用于有效能量传输的智能移动电源和设备制造技术

本公开涉及用于有效能量传输的智能移动电源和设备。一般来讲，本发明专利技术公开了用于将电力从便携式移动电源有效地传输到电子设备的技术。更具体地，所公开的移动电源包括能够将电池电压(新颖)或递增电压(例如，从升压调节器)直接路由到输出连接器的公共部分的开关机构。此外，如本文所述的电子设备还包括开关机构，以允许它们接受直接电池输出(新颖)或设备的连接器的公共部分处的递增电压(例如，USB连接器)。当组合使用时，所公开的便携式移动电源可将电力传输到电子设备，该电力由于现有技术的电压转换操作而损失不超过一半。的电压转换操作而损失不超过一半。的电压转换操作而损失不超过一半。

【技术实现步骤摘要】
用于有效能量传输的智能移动电源和设备
[0001]本申请是申请日为2016年4月20日的、名称为“用于有效能量传输的智能移动电源和设备”的专利技术专利申请No.201680023442.5的分案申请。


[0002]本公开整体涉及向电子设备供电。更具体地但不是为了限制，本公开涉及用于将电力有效地传输到电子设备的便携式电源。

技术介绍

[0003]可充电电池可见于各种便携式电子设备，包括膝上型电脑、笔记本电脑和平板计算机系统、个人数字助理(PDA)、移动电话、数字媒体播放器、相机等。当前的电池技术仅提供适量的能量储存。因此，大量使用其便携式设备的个人可能发现需要在远离家庭或办公室时为它们充电。为此，个人可使用交流供电的充电器、备用或替换电池，或者用于对电子设备的内部电池进行充电的外部电池组。后一种类型的设备通常被称为“移动电源”。
[0004]许多现有技术的移动电源通过遵守标准的特定类型的连接器来供电。例如，许多移动电源使用通用串行总线(USB)连接器。因此，它们以USB标准所需的电平提供电压，标称5.0伏。类似地，因为电子设备符合相同的标准，所以它们必须能够接受5.0伏的输入电压。在调制解调器电子设备中使用的电池通常具有3.0伏(完全或接近完全放电)和4.2伏(完全或接近完全充电)之间的端子电压。由于这些电压不平衡，现有技术的移动电源总是需要将其内部电池的输出电压提升到USB的标准5.0伏，并且电子设备总是需要降低进入电压以满足其内部电池的电压(也许，加上驱动充电操作所需的小Δ电压)。这种情况在图1中示出，其中移动电源100和电子设备105各自包括电池(分别为110和115)、电压电平转换器(分别为120和125)，以及USB连接器(分别为130和135)。如图所示，移动电源100的内部电池电压140在例如3.0伏和4.0伏之间。通过电平转换器120，升压操作145将其变为5.0伏，传输电压150。电子设备105中的电平转换器125使用降压操作155来随后将传输电压150降低到其内部电池电平160和/或设备105的内部电子器件所需的电平(例如，在3.0伏和4.0伏之间)。
[0005]已知升压操作的功率转换效率近似等于降压操作的功率转换效率：83％。虽然精确值当然会根据例如所使用的开关元件的类型、输出电压与输入电压的差值以及电路的操作模式(例如，连续与不连续导电模式)而不同，但不管该值是什么，现代移动电源都会遭受这样的损失两次(移动电源100的一次损失和电子设备105的另一次损失)。

