CN114609938A - 电子装置系统与电源传递方法 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及电子装置系统与电源传递方法。一种电子装置系统，包括第一电子装置与电源传递装置。第一电子装置用以选择性地提供多个电源信号。电源传递装置用以传递电源信号中的一个或多个电源信号。电源信号至少包括第一电源信号与第二电源信号。当第一电子装置检测到电源传递装置连接到第一电子装置时，第一电子装置在进一步接收到插入通知信号前，仅提供第一电源信号至电源传递装置。在第一电子装置通过电源传递装置接收到插入通知信号后，第一电子装置同时提供第一电源信号与第二电源信号至电源传递装置。

Description

电子装置系统与电源传递方法

技术领域

本发明涉及一种电源传递方法及实现该电源传递方法的电子装置系统，具体地涉及一种多电源传递方法及对应的电子装置系统。

背景技术

电子装置通常通过电源线或缆线(cable)获得所需的电源。然而，现有的电源线或缆线都是单电源供应并且没有特殊的电源传递机制。例如，当电源线或缆线与供电端(Power Source)连接后，供电端便会直接将电源提供到电源线或缆线上，而不会确认受电端(Power Sink)是否也已连接到电源线或缆线。若供电端在电源线或缆线的两端尚未完成稳定连接时便开始供应电压，可能导致的危险状况发生。

鉴于此，需要一种电源传递方法及实现该电源传递方法的电子装置系统，特别是一种可以安全地使用同一电源线或缆线传递多电源的多电源传递方法及对应的电子装置系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以安全地使用同一电源线或缆线传递多电源的多电源传递方法及对应的电子装置系统，以避免前述危险状况发生。

根据本发明的实施例，一种电子装置系统，包括第一电子装置与电源传递装置。第一电子装置用以选择性地提供多个电源信号。电源传递装置用以传递电源信号中的一个或多个电源信号。电源信号至少包括第一电源信号与第二电源信号。当第一电子装置检测到电源传递装置连接到第一电子装置时，第一电子装置在进一步接收到插入通知信号前，仅提供第一电源信号至电源传递装置。在第一电子装置通过电源传递装置接收到插入通知信号后，第一电子装置同时提供第一电源信号与第二电源信号至电源传递装置。

根据本发明的实施例，一种电源传递方法，用以通过电源传递装置传递多个电源信号中的一个或多个电源信号，其中电源信号至少包括第一电源信号与第二电源信号，包括：由耦合电源传递装置的第一电子装置将第一电源信号输出至电源传递装置，并且检测是否接收到插入通知信号，其中在接收到插入通知信号前，第一电子装置不输出第二电源信号；并且在通过电源传递装置接收到插入通知信号后，由第一电子装置同时将第一电源信号与第二电源信号输出至电源传递装置。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的电子装置系统框图。

图2是示出根据本发明的实施例的电源传递方法的示例流程图。

具体实施方式

图1是示出根据本发明的实施例的电子装置系统框图。电子装置系统可以包括第一电子装置100、电源传递装置200以及第二电子装置300。在本发明的实施例中，第一电子装置100可用以作为第二电子装置300的电源来源(即，供电端)，也可以输出至少一个信号(例如，视频信号、音频信号等)，用以作为信号来源。第二电子装置300(即，受电端)可以通过电源传递装置200接收第一电子装置100所提供的电源信号，和/或其他信号(例如，视频信号、音频信号等)。

根据本发明的实施例，第一电子装置100可以是播放器，该播放器可以由，例如但不限于，数字视频转换盒(set-top box，缩写STB)实施。第二电子装置300可以是显示设备，该显示设备可以由，例如但不限于，显示面板、屏幕或者数字电视等电子产品实施。

电源传递装置200为耦合于第一电子装置100与第二电子装置300之间的一个可插拔或可移除的实体装置，用以在第一电子装置100与第二电子装置300之间传递电源信号、电流信号、电压信号、视频信号、音频信号、或依照任一通信协议产生的任何通信信号。在本发明的实施例中，电源传递装置200可以是电源线或缆线(cable)，该电源线或缆线可以为依照任何现有规格(例如但不限于，高清晰度多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，缩写HDMI)规格、通用串行总线(Universal Serial Bus，缩写USB)规格等)所实施的电源线或缆线，也可以是依照其他特殊规格(例如，制造商所自定义的产品规格)所实施的电源线或缆线。

