用于平衡便携式设备之间的能量的方法和设备的制作方法

专利名称：用于平衡便携式设备之间的能量的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及供应能量到便携式电子设备。尤其是，本发明涉及两 个或者多个移动设备的能量储存器之间的双向平衡能量，使得存储 在 一 个设备中的能量可以在其他设备中共享。
背景技术：
现今，越来越多的人们出于各种目的使用移动设备。移动设备用 户可以具有多个同时使用的移动设备。通常每个移动设备具有可充 电的能量储存器，诸如电池，其通过专门为设备或者设备的电池设 计的充电设备来获得能量以存储在储存器中。图l是根据现有技术
进行充电的设备的示意性图示。当移动设备100需要对其电池130 进行充电时，其通过进口连接器110连接到直流(DC)电源200。 DC电源可以是电源适配器。适配器具有输入端和输出端。输入端插 入到常规交流(AC)电源插座(100-240VAC)。输出端具有蓄电 (连接器)或者非蓄电(感应场)连接点，其插入进或者耦合到设 备100的进口连接器(插孔)110。来自适配器200的DC电流对移 动设备100的电池130进行充电。移动设备通常还包含一个或者多 个设备电路140，其由电池130进行供电。从进口插孔110到电池 130的导电连接可以进一步包含控制元件120,当电池满时，其可以 断开充电电流。对于许多传统移动设备，控制元件120仅仅是一个 开关。充电电流^又在一个方向上流动，即从电源到设备。通常地，
适配器可能无法用于对不是针对其设计的设备进行充电。
上述布置存在一些问题。有时携带多个设备的用户可能发现一些 设备充满电并且准备好使用，其他处于低电池水平。如果用户正在旅行，为了对所有设备进行充电，只得随身携带针对这些设备的所 有充电器。用户必须确保这些充电器正确地工作，因为在边远地区， A C插座可能具有不同的线电压或者不同的插头设计，这将使得充电
配器不可获得或者不可用的情况下，期望设备能够从另一设备的能 量储存器或者从诸如电池组的便携式能量源获得能量。这意味着设 备中之一将能够作为"赠与方"以提供其存储的能量给其他设备。
因此，需要一种能够平衡或者共享两个或者多个移动设备之间的 能量储存器的方法。优选地，用于执行方法的设备是简单并且紧凑 的单元，以及可以集成到移动设备中。

发明内容
在本发明的第 一 方面中，提供了 一种方法。该方法包括以下步骤 确定第 一设备中的第 一 能量储存器的一个或者多个参数以及第二设
备中的第二能量储存器的相应参数的值；以及设置用于在第一能量 储存器和第二能量储存器之间传送能量的方向。
在该方法中， 一个或者多个参数可以包括电压，以及用于在第一 能量储存器和第二能量储存器之间传送能量的方向基于第一能量储 存器的电压和第二能量储存器的电压而设置。
或者，在该方法中，用于在第一能量储存器和第二能量储存器之 间传送能量的方向可以基于来自用户的输入而设置。
或者，在该方法中， 一 个或者多个参数可以包括充电的最大状态、 最大电压、充电的当前状态、当前电压以及当前能量损耗中的一个 或者多个，以及用于在第一能量储存器和第二能量储存器之间传送 能量的方向是基于在第一设备和第二设备之间的设备-到-设备通信 中获得的第一能量储存器和第二能量储存器的一个或者多个所述参 数的值而设置。
在该方法中， 一种用于执行该方法的设备可以在第 一设备中的第 一能量储存器、电负载、以及第二能量储存器之间互连。该方法可以进一步包括以下步骤确定来自第二能量储存器的能量流是将被 引导到第一能量储存器、电负载、还是将要在第一能量储存器和电 负载之间共享。
在本发明的第二方面中，提供了一种设备，其连接在第一设备中 的第 一 能量储存器和第二设备中的第二能量储存器之间。该设备包 括用于确定第一能量储存器的一个或者多个参数和第二能量储存器 的相应参数的值的装置，以及用于设置用于在第一能量储存器和第 二能量储存器之间传送能量的方向的装置。
在该设备中， 一个或者多个参数可以包括电压，以及用于设置用 于在第一能量储存器和第二能量储存器之间传送能量的方向的装置 可以包括用于基于第一能量储存器和第二能量储存器的电压而设置 方向的装置。
或者，该设备可以进一步包括用户接口 ，以及用于设置用于在第 一能量储存器和第二能量储存器之间传送能量的方向的装置可以包 括用于基于来自用户通过用户接口到设备的输入而设置方向的装置。
用户接口可以是连接第 一设备的第 一 能量储存器和第二设备的 第二能量储存器的导体。该导体可以包括用于仅允许从第一设备传 送能量到第二设备或者从第二设备传送能量到第一设备的装置。
