JP2019135906A - 充電対象機器及び充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充電速度を確保しつつ、充電対象機器の発熱量を低減することができる充電対象機器及び充電方法を提供する。【解決手段】充電対象機器１０は、充電インタフェース１１と、充電インタフェースに接続され、充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧および出力電流を受信し、アダプタの出力電圧および出力電流を直接充電対象機器内の相互に直列接続された複数のバッテリセル１３の両端に付加し、複数のバッテリセルを直接充電する第１充電回路１２と、充電回路３２と、複数のバッテリセルに接続され、複数のバッテリセルの各バッテリセル間の電圧を均等化する均等化回路３３とを含む。充電回路３２は、入力端が複数のバッテリセルのうちいずれか一つのバッテリセルの両端に接続され、バッテリセルの電圧により充電対象機器内の素子へ充電する。【選択図】図４

Description

優先権情報

本出願は、２０１６年１０月１２日付に中国国家知識産権局に提出された出願番号がＰＣＴ／ＣＮ２０１６／１０１９４４であり、発明の名称が「携帯端末」であるＰＣＴ特許出願、及び２０１７年０２月１５日付に中国国家知識産権局に提出された出願番号がＰＣＴ／ＣＮ２０１７／０７３６５３であり、発明の名称が「充電対象機器及び充電方法」であるＰＣＴ特許出願の優先権を主張するものであり、これらの全内容は、参照によって本出願に組み込まれる。

本出願の実施例は、充電技術分野に関し、より具体的に、充電対象機器及び充電方法に関する。

現在、充電対象機器（例えば、スマートフォン）は、ますます消費者の人気ものとなってきているが、充電対象機器の電力消費量が大きく、定期的に充電する必要がある。

充電速度を向上させるために、一種の実行可能な案は、充電対象機器を大きな電流で充電する。充電電流が大きいほど、充電対象機器への充電速度が速くなるが、充電対象機器の発熱問題はより深刻となる。

そのため、如何に充電対象機器の発熱を低減しながら充電速度を確保することが、現在早急に解決すべき課題である。

本発明は、充電速度を確保しつつ、充電対象機器の発熱量を低減することができる充電対象機器及び充電方法を提供することを目的とする。

第１態様は、充電対象機器を提供する。前記充電対象機器は、充電インタフェースと、前記充電インタフェースに接続され、前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧および出力電流を受信し、前記アダプタの出力電圧および出力電流を直接前記充電対象機器内の相互に直列接続された複数のバッテリセルの両端に付加し、前記複数のバッテリセルを直接充電する第１充電回路と、前記複数のバッテリセルに接続され、前記複数のバッテリセルにおける各バッテリセル間の電圧を均等化する均等化回路を含む。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記複数のバッテリセルは、第１バッテリセルと第２バッテリセルとを含み、前記均等化回路は、電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動する。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記均等化回路は、第１回路と第２回路とを含み、前記第１回路は前記第１バッテリセルに接続され、前記第２回路は前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとに接続され、前記第１回路がオンにされた場合に、前記第１回路は、電気的接続により前記第１バッテリセルから出力されたエネルギーを前記第２回路に接続し、前記第２回路は、前記第１回路からのエネルギーにより、第１充電電流を形成し、前記第１充電電流により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電する。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記均等化回路は、第３回路を更に含み、前記第３回路は前記第２バッテリセルに接続され、前記第３回路がオンにされた場合に、前記第３回路は、電気的接続により前記第２バッテリセルから出力されたエネルギーを前記第２回路に接続し、前記第２回路は、前記第３回路からのエネルギーにより第２充電電流を形成し、前記第２充電電流により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電する。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記均等化回路は、第４回路と第５回路とを含み、前記第４回路は前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとに接続され、前記第５回路は前記第１バッテリセルに接続され、前記第４回路と前記第５回路のいずれもがオンにされた場合に、前記第４回路は、電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとから出力されたエネルギーを前記第５回路に接続し、前記第５回路は、前記第４回路からのエネルギーにより第２充電電流を形成し、前記第２充電電流により前記第１バッテリセルを充電する。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記均等化回路は、第６回路を更に含み、前記第６回路は前記第２バッテリセルに接続され、前記第４回路と前記第６回路のいずれもがオンにされた場合に、前記第４回路は、電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとから出力されたエネルギーを前記第６回路に接続し、前記第６回路は、前記第４回路からのエネルギーにより第３充電電流を形成し、前記第３充電電流により前記第２バッテリセルを充電する。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記充電対象機器は、充電回路を更に含み、前記充電回路は、入力端が前記複数のバッテリセルのうちいずれか一つのバッテリセルの両端に接続され、前記バッテリセルの電圧により前記充電対象機器内の素子へ充電する。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記第１充電回路が受信した前記アダプタの出力電流は、脈動直流電流、交流電流又は定直流電流である。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記第１充電回路は、前記充電インタフェースを介して受信した前記アダプタの出力電圧および出力電流は、前記アダプタが定電流モードで出力した出力電圧および出力電流と同一である。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記充電対象機器は、第２充電回路を更に含み、前記第２充電回路は、昇圧回路を含み、前記昇圧回路の両端がそれぞれ前記充電インタフェース及び前記複数のバッテリセルに接続され、前記昇圧回路は、前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧を受信し、前記アダプタの出力電圧を第２電圧に昇圧させ、前記第２電圧を前記複数のバッテリセルの両端に付加し、前記複数のバッテリセルを充電し、ここで、前記第２充電回路が受信した前記アダプタの出力電圧は、前記複数のバッテリセルの総電圧より小さく、前記第２電圧は、前記複数のバッテリセルの総電圧より大きい。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記第２充電回路が受信した前記アダプタの出力電圧は５Ｖである。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記アダプタは、第１充電モードと第２充電モードとをサポートし、前記アダプタの前記第２充電モードでの充電対象機器への充電速度は、前記アダプタの前記第１充電モードでの前記充電対象機器への充電速度より速く、前記第１充電モードで、前記アダプタは前記第２充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電し、前記第２充電モードで、前記アダプタは前記第１充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電する。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記充電インタフェースは、データケーブルを含み、前記充電対象機器は、制御ユニットを更に含み、前記制御ユニットは、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御する。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることを含む。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることは、前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにするか否かを問い合わせる第１コマンドを受信することと、前記制御ユニットが、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示する前記第１コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信することと、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにすることに同意した場合に、前記制御ユニットが、前記第１充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電するように前記アダプタを制御することと、を含む。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定することを含む。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定することは、前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記アダプタの出力電圧と前記充電対象機器の複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか否かを問い合わせる第２コマンドを受信することと、前記制御ユニットが、前記アダプタの出力電圧と前記複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか、高めであるか、又は低めであることを示す前記第２コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信することと、を含む。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することを含む。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することは、前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を問い合わせる第３コマンドを受信することと、前記制御ユニットが、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を指示する前記第３コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第２充電モードでの前記第２アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することと、を含む。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記第２アダプタの出力を制御するプロセスは、前記第２充電モードで充電するプロセスにおいて、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整することを含む。

第１態様を参照すると、第１態様のいくつかの実現形態において、前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整することは、前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を問い合わせる第４コマンドを受信することと、前記制御ユニットが、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を指示する前記第４コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが前記複数のバッテリセルの現在の総電圧に基づいて、前記アダプタの出力電流を調整することと、を含む。

第２態様は、充電対象機器を充電する充電方法を提供する。前記充電対象機器は、充電インタフェースを含み、前記方法は、前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧および出力電流を受信するステップと、前記アダプタの出力電圧および出力電流を直接前記充電対象機器内の相互に直列接続された複数のバッテリセルの両端に付加し、前記複数のバッテリセルを直接充電するステップと、前記複数のバッテリセルにおける各バッテリセル間の電圧を均等化するステップと、を含む。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記複数のバッテリセルは、第１バッテリセルと第２バッテリセルとを含み、前記複数のバッテリセルの各バッテリセル間の電圧を均等化するステップは、電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップを含む。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップは、第１回路を介して電気的接続により前記第１バッテリセルから出力されたエネルギーを第２回路に接続し、第２回路が接続されたエネルギーにより第１充電電流を形成し、前記第１充電電流により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電するステップを含む。前記第１回路は前記第１バッテリセルに接続され、前記第２回路は前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとに接続される。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップは、第３回路を介して電気的接続により前記第２バッテリセルのエネルギーを前記第２回路に接続し、前記第２回路が前記第３回路からのエネルギーにより第２充電電流を形成し、前記第２充電電流により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電するステップを更に含む。前記第３回路は前記第２バッテリセルに接続される。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップは、第４回路を介して電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルから出力されたエネルギーを第５回路に接続し、前記第５回路が前記第４回路からのエネルギーにより第２充電電流を形成し、前記第２充電電流により前記第１バッテリセルを充電するステップを含む。前記第４回路は前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとに接続され、前記第５回路は前記第１バッテリセルに接続される。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記第４回路を介して電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとから出力されたエネルギーを第６回路に接続し、前記第６回路が前記第４回路からのエネルギーにより第３充電電流を形成し、前記第３充電電流により前記第２バッテリセルを充電し、前記第６回路は前記第２バッテリセルに接続される。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記方法は、前記複数のバッテリセルのうち一つのバッテリセルの電圧により前記充電対象機器内の素子へ充電するステップを更に含み、前記バッテリセルは、前記複数のバッテリセルのうちいずれか一つである。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記方法は、前記アダプタの出力電圧を第２電圧に昇圧させるステップと、前記第２電圧を前記複数のバッテリセルの両端に付加し、前記複数のバッテリセルを充電するステップを更に含み、前記第２電圧は、前記複数のバッテリセルの総電圧より大きい。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記アダプタは、第１充電モードと第２充電モードとをサポートし、前記アダプタの前記第２充電モードでの充電対象機器への充電速度は、前記アダプタの前記第１充電モードでの前記充電対象機器への充電速度より速い。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記充電インタフェースは、データケーブルを含み、前記方法は、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップを更に含む。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップを含む。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップは、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにするか否かを問い合わせる第１コマンドを受信するステップと、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示する前記第１コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信するステップと、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにすることに同意した場合に、前記第１充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電するように前記アダプタを制御するステップと、を含む。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力プロセスを制御するステップは、前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定するステップを含む。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定するステップは、前記アダプタから送信された、前記アダプタの出力電圧と前記充電対象機器の複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか否かを問い合わせる第２コマンドを受信するステップと、前記アダプタの出力電圧と前記複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか、高めであるか、又は低めであることを示す前記第２コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信するステップと、を含む。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力プロセスを制御するステップは、前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定するステップを含む。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定するステップは、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を問い合わせる第３コマンドを受信するステップと、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を指示する前記第３コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第２充電モードでの前記第２アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定するステップと、を含む。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記第２アダプタの出力プロセスを制御するステップは、前記第２充電モードで充電するプロセスにおいて、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整するステップを含む。

