電解コンデンサを用いて電気エネルギーを一時貯蔵し、電力供給が谷間にあるときに電解コンデンサに貯蔵されている電気エネルギーを持続的に利用することにより安定な電力供給を維持する仕組みになっているためである。したがって、交流電源から電源アダプターを介して携帯端末を充電するに際して、まず交流電源からの交流電流、例えば２２０Ｖの交流電流を安定な直流電流に変換し、そこで始めて携帯端末に供給する。電源アダプターは携帯端末の電池を充電するための装置であり、間接的に電力を携帯端末に供給し、電力供給の持続性は電池によって確保されるため、電源アダプターを用いて電池に対して充電を行う際に安定な直流電流を持続的に供給する必要がなくなる。
【０００７】
上記知見に基づき、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００８】
つまり、本発明の１つの目的は端末用の充電システムを提供し、該充電システムによって電源アダプターから出力するパルス波形の電圧をそのまま端末の電池に印加し、或いは電源アダプターから出力する二次直流電流を電池に印加することができるため、急速充電と普通充電を両立させ、同時に電源アダプターの小型化及び低コスト化を実現し、電池の使用寿命を延長することができる。
【０００９】
本発明のもう１つの目的は電源アダプターを提供し、また、本発明のもう１つの目的は端末用の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実施形態に係る端末用の充電システムは、電源アダプター及び端末を備え、
前記電源アダプターは、入力された交流電流を整流して第１パルス波形の電圧を出力する第１整流部と、制御信号に基づき前記第１パルス波形の電圧を変調するスイッチング部と、変調された前記第１パルス波形の電圧に基づき第２パルス波形の電圧を出力する変圧器と、前記第２パルス波形の電圧を整流して第３パルス波形の電圧を出力する第２整流部と、前記第３パルス波形の電圧をフィルタ処理して第２直流電流を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部を作動するかどうかを制御する制御可能なスイッチと、第１充電インターフェースと、前記第２整流部から出力する電圧及び／又は電流をサンプリングして電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値を取得するサンプリング部と、それぞれ前記サンプリング部、前記スイッチング部及び前記制御可能なスイッチに接続され、前記制御可能なスイッチを制御することで前記フィルタ部を作動させて前記第１充電インターフェースを介して前記第２直流電流を出力させ、且つ前記制御可能なスイッチを制御することで前記フィルタ部を中止して前記第１充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧を出力させ、並びに前記制御信号を前記スイッチング部に出力すると同時に、前記電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づき前記制御信号のデューティ比を調整して前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流が充電要求に対応できるようにする制御部と、を備え、
前記端末は、第２充電インターフェース及び電池を備え、前記第２充電インターフェースが前記電池に接続され、そのうち前記第２充電インターフェースと前記第１充電インターフェースが接続されると、前記第２充電インターフェースは前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流を前記電池に印加する。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第２実施形態に係る電源アダプターは、入力された交流電流を整流して第１パルス波形の電圧を出力する第１整流部と、制御信号に基づき前記第１パルス波形の電圧を変調するスイッチング部と、変調された前記第１パルス波形の電圧に基づき第２パルス波形の電圧を出力する変圧器と、前記第２パルス波形の電圧を整流して第３パルス波形の電圧を出力する第２整流部と、前記第３パルス波形の電圧をフィルタ処理して第２直流電流を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部を作動するかどうかを制御する制御可能なスイッチと、端末の第２充電インターフェースに接続されると、前記第２充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流を前記端末の電池に印加し、そのうち前記第２充電インターフェースと前記電池とが接続されている第１充電インターフェースと、前記第２整流部から出力する電圧及び／又は電流をサンプリングして電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値を取得するサンプリング部と、それぞれ前記サンプリング部、前記スイッチング部及び前記制御可能なスイッチに接続され、前記制御可能なスイッチを制御することで前記フィルタ部を作動させて前記第１充電インターフェースを介して前記第２直流電流を出力するようにし、且つ前記制御可能なスイッチを制御することで前記フィルタ部を中止させて前記第１充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧を出力するようにし、並びに前記制御信号を前記スイッチング部に出力すると同時に、前記電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づき前記制御信号のデューティ比を調整することにより、前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流が充電要求に対応できるようにする制御部と、を備える。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の第３実施形態に係る端末用の充電方法は、電源アダプターの第１充電インターフェースが前記端末の第２充電インターフェースに接続されると、入力された交流電流に対して一次整流を行って第１パルス波形の電圧を出力するステップと、スイッチング部を制御することで前記第１パルス波形の電圧を変調すると同時に、変圧器の変圧により第２パルス波形の電圧を出力するステップと、前記第２パルス波形の電圧に対して二次整流を行って第３パルス波形の電圧を出力するステップと、前記電源アダプターが普通充電モードで前記端末を充電する際、前記第３パルス波形の電圧をフィルタ処理して第２直流電流を出力し、且つ前記第２充電インターフェースを介して前記第２直流電流を前記端末の電池に印加するステップと、前記電源アダプターが急速充電モードで前記端末を充電する際、前記第２充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧をそのまま前記端末の電池に印加するステップと、二次整流後の電圧及び／又は電流をサンプリングして電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値を取得するステップと、前記電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づき前記スイッチング部を制御する制御信号のデューティ比を調整することにより、前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流が充電要求に対応できるようにするステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の上記実施形態に係る端末用の充電システムによると、電源アダプターを制御して第３パルス波形の電圧又は第２直流電流を出力し、電源アダプターからの第３パルス波形の電圧又は第２直流電流をそのまま端末の電池に印加することで、パルス出力電圧・電流そのままで電池への急速充電を実現するだけでなく、第２直流電流による電池への普通充電を実現することもでき、急速充電と普通充電を両立させることができる。そのうち、パルス出力電圧・電流の大きさが周期的に変化し、定電圧・定電流に比べてリチウム電池のリチウム析出を抑制し、電池の使用寿命を延長することができ、同時に充電インターフェースの接点におけるアークの確率と強度を低下させ、充電インターフェースの寿命を延長することができ、並びに電池の分極現象をなくし、充電速度を高め、電池の発熱を抑え、端末充電時の安全性と信頼性を確保することができる。なお、電源アダプターからパルス波形の電圧を出力できるため、電源アダプターに電解コンデンサを設置する必要がなくなり、電源アダプターの軽量化、小型化のみならず、大幅なコスト削減が図られる。
【００１４】
本発明の上記実施形態に係る電源アダプターによると、第１充電インターフェースを介して第３パルス波形の電圧又は第２直流電流を出力し、且つ端末の第２充電インターフェースを介して第３パルス波形の電圧又は第２直流電流をそのまま端末の電池に印加することで、パルス出力電圧・電流そのままで電池への急速充電を実現するだけでなく、第２直流電流による電池への普通充電を実現することもでき、急速充電と普通充電を両立させることができる。そのうち、パルス出力電圧・電流の大きさが周期的に変化し、定電圧・定電流に比べてリチウム電池のリチウム析出を抑制し、電池の使用寿命を延長することができ、同時に充電インターフェースの接点におけるアークの確率と強度を低下させ、充電インターフェースの寿命を延長することができ、並びに電池の分極現象をなくし、充電速度を高め、電池の発熱を抑え、端末充電時の安全性と信頼性を確保することができる。なお、電源アダプターからパルス波形の電圧を出力できるため、電解コンデンサを設置する必要がなくなり、電源アダプターの軽量化、小型化のみならず、大幅なコスト削減が図られる。
【００１５】
本発明の実施形態に係る端末用の充電方法によると、電源アダプターを制御することで充電要求に対応できる第３パルス波形の電圧又は第２直流電流を出力し、且つ電源アダプターからの第３パルス波形の電圧又は第２直流電流をそのまま端末の電池に印加することで、パルス出力電圧・電流そのままで電池への急速充電を実現するだけでなく、第２直流電流による電池への普通充電を実現することもでき、急速充電と普通充電を両立させることができる。そのうち、パルス出力電圧・電流の大きさが周期的に変化し、定電圧・定電流に比べてリチウム電池のリチウム析出を抑制し、電池の使用寿命を延長することができ、同時に充電インターフェースの接点におけるアークの確率と強度を低下させ、充電インターフェースの寿命を延長することができ、並びに電池の分極現象をなくし、充電速度を高め、電池の発熱を抑え、端末充電時の安全性と信頼性を確保することができる。なお、電源アダプターからパルス波形の電圧を出力できるため、電源アダプターに電解コンデンサを設置する必要がなくなり、電源アダプターの軽量化、小型化のみならず、大幅なコスト削減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明の１つの実施形態に係る端末用の充電システムがフライバック式のスイッチング電源を採用するときの状態を示すブロック図である。
【図１Ｂ】本発明の１つの実施形態に係る端末用の充電システムがフォワード式のスイッチング電源を採用するときの状態を示すブロック図である。
【図１Ｃ】本発明の１つの実施形態に係る端末用の充電システムがプッシュプル式のスイッチング電源を採用するときの状態を示すブロック図である。
【図１Ｄ】本発明の１つの実施形態に係る端末用の充電システムがハーフブリッジ式のスイッチング電源を採用するときの状態を示すブロック図である。
【図１Ｅ】本発明の１つの実施形態に係る端末用の充電システムがフルブリッジ式のスイッチング電源を採用するときの状態を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る端末用の充電システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の１つの実施形態に係る電源アダプターから電池へ出力する充電電圧の波形を示す図である。
【図４】本発明の１つの実施形態に係る電源アダプターから電池へ出力する充電電流の波形を示す図である。
【図５】本発明の１つの実施形態に係るスイッチング部に出力する制御信号を示す図である。
【図６】本発明の１つの実施形態に係る急速充電プロセスを示す図である。
【図７Ａ】本発明の１つの実施形態に係る端末用の充電システムのブロック図である。
【図７Ｂ】本発明の１つの実施形態に係る電源アダプターがＬＣフィルタ回路を備えるときの状態を示すブロック図である。
【図８】本発明のもう１つの実施形態に係る端末用の充電システムのブロック図である。
【図９】本発明のもう１つの実施形態に係る端末用の充電システムのブロック図である。
【図１０】本発明のもう１つの実施形態に係る端末用の充電システムのブロック図である。
【図１１】本発明の１つの実施形態に係るサンプリング部のブロック図である。
【図１２】本発明のもう１つの実施形態に係る端末用の充電システムのブロック図である。
【図１３】本発明の１つの実施形態に係る端末のブロック図である。
【図１４】本発明のもう１つの実施形態に係る端末のブロック図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る端末用の充電方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施形態に基づいて本発明を詳述する。以下の実施形態については図例を参酌することができ、共通又は類似する符号は、共通又は類似する素子、或いは共通又は類似する機能を有する素子を表する。また、以下において図面を参照しながら本発明の実施形態を説明するが、これらの実施形態は本発明を例示したに過ぎず、本発明の範囲を明示するためのものであり、本発明はこれらに限定されない。
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態に係る端末用の充電システム、電源アダプター及び端末用の充電方法を説明する。
【００１９】
図１Ａ〜図１４に示されるように、本発明の実施形態に係る端末用の充電システムは電源アダプター１及び端末２を備える。
【００２０】
図面を参照されたく、電源アダプター１は、第１整流部１０１、スイッチング部１０２、変圧器１０３、第２整流部１０４、第１充電インターフェース１０５、サンプリング部１０６、制御部１０７、制御可能なスイッチ１０８及びフィルタ部１０９を備える。第１整流部１０１は入力された交流電流（主電力、例えば、ＡＣ２２０Ｖ）整流して第１パルス波形の電圧を、例えば、饅頭波形の電圧を出力し、そのうち、図１Ａに示されるように、第１整流部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。スイッチング部１０２は制御信号に基づき第１パルス波形の電圧を変調し、そのうち、スイッチング部１０２はＭＯＳトランジスタで形成されてもよく、ＭＯＳトランジスタをＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）方式で制御することで饅頭波形の電圧に対してチョッパ変調を行う。変圧器１０３は変調された前記第１パルス波形の電圧に基づき第２パルス波形の電圧を出力し、第２整流部１０４は前記第２パルス波形の電圧を整流して第３パルス波形の電圧を出力し、そのうち、第２整流部１０４はダイオード又はＭＯＳトランジスタで形成されてもよく、よって、二次側同期整流を実現し、第３パルス波形と変調された第１パルス波形を同期させることができる。ここで少し説明しておくが、第３パルス波形と変調された第１パルス波形は同期になっており、具体的には、第３パルス波形の位相と変調された第１パルス波形の位相が一致し、第３パルス波形の振幅値と変調された第１パルス波形の振幅値が一致した変化傾向を示すことを意味する。フィルタ部１０９は前記第３パルス波形の電圧をフィルタ処理して第２直流電流を出力し、すなわち、普通充電モードを支持する直流電流を出力し、制御可能なスイッチ１０８はフィルタ部１０９の作動状態を制御する。サンプリング部１０６は、第２整流部１０４からの電圧及び／又は電流をサンプリングして電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値を取得し、制御部１０７はそれぞれサンプリング部１０６、スイッチング部１０２、制御可能なスイッチ１０８に接続され、また、制御部１０７は制御可能なスイッチ１０８を制御することでフィルタ部１０９を作動させ、第１充電インターフェース１０５を介して前記第２直流電流を出力し、すなわち、電源アダプターが普通充電モードで端末に対して充電できるようにし、且つ制御可能なスイッチ１０８を御制することでフィルタ部１０９の作動を中止させ、第１充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧を出力し、すなわち、電源アダプターが急速充電モードで端末に対して充電できるようにする。制御部１０７は更に制御信号をスイッチング部１０２に出力させ、並びに前記電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づき前記制御信号のデューティ比を調整することで前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流が充電要求に対応できるようにする。
