(57)【要約】【課題】本発明は、充電器を制御して電子装置を充電するために用いられる充電方法を提供する。【解決手段】本発明の充電方法は、電子装置は、充電ケーブルによって充電器に接続されると、充電器とハンドシェイク通信を行うステップと、ハンドシェイク通信が成功した後、電子装置の電源インタフェースの電源ピンが電源インタフェースの第一データピンに電気的に接続されるように制御し、電源インタフェースの接地ピンが電源インタフェースの第二データピンに電気的に接続されるように制御するステップと、充電器の充電インターフェースの電源ピンが充電インターフェースの第一データピンに電気的に接続されるように制御し、充電インターフェースの接地ピンが充電インターフェースの第二データピンに電気的に接続されるように制御するステップと、を備える。本発明は、電子装置、充電器及び充電システムも提供する。電子装置、充電器、充電システム及び充電方法は、需要によって通常の充電ケーブルを用いて急速充電を行うことができる。【選択図】図４
2020513719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源インターフェース及びプロセッサーを備える電子装置であって、前記電源インターフェースは、電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、接地ピンと、を備え、前記電源インターフェースは充電ケーブルによって充電器に接続されるために用いられ、
前記電子装置は接続切替回路をさらに備え、前記接続切換回路は、前記電源インターフェースの電源ピン、第一データピン、第二データピン、接地ピン及び前記プロセッサーに接続されており、前記プロセッサーは、前記電子装置の電源インターフェースが充電ケーブルによって前記充電器の電源インターフェースに接続されてから、前記充電ケーブルによって前記充電器とハンドシェイク通信を行うために用いられ、前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、前記接続切換回路を制御して、前記電源インターフェースの第一データピンを前記電源ピンに接続し、且つ前記電源インターフェースの第二データピンを前記接地ピンに接続することを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後に、前記充電器の充電インターフェースの第三データピンが前記充電インターフェースの電源ピンに接続され、前記充電インターフェースの第四データピンが前記充電インターフェースの接地ピンに接続されるように触発することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記電子装置は、充電管理モジュール及びバッテリをさらに備え、
前記充電管理モジュールは、前記電源インターフェースに電気的に接続されており、前記電源インターフェースから前記充電器によって提供される電力を受け取り、且つその電力を適切な充電電圧又は充電電流に変換してバッテリを充電するために用いられ、
前記充電管理モジュールは、第一充電管理チップ及び第二充電管理チップを備え、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップは、すべて前記電源インターフェースの電源ピン及び接地ピンに電気的に接続され、前記電源インターフェースの電源ピン及び接地ピンによって入った電流は分流されてから前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップに伝送され、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップは同時に前記バッテリに接続され、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップから出力される電流が合流されて形成する合計電流は、最終にバッテリを充電するための充電電流とすることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記接続切替回路は、第一スイッチと、第二スイッチと、イネーブル端と、を備え、
前記第一スイッチの共通端は前記電源インターフェースの第一データピンに電気的に接続され、前記第二スイッチの共通端は前記電源インターフェースの第二データピンに電気的に接続され、
前記第一スイッチの常閉端は前記プロセッサーに電気的に接続され、前記第一スイッチの常開端は前記電源インターフェースの電源ピンに電気的に接続され、前記第二スイッチの常閉端は前記プロセッサーに電気的に接続され、前記第二スイッチの常開端は前記電源インターフェースの接地ピンに電気的に接続され、前記イネーブル端は、前記電源インターフェースの電源ピンと接地スイッチとの間に接続され、
初期状態では、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチの共通端は常閉端に接続され、
前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、前記接地スイッチにオン信号を出力するように制御して、前記接地スイッチをオンに制御し、前記イネーブル端が設置されている分岐がオンになって電流が流れ、前記第一スイッチの共通端が前記第一スイッチの常開端に接続されるように触発し、前記第二スイッチの共通端が前記第二スイッチの常開端に接続されるように触発して、前記電源インターフェースの第一データピンは前記電源ピンに接続され、前記電源インターフェースの第二データピンは前記接地ピンに接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子装置。
【請求項５】
前記プロセッサーは前記充電ケーブルによって前記充電器とハンドシェイク通信を行うことは、
前記プロセッサーは前記充電ケーブルによって前記充電器に第一プリセットパルス信号を送信し、前記充電器は前記第一プリセットパルス信号を受信してから、前記充電ケーブルによって前記プロセッサーに第二プリセットパルス信号を送信することと、
前記プロセッサーは、前記第二プリセットパルス信号を受信してから、ハンドシェイク通信が成功したことを確認することと、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子装置。
【請求項６】
前記プロセッサーは、前記接続切換回路を制御して、前記電源インターフェースの第一データピン及び第二データピンを別々に電源ピン、接地ピンに接続してから、バッテリの状態を獲得するために用いられ、前記バッテリの状態はバッテリの温度状態を備え、
前記プロセッサーは、獲得したバッテリの状態に基づいて、前記バッテリの温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断し、もしバッテリの温度が低すぎたり高すぎたりしない場合、さらに第一充電管理チップから出力される電流Ｉ１及び第二充電管理チップから出力される電流Ｉ２を獲得し、且つ前記第一充電管理チップから出力される電流Ｉ１と前記第二充電管理チップから出力される電流Ｉ２の合計電流Ｉｃを計算してから、合計電流Ｉｃが第二プリセット電流より小さいか否かを判断し、もし第二プリセット電流より小さい場合、前記プロセッサーは第一充電管理チップ及び第二充電管理チップの作動を停止させるように制御して、バッテリの充電を停止することを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【請求項７】
前記プロセッサーは、前記バッテリの温度が低すぎるか又は高すぎると判断した場合、前記接続切換回路を制御して、電源インターフェースの第一データピンと電源ピンとの間の接続を切断し、電源インターフェースの第二データピンと接地ピンとの間の接続を切断することを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
【請求項８】
充電インターフェース及びコントローラーを備える充電器であって、前記充電インターフェースは、電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、接地ピンと、を備え、
前記充電器は接続切替回路をさらに備え、前記接続切換回路は、前記充電インターフェースの電源ピン、第一データピン、第二データピン、接地ピン及び前記コントローラーに接続されており、前記コントローラーは、前記充電器と電子装置との間のハンドシェイク通信が成功した後、前記接続切換回路を制御して、前記充電インターフェースの第一データピンを前記電源ピンに接続し、前記充電インターフェースの第二データピンを前記接地ピンに接続するために用いられることを特徴とする充電器。
【請求項９】
前記接続切替回路は、第一スイッチと、第二スイッチと、イネーブル端と、を備え、
前記第一スイッチの共通端は前記充電インターフェースの第一データピンに電気的に接続され、前記第一スイッチの常閉端は前記コントローラーに電気的に接続され、前記第一スイッチの常開端は前記充電器の電源ピンに電気的に接続され、
前記第二スイッチの共通端は前記充電インターフェースの第二データピンに電気的に接続され、前記第二スイッチの常閉端は前記コントローラーに電気的に接続され、前記第二スイッチの常開端は前記充電インターフェースの接地ピンに電気的に接続され、
前記イネーブル端は、前記充電インターフェースの電源ピンと接地スイッチとの間に接続され、
初期状態では、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチの共通端は常閉端に接続され、
前記コントローラーは、前記電子装置とのハンドシェイク通信が成功した後、前記接地スイッチにオン信号を出力するように制御して、前記接地スイッチをオンに制御し、前記イネーブル端が設置されている分岐がオンになって電流が流れ、前記第一スイッチの共通端が前記第一スイッチの常開端に接続されるように触発し、前記第二スイッチの共通端が前記第二スイッチの常開端に接続されるように触発して、前記充電インターフェースの第一データピンは前記電源ピンに接続され、前記充電インターフェースの第二データピンは前記接地ピンに接続されることを特徴とする請求項８に記載の充電器。
【請求項１０】
前記充電器は、前記充電インターフェースの接地ピンの分岐に設置された第一抵抗及び前記第一抵抗の両端に接続された電流検出制御回路をさらに備え、前記電流検出制御回路は、前記充電器から電源インターフェースに出力された充電電流を検出するために用いられ、前記充電器のコントローラーは前記電流検出制御回路に接続されて、前記電流検出制御回路により検出された充電電流を受信するために用いられ、前記コントローラーは、前記電子装置とのハンドシェイク通信が成功した後、前記充電電流が第一プリセット電流より大きいか否かを判断し、前記充電電流が第一プリセット電流より大きい場合、前記接続切替回路を制御して、前記充電インターフェースの第一データピンが前記電源ピンに接続され、前記充電インターフェースの第二データピンが前記接地ピンに接続されるようにすることを特徴とする請求項８又は９に記載の充電器。
【請求項１１】
前記コントローラーは、充電電流が前記第一プリセット電流より大きいか否かを定期的に判断するために用いられ、充電電流が前記第一プリセット電流以下であると判断したとき、接続切替回路を制御して、充電スイッチングの第一データピンと電源ピンとの間の接続を切断し、充電スイッチングの第二データピンと接地ピンとの間の接続を切断することを特徴とする請求項１０に記載の充電器。
【請求項１２】
充電器及び電子装置を備える充電システムであって、前記充電器は充電インターフェース及びコントローラーを備え、前記電子装置は電源インターフェース及びプロセッサーを備え、前記電源インターフェースは、第一電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、第一接地ピンと、を備え、前記充電インターフェースは、第二電源ピンと、第三データピンと、第四データピンと、第二接地ピンと、を備え、
前記電子装置は第一接続切替回路をさらに備え、前記第一接続切換回路は、前記電源インターフェースの第一電源ピン、第一データピン、第二データピン、第一接地ピン及び前記プロセッサーに接続されており、
前記充電器は第二接続切替回路をさらに備え、前記第二接続切換回路は、前記充電インターフェースの第二電源ピン、第三データピン、第四データピン、第二接地ピン及び前記コントローラーに接続されており、
その中において、前記プロセッサーは、前記電子装置の電源インターフェースが充電ケーブルによって前記充電器の充電インターフェースに接続されてから、前記充電ケーブルによって前記充電器とハンドシェイク通信を行うために用いられ、前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第一接続切換回路を制御して、前記電源インターフェースの第一データピンを前記第一電源ピンに接続し、且つ前記電源インターフェースの第二データピンを前記第一接地ピンに接続するために用いられ、
前記コントローラーは、前記電子装置とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第二接続切換回路を制御して、前記充電インターフェースの第三データピンを第二電源ピンに接続し、前記充電インターフェースの第四データピンを第二接地ピンに接続するために用いられることを特徴とする充電システム。
【請求項１３】
前記電子装置は充電管理モジュール及びバッテリをさらに備え、
前記充電管理モジュールは、前記電源インターフェースに電気的に接続されており、前記電源インターフェースから前記充電器によって提供される電力を受け取り、且つその電力を適切な充電電圧又は充電電流に変換してバッテリを充電するために用いられ、
前記充電管理モジュールは、第一充電管理チップ及び第二充電管理チップを備え、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップは、すべて前記電源インターフェースの電源ピン及び接地ピンに電気的に接続され、前記電源インターフェースの電源ピン及び接地ピンによって入った電流は分流されてから前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップに伝送され、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップは同時に前記バッテリに接続され、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップから出力される電流が合流されて形成する合計電流は、最終にバッテリを充電するための充電電流とすることを特徴とする請求項１２に記載の充電システム。
【請求項１４】
前記第一接続切替回路は、第一スイッチと、第二スイッチと、第一イネーブル端と、を備え、
前記第一スイッチの共通端は前記電源インターフェースの第一データピンに電気的に接続され、前記第一スイッチの常閉端は前記プロセッサーに電気的に接続され、前記第一スイッチの常開端は前記電源インターフェースの第一電源ピンに電気的に接続され、
前記第二スイッチの共通端は前記電源インターフェースの第二データピンに電気的に接続され、前記第二スイッチの常閉端は前記プロセッサーに電気的に接続され、前記第二スイッチの常開端は前記電源インターフェースの第一接地ピンに電気的に接続され、前記第一イネーブル端は、前記電源インターフェースの第一電源ピンと第一接地スイッチとの間に接続され、
初期状態では、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチの共通端は常閉端に接続され、
前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第一接地スイッチにオン信号を出力するように制御して、前記第一接地スイッチをオンに制御し、前記イネーブル端が設置されている分岐がオンになって電流が流れ、前記第一スイッチの共通端が前記第一スイッチの常開端に接続されるように触発し、前記第二スイッチの共通端が前記第二スイッチの常開端に接続されるように触発して、前記電源インターフェースの第一データピンは前記第一電源ピンに接続され、前記電源インターフェースの第二データピンは前記第一接地ピンに接続されることを特徴とする請求項１２〜１３のいずれか一項に記載の充電システム。
【請求項１５】
前記第二接続切替回路は、第三スイッチと、第四スイッチと、第二イネーブル端と、を備え、
前記第三スイッチの共通端は前記充電インターフェースの第三データピンに電気的に接続され、前記第三スイッチの常閉端は前記コントローラーに電気的に接続され、前記第三スイッチの常開端は前記充電器の第二電源ピンに電気的に接続され、
前記第四スイッチの共通端は前記充電インターフェースの第四データピンに電気的に接続され、前記第四スイッチの常閉端は前記コントローラーに電気的に接続され、前記第四スイッチの常開端は前記充電インターフェースの第二接地ピンに電気的に接続され、
前記第二イネーブル端は、前記充電インターフェースの電源ピンと第二接地スイッチとの間に接続され、
初期状態では、前記第三スイッチ及び前記第四スイッチの共通端は常閉端に接続され、
前記コントローラーは、前記電子装置とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第二接地スイッチにオン信号を出力するように制御して、前記第二接地スイッチをオンに制御し、前記第二イネーブル端が設置されている分岐がオンになって電流が流れ、前記第三スイッチの共通端が前記第三スイッチの常開端に接続されるように触発し、前記第四スイッチの共通端が前記第四スイッチの常開端に接続されるように触発して、前記充電インターフェースの第三データピンは前記第二電源ピンに接続され、前記充電インターフェースの第四データピンは前記第二接地ピンに接続されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の充電システム。
【請求項１６】
充電器を制御して電子装置を充電するために用いられる充電方法であって、前記充電器は充電インターフェースを備え、前記電子装置は電源インターフェースを備え、前記電源インターフェースは、第一電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、第一接地ピンと、を備え、前記充電インターフェースは、第二電源ピンと、第三データピンと、第四データピンと、第二接地ピンと、を備え、
前記充電方法は、
前記電子装置は、充電ケーブルによって前記充電器に接続されると、前記充電器とハンドシェイク通信を行うステップと、
ハンドシェイク通信が成功した後、前記電子装置の電源インタフェースの第一電源ピンが第一データピンに電気的に接続されるように制御し、前記電源インタフェースの第一接地ピンが第二データピンに電気的に接続されるように制御するステップと、
前記充電器の充電インターフェースの第二電源ピンが第三データピンに電気的に接続されるように制御し、前記充電インターフェースの第二接地ピンが第四データピンに電気的に接続されるように制御するステップと、
を備えることを特徴とする充電方法。
【請求項１７】
前記電子装置は第一接続切替回路及びプロセッサーをさらに備え、前記第一接続切換回路は、前記電源インターフェースの第一電源ピン、第一データピン、第二データピン、第一接地ピン及び前記プロセッサーに接続されており、
前記電子装置の電源インタフェースの第一電源ピンが第一データピンに電気的に接続されるように制御し、前記電源インタフェースの第一接地ピンが第二データピンに電気的に接続されるように制御するステップは、
前記プロセッサーは、ハンドシェイク通信が成功した後、前記第一接続切換回路を制御して、前記電源インターフェースの第一データピンを前記第一電源ピンに接続し、且つ前記電源インターフェースの第二データピンを前記第一接地ピンに接続することを備える、
ことを特徴とする請求項１６に記載の充電方法。
【請求項１８】
前記充電器は第二接続切替回路及びコントローラーをさらに備え、前記第二接続切換回路は、前記充電インターフェースの第二電源ピン、第三データピン、第四データピン、第二接地ピン及び前記コントローラーに接続されており、
前記電子装置の電源インタフェースの第一電源ピンが第一データピンに電気的に接続されるように制御し、前記電源インタフェースの第一接地ピンが第二データピンに電気的に接続されるように制御するステップは、
前記コントローラーは、ハンドシェイク通信が成功した後、前記第二接続切換回路を制御して、前記充電インターフェースの第三データピンを第二電源ピンに接続し、前記充電インターフェースの第四データピンを第二接地ピンに接続することを備える、
ことを特徴とする請求項１６に記載の充電方法。
【請求項１９】
前記電子装置は、充電ケーブルによって前記充電器に接続されると、前記充電器とハンドシェイク通信を行うステップは、
前記電子装置は前記充電器に第一プリセットパルス信号を送信するステップと、
前記充電器は前記第一プリセットパルス信号を受信した後、前記電子装置に第二プリセットパルス信号を送信するステップと、を備え、
