隸屬USB-IF下的Battery Charging 工作小組(主要參加者多為手機相關(guān)廠(chǎng)商，如Nokia, Qualcomm, Motorola, 中國大陸TMC…等)，歷經(jīng)多年的討論，即將推出最新版(V1.1)的「電池充電規格」，此規格主要在製定透過(guò)USB介面充電的裝置與提供透過(guò)USB介面充電的設備(如系統、充電座)間的規範，特別是把USB標準的供電量從500mA提升到1.5A的最大可能，企圖統一目前混亂的局面(各國都有自己訂定的規格)，也避免使用者因為透過(guò)USB介面充電而遭遇問(wèn)題。(左圖一：USB介面專(zhuān)用充電器)
此外該電池充電規格還允許PC和集線(xiàn)器提供更高等級的電流，因而能夠縮短所連接可攜式設備(Portable Device)的充電時(shí)間。就如同USB-IF總裁Jeff Ravencraft所說(shuō)的: 該電池充電規格允許多種可攜式設備透過(guò)USB埠或標準的充電器進(jìn)行充電，因而無(wú)需為不同的設備攜帶多個(gè)充電器。
重點(diǎn)項目
V1.1的電池供電規格中定義了四個(gè)新的品項:智慧充電器(Dedicate Charger)、可支持智慧充電的系統(Charging Host)、能透過(guò) USB充電的設備(Portable Charging Device)與新定義的多功能USB介面規範(Accessory Charger Adapter)。
規格中定義了一種機制，使可攜式設備能夠檢測到它們是連接到壁式充電器、大電流主機、集線(xiàn)器，或是連接到常規的主機或集線(xiàn)器。若可攜式設備連接到壁式充電器、大電流主機或集線(xiàn)器，則該設備可以即刻汲取大於500mA的電流。若可攜式設備連接到一臺PC或集線(xiàn)器上，則按照USB 2.0規格的要求，需要將該設備的電流限制為2.5mA、100mA或500mA。
此一規格也製定了可攜式設備如何判斷供電裝置的方法，在符合USB規格的情況下，允許周邊裝置透過(guò)USB界面，安全的充電並使用裝置。而且也製定了可攜式設備在哪些情況下可以使用多大的電流等規範，讓系統廠(chǎng)商有規則可循。例如可攜式設備可以再符合特定條件下，使用100mA的電流來(lái)進(jìn)行不限時(shí)間的充電動(dòng)作等等，因尋此一規範，就算是不小心插入到一般系統的USB界面，也不會(huì )造成損傷。另外透過(guò)監控D+ 與 D-兩根主要訊號線(xiàn)的電壓與電流變化，Portable Device也能夠判斷目前連接的設備是一般系統的USB界面、專(zhuān)用充電器或是具充電功能的USB界面。
| 圖二︰Dedicate Charger的辨識機制 |
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相關(guān)的測試規範
因各國大多沒(méi)有對USB界面的充電器訂定特別的測試，而為了統一手機等可攜式設備的充電器規格，中國自2007年起，規定所有的可攜式設備須提供透過(guò)USB界面充電的功能，並進(jìn)一步規範USB介面充電器的性能。至於USB-IF則尚未公佈正式的測試規範，草擬的相關(guān)文件則是USB Charging Port V0.1與ACA V0.6.，其測試概要分為參數測試和智慧充電器判別機制測試。
參數測試 :
- 規定的電壓、電流、電阻、電容和時(shí)間
- 最大充電電流為1.8A，最大輸出電流為1.5A(充電器)與0.5A(系統)
- 產(chǎn)品標準的最大電流需以輸出電壓為3.6V時(shí)測量到的電流為準，允許+50%的誤差
智慧充電器判別機制測試 :
- 目前的規範利用D+和D-信號線(xiàn)做為判別的依據
針對USB-IF訂定的四種產(chǎn)品項目，除了智慧充電器(Dedicated Charger)只需做部分修改就可符合協(xié)會(huì )的規範外，能符合規範的其他類(lèi)型產(chǎn)品目前還未上市。
而USB-IF所訂定的「電池充電規格」與中國大陸所製訂的規格最大不同處便在於其所支援的品項。
| 項目 |
USB-IF規範 |
中國YDT1591-2006 |
| 定義品項 |
Dedicated Charger、Charging Host、Portable Charging Device、Accessory Charger Adapter
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Dedicated Charger |
| 輸出電壓 |
DC :4.75V-5.25V |
DC :4.75V-5.25V |
| 輸出電流 |
500-1500mA
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300-1800mA |
| D+ / D- 處理 |
D+和D-短接 |
D+和D-短接 |
| 輸出電壓與輸出電流之間關(guān)係 |
有詳細的定義和規範 |
需要符合給出的輸出電壓和電流關(guān)係圖 |
| 界面 |
USB A / Micro USB AB |
USB A |
| 設備判別機制 |
對判別機制和要求有詳細的定義和規範。 |
“當手機測檢測到鏈接的供電界面中D+和D- 處於短接狀態(tài)時(shí)，表明所連接的裝置為本標準定義的充電器。否則表明所連接的裝置不屬於本標準定義的充電器，在此情況下手持機側應啟動(dòng)限流措施，吸收電流不大於500mA” |
雖然市面上已經(jīng)出現部分宣稱(chēng)符合「電池充電規格」的電源管理晶片，不過(guò)目前USB-IF還沒(méi)有開(kāi)始進(jìn)行認證測試，國內除了測試實(shí)驗室百佳泰等少數長(cháng)期參與「電池充電規格」討論與訂定的廠(chǎng)商外，有許多廠(chǎng)商甚至還不知道有這份規格的存在。 而針對現有的USB-IF測試規範，百佳泰也已協(xié)助了充電器廠(chǎng)商完成測試。利用百佳泰自己開(kāi)發(fā)的PDET測試製具，量測包括輸出電壓、過(guò)衝電壓、短路恢復時(shí)間、相關(guān)電組和電容以及輸出電流等測試內容。並且正向USB-IF提案相關(guān)的測試規範。
| 圖三：百佳泰開(kāi)發(fā)的PDET測試製具 |
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| 圖四: USB充電設備的列舉流程 |
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現有電池充電規格待改善之處
V1.1的電池供電規格的規格書(shū)雖然可以提供較大電流的充電需求，但基於要相容於舊有的USB裝置，並沒(méi)有大幅改正USB裝置描述元的部份，特別是最大電流(Max Power)、HUB描述元等，硬體上雖然可以透過(guò)機制來(lái)判斷是否要進(jìn)入”大電流”狀態(tài)，但對作業(yè)系統而言，並沒(méi)有辦法取得資訊或控制過(guò)程，所以目前已有由微軟所主導的新版規格針對此點(diǎn)在討論。新版規格書(shū)主要是針對韌體與軟體的部分，希望作業(yè)系統可以探知”充電”的過(guò)程與狀態(tài)，例如預計充電時(shí)間，電流使用狀態(tài)，電流分配，過(guò)電流警示等。相信有了這些突破，在不久的將來(lái)，支援USB充電的系統將可以扮演一個(gè)快速又聰明的“充電站”。 |