在该设备中， 一个或者多个参数可以包括充电的最大状态、最大 电压、充电的当前状态、当前电压以及当前能量损耗中的一个或者 多个。用于设置用于传送能量的方向的装置可以包括用于基于在第 一设备和第二设备之间的设备-到-设备通信中获得的第 一 能量储存 器和第二能量储存器的一个或者多个所述参数的值而设置方向的装置。
该设备可以与第一设备相关联，并且用于确定第一能量储存器的 一个或者多个参数和第二能量储存器的相应参数的装置可以包括用 于与第二设备进行通信以便获得第二能量储存器的一个或者多个参 数的值的装置。该设备可以在第 一设备中的第 一 能量储存器、第 一设备中的电负 载、以及第二设备中的第二能量储存器之间互连。该设备可以进一 步包括用于确定来自第二能量储存器的能量流是将要引导到第一能 量储存器、电负载、还是将要在第一能量储存器和电负载之间共享
的装置。
在本发明的第三方面中，提供了一种双向充电接口 ，其通信地耦 合在第 一设备中的第 一 能量储存器和第二设备中的第二能量储存器 之间。该接口包括第一能量通路，用于将能量流从第二能量储存器
传导到第一能量储存器；第二能量通路，用于将能量流从第一能量 储存器传导到第二能量储存器；以及控制单元，用于确定第一能量 储存器的一个或者多个参数和第二能量储存器的相应参数的值，以 及用于通过第一能量通路或者第二能量通路建立第一能量储存器和 第二能量储存器之间的能量传送。
双向充电接口可以进一步包括用户接口 ，用于接收到控制单元的 用户的输入，该输入确定第 一 能量储存器和第二能量储存器之间的 能量传送将通过第一能量通路或第二能量通路执行。
该接口可以与第 一 设备相关联，并且控制单元能够用于通过与第 二设备中的第二双向接口进行的设备-到-设备通信来确定第一能量 储存器的一个或者多个参数和第二能量储存器的相应参数的值，以 及用于基于设备-到-设备通信的结果来建立通过第一能量通路或者 第二能量通路的第一能量储存器和第二能量储存器之间能量的传 送。
接口可以在第 一设备中的第 一 能量储存器、第 一设备中的电负 载、以及第二设备中的第二能量储存器之间互连。接口可以进一步 包括状态切换单元，其由控制单元操作，用于确定来自第二能量储 存器的能量流是将要引导到第一能量储存器、电负载、还是将要在 第一能量储存器和电负载之间共享。
提供了一种设备，其包括双向充电接口。该设备可以是移动电子 设备。
12提供了一种便携电池组，其包括一个或者多个双向充电接口。 一 个或者多个双向充电接口中的每个接口可独立连接到第二设备，用 于在电池组和第二设备之间传送能量。
在本发明的第四方面中，提供了一种计算机程序产品。该产品包 括计算机可读存储结构，其包含在其上的计算机程序代码，用于由 设备中的计算机处理器执行，所述设备与第二设备连接，用于经由 双向充电接口平衡该设备和第二设备之间的能量。该产品包括用于 确定该设备中的第一能量储存器的一个或者多个参数和第二设备中 的第二能量储存器的相应参数的值的指令，以及用于设置用于在第 一能量储存器和第二能量储存器之间传送能量的方向的指令。
在计算机程序产品中， 一个或者多个参数可以包括电压，并且用 于设置用于第一能量储存器和第二能量储存器之间传送能量的方向 的指令可以包括用于基于第一能量储存器和第二能量储存器的电压 设置用于传送能量的方向的指令。
在计算机程序产品中， 一 个或者多个参数可以包括充电的最大状 态、最大电压、充电的当前状态、当前电压以及当前能量损耗，以 及用于设置用于传送能量的方向的指令可以包括用于基于在设备和 第二设备之间的设备-到-设备通信中获得的第 一 能量储存器和第二 能量储存器的一个或者多个所述参数来设置方向的指令。
双向充电接口可以在第二能量储存器、第一能量储存器以及设备 中的电负载之间互连。该产品可以进一步包括用于确定来自第二能 量储存器的能量流是将要引导到第一能量储存器、电负载还是将要 在第一能量储存器和电负载之间共享。


根据下文详细描述并结合附图，本发明的上述和其他目的、特征
以及优势将变得明显，在附图中
图1是根据现有技术对移动设备的电池进行充电的示意图； 图2 (a)是根据本发明的第一实施方式结合有双向充电接口的移动设备的示意图2 (b)是根据本发明的第一实施方式的双向充电接口的框图； 图3是连接到传统移动设备以将能量提供给传统移动设备的移
动设备的示意图4是连接到另一移动设备以自动或者根据用户的意图平衡设
备之间能量的移动设备的示意图5 (a)和图5 (b)是用于两个移动设备彼此连接以及根据设
备-到-设备通信的结果平衡能量的步骤；
图6 (a)是根据用户的意图在两个设备之间平衡能量的示意图； 图6 (b)是用于在两个设备之间传送能量的电缆；该电缆标记
有能量流方向；