第２態様を参照すると、第２態様のいくつかの実現形態において、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整するステップは、前記アダプタから送信された、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を問い合わせる第４コマンドを受信するステップと、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を指示する前記第４コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが前記複数のバッテリセルの現在の総電圧に基づいて、前記アダプタの出力電流を調整するステップと、を含む。

本出願は、まず第１充電回路を介して複数のバッテリセルを直接充電し、直接充電方式の充電対象機器内部のバッテリセルの構成を改造し、相互に直列接続された複数のバッテリセルを導入する。単一バッテリセル方式と比べて、同等の充電速度に達するには、複数のバッテリセルが必要とする充電電流は、単一のバッテリセルが必要とする充電電流の１/Ｎ（Ｎは、充電対象機器内の相互に直列接続されたバッテリセルの数）である。言い換えると、本出願では、単一バッテリセル方式と比べて、同等の充電速度を確保するための充電電流の大きさを大幅に低減することができるため、充電対象機器の充電プロセスでの発熱量が減少する。

本発明の一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明のもう一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の実施例による脈動直流電流の波形概略図である。 本発明の更なる一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による充電対象機器の概略構成図である。 本発明の実施例による急速な充電プロセスのフローチャートである。 本発明の実施例による充電方法の概略フローチャートである。 本発明の実施例による均等化回路の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による均等化回路の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による均等化回路の概略構成図である。 本発明の更なる一実施例による均等化回路の概略構成図である。 本発明の実施例による均等化回路の概略回路図である。 本発明の更なる一実施例による均等化回路の概略回路図である。

本発明の実施例が提供する充電対象機器及び充電方法を説明する前に、関連技術における充電対象機器を充電するアダプタを説明する。即ち、以下、「関連アダプタ」と称する。

関連アダプタが低電圧モードで作動する場合、その出力電圧は、基本的に、５Ｖ、９Ｖ、１２Ｖ又は２０Ｖ等、一定に維持される。

関連アダプタからの出力電圧が電池両端に直接付加されることに適さないため、充電対象機器内のバッテリの所望の充電電圧及び/又は充電電流を取得するためには、まず、充電対象機器内の変換回路によって変換する必要がある。前記充電電流は、直流電流でも良い。

変換回路は、バッテリの所望の充電電圧及び/又は充電電流の要求を満たすように、関連アダプタの出力電圧を変換するように構成される。

一例として、前記変換回路は、例えば、充電対象機器における充電集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＩＣ）などの充電管理モジュールであっても良い。電池の充電プロセスにおいて、変換回路は、電池の充電電圧及び/又は充電電流を管理するように構成されても良い。前記変換回路は、バッテリの充電電圧及び/又は充電電流を管理するために、電圧フィードバック機能と電流フィードバック機能とのうち少なくとも一つを有しても良い。

例えば、バッテリの充電プロセスは、トリクル充電段階、定電流充電段階、定電圧充電段階のうち少なくとも一つを含んでも良い。トリクル充電段階では、変換回路は、電流フィードバックループを利用することにより、トリクル充電段階でバッテリに流れ込む電流の大きさがバッテリの所望の充電電流の大きさ（例えば、第１充電電流）を満たすことができる。定電流充電段階では、変換回路は、電流フィードバックループを利用することにより、電流充電段階でバッテリに流れ込む電流の大きさがバッテリの所望の充電電流の大きさ（例えば、第２充電電流であり、前記第２充電電流は、第１充電電流より大きくても良い）を満たすことができる。定電圧充電段階では、変換回路は、電圧フィードバックループを利用することにより、定電圧充電段階でバッテリの両端に付加される電圧の大きさがバッテリの所望の充電電圧の大きさを満たすことができる。

一例として、関連アダプタの出力電圧がバッテリの所望の充電電圧より大きい場合に、変換回路は、関連アダプタの出力電圧を降圧変換処理して、降圧変換後に取得された充電電圧がバッテリの所望の充電電圧のニーズを満たす。もう一例として、関連アダプタの出力電圧がバッテリの所望の充電電圧より小さい場合に、変換回路は、関連アダプタの出力電圧を昇圧変換処理して、昇圧変換後に取得された充電電圧がバッテリの所望の充電電圧のニーズを満たす。

一例として、関連アダプタが５Ｖの定電圧を出力する場合、例えば、関連アダプタが単一のバッテリセルを充電する場合に（リチウム電池のバッテリセルを例として、単一のバッテリセルの充電終止電圧は、一般的に４．２Ｖである）、変換回路（例えば、Ｂｕｃｋ降圧回路）は、関連アダプタの出力電圧を降圧変換処理して、降圧後に取得された充電電圧が単一のバッテリセルの所望の充電電圧のニーズを満たす。

一例として、関連アダプタが５Ｖの定電圧出力する場合、例えば、関連アダプタが相互に直列接続された複数（２つ又は２つ以上）のバッテリセル（リチウム電池のバッテリセルを例として、単一のバッテリセルの充電終止電圧は、一般的に４．２Ｖである）を充電する場合に、変換回路（例えば、Ｂｏｏｓｔ昇圧回路）は、関連アダプタの出力電圧を昇圧変換処理して、昇圧後に取得された充電電圧が複数のバッテリセルの所望の充電電圧のニーズを満たす。

変換回路は、回路変換効率が低下することにより制限され、一部の電気エネルギーは熱という形で損失し、前記熱は、充電対象機器の内部に蓄積される。充電対象機器の設計空間や放熱空間が小さい（例えば、ユーザが使用する携帯端末の物理的なサイズは、ますます薄くなり、同時に携帯端末の性能を向上させるために、携帯端末内に大量の電子素子が密集配置されている）ため、変換回路の設計難度が上がるだけではなく、充電対象機器内に蓄積する熱を適時放出させることが困難となり、これによって、充電対象機器の異常が起こる。

例えば、変換回路に蓄積された熱が変換回路付近の電子素子に熱干渉を与えて、電子素子の作動異常を引き起こすおそれがある。または、変換回路に蓄積された熱が変換回路及びその近傍の電子素子の使用寿命を縮めるおそれがある。また、例えば、変換回路に蓄積された熱がバッテリに熱干渉を与えてバッテリの充放電異常を招くおそれがある。また例えば、変換回路に蓄積された熱によって充電対象機器の温度上昇を招き、ユーザの充電時の使用体験に影響を与えるおそれがある。また例えば、変換回路に蓄積された熱によって変換回路自体の短絡を招き、関連アダプタの出力電圧が直接バッテリの両端に付加されて、バッテリが過電圧されるおそれがある。長時間の過電圧での充電は、安全上のリスクがあり、例えば、バッテリの爆発を起こすおそれがある。

本発明の実施例が提供するアダプタは、バッテリの状態情報を取得することができる。バッテリの状態情報は、少なくともバッテリの現在の電力情報及び/又は電圧情報を含む。前記アダプタは、取得したバッテリの状態情報に基づいて、アダプタ自体から出力された電圧を調整して、バッテリの所望の充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満たす。アダプタの調整後の出力電圧は、直接バッテリの両端に付加してバッテリを充電することができる（以下、「直接充電」という）。前記アダプタの出力電圧は、電圧値が安定である電圧又はリップル波形の電圧とすることができる。

前記アダプタは、バッテリの充電電圧及び/又は充電電流の閉ループフィードバック制御を実現するために、電圧フィードバック機能及び/又は電流フィードバック機能を有することができる。

いくつかの実施例において、前記アダプタが取得されたバッテリの状態情報に基づいてその自体の出力電圧を調整することは、バッテリの所望の充電電圧及び/又は充電電流を満足するために、前記アダプタがバッテリの状態情報をリアルタイムに取得し、リアルタイムに取得されたバッテリの状態情報に基づいてアダプタ自体の出力電圧を調整することができることを指しても良い。

いくつかの実施例において、前記アダプタがリアルタイムに取得したバッテリの状態情報に基づいてその自体の出力電圧を調整することは、バッテリの所望の充電電圧及び/又は充電電流のニーズを満足するために、充電プロセスにおいて、バッテリの充電電圧が絶えずに上昇するにつれて、アダプタが、バッテリの充電プロセスにおける異なる時刻の状態情報を取得し、バッテリの充電プロセスにおける異なる時刻の状態情報に基づいてアダプタ自体の出力電圧をリアルタイムに調整し、アダプタの調整後の出力電圧を直接バッテリの両端に付加してバッテリを充電することを指しても良い。

例えば、バッテリの充電プロセスは、トリクル充電段階、定電流充電段階、定電圧充電段階のうち少なくとも一つを含む。トリクル充電段階では、バッテリの所望の充電電流のニーズを満足するために、アダプタはトリクル充電段階で第１充電電流を出力してバッテリを充電することができる（第１充電電流は、定直流電又はリップル波形の電流であっても良い）。定電流充電段階では、アダプタは、電流フィードバックループを利用して、定電流充電段階でアダプタから出力されたバッテリに流れ込む電流がバッテリの所望の充電電流のニーズを満足することを可能にする（例えば、第２充電電流であり、第２充電電流は、定直流電又はリップル波形の電流であっても良い、第２充電電流は、第１充電電流より大きくても良く、第２充電電流がリップル波形の電流であることを例として、前記第２充電電流が第１充電電流より大きいこととは、定電流充電段階でのリップル波形の電流ピークがトリクル充電段階でのリップル波形の電流ピークより大きいことを指してもよく、定電流充電段階の定電流とは、リップル波形の電流ピーク又は平均値が実質的に一定のままであることを指しても良い）。定電圧充電段階では、アダプタは、電圧フィードバックループを利用して、定電圧充電段階でアダプタから充電対象機器に出力された電圧（即ち、リップル波形の電圧）を一定に維持することができる。

例えば、本発明の実施例に言及されるアダプタは、主に充電対象機器内のバッテリの定電流充電段階を制御するように構成されても良い。他の実施例において、充電対象機器内のバッテリのトリクル充電段階及び定電圧充電段階での制御機能も本発明の実施例に言及されるアダプタと充電対象機器内の別途の充電チップとにより調整されても良い。定電流充電段階と比べて、バッテリは、トリクル充電段階及び定電圧充電段階で受信した充電電力が小さく、充電対象機器内部の充電チップの変換損失と熱蓄積とは許容される。なお、本発明の実施例に言及される定電流充電段階又は定電流モードとは、アダプタの出力電流を制御する充電段階又は充電モードを指しても良く、アダプタの出力電流が完全に一定に維持されることを要求するわけではない。アダプタの出力電流がリップル波形の電流であることを例として、定電流とは、アダプタから出力されたリップル波形の電流ピーク又は平均値がほぼ変わらないこと、又は一つの時間帯にほぼ変わらないことを指しても良い。例えば、実際には、定電流充電段階アダプタは、通常、多段階式定電流の方式で充電する。

