本發(fā)明涉及USB線纜，尤其涉及一種當(dāng)利用USB線纜用電源給設(shè)備充電時提高工作安全性的智能USB線纜。

背景技術(shù)：

USB線纜在充電和/或數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下幾乎一直用于連接移動設(shè)備。利用例如個人計算機(PC)、充電適配器、便攜式電源等可進(jìn)行充電。

USB線纜實際上通常被配置為兩端處為連接器且中間為USB線纜。USB線纜的結(jié)構(gòu)通常是，四根束在一起并用編織銅表面隔離的絕緣銅導(dǎo)線。然后使該束銅導(dǎo)線絕緣以形成一個單一的USB線纜。USB線纜類型即是分別表示5V電源的V_總線(V_BUS)、表示差分?jǐn)?shù)據(jù)線的D+、D-、表示接地的接地線(GND)和表示屏蔽地的信號地線(SGND)。根據(jù)USB標(biāo)準(zhǔn)，一個連接器為系列‘A’類型，而另一連接器為微型/迷你USB連接器。提供具有專用連接器(該專用連接器連接至蘋果公司市售的移動設(shè)備)的蘋果公司的USB線纜作為示例。

基于USB標(biāo)準(zhǔn)，USB線纜必須能夠在5V時帶動0.5A的電流。理想地，該電壓在設(shè)備端處500mA全負(fù)載下不應(yīng)下降到低于5V的5％。然而，新型的移動設(shè)備被配置為在1A到2.1A之間的較高額定電流下工作。因此，這使得銅導(dǎo)線的規(guī)格可被相應(yīng)調(diào)整以確保工作電壓不會下降到低于4.75V。

顯而易見的是，當(dāng)與需要較高電流的產(chǎn)品一起使用時，被用來支持指定為0.5A的老產(chǎn)品的USB線纜不能令人滿意地工作。大部分產(chǎn)品制造商通常將適當(dāng)?shù)腢SB線纜和/或充電設(shè)備捆綁打包，以保證它們的產(chǎn)品正常工作。由此避免了使用不正確USB線纜的問題?？上М?dāng)需要更換上述適當(dāng)?shù)腢SB線纜和/或充電設(shè)備時，由于產(chǎn)品制造商無法控制用戶購買更換的USB線纜、充電設(shè)備甚至電池的行為，這時問題就產(chǎn)生了。對于不具有智能調(diào)整電功耗以維持>4.75V工作的USB設(shè)備而言，存在使USB電源過載的危險。

從品牌產(chǎn)品公司購買的USB線纜和/或充電設(shè)備與原始設(shè)備制造商(OEM)的類型相比更為昂貴。價格差異可能很大?？紤]到OEM的USB線纜和充電設(shè)備的現(xiàn)成可用性，許多用戶不會從品牌產(chǎn)品公司購買替換品?？上У氖?，考慮到OEM類型的USB線纜經(jīng)常以不標(biāo)注任何技術(shù)參數(shù)內(nèi)容的包裝形式被提供，因此用戶不知道他們的購買是否適用于他們所擁有的移動設(shè)備。而且，用戶通常不了解使用OEM類型的USB線纜的安全風(fēng)險，而且如果常用USB線纜以超過它的電氣設(shè)計極限工作，其無法觸發(fā)安全停止操作。

由于使用不適當(dāng)?shù)腢SB線纜和/或充電設(shè)備而引發(fā)如下一些問題：

a)燒焦的充電設(shè)備和火線電壓泄露

參照圖1(現(xiàn)有技術(shù))，圖1示出了經(jīng)過燃燒的充電設(shè)備。沒有什么措施可以阻止用戶將任何具有USB連接器的USB線纜連接到充電設(shè)備的普通USB端口插座。低于額定功率的充電設(shè)備會過熱，且長時間使用會造成故障。充電設(shè)備過熱的后果可能不僅是燒壞的部件，還有一些組件被損壞后的火線電壓的泄露，火線電壓可能泄露到USB線纜，然后可能導(dǎo)致用戶觸電。

b)充電設(shè)備會導(dǎo)致長時間為移動設(shè)備充電

這發(fā)生在當(dāng)充電設(shè)備低于額定值使得其不能提供額定電流來進(jìn)行傳輸時。例如，當(dāng)汲取(draw)500mA時，5V 0.5A的充電設(shè)備不能維持4.75V的電壓。