【００２１】
図２に示されるように、端末２は第２充電インターフェース２０１及び電池２０２を備え、第２充電インターフェース２０１は電池２０２に接続され、そのうち、第２充電インターフェース２０１と第１充電インターフェース１０５が接続されると、第２充電インターフェース２０１は第３パルス波形の電圧又は第２直流電流を電池２０２に印加し、電池２０２に対して急速充電又は普通充電を行う。
【００２２】
本発明の一実施形態において、図１Ａに示されるように、電源アダプター１はフライバック式のスイッチング電源を採用することができる。具体的には、変圧器１０３は一次巻線及び二次巻線を備え、一次巻線の一端は第１整流部１０１の第１出力端に接続され、第１整流部１０１の第２出力端は接地され、一次巻線の他端はスイッチング部１０２に接続され（例えば、該スイッチング部１０２がＭＯＳトランジスタである場合、一次巻線の他端とＭＯＳトランジスタのドレイン電極が接続されていることを意味する）、変圧器１０３は、変調された第１パルス波形の電圧出力に基づき第２パルス波形の電圧を出力する。
【００２３】
そのうち、変圧器１０３は高周波変圧器であり、動作周波数が５０ＫＨｚ〜２ＭＨｚであってもよく、高周波変圧器は変調された第１パルス波形の電圧と二次巻線をカップリングさせ、二次巻線から出力するようにする。本発明の実施形態において、高周波変圧器を用いることで高周波変圧器が低周波変圧器（低周波変圧器は「商用周波数変圧器」とも称され、主に主電力の周波数に用いられ、例えば、５０Ｈｚや６０Ｈｚの交流電流に用いられる）に比べて体積が小さいという特徴を利用し、電源アダプター１の小型化が図られる。
【００２４】
本発明の一実施形態によると、図１Ｂに示されるように、上記電源アダプター１は、更にフォワード式のスイッチング電源を採用することができる。具体的には、変圧器１０３は、第１巻線、第２巻線及び第３巻線を備え、第１巻線の一方の端子はバックワードダイオードを介して第１整流部１０１の第２出力端に接続され、第１巻線の他方の端子は第２巻線の一方の端子に接続されてから第１整流部１０１の第１出力端に接続され、第２巻線の他方の端子はスイッチング部１０２に接続され、第３巻線は第２整流部１０４に接続される。そのうち、バックワードダイオードはアンチクリッパの機能を果たし、第１巻線から発生する誘導起電力はバックワードダイオードを利用して逆起電力に対して振幅制限を行い、振幅制限によって得られる電気エネルギーを第１整流部へ戻して第１整流部の出力に用い、且つ第１巻線を流れる電流によって発生する磁場は変圧器のコイルを減磁させ、変圧器のコイル中の磁場強度を初期状態に戻す。変圧器１０３は、変調された第１パルス波形の電圧に基づいて第２パルス波形の電圧を出力する。
【００２５】
本発明の一実施形態によると、図１Ｃに示されるように、上記電源アダプター１は、更にプッシュプル式のスイッチング電源を採用することができる。具体的には、前記変圧器は第１巻線、第２巻線、第３巻線及び第４巻線を備え、前記第１巻線の一方の端子は前記スイッチング部に接続され、前記第１巻線の他方の端子は前記第２巻線の一方の端子に接続されてから前記第１整流部の第１出力端に接続され、前記第２巻線の他方の端子は前記スイッチング部に接続され、前記第３巻線の他方の端子は前記第４巻線の一方の端子に接続され、前記変圧器は変調された前記第１パルス波形の電圧に基づいて第２パルス波形の電圧を出力する。
【００２６】
図１Ｃに示されるように、スイッチング部１０２は第１ＭＯＳトランジスタＱ１及び第２ＭＯＳトランジスタＱ２を備え、変圧器１０３は第１巻線、第２巻線、第３巻線及び第４巻線を備える。第１巻線の一方の端子はスイッチング部１０２における第２ＭＯＳトランジスタＱ２のドレイン電極に接続され、第１巻線の他方の端子は第２巻線の一方の端子に接続され、且つ第１巻線の他方の端子と第２巻線の一方の端子との間の節点は第１整流部１０１の第１出力端に接続され、第２巻線の他方の端子はスイッチング部１０２における第１ＭＯＳトランジスタＱ１のドレイン電極に接続され、第１ＭＯＳトランジスタＱ１のソース電極は第２ＭＯＳトランジスタＱ２のソース電極に接続されてから第１整流部１０１の第２出力端に接続され、第３巻線の一方の端子は第２整流部１０４の第１入力端に接続され、第３巻線の他方の端子は第４巻線の一方の端子に接続され、且つ第３巻線の他方の端子と第４巻線の一方の端子との間節点は接地させ、第４巻線の他方の端子は第２整流部１０４の第２入力端に接続される。
【００２７】
図１Ｃに示されるように、第２整流部１０４の第１入力端は第３巻線の一方の端子に接続され、第２整流部１０４の第２入力端は第４巻線の他方の端子に接続され、第２整流部１０４は前記第２パルス波形の電圧を整流して第３パルス波形の電圧を出力する。第２整流部１０４は２つのダイオードを有してもよく、そのうち１つのダイオードの陽極は第３巻線の一方の端子に接続され、もう１つのダイオードの陽極は第４巻線の他方の端子に接続され、２つのダイオードの陰極は互いに接続される。
【００２８】
本発明の一実施形態によると、図１Ｄに示されるように、上記電源アダプター１は、更にハーフブリッジ式のスイッチング電源を採用することができる。具体的には、スイッチング部１０２は第１ＭＯＳトランジスタＱ１、第２ＭＯＳトランジスタＱ２、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２を備え、第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２とが直列接続されてから第１整流部１０１の出力端に並列接続され、第１ＭＯＳトランジスタＱ１与第２ＭＯＳトランジスタＱ２とが直列接続されてから第１整流部１０１の出力端に並列接続される。変圧器１０３は第１巻線、第２巻線及び第３巻線を備え、第１巻線の一方の端子は、直列接続されている第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２との間の節点に接続され、第１巻線の他方の端子は、直列接続ている第１ＭＯＳトランジスタＱ１と第２ＭＯＳトランジスタＱ２との間の節点に接続され、第２巻線の一方の端子は第２整流部１０４の第１入力端に接続され、第２巻線の他方の端子は第３巻線の一方の端子に接続されてから接地され、第３巻線の他方の端子は第２整流部１０４の第２入力端に接続される。変圧器１０３は、変調された前記第１パルス波形の電圧に基づいて第２パルス波形の電圧を出力する。
【００２９】
本発明の一実施形態によると、図１Ｅに示されるように、上記電源アダプター１は、更にフルブリッジ式のスイッチング電源を採用することができる。具体的には、スイッチング部１０２は第１ＭＯＳトランジスタＱ１、第２ＭＯＳトランジスタＱ２、第３ＭＯＳトランジスタＱ３及び第４ＭＯＳトランジスタＱ４を備え、第３ＭＯＳトランジスタＱ３と第４ＭＯＳトランジスタＱ４とが直列接続されてから第１整流部１０１の出力端に並列接続され、第１ＭＯＳトランジスタＱ１と第２ＭＯＳトランジスタＱ２とが直列接続されてから第１整流部１０１の出力端に並列接続される。変圧器１０３は第１巻線、第２巻線及び第３巻線を備え、第１巻線の一方の端子は、直列接続されている第３ＭＯＳトランジスタＱ３と第４ＭＯＳトランジスタＱ４との間の節点に接続され、第１巻線の他方の端子は、直列接続されている第１ＭＯＳトランジスタＱ１と第２ＭＯＳトランジスタＱ２との間の節点に接続され、第２巻線の一方の端子は第２整流部１０４の第１入力端に接続され、第２巻線の他方の端子は第３巻線の一方の端子に接続されてから接地され、第３巻線の他方の端子は第２整流部１０４の第２入力端に接続される。変圧器１０３は、変調された前記第１パルス波形の電圧に基づいて第２パルス波形の電圧を出力する。
【００３０】
したがって、本発明の実施形態において、上記電源アダプター１はフライバック式のスイッチング電源、フォワード式のスイッチング電源、プッシュプル式のスイッチング電源、ハーフブリッジ式のスイッチング電源及びフルブリッジ式のスイッチング電源の中で何れか１つを採用してパルス波形の電圧を出力することができる。
【００３１】
更に、図１Ａに示されるように、第２整流部１０４は変圧器１０３の二次巻線に接続され、第２整流部１０４は第２パルス波形の電圧を整流して第３パルス波形の電圧を出力する。そのうち、第２整流部１０４はダイオードで構成されてもよく、二次側同期整流を実現することにより第３パルス波形と変調された第１パルス波形とを同期させる。ここで少し説明しておくが、第３パルス波形と変調された第１パルス波形とは同期になっており、具体的には、第３パルス波形の位相と変調された第１パルス波形の位相が一致し、第３パルス波形の振幅値と変調された第１パルス波形の振幅値が一致した変化傾向を示すことを意味する。第１充電インターフェース１０５は第２整流部１０４に接続され、サンプリング部１０６は第２整流部１０４から出力する電圧及び／又は電流をサンプリングして電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値を取得し、制御部１０７はそれぞれサンプリング部１０６とスイッチング部１０２に接続されて制御信号をスイッチング部１０２に出力し、且つ電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づいて制御信号のデューティ比を調整することにより該第２整流部１０４からの第３パルス波形の電圧が充電要求に対応できるようにする。
【００３２】
図１Ａに示されるように、端末２は第２充電インターフェース２０１及び電池２０２備え、第２充電インターフェース２０１は電池２０２に接続される。そのうち、第２充電インターフェース２０１と第１充電インターフェース１０５が接続されると、第２充電インターフェース２０１は第３パルス波形の電圧を電池２０２に印加させ、電池２０２に対して充電を行う。
【００３３】
ここで少し説明しておくが、第３パルス波形の電圧が充電要求に対応できるとは、第３パルス波形の電圧と電流が電池充電時の充電電圧と充電電流を満たすことを指す。つまり、制御部１０７はサンプリングされた電源アダプターからの電圧及び／又は電流に基づいて制御信号を調整し、例えば、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することによって第２整流部１０４の出力をリアルタイムに調整して閉ループ制御を実現し、よって、第３パルス波形の電圧が端末２の充電要求に対応できるようにし、電池２０２に対して安全で信頼性の高い充電を行う。具体的には、図３に示されるように、ＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて電池２０２に出力される充電電圧の波形を調整し、図４に示されるように、ＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて電池２０２に出力される充電電流の波形を調整する。
【００３４】
言うまでもないが、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整するとき、電圧サンプリング値若しくは電流サンプリング値に基づいてもよく、電圧サンプリング値と電流サンプリング値に基づいて調整インストラクションを生成してもよい。
【００３５】
したがって、本発明の実施形態において、スイッチング部１０２を制御することで直接に整流済みの第１パルス波形の電圧を、すなわち饅頭波形の電圧をＰＷＭ方式でチョッパ変調し、高周波変圧器に供給する。そして、高周波変圧器において一次〜二次カップリング処理を行い、更に同期整流して饅頭波形の電圧・電流に変換した後に電池に供給することにより、電池への急速充電を実現する。そのうち、饅頭波形の電圧の振幅値をＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて調整し、電源アダプターの出力が電池の充電要求に対応できるようにする。つまり、本発明の実施形態に係る電源アダプターにおいて一次、二次の電解コンデンサを省き、饅頭波形の電圧をそのまま用いて電池を充電することにより、電源アダプターの体積を小さくして電源アダプターの小型化、並びに大幅なコスト削減が図られる。
【００３６】
そのうち、本発明の１つの具体的な実施形態において、制御部１０７はマイクロコントローラ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ，ＭＣＵ）であってもよく、すなわち、スイッチ駆動制御機能、同期整流機能、並びに電圧・電流調整制御機能が集約されているマイクロプロセッサであってもよい。
【００３７】
本発明の一実施形態によると、制御部１０７は、更に電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づいて制御信号の周波数を調整することができ、すなわち、スイッチング部１０２に出力されるＰＷＭ信号が一定時間持続して出力することを待ってから出力を中止させ、予定時間を経ってからＰＷＭ信号の出力を再開するよう制御することができ、よって、電池に印加する電圧を断続的にして電池を断続的に充電することにより、電池を連続的に充電するときの過熱現象によって発生する安全問題を回避し、電池充電時の信頼性と安全性を確保する。
【００３８】
リチウム電池にとっては、低温条件においてリチウム電池自体が抱えるイオンと電子の導電性能が下がるため充電時に分極化が起こりやすく、持続的に充電する場合にはこのような分極化が更に激しく進行し、同時にリチウム析出の可能性も高くなり、電池の安全性に影響を与える。また、持続的に充電する場合には充電時に発生する熱がどんどん蓄積されるため、電池内部の温度が上昇してしまい、温度が一定限度を超えると、電池性能に影響を及ぼし、同時に安全面の問題に繋ぐ可能性がある。
【００３９】
ところで、本発明の実施形態によると、制御信号の周波数を調整して電源アダプターが間隔的に出力できるようにし、すなわち、電池充電時に電池の沈静時期を設けることで持続的に充電する際に分極化に起因しうるリチウム析出現象を緩和することができ、また、発生した熱が持続的に蓄積することによって齎される影響を回避して降温効果を奏することができ、電池充電時の信頼性と安全性を確保することができる。
【００４０】
そのうち、スイッチング部１０２に出力する制御信号を、図５に示されるように、まずＰＷＭ信号を一定時間かけて持続して出力し、そして出力を一時中止させ、その後にＰＷＭ信号を一定時間かけて出力するようにし、よって、スイッチング部１０２に出力する制御信号が間隔的であり且つ周波数が調整可能にする。
【００４１】
