[发明专利]用于便携式设备的功率模块

说明书

通过引用并入

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2010年5月28日的美国临时申请No.61/349635；申请日为2010年9月17日的美国临时申请No.61/383878；申请日为2010年9月22日的美国临时申请No.61/385509；以及申请日为2010年11月8日的美国临时申请No.61/411283的优先权，每个美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

本文引用的所有专利、专利申请和出版物特此通过引用以其整体并入本文，以便更完全地描述其中技术人员已知的截止到本文描述的发明的日期为止的最先进技术。

介绍

存在使用电池功率来加强日益增加的功率密集性应用和能力的便携式消费电子（CE）设备例如移动电话（传统蜂窝电话和智能电话）、MP3播放器、手持式游戏机和电子书阅读器的大规模激增。然而，即使有便携式CE设备的主要技术进步，电池技术仍然相对停滞，防止OEM增加功率密集特征并限制用户如何能够利用设备。

概述

描述了通用功率管理系统，其由可互换的、容易移除和可连接的通用功率模块（UPM）、智能电话外壳和门、以及自动管理多个设备的充电的应用组成。系统与各种便携式电子设备兼容。

UPM包括通信和功率输入/输出端口（例如，USB端口，如目前用于充电并与很多智能电话通过接口连接的“微USB”端口）。UPM可通过特定的外壳或门连接到设备以延长预期设备的电池寿命。在一个方面中，UPM具有相同或一致的形状因子，使得UPM可容易合并到各种系统中，而不需要再设计模块。在其它方面中，形状因子可改变。可通过适当的外壳/电池门的改装来做出对不同设备的适应，外壳/电池门可变化以适合每个唯一的设备。此外，每个UPM包含模块间互连（IMI）总线，其提供在UPM之间和/或在UPM和设备之间的连通性、管理和模块间功率传输。每个UPM还包括充电电路，其从外部源接受功率并管理功率以安全和有效的方式到电池的传输。UPM还包括管理电荷在UPM和便携式设备当中的传输的处理器。这些处理器经由IMI总线通信并执行存储在计算机可读存储器中的固件指令。

在一个或多个实施方案中，UPM包括单个电线、可自配置的总线，例如单个电线是BUS3。自配置是协议定义的结果。协议是当各种物品（电缆、UPM等）被插入/拔出或电池是充满的时使总线自配置的一种方法。

在一个或多个实施方案中，为DC/DC转换配置UPM。在DC/DC转换器中，使用标准或微USB连接器以及其它非标准连接器例如Apple30管脚连接器来提供USB功率（一般为5V+/-0.25V）。给定在微USB连接器上标准化以提供局部低电压功率用于诸如充电的目的的全球趋势，UPM可用作对各种设备的功率平台并为用户提供灵活性和互连通性。

附图简述

参考下面的附图描述了本发明，这些附图仅为了说明的目的而被示出且没有被规定为是限制性的：

图1示出根据一个或多个实施方案的包括三个UPM的功率管理系统。

图2是根据一个或多个实施方案的与便携式设备集成的两件式机壳的透视图。

图3是根据一个或多个实施方案的壳体和所附接的UPM的透视图。

图4是根据一个或多个实施方案的两件式机壳的前侧面的透视图。

图5示出根据本文所述的某些实施方案的UPM的顶视图和侧端视图。

图6示出根据一个或多个实施方案使用钩和钩接收器机构将两个UPM堆叠在一起的过程。

图7示出根据一个或多个实施方案经由IMI总线连接到智能电话以形成功率集线器的三个UPM的堆栈的功能图。

图8示出根据一个或多个实施方案从两个UPM产生的功率集线器，其中UPM从各种源例如（左）墙壁电源插座、（顶部）另一UPM或（右）膝上型计算机被供电（充电）。

图9示出根据一个或多个实施方案的独立功率集线器（左），其可用于给单个设备充电并（右）用于同时给两个便携式设备充电。

图10示出根据一个或多个实施方案的UPM堆栈，其可从AC电源被充电，并可给多个便携式电子设备充电。

图11示出根据一个或多个实施方案也可用作功率集线器的具有集成的UPM的壳体。

图12是根据一个或多个实施方案集成到设备的后门中的UPM的图示。