CN101251765A - 计算机装置及其供电方法 - Google Patents

Abstract

一种计算机装置，包括处理信息的信息处理单元，具有存储空间的存储正处理的信息的存储单元，向信息处理单元供电的主电源，包括将在计算机中产生的热转换成辅助电能的热电元件的辅助电源，以及控制器，如果确定来自主电源的供电被中断时，则其控制该辅助电源向该信息处理单元和存储单元提供该辅助电能，并且控制该信息处理单元在该存储单元中存储将由该信息处理单元处理的信息。

Description

计算机装置及其供电方法

技术领域

本文总的发明构思涉及一种计算机装置及其供电方法，且更具体地，涉及一种使用热电元件的计算机装置及其供电方法。

背景技术

图1说明传统计算机1的视图。参考图1，传统计算机1包括处理信息的信息处理单元2，存储经处理的信息的存储单元3，向信息处理单元2供电的主电源4和电池或不间断电源(UPS)5，其向信息处理单元2提供辅助的电能。

在计算机1中，从主电源4供电的信息处理单元2处理信息和在存储单元3中存储该经处理的信息。主电源4包括典型的商用AC电源。如果商用AC电源未被施加到计算机1，可以从电池5的电池中向计算机提供辅助电能。如果在计算机1中诸如瞬间掉电或瞬变电压一样的异常发生，则可以从电池5的UPS中向计算机1提供稳定的电能。

但是，如果计算机1被装备了用于承担或应对异常的电池或UPS。则使计算机1小型化或减少计算机1的生产成本变得困难。此外，在不具有电池或UPS的计算机中，诸如无电池计算机系统，有必要防止经处理的信息被丢失，即使异常发生在该计算机中。

发明内容

本文总的发明构思提供一种计算机装置及其供电方法，其能够通过将处理信息中产生的热转换成电能并且使用该电能存储该信息来防止信息被丢失，而无需辅助电源。

本文总的发明构思也提供一种计算机装置及其供电方法，其能够通过将处理信息中产生的热重新用作电能来增加电能使用效率。

本文总的发明构思的其它方面部分将在随后的说明中阐述，且从该说明中部分将显而易见，或可以通过本发明的实践领会。

通过提供一种计算机装置能够实现本文总的发明构思的前述的和/或其它方面，该计算机装置包括处理信息的信息处理单元，具有存储空间的存储经处理的信息的存储单元，向信息处理单元供电的主电源，包括将在计算机中产生的热转换成辅助电能的热电元件的辅助电源，以及控制器，当确定来自主电源的供电被中断时，其控制该辅助电源向该信息处理单元和存储单元提供该辅助电能，并且控制该信息处理单元在该存储单元中存储该经处理的信息。

计算机装置可以还包括具有吸收产生的热的散热器的冷却单元。

冷却单元可以包括排放产生的热的风扇，以及如果确定来自主电源的供电被中断，则该控制器可以控制风扇的操作以停止排放。

如果确定来自主电源的供电被中断，则该控制器被改变为省电模式。

主电源可以包括对其施加外部电能的适配器和对其施加辅助电能的电池中的至少一个。

信息处理单元可以包括接收对应于该供电的中断的信号的基本输入/输出系统(BIOS)和输入/输出控制器集线器(ICH)，以及中央处理器(CPU)，其基于该接收的信号在该存储单元中存储被处理的信息。

通过提供一种计算机装置的供电方法也能够实现本文总的发明构思的前述的和/或其它方面，该计算机装置包括处理信息的信息处理单元，具有存储空间的存储经处理的信息的存储单元，向信息处理单元供电的主电源，包括将在计算机中产生的热转换成辅助电能的热电元件的辅助电源，该供电方法包括确定来自主电源的供电是否被中断，如果确定来自主电源的供电被中断，则从该辅助电源向该信息处理单元和存储单元供电，并且在该存储单元中存储该经处理的信息。

计算机装置可以还包括具有吸收产生的热的散热器的冷却单元，且其中提供辅助电能包括依靠散热器冷却该计算机。

冷却单元可以包括风扇，冷却该计算机可以包括使用该风扇冷却计算机，以及信息的存储可以包括如果确定来自主电源的供电被中断，则停止风扇的操作。

该供电方法还可以包括：如果确定来自主电源的供电被中断，则将计算机改变为省电模式。

供电可以包括经过对其施加外部电能的适配器和对其施加辅助电能的电池中的至少一个提供电能。

信息的存储可以包括依靠基本输入/输出系统(BIOS)和输入/输出控制器集线器(ICH)接收对应于该供电的中断的信号，以及依靠中央处理器(CPU)基于该接收的信号存储被处理的信息。