图7是用于根据本发明的第一实施方式平衡两个设备之间能量 的方法的流程图8 (a)是根据本发明的第二实施方式结合有双向充电接口的 移动设备的示意图8 (b)是根据本发明的第二实施方式的双向充电接口的框图9 (a) - (d)是根据本发明的第二实施方式的双向充电接口的 状态配置；
图10是用于根据本发明的第二实施方式平衡两个设备之间的能 量的方法的流程图；以及
图11是具有多个双向充电接口以独立地平衡一个或者多个移动 设备的能量的便携电池组的示意图。
具体实施例方式
本发明提供了 一种简单并且紧凑方式以平衡和共享两个或者多 个移动设备的能量储存器之间的能量。提供了双向充电接口，其可 以并入移动设备或者诸如电池组的便携能量源中。在使用根据下文 公开的本发明中，可以将便携电池组作为移动设备处理，即使其不 具有用于执行移动设备的功能的电路。本发明在下文示例性实施方式中7>开。 本发明的第一实施方式
如图2(a)中所示，移动设备300包括电源入口插孔110，其用 于接收来自外部能量源的充电电流或者用于将充电电流提供到外部 接收方设备， 一个或者多个电路140 (电负载)，用于执行移动设备 的功能，能量储存器诸如可再充电电池130,用于将电能量提供到电 路，以及连接在电源入口插孔110和电池130/电路140之间的双向 充电4姿口 320。
如图2(b)中所示，双向充电接口 320包括两个能量通路，即 并联的向内通路322和向外通路323,控制单元321以及可选地包括 用户接口 324。控制单元321能够控制向内通路322和向外通路323 的操作，从而设置在电源入口插孔110和电池130之间的能量流的 方向。控制单元还可以能够执行与另一个这种双向充电接口的设备-到-设备通信。用户接口 324能够接收到控制单元321的用户的输入 以便控制向内通路322和向外通路323的操作。
还在如图2 (b)中所示，双向充电接口 320具有输入端，其连 接到电源入口插孔IIO,以及输出端，其连接到电池130的接头。针 对上述设备-到-设备通信，接口之间的通信信号可以由传导充电电流 的同一电连接携带。在向内方向中，双向充电接口 320充当从电源 入口 110到电池130和设备电路140的外部能量流的入口 。在向外 方向中，其提供了从电池130到入口插孔110的充电电流，存储在 电池130中的能量从该处流向另一设备的能量储存器或者电路。
能量流的方向的确定基于三种方式(1)基于电池和另一设备 中能量储存器(诸如电池)的能量级，(2)基于双向充电接口和另 一设备中的另 一 双向充电接口之间的设备-到-设备通信的结果，以及 (3)基于用户的意图。每种方法用下文示例来说明。
示例1:平衡具有双向充电接口的设备和另一不具有该接口的i殳备之间的能量
如图3所示，具有双向充电接口 320的移动设备300 (设备B) 连接到另一移动设备100 (设备A)。设备A不具有双向充电接口 和关于其电池特性与另 一设备通信的能力。设备A仅具有单向充电 接口 (诸如切换单元120)，其仅允许充电电流流到设备的电池中。 设备A和设备B通过在它们各自的电源入口插孔110a和110b处的 充电电缆150彼此连接。设备A的能量级(由诸如电池电压的可测 量参数表示)由设备B通过设备B的双向充电接口4企测。假定设备 A的电池电压低于"i殳备B的电池电压，则双向充电4^口 320的控制 单元自动地引导充电电流从设备B流到设备A (接口 320中的向外 通路打开，在图3中表示为未划叉的向外箭头，并且向内通路关闭， 在图中表示为划叉的箭头)。对设备A的电池进行充电直到设备A 的切换单元120切断电流(当i殳备A的电池已满)或者直到双向充 电接口 320切断电流(当设备A的电池电压达到某个级别)。
在此示例中，不存在设备-到-设备通信，即使双向充电接口 320 能够初始化这种通信。来自设备B的通信请求将不产生任何有意义 的来自设备A的响应。作为替代，设备B检测电缆150的连接和设 备A的负载，获得设备A的电压级，以及初始化从设备B到设备A 的能量传送。可用于设备B的关于设备A的仅一个参数是设备A的 电池电压，以及i殳备B基于设备B和i殳备A的电池电压之间的差初 始化充电。
在许多情况下，电压自身不是用于设置充电方向的良好指示。可 能的是，这样确定的赠与方设备具有满的低容量电池(具有高视在 电池电压)，但存储在其中的能量的量对高容量接收方电池是没有 意义的。
示例2:平tf每个都具有双向充电接口的两个设备之间的能量
