JP6902155B2 - 電源回路及びアダプター - Google Patents

Description

本発明は、充電分野に関し、さらに具体的に、電源回路、電源装置及び制御方法に関する。

電源回路は、被充電機器のバッテリーを充電するために用いられる。バッテリーの充電過程は一般的に複数の充電段階を含み、異なる充電段階で充電電圧及び/又は充電電流に対する需要は異なる。

従来の技術において、電源回路の出力電圧は一定である。異なる充電段階でバッテリーの充電電圧及び/又は充電電流に対する需要を満たすために、被充電機器の内部には変換回路が設置されており、電源回路の出力電圧及び/又は出力電流をバッテリーの現在の充電段階で必要とする充電電圧及び/又は充電電流に変換することができる。

被充電機器の内部に変換回路を設置すると、被充電機器の発熱現象が深刻になる。

本発明は、充電中の被充電機器の発熱量を低減することができる電源回路、電源装置及び制御方法を提供する。

本発明の第一態様において、電源回路が提供される。電源回路は、一次ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、二次整流フィルターユニットと、電圧フィードバックユニットと、制御ユニットと、を備える。一次ユニットは、入力された交流（ＡＣ）に基づいて変調される第一電圧を生成するために用いられる。変調ユニットは、第一電圧を変調して第二電圧を生成するために用いられる。変圧器は、第二電圧に基づいて第三電圧を生成するために用いられる。二次整流フィルターユニットは、第三電圧を整流及びフィルタリングすることにより、電源回路の出力電圧を生成するために用いられる。電圧フィードバックユニットは、出力電圧を受け取り、出力電圧の電圧値が予め設定された電圧値に達した時、変調ユニットにフィードバック信号を送信するために用いられる。変調ユニットは、フィードバック信号に基づいて、第一電圧を変調して第二電圧を生成するために用いられる。制御ユニットは、被充電機器と通信して、電源回路の出力電力を調整し、電源回路の出力電圧及び/又は出力電流が被充電機器のバッテリーの現在の充電段階と一致するようにするために用いられる。

本発明の第二態様において、アダプターが提供される。アダプターは、一次ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、二次整流フィルターユニットと、電圧フィードバックユニットと、スイッチユニットと、制御ユニットと、を備える。一次ユニットは、入力された交流（ＡＣ）に基づいて変調される第一電圧を生成するために用いられる。変調ユニットは、第一電圧を変調して第二電圧を生成するために用いられる。変圧器は、第二電圧に基づいて第三電圧を生成するために用いられる。二次整流フィルターユニットは、第三電圧を整流及びフィルタリングすることにより、電源回路の出力電圧を生成するために用いられる。電圧フィードバックユニットは、第一電圧フィードバックユニット及び第二電圧フィードバックユニットを備える。第一電圧フィードバックユニットと変調ユニットは、出力電圧を第一電圧値範囲内に制限するために用いられる。第二電圧フィードバックユニットと変調ユニットは、出力電圧を第二電圧値範囲内に制限するために用いられる。第二電圧値範囲は、第一電圧値範囲と異なる。制御ユニットは、被充電機器に含まれる互いに直列に接続されたセルの数量に基づいて、スイッチユニットを介して、第一電圧フィードバックユニットと第二電圧フィードバックユニットの中の１つを選択するために用いられる。

図１Ａは、本発明の一実施例の電源回路を示す概略図である。 図１Ｂは、本発明の一実施例の電源回路を示す概略図である。 図２は、変調前の電圧波形と変調後の電圧波形の比較図である。 図３は、本発明の一実施例の急速充電過程を示すフローチャートである。 図４は、本発明の別の実施例の電源回路を示す概略図である。 図５は、本発明のさらに別の実施例の電源回路を示す概略図である。 図６は、本発明のさらに別の実施例の電源回路を示す概略図である。 図７は、一次側の液体電解キャパシターを取り外してから獲得した変調しようとする第一電圧の波形を示す図である。 図８は、図７に示す第一電圧を変調してから獲得した第二電圧の波形を示す図である。 図９は、本発明の一実施例の電源装置を示す概略図である。 図１０は、本発明の一実施例の制御方法を示すフローチャートである

本発明に係わる被充電機器は移動端末であることができ、例えば、「通信端末」（又は略して「端末」と呼ばれる）であり、有線回線によって接続される装置及び/又は無線インタフェースを介して通信信号を受信/送信する装置であることができるが、それに限定されるものではない。有線回線は、例えば、公衆交換電話網（ｐｕｂｌｉｃ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ, ＰＳＴＮ）、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ, ＤＳＬ）、デジタルケーブル、直接接続ケーブル、及び/又は他のデータ接続ライン又はネットワーク接続ラインであることができる。無線インターフェースは、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）、デジタルビデオ放送ハンドヘルド（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）放送送信機、及び/又は他の通信端末と通信することであることができる。無線インタフェースを介して通信するように構成された端末は、「無線通信端末」、「無線端末」、及び/又は「移動端末」と呼ぶことができる。移動端末の例としては、衛星又はセルラー電話、パーソナル通信システム（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ＰＣＳ）端末（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ことができる）、パーソナルデジタルアシスタント（Ｐｅｒｓｏｎａ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ, ＰＤＡ）（無線電話（ｒａｄｉｏ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ）、ページャ（ｐａｇｅｒ）、インターネット/イントラネットアクセス（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ/Ｉｎｔｒａｎｅｔ ａｃｃｅｓｓ）、ウェブブラウジング（ｗｅｂ ｂｒｏｗｓｉｎｇ）、ノートブック（ｎｏｔｅｂｏｏｋ）、カレンダー（ｃａｌｅｎｄａｒ）及び/又は全地球測位システム（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ, ＧＰＳ）受信機を備えることができる）及び通常のラップトップ型及び/又はハンドヘルド受信機、又は無線電話機能を備えた他の電子デバイスを備えるが、それに限定されるものではない。

関連技術において、被充電機器を充電するために用いられる電源回路が提案されている。電源回路は定電圧モードで動作する。定電圧モードで電源回路の出力電圧はほぼ一定に維持され、例えば、５Ｖ（ボルト）、９Ｖ、１２Ｖ、２０Ｖなどである。

ただし、電源回路の出力電圧はバッテリーの両端に直接に印加することには適していない。代わりに、電源回路の出力電圧は被充電機器の変換回路によって変換されて、被充電機器内のバッテリーの予想充電電圧及び/又は充電電流を獲得するようにする。

変換回路は、バッテリーの予想充電電圧及び/又は充電電流の要件を満たすように、電源回路の出力電圧を変換するために用いられる。

例示として、変換回路は、充電集積回路（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ，ＩＣ）のような充電管理モジュールであることができ、バッテリーの充電過程で、変換回路はバッテリーの充電電圧及び/又は充電電流を管理するために用いられる。変換回路は、バッテリーの充電電圧及び/又は充電電流を管理するために、電圧フィードバックモジュール及び/又は電流フィードバックモジュールとして機能する。

例えば、バッテリーの充電過程は、トリクル充電段階、定電流充電段階及び定電圧充電段階のうちの少なくとも１つを含むことができる。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して、トリクル充電段階でバッテリーに流れる電流がバッテリーの予想充電電流の大きさ（例えば、第一充電電流である）を満たすようにします。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使用して、定電流充電段階でバッテリーに流れる電流がバッテリーの予想充電電流の大きさ（例えば、第一充電電流より大きい第二充電電流である）を満たすようにする。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使用して、定電圧充電段階でバッテリーに印加される電圧がバッテリーの予想充電電圧の大きさを満たすようにする。

１つの例示として、電源回路から出力される電圧がバッテリーの予想充電電圧よりも高い場合、変換回路は電源回路から出力される電圧に対して降圧処理を行って、降圧変換してから獲得した充電電圧がバッテリーの予想充電電圧の需要を満たすようにする。別の例示として、電源回路から出力される電圧がバッテリーの予想充電電圧より低い場合、変換回路は電源回路から出力される電圧に対して昇圧処理を行って、昇圧変換してから獲得した充電電圧がバッテリーの予想充電電圧の需要を満たすようにする。

さらに別の例示として、電源回路から出力される電圧は、例えば、５Ｖの一定電圧であり、バッテリーが単一セル（リチウムバッテリーセルを例に挙げると、単一セルの充電カットオフ電圧は４．２Ｖである）を含む場合、変換回路（例えば、Ｂｕｃｋ降圧回路である）は電源回路から出力される電圧に対して降圧処理を行って、降圧変換してから獲得した充電電圧がバッテリーの予想充電電圧の需要を満たすようにする。

さらに別の例示として、電源回路から出力される電圧は、例えば、５Ｖの一定電圧であり、電源回路が直列に接続された２つ以上の単一セルを含むバッテリー（リチウムバッテリーセルを例に挙げると、単一セルの充電カットオフ電圧は４．２Ｖである）を充電する場合、変換回路（例えば、Ｂｏｏｓｔ昇圧回路である）は電源回路から出力される電圧に対して昇圧処理を行って、昇圧変換してから獲得した充電電圧がバッテリーの予想充電電圧の需要を満たすようにする。

変換回路は、回路変換効率が低いという理由に制限されて、変換されなかった電気エネルギーは熱の形で消散される。この部分の熱は被充電機器の内部に蓄積される可能性がある。被充電機器の設計スペース及び放熱スペースはいずれも非常に小さい（例えば、ユーザーが使用する携帯端末の物理的サイズはますます軽量化、薄型化になるとともに、携帯端末の性能を向上させるために、携帯端末内に多数の電子部品が密集して配置されている）ので、変換回路の設計難易度が向上するだけではなく、被充電機器の内部に蓄積された熱を速やかに除去することは困難であり、結果的に被充電機器の異常が発生する。