図１Ａに示されるように、制御部１０７は第１充電インターフェース１０５に接続され、制御部１０７は、更に第１充電インターフェース１０５を介して端末２と通信することで端末２の状態に関わる情報を取得する。このように、制御部１０７は、更に端末の状態情報、電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比等といった制御信号を調整する。
【００４２】
そのうち、端末の状態情報とは前記電池の電量、前記電池の温度、前記電池の電圧、前記端末のインターフェース情報、前記端末の経路インピーダンスに関わる情報等を含む。
【００４３】
具体的には、第１充電インターフェース１０５は電源線及びデータ線を備え、電源線は電池の充電に用いられ、データ線は端末との通信に用いられる。第２充電インターフェース２０１と第１充電インターフェース１０５とが接続されると、電源アダプター１と端末２との間で交互に通信クエリインストラクションを送信することができ、相応する応答インストラクションを受信した後に、電源アダプター１と端末２との間で通信リンクを構成する。制御部１０７は、端末２の状態情報を取得することで端末２と充電モードと充電パラメータ（例えば、充電電流、充電電圧）を協議し、充電過程を制御する。
【００４４】
そのうち、電源アダプター及び／又は端末が支持する充電モードは、普通充電モード及び急速充電モードを含む。急速充電モードでの充電速度は、普通充電モードでの充電速度（例えば、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い）を超える。通常であれば、普通充電モードとは定格出力電圧が５Ｖ、定格出力電流が２．５Ａ以下である充電モードを指すものであり、また、普通充電モードにおいては電源アダプターの出力ポートに繋ぐデータ線におけるＤ＋とＤ−は短絡状態になっても構わない。一方、本発明の実施形態に係る急速充電モードは異なる構成になっており、本発明の実施形態に係る急速充電モードにおいて電源アダプターはデータ線におけるＤ＋とＤ−を利用して端末と通信することでデータ交換を行い、すなわち電源アダプターと端末との間で交互に急速充電のインストラクションを送信することができる。このとき、電源アダプターは急速充電に関わる照会インストラクションを端末に送信し、端末からの急速充電に関わる応答インストラクションを受信した後、電源アダプターは端末の応答インストラクションに基づいて端末の状態情報を取得して急速充電モードを起動させ、急速充電モードで充電電流は２．５Ａを超え、例えば、４．５Ａ又はそれ以上に達することができる。しかしながら、本発明の実施形態において普通充電モードについては特に制限がなく、電源アダプターが２つの充電モードを支持し、且つそのうち１つの充電モードの充電速度（又は、電流）が別の充電モードの充電速度を超えるのであれば、充電速度が比較的遅いほうの充電モードを普通充電モードと判断することができる。また、充電電力から言って、急速充電モード下での充電電力が１５Ｗ以上になることが可能である。
【００４５】
つまり、制御部１０７は第１充電インターフェース１０５を介して端末２と通信することにより充電モードを確定し、そのうち、充電モードとしては急速充電モードと普通充電モードの両者を含むものである。
【００４６】
具体的には、前記電源アダプターと端末は汎用シリアルバス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ，ＵＳＢ）インターフェースを介して接続され、該ＵＳＢインターフェースは通常のＵＳＢインターフェースであってもよく、ｍｉｃｒｏ  ＵＳＢインターフェースであってもよい。ＵＳＢインターフェースにおけるデータ線として、すなわち、第１充電インターフェースにおけるデータ線は前記電源アダプターと前記端末との間の双方向通信に用いられ、該データ線として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、いわゆる双方向通信とは電源アダプターと端末とが互いに情報の交換を行うことを意味する。
【００４７】
そのうち、前記電源アダプターは、前記ＵＳＢインターフェース内のデータ線を利用して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードで前記端末を充電する。
【００４８】
ここで少し説明しておくが、電源アダプターが端末と協議して急速充電モードで前記端末を充電するかどうかを確定する過程において、電源アダプターが端末と接続状態を維持するだけでは充電を行わず、一方、普通充電モードで端末に対して充電を行ってもよく、更に小さい電流で端末を充電してもよく、本発明の実施形態においてこれらについて特に制限がない。
【００４９】
前記電源アダプターは充電電流を調整して前記急速充電モードに対応する充電電流となるようにし、前記端末を充電する。電源アダプターが急速充電モードで端末を充電することを確定した後、充電電流を直ちに急速充電モードに対応する充電電流に調整してもよく、端末と協議して急速充電モードの充電電流、例えば、端末内における電池の現在電量に基づいて急速充電モードに対応する充電電流を確定してもよい。
【００５０】
本発明の実施形態において、電源アダプターは無理に出力電流を増加して急速充電をしなくてもよく、端末と双方向通信を行うことで急速充電モードを採用するか否かを協議し、従来の技術に比べて急速充電時の安全性を確保することができる。
【００５１】
好ましくは、本発明の一実施形態として、制御部１０７が前記第１充電インターフェース内のデータ線を介して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードで前記端末を充電することを確定するとき、前記制御部は第１インストラクションを前記端末に送信し、前記第１インストラクションによって前記端末が前記急速充電モードを起動するかどうかを照会する。また、前記制御部は前記端末から前記第１インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第１インストラクションの応答インストラクションは前記端末が前記急速充電モードの起動を同意することを表示するものである。
【００５２】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記制御部から前記端末へ前記第１インストラクションを送信する前に、前記電源アダプターと前記端末とは前記普通充電モードによって充電を行い、且つ前記制御部が前記普通充電モードでの充電持続期間が予め設定した閾値を越えたことを確定すると、前記端末へ前記第１インストラクションを送信する。
【００５３】
敢えて説明する必要がないが、電源アダプターが前記普通充電モードでの充電持続期間が予め設定した閾値を越えたことを確定すると、電源アダプターは端末が自身を電源アダプターとして認定していると判断でき、急速充電の照会通信を開始する。
【００５４】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが予め設定した電流閾値以上の充電電流、予め設定した時間の条件で充電を行うことを確定すると、前記端末へ前記第１インストラクションを送信する。
【００５５】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記制御部は、更に前記スイッチング部を制御することで前記電源アダプターを制御し、充電電流を調整して前記急速充電モードに対応する充電電流になるようにする。また、前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電流で前記端末を充電する前に、前記制御部は、前記第１充電インターフェース内のデータ線を介して前記端末と双方向通信を行うことで前記急速充電モードに対応する充電電圧を確定し、且つ前記電源アダプターを制御することで充電電圧を調整して前記急速充電モードに対応する充電電圧になるようにする。
【００５６】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記制御部が前記第１充電インターフェース内のデータ線を介して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードに対応する充電電圧を確定するとき、前記制御部は前記端末へ第２インストラクションを送信し、前記第２インストラクションによって前記電源アダプターの現在の出力電圧が前記急速充電モードの充電電圧として適切なのか否かを照会する。前記制御部は前記端末からの前記第２インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第２インストラクションの応答インストラクションは前記電源アダプターの現在の出力電圧が適切なのか、高め又は低めになっているかを表示するものである。前記制御部は、前記第２インストラクションの応答インストラクションに基づいて前記急速充電モードの充電電圧を確定する。
【００５７】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記制御部が前記電源アダプターを制御することで充電電流を前記急速充電モードに対応する充電電流に調整する前に、更に前記第１充電インターフェース内のデータ線を介して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードに対応する充電電流を確定する。
【００５８】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記制御部が前記第１充電インターフェース内のデータ線を介して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードに対応する充電電流を確定するとき、前記制御部は第３インストラクションを前記端末へ送信し、前記第３インストラクションによって前記端末が現在支持する最大充電電流を照会する。また、前記制御部は前記端末からの前記第３インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第３インストラクションの応答インストラクションは前記端末が現在支持する最大充電電流を表示するものである。前記制御部は、前記第３インストラクションの応答インストラクションに基づいて前記急速充電モードの充電電流を確定する。
【００５９】
電源アダプターは、上記最大充電電流を直ちに急速充電モードの充電電流として確定することができ、若しくは充電電流を該最大充電電流未満の１つの電流値に設定することができる。
【００６０】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードで前記端末を充電する際、前記制御部は、更に前記第１充電インターフェース内のデータ線を介して前記端末と双方向通信を行い、前記スイッチング部を制御することで前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を持続的に調整する。
【００６１】
電源アダプターは、例えば、端末の電池電圧、電池電量等の端末の現在状態に関わる情報を持続的に照会することができ、よって、電源アダプターから電池へ出力する充電電流を持続的に調整する。
【００６２】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記制御部が前記第１充電インターフェース内のデータ線を介して前記端末と双方向通信を行い、前記スイッチング部を制御することで前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を持続的に調整するとき、前記制御部は第４インストラクションを前記端末へ送信し、前記第４インストラクションによって前記端末内の電池の現在電圧を照会する。また、前記制御部は前記端末からの前記第４インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第４インストラクションの応答インストラクションは前記端末内の電池の現在電圧を表示するインストラクションである。前記制御部は、前記電池の現在電圧に基づいて前記スイッチング部を制御することで前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を調整する。
【００６３】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記制御部は、前記電池の現在電圧、及び予め設定した電池電圧値と充電電流値の対応関係に基づいて前記スイッチング部を制御することにより、前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を前記電池の現在電圧に対応する充電電流値に調整する。
【００６４】
具体的には、電源アダプターは予め電池電圧値と充電電流値の対応関係を保存することができ、また、電源アダプターは前記第１充電インターフェース内のデータ線を介して前記端末と双方向通信を行うこともでき、端末側から端末内に保存されている電池電圧値と充電電流値の対応関係を取得する。
【００６５】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードで前記端末を充電する際に、前記制御部は、更に前記第１充電インターフェース内のデータ線を介して前記端末と双方向通信を行い、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェース之との間に接触不良の問題があるか否かを確定する。そのうち、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間の接触不良を確定すると、前記制御部の制御によって前記電源アダプターが前記急速充電モードを中止する。
【００６６】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良の問題があるか否かを確定する前に、前記制御部は、更に前記端末より前記端末の経路インピーダンスを表示する情報を受信する。そのうち、前記制御部は第４インストラクションを前記端末へ送信し、前記第４インストラクションによって前記端末内の電池の電圧を照会する。また、前記制御部は前記端末からの前記第４インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第４インストラクションの応答インストラクションは前記端末内の電池の電圧を表示するインストラクションである。また、前記制御部は前記電源アダプターの出力電圧と前記電池の電圧に基づいて前記電源アダプターから前記電池までの経路インピーダンスを確定し、更に、前記制御部は前記電源アダプターから前記電池までの経路インピーダンス、前記端末の経路インピーダンス、及び前記電源アダプターと前記端末との間の充電回路の経路インピーダンスに基づいて、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良の問題があるか否かを確定する。
【００６７】
端末はその経路インピーダンスを予め記録してもよく、例えば、同じモデルの端末は同じ構成を有するため、デフォルト設定時に該端末の経路インピーダンスを同じ数値に設定することができる。同様に、電源アダプターは予め充電回路の経路インピーダンスを記録してもよい。電源アダプターが端末の電池両端の電圧を取得すると、電源アダプターから電池両端までの電圧降下及び経路の電流に基づいて経路全体の経路インピーダンスを確定することができ、経路全体の経路インピーダンスが端末の経路インピーダンスと充電回路の経路インピーダンスの合計値を超え、或いは経路全体の経路インピーダンスから端末の経路インピーダンスと充電回路の経路インピーダンスの合計値を引いた値がインピーダンス閾値を超えたとき、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとが接触不良であると判定できる。
【００６８】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードを中止する前に、前記制御部は更に第５インストラクションを前記端末へ送信し、前記第５インストラクションは前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間の接触不良を表示するインストラクションである。