その中において、前記電子装置は、前記第二プリセットパルス信号を受信した後、ハンドシェイク通信が成功したことを確認し、前記充電器は、前記第一プリセットパルス信号を受信した後、ハンドシェイク通信が成功したことを確認することを特徴とする請求項１６に記載の充電方法。
【請求項２０】
前記電子装置はバッテリをさらに備え、
前記充電方法は、
前記電子装置のバッテリの状態を獲得し、前記バッテリの状態は温度状態を備えるステップと、
獲得した前記バッテリの状態に基づいて、前記バッテリの温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断するステップと、
前記バッテリの温度が低すぎるか又は高すぎると判断した場合、前記電子装置の電源インターフェースの第一データピンと第一電源ピンとの間の接続を切断し、第二データピンと第一接地ピンとの間の接続を切断するように制御するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の充電方法。
【請求項２１】
前記電子装置は第一充電管理チップ及び第二充電管理チップをさらに備え、
前記充電方法は、
前記バッテリの温度が低すぎたり高すぎたりしないと判断した場合、前記電子装置の第一充電管理チップから出力される電流及び第二充電管理チップから出力される電流を獲得し、且つ第一充電管理チップから出力される電流と第二充電管理チップから出力される電流の合計電流を計算するステップと、
前記合計電流が第二プリセット電流より小さいか否かを判断するステップと、
前記合計電流が第二プリセット電流より小さいと、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップを制御して、前記バッテリを充電することを停止するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の充電方法。
【請求項２２】
前記電子装置の電源インターフェースの第一データピンと第一電源ピンとの間の接続が切断され、第二データピンと第一接地ピンとの間の接続が切断される場合、前記充電方法は、
前記第一充電管理チップから出力される電流を読み取り、前記第一充電管理チップから出力される電流が第三プリセット電流より小さいか否かを判断するステップと、
前記第一充電管理チップから出力される電流が第三プリセット電流より小さい場合、前記バッテリの温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断するステップと、
前記バッテリの温度が低すぎたり高すぎたりする場合、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップを制御して、前記バッテリを充電することを停止するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の充電方法。
【請求項２３】
前記第一充電管理チップから出力される電流が第三プリセット電流より小さい場合、前記充電方法は、
前記バッテリの温度が低すぎたり高すぎたりする場合、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップを制御して、その作動を予め設定された時間ほど中断し、それから再び第一充電管理チップ及び第二充電管理チップを制御して作動を快復し、且つ電流を出力してバッテリを充電するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の充電方法。
【請求項２４】
前記充電方法は、
前記第一充電管理チップから出力される電流が第三プリセット電流以上であると、さらに前記第二充電管理チップから出力される電流を獲得し、且つ前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップの合計電流を計算するステップと、
前記合計電流が第四プリセット電流より大きいか否かを判断するステップと、
もし合計電流が第四プリセット電流より大きい場合、前記電子装置が前記充電器とハンドシェイク通信を行うように制御し、ハンドシェイク通信が成功した後、前記電子装置の電源インターフェースの第一電源ピンが前記第一データピンに電気的に接続されるように制御し、電源インターフェースの第一接地ピンが前記第二データピンに電子的に接続されるように制御し、前記充電器の充電インターフェースの第二電源ピンが第三データピンに接続されるように制御し、充電インターフェースの第二接地ピンが第四データピンに電子的に接続されるように制御するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の充電方法。
【請求項２５】
前記充電方法は、
前期充電器が電源に接続された後、前記充電器から出力される充電電流を第一閾値に制限するステップと、
前記電子装置が起動された後、第一充電管理チップ及び第二充電管理チップの最大充電電流を第二閾値に設定し、第一電管理チップのカットオフ充電電流を第三閾値に設定し、第二充電管理チップのカットオフ充電電流を第四閾値に設定するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の充電方法。
【請求項２６】
前記第一閾値は前記第二閾値より大きく、前記第二閾値は前記第四閾値より大きく、前記第四閾値は前記第三閾値より大きいことを特徴とする請求項２５に記載の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置に関し、特に、充電機能を有する電子装置、前記電子装置に用いられる充電器、充電システム及び充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話やタブレットコンピュータのような電子装置はますます普及しているので、人々の生活は非常に便利になる。人々は、携帯電話を緊急に使用する必要があるが、携帯電話の電量がない状況に直面することがある。だから、急速充電技術が出現した。現在の急速充電技術において、いくつかは充電電圧又は充電電流を高めることにより、短時間内に一定量の電力を充電する効果に達する。充電効率は向上するが、電子装置の発熱問題又はデータ線の発熱問題は深刻になる。さらに、一部の急速充電技術において、既存の標準充電ケーブルであるＵＳＢ充電ケーブルを改良して特定のデータ線を獲得する。急速充電技術を実現するためには特定のデータ線で充電することを必要とするので、ユーザが通常のＵＳＢ充電ケーブルしか持っていない場合には急速充電が実行されないことを招く。  
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の実施形態は、需要によって通常の充電ケーブルを用いて急速充電を行うことができ、且つ充電ケーブルの発熱問題を解決することができる電子装置、充電器、充電システム及び充電方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態に係わる電子装置は、電源インターフェース及びプロセッサーを備える。電源インターフェースは、電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、接地ピンと、を備える。電源インターフェースは、充電ケーブルによって充電器に接続されるために用いられる。電子装置は、接続切替回路をさらに備える。接続切換回路は、電源インターフェースの電源ピン、第一データピン、第二データピン、接地ピン及びプロセッサーに接続されている。プロセッサーは、電子装置の電源インターフェースが充電ケーブルを介して充電器の電源インターフェースに接続されてから、充電ケーブルを介して充電器とハンドシェイク通信を行うために用いられる。プロセッサーは、充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、接続切換回路を制御して、電源インターフェースの第一データピンを電源ピンに接続し、且つ電源インターフェースの第二データピンを接地ピンに接続する。
【０００５】
本発明の実施形態に係わる充電器は、充電インターフェース及びコントローラーを備え、充電インターフェースは、電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、接地ピンと、を備え、その中において、充電器は接続切替回路をさらに備え、接続切換回路は、充電インターフェースの電源ピン、第一データピン、第二データピン、接地ピン及びコントローラーに接続されており、コントローラーは、充電器と電子装置との間のハンドシェイク通信が成功した後、接続切換回路を制御して、充電インターフェースの第一データピンを電源ピンに接続し、充電インターフェースの第二データピンを接地ピンに接続するために用いられる。
【０００６】
本発明の実施形態に係わる充電システムは、充電器及び電子装置を備え、前記充電器は充電インターフェース及びコントローラーを備え、前記電子装置は電源インターフェース及びプロセッサーを備え、前記電源インターフェースは、第一電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、第一接地ピンと、を備え、前記充電インターフェースは、第二電源ピンと、第三データピンと、第四データピンと、第二接地ピンと、を備え、その中において、前記電子装置は第一接続切替回路をさらに備え、前記第一接続切換回路は、前記電源インターフェースの第一電源ピン、第一データピン、第二データピン、第一接地ピン及び前記プロセッサーに接続されており、前記充電器は第二接続切替回路をさらに備え、前記第二接続切換回路は、前記充電インターフェースの第二電源ピン、第三データピン、第四データピン、第二接地ピン及び前記コントローラーに接続されており、その中において、前記プロセッサーは、前記電子装置の電源インターフェースが充電ケーブルによって前記充電器の充電インターフェースに接続されてから、前記充電ケーブルによって前記充電器とハンドシェイク通信を行うために用いられ、前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第一接続切換回路を制御して、前記電源インターフェースの第一データピンを前記第一電源ピンに接続し、且つ前記電源インターフェースの第二データピンを前記第一接地ピンに接続するために用いられ、前記コントローラーは、前記電子装置とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第二接続切換回路を制御して、前記充電インターフェースの第三データピンを前記第二電源ピンに接続し、前記充電インターフェースの第四データピンを前記第二接地ピンに接続するために用いられる。
【０００７】
本発明の実施形態に係わる充電方法は、充電器を制御して電子装置を充電するために用いられ、前記充電器は充電インターフェースを備え、前記電子装置は電源インターフェースを備え、前記電源インターフェースは、第一電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、第一接地ピンと、を備え、前記充電インターフェースは、第二電源ピンと、第三データピンと、第四データピンと、第二接地ピンと、を備え、その中において、前記充電方法は、前記電子装置は、充電ケーブルによって前記充電器に接続されると、前記充電器とハンドシェイク通信を行うステップと、ハンドシェイク通信が成功した後、前記電子装置の電源インタフェースの第一電源ピンが第一データピンに電気的に接続されるように制御し、前記電源インタフェースの第一接地ピンが第二データピンに電気的に接続されるように制御するステップと、前記充電器の充電インターフェースの第二電源ピンが第三データピンに電気的に接続されるように制御し、前記充電インターフェースの第二接地ピンが第四データピンに電気的に接続されるように制御するステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電子装置、充電器、充電システム及び充電方法は、需要によって通常の充電ケーブルを用いて急速充電を行うことができ、且つ充電ケーブルの発熱問題を招くない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係る技術的方案をより明確に説明するために、以下、実施形態に使用される図面について簡単に説明する。明らかに、以下の説明における図面は本発明の一部の実施形態に過ぎず、当業者であれば、創造的な努力なしにこれらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【図１】図１は、本発明の実施形態に係わる充電システムの構造を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における充電システムの回路図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係わる充電システムの電流検出制御回路の回路図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係わる充電方法のフローチャートである。
【図５】図５は、図４に示された充電方法のステップＳ４０１のサブフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係わる充電方法の補足フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態の添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態の技術的手段を明確且つ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本発明の一部の実施形態だけのものであり、全ての実施形態ではない。本明細書に説明される実施形態から創造的な努力なしに当業者が得ることができるすべての別の実施形態は、本発明の範囲に入るものとする。
【００１１】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係わる充電システム１の構造を示すブロック図。充電システムは、電子装置１００と、充電器２００と、充電ケーブル３００と、を備える。充電器２００は、充電ケーブル３００によって電子装置１００を充電するために用いられる。
【００１２】
図１に示されたように、電子装置１００は、電源インターフェース１１と、プロセッサー１２と、接続切替回路１３と、充電管理モジュール１４と、バッテリ１５と、を備える。充電器２００は、電源プラグ２１と、充電インターフェース２２と、コントローラー２３と、接続切替回路２４と、を備える。
【００１３】
電源プラグ２１は、電源２に接続されるために用いられる。電子装置１００の電源インターフェース１１は、充電ケーブル３００によって充電器２００の充電インターフェース２２に電気的に接続される。
【００１４】
図１に示されたように、電子装置１００の電源インターフェース１１及び充電器２００の充電インターフェース２２は、ＵＳＢ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｅｒｉａｌ  ｂｕｓ，ユニバーサルシリアルバス）インターフェースであり、すべて電源ピンＶｂｕｓと、データピンＤ−、Ｄ＋と、接地ピンＧＮＤと、を備える。充電ケーブル３００は、電源線Ｌ１と、接地線Ｌ２と、２つのデータ線Ｄ１、Ｄ２と、を備える。電子装置１００の電源インターフェース１１が充電ケーブル３００によって充電器２００の充電インターフェース２２に電気的に接続されるとき、電源線Ｌ１、接地線Ｌ２は別々に電源インターフェース１１、２２の電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤに接続される。２つのデータ線Ｄ１、Ｄ２は、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋及び充電インターフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋に接続される。
【００１５】
電子装置１００の接続切換回路１３は、電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ、データピンＤ−、Ｄ＋、接地ピンＧＮＤとプロセッサー１２との間に接続されている。接続切換回路１３は、データピンＤ-、Ｄ＋とプロセッサー１２との間の接続を黙認する。
【００１６】
充電器２００の接続切換回路２４は、充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓ、データピンＤ−、Ｄ＋、接地ピンＧＮＤとコントローラー２３との間に接続されている。接続切換回路２４は、データピンＤ−、Ｄ＋とコントローラー２３との間の接続を黙認する。
【００１７】
電子装置１００の電源インターフェース１１が充電器２００の充電インターフェース２２に接続された後、電子装置１００のプロセッサー１２は充電ケーブル３００によって充電器２００のコントローラー２３とハンドシェイク通信を行う。プロセッサー１２は、充電器２００とのハンドシェイク通信が成功した後、電子装置１００の接続切換回路１３を制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋を別々に電源ピンＶｂｕｓ、接地ピンＧＮＤに接続する。即ち、電子装置１００の接続切換回路１３を制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ−を電源ピンＶｂｕｓに接続し、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋を接地ピンＧＮＤに接続する。明らかに、他の実施形態において、プロセッサー１２は、電子装置１００の接続切換回路１３を制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋を電源ピンＶｂｕｓに接続し、電源インターフェース１１のデータピンＤ−を接地ピンＧＮＤに接続することもできる。データピンＤ−、Ｄ＋の一方は電源ピンＶｂｕｓに接続され、他の一方は接地ピンＧＮＤに接続されることを確保さえすれば、問題ない。
【００１８】
ハンドシェイク通信が成功した後、充電器２００のコントローラー２３は、接続切換回路２４を制御して、充電インタフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋を別々に電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤに接続する。即ち、充電器２００の接続切換回路２４を制御して、充電インタフェース２２のデータピンＤ−を電源ピンＶｂｕｓに接続し、充電インタフェース２２のデータピンＤ＋を接地ピンＧＮＤに接続する。明らかに、他の実施形態において、コントローラー２３は、充電器２００の接続切換回路２４を制御して、充電インタフェース２２のデータピンＤ＋を電源ピンＶｂｕｓに接続し、充電インタフェース２２のデータピンＤ−を接地ピンＧＮＤに接続することもできる。電子装置１００の電源インターフェース１１と同じ接続関係を維持する条件であれば、データピンＤ−、Ｄ＋の一方は電源ピンＶｂｕｓに接続され、他の一方は接地ピンＧＮＤに接続されることを確保さえすれば、問題ない。
【００１９】
従って充電ケーブル３００のデータ線Ｄ１と電源線Ｌ１とが短絡され（ｓｈｏｒｔ  ｃｉｒｃｕｉｔｅｄ）、データ線Ｄ２と接地線Ｌ２とが短絡される。だから、従来の技術のようにただ電源線Ｌ１及び接地線Ｌ２だけが充電電流を通過して充電することに比べて、本発明の充電ケーブル３００における充電電流を通過する線は一本多く、即ちデータ線Ｄ１は電源線Ｌ１とともに元の電源線Ｌ１として機能し、データ線Ｄ２は接地線Ｌ２とともに元の接地線Ｌ２として機能し、充電ケーブル３００の抵抗が半分に低減されるので、同じ充電電圧であっても、充電電流は二倍になることができ、充電速度を大幅に向上し、且つ特定の充電ケーブルを使用することを必要としない。
【００２０】
さらに、充電用線が一本多いので、充電速度が向上する一方、発生する熱が大幅に減少する。
【００２１】
充電ケーブル３００は、さらに２つの電源コネクタＪ１、Ｊ２を備える。充電ケーブル３００は、電源コネクタＪ１によって充電器２００の充電インターフェース２２に接続され、電源コネクタＪ２によって電子装置１００の電源インターフェース１１に接続される。その中において、充電ケーブル３００はＵＳＢ充電ケーブルであり、電源コネクタＪ１はＵＳＢコネクタであり、充電器２００の充電インタフェース２２はＵＳＢインタフェースであり、電源コネクタＪ２はミニＵＳＢコネクタであり、電子装置１００の電源インターフェース１１はミニＵＳＢインターフェースである。
【００２２】
充電管理モジュール１４は、電源インターフェース１１に電気的に接続されており、電源インターフェース１１から充電器２００によって提供される電力を受け取り、且つその電力を適切な充電電圧又は充電電流に変換してバッテリ１５に電力を供給するために用いられる。
【００２３】