例えば、変換回路に蓄積された熱は、変換回路の近傍の電子部品に熱干渉を招く、その結果、電子部品の動作異常を引き起こす可能性がある。さらに、一例では、変換回路に蓄積された熱は、変換回路及び変換回路の近傍の電子部品の寿命を短縮する可能性がある。さらに別の例では、変換回路に蓄積された熱は、バッテリに熱干渉を招く、バッテリの異常充電及び異常放電を引き起こす可能性がある。さらに別の例では、変換回路に蓄積された熱は、被充電機器の温度を上昇させて、充電過程でユーザーの使用経験に影響を与える可能性がある。さらに別の例では、変換回路に蓄熱された熱は、変換回路自体を短絡させる可能性があり、その結果、電源回路の出力電圧が直接にバッテリの両端に印加されて、充電異常を引き起こし、もしバッテリが長時間過電圧で充電される場合、バッテリの爆発を引き起こし、ユーザーの安全が危険になる可能性がある。

図１Ａに示されたように、本発明の実施形態において、電源回路１０が提供される。電源回路１０は、一次ユニット１１と、変調ユニット１２と、変圧器１３と、二次整流フィルターユニット１４と、を備える。

一次ユニット１１は、入力されたＡＣに基づいて、変調される第一電圧を生成するために用いられる。

一次ユニット１１は、一次整流ユニットを備えることができる。一次整流ユニットは、入力されたＡＣを整流して、電圧値が周期的に変化する電圧を出力するようにする。ある場合、入力されるＡＣ電圧は「主電源（ｍａｉｎｓ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）」とも呼ばれる。入力されるＡＣ電圧は、例えば、２２０ＶのＡＣ電圧又は１１０ＶのＡＣ電圧であることができる。本発明の実施例は、一次整流ユニットの形式を具体的に限定しない。一次整流ユニットは、４つのダイオードで構成されたフルブリッジ整流回路を採用することができ、又はハーフブリッジ整流回路などの他の形式の整流回路を採用することもできる。

さらに、いくつかの実施形態において、一次ユニット１１は、さらに一次フィルタリングするために用いられる液体電解キャパシターを備えることができる。液体電解キャパシターは、一次整流ユニットから出力される電圧をフィルタリングするために用いられる。液体電解キャパシターの容量は非常に大きく、非常に強いフィルタリング能力を有し、一次整流ユニットの出力を一定のＤＣにフィルタリングすることができる。従って、本実施形態において、変調される第一電圧は電圧値が一定である電圧である。

選択的に、別の実施形態において、一次ユニット１１は、上述した液体電解キャパシターを備えなくてもよい。したがって、本実施形態において、上述した変調される第一電圧は電圧値が周期的に変化する電圧である。以下、図７〜図８を参照して、一次側の液体電解キャパシターを取り外すことを詳しく説明するが、ここでは詳しく説明しない。

変調ユニット１２は、第一電圧を変調して第二電圧を生成するために用いられる。ある場合、変調ユニット１２は「チョッピングユニット」又は「チョッパー」とも呼ばれる。あるいは、ある場合、変調ユニット１２は「クランプユニット」又は「クランパー」とも呼ばれる。本発明の実施形態は、変調ユニット１２の動作モードを具体的に限定しない。例示として、変調ユニット１２は、パルス幅変調（ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＰＷＭ）を採用して第一電圧を変調するか、又は周波数変調（ＦＭ）を採用して第一電圧を変調することもできる。

例えば、一次ユニット１１が一次フィルタリングするために用いられる液体電解キャパシターを備える場合、変調される第一電圧の波形と変調後の第二電圧の波形は図２に示される。図２に示されたように、変調ユニット１２の処理によって、定電圧信号は、大きさが等しい複数の小さな方形波パルス信号に切断される。

変圧器１３は、第二電圧に基づいて第三電圧を生成するために用いられる。換言すると、変圧器１３は、第二電圧を変圧器の一次から二次にカップリングすることにより、第三電圧を得るために用いられる。例えば、変圧器１３は、第二電圧に対して変圧関連操作を行うことにより第三電圧を得るために用いられる。変圧器１３は、通常の変圧器又は５０ＫＨｚ〜２ＭＨｚの周波数で動作する高周波変圧器であることができる。変圧器１３は、一次巻線と二次巻線を含むことができる。変圧器１３の一次巻線及び二次巻線の形態、一次巻線及び二次巻線が電源回路１０の他のユニットに接続される方式は、電源回路１０が採用するスイッチング電源のタイプに関する。例えば、電源回路１０は、フライバックスイッチング電源（ｆｌｙｂａｃｋ ｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）に基づく電源回路であることができ、順方向スイッチング電源（ｆｏｒｗａｒｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）に基づく電源回路であることもでき、プッシュプルスイッチング電源（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）に基づく電源回路であることもできる。電源回路が基づくスイッチング電源のタイプは異なり、それに応じて、変圧器１３の一次巻線及び二次巻線の形態や接続方式は異なり、本発明はこれに対して具体的に限定しない。図１Ａは、ただ変圧器１３の１つの可能な接続方式を示している。

二次整流フィルターユニット１４は、二次整流ユニット及び二次フィルターユニットを備えることができる。本発明の実施形態は、二次整流ユニットの整流方式を具体的に限定しない。例示として、二次整流ユニットは、同期整流（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ，ＳＲ）チップを使用して、変圧器の二次巻線によって誘導される電圧（又は電流）に対して同期整流を行うことができる。別の例示として、二次整流ユニットはダイオードで二次整流を行うことができる。二次フィルターユニットは、二次整流後の電圧に対して二次フィルタリングを行うために用いられる。二次フィルターユニットには、１つ以上の固体キャパシターを備えることができ、又は固体キャパシターと通常のキャパシター（セラミックキャパシターなど）の組み合わせを備えることもできる。第三電圧は二次整流フィルターユニットによって処理されてから、電源回路１０の出力電圧を獲得することができる。

被充電機器の充電中に発生する熱を低減するために、本発明の実施例で提供される電源回路１０は、出力電力を調整することができる電源回路である。電源回路１０は、制御ユニット１５を備えることができる。制御ユニット１５は、被充電機器と通信して、電源回路１０の出力電圧及び/又は出力電流を調整して、電源回路１０の出力電圧及び/又は出力電流が被充電機器のバッテリーの現在の充電段階と一致するようにする。

バッテリの充電段階は、トリクル充電段階、定電圧充電段階及び定電流充電段階の少なくとも１つを含むことができると理解されるべきである。

例えば、バッテリーの現在の充電段階は定電圧充電段階であると、上述した被充電機器と通信して、電源回路の出力電力を調整し、電源回路の出力電圧及び/又は出力電流が被充電機器のバッテリーの現在の充電段階と一致するようにすることは、バッテリーの定電圧充電段階において、被充電機器と通信して、電源回路の出力電力を調整し、電源回路の出力電圧が定電圧充電段階に対応する充電電圧と一致するようにすることを備えることができる。

例えば、バッテリーの現在の充電段階は定電流充電段階であると、上述した被充電機器と通信して、電源回路の出力電力を調整し、電源回路の出力電圧及び/又は出力電流が被充電機器のバッテリーの現在の充電段階と一致するようにすることは、バッテリーの定電流充電段階において、被充電機器と通信して、電源回路の出力電力を調整し、電源回路の出力電流が定電流充電段階に対応する充電電流と一致するようにすることを備えることができる。

以下、本発明の実施例で提供される通信機能を有する電源回路１０について、例を挙げてより詳細に説明する。

電源回路１０は、バッテリーの状態情報を獲得することができる。バッテリーの状態情報は、バッテリの現在の電力情報及び/又は現在の電圧情報を含む。電源回路１０は、取得したバッテリの状態情報に応じて電源回路１０自身の出力電圧を調整して、バッテリの予想充電電圧及び/又は予想充電電流に関する要件を満たすようにする。電源回路１０によって調整された出力電圧を直接にバッテリの両端に印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）。さらに、バッテリ充電過程の定電流充電段階において、電源回路１０によって調整された出力電圧を直接にバッテリの両端に印加してバッテリを充電することができる。

電源回路１０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モジュール及び電流フィードバックモジュールの機能を有することができる。

電源回路１０は、次のように取得したバッテリの状態情報に応じて電源回路１０自身の出力電圧を調整することができる。即ち、電源回路１０は、バッテリの状態情報をリアルタイムで取得し、毎回取得されるバッテリのリアルタイム状態情報に応じて電源回路１０自身の出力電圧を調整して、バッテリの予想充電電圧及び/又は充電電流を満たすようにする。

電源回路１０は、次のようにリアルタイムで取得したバッテリの状態情報に応じて電源回路１０自身の出力電圧を調整する。即ち、充電過程でバッテリの電圧が絶えずに上昇すると、電源回路１０は充電過程の異なる時点でバッテリの現在の状態情報を取得し、且つバッテリの現在の状態情報に応じて電源回路１０自身の出力電圧をリアルタイムで調整して、バッテリの予想充電電圧及び/又は充電電流に関する要件を満たすようにする。

例えば、バッテリの充電過程は、トリクル充電段階、定電圧充電段階及び定電流充電段階のうちの少なくとも１つを備えることができる。トリック充電段階では、電源回路１０はトリック充電段階で第一充電電流を出力してバッテリを充電することができ、従ってバッテリの予想充電電流に関する要件（第一充電電流は一定の直流電流であることができる）を満たすようにする。定電流充電段階では、電源回路１０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電源回路１０から出力され且つバッテリに入る電流がバッテリの予想充電電流（例えば、第二充電電流であり、脈動波形の電流であり、第二充電電流は第一充電電流より大きいことができ、定電流充電段階の脈動波形の電流ピークがトリクル充電段階の一定の直流電流の大きさより大きいことができ、定電流充電段階における「定電流」とは、脈動波形の電流ピーク又は平均値がほぼ一定のままであることを指す）に関する要件を満たすようにする。定電圧充電段階では、電源回路１０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電源回路１０から被充電機器へ出力される電圧（即ち、一定の直流電圧である）が一定になるようにする。

例えば、本発明の実施例で言及される電源回路１０は、主に被充電機器内のバッテリの定電流充電段階を制御するために用いられる。他の実施形態において、本発明の実施例で言及される電源回路１０と被充電機器内の追加の充電チップが協同して、被充電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を制御することができる。定電流充電段階と比較して、バッテリがトリクル充電段階及び定電圧充電段階で受け取る充電電力は小さいので、被充電機器内の充電チップの効率変換損失及び熱蓄積は許容できる。なお、本発明の実施例で言及される定電流充電段階又は定電流段階は、電源回路１０の出力電流を制御する充電モードを指すことができ、電源回路１０の出力電流が完全に一定のままであることを必要とせず、例えば、電源回路１０から出力される脈動波形の電流のピーク値又は平均値がほぼ一定のままであり、又は一定期間内で一定のままであることを指す。例えば、実際には、電源回路１０は定電流充電段階で一般的に多段定電流充電方法で充電する。