【００６９】
第５インストラクションの送信が終わると、電源アダプターは速やかに急速充電モードを中止させ、若しくは復帰状態になる。
【００７０】
以上は電源アダプターの観点から本発明の実施形態に係る急速充電過程を詳述したが、以下においては端末の観点に基づいて本発明の実施形態に係る急速充電過程を説明する。
【００７１】
特に説明する必要がないが、端末側の観点からしたときの電源アダプターと端末の相互通信、相関特性及び機能等は電源アダプター側の場合と関連性があるため、便宜上、重複して説明することは省略する。
【００７２】
本発明の一実施形態によると、図１３に示されるように、端末２は充電制御スイッチ２０３及びコントローラ２０４を更に備え、充電制御スイッチ２０３として、例えば電子スイッチング素子からなるスイッチング回路は第２充電インターフェース２０１と電池２０２との間に接続され、充電制御スイッチ２０３はコントローラ２０４の制御によって電池２０２の充電過程のオン/オフを切り替え、このようにして端末側から電池２０２の充電過程を制御することも可能となり、電池２０２を充電するときの安全性と信頼性を確保する。
【００７３】
また、図１４に示されるように、端末２は通信部２０５を更に備え、通信部２０５は、第２充電インターフェース２０１及び第１充電インターフェース１０５を介してコントローラ２０４と制御部１０７との間の双方向通信を実現するものである。つまり、端末２と電源アダプター１はＵＳＢインターフェース内のデータ線を介して双方向通信を行うことができ、前記端末２は普通充電モードと急速充電モードを共に支持する。このとき、前記急速充電モードの充電電流は前記普通充電モードの充電電流を超え、前記通信部２０５と前記制御部１０７が双方向通信を行うことで前記電源アダプター１が前記急速充電モードで前記端末２へ充電することを確定できるようにし、更に、前記制御部１０７は前記電源アダプター１が前記急速充電モードに対応する充電電流で出力するよう制御を行い、前記端末２内の電池２０２を充電する。
【００７４】
本発明の実施形態において、電源アダプター１は無理に出力電流を増加して急速充電をしなくてもよく、端末２と双方向通信を行うことで急速充電モードを採用するかどうかを協議し、従来の技術に比べて急速充電時の安全性を確保することができる。
【００７５】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記コントローラは通信部を介して前記制御部からの第１インストラクションを受信し、前記第１インストラクションによって前記端末が前記急速充電モードを起動するかどうかが照会される。また、前記コントローラは通信部を介して前記第１インストラクションの応答インストラクションを前記制御部へ送信し、前記第１インストラクションの応答インストラクションは前記端末が前記急速充電モードの起動を同意することを表示するインストラクションである。
【００７６】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記コントローラが通信部を介して前記制御部からの第１インストラクションを受信する前に、前記電源アダプターは前記普通充電モードで前記端末内の電池を充電し、前記制御部が前記普通充電モードでの充電持続期間が予め設定した閾値を越えたことを確定すると、前記制御部は前記第１インストラクションを端末内の通信部へ送信し、前記コントローラは通信部を介して前記制御部からの前記第１インストラクションを受信する。
【００７７】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電流で出力し、前記端末内の電池を充電する前に、前記コントローラは通信部を介して与前記制御部と双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電圧を確定できるようにする。
【００７８】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記コントローラは前記制御部からの第２インストラクションを受信し、前記第２インストラクションによって前記電源アダプターの現在の出力電圧が前記急速充電モードの充電電圧として適切なのか否かが照会される。前記コントローラは前記第２インストラクションの応答インストラクションを前記制御部へ送信し、前記第２インストラクションの応答インストラクションは前記電源アダプターの現在の出力電圧が適切なのか、高め又は低めになっているかを表示するインストラクションである。
【００７９】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記コントローラは前記制御部と双方向通信を行うことにより、前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電流を確定できるようにする。
【００８０】
そのうち、前記コントローラは前記制御部からの第３インストラクションを受信し、前記第３インストラクションによって前記端末が現在支持する最大充電電流が照会される。前記コントローラは前記第３インストラクションの応答インストラクションを前記制御部へ送信し、前記第３インストラクションの応答インストラクションは前記端末内の電池が現在支持する最大充電電流を表示し、前記電源アダプターが前記最大充電電流に基づいて前記急速充電モードに対応する充電電流を確定できるようにする。
【００８１】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードで前記端末を充電する際に、前記コントローラは前記制御部と双方向通信を行うことにより、前記電源アダプターが前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を持続的に調整できるようにする。
【００８２】
そのうち、前記コントローラは前記制御部からの第４インストラクションを受信し、前記第４インストラクションによって前記端末内の電池の現在電圧が照会される。前記コントローラは前記第４インストラクションの応答インストラクションを前記制御部へ送信し、前記第４インストラクションの応答インストラクションは前記端末内の電池の現在電圧を表示することにより、前記電源アダプターが前記電池の現在電圧に基づいて前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を持続的に調整できるようにする。
【００８３】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードで前記端末を充電する際に、前記コントローラは通信部を介して前記制御部と双方向通信を行うことにより、前記電源アダプターが前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良の問題があるか否かを確定できるようにする。
【００８４】
そのうち、前記コントローラは前記制御部からの第４インストラクションを受信し、前記第４インストラクションによって前記端末内の電池の現在電圧が照会される。前記コントローラは前記第４インストラクションの応答インストラクションを前記制御部へ送信し、前記第４インストラクションの応答インストラクションは前記端末内の電池の現在電圧を表示することにより、前記制御部が前記電源アダプターの出力電圧と前記電池の現在電圧に基づいて、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良の問題があるか否かを確定できるようにする。
【００８５】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記コントローラは前記制御部からの第５インストラクションを受信し、前記第５インストラクションは前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとが接触不良であることを表示するインストラクションである。
【００８６】
急速充電モードを起動、利用するため、電源アダプターは端末と急速充電に関わる通信を行ってもよく、１回又は数回に渡ってやり取りをすることで電池への急速充電を実現する。以下、図６を参照しながら本発明の実施形態に係る急速充電時の通信プロセス、及び急速充電の過程に含まれる各段階を詳述する。特に説明しなくてもよいと思われるが、図６に示す通信ステップや動作は例示に過ぎず、本発明の実施形態においては他の動作も許容され、或いは図６に示す各動作を変更することも可能である。なお、図６で示される順番を変えて図６の各段階を実行することができ、しかも図６の動作を全部実行する必要もない。ここで少し説明するが、図６における曲線は充電電流のピーク値又は平均値の変化動向を示すものであり、実際充電電流の曲線ではない。
【００８７】
図６に示されるように、急速充電は５つの段階に分けて行われる。
【００８８】
段階１：端末と電源供給装置が接続されると、端末はデータ線Ｄ＋、Ｄ−を用いて電源供給装置の種類を検出することができ、電源供給装置として電源アダプターが検出されると、端末に流れる電流が予め設定した電流閾値Ｉ２（例えば、１Ａであってもよい）を超えてもよい。電源アダプターが予め設定した期間（例えば、連続するＴ１時間であってもよい）内に電源アダプターの出力電流がＩ２以上であることを検出した場合、電源アダプターが端末による電源供給装置の種類認定が完成したと判断でき、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させ、更に、電源アダプターはインストラクション１（上記第１インストラクションに対応する）を送信して端末が急速充電モードを起動するかどうかを照会する（「フラッシュチャージ」とも称される）。
【００８９】
電源アダプターが端末から端末が急速充電モードを起動しないことを表示する応答インストラクションを受信すると、再び電源アダプターの出力電流を検出し、電源アダプターの出力電流が予め設定した持続期間内（例えば、連続するＴ１時間であってもよい）に依然としてＩ２以上であるとき、再び端末が急速充電モードを起動するかどうかを照会する請求を出し、端末が急速充電モードの起動を同意し、又は電源アダプターの出力電流がＩ２以上であるという条件を満たさないところまで段階１の上記ステップを繰り返す。
【００９０】
端末が急速充電モードの起動を同意すると、急速充電による充電が始まり、急速充電の通信プロセスは第２段階に入る。
【００９１】
段階２：電源アダプターからの饅頭波形の電圧は複数のランクに分けられ、電源アダプターはインストラクション２（上記第２インストラクションに対応する）を端末へ送信して電源アダプターからの出力電圧が電池の現在電圧に適合するか（又は適切か否か、すなわち急速充電モードでの充電電圧として適切か否か）、すなわち充電要求に対応できるかを端末に照会する。
【００９２】
端末は電源アダプターの出力電圧が高め又は低めになっており、若しくは適合していることを返信し、例えば、電源アダプターが端末からアダプターの出力電圧が高め又は低めになっていることに関する応答を受信すると、制御部はＰＷＭ信号のデューティ比を調整することで電源アダプターの出力電圧を別のランクに調整すると共に、再びインストラクション２を端末へ送信し、端末の電源アダプターからの出力電圧が適合するかどうかを再度照会する。
【００９３】
端末が電源アダプターへその出力電圧が適合ランクのものであると返信するところまで、段階２までのステップを繰り返す。これが終わると、第３段階に入る。
【００９４】
段階３：電源アダプターが端末から電源アダプターの出力電圧が適合しているとの応答を受信すると、電源アダプターはインストラクション３（上記第３インストラクションに対応する）を端末へ送信して端末が現在支持する最大充電電流を照会し、端末はそれ自身が現在支持する最大充電電流値を電源アダプターへ返信すると同時に第４段階に入る。
【００９５】
段階４：電源アダプターが端末から現在支持する最大充電電流値に関わる応答を受信すると、電源アダプターはその出力電流基准値を設定することができ、制御部１０７は該電流基准値に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、電源アダプターの出力電流が端末充電時の電流需要に対応できるようにし、すなわち定電流段階に入る。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ほぼ一定であることを指し（つまり、出力電流のピーク値又は平均値の変動幅が小さく、例えば、出力電流のピーク値又は平均値の５％範囲内で変動すること）、すなわち第３パルス波形の電流ピーク値が各周期において一定であることを意味する。
【００９６】
段階５：電流が一定である段階に入ると、電源アダプターは一定時間の間隔でインストラクション４（上記第４インストラクションに対応する）を送信し、端末電池の現在電圧を照会する。端末は端末電池の現在電圧を電源アダプターに返信し、電源アダプターは端末からの端末電池の現在電圧に関わる応答に基づいてＵＳＢの接触、すなわち第１充電インターフェースと第２充電インターフェースとの接触が良好であるか否かを判断し、並びに端末の現在の充電電流値を低下させるかどうかを判断する。電源アダプターによってＵＳＢの接触が不良であると判断されると、インストラクション５（上記第５インストラクションに対応する）を送信し、その後、段階１に再度入ることに備えて復帰状態となる。
【００９７】
好ましくは、本発明の一部の実施形態において、段階１において端末がインストラクション１を返信するとき、インストラクション１に対応するデータに該端末の経路インピーダンスに関わるデータ（或は情報）を含んでもよく、端末の経路インピーダンスに関わるデータは、段階５においてＵＳＢの接触が良好であるか否かを判断することに寄与する。
【００９８】
好ましくは、本発明の一部の実施形態において、段階２において端末が急速充電モードを起動することを同意し、そして電源アダプターが電圧を適切な値に調整するまでの時間を一定範囲内に抑えることができ、該時間が予定範囲を越えた場合、端末が請求異常であると判断でき、速やかに復帰状態となる。
【００９９】
好ましくは、本発明の一部の実施形態において、段階２において電池の現在電圧よりΔＶ（ΔＶは、約２００〜５００ｍＶの範囲である）高くなるまで電源アダプターの出力電圧を調整したとき、端末は電源アダプターに対して電源アダプターの出力電圧が適切・適合なのかに関わる返答を送信する。そのうち、端末が電源アダプターに対して電源アダプターの出力電圧が不適切であること（すなわち、高め又は低めになっていること）に関わる返答をしたとき、制御部１０７は電圧サンプリング値に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、電源アダプターの出力電圧を調整する。
【０１００】
好ましくは、本発明の一部の実施形態において、段階４において電源アダプターの出力電流値を調整するときの速度を一定範囲内に抑えることができ、よって、調整速度が速すぎて急速充電が異常中止となることを回避することができる。
【０１０１】
好ましくは、本発明の一部の実施形態において、段階５において電源アダプターの出力電流値の変動幅を５％以内に抑えることができ、すなわち定電流段階として認定することができる。
【０１０２】
好ましくは、本発明の一部の実施形態において、段階５において電源アダプターはリアルタイムに充電回路のインピーダンスを観測し、すなわち電源アダプターの出力電圧、現在の充電電流を測定し、並びに読み取られた端末の電池電圧によって充電回路全体のインピーダンスを観測する。充電回路のインピーダンスが端末の経路インピーダンスと急速充電用データ線のインピーダンスとの合計値を越えると、ＵＳＢの接触が不良であると判断でき、速やかに復帰状態に戻る。
【０１０３】
好ましくは、本発明の一部の実施形態において、急速充電モードを起動させた後、電源アダプターと端末との通信時間の間隔を一定範囲内に抑えることができ、急速に復帰することを回避する。
【０１０４】
