移动装置充电器及相关的可适性充电电压产生器制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种对移动装置进行充电的移动装置充电器及相关的可适性充电电压产生器，该可适性充电电压产生器包含：电力接收接口，用于从传输线接收直流电压与缆线电流；端子通信接口，用于传送充电电压与充电电流至移动装置充电器的连接端子，并从连接端子接收移动装置所产生的通信信号；降压型电源转换器，用于从电力接收接口接收直流电压与缆线电流，并产生充电电压与充电电流，其中，充电电压低于直流电压，而充电电流大于缆线电流；以及充电电压控制电路，用于依据通信信号控制降压型电源转换器。可适性充电电压产生器可依据移动装置产生的通信信号，适应性地控制输出的充电电压与充电电流的大小，故可用来对不同类型的移动装置进行充电。

【技术实现步骤摘要】

本技术有关电池充电器，尤指一种对移动装置进行充电的移动装置充电器及相关的可适性充电电压产生器。
技术介绍
电池的容量一直是影响移动装置使用时间的主要瓶颈所在，因此，业界一直持续努力开发新的技术与材料来增加移动装置的电池容量。当移动装置的电力不足或用完时，用户可将移动装置连接到充电线(charging cable)，以对移动装置中的电池进行充电。然而，移动装置充电所需的时间长短与电池容量大小成正比例关系。对许多移动装置而言，可能需要耗费数个小时之久才能将内部电池的电力完全充饱。很明显的，传统移动装置的充电技术是既费时又没有效率的。
技术实现思路
有鉴于此，如何有效提升对移动装置进行充电的速度，实为迫切需要解决的问题。本技术提供一种用于对移动装置进行充电的移动装置充电器的实施例，其包含：可适性充电电压产生器；连接端子，耦接于该可适性充电电压产生器，并用于以可卸除方式连接于该移动装置；传输线，耦接于该可适性充电电压产生器；以及电源单元，连接于该传输线，并用于供应直流电压及缆线电流至该传输线。该可适性充电电压产生器包含：电力接收接口，用于从该传输线接收该直流电压与该缆线电流；端子通信接口，用于传送充电电压与充电电流至该连接端子，并用于从该连接端子接收该移动装置所产生的通信信号；降压型电源转换器，耦接于该电力接收接口与该端子通信接口之间，用于从该电力接收接口接收该直流电压与该缆线电流，并用于产生该充
电电压与该充电电流，其中，该充电电压低于该直流电压，而该充电电流大于该缆线电流；以及充电电压控制电路，耦接于该端子通信接口与该降压型电源转换器，且用于依据该通信信号控制该降压型电源转换器。本技术另提供一种用于移动装置充电器中的可适性充电电压产生器的实施例，其中，该移动装置充电器是用于对移动装置进行充电，且包含连接端子，用于以可卸除方式连接于该移动装置；传输线；以及电源单元，用于供应直流电压及缆线电流至该传输线。该可适性充电电压产生器包含：电力接收接口，用于从该传输线接收该直流电压与该缆线电流；端子通信接口，用于传送充电电压与充电电流至该连接端子，并用于从该连接端子接收该移动装置所产生的通信信号；降压型电源转换器，耦接于该电力接收接口与该端子通信接口之间，用于从该电力接收接口接收该直流电压与该缆线电流，并用于产生该充电电压与该充电电流，其中，该充电电压低于该直流电压，而该充电电流大于该缆线电流；以及充电电压控制电路，耦接于该端子通信接口与该降压型电源转换器，且用于依据该通信信号控制该降压型电源转换器。上述实施例的优点之一，是可适性充电电压产生器可将电源单元产生的电流转换成更大的电流，故能有效提升对移动装置进行充电的速度。上述实施例的另一优点，是可适性充电电压产生器可依据移动装置产生的通信信号，适应性地控制输出的充电电压与充电电流的大小，故可用来对不同类型的移动装置进行充电。本技术的其他优点将藉由以下的说明和附图进行更详细的解说。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本技术一实施例的用于对移动装置进行充电的移动装置充电器简化后的功能方块图。图2为图1的移动装置充电器中的可适性充电电压产生器的一实施例简化后的功能方块图。图3为图1的移动装置中的电池充电电路的一实施例简化后的功能方块图。图4为图2的可适性充电电压产生器中的降压型电源转换器的一实施例简化后的功能方块图。图5为图2的可适性充电电压产生器中的降压型电源转换器的另一实施例简化后的功能方块图。