CN110120688A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种装置，其包含一第一端口、一第二端口、一电池及一电力控制单元，该电力控制单元电连接至该电池、该第一端口及该第二端口。该电力控制单元经组态以基于来自该电池之一输出而进行以下操作：将一第一电力信号传输至该第一端口且将一第二电力信号传输至该第二端口；或将由该第一端口接收之一第三电力信号传输至该第二端口。

Description

电子装置
技术领域
本发明大体而言系关于电子装置，更具体而言系关于可提供数据及电力传输传输之装置。
先前技术
集线器扩展了电子装置之连接能力。实例为USB集线器，其允许诸如键盘、鼠标、内存及数字相机之多个装置连接至诸如膝上型计算机或移动电话之另一装置之一 USB端口。
电源组为电子装置之行动电源。电源组可将电力供应至诸如膝上型计算机、移动电话及平板之电子装置。电源组亦可为此等电子装置之电池充电。
现代消费者往往携载多于一个行动装置，诸如一个移动电话及一个平板。因此，对其来说另外携载集线器及电源组两者将不方便。此外，集线器及电源组配有个别专用缆线，因此携载集线器及电源组两者致使携载单独缆线，对现代消费者造成不便。
发明内容
在一或多项实施例中，提供装置。装置包括第一端口、第二端口、电池及电力控制单元。电力控制单元电连接至电池、第一端口及第二端口。电力控制单元经组态以基于来自电池之输出而进行以下操作：将第一电力信号传输至第一端口且将第二电力信号传输至第二端口；或将由第一端口接收之第三电力信号传输至第二端口。
在一或多项实施例中，提供装置。装置包括第一端口、第二端口、电力控制单元、电池及集线器控制单元。电力控制单元电连接至第一端口及第二端口。电池电连接至电力控制单元。集线器控制单元电连接至第一端口、第二端口及电力控制单元。电力控制单元将第一电压输出至第一端口且将不同于第一电压之第二电压输出至第二端口。
图式简单说明
当结合附图阅读时可自以下详述描述最佳理解本发明之态样。应注意，各种特征可能未按比例绘制，且各种特征的尺寸可出于论述的清楚起见而任意增大或减小。
图1说明根据本发明之实施例之电子装置。
图2A、图2B、图2C、图2D、图2E及图2F说明根据本发明之不同使用情景及不同实施例。
图3A、图3B及图3C说明根据本发明之不同使用情景及不同实施例。
图4A及图4B说明根据本发明之不同使用情景及不同实施例。
图5A及图5B说明根据本发明之实施例之用于判定使用哪一电源来为哪一装置供电/ 充电的方法。
图6说明根据本发明之实施例之电子装置。
图7说明根据本发明之实施例之电子装置。
贯穿图式及详细描述使用共同参考标号指示相同或类似组件。本发明自结合附图进行之以下详细描述将更显而易见。
实施方式
电子装置经常提供单个功能。举例而言，集线器扩展了一个端口之连接能力。举例而言，USB集线器允许多于一个装置连接至一个USB端口。作为另一实例，包含电池之电源组可将电力供应至使用中之其他电子装置。其亦可为其他电子装置之内部电池 (若存在一个)，不管其他电子装置是否在使用中。电源组可经由标准化端口(诸如USB 端口)供应电力。电源组可经由非标准化端口供应电力。在本发明之一些实施例中，端口可同时携载数据传输及电力传输。
经常期望具有提供多于一个单个功能之装置。举例而言，将集线器及电源组之功能组合至一个多功能装置中将为有利的。多功能装置可减少消费者必须携载之装置之数目同时提供相同位准之便利。此外，多功能装置可减少消费者必须携载以便使用不同单功能装置之缆线之数目。在一些实施例中，与集线器之数据传输及与电源组之电力传输需要不同类型之缆线。在一些实施例中，多功能装置将标准化接口用于数据及电力传输两者，藉此减少消费者必须携载之缆线之类型之数目同时其可仍享受相同或近似相同便利量。
图1说明电子装置10。电子装置10包括端口101、端口102、端口103、端口104、电池20、启动工具311及传信单元321。
端口101至104中之每一者可连接至其他装置。如图1中所说明，可连接至电子装置10之装置包括但不限于装置30、41、42、43、50及60。预期，电子装置10根据本发明之一些其他实施例可包括除端口101至104外之多个端口。根据本发明之一些其他实施例，端口101至104中之一或多者可消除或省略。
充电器70亦可连接至电子装置10。尽管图1展示六个装置30、41、42、43、50及60 且充电器70可连接至电子装置10，可连接至电子装置10之其他数目个装置亦为可能的，此取决于使用情景。在一些实施例中，仅一个装置连接至电子装置10。在一些实施例中，仅一个充电器连接至电子装置10。在一些实施例中，两个、三个、四个、五个、六个或更多装置可连接至电子装置10。在一些实施例中，除任何数目个装置外，一或多个充电器亦可连接至电子装置10。