c)USB線纜導(dǎo)致長時間的為移動設(shè)備充電

由于長USB線纜中的導(dǎo)線規(guī)格是不恰當(dāng)?shù)?，因此充電會花費很長時間。在充電過程中沒有足夠的銅導(dǎo)致引起重大損耗的USB線纜阻抗。例如，在以大于(>)1A的較高電流充電情況下，當(dāng)電流到達(dá)USB線纜的移動設(shè)備端時，5V的電壓降變得顯著。智能移動設(shè)備被迫減少加載以維持大于(>)4.75V的工作。這意味著較低的電流來為移動設(shè)備充電，導(dǎo)致更長的充電時間。

d)USB線纜連接器的短路

由于質(zhì)量問題、或如果外部導(dǎo)電材料進(jìn)入微型USB或蘋果30引腳連接器，連接器的觸點會短路?？赡苡行┣闆r下，這種材料使5V和接地的觸點被短路。如圖2(現(xiàn)有技術(shù))，這將導(dǎo)致當(dāng)連接到移動設(shè)備時，30引腳連接器過熱和自燃。

此外，由于USB線纜的不正確使用，還會引起其它問題。例如，當(dāng)USB線纜如圖3(現(xiàn)有技術(shù))所示過度扭曲時，USB線纜的5V和接地線短路，從而將可能導(dǎo)致充電設(shè)備的損壞和在短路位置處過熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

USB線纜配置為將設(shè)備和電源進(jìn)行連接，且USB線纜能夠在設(shè)備充電過程中檢測USB線纜的電源側(cè)或設(shè)備側(cè)的任何異常高溫，并通知用戶檢測到異常高溫情況，以及終止從電源到設(shè)備的電流流動。USB線纜還能測量和評估充電過程中的電壓和電流是否在安全的工作范圍內(nèi)，并且，如果有異常情況，USB線纜將安全地暫停供電，以阻止電源和接入(recipient)設(shè)備中一者或兩者的進(jìn)一步惡化。

除了智能暫停對接入設(shè)備的供電，優(yōu)選地，USB線纜還能夠以顯示器、LED燈和/或蜂鳴器的方式警示用戶潛在的危險情況。

USB線纜還能夠存儲在充電時段內(nèi)消耗的能量，并且在故障時將最后獲知的安培(I)、伏特(V)、電容(C)存儲到設(shè)置在USB線纜的控制器模塊的ROM(用鐵電存儲器(FRAM)或電可擦只讀存儲器(EEPROM)等實現(xiàn))。

USB線纜優(yōu)選地還能夠通過可編程有源負(fù)載電路，評估電源是否能滿足如0.5A、1.0A或2.1A的額定電流，從而允許或禁止接入設(shè)備接收功率。

期望的最終結(jié)果是，當(dāng)在正常溫度條件下工作期間，通過LCD或OLED顯示器指示工作溫度和狀態(tài)時，USB充電/數(shù)據(jù)USB電纜能夠為用戶提供更高級別的保護(hù)，使其免受潛在的危險情況。

根據(jù)第一方面，提供一種配置用于用電源對接入設(shè)備充電的USB線纜，所述USB線纜包括：第一端連接器、第二端連接器和控制器模塊，所述第一端連接器用于與所述電源耦合，所述第一端連接器包括第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器配置為獲取所述電源的溫度測量值；所述第二端連接器用于與所述接入設(shè)備耦合；以及，所述控制器模塊與所述第一端連接器和所述第二端連接器連接，所述控制器模塊配置為，一旦所述第一溫度傳感器檢測到所述電源的異常的高溫，就阻止電流從所述電源流向所述接入設(shè)備。

所述第二端連接器可包括第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器配置為獲取所述接入設(shè)備的溫度測量值，所述控制器模塊還配置為，一旦所述第二溫度傳感器檢測到所述接入設(shè)備的異常高溫，就阻止電流從所述電源流向所述接入設(shè)備。

所述第一溫度傳感器可通過電磁干擾(EMI)屏蔽連接到所述控制器模塊，所述EMI屏蔽沿所述USB線纜的布線設(shè)置。

所述第二溫度傳感器可通所述EMI屏蔽連接到所述控制器模塊，所述EMI屏蔽沿所述USB線纜的布線設(shè)置。

所述EMI屏蔽可連接到所述控制器模塊處的耦合電容器，其中所述EMI屏蔽連接到所述第一端連接器處的耦合電容器以傳導(dǎo)EMI信號，以及其中所述EMI屏蔽連接到所述第二端連接器處的耦合電容器，以傳導(dǎo)EMI信號。

