智能手機(jī)快速充電專利申請(qǐng)現(xiàn)狀及審查應(yīng)用實(shí)例分析

李杰　劉維舟　胡贏　邵磊

摘 要：文章以智能手機(jī)快速充電的國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)為分析樣本，從相關(guān)專利的時(shí)間分布、申請(qǐng)人分布、技術(shù)概況等角度進(jìn)行了分析和研究，探討近幾年主要申請(qǐng)人的技術(shù)，并對(duì)該方向的專利審查領(lǐng)域作了應(yīng)用實(shí)例分析。

關(guān)鍵詞：專利申請(qǐng)；快速充電

中圖分類號(hào)：F426.6；G306 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）14-0077-03

1 手機(jī)充電技術(shù)概述

1.1 理論概念

1972年來自美國(guó)的科學(xué)家J.A.Mas在研究中發(fā)現(xiàn)蓄電池充電過程中存在最優(yōu)充電曲線：

I=I0eαt。

目前致力于充電方法都是基于最優(yōu)充電曲線開展的，如圖1所示，如電流超過最優(yōu)充電曲線，不僅無法提高充電速度，且導(dǎo)致電池的吸氣量增加；但低于此最優(yōu)曲線的話，充電時(shí)長(zhǎng)會(huì)增加。

1.2 充電技術(shù)

1.2.1 恒流充電

根據(jù)電流的大小本充電方法可分為恒流充電和快速充電。在充電過程中，一般通過調(diào)節(jié)充電電源電壓或改變串聯(lián)阻值，保持電池的電流大小。

1.2.2 恒壓充電

整個(gè)充電過程中，充電電壓保持不變，而電流的變化與電池的大小自動(dòng)調(diào)整，充電后期，充電電流逐漸減少。

1.2.3 恒流恒壓充電

恒流恒壓充電既不像恒壓充電開始時(shí)電流過大，又不同于恒流充電后期電流過大，該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但它不能消除極化現(xiàn)象，故影響充電的效果。

1.2.4 間歇充電法

間歇充電法包括電壓變化的間歇充電法和電流變化的間歇充電法。

1.2.5 脈沖充電

脈沖充電曲線，主要包括三個(gè)部分：第一部分預(yù)充；第二部分恒流充電；第三部分脈沖充電。前兩部分同之前所述的，而在第三部分脈沖充電過程中，電壓下降速度越來越慢，停止充電的時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，當(dāng)恒流充電占空比低至5%～10%時(shí)，則終止充電。

2 手機(jī)快速充電技術(shù)概述

在電池應(yīng)用方面，對(duì)于使用者來說，有一個(gè)很難均衡的問題，就是在電池容量和充電時(shí)間的取舍方面。當(dāng)電池容量較大的時(shí)候，那充電一次所要耗費(fèi)的時(shí)間最起碼要3～4 h，更有甚者，7～8 h才是最基本的。

而對(duì)于用戶來說，在未充滿電的情況下，頻繁充電，按照大多數(shù)人的說法，這樣對(duì)電池是有損害的。但電池容量太小的話，在當(dāng)前終端耗電如此之大的情況下，也不可取。因此，如何實(shí)現(xiàn)電池容量既大，而充電時(shí)間又快的方式是需要思考的，手機(jī)快速充電部件方面專利技術(shù)分支圖如圖1所示，手機(jī)快速充電部件見表1。

以下為重點(diǎn)國(guó)家關(guān)于手機(jī)快速充電的專利量分布，如圖3所示。

以下為各國(guó)近十年來手機(jī)快速充電的專利申請(qǐng)量趨勢(shì)，如圖4所示。

以下為中國(guó)近十年有關(guān)手機(jī)快速充電的專利申請(qǐng)量趨勢(shì)，如圖5所示。

以下為中國(guó)占全球有關(guān)手機(jī)快速充電的專利申請(qǐng)量比例，如圖6所示。

3 重要申請(qǐng)人相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介

高通、臺(tái)灣聯(lián)發(fā)科技股份有限公司以及廣東歐珀移動(dòng)通信有限公司在這方面起了排頭兵的作用。

3.1 高通股份有限公司

高通股份有限公司（US2008/0258688A1）于2008年提出了一種快速充電方法，該充電技術(shù)使用輸入電壓檢測(cè)電路檢測(cè)來自電源的電壓，并使用可調(diào)整電流限制電路改變調(diào)節(jié)器的輸入或輸出電流以優(yōu)化從電源汲取的電力。

