CN108631129A - 电力传输线及电力传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电力传输线及电力传输装置。电力传输线包含一通用串行总线Type‑C接口、一控制电路以及一直流电源输出端，且该控制电路电性连接至该通用串行总线Type‑C接口以及该直流电源输出端。该控制电路于该通用串行总线Type‑C接口连接至一通用串行总线电力传输变压器时，以一通用串行总线电力传输协定与该通用串行总线电力传输变压器进行一交握程序以确认一指定电压值。于该交握程序后，该通用串行总线Type‑C接口自该通用串行总线电力传输变压器接收具有该指定电压值的一电力，且该直流电源输出端输出该电力。

Description

电力传输线及电力传输装置
技术领域
本发明涉及一种电力传输线及电力传输装置；更具体而言，本发明涉及一种与通用串行总线电力传输(Universal Serial Bus Power Delivery；USB PD)相关的电力传输线及电力传输装置。
背景技术
近年来，通用串行总线(Universal Serial Bus)的技术快速地发展，而其中最为关键的二个技术为USB Type-C接口及通用串行总线电力传输(Power Delivery；PD)协定。目前已有变压器结合通用串行总线Type-C接口及通用串行总线电力传输协定。此种变压器可通过其通用串行总线Type-C接口输出电压值介于3伏特至20伏特的电力，且其最大输出功率可达100瓦特(watt)。由于此种变压器所能提供的电力的电压值的范围较广，故业界期待其能被广泛地使用为供电装置。
尽管此种变压器所能提供的电力的电压值为可变的，受电装置必须执行通用串行总线电力传输协定，才能与之沟通，使作为供电装置的变压器输出具有适当电压值的电力至受电装置。因此，此种变压器无法用于目前市面上众多需要直流电源但不具有执行通用串行总线电力传输协定能力的电子装置。对业者而言，要重新设计电子装置，使之具有执行通用串行总线电力传输协定的能力，其成本过高。
有鉴于此，如何使需要直流电源但不具有执行通用串行总线电力传输协定的电子装置能以上述变压器作为供电装置，乃业界亟需努力的目标。
发明内容
为解决前述问题，本发明提供一种电力传输线以及一种电力传输装置。
本发明所提供的电力传输线包含一通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)Type-C接口、一控制电路以及一直流电源输出端，且该控制电路电性连接至该通用串行总线Type-C接口以及该直流电源输出端。于该通用串行总线Type-C接口连接至一通用串行总线电力传输(Power Delivery；PD)变压器时，该控制电路以一通用串行总线电力传输协定与该通用串行总线电力传输变压器进行一交握程序以确认一指定电压值。于该交握程序后，该通用串行总线Type-C接口自该通用串行总线电力传输变压器接收具有该指定电压值的一电力，且该直流电源输出端输出该电力。
本发明所提供的电力传输装置包含一通用串行总线Type-C接口、一控制电路以及一直流电源输出端，且该控制电路电性连接至该通用串行总线Type-C接口以及该直流电源输出端。于该通用串行总线Type-C接口连接至一通用串行总线电力传输变压器时，该控制电路以一通用串行总线电力传输协定与该通用串行总线电力传输变压器进行一交握程序以确认一指定电压值。于该交握程序后，该通用串行总线Type-C接口自该通用串行总线电力传输变压器接收具有该指定电压值的一电力，且该直流电源输出端输出该电力。
简言之，本发明所提供的电力传输线/装置所包含的控制电路具有执行通用串行总线电力传输协定的能力，因此能通过一交握程序告知通用串行总线电力传输变压器所需的指定电压值。此外，本发明所提供的电力传输线/装置具有直流电源输出端，故能将通用串行总线电力传输变压器所输出的具有该指定电压值的电力输出至需要该电力的直流电子装置。在本发明的某些实施方式中，电力传输线/装置还包含一或多个操作模块供使用者输入所需的指定电压值，或供使用者将一预设电压值调整至所需的指定电压值。通过前述机制，本发明所提供的电力传输线/装置能使需要直流电源但不具有执行通用串行总线电力传输协定的电子装置能以通用串行总线电力传输变压器作为供电装置。
以下结合附图阐述本发明的详细技术及实施方式，使本发明所属技术领域中技术人员能理解所请求保护的发明的技术特征。
附图说明
