CN109474029A - 移动电源装置及其供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种移动电源装置及其供电方法，用以对一设有一运算装置识别码的便携式运算装置供电，并包含一储存有一移动式电能的电池模块、一控制模块、一切换模块以及一升压电路。控制模块储存有一供电装置识别码，在移动电源装置电性连接于便携式运算装置，并判读出运算装置识别码为一升压供电码时，产生一控制信号。当切换模块接收到控制信号时，切换性地导通电池模块而将移动式电能传送至升压电路，并通过升压电路将移动式电能升压成一升压电能供应至便携式运算装置，借以使便携式运算装置接收到升压电能并读取到供电装置识别码后以一移动工作频率运作。可避免移动电源装置电能耗尽，还可避免电子装置误插接造成电子装置或移动电源装置的损坏。

Description

移动电源装置及其供电方法
技术领域
本发明有关于一种移动电源装置及其供电方法，尤其是指一种利用控制模块判读出运算装置识别码为一升压供电码时，控制切换模块导通电池模块而将移动式电能传送至升压电路，并通过升压电路将移动式电能升压成一升压电能供应至便携式运算装置的移动电源装置及其供电方法。
背景技术
随着科技日新月异，越来越多的电子产品应运而生以满足人们的需求，智能手机几乎是人手一台。而大部分智能手机的电池是不可在缺乏专业工具下轻易拆卸的，故需要使用充电线对内建电池充电，不能像以往按键型手机电池如果没电时，可拆卸替换另一颗备用电池。然而当智能手机没电时，使用者有可能会在一个无法连接市电并对智能手机充电的地方，故移动电源应运而生，供使用者在任何地方均可通过移动电源对智能手机进行充电。
然而，每一种电子产品都需要充电，如果每一种电子产品都需搭配一种移动电源，会造成使用者的不便，因此可对多种电子产品进行充电的移动电源应运而生，除了可对智能手机、平板电脑充电外，甚至有可以对笔记本电脑进行充电的移动电源。
普遍来说，市面上可以对笔记本电脑进行充电的移动电源体积通常较大，而且为了可以对笔记本电脑进行充电，通常会使用笔记本电脑标准配备的电源变压器，或是使用移动电源提供的笔记本电脑电源变压器配件，然而上述方法皆会对使用者造成不便，可能需要使用者自行携带笔记本电脑标准配备的电源变压器，或是使用非原厂标准配备的电源变压器配件可能会有对笔记本电脑内部造成损毁的疑虑。而市面上的移动电源只要电性连接即对电子装置进行供电，并未对电性连接的电子装置进行认证，倘若误接了电力特性不相容(如能承受的输入电压不同或耐压程度不同)的电子装置，可能会对电子装置造成损毁，严重者更可能造成电子装置或移动电源爆炸。
此外，市面上可以对笔记本电脑进行充电的移动电源中，有部分采用升压电路将移动电源经过升压电路升压成一可供笔记本电脑使用的电压，通常为19伏特，会使笔记本电脑判定输入电源为一市电(即为大众供电系统，俗称市电)，便切换至市电供电模式(也被称之为变压器模式、AC mode等)，以一标准工作频率运作，使得笔记本电脑的中央处理器(Central Processing Unit，简称：CPU)与图形处理器(Graphics Processing Unit，简称：GPU)的运转效能达到最高，然而，此方法会使移动电源内部储存的移动式电能很快就供应殆尽。
当移动式电能供应殆尽后，移动电源便无法再供应移动式电能至笔记本电脑，笔记本电脑判定无外接电源输入时，便切换至内建电池供电模式(也被称之为DC mode)，以一低于标准工作频率的节电工作频率运作，也就是俗称的「降频」或「掉频」，目的是为了节省电能，使笔记本电脑能在内建电池供电模式下有较长的使用时间，然而，降频会使笔记本电脑的运转效能降低，是许多使用者不愿看到的现象，尤其是需要高频率高效能的电竞型笔记本电脑的使用者。
发明内容
有鉴于在现有技术中，移动电源并未对电子装置进行认证，只要电性连接即对电子装置供电，如有电子装置误接，可能会对电子装置造成损毁，严重者更可能造成电子装置或移动电源爆炸。此外，移动电源以升压方式对便携式运算装置(例如：笔记本电脑)进行供电，会使便携式运算装置判定输入电压为一市电，便切换至一在市电供电模式下的标准工作频率运作，虽然可使便携式运算装置的处理器(例如：中央处理器与图形处理器)的运转效能达到最高，但高运转效能即高功率，在移动电源输出的电压为固定的情况下，将使移动电源输出更大的电流，相较于一般运转效能移动电源会更快没电。