端口101、102、103、104可为相同、相似或不同类型之端口。端口101、102、 103、104可携载数据传输、电力传输或两者。在一些实施例中，端口101、102、103、 104中之一些或全部可符合标准化规格，诸如通用串行总线规格(包括但不限于USB 1.0、USB 1.1、USB 2.0、USB 3.0、USB 3.1、USB 3.2、USB电池充电1.0、USB电池充电1.1、USB电池充电1.2、USB电力递送(PD)版本1.0、USB PD版本2.0、USB PD版本 3.0、USB C类型1.0、USB C类型1.1及未来版本)；不同端口可符合相同标准化规格之不同版本。在一些实施例中，端口101、102、103、104中之一些或全部可为音频-视觉接口，诸如VGA、HDMI、DVI、迷你DVI、微DVI及迷你显示端口(MiniDP)。在一些实施例中，端口101、102、103、104可属于专属类型且具有可自定义功能性。在实施例中，端口101可为串流上行端口(upstream facing port，UFP)，且端口102可为串流下行端口(downstream facing port，DFP)，且反之亦然。在一些实施例中，端口101及102为 USB总线，其中每一者包含(VBUS、C1/C2、D+/D-_1、D+/D-_1、SUB1/SUB2、 USB3.0)之接脚。
在图1中所说明之实施例中，装置30可为主机装置，诸如桌面计算机、膝上型计算机、移动电话、智能电话、平板及可经由装置30之端口31连接至端口101的其他装置。装置30亦包含内部电池32。装置30可藉由内部电池32为其自身供电，或自外部电源接收电力。端口31可用于与电子装置10之端口(诸如端口101)之数据传输及电力传输两者。内部电池32例如经由端口31藉由外部电源可再充电。在一些实施例中，端口31为 USB端口。
装置41、42、43、50可连接至端口102、103及其他端口，且可用于数据传输及电力传输两者。装置41、42、43、50之实例包括但不限于内存、硬盘机、键盘、计算机鼠标、指针、数字相机、闪光灯及通风扇。在一些实施例中，装置41、42、43、50可具有支持相同或不同版本之USB接口。
装置60可为外部显示器，其可经由音频-视觉接口或USB接口或另一标准化或专属接口而连接至端口104。
充电器70可将电力供应至电子装置10且经由电子装置10供应至装置41、42、43、50及60。充电器70可连接至以诸如110V及220V之电压操作之AC/DC电力出口，或连接至其他电源。
启动工具311可由电子装置10之用户控制以启动特定功能。在一些实施例中，启动工具311为按钮，用户可按压按钮以启动电池20以将电力供应至连接至电子装置10之装置。启动工具311可具有其他实体外观，诸如开关、控制杆、手柄、光学/声学/电/热/气味传感器。
传信单元321指示电子装置10之状态。在一些实施例中，传信单元321可为灯或发光二极管(LED)。在一些实施例中，传信单元321可指示电池20的电量。例如，传信单元321可经组态以用不同色彩或强度发光以指示电池20之不同电量。作为实例，传信单元321可为单色LED(其比多色光源偏移)，在其发光时，指示低电池电量。
根据本发明之实施例，装置30为连接至端口101之智能电话，装置41、42、43分别为键盘、鼠标及扬声器，装置50为USB记忆卡，装置60为高分辨率外部显示器60。在此实施例中，装置41、42、43、50、60经由电子装置10连接至装置30之端口31，电子装置10在此状况下提供集线器之功能。装置41、42、43、50、60可自智能电话30汲取电力，或若电池电量足够且使用者藉由使用启动工具311来启动电池20，则自电池20汲取电力。电子装置10因此亦提供电源组之功能。根据本发明之实施例，充电器70为连接至110V室内AC电力出口(未展示)之电源配接器且另外连接至电子装置10。在此实施例中，充电器70可将电力供应至装置30、41、42、43、50、60且对电子装置10之电池 20进行充电。
为进一步描述电子装置10之功能性，下文提供根据本发明之不同使用情景及不同实施例。
参考图2A中所说明之使用情景。仅充电器70经由端口101连接至电子装置10。充电器70可对电子装置10之电池20进行充电。充电器70可在电池20为满的情况下停止充电。
参考图2B中所说明之使用情景。仅充电器70经由端口102连接至电子装置10。充电器70可对电子装置10之电池20进行充电且可在电池20为满的情况下停止充电。自图2A 及图2B将清楚端口101及102皆能够进行电力传输。
参考图2C，其描绘端口101及102两者经连接之情景。装置30及充电器70分别连接至端口101及端口102。充电器70可将电力供应至装置30，或对装置30之内部电池32进行充电，或进行两者。充电器70可对电子装置10之电池20进行充电。在一些实施例中，充电器70可同时将电力供应至装置30且对电池20进行充电。在一些实施例中，充电器70可对电池20进行充电且装置30透过其特有内部电池32进行操作。其他使用亦为可能的。
参考图2D，其描绘端口101及102两者经连接之情景。充电器70及装置41分别连接至端口101及端口102。充电器70可将电力供应至装置41。充电器70可对电子装置10之电池20进行充电。在一些实施例中，充电器70可同时将电力供应至装置41且对电池20 进行充电。在一些实施例中，充电器70可将电力供应至装置41而无需对电子装置10之电池20进行充电。其他使用亦为可能的。