图1为显示第一实施方式的电力传输线11以及与其搭配使用的通用串行总线电力传输变压器13的架构示意图；
图2为显示第二实施方式的电力传输线21以及与其搭配使用的通用串行总线电力传输变压器13的示意图；
图3为显示第三实施方式的电力传输线31以及与其搭配使用的通用串行总线电力传输变压器13的架构示意图；
图4为显示第四实施方式的电力传输线41以及与其搭配使用的通用串行总线电力传输变压器13的架构示意图；
图5为显示第五实施方式的电力传输装置51的示意图；
图6为显示第六实施方式的电力传输装置61的示意图；
图7为显示第七实施方式的电力传输装置71的示意图；以及
图8为显示第八实施方式的电力传输装置81的示意图。
附图标记说明：
11：电力传输线
111：通用串行总线Type-C接口
113：控制电路
115：电力线
117：直流电源输出端
13：通用串行总线电力传输变压器
131：通用串行总线Type-C接口
21：电力传输线
219：操作模块
31：电力传输线
319：操作模块
319a：递增键
319b：递减键
321：显示单元
41：电力传输线
51：电力传输装置
61：电力传输装置
71：电力传输装置
81：电力传输装置
具体实施方式
以下将通过实施方式来解释本发明所提供的电力传输线及电力传输装置。然而，该等实施方式并非用以限制本发明需在如该等实施方式所述的任何环境、应用或方式方能实施。因此，关于实施方式的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以限制本发明的范围。应理解，在以下实施方式及附图中，与本发明非直接相关的元件已省略而未显示，且各元件的尺寸以及元件间的尺寸比例仅为例示而已，而非用以限制本发明的范围。
图1为显示本发明的第一实施方式的一电力传输线11以及与其搭配使用的一通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)电力传输(Power Delivery；PD)变压器13的示意图。电力传输线11包含一通用串行总线Type-C接口111、一控制电路113、一电力线115以及一直流电源输出端117。通用串行总线Type-C接口111电性连接至控制电路113，且控制电路113经由电力线115电性连接至直流电源输出端117。此外，通用串行总线电力传输变压器13具有一通用串行总线Type-C接口131。
需说明者，于一实施方式中，通用串行总线Type-C接口111为通用串行总线Type-C插头，而通用串行总线Type-C接口131为通用串行总线Type-C插座。然而，于另一实施方式中，通用串行总线Type-C接口111可为通用串行总线Type-C插座，而通用串行总线Type-C接口131则需配合地为通用串行总线Type-C插头。此外，于某些实施方式中，控制电路113可包含于一壳体之内。
于本实施方式中，控制电路113内建有一指定电压值(未显示)，例如：12伏特。当电力传输线11的通用串行总线Type-C接口111连接至通用串行总线电力传输变压器13的通用串行总线Type-C接口131时，控制电路113以通用串行总线电力传输协定(未显示)与通用串行总线电力传输变压器13进行一交握程序(未显示)以确认该指定电压值。换言之，通过交握程序，控制电路113将该指定电压值告知通用串行总线电力传输变压器13。于交握程序后，通用串行总线电力传输变压器13便由通用串行总线Type-C接口131输出具有该指定电压值的一电力(未显示)。电力传输线11则由通用串行总线Type-C接口111接收具有该指定电压值的该电力，且由直流电源输出端117输出具有该指定电压值的该电力。
需说明者，通用串行总线Type-C接口111包含一电源引脚(Vbus pin)(未显示)、一第一配置通道引脚(Configuration Channel pin；CC pin)(未显示)及一第二配置通道引脚(Vconn pin)(未显示)。该等引脚的配置方式为由通用串行总线标准所规范，故不赘言。于某些实施方式中，控制电路113为通过通用串行总线Type-C接口111的第一配置通道引脚与通用串行总线电力传输变压器13进行该交握程序，且控制电路113于交握程序后为通过通用串行总线Type-C接口111的电源引脚或第二配置通道引脚接收该电力。
此外，需说明者，于某些实施方式中，直流电源输出端117可为一直流电源插头(DCjack plug)或一对直流电源输出端子。再者，于某些实施方式中，电力传输线11可另包含一显示单元(未显示)以显示该指定电压值。