如图4中所示，第一设备300a (设备1 )和第二设备300b (设 备2 )彼此连接以平衡设备之间的能量，两者都具有本发明的双向充电接口 ( 320a和320b)。能量流的方向可以从设备1到设备2，或 者从设备2到设备1，这取决于来自两个接口之间的设备-到-设备通 信的结果。设备1和设备2通过在它们各自的电源入口插孔处的充 电电缆150彼此连接。充电电缆150携带两个设备之间的通信信号， 以及充电电流。
在图5 (a)和图5 (b)中示出了确定电流流动方向的步骤。如 图5(a)中所示，开始，充电电缆150的一端插入到设备1的电源 入口插孔110a中。设备1的双向充电接口 320a检测电缆150并且 将充电电流方向设置为朝向插孔110a (向外通^4丁开并且向内通^各 关闭，如图5 (a)中的箭头所示)。电缆150充有对应于设备1的 电池电压的电压。
接下来，如图5(b)所示，电缆150的另一端插入设备2的电 源入口插孔l]Ob。设备1的接口 320a检测负载。设备2的接口 320b 还冲全测电缆已经插入入口插孔110b和由电缆150携带的电压。接口 320b (或者320a)发起通信请求。接口 320a (或者320b )响应于该 请求。如果响应有效，则建立两个接口 320a和320b之间的i殳备-到-设备通信链路。进一步在通信中，交换关于设备的两个能量储存器 的信息。该信息可以包括指示储存器的条件和特征的各种参数。特 征参数包括电池类别、容量(例如充电的最大状态(以瓦特x小时 为单位)、最大电压等。条件参数包括使用期、电池是否需要更换、 充电的当前状态、当前电压、当前能量损耗等。基于该信息，两个 接口对源(赠与方)设备和目标(接收方)设备、能量平衡(即从 源设备到目标设备的功率(以瓦特为单位)和能量(以瓦特x小时 为单位)方面中的最大排量(drain))以及其他参数达成一致。
在图5 (b)中示出了达成一致的接口配置，其中当接口 320b的 向外通路和接口 320a的向内通路两者都打开并且处于相反方向的通 路两者都关闭时，充电电流从设备2流到i殳备1。
如果，在设备-到-设备通信中，发现设备中之一 (诸如设备1 ) 的能量储存器已经用尽，则另一设备(诸如设备2)的接口自动将该
17设备(设备1 )视为具有单向充电接口 。这样，充电电流仅允许从设
备2流到设备1。
综上所述，当两个设备彼此连接以便平衡它们的电池中的能量 时，一个设备中的双向充电接口初始化与另一设备中的另一双向充 电接口的设备-到-设备通信。通信开始于一个接口将通信请求发送到 另 一接口并且等待来自于另 一接口的答复。如果接收到有效答复，
则该接口请求另 一 接口发送关于另 一 设备的能量储存器的 一 个或者 多个参数。其对比另 一储存器的参数与其自身能量储存器的参数， 以及确定传送能量的方向。通信信号可以通过连接两个设备的电缆 来传导。同一电缆还用于传导能量流。
示例3:基于用户的输入在两个设备之间传送能量
在两个设备之间传送能量的方向还可以通过到设备之一的用户 的输入来设置，或者通过使用仅允许电流在一个方向中流动的特定 设计的电缆来设置。
例如，利用具有双向充电接口的设备中的至少一个设备，通过使 用双向充电接口的用户接口，用户可以启动或者停止能量传送，或 者改变电流流动方向(如果可以)。通过用户输入设置的方向可以 取代如先前示例中通过接口自动设置的充电方向。如图6(a)中所 示，其中设备1和设备2两者都具有双向充电接口 ，通过将输入提 供到设备1或者设备2中的用户接口 ，用户引导能量流从设备1到 设备2。
可替换地，用户关于设置充电方向的意图可以通过使用特定设计 的电流导体诸如充电电缆来建立。充电电缆是单向的。当连接在两 个设备之间时，其仅允许充电电流从一个设备流到另一设备，但是 不能反向。电缆可以包括整流电路，其允许在正确方向上的电流通 过并且阻止相反方向上的电流。其还可以包含模拟或者数字检测装 置以便检测两端处的负载。如图6(b)中所示，这种充电电缆150a 看起来是常规连接器，但是嵌入有电路并且用指示电流流动方向的箭头标记，以便用户容易理解。
如果设备2的能量储存器具有较高电压并且设备1的能量储存器 具有较低电压，如果设备1具有切换模式充电电路，其可以提升设
备2的充电入口处的电压到超过设备2的能量储存器的电压，则仍 可以引导充电电流从设备1到设备2，以便对设备2的能量储存器进 行充电。
图7中示出了上述实施方式的流程图。在步骤610中，第一设备 检测充电电缆的 一端插入其电源入口插孔中。其将充电接口设置成 向外方向。在步骤620中，第一设备将电压供应到充电电缆。电压 对应于第一设备的电池电压。在步骤630中，当充电电缆的另一端 插入到第二设备中时，第一设备检测负载。其初始化与第二设备的 通信请求。在步骤640中，第一设备确定第二设备的电池是否低于 预设限度，或者第二设备是否不允许双向充电。如果第二设备的电 池低于预设限度，或者第二设备不允许双向充电(例如，由第一设 备请求用于建立与第二设备的通信没有产生有效的响应)，则在步 骤650中，利用来自第一设备的能量对第二设备进行充电。或者在 另一方面，如果第二设备允许双向充电，即其双向充电接口响应于