当移动电源没电能可以供应时，便携式运算装置将在内建电池供电模式下以一低于标准工作频率的节电工作频率运作，也就是俗称的「降频」或「掉频」，目的是为了节省电能，使便携式运算装置能在内建电池供电模式下有较长的使用时间。然而，掉频会使便携式运算装置的运转效能降低，会对便携式运算装置的使用者造成诸多困扰。
本发明为解决现有技术的问题，所采用的其中一种必要技术手段为提供一种移动电源装置，用以对一设有一运算装置识别码的便携式运算装置供电。移动电源装置包含一储存有一移动式电能的电池模块、一设有一供电装置识别码的控制模块、一切换模块与一升压电路。其中，便携式运算装置在一市电(即大众供电系统，俗称市电)供电模式下接收一市电电能而以一标准工作频率运作，并在一内建电池(即便携式运算装置的内建电池)供电模式下接收一内建电能而以一低于该标准工作频率的节电工作频率运作。
控制模块在移动电源装置电性连接于便携式运算装置，并判读出运算装置识别码为一升压供电码时，产生一控制信号。当切换模块接收到控制信号时，切换性地导通电池模块而将移动式电能传送至升压电路。升压电路在接收到移动式电能并将移动式电能升压成一升压电能后，将升压电能供应至便携式运算装置，借以使便携式运算装置在接收到升压电能并读取到供电装置识别码后以一移动工作频率运作。其中移动工作频率介在标准工作频率与节电工作频率之间。
在上述必要技术手段的基础下，上述移动电源装置所衍生的一附属技术手段为移动电源装置还包含一充电电路。用以在接收到一外接式电源供应的一充电电能时，将充电电能传送至电池模块，并通过电池模块将充电电能转换成移动式电能而加以储存。
在上述必要技术手段的基础下，上述移动电源装置所衍生的一附属技术手段为移动电源装置还包含一电池容量检测显示模块。电池容量检测显示模块电性连接电池模块，用以检测并显示移动式电能的电量。
在上述必要技术手段的基础下，上述移动电源装置所衍生的一附属技术手段为移动电源装置还包含一降压电路。降压电路电性连接电池模块，并将移动式电能降压成一降压电能供应至一移动电子装置。
在上述必要技术手段的基础下，上述移动电源装置所衍生的一附属技术手段为控制模块为一微控制器(Microcontroller Unit，简称MCU)。
本发明为解决现有技术的问题，所采用的另一种必要技术手段为另外提供一种移动电源装置供电方法。移动电源装置供电方法利用上述移动电源装置对一便携式运算装置供电，并包含步骤(a)至步骤(e)。步骤(a)在移动电源装置电性连接于便携式运算装置时，利用控制模块判读出运算装置识别码为升压供电码时，使控制模块产生控制信号。步骤(b)将控制信号传送至切换模块。步骤(c)在切换模块接收到控制信号时，使切换模块切换性地导通电池模块以将移动式电能传送至升压电路。步骤(d)利用升压电路将移动式电能升压成升压电能，并将升压电能供应至便携式运算装置。步骤(e)当便携式运算装置接收到升压电能并读取到供电装置识别码时，使便携式运算装置在移动供电模式下以移动工作频率运作。
在上述必要技术手段的基础下，上述移动电源装置供电方法所衍生的一附属技术手段为在步骤(a)中，移动电源装置通过一电源线以及一传输线电性连接便携式运算装置，当控制模块检测到传输线电性连接移动电源装置以及便携式运算装置时，便判读运算装置识别码。
在上述必要技术手段的基础下，上述移动电源装置供电方法所衍生的一附属技术手段为在步骤(d)中，升压电路通过电源线将升压电能供应至便携式运算装置。
在上述必要技术手段的基础下，上述移动电源装置供电方法所衍生的一附属技术手段为在步骤(e)中，便携式运算装置接收到升压电能并检测到传输线电性连接移动电源装置以及便携式运算装置时，便判读供电装置识别码。
承上所述，本发明所提供的移动电源装置及其供电方法中，移动电源装置电性连接便携式运算装置，控制模块判读出运算装置识别码为升压供电码时，产生一控制信号借以控制切换模块切换性地导通电池模块而将移动式电能传送至升压电路。升压电路将移动式电能升压成一升压电能并传送至便携式运算装置，使电池模块以移动供电模式对便携式运算装置供电。当便携式运算装置接收到升压电能，并判读出供电装置识别码后，便以一移动工作频率运作。