图2E类似于图2D，因此不重复可能操作条件。在一些实施例中，端口102及103可具有不同能力，支持不同标准，或支持相同标准之不同版本，因此可连接至端口103之装置50可不连接至端口102或可在减少功能性的情况下连接至端口102。举例而言，若端口102支持USB 3.0且端口103支持USB 2.0，则具有USB 3.0能力之装置必须连接至端口102以便使用USB 3.0功能性。在一些实施例中，端口102支持USB PD而端口103不支持，在此状况下用端口103不可能进行USB电力递送。
图2F可视为图2D及2E中所描绘之情景组合之情景。充电器70可对电子装置10之电池20进行充电。充电器70可将电力供应至装置41。充电器70可将电力供应至装置50。充电器70可对电子装置10之电池20进行充电且将电力供应至装置41、50。充电器70可将电力供应至装置41、50而无需对电池20进行充电。
充电器70在图2A至图2F中所描绘之全部情景中连接至电子装置10。充电器70可对电子装置10之电池20进行充电，可将电力供应至连接至电子装置10之装置，或可同时进行两者。在一些实施例中，电子装置10可被视为在图2A至图2F中所描绘之情景中以「充电模式」操作。
将充电器70一直连接至电子装置10并非必需的；图3A至图3C描绘例示性情景。
参考图3A，其中仅装置30连接至电子装置10。在一些实施例中，装置30为智能电话。若电池20之电量足够，则装置30可自电子装置10接收电力。装置30可透过其特有内部电池32进行操作而不管电池20是否具有足够电力。电子装置10之用户可藉由传信单元321知晓电池20之状态。用户可选择藉由启动工具311来启动电子装置10之充电功能，诸如藉由按压该启动工具来使电子装置10将电力供应至装置30。在一些实施例中，装置30之内部电池32可将电力供应至电子装置10之电池20。
图3B及图3C类似于图3A，其中不同之处在于哪些装置连接至电子装置10及装置连接至电子装置10至哪些端口。图3中所揭示之操作条件亦适用于图3B及3C，可能具有在熟习此项技术者之水平内之必要修改。
在图3A至图3C中所描绘之情景中无任何充电器70连接至电子装置10。装置30、 41及50可自电子装置10之电池20汲取电力。在一些实施例中，电子装置10可被认为在图3A至图3C中所描绘之情景中以「电源组模式」操作。
图4A及图4B描绘电子装置10之其他可能使用情景。
参考图4A，其中装置30连接至端口101且装置41连接至端口102。根据本发明之实施例，装置30可为包含端口31及内部电池32之主机装置，诸如智能电话或平板。根据本发明之实施例，装置41可为需要外部电源操作之周边装置。在一些实施例中，装置 41为USB记忆卡或键盘。在一些实施例中，除装置41外之装置连接至端口102。在图4A 中所描绘之实施例中，电子装置10可扩展主机装置30之端口31之连接能力。电子装置 10亦可藉由电池20将电力供应至主机装置30及外围装置41。图4A中所描绘之实施例不同于简单集线器装置，其中周边装置41必须自主机装置30汲取电力。藉由消除对将来自主机装置30之电力供应至周边装置41的需求，电子装置10可节省主机装置30之内部电池32之电力。藉由能够将电力供应至主机装置30及周边装置41两者，电子装置10可甚至在内部电池32含电量低时保持主机装置30操作。
图4B与图4A之不同之处在于充电器70另外连接至电子装置10。根据本发明之实施例，装置30可为包含端口31及内部电池32之主机中之，诸如智能电话或平板。根据本发明之实施例，装置41可为需要外部电源操作之周边装置。在一些实施例中，装置41 为USB记忆卡或键盘。在一些实施例中，除装置41外之装置连接至端口102。充电器70 提供可供应电力至装置30及41之电源之额外选择。充电器70可对电子装置10之电池20 进行充电。
在图4A及图4B中所描绘之情景中，多于一个电源可用，诸如电子装置10之电池20、装置30之内部电池32及充电器70。图5A说明根据本发明之实施例之用以判定使用哪一电源来对哪一装置供电/充电之例示性方法。
参考图5A。电子装置10首先判定连接充电器还是外部电力供应器。若存在一者，则充电器/外部电力供应器将电力供应至连接至电子装置10且可视情况对电子装置10之电池20进行充电。自外部电力供应器汲取电力只要可能即具有节省主机装置之内部电池及电子装置10之电池20的益处，藉此增加主机可透过其特有内部电池运行之时间长度及电子装置10之电池20可供应之电力之量。
若不存在任何充电器或外部电力供应器，则电子装置10判定是否启动其电池20(藉助于例如启动工具311)。若其未经启动，则电子装置10之充电未经启动，且无其特有电源之装置(诸如键盘或鼠标)将不得不自具有其特有电源之装置(诸如智能电话、膝上型计算机或平板)汲取电力。
若电池20经启动，则电子装置10判定电池20是否具有足够电力。若状况如此，则连接至电子装置10之装置可自电池20汲取电力。
若电池20经启动但电池20不具有足够电力，则电子装置10之充电未经启动，且无其特有电源之装置(诸如键盘或鼠标)将不得不自具有其特有电源之装置(诸如智能电话、膝上型计算机或平板)汲取电力。
图5B说明根据本发明之实施例之用以判定使用哪一电源来对哪一装置供电/充电的例示性方法。
首先类似于图5A判定连接至电子装置10之充电器或外部电力供应器之存在。提早进行此判定允许较佳节省连接至电子装置10之装置之电池。