通信请求并且第二设备的电池未用尽，则在步骤660中，第一设备 进一步与第二设备通信以便发现彼此的容量和特征，并且设置充电
方向和其他参数。最后，在步骤670中，达成协议并且根据通信协 议或者可替换地根据从设备之任一 的用户接口输入的用户的指令而 对第 一设备或者第二设备进行充电。
本发明的第二实施方式
图8 ( a)示出了根据本发明的第二实施方式并入有双向充电接 口 420的移动i殳备400。移动i殳备400包4舌电源入口插孔110，该电 源入口插孔110用于接收来自外部能量源的充电电流或者用于将充 电电流提供到外部接收方设备，用于执行移动设备的功能的 一 个或 者多个电^各140(电负载)、可充电电池130以及双向充电4妄口 420。如图8(b)所示，双向充电接口 420包括向内通路422、向外通 路423、控制单元421、状态切换单元(SSU) 424，用于可选择地引 导向内电流到电池130或者到电路140或者到两者，以及可选地， 用于接收到接口的用户的输入的用户接口 425。控制单元421能够控 制向内通路422和向外通路423的操作，能够控制状态切换单元424 的操作，以及能够传导与另 一此类双向充电接口的设备-到-设备通 信。向内通路422的一端连接到入口插孔110并且另一端连接到状 态切换单元424。向外通路控制423的一端也连接到入口插孔110 并且另一端连接到电池130。状态切换单元424具有连接向内通路 422的一个输入端和分别连接电池130和电路140的两个输出端。状 态切换单元具有四个状态(参见图9 (a) - (d)):
0:(默认)电池和电路彼此连接，电池对电路供电，没有进入 的充电电流，当向外通路打开时，电池可以将能量提供到另一设备 (图9 (a))。
1:向内通路打开，进入的充电电流引导到电池并且仅对电池进 行充电(图9 (b))。
2:向内通路打开并且电池是满的，进入的充电电流引导到电路 并且电路通过使用外部电源进行操作(图9 (c))。
3:向内通路打开，进入的充电电流在电路和电池之间进行划分 (图9 (d))。
如图9(a)中所示，当移动设备的电池被引导用于将充电电流 供应到另一设备时，向外通路打开并且向内通路关闭。因此能量流 流出电池。同时，状态切换单元设置为默认0,这意味着设备的电路 连接到电池并且可以在电池将电能供应到另 一设备时使用。
如图9(b)中所示，当需要对移动设备的电池充电时，向外通 路关闭并且向内通路打开。状态切换单元通过切换到状态1将进入 的充电电流引导到电池。这样，将电流仅供应到电池以便电池的快 速充电。
如图9(c)中所示，当电池是满的时，状态切换单元切换到状态2。设备的电路与外部电源连接以执行其功能。存储在电池中的能
量被保存。
如图9(d)中所示，最后一种状态，即状态3，是进入的充电电 流在电池和电路之间共享，这样状态切换单元具有与默认状态0相 同的连接，但是向内通路打开并且向外通路关闭。该设备可以在外 部能量源正在对设备的电池进行充电时使用。
当设备没有连接到另 一设备或者充电器时，状态切换单元的状态 总是处于默认0。
状态切换单元424的操作由控制单元421控制以便自动地设置其 状态或者由用户通过用户接口 425的输入来控制。
图10中示出了上述实施方式的流程图。在步骤910中，第一设 备(设备l)与第二设备(设备2)进行通信，基于设备-到-设备通 信结果或者用户的意图来设置充电方向。假定设备1具有如上所述 的双向充电接口，则根据达成一致的充电方向来配置接口(步骤 920)。如果充电方向设置为从设备1到设备2，则在步骤980中， 向外通路打开并且SSU设置为状态0。设备2以来自设备1的能量 流充电。
如果充电方向设置为从设备2到设备1，则接口的向内通路打开 以便接收来自设备1的能量流。在步骤930中，确定进入的能量流 是供应到设备1的电池还是在设备1的电池和电路之间共享。这种 判定步骤可以通过接口自动地执行或者通过接收来自与双向充电接 口相关联的用户接口的用户的输入来执行。如果能量将仅供应到电 池，则SSU设置为状态1 (步骤950)。否则，SSU设置为状态3 (步骤940)。继而接口监视设备1的电池水平(步骤960 )。如果 电池充满，则在步骤970中，SSU切换到状态2，允许进入的能量操 作电路。
