[发明专利]用于快速USB充电的方法、电子装置及充电器设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于使用USB线缆来介接电子装置与充电装备的USB充电电路及设备。

背景技术

通用串行总线(USB)端口常见于多种便携式装置(例如膝上型计算机、平板计算机、移动电话、MP3播放器等)上且还提供于桌上型计算机、汽车仪表板控制台等上以为装置之间的串行通信提供互连。另外，USB标准提供充电能力，借此移动电话或其它便携式装置可使用经由USB线缆提供到装置的电力而操作。USB系统的此电力特征还有利地允许使用从所连接USB兼容装置提供的电力给电池供电式装置充电。可获得(举例来说)具有用于给各种便携式装置充电的多个USB端口的专用充电装备，即使在充电装备与装置之间不需要串行通信的情况下也适用。原始USB实施方案因充电电流限制为1A而提供以5V进行的充电，且标准的后续修订本(例如，USB 3.0、3.1等)以较高电平(例如使用5V、12V、20V的充电器电压及1A、3A及5A的充电电流电平)提供快速充电，从而适应高达100W的充电。然而，USB充电源与所充电装置之间的不匹配可导致产品损坏及/或无法使充电时间最小化。据此，需要在不损坏充电器或所充电电子装置的情况下可使充电电力电平最大化的经改进USB充电器设备及电子装置。

发明内容

目前所揭示实施例提供针对于通过在USB充电器与所充电电子装置之间沿着USB线缆的USB数据线建立双向通信连接或链路而以自动化方式实现所述充电器与所述装置的能力之间的较好匹配的设备及技术，经由所述双向通信连接或链路，所述装置检测所述充电器的所述能力且找出与其自身能力的最好匹配，其中所述装置经由所述通信连接而将编程或配置信息发送到所述充电器。通过此技术，所述装置在所述装置与所述充电器两者的操作限制内配置所述充电器或对所述充电器进行编程，且可优先地选择用于快速充电的最高可行充电电平。此外，在各种实施例中，充电器可报告状态指示，例如其电力供应器的过电压、过电流及/或超温状况，使得所述装置能够相应地将所述充电器重新配置为较低充电电平。因此，本发明在以下方面提供显著优势：缩短充电时间，同时减轻充电/供电电平不匹配及产品损坏，且不需要用户动作。

根据本发明的一或多个方面，提供一种电子装置，所述电子装置包括：USB连接器；负载；及控制器，其与和USB线缆的第一及第二数据信号导体相关联的导电结构耦合，其中所述控制器操作以与所连接充电器建立双向数字通信连接。所述装置还包含处理器，所述处理器经编程以使用所述通信连接从所述所连接充电器获得充电器能力信息，且经由所述通信连接至少部分地根据所述充电器能力信息而选择性地配置或重新配置所述所连接充电器。

在某些实施例中，所述装置处理器经编程以确定所述充电器能力信息与装置充电能力信息之间的一或多个匹配，所述装置充电能力信息表示适于给所述电子装置充电的充电电力电平，且所述处理器使用所述通信连接至少部分地根据所识别匹配而选择性地配置或重新配置所述所连接充电器。

此外，在某些实施例中，所述电子装置经由所述通信连接从所述所连接充电器接收充电器状态信息，且所述装置处理器经由所述通信连接至少部分地根据所述充电器状态信息而选择性地重新配置所述所连接充电器。在某些所揭示实施例中，所述处理器经编程以优先地根据所述充电器能力信息与所述装置充电能力信息之间的最快充电匹配而配置所述充电器。此外，在某些实施例中，所述处理器经编程以使用所述通信连接按照较慢充电匹配且根据任何所接收充电器状态信息而选择性地重新配置所述所连接充电器。以此方式，改变所述充电器处的状况(例如过电压、过电流及/或超温状况)可由用于智能重新配置的所述装置处理器用于(举例来说)减小所述充电电平以减轻或避免充电器发生故障或损坏，同时考虑到所述充电器状况而维持最快可能充电的可能性。

在某些实施例中，所述电子装置包含提供切换控制信号的充电器检测电路，所述切换控制信号具有指示检测到所述充电器的连接的第一状态以及指示无充电器连接到所述电子装置的第二状态。在这些实施例中，所述装置进一步包含切换电路，所述切换电路用以在所述切换控制信号处于所述第一状态时选择性地耦合所述USB线缆数据线与所述控制器，且在所述切换控制信号处于所述第二状态时将所述USB数据线与所述控制器解耦。