通过提供计算机装置也能够实现本文总的发明构思的前述的和/或其它方面，该计算机装置包括处理信息的信息处理单元，存储信息的存储单元，包括热电元件的辅助电源，其将热转换成辅助电能，并且向信息处理单元提供该辅助电能以便在存储单元存储信息。

该计算机装置还可以包括向信息处理单元提供主电能的主电源，以及控制器，其根据主电源的状态控制将被向信息处理单元提供的辅助电能以便在存储单元中存储该信息。

主电源可以是外部产生的电能。并且该辅助电能可以是内部产生的电能。

该计算机装置还可以包括向信息处理单元提供主电能的主电源，并且该信息处理单元可以根据来自信息处理单元的主电能产生热以将热转换成将提供给信息处理单元的辅助电能。

该计算机装置还可以包括向信息处理单元提供主电能的主电源，并且该控制器可以根据主电源的状态控制向信息处理单元和存储单元提供辅助电能的辅助电源。

该计算机装置还可以包括向信息处理单元提供主电能的主电源，以及选择地控制该主电源和辅助电源的控制器，其用于根据主电源和辅助电源的状态向信息处理单元和存储单元选择地提供主电能和辅助电能中的一个。

信息处理单元可以产生热，以及辅助电源可以被布置成从信息处理单元接收热并且将热转换成辅助电能。

该计算机装置还可以包括产生第二热的元件，以及辅助电源可以被布置在该元件和信息处理单元之间以接收热和第二热并且将热和第二热转换成辅助电能。

该计算机装置还可以包括冷却单元，用于当该热电元件不将热转换成辅助电能时排放该热。

该计算机装置还可以包括向信息处理单元提供主电能的主电源；用于当该主电源向信息处理单元提供主电能时排放该热的冷却单元。

该计算机装置还可以包括向信息处理单元提供主电能的主电源，用于在排放操作中排放该热和在非排放操作中停止排放该热的冷却单元，以及控制器，用于根据主电源的状态控制冷却单元执行排放操作和非排放操作中的一个。

通过提供一种在计算机装置中供电的方法也能够实现本文总的发明构思的前述的和/或其它方面，该方法包括在信息处理单元中处理信息；以及使用热电元件将热转换成辅助电能以向信息处理单元提供该辅助电能及在存储单元中存储该信息。

附图说明

根据结合附图的各实施例的以下描述，本文总的发明构思的这些和/或其它方面及效用将变得明显和更容易理解，其中：

图1是说明传统计算机的框图；

图2是说明根据本文总的发明构思的示范实施例的计算机装置的框图；

图3是说明根据本文总的发明构思的示范实施例的计算机装置的详细电路图；和

图4是说明根据本文总的发明构思的示范实施例的计算机装置的供电方法流程图。

具体实施方式

现在将详细参考在附图中说明的本文总的发明构思的示例实施例，其中相似的参考标记始终指示相似的组件。下面描述示范实施例从而通过参考附图解释本文总的发明构思。

以下，参考附图解释根据本文总的发明构思的示范实施例的计算机装置100。

图2是说明根据本文总的发明构思的示范实施例的计算机装置100的框图，以及图3是图2的计算机装置100的详细电路图。如图2说明的，计算机装置100包括信息处理单元10、存储单元20、主电源30、辅助电源40和控制器60。

计算机装置100可以具有作为主体的机架，并且信息处理单元10、存储单元20、主电源30，以及辅助电源40可以被布置或安装在机架中。如图3说明的信息处理单元10、存储单元20、主电源30、辅助电源40、和控制器50的全部被布置或安放在机架中是可能的。存储单元20可以被安装在机架的外部以与信息处理单元10连接而存储信息。

参考图2和3，信息处理单元10处理对其输入的信息。在此示范实施例中，信息处理单元10可以包括处理对其输入的信息的中央处理器(CPU)12，存储驱动包括在计算机装置100中的多个电子部件所需的信息的基本输入/输出系统(BIOS)14和输入/输出控制器集线器(ICH)16，其控制涉及计算机装置100的输入/输出操作，并且可以使用预定的应用程序处理信息。

存储单元20存储由信息处理单元10处理的信息并且具有存储空间来存储将由信息处理单元10处理的信息。在此示范实施例中，可以通过硬盘、如非易失性存储器的快闪存储器、或传统存储设备实现存储单元20，并且能经过在其间相连的预定接口形成有线或无线的连接被可分离地安装在计算机装置100中。