図１に示されたように、充電管理モジュール１４は、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を備える。第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２は、すべて電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤによって入った電流は分流されてから別々に第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２に流れるので、電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤによって入った電流は第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２によって分流されて、単一の充電管理チップに流れる電流は、電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤによって入った電流の半分である。だから、充電電流を通過させる充電ケーブルの抵抗が半分に減少されて、充電電流が元の２倍になる条件下で、電流は２つの充電管理チップによって分流され、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２に流れる電流は依然として通常の充電電流であり、充電管理チップの発熱問題を効果的に防止する。
【００２４】
第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２は、同時にバッテリー１５に接続される。第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２から出力される電流が合流されて形成する合計電流は、最終にバッテリ１５を充電するための充電電流として、充電電流が通常の充電電流の約２倍であることを保証し、急速充電効果を実現する。
【００２５】
図１に示されたように、充電器２００は、整流フィルタ回路２５及び電圧変換回路２６をさらに備える。整流フィルタ回路２５は、電源プラグ２１と電圧変換回路２６との間に電気的に接続される。電圧変換回路２６は、さらに充電インターフェース２２に電気的に接続される。整流フィルタ回路２５は、電源プラグ２１によって入った交流電流に対して整流及びフィルタリングするために用いられる。電圧変換回路２６は、整流及びフィルタリングされた電圧又は電流を適切な充電電圧又は充電電流に変換するために用いられる。
【００２６】
図２を一緒に参照してください。図２は、本発明の実施形態における充電システム１の回路図である。電子装置１００の接続切替回路１３は、双極双投（ｄｏｕｂｌｅ-ｐｏｌｅ  ｄｏｕｂｌｅ-ｔｈｒｏｗ、ＤＰＤＴ）リレー（ｒｅｌａｙ）であり、スイッチＫ１と、スイッチＫ２と、イネーブル端（ｅｎａｂｌｅ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）Ｓ１と、を備える。スイッチＫ１の共通端は電源インターフェース１１のデータピンＤ−に電気的に接続され、スイッチＫ１の常閉端はプロセッサー１２に電気的に接続され、スイッチＫ１の常開端は電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続される。スイッチＫ２の共通端は電源インターフェース１１のデータピンＤ＋に電気的に接続され、スイッチＫ２の常閉端はプロセッサー１２に電気的に接続され、スイッチＫ２の常開端は電源インターフェース１１の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。
【００２７】
通常状態では、スイッチＫ１、Ｋ２の共通端は常閉端に接続されて、電源インターフェース１１のデータピンＤ−及びＤ＋がすべてプロセッサー１２に接続されるようにする。
【００２８】
イネーブル端Ｓ１は、電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓと接地スイッチＱ１との間に接続される。プロセッサー１２は、さらに接地スイッチＱ１に電気的に接続される。
【００２９】
充電器１００の接続切換回路２４も双極双投リレーであり、スイッチＫ３と、スイッチＫ４と、イネーブル端Ｓ２と、を備える。スイッチＫ３の共通端は充電インターフェース２２のデータピンＤ−に電気的に接続され、スイッチＫ３の常閉端はコントローラー２３に電気的に接続され、スイッチＫ３の常開端は充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続される。スイッチＫ４の共通端は充電インターフェース２２のデータピンＤ＋に電気的に接続され、スイッチＫ４の常閉端はコントローラー２３に電気的に接続され、スイッチＫ４の常開端は充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。
【００３０】
通常状態では、スイッチＫ３、Ｋ４の共通端は常閉端に接続されて、充電インターフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋がすべてコントローラー２３に接続されるようにする。
【００３１】
接続切換回路２４のイネーブル端Ｓ２は、充電器２００の充電インタフェース２２の電源ピンＶｂｕｓと接地スイッチＱ２との間に接続される。充電器２００のコントローラー２３は、さらに接地スイッチＱ２に電気的に接続される。
【００３２】
電子装置１００が充電ケーブル３００によって充電器２００に接続された後、電子装置１００のプロセッサー１２は、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋及び充電ケーブル３００のデータ線Ｄ１、Ｄ２によって、充電器２００の充電インターフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋と接続を確立し、さらに充電器２００のコントローラー２３と接続を確立する。従って電子装置１００のプロセッサー１２は充電ケーブル３００のデータラインＤ１、Ｄ２によって充電器２００のコントローラー２３とハンドシェイク通信を行うことができる。
【００３３】
電子装置１００のプロセッサー１２と充電器２００のコントローラ２３との間のハンドシェイク通信が成功すると、接地スイッチＱ１にオン信号を出力するように制御して、接地スイッチＱ１をオンに制御する。従ってイネーブル端Ｓ１が設置されている分岐がオンになり、イネーブル端Ｓ１に電流が流れる。これにより、スイッチＫ１の共通端がスイッチＫ１の常開端に接続されるように触発し、スイッチＫ２の共通端がスイッチＫ２の常開端に接続されるように触発する。その結果、スイッチＫ１の共通端に接続された電源インタフェース１１のデータピンＤ−は、スイッチＫ１の常開端に接続された電源インタフェース１１の電源ピンＶｂｕｓに接続される。同時に、スイッチＫ２の共通端に接続された電源インタフェース１１のデータピンＤ＋は、スイッチＫ２の常開端に接続された電源インタフェース１１の接地ピンＧＮＤに接続される。
【００３４】
このとき、電子装置１００の電源インターフェース１１のデータピンＤ−は電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続され、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋は電源インターフェース１１の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。
【００３５】
ハンドシェイク通信が成功した場合、充電器２００のコントローラー２３は、接地スイッチＱ２にオン信号を出力するように制御して、接地スイッチＱ２をオンに制御する。従って接続切換回路２４のイネーブル端子Ｓ２が設置されている分岐がオンになり、イネーブル端Ｓ２に電流が流れる。これにより、スイッチＫ３の共通端がスイッチＫ３の常開端に接続されるように触発し、スイッチＫ４の共通端がスイッチＫ４の常開端に接続されるように触発する。その結果、スイッチＫ３の共通端に接続された充電インターフェース２２のデータピンＤ−は、スイッチＫ３の常開端に接続された充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに接続される。同時に、スイッチＫ４の共通端に接続された充電インタフェース２２のデータピンＤ＋は、スイッチＫ４の常開端に接続された充電インタフェース２２の接地ピンＧＮＤに接続される。
【００３６】
このとき、充電器２００の充電インターフェース２２のデータピンＤ−は充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続され、充電器２００の充電インターフェース２２のデータピンＤ＋は充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。
【００３７】
これにより、充電ケーブル３００のデータ線Ｄ１と電源線Ｌ１とが短絡され、充電ケーブル３００のデータ線Ｄ２と接地線Ｌ２とが短絡される。
【００３８】
充電ケーブル３００における充電電流を通過させる線は一本多く、抵抗が半分に減少されて、充電器２００が元の充電電圧を維持すると、充電電流はほぼ２倍になり、充電速度が向上する。
【００３９】
その中において、電子装置１００のプロセッサー１２と充電器２００のコントローラー２３との間のハンドシェイク通信は、以下の内容を含み、即ちプロセッサー１２は充電ケーブル３００によって充電器２００のコントローラー２３に第一プリセットパルス信号を送信し、コントローラー２３は第一プリセットパルス信号を受信してから、充電ケーブル３００によって電子装置１００のプロセッサー１２に第二プリセットパルス信号を送信して、第一プリセットパルス信号を正常に受信したことをプロセッサー１２に知らせる。
【００４０】
その中において、電子装置１００のプロセッサー１２は、第二プリセットパルス信号を受信してから、ハンドシェイク通信が成功したことを確認し、上記したように、接続切替回路１３のスイッチＫ１、Ｋ２の共通端が常開端に接続されるように制御する。充電器２００のコンローラー２３は第一プリセットパルス信号を受信してから、ハンドシェイク通信が成功したことを確認し、上記したように、接続切替回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続されるように制御する。即ち、コンローラー２３は、第一プリセットパルス信号を受信すると、接続切替回路２４を制御して、スイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続されるように制御し、且つスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続された後、電子装置１００のプロセッサー１２に第二プリセットパルス信号を送信する。これにより、ハードウェア回路上の急速充電準備が完了する。
【００４１】
その中において、一実施形態では、電子装置１００のプロセッサー１２は、第二プリセットパルス信号を受信してから、充電器２００のコンローラー２３に第三プリセットパルス信号を送信して、充電器２００に充電開始を請求する。即ちハードウェア回路上の急速充電準備が完了した後、充電器２００のコンローラー２３に第三プリセットパルス信号を送信して、充電器２００に充電電力の供給を請求して充電し始める。
【００４２】
明らかに、他の実施形態において、コントローラー２３が先ず電子装置１００のプロセッサー１２に第一プリセットパルス信号をを送信して、ハンドシェイク通信をスタートしてもよい。
【００４３】
いくつかの実施形態において、第一プリセットパルス信号及び第二プリセットパルス信号は１０連続パルスであることができ、各パルスの周期は２０ｍＳであり、各パルスのデューティ比は５０％である。第三プリセットパルス信号は５連続パルスであることができ、各パルスの周期は２０ｍＳであり、各パルスのデューティ比は５０％である。
【００４４】
明らかに、第一プリセットパルス信号、第二プリセットパルス信号及び第三プリセットパルス信号は、他の同じ又は異なるパルス信号であることができる。
【００４５】
図２に示されたように、充電器２００は、充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤの分岐に設置された第一抵抗Ｒ１をさらに備える。即ち、第一抵抗Ｒ１は、電圧変換回路２６と充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤとの間に位置する。充電器２２は、第一抵抗Ｒ１の両端に接続された電流検出制御回路２７をさらに備える。電流検出制御回路２７は、充電器２００から充電インターフェース２２に出力された充電電流Ｉｑを検出するために用いられる。
【００４６】
充電器２００のコントローラー２３は電流検出制御回路２７に接続されて、電流検出制御回路２７により検出された充電電流Ｉｑを受け取るために用いられる。一実施形態において、充電器２００のコントローラー２３は、ハンドシェイク通信が成功したことを確認した後、さらに充電電流Ｉｑが第一プリセット電流より大きいか否かを判断する。充電電流Ｉｑが第一プリセット電流より大きい場合、コントローラー２３は接続切替回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続されるように制御して、充電器２００の充電インターフェース２２のデータピンＤ−が充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに接続され、充電インターフェース２２のデータピンＤ＋が充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤに接続されるようにする。充電電流Ｉｑが第一プリセット電流以下である場合、コントローラー２３はスイッチＫ３、Ｋ４の共通端と常閉端との間の接続を維持する。
【００４７】
一実施形態において、第一プリセット電流は１Ａ（アンペア）である。充電電流が第一プリセット電流以下である場合、バッテリ１５はほぼ完全に充電されているので、急速充電に適していない。だから、コントローラー２３は、スイッチＫ３、Ｋ４の共通端と常閉端との間の接続を維持し、充電ケーブル３００の充電用線を増加しない。
【００４８】
一実施形態において、充電器２００のコントローラー２３は、接続切替回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続されるように制御してから、充電電流が第一プリセット電流より大きいか否かを定期的に判断する。充電電流が第一プリセット電流以下であると判断したとき、接続切替回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常閉端に接続されるように制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ−と電源ピンＶｂｕｓとの間の接続を切断し、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋と接地ピンＧＮＤとの間の接続を切断し、充電ケーブル３００の充電用線を増加しない。その中において、電子装置１００のプロセッサー１２は、接続切換回路１３を制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋を別々に電源ピンＶｂｕｓ、接地ピンＧＮＤに接続してから、充電管理モジュール１４によってバッテリ１５の状態を獲得する。バッテリ１５の状態は、温度状態を備える。その中において、充電管理モジュール１４の第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２は、バッテリ１５の温度状態をリアルタイムに獲得し、且つバッテリー１５の温度状態情報を記憶することができる。プロセッサー１２は、充電管理モジュール１４に記憶されているバッテリ１５の温度状態情報を読み出して、バッテリ１５の状態を獲得する。  
【００４９】
プロセッサー１２は、獲得したバッテリ１５の状態に基づいて、バッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断する。もし判断結果は「いいえ」であり、即ち温度が低すぎたり高すぎたりしない場合、さらに第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１及び第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２を獲得し、且つ第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１と第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２の合計電流Ｉｃを計算してから、合計電流Ｉｃが第二プリセット電流より小さいか否かを判断する。もし第二プリセット電流より小さい場合、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の作動を停止させるように制御して、バッテリ１５の充電を停止する。一実施形態において、第二プリセット電流は０．５Ａであり、この時点でバッテリ１５の温度は低すぎたり高すぎたりしなく、且つ第一充電管理チップ１４１から出力される電流と第二充電管理チップ１４２から出力される電流の合計電流は０．５Ａ未満であり、この時点でバッテリ１５は満充電になっているので、充電を停止する。
【００５０】
プロセッサー１２は、バッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎると判断した場合、接続切換回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常閉端に接続されるように制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ−と電源ピンＶｂｕｓとの間の接続を切断し、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋と接地ピンＧＮＤとの間の接続を切断する。これにより、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋はプロセッサー１２との接続を快復する。この時、充電ケーブル３００は、通常のＵＳＢ充電ケーブルとして使用される。
【００５１】
バッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎる場合、この時点で急速充電には適していない。だから、充電ケーブル３００を通常の充電ケーブルとして使用することができ、同じ充電電圧であっても、充電電流を減少させることができ、充電電流が大きすぎることによるバッテリ１５の破損又はバッテリ危険事故の発生を防止することができる。
【００５２】
プロセッサー１２は、さらに第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１を読み取り、第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さいか否かを判断する。
【００５３】
もし判断結果は「はい」であり、即ち第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さい場合、プロセッサー１２は再びバッテリ１５の状態を獲得し且つバッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断する。もし判断結果は「はい」であり、即ちバッテリ１５の温度が低すぎたり高すぎたりする場合、プロセッサー１２は、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を制御して、その作動を予め設定された時間（例えば、２分間である）ほど中断し、それから再び第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を制御して作動を快復し、且つ電流を出力してバッテリ１５を充電する。
【００５４】
もし判断結果は「いいえ」であり、即ちバッテリ１５の温度が低すぎたり高すぎたりしない場合、プロセッサー１２は第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を制御してその作動を停止させ、充電が終了する。
【００５５】
一実施形態において、第三プリセット電流は１２８ｍＡ（ミリアンペア）である。第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さく、且つバッテリー１５の温度が低すぎたり高すぎたりしない場合、バッテリー１５が完全に充電されたことを示し、充電が終了する。もし第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さく、且つバッテリー１５の温度が低すぎたり高すぎたりすると、バッテリー１５の損害を避けるために、充電がしばらく中断してから再び充電を快復することができる。