然后，电子装置10判定电池20是否具有足够电力。若电池不具有足够电力，则无其特有电源之装置(诸如键盘或鼠标)将不得不自具有其特有电源之装置(诸如智能电话、膝上型计算机或平板)汲取电力。在一些实施例中，传信单元321将指示低电池电量，通知使用者此情况且提示用户对电子装置10之电池20进行充电。
若电池具有足够电力，则电子装置10判定是否启动电子装置10之充电功能(藉助于例如启动工具311)。若该充电功能经启动，则连接至电子装置10之装置可自电池20汲取电力。若该充电功能未经启动，则无其特有电源之装置(诸如键盘或鼠标)将不得不自具有其特有电源之装置(诸如智能电话、膝上型计算机或平板)汲取电力。
图6说明根据本发明之一些实施例之电子装置10之更详细方块图。除端口101、102、103、104及电池20，电子装置10包含集线器控制单元100及电力控制单元200。电池20连接至电力控制单元200。集线器控制单元100连接至端口101至104及电力控制单元200。电力控制单元200连接至电池20、集线器控制单元100以及端口101及102。在一些实施例中，电力控制单元200亦可连接至端口103及104。
集线器控制单元100在所端口之间提供数据传输。集线器控制单元100可提供集线器功能。集线器控制单元100可提供数据多任务/解多任务功能。在一些实施例中，集线器控制单元100基于标准化规格，诸如USB规格。
电力控制单元200。在所端口、电池及区块之间提供电力传输在一些实施例中，电力控制单元200可在所端口、电池及区块间发送及接收复数个相同、相似或不同电力信号。复数个电力信号可处于不同电压，诸如0V、1V、2V、3V、4V、5V、6V、7 V、8V、9V、10V、11V、12V、13V、14V、15V、16V、17V、18V、19V、20 V、超过20V之任何合适电压，及任何合适非整数电压。复数个电力信号可具有任何合适量之电流或电力。复数个电力信号可处于不同电压范围中。在一些实施例中，电力控制单元200可提供数据传输。在一些实施例中，集线器控制单元100基于标准化规格，诸如USB规格及USB PD规格。根据本发明之实施例，电力控制单元200可自电池20 接收一或多个电力信号且将所接收电力信号传输至所端口及区块中之任一者。电力控制单元200可以各种不同电压传输电力信号，诸如处于不同于自端口101、102或电池20 接收之电力信号之电压。电力控制单元200可侦测连接至电池20连接至之端口之电力信号。电力控制单元200可侦测电池20之状态，诸如电池电量。
可参考图6之实施例进一步阐释图2A、图2B、图2C、图2D、图2E、图2F、图3A、图3B、图3C、图4A及4B之使用情景之操作。
在图2A之使用情景中，电力控制单元200可判定是否对电池20进行充电。若进行充电，则电力信号可经由端口102自充电器70流动至电力控制单元200，且接着电力控制单元200可将电力信号引导至电池20。在自端口101接收电力信号时，电力控制单元200 可在将电力信号引导至电池20之前对该电力信号作出修改或改变。修改或改变可与任何合适电特性(诸如电压、电流、电力、频率、工作循环等)有关。在一些实施例中，电力控制单元200可判定电池20并非不得不被充电，在此状况下，充电器70可选择不输出电力信号或电力控制单元200可切断自端口101接收之电力信号。
图2B之使用情景类似于图2A之使用情景，惟除充电器70连接至端口102。由于端口101及102可具有类似能力，因此关于图2A之上述阐释亦适用于图2B且因此不重复。
在图2C之使用情景中，电力控制单元200可判定是否对电池20进行充电。若进行充电，则电力信号可经由端口101自充电器70流动至电力控制单元200，且接着电力控制单元200可将电力信号引导至电池20。在自端口102接收电力信号时，电力控制单元200 可对电力信号之任何合适电特性(诸如电压、电流、电力、频率、工作循环等)作出修改或改变。在一些实施例中，电力控制单元200可判定电池20并非不得不被充电，在此状况下，充电器70可选择不输出电力信号。在一些实施例中，电力控制单元200或装置30 可判定装置30自充电器70接收电力。在此状况下，电力控制单元200基于自充电器70接收之电力信号将电力信号传输至端口101。此外，电力控制单元200可修改自充电器70 接收之电力信号之任何电特性且符合传输至端口101之电力信号之需求。在一些实施例中，除充电器70外或替代该充电器，电池20可将电力提供至装置30。
图2D之使用情景类似于图2C之使用情景，惟除充电器70连接至端口101及装置41而无需其特有电池连接至端口102。因此，电力控制单元200可另外判定将是否自电池20 汲取电力以供应装置41。
图2E之使用情况类似于图2D之使用情况。在一些实施例中，端口101、102、103具有不同规格或能力且因此端口101、102、103中之每一者可处置之电力信号之电特性不同。电力控制单元200将接着对所接收电力信号作出必要修改且接着传输经修改电力信号。
图2F之使用情景与图2D及图2E不同之处在于多于一个装置连接至电子装置10。电力控制单元200可藉由例如自充电器70汲取更多电力或自电池20汲取额外电力或两者来将多于一个电力信号输出至不同装置。