多段定電流充電（Ｍｕｌｔｉ-ｓｔａｇｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ）は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数である）の定電流段階を有することができる。多段階定電流充電は、所定の充電電流で第一段階充電を始まる。多段階定電流充電のＮ個の定電流段階は、第一段階から第Ｎ段階まで順次に実行される。定電流段階の中の現在の定電流段階から次の定電流段階に移行すると、脈動波形の電流ピーク値又は平均値は小さくなることができる。バッテリ電圧が充電終止電圧閾値に達すると、定電流段階の中の前の定電流段階は次の定電流段階に移行する。隣接する２つの定電流段階の間の電流変換過程は、漸進的な変化であるか、又は、段階状の跳躍的な変化であってもよい。

さらに、電源回路１０の出力電流が周期的に変化する電流（例えば、脈動直流電流である）である場合、定電流モードとは、周期的に変化する電流のピーク値又は平均値を制御する充電モード、即ち電源回路１０の出力電流のピーク値が定電流モードに対応する電流を超えないように制御することを指すことができる。また、電源回路１０の出力電流が交流電流である場合、定電流モードとは、交流電流のピーク値を制御する充電モードを指すことができる。

選択的に、いくつかの実施例において、電源回路１０は第一充電モード及び第二充電モードで動作可能である。電源回路１０が第二充電モードでバッテリーを充電する充電速度は、電源回路１０が第一充電モードでバッテリーを充電する充電速度より速い。換言すると、第一充電モードで動作する電源回路１０と比較して、第二充電モードで動作する電源回路１０が同じ容量のバッテリーを完全に充電することに必要とする時間はさらに短い。また、いくつかの実施例において、第一充電モードにおいて、電源回路１０は第二充電チャネルによってバッテリーを充電し、第二充電モードにおいて、電源回路１０は第一充電チャネルによってバッテリーを充電する。

第一充電モードは通常の充電モードであり、第二充電モードは急速充電モードである。通常の充電モードにおいて、電源回路はより小さい電流（通常、２．５Ａ未満である）を出力するか、又は低電力（通常、１５Ｗ未満である）で被充電機器内のバッテリーを充電する。通常の充電モードにおいて、大容量のバッテリ（例えば、３０００ｍＡバッテリーである）を完全に充電するためには通常数時間かかる。急速充電モードにおいて、電源回路はより大きい電流（通常、２．５Ａより大きく、例えば、４．５Ａ、５Ａ、又はそれ以上である）を出力するか、又は高電力（通常、１５Ｗ以上である）で被充電機器内のバッテリーを充電する。通常の充電モードと比較して、急速充電モードにおいて、電源回路が同じ容量のバッテリーを完全に充電することに必要とする時間は大幅に短縮され、充電速度はさらに速い。

さらに、第二充電モードにおける電源回路１０の出力（即ち、第二充電モードにおける電源回路１０が提供する充電電圧及び/又は充電電流）を制御するように、被充電機器は電源回路１０（又は電源回路１０の制御ユニット１５）と双方向通信を行うことができる。被充電機器は、充電インターフェースを含むことができ、充電インターフェース内のデータラインを介して電源回路１０と通信することができる。例えば、充電インターフェイスは、ＵＳＢインターフェイスであることができる。データラインは、ＵＳＢインターフェースのＤ＋ライン及び/又はＤ−ラインであることができる。あるいは、被充電機器は、電源回路１０と無線通信を行うこともできる。

本発明の実施例は、電源回路１０と被充電機器との間の通信内容、及び第二充電モードにおける電源回路１０の出力に対する被充電機器の制御方式を限定しない。例えば、被充電機器は電源回路１０と通信し、被充電機器内のバッテリーの現在の総電圧又は総電気量と交渉し、且つバッテリーの現在の総電圧又は総電気量に基づいて、電源回路１０の出力電圧又は出力電流を調整することができる。以下、具体的な実施例と結合して、被充電機器と電源回路１０との間の通信内容、及び第二充電モードにおける電源回路１０の出力に対する被充電機器の制御方式を詳細に説明する。

以上、本発明の実施例に関する記載は、電源回路１０と被充電機器の主従関係を限定しない。換言すると、電源回路１０と被充電機器のいずれか一方はマスターデバイスとして双方向通信を開始することができ、これに対応して他方はスレーブデバイスとしてマスタデバイスによって開始された通信に対して第一応答又は第一回復を行うことができる。実現可能な方式として、通信過程において、電源回路１０と被充電機器の地面に対するレベルを比較して、マスターデバイスとスレーブデバイスの身分を確定することができる。

本発明の実施例は、電源回路１０と被充電機器との間の双方向通信の具体的な実施態様を限定しない。即ち、電源回路１０と被充電機器のいずれか一方はマスターデバイスとして通信を開始すると、これに対応して他方はスレーブデバイスとしてマスタデバイスによって開始された通信会話に対して第一応答又は第一回復を行い、マスターデバイスはスレーブデバイスの第一応答又は第一回復に対する第二応答を行うことができ、即ちマスターデバイスとスレーブデバイスとの間で１つの充電モードの話し合いを完成したものと見なすことができる。実現可能な方式として、マスターデバイスとスレーブデバイスとの間で複数回の話し合いが完了した後に、マスターデバイスとスレーブデバイスとの間で充電動作を実行することにより、話し合いの上で充電過程の安全性、信頼性を確保する。

マスターデバイスは、通信会話に対するスレーブデバイスの第一応答又は第一回復に基づいて、第二応答を以下のように行うことができる。マスターデバイスは、通信会話に対するスレーブデバイスの第一応答又は第一回復を受信してから、受信したスレーブデバイスの第一応答又は第一回復に対する第二応答を行うことができる。１つの実施例として、マスターデバイスは、予め設定された時間内に通信会話に対するスレーブデバイスの第一応答又は第一回復を受信すると、スレーブデバイスの第一応答又は第一回復に対して第二応答を行うことは、具体的に、マスターデバイスとスレーブデバイスは一回の充電モードの話し合いを完成し、話し合いの結果に基づいて、第一充電モード又は第二充電モードでマスターデバイスとスレーブデバイスとの間で充電操作を行い、即ち電源回路１０は話し合いの結果に基づいて第一充電モード又は第二充電モードで作動して被充電機器を充電することを指す。

マスターデバイスは、通信会話に対するスレーブデバイスの第一応答又は第一回復に基づいて、第二応答を以下のように行うことができる。マスターデバイスは、予め設定された時間内に通信会話に対するスレーブデバイスの第一応答又は第一回復を受信しなかったとしても、依然としてスレーブデバイスの第一応答又は第一回復に対して第二応答を行う。例えば、マスターデバイスは、予め設定された時間内に通信会話に対するスレーブデバイスの第一応答又は第一回復を受信しなかったとしても、依然としてスレーブデバイスの第一応答又は第一回復に対して第二応答を行うことは、具体的に、マスターデバイスとスレーブデバイスは一回の充電モードの話し合いを完成し、第一充電モードでマスターデバイスとスレーブデバイスとの間で充電操作を行い、即ち電源回路１０は第一充電モードで作動して被充電機器を充電することを指す。

選択的に、いくつかの実施形態において、被充電機器がマスタデバイスとして通信会話を開始し、電源回路１０がスレーブデバイスとしてマスタデバイスによって開始された通信会話に対して第一応答又は第一回復を行う場合、被充電機器は電源回路１０の第一応答又は第一回復に対して第二応答を行う必要はない。即ち、電源回路１０と被充電機器は一回の充電モードの話し合いを完成したので、電源回路１０は、話し合い結果に基づいて、第一充電モード又は第二充電モードで被充電機器を充電することを決定することができる。

選択的に、いくつかの実施形態において、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、第二充電モードにおける電源回路１０の出力を制御することは、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、電源回路１０と被充電機器との間の充電モードを話し合うことを含む。

選択的に、いくつかの実施形態において、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、電源回路１０と被充電機器との間の充電モードを話し合うことは、被充電機器は電源回路１０が送信する第一指令（第一指令は、被充電機器に第二充電モードをオンにするか否かを問い合わせるために用いられる）を受信すること、被充電機器は電源回路１０に第一指令の応答指令（第一指令の応答指令は、被充電機器が第二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ために用いられる）を送信すること、被充電機器が第二充電モードをオンにすることに同意する場合、被充電機器は電源回路１０を制御して第一充電チャネルを介してバッテリーを充電すること、を含む。

選択的に、いくつかの実施形態において、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、第二充電モードにおける電源回路１０の出力を制御することは、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電圧を特定することを含む。

選択的に、いくつかの実施形態において、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電圧を特定することは、被充電機器は電源回路１０が送信する第二指令（第二指令は、電源回路１０の出力電圧が被充電機器のバッテリーの現在の総電圧と一致するか否かを問い合わせるために用いられる）を受信すること、被充電機器は電源回路１０に第二指令の応答指令（第二指令の応答指令は、電源回路１０の出力電圧がバッテリーの現在の総電圧と一致するか、高いか、又は低いかを指示するために用いられる）を送信すること、を含む。又は、第二指令は、電源回路１０の現在の出力電圧を、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電圧とするのに適切であるか否かを問い合わせるために用いられ、第二指令の応答指令は、電源回路１０の現在の出力電圧が適切であるか、高いか、又は低いかを指示するために用いられる。

電源回路１０の現在の出力電圧がバッテリーの現在の総電圧と適切であるか、又は電源回路１０の現在の出力電圧を、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電圧とするのに適切であることは、電源回路１０の現在の出力電圧とバッテリーの現在の総電圧との間の差は予め設定された範囲内にある（通常は数百ミリボルト（ｍＶ）のレベルである）ことを意味する。電源回路１０の現在の出力電圧がバッテリーの現在の総電圧より高いことは、電源回路１０の現在の出力電圧とバッテリーの現在の総電圧との間の差は予め設定された範囲より高いことを意味する。電源回路１０の現在の出力電圧がバッテリーの現在の総電圧より低いことは、電源回路１０の現在の出力電圧とバッテリーの現在の総電圧との間の差は予め設定された範囲より低いことを意味する。