相较于现有技术，由于本发明所提供的移动电源装置及其供电方法是在控制模块判读出运算装置识别码为升压供电码时，才会产生一控制信号控制切换模块切换性地导通电池模块，使电池模块得以对便携式运算装置供电。由以上叙述可知，通过本发明所提供的移动电源装置及其供电方法，不仅可以避免移动电源装置毫无限制地供电导致移动式电能耗尽，更可以避免若有不适用升压电能的电子装置误插接至移动电源装置时，因为移动电源装置供应不兼容的电力给电子装置而导致电子装置或移动电源装置的损坏。
此外，便携式运算装置在接收到升压电能并判读出供电装置识别码后，便以一介在标准工作频率与节电工作频率之间的移动工作频率运作。移动工作频率虽然低于标准工作频率，但对于便携式运算装置的运作影响甚小，还可以延长移动电源装置对便携式运算装置的供电时间。
附图说明
图1为显示本发明较佳实施例所提供的移动电源装置的方块图；
图2为显示本发明较佳实施例所提供的移动电源装置的立体示意图；以及
图3为显示本发明较佳实施例所提供的移动电源装置及其供电方法的流程图。
附图标记说明：
1 移动电源装置
11 电池模块
12 控制模块
13 切换模块
14 升压电路
15 充电电路
16 电池容量检测显示模块
17 降压电路
2 便携式运算装置
21 嵌入式控制器
22 中央处理器
23 图形处理器
24 电力分配单元
3 移动电子装置
4 电源线
5 传输线
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参阅图1与图2，其中，图1为显示本发明较佳实施例所提供的移动电源装置的方块图；图2为显示本发明较佳实施例所提供的移动电源装置的立体示意图。一移动电源装置1，包含一电池模块11、一储存有移动电源装置1的一供电装置识别码的控制模块12、一切换模块13与一升压电路14。
移动电源装置1用以对一储存有一运算装置识别码的便携式运算装置2供电，其中，便携式运算装置2在一市电供电模式下接收一市电电能而以一标准工作频率运作，并在一内建电池供电模式下接收一内建电能而以一低于该标准工作频率的节电工作频率运作。
在本实施例中，便携式运算装置2为一笔记本电脑，但不以此为限。笔记本电脑在此仅标示一嵌入式控制器(Embedded Controller，以下简称：EC)21、一中央处理器(Central Processing Unit，以下简称：CPU)22、一图形处理器(Graphics ProcessingUnit，以下简称：GPU)23以及一电力分配单元24。其他零组件与本实施例较无关联，故不在此赘述。
在本实施例中，标准工作频率与节电工作频率为CPU22的工作频率与GPU23的工作频率的平均值。其中，在标准工作频率中，CPU22的工作频率为第一CPU工作频率，且GPU23的工作频率为第一GPU工作频率；在节电工作频率中，CPU22的工作频率为一低于第一CPU工作频率的第二CPU工作频率，且GPU23的工作频率为一低于第一GPU工作频率的第二GPU工作频率。
电池模块11储存有一移动式电能，并电性连接切换模块13。控制模块12电性连接切换模块13，用以在移动电源装置1电性连接于该便携式运算装置2，并判读出运算装置识别码为一升压供电码时，产生一控制信号。并将控制信号传送至切换模块13，使切换模块13切换性地导通电池模块11，而将移动式电能传送至升压电路14。用以避免移动电源装置1在电性连接电子装置时随即供电，也可以保护万一电子装置不适用升压电能但误插接至移动电源装置1时，不会因为移动电源装置1没判读即供电，而造成电子装置或移动电源装置1的毁损。
在升压电路14接收到移动式电能后，便将移动式电能升压成一升压电能，并将升压电能供应至便携式运算装置2的电力分配单元24。电力分配单元24再将升压电能传送至便携式运算装置2内部的各个模块与单元，电力分配单元24可为一电源供应器，但不以此为限。
当便携式运算装置2接收到升压电能并读取到控制模块12储存的一供电装置识别码时，EC21便分别传送一中央处理器控制信号与一图形处理器控制信号至CPU22与GPU23，使得便携式运算装置2进入一移动供电模式以一移动工作频率运作。在移动工作频率下，CPU22的工作频率为第一CPU工作频率，且GPU23的工作频率为一第三GPU工作频率。其中，第三GPU工作频率介在第一GPU工作频率与第二GPU工作频率之间，使得移动工作频率介在标准工作频率与节电工作频率之间。