在图2A至图2F之情景中，电力控制单元200可判定是否自充电器70汲取电力，是否对电池20进行充电或自该电池汲取电力，及输出具有符合连接至电子装置10之装置之电力供应要求之电特性之电力信号的方式。电力控制单元200之优势为使用/充电电池20 之灵活性以最佳利用电池且延长电池20之使用寿命。另一优势为将电力供应至可具有不同电力供应要求之诸多装置的能力。
电力控制单元200可使用不同方法来判定对电池20进行充电或自该电池汲取电力。在一些实施例中，电力控制单元200可侦测电池20中可用之电力之量。在一些实施例中，电力控制单元200可侦测电池20能够输出之电压或电流之量。
图3A至图3C之情景无一者涉及充电器70。电力控制单元200判定电池20之电量，且供应具有可能不同电特性之电力信号以满足连接至电子装置10之不同装置之需求及电子装置10之端口之不同能力。在一些实施例中，诸如图3A中所说明，电力控制单元200 在判定是否自电池20汲取电力中检查启动工具311是否经触发。
在图4A之使用情景中，装置30、41连接至电子装置10。电力控制单元200可基于上文所描述之因素判定是否自电池20汲取电力。电力控制单元200可判定是否将电力供应至装置30。电力控制单元200可判定是否让装置30将电力供应至装置41或让电池20将电力供应至装置41；在一些实施例中，判定可为至少部分地基于图5A及图5B中所描述之方法。电力控制单元200可改变所接收电力信号之电特性。电力控制单元200可转换所接收电力信号之电特性且将所转换电力信号传输至内存20、集线器控制单元100或端口中之任一者。在一些实施例中，诸如图1中所描绘之一者，其他装置可连接至电子装置10，且集线器控制单元100处置所连接装置间之数据传输。
图4B之使用情景与图4A之使用情景不同之处在于充电器70另外连接至电子装置10。基于上文所描述因素，电力控制单元200可判定是否使用电池20或对该电池进行充电，是否自装置30汲取电力或对该装置进行充电，是否自充电器70汲取电力，及使用哪一(些)电源来对装置41进行充电。在一些实施例中，判定可至少基于图5A及图5B中所说明之方法。电力控制单元200可改变所接收电力信号之电特性。电力控制单元200 可转换所接收电力信号之电特性且将所转换电力信号传输至内存20、集线器控制单元 100或端口中之任一者。
电力控制单元200可使用不同方法来判定使用哪一(些)电源。在一些实施例中，电力控制单元200可侦测电池20之输出之电特性。电池20可每当可用于节省储存于电池20 及装置30之内部电池32中之电力时选择来自充电器70之第一汲取电力。电力控制单元 200亦可考虑用户之输入，诸如是否已触碰启动工具311。在一些实施例中，电力控制单元200可比较电池20之输出之电压与临限值。在一些实施例中，电力控制单元200可比较电池20之输出之电压与由装置30提供之电力信号之电压。在一些实施例中，若电池20之输出之电压是否对于在端口中之一者处所接收之电力信号之电压，则电力控制单元200可判定电池20具有足够电力。在一些实施例中，若电池20之输出之电压与在端口中之一者处接收之电力信号之电压之间的差在预定或自适应临限值内，则电力控制单元200可判定电池20具有足够电力。
图7说明根据本发明之一些实施例之电子装置。
电力控制单元200包含电力递送控制单元210、电力递送控制单元220、电压转换单元230、电压转换单元240、模式设定单元310、启动工具311、监测器单元320、传信单元321、侦测单元330、电压设定单元340、开关单元350及开关模块360。熟习此项技术者将了解图7中所展示之互连仅为例示性且非限制性。
电力递送控制单元210连接至端口101且可判定是否且如何传输及接收信号，诸如数据信号及电力信号。电力递送控制单元210可连接至集线器控制单元100且可将电力递送至该集线器控制单元。电力递送控制单元210可连接至开关模块360。电力递送控制单元210可具有总线。总线可具有至少部分地匹配端口101之接脚的接脚。电力递送控制单元210可支持标准化规格(可能具有不同版本)。在一些实施例中，电力递送控制单元210可基于USB。在一些实施例中，电力递送控制单元210可支持USB 3.0。在一些实施例中，电力递送控制单元210可支持USB 3.0C类型电力递送(PD)。在一些实施例中，电力递送控制单元210之总线可具有可连接至端口101之(VBUS、C1/C2、D+/D- _1、D+/D-_1、SUB1/SUB2)之接脚。
电力递送控制单元220类似于电力递送控制单元210且因此将不详细进行论述。
电压转换单元230可连接至电池20。电压转换单元230可连接至开关模块360。电压转换单元230可连接至监测器单元320。电压转换单元230可接收电信号，诸如电力信号，至少一个电压，且将电信号转换成另一电压。电压转换单元230可接收并传输在电压范围中之电信号。电压范围可为任何合适范围。在一些实施例中，电压范围系自5V 至20V。电压转换单元230可以固定标称电压(诸如5V)操作；在此状况下，电压转换单元230可提供除电压转换外之功能，诸如信号隔离及阻抗转换。电压转换单元230可为转换器或电压调节器。在一些实施例中，电压转换单元230可为DC-DC转换器，诸如降压-升压DC-DC转换器。电压转换单元230之输入/输出电压可基于由另一区块(诸如，电压设定单元340)供应之参数。