通过前述运作机制，当需要直流电源的电子装置(特别是那些不具有执行通用串行总线电力传输协定的电子装置)的直流电源输入端连接至直流电源输出端117时，便能获得通用串行总线电力传输变压器13所提供的电力。
图2为显示本发明的第二实施方式的一电力传输线21以及与其搭配使用的通用串行总线电力传输变压器13的示意图。第二实施方式的电力传输线21与第一实施方式的电力传输线11所包含的元件雷同，且该等元件所能执行的运作雷同，故以下仅详述二者相异之处。
与第一实施方式的电力传输线11相较，电力传输线21除了包含通用串行总线Type-C接口111、控制电路113、电力线115及直流电源输出端117，还包含一操作模块219。操作模块219电性连接至控制电路113。于某些实施方式中，控制电路113可包含于一壳体之内，而操作模块219则可设置于该壳体的表面。操作模块219具有多数个预设电压值(例如：3伏特、6伏特、9伏特及12伏特四个预设电压值)供使用者选择。举例而言，操作模块219可为一非接触式操作模块、一触控式操作模块、一按钮式操作模块或一旋钮式操作模块。
于本实施方式中，控制电路113可不内建一指定电压值。使用者可通过对操作模块219进行一操作(例如：按压、旋转)以设定该等预设电压值其中之一作为该指定电压值。在使用者通过操作模块219设定了指定电压值且电力传输线21的通用串行总线Type-C接口111连接至通用串行总线电力传输变压器13的通用串行总线Type-C接口131之后，电力传输线21便会于执行交握程序时，告知通用串行总线电力传输变压器13该指定电压值。
同样的，于交握程序后，通用串行总线电力传输变压器13由通用串行总线Type-C接口131输出具有该指定电压值的一电力(未显示)。电力传输线21则由通用串行总线Type-C接口111接收具有该指定电压值的电力，且由直流电源输出端117输出具有该指定电压值的该电力。
需说明者，于某些实施方式中，控制电路113会于通用串行总线Type-C接口111自通用串行总线电力传输变压器13接收该电力且于直流电源输出端117输出该电力时，禁用(disable)操作模块219。如此一来，当一电子装置通过电力传输线21接受通用串行总线电力传输变压器13所提供的电力时，若使用者误触操作模块219，也不会改变指定电压值而损坏电子装置。于某些实施方式中，电力传输线21可额外地设置一电路、一按钮或一开关来实现前述禁用的功能。
除了上述运作，第二实施方式也能执行第一实施方式所描述的所有运作，具有同样的功能，且达到同样的技术效果。本发明所属技术领域中技术人员可直接了解第二实施方式如何基于上述第一实施方式以执行此等运作，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。
图3为显示本发明的第三实施方式的一电力传输线31以及与其搭配使用的通用串行总线电力传输变压器13的示意图。第三实施方式的电力传输线31与第一实施方式的电力传输线11所包含的元件雷同，且该等元件所能执行的运作雷同，故以下仅详述二者相异之处。
与第一实施方式的电力传输线11相较，电力传输线31除了包含通用串行总线Type-C接口111、控制电路113、电力线115及直流电源输出端117，还包含一操作模块319以及一显示单元321。操作模块319电性连接至控制电路113及显示单元321。于某些实施方式中，控制电路113可包含于一壳体之内，而操作模块319及显示单元321则可设置于该壳体的表面。
于本实施方式中，控制电路113内建有一初始电压值(未显示)，例如：9伏特。操作模块319会因应一使用者的一操作而将该初始电压值调整为一指定电压值。举例而言，若电子装置所需的电压值为10伏特(此10伏特即为指定电压值)，则使用者可按压操作模块319的递增键319a而将初始电压值调整至指定电压值。再举例而言，若电子装置所需的电压值为7伏特(此7伏特即为指定电压值)，则使用者可按压操作模块319的递减键319b而将初始电压值调整至指定电压值。
于使用者利用操作模块319将初始电压值调整为指定电压值的过程，显示单元321会显示目前的电压值(也即，由显示初始电压值逐渐地改变为显示指定电压值)，使用者了解其是否已将电力传输线31调整至指定电压值。