選択的に、いくつかの実施形態において、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、第二充電モードでの電源回路１０の出力を制御することは、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電流を特定することを含むことができる。

選択的に、いくつかの実施形態において、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電流を特定することは、被充電機器は電源回路１０が送信する第三指令（第三指令は、被充電機器の現在支持する最大充電電流を問い合わせるために用いられる）を受信すること、被充電機器は電源回路１０に第三指令の応答指令（第三指令の応答指令は、被充電機器の現在支持する最大充電電流を指示するために用いられ、従って電源回路１０は、被充電機器の現在支持する最大充電電流に基づいて、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電流を特定することができる）を送信すること、を含む。

被充電機器の現在支持する最大充電電流は、被充電機器のバッテリー容量、バッテリーセルシステムなど、又はプリセット値に応じて特定することができる。

被充電機器は、被充電機器の現在支持する最大充電電流に基づいて、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電流を特定することは、多い方法があると理解されるべきである。例えば、電源回路１０は、被充電機器の現在支持する最大充電電流を、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電流に特定することができ、又は被充電機器の現在支持する最大充電電流及び自身の電流出力能力などの要因を総合的に考量してから、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電流を特定することができる。

選択的に、いくつかの実施形態において、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、第二充電モードでの電源回路１０の出力を制御することは、第二充電モードを使用して充電しているところ、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、電源回路１０の出力電流を調整することを含むことができる。

いくつかの実施形態において、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、電源回路１０の出力電流を調整することは、被充電機器は電源回路１０が送信する第四指令（第四指令は、バッテリーの現在の総電圧を問い合わせるために用いられる）を受信すること、被充電機器は電源回路１０に第四指令の応答指令（第四指令の応答指令は、バッテリーの現在の総電圧を指示するために用いられ、従って電源回路１０は、バッテリーの現在の総電圧に基づいて、電源回路１０の出力電流を調整することができる）を送信すること、を含む。

選択的に、いくつかの実施形態において、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、第二充電モードでの電源回路１０の出力を制御することは、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、充電インターフェースに接触不良が発生しているか否かを判断することを含むことができる。

いくつかの実施形態において、被充電機器は電源回路１０と双方向通信して、充電インターフェースに接触不良が発生しているか否かを判断することは、被充電機器は電源回路１０が送信する第四指令（第四指令は、被充電機器のバッテリーの現在の電圧を問い合わせるために用いられる）を受信すること、被充電機器は電源回路１０に第四指令の応答指令（第四指令の応答指令は、被充電機器のバッテリーの現在の電圧を指示するために用いられ、従って電源回路１０は、電源回路１０の出力電圧及び被充電機器のバッテリーの現在の電圧に基づいて、充電インターフェースに接触不良が発生しているか否かを特定することができる）を送信すること、を含むことができる。例えば、電源回路１０は、電源回路１０の出力電圧と被充電機器の現在の電圧との間の電圧差が予め設定された電圧閾値より大きいと判断した場合、この電圧差を電源回路１０の現在の出力電流値で割ったインピーダンスが予め設定されたインピーダンス閾値より大きいことを示し、即ち、充電インターフェースに接触不良が発生していることを特定することができる。

選択的に、いくつかの実施形態において、充電インターフェースの接触不良は被充電機器によって特定することもできる。例えば、被充電機器は電源回路１０に第六指令（第六指令は、電源回路１０の出力電圧を問い合わせるために用いられる）を送信し；被充電機器は電源回路１０が送信する第六指令の応答指令（第六指令の応答指令は、電源回路１０の出力電圧を指示するために用いられる）を受信し；被充電機器は、バッテリーの現在の電圧と電源回路１０の出力電圧に基づいて、充電インターフェースに接触不良が発生しているか否かを判断する。被充電機器は、充電インターフェースに接触不良が発生していると判断した場合、電源回路１０に第五指令（第五指令は、充電インターフェースの接触不良を指示するために用いられる）を送信することができる。電源回路１０は、第五指令を受信してから、第二充電モードを終了することができる。

以下、図３を参照して、電源回路１０と被充電機器との間の通信過程をさらに詳細に説明する。図３の実施例は、ただ当業者を助けて本発明の実施形態を理解するために用いられ、本発明の実施形態は例示した具体的な数値又は具体例の特定の状況に限定されるものではないと理解されるべきである。当業者であれば、図３の実施例に基づいて、種々の等価な修正や変更が可能であり、そのような修正や変更も本発明の実施例の範囲に含まれることは明らかである。

図３に示されたように、電源回路１０と被充電機器との間の通信手順（又は急速充電過程の通信手順である）は、以下の５つの段階を含むことができる。

段階１：

被充電機器は、電源回路１０に接続された後、データラインＤ＋、Ｄ−を介して電源回路１０の種類を検出することができる。電源回路１０がアダプターなどのような充電専用の電源回路であると検出された場合、被充電機器に吸収される電流は予め設定された電流閾値Ｉ２（例えば、１Ａであることができる）より大きいことができる。電源回路１０は、予め設定された時間（例えば、連続Ｔ１時間であることができる）内の電源回路１０の出力電流がＩ２以上であると検出された場合、被充電機器がもう電源回路１０の種類を識別したと見なすことができる。次に、電源回路１０は、被充電機器との話し合いを開始し、被充電機器に指令１（上記した第一指令に対応する）を送信して、被充電機器に以下の内容を問い合わせ、即ち電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを同意するか否かを問い合わせる。

電源回路１０は被充電機器から送信した指令１の応答指令を受信し、且つ指令１の応答指令は、電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを、被充電機器が同意しないと指示する場合、電源回路１０は、再び電源回路１０の出力電流を検出する。予め設定された連続時間（例えば、連続Ｔ１時間であることができる）内の電源回路１０の出力電流が依然としてＩ２以上である場合、電源回路１０は再び被充電機器に指令１を送信して、被充電機器に以下の内容を問い合わせ、即ち電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを同意するか否かを問い合わせる。電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを、被充電機器が同意するまで、又は電源回路１０の出力電流がＩ２以上である条件を満たさなくなるまで、電源回路１０は段階１の上記したステップを繰り返す。

電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを、被充電機器が同意すると、通信手順は段階２に入る。

段階２：

電源回路１０は被充電機器に指令２（上記した第二指令に対応する）を送信して、電源回路１０の出力電圧（現在の出力電圧）が被充電機器内のバッテリーの現在の電圧と一致するか否かを問い合わせる。

被充電機器は電源回路１０に指令２の応答指令を送信して、電源回路１０の出力電圧が被充電機器のバッテリーの現在の電圧と一致するか、高いか、又は低いかを指示する。指令２の応答指令が、電源回路１０の出力電圧が高い又は低いと指示する場合、電源回路１０は、電源回路１０の出力電圧を低下又は上昇させることができ、且つ再び被充電機器に指令２を送信して、再び電源回路１０の出力電圧が被充電機器のバッテリーの現在の電圧と一致するか否かを問い合わせる。被充電機器によって、電源回路１０の出力電圧が被充電機器のバッテリーの現在の電圧と一致すると特定するまで、段階２の上記したステップを繰り返し、段階３に入る。電源回路１０の出力電圧の調整方式は様々である。例えば、電源回路１０の出力電圧について、低から高までの複数の電圧グレードを予め設定することができ、電圧グレードが高いほど、電源回路１０の出力電圧は高い。指令２の応答指令は、電源回路１０の出力電圧が高いことを示す場合、電源回路１０の出力電圧を現在のグレードから１グレード下げることができる。指令２の応答指令が電源回路１０の出力電圧が低いことを示す場合、電源回路１０の出力電圧を現在のグレードから１グレード上げることができる。

段階３：

電源回路１０は、被充電機器に指令３（上記した第三指令に対応する）を送信して、被充電機器の現在支持する最大充電電流を問い合わせる。被充電機器は、電源回路１０に指令３の応答指令を送信して、被充電機器の現在支持する最大充電電流を指示し、段階４に入る。

段階４：

電源回路１０は、被充電機器の現在支持する最大充電電流に基づいて、第二充電モードでの電源回路１０が出力すべき、被充電機器を充電するための充電電流を特定し、段階５、即ち定電流充電段階に入る。

段階５：

定電流充電段階に入った後、電源回路１０は、所定時間間隔で被充電機器に指令４（上記した第四指令に対応する）を送信して、被充電機器のバッテリの現在の電圧を問い合わせる。被充電機器は、電源回路１０に指令４の応答指令を送信して、バッテリの現在の電圧をフィードバックする。電源回路１０は、バッテリの現在の電圧に基づいて、充電インターフェースに接触不良が発生しているか否か、及び電源回路１０の出力電流を低減する必要があるか否かを判断する。電源回路１０は、充電インターフェースに接触不良が発生していると判断する場合、被充電機器に指令５を送信して、第二充電モードを終了し、それからリセットして再び段階１に入る。

選択的に、いくつかの実施形態において、段階２において、電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを、被充電機器が同意してから、電源回路１０がその出力電圧を適切な充電電圧に調整するまでにかかる時間を所定の範囲内に制御することができる。もしこの時間が所定の範囲を超えると、電源回路１０又は被充電機器は通信過程に異常があると判断して、リセットして再び段階１に入る。

選択的に、いくつかの実施形態において、段階２において、電源回路１０の出力電圧が被充電機器のバッテリの現在の電圧よりΔＶ（ΔＶを２００〜５００ｍＶに設定することができる）だけ高いと、被充電機器は電源回路１０に指令２の応答指令を送信して、電源回路１０の出力電圧が被充電機器のバッテリの電圧と一致することを指示する。

選択的に、いくつかの実施形態において、段階４において、電源回路１０の出力電流の調整速度を所定範囲内に制御することができ、このようにすると、過度に速い調整速度による充電過程の異常を免れることができる。