电压转换单元240可连接至开关模块360。电压转换单元240可连接至集线器控制单元100。在一些实施例中，电压转换单元240可对集线器控制单元100供电。电压转换单元240可接收电信号，诸如电力信号，至少一个电压，且将电信号转换成另一电压。电压转换单元240可接收并传输在电压范围中之电信号。电压范围可为任何合适范围。在一些实施例中，电压范围系自5V至20V。电压转换单元240可以固定标称电压(诸如5V) 操作；在此状况下，电压转换单元240可提供除电压转换外之功能，诸如信号隔离及阻抗转换。电压转换单元240可为转换器或电压调节器。在一些实施例中，电压转换单元 240可为DC-DC转换器，诸如降压DC-DC转换器。电压转换单元240之输入/输出电压可基于由另一区块(诸如，电压设定单元340)供应之参数。
模式设定单元310可连接至启动工具311。在一些实施例中，启动工具311指示电池20之启动。模式设定单元310将接着向开关单元350指示此启动，该开关单元继而组态开关模块360使得将电池20之输出传输至端口中之任一者，诸如端口101、102。模式设定单元310可决定使用哪一(些)电源来对哪一(些)所连接装置供电。模式设定单元310可经程序化或经组态以实践图5A及图5B中所说明之方法。
监测器单元320可监测电池20之状态。监测器单元320可监测电池20之电量。监测单元320可连接至传信单元321以指示电池20之状态或电量。监测器单元320可连接至开关单元350以影响进入或离开开关模块360之电力信号。在一些实施例中，若监测器单元320判定电池20不具有足够电力，则开关单元350可组态开关模块360使得在电池20与端口101、102之间无任何直接或间接电连接。
侦测单元330可连接至电子装置10之任何数目个端口，诸如端口101、端口102或两个端口101、102。侦测单元330可连接至开关单元350以基于侦测单元330之输出而组态电力信号。侦测单元330可侦测所端口处是否存在数据或电力信号。侦测单元330可侦测在所端口处存在之信号之电特性，诸如电压、电流及电力。侦测单元330可侦测端口是否连接至其他装置，且端口连接至哪些装置。在一些实施例中，侦测单元330可侦测所连接装置是否支持标准化规格(及哪一(些)版本)，诸如USB PD。侦测单元330可判定所连接装置之类型，诸如主机装置、周边装置、自供电装置、充电器等。侦测单元330 可连接至电压设定单元340且可响应于所侦测结果将不同输出馈送至电压设定单元 340。
开关单元350连接至开关模块360。开关单元350可连接至输出可影响电力控制单元 200中之电力信号之特性及流动之其他区块，诸如模式设定单元310、监测器单元320及侦测单元330。
开关模块360包括开关且由开关单元350控制及/或组态。开关模块360判定电信号在电力控制单元200中流动之方式。开关模块360可包含开关361(S1)、开关362(S2)、开关363(S3)、开关364(S4)、开关365(Q1)及开关366(Q2)。在一些实施例中，开关模块 360可包含比较单元367，该比较单元比较耦接至其之信号之电特性。
S1可连接在端口101之VBUS接脚与电压转换单元240之间。S2可连接在端口101之VBUS接脚与电压转换单元240之间。S2可连接至S4。S3可连接在端口102之VBUS接脚与电压转换单元230之间。S3可连接至Q1。S4可连接在端口102之VBUS接脚与电压转换单元240之间。S4可连接至S2。Q1可连接在端口101之VBUS接脚与电压转换单元230 之间。Q2可连接在电池20与电压转换单元240之间。比较单元367可连接在S1与电压转换单元240之间。在一些实施例中，比较单元367可比较来自S1之信号之电特性与来自电压转换单元240之信号。比较单元367可具有基于比较结果之输出。
在一些实施例中，比较单元367可为电压比较器。比较单元367可为运算放大器。比较单元367可为非对称传导装置。
比较单元367可为二极管。在一些实施例中，阳极(正端子)可连接至S1，阴极(负端子)可连接至电压转换单元240。在一些实施例中，二极管可具有压降，诸如0.7V。若二极管电压高于电压转换单元240之端子处之电压达压降，则来自S1之电力信号可穿过该二极管在Q2闭合之实施例中，若来自S1之电压高于电池20之电压(在压降存在之情况下，达压降)，则二极管将变成经正向加偏压。换言之，二极管可判定是来自电池20还是端口101之VBUS接脚之电力信号到达电压转换单元240。换言之，二极管可判定哪一电源为电压转换单元240、电池20或连接至端口101之装置供电。
可参考图7之实施例进一步阐释图2A、图2B、图2C、图2D、图2E、图2F、图3A、图3B、图3C、图4A及图4B之使用情景之操作。
在图2A之使用情景中，Q1可闭合且充电器70可藉由电压转换单元230对电池20进行充电。在图2B之使用情景中，S3可闭合且充电器70可藉由电压转换单元230对电池20 进行充电。
在图2C之使用情景中，Q1及S3可闭合。充电器70可藉由电压转换单元230对电池20进行充电。充电器70可对装置30进行充电。电力递送控制单元220可在充电器70之电力信号到达装置30之前修改该电力信号。