【符号说明】100 移动装置充电器(mobile device charger)110 可适性充电电压产生器(adaptive charging voltage generator)120 连接端子(connection terminal)130 传输线(cable)140 电源单元(power source unit)150 移动装置(mobile device)152 连接器(connector)154 电池(battery)156 电池充电电路(battery charging circuit)210 电力接收接口(power receiving interface)220 端子通信接口(terminal communication interface)230 降压型电源转换器(buck converter)240 模数转换器(analog-to-digital converter)250 温度感测器(temperature sensor)260 充电电压控制电路(charging voltage control circuit)310 开关装置(switch device)320 模数转换器(analog-to-digital converter)330 电池充电电路控制器(battery charging circuit controller)410、510、520 功率级(power stage)411、511、521 上桥开关(upper switch)413、513、523 下桥开关(lower switch)415、515、525 电感(inductor)420 输出电容(output capacitor)430 反馈电路(feedback circuit)440、540 功率级控制电路(power stage control circuit)具体实施方式以下将配合相关附图来说明本技术的实施例。在这些附图中，相同的标号表示相同或类似的元件或方法流程。图1为本技术一实施例的用于对移动装置150进行充电的移动装置充电器100简化后的功能方块图。如图1所示，移动装置充电器100包含可适性充电电压产生器110、连接端子120、传输线130、以及电源单元140。移动装置150包含连接器152、电池154、以及电池充电电路156。在移动装置充电器100中，连接端子120耦接于可适性充电电压产生器110，并用于以可卸除方式连接于移动装置150的连接器152。传输线130耦接于可适性充电电压产生器110。电源单元140连接于传输线130。电源单元140设置成可依据可适性充电电压产生器110的指示，供应可调整的(programmable)直流电压及电流至传输线130。接着，可适性充电电压产生器110会依据从传输线130接收到的直流电压及电流，产生并供应直流充电电压及充电电流至连接端子120，以对移动装置150进行充电。在移动装置150中，连接器152用于以可卸除式方式连接移动装置充电器100的连接端子120，以从连接端子120接收可适性充电电压产生器110所产生的充电电压与充电电流。电池充电电路156耦接于连接器152与电池
154，并用于控制电池154的充电运作。为了简化说明起见，移动装置150中的其他元件及元件间的连接关系，并未绘示于图1中。当连接端子120与连接器152连接时，电池充电电路156可传送指示数据至可适性充电电压产生器110，以指示可适性充电电压产生器110经由连接端子120及连接器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对移动装置(150)进行充电的移动装置充电器(100)，包含：可适性充电电压产生器(110)；连接端子(120)，耦接于该可适性充电电压产生器(110)，并用于以可卸除方式连接于该移动装置(150)；传输线(130)，耦接于该可适性充电电压产生器(110)；以及电源单元(140)，连接于该传输线(130)，并用于供应直流电压(VA)及缆线电流(IA)至该传输线(130)；其中，该可适性充电电压产生器(110)包含：电力接收接口(210)，用于从该传输线(130)接收该直流电压(VA)与该缆线电流(IA)；端子通信接口(220)，用于传送充电电压(VB)与充电电流(IB)至该连接端子(120)，并用于从该连接端子(120)接收该移动装置(150)所产生的通信信号(X1B；X2B)；降压型电源转换器(230)，耦接于该电力接收接口(210)与该端子通信接口(220)之间，用于从该电力接收接口(210)接收该直流电压(VA)与该缆线电流(IA)，并用于产生该充电电压(VB)与该充电电流(IB)，其中，该充电电压(VB)低于该直流电压(VA)，而该充电电流(IB)大于该缆线电流(IA)；以及充电电压控制电路(260)，耦接于该端子通信接口(220)与该降压型电源转换器(230)，且用于依据该通信信号(X1B；X2B)控制该降压型电源转换器(230)。...