所述第一溫度傳感器可設(shè)置在所述第一端連接器的塑料絕緣子內(nèi)，且設(shè)置在所述第一端連接器的金屬連接器上。

所述第二溫度傳感器可設(shè)置在所述第二端連接器的塑料絕緣子內(nèi)，且設(shè)置在所述第二端連接器的金屬連接器上。

所述控制器模塊還可配置為將數(shù)據(jù)存儲在設(shè)置于所述控制器模塊中的閃存存儲器中。

所述控制器模塊可包括電源開關(guān)，所述電源開關(guān)配置為，一旦檢測到所述異常高溫，所述電源開關(guān)被斷開以阻止電流從所述電源流向所述接入設(shè)備。

所述電源開關(guān)還可配置為，一旦所述USB線纜的工作電壓降到所述USB線纜的正常工作電壓范圍以下，所述電源開關(guān)被斷開以阻止電流從所述電源流向所述接入設(shè)備。

所述第一溫度傳感器可連接到設(shè)置在所述第一端連接器處的接地線。

所述第二溫度傳感器可連接到設(shè)置在所述第二端連接器處的接地線。

所述控制器模塊可配置為，在所述USB線纜的正常溫度條件下，顯示所述USB線纜的工作溫度和狀態(tài)，且當(dāng)由所述第一溫度傳感器檢測到的溫度接近異常時，提供預(yù)警警報。

所述控制器模塊還可配置為，在所述USB線纜的正常溫度條件下，顯示所述USB線纜的工作溫度和狀態(tài)，且當(dāng)由所述第二溫度傳感器檢測到的溫度接近異常時，提供預(yù)警警報。

附圖說明

為了可以充分理解和容易實施本發(fā)明，現(xiàn)在通過非限制性示例僅以優(yōu)選實施例的方式進(jìn)行說明，該說明參考所附的示例性附圖進(jìn)行。

圖1(現(xiàn)有技術(shù))為損壞的充電設(shè)備的照片。

圖2(現(xiàn)有技術(shù))為設(shè)備端處損壞的連接器的照片。

圖3(現(xiàn)有技術(shù))為扭曲的USB線纜的照片。

圖4為本申請的USB線纜的一個實施例的俯視圖和側(cè)視圖。

圖5為在使用時USB線纜的一個實施例的顯示器的示例性示圖。

圖6(a)為USB線纜的優(yōu)選實施例的硬件實現(xiàn)的第一示例性方框圖。

圖6(b)為USB線纜的優(yōu)選實施例的硬件實現(xiàn)的第二示例性方框圖。

圖7(a)為配置用于與電源連接的USB線纜的示例性端連接器的示意圖。

圖7(b)為配置用于與接入設(shè)備連接的USB線纜的示例性端連接器的示意圖。

圖8為經(jīng)由USB線纜的EMI屏蔽將USB線纜的溫度傳感器連接到USB線纜的控制器模塊的示意圖。

具體實施方式

將參照附圖4至8，對USB電纜20的示例性實施例進(jìn)行說明。這些附圖中相同的附圖標(biāo)記用來表示相同或相似的部分。

圖4示出了USB線纜20的一個示例性實施例。USB 20包括連接線21，連接線21具有指定的電線規(guī)格，以允許高電流流過，例如，電壓降被指定為，即便在2.1A電流下，也不大于5V的5％。USB線纜20將允許接入設(shè)備80在電流2.1A或更高的電流下充電。

USB線纜20包括第一端連接器22，第一端連接器22用于與電源70耦合。第一端連接器22可為USB-A連接器，且包括如圖7(a)所示的第一熱敏電阻26。電源70可包括如個人計算機(PC)、充電適配器、移動電源等。USB線纜20還包括第二端連接器24，第二端連接器24用于與接入設(shè)備80耦合。第二端連接器24例如可為迷你USB變體、微型USB變體、閃電連接器變體等。第二端連接器24還可包括如圖7(b)所示的熱敏電阻30。