【００５６】
プロセッサー１２が第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流以上であると判断すると、プロセッサー１２はさらに第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２を獲得し、且つ第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の合計電流Ｉｃを計算する。それから、プロセッサー１２は合計電流Ｉｃが第四プリセット電流より大きいか否かを判断する。合計電流Ｉｃが第四プリセット電流より大きい場合、プロセッサー１２は充電ケーブル３００によって充電器２００のコントローラー２３とハンドシェイク通信を行う。ハンドシェイク通信が成功した後、電子装置１００の接続切換回路１３を制御して、電源インタフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋が別々に電源インタフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ、接地ピンＧＮＤに接続されるようにする。
【００５７】
対応して、上述したように、充電器２００のコントローラー２３は、ハンドシェイク通信が成功した後、充電器２００の接続切換回路２４を制御して、充電インターフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋が別々に充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓ、接地ピンＧＮＤに接続されるようにする。これにより、充電ケーブル３００は再び急速充電状態に切り替える。
【００５８】
従って、本発明において、充電ケーブル３００の電源線Ｌ１とデータ線Ｄ１とを電気的に接続し、充電ケーブル３００の接地線Ｌ２とデータ線Ｄ２とを電気的に接続してから、充電器２００は充電電流Ｉｑの大きさに基づいてバッテリ１５がほぼ満充電になるか否かを確定して、充電ケーブル３００を制御して急速充電状態を維持するか又は急速充電状態から退出する。なお、電子装置１００は、充電管理モジュール１４の出力電流を検出することにより、バッテリ１５が満充電になるか否か又はバッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断して、充電ケーブル３００を制御して急速充電状態を維持するか又は急速充電状態から退出するか又は充電管理モジュール１４を制御してバッテリ１５の充電を停止する。従ってバッテリ１５の充電過程を効果的に管理する。
【００５９】
その中において、充電器２００が電源２に接続された後、充電器２００のコントローラー２３は電流検出制御回路２７を制御して、充電器２００から出力される充電電流Ｉｑを第一閾値に制限する。
【００６０】
図３を一緒に参照してください。図３は、電流検出制御回路２７の回路図である。一実施形態において、電流検出制御回路２７は、抵抗Ｒ１の両端に並列に接続されている電圧計２７１及びデジタル可変抵抗２７２を備える。コントローラー２３は、電圧計２７１から抵抗Ｒ１の両端の電圧Ｖｑを読み取り、且つ抵抗Ｒ１とデジタル可変抵抗２７２の等価抵抗Ｒｑに基づいて充電電流Ｉｑ＝Ｖｑ／Ｒｑを算出する。コントローラー２３は、デジタル可変抵抗２７２の抵抗値を調整することを制御して、充電電流Ｉｑが第一閾値以下になるように、抵抗Ｒ１とデジタル可変抵抗２７２の等価抵抗Ｒｑを調節する。一実施形態において、第一閾値は２Ａである。
【００６１】
電子装置１００が起動された後、電子装置１００のプロセッサー１２は、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の最大充電電流を第二閾値に設定し、第一電管理チップ１４１のカットオフ充電電流を第三閾値に設定し、第二充電管理チップ１４２のカットオフ充電電流を第四閾値に設定する。一実施形態において、第二閾値は１．２Ａであり、第三閾値は１２８ｍＡであり、第四閾値は５１２ｍＡである。即ち、いくつかの実施形態において、第一閾値は第二閾値より大きく、第二閾値は第四閾値より大きく、第四閾値は第三閾値より大きい。
【００６２】
図２を再び参照すると、整流フィルタ回路２５は、整流ブリッジＺ１及びキャパシターＣ１を備える。電圧変換回路２６はトランス回路であり、一次コイルＸ１及び二次コイルＸ２を備える。一次コイルＸ１と二次コイルＸ２のコイルの巻き数を変えることで電圧変換が行われる。
【００６３】
図２に示されたように、充電器２００は充電制御チップ２８及びフィードバック回路２９をさらに備える。フィードバック回路２９は、充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓ、電流検出制御回路２７及び充電制御チップ２８に接続される。フィードバック回路２９は、充電電流Ｉｑを含む情報を充電制御チップ２８にフィードバックするために用いられる。充電制御チップ２８は、フィードバック回路２９によってフィードバックされた情報に基づいて、充電電圧を調整することなどのような通常の充電制御を実行するために用いられる。
【００６４】
充電器２００は、電圧安定化回路Ｗ１をさらに備える。電圧安定化回路Ｗ１は、充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓとコントローラー２３との間に接続されて、コントローラー２３に安定した動作電圧を提供するために用いられる。
【００６５】
充電器２００は、電磁干渉（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ＥＭＩ）フィルターＥ１をさらに備える。ＥＭＩフィルターＥ１は、電源プラグ２１と整流フィルタ回路２５との間に接続されており、電源プラグ２１によって入った交流電流の電磁妨害を除去するために用いられる。
【００６６】
図２に示されたように、電子装置１００も電圧安定化回路１６を備える。電圧安定化回路１６は、電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓとプロセッサー１２との間に接続されており、プロセッサー１２に安定した動作電圧を提供するために用いられる。
【００６７】
その中において、接地スイッチＱ１は、接続切替回路１３のイネーブル端Ｓ１と地との間に接続されたＭＯＳトランジスタである。接地スイッチＱ２は、接続切替回路２４のイネーブル端Ｓ２と地との間に接続されたＭＯＳトランジスタである。接地スイッチＱ１のソース電極は接地され、ドレイン電極はイネーブル端Ｓ１に接続され、ゲート電極はプロセッサー１２に接続される。接地スイッチＱ１は、プロセッサー１２のオン信号を受信してオン状態にあるために用いられる。接地スイッチＱ２のソース電極は接地され、ドレイン電極はイネーブル端Ｓ２に接続され、ゲート電極はコントローラー２３に接続される。接地スイッチＱ２は、コントローラー２３のオン信号を受信してオン状態にあるために用いられる。例えば、接地スイッチＱ１、Ｑ２は両方ともＮＭＯＳトランジスタであり、オン信号はすべてハイレベル信号である。接地スイッチＱ１、Ｑ２のゲート電極がハイレベル信号を受信すると、接地スイッチＱ１、Ｑ２はオン状態になる。
【００６８】
図４は、本発明の実施形態に係わる充電方法のフローチャートである。充電方法は、充電器２００を制御して電子装置１００を充電するために用いられる。充電方法は、以下のステップを備える。
【００６９】
ステップＳ４０１において、電子装置１００は、充電ケーブル３００によって充電器２００に接続されると、充電器２００とハンドシェイク通信を行う。
【００７０】
ステップＳ４０２において、ハンドシェイク通信が成功した後、電子装置１００の電源インタフェース１１の電源ピンＶｂｕｓがデータピンＤ−に電気的に接続されるように制御し、電源インタフェース１１の接地ピンＧＮＤがデータピンＤ＋に電気的に接続されるように制御する。具体的には、電子装置１００は接続切替回路１３を備える。接続切替回路１３は、スイッチＫ１、Ｋ２及びイネーブル端Ｓ１を備える。初期状態では、スイッチＫ１の共通端は電源インターフェース１１のデータピンＤ−に電子的に接続され、スイッチＫ１の常閉端はプロセッサー１２に電気的に接続され、スイッチＫ１の常開端は電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続され、スイッチＫ２の共通端は電源インターフェース１１のデータピンＤ＋に電気的に接続され、スイッチＫ２の常閉端はプロセッサー１２に電気的に接続され、スイッチＫ２の常開端は電源インターフェース１１の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。電子装置１００は、スイッチＫ１の共通端が常開端に接続されるように制御し、スイッチＫ２の共通端が常開端に接続されるように制御することにより、電子装置１００の電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓとデータピンＤ−との間の電気的な接続を確立し、電源インターフェース１１の接地ピンＶｂｕｓとデータピンＤ＋との間の電気的な接続を確立する。
【００７１】
ステップＳ４０３において、ハンドシェイク通信が成功した後、充電器２００の充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓがデータピンＤ−に電気的に接続されるように制御し、充電インターフェース２２の接地ピンＶｂｕｓがデータピンＤ＋に電気的に接続されるように制御する。具体的には、充電器２００は接続切替回路２４を備える。接続切替回路２４は、スイッチＫ３、Ｋ４及びイネーブル端Ｓ２を備える。初期状態では、スイッチＫ３の共通端は充電インターフェース２２のデータピンＤ−に電気的に接続され、スイッチＫ３の常閉端はコントローラー２３に電気的に接続され、スイッチＫ３の常開端は充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続され、スイッチＫ４の共通端は充電インターフェース２２のデータピンＤ＋に電気的に接続され、スイッチＫ４の常閉端はコントローラー２３に電気的に接続され、スイッチＫ４の常開端は充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。充電器２００は、スイッチＫ３の共通端が常開端に接続されるように制御し、スイッチＫ４の共通端が常開端に接続されるように制御することにより、充電器２００の充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓとデータピンＤ−との間の電気的な接続を確立し、充電器２００の充電インターフェース２２の接地ピンＶｂｕｓとデータピンＤ＋との間の電気的な接続を確立する。
【００７２】
一実施形態において、充電器２００のコントローラー２３は、ハンドシェイク通信が成功したことを確認した後、さらに充電器２００から出力される充電電流Ｉｑが第一プリセット電流より大きいか否かを判断する。充電器２００から出力される充電電流Ｉｑが第一プリセット電流より大きい場合、充電器２００の充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓがデータピンＤ−に電気的に接続されるように制御し、充電インターフェース２２の接地ピンＶｂｕｓがデータピンＤ＋に電気的に接続されるように制御する。一実施形態において、第一プリセット電流は１Ａである。
【００７３】
図５は、本発明の一実施形態のステップＳ４０１のサブフローチャートである。ステップＳ４０１は、以下のステップを備える。
【００７４】
ブロックＳ４０１１において、電子装置１００は、充電器２００に第一プリセットパルス信号を送信する。第一プリセットパルス信号は、充電器２００に急速充電請求を送信するために用いられる。
【００７５】
ステップＳ４０１２において、充電器２００は、第一プリセットパルス信号を受信した後、ハンドシェイク通信が成功したことを確認し、コントローラー２３は接続切替回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続されるように制御し、且つ電子装置１００に第二プリセットパルス信号を送信して、第一プリセットパルス信号を正常に受信したことをプロセッサー１２に知らせる。その中において、電子装置１００に送信する第二プリセットパルス信号は、充電器２００が急速充電準備を完了したことを電子装置１００に知らせるために用いられる。
【００７６】
その中において、電子装置１００は、第二プリセットパルス信号を受信した後、ハンドシェイク通信が成功したことを確認する。プロセッサー１２は、接続切替回路１３のスイッチＫ１、Ｋ２の共通端が常開端に接続されるように制御する。
【００７７】
いくつかの実施形態において、充電方法はさらに以下のステップを備える。電子装置１００は、第二プリセットパルス信号を受信した後、充電器２００に第三プリセットパルス信号を送信して、充電器２００に充電を開始するための電力供給の開始を請求する。
【００７８】
図６は、本発明の実施形態に係わる充電方法の補足フローチャートである。ステップＳ４０３の後に、充電方法はさらに以下のステップを備える。ステップＳ４０４において、バッテリ１５の状態を獲得し、バッテリ１５の状態は、温度状態を備える。その中において、電子装置１００は、電子装置１００の充電管理モジュール１４に記憶されているバッテリ１５の温度状態情報を読み出して、バッテリ１５の状態を取得する。
【００７９】
一実施形態において、ステップＳ４０４の前に、充電方法はさらに以下のステップを備える。充電電流が第一プリセット電流より大きいか否かを判断する。判断結果は「はい」であると、ステップＳ４０４を実行し、判断結果は「いいえ」であると、ステップＳ４０９を実行する。
【００８０】
ステップＳ４０５において、電子装置１００は、獲得したバッテリ１５の状態に基づいて、バッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断する。もし判断結果は「いいえ」であると、ステップＳ４０６を実行し、そうでなければ、ステップＳ４０９を実行する。
【００８１】
ステップＳ４０６において、バッテリ１５の温度が低すぎたり高すぎたりしない場合、さらに電子装置の第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１及び第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２を獲得し、且つ第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１と第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２の合計電流Ｉｃを計算する。
【００８２】
ステップＳ４０７において、合計電流Ｉｃが第二プリセット電流より小さいか否かを判断する。もし判断結果は「はい」であると、ステップＳ４０８を実行し、そうでなければ、ステップＳ４０５に戻る。
【００８３】
ステップＳ４０８において、もし第二プリセット電流より小さい場合、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の作動を停止させるように制御して、バッテリ１５の充電を停止する。一実施形態において、第二プリセット電流は０．５Ａである。
【００８４】
ステップＳ４０９において、バッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎると判断した場合、電子装置１００は、電源インターフェース１１のデータピンＤ−と電源ピンＶｂｕｓとの間の接続を切断し、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋と接地ピンＧＮＤとの間の接続を切断するように制御する。この時、充電ケーブル３００は、通常のＵＳＢ充電ケーブルに復帰されて使用される。
【００８５】
その中において、図６に示されたように、充電ケーブル３００が通常のＵＳＢ充電ケーブルである場合、即ち電源インターフェース１１のデータピンＤ−と電源ピンＶｂｕｓとの間の接続が切断され、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋と接地ピンＧＮＤとの間の接続が切断された場合、充電方法は以下のステップをさらに備える。
【００８６】
ステップＳ４１０において、第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１を読み取り、第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さいか否かを判断する。もし判断結果は「はい」であると、ステップＳ４１１を実行し、そうでなければ、ステップＳ４１３を実行する。
【００８７】
ステップＳ４１１において、第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さい場合、プロセッサー１２はバッテリ１５の状態を獲得し且つバッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断する。もし判断結果は「はい」であると、ステップＳ４１２を実行し、そうでなければ、ステップＳ４０８に戻る。ステップＳ４０８において、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の作動を停止させるように制御して、バッテリ１５の充電を停止する。一実施形態において、第三プリセット電流は１２８ｍＡである。
【００８８】
ステップＳ４１２において、バッテリ１５の温度が低すぎたり高すぎたりする場合、プロセッサー１２は、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を制御して、その作動を予め設定された時間（例えば、２分間である）ほど中断し、それから再び第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を制御して作動を快復し、且つ電流を出力してバッテリ１５を充電する。
【００８９】
ステップＳ４１３において、電子装置１００は、第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流以上であると判断すると、プロセッサー１２はさらに第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２を獲得し、且つ第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の合計電流Ｉｃを計算する。
【００９０】
ステップＳ４１４において、プロセッサー１２は合計電流Ｉｃが第四プリセット電流より大きいか否かを判断する。もし判断結果は「はい」であると、ステップＳ４０１を実行し、そうでなければ、ステップＳ４１４に戻る。
【００９１】
いくつかの実施形態において、充電方法はさらに以下のステップを備える。
【００９２】
充電器２００が電源２に接続された後、充電器２００のコントローラー２３は、充電器２００から出力される充電電流Ｉｑを第一閾値に制限する。
【００９３】
いくつかの実施形態において、充電方法はさらに以下のステップを備える。
【００９４】
電子装置１００が起動された後、電子装置１００のプロセッサー１２は、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の最大充電電流を第二閾値に設定し、第一電管理チップ１４１のカットオフ充電電流を第三閾値に設定し、第二充電管理チップ１４２のカットオフ充電電流を第四閾値に設定する。
【００９５】
いくつかの実施形態において、第一閾値は第二閾値より大きく、第二閾値は第四閾値より大きく、第四閾値は第三閾値より大きい。
【００９６】
本発明の充電器、電子装置、充電システム及び充電方法によって、充電器と電子装置との間のハンドシェイク通信が成功した後、それぞれの電源インターフェースの２つのデータピンが別々に電源ピン及び接地ピンに接続されるように制御することにより、充電器と電子装置との間に接続された充電ケーブルの２本のデータ線を別々に電源線及び接地線に接続させて、充電ケーブルが太くなり、充電又は充電電流が同じであっても、充電速度は速くなる。さらに、電子装置１００は、充電管理モジュール１４から出力される電流を検出することにより、バッテリ１５が満充電になるか否か又はバッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断して、充電ケーブル３００を制御して急速充電状態を維持するか又は急速充電状態から退出するか又は充電管理モジュール１４を制御してバッテリ１５の充電を停止する。従ってバッテリ１５の充電過程を効果的に管理する。
【００９７】
上述したのは本発明の好ましい実施形態であり、当業者であれば、本発明の原理を逸脱しない範囲内で同等の変更が行われたとしても、本発明の範囲に属するものである。