【技术特征摘要】
2016.01.12 US 62/277,7371.一种用于对移动装置(150)进行充电的移动装置充电器(100)，包含：可适性充电电压产生器(110)；连接端子(120)，耦接于该可适性充电电压产生器(110)，并用于以可卸除方式连接于该移动装置(150)；传输线(130)，耦接于该可适性充电电压产生器(110)；以及电源单元(140)，连接于该传输线(130)，并用于供应直流电压(VA)及缆线电流(IA)至该传输线(130)；其中，该可适性充电电压产生器(110)包含：电力接收接口(210)，用于从该传输线(130)接收该直流电压(VA)与该缆线电流(IA)；端子通信接口(220)，用于传送充电电压(VB)与充电电流(IB)至该连接端子(120)，并用于从该连接端子(120)接收该移动装置(150)所产生的通信信号(X1B；X2B)；降压型电源转换器(230)，耦接于该电力接收接口(210)与该端子通信接口(220)之间，用于从该电力接收接口(210)接收该直流电压(VA)与该缆线电流(IA)，并用于产生该充电电压(VB)与该充电电流(IB)，其中，该充电电压(VB)低于该直流电压(VA)，而该充电电流(IB)大于该缆线电流(IA)；以及充电电压控制电路(260)，耦接于该端子通信接口(220)与该降压型电源转换器(230)，且用于依据该通信信号(X1B；X2B)控制该降压型电源转换器(230)。2.如权利要求1所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该可适性充电电压产生器(110)另包含：第一模数转换器(240)，耦接于该充电电压控制电路(260)，并用于产生与该充电电压(VB)及该充电电流(IB)的至少其中之一相对应的第一数字信号
\t(DS1)；其中，该充电电压控制电路(260)依据该通信信号(X1B；X2B)以及该第一数字信号(DS1)控制该降压型电源转换器(230)。3.如权利要求1所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该可适性充电电压产生器(110)另包含：温度感测器(250)，耦接于该充电电压控制电路(260)，并用于感测该连接端子(120)的温度；其中，该充电电压控制电路(260)依据该通信信号(X1B；X2B)以及该温度感测器(250)的感测结果控制该降压型电源转换器(230)。4.如权利要求3所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该可适性充电电压产生器(110)另包含：第一模数转换器(240)，耦接于该充电电压控制电路(260)，用于产生与该充电电压(VB)及该充电电流(IB)的至少其中之一相对应的第一数字信号(DS1)；其中，该充电电压控制电路(260)依据该通信信号(X1B；X2B)、该温度感测器(250)的感测结果、以及该第一数字信号(DS1)，来控制该降压型电源转换器(230)。5.如权利要求3所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该充电电压控制电路(260)在该连接端子(120)的温度上升时，控制该降压型电源转换器(230)降低该充电电压(VB)与该充电电流(IB)的至少其中之一。6.如权利要求3所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该充电电压控制电路(260)在该连接端子(120)的温度超过预定临界水平时，控制该降压型电源转换器(230)降低该充电电压(VB)与该充电电流(IB)的至少其中之一。7.如权利要求1所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该充电电压控制电路(260)另耦接于该电力接收接口(210)，并用于依据该通信信号(X1B；X2B)通过该电力接收接口(210)与该传输线(130)控制该电源单元(140)；其中，该电源单元(140)在该充电电压控制电路(260)的控制之下产生该直流电压(VA)与该缆线电流(IA)。8.如权利要求7所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该可适性充电电压产生器(110)另包含：第一模数转换器(240)，耦接于该充电电压控制电路(260)，并用于产生与该充电电压(VB)及该充电电流(IB)的至少其中之一相对应的第一数字信号(DS1)；其中，该充电电压控制电路(260)依据该通信信号(X1B；X2B)以及该第一数字信号(DS1)，指示该电源单元(140)调整该直流电压(VA)与该缆线电流(IA)的至少其中之一。9.如权利要求7所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该可适性充电电压产生器(110)另包含：温度感测器(250)，耦接于该充电电压控制电路(260)，并用于感测该连接端子(120)的温度；其中，该充电电压控制电路(260)依据该通信信号(X1B；X2B)以及该温度感测器(250)的感测结果，指示该电源单元(140)调整该直流电压(VA)与该缆线电流(IA)的至少其中之一。10.如权利要求9所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该可适性充电电压产生器(110)另包含：第一模数转换器(240)，耦接于该充电电压控制电路(260)，并用于产生与