另外在上述实施方式中，双向充电4妻口可以包^^多对独立向内通 路/向外通^各。这种双向充电接口例如可以并入^f更携电池组，每对允 许一个设备通过其连接到电池组。设备可以是任何具有或者不具有双向充电接口的类别。因此，电池组可以同时并且独立地与一个或 者多个移动设备交换能量。图ll是这种系统的示例，其中两个移动
设备(设备1和设备2)通过多通路双向充电接口 520与便携能量源 500交换能量。
本发明提供了能够在多设备环境中的设备之间共享存储的能量 的优势。通常，设备之一 (主机设备或者源设备)具有大容量能量 储存器，其可以用于将能量提供到多个其他设备。当这些设备互连 时，能量可以从主机设备流动到其他设备，使得这些其他设备可以 保存它们自身的能量以最优化使用。例如，设备可能具有半充电的 电池，其仅能持续两个小时，利用到具有大容量电池的主机设备的 连接，设备可以从主机设备的电池获取能量并且操作较长时间。如 果数个设备互连，则这些设备可以有效共享所有设备的所有电池， 允许设备之间的操作时间最优化。例如，具有小电池的蓝牙⑧耳机与 具有较大电池的移动电话连接。移动电话的电池将能量供应到耳机 使得利用从移动电话的电池获取的能量对耳机的电池进行充电，和/ 或直接利用移动电话的电池对耳机进行操作。
本发明可以是简单并且低费用的，并且其可以对所有类别的设备 起作用，该设备包括不具有双向充电接口的传统移动设备。本发明 通常可以用于移动终端中，尤其是，作为由诺基亚公司制造的2mm DC充电才妻口的集成部分。
综上所述，本发明提供了 一种用于使用简单电源充电连接传送移 动设备的能量储存器或者便携能量源的能量的方法和 一 种双向充电 接口。该方法和该接口可以用于平衡设备之间的能量，该设备诸如 -移动电话和支持蓝牙⑧的外围设备； -移动设备和另一移动设备； -便携电池组和一个或者多个移动设备。
本发明已经参考示例在此公开。本领域技术人员可以理解到在不 偏离本发明的范围的前提下可以设计出多种修改和可替换布置，并 且所附权利要求书旨在覆盖这些修改和布置。
权利要求
1. 一种方法，包括确定第一设备中的第一能量储存器的一个或者多个参数以及第二设备中的第二能量储存器的相应参数的值；以及设置用于在第一能量储存器和第二能量储存器之间传送能量的方向。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中一个或者多个参数包括电 压，并且用于在第一能量储存器和第二能量储存器之间传送能量的 方向基于第一能量储存器的电压和第二能量储存器的电压而设置。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中用于在第一能量储存器和 第二能量储存器之间传送能量的方向基于来自用户的输入而设置。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中一个或者多个参数包括充 电的最大状态、最大电压、充电的当前状态、当前电压以及当前能 量损耗中的一个或者多个，并且用于传送能量的方向基于在第一设 备和第二设备之间的设备-到-设备通信中获得的第 一 能量储存器和 第二能量储存器的一个或者多个参数的值而设置。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中用于执行所述方法的设备 与第 一设备相关联，并且其中确定第 一能量储存器的 一个或者多个 参数和第二能量储存器的响应参数的值包括与第二设备通信以便获得所述第二能量储存器的一个或者多个 参数的值。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中与第二设备通信包括 请求来自所述第二设备的响应；以及如果接收到来自第二设备的响应，则请求和接收来自第二设备 的第二能量储存器的一个或者多个参数的值，或者如果未接收到来 自所述第二设备的响应，则确定所述第二能量储存器的当前电压；以及其中设置用于在所述第一能量储存器和所述第二能量储存 器之间传送能量的方向包括如果接收到来自第二设备的响应，则基于第一能量储存器的一 个或者多个参数的值以及从第二设备接收的第二能量储存器的相应 参数的值设置用于传送能量的方向；或者如果未接收到来自第二设备的响应，则基于第 一 能量储存器的 当前电压和第二能量储存器的当前电压设置用于传送能量的方向。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中用于执行所述方法的设备在第一设备中的第一能量储存器、第一设备中的电负载、以及第二设备中的第二能量储存器之间互连，并且所述方法进一步包括确定来自第二能量储存器的能量流是将要引导到第一能量储存 器、电负载、还是将要在第一能量储存器和所述电负载之间共享。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中来自第二能量储存器的能 量流引导到第 一 能量储存器以便对第 一 能量储存器进行充电，并且 在第一能量储存器的一个或者多个参数的值达到预定水平之后引导 到所述电负载。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中来自所述第二能量储存器 的能量流在第 一 能量储存器和电负载之间共享，并且在第二能量储 存器的一个或者多个参数的值达到预定水平之后引导到电负载。