選択的に、いくつかの実施形態において、段階５において、電源回路１０の出力電流の変動を５％内に制御することができる。

選択的に、いくつかの実施形態において、段階５において、電源回路１０は充電経路のインピーダンスをリアルタイムで監視することができる。具体的には、電源回路１０は、電源回路１０の出力電圧、出力電流及び被充電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に基づいて、充電経路のインピーダンスを監視することができる。「充電経路のインピーダンス」＞「被充電機器の経路インピーダンス＋充電ケーブルのインピーダンス」である場合、充電インターフェースに接触不良が生じていると見なすことができ、電源回路１０は、第二充電モードで被充電機器を充電することを停止する。

選択的に、いくつかの実施形態において、電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電し始めてから、過度に短い通信時間間隔による通信過程の異常を避けるために、電源回路１０と被充電機器との間の通信時間間隔を所定範囲内に制御することができる。

選択的に、いくつかの実施形態において、充電過程の停止（又は電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを停止する）は、回復可能な停止と回復不可能な停止の二種に分けられることができる。

例えば、被充電機器のバッテリーが満充電されるか又は充電インターフェースに接触不良が発生した場合、充電過程が停止され、充電通信過程がリセットされ、充電過程は再び段階１に入る。それから、電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを、被充電機器が同意しないと、通信手順は段階２に入らない。この場合の充電過程の停止は、回復不可能な停止であると見なすことができる。

別の実施例として、電源回路１０と被充電機器との間に通信異常が発生した場合、充電過程が停止され、充電通信過程がリセットされ、充電過程は再び段階１に入る。段階１の要求を満たす場合、電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを、被充電機器が同意し、充電過程を回復する。この場合の充電過程の停止は、回復可能な停止であると見なすことができる。

さらに別の実施例において、被充電機器がバッテリーの異常を検出すると、充電過程が停止され、リセットされ、再び段階１に入る。それから、電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを、被充電機器が同意しない。バッテリーが正常に戻り、段階１の要求を満たす場合、電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを、被充電機器が同意する。この場合の急速充電過程の停止は、回復可能な停止であると見なすことができる。

以上、図３に示された通信ステップ又は操作はただ例示である。例えば、段階１において、被充電機器は電源回路１０に接続されてから、被充電機器と電源回路１０との間のハンドシェイク通信（ｈａｎｄｓｈａｋｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）は、被充電機器によって開始されることができる。即ち、被充電機器は指令１を送信して、電源回路１０に第二充電モードをオンにするか否かを問い合わせる。被充電機器が電源回路１０の応答指令を受信して、電源回路１０が第二充電モードで被充電機器に対して充電することを、電源回路１０が同意する場合、電源回路１０は第二充電モードで被充電機器のバッテリーに対して充電し始める。

別の実施例において、段階５の後に、定電圧充電段階をさらに含むことができる。具体的には、段階５において、被充電機器は電源回路１０にバッテリの現在の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が定電圧充電電圧の閾値に達すると、充電段階は定電流充電段階から定電圧充電段階に切り替わる。定電圧充電段階において、充電電流が徐々に減少されて、充電電流がある閾値まで減少すると、被充電機器のバッテリーが完全に充電されたことを示し、充電過程全体が停止される。

図１Ａに示されたように、いくつかの実施例において、電源回路１０は、電圧フィードバックユニット１６をさらに備えることができる。電圧フィードバックユニット１６は、出力電圧を受け取り、出力電圧の電圧値が予め設定された電圧値に達した時、変調ユニットにフィードバック信号を送信するために用いられる。変調ユニット１２は、フィードバック信号に基づいて、第一電圧を変調して第二電圧を生成し、出力電圧の電圧値を第一電圧値範囲内又は第一電圧値範囲と異なる第二電圧値範囲内に制限するために用いられる。

まず、電源回路１０は、実際の状況に応じて、電圧フィードバックユニット１６の調整可能な電圧値範囲が第一電圧値範囲であるか、それとも第二電圧値範囲であるかを判定する。例えば、電源回路１０が単一のセルを充電することを必要とする場合、電圧フィードバックユニット１６の調整可能な電圧値範囲を第一電圧値範囲（例えば、３Ｖ〜５Ｖである）に設定することができる。電源回路１０が直列に接続された２つのセルを充電することを必要とする場合、電圧フィードバックユニット１６の調整可能な電圧値範囲を第二電圧値範囲（例えば、６Ｖ〜１０Ｖである）に設定することができる。

以下、電圧フィードバックユニット１６の調整可能な電圧値範囲が第一電圧値範囲であり、電圧フィードバックユニット１６の電圧制限値は第一電圧値範囲の上限である（電圧制限値は第一電圧値範囲内の任意の値であることができる）ことを例として、変調ユニット１２が第一電圧を変調して第二電圧を生成する過程を説明する。変調ユニット１２がＰＷＭコントローラに基づく変調ユニットであると仮定すると、電源回路１０が作動し始めるとき、電源回路１０の出力電圧はより低い。この場合、変調ユニット１２は、ＰＷＭ制御信号のデューティサイクルを連続的に増大する方式によって、第一電圧を変調して第二電圧を生成することができる。これにより、電源回路１０は単位時間内に入力される交流電圧からより多いエネルギーを取り出すことができ、電源回路１０の出力電圧が連続的に増加することができる。電源回路１０の出力電圧が第一電圧値範囲の上限に達すると、変調ユニット１２は電圧フィードバックユニット１６が送信するフィードバック信号を受信する。この時、変調ユニット１２は、ＰＷＭ制御信号のデューティサイクルが一定に保持される方式によって、第一電圧を変調して第二電圧を生成することができ、電源回路１０の出力電圧が第一電圧値範囲の上限を超えないようにする。

図１Ｂに示されたように、電圧フィードバックユニット１６は、第一電圧フィードバックユニット１６１及び第二電圧フィードバックユニット１６２を備えることができる。

第一電圧フィードバックユニット１６１と変調ユニット１２は、電源回路１０の出力電圧を第一電圧値範囲内に制限するために用いられる。

例えば、第一電圧フィードバックユニット１６１は、電源回路１０の出力電圧を受け取り、且つ出力電圧の電圧値が第一電圧フィードバックユニット１６１の電圧制限値に達した時、変調ユニットに第一フィードバック信号を送信するために用いられる。第一電圧フィードバックユニット１６１の電圧制限値は、第一電圧値範囲内の任意の電圧値であることができる。

電源回路１０の出力電圧の電圧値を第一電圧フィードバックユニット１６１の電圧制限値以下に制限するように、変調ユニットは第一フィードバック信号に基づいて第一電圧を変調して第二電圧を生成することができる。

第二電圧フィードバックユニット１６２と変調ユニット１２は、電源回路１０の出力電圧を第二電圧値範囲内に制限するために用いられる。

例えば、第二電圧フィードバックユニット１６２は、電源回路１０の出力電圧を受け取り、且つ出力電圧の電圧値が第二電圧フィードバックユニット１６２の電圧制限値に達した時、変調ユニットに第二フィードバック信号を送信するために用いられる。第二電圧フィードバックユニット１６２の電圧制限値は、第二電圧値範囲内の任意の電圧値であることができる。

電源回路１０の出力電圧の電圧値を第二電圧フィードバックユニット１６２の電圧制限値以下に制限するように、変調ユニット１２は第二フィードバック信号に基づいて第一電圧を変調して第二電圧を生成することができる。

電源回路１０は、スイッチユニット１８をさらに備えることができる。スイッチユニット１８は、第一電圧フィードバックユニット１６１と第二電圧フィードバックユニット１６２との間の切り替えを制御するために用いられる。スイッチユニット１８は、単極双投スイッチ、又は金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＭＯＳ）トランジスタなどのような他のタイプのスイッチコンポーネントであることができる。

制御ユニット１５は、さらに、スイッチユニット１８を介して、第一電圧フィードバックユニット１６１と第二電圧フィードバックユニット１６２から現在使用しようとする電圧フィードバックユニットを選択するために用いられる。

本発明の実施例は、制御ユニット１５が現在使用しようとする電圧フィードバックユニットを選択する時に考慮すべき要因に対して具体的に限定しない。例示として、制御ユニット１５は、被充電機器内の直列に接続されたセルの数量に基づいて、現在使用しようとする電圧フィードバックユニットを選択することができる。例えば、制御ユニット１５は被充電機器と通信して、被充電機器のバッテリーが含む直列に接続されたセルの数量を獲得することができる。バッテリーが単一のセルを含む場合、第一電圧フィードバックユニット１６１と第二電圧フィードバックユニット１６２から電圧値範囲がより小さい電圧フィードバックユニットを選択して現在使用しようとする電圧フィードバックユニットとすることができる。バッテリーが直列に接続された複数のセルを含む場合、第一電圧フィードバックユニット１６１と第二電圧フィードバックユニット１６２から電圧値範囲がより大きい電圧フィードバックユニットを選択して現在使用しようとする電圧フィードバックユニットとすることができる。別の例示として、制御ユニット１５は、バッテリーの現在の充電段階に基づいて、現在使用しようとする電圧フィードバックユニットを選択することができる。

本発明の実施例で提供される電源回路１０は、複数の電圧フィードバックユニットを有する。異なる電圧フィードバックユニットは、電源回路１０の出力電圧を異なる電圧値範囲内に制限することができる。従って、電源回路１０は実際の需要によって異なる電圧フィードバックユニットから１つの電圧フィードバックユニットを選択することができ、充電制御過程の柔軟性が向上する。

被充電機器のバッテリーは、単一のセルを含むことができ、又は直列に接続された複数のセルを含むことができる。バッテリーが含むセルの数量が異なるので、被充電機器が電源回路１０の出力電圧に対する需要も異なる。被充電機器のバッテリが単一のセルを含むことを例に挙げると、被充電機器が必要とする電源回路１０の出力電圧は一般的に３Ｖ〜５Ｖである。被充電機器のバッテリが２つのセルを含むことを例に挙げると、被充電機器が必要とする電源回路１０の出力電圧は一般的に６Ｖ〜１０Ｖである。単一のセルと２つのセルの異なる出力電圧要件に対応するために、１つの実施可能な方式は、電源回路１０の内部に１つの電圧フィードバックユニットを設置し、電圧フィードバックユニットの制御によって、電源回路１０の出力電圧は３Ｖ〜１０Ｖの範囲内で調整可能である。ただし、このような方式は次のような欠点がある。被充電機器のバッテリーが単一のセルを含むと仮定すると、単一のセルの充電過程において、電源回路１０内部の制御ユニットが失効する場合、電源回路１０の出力電圧を制御することができない。電源回路１０の出力電圧は３Ｖ〜１０Ｖの範囲内で調整可能であるので、制御ユニットの制御がないと、電源回路１０の出力電圧は５Ｖを超えることができ、単一のセルが過電圧になり、危険を招く可能性がある。