技术实现思路

[0006]在一个实施方案中，所公开的概念提供了智能电池组，以实现电力到电子设备的有效传输。根据本公开的智能电池组可包括电源诸如电池，被配置为将第一电压转换为第二电压的电压电平转换器(例如，充当升压调节器)、开关机构、连接器，以及功能地耦接到开关机构和连接器的控制器，该控制器被配置为执行存储在存储器中的指令，该指令适于使得控制器获得来自连接器(即，源自附接到连接器的外部电子设备)的信号，当信号指示
第一类型的电子设备耦接到连接器时，将开关机构配置为将输出从其内部电源(例如，电池)路由到连接器而不使用电压电平转换器。控制器可进一步适于当信号指示第二类型的电子设备耦接到连接器时，将开关机构配置为将输出从电源路由到电压电平转换器的输入并且将所得输出从电压电平转换器路由到连接器。根据本公开的移动电源可向电子设备递送电力，该电力由于电压电平转换操作而至多损失一半，如常规移动电源一样。
[0007]在另一个实施方案中，所公开的概念提供了智能电子设备，该电子设备包括电池、电压电平转换器、开关机构、连接器以及功能地耦接到开关机构和连接器的控制器，该控制器被配置为执行存储在存储器中的指令，该指令适于使得控制器：在电源被确定为第一类型的电源并且电子设备被确定为处于第一操作模式时，将外部电源(例如，直接来自电池)从连接器路由到电子电路；并且在电源被确定为第一类型电源并且电子设备被确定为处于第二操作模式时，(1)将外部电源从连接器路由到电子电路，(2)将外部电源从连接器路由到电压电平转换器的输入，(3)将电压电平转换器的输出路由到电池，并且(4)将电池路由到电子电路。在另一个实施方案中，电压电平转换器可被配置为当电源被确定为第一类型的电源，电子设备被确定为处于第二操作模式，并且连接器处的外部电源的电压小于第一值时，作为降压调节器工作。在另一个实施方案中，电压电平转换器可被配置为当电源被确定为第一类型的电源，电子设备被确定为处于第二操作模式，并且连接器处的外部电源的电压大于第一值时，作为升压调节器工作。
附图说明
[0008]图1以框图形式示出了现有技术的移动电源
‑
电子设备系统。
[0009]图2以框图形式示出了根据一个实施方案的智能移动电源系统。
[0010]图3以流程图形式示出了根据各种实施方案的以智能设备为中心的电力传输操作。
[0011]图4A
‑
图4F以框图形式示出了根据本公开以不同方式配置的智能移动电源系统。
[0012]图5以流程图形式示出了根据一个实施方案的以智能电池组为中心的电力传输操作。
[0013]图6A和图6B示出了根据两个实施方案的初始配置操作。
[0014]图7A和图7B以框图形式示出了根据各种实施方案的智能移动电源。
[0015]图8以框图形式示出了根据一个实施方案的电子设备。
具体实施方式
[0016]本公开涉及用以改善电力在便携式移动电源和电子设备之间的传输的系统、方法和计算机可读介质。一般来讲，公开了用于将电力从便携式移动电源有效地传输到电子设备的技术。更具体地，所公开的移动电源包括能够将电池电压(新颖)或递增电压(例如，从升压调节器)直接路由到输出连接器的公共部分的开关机构。此外，如本文所述的电子设备还包括开关机构，以允许它们接受诸如来自所公开的移动电源的直接电池输入(新颖)或设备的连接器的公共部分处的递增电压(例如，USB连接器)。当组合使用时，所公开的便携式移动电源可将电力传输到电子设备，该电力由于现有技术的移动电源的电压转换操作而损失不超过一半。
[0017]在以下描述中，为了解释的目的，阐述了很多具体细节以便提供对所公开构思的彻底理解。作为该描述的一部分，本公开的附图中的一些附图以框图形式表示结构和设备，以避免模糊所公开构思的新颖方面。为了清晰起见，不对实际的具体实施的所有特征进行描述。此外，本公开中所使用的语言已主要被选择用于可读性和指导性目的，并且可能没有被选择为划定或限定本专利技术的主题，从而诉诸于所必需的权利要求以确定此类专利技术主题。在本公开中提到“一个实施方案”或“实施方案”意指结合该实施方案所述的特定特征、结构或特性被包括在所公开主题的至少一个实施方案中，并且多次提到“一个实施方案”或“实施方案”不应被理解为必然地全部涉及相同的实施方案。
[0018]应当理解，在任何实际具体实施的开发中(如在任何软件和/或硬件开发项目中那样)，必须要作出许本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能电池组，包括：电池；电压电平转换器，所述电压电平转换器被配置为将第一电压转换为第二电压，其中第二电压高于第一电压；一个或多个开关；连接器；和可操作地耦接到所述一个或多个开关以及所述连接器的控制器，所述控制器被配置为执行存储在存储器中的指令，所述指令适于使所述控制器：从所述连接器获得信号，当所述信号指示第一类型的电子设备耦接到所述连接器时，配置所述一个或多个开关以把所述电池的输出路由到所述连接器而不使用所述电压电平转换器，并且当所述信号指示第二类型的电子设备耦接到所述连接器时，配置所述一个或多个开关以把所述电池的输出路由到所述电压电平转换器的输入并且把所述电压电平转换器的输出路由到所述连接器。2.根据权利要求1所述的智能电池组，其中所述电压电平转换器适于输出与所述连接器的类型对应的电压。3.根据权利要求2所述的智能电池组，其中当所述连接器包括USB连接器时，所述电压电平转换器适于输出5.0伏的标称电压。4.根据权利要求1所述的智能电池组，其中所述电压电平转换器适于将3.0伏和4.2伏之间的输入电压转换成标称5.0伏的输出电压。5.根据权利要求1所述的智能电池组，其中第一类型的电子设备包括能够通过与所述连接器匹配的设备连接器二者择一地接收以下输出的电子设备：所述电池在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐勋光，李洁丽，沈子峰，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：