[发明专利]利用通用高功率输入源进行快速电池充电的方法及设备

说明书

在所描述的实例中，检测到电压适配器(140)经由USB电缆(130)连接到电子装置(110)。非零预定电流选择性地流出或汲入到第一数据信号导体(DP)及第二数据信号导体(DN)中的一者或从所述一者流出或汲入，同时将非零电压提供到所述第一及第二数据信号导体(DP、DN)中的另一者以配置所述电压适配器(140)以经由第一及第二功率导体(VBUS、GND)以高于标称电压电平的特定电压电平将充电功率提供到所述电子装置(110)。所述电压适配器(140)选择性地将所述充电功率调整到第二特定电压电平及默认电压电平中的一者。所述电压适配器(140)响应于所述电压适配器(140)从所述电子装置(110)断开而自动地将所述充电功率调整到所述默认电压电平。

技术领域

本发明通常涉及电子装置，且特定地说涉及利用通用高功率输入源进行快速电池充电的方法及设备。

背景技术

许多便携式装置(例如膝上型计算机、平板计算机、移动电话及MP3播放器)上找到通用串行总线(USB)端口，且还在桌上型计算机及汽车仪表盘控制台上提供通用串行总线(USB)端口以提供用于装置之间的串行通信的互连。USB标准提供充电能力，通过充电能力，移动电话或其它便携式装置可使用通过USB电缆提供到所述装置的功率来操作。USB系统的此功率特征还有利地允许使用从经连接USB顺应装置提供的功率来对电池供电装置充电。举例来说，专用充电设备在多个USB端口下可用于对各种便携式装置充电，即使充电设备与所述装置之间不需要串行通信。随着便携式装置功能的扩展且随着客户对充电之间的操作时间的预期的增长，已增强装置电池容量，但是此也增加了将电子装置的电池充满电的时间。更快充电可通过增加充电器效率及/或输出功率级而实现。举例来说，切换电源架构(例如同步切换降压转换器)可实现高达95％的高效率，因此增加充电器功率级是减少便携式电子装置的充电时间的主要手段。然而，适当的装置操作要求充电源及充电装置的功率级之间正确匹配。

已开发出专有适配器，其通常提供固定电压电平作为充电源，用于指定便携式装置的快速充电需求。然而，由专有适配器提供的固定电压不一定适用于对某些装置充电。因此，此途径通常需要专有机械及/或电接口来保证只可对目标便携式设备充电，借此妨碍普遍使用。因此，对于快速电池充电，持续存在的问题是如何将高的输入功率提供到装置并同时维持通用充电能力。USB适配器是用于便携式电池供电电子装置(例如智能电话及平板计算机)的最常见通用电源，其中USB电池充电标准允许不同的便携式装置共享相同电源。提供用于在5V的标称电压电平下利用被限于1A的充电电流及后续标准修订(例如USB 3.0及3.1)进行充电的原始USB实施方案提供了较高电平的更快充电，所述较高电平适应高达100W充电。然而，USB充电源或充电适配器及充电装置之间的失配可妨碍适当装置操作及/或妨碍最小化充电时间的能力。USB-PD标准提供通信接口，其中所述装置调制VBUS电力线上的高频信号以允许与USB适配器通信，但是此途径需要滤波器电路来解调控制信号且限制移动电话的利用率及其它成本敏感应用。

发明内容

在所描述的实例中，检测到电压适配器经由USB电缆连接到电子装置。非零预定电流选择性地流出或汲入到第一数据信号导体及第二数据信号导体中的一者或从所述一者流出或汲入，同时将非零电压提供到所述第一及第二数据信号导体中的另一者以配置所述电压适配器以经由第一及第二功率导体将高于标称电压电平的特定电压电平的充电功率提供到所述电子装置。所述电压适配器选择性地将所述充电功率调整到第二特定电压电平及默认电压电平中的一者。所述电压适配器响应于所述电压适配器从所述电子装置断开而自动地将所述充电功率调整到所述默认电压电平。

附图说明

图1是实例USB充电系统的示意图，所述USB充电系统包含使用USB电缆连接到高电压适配器或充电设备的电子装置，其中所述装置包含高电压充电器，所述充电器具有用于通过USB电缆数据信号导体上的信令配置经连接适配器的发射电路。

图2是用于经由USB电缆连接对电子装置充电的方法的流程图。