上記の問題を回避するために、本発明の実施例を採用することができ、複数の電圧フィードバックユニットを設置し、被充電機器の直列に接続されたセルの数量に応じて、異なる電圧フィードバックユニットによって調整可能な電圧値の範囲を設計することができる。例えば、単一のセルに対して、第一電圧フィードバックユニット１６１によって調整可能な第一電圧値範囲を３Ｖ〜５Ｖに設置する。直列に接続された２つのセルに対して、第二電圧フィードバックユニット１６２によって調整可能な第二電圧値範囲を６Ｖ〜１０Ｖに設置する。電源回路１０が単一のセルを充電することを必要とする場合、スイッチユニット１８によって第一電圧フィードバックユニット１６１が動作するように制御することができ、従って電源回路１０の出力電圧を３Ｖ〜５Ｖの範囲内で調整することができる。電源回路１０が直列に接続された２つのセルを充電することを必要とする場合、スイッチユニット１８によって第二電圧フィードバックユニット１６２が動作するように制御することができ、従って電源回路１０の出力電圧を６Ｖ〜１０Ｖの範囲内で調整することができる。

単一のセルを充電する場合、制御ユニット１５は、電源回路１０の出力電圧を３Ｖ〜５Ｖの間に制限することができる第一電圧フィードバックユニット１６１を選択して現在使用する電圧フィードバックユニットとする。このようにすると、制御ユニット１５が充電過程で失効しても、単一のセルの充電電圧は５Ｖを超えなく、充電安全性が向上する。

第一電圧フィードバックユニット１６１及び第二電圧フィードバックユニット１６２は、物理的に互いに独立した２つの電圧フィードバックユニットであることができ、異なる物理的構成要素から構成される。又は、第一電圧フィードバックユニット１６１及び第二電圧フィードバックユニット１６２は、一部分の物理的構成要素を共有してもよい。例えば、第一電圧フィードバックユニット１６１及び第二電圧フィードバックユニット１６２は、共通演算増幅器（ｃｏｍｍｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を使用して電圧フィードバックすることができるが、異なる抵抗を使用して電源回路１０の出力電圧をサンプリングすることができる。

第一電圧値範囲と第二電圧値範囲は部分的に重ねてもよく、重ねなくてもよい。

第一電圧フィードバックユニット１６１及び第二電圧フィードバックユニット１６２は、変調ユニット１２に直接に接続されることができ、オプトカプラを介して変調ユニット１２に間接的に接続されることもでき、本発明の実施例はこれに対して具体的に限定しない。第一電圧フィードバックユニット１６１及び第二電圧フィードバックユニット１６２がオプトカプラを介して変調ユニット１２に間接的に接続される場合、第一電圧フィードバックユニット１６１及び第二電圧フィードバックユニット１６２が変調ユニット１２に送信するフィードバック信号は、先ずオプトカプラーを介して光電変換を行うことを必要とする。

以下、図４及び図５を結合して、第一電圧フィードバックユニット１６１及び第二電圧フィードバックユニット１６２の２つの具体的な実施方式を説明する。

図４に対応する実施形態において、第一電圧フィードバックユニット１６１は、第一レジスターＲ１及び第二レジスターＲ２からなる第一電圧サンプリングユニットと、演算増幅器ＯＰＡ１と、を備えることができる。第一電圧サンプリングユニットは、第一レジスターＲ１及び第二レジスターＲ２に基づいて電源回路１０の出力電圧をサンプリングし、第二レジスターＲ２が分圧して獲得した電圧を第一電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧とすることができる。図４に示されたように、第一電圧サンプリングユニットは、直列に接続された第一レジスターＲ１及び第二レジスターＲ２を備え、第一レジスターＲ１の一端は二次整流フィルターユニットの出力端に接続され、第二レジスターＲ２の一端は接地される。

図４に対応する実施形態において、第二電圧フィードバックユニット１６２は、第三レジスターＲ３及び第四レジスターＲ４からなる第二電圧サンプリングユニットと、演算増幅器ＯＰＡ１と、を備えることができる（図４に対応する実施形態において、第一電圧フィードバックユニット１６１と第二電圧フィードバックユニット１６２は、同じ演算増幅器を共有する）。第二電圧サンプリングユニットは、第三レジスターＲ３及び第四レジスターＲ４に基づいて電源回路１０の出力電圧をサンプリングし、第四レジスターＲ４が分圧して獲得した電圧を第二電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧とすることができる。図４に示されたように、第二電圧サンプリングユニットは、直列に接続された第三レジスターＲ３及び第四レジスターＲ４を備え、第三レジスターＲ３の一端は二次整流フィルターユニットの出力端に接続され、第四レジスターＲ４の一端は接地される。 演算増幅器は、スイッチユニットを介して第一電圧サンプリングユニットと第二電圧サンプリングユニットに接続される。

図４において、スイッチユニット１８は、具体的に単極双投スイッチＳ１である。第一電圧フィードバックユニットを電源回路１０が現在使用する電圧フィードバックユニットとする場合、制御ユニット（図４に図示せず）の制御によって、スイッチＳ１はコンタクター４１と接触して、演算増幅器ＯＰＡ１が第一電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧を受信するように制御することができる。第二電圧フィードバックユニットを現在使用する電圧フィードバックユニットとする場合、制御ユニットの制御によって、スイッチＳ１はコンタクター４２と接触して、演算増幅器ＯＰＡ１が第二電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧を受信するように制御することができる。

図４に対応する実施形態において、演算増幅器ＯＰＡ１の出力端は、オプトカプラ４３を介して変調ユニット１２に接続され、変調ユニット１２にフィードバック信号を送信するために用いられる。

さらに、いくつかの実施例において、第一レジスターＲ１の抵抗値、第二レジスターＲ２の抵抗値、第三レジスターＲ３の抵抗値、第四レジスターＲ４の抵抗値は、以下の関係、Ｒ２/（Ｒ１＋Ｒ２）＝２Ｒ４/（Ｒ３＋Ｒ４）を満たすことができる。第一レジスターＲ１〜第四レジスターＲ４の上述した構成方式は、第二電圧フィードバックユニット１６２の調整可能な電圧値範囲を第一電圧フィードバックユニット１６１の調整可能な電圧値範囲の２倍にすることができる。例えば、第一電圧フィードバックユニット１６１の調整可能な電圧値範囲が３Ｖ〜５Ｖである場合、第二電圧フィードバックユニット１６２の調整可能な電圧値範囲は６Ｖ〜１０Ｖである。被充電機器のバッテリーが単一のセルを含む場合、第一電圧フィードバックユニット１６１を現在使用する電圧フィードバックユニットとすることができ、従って電源回路１０の出力電圧を３Ｖ〜５Ｖに制限することができる。被充電機器のバッテリーが直列に接続された２つのセルを含む場合、第二電圧フィードバックユニット１６２を現在使用する電圧フィードバックユニットとすることができ、従って電源回路１０の出力電圧を６Ｖ〜１０Ｖに制限することができる。

さらに、演算増幅器ＯＰＡ１の正入力端に入力される基準電圧は固定値であることができる。又は、演算増幅器ＯＰＡ１の正入力端は、図４に示されたデジタルアナログ変換器ＤＡＣ１を介して制御ユニット（図４に図示せず）に接続されることができ、制御ユニットはＤＡＣ１の数値を変更することによりＯＰＡ１の基準電圧を調整する。

図５に示されたように、第一電圧フィードバックユニット１６１は、第一レジスターＲ１、第二レジスターＲ２及び第三レジスターＲ３からなる第一電圧サンプリングユニットと、演算増幅器ＯＰＡ１と、を備えることができる。第一電圧サンプリングユニットは、第一レジスターＲ１、第二レジスターＲ２及び第三レジスターＲ３に基づいて電源回路１０の出力電圧をサンプリングし、且つ第二レジスターＲ２及び第三レジスターＲ３が共同に分圧して獲得した電圧を第一電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧とすることができる。

第二電圧フィードバックユニット１６２は、第一レジスターＲ１及び第二レジスターＲ２からなる第二電圧サンプリングユニットと、演算増幅器ＯＰＡ１と、を備えることができる。第二電圧サンプリングユニットは、第一レジスターＲ１及び第二レジスターＲ２に基づいて電源回路１０の出力電圧をサンプリングし、第二レジスターＲ２が分圧して獲得した電圧を第二電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧とすることができる。

図５に示されたように、第一電圧サンプリングユニットは、順次に直列に接続された第一レジスターＲ１、第二レジスターＲ２及び第三レジスターＲ３を備える。第一レジスターＲ１の一端は二次整流フィルターユニットの出力端に接続され、第三レジスターＲ３の一端は接地される。スイッチユニット、即ちＭＯＳトランジスターＱ１は、第三レジスターＲ３と並列に接続され、演算増幅器は、第一レジスターＲ１と第二レジスターＲ２との間に接続される。

図５において、スイッチユニット１８は、ＭＯＳトランジスタＱ１である。第一電圧フィードバックユニット１６１を電源回路１０が現在使用する電圧フィードバックユニットとする場合、制御ユニット（図５に図示せず）の制御によって、ＭＯＳトランジスタＱ１はオフ状態になり、演算増幅器ＯＰＡ１が第一電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧を受信するようにする。第二電圧フィードバックユニット１６２を電源回路１０が現在使用する電圧フィードバックユニットとする場合、制御ユニット（図５に図示せず）の制御によって、ＭＯＳトランジスタＱ１はオン状態となり、演算増幅器ＯＰＡ１が第二電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧を受信するようにする。