【図１】
2020513719.tif 000003
【図２】
2020513719.tif 000004
【図３】
2020513719.tif 000005
【図４】
2020513719.tif 000006
【図５】
2020513719.tif 000007
【図６】
2020513719.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月17日(2019.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置に関し、特に、充電機能を有する電子装置、前記電子装置に用いられる充電器、充電システム及び充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話やタブレットコンピュータのような電子装置はますます普及しているので、人々の生活は非常に便利になる。人々は、携帯電話を緊急に使用する必要があるが、携帯電話の電量がない状況に直面することがある。だから、急速充電技術が出現した。現在の急速充電技術において、いくつかは充電電圧又は充電電流を高めることにより、短時間内に一定量の電力を充電する効果に達する。充電効率は向上するが、電子装置の発熱問題又はデータ線の発熱問題は深刻になる。さらに、一部の急速充電技術において、既存の標準充電ケーブルであるＵＳＢ充電ケーブルを改良して特定のデータ線を獲得する。急速充電技術を実現するためには特定のデータ線で充電することを必要とするので、ユーザが通常のＵＳＢ充電ケーブルしか持っていない場合には急速充電が実行されないことを招く。  
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の実施形態は、需要によって通常の充電ケーブルを用いて急速充電を行うことができ、且つ充電ケーブルの発熱問題を解決することができる電子装置、充電器、充電システム及び充電方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態に係わる電子装置は、電源インターフェース及びプロセッサーを備える。電源インターフェースは、電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、接地ピンと、を備える。電源インターフェースは、充電ケーブルによって充電器に接続されるために用いられる。電子装置は、接続切替回路をさらに備える。接続切換回路は、電源インターフェースの電源ピン、第一データピン、第二データピン、接地ピン及びプロセッサーに接続されている。プロセッサーは、電子装置の電源インターフェースが充電ケーブルを介して充電器の充電インターフェースに接続されてから、充電ケーブルを介して充電器とハンドシェイク通信を行うために用いられる。プロセッサーは、充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、接続切換回路を制御して、電源インターフェースの第一データピンを電源ピンに接続し、且つ電源インターフェースの第二データピンを接地ピンに接続する。
【０００５】
本発明の実施形態に係わる充電器は、充電インターフェース及びコントローラーを備え、充電インターフェースは、電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、接地ピンと、を備え、その中において、充電器は接続切替回路をさらに備え、接続切換回路は、充電インターフェースの電源ピン、第一データピン、第二データピン、接地ピン及びコントローラーに接続されており、コントローラーは、充電器と電子装置との間のハンドシェイク通信が成功した後、接続切換回路を制御して、充電インターフェースの第一データピンを電源ピンに接続し、充電インターフェースの第二データピンを接地ピンに接続するために用いられる。
【０００６】
本発明の実施形態に係わる充電システムは、充電器及び電子装置を備え、前記充電器は充電インターフェース及びコントローラーを備え、前記電子装置は電源インターフェース及びプロセッサーを備え、前記電源インターフェースは、第一電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、第一接地ピンと、を備え、前記充電インターフェースは、第二電源ピンと、第三データピンと、第四データピンと、第二接地ピンと、を備え、その中において、前記電子装置は第一接続切替回路をさらに備え、前記第一接続切換回路は、前記電源インターフェースの第一電源ピン、第一データピン、第二データピン、第一接地ピン及び前記プロセッサーに接続されており、前記充電器は第二接続切替回路をさらに備え、前記第二接続切換回路は、前記充電インターフェースの第二電源ピン、第三データピン、第四データピン、第二接地ピン及び前記コントローラーに接続されており、その中において、前記プロセッサーは、前記電子装置の電源インターフェースが充電ケーブルによって前記充電器の充電インターフェースに接続されてから、前記充電ケーブルによって前記充電器とハンドシェイク通信を行うために用いられ、前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第一接続切換回路を制御して、前記電源インターフェースの第一データピンを前記第一電源ピンに接続し、且つ前記電源インターフェースの第二データピンを前記第一接地ピンに接続するために用いられ、前記コントローラーは、前記電子装置とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第二接続切換回路を制御して、前記充電インターフェースの第三データピンを前記第二電源ピンに接続し、前記充電インターフェースの第四データピンを前記第二接地ピンに接続するために用いられる。
【０００７】
本発明の実施形態に係わる充電方法は、充電器を制御して電子装置を充電するために用いられ、前記充電器は充電インターフェースを備え、前記電子装置は電源インターフェースを備え、前記電源インターフェースは、第一電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、第一接地ピンと、を備え、前記充電インターフェースは、第二電源ピンと、第三データピンと、第四データピンと、第二接地ピンと、を備え、その中において、前記充電方法は、前記電子装置は、充電ケーブルによって前記充電器に接続されると、前記充電器とハンドシェイク通信を行うステップと、ハンドシェイク通信が成功した後、前記電子装置の電源インタフェースの第一電源ピンが第一データピンに電気的に接続されるように制御し、前記電源インタフェースの第一接地ピンが第二データピンに電気的に接続されるように制御するステップと、前記充電器の充電インターフェースの第二電源ピンが第三データピンに電気的に接続されるように制御し、前記充電インターフェースの第二接地ピンが第四データピンに電気的に接続されるように制御するステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電子装置、充電器、充電システム及び充電方法は、需要によって通常の充電ケーブルを用いて急速充電を行うことができ、且つ充電ケーブルの発熱問題を招くない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係る技術的方案をより明確に説明するために、以下、実施形態に使用される図面について簡単に説明する。明らかに、以下の説明における図面は本発明の一部の実施形態に過ぎず、当業者であれば、創造的な努力なしにこれらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【図１】図１は、本発明の実施形態に係わる充電システムの構造を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における充電システムの回路図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係わる充電システムの電流検出制御回路の回路図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係わる充電方法のフローチャートである。
【図５】図５は、図４に示された充電方法のステップＳ４０１のサブフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係わる充電方法の補足フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態の添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態の技術的手段を明確且つ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本発明の一部の実施形態だけのものであり、全ての実施形態ではない。本明細書に説明される実施形態から創造的な努力なしに当業者が得ることができるすべての別の実施形態は、本発明の範囲に入るものとする。
【００１１】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係わる充電システム１の構造を示すブロック図。充電システムは、電子装置１００と、充電器２００と、充電ケーブル３００と、を備える。充電器２００は、充電ケーブル３００によって電子装置１００を充電するために用いられる。
【００１２】
図１に示されたように、電子装置１００は、電源インターフェース１１と、プロセッサー１２と、接続切替回路１３と、充電管理モジュール１４と、バッテリ１５と、を備える。充電器２００は、電源プラグ２１と、充電インターフェース２２と、コントローラー２３と、接続切替回路２４と、を備える。
【００１３】
電源プラグ２１は、電源２に接続されるために用いられる。電子装置１００の電源インターフェース１１は、充電ケーブル３００によって充電器２００の充電インターフェース２２に電気的に接続される。
【００１４】
図１に示されたように、電子装置１００の電源インターフェース１１及び充電器２００の充電インターフェース２２は、ＵＳＢ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｅｒｉａｌ  ｂｕｓ，ユニバーサルシリアルバス）インターフェースであり、すべて電源ピンＶｂｕｓと、データピンＤ−、Ｄ＋と、接地ピンＧＮＤと、を備える。充電ケーブル３００は、電源線Ｌ１と、接地線Ｌ２と、２つのデータ線Ｄ１、Ｄ２と、を備える。電子装置１００の電源インターフェース１１が充電ケーブル３００によって充電器２００の充電インターフェース２２に電気的に接続されるとき、電源線Ｌ１、接地線Ｌ２は別々に電源インターフェース１１、充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤに接続される。２つのデータ線Ｄ１、Ｄ２は、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋及び充電インターフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋に接続される。
【００１５】
電子装置１００の接続切換回路１３は、電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ、データピンＤ−、Ｄ＋、接地ピンＧＮＤとプロセッサー１２との間に接続されている。接続切換回路１３は、データピンＤ−、Ｄ＋とプロセッサー１２との間の接続を黙認する。
【００１６】
充電器２００の接続切換回路２４は、充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓ、データピンＤ−、Ｄ＋、接地ピンＧＮＤとコントローラー２３との間に接続されている。接続切換回路２４は、データピンＤ−、Ｄ＋とコントローラー２３との間の接続を黙認する。
【００１７】
電子装置１００の電源インターフェース１１が充電器２００の充電インターフェース２２に接続された後、電子装置１００のプロセッサー１２は充電ケーブル３００によって充電器２００のコントローラー２３とハンドシェイク通信を行う。プロセッサー１２は、充電器２００とのハンドシェイク通信が成功した後、電子装置１００の接続切換回路１３を制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋を別々に電源ピンＶｂｕｓ、接地ピンＧＮＤに接続する。即ち、電子装置１００の接続切換回路１３を制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ−を電源ピンＶｂｕｓに接続し、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋を接地ピンＧＮＤに接続する。明らかに、他の実施形態において、プロセッサー１２は、電子装置１００の接続切換回路１３を制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋を電源ピンＶｂｕｓに接続し、電源インターフェース１１のデータピンＤ−を接地ピンＧＮＤに接続することもできる。電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋の一方は電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓに接続され、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋の他の一方は電源インターフェース１１の接地ピンＧＮＤに接続されることを確保さえすれば、問題ない。
【００１８】
ハンドシェイク通信が成功した後、充電器２００のコントローラー２３は、接続切換回路２４を制御して、充電インタフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋を別々に電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤに接続する。即ち、充電器２００の接続切換回路２４を制御して、充電インタフェース２２のデータピンＤ−を電源ピンＶｂｕｓに接続し、充電インタフェース２２のデータピンＤ＋を接地ピンＧＮＤに接続する。明らかに、他の実施形態において、コントローラー２３は、充電器２００の接続切換回路２４を制御して、充電インタフェース２２のデータピンＤ＋を電源ピンＶｂｕｓに接続し、充電インタフェース２２のデータピンＤ−を接地ピンＧＮＤに接続することもできる。電子装置１００の電源インターフェース１１と同じ接続関係を維持する条件であれば、充電インタフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋の一方は充電インタフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに接続され、充電インタフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋の他の一方は充電インタフェース２２の接地ピンＧＮＤに接続されることを確保さえすれば、問題ない。
【００１９】
従って充電ケーブル３００のデータ線Ｄ１と電源線Ｌ１とが短絡され（ｓｈｏｒｔ  ｃｉｒｃｕｉｔｅｄ）、データ線Ｄ２と接地線Ｌ２とが短絡される。だから、従来の技術のようにただ電源線Ｌ１及び接地線Ｌ２だけが充電電流を通過して充電することに比べて、本発明の充電ケーブル３００における充電電流を通過する線は一本多く、即ちデータ線Ｄ１は電源線Ｌ１とともに元の電源線Ｌ１として機能し、データ線Ｄ２は接地線Ｌ２とともに元の接地線Ｌ２として機能し、充電ケーブル３００の抵抗が半分に低減されるので、同じ充電電圧であっても、充電電流は二倍になることができ、充電速度を大幅に向上し、且つ特定の充電ケーブルを使用することを必要としない。
【００２０】
さらに、充電用線が一本多いので、充電速度が向上する一方、発生する熱が大幅に減少する。
【００２１】
充電ケーブル３００は、さらに２つの電源コネクタＪ１、Ｊ２を備える。充電ケーブル３００は、電源コネクタＪ１によって充電器２００の充電インターフェース２２に接続され、電源コネクタＪ２によって電子装置１００の電源インターフェース１１に接続される。その中において、充電ケーブル３００はＵＳＢ充電ケーブルであり、電源コネクタＪ１はＵＳＢコネクタであり、充電器２００の充電インタフェース２２はＵＳＢインタフェースであり、電源コネクタＪ２はミニＵＳＢコネクタであり、電子装置１００の電源インターフェース１１はミニＵＳＢインターフェースである。
【００２２】
充電管理モジュール１４は、電源インターフェース１１に電気的に接続されており、電源インターフェース１１から充電器２００によって提供される電力を受け取り、且つその電力を適切な充電電圧又は充電電流に変換してバッテリ１５に電力を供給するために用いられる。
【００２３】
図１に示されたように、充電管理モジュール１４は、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を備える。第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２は、すべて電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤによって入った電流は分流されてから別々に第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２に流れるので、電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤによって入った電流は第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２によって分流されて、単一の充電管理チップに流れる電流は、電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ及び接地ピンＧＮＤによって入った電流の半分である。だから、充電電流を通過させる充電ケーブルの抵抗が半分に減少されて、充電電流が元の２倍になる条件下で、電流は２つの充電管理チップによって分流され、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２に流れる電流は依然として通常の充電電流であり、充電管理チップの発熱問題を効果的に防止する。
【００２４】
第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２は、同時にバッテリー１５に接続される。第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２から出力される電流が合流されて形成する合計電流は、最終にバッテリ１５を充電するための充電電流として、充電電流が通常の充電電流の約２倍であることを保証し、急速充電効果を実現する。
【００２５】
図１に示されたように、充電器２００は、整流フィルタ回路２５及び電圧変換回路２６をさらに備える。整流フィルタ回路２５は、電源プラグ２１と電圧変換回路２６との間に電気的に接続される。電圧変換回路２６は、さらに充電インターフェース２２に電気的に接続される。整流フィルタ回路２５は、電源プラグ２１によって入った交流電流に対して整流及びフィルタリングするために用いられる。電圧変換回路２６は、整流及びフィルタリングされた電圧又は電流を適切な充電電圧又は充電電流に変換するために用いられる。
【００２６】
図２を一緒に参照してください。図２は、本発明の実施形態における充電システム１の回路図である。電子装置１００の接続切替回路１３は、双極双投（ｄｏｕｂｌｅ-ｐｏｌｅ  ｄｏｕｂｌｅ-ｔｈｒｏｗ、ＤＰＤＴ）リレー（ｒｅｌａｙ）であり、スイッチＫ１と、スイッチＫ２と、イネーブル端（ｅｎａｂｌｅ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）Ｓ１と、を備える。スイッチＫ１の共通端は電源インターフェース１１のデータピンＤ−に電気的に接続され、スイッチＫ１の常閉端はプロセッサー１２に電気的に接続され、スイッチＫ１の常開端は電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続される。スイッチＫ２の共通端は電源インターフェース１１のデータピンＤ＋に電気的に接続され、スイッチＫ２の常閉端はプロセッサー１２に電気的に接続され、スイッチＫ２の常開端は電源インターフェース１１の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。
【００２７】
通常状態では、スイッチＫ１、Ｋ２の共通端は常閉端に接続されて、電源インターフェース１１のデータピンＤ−及びＤ＋がすべてプロセッサー１２に接続されるようにする。
【００２８】
イネーブル端Ｓ１は、電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓと接地スイッチＱ１との間に接続される。プロセッサー１２は、さらに接地スイッチＱ１に電気的に接続される。