基于該專利，高通公司在市場(chǎng)上推出Quick Charge1.0和以及發(fā)展出Quick Charge2.0技術(shù)。

3.1.1 Quick Charge1.0技術(shù)

Quick Charge1.0技術(shù)采用了自動(dòng)調(diào)節(jié)充電模式，當(dāng)你在5 V、1 A這種制式下，當(dāng)你的電池電壓比較低得時(shí)候，給電池充電的電流，實(shí)際上是高于輸入電流的。

功率方面幾乎可以說是持平的。自動(dòng)調(diào)節(jié)充電的方式進(jìn)一步提升了充電電流，也就縮短了充電時(shí)間。與傳統(tǒng)USB充電技術(shù)相比，充電速度提升40%。

3.1.2 Quick Charge2.0

在Quick Charge2.0中，設(shè)計(jì)了兩種方案，即A類和B類。A類可以提供輸出5 V、9 V、12 V三種電壓。通過提高電壓的方式，讓電源適配器能夠提供更多的電量給到手機(jī)終端。

從總功率方面來講，Quick Charge2.0已經(jīng)完全考慮到未來終端發(fā)展的趨勢(shì)。乃至到手機(jī)、平板、筆記本電腦融合的趨勢(shì)，在總功率的規(guī)劃方面，規(guī)格已經(jīng)做的相當(dāng)高?，F(xiàn)有的A類方案，可以支持到36 W。

未來的B類方案，電壓將支持到5 V、9 V、12 V、20 V四種電壓，功率可以達(dá)到60 W。因此基本上筆記本電腦，和多節(jié)電池串聯(lián)的構(gòu)架，都可以得到滿足。

3.1.3 Quick Charge 充電優(yōu)勢(shì)

在充電速度方面，采用Quick Charge技術(shù)之后，消費(fèi)者可以盡享便捷充電的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的線性充電其充電電流小于1 A。（如果充電電流大于1 A的話，設(shè)備就過熱了）以一個(gè)3 300 mAh的電池舉例，傳統(tǒng)的線性充電方式充電，要長(zhǎng)達(dá)4 h左右。而Quick Charge 1.0將充電電流提升到1.8～2 A。基本上可將充電時(shí)間縮短到40%。如果更進(jìn)一步，使用Quick Charge 2.0標(biāo)準(zhǔn)，使用3 A的充電電流的話，那么在1小時(shí)多一點(diǎn)的時(shí)間，就可以完成充電。

3.2 臺(tái)灣聯(lián)發(fā)科技股份有限公司

臺(tái)灣聯(lián)發(fā)科技股份有限公司（US2013/0038297A1）于2013年公開了一種快速充電技術(shù)，該充電技術(shù)用于對(duì)充電器件的充電電流進(jìn)行調(diào)整，包括：監(jiān)測(cè)充電器材的工作電壓，所述充電器材的工作電壓包括充電電壓與電池電壓的差值；根據(jù)所述充電器材的工作電壓調(diào)整所述充電器材的充電電流，從而提高電池充電效率，加快充電時(shí)間。

基于該專利，聯(lián)發(fā)科技股份有限公司在市場(chǎng)上推出了Pump Express快速充電技術(shù)。

3.2.1 Pump Express 技術(shù)詳解

鋰離子電池的充電過程可以分為以下三個(gè)部分：預(yù)充、恒流、恒壓。

由于預(yù)充是為了幫助過放電的鋰離子電池恢復(fù)介質(zhì)活性，所以需要較小的電流，充電過程中花費(fèi)大量時(shí)間的是在恒流階段，因此，大電壓和電流只能用于恒流階段。

基于以上原理分析，我們可以得出一種手機(jī)快速充電的定義：手機(jī)充電過程中根據(jù)電池電壓、電量和溫度等參數(shù)動(dòng)態(tài)請(qǐng)求充電器調(diào)整輸出電壓和電流的方法。