多段式定電流充電（Ｍｕｌｔｉ−ｓｔａｇｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ）は、Ｍ個の定電流段階（Ｍは、２以上の整数である）を有しても良い。多段式定電流充電は、所定の充電電流で第一段階の充電を開始し、前記多段式定電流充電のＭ個の定電流段階は、第一段階から第（Ｍ-１）段階まで順次に実行される。定電流段階における前回の定電流段階から次の定電流段階に移行された後、リップル波形の電流ピーク又は平均値を小さくすることができる。バッテリ電圧が充電終了電圧の閾値に達した時に、定電流段階における前の定電流段階は次の定電流段階に移行される。隣り合う２つの定電流段階間の電流変換プロセスは、逐次変化しても良いし、段階式に飛躍的に変化しても良い。

更に、本発明の実施例における充電対象機器は、例えば、端末又は通信端末でも良い。前記端末又は通信端末は、有線（例えば、公衆交換電話網（ｐｕｂｌｉｃ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ, ＰＳＴＮ）、デジタル加入者回線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ，ＤＳＬ）、デジタルケーブル、直接ケーブル接続及び/又は他のデータ接続/ネットワーク） を介して接続されること及び/又は（例えば、セルラーネットワーク、無線ローカルエリアネットワーク（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ，ＷＬＡＮ）、ハンドヘルドデジタルビデオ放送（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ ｈａｎｄｈｅｌｄ，ＤＶＢ−Ｈ）ネットワークのようなデジタルテレビネットワーク、衛星ネットワーク、振幅変調周波数変調（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＡＭ−ＦＭ）放送送信器、及び/又はもう一つの通信端末の）無線インタフェースを介して通信信号を送信・受信する装置を含むが、これに限定されない。無線インタフェースを介して通信するように設置される通信端末は、「無線通信端末」、「無線端末」及び/又は「携帯端末」と称されても良い。携帯端末の例は、衛星又はセルラー電話と、セルラー無線電話とデータ処理、ファックス及びデータ通信能力を組み合わせるパーソナル移動通信システム（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ＰＣＳ）端末と、無線電話、ポケベル、インターネット/イントラネットアクセス、Weｂブラウザ、ノートブック、カレンダー及び/又はグローバル・ポジショニング・システム（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ＧＰＳ）受信器を含むパーソナルデジタルアシスタント（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ，ＰＤＡ）と、ラップトップ及び/又はバーム受信器又は無線電話トランシーバーを含む他の電子装置と、を含むが、これらに限定されない。

また、本発明の実施例において、アダプタの出力リップル波形の電圧が直接充電対象機器のバッテリの両端に付加してバッテリを充電する場合に、充電電流は、リップル波、例えば、脈動直流電流波の形で表されても良い。なお、充電電流は、間欠的にバッテリを充電することができる。前記充電電流の周期は、入力交流電流の周波数（例えば、交流グリッドの周波数）に従って変化することができる。例えば、充電電流の周期に対応する周波数は、グリッドの周波数の整数倍又は逆数倍である。また、充電電流がバッテリを間欠的に充電する場合に、前記充電電流に対応する電流波形は、グリッドと同期する一又はパルス群により構成されてもよい。

一例として、バッテリは、充電プロセスにおいて（例えば、トリクル充電段階、定電流充電段階、低電圧充電段階のうち少なくとも一つ）、アダプタから出力された脈動直流電流（方向不変、振幅の大きさが経時変化する）、交流電流（方向と振幅との大きさがいずれも経時変化する）、又は定直流電（即ち、方向と振幅の大きさがいずれも経時変化する）を受信することができる。

従来技術において、充電対象機器内は通常、単一のバッテリセルのみを含むので、比較的大きな充電電流で前記単一のバッテリセルを充電すると、充電対象機器の発熱現象が深刻となる。充電対象機器への充電速度を確保しつつ、充電対象機器の充電プロセスでの発熱現象を緩和するため、本発明の実施例では、充電対象機器内のバッテリセルの構成を改造し、相互に直列接続された複数のバッテリセルを導入し、前記複数のバッテリセルを直接充電することとした。以下に、図１を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。

図１は本発明の一実施例による充電対象機器の概略構成図である。図１の充電対象機器１０は、充電インタフェース１１と第１充電回路１２とを含む。第１充電回路１２は充電インタフェース１１に接続される。第１充電回路１２は充電インタフェース１１を介してアダプタの出力電圧および出力電流を受信し、アダプタの出力電圧および出力電流を直接充電対象機器内の相互に直列接続された複数のバッテリセル１３の両端に付加し、複数のバッテリセル１３を直接充電する。

変換回路による発熱課題を解決し、電気エネルギーの損失を低減するために、本発明の実施例は、第１充電回路１２を介して、直接充電の方式で複数のバッテリセル１３を充電する。

直接充電方式は、充電対象機器の発熱量をある程度で低減することができる。しかしながら、アダプタの出力電流が大きすぎる、例えば、アダプタの出力電流が５Ａ〜１０Ａの範囲に達する場合に、充電対象機器の発熱現象は深刻となり、安全上のリスクがある。充電速度を確保しつつ、充電対象機器の発熱現象を更に緩和するために、本発明の実施例は、充電対象機器内部のバッテリセルの構成を更に改造し、相互に直列接続された複数のバッテリセルを導入することとした。単一バッテリセル方式と比べ、複数のバッテリセルが同等の充電速度に達するために必要な充電電流は、単一のバッテリセルに必要な充電電流の１/Ｎ（Ｎは、充電対象機器内の相互に直列接続されたバッテリセルの数）である。言い換えると、本発明の実施例は、同等の充電速度を確保しつつ、充電電流の大きさを大幅に低減することができるため、充電対象機器の充電プロセスでの発熱量が更に減少する。

例えば、３０００ｍＡｈの単一のバッテリセルの場合、３Ｃの充電倍率を達成するためには、９Ａの充電電流が必要である。同等の充電速度に達し、充電対象機器の充電プロセスでの発熱量を低減するためには、２つの１５００ｍＡＨのバッテリセルを直列して３０００ｍＡｈの単一のバッテリセルを交換しても良い。このようにすることで、４．５Ａの充電電流のみで３Ｃの充電倍率に達することができ、９Ａの充電電流と比べて、４．５Ａの充電電流による発熱量は、明らかに低くなる。

なお、第１充電回路１２が直接充電方式で複数のバッテリセル１３を充電するため、第１充電回路１２が受信するアダプタの出力電圧は、複数のバッテリセル１３の総電圧より大きくする必要がある。一般的には、単一のバッテリセルの作動電圧は３．０Ｖ〜４．３５Ｖである。二つの直列接続されたバッテリセルを例として、アダプタの出力電圧を、１０Ｖ以上としても良い。

なお、本発明の実施例は、充電インタフェース１１の種類は特に限定されず、例えば、ユニバーサル・シリアル・バス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ、ＵＳＢ）インタフェースであっても良い。ＵＳＢインタフェースは、標準ＵＳＢインタフェースであっても良いし、ｍｉｃｒｏ ＵＳＢインタフェースであっても良いし、更にＴｙｐｅ−Ｃインタフェースであっても良い。第１充電回路１２は、ＵＳＢインタフェースの電源線を介して複数のバッテリセル１３を充電しても良い。ＵＳＢインタフェースの電源線は、ＵＳＢインタフェースのＶＢｕｓ線及び/又はアース線であっても良い。

本発明の実施例の複数のバッテリセル１３は、同一又は同様の規格またはパラメータを有するバッテリセルであっても良い。同一又は同様の規格及びパラメータのバッテリセルは、一律に管理しやすく、同一又は同様の規格及びパラメータのバッテリセルを選択することで、複数のバッテリセル１３の全体的な性能及び使用寿命を向上させることができる。

なお、相互に直列接続された複数のバッテリセル１３は、アダプタの出力電圧を分圧することができる。
現在、充電対象機器（又は充電対象機器内の素子、又は充電対象機器内のチップ）は、一般に、単一のバッテリセルによって充電される。本発明の実施例は、相互に直列接続された複数のバッテリセルを導入する。複数のバッテリセルの総電圧が高いので、直接充電対象機器（又は充電対象機器内の素子、又は充電対象機器内のチップ）へ充電することには適していない。この課題を解決するために、実行可能な実現形態は、充電対象機器（又は充電対象機器内の素子、又は充電対象機器内のチップ）の作動電圧を調整することにより、複数のバッテリセルの充電をサポートすることを可能にする。しかしながら、この実現形態は、充電対象機器を大きく変更する必要があり、コストが高くなる。以下に、図２及び図３を参照して、複数バッテリセル方式でどのように充電するのかという課題を解決するために、本発明の実施例による実現形態を詳細に説明する。

好ましくは、いくつかの実施例において、図２に示すように、充電対象機器１０は、降圧回路２１と充電回路２２とを更に含んでも良い。降圧回路２１の入力端が複数のバッテリセル１３の両端に接続される。降圧回路２１は、複数のバッテリセル１３の総電圧を第１電圧Ｖ１に変換する。ただし、ａ≦Ｖ１≦ｂである。ここで、ａは、充電対象機器１０（又は充電対象機器１０内の素子、又は充電対象機器１０内のチップ）の最小作動電圧を表す。ｂは、充電対象機器１０（又は充電対象機器１０内の素子、又は充電対象機器１０内のチップ）の最大作動電圧を表す。充電回路２２は降圧回路２１の出力端に接続される。充電回路２２は、第１電圧により充電対象機器１０へ充電する。

本発明の実施例は、図１に示す実施例に基づいて、降圧回路２１を導入し、充電対象機器が作動状態である場合に、複数のバッテリセル１３の総電圧は、まず降圧回路２１によって降圧され、第１電圧が取得される。第１電圧値は、充電対象機器１０の最小作動電圧値と最大作動電圧値との間にあるので、直接充電対象機器へ充電することができ、複数バッテリセル方式で充電する方法の課題を解決することができる。

なお、複数のバッテリセル１３の総電圧は、複数のバッテリセル１３の電力の変化に伴って変化する。そのため、上記における複数のバッテリセル１３の総電圧とは、複数のバッテリセル１３の現在の総電圧を指しても良い。例えば、単一のバッテリセルの作動電圧は、３．０Ｖ〜４．３５Ｖの範囲にあっても良い。仮に複数のバッテリセルが２つのバッテリセルを含み、２つのバッテリセルの現在電圧が何れも３．５Ｖであると、上記における複数のバッテリセル１３の総電圧は、７Ｖとなる。

単一のバッテリセルの作動電圧の値範囲が３．０Ｖ〜４．３５Ｖを例とすると、ａ=３．０Ｖ、ｂ=４．３５Ｖである。充電対象機器内の素子の充電電圧が正常であることを保証するために、降圧回路２１は、複数のバッテリセル１３の総電圧を３．０Ｖ〜４．３５Ｖの範囲におけるいずれかの値まで降圧することができる。降圧回路２１の実現形態は、複数の種類を有しても良い。例えば、Ｂｕｃｋ回路、チャージポンプ等の回路形式で降圧を実現することができる。