【００２９】
充電器２００の接続切換回路２４も双極双投リレーであり、スイッチＫ３と、スイッチＫ４と、イネーブル端Ｓ２と、を備える。スイッチＫ３の共通端は充電インターフェース２２のデータピンＤ−に電気的に接続され、スイッチＫ３の常閉端はコントローラー２３に電気的に接続され、スイッチＫ３の常開端は充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続される。スイッチＫ４の共通端は充電インターフェース２２のデータピンＤ＋に電気的に接続され、スイッチＫ４の常閉端はコントローラー２３に電気的に接続され、スイッチＫ４の常開端は充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。
【００３０】
通常状態では、スイッチＫ３、Ｋ４の共通端は常閉端に接続されて、充電インターフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋がすべてコントローラー２３に接続されるようにする。
【００３１】
接続切換回路２４のイネーブル端Ｓ２は、充電器２００の充電インタフェース２２の電源ピンＶｂｕｓと接地スイッチＱ２との間に接続される。充電器２００のコントローラー２３は、さらに接地スイッチＱ２に電気的に接続される。
【００３２】
電子装置１００が充電ケーブル３００によって充電器２００に接続された後、電子装置１００のプロセッサー１２は、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋及び充電ケーブル３００のデータ線Ｄ１、Ｄ２によって、充電器２００の充電インターフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋と接続を確立し、さらに充電器２００のコントローラー２３と接続を確立する。従って電子装置１００のプロセッサー１２は充電ケーブル３００のデータラインＤ１、Ｄ２によって充電器２００のコントローラー２３とハンドシェイク通信を行うことができる。
【００３３】
電子装置１００のプロセッサー１２と充電器２００のコントローラ２３との間のハンドシェイク通信が成功すると、接地スイッチＱ１にオン信号を出力するように制御して、接地スイッチＱ１をオンに制御する。従ってイネーブル端Ｓ１が設置されている分岐がオンになり、イネーブル端Ｓ１に電流が流れる。これにより、スイッチＫ１の共通端がスイッチＫ１の常開端に接続されるように触発し、スイッチＫ２の共通端がスイッチＫ２の常開端に接続されるように触発する。その結果、スイッチＫ１の共通端に接続された電源インタフェース１１のデータピンＤ−は、スイッチＫ１の常開端に接続された電源インタフェース１１の電源ピンＶｂｕｓに接続される。同時に、スイッチＫ２の共通端に接続された電源インタフェース１１のデータピンＤ＋は、スイッチＫ２の常開端に接続された電源インタフェース１１の接地ピンＧＮＤに接続される。
【００３４】
このとき、電子装置１００の電源インターフェース１１のデータピンＤ−は電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続され、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋は電源インターフェース１１の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。
【００３５】
ハンドシェイク通信が成功した場合、充電器２００のコントローラー２３は、接地スイッチＱ２にオン信号を出力するように制御して、接地スイッチＱ２をオンに制御する。従って接続切換回路２４のイネーブル端子Ｓ２が設置されている分岐がオンになり、イネーブル端Ｓ２に電流が流れる。これにより、スイッチＫ３の共通端がスイッチＫ３の常開端に接続されるように触発し、スイッチＫ４の共通端がスイッチＫ４の常開端に接続されるように触発する。その結果、スイッチＫ３の共通端に接続された充電インターフェース２２のデータピンＤ−は、スイッチＫ３の常開端に接続された充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに接続される。同時に、スイッチＫ４の共通端に接続された充電インタフェース２２のデータピンＤ＋は、スイッチＫ４の常開端に接続された充電インタフェース２２の接地ピンＧＮＤに接続される。
【００３６】
このとき、充電器２００の充電インターフェース２２のデータピンＤ−は充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続され、充電器２００の充電インターフェース２２のデータピンＤ＋は充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。
【００３７】
これにより、充電ケーブル３００のデータ線Ｄ１と電源線Ｌ１とが短絡され、充電ケーブル３００のデータ線Ｄ２と接地線Ｌ２とが短絡される。
【００３８】
充電ケーブル３００における充電電流を通過させる線は一本多く、抵抗が半分に減少されて、充電器２００が元の充電電圧を維持すると、充電電流はほぼ２倍になり、充電速度が向上する。
【００３９】
その中において、電子装置１００のプロセッサー１２と充電器２００のコントローラー２３との間のハンドシェイク通信は、以下の内容を含み、即ちプロセッサー１２は充電ケーブル３００によって充電器２００のコントローラー２３に第一プリセットパルス信号を送信し、コントローラー２３は第一プリセットパルス信号を受信してから、充電ケーブル３００によって電子装置１００のプロセッサー１２に第二プリセットパルス信号を送信して、第一プリセットパルス信号を正常に受信したことをプロセッサー１２に知らせる。
【００４０】
その中において、電子装置１００のプロセッサー１２は、第二プリセットパルス信号を受信してから、ハンドシェイク通信が成功したことを確認し、上記したように、接続切替回路１３のスイッチＫ１、Ｋ２の共通端が常開端に接続されるように制御する。充電器２００のコンローラー２３は第一プリセットパルス信号を受信してから、ハンドシェイク通信が成功したことを確認し、上記したように、接続切替回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続されるように制御する。即ち、コンローラー２３は、第一プリセットパルス信号を受信すると、接続切替回路２４を制御して、スイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続されるように制御し、且つスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続された後、電子装置１００のプロセッサー１２に第二プリセットパルス信号を送信する。これにより、ハードウェア回路上の急速充電準備が完了する。
【００４１】
その中において、一実施形態では、電子装置１００のプロセッサー１２は、第二プリセットパルス信号を受信してから、充電器２００のコンローラー２３に第三プリセットパルス信号を送信して、充電器２００に充電開始を請求する。即ちハードウェア回路上の急速充電準備が完了した後、充電器２００のコンローラー２３に第三プリセットパルス信号を送信して、充電器２００に充電電力の供給を請求して充電し始める。
【００４２】
明らかに、他の実施形態において、コントローラー２３が先ず電子装置１００のプロセッサー１２に第一プリセットパルス信号をを送信して、ハンドシェイク通信をスタートしてもよい。
【００４３】
いくつかの実施形態において、第一プリセットパルス信号及び第二プリセットパルス信号は１０連続パルスであることができ、各パルスの周期は２０ｍＳであり、各パルスのデューティ比は５０％である。第三プリセットパルス信号は５連続パルスであることができ、各パルスの周期は２０ｍＳであり、各パルスのデューティ比は５０％である。
【００４４】
明らかに、第一プリセットパルス信号、第二プリセットパルス信号及び第三プリセットパルス信号は、他の同じ又は異なるパルス信号であることができる。
【００４５】
図２に示されたように、充電器２００は、充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤの分岐に設置された第一抵抗Ｒ１をさらに備える。即ち、第一抵抗Ｒ１は、電圧変換回路２６と充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤとの間に位置する。充電器２００は、第一抵抗Ｒ１の両端に接続された電流検出制御回路２７をさらに備える。電流検出制御回路２７は、充電器２００から電源インターフェース１１に出力された充電電流Ｉｑを検出するために用いられる。
【００４６】
充電器２００のコントローラー２３は電流検出制御回路２７に接続されて、電流検出制御回路２７により検出された充電電流Ｉｑを受け取るために用いられる。一実施形態において、充電器２００のコントローラー２３は、ハンドシェイク通信が成功したことを確認した後、さらに充電電流Ｉｑが第一プリセット電流より大きいか否かを判断する。充電電流Ｉｑが第一プリセット電流より大きい場合、コントローラー２３は接続切替回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続されるように制御して、充電器２００の充電インターフェース２２のデータピンＤ−が充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに接続され、充電インターフェース２２のデータピンＤ＋が充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤに接続されるようにする。充電電流Ｉｑが第一プリセット電流以下である場合、コントローラー２３はスイッチＫ３、Ｋ４の共通端と常閉端との間の接続を維持する。
【００４７】
一実施形態において、第一プリセット電流は１Ａ（アンペア）である。充電電流Ｉｑが第一プリセット電流以下である場合、バッテリ１５はほぼ完全に充電されているので、急速充電に適していない。だから、コントローラー２３は、スイッチＫ３、Ｋ４の共通端と常閉端との間の接続を維持し、充電ケーブル３００の充電用線を増加しない。
【００４８】
一実施形態において、充電器２００のコントローラー２３は、接続切替回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続されるように制御してから、充電電流Ｉｑが第一プリセット電流より大きいか否かを定期的に判断する。充電電流Ｉｑが第一プリセット電流以下であると判断したとき、接続切替回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常閉端に接続されるように制御して、充電インターフェース２２のデータピンＤ−と充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓとの間の接続を切断し、充電インターフェース２２のデータピンＤ＋と充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤとの間の接続を切断し、充電ケーブル３００の充電用線を増加しない。その中において、電子装置１００のプロセッサー１２は、接続切換回路１３を制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋を別々に電源ピンＶｂｕｓ、接地ピンＧＮＤに接続してから、充電管理モジュール１４によってバッテリ１５の状態を獲得する。バッテリ１５の状態は、温度状態を備える。その中において、充電管理モジュール１４の第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２は、バッテリ１５の温度状態をリアルタイムに獲得し、且つバッテリー１５の温度状態情報を記憶することができる。プロセッサー１２は、充電管理モジュール１４に記憶されているバッテリ１５の温度状態情報を読み出して、バッテリ１５の状態を獲得する。  
【００４９】
プロセッサー１２は、獲得したバッテリ１５の状態に基づいて、バッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断する。もし判断結果は「いいえ」であり、即ち温度が低すぎたり高すぎたりしない場合、さらに第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１及び第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２を獲得し、且つ第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１と第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２の合計電流Ｉｃを計算してから、合計電流Ｉｃが第二プリセット電流より小さいか否かを判断する。もし第二プリセット電流より小さい場合、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の作動を停止させるように制御して、バッテリ１５の充電を停止する。一実施形態において、第二プリセット電流は０．５Ａであり、この時点でバッテリ１５の温度は低すぎたり高すぎたりしなく、且つ第一充電管理チップ１４１から出力される電流と第二充電管理チップ１４２から出力される電流の合計電流は０．５Ａ未満であり、この時点でバッテリ１５は満充電になっているので、充電を停止する。
【００５０】
プロセッサー１２は、バッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎると判断した場合、接続切換回路１３のスイッチＫ１、Ｋ２の共通端が常閉端に接続されるように制御して、電源インターフェース１１のデータピンＤ−と電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓとの間の接続を切断し、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋と電源インターフェース１１の接地ピンＧＮＤとの間の接続を切断する。これにより、電源インターフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋はプロセッサー１２との接続を快復する。この時、充電ケーブル３００は、通常のＵＳＢ充電ケーブルとして使用される。
【００５１】
バッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎる場合、この時点で急速充電には適していない。だから、充電ケーブル３００を通常の充電ケーブルとして使用することができ、同じ充電電圧であっても、充電電流を減少させることができ、充電電流が大きすぎることによるバッテリ１５の破損又はバッテリ危険事故の発生を防止することができる。
【００５２】
プロセッサー１２は、さらに第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１を読み取り、第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さいか否かを判断する。
【００５３】
もし判断結果は「はい」であり、即ち第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さい場合、プロセッサー１２は再びバッテリ１５の状態を獲得し且つバッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断する。もし判断結果は「はい」であり、即ちバッテリ１５の温度が低すぎたり高すぎたりする場合、プロセッサー１２は、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を制御して、その作動を予め設定された時間（例えば、２分間である）ほど中断し、それから再び第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を制御して作動を快復し、且つ電流を出力してバッテリ１５を充電する。
【００５４】
もし判断結果は「いいえ」であり、即ちバッテリ１５の温度が低すぎたり高すぎたりしない場合、プロセッサー１２は第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を制御してその作動を停止させ、充電が終了する。
【００５５】
一実施形態において、第三プリセット電流は１２８ｍＡ（ミリアンペア）である。第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さく、且つバッテリー１５の温度が低すぎたり高すぎたりしない場合、バッテリー１５が完全に充電されたことを示し、充電が終了する。もし第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さく、且つバッテリー１５の温度が低すぎたり高すぎたりすると、バッテリー１５の損害を避けるために、充電がしばらく中断してから再び充電を快復することができる。
【００５６】
プロセッサー１２が第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流以上であると判断すると、プロセッサー１２はさらに第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２を獲得し、且つ第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の合計電流Ｉｃを計算する。それから、プロセッサー１２は合計電流Ｉｃが第四プリセット電流より大きいか否かを判断する。合計電流Ｉｃが第四プリセット電流より大きい場合、プロセッサー１２は充電ケーブル３００によって充電器２００のコントローラー２３とハンドシェイク通信を行う。ハンドシェイク通信が成功した後、電子装置１００の接続切換回路１３を制御して、電源インタフェース１１のデータピンＤ−、Ｄ＋が別々に電源インタフェース１１の電源ピンＶｂｕｓ、接地ピンＧＮＤに接続されるようにする。
【００５７】
対応して、上述したように、充電器２００のコントローラー２３は、ハンドシェイク通信が成功した後、充電器２００の接続切換回路２４を制御して、充電インターフェース２２のデータピンＤ−、Ｄ＋が別々に充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓ、接地ピンＧＮＤに接続されるようにする。これにより、充電ケーブル３００は再び急速充電状態に切り替える。
【００５８】
従って、本発明において、充電ケーブル３００の電源線Ｌ１とデータ線Ｄ１とを電気的に接続し、充電ケーブル３００の接地線Ｌ２とデータ線Ｄ２とを電気的に接続してから、充電器２００は充電電流Ｉｑの大きさに基づいてバッテリ１５がほぼ満充電になるか否かを確定して、充電ケーブル３００を制御して急速充電状態を維持するか又は急速充電状態から退出する。なお、電子装置１００は、充電管理モジュール１４の出力電流を検出することにより、バッテリ１５が満充電になるか否か又はバッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断して、充電ケーブル３００を制御して急速充電状態を維持するか又は急速充電状態から退出するか又は充電管理モジュール１４を制御してバッテリ１５の充電を停止する。従ってバッテリ１５の充電過程を効果的に管理する。
【００５９】
その中において、充電器２００が電源２に接続された後、充電器２００のコントローラー２３は電流検出制御回路２７を制御して、充電器２００から出力される充電電流Ｉｑを第一閾値に制限する。
【００６０】
図３を一緒に参照してください。図３は、電流検出制御回路２７の回路図である。一実施形態において、電流検出制御回路２７は、抵抗Ｒ１の両端に並列に接続されている電圧計２７１及びデジタル可変抵抗２７２を備える。コントローラー２３は、電圧計２７１から抵抗Ｒ１の両端の電圧Ｖｑを読み取り、且つ抵抗Ｒ１とデジタル可変抵抗２７２の等価抵抗Ｒｑに基づいて充電電流Ｉｑ＝Ｖｑ／Ｒｑを算出する。コントローラー２３は、デジタル可変抵抗２７２の抵抗値を調整することを制御して、充電電流Ｉｑが第一閾値以下になるように、抵抗Ｒ１とデジタル可変抵抗２７２の等価抵抗Ｒｑを調節する。一実施形態において、第一閾値は２Ａである。
【００６１】
電子装置１００が起動された後、電子装置１００のプロセッサー１２は、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の最大充電電流を第二閾値に設定し、第一電管理チップ１４１のカットオフ充電電流を第三閾値に設定し、第二充電管理チップ１４２のカットオフ充電電流を第四閾値に設定する。一実施形態において、第二閾値は１．２Ａであり、第三閾値は１２８ｍＡであり、第四閾値は５１２ｍＡである。即ち、いくつかの実施形態において、第一閾値は第二閾値より大きく、第二閾値は第四閾値より大きく、第四閾値は第三閾値より大きい。
【００６２】