好ましくは、本発明の一部の実施形態において、急速充電モード（又は急速充電過程）の中止は復旧可能な中止と復旧不能な中止の２種類に分けられる。
【０１０５】
例えば、端末が電池の満充電又はＵＳＢの接触不良を検出したとき、速やかに充電を中止して復帰状態になると共に段階１に戻る。端末が急速充電モードの起動を同意しないと、急速充電の通信プロセスは段階２まで進まず、このときに中止される急速充電過程は復旧不能な中止であってもよい。
【０１０６】
また、例えば、端末と電源アダプターとの間に通信異常がある場合、急速充電を中止し且つ段階１に戻ることに備えて復帰状態となる。段階１の要求が満たされると、端末は急速充電モードの起動を同意して急速充電の充電過程を回復し、このときに中止される急速充電過程は復旧可能な中止であってもよい。
【０１０７】
更に、例えば、端末が電池の異常を検出したとき、急速充電を中止し且つ段階１に戻ることに備えて復帰状態となる。段階１に入ると、端末は急速充電モードの起動を同意せず、電池が正常状態に戻り且つ段階１の要求が満たされると、端末は急速充電の起動を同意して急速充電過程を回復し、このときに中止される急速充電過程は復旧可能な中止であってもよい。
【０１０８】
敢えて説明しておくが、以上は図６に示される通信ステップ又は動作を例示したに過ぎず、例えば、段階１において端末とアダプターが接続されると、端末とアダプターとの間のハンドシェイク通信も端末によって始動させることができ、すなわち、端末はインストラクション１を送信してアダプターが急速充電モード（「フラッシュチャージ」とも称される）を起動するかどうかを照会し、端末が電源アダプターからの電源アダプターが急速充電モードの起動を同意することに関する応答インストラクションを受信すると、急速充電過程を起動する。
【０１０９】
敢えて説明しておくが、以上は図６に示される通信ステップ又は動作を例示したに過ぎず、例えば、段階５の後に定電圧充電段階を更に備えてもよく、すなわち、段階５において端末は端末電池の現在電圧を電源アダプターへ返信してもよく、端末電池の電圧が徐々に上昇するにつれて前記端末電池の現在電圧が定電圧充電の電圧閾値に到達すると、充電は定電圧充電段階に進入し、制御部１０７は該電圧基准値（すなわち、定電圧充電の電圧閾値）に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比を調整して、電源アダプターの出力電圧が端末充電のための電圧需要に対応できるようにし、すなわち電圧の変化がほぼ一定となるように維持する。定電圧充電の段階において充電電流は徐々に低下し、電流がある閾値まで低下すると充電を中止し、このときに電池が既に満充電状態にあると判定する。ここで、定電圧充電とは第３パルス波形の電圧ピーク値がほぼ一定であることを意味する。
【０１１０】
言うまでもないが、本発明の実施形態において、電源アダプターの出力電圧を取得するということは第３パルス波形の電圧ピーク値又は電圧平均値を取得することを意味し、電源アダプターの出力電流を取得するということは、第３パルス波形の電流ピーク値又は電流平均値を取得することを意味する。
【０１１１】
本発明の一実施形態において、図７Ａに示されるように、制御可能なスイッチ１０８とフィルタ部１０９は直列に接続され、直列に接続されている制御可能なスイッチ１０８とフィルタ部１０９は第２整流部１０４の第１出力端に接続される。そのうち、制御部１０７は更に充電モードとして普通充電モードが確定されたとき、制御可能なスイッチ１０８をオンにし、また、充電モードとして急速充電モードが確定されたとき、制御可能なスイッチ１０８をオフにする。また、第２整流部１０４の出力端に更に１組又は複数組の小容量コンデンサを並列に接続すると、ノイズ抑制効果のみならず、更にサージ現象の発生を減らすことができる。若しくは、第２整流部１０４の出力端に更にＬＣフィルタ回路又はπ型フィルタ回路を接続することができ、これらのフィルタ回路によってリップル干渉を除去する。このとき、図７Ｂに示されるように、第２整流部１０４の出力端にＬＣフィルタ回路が接続される。少し説明しておくが、ＬＣフィルタ回路又はπ型フィルタ回路におけるコンデンサは何れも小容量コンデンサであり、占用スペースが特に小さい。
【０１１２】
そのうち、フィルタ部１０９はフィルタコンデンサを備え、該フィルタコンデンサは５Ｖの標準充電を支持することができる。すなわち、普通充電モードに対応して、制御可能なスイッチ１０８を半導体スイッチング素子、例えば、ＭＯＳトランジスタで形成することができる。電源アダプターが普通充電モード（「標準充電」とも称される）で端末内の電池を充電するとき、制御部１０７は制御可能なスイッチ１０８をオンにし、フィルタ部１０９を回路に接続させることにより第２整流部の出力をフィルタリングし、よって、より円滑に直流充電技術を活用することができる。すなわち、直流電流を端末の電池に印加して電池への直流充電を実現する。例えば、通常であれば、フィルタ部は並列に接続されている電解コンデンサと普通コンデンサを備え、すなわち５Ｖ標準充電の小容量コンデンサ（例えば、固体コンデンサ）を支持する。電解コンデンサが比較的大きな体積を占めるため、電源アダプターの寸法を小さくすることを狙って電源アダプター内の電解コンデンサを取り除き、容量の比較的小さいコンデンサを１個保留することができる。普通充電モードを使用する場合、該小容量コンデンサを搭載した分岐回路を導通させ、電流をフィルタリングして小出力での安定な出力を確保し、電池への直流充電を実現する。急速充電モードを使用する場合、小容量コンデンサを搭載した分岐回路を遮断し、第２整流部１０４の出力をフィルタリングすることなく、直接にパルス波形の電圧・電流を出力して電池に印加することで電池への急速充電を実現する。
【０１１３】
本発明の一実施形態によると、制御部１０７は、更に充電モードとして急速充電モードが確定されるときに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、且つ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き、例えば、ＰＷＭ信号のデューティ比等の制御信号を調整する機能を果たす。言い換えれば、現在の充電モードとして急速充電モードが確定されたとき、制御部１０７は取得した端末の状態情報に基づいて、例えば、電池の電圧、電量、温度、端末の作動パラメータ、及び端末で実行するアプリケーションの電量消費情報等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、そして取得した充電電流及び／又は充電電圧に基づいて制御信号のデューティ比を調整することにより、電源アダプターの出力が充電要求に対応できるようにし、電池への急速充電を実現する。
【０１１４】
そのうち、端末の状態情報には電池の温度を含む。また、電池の温度が第１予定温度閾値を超え、或いは電池の温度が第２予定温度閾値未満であるとき、現在の充電モードが急速充電モードであると、急速充電モードを普通充電モードに切り替え、そのうち、第１予定温度閾値は第２予定温度閾値を越える閾値である。つまり、電池の温度が低すぎると（例えば、第２予定温度閾値未満の場合）又は電池の温度が高すぎると（例えば、第１予定温度閾値を越えた場合）、急速充電を適用できず、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。本発明の実施形態において、第１予定温度閾値及び第２予定温度閾値を実際状況に合わせて設定し、制御部（例えば、電源アダプターのＭＣＵ）のメモリに保存することができる。
【０１１５】
本発明の一実施形態において、制御部１０７は、更に電池の温度が予め設定した高温保護閾値を越えたときにスイッチング部１０２を遮断する機能を果たす。すなわち、電池の温度が高温保護閾値を超えると、制御部１０７は高温保護手段を採用する必要があり、よって、スイッチング部１０２を遮断状態にして電源アダプターによる電池への充電を中止させ、電池に対する高温保護を実現し、充電時の安全性を確保する。前記高温保護閾値と前記第１温度閾値が異なっても構わず、同じであっても構わない。前記高温保護閾値が前記第１温度閾値を越えることが好ましい。
【０１１６】
本発明のもう１つの実施形態において、前記制御部は、更に前記電池の温度を取得し、且つ前記電池の温度が予め設定した高温保護閾値を越えたとき、前記充電制御スイッチを遮断する機能を果たす。すなわち、端末側を通じて充電制御スイッチを遮断することで電池の充電過程を中止させ、充電時の安全性を確保する。
【０１１７】
また、本発明の一実施形態において、前記制御部は、更に前記第１充電インターフェースの温度値を取得し、且つ前記第１充電インターフェースの温度が予め設定した保護温度を超えたとき、前記スイッチング部を遮断する機能を果たす。すなわち、充電インターフェースの温度が一定温度を超えると、制御部１０７は高温保護手段を利用することによりスイッチング部１０２を遮断し、電源アダプターによる電池への充電を中止させ、充電インターフェースに対する高温保護を行い、充電時の安全性を確保する。
【０１１８】
当然のことながら、本発明のもう１つの実施形態において、前記コントローラは前記制御部と双方向通信を行うことで前記第１充電インターフェースの温度を取得し、前記第１充電インターフェースの温度が予め設定した保護温度を超えたとき、前記充電制御スイッチ（図１３と図１４を参酌）を遮断し、すなわち、端末側を通じて充電制御スイッチを遮断して電池の充電過程を中止させ、充電時の安全性を確保する。
【０１１９】
具体的には、本発明の一実施形態において、電源アダプター１は図８に示されるように、更にＭＯＳＦＥＴドライバ等の駆動部１１０を備える。駆動部１１０はスイッチング部１０２と制御部１０７との間に接続され、制御信号に基づいてスイッチング部１０２の開閉を駆動するものである。敢えて説明しておくが、本発明の別の実施形態において、駆動部１１０は制御部１０７に集積されてもよい。
【０１２０】
また、図８に示されるように、電源アダプター１は更に絶縁部１１１を備え、絶縁部１１１は駆動部１１０と制御部１０７との間に接続され、電源アダプター１の一次と二次の間の信号絶縁（又は、変圧器１０３の一次巻線と二次巻線の間の信号絶縁）を実現する。そのうち、絶縁部１１１はフォトカプラによる絶縁方式を採用してもよい、他の絶縁方式を採用してもよい。絶縁部１１１を設けることで、制御部１０７を電源アダプター１の二次側（又は、変圧器１０３の二次巻線側）に設置することができ、よって、端末２との通信を容易にし、電源アダプター１のスペース設計をより簡単に且つ容易にする。
【０１２１】
言うまでもないが、本発明の別の実施形態において、制御部１０７及び駆動部１１０を共に一次側に設置することができ、このとき、制御部１０７とサンプリング部１０６との間に絶縁部１１１を設けることで電源アダプター１の一次と二次の間の信号絶縁を実現する。
【０１２２】
また、少し説明しておくが、本発明の実施形態において、制御部１０７を二次側に設置したとき、絶縁部１１１を設置する必要があり、絶縁部１１１を制御部１０７に集積することもできる。言い換えれば、一次から二次へ又は二次から一次へ信号を伝送する場合、通常、絶縁部を設けることで信号を絶縁する必要がある。
【０１２３】
本発明の一実施形態において、図９に示されるように、電源アダプター１は更に補助巻線及び電力供給部１１２を備える。補助巻線は変調された第１パルス波形の電圧に基づいて第４パルス波形の電圧を生成し、電力供給部１１２は補助巻線に接続される。電力供給部１１２（例えば、フィルタ・定電圧モジュール、電圧変換モジュール等を備える）は第４パルス波形の電圧を変換して直流電流を出力し、それぞれ駆動部１１０及び／又は制御部１０７に電力を供給する。電力供給部１１２はフィルタ機能を兼ね備えた小容量コンデンサ、定電圧チップ等の素子で形成されてもよく、第４パルス波形の電圧を処理、変換して３．３Ｖや５Ｖ等の低電圧の直流電流を出力する。
【０１２４】
つまり、駆動部１１０への電力供給は電力供給部１１２が第４パルス波形の電圧を変換することで実現され、制御部１０７を一次側に設置したとき、その電力供給を電力供給部１１２が第４パルス波形の電圧を変換することで実現することも可能である。そのうち、図９に示されるように、制御部１０７を一次側に設置する場合、電力供給部１１２は直流電流を２つに分けて出力し、それぞれ駆動部１１０と制御部１０７へ電力を供給し、更に、制御部１０７とサンプリング部１０６との間にフォトカプラ式の絶縁部１１１を設けて電源アダプター１の一次と二次の間の信号絶縁を実現する。
【０１２５】
制御部１０７が一次側に設置され且つ駆動部１１０を集積したとき、電力供給部１１２は単独に制御部１０７へ電力を供給する。制御部１０７を二次側に設置し、駆動部１１０を一次側に設置したとき、電力供給部１１２は単独に駆動部１１０へ電力を供給し、制御部１０７への電力供給は二次によって供給され、例えば、１つの電力供給部によって第２整流部１０４からの第３パルス波形の電圧を直流電源に変えて制御部１０７に供給する。
【０１２６】
また、本発明の実施形態において、第１整流部１０１の出力端に更に複数の小容量コンデンサが並列に接続され、よって、フィルタ効果を奏する。若しくは、第１整流部１０１の出力端にＬＣフィルタ回路が接続されてもよい。
【０１２７】
本発明のもう１つの実施形態において、図１０に示されるように、電源アダプター１は更に第１電圧測定部１１３を備え、第１電圧測定部１１３はそれぞれ補助巻線と制御部１０７に接続される。第１電圧測定部１１３は第４パルス波形の電圧を測定して電圧測定値を生成し、そのうち、制御部１０７は更に電圧測定値に基づいて制御信号のデューティ比を調整する。
【０１２８】
つまり、制御部１０７は第１電圧測定部１１３によって測定される補助巻線からの電圧に基づいて第２整流部１０４からの電圧を表示し、更に電圧測定値に基づいて制御信号のデューティ比を調整することにより、第２整流部１０４の出力が電池の充電要求に対応できるようにする。
【０１２９】
具体的には、本発明の一実施形態において、図１１に示されるように、サンプリング部１０６は第１電流サンプリング回路１０６１及び第１電圧サンプリング回路１０６２を備える。そのうち、第１電流サンプリング回路１０６１は第２整流部１０４からの電流をサンプリングして電流サンプリング値を取得し、第１電圧サンプリング回路１０６２は第２整流部１０４からの電圧をサンプリングして電圧サンプリング値を取得する。
【０１３０】
好ましくは、第１電流サンプリング回路１０６１は、第２整流部１０４の第１出力端に接続されている抵抗（電流検出抵抗）の電圧をサンプリングすることで、第２整流部１０４からの電流をサンプリングすることができる。第１電圧サンプリング回路１０６２は、第２整流部１０４の第１出力端と第２出力端との間の電圧をサンプリングすることで、第２整流部１０４からの電圧をサンプリングすることができる。
【０１３１】
また、本発明の一実施形態において、図１１に示されるように、第１電圧サンプリング回路１０６２は電圧ピーク値サンプリング・保持部、ゼロクロスサンプリング部、放電部及びＡＤサンプリング部を備える。電圧ピーク値サンプリング・保持部は第３パルス波形の電圧のピーク値をサンプリングして保持し、ゼロクロスサンプリング部は第３パルス波形の電圧のゼロクロス点をサンプリングし、放電部はゼロクロス点において電圧ピーク値サンプリング・保持部の電圧を放出し、ＡＤサンプリング部は電圧ピーク値サンプリング・保持部の電圧ピーク値をサンプリングして電圧サンプリング値を取得する。
【０１３２】
第１電圧サンプリング回路１０６２において電圧ピーク値サンプリング・保持部、ゼロクロスサンプリング部、放電部及びＡＤサンプリング部を設けることで、第２整流部１０４からの電圧を精確にサンプリングすることができ、更に、電圧サンプリング値と第１パルス波形の電圧が同期であることを確保し、すなわち、位相同期のみならず振幅値の変化傾向も一致させる。
【０１３３】
本発明の一実施形態によると、図１２に示されるように、電源アダプター１は更に第２電圧サンプリング回路１１４を備え、第２電圧サンプリング回路１１４は第１パルス波形の電圧をサンプリングする。第２電圧サンプリング回路１１４は制御部１０７と接続され、そのうち、第２電圧サンプリング回路１１４によってサンプリングされる電圧値が第１予定電圧値を越えたとき、制御部１０７は、スイッチング部１０２を制御して第１予定時間を開通することで第１パルス波形におけるサージ電圧、