なお、回路の簡略化のために、降圧回路２１は、チャージポンプであっても良い。チャージポンプにより直接複数のバッテリセル１３の総電圧を現在の総電圧の１/Ｎまで降圧することができる。だだし、Ｎは、前記複数のバッテリセル１３に含まれるバッテリセルの数を表す。伝統的なＢｕｃｋ回路は、スイッチングトランジスタ及びインダクタンス等の素子を含む。インダクタンスの電力損失が比較的大きいため、Ｂｕｃｋ回路で降圧すると、電力損失が多くなる。Ｂｕｃｋ回路と比べて、チャージポンプは、主にスイッチングトランジスタ及びコンデンサーで降圧する。コンデンサーは、基本的に別途なエネルギーを消費しないため、チャージポンプを採用することにより、降圧プロセスによる電力損失を低減することができる。具体的には、チャージポンプ内部のスイッチングトランジスタは、コンデンサーによる充電と放電とをある程度制御し、入力電圧を一定の因子で低減させ（本発明の実施例が選択する因子は１/Ｎ）、必要な電圧を取得する。

好ましくは、他のいくつかの実施例において、図３に示すように、充電対象機器１０は、充電回路３２を更に含んでも良い。充電回路３２の入力端が複数のバッテリセル１３のうちいずれか一つのバッテリセルの両端に接続される。充電回路３２は、バッテリセル１３の電圧により充電対象機器１０内の素子へ充電する。

なお、降圧回路によって降圧処理された後の電圧は、リップルが存在するため、充電対象機器の充電品質に影響を与えるおそれがある。本発明の実施例は、直接複数のバッテリセル１３の一部バッテリセルの両端から充電電圧を出力し、充電対象機器内の素子へ充電する。バッテリセルの出力電圧が安定しているので、本発明の実施例は、複数バッテリセル方式で充電する方法が有する課題を解決すると同時に、充電対象機器の充電品質を維持することができる。

更に、図３の実施例に基づいて、図４に示すように、充電対象機器１０は、均等化回路３３を更に含んでも良い。均等化回路３３は複数のバッテリセル１３に接続されている。均等化回路３３は、複数のバッテリセル１３の各バッテリセル間の電圧を均等化するように構成される。

図３に示す充電方式を採用した後、充電対象機器内の素子へ充電するバッテリセル（以下に、マスターバッテリセルと称し、他のバッテリセルは、スレーブバッテリセルと称する）は、電力を消費し続けるので、マスターバッテリセルとスレーブバッテリセルとの間の電圧は不均等となる（又は電圧不一致という）。複数のバッテリセル１３間の電圧の不均等は、複数のバッテリセル１３の全体性能を低下させ、複数のバッテリセル１３の使用寿命に影響を与える。また、複数のバッテリセル１３間の電圧の不均等は、複数のバッテリセル１３を一律に管理することが困難になる。そのため、本発明の実施例は、均等化回路３３を導入することにより、複数のバッテリセル１３の各バッテリセル間の電圧を均等化し、複数のバッテリセル１３の全体性能を向上させ、複数のバッテリセル１３を一律管理しやすくする。

均等化回路３３は、多くの方法で実現される。例えば、バッテリセル両端に付加を接続し、スレーブバッテリセルの電力を消費することにより、スレーブバッテリセルとマスターバッテリセルとの電力を一致させ、マスターバッテリセルとスレーブバッテリセルとの電圧を一致させることとしても良い。又は、マスターバッテリセルとスレーブバッテリセルとの電圧が一致するまで、スレーブバッテリセルを使用してマスターバッテリセルを充電しても良い。

一例として、複数のバッテリセル１３は、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とを含んでも良い。均等化回路３３は、電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動することである。

本発明の実施例において、均等化回路は、電気的接続により各バッテリセル間の電圧を均等化することにより、複数のバッテリセル１３の全体性能を向上させ、複数のバッテリセル１３を管理しやすくする。

好ましくは、第１バッテリセル１３１は、スレーブバッテリセルであっても良く、第２バッテリセル１３２は、マスターバッテリセルであっても良い。第１バッテリセル１３１は、均等化回路３３を介して第２バッテリセル１３２に電力を移動することができる。

好ましくは、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とは、それぞれ単一のバッテリセルであっても良いし、それぞれ少なくとも２つのバッテリセルであっても良い。本発明の実施例は、これらに限定されない。

好ましくは、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とがそれぞれ一つのバッテリセルを含む場合、第１バッテリセル１３１は、複数のバッテリセル１３のうちいずれか一つのバッテリセルであっても良く、第２バッテリセル１３２は、複数のバッテリセル１３における第１バッテリセル１３１を除いた任意の一つのバッテリセルであっても良い。

一例として、図１１に示すように、均等化回路３３は、第１回路４１と第２回路４２とを含んでも良い。前記第１回路４１は前記第１バッテリセル１３１に接続され、前記第２回路４２は前記第１バッテリセル１３１と前記第２バッテリセル１３２とに接続され、前記第１回路４１がオンにされた場合に、前記第１回路４１は、電気的接続により第１バッテリセル１３１から出力されたエネルギーを前記第２回路４２に接続し、前記第２回路４２は、前記第１回路４１からのエネルギーにより第１充電電流を形成し、前記第１充電電流により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電する。

本発明の実施例において、均等化回路３３における第１回路４１は第１バッテリセル１３１から出力されたエネルギーを第２回路４２に接続し、第２回路４２は第１回路４１からのエネルギーにより第１充電電流を形成し、第１充電電流により第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とを充電する。第１回路がオンにされた場合に、均等化回路３３は、第１バッテリセル１３１から取得したエネルギーを第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とに移動するため、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２との間で電力移動を実現する。

好ましくは、図１２に示すように、前記均等化回路３３は、第３回路４３を更に含んでも良い。前記第３回路４３は前記第２バッテリセル１３２に接続され、前記第３回路４３がオンにされた場合に、前記第３回路４３は、電気的接続により前記第２バッテリセル１３２から出力されたエネルギーを前記第２回路４２に接続し、前記第２回路４２は、前記第３回路４３からのエネルギーにより第２充電電流を形成し、前記第２充電電流により前記第１バッテリセル１３１と前記第２バッテリセル１３２とを充電する。

本発明の実施例において、第３回路４３がオンにされた場合に、均等化回路３３は、さらに第２バッテリセル１３２から取得したエネルギーを第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とに移動することができるため、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２との間で電力移動を実現する。

好ましくは、図１２の例において、第１バッテリセル１３１の電圧が第２バッテリセル１３２の電圧より大きい場合に、第１回路４１をオンにして第２回路４２をオンにし、第３回路４３をオフにすることにより、第１バッテリセル１３１のエネルギーを第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とに移動させることができる。第２バッテリセル１３２の電圧が第１バッテリセル１３１の電圧より大きい場合、第１回路４１をオフにし、第２回路４２をオンにして第３回路４３をオンにすることにより、第２バッテリセル１３２のエネルギーを第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とに移動し、各バッテリセル間の電圧の均等化を実現することができる。

図１３には、本発明のさらなる一実施例の均等化回路の概略構成図が示される。図１３に示すように、前記均等化回路３３は、第４回路４４と第５回路４５とを含む。前記第４回路４４は前記第１バッテリセル１３１と前記第２バッテリセル１３２とに接続され、前記第５回路４５は前記第１バッテリセル１３１に接続される。前記第４回路４４と前記第５回路４５とが何れもオンにされた場合に、前記第４回路４４は、電気的接続により前記第１バッテリセル１３１と前記第２バッテリセル１３２とから出力されたエネルギーを前記第５回路４５に接続し、前記第５回路４５は、前記第４回路４４からのエネルギーにより第２充電電流を形成し、前記第２充電電流により前記第１バッテリセル１３１を充電する。

本発明の実施例において、均等化回路３３における第４回路４４は、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とから出力されたエネルギーを第５回路４５に接続し、第５回路４５は、第４回路４４からのエネルギーにより第２充電電流を形成し、第２充電電流により第１バッテリセル１３１を充電する。第４回路４４がオンにされた場合に、均等化回路３３は第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とから取得したエネルギーを第１バッテリセル１３１に移動し、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２との間の電力移動を実現する。

好ましくは、図１４に示すように、前記均等化回路３３は、第６回路４６を更に含む。前記第６回路４６は前記第２バッテリセル１３２に接続され、前記第４回路４４と前記第６回路４６とが何れもオンにされた場合に、前記第４回路４４は、電気的接続により前記第１バッテリセル１３１と前記第２バッテリセル１３２とから出力されたエネルギーを前記第６回路４６に接続し、前記第６回路４６は、前記第４回路４４からのエネルギーにより第３充電電流を形成し、前記第３充電電流により前記第２バッテリセル１３２を充電する。

本発明の実施例において、第６回路４６がオンにされた場合に、均等化回路３３は、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２から取得したエネルギーを第２バッテリセル１３２に移動することができるため、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２の間の電力移動を実現する。

好ましくは、図１４の例において、第２バッテリセル１３２の電圧が第１バッテリセル１３１の電圧より大きい場合に、第４回路４４と第５回路４５とをオンにし、第６回路４６をオフにすることにより、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とのエネルギーを第１バッテリセル１３１に移動することができる。第１バッテリセル１３１の電圧が第２バッテリセル１３２の電圧より大きい場合に第５回路４５をオフにし、第４回路４４と第６回路４６とをオンにすることにより、第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とのエネルギーを第２バッテリセル１３２に移動し、各バッテリセル間の電圧の均等化を実現することができる。

図１５には、本発明の実施例の均等化回路の回路概略図が示される。図１５に示すように、第１回路４１は、第１インダクタンスＭ１とスイッチングトランジスタＱ１とを含んでも良い。第２回路４２は、第２インダクタンスＭ２と整流ダイオードとを含んでも良い。第３回路４３は、第３インダクタンスＭ３とスイッチングトランジスタＱ３とを含んでも良い。第１インダクタンスＭ１と第２インダクタンスＭ２とが相互に接続され、第２インダクタンスＭ２と第３インダクタンスＭ３とが相互に接続される。

なお、図１５の例において、スイッチングトランジスタＱ１又はスイッチングトランジスタＱ２は、パルス電流を生成することができる。

例えば、スイッチングトランジスタＱ１が作動し、スイッチングトランジスタＱ２がオフにされる場合、均等化回路３３は、電気的接続により第１バッテリセル１３１の電力を第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とに移動することができる。

同様に、スイッチングトランジスタＱ２が作動し、スイッチングトランジスタＱ１がオフにされる場合、均等化回路３３は、電気的接続により第２バッテリセル１３２の電力を第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２とに移動することができる。

図１６には、本発明の更なる一実施例の均等化回路の回路概略図が示される。図１６に示すように、第４回路４４は、第４インダクタンスＭ４とスイッチングトランジスタＱ４とを含んでも良い。第５回路４５は、第５インダクタンスＭ５とスイッチングトランジスタＱ５とを含んでも良い。第６回路は、第６インダクタンスＭ６とスイッチングトランジスタＱ６とを含んでも良い。第４インダクタンスＭ４と第５インダクタンスＭ５とが相互に接続され、第４インダクタンスＭ４と第６インダクタンスＭ６とが相互に接続される。

なお、図１６の例において、スイッチングトランジスタＱ４はパルス電流を生成するように構成される。スイッチングトランジスタＱ５とスイッチングトランジスタＱ６とは、それぞれに第５回路４５と第６回路４６とのオン／オフを制御するように構成される。