在本实施例中，移动电源装置1通过一电源线4与一传输线5电性连接便携式运算装置2。其中，升压电路14通过电源线4将升压电能供应至电力分配单元24，但不以此为限，升压电路14也可通过无线供电方式将升压电能供应至电力分配单元24。
控制模块12通过传输线5读取运算装置识别码，而EC21也是通过传输线5读取供电装置识别码，但不以此为限，也可采用无线传输、蓝牙(Bluetooth)、近场通信(Near-fieldcommunication，简称：NFC)、无线射频辨识系统(Radio Frequency Identification，简称：RFID)等方式做为控制模块12与EC21之间的读取方式。
在本实施例中，移动电源装置1还包含一充电电路15、一电池容量检测显示模块16与一降压电路17。
充电电路15电性连接电池模块11，用以在接收到一外接式电源供应的一充电电能时，将充电电能传送至电池模块11，而电池模块11接收充电电能后，将充电电能转换成移动式电能而加以储存。电池容量检测显示模块16也电性连接电池模块11，用以检测并显示移动式电能的电量。在本实施中，电池容量检测显示模块16为发光二极管(Light-emittingdiode，简称：LED)，但不以此为限。
另外，降压电路17也电性连接电池模块11，用以接收电池模块11传送出的移动式电能，并将移动式电能降压成一降压电能供应至一移动电子装置3，使得移动电源装置1能同时对便携式运算装置2与移动电子装置3供电。其中，移动电子装置3可为一智能手机或平板电脑，但不以此为限。
请一并参阅图1与图3，图3为显示本发明较佳实施例所提供的移动电源装置及其供电方法的流程图。如图所示，本发明较佳实施例提供了一种移动电源装置供电方法。
首先，在移动电源装置1电性连接便携式运算装置2时，利用控制模块12判读出运算装置识别码为升压供电码时，控制模块12便会产生控制信号(即步骤S101)。
在本实施例中，移动电源装置1通过一电源线4以及一传输线5电性连接便携式运算装置2，但不以此为限。当控制模块12检测到传输线5电性连接该移动电源装置1以及该便携式运算装置2时，便判读运算装置识别码。
接着，控制模块12便将控制信号传送至切换模块13(即步骤S102)。当切换模块13接收到控制信号时，便切换性地导通电池模块11用以将移动式电能传送至升压电路14(即步骤S103)。其中，当控制模块12判读出运算装置识别码非升压供电码时，便不会产生控制信号使切换模块13导通电池模块11，可以避免移动电源装置1毫无限制地供电，也可以保护误插接至移动电源装置1的电子装置。
接着，升压电路14将移动式电能升压成升压电能，并将升压电能供应至便携式运算装置2(即步骤104)。在本实施例中，升压电路14通过电源线4将升压电能供应至便携式运算装置2的电力分配单元24，但不以此为限，也可以通过无线供电方式，将升压电能供应至便携式运算装置2的电力分配单元24。
最后，当便携式运算装置2接收到升压电能，且EC21读取到供电装置识别码时，便分别传送一中央处理器控制信号与一图形处理器控制信号至CPU22与GPU23，使CPU22与GPU23分别切换至第一CPU工作频率与第三GPU工作频率，因此便携式运算装置2便进入移动供电模式以移动工作频率运作(即步骤S105)。虽然移动工作频率低于标准工作频率，表示便携式运算装置2以移动工作频率运作的运转效能会低于以标准工作频率运作的运转效能，但是此效能差异对便携式运算装置2的影响甚小。而便携式运算装置2切换至移动供电模式以移动工作频率运作，将可延长移动电源装置1对便携式运算装置2的供电时间。
在本实施例中，控制模块12通过传输线5判读运算装置识别码，且EC21也是通过传输线5判读供电装置识别码，但是不以此为限，也可以采用无线传输、蓝牙(Bluetooth)、近场通信(Near-field communication，简称：NFC)、无线射频辨识系统(Radio FrequencyIdentification，简称：RFID)等方法做为控制模块12与EC21读取识别码的方式。
综上所述，在本发明较佳实施例所提供的移动电源装置及其供电方法中，移动电源装置电性连接便携式运算装置，用以对便携式运算装置供电。