スパイク電圧に対して放電処理を行う。
【０１３４】
図１２に示されるように、第２電圧サンプリング回路１１４を第１整流部１０１の第１出力端と第２出力端に接続することができ、よって、第１パルス波形の電圧をサンプリングする。制御部１０７は第２電圧サンプリング回路１１４によってサンプリングされる電圧値を判断し、第２電圧サンプリング回路１１４によってサンプリングされる電圧値が第１予定電圧値を越えると、雷撃の影響を受けて電源アダプター１がサージ電圧を生成したことを意味し、このとき、サージ電圧を放出することで充電時の安全性と信頼性を確保する必要がある。制御部１０７はスイッチング部１０２を制御して一定時間を開通することにより放電通路を形成し、雷撃によって生成するサージ電圧を放出し、雷撃に起因して電源アダプターが端末充電に与える影響を防止し、より効果的に端末充電時の安全性と信頼性を確保する。そのうち、第１予定電圧値を実際状況に合わせて設定することができる。
【０１３５】
本発明の一実施形態において、電源アダプター１を用いて端末２の電池２０２を充電する際、制御部１０７はサンプリング部１０６によってサンプリングされる電圧値が第２予定電圧値を越えたとき、更にスイッチング部１０２を遮断する機能を果たす。つまり、制御部１０７はサンプリング部１０６によってサンプリングされる電圧値の大きさについても判断を行い、サンプリング部１０６によってサンプリングされる電圧値が第２予定電圧値を越えると、電源アダプター１からの電圧が高すぎたことを意味し、このとき、制御部１０７はスイッチング部１０２を遮断し、電源アダプター１による端末２の電池２０２への充電を中止させる。すなわち、制御部１０７はスイッチング部１０２の遮断を制御することで電源アダプター１の過電圧保護を実現し、充電時の安全性を確保する。
【０１３６】
当然のことながら、本発明の一実施形態において、前記コントローラ２０４は前記制御部１０７と双方向通信を行うことで前記サンプリング部１０６によってサンプリングされる電圧値を取得し（図１３及び図１４）、且つ前記サンプリング部１０６によってサンプリングされる電圧値が第２予定電圧値を越えたとき、前記充電制御スイッチ２０３を遮断する。すなわち、端末２側を通じて充電制御スイッチ２０３を遮断して電池２０２への充電過程を中止させ、充電時の安全性を確保する。
【０１３７】
また、制御部１０７は、更にサンプリング部１０６によってサンプリングされる電流値が予め設定した電流値を越えると、スイッチング部１０２を遮断する機能を果たす。つまり、制御部１０７はサンプリング部１０６によってサンプリングされる電流値の大きさについても判断を行い、サンプリング部１０６によってサンプリングされる電流値が予め設定した電流値を越えると、電源アダプター１からの電流が速すぎたことを意味し、このとき、制御部１０７はスイッチング部１０２を遮断し、電源アダプター１による端末への充電を中止させる。すなわち、制御部１０７はスイッチング部１０２の遮断を制御することで電源アダプター１の過電流保護を実現し、充電時の安全性を確保する。
【０１３８】
同様に、前記コントローラ２０４は前記制御部１０７と双方向通信を行うことでサンプリング部１０６によってサンプリングされる電流値を取得し（図１３及び図１４）、且つ前記サンプリング部１０６によってサンプリングされる電流値が予め設定した電流値を越えたとき、前記充電制御スイッチ２０３を遮断する。すなわち、端末２側を通じて充電制御スイッチ２０３を遮断して電池２０２への充電過程を中止させ、充電時の安全性を確保する。
【０１３９】
そのうち、第２予定電圧値及び予め設定した電流値を実際状況に合わせて設定し、制御部（例えば、電源アダプター１の制御部１０７、マイクロコントローラＭＣＵ）のメモリに保存することができる。
【０１４０】
本発明の実施形態において、端末として携帯電話等の携帯端末、パワーバンク等の携帯電源、マルチメディアプレイヤー、ノートパソコン、ウェアラブルデバイス等が挙げられる。
【０１４１】
本発明の実施形態に係る端末用の充電システムによると、電源アダプターからの第３パルス波形の電圧又は第２直流電流を制御し、電源アダプターからの第３パルス波形の電圧又は第２直流電流をそのまま端末の電池に印加することで、パルス出力電圧・電流そのままで電池への急速充電を実現するだけでなく、第２直流電流による電池への普通充電を実現することもでき、急速充電と普通充電を両立させることができる。そのうち、パルス出力電圧・電流の大きさが周期的に変化し、定電圧・定電流に比べてリチウム電池のリチウム析出を抑制し、電池の使用寿命を延長することができ、同時に充電インターフェースの接点におけるアークの確率と強度を低下させ、充電インターフェースの寿命を延長することができ、並びに電池の分極現象をなくし、充電速度を高め、電池の発熱を抑え、端末充電時の安全性と信頼性を確保することができる。なお、電源アダプターからパルス波形の電圧を出力できるため、電源アダプターに電解コンデンサを設置する必要がなくなり、電源アダプターの軽量化、小型化のみならず、大幅なコスト削減が図られる。
【０１４２】
また、本発明の実施形態に係る電源アダプターは、入力された交流電流を整流して第１パルス波形の電圧を出力する第１整流部と、制御信号に基づき前記第１パルス波形の電圧を変調するスイッチング部と、変調された前記第１パルス波形の電圧に基づき第２パルス波形の電圧を出力する変圧器と、前記第２パルス波形の電圧を整流して第３パルス波形の電圧を出力する第２整流部と、前記第３パルス波形の電圧をフィルタ処理して第２直流電流を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部を作動するかどうかを制御する制御可能なスイッチと、端末の第２充電インターフェースに接続されると、前記第２充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流を前記端末の電池に印加し、そのうち前記第２充電インターフェースと前記電池とが接続されている第１充電インターフェースと、前記第２整流部から出力する電圧及び／又は電流をサンプリングして電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値を取得するサンプリング部と、それぞれ前記サンプリング部、前記スイッチング部及び前記制御可能なスイッチに接続され、前記制御可能なスイッチを制御することで前記フィルタ部を作動させて前記第１充電インターフェースを介して前記第２直流電流を出力するようにし、且つ前記制御可能なスイッチを制御することで前記フィルタ部を中止させて前記第１充電インターフェースを介して前記第３パルス波形の電圧を出力するようにし、並びに前記制御信号を前記スイッチング部に出力すると同時に、前記電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づき前記制御信号のデューティ比を調整することにより、前記第３パルス波形の電圧又は前記第２直流電流が充電要求に対応できるようにする制御部と、を備える。
【０１４３】
本発明の上記実施形態に係る電源アダプターによると、第１充電インターフェースを介して第３パルス波形の電圧又は第２直流電流を出力し、且つ端末の第２充電インターフェースを介して第３パルス波形の電圧又は第２直流電流をそのまま端末の電池に印加することで、パルス出力電圧・電流そのままで電池への急速充電を実現するだけでなく、第２直流電流による電池への普通充電を実現することもでき、急速充電と普通充電を両立させることができる。そのうち、パルス出力電圧・電流の大きさが周期的に変化し、定電圧・定電流に比べてリチウム電池のリチウム析出を抑制し、電池の使用寿命を延長することができ、同時に充電インターフェースの接点におけるアークの確率と強度を低下させ、充電インターフェースの寿命を延長することができ、並びに電池の分極現象をなくし、充電速度を高め、電池の発熱を抑え、端末充電時の安全性と信頼性を確保することができる。なお、電源アダプターからパルス波形の電圧を出力できるため、電解コンデンサを設置する必要がなくなり、電源アダプターの軽量化、小型化のみならず、大幅なコスト削減が図られる。
【０１４４】
図１５は、本発明の実施形態に係る端末用の充電方法を示す流れ図である。図１５に示されるように、該端末用の充電方法は以下のステップ１〜ステップ７を含む。
【０１４５】
ステップ１：電源アダプターの第１充電インターフェースと端末の第２充電インターフェースに接続されると、電源アダプターに入力される交流電流に対して一次整流を行って第１パルス波形の電圧を出力する。
【０１４６】
つまり、電源アダプター中の第１整流部を利用して入力された交流電流（例えば、２２０Ｖ、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ等の主電力）の交流主電力を整流し、且つ第１パルス波形の電圧（例えば、１００Ｈｚ又は１２０Ｈｚ）の饅頭波形電圧を出力する。
【０１４７】
ステップ２：スイッチング部を制御することで第１パルス波形の電圧を変調すると同時に、変圧器の変圧により第２パルス波形の電圧を出力する。
【０１４８】
そのうち、スイッチング部はＭＯＳトランジスタで形成されてもよく、ＭＯＳトランジスタをＰＷＭ方式で制御することで饅頭波形の電圧に対してチョッパ変調を行う。そして、変圧器は変調された第１パルス波形の電圧と二次巻線をカップリングさせ、二次巻線から第２パルス波形の電圧を出力する。
【０１４９】
本発明の実施形態において、高周波変圧器を用いてもよく、このような変圧器は体積を小さくすることが可能であるため、電源アダプターが大出力であるにも拘わらず小型化設計が図られる。
【０１５０】
ステップ３：第２パルス波形の電圧に対して二次整流を行って第３パルス波形の電圧を出力する。
【０１５１】
本発明の一実施形態において、第２整流部を通じて第２パルス波形の電圧に対して二次整流を行い、第２整流部はダイオード又はＭＯＳトランジスタで形成されてもよく、よって、二次側同期整流を実現し、変調された第１パルス波形と第３パルス波形を同期させることができる。
【０１５２】
ステップ４：電源アダプターが普通充電モードで端末を充電するとき、第３パルス波形の電圧をフィルタ処理して第２直流電流を出力し、且つ第２充電インターフェースを介して第２直流電流を端末の電池に印加することで、電池への普通充電を実現する。
【０１５３】
ステップ５：電源アダプターが急速充電モードで端末を充電するとき、第２充電インターフェースを介して第３パルス波形の電圧をそのまま端末の電池に印加し、端末電池への急速充電を実現する。
【０１５４】
ステップ６：二次整流後の電圧及び／又は電流をサンプリングして電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値を取得する。
【０１５５】
ステップ７：電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づきスイッチング部を制御する制御信号のデューティ比を調整することにより、第３パルス波形の電圧又は第２直流電流が充電要求に対応できるようにする。
【０１５６】
ここで少し説明しておくが、第３パルス波形の電圧が充電要求に対応できるとは、第３パルス波形の電圧と電流が電池充電時の充電電圧と充電電流を満たすことを指す。つまり、サンプリングされた電源アダプターからの電圧及び／又は電流に基づいて制御信号を調整し、例えば、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することによって電源アダプターの出力をリアルタイムに調整して閉ループ制御を実現し、よって、第３パルス波形の電圧が端末の充電要求に対応できるようにし、電池充電時の安全性と信頼性を確保する。具体的には、図３に示されるように、ＰＷＭ信号のデューティ比に基づき電池に出力される充電電圧の波形を調整し、図４に示されるように、ＰＷＭ信号のデューティ比に基づき電池に出力される充電電流の波形を調整する。また、第２直流電流が充電要求に対応できるとは、第２直流電流の電圧と電流が電池の普通充電時の充電電圧と充電電流を満たし、例えば、定電流・定電圧で充電するときの需要を満足できることを指す。
【０１５７】
したがって、本発明の実施形態において、スイッチング部を制御することで直接にフルブリッジ整流済みの第１パルス波形の電圧を、すなわち饅頭波形の電圧をＰＷＭ方式でチョッパ変調し、高周波変圧器に供給する。そして、高周波変圧器において一次〜二次カップリング処理を行い、更に同期整流して饅頭波形の電圧・電流に変換した後に端末の電池に供給し、電池への急速充電を実現する。そのうち、饅頭波形の電圧の振幅値をＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて調整し、電源アダプターの出力が電池の充電要求に対応できるようにする。つまり、電源アダプターにおいて一次、二次の電解コンデンサを省き、饅頭波形の電圧をそのまま用いて電池を充電することにより、電源アダプターの体積を小さくして電源アダプターの小型化、並びに大幅なコスト削減が図られる。
【０１５８】
本発明の一実施形態によると、更に電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づいて制御信号の周波数を調整し、すなわち、スイッチング部に出力されるＰＷＭ信号が一定時間持続して出力することを待ってから出力を中止させ、予定時間を経ってからＰＷＭ信号の出力を再開するよう制御することができ、よって、電池に印加する電圧を断続的にして電池を断続的に充電することにより、電池を連続的に充電するときの過熱現象によって発生する安全問題を回避し、電池充電時の信頼性と安全性を高めることができる。そのうち、スイッチング部に出力される制御信号は図５に示される通りである。
【０１５９】
更に、上記端末用の充電方法は、更に第１充電インターフェースを介して端末と通信を行うことにより端末の状態情報を取得し、端末の状態情報、電圧サンプリング値及び／又は電流サンプリング値に基づいて制御信号のデューティ比を調整することを含む。
【０１６０】
つまり、第２充電インターフェースと第１充電インターフェースとが接続されると、電源アダプターと端末との間で交互に通信クエリインストラクションを送信することができ、且つ相応する応答インストラクションを受信した後に、電源アダプターと端末との間で通信リンクを構成し、よって、端末の状態情報を取得して端末と充電モードと充電パラメータ（例えば、充電電流、充電電圧）を協議し、充電過程を制御する。
【０１６１】
本発明の一実施形態によると、更に変圧器の変圧によって第４パルス波形の電圧を生成し、且つ第４パルス波形の電圧を測定して電圧測定値を生成することにより、電圧測定値に基づいて制御信号のデューティ比を調整する。
【０１６２】
具体的には、変圧器に更に補助巻線を設けてもよく、補助巻線は変調された第１パルス波形の電圧に基づいて第４パルス波形の電圧を生成し、第４パルス波形の電圧を測定することで電源アダプターの出力電圧を確定し、更に電圧測定値に基づいて制御信号のデューティ比を調整して電源アダプターの出力が電池の充電要求に対応できるようにする。
【０１６３】
本発明の一実施形態において、二次整流後の電圧をサンプリングして電圧サンプリング値を取得し、具体的には、以下のように処理することで行われる。つまり、前記二次整流後の電圧ピーク値をサンプリングして保持し、且つ前記二次整流後の電圧のゼロクロス点をサンプリングし、前記ゼロクロス点において前記電圧ピーク値をサンプリングして保持している電圧ピーク値サンプリング・保持部の電圧を放出し、そして、前記電圧ピーク値サンプリング・保持部の電圧ピーク値をサンプリングして前記電圧サンプリング値を取得する。これにより電源アダプターからの電圧を精確にサンプリングすることができ、電圧サンプリング値を第１パルス波形の電圧に同期させ、すなわち位相と振幅値の変化傾向を一致させる。
【０１６４】