此外，USB線纜20還包括控制器模塊32，控制器模塊32與第一端連接器22和第二端連接器24進(jìn)行通信連接?？刂破髂K32包括以下至少一種：低壓降穩(wěn)壓器34、電源開關(guān)52、微控制器(MCU)36、USB接口38、以及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器40。由于控制器模塊32與PC的連接是可選的，因此應(yīng)當(dāng)理解的是，USB接口38不是強制性的?？刂破髂K32還包括微型USB插座42，以使PC能夠訪問控制器模塊32的實時數(shù)據(jù)(如，安培、伏特、毫安時、毫瓦時)。控制器模塊32中的只讀存儲器(ROM)被配置為存儲在USB線纜20的使用過程中使用的參數(shù)的數(shù)據(jù)。每一次充電的能量總量也被記錄在ROM中。在本申請中，ROM用來指電可擦除只讀存儲器(EEPROM)或鐵電隨機存儲器(FRAM)。通過USB線纜20收集的數(shù)據(jù)，例如毫安時/毫瓦時，可供用戶使用，以通過與歷史消耗結(jié)果進(jìn)行比較來確定是否發(fā)生異常情況。根據(jù)該結(jié)果，用戶可確定接入設(shè)備的電池容量是否下降或變得異常。然后用戶可采取糾正措施。

而且，控制器模塊32還可包括以下至少一種：蜂鳴器44、顯示器46和多個開關(guān)48。顯示器46例如可為，液晶顯示屏(LCD)面板、有機發(fā)光二極管(OLED)面板等。多個開關(guān)48可包括“選擇”開關(guān)和“模式”開關(guān)，通過“選擇”開關(guān)用于滾動預(yù)設(shè)的接入設(shè)備列表，以及通過“模式”開關(guān)用于選擇在顯示器46上顯示的內(nèi)容類型。內(nèi)容類型如附圖5(a)至5(d)所示。

USB線纜20還包括電源開關(guān)52和分流器50，電源開關(guān)52電連接到控制器模塊21，分流器50與第一端連接器22、第二端連接器24和控制器模塊32電連接。電源開關(guān)52可利用金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)和MOSFET驅(qū)動器或單個負(fù)荷開關(guān)獨立實現(xiàn)。電源開關(guān)52的目的是作為切斷供應(yīng)給接入設(shè)備的功率的開關(guān)。對設(shè)備的功率隔離是為了安全，諸如當(dāng)接入設(shè)備80汲取多于額定電流的電流時。此外，功率隔離會使輸入功率能夠確定，從而保證充電設(shè)備滿足額定電流需要。

最后，USB線纜20還包括可調(diào)有源負(fù)載54，可調(diào)有源負(fù)載54與控制模塊32進(jìn)行通信連接。如前段所述，為了確定充電設(shè)備是否在額定電流附近工作，可調(diào)有源負(fù)載54是必要的。根據(jù)額定電流的設(shè)定值，USB線纜20可將有源負(fù)載配置為按照已記錄的設(shè)定值來汲取電流。負(fù)載下的功率軌處的測量電壓將被采樣，并與參考閾值進(jìn)行比較，以確定該充電設(shè)備是否能滿足額定電流。此外，由于熱量的產(chǎn)生，在全額定電流下的測試持續(xù)時間不能過長，以防止引起組件或外殼故障的過多的熱量的產(chǎn)生。

應(yīng)理解的是，控制器模塊32包括至少一個插座，以容納如USB線纜20的側(cè)視圖中所示的第一端連接器22和第二端連接器24的拖曳電纜部分。

參照圖5，其示出了在USB線纜20的工作過程中在USB線纜20的顯示器46上出現(xiàn)的示例性屏幕。圖5示出了當(dāng)接入設(shè)備被連接并進(jìn)行充電時的動畫箭頭，由此更高的電流流速由更快的動畫箭頭表示。充電速度可以用一排移動的箭頭顯示以表示1毫安時計數(shù)的一部分。然而，由于直接顯示1毫安時計數(shù)非常慢，流動效果可以通過用毫安時計數(shù)的1/10實現(xiàn)視覺上的增強。圖5(b)還示出了當(dāng)接入設(shè)備被連接且處于充電時的動畫箭頭，以及瞬時電壓和瞬時電流的讀數(shù)。圖5(c)還示出了當(dāng)接入設(shè)備被連接且處于充電時的動畫箭頭，以及接入設(shè)備的電池容量讀數(shù)。最后，圖5(d)還示出了當(dāng)接入設(shè)備被連接且處于充電時的動畫箭頭，以及接入設(shè)備的電池容量、瞬時電壓和瞬時電流的讀數(shù)。其它詳細(xì)數(shù)據(jù)，例如伏特、毫安、毫瓦、毫安時、毫瓦時、充電速度、溫度、低于指定的閾值負(fù)載的電壓降、過溫、過流、過壓等也可示出。應(yīng)理解的是，可以通過觸發(fā)USB線纜20的“模式”開關(guān)觀看各種示例屏幕。此外，通過按壓和釋放“選擇”開關(guān)來選擇接入設(shè)備。