除了上述运作，第三实施方式也能执行第一实施方式所描述的所有运作，具有同样的功能，且达到同样的技术效果。本发明所属技术领域中技术人员可直接了解第三实施方式如何基于上述第一实施方式以执行此等运作，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。此外，第三实施方式也能具有第二实施方式所述的禁用操作模块的机制，本发明所属技术领域中技术人员可直接了解第三实施方式如何基于上述第二实施方式以执行此禁用机制，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。
图4为显示本发明的第四实施方式的一电力传输线41以及与其搭配使用的通用串行总线电力传输变压器13的示意图。第四实施方式的电力传输线41与第一实施方式的电力传输线11所包含的元件雷同，且该等元件所能执行的运作雷同，故以下仅详述二者相异之处。
与第一实施方式的电力传输线11相较，电力传输线41除了包含通用串行总线Type-C接口111、控制电路113、电力线115及直流电源输出端117，还包含第二实施方式所述的操作模块219以及第三实施方式所述的操作模块319及显示单元321。
于本实施方式中，控制电路113可内建一初始电压值，也可不内建一初始电压值。使用者可通过对操作模块219或/和操作模块319进行操作以设定指定电压值。举例而言，若电子装置所需的电压值为10伏特(此10伏特即为指定电压值)，则使用者可先选取操作模块219所提供之9伏特，再按压操作模块319的递增键319a而将9伏特调整至指定电压值。本发明所属技术领域中技术人员依据前述第一至第三实施方式的叙述，应能理解第四实施方式所能提供的各种不同的操作方式，兹不赘言。
类似的，第四实施方式也能执行第一实施方式所描述的所有运作，具有同样的功能，且达到同样的技术效果。本发明所属技术领域中技术人员可直接了解第四实施方式如何基于上述第一实施方式以执行此等运作，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。此外，第四实施方式也能具有第二实施方式所述的禁用操作模块的机制，本发明所属技术领域中技术人员可直接了解第四实施方式如何基于上述第二实施方式以执行此禁用机制，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。
本发明的第五实施方式为一电力传输装置51，其示意图为显示于图5。电力传输装置51包含通用串行总线Type-C接口111、控制电路113及直流电源输出端117。与第一实施方式的电力传输线11相较，电力传输装置51不包含电力线115。除此之外，第五实施方式的电力传输装置51能执行第一实施方式的电力传输线11所描述的所有运作，具有同样的功能，且达到同样的技术效果。本发明所属技术领域中技术人员可直接了解第五实施方式如何基于上述第一实施方式以执行此等运作，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。
本发明的第六实施方式为一电力传输装置61，其示意图为显示于图6。电力传输装置61包含通用串行总线Type-C接口111、控制电路113、直流电源输出端117及操作模块219。与第二实施方式的电力传输线21相较，电力传输装置61不包含电力线115。除此之外，第六实施方式的电力传输装置61能执行第二实施方式的电力传输线21所描述的所有运作，具有同样的功能，且达到同样的技术效果。本发明所属技术领域中技术人员可直接了解第六实施方式如何基于上述第二实施方式以执行此等运作，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。
本发明的第七实施方式为一电力传输装置71，其示意图为显示于图7。电力传输装置71包含通用串行总线Type-C接口111、控制电路113、直流电源输出端117、操作模块319及显示单元321。与第三实施方式的电力传输线31相较，电力传输装置71不包含电力线115。除此之外，第七实施方式的电力传输装置71能执行第三实施方式的电力传输线31所描述的所有运作，具有同样的功能，且达到同样的技术效果。本发明所属技术领域中技术人员可直接了解第七实施方式如何基于上述第三实施方式以执行此等运作，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。