更に、本発明の一実施形態において、上記端末用の充電方法は、更に前記第１パルス波形の電圧をサンプリングし、且つサンプリングされる電圧値が第１予定電圧値を越えたときに前記スイッチング部を制御することで第１予定時間を開通し、第１パルス波形におけるサージ電圧に対して放電処理を行うことを含む。
【０１６５】
第１パルス波形の電圧をサンプリングし、そしてサンプリングされた電圧値について判断を行い、サンプリングされた電圧値が第１予定電圧値を越えると、雷撃の影響を受けて電源アダプターがサージ電圧を生成したことを意味し、このとき、サージ電圧を放出して充電時の安全性と信頼性を確保する必要がある。したがって、スイッチング部を一定時間かけて開通することにより放電通路を形成し、雷撃によって生成するサージ電圧を放出し、雷撃に起因して電源アダプターが端末充電に与える影響を防止し、より効果的に端末充電時の安全性と信頼性を確保する。そのうち、第１予定電圧値を実際状況に合わせて設定することができる。
【０１６６】
本発明の一実施形態によると、更に第１充電インターフェースを介して端末と通信を行うことにより充電モードを確定し、充電モードとして急速充電モードが確定されると、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、更に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整する。そのうち、充電モードとは急速充電モード及び普通充電モードを含む。
【０１６７】
つまり、現在の充電モードとして急速充電モードが確定されたとき、取得した端末の状態情報に基づいて、例えば、電池の電圧、電量、温度、端末の動作パラメータ、並びに端末で実行するアプリケーションの電量消費情報等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、そして取得した充電電流及び／又は充電電圧に基づいて制御信号のデューティ比を調整することで、電源アダプターの出力が充電要求に対応できるようにし、電池への急速充電を実現する。
【０１６８】
そのうち、端末の状態情報には電池の温度を含む。また、前記電池の温度が第１予定温度閾値を超え、或いは前記電池の温度が第２予定温度閾値未満であるとき、現在の充電モードが急速充電モードであると、急速充電モードを普通充電モードに切り替え、そのうち、第１予定温度閾値は第２予定温度閾値を越える閾値である。つまり、電池の温度が低すぎると（例えば、第２予定温度閾値未満の場合）又は電池の温度が高すぎると（例えば、第１予定温度閾値を越えた場合）、急速充電を適用できず、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。本発明の実施形態において、第１予定温度閾値及び第２予定温度閾値を実際状況に合わせて設定することができる。
【０１６９】
本発明の一実施形態において、前記電池の温度が予め設定した高温保護閾値を越えたときにスイッチング部を遮断する。すなわち、電池の温度が高温保護閾値を超えると、高温保護手段を利用する必要があり、よって、スイッチング部を遮断状態にして電源アダプターによる電池への充電を中止させ、電池に対する高温保護を実現し、充電時の安全性を確保する。前記高温保護閾値と前記第１温度閾値が異なっても構わず、同じであっても構わない。前記高温保護閾値が前記第１温度閾値を越えることが好ましい。
【０１７０】
本発明のもう１つの実施形態において、前記端末は更に前記電池の温度を取得し、且つ前記電池の温度が予め設定した高温保護閾値を越えたとき、前記電池への充電を中止する。すなわち、端末側を通じて充電制御スイッチを遮断することで電池の充電過程を中止させ、充電時の安全性を確保する。
【０１７１】
また、本発明の一実施形態において、該端末用の充電方法は、更に前記第１充電インターフェースの温度値を取得し、且つ前記第１充電インターフェースの温度が予め設定した保護温度を超えたとき、前記スイッチング部を遮断することを含む。すなわち、充電インターフェースの温度が一定温度を超えると、制御部は高温保護手段を実行することによりスイッチング部を遮断し、電源アダプターによる電池への充電を中止させ、充電インターフェースに対する高温保護を行い、充電時の安全性を確保する。
【０１７２】
当然のことながら、本発明のもう１つの実施形態において、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行うことで前記第１充電インターフェースの温度を取得し、前記第１充電インターフェースの温度が予め設定した保護温度を超えたとき、前記電池への充電を中止する。すなわち、端末側を通じて充電制御スイッチを遮断して電池の充電過程を中止させ、充電時の安全性を確保する。
【０１７３】
また、電源アダプターは、端末充電時において電圧サンプリング値が第２予定電圧値を越えると、スイッチング部を遮断する。つまり、電源アダプターは、端末を充電する際において更に電圧サンプリング値の大きさについて判断を行い、電圧サンプリング値が第２予定電圧値を越えると、電源アダプターからの電圧が高すぎることを意味し、このとき、スイッチング部を遮断することで電源アダプターによる端末へ充電を中止させ、すなわちスイッチング部の遮断を制御することで電源アダプターに対する過電圧保護を実現し、充電時の安全性を確保する。
【０１７４】
当然のことながら、本発明の一実施形態において、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行うことで前記電圧サンプリング値を取得し、且つ前記電圧サンプリング値が第２予定電圧値を越えると、前記電池への充電を中止させ、すなわち端末側を通じて充電制御スイッチを遮断することにより電池の充電過程を遮断し、充電時の安全性を確保する。
【０１７５】
本発明の一実施形態において、電源アダプターは、端末充電時において前記電流サンプリング値が予め設定した電流値を越えると、前記スイッチング部を遮断する。つまり、電源アダプターは、端末を充電する際において更に電流サンプリング値の大きさについて判断を行い、電流サンプリング値が予め設定した電流値を越えると、電源アダプターからの電流が速すぎることを意味し、このとき、スイッチング部を遮断することで電源アダプターによる端末への充電を中止させ、すなわち、スイッチング部の遮断を制御することで電源アダプターに対する過電流保護を実現し、充電時の安全性を確保する。
【０１７６】
同様に、前記端末は、前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行うことで前記電流サンプリング値を取得し、且つ前記電流サンプリング値が予め設定した電流値を越えると、前記電池への充電を中止させ、すなわち、端末側を通じて充電制御スイッチを遮断することにより電池の充電過程を遮断し、充電時の安全性を確保する。
【０１７７】
そのうち、第２予定電圧値及び予め設定した電流値を実際状況に合わせて設定することができる。
【０１７８】
本発明の実施形態において、前記端末の状態情報は前記電池の電量、前記電池の温度、前記端末の電圧・電流、前記端末のインターフェース情報、前記端末の経路インピーダンスに関わる情報等を含む。
【０１７９】
具体的には、前記電源アダプターと端末はＵＳＢインターフェースを介して接続され、該ＵＳＢインターフェースは通常のＵＳＢインターフェースであってもよく、ｍｉｃｒｏ  ＵＳＢインターフェースであってもよい。ＵＳＢインターフェースにおけるデータ線として、すなわち、第１充電インターフェースにおけるデータ線は前記電源アダプターと前記端末との間の双方向通信に用いられ、該データ線として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、いわゆる双方向通信とは電源アダプターと端末とが互いに情報の交換を行うことを意味する。
【０１８０】
そのうち、前記電源アダプターは、前記ＵＳＢインターフェース内のデータ線を利用して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードで前記端末を充電する。
【０１８１】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードで前記端末を充電するとき、前記電源アダプターは第１インストラクションを前記端末に送信し、前記第１インストラクションによって前記端末が前記急速充電モードを起動するかどうかを照会する。また、前記電源アダプターは前記端末から前記第１インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第１インストラクションの応答インストラクションは前記端末が前記急速充電モードの起動を同意することを表示するインストラクションである。
【０１８２】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターから前記端末へ前記第１インストラクションを送信する前に、前記電源アダプターと前記端末とは前記普通充電モードによって充電を行い、且つ前記普通充電モードでの充電持続期間が予め設定した閾値を越えたことを確定すると、前記電源アダプターは前記第１インストラクションを前記端末に送信する。
【０１８３】
言うまでもないが、電源アダプターが前記普通充電モードでの充電持続時間が予め設定した閾値を越えたことを確定すると、電源アダプターは端末が自身を電源アダプターとして認定していると判断でき、急速充電の照会通信を開始する。
【０１８４】
好ましくは、本発明の一実施形態として、更に前記スイッチング部を制御することで前記電源アダプターを制御し、充電電流を調整して前記急速充電モードに対応する充電電流になるようにする。また、前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電流で前記端末を充電する前に、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行うことで前記急速充電モードに対応する充電電圧を確定し、且つ前記電源アダプターを制御することで充電電圧を前記急速充電モードに対応する充電電圧に調整する。
【０１８５】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードに対応する充電電圧を確定する。このとき、前記電源アダプターは前記端末へ第２インストラクションを送信し、前記第２インストラクションによって前記電源アダプターの現在の出力電圧が前記急速充電モードの充電電圧として適切なのか否かを照会する。また、前記電源アダプターは前記端末からの前記第２インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第２インストラクションの応答インストラクションは前記電源アダプターの現在の出力電圧が適切なのか、高め又は低めになっているかを表示するものである。前記電源アダプターは、前記第２インストラクションの応答インストラクションに基づいて前記急速充電モードの充電電圧を確定する。
【０１８６】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターを制御することで充電電流を前記急速充電モードに対応する充電電流に調整する前に、更に前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードに対応する充電電流を確定する。
【０１８７】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行い、前記急速充電モードに対応する充電電流を確定する。このとき、前記電源アダプターは第３インストラクションを前記端末に送信し、前記第３インストラクションによって前記端末が現在支持する最大充電電流を照会する。また、前記電源アダプターは前記端末からの前記第３インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第３インストラクションの応答インストラクションは前記端末が現在支持する最大充電電流を表示するものである。前記電源アダプターは、前記第３インストラクションの応答インストラクションに基づいて前記急速充電モードの充電電流を確定する。
【０１８８】
電源アダプターは、上記最大充電電流を直ちに急速充電モードの充電電流として確定することができ、若しくは充電電流を該最大充電電流未満の１つの電流値に設定することができる。
【０１８９】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードで前記端末を充電する際、更に前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行い、前記スイッチング部を制御することで前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を持続的に調整する。
【０１９０】
そのうち、電源アダプターは、例えば、端末の電池電圧、電池電量等の端末の現在状態に関わる情報を持続的に照会することができ、よって、充電電流を持続的に調整する。
【０１９１】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行い、前記スイッチング部を制御することで前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を持続的に調整する。このとき、前記電源アダプターは第４インストラクションを前記端末に送信し、前記第４インストラクションによって前記端末内の電池の現在電圧を照会する。また、前記電源アダプターは前記端末からの前記第４インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第４インストラクションの応答インストラクションは前記端末内の電池の現在電圧を表示するインストラクションであり、前記電池の現在電圧に基づいて前記スイッチング部を制御することで前記充電電流を調整する。
【０１９２】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電池の現在電圧に基づいて前記スイッチング部を制御することで前記充電電流を調整する。このとき、前記電池の現在電圧、及び予め設定した電池電圧値と充電電流値の対応関係に基づいて前記スイッチング部を制御することにより、前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を前記電池の現在電圧に対応する充電電流値に調整する。
【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保存することができる。
【０１９４】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードで前記端末を充電する際、更に前記第１充電インターフェースを介して前記端末と双方向通信を行い、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェース之との間に接触不良の問題があるか否かを確定する。そのうち、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間の接触不良を確定すると、前記電源アダプターを制御して前記急速充電モードを中止する。
【０１９５】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良の問題があるか否かを確定する前に、前記電源アダプターは、前記端末から前記端末の経路インピーダンスを表示する情報を受信する。このとき、前記電源アダプターは第４インストラクションを前記端末に送信し、前記第４インストラクションによって前記端末内の電池の電圧を照会する。また、前記電源アダプターは前記端末からの前記第４インストラクションの応答インストラクションを受信し、前記第４インストラクションの応答インストラクションは前記端末内の電池の電圧を表示するインストラクションである。また、前記電源アダプターの出力電圧と前記電池の電圧に基づいて前記電源アダプターから前記電池までの経路インピーダンスを確定し、そして、前記電源アダプターから前記電池までの経路インピーダンス、前記端末の経路インピーダンス、及び前記電源アダプターと前記端末との間の充電回路の経路インピーダンスに基づいて、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良の問題があるか否かを確定する。