當(dāng)通過USB線纜20檢測到問題時，USB線纜20的顯示器46還配置用于向用戶提供指示。圖5(e)示出了在第一端連接器22處檢測到問題。圖5(f)示出了在第二端連接器24處檢測到問題。圖5(g)示出了在充電設(shè)備處檢測到問題。圖5(h)示出了在接入設(shè)備處檢測到問題。圖5(i)示出了無電流問題。圖5(j)示出了在第一端連接器22和第二端連接器24處正常工作的溫度測量值。一旦USB線纜20檢測到問題，就停止充電過程。這通過去激活MOSFET 52實現(xiàn)?？蛇x地，也可用繼電器開關(guān)代替MOSFET 52。蜂鳴器44可被觸發(fā)以警示用戶檢測到的問題。為了再次使用USB線纜20，用戶需要將第一端連接器22斷開連接并將其重新與充電設(shè)備連接。USB線纜20由電源70提供功率，且一旦檢測到問題，USB線纜20去激活MOSFET 52(或繼電器開關(guān))，并利用顯示器46和/或蜂鳴器44向用戶提供指示。這種不充電(no-charging)狀態(tài)將一直保持直到用戶干預(yù)，用戶干預(yù)例如移除第一端連接器22并將其重新插入電源。電源70處的斷開連接和重新連接是最好的唯一方法以將不充電狀態(tài)重置為就緒狀態(tài)，從而具備資格(為了在顯示器46上指示恰當(dāng)?shù)男畔⒑统潆娺^程)。

盡管顯示器46配置用于向用戶提供指示，USB線纜20還可包括LED 47，LED 47配置用于指示充電狀態(tài)。LED 47的使用使用戶能夠在遠(yuǎn)處確定充電狀態(tài)。LED 47或者可位于顯示器46的同一側(cè)，或者可位于包含控制器模塊32的USB線纜20的任何部分。

應(yīng)注意的是，USB線纜20還確定是否允許將電流傳輸給接入設(shè)備。USB線纜20確定諸如，如連接器22、24處的輸入電壓、輸入最大電流、溫度等參數(shù)。按照預(yù)定時間間隔周期性監(jiān)控這些參數(shù)，且超過預(yù)定閾值的任何異常將使得USB電纜20停止使電流進(jìn)一步流向接入設(shè)備。所有故障都被用戶記錄用于評測。由于這一特點，充電器設(shè)備將不會在由用戶為USB電纜定義的額定操作或按工廠默認(rèn)設(shè)置的額定操作之外工作。

基于前段的描述，應(yīng)理解的是，USB電纜20為用戶帶來許多益處和優(yōu)勢。這些益處和優(yōu)勢包括：

i)在USB電纜上指示操作是否最優(yōu)。

ii)在USB電纜上指示電源溫度和接入設(shè)備溫度。

iii)指示充電/電流流動速度。

iv)通過引入低于1毫安時或1毫瓦時的單位計數(shù)，以高靈敏度以毫安時或毫瓦時指示電荷計數(shù)。

v)降低觸電幾率。

vi)減少接入設(shè)備的損壞。

vii)檢查接入設(shè)備的電池容量。

viii)檢查充電設(shè)備。

ix)檢測連接器問題。

x)對充電過程進(jìn)行詳細(xì)分析的可能性。

圖6(a)和(b)示出了USB線纜20的優(yōu)選實施例的硬件實現(xiàn)的示例性方框圖。在優(yōu)選實施示例中，USB線纜20配置用于將接入設(shè)備80和電源70進(jìn)行連接，且能夠在為接入設(shè)備80充電的過程中檢測USB線纜20的電源側(cè)22處或設(shè)備側(cè)24處的任何異常高溫。一旦檢測到異常高溫，USB線纜20配置用于警示用戶檢測到異常的高溫情況，并終止電流從電源70流向接入設(shè)備80。期望的最終結(jié)果是一種能夠為用戶提供更高級別的保護(hù)，使其免遭潛在危險狀況的USB充電/數(shù)據(jù)USB線纜20，同時當(dāng)在正常溫度條件下工作期間通過LCD或OLED顯示器指示溫度和工作狀態(tài)。