在图2D之使用情景中，Q1及S3可闭合。充电器70可藉由电压转换单元230对电池20进行充电。充电器70可对装置30进行充电。电力递送控制单元210或电力递送控制单元220可在充电器70之电力信号到达装置30之前修改该电力信号。
在图2E之使用情景中，Q1及S3可闭合。充电器70可藉由电压转换单元230对电池20进行充电。充电器70可对装置41供电。电力递送控制单元210或电力递送控制单元220 可在充电器70之电力信号到达装置41之前修改该电力信号。
在图2F之使用情景中，Q1及S1可闭合。充电器70可藉由电压转换单元230对电池20进行充电。充电器70可藉由电压转换单元240及集线器控制单元100对装置50供电。
在图3A之使用情景中，Q1可闭合。电池20可藉由电压转换单元230对装置30进行充电。在一些实施例中，Q2及S2可闭合以使电池20藉由电压转换单元240对装置30进行充电。由于电压转换单元230及电压转换单元240可具有不同输出电压范围，因此开关模块360使得电子装置10能够以各种不同电压要求对装置进行充电。
在图3B之使用情景中，S3可闭合。电池20可藉由电压转换单元230对装置41进行充电。在一些实施例中，S4可闭合以使电池20藉由电压转换单元240对装置41进行充电。此配置可使得电子装置10能够以各种不同电压要求对装置进行充电。
在图3C之使用情景中，Q2可闭合。电池20可藉由电压转换单元240及集线器控制单元100对装置41进行充电。
在图4A之使用情景中，Q1、Q2及S4可闭合，且S1、S2及S3可断开。此可使得电池 20可藉由电压转换单元230对装置30进行充电且藉由电压转换单元240对装置41进行充电。此配置可使得电子装置10能够以各种不同电压要求对装置进行充电。在一些实施例中，电力控制单元200可决定使装置30对装置41供电，在此状况下，Q1及S3可闭合且电压转换单元230可由电压设定单元340撤销启动。
在图4B之使用情景中，Q1、Q2及S3可闭合。充电器70可藉由电压转换单元230对电池20进行充电。充电器70可藉由电力递送控制单元220对装置41供电。充电器70可直接或藉由电力递送控制单元210或电力递送控制单元220对装置30供电。S1可闭合以将电力信号自充电器70馈送至电压转换单元240。
本发明之实施例提供可组合集线器及电源组之功能之多功能装置，从而赋予用户更多便利。本发明之实施例提供用以在存在多于一个电源时判定使用哪一电源来对哪些装置供电/进行充电的方法。本发明之实施例有助于节省多功能装置之电池电力及自供电行动装置之电池电量。根据本发明之实施例之多功能装置可以不同电要求将电力供应至各种装置。
如本文中所使用，术语「大约」、「实质上」、「实质」、及"约"被用于描述及考虑小变化。在结合事件或情形使用时，该等术语可系指其中事件或情形明确发生的情况以及其中事件或情形接近于发生的情况。举例而言，当结合数值使用时，该等术语可系指小于或等于彼数值之±10％的变化范围，诸如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％，或小于或等于±0.05％。举例而言，若两个数值之间的差小于或等于值之平均值之±10％(诸如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％，或小于或等于±0.05％)，则该等值可被认为「实质上」或「约」相同。举例而言，「实质上」平行可能系指小于或等于±10°之相对于0°的角度变化范围，诸如小于或等于±5°、小于或等于±4°、小于或等于±3°、小于或等于±2°、小于或等于±1°、小于或等于±0.5°、小于或等于±0.1°，或小于或等于±0.05°。举例而言，「实质上」垂直可系指小于或等于±10°之相对于90°的角度变化范围，诸如小于或等于±5°、小于或等于±4°、小于或等于±3°、小于或等于±2°、小于或等于±1°、小于或等于±0.5°、小于或等于±0.1°，或小于或等于±0.05°。
若两个表面之间的位移不大于5μm，不大于2μm，不大于1μm，或不大于0.5 μm，则两个表面可被认为共面或实质上共面。
如本文中所使用，术语「导电」、「导电」及「导电率」系指传输电流的能力。导电材料通常指示展现对电流流动之极少或零对抗的彼等材料。导电率之一个度量为西门子/米(S/m)。通常，导电材料为具有大于大约104S/m之导电率的材料，例如至少105 S/m或至少106S/m。材料之导电率可有时随温度变化。除非另有规定，否则材料之导电率系在室温下进行量测。
本文中所使用，除非上下文另有明确指示，否则单数术语「一(a)」、「一(an)」和「该」可包括复数对象。在一些实施例之描述中，提供在另一组件之「上」或「上方」之组件可囊括其中后一组件直接在前一组件上(例如，实体接触)的状况，以及其中一或多个介入组件可位于前一组件与后一组件之间的状况。
虽然已参考本发明之特定实施例描述并说明本发明，但此等描述及说明并不限制本发明。熟习此项技术者可清楚地理解，在不背离如随附申请专利范围所界定之本发明之真实精神及范畴的情况下，可做出各种改变且可在实施例内替代等效组件。说明可不必按比例绘制。由于制造过程中之变量等等，因此本发明中之精巧呈现与实际装置之间可存在差异。可存在本发明之未具体说明之其他实施例。说明书及图式应视为说明性而非限制性。可进行修改以使特定情况、材料、物质组合物、方法或程序适应本发明之目的、精神及范畴。所有此等修改意欲属于随附申请专利范围之范畴内。虽然已参考以特定次序执行之特定操作来描述本文中所揭示之方法，但可理解，可在不背离本发明之教示的情况下将此等操作组合、细分或重新排序以形成等效方法。因此，除非本文中特别指明，否则操作之次序及分组并非本发明的限制。