主电源30向信息处理单元10供电。在此示范实施例中，主电源30可以包括接收外部电能和输出电能AD_IN的适配器，以及从辅助电源40接收辅助电能和输出电能AU_IN的电池。如果计算机100是非电池系统，则主电源30不包括该电池但是包括适配器。

当计算机装置100是电池系统时，如虚线说明的电池被包括在主电源系统中以存储辅助电能。当计算机装置100是非电池系统时，如虚线说明的电池未被包括在主电源系统中。因此，根据外部电源的状态和/或辅助电源40的状态，电源AD_IN和AU_IN中的至少一个被选择地提供给控制器和/或信息处理单元10和存储单元20。

此外，主电源30还可以包括DC/DC转换器32，其将从辅助电源40提供的电源转换成驱动包括在计算机装置100中的多个电子部件所需电平的电压VDC。

在计算机装置100由便携计算机实现的情况下，DC/DC转换器32可以包括开关电压调节器，其输出驱动该电子部件所需的各种电压电平，例如当从辅助电源40输入大约9V的辅助电源时的±5V、±3.3V、±2.5V等等。

这里，电源AD_IN能够被提供给DC/DC转换器32以输出具有驱动该电子部件所需的各种电压电平的电压VDC，例如±5V、±3.3V、±2.5V等等。DC/DC转换器32可以选择地将电源AD_IN或AU_IN转换成电压VDC。当电源AD_IN或AU_IN适合于驱动各电子部件或对应于具有各种电压电平的电压VDC的时候，也有可能能够直接地向部件和/或控制器和/或信息处理单元10和存储单元20提供电源AD_IN或AU_IN。

当计算机装置100是电池系统时，电池的输出电源能够被提供给DC/DC转换器32以将输出电源转换成电压VDC。能够根据外部电源和辅助电源40的至少一个的状态向部件或控制器和/或信息处理单元10和存储单元20提供该转换的电压VDC。当电源AD_IN或AU_IN适合于驱动各电子部件或对应于具有各种电压电平的电压VDC的时候，有可能能够直接地向部件和/或控制器和/或信息处理单元10和存储单元20提供该输出电源。

辅助电源40包括热电元件42，其将在计算机装置100中产生的热转换成将作为辅助电源向存储单元20和信息处理单元10提供的电能。当在两个不同的半导体的结半导体(junction semiconductor)中发生温度差异时，热电元件42产生温差电动势。热电元件42由一系列电路构成，在其中p型半导体元件和n型半导体元件被连接到金属电极并且当电流从金属电极流经各半导体元件时使用珀耳帖效应来吸收热。

具体地，当电流从p型半导体元件流向n型半导体元件，此时在分别连接到p型半导体元件和n型半导体元件的金属电极的相对末端处具有正极(+)和负极(-)时，在p型半导体元件的空穴向负极(-)的电极移动，同时在n型半导体元件中的电子向正极(+)的电极移动。在这时，空穴和电子将来自在上面部分的p-n结电极的热移动至在下面部分的末端电极两者，且因此，p-n结被冷却并且吸收该热，同时末端电极两者逐出或排放该热。

此外，当在两个不同的半导体的各结之间发生温度差异时热电元件42使用逐出的热产生温差电动势并且使用塞贝克效应(Seeback effect)来产生温差电动势。具体地，当在p型半导体元件和n型半导体元件之间的各结中的上面一个被加热时，由此在上面的结和下面的结之间产生温度差异，在n型半导体元件中的电子和在p型半导体元件中的空穴接收热能。因此，电子和空穴增加了它们的总能量并且因此移动到低温侧。因此，在n型半导体元件中，该低温侧(电子被从n型半导体元件中引入至此)被负向充电而高温侧被正向充电。相反地，在p型半导体元件中，该低温侧(该空穴被从p型半导体元件中引入至此)被正向充电而高温侧被负向充电。辅助电源40可以使用通过势能差异产生的温差电动势来向存储单元20和信息处理单元10提供电能。当然，如果主电源30包括电池，辅助电源40可以向电池供电。

当辅助电源40 AU_IN的辅助电能适合于驱动各电子部件或对应于具有各种电压电平的电压VDC的时候，有可能能够向部件、控制器、信息处理单元10和/或存储单元20直接地提供该辅助电能。

冷却单元50冷却在计算机装置100中产生的热，且可以包括吸收该产生的热的散热器52。

散热器52可以接触诸如晶体管一样的发热元件，并且将从该发热元件产生的热排放到空气中。散热器52可以包括多个散热片(未示出)来增加与空气的接触面积。

如果冷却单元50包括散热器52，则有可能为信息处理单元10增加供电时间，因为如果当来自主电源30的供电被中断时不产生热，则散热器52在热预定期间的时间内存储产生。