為了實現(xiàn)上述功能，USB線纜20配置用于至少能夠準(zhǔn)確地測量電源或適配器70的溫度，且優(yōu)選地還能測量USB線纜20所連接的接入設(shè)備80的溫度。因此，如圖7(a)和(b)所示，USB線纜20的第一端連接器22和第二端連接器24分別設(shè)置有第一溫度傳感器26和第二溫度傳感器30。適用于作為第一溫度傳感器26和第二溫度傳感器30使用的溫度傳感器示例是負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻等。USB線纜20的第一端連接器22和第二端連接器24通常包括塑料絕緣子61(為清楚起見用虛線描繪)，塑料絕緣子61容納金屬連接器62，金屬連接器62延伸超過塑料絕緣子61的自由邊63。管形的金屬連接器62配置用于與電源/適配器70的金屬插座72或接入設(shè)備80的插座82相應(yīng)地耦合。插座72、82通常具有四個金屬邊(未示出)，用于與端連接器22、24的金屬連接器62形成電連接。

為保護(hù)第一溫度傳感器26和第二溫度傳感器30免于暴露于有害環(huán)境和免于機械損傷，第一溫度傳感器26和第二溫度傳感器30位于第一端連接器22和第二端連接器24內(nèi)的塑料絕緣子61中。為了在USB線纜20的第一端連接器22和第二端連接器24處分別獲取電源適配器70和接入設(shè)備80的準(zhǔn)確的溫度測量，如圖7(a)所示，溫度傳感器26、30應(yīng)設(shè)置在金屬連接器62上，且優(yōu)選地鄰近塑料絕緣子61的自由邊63，從而當(dāng)連接時盡可能接近各自的插座72、82。

將溫度傳感器26、30定位于第一端連接器22和第二端連接器24中，使得當(dāng)連接時，溫度傳感器器26盡可能地接近電源70的金屬插座72，溫度傳感器器30盡可能地接近接入設(shè)備80的插座82，對USB線纜20的最佳運作而言是至關(guān)重要的。這保證了能夠盡早地對電源70和接入設(shè)備80的溫度進(jìn)行檢測，且還保證了當(dāng)USB線纜20被拔出時，余溫將更迅速地恢復(fù)到環(huán)境溫度。

由第一和第二溫度傳感器26、30中的一者或兩者檢測的異常高溫被認(rèn)為是出現(xiàn)問題，該問題將使用包括如上所述的控制器模塊32、顯示器46和/或蜂鳴器44的電子電路被通知給用戶，并且終止電流從電源70流向接入設(shè)備80。尤其是，根據(jù)第一和第二溫度傳感器26、30是否使用模擬或數(shù)字方法來讀取溫度，控制器模塊32經(jīng)由ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)或串行I/O(輸入/輸出)接口連接到溫度傳感器26、30中的每一個。

異常高溫的檢測可由控制器模塊32實現(xiàn)，控制器模塊32對第一和第二端連接器22、24中每個的預(yù)定閾值溫度進(jìn)行預(yù)編程，從而當(dāng)?shù)谝缓偷诙囟葌鞲衅?6、30中的一者或兩者測量到比它們各自的預(yù)定閾值溫度高的溫度時，控制器模塊32確定已檢測到異常高溫，并相應(yīng)地如前面所描述的那樣警示用戶且終止電流從電源70流向接入設(shè)備80。

除了當(dāng)檢測到異常高溫時控制器模塊32警示用戶且終止電流從電源70流向接入設(shè)備之外，控制模塊32優(yōu)選地還配置用于顯示在USB線纜的正常溫度條件下USB線纜的工作溫度和狀態(tài)?？刂破髂K32優(yōu)選地進(jìn)一步配置用于，當(dāng)?shù)谝缓偷诙囟葌鞲衅?6、30的一者或兩者測量到的溫度接近異常時提供預(yù)警警報。接近異常的溫度可被確定為在預(yù)定閾值溫度的預(yù)定差內(nèi)。