例えば、スイッチングトランジスタＱ４が作動し、スイッチングトランジスタＱ５がオン、スイッチングトランジスタＱ６がオフにされた場合、均等化回路３３は、電気的接続により第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２との電力を第１バッテリセル１３１に移動する。

同様に、スイッチングトランジスタＱ４が作動し、スイッチングトランジスタＱ５がオフにされ、スイッチングトランジスタＱ６がオンにされた場合、均等化回路３３は、電気的接続により第１バッテリセル１３１と第２バッテリセル１３２との電力を第２バッテリセル１３２に移動する。

アダプタの出力電力が大きくなると、アダプタが充電対象機器内のバッテリセルを充電する際に、リチウム沈殿現象が発生しやすくなり、バッテリセルの使用寿命が低下する。

バッテリセルの信頼性と安全性を向上させるために、いくつかの実施例においては、アダプタから出力された脈動直流電流（又は一方向脈動出力電流と称し、又はリップル波形の電流と称し、又は脈動直流電流と称する）を制御することができる。第１充電回路１２は直接充電方式で複数のバッテリセル１３を充電するため、アダプタから出力された脈動直流電流は直接複数のバッテリセル１３の両端に付加することができる。図５に示すように、脈動直流電流の大きさは周期的に変化する。定直流電流と比べ、脈動直流電流は、バッテリセルのリチウム沈殿現象を低減し、バッテリセルの使用寿命を向上させることができる。また、定直流電と比べ、脈動直流電流は、充電インタフェースの接触点のアーク放電の確率と強度を減少させることができ、充電インタフェースの寿命を向上させることができる。

アダプタの出力電流を脈動直流電流として設定する手段は複数種類がある。例えば、アダプタの１次フィルター回路と２次フィルター回路とを除去して取得したアダプタの出力電流は、脈動直流電流である。

好ましくは、いくつかの実施例において、第１充電回路１２が受信したアダプタの出力電流は、交流電流（例えば、アダプタにおける１次フィルター回路と、２次整流回路と、２次フィルター回路を除去して取得したアダプタの出力電流は、交流電流である）であっても良い。交流電流も同様にリチウム電池セルのリチウムの沈殿現象を低減することができ、バッテリセルの使用寿命を向上させることができる。

好ましくは、いくつかの実施例において、第１充電回路１２は、充電インタフェース１１を介して受信したアダプタの出力電圧および出力電流とは、アダプタの定電流モード（定電流充電モード又は定電流充電段階）で出力された電圧と電流とであっても良い。

好ましくは、いくつかの実施例において、図６に示すように、複数のバッテリセル１３は、一つのバッテリ５１にパッケージすることができる。更に、前記バッテリ５１は、バッテリ保護板５２を含んでも良い。バッテリ保護板５２により過電圧や過電流保護、電力バランス管理、電力管理等の機能を実現することができる。

好ましくは、いくつかの実施例において、複数のバッテリセル１３は、複数のバッテリにパッケージされても良い。

好ましくは、いくつかの実施例において、図７に示すように、充電対象機器１０は、第２充電回路６１を更に含んでも良い。第２充電回路６１は、昇圧回路６２を含んでも良い。昇圧回路６２の両端が、それぞれ充電インタフェース１１と複数のバッテリセル１３とに接続される。昇圧回路６２は、充電インタフェース１１を介してアダプタの出力電圧を受信し、アダプタの出力電圧を第２電圧に昇圧し、第２電圧を複数のバッテリセル１３の両端に付加し、複数のバッテリセル１３を充電することができる。第２充電回路６１が受信したアダプタの出力電圧は複数のバッテリセル１３の総電圧より小さく、第２電圧は複数のバッテリセル１３の総電圧より大きい。

上記のように、第１充電回路１２は複数のバッテリセル１３に直接充電する。この充電方式では、アダプタの出力電圧が複数のバッテリセル１３の総電圧より大きいことが要求される。例えば、２つのバッテリセルの直列接続方式の場合、各バッテリセルの現在の電圧が４Ｖであれば、第１充電回路１２で前記２つのバッテリセルを充電する場合には、アダプタの出力電圧が少なくとも８Ｖより大きい必要がある。しかしながら、従来のアダプタ（上記のようなアダプタ）の出力電圧は一般的に５Ｖであり、第１充電回路１２を介して複数のバッテリセル１３を充電することができない。従来のアダプタと互換性を有するために、本発明の実施例で第２充電回路６１を導入する。前記第２充電回路６１は、昇圧回路６２を含み、昇圧回路６２が、アダプタの出力電圧を複数のバッテリセル１３の総電圧より大きくなるように第２電圧に向上させることができるため、従来のアダプタが相互に直列接続された複数のバッテリセル１３を充電することができないという課題が解決された。

本発明の実施例は、第２充電回路６１が受信したアダプタの出力電圧の電圧値は特に限定されず、アダプタの出力電圧が複数のバッテリセル１３の総電圧より低い場合には、第２充電回路６１を介して昇圧した後に、前記複数のバッテリセル１３を充電することができる。

本発明の実施例は、昇圧回路の形式を特に限定しない。例えば、Ｂｏｏｓｔ昇圧回路を採用してもよいし、チャージポンプ昇圧を採用しても良い。あるいは、いくつかの実施例では、第２充電回路６１は、充電インタフェースとバッテリセルとの間に変換回路（例えば充電ＩＣ）が設置された、従来の充電回路設計方式を採用しても良い。前記変換回路は、アダプタの充電プロセスに対して低電圧、定電流の制御を行い、必要に応じてアダプタの出力電圧を調整し、例えば、昇圧又は降圧する。本発明の実施例は、前記変換回路の昇圧機能を利用して、アダプタの出力電圧を複数のバッテリセル１３の総電圧より高い第２電圧まで昇圧させることができる。なお、第１充電回路１２と第２充電回路６１との間の切り替えは、スイッチ又は制御ユニットによりおこなうことができる。例えば、充電対象機器内部に制御ユニットが設置され、前記制御ユニットが必要に応じて（例えば、アダプタのタイプ）第１充電回路１２と第２充電回路６１との間で柔軟に切り替えることができる。

好ましくは、いくつかの実施例において、アダプタは、第１充電モードと第２充電モードとをサポートし、アダプタの第２充電モードでの充電対象機器への充電速度は、アダプタの第１充電モードでの充電対象機器への充電速度より速い。

更に、いくつかの実施例において、アダプタは、第１充電モードで、第２充電回路６１を介して複数のバッテリセル１３を充電する。アダプタは、第２充電モードで、第１充電回路１２を介して複数のバッテリセル１３を充電する。言い換えると、第１充電モードで作動するアダプタと比べて、第２充電モードで作動するアダプタが同一容量のバッテリを完全に充電するのに必要な時間が更に短くなる。

第１充電モードを通常充電モードとし、第２充電モードを急速充電モードとしてもよい。前記通常充電モードとは、アダプタが比較的小さい電流値（通常に２．５Ａより小さい）を出力するか、又は比較的小さい電力（通常に１５Wより小さい）で充電対象機器のバッテリを充電することを指す。通常充電モードで一つの大容量バッテリ（例えば、３０００ｍＡｈ容量のバッテリ）を完全に充電するには、通常数時間がかかるが、急速充電モードでは、アダプタは比較的に大きな電流（通常、２．５Ａより大きい、例えば、４．５Ａ、５Ａ又は更に高い）を出力し、又は比較的大きな電力（通常に１５W以上）で充電対象機器のバッテリを充電することができる。通常充電モードと比べて、急速充電モードでのアダプタの充電速度がより速くなり、同じ容量のバッテリを完全に充電するに必要な時間は明らかに短くなる。

更に、図８に示すように、充電インタフェース１１は、データケーブルを含んでも良い。充電対象機器１０は、制御ユニット７１を更に含み、制御ユニット７１は、データケーブルを介してアダプタと双方向通信して、制御第２充電モードでのアダプタの出力を制御することができる。例えば、充電インタフェースはＵＳＢインタフェースであり、データケーブルは、ＵＳＢインタフェースのＤ＋線及び/又はＤ−線であっても良い。

本発明の実施例は、アダプタの制御ユニット７１と充電対象機器との間の通信内容、及び制御ユニット７１がアダプタの第２充電モードでの出力を制御する方式は、特に限定されず、例えば、制御ユニット７１は、アダプタと通信して、充電対象機器の複数のバッテリセル１３の現在の総電圧又は現在の総電力を対話し、複数のバッテリセル１３の現在の総電圧又は現在の総電力に基づいてアダプタの出力電圧又は出力電流を調整することができる。以下、具体的な実施例を参照して、制御ユニット７１とアダプタとの間の通信内容、及び制御ユニット７１が第２充電モードでのアダプタの出力を制御する方式を詳細に説明する。

本発明の実施例の上記説明は、アダプタと充電対象機器（又は充電対象機器における制御ユニット７１）とのマスター及びスレーブを特に限定しない。言い換えると、アダプタと充電対象機器とのうちいずれかはマスター設備として双方向通信のセッションを開始し、他方はスレーブ設備としてマスター設備が開始する通信に対して第１応答を行う。実行可能な実施形態として、通信プロセスにおいて、アダプタ側と充電対象機器と側のアースに対するレベルの大きさを比較することにより、マスター及びスレーブ設備のアイデンティティを確認することができる。

本発明の実施例は、アダプタと充電対象機器との間での双方向通信の具体的な実現形態を限定するものではない。即ち、アダプタと充電対象機器とのうちいずれかはマスター設備として通信セッションを開始し、相応的に他方はスレーブ設備としてマスター設備が開始する通信セッションに対して第１応答を行い、同時にマスター設備側は、前記スレーブ設備の第１応答に対して第２応答を行うことができた場合に、マスター及びスレーブ設備側の間に一回の充電モードのネゴシエーションプロセスが完了されたと判定しても良い。一種の実行可能な実施形態として、マスター及びスレーブ設備側の間に複数回の充電モードのネゴシエーションが完了された後、マスター及びスレーブ設備側の間の充電操作を実行することにより、ネゴシエーション後の充電プロセスが安全で信頼できるものであることを保証することができる。

マスター設備側が前記スレーブ設備側の通信セッションに対する第１応答に応じて第２応答を行う方式として、マスター設備側が前記スレーブ設備側の通信セッションに対する第１応答を受信し、受信した前記スレーブ設備の第１応答に応じて対応的な第２応答を行う。例として、マスター設備側が前記所定時間内でスレーブ設備側の通信セッションに対する第１応答を受信し、受信した前記スレーブ設備の第１応答に応じ対応的な第２応答を行うことは、具体的に、マスター設備側とスレーブ設備側とが一回の充電モードに関するネゴシエーションを完了し、マスター設備側とスレーブ設備側との間でのネゴシエーションの結果に基づいて第１充電モード又は第２充電モードに従って充電操作を実行する。即ち、アダプタは、ネゴシエーション結果に基づいて第１充電モード又は第２充電モードで作動して充電対象機器を充電する。