控制模块判读出运算装置识别码为升压供电码时，产生并传送控制信号至切换模块，借以控制切换模块切换性地导通电池模块，并将移动式电能传送至升压电路。升压电路接收到移动式电能后，将移动式电能升压成一升压电能并供应至便携式运算装置。
相较于现有技术，由于本发明较佳实施例所提供的移动电源装置及其供电方法中，控制模块会先判读运算装置识别码是否为升压供电码，若判读结果为是才会产生并传送控制信号至切换模块，并使切换模块切换性地导通电池模块，借以对便携式运算装置供电。上述方法可以避免移动电源装置毫无限制地供电，也可以避免若有电子装置误电性连接移动电源装置时，因移动电源装置无识别地供电造成电子装置或是移动电源装置损毁的问题。
此外，EC判读供电装置识别码后，便使便携式运算装置切换至移动供电模式下以移动工作频率运作，便携式运算装置在移动工作频率运作的运转效能会低于在标准工作频率运作的运转效能。但此效能差异影响甚小，不过可以延长移动电源装置对便携式运算装置的供电时间，使便携式运算装置在无市电供应的情况下，可以长时间的维持接近于标准工作频率的运转效能。
通过以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (9)

1.一种移动电源装置，用以对一便携式运算装置供电，该便携式运算装置设有一运算装置识别码，在一市电供电模式下接收一市电电能而以一标准工作频率运作，并在一内建电池供电模式下接收一内建电能而以一低于该标准工作频率的节电工作频率运作，该移动电源装置包含：
一电池模块，储存有一移动式电能；
一控制模块，储存有该移动电源装置的一供电装置识别码，用以在该移动电源装置电性连接于该便携式运算装置，并判读出该运算装置识别码为一升压供电码时，产生一控制信号；
一切换模块，电性连接该电池模块与该控制模块，当接收到该控制信号时，切换性地导通该电池模块而将该移动式电能传送出，使该电池模块以一移动供电模式对该便携式运算装置供电；以及
一升压电路，电性连接该切换模块，在接收该移动式电能并将该移动式电能升压成一升压电能后，将该升压电能供应至该便携式运算装置，借以使该便携式运算装置在接收到该升压电能并读取到该供电装置识别码后以一移动工作频率运作；
其中，该移动工作频率介在该标准工作频率与该节电工作频率之间。
2.如权利要求1所述的移动电源装置，还包含一充电电路，用以在接收到一外接式电源供应的一充电电能时，将该充电电能传送至该电池模块，并通过该电池模块将该充电电能转换成该移动式电能而加以储存。
3.如权利要求2所述的移动电源装置，还包含一电池容量检测显示模块，电性连接该电池模块，用以检测并显示该移动式电能的电量。
4.如权利要求1所述的移动电源装置，还包含一降压电路，电性连接该电池模块，将该移动式电能降压成一降压电能，并将该降压电能供应至一移动电子装置。
5.如权利要求1所述的移动电源装置，其中，该控制模块一微控制器(MicrocontrollerUnit，简称MCU)。
6.一种移动电源装置供电方法，利用如权利要求1所述的移动电源装置对该便携式运算装置供电，并且包含以下步骤：
(a)在该移动电源装置电性连接于该便携式运算装置时，利用该控制模块判读出该运算装置识别码为该升压供电码时，使该控制模块产生该控制信号；
(b)将该控制信号传送至该切换模块；
(c)在该切换模块接收到该控制信号时，使该切换模块切换性地导通该电池模块以将该移动式电能传送至该升压电路；
(d)利用该升压电路将该移动式电能升压成该升压电能，并将该升压电能供应至该便携式运算装置；以及
(e)当该便携式运算装置接收到该升压电能并读取到该供电装置识别码时，使该便携式运算装置在该移动供电模式下以该移动工作频率运作。
7.如权利要求6所述的移动电源装置供电方法，其中，在步骤(a)中，该移动电源装置通过一电源线以及一传输线电性连接该便携式运算装置，且当该控制模块检测到该传输线电性连接该移动电源装置以及该便携式运算装置时，判读出该运算装置识别码。
8.如权利要求7所述的移动电源装置供电方法，其中，在步骤(d)中，该升压电路通过该电源线将该升压电能供应至该便携式运算装置。
9.如权利要求8所述的移动电源装置供电方法，其中，在步骤(e)中，当该便携式运算装置接收到该升压电能并检测到该传输线电性连接该移动电源装置以及该便携式运算装置时，判读该供电装置识别码。
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