而MTK Pump express正是采用了減少恒流充電時(shí)間而提出的一種快速充電方式。

3.2.2 Pump Express亮點(diǎn)

Pump Express為快速直流充電器提供的輸出功率<10 W（5 V）。

Pump Express Plus為充電器提供的輸出功率>15 W（高達(dá)12 V）。

4 應(yīng)用實(shí)例

以上對(duì)手機(jī)快速充電進(jìn)行了分析和梳理，目的是使審查員透徹了解本領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，以便在案件審查過程中更快理解發(fā)明的技術(shù)方案，準(zhǔn)確獲取發(fā)明點(diǎn)，從而提高檢索效率。下面通過具體案例說明該專利技術(shù)綜述在審查過程中的作用。

案例申請(qǐng)?zhí)枺?01310047333.5

發(fā)明名稱：一種移動(dòng)終端的電池充電方法及裝置移動(dòng)終端。

技術(shù)方案：一種移動(dòng)終端的電池充電方法，所述方法包括下述步驟：

①利用恒定電流給電池充電。

②得到當(dāng)前電池的內(nèi)阻。

③由當(dāng)前的電池內(nèi)阻得出當(dāng)前的充電截止電壓。

④判斷當(dāng)前的電池電壓是否大于或等于當(dāng)前的充電截止電壓，否就返回所述步驟得到當(dāng)前電池的內(nèi)阻，是就利用恒定電壓給電池充電。

技術(shù)效果：在本發(fā)明中，通過補(bǔ)償電池內(nèi)阻所消耗的電壓來調(diào)整移動(dòng)終端的移動(dòng)終端充電截止電壓，以提高恒流階段充電時(shí)間從而達(dá)到快速充電的目的，不增加成本，提高充電速度，尤其對(duì)大電流充電電池效果更加顯著，較好地提升了用戶體驗(yàn)。

基于審查員的專業(yè)知識(shí)，在梳理專利技術(shù)綜述中技術(shù)路線路的基礎(chǔ)上，再結(jié)合本申請(qǐng)的說明書進(jìn)行分析，容易得出該申請(qǐng)要解決的技術(shù)問題是“電池內(nèi)阻對(duì)充電速度的提高有較大障礙的問題”，達(dá)到的技術(shù)效果是“不增加成本，提高充電速度，尤其對(duì)大電流充電電池效果更加顯著，較好地提升了用戶體驗(yàn)”。

通過上述分析可知，本申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)手機(jī)快速充電技術(shù)中的“提高恒流階段充電時(shí)間”技術(shù)分支，根據(jù)確定該技術(shù)分支中重要專利檢索要素的基礎(chǔ)上，快捷地確定出本申請(qǐng)的檢索要素“快速”，“充電”，“恒流”。

對(duì)上述檢索要素進(jìn)行同義詞的適當(dāng)擴(kuò)展，從而確定出檢索用的關(guān)鍵詞“手機(jī)”，“移動(dòng)終端”，“快”，“迅”，“充電”，“恒流”和“定電流”等等。

基于已經(jīng)梳理出了“提高恒流階段充電時(shí)間”技術(shù)分支內(nèi)的重要專利申請(qǐng)的檢索策略，對(duì)該分支中的專利進(jìn)行針對(duì)性檢索，較為準(zhǔn)確和快捷地獲得了可評(píng)述本申請(qǐng)創(chuàng)造性的對(duì)比文件JPH 10145979A。

該對(duì)比文件請(qǐng)求保護(hù)一種二次電池充電方法，利用恒流對(duì)電池進(jìn)行充電，根據(jù)電壓變化測(cè)算電池內(nèi)阻，利用內(nèi)阻計(jì)算得到充電的截止電壓，若當(dāng)前電壓大于充電截止電壓，則減小電流繼續(xù)恒流充電，且上述充電方法能夠?qū)崿F(xiàn)電池的快速充電。

參考文獻(xiàn)：

[1] 傅宏.淺談企業(yè)專利申請(qǐng)中專利戰(zhàn)略的運(yùn)用[J].才智，2011，（1）.