【０１９６】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードを中止する前に、更に第５インストラクションを前記端末に送信し、前記第５インストラクションは前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間の接触不良を表示するインストラクションである。
【０１９７】
第５インストラクションの送信が終わると、電源アダプターは速やかに急速充電モードを中止させ、若しくは復帰状態になる。
【０１９８】
以上は電源アダプターの観点から本発明の実施形態に係る急速充電過程を詳述したが、以下においては端末の観点に基づいて本発明の実施形態に係る急速充電過程を説明する。
【０１９９】
本発明の実施形態において、前記端末は普通充電モードと急速充電モードを動作可能であり、そのうち、前記急速充電モードの充電電流が前記普通充電モードの充電電流を越える。前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記急速充電モードで前記端末を充電するようし、このとき、前記電源アダプターは前記急速充電モードに対応する充電電流で出力し、前記端末内の電池を充電する。
【０２００】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記急速充電モードで前記端末を充電するようにする。このとき、前記端末は電源アダプターからの第１インストラクションを受信し、前記第１インストラクションによって前記端末が前記急速充電モードを起動するかどうかが照会される。また、前記端末は前記第１インストラクションの応答インストラクションを前記電源アダプターに送信し、前記第１インストラクションの応答インストラクションは前記端末が前記急速充電モードの起動を同意することを表示するインストラクションである。
【０２０１】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記端末が第１インストラクションを前記電源アダプターに送信する前に、前記端末と前記電源アダプターとは前記普通充電モードによって充電を行い、前記電源アダプターが前記普通充電モードでの充電持続期間が予め設定した閾値を越えたことを確定すると、前記端末は前記電源アダプターからの前記第１インストラクションを受信する。
【０２０２】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電流で出力し、前記端末内の電池を充電する前に、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電圧を確定できるようにする。
【０２０３】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電圧を確定できるようにする。このとき、前記端末は前記電源アダプターからの第２インストラクションを受信し、前記第２インストラクションによって前記電源アダプターの現在の出力電圧が前記急速充電モードの充電電圧として適切なのか否かが照会される。また、前記第２インストラクションの応答インストラクションは前記電源アダプターの現在の出力電圧が適切なのか、高め又は低めになっているかを表示するインストラクションである。
【０２０４】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターから前記急速充電モードに対応する充電電流が前記端末に送られて、前記端末内の電池を充電する前に、前記端末は前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電流を確定できるようにする。
【０２０５】
そのうち、前記端末は、前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記急速充電モードに対応する充電電流を確定できるようにする。このとい、前記端末は前記電源アダプターからの第３インストラクションを受信し、前記第３インストラクションによって前記端末が現在支持する最大充電電流が照会される。また、前記端末は前記第３インストラクションの応答インストラクションを前記電源アダプターに送信し、前記第３インストラクションの応答インストラクションは前記端末が現在支持する最大充電電流を表示し、前記電源アダプターが前記最大充電電流に基づいて前記急速充電モードに対応する充電電流を確定できるようにする。
【０２０６】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードで前記端末を充電する際、前記端末は、前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を持続的に調整するようにする。
【０２０７】
そのうち、前記端末は、前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を持続的に調整するようにする。このとき、前記端末は前記電源アダプターからの第４インストラクションを受信し、前記第４インストラクションによって前記端末内の電池の現在電圧が照会される。また、前記端末は前記第４インストラクションの応答インストラクションを前記電源アダプターに送信し、前記第４インストラクションの応答インストラクションは前記端末内の電池の現在電圧を表示し、前記電池の現在電圧に基づいて前記電源アダプターから電池へ出力する充電電流を持続的に調整するようにする。
【０２０８】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記電源アダプターが前記急速充電モードで前記端末を充電する際、前記端末は、前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良の問題があるか否かを確定できるようにする。
【０２０９】
そのうち、前記端末は、前記第２充電インターフェースを介して前記電源アダプターと双方向通信を行い、前記電源アダプターが前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良の問題があるか否かを確定できるようにする。このとき、前記端末は前記電源アダプターからの第４インストラクションを受信し、前記第４インストラクションによって前記端末内の電池の現在電圧が照会される。また、前記端末は前記第４インストラクションの応答インストラクションを前記電源アダプターに送信し、前記第４インストラクションの応答インストラクションは前記端末内の電池の現在電圧を表示するインストラクションであり、前記電源アダプターが前記電源アダプターの出力電圧と前記電池の現在電圧に基づいて、前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間に接触不良の問題があるか否かを確定するようにする。
【０２１０】
好ましくは、本発明の一実施形態として、前記端末は、更に前記電源アダプターからの第５インストラクションを受信し、前記第５インストラクションは前記第１充電インターフェースと前記第２充電インターフェースとの間の接触不良を表示するインストラクションである。
【０２１１】
急速充電モードを起動、利用するため、電源アダプターは端末と急速充電に関わる通信を行ってもよく、１回又は数回に渡ってやり取りをすることで電池への急速充電を実現する。図６は、本発明の実施形態に係る急速充電時の通信プロセス、及び急速充電の過程に含まれる各段階を詳述する図である。特に説明しなくてもよいと思われるが、図６に示す通信ステップや動作は例示に過ぎず、本発明の実施形態においては他の動作も許容され、或いは図６に示す各動作を変更することも可能である。なお、図６で示される順番を変えて図６の各段階を実行することができ、しかも図６の動作を全部実行する必要もない。
【０２１２】
以上のことから、本発明の実施形態に係る端末用の充電方法によると、電源アダプターを制御することで充電要求に満足できる第３パルス波形の電圧又は第２直流電流を出力し、且つ電源アダプターからの第３パルス波形の電圧又は第２直流電流をそのまま端末の電池に印加することで、パルス出力電圧・電流そのままで電池への急速充電を実現するだけでなく、第２直流電流による電池への普通充電を実現することもでき、急速充電と普通充電を両立させることができる。そのうち、パルス出力電圧・電流の大きさが周期的に変化し、定電圧・定電流に比べてリチウム電池のリチウム析出を抑制し、電池の使用寿命を延長することができ、同時に充電インターフェースの接点におけるアークの確率と強度を低下させ、充電インターフェースの寿命を延長することができ、並びに電池の分極現象をなくし、充電速度を高め、電池の発熱を抑え、端末充電時の安全性と信頼性を確保することができる。なお、電源アダプターからパルス波形の電圧を出力できるため、電源アダプターに電解コンデンサを設置する必要がなくなり、電源アダプターの軽量化、小型化のみならず、大幅なコスト削減が図られる。
【０２１３】
敢えて説明しておくが、本明細書における技術用語として「中央」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「逆時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」等で表される方向又は位置関係は、図面に示す方向又は位置関係に基づいたものであり、且つ本発明をより容易に理解できるよう簡略化して表記したに過ぎず、かかる装置又は部材が必ずしも特定の方向を有し、或いは特定の方位に構成、動作することを意味するものではなく、本発明はこれらに限定されないと理解すべきである。
【０２１４】
なお、技術用語として「第１」、「第２」は表記の目的で使われ、格別に何らの重要性があるとか又はかかる技術要素の数を規定していると理解すべきではない。したがって、「第１」、「第２」によって規定される要素は、少なくとも１個の該要素を有してもよい。また、本明細書において「複数」とは、特に説明がない限り少なくも２個、例えば２個、３個等を指すものである。
【０２１５】
本発明において特に説明や規定がない限り、技術用語として「取り付ける」、「連結する」、「接続する」、「固定する」等を狭く解釈すべきではなく、例えば、固定して接続、取外し自在に接続、若しくは一体化にすることを含む概念と理解すべきである。また、これらの技術用語は、物理的接続、電気的接続であってもよく、更に直接に接続、中間媒体を介して間接に接続する以外でも、２つの部材の内部連通、２つの部材の相互作用関係も含んで指すものである。当分野の一般技術者からすれば、実際状況に合わせて上記技術用語の本発明における意味を理解することができる。
【０２１６】
本発明において特に明確に説明と規定がない限り、第１要素が第２要素の「上」又は「下」に局在するということは、第１と第２要素が直接に接触し、又は第１と第２要素が中間媒体を介して間接に接触することを意味する。そして、第１要素が第２要素の「上」、「上方」及び「上面」に位置するということは、第１要素が第２要素の真上方又は斜め上方、又は第１要素の水平高さが第２要素以上であることを意味する。第１要素が第２要素の「下」、「下方」及び「下面」に位置するということは、第１要素が第２要素の真下方又は斜め下方、又は第１要素の水平高さ水が第２要素以下であることを意味する。
【０２１７】
本明細書において、参考用語として「実施形態」、「一部の実施形態」、「形態」、「具体例」又は「一部の例」等は、該実施形態又は例で説明した具体的要素、構造、材料又は特徴が本発明の少なくとも１つの実施形態又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記技術用語の表記は必ずしも同じ実施形態又は例を対象とすることに限らない。また、これらの具体的要素、構造、材料又は特徴は、適切な形で任意1つ又は複数の実施形態又は例に組込まれることができる。なお、互いに抵触が無い限り、当業者らは本明細書で説明した実施形態又は例、及びこれらの実施形態又は例の要素を適宜組み合わせることができる。
【０２１８】
当業者であれば理解できるが、本明細書の実施形態で説明した各形態に係るユニット（例えば、本明細書において「部」とも称される）及び演算ステップは、電子ハードウエア、又はパソコンソフトと電子ハードウエアの組み合せにより実現される。ハードウエア方式とソフトウエア方式のうち任意1種の方式でこれらの機能を実行することは、技術案の特定用途及び設計時の制限要素によって決められる。当業者であれば、本発明の範疇から逸脱しない前提で特定用途ごとに異なる方法を利用して前記機能を実現することができる。
【０２１９】
当分野の一般技術者であれば、上記システム、装置及び各ユニットの具体的な動作については、特に説明がなくても上記方法に関わる実施形態を参照することができると理解できる。
【０２２０】
本発明に係る実施形態におけるシステム、装置及び方法は、他の形態で実現することもできる。例えば、前記装置に関わる実施形態は本発明の装置を例示したに過ぎず、例えば、前記各ユニットについては論理的機能に基づいて分けて説明を行ったが、実際作業中においては他の分け方も可能であり、例えば、複数のユニット又はモジュールを組み合せ、又は他のシステムに集積することができる。また、一部の要素を省略してもよく、実施を保留してもよい。更に、上述の関連要素を互いにカップリング、直接にカップリング又は通信接続するとき、インターフェース、装置又はユニットを介して間接的にカップリング又は通信接続してもよく、電気的な、物理的な又は他の形態のカップリング又は通信接続が全部可能である。
【０２２１】
以上において分離部材として説明したユニットは、物理的に分離状態になってもよく、分離状態にならなくても構わない。また、所謂ユニットとは、物理的範疇内のものであってもよく、物理的範疇以外のものであってもよい。すなわち、1つ又は複数のネットワックに分散して存在することができる。また、これらのユニットから実際需要に合わせて一部を選択し、又はこれらのユニット全体によって本発明を実施して本発明の効果を得ることも可能である。
【０２２２】
なお、本発明の各実施形態に係る各機能ユニットは、１つの処理ユニットに集積されてもよく、各ユニットが単独で別々に存在してもよく、２つ又は２つ以上のユニットが１つのユニットに集積されてもよい。
【０２２３】
前記機能は、ソフト機能ユニットの形態で実現され且つ単独製品で販売又は使用されるとき、コンピュータによって読取り可能な１つの保存用媒体に保存することができる。このような理解に基づき、本発明の技術案、又は従来の技術に対して貢献をもたらす部分、又は該技術案の一部はその本質からしてソフトウエアの形態にすることができ、更に該ソフトウエア製品を１つの保存用媒体に保存し、幾つかのインストラクションによって１つのコンピュータ設備（例えば、パソコン、サーバ又はネットワーク設備等）で本発明の各実施形態に係る方法を全部又は部分的に実行することができる。また、上述の保存用媒体としてＵＳＢフラッシュディスク、モバイルハードディスク、ＲＯＭメモリ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭメモリ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク及び光ディスク等、プログラムコードを保存可能な各種の媒体が挙げられる。
【０２２４】
言うまでもないが、上述の本発明の実施形態は本発明を例示したに過ぎず、本発明を制限するものではない。当分野の一般技術者からすれば、本発明の範囲を逸脱しない前提でこれらの実施形態について適宜変化、変形、置換えを施すことができると理解できる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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