10. —种连接在第 一设备中的第 一 能量储存器和第二设备中的 第二能量储存器之间的设备，包括用于确定第一能量储存器的一个或者多个参数和第二能量储存 器的相应参数的值的装置，以及用于设置用于在第一能量储存器和第二能量储存器之间传送能 量的方向的装置。
11. 根据权利要求10所述的设备，其中一个或者多个参数包括 电压，并且用于设置用于传送能量的方向的装置包括用于基于第一 能量储存器的电压和第二能量储存器的电压来设置方向的装置。
12. 根据权利要求10所述的设备，进一步包括用户接口，其中 用于设置用于传送能量的方向的装置包括用于基于来自用户通过用 户接口到设备的输入来设置方向的装置。
13. 根据权利要求12所述的设备，其中用户接口包括连接第一 设备的第一能量储存器和第二设备的第二能量储存器的导体，所述 导体包括用于仅允许从第一设备传送能量到第二设备或者从第二设 备传送能量到第 一设备的装置。
14. 根据权利要求IO所述的设备，其中一个或者多个参数包括 充电的最大状态、最大电压、充电的当前状态、当前电压以及当前 能量损耗中的一个或者多个，并且用于设置用于传送能量的方向的 装置包括用于基于在第 一设备和第二设备之间的设备-到-设备通信 中获得的第一能量储存器和第二能量储存器的一个或者多个参数的 值来设置方向的装置。
15. 根据权利要求14所述的设备，其中所述设备与第一设备相 关联，并且用于确定第一能量储存器的一个或者多个参数和第二能 量储存器的相应参数的值的装置包括用于与第二设备进行通信以便获得第二能量储存器的 一个或者多个参数的值的装置。
16. 根据权利要求15所述的设备，其中用于与第二设备通信的 装置包括用于请求来自所述第二设备的响应的装置；以及 用于如果接收到来自第二设备的响应，则请求和接收来自第二 设备的第二能量储存器的一个或者多个参数的值，或者如果未接收 到来自第二设备的响应，则确定第二能量储存器的当前电压的装置； 并且其中用于设置用于传送能量的方向的装置包括 用于如果接收到来自第二设备的响应，则基于第 一 能量储存器 的 一 个或者多个参数的值以及从第二设备接收的第二能量储存器的 相应参数的值来设置用于传送能量的方向，或者如果未接收到来自 第二设备的响应，则基于第一能量储存器的当前电压和第二能量储 存器的当前电压来设置用于传送能量的方向的装置。
17. 根据权利要求IO所述的设备，其中所述设备在第一设备中 的第一能量储存器、第一设备中的电负载、以及第二设备中的第二能量储存器之间互连，所述设备进一步包括用于确定来自第二能量储存器的能量流是将要引导到第 一 能量 储存器、电负载、还是将要在所述第一能量储存器和所述电负载之 间共享的装置。
18. 根据权利要求17所述的设备，其中来自第二能量储存器的 能量流引导到第一能量储存器以便对第一能量储存器进行充电，并 且在第一能量储存器的一个或者多个参数的值达到预定水平之后引 导到所述电负载。
19. 根据权利要求17所述的设备，其中来自第二能量储存器的 能量流在第 一 能量储存器和电负载之间共享，并且在第 一 能量储存 器的一个或者多个参数的值达到预定水平之后引导到电负载。
20. —种双向充电接口 ，其通信地耦合在第一设备中的第一能量 储存器和第二设备中的第二能量储存器之间，该双向充电接口包括第一能量通路，用于将能量流从第二能量储存器传导到第一能 量储存器；第二能量通路，用于将能量流从所述第一能量储存器传导到所 述第二能量储存器；以及控制单元，用于确定第一能量储存器的一个或者多个参数和第 二能量储存器的相应参数的值，以及用于通过第一能量通路或者第 二能量通路建立所述第一能量储存器和所述第二能量储存器之间的 能量传送。
21. 根据权利要求20所述的双向充电接口 ，进一步包括用户接 口，用于接收到控制单元的用户的输入，所述输入确定第一能量储 存器和第二能量储存器之间的能量传送将通过第一能量通路或者通过第二能量通路来执行。