此外，在此示范实施例中，冷却单元50还可以包括风扇54。如果来自主电源30的供电被中断，则在控制器60的控制下使风扇54失效，并且由此，能够保留在计算机100中产生的热。

此外，虽然已经说明辅助电源40包括热电元件42，热电元件42可以与散热器52和风扇54一体被包括在冷却单元50中。

冷却单元50可以被布置在机架中以根据外部电源(如适配器或主电源30)的状态选择地执行热排放操作。

当检测到主电源30的供电中断时，控制器60将来自辅助电源40的辅助电能提供给信息处理单元10和存储单元20，并控制信息处理单元10在存储单元20中存储正处理的信息。在此示范实施例中，可以由微计算机实现控制器50。

热电元件42可以布置在信息处理单元10或比在计算机装置100中的其它元件产生更多热的元件的临近处。例如，当计算机装置100的第一元件产生第一温度的第一热，并且计算机装置100的第二元件产生第二温度的第二热时，当第一热或第一温度大于第二热或第二温度时，热电元件42可以被布置在相对第二元件接近于第一元件处。有可能热电元件42可以被布置在第一元件和第二元件之间。

如上参考图2和3描述的，热电元件和控制器60相互通信从而信号或自热电元件产生的电能被传送到控制器60，以及从而来由控制器60产生的控制信号被传送到热电元件来向热电元件提供电能以便按正常状态发热。

下文中，参考图2和3将更详细的描述计算机装置100的方法。

当从主电源30供电时，在计算机装置100中产生的热被包括在辅助电源40中的热电元件42转换成电能，通过DC/DC转换器32将该电能转换成适合的电压，以及控制器50接收对应于电压的信号。

此外，控制器50确定来自主电源30的供电是否被中断。如果确定电源被中断，则控制器50产生具有系统管理中断(SMI)信号的事件并且传送该产生的事件至BIOS14。如果控制器50将SMI信号施加到BIOS14，则BIOS14向ICH16传送该SMI信号，并且然后ICH16向CPU12传送接收的SMI信号。当接收到SMI信号时，CPU12在存储单元20中存储该信息。

在此时，如果来自主电源30的供电被中断，则控制器50可以传送导致计算机100进入省电模式的信号至信息处理单元10，并在存储单元20中存储当前正被处理的信息。如果电源继续供电，则控制器50可以恢复该信息处理。

在另一方面，如果来自主电源30的供电被中断，则控制器50可以中断风扇54的操作同时在存储单元20中存储信息。

下文中，将参考图4描述根据本发明的示范实施例的计算机装置100的供电方法。

首先，在操作S10中控制器60控制主电源30向信息处理单元10供电。在此时，控制器60还可以控制包括在冷却单元50中的散热器52和风扇54来冷却计算机100。此外，操作S10还可以包括促使DC/DC转换器32将输入电能的电平转换成适合的电压，并且控制器60可以控制DC/DC转换器32向信息处理单元10提供该电压。

下一步，在操作S20中控制器60确定在操作S10中来自控制主电源30的供电是否被中断。接着，如果在操作S20中确定来自控制主电源30的供电被中断，则在操作S30中向信息处理单元10和存储单元20提供辅助电能。接着，在操作S40中控制器60在存储单元20中存储由信息处理单元10正处理的信息。

另一方面，如果在操作S20中确定来自控制主电源30的供电被中断，则控制器60还可以执行将计算机100转成省电模式的操作。

从以上描述显而易见的，本文总的发明构思提供一种计算机和供电方法，其能够通过将处理信息中产生的热转换成电能并且使用该电能存储该信息来防止信息被丢失，而无需辅助电源。

此外，本发明提供一种计算机装置和供电方法，其能够通过将处理信息中产生的热重新用作电能来增加电能使用效率。

尽管已经示出和描述了本发明的少数实施例，但本领域技术人员将理解：在不背离由所附权利要求及其等同物限定的范围、本发明的原理和精神的情况下，可以在这些示范实施例中进行各种改变。

Claims (23)

1.一种计算机装置，包括：

处理信息的信息处理单元；

具有存储空间的存储单元，其中存储正被处理的信息；

向该信息处理单元供电的主电源；

包括将热转换成辅助电能的热电元件的辅助电源；和

控制器，当确定来自主电源的供电被中断时，其控制该辅助电源向该信息处理单元和存储单元提供该辅助电能，并且控制该信息处理单元在该存储单元中存储由该信息处理单元正处理的信息。