さらに、いくつかの実施例において、第一レジスターＲ１の抵抗値、第二レジスターＲ２の抵抗値及び第三レジスターＲ３の抵抗値は、以下の関係、２Ｒ２/（Ｒ１＋Ｒ２）＝（Ｒ２＋Ｒ３）/（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）を満たすことができる。第一レジスターＲ１〜第三レジスターＲ３の上述した構成方式は、第二電圧フィードバックユニット１６２の調整可能な電圧値範囲を第一電圧フィードバックユニット１６１の調整可能な電圧値範囲の２倍にすることができる。例えば、第一電圧フィードバックユニット１６１の調整可能な電圧値範囲が３Ｖ〜５Ｖである場合、第二電圧フィードバックユニット１６２の調整可能な電圧値範囲は６Ｖ〜１０Ｖである。被充電機器のバッテリーが単一のセルを含む場合、第一電圧フィードバックユニット１６１を現在使用する電圧フィードバックユニットとすることができ、従って電源回路１０の出力電圧を３Ｖ〜５Ｖに制限することができる。被充電機器のバッテリーが直列に接続された２つのセルを含む場合、第二電圧フィードバックユニット１６２を現在使用する電圧フィードバックユニットとすることができ、従って電源回路１０の出力電圧を６Ｖ〜１０Ｖに制限することができる。

さらに、演算増幅器ＯＰＡ１の正入力端に入力される基準電圧は固定値であることができる。又は、演算増幅器ＯＰＡ１の正入力端は、図５に示されたデジタルアナログ変換器ＤＡＣ１を介して制御ユニット（図５に図示せず）に接続されることができ、制御ユニットはＤＡＣ１の数値を変更することによりＯＰＡ１の基準電圧を調整する。

上述したように、一次ユニットは、一次整流ユニットと、一次フィルタリングするために用いられる液体電解キャパシターと、を備えることができる。液体電解キャパシターが存在するので、電源回路の出力を一定のＤＣにすることができる。しかし、液体電解キャパシターは、寿命が短く、スラリーが爆発し易いという特徴があるので、電源回路の使用寿命が短く、且つ不安全であることを招く。さらに、一定のＤＣで被充電機器のバッテリーを充電すると、バッテリーの分極とリチウム析出が発生して、バッテリーの使用寿命を短縮する可能性がある。電源回路の使用寿命を延長し、電源回路の安全性を向上させ、充電中のバッテリーの分極とリチウム析出を低減するために、本発明の実施例は、一次側に液体電解キャパシターのない電源回路を提供する。

図６に示されたように、一次ユニット１１は、一次整流ユニット１１１を備えることができる。本実施例において、上述した変調しようとする第一電圧は、一次整流ユニット１１１によって出力される電圧値が周期的に変化する電圧である。第一電圧の波形は、脈動波（ｐｕｌｓａｔｉｎｇ ｗａｖｅ）であることができ、又は饅頭状波（ｓｔｅａｍｅｄ ｂｕｎ ｗａｖｅ）とも呼ばれ、その波形は、図７を参照することができる。

本発明の実施例で提供される電源回路は、二次フィルタリングするために用いられる液体電解キャパシターを除去し、一次整流ユニットから出力される電圧値が周期的に変化する第一電圧を直接に変調する。第一電圧の波形が図７に示された波形であることを例に挙げると、変調後に獲得した第二電圧の波形は図８を参照することができる。図８に示されたように、第二電圧も複数の小さなパルス信号を含むが、これらのパルス信号の振幅は等しくなく、周期的に変化する。図８の点線は、第二電圧を構成するパルス信号の包絡線である。図７と比較すると、第二電圧を構成するパルス信号の包絡線は、第一電圧の波形とほぼ同じであることが分かる。

上述したように、本発明の実施例で提供される電源回路１０は、一次側の液体電解キャパシターを除去したので、電源回路の体積が減少され、電源回路の使用寿命が延長され、且つ電源回路の安全性を向上させる。

図９に示されたように、本開示の実施例は、さらに電源装置を提供する。電源装置９００は、上記の任意の実施例で提供される電源回路１０を備えることができる。例えば、電源装置９００は、アダプター、パワーバンクなどのような充電専用装置であることができ、又はコンピュータなどのような電力とデータサービスを提供する他の装置であることもできる。

以上、図１Ａ〜図９を結合して、本発明の実施例で提供される電源回路及び電源装置を詳細に説明した。以下、図１０を結合して、本発明の実施例で提供される電源回路の制御方法を詳細に説明する。 電源回路は、上記の任意の実施例で提供される電源回路１０であることができる。電源回路に関する説明は、上記の説明を参照することができ、繰り返しの説明はここでは省略する。

電源回路は、一次ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、二次整流フィルターユニットと、電圧フィードバックユニットと、を備える。

一次ユニットは、入力されたＡＣに基づいて変調される第一電圧を生成するために用いられる。

変調ユニットは、第一電圧を変調して第二電圧を生成するために用いられる。

変圧器は、第二電圧に基づいて第三電圧を生成するために用いられる。

二次整流フィルターユニットは、第三電圧を整流及びフィルタリングすることにより、電源回路の出力電圧を生成するために用いられる。

電圧フィードバックユニットは、出力電圧を受け取り、出力電圧の電圧値が予め設定された電圧値に達した時、変調ユニットにフィードバック信号を送信するために用いられる。

変調ユニットは、フィードバック信号に基づいて、第一電圧を変調して第二電圧を生成し、出力電圧の電圧値を第一電圧値範囲内又は第一電圧値範囲と異なる第二電圧値範囲内に制限するために用いられる。

図１０の方法は、ステップ１０１０を含むことができる。

ステップ１０１０において、被充電機器と通信して、電源回路の出力電力を調整し、電源回路の出力電圧及び/又は出力電流が被充電機器のバッテリーの現在の充電段階と一致するようにする。

選択的に、いくつかの実施例において、電圧フィードバックユニットは、第一電圧フィードバックユニット及び第二電圧フィードバックユニットを備えることができる。第一電圧フィードバックユニットと変調ユニットは、出力電圧を第一電圧値範囲内に制限するために用いられる。第二電圧フィードバックユニットと変調ユニットは、出力電圧を第二電圧値範囲内に制限するために用いられる。電源回路は、スイッチユニットをさらに備える。スイッチユニットは、第一電圧フィードバックユニットと第二電圧フィードバックユニットとの間の切り替えを制御するために用いられる。図１０の方法は、ステップ１０２０を含むことができる。ステップ１０２０において、スイッチユニットを介して、第一電圧フィードバックユニットと第二電圧フィードバックユニットから現在使用しようとする電圧フィードバックユニットを選択する。

選択的に、いくつかの実施例において、第一電圧フィードバックユニットは、出力電圧の電圧値を第三電圧値と第一電圧値との間に制限するために用いられ、第二電圧フィードバックユニットは、出力電圧の電圧値を第四電圧値と第二電圧値との間に制限するために用いられ、第三電圧値は第一電圧値より小さく、第四電圧値は第二電圧値より小さく、且つ第一電圧値は第三電圧値より小さいか又は等しい。

選択的に、いくつかの実施例において、図１０の方法は、さらに、被充電機器と通信して、被充電機器に含まれる互いに直列に接続されたセルの数量を獲得すること、を含むことができる。ステップ１０２０は、互いに直列に接続されたセルの数量に基づいて、スイッチユニットを介して、第一電圧フィードバックユニットと第二電圧フィードバックユニットから現在使用しようとする電圧フィードバックユニットを選択すること、含むことができる。

選択的に、いくつかの実施例において、電源回路によるバッテリーの充電段階は、トリクル充電段階、定電圧充電段階及び定電流充電段階のうちの少なくとも１つを含む。

選択的に、いくつかの実施例において、ステップ１０１０は、バッテリーの定電圧充電段階において、被充電機器と通信して、電源回路の出力電力を調整し、電源回路の出力電圧が定電圧充電段階に対応する充電電圧と一致するようにすること、を含むことができる。

選択的に、いくつかの実施例において、ステップ１０１０は、バッテリーの定電流充電段階において、被充電機器と通信して、電源回路の出力電力を調整し、電源回路の出力電流が定電流充電段階に対応する充電電流と一致するようにすること、を含むことができる。

選択的に、いくつかの実施例において、一次ユニットは一次整流ユニットを備え、変調される第一電圧は、一次整流ユニットから出力される電圧値が周期的に変化する電圧である。

上述した実施形態において、全部又は一部はソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、又は任意の他の組み合わせによって実現することができる。ソフトウェアによって実現する場合、全部又は一部は、コンピュータプログラム製品の形式で実現することができる。コンピュータプログラム製品は、１つ又は複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータにコンピュータプログラム命令をアップロードして実行される場合、本発明の実装形態のプロセス又は機能の全部または一部が実行される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラム可能な装置であることができる。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶することができ、又は１つのコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信することができる。例えば、コンピュータ命令は、有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ, ＤＳＬ）である）又は無線（赤外線、無線、マイクロ波などである）方式によって、あるウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタに送信することができる。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータがアクセスすることができる任意の利用可能な媒体、又は１つ又は複数の利用可能な媒体統合を含むサーバ、データセンタなどのデータ記憶装置であることができる。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、ソフトディスク、ハードディスク、磁気テープである）、光学媒体（例えば、デジタルビデオディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ，ＤＶＤ）である）、又は半導体媒体（例えば、ソリッドステートディスク（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｉｓｋ，ＳＳＤ）である）などであることができる。

本願に開示された実施例に基づいて記載される各例示のユニット及びアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、又はコンピュータープログラムと電子ハードウェアとの組み合わせにより実現され得ることは、当業者とって明らかである。これらの機能は、ハードウェアにより実行されるか又はソフトウェアにより実行されるかについて、技術方案の特定の応用場合や設計の制限条件などによって決められる。当業者は、特定応用ごとに異なる方法を使用して記載される機能を実現できるが、これらの実現は、本発明の範囲を超えると見なされるべきではない。