符号说明
10 电子装置
20 电池
30 装置/智能电话
31 端口
32 内部电池
41 装置/键盘
42 装置/鼠标
43 装置/扬声器
50 装置/通用串行总线(USB)记忆卡
60 装置/高分辨率外部显示器
70 充电器
100 集线器控制单元
101 端口
102 端口
103 端口
104 端口
200 电力控制单元
210 电力递送控制单元
220 电力递送控制单元
230 电压转换单元
240 电压转换单元
310 模式设定单元
311 启动工具
320 监测器单元
321 传信单元
330 侦测单元
340 电压设定单元
350 开关单元
360 开关模块
361 开关(S1)
362 开关(S2)
363 开关(S3)
364 开关(S4)
365 开关(Q1)
366 开关(Q2)
367 比较单元
C1/C2 接脚
D+/D-_1 接脚
D+/D-_2 接脚
SUB1/SUB2 接脚
VBUS 接脚

Claims (25)

1.一种装置，其包含：
一第一端口；
一第二端口；
一电池；
一电力控制单元，其电连接至该电池、该第一端口及该第二端口，其中该电力控制单元经组态以基于来自该电池之一输出而进行以下操作：
将一第一电力信号传输至该第一端口且将一第二电力信号传输至该第二端口；或
将由该第一端口接收之一第三电力信号传输至该第二端口。
2.如请求项1之装置，其中该第一电力信号具有一第一电压，该第二电力信号具有一第二电压，该第三电力信号具有该第一端口处之一第三电压，且该第三电力信号经转换以具有一第四电压且经传输至该第二端口。
3.如请求项2之装置，其中该第二电压不同于该第一电压且该第四电压不同于该第三电压。
4.如请求项1之装置，其中该电力控制单元经组态以判定来自该电池之该输出是否大于一第一临限值。
5.如请求项4之装置，其中该电力控制单元经组态以在来自该电池之该输出大于或实质上等于该第一临限值的情况下将该第一电力信号传输至该第一端口且将该第二电力信号传输至该第二端口。
6.如请求项4之装置，其中该电力控制单元经组态以在来自该电池之该输出小于该第一临限值的情况下将由该第一端口接收之该第三电力信号传输至该第二端口。
7.如请求项4之装置，其中该电力控制单元包含具有一第一端子及一第二端子之一比较单元，其中该第一端子电连接至该第一端口或该第二端口且该第二端子电连接至来自该电池之该输出。
8.如请求项7之装置，其中该第一临限值实质上等于该第三电压与该比较单元之一偏移电压之间的一差。
9.如请求项1之装置，其中该电力控制单元包含电连接至该第一端口、该第二端口及该电池之一开关模块。
10.如请求项1之装置，其进一步包含控制该第一端口与该第二端口之间的数据传输之一集线器控制单元。
11.如请求项1之装置，其中该第三电力信号系由一外部电力供应器提供且该电力控制单元经组态以用该第三电力信号对该电池进行充电。
12.如请求项1之装置，其中该电力控制单元包含经组态以侦测该第一端口之一连接状态之一侦测模块。
13.如请求项1之装置，其中该电力控制单元包含经组态以侦测该第二端口之一连接状态之一侦测模块。
14.一种装置，其包含：
一第一端口；
一第二端口；
一电力控制单元，其电连接至该第一端口及该第二端口；
一电池，其电连接至该电力控制单元；
一集线器控制单元，其电连接至该第一端口、该第二端口及该电力控制单元；
其中该电力控制单元将一第一电压输出至该第一端口且将不同于该第一电压之一第二电压输出至该第二端口。
15.如请求项14之装置，其中该电力控制单元包含可以一第一电压范围操作之一第一电压转换单元及可以一第二电压范围操作之一第二电压转换单元。
16.如请求项15之装置，其中该第一电压转换单元电连接至该电池。
17.如请求项15之装置，其中该第二电压转换单元耦接至该第一电压转换单元且该第二电压范围不同于该第一电压范围。
18.如请求项14之装置，其中该电力控制单元包含一开关模块及耦接至该开关模块之一开关单元，其中该开关模块电连接至该电池、该第一端口及该第二端口，其中该开关单元判定该第一电压及该第二电压。
19.如请求项14之装置，其中该集线器控制单元为一USB集线器控制单元。
20.如请求项19之装置，其中该集线器控制单元为一USB 3.0集线器控制单元。
21.如请求项14之装置，其进一步包含电连接至该第一端口之一侦测模块。
22.如请求项21之装置，其中该第一电压系至少部分地基于该侦测模块而判定。
23.如请求项14之装置，其进一步包含电连接至该第二端口之一侦测模块。
24.如请求项23之装置，其中该第二电压系至少部分地基于该侦测模块而判定。
25.如请求项14之装置，其中该电力控制单元包含电连接至该电池之一监测器电路，其中该第一电压及该第二电压系基于来自该监测器电路之一输出而判定。
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