図２を再び参照すると、整流フィルタ回路２５は、整流ブリッジＺ１及びキャパシターＣ１を備える。電圧変換回路２６はトランス回路であり、一次コイルＸ１及び二次コイルＸ２を備える。一次コイルＸ１と二次コイルＸ２のコイルの巻き数を変えることで電圧変換が行われる。
【００６３】
図２に示されたように、充電器２００は充電制御チップ２８及びフィードバック回路２９をさらに備える。フィードバック回路２９は、充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓ、電流検出制御回路２７及び充電制御チップ２８に接続される。フィードバック回路２９は、充電電流Ｉｑを含む情報を充電制御チップ２８にフィードバックするために用いられる。充電制御チップ２８は、フィードバック回路２９によってフィードバックされた情報に基づいて、充電電圧を調整することなどのような通常の充電制御を実行するために用いられる。
【００６４】
充電器２００は、電圧安定化回路Ｗ１をさらに備える。電圧安定化回路Ｗ１は、充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓとコントローラー２３との間に接続されて、コントローラー２３に安定した動作電圧を提供するために用いられる。
【００６５】
充電器２００は、電磁干渉（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ＥＭＩ）フィルターＥ１をさらに備える。ＥＭＩフィルターＥ１は、電源プラグ２１と整流フィルタ回路２５との間に接続されており、電源プラグ２１によって入った交流電流の電磁妨害を除去するために用いられる。
【００６６】
図２に示されたように、電子装置１００も電圧安定化回路１６を備える。電圧安定化回路１６は、電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓとプロセッサー１２との間に接続されており、プロセッサー１２に安定した動作電圧を提供するために用いられる。
【００６７】
その中において、接地スイッチＱ１は、接続切替回路１３のイネーブル端Ｓ１と地との間に接続されたＭＯＳトランジスタである。接地スイッチＱ２は、接続切替回路２４のイネーブル端Ｓ２と地との間に接続されたＭＯＳトランジスタである。接地スイッチＱ１のソース電極は接地され、ドレイン電極はイネーブル端Ｓ１に接続され、ゲート電極はプロセッサー１２に接続される。接地スイッチＱ１は、プロセッサー１２のオン信号を受信してオン状態にあるために用いられる。接地スイッチＱ２のソース電極は接地され、ドレイン電極はイネーブル端Ｓ２に接続され、ゲート電極はコントローラー２３に接続される。接地スイッチＱ２は、コントローラー２３のオン信号を受信してオン状態にあるために用いられる。例えば、接地スイッチＱ１、Ｑ２は両方ともＮＭＯＳトランジスタであり、オン信号はすべてハイレベル信号である。接地スイッチＱ１、Ｑ２のゲート電極がハイレベル信号を受信すると、接地スイッチＱ１、Ｑ２はオン状態になる。
【００６８】
図４は、本発明の実施形態に係わる充電方法のフローチャートである。充電方法は、充電器２００を制御して電子装置１００を充電するために用いられる。充電方法は、以下のステップを備える。
【００６９】
ステップＳ４０１において、電子装置１００は、充電ケーブル３００によって充電器２００に接続されると、充電器２００とハンドシェイク通信を行う。
【００７０】
ステップＳ４０２において、ハンドシェイク通信が成功した後、電子装置１００の電源インタフェース１１の電源ピンＶｂｕｓが電源インタフェース１１のデータピンＤ−に電気的に接続されるように制御し、電源インタフェース１１の接地ピンＧＮＤが電源インタフェース１１のデータピンＤ＋に電気的に接続されるように制御する。具体的には、電子装置１００は接続切替回路１３を備える。接続切替回路１３は、スイッチＫ１、Ｋ２及びイネーブル端Ｓ１を備える。初期状態では、スイッチＫ１の共通端は電源インターフェース１１のデータピンＤ−に電子的に接続され、スイッチＫ１の常閉端はプロセッサー１２に電気的に接続され、スイッチＫ１の常開端は電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続され、スイッチＫ２の共通端は電源インターフェース１１のデータピンＤ＋に電気的に接続され、スイッチＫ２の常閉端はプロセッサー１２に電気的に接続され、スイッチＫ２の常開端は電源インターフェース１１の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。電子装置１００は、スイッチＫ１の共通端が常開端に接続されるように制御し、スイッチＫ２の共通端が常開端に接続されるように制御することにより、電子装置１００の電源インターフェース１１の電源ピンＶｂｕｓとデータピンＤ−との間の電気的な接続を確立し、電源インターフェース１１の接地ピンＧＮＤとデータピンＤ＋との間の電気的な接続を確立する。
【００７１】
ステップＳ４０３において、ハンドシェイク通信が成功した後、充電器２００の充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓが充電インターフェース２２のデータピンＤ−に電気的に接続されるように制御し、充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤが充電インターフェース２２のデータピンＤ＋に電気的に接続されるように制御する。具体的には、充電器２００は接続切替回路２４を備える。接続切替回路２４は、スイッチＫ３、Ｋ４及びイネーブル端Ｓ２を備える。初期状態では、スイッチＫ３の共通端は充電インターフェース２２のデータピンＤ−に電気的に接続され、スイッチＫ３の常閉端はコントローラー２３に電気的に接続され、スイッチＫ３の常開端は充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓに電気的に接続され、スイッチＫ４の共通端は充電インターフェース２２のデータピンＤ＋に電気的に接続され、スイッチＫ４の常閉端はコントローラー２３に電気的に接続され、スイッチＫ４の常開端は充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤに電気的に接続される。充電器２００は、スイッチＫ３の共通端が常開端に接続されるように制御し、スイッチＫ４の共通端が常開端に接続されるように制御することにより、充電器２００の充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓとデータピンＤ−との間の電気的な接続を確立し、充電器２００の充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤとデータピンＤ＋との間の電気的な接続を確立する。
【００７２】
一実施形態において、充電器２００のコントローラー２３は、ハンドシェイク通信が成功したことを確認した後、さらに充電器２００から出力される充電電流Ｉｑが第一プリセット電流より大きいか否かを判断する。充電器２００から出力される充電電流Ｉｑが第一プリセット電流より大きい場合、充電器２００の充電インターフェース２２の電源ピンＶｂｕｓがデータピンＤ−に電気的に接続されるように制御し、充電インターフェース２２の接地ピンＧＮＤがデータピンＤ＋に電気的に接続されるように制御する。一実施形態において、第一プリセット電流は１Ａである。
【００７３】
図５は、図４に示された充電方法のステップＳ４０１のサブフローチャートである。ステップＳ４０１は、以下のステップを備える。
【００７４】
ブロックＳ４０１１において、電子装置１００は、充電器２００に第一プリセットパルス信号を送信する。第一プリセットパルス信号は、充電器２００に急速充電請求を送信するために用いられる。
【００７５】
ステップＳ４０１２において、充電器２００は、第一プリセットパルス信号を受信した後、ハンドシェイク通信が成功したことを確認し、コントローラー２３は接続切替回路２４のスイッチＫ３、Ｋ４の共通端が常開端に接続されるように制御し、且つ電子装置１００に第二プリセットパルス信号を送信して、第一プリセットパルス信号を正常に受信したことをプロセッサー１２に知らせる。その中において、電子装置１００に送信する第二プリセットパルス信号は、充電器２００が急速充電準備を完了したことを電子装置１００に知らせるために用いられる。
【００７６】
その中において、電子装置１００は、第二プリセットパルス信号を受信した後、ハンドシェイク通信が成功したことを確認する。プロセッサー１２は、接続切替回路１３のスイッチＫ１、Ｋ２の共通端が常開端に接続されるように制御する。
【００７７】
いくつかの実施形態において、充電方法はさらに以下のステップを備える。電子装置１００は、第二プリセットパルス信号を受信した後、充電器２００に第三プリセットパルス信号を送信して、充電器２００に充電を開始するための電力供給の開始を請求する。
【００７８】
図６は、本発明の実施形態に係わる充電方法の補足フローチャートである。ステップＳ４０３の後に、充電方法はさらに以下のステップを備える。ステップＳ４０４において、バッテリ１５の状態を獲得し、バッテリ１５の状態は、温度状態を備える。その中において、電子装置１００は、電子装置１００の充電管理モジュール１４に記憶されているバッテリ１５の温度状態情報を読み出して、バッテリ１５の状態を取得する。
【００７９】
一実施形態において、ステップＳ４０４の前に、充電方法はさらに以下のステップを備える。充電電流が第一プリセット電流より大きいか否かを判断する。判断結果は「はい」であると、ステップＳ４０４を実行し、判断結果は「いいえ」であると、ステップＳ４０９を実行する。
【００８０】
ステップＳ４０５において、電子装置１００は、獲得したバッテリ１５の状態に基づいて、バッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断する。もし判断結果は「いいえ」であると、ステップＳ４０６を実行し、そうでなければ、ステップＳ４０９を実行する。
【００８１】
ステップＳ４０６において、バッテリ１５の温度が低すぎたり高すぎたりしない場合、さらに電子装置の第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１及び第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２を獲得し、且つ第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１と第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２の合計電流Ｉｃを計算する。
【００８２】
ステップＳ４０７において、合計電流Ｉｃが第二プリセット電流より小さいか否かを判断する。もし判断結果は「はい」であると、ステップＳ４０８を実行し、そうでなければ、ステップＳ４０５に戻る。
【００８３】
ステップＳ４０８において、もし第二プリセット電流より小さい場合、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の作動を停止させるように制御して、バッテリ１５の充電を停止する。一実施形態において、第二プリセット電流は０．５Ａである。
【００８４】
ステップＳ４０９において、バッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎると判断した場合、電子装置１００は、電源インターフェース１１のデータピンＤ−と電源ピンＶｂｕｓとの間の接続を切断し、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋と接地ピンＧＮＤとの間の接続を切断するように制御する。この時、充電ケーブル３００は、通常のＵＳＢ充電ケーブルに復帰されて使用される。
【００８５】
その中において、図６に示されたように、充電ケーブル３００が通常のＵＳＢ充電ケーブルである場合、即ち電源インターフェース１１のデータピンＤ−と電源ピンＶｂｕｓとの間の接続が切断され、電源インターフェース１１のデータピンＤ＋と接地ピンＧＮＤとの間の接続が切断された場合、充電方法は以下のステップをさらに備える。
【００８６】
ステップＳ４１０において、第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１を読み取り、第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さいか否かを判断する。もし判断結果は「はい」であると、ステップＳ４１１を実行し、そうでなければ、ステップＳ４１３を実行する。
【００８７】
ステップＳ４１１において、第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流より小さい場合、プロセッサー１２はバッテリ１５の状態を獲得し且つバッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断する。もし判断結果は「はい」であると、ステップＳ４１２を実行し、そうでなければ、ステップＳ４０８に戻る。ステップＳ４０８において、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の作動を停止させるように制御して、バッテリ１５の充電を停止する。一実施形態において、第三プリセット電流は１２８ｍＡである。
【００８８】
ステップＳ４１２において、バッテリ１５の温度が低すぎたり高すぎたりする場合、プロセッサー１２は、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を制御して、その作動を予め設定された時間（例えば、２分間である）ほど中断し、それから再び第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２を制御して作動を快復し、且つ電流を出力してバッテリ１５を充電する。
【００８９】
ステップＳ４１３において、電子装置１００は、第一充電管理チップ１４１から出力される電流Ｉ１が第三プリセット電流以上であると判断すると、プロセッサー１２はさらに第二充電管理チップ１４２から出力される電流Ｉ２を獲得し、且つ第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の合計電流Ｉｃを計算する。
【００９０】
ステップＳ４１４において、プロセッサー１２は合計電流Ｉｃが第四プリセット電流より大きいか否かを判断する。もし判断結果は「はい」であると、ステップＳ４０１を実行し、そうでなければ、ステップＳ４１４に戻る。
【００９１】
いくつかの実施形態において、充電方法はさらに以下のステップを備える。
【００９２】
充電器２００が電源２に接続された後、充電器２００のコントローラー２３は、充電器２００から出力される充電電流Ｉｑを第一閾値に制限する。
【００９３】
いくつかの実施形態において、充電方法はさらに以下のステップを備える。
【００９４】
電子装置１００が起動された後、電子装置１００のプロセッサー１２は、第一充電管理チップ１４１及び第二充電管理チップ１４２の最大充電電流を第二閾値に設定し、第一電管理チップ１４１のカットオフ充電電流を第三閾値に設定し、第二充電管理チップ１４２のカットオフ充電電流を第四閾値に設定する。
【００９５】
いくつかの実施形態において、第一閾値は第二閾値より大きく、第二閾値は第四閾値より大きく、第四閾値は第三閾値より大きい。
【００９６】
本発明の充電器、電子装置、充電システム及び充電方法によって、充電器と電子装置との間のハンドシェイク通信が成功した後、電子装置のプロセッサーは電源インターフェースの２つのデータピンが別々に電源インターフェースの電源ピン及び接地ピンに接続されるように制御し、且つ充電器のコントローラーは充電インターフェースの２つのデータピンが別々に充電インターフェースの電源ピン及び接地ピンに接続されるように制御することにより、充電器と電子装置との間に接続された充電ケーブルの２本のデータ線を別々に電源線及び接地線に接続させて、充電ケーブルが太くなり、充電電圧又は充電電流が同じであっても、充電速度は速くなる。さらに、電子装置１００は、充電管理モジュール１４から出力される電流を検出することにより、バッテリ１５が満充電になるか否か又はバッテリ１５の温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断して、充電ケーブル３００を制御して急速充電状態を維持するか又は急速充電状態から退出するか又は充電管理モジュール１４を制御してバッテリ１５の充電を停止する。従ってバッテリ１５の充電過程を効果的に管理する。
【００９７】
上述したのは本発明の好ましい実施形態であり、当業者であれば、本発明の原理を逸脱しない範囲内で同等の変更が行われたとしても、本発明の範囲に属するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源インターフェース及びプロセッサーを備える電子装置であって、前記電源インターフェースは、電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、接地ピンと、を備え、前記電源インターフェースは充電ケーブルによって充電器に接続されるために用いられ、
前記電子装置は接続切替回路をさらに備え、前記接続切換回路は、前記電源インターフェースの電源ピン、第一データピン、第二データピン、接地ピン及び前記プロセッサーに接続されており、前記プロセッサーは、前記電子装置の電源インターフェースが充電ケーブルによって前記充電器の充電インターフェースに接続されてから、前記充電ケーブルによって前記充電器とハンドシェイク通信を行うために用いられ、前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、前記接続切換回路を制御して、前記電源インターフェースの第一データピンを前記電源ピンに接続し、且つ前記電源インターフェースの第二データピンを前記接地ピンに接続することを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後に、前記充電器の充電インターフェースの第一データピンが前記充電インターフェースの電源ピンに接続され、前記充電インターフェースの第二データピンが前記充電インターフェースの接地ピンに接続されるように触発することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記電子装置は、充電管理モジュール及びバッテリをさらに備え、
前記充電管理モジュールは、前記電源インターフェースに電気的に接続されており、前記電源インターフェースから前記充電器によって提供される電力を受け取り、且つその電力を適切な充電電圧又は充電電流に変換してバッテリを充電するために用いられ、
前記充電管理モジュールは、第一充電管理チップ及び第二充電管理チップを備え、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップは、すべて前記電源インターフェースの電源ピン及び接地ピンに電気的に接続され、前記電源インターフェースの電源ピン及び接地ピンによって入った電流は分流されてから前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップに伝送され、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップは同時に前記バッテリに接続され、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップから出力される電流が合流されて形成する合計電流は、最終にバッテリを充電するための充電電流とすることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記接続切替回路は、第一スイッチと、第二スイッチと、イネーブル端と、を備え、
前記第一スイッチの共通端は前記電源インターフェースの第一データピンに電気的に接続され、前記第二スイッチの共通端は前記電源インターフェースの第二データピンに電気的に接続され、
前記第一スイッチの常閉端は前記プロセッサーに電気的に接続され、前記第一スイッチの常開端は前記電源インターフェースの電源ピンに電気的に接続され、前記第二スイッチの常閉端は前記プロセッサーに電気的に接続され、前記第二スイッチの常開端は前記電源インターフェースの接地ピンに電気的に接続され、前記イネーブル端は、前記電源インターフェースの電源ピンと接地スイッチとの間に接続され、
初期状態では、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチの共通端は常閉端に接続され、