優(yōu)選地，控制器模塊32配置用于將數(shù)據(jù)存儲在它的可讀寫的閃存存儲器中，該閃存存儲器例如可使用電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)或鐵電隨機存儲器(FRAM)。舉例而言，由控制器模塊32存儲的數(shù)據(jù)可包括由第一和第二溫度傳感器26、30測量到的溫度數(shù)據(jù)以及如前所述的諸如安培、伏特、毫安時、毫瓦時的計算數(shù)據(jù)。

如前所述，USB線纜20配置用于，一旦檢測到異常高溫，就終止電流從電源/適配器70流向接入設(shè)備80。為了這樣做，控制器模塊32中的如前所述的例如MOSFET或負(fù)荷開關(guān)52的電源開關(guān)52被配置為，在正常工作時接通，且一旦由溫度傳感器26、30中任一個檢測到異常高溫，就由固件斷開，從而阻止電流從電源70流向接入設(shè)備80。

為了分別在第一端連接器22處設(shè)置第一傳感器26和在第二端連接器24處設(shè)置第二傳感器30，每個傳感器26、30需要接地并連接到控制器模塊32處的ADC或I/O(輸入/輸出)接口。如前所述，作為USB線纜的USB線纜20包括，如圖8所示的D+、D-、V_bus線和接地線94中的每個的獨立布線，以及編織的銅EMI(電磁干擾)屏蔽95。

在本發(fā)明中，沿著USB線纜20的長度不需要額外的布線來將第一溫度傳感器26和第二溫度傳感器30連接到控制器模塊32。而是，第一溫度傳感器26和第二溫度傳感器30中的每個溫度傳感器經(jīng)由EMI屏蔽(shield)95連接到控制器模塊32的ADC或I/O接口，以及連接到USB線纜20的端連接器22、24中的每個的接地線94。圖8示出了按照該方式連接到控制器模塊32的第一端連接器22、第二端連接器24，以及溫度傳感器26、30。因此，EMI屏蔽95用于提供EMI屏蔽和提供來自第一和第二傳感器26、30的信號傳遞。以這種方式，USB線纜20保持靈活而不需要增加額外布線，該額外布線對USB電纜20而言將會增加不期望的額外的硬度、重量、和成本。尤其是，如圖9所示，EMI屏蔽95連接到設(shè)置在控制器模塊32處的耦合電容器C2和分別設(shè)置在每個端連接器22、24處的耦合電容器C1、C3，以將EMI信號傳導(dǎo)到USB連接器的屏蔽接地引腳。

為了進(jìn)一步提高USB線纜20的安全操作，USB線纜20可還配置為使得，在使用USB線纜20用電源70為接入設(shè)備80充電期間，當(dāng)USB線纜20的工作電壓降到4.5V以下或降到USB線纜20的正常工作電壓范圍以下時，負(fù)荷開關(guān)52被斷開。這是為了防止欠壓情況，在欠壓情況下，工作電壓降到USB電纜20的正常USB工作電壓范圍以下，該正常USB工作電壓范圍通常為4.75V至5.25V。在欠壓情況下，在使用USB線纜20充電期間Vbus電壓降意味著在接入設(shè)備80側(cè)存在大電流消耗。這可能是由于電源70不能維持接入設(shè)備80的電流需求或接入設(shè)備80異常汲取了過多的電流。在這兩種情況下，如果欠壓情況被允許拖延，則可能產(chǎn)生熱能。由此，作為安全措施，USB線纜20還可配置為，一旦電壓降到4.5V以下，通過斷開電源開關(guān)52切斷對接入設(shè)備80的電源。

雖然在上述描述中已經(jīng)描述了優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在設(shè)計或施工過程中的許多變化或修改可以在不脫離本發(fā)明的情況下作出。例如，雖然已經(jīng)描述了USB線纜有兩個溫度傳感器—在端連接器22、24的每個處有一個溫度傳感器，但是可以提供USB線纜的其它實施例，這些實施例中，只有用于與電源70耦合的第一端連接器22設(shè)置有溫度傳感器。