22. 根据权利要求20所述的双向充电接口 ，其中所述接口与第 一设备相关联，以及控制单元能够用于通过与第二设备中的第二双 向接口进行设备-到-设备通信而确定第 一 能量储存器的 一个或者多 个参数和第二能量储存器的相应参数的值，以及用于基于设备-到-设备通信的结果而通过第一能量通路或者第二能量通路建立第一能 量储存器和第二能量储存器之间的能量传送。
23. 根据权利要求20所述的双向充电接口 ，其中所述接口在第一设备中的第一能量储存器、第一设备中的电负载、以及第二设备中的第二能量储存器之间互连，所述接口进一步包括状态切换单元，其由控制单元操作，用于确定来自第二能量储 存器的能量流是将要引导到第一能量储存器、电负载、还是将要在 第一能量储存器和电负载之间共享。
24. —种设备，包括根据权利要求20所述的双向充电接口 。
25. 根据权利要求24所述的设备，其中所述设备是移动电子设备。
26. —种便携电池组，其包括一个或者多个根据权利要求20所 述的双向充电"l妾口 ，其中一个或者多个双向充电4妄口中的每个4妻口 可独立地连接到第二设备以便在电池组和第二设备之间传送能量。
27. —种计算机程序产品，包括计算机可读存储结构，其包含 在其上的计算机程序代码，用于由设备中的计算机处理器执行，所 述设备与第二设备连接以4更经由双向充电接口平#f该设备和第二i殳 备之间的能量，所述产品包括用于确定该设备中的第一能量储存器的一个或者多个参数和第 二设备中的第二能量储存器的相应参数的值的指令，以及用于设置用于在第一能量储存器和第二能量储存器之间传送能 量的方向的指令。
28. 根据权利要求27所述的计算机程序产品，其中一个或者多 个参数包括电压，并且用于设置用于在第一能量储存器和第二能量 储存器之间传送能量的方向的指令包括用于基于第一能量储存器和第二能量储存器的电压设置用于传 送能量的方向的指令。
29. 根据权利要求27所述的计算机程序产品，其中一个或者多 个参数包括充电的最大状态、最大电压、充电的当前状态、当前电压以及当前能量损耗，以及用于设置用于传送能量的方向的指令包括用于基于在设备和第二设备之间的设备-到-设备通信中获得的 第一能量储存器和第二能量储存器的一个或者多个所述参数而设置 方向的指令。
30. 根据权利要求29所述的计算机程序产品，其中用于确定第 一能量储存器的一个或者多个参数和第二能量储存器的相应参数的 值的指令包括用于与第二设备通信以便获得第二能量储存器的 一个或者多个 参数的值的指令。
31. 根据权利要求30所述的计算机程序产品，其中用于与第二 设备通信的指令包括用于请求来自第二设备的响应的指令；以及用于如果接收到来自第二设备的响应，则请求和接收来自第二 设备的第二能量储存器的一个或者多个参数的值，或者如果未接收到来自第二设备的响应，则确定所述第二能量储存器的当前电压的指令；并且其中用于设置用于传送能量的方向的指令包括 用于如果接收到来自第二设备的响应，则基于第 一 能量储存器 的一个或者多个参数以及从第二设备接收的第二能量储存器的相应 参数的值设置用于传送能量的方向；或者如果未接收到来自第二设 备的响应，则基于第一能量储存器的当前电压和第二能量储存器的 当前电压设置用于传送能量的方向的指令。
32. 根据权利要求27所述的计算机程序产品，其中所述双向充 电接口在第二能量储存器和设备中的电负载以及第一能量储存器之 间互连，所述产品进一步包括用于确定来自第二能量储存器的能量流是将要引导到第 一 能量 储存器、电负载、还是将要在第一能量储存器和所述电负载之间共 享的指令。
33. 根据权利要求27所述的计算机程序产品，其中来自第二能量储存器的能量流引导到第一能量储存器以便对第一能量储存器进 行充电，并且在第一能量储存器的一个或者多个参数的值达到预定 水平之后引导到电负载。
34. 根据权利要求27所述的计算机程序产品，其中来自第二能 量储存器的能量流在第一能量储存器和电负载之间共享，以及在第 一能量储存器的一个或者多个参数的值达到预定水平之后引导到电负载。
全文摘要
一种方法包括以下步骤确定第一设备中第一能量储存器的一个或者多个参数以及第二设备中第二能量储存器的相应的参数的值，以及设置用于在第一能量储存器和第二能量储存器之间传送能量的方向。该方向可以是基于第一能量储存器的电压和第二能量储存器的电压，基于来自用户的输入，或者基于在第一设备和第二设备之间的设备-到-设备通信中获得的第一能量储存器和第二能量储存器的一个或者多个参数的值而设置。用于执行该方法的双向充电接口包括相反方向上的两个能量通路和用于设置能量传送的方向的控制单元。
文档编号H02J7/00GK101449447SQ200780018217
公开日2009年6月3日 申请日期2007年4月3日 优先权日2006年4月7日
发明者I·利波若基, P·弗宇奥里, R·皮特里 申请人:诺基亚公司