マスター設備が前記スレーブ設備側の通信セッションに対する第１応答に応じて第２応答を行う方式として、更に、マスター設備側が所定時間内に、前記スレーブ設備側の通信セッションに対する第１応答を受信していない場合でも、マスター設備側も前記スレーブ設備の第１応答に対して、対応的な第２応答を行うこととしても良い。例えば、マスター設備側が所定時間内に前記スレーブ設備側の通信セッションに対する第１応答を受信していない場合でも、マスター設備側も前記スレーブ設備側の第１応答に対して、対応的な第２応答を行う。具体的には、マスター設備側とスレーブ設備側とが一回の充電モードに関するネゴシエーションを完了し、マスター設備側とスレーブ設備側との間で第１充電モードに従って充電操作を実行する。即ち、アダプタは、第１充電モードで作動して充電対象機器を充電する。

好ましくは、いくつかの実施例において、充電対象機器は、マスター設備として通信セッションを開始し、アダプタはスレーブ設備として、マスター設備が開始した通信セッションに対して、第１応答を行った後に、充電対象機器がアダプタの第１応答に対して、対応的な第２応答を行う必要がない場合であってもアダプタと充電対象機器との間で一回の充電モードに関するネゴシエーションのプロセスを完了したと判定しても良い。アダプタは、ネゴシエーションの結果に基づいて第１充電モード又は第２充電モードで充電対象機器を充電することができる。

好ましくは、いくつかの実施例では、制御ユニット７１がデータケーブルを介してアダプタと双方向通信し、第２充電モードでアダプタの出力を制御するプロセスは、制御ユニット７１がアダプタとが双方向通信して、アダプタと充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることを含む。

好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット７１がアダプタと双方向通信してアダプタと充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることは、制御ユニット７１が、アダプタから送信された、充電対象機器が第２充電モードをオンにするか否かを問い合わせる第１コマンドを受信することと、制御ユニット７１が、充電対象機器が第２充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示する第１コマンドの応答コマンドをアダプタに送信することと、充電対象機器が第２充電モードをオンにすることに同意した場合に、制御ユニット７１が第１充電回路１２を介して複数のバッテリセルを充電するようにアダプタを制御することと、を含む。

好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット７１がデータケーブルを介してアダプタと双方向通信して第２充電モードでのアダプタの出力を制御するプロセスは、制御ユニット７１がアダプタと双方向通信して、第２充電モードでのアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電圧を決定することを含む。

好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット７１がアダプタと双方向通信して、第２充電モードでのアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電圧を決定することは、制御ユニット７１が、アダプタから送信された、アダプタの出力電圧と充電対象機器の複数のバッテリセル１３の現在の総電圧とが一致しているか否かを問い合わせる第２コマンドを受信することと、制御ユニット７１が、アダプタの出力電圧と複数のバッテリセルの現在総電圧とが一致しているか、高めであるか、又は低めであることを示す第２コマンドの応答コマンドをアダプタに送信することと、を含む。あるいは、第２コマンドが、アダプタの現在の出力電圧を第２充電モードでのアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電圧とするのが適切であるか否かを問い合わせ、第２コマンドの応答コマンドが、現在のアダプタの出力電圧が一致しているか、高めであるか、又は低めであることを示す。アダプタの現在の出力電圧と複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか、又はアダプタの現在の出力電圧が第２充電モードでのアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電圧として適切であることとは、アダプタの現在の出力電圧は、複数のバッテリセルの現在の総電圧よりやや高く、アダプタの出力電圧と複数のバッテリセルの現在の総電圧の間との差の値が所定範囲にある（通常に数百ｍｖのレベルである）ことを指す。

好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット７１がデータケーブルを介してアダプタと双方向通信して 、第２充電モードでのアダプタの出力を制御するプロセスは、制御ユニット７１がアダプタと双方向通信して、第２充電モードでのアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定することを含んでも良い。

好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット７１がアダプタと双方向通信して、第２充電モードでのアダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定することは、制御ユニット７１が、前記アダプタから送信された、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を問い合わせる第３コマンドを受信することと、制御ユニット７１が、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を指示する第３コマンドの応答コマンドをアダプタに送信し、アダプタが充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、第２充電モードでの第２アダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定することと、を含んでも良い。なお、制御ユニット７１が充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、第２充電モードでの第２アダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定する手段は複数種類がある。例えば、第２アダプタは、充電対象機器のサポートする最大充電電流を第２充電モードでの第２アダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流として決定することができるし、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流及び自体の電流出力能力等の要因を総合的に考慮して、第２充電モードでの第２アダプタから出力された充電対象機器を充電する充電電流を決定することもできる。

好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット７１がデータケーブルを介してアダプタと双方向通信して、第２充電モードでの第２アダプタの出力を制御するプロセスは、第２充電モードで充電するプロセスが、制御ユニット７１がアダプタと双方向通信して、アダプタの出力電流を調整することを含んでも良い。

好ましくは、いくつかの実施例において、制御ユニット７１がアダプタと双方向通信してアダプタの出力電流を調整することは、制御ユニット７１が、アダプタから送信された、複数のバッテリセルの現在の総電圧を問い合わせる第４コマンドを受信することと、制御ユニット７１が、複数のバッテリセルの現在の総電圧を指示する第４コマンドの応答コマンドをアダプタに送信し、アダプタが複数のバッテリセルの現在の総電圧に基づいてアダプタの出力電流を調整することと、を含んでも良い。

好ましくは、一実施例として、制御ユニット７１は、更に、アダプタからの第５コマンドを受信することとしてもよい。第５コマンドは、充電インタフェース１１の接触不良を示す。

以下には、図９を参照して、アダプタと充電対象機器（具体的には、充電対象機器における制御ユニットにより実行することができる）との間の通信プロセスを更に詳しく説明する。なお、図９の例では、本発明の実施例を例示された具体的な数値又は場面に限定するものではなく、当業者が本発明の実施例を理解するための補助となるものに過ぎない。図９の例に基づいて、様々な修正や変更を行うことができることは、当業者にとって明らかである。このような修正や変更は、本発明の実施例の範囲内に属するものである。

図９に示すように、アダプタと充電対象機器との間の通信プロセス（又は急速プロセスの通信プロセス）は、以下の五つの段階を含む。

段階１
充電対象機器が電源提供装置に接続された後に、充電対象機器がデータケーブルＤ＋、Ｄ−を介して電源供給装置のタイプを検出することができる。電源供給装置がアダプタであると検出された場合に、充電対象機器が受信する電流は、所定の電流閾値Ｉ２（例えば、１Ａであっても良い）より大きくても良い。アダプタが所定持続時間（例えば、連続的なＴ１時間であっても良い）内でのアダプタの出力電流がＩ２より大きいことを検出した場合に、アダプタは、充電対象機器が電源供給装置のタイプの識別を完了したと判定しても良い。次に、アダプタが充電対象機器との間のネゴシエーションのプロセスを開始し、充電対象機器にコマンド１（上記第１コマンドに対応する）を送信して、アダプタが第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意するか否かを充電対象機器に問い合わせる。

アダプタが充電対象機器からのコマンド１の応答コマンドを受信し、コマンド１の応答コマンドが、充電対象機器が、アダプタが第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意しないことを示す場合には、アダプタは、再度、アダプタの出力電流を検出する。アダプタの出力電流が所定の持続時間内（例えば、連続的なＴ１時間であっても良い）で依然としてＩ２以上である場合には、アダプタは、再度、充電対象機器にコマンド１を送信して、アダプタが第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意するか否かを充電対象機器に問い合わせる。充電対象機器は、アダプタが第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意するか、又はアダプタの出力電流がもはやＩ２以上であるとの条件を満たさなくなるまで、アダプタは段階１の上記ステップを繰り返す。

充電対象機器が、アダプタが第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意した後、通信プロセスは段階２に移行する。

段階２
アダプタの出力電圧は、複数のグレードを含む。アダプタは、充電対象機器にコマンド２（上記第２コマンドに対応する）を送信して、アダプタの出力電圧（現在の出力電圧）と充電対象機器のバッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）とが一致しているか否かを問い合わせる。

充電対象機器は、アダプタにコマンド２の応答コマンドを送信して、アダプタの出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）とが一致しているか、高めであるか、又は低めであることを示す。コマンド２の応答コマンドが、アダプタの出力電圧が高めであるか、又は低めであることを示した場合、アダプタは、アダプタの出力電圧を１グレード調整することができ、再度、充電対象機器にコマンド２を送信して、アダプタの出力電圧とバッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）とが一致しているか否かを再度、問い合わせる。充電対象機器がアダプタの出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）とが一致していることを判定して段階３に移行するまで段階２の上記ステップを繰り返す。

段階３
アダプタは、充電対象機器にコマンド３（上記第３コマンドに対応する）を送信して、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を問い合わせる。充電対象機器はアダプタにコマンド３の応答コマンドを送信して、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を示し、段階４に移行する。

段階４
アダプタは、充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、第２充電モードでのアダプタに出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定する。その後、段階５、即ち、定電流充電段階に移行する。

段階５
定電流充電段階に移行した後、アダプタは一定時間ごとに充電対象機器にコマンド４（上記第４コマンドに対応する）を送信して、充電対象機器のバッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）を問い合わせることができる。充電対象機器はアダプタにコマンド４の応答コマンドを送信し、バッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）をフィードバックすることができる。アダプタは、バッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）に基づいて、充電インタフェースの接触が良好であるか否か、及びアダプタの出力電流を低減する必要があるか否かを判断することができる。アダプタが、充電インタフェースの接触が不良であると判断した場合、充電対象機器にコマンド５（上記第５コマンドに対応する）を送信することで、アダプタは第２充電モードを終了し、次いで、リセットして再度、段階１に移行することができる。

好ましくは、いくつかの実施例において、段階１では、充電対象機器がコマンド１の応答コマンドを送信する時、コマンド１の応答コマンドにおいて前記充電対象機器の経路インピーダンスのデータ（又は情報）を移動することができる。充電対象機器の経路インピーダンスのデータは、段階５で充電インタフェースの接触が良好であるか否かの判断に用いることができる。

好ましくは、一部の実施例において、段階２では、充電対象機器が、アダプタが第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意した時から、アダプタがアダプタの出力電圧を適切な充電電圧に調整した時点までにかかる時間を一定範囲に制御することができる。前記時間が所定範囲を超えた場合、アダプタ又は充電対象機器は、通信プロセスが異常であると判定し、リセットして再度、段階１に移行することができる。

好ましくは、一部の実施例において、段階２では、アダプタの出力電圧が充電対象機器バッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）よりΔＶ（ΔＶを、２００〜５００ｍＶとしても良い）高い場合に、充電対象機器はアダプタにコマンド２の応答コマンドを送信して、アダプタの出力電圧と充電対象機器のバッテリの電圧（複数のバッテリセルの総電圧）とが一致していることを示すことができる。