本願によって提供される幾つかの実施形態において、開示されるシステム、装置及び方法は、他の形態により実現され得ると理解されるべきである。例えば、上記に説明された装置の実施例は、例示するためのものに過ぎない。例えば、ユニットの分割は、ロジック機能の分割に過ぎず、実際に実現するときに別の分割形態を有してもよい。例えば、複数のユニット又は部品を組み合わせ、又は別のシステムに集積し、又は若干の特徴を無視し、又は実行しなくてもよい。さらに、図示又は検討する相互間の結合や直接結合や通信接続は、いくつかのインタフェース、装置、又はユニットの間接結合や通信接続であってもよいし、電気、機械や他の形態であってもよい。

分離部品として記載されたユニットは、物理的に分離してもよいし、分離しなくてもよい。ユニットとして表示される部品は、物理的なユニットであってもよいし、物理的なユニットではなくておもよい。即ち、一つの箇所に設置してもよいし、複数のネットワークユニットに設置してもよい。実際の要求に応じて一部又は全部のユニットを選択して本実施例の技術方案の目的を実現することができる。

また、本発明に係る各実施例の各機能ユニットは、１つの処理ユニットに集積されてもよいし、物理的に分離された複数のユニットとして存在してもよいし、２つ以上のユニットは１つのユニットに集積してもよい。

上述したのは、ただ本願の具体的な実施形態であり、本願の保護範囲はこれに限定されるものではない。当業者であれば、本願に開示された技術範囲内で変更又は置換を容易に想到しうることであり、全て本出願の範囲内に含まれるべきである。従って本願の保護範囲は特許請求の範囲によって決めるべきである。

Claims (10)

1. 電源回路であって、
   一次ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、二次整流フィルターユニットと、電圧フィードバックユニットと、制御ユニットと、を備え、
   前記一次ユニットは、入力された交流（ＡＣ）に基づいて変調される第一電圧を生成するために用いられ、
   前記変調ユニットは、前記第一電圧を変調して第二電圧を生成するために用いられ、
   前記変圧器は、前記第二電圧に基づいて第三電圧を生成するために用いられ、
   前記二次整流フィルターユニットは、前記第三電圧を整流及びフィルタリングすることにより、前記電源回路の出力電圧を生成するために用いられ、
   前記電圧フィードバックユニットは、前記出力電圧を受け取り、前記出力電圧の電圧値が予め設定された電圧値に達した時、前記変調ユニットにフィードバック信号を送信するために用いられ、
   前記変調ユニットは、前記フィードバック信号に基づいて、前記第一電圧を変調して第二電圧を生成するために用いられ、
   前記制御ユニットは、被充電機器と通信して、前記電源回路の出力電力を調整し、前記電源回路の出力電圧及び/又は出力電流が前記被充電機器のバッテリーの現在の充電段階と一致するようにするために用いられ、
   前記電圧フィードバックユニットは、第一電圧フィードバックユニット及び第二電圧フィードバックユニットを備え、
   前記第一電圧フィードバックユニットと前記変調ユニットは、前記出力電圧を第一電圧値範囲内に制限するために用いられ、
   前記第二電圧フィードバックユニットと前記変調ユニットは、前記出力電圧を第二電圧値範囲内に制限するために用いられ、前記第二電圧値範囲は、前記第一電圧値範囲と異なり、
   前記電源回路はスイッチユニットをさらに備え、前記スイッチユニットは、前記第一電圧フィードバックユニットと前記第二電圧フィードバックユニットとの間の切り替えを制御するために用いられ、
   前記制御ユニットは、さらに、前記スイッチユニットを介して、前記第一電圧フィードバックユニットと前記第二電圧フィードバックユニットから現在使用しようとする電圧フィードバックユニットを選択するために用いられ、
   前記第一電圧値範囲と前記第二電圧値範囲は重ねず、
   前記第一電圧フィードバックユニットは、第一電圧サンプリングユニット及び演算増幅器を備え、前記第一電圧サンプリングユニットは、第一レジスター及び第二レジスターに基づいて前記出力電圧をサンプリングし、前記第二レジスターが分圧して獲得した電圧を前記第一電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧とし、
   前記第二電圧フィードバックユニットは、第二電圧サンプリングユニット及び前記演算増幅器を備え、前記第二電圧サンプリングユニットは、第三レジスター及び第四レジスターに基づいて前記出力電圧をサンプリングし、前記第四レジスターが分圧して獲得した電圧を前記第二電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧とし、
   前記第一電圧フィードバックユニットが現在使用する電圧フィードバックユニットである場合、前記制御ユニットは前記スイッチユニットを介して前記演算増幅器が前記第一電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧を受信するように制御し、
   前記第二電圧フィードバックユニットが現在使用する電圧フィードバックユニットである場合、前記制御ユニットは前記スイッチユニットを介して前記演算増幅器が前記第二電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧を受信するように制御する、
   ことを特徴とする電源回路。
2. 前記第一レジスターの抵抗値、前記第二レジスターの抵抗値、前記第三レジスターの抵抗値、前記第四レジスターの抵抗値は、以下の関係、Ｒ２/（Ｒ１＋Ｒ２）＝２Ｒ４/（Ｒ３＋Ｒ４）を満たし、Ｒ１は前記第一レジスターの抵抗値であり、Ｒ２は前記第二レジスターの抵抗値であり、Ｒ３は前記第三レジスターの抵抗値であり、Ｒ４は前記第四レジスターの抵抗値である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
3. 前記第一電圧サンプリングユニットは、直列に接続された前記第一レジスター及び前記第二レジスターを備え、前記第一レジスターの一端は前記二次整流フィルターユニットの出力端に接続され、前記第二レジスターの一端は接地され、
   前記第二電圧サンプリングユニットは、直列に接続された前記第三レジスター及び前記第四レジスターを備え、前記第三レジスターの一端は前記二次整流フィルターユニットの出力端に接続され、前記第四レジスターの一端は接地され、前記演算増幅器は、前記スイッチユニットを介して前記第一電圧サンプリングユニットと前記第二電圧サンプリングユニットに接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
4. 前記制御ユニットは、さらに、前記被充電機器と通信して、前記被充電機器に含まれる互いに直列に接続されたセルの数量を獲得し、且つ互いに直列に接続されたセルの数量に基づいて、前記スイッチユニットを介して、前記第一電圧フィードバックユニットと前記第二電圧フィードバックユニットから現在使用しようとする電圧フィードバックユニットを選択する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
5. 前記電源回路による前記バッテリーの充電段階は、トリクル充電段階、定電圧充電段階及び定電流充電段階のうちの少なくとも１つを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
6. 前記被充電機器と通信して、前記電源回路の出力電力を調整し、前記電源回路の出力電圧及び/又は出力電流が前記被充電機器のバッテリーの現在の充電段階と一致するようにすることは、
   前記バッテリーの定電圧充電段階において、前記被充電機器と通信して、前記電源回路の出力電力を調整し、前記電源回路の出力電圧が前記定電圧充電段階に対応する充電電圧と一致するようにすること、を含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の電源回路。
7. 前記被充電機器と通信して、前記電源回路の出力電力を調整し、前記電源回路の出力電圧及び/又は出力電流が前記被充電機器のバッテリーの現在の充電段階と一致するようにすることは、
   前記バッテリーの定電流充電段階において、前記被充電機器と通信して、前記電源回路の出力電力を調整し、前記電源回路の出力電流が前記定電流充電段階に対応する充電電流と一致するようにすること、を含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の電源回路。
8. 前記一次ユニットは一次整流ユニットを備え、前記変調される第一電圧は、前記一次整流ユニットから出力される電圧値が周期的に変化する電圧である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
9. アダプターであって、
   一次ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、二次整流フィルターユニットと、電圧フィードバックユニットと、スイッチユニットと、制御ユニットと、を備え、
   前記一次ユニットは、入力された交流（ＡＣ）に基づいて変調される第一電圧を生成するために用いられ、
   前記変調ユニットは、前記第一電圧を変調して第二電圧を生成するために用いられ、 前記変圧器は、前記第二電圧に基づいて第三電圧を生成するために用いられ、 前記二次整流フィルターユニットは、前記第三電圧を整流及びフィルタリングすることにより、電源回路の出力電圧を生成するために用いられ、
   前記電圧フィードバックユニットは、第一電圧フィードバックユニット及び第二電圧フィードバックユニットを備え、前記第一電圧フィードバックユニットと前記変調ユニットは、前記出力電圧を第一電圧値範囲内に制限するために用いられ、前記第二電圧フィードバックユニットと前記変調ユニットは、前記出力電圧を第二電圧値範囲内に制限するために用いられ、前記第二電圧値範囲は、前記第一電圧値範囲と異なり、
   前記制御ユニットは、被充電機器に含まれる互いに直列に接続されたセルの数量に基づいて、前記スイッチユニットを介して、前記第一電圧フィードバックユニットと前記第二電圧フィードバックユニットの中の１つを選択するために用いられ、
   前記第一電圧フィードバックユニットは、第一電圧サンプリングユニット及び演算増幅器を備え、前記第一電圧サンプリングユニットは、第一レジスター及び第二レジスターに基づいて前記出力電圧をサンプリングし、前記第二レジスターが分圧して獲得した電圧を前記第一電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧とし、
   前記第二電圧フィードバックユニットは、第二電圧サンプリングユニット及び前記演算増幅器を備え、前記第二電圧サンプリングユニットは、第三レジスター及び第四レジスターに基づいて前記出力電圧をサンプリングし、前記第四レジスターが分圧して獲得した電圧を前記第二電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧とし、
   前記第一電圧フィードバックユニットが現在使用する電圧フィードバックユニットである場合、前記制御ユニットは前記スイッチユニットを介して前記演算増幅器が前記第一電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧を受信するように制御し、 前記第二電圧フィードバックユニットが現在使用する電圧フィードバックユニットである場合、前記制御ユニットは前記スイッチユニットを介して前記演算増幅器が前記第二電圧サンプリングユニットから出力するサンプリング電圧を受信するように制御する、
   ことを特徴とするアダプター。
10. 前記第一レジスターの抵抗値Ｒ１、前記第二レジスターの抵抗値Ｒ２、前記第三レジスターの抵抗値Ｒ３、前記第四レジスターの抵抗値Ｒ４は、以下の関係、Ｒ２/（Ｒ１＋Ｒ２）＝２Ｒ４/（Ｒ３＋Ｒ４）を満たす、
    ことを特徴とする請求項９に記載のアダプター。

Images