2.如权利要求1所述的计算机装置，还包括：

具有吸收产生的热的散热器的冷却单元。

3.如权利要求2所述的计算机装置，其中：

该冷却单元包括逐出该产生的热的风扇；和

如果确定来自该主电源的供电被中断，则该控制器控制风扇停止操作。

4.如权利要求1所述的计算机装置，其中如果确定来自主电源的供电被中断，则该控制器进入省电模式。

5.如权利要求1所述的计算机装置，其中该主电源包括对其施加外部电能的适配器和对其施加辅助电能的电池中的至少一个。

6.如权利要求5所述的计算机装置，其中该信息处理单元包括：

接收对应于该供电的中断的信号的基本输入/输出系统(BIOS)和输入/输出控制器集线器(ICH)；和

中央处理器(CPU)，其基于该接收的信号在该存储单元中存储正被处理的信息。

7.一种计算机装置的供电方法，该计算机装置包括处理信息的信息处理单元，具有存储空间的存储单元，其中存储正被处理的信息，和向该信息处理单元供电的主电源，该供电方法包括：

确定来自主电源的供电是否被中断；

使用热电元件将热转换成辅助电能；

如果确定来自主电源的供电被中断，则向该信息处理单元和存储单元提供该辅助电能；以及

在该存储单元中存储正由该信息处理单元处理的信息。

8.如权利要求7所述的供电方法，其中：

该计算机装置还包括具有吸收产生的热的散热器的冷却单元；以及

提供辅助电能包括使用该散热器冷却该计算机。

9.如权利要求8所述的供电方法，其中：

该冷却单元包括风扇；

该计算机装置的冷却包括使用风扇冷却该计算机装置；以及

该信息的存储包括如果确定来自该主电源的供电被中断，则停止该风扇的操作。

10.如权利要求7所述的供电方法，还包括：

如果确定来自该主电源的供电被中断，则将计算机改变为省电模式。

11.如权利要求7所述的供电方法，其中该供电包括通过对其施加外部电能的适配器和对其施加辅助电能的电池中的至少一个提供电能。

12.如权利要求11所述的供电方法，其中该信息的存储包括：

依靠基本输入/输出系统(BIOS)和输入/输出控制器集线器(ICH)接收对应于该供电的中断的信号；以及

依靠中央处理器(CPU)基于该接收的信号存储正被处理的信息。

13.一种计算机装置，包括：

处理信息的信息处理单元；

存储该信息的存储单元；

包括热电元件的辅助电源，其将热转换成辅助电能，并且向该信息处理单元提供该辅助电能以便在该存储单元存储该信息。

14.如权利要求13所述的计算机装置，还包括：

向该信息处理单元提供主电能的主电源；和

控制器，其根据该主电源的状态控制将向该信息处理单元提供的该辅助电能以便在该存储单元中存储该信息。

15.如权利要求14所述的计算机装置，其中该主电源是外部产生的电能，并且该辅助电能是内部产生的电能。

16.如权利要求13所述的计算机装置，还包括：

向该信息处理单元提供主电能的主电源，

其中该信息处理单元按照自该信息处理单元提供的该主电能产生热以将该热转换成将提供给该信息处理单元的辅助电能。

17.如权利要求13所述的计算机装置，还包括：

向该信息处理单元提供主电能的主电源；和

控制器，其根据该主电源的状态控制向该信息处理单元和该存储单元提供辅助电能的辅助电源。

18.如权利要求13所述的计算机装置，还包括：

向该信息处理单元提供主电能的主电源；和

选择地控制该主电源和辅助电源的控制器，其用于根据该主电源和该辅助电源的状态向该信息处理单元和该存储单元选择地提供该主电能和该辅助电能中的一个。

19.如权利要求13所述的计算机装置，其中：

该信息处理单元产生热，并且

该辅助电源被布置成从该信息处理单元中接收该热以及将该热转换成该辅助电能。

20.如权利要求13所述的计算机装置，还包括：

用于产生第二热的元件，

其中该辅助电源被布置在该元件和该信息处理单元之间以接收该热和第二热并且将该热和第二热变换为该辅助电能。

21.如权利要求13所述的计算机装置，还包括：

冷却单元，用于当该热电元件不将该热转换成该辅助电能时排放该热。

22.如权利要求13所述的计算机装置，还包括：

向该信息处理单元提供主电能的主电源；

用于当该主电源向该信息处理单元提供该主电能时排放该热的冷却单元。

23.如权利要求13所述的计算机装置，还包括：

向该信息处理单元提供主电能的主电源；

用于在排放操作中排放该热和在非排放操作中停止排放该热的冷却单元；和

控制器，用于根据该主电源的状态控制该冷却单元执行该排放操作和非排放操作中的一个。

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