前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、前記接地スイッチにオン信号を出力するように制御して、前記接地スイッチをオンに制御し、前記イネーブル端が設置されている分岐がオンになって電流が流れ、前記第一スイッチの共通端が前記第一スイッチの常開端に接続されるように触発し、前記第二スイッチの共通端が前記第二スイッチの常開端に接続されるように触発して、前記電源インターフェースの第一データピンは前記電源ピンに接続され、前記電源インターフェースの第二データピンは前記接地ピンに接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子装置。
【請求項５】
前記プロセッサーは前記充電ケーブルによって前記充電器とハンドシェイク通信を行うことは、
前記プロセッサーは前記充電ケーブルによって前記充電器に第一プリセットパルス信号を送信し、前記充電器は前記第一プリセットパルス信号を受信してから、前記充電ケーブルによって前記プロセッサーに第二プリセットパルス信号を送信することと、
前記プロセッサーは、前記第二プリセットパルス信号を受信してから、ハンドシェイク通信が成功したことを確認することと、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子装置。
【請求項６】
前記プロセッサーは、前記接続切換回路を制御して、前記電源インターフェースの第一データピン及び第二データピンを別々に電源ピン、接地ピンに接続してから、バッテリの状態を獲得するために用いられ、前記バッテリの状態はバッテリの温度状態を備え、
前記プロセッサーは、獲得したバッテリの状態に基づいて、前記バッテリの温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断し、もしバッテリの温度が低すぎたり高すぎたりしない場合、さらに第一充電管理チップから出力される電流及び第二充電管理チップから出力される電流を獲得し、且つ前記第一充電管理チップから出力される電流と前記第二充電管理チップから出力される電流の合計電流を計算してから、合計電流が第二プリセット電流より小さいか否かを判断し、もし第二プリセット電流より小さい場合、前記プロセッサーは第一充電管理チップ及び第二充電管理チップの作動を停止させるように制御して、バッテリの充電を停止することを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【請求項７】
前記プロセッサーは、前記バッテリの温度が低すぎるか又は高すぎると判断した場合、前記接続切換回路を制御して、電源インターフェースの第一データピンと電源ピンとの間の接続を切断し、電源インターフェースの第二データピンと接地ピンとの間の接続を切断することを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
【請求項８】
充電インターフェース及びコントローラーを備える充電器であって、前記充電インターフェースは、電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、接地ピンと、を備え、
前記充電器は接続切替回路をさらに備え、前記接続切換回路は、前記充電インターフェースの電源ピン、第一データピン、第二データピン、接地ピン及び前記コントローラーに接続されており、前記コントローラーは、前記充電器と電子装置との間のハンドシェイク通信が成功した後、前記接続切換回路を制御して、前記充電インターフェースの第一データピンを前記電源ピンに接続し、前記充電インターフェースの第二データピンを前記接地ピンに接続するために用いられることを特徴とする充電器。
【請求項９】
前記接続切替回路は、第一スイッチと、第二スイッチと、イネーブル端と、を備え、
前記第一スイッチの共通端は前記充電インターフェースの第一データピンに電気的に接続され、前記第一スイッチの常閉端は前記コントローラーに電気的に接続され、前記第一スイッチの常開端は前記充電インターフェースの電源ピンに電気的に接続され、
前記第二スイッチの共通端は前記充電インターフェースの第二データピンに電気的に接続され、前記第二スイッチの常閉端は前記コントローラーに電気的に接続され、前記第二スイッチの常開端は前記充電インターフェースの接地ピンに電気的に接続され、
前記イネーブル端は、前記充電インターフェースの電源ピンと接地スイッチとの間に接続され、
初期状態では、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチの共通端は常閉端に接続され、
前記コントローラーは、前記電子装置とのハンドシェイク通信が成功した後、前記接地スイッチにオン信号を出力するように制御して、前記接地スイッチをオンに制御し、前記イネーブル端が設置されている分岐がオンになって電流が流れ、前記第一スイッチの共通端が前記第一スイッチの常開端に接続されるように触発し、前記第二スイッチの共通端が前記第二スイッチの常開端に接続されるように触発して、前記充電インターフェースの第一データピンは前記電源ピンに接続され、前記充電インターフェースの第二データピンは前記接地ピンに接続されることを特徴とする請求項８に記載の充電器。
【請求項１０】
前記充電器は、前記充電インターフェースの接地ピンの分岐に設置された第一抵抗及び前記第一抵抗の両端に接続された電流検出制御回路をさらに備え、前記電流検出制御回路は、前記充電器から電源インターフェースに出力された充電電流を検出するために用いられ、前記充電器のコントローラーは前記電流検出制御回路に接続されて、前記電流検出制御回路により検出された充電電流を受信するために用いられ、前記コントローラーは、前記電子装置とのハンドシェイク通信が成功した後、前記充電電流が第一プリセット電流より大きいか否かを判断し、前記充電電流が第一プリセット電流より大きい場合、前記接続切替回路を制御して、前記充電インターフェースの第一データピンが前記電源ピンに接続され、前記充電インターフェースの第二データピンが前記接地ピンに接続されるようにすることを特徴とする請求項８又は９に記載の充電器。
【請求項１１】
前記コントローラーは、充電電流が前記第一プリセット電流より大きいか否かを定期的に判断するために用いられ、充電電流が前記第一プリセット電流以下であると判断したとき、接続切替回路を制御して、充電スイッチングの第一データピンと電源ピンとの間の接続を切断し、充電スイッチングの第二データピンと接地ピンとの間の接続を切断することを特徴とする請求項１０に記載の充電器。
【請求項１２】
充電器及び電子装置を備える充電システムであって、前記充電器は充電インターフェース及びコントローラーを備え、前記電子装置は電源インターフェース及びプロセッサーを備え、前記電源インターフェースは、第一電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、第一接地ピンと、を備え、前記充電インターフェースは、第二電源ピンと、第三データピンと、第四データピンと、第二接地ピンと、を備え、
前記電子装置は第一接続切替回路をさらに備え、前記第一接続切換回路は、前記電源インターフェースの第一電源ピン、第一データピン、第二データピン、第一接地ピン及び前記プロセッサーに接続されており、
前記充電器は第二接続切替回路をさらに備え、前記第二接続切換回路は、前記充電インターフェースの第二電源ピン、第三データピン、第四データピン、第二接地ピン及び前記コントローラーに接続されており、
その中において、前記プロセッサーは、前記電子装置の電源インターフェースが充電ケーブルによって前記充電器の充電インターフェースに接続されてから、前記充電ケーブルによって前記充電器とハンドシェイク通信を行うために用いられ、前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第一接続切換回路を制御して、前記電源インターフェースの第一データピンを前記第一電源ピンに接続し、且つ前記電源インターフェースの第二データピンを前記第一接地ピンに接続するために用いられ、
前記コントローラーは、前記電子装置とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第二接続切換回路を制御して、前記充電インターフェースの第三データピンを第二電源ピンに接続し、前記充電インターフェースの第四データピンを第二接地ピンに接続するために用いられることを特徴とする充電システム。
【請求項１３】
前記電子装置は充電管理モジュール及びバッテリをさらに備え、
前記充電管理モジュールは、前記電源インターフェースに電気的に接続されており、前記電源インターフェースから前記充電器によって提供される電力を受け取り、且つその電力を適切な充電電圧又は充電電流に変換してバッテリを充電するために用いられ、
前記充電管理モジュールは、第一充電管理チップ及び第二充電管理チップを備え、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップは、すべて前記電源インターフェースの第一電源ピン及び第一接地ピンに電気的に接続され、前記電源インターフェースの第一電源ピン及び第一接地ピンによって入った電流は分流されてから前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップに伝送され、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップは同時に前記バッテリに接続され、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップから出力される電流が合流されて形成する合計電流は、最終にバッテリを充電するための充電電流とすることを特徴とする請求項１２に記載の充電システム。
【請求項１４】
前記第一接続切替回路は、第一スイッチと、第二スイッチと、第一イネーブル端と、を備え、
前記第一スイッチの共通端は前記電源インターフェースの第一データピンに電気的に接続され、前記第一スイッチの常閉端は前記プロセッサーに電気的に接続され、前記第一スイッチの常開端は前記電源インターフェースの第一電源ピンに電気的に接続され、
前記第二スイッチの共通端は前記電源インターフェースの第二データピンに電気的に接続され、前記第二スイッチの常閉端は前記プロセッサーに電気的に接続され、前記第二スイッチの常開端は前記電源インターフェースの第一接地ピンに電気的に接続され、前記第一イネーブル端は、前記電源インターフェースの第一電源ピンと第一接地スイッチとの間に接続され、
初期状態では、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチの共通端は常閉端に接続され、
前記プロセッサーは、前記充電器とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第一接地スイッチにオン信号を出力するように制御して、前記第一接地スイッチをオンに制御し、前記イネーブル端が設置されている分岐がオンになって電流が流れ、前記第一スイッチの共通端が前記第一スイッチの常開端に接続されるように触発し、前記第二スイッチの共通端が前記第二スイッチの常開端に接続されるように触発して、前記電源インターフェースの第一データピンは前記第一電源ピンに接続され、前記電源インターフェースの第二データピンは前記第一接地ピンに接続されることを特徴とする請求項１２〜１３のいずれか一項に記載の充電システム。
【請求項１５】
前記第二接続切替回路は、第三スイッチと、第四スイッチと、第二イネーブル端と、を備え、
前記第三スイッチの共通端は前記充電インターフェースの第三データピンに電気的に接続され、前記第三スイッチの常閉端は前記コントローラーに電気的に接続され、前記第三スイッチの常開端は前記充電器の第二電源ピンに電気的に接続され、
前記第四スイッチの共通端は前記充電インターフェースの第四データピンに電気的に接続され、前記第四スイッチの常閉端は前記コントローラーに電気的に接続され、前記第四スイッチの常開端は前記充電インターフェースの第二接地ピンに電気的に接続され、
前記第二イネーブル端は、前記充電インターフェースの第二電源ピンと第二接地スイッチとの間に接続され、
初期状態では、前記第三スイッチ及び前記第四スイッチの共通端は常閉端に接続され、
前記コントローラーは、前記電子装置とのハンドシェイク通信が成功した後、前記第二接地スイッチにオン信号を出力するように制御して、前記第二接地スイッチをオンに制御し、前記第二イネーブル端が設置されている分岐がオンになって電流が流れ、前記第三スイッチの共通端が前記第三スイッチの常開端に接続されるように触発し、前記第四スイッチの共通端が前記第四スイッチの常開端に接続されるように触発して、前記充電インターフェースの第三データピンは前記第二電源ピンに接続され、前記充電インターフェースの第四データピンは前記第二接地ピンに接続されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の充電システム。
【請求項１６】
充電器を制御して電子装置を充電するために用いられる充電方法であって、前記充電器は充電インターフェースを備え、前記電子装置は電源インターフェースを備え、前記電源インターフェースは、第一電源ピンと、第一データピンと、第二データピンと、第一接地ピンと、を備え、前記充電インターフェースは、第二電源ピンと、第三データピンと、第四データピンと、第二接地ピンと、を備え、
前記充電方法は、
前記電子装置は、充電ケーブルによって前記充電器に接続されると、前記充電器とハンドシェイク通信を行うステップと、
ハンドシェイク通信が成功した後、前記電子装置の電源インタフェースの第一電源ピンが第一データピンに電気的に接続されるように制御し、前記電源インタフェースの第一接地ピンが第二データピンに電気的に接続されるように制御するステップと、
前記充電器の充電インターフェースの第二電源ピンが第三データピンに電気的に接続されるように制御し、前記充電インターフェースの第二接地ピンが第四データピンに電気的に接続されるように制御するステップと、
を備えることを特徴とする充電方法。
【請求項１７】
前記電子装置は第一接続切替回路及びプロセッサーをさらに備え、前記第一接続切換回路は、前記電源インターフェースの第一電源ピン、第一データピン、第二データピン、第一接地ピン及び前記プロセッサーに接続されており、
前記電子装置の電源インタフェースの第一電源ピンが第一データピンに電気的に接続されるように制御し、前記電源インタフェースの第一接地ピンが第二データピンに電気的に接続されるように制御するステップは、
前記プロセッサーは、ハンドシェイク通信が成功した後、前記第一接続切換回路を制御して、前記電源インターフェースの第一データピンを前記第一電源ピンに接続し、且つ前記電源インターフェースの第二データピンを前記第一接地ピンに接続することを備える、
ことを特徴とする請求項１６に記載の充電方法。
【請求項１８】
前記充電器は第二接続切替回路及びコントローラーをさらに備え、前記第二接続切換回路は、前記充電インターフェースの第二電源ピン、第三データピン、第四データピン、第二接地ピン及び前記コントローラーに接続されており、
前記電子装置の電源インタフェースの第一電源ピンが第一データピンに電気的に接続されるように制御し、前記電源インタフェースの第一接地ピンが第二データピンに電気的に接続されるように制御するステップは、
前記コントローラーは、ハンドシェイク通信が成功した後、前記第二接続切換回路を制御して、前記充電インターフェースの第三データピンを第二電源ピンに接続し、前記充電インターフェースの第四データピンを第二接地ピンに接続することを備える、
ことを特徴とする請求項１６に記載の充電方法。
【請求項１９】
前記電子装置は、充電ケーブルによって前記充電器に接続されると、前記充電器とハンドシェイク通信を行うステップは、
前記電子装置は前記充電器に第一プリセットパルス信号を送信するステップと、
前記充電器は前記第一プリセットパルス信号を受信した後、前記電子装置に第二プリセットパルス信号を送信するステップと、を備え、
その中において、前記電子装置は、前記第二プリセットパルス信号を受信した後、ハンドシェイク通信が成功したことを確認し、前記充電器は、前記第一プリセットパルス信号を受信した後、ハンドシェイク通信が成功したことを確認することを特徴とする請求項１６に記載の充電方法。
【請求項２０】
前記電子装置はバッテリをさらに備え、
前記充電方法は、
前記電子装置のバッテリの状態を獲得し、前記バッテリの状態は温度状態を備えるステップと、
獲得した前記バッテリの状態に基づいて、前記バッテリの温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断するステップと、
前記バッテリの温度が低すぎるか又は高すぎると判断した場合、前記電子装置の電源インターフェースの第一データピンと第一電源ピンとの間の接続を切断し、第二データピンと第一接地ピンとの間の接続を切断するように制御するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の充電方法。
【請求項２１】
前記電子装置は第一充電管理チップ及び第二充電管理チップをさらに備え、
前記充電方法は、
前記バッテリの温度が低すぎたり高すぎたりしないと判断した場合、前記電子装置の第一充電管理チップから出力される電流及び第二充電管理チップから出力される電流を獲得し、且つ第一充電管理チップから出力される電流と第二充電管理チップから出力される電流の合計電流を計算するステップと、
前記合計電流が第二プリセット電流より小さいか否かを判断するステップと、
前記合計電流が第二プリセット電流より小さいと、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップを制御して、前記バッテリを充電することを停止するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の充電方法。
【請求項２２】
前記電子装置の電源インターフェースの第一データピンと第一電源ピンとの間の接続が切断され、第二データピンと第一接地ピンとの間の接続が切断される場合、前記充電方法は、
前記第一充電管理チップから出力される電流を読み取り、前記第一充電管理チップから出力される電流が第三プリセット電流より小さいか否かを判断するステップと、
前記第一充電管理チップから出力される電流が第三プリセット電流より小さい場合、前記バッテリの温度が低すぎるか又は高すぎるか否かを判断するステップと、
前記バッテリの温度が低すぎたり高すぎたりする場合、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップを制御して、前記バッテリを充電することを停止するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の充電方法。
【請求項２３】
前記第一充電管理チップから出力される電流が第三プリセット電流より小さい場合、前記充電方法は、
前記バッテリの温度が低すぎたり高すぎたりする場合、前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップを制御して、その作動を予め設定された時間ほど中断し、それから再び第一充電管理チップ及び第二充電管理チップを制御して作動を快復し、且つ電流を出力してバッテリを充電するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の充電方法。
【請求項２４】
前記充電方法は、
前記第一充電管理チップから出力される電流が第三プリセット電流以上であると、さらに前記第二充電管理チップから出力される電流を獲得し、且つ前記第一充電管理チップ及び前記第二充電管理チップの合計電流を計算するステップと、
前記合計電流が第四プリセット電流より大きいか否かを判断するステップと、
もし合計電流が第四プリセット電流より大きい場合、前記電子装置が前記充電器とハンドシェイク通信を行うように制御し、ハンドシェイク通信が成功した後、前記電子装置の電源インターフェースの第一電源ピンが前記第一データピンに電気的に接続されるように制御し、電源インターフェースの第一接地ピンが前記第二データピンに電子的に接続されるように制御し、前記充電器の充電インターフェースの第二電源ピンが第三データピンに接続されるように制御し、充電インターフェースの第二接地ピンが第四データピンに電子的に接続されるように制御するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の充電方法。
【請求項２５】
前記充電方法は、
前期充電器が電源に接続された後、前記充電器から出力される充電電流を第一閾値に制限するステップと、
前記電子装置が起動された後、第一充電管理チップ及び第二充電管理チップの最大充電電流を第二閾値に設定し、第一電管理チップのカットオフ充電電流を第三閾値に設定し、第二充電管理チップのカットオフ充電電流を第四閾値に設定するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の充電方法。
【請求項２６】
前記第一閾値は前記第二閾値より大きく、前記第二閾値は前記第四閾値より大きく、前記第四閾値は前記第三閾値より大きいことを特徴とする請求項２５に記載の充電方法。
【国際調査報告】
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