本发明的第八实施方式为一电力传输装置81，其示意图为显示于图8。电力传输装置81包含通用串行总线Type-C接口111、控制电路113、直流电源输出端117、操作模块219、操作模块319及显示单元321。与第四实施方式的电力传输线41相较，电力传输装置81不包含电力线115。除此之外，第八实施方式的电力传输装置81能执行第四实施方式的电力传输线41所描述的所有运作，具有同样的功能，且达到同样的技术效果。本发明所属技术领域中技术人员可直接了解第八实施方式如何基于上述第四实施方式以执行此等运作，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。
由上述说明可知，本发明所提供的电力传输线/装置具有执行通用串行总线电力传输协定的沟通能力，因此能通过一交握程序告知通用串行总线电力传输变压器所需的指定电压值。此外，本发明所提供的电力传输线/装置具有直流电源输出端，故能将通用串行总线电力传输变压器所输出的具有该指定电压值的一电力输出至需要该电力的直流电子装置。在本发明的某些实施方式中，电力传输线/装置还包含一或多个操作模块供使用者输入所需的指定电压值，或供使用者将一预设电压值调整至所需的指定电压值。通过前述机制，本发明所提供的电力传输线/装置能使需要直流电源但不具有执行通用串行总线电力传输协定的电子装置能以通用串行总线电力传输变压器作为供电装置。
上述实施方式仅用来例举本发明的部分实施方式，以及阐释本发明的技术特征，而非用来限制本发明的保护范畴及范围。任何本发明所属技术领域中技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，而本发明的权利保护范围以申请专利范围为准。

Claims (10)

1.一种电力传输线，其特征在于，包含：
通用串行总线Type-C接口；
控制电路，电性连接至所述通用串行总线Type-C接口，且于所述通用串行总线Type-C接口连接至一通用串行总线电力传输变压器时，以一通用串行总线电力传输协定与所述通用串行总线电力传输变压器进行一交握程序以确认一指定电压值；以及
直流电源输出端，电性连接至所述控制电路；
其中，于所述交握程序后，所述通用串行总线Type-C接口自所述通用串行总线电力传输变压器接收具有所述指定电压值的一电力，且所述直流电源输出端输出所述电力。
2.根据权利要求1所述的电力传输线，其特征在于，所述控制电路为通过所述通用串行总线Type-C接口的一第一配置通道引脚与所述通用串行总线电力传输变压器进行所述交握程序，且所述控制电路为通过所述通用串行总线Type-C接口的一电源引脚及一第二配置通道引脚其中的一接收所述电力。
3.根据权利要求1所述的电力传输线，其特征在于，所述直流电源输出端为一直流电源插头及一对直流电源输出端子其中之一。
4.根据权利要求1所述的电力传输线，其特征在于，还包含：
操作模块，电性连接至所述控制电路，具有多数个预设电压值，且因应一使用者的一操作而设定所述等预设电压值其中之一为所述指定电压值。
5.根据权利要求4所述的电力传输线，其特征在于，所述操作模块为一非接触式操作模块、一触控式操作模块、一按钮式操作模块及一旋钮式操作模块其中之一。
6.根据权利要求1所述的电力传输线，其特征在于，还包含：
操作模块，电性连接至所述控制电路，且因应一使用者的一操作而将一初始电压值调整为所述指定电压值；以及
显示单元，电性连接至所述操作模块，且显示所述初始电压值及所述指定电压值。
7.根据权利要求1所述的电力传输线，其特征在于，还包含：
显示单元，用以显示所述指定电压值。
8.根据权利要求4所述的电力传输线，其特征在于，所述控制电路还于所述通用串行总线Type-C接口自所述通用串行总线电力传输变压器接收所述电力且于所述直流电源输出端输出所述电力时，禁用所述操作模块。
9.一种电力传输装置，其特征在于，包含：
通用串行总线Type-C接口；
控制电路，电性连接至所述通用串行总线Type-C接口，且于所述通用串行总线Type-C接口连接至一通用串行总线电力传输变压器时，以一通用串行总线电力传输协定与所述通用串行总线电力传输变压器进行一交握程序以确认一指定电压值；以及
直流电源输出端，电性连接至所述控制电路；
其中，于所述交握程序后，所述通用串行总线Type-C接口自所述通用串行总线电力传输变压器接收具有所述指定电压值的一电力，且所述直流电源输出端输出所述电力。
10.根据权利要求9所述的电力传输装置，其特征在于，还包含：
操作模块，电性连接至所述控制电路，具有多数个预设电压值，且因应一使用者的一操作而设定所述等预设电压值其中之一为所述指定电压值。
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