好ましくは、一部の実施例において、段階４では、アダプタの出力電流の調整速度を一定範囲に制御することができる。このようにすることで、調整速度が速すぎることによる充電プロセスの異常の発生を避けることができる。

好ましくは、一部の実施例において、段階５では、アダプタの出力電流の変化幅を、５%以内に制御することができる。

好ましくは、一部の実施例において、段階５では、アダプタは充電回路の経路インピーダンスをリアルタイムにモニタリングすることができる。具体的には、アダプタは、アダプタの出力電圧、出力電流及充電対象機器によってフィードバックされたバッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）に基づいて、充電回路の経路インピーダンスをモニタリングすることができる。「充電回路の経路インピーダンス」＞「充電対象機器の経路インピーダンス＋充電ケーブルの抵抗」の場合、充電インタフェースの接触が不良であると判定することができ、アダプタは第２充電モードでの充電対象機器の充電を停止することができる。

好ましくは、一部の実施例では、アダプタが、第２充電モードでの充電対象機器の充電を開始した後、アダプタと充電対象機器との間の通信時間間隔を、一定範囲に制御することができるため、通信間隔が短すぎることによる通信プロセスの異常の発生を避けることができる。

好ましくは、一部の実施例において、充電プロセスの停止（又はアダプタの第２充電モードで充電対象機器を充電するプロセスの停止）は、回復可能の停止と回復不可能の停止とに分けることができる。

例えば、充電対象機器のバッテリ（複数のバッテリセル）が満充電されたか、又は充電インタフェースの接触が不良であることが検出された場合に、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度、段階１に移行する。その後、充電対象機器が、アダプタが第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意せず、通信プロセスが段階２に移行しない。この場合の充電プロセスの停止は、回復不可能の停止と見なすことができる。

また、例えば、アダプタと充電対象機器との間に通信異常が現れた場合に、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度、段階１に移行する。段階１の要求が満足された後、充電プロセスを回復させるために、充電対象機器は、アダプタが第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意する。この場合の充電プロセスの停止は、回復可能の停止と見なすことができる。

また、例えば、充電対象機器が、バッテリ（複数のバッテリセル）に異常が現れたことを検出した場合に充電プロセスが停止され、リセットされて再度、段階１に移行する。その後、充電対象機器が、アダプタが第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意しない。バッテリ（複数のバッテリセル）が正常に回復し、段階１の要求を満たした後、充電対象機器がアダプタにより第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意する。この場合の急速な充電プロセスの停止は、回復可能の停止と見なすことができる。

以上に、図９に示された通信ステップ又は操作は、例示的なものである。例えば、段階１において、充電対象機器がアダプタに接続された後、充電対象機器とアダプタの間とのハンドシェーク通信が、充電対象機器によって開始されても良い。即ち、充電対象機器はコマンド１を送信して、第２充電モードをオンにするか否かをアダプタに問い合わせる。充電対象機器が、アダプタの応答コマンドを受信した場合に、アダプタは、第２充電モードで充電対象機器のバッテリ（複数のバッテリセル）の充電開始し、前記アダプタの応答コマンドが、アダプタが、第２充電モードで充電対象機器を充電することに同意することを示す。

また、例えば、段階５の後に、低電圧充電段階を更に含んでも良い。具体的には、段階５では、充電対象機器は、アダプタにバッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）をフィードバックすることができる。バッテリの現在の電圧（複数のバッテリセルの現在の総電圧）が定電圧充電電圧閾値に達した場合に、充電段階は定電流充電段階から定電圧充電段階に移行する。定電圧充電段階において、充電電流が徐々に減少し、電流がある閾値まで低下すると、充電対象機器のバッテリ（複数のバッテリセル）が既に満充電されたことを表し、充電プロセスの全体を停止する。

以上、図１〜図９を参照して、本発明の装置の実施例を詳しく説明した。以下には、図１０を参照して、本発明の実施例の方法の実施例を詳しく説明する。なお、方法側の説明と装置側の説明とが相互に対応しているので、説明を簡潔にするために、重複する説明は適宜省略する。

図１０は、本発明の実施例による充電方法の概略フローチャートである。図１０の充電方法は、充電対象機器の充電に使用することができる。前記充電対象機器は、充電インタフェースを含む。図１０の方法は、
前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧および出力電流を受信するステップ９１０と、
前記アダプタの出力電圧および出力電流を直接前記充電対象機器内の相互に直列接続された複数のバッテリセルの両端に付加し、前記複数のバッテリセルを直接充電するステップ９２０と、を含む。

好ましくは、一部の実施例において、図１０の方法は、前記複数のバッテリセルのうち一つのバッテリセルの電圧により前記充電対象機器内の素子へ充電するステップをさらに含んでも良い。前記バッテリセルは、前記複数のバッテリセルのうちいずれか一つである。

好ましくは、一部の実施例において、図１０の方法は、前記複数のバッテリセルの各バッテリセル間の電圧を均等化するステップをさらに含んでも良い。

好ましくは、一部の実施例において、図１０の方法は、さらに以下のステップを含んでも良い。前記複数のバッテリセルは、第１バッテリセルと第２バッテリセルとを含み、前記複数のバッテリセルにおける各バッテリセル間の電圧を均等化するステップは、電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電力移動するステップを含む。

好ましくは、一部の実施例において、図１０の方法は、以下のステップを更に含んでも良い。電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップは、第１回路を介して電気的接続により前記第１バッテリセルから出力されたエネルギーを第２回路に接続し、第２回路を介して移動されたエネルギーにより第１充電電流を形成し、前記第１充電電流により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電するステップを含む。前記第１回路は前記第１バッテリセルに接続され、前記第２回路は前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルに接続される。

好ましくは、一部の実施例において、図１０の方法は、以下のステップを更に含んでも良い。電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップは、第３回路を介して電気的接続により前記第２バッテリセルから出力されたエネルギーを前記第２回路に移動し、前記第２回路を介して前記第３回路から接続されてきたエネルギーにより第２充電電流を形成し、前記第２充電電流により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電するステップを更に含む。

好ましくは、一部の実施例において、図１０の方法は、以下のステップを更に含んでも良い。電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップは、第４回路を介して電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとから出力されたエネルギーを第５回路に接続し、前記第５回路を介して前記第４回路から接続されてきたエネルギーにより第２充電電流を形成し、前記第２充電電流により前記第１バッテリセルを充電するステップを更に含む。前記第４回路は前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとに接続され、前記第５回路波前記第１バッテリセルに接続される。

好ましくは、一部の実施例において、図１０の方法は、前記第４回路を介して電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとから出力されたエネルギーを第６回路に接続し、前記第６回路を介して前記第４回路から接続されてきたエネルギーにより第３充電電流を形成し、前記第３充電電流により前記第２バッテリセルを充電するステップを更に含む。

好ましくは、一部の実施例において、図１０の方法は、前記アダプタの出力電圧を第２電圧に昇圧するステップと、前記第２電圧を前記複数のバッテリセルの両端に付加することにより、前記複数のバッテリセルを充電するステップとを更に含んでもよい。前記第２電圧は、前記複数のバッテリセルの総電圧より大きい。

好ましくは、一部の実施例において、前記アダプタが第１充電モードと第２充電モードとをサポートする。前記アダプタの前記第２充電モードでの充電対象機器への充電速度は、前記アダプタの前記第１充電モードでの前記充電対象機器への充電速度より速い。

好ましくは、一部の実施例において、前記充電インタフェースは、データケーブルを含む。図１０の方法は、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップを更に含んでも良い。

好ましくは、一部の実施例において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップを含んでも良い。

好ましくは、一部の実施例において、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタと前記充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションするステップは、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにするか否かを問い合わせる第１コマンドを受信するステップと、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示する前記第１コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信するステップと、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにすることに同意した場合に、前記第１充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電するように前記アダプタを制御するステップと、を含んでも良い。

好ましくは、一部の実施例において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定するステップを含んでも良い。

好ましくは、一部の実施例において、前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電圧を決定するステップは、前記アダプタから送信された、前記アダプタの出力電圧と前記充電対象機器の複数のバッテリセルの現在総電圧とが一致しているか否かを問い合わせる第２コマンドを受信するステップと、前記アダプタの出力電圧と前記複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致している、高めである又は低めであることを指示する前記第２コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信するステップと、を含んでも良い。

好ましくは、一部の実施例において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定するステップを含んでも良い。

好ましくは、一部の実施例において、前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定するステップは、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を問い合わせる第３コマンドを受信するステップと、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を指示する前記第３コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタは、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第２充電モードでの前記第２アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定するステップと、を含んでも良い。

好ましくは、一部の実施例において、前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記第２アダプタの出力を制御するステップは、前記第２充電モードで充電するプロセスにおいて、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整するステップを含んでも良い。

好ましくは、一部の実施例において、前記アダプタと双方向通信して、前記アダプタの出力電流を調整するステップは、前記アダプタから送信された、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を問い合わせる第４コマンドを受信するステップと、前記複数のバッテリセルの現在総電圧を指示する前記第４コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧に基づいて、前記アダプタの出力電流を調整するステップと、を含んでも良い。

当業者であれば、本発明に開示されている実施例に説明される各例に合わせたユニット及アルゴリズムステップは、電子ハードウェア、又はコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの結合によって実現することが理解されよう。これらの機能がハードウェアに実装されるか、またはソフトウェア方式によって実行されるのかは技術的ソリューションの特定のアプリケーション及び設計上の制約条件により異なる。当業者は、各特定の用途ごとに、説明される機能を異なる方法で実現することができるが、このような実現は、本発明の範囲を超えて考慮されるべきではない。

上記システム、装置および、ユニットの具体的な作動プロセスは、説明の簡便のため、前記方法の実施例における対応するプロセスを参照することができることは、当業者にとっては明らかであるので、ここでは詳細に説明しない。

なお、本発明が提供する一部の実施例において開示されているシステム、装置、方法は、他の方式で実現することができる。例えば、上記装置の実施例は、単に例示的なものであり、例えば、前記ユニットの区分は、論理的な機能の分割であり、実際に実施する際に、他の分割方式を有していてもよい。例えば、複数のユニット又はコンポーネントは、結合することもできるし、他のシステムに集成することもでき、一部の特徴を無視することもでき、又は実行しないこともできる。一方、図示又は論議された結合又は直接結合又は通信接続は、一部のインタフェースを介して、装置又はユニットの間接結合又は通信接続であっても良く、電気的、機械的又は他の形式の結合であっても良い。

分離部品として説明された前記ユニットは、物理的に分離しても良いし、物理的に分離していなくても良い。ユニットとして示された部品は、物理的なユニットであっても良いし、物理的なユニットでなくても良い。即ち、一つの場所にあっても良いし、又は複数のネットワークユニットに分散配置されても良い。本実施例の方式の目的を実現するために、必要に応じて、そのうちの一部又は全部のユニットを選択することができる。

また、本発明の各実施例における各機能ユニットは、一つの処理ユニットに集約されても良いし、各ユニットが別々に物理的に存在しても良いし、２つ又は２つ以上のユニットが一つのユニットに集約されても良い。