\t该充电电压(VB)及该充电电流(IB)的至少其中之一相对应的第一数字信号(DS1)；其中，该充电电压控制电路(260)依据该通信信号(X1B；X2B)、该温度感测器(250)的感测结果、以及该第一数字信号(DS1)，来指示该电源单元(140)调整该直流电压(VA)与该缆线电流(IA)的至少其中之一。11.如权利要求9所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该充电电压控制电路(260)在该连接端子(120)的温度上升时，指示该电源单元(140)调降该直流电压(VA)与该缆线电流(IA)的至少其中之一。12.如权利要求9所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该充电电压控制电路(260)在该连接端子(120)的温度超过预定临界水平时，指示该电源单元(140)调降该直流电压(VA)与该缆线电流(IA)的至少其中之一。13.如权利要求1所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该传输线(130)是通用串行总线缆线，且该通信信号(X1B；X2B)是选自于通用串行总线系列规范所定义的D+及D-数据信号。14.如权利要求1所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该传输线(130)是通用串行总线缆线，且该通信信号(X1B；X2B)是选自于通用串行总线电力传输系列规范所定义的CC1及CC2数据信号。15.如权利要求1所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该充电电流(IB)大于5安培。16.如权利要求1所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该降压型电源转换器(230)包含：第一功率级(510)，用于接收该直流电压(VA)；第二功率级(520)，用于接收该直流电压(VA)，并与该第一功率级(510)形成并联配置；输出电容(420)，耦接于该第一功率级(510)及该第二功率级(520)两者的输出端，并用于提供该充电电压(VB)与该充电电流(IB)；反馈电路(430)，耦接于该输出电容(420)，用于依据该充电电压(VB)与该充电电流(IB)的至少其中之一产生反馈信号(FB)；以及功率级控制电路(540)，耦接于该第一功率级(510)、该第二功率级(520)、以及该反馈电路(430)，并在该充电电压控制电路(260)的控制之下，依据该反馈信号(FB)控制该第一功率级(510)与该第二功率级(520)的能量转换运作。17.如权利要求16所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该第一功率级(510)及该第二功率级(520)两者都是同步式功率级，且各自都包含：上桥开关(511；521)，包含用于接收该直流电压(VA)的第一端；下桥开关(513；523)，其中，该下桥开关(513；523)的第一端耦接于该上桥开关(511；521)的第二端，且该下桥开关(513；523)的第二端耦接于固定电位端；以及电感(515；525)，其中，该电感(515；525)的第一端耦接于该上桥开关(511；521)的该第二端及该下桥开关(513；523)的该第一端，且该电感(515；525)的第二端耦接于该输出电容(420)；其中，该功率级控制电路(540)交替地导通该上桥开关(511；521)及该下桥开关(513；523)。18.如权利要求1所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，在该降压型电源转换器(230)的输入端与该电力接收接口(210)之间的电流路径上，并没有设置任何开关装置。19.如权利要求1所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该电源单元(140)是电源转接器、移动电源、车用充电器、或显示屏幕。20.如权利要求1所述的移动装置充电器(100)，其特征在于，该移动装置(150)包含：连接器(152)，用于以可卸除式方式连接该移动装置充电器(100)的该连接端子(120)，以从该连接端子(120)接收该充电电压(VB)与该充电电流(IB)；电池(154)；以及电池充电电路(156)，包含：开关装置(310)，耦接于该连接器(152)与该电池(154)之间，设置成在开关信号(SW)的控制之下，选择性地将该充电电压(VB)与该充电电流(IB)传导至该电池(154)；第二模数转换器(320)，用于产生与该电池(154)的电池输入电压(Vbat)及电池输入电流(Ibat)的至少其中之一相对应的第二数字信号(DS2)；以及电池充电电路控制器(330)，耦接于该连接器(152)、该开关装置(310)、以及该第二模数转换器(320)，其中，该电池充电电路控制器(330)用于产生该通信信号(X1B；X2B)且通过该连接器(152)传送该通信信号(X1B；X2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大勇，刘景萌，陈曜洲，林梓诚，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71