前記機能が、ソフトウェア機能のユニットの形式で実現され、独立する製品として販売又は利用される場合に、一つのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されても良い。このような理解に基づいて、本発明の方式は、本質的に又は従来の技術に対する貢献の部分又は前記方式の一部は、ソフトウェア製品の形として示すことができる。前記コンピュータソフトウェア製品は、一つの記憶媒体に記憶され、一台のコンピュータ設備（個人コンピュータ、サーバ、又はネットワーク設備等）に本発明の各実施例の前記方法の全部又は一部ステップを実行させるいくつかのコマンドを含む。前述記憶媒体は、ＵＳＢメモリ、ポータブルハードディスク、読み取り専用メモリ（Ｒｅａｄ-Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、磁気ディスク又はCD等のプログラムコードを記憶できる各種の媒体を含む。

Claims (23)

1. 充電対象機器であって、前記充電対象機器は、
   充電インタフェースと、
   相互に直列接続された複数のバッテリセルと、
   前記充電インタフェースに接続され、前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧および出力電流を受信し、前記アダプタの出力電圧および出力電流を前記充電対象機器内の相互に直列接続された前記複数のバッテリセルの両端に付加し、前記複数のバッテリセルを充電する第１充電回路と、
   充電回路と、
   前記複数のバッテリセルに接続され、前記複数のバッテリセルの各バッテリセル間の電圧を均等化する均等化回路と、を含み、
   前記充電回路の入力端が前記複数のバッテリセルのうちいずれか一つのバッテリセルの両端に接続され、前記充電回路は、前記バッテリセルの電圧により前記充電対象機器内の素子へ充電することを特徴とする充電対象機器。
2. 第２充電回路を含み、
   前記第２充電回路は、第２電圧を前記複数のバッテリセルの両端に付加し、前記複数のバッテリセルを充電し、
   前記第２充電回路が受信した前記アダプタの出力電圧は、前記複数のバッテリセルの総電圧より小さく、前記第２電圧は、前記複数のバッテリセルの総電圧より大きく、
   前記アダプタは第１充電モードと第２充電モードとをサポートし、前記アダプタの前記第２充電モードでの充電対象機器への充電速度は、前記アダプタの前記第１充電モードでの前記充電対象機器への充電速度より速く、
   前記第１充電モードでは、前記アダプタは、前記第２充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電し、
   前記第２充電モードでは、前記アダプタは、前記第１充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電することを特徴とする請求項１に記載の充電対象機器。
3. 前記複数のバッテリセルは、第１バッテリセルと第２バッテリセルとを含み、前記均等化回路は電気的に接続され、前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動し、
   前記均等化回路は、前記第１バッテリセルに接続された第１回路と、前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとに接続された第２回路と、を含み、
   前記第１回路がオンにされた場合に、前記第１回路は、前記第１バッテリセルから出力されたエネルギーを、電気的接続により前記第２回路に接続し、
   前記第２回路は前記第１回路からのエネルギーに基づいて第１充電電流を形成し、前記第１充電電流に基づいて前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電することを特徴とする請求項２に記載の充電対象機器。
4. 前記均等化回路は、第３回路を更に含み、
   前記第３回路は前記第２バッテリセルに接続され、前記第３回路がオンにされた場合に、前記第３回路は、前記第２バッテリセルから出力されたエネルギーを、電気的接続により前記第２回路に接続し、
   前記第２回路は、前記第３回路からのエネルギーに基づいて第２充電電流を形成し、前記第２充電電流に基づいて前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電することを特徴とする請求項３に記載の充電対象機器。
5. 前記均等化回路は、第４回路と第５回路とを含み、前記第４回路は前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとに接続され、前記第５回路は前記第１バッテリセルに接続され、
   前記第４回路と前記第５回路のいずれもがオンにされた場合に、前記第４回路は、前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとから出力されたエネルギーを、電気的接続により前記第５回路に接続し、
   前記第５回路は、前記第４回路からのエネルギーに基づいて第２充電電流を形成し、前記第２充電電流に基づいて前記第１バッテリセルを充電することを特徴とする請求項３に記載の充電対象機器。
6. 前記均等化回路は、第６回路を更に含み、前記第６回路は前記第２バッテリセルに接続され、
   前記第４回路と前記第６回路とが何れもがオンにされた場合に、前記第４回路は、前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとから出力されたエネルギーを、電気的接続により前記第６回路に接続し、
   前記第６回路は、前記第４回路からのエネルギーに基づいて第３充電電流を形成し、前記第３充電電流に基づいて前記第２バッテリセルを充電することを特徴とする請求項５に記載の充電対象機器。
7. 前記第１充電回路によって受信される前記アダプタの出力電流は、脈動直流電流、交流電流又は定直流電流であり、
   前記第１充電回路が前記充電インタフェースを介して受信した前記アダプタの出力電圧及び出力電流は、前記アダプタが定電流モードで出力した出力電圧及び出力電流と同一であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の充電対象機器。
8. 前記充電インタフェースは、データケーブルを含み、
   前記充電対象機器は、制御ユニットを更に含み、
   前記制御ユニットは前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の充電対象機器。
9. 前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信することで前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、
   前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにするか否かを問い合わせる第１コマンドを受信することと、
   前記制御ユニットが、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示する前記第１コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信することと、
   前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにすることに同意した場合に、前記制御ユニットが、前記第１充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電するように前記アダプタを制御することと、を含むことを特徴とする請求項８に記載の充電対象機器。
10. 前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、
    前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記アダプタの出力電圧と前記複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか否かを問い合わせる第２コマンドを受信することと、
    前記制御ユニットが、前記アダプタの出力電圧と前記複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか、高めであるか、又は低めであることを示す前記第２コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信することと、を含むことを特徴とする請求項８または９に記載の充電対象機器。
11. 前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、
    前記制御ユニットが前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することは、
    前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を問い合わせる第３コマンドを受信することと、
    前記制御ユニットが、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を指示する前記第３コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第２充電モードで前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定することと、を含むことを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の充電対象機器。
12. 前記制御ユニットが前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するプロセスは、
    前記制御ユニットが、前記アダプタから送信された、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を問い合わせる第４コマンドを受信することと、
    前記制御ユニットが、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を指示する前記第４コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが前記複数のバッテリセルの現在の総電圧に基づいて、前記アダプタの出力電流を調整することと、を含むことを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の充電対象機器。
13. 充電対象機器を充電する充電方法であって、前記充電対象機器は、充電インタフェースを含み、
    前記方法は、
    前記充電インタフェースを介してアダプタの出力電圧および出力電流を受信するステップと、
    前記アダプタの出力電圧および出力電流を直接前記充電対象機器内の相互に直列接続された複数のバッテリセルの両端に付加し、前記複数のバッテリセルを直接充電するステップと、
    第１充電モードでは、前記アダプタの出力電圧および出力電流を前記充電対象機器内の相互に直列接続された複数のバッテリセルの両端に付加し、前記複数のバッテリセルを充電するステップと、
    前記複数のバッテリセルのうちの一つのバッテリセルの電圧により前記充電対象機器内の素子へ充電するステップと、
    前記複数のバッテリセルの各バッテリセル間の電圧を均等化するステップと、を含むことを特徴とする充電方法。
14. 第２充電モードでは、第２電圧を前記複数のバッテリセルの両端に付加して前記複数のバッテリセルを充電するステップと、
    前記アダプタは、前記第１充電モードと前記第２充電モードとをサポートし、前記アダプタの前記第２充電モードでの充電対象機器への充電速度は、前記アダプタの前記第１充電モードでの前記充電対象機器への充電速度より速く、
    前記第２電圧は、前記複数のバッテリセルの総電圧より大きいことを特徴とする請求項１３に記載の充電方法。
15. 前記複数のバッテリセルは、第１バッテリセルと第２バッテリセルとを含み、
    前記複数のバッテリセルの各バッテリセル間の電圧を均等化するステップは、電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップを含み、
    電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップは、
    前記第１回路を介した電気的接続により前記第１バッテリセルから出力されたエネルギーを前記第２回路に接続し、前記第２回路が前記第１回路からのエネルギーにより第１充電電流を形成し、前記第１充電電流により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電するステップを含み、
    前記第１回路は前記第１バッテリセルに接続され、前記第２回路は前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとに接続されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. 前記電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップは、
    第３回路を介した電気的接続により前記第２バッテリセルから出力されたエネルギーを前記第２回路に接続し、前記第２回路が前記第３回路からのエネルギーにより第２充電電流を形成し、前記第２充電電流により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとを充電するステップを含み、
    前記第３回路は前記第２バッテリセルに接続されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの間で電気移動するステップは、
    第４回路を介した電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとから出力されたエネルギーを前記第５回路に移動し、前記第５回路が前記第４回路からのエネルギーにより第２充電電流を形成し、前記第２充電電流により前記第１バッテリセルを充電するステップを含み、
    前記第４回路は、前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとに接続され、前記第５回路は前記第１バッテリセルに接続されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 前記方法は、前記第４回路を介した電気的接続により前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとから出力されたエネルギーを、前記第２バッテリセルに接続される前記第６回路に移動し、前記第６回路が前記第４回路からのエネルギーにより第３充電電流を形成し、前記第３充電電流により前記第２バッテリセルを充電するステップと、を更に含み、
    前記一つのバッテリセルは、前記複数のバッテリセルのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記充電インタフェースは、データケーブルを含み、前記方法は、
    前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
20. 前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、
    前記アダプタから送信された、前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにするか否かを問い合わせる第１コマンドを受信するステップと、
    前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示する前記第１コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信するステップと、
    前記充電対象機器が前記第２充電モードをオンにすることに同意した場合に、前記第１充電回路を介して前記複数のバッテリセルを充電するように前記アダプタを制御するステップと、を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、
    前記アダプタから送信された、前記アダプタの出力電圧と前記充電対象機器の複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか否かを問い合わせる第２コマンドを受信するステップと、
    前記アダプタの出力電圧と前記複数のバッテリセルの現在の総電圧とが一致しているか、高めであるか、又は低めであることを示す前記第２コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信するステップと、を含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の方法。
22. 前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、
    前記アダプタから送信された、前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を問い合わせる第３コマンドを受信するステップと、
    前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流を示す前記第３コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが前記充電対象機器の現在サポートする最大充電電流に基づいて、前記第２充電モードでの前記アダプタから出力された前記充電対象機器を充電する充電電流を決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項１９から２１のいずれかに記載の方法。
23. 前記データケーブルを介して前記アダプタと双方向通信して、前記第２充電モードでの前記アダプタの出力を制御するステップは、
    前記第２充電モードで充電するプロセスにおいて、
    前記アダプタから送信された、前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を問い合わせる第４コマンドを受信するステップと、
    前記複数のバッテリセルの現在の総電圧を指示する前記第４コマンドの応答コマンドを前記アダプタに送信し、前記アダプタが前記複数のバッテリセルの現在の総電圧に基づいて、前記アダプタの出力電流を調整するステップと、を含むことを特徴とする請求項１９から２２のいずれかに記載の方法。

Images