应当注意的是，图1是简化的电子装置系统框图，其中电源传递装置200虽然以线条表示。但本发明所提出的电源传递装置200并不限于图中所示的形状。例如，电源传递装置200实际上可以包括用以连接第一电子装置100与第二电子装置300的连接器或插头、以及用以传输信号的传输线等中的一项或多项。此外，值得注意的是，图1仅示出与本发明相关的组件。本领域技术人员可以理解，各电子装置(包含电源传递装置200)内应当可以包含其他未示出于图1的组件，以实施所需的信号处理功能。此外，值得注意的是，图1是以示例的方式绘制，其中各组件不一定按照实际比例绘制。

在本发明的实施例中，第一电子装置100具备提供多个电源信号的能力，且电源传递装置200具备传递多个电源信号的能力，其中该电源信号至少包括第一电源信号与第二电源信号。例如，在本发明的实施例中，第一电源信号可以是具有标准电压电平的低电源信号，例如，5伏特(Volt)或者12伏特的电源信号，而第二电源信号可以是具有相对高电压电平的电源信号，例如，390伏特的电源信号。第一电子装置100、第二电子装置300与电源传递装置200可以分别包括多个电源线，例如，电源线141与142、341与342以及241与242。各电源线被配置用以传递电源信号。

根据本发明的实施例，第一电子装置100根据电源传递装置200与受电端的连接状态选择性地将电源信号中的一个或多个电源信号提供给电源传递装置200。在初始状态，即，第一电子装置100并未检测到受电端已稳定连接电源传递装置200和/或尚未判断受电端具备接收第二电源信号的能力时，第一电子装置100会限制第二电源信号的供应。而在第一电子装置100检测到受电端已稳定连接电源传递装置200，或者进一步判断受电端具备接收第二电源信号的能力时，第一电子装置100可以同时供应第一电源信号与第二电源信号。

更具体而言，在第一电子装置100检测到电源传递装置200连接到第一电子装置100后，并且在第一电子装置100进一步接收到插入通知信号HOT_PLUG之前，第一电子装置100仅会将第一电源信号通过对应的电源线(例如，电源线141)输出至电源传递装置200。故，此时电源传递装置200仅能通过对应的电源线(例如，电源线241)传递第一电源信号。而在第一电子装置100通过电源传递装置200接收到插入通知信号HOT_PLUG后(在一些实施例中，还包含在判断受电端为允许被用于电子装置系统内的电子装置后，以下段落将有更详细说明)，第一电子装置100可以同时输出第一电源信号与第二电源信号，因此第一电源信号与第二电源信号可以同时通过对应的电源线被输出至电源传递装置200。

参考图1，第一电子装置100可以包括电源模块110、开关装置120与140、控制模块130以及放电电路150。电源模块110用以产生电源信号。电源模块110可以通过第一电子装置100内部的电源线耦合至电源传递装置200的电源线，以通过这些电源线传递对应的电源信号。开关装置120耦合至第一电子装置100内部用以传递第二电源信号的电源线，例如，电源线142，其中电源线142可以进一步耦合至电源传递装置200内部用以传递第二电源信号的电源线，例如，电源线242。电源模块110与电源线142的连接状态由开关装置120所控制，换言之，在本发明的实施例中，第二电源信号的传递由开关装置120所控制。开关装置140耦合至放电电路150，放电电路150与电源模块110的连接状态由开关装置140所控制。放电电路150用以将电源模块110内所存储的电荷(例如，存储在电容器内的电荷)放电。在本发明的实施例中，控制模块130耦合至开关装置120与140，用以控制开关装置120与140。

控制模块130可以包括电源控制电路131与微处理器132。电源控制电路131耦合至开关装置120与140，用以根据微处理器132的指令控制开关装置120与140的状态。在初始状态，即，第一电子装置100并未检测到受电端已稳定连接电源传递装置200和/或尚未判断受电端具备接收第二电源信号的能力时，在电源控制电路131的控制之下，开关装置120的状态为「开路」(open)，因此第一电子装置100不会将第二电源信号输出至电源传递装置200。此外，此时在电源控制电路131的控制之下，开关装置140的状态为「闭合」(close)，因此放电电路150会被连接至电源模块110。

第二电子装置300可以包括电源感应装置310、电源模块320、微处理器330、放电电路350、开关装置360与370以及电源控制电路380。电源感应装置310可以通过第二电子装置300内部的电源线(例如，电源线341)耦合至电源传递装置200的电源线241，用以接收并感应第一电源信号。其中当电源传递装置200连接到第二电子装置300时，电源感应装置310根据第一电源信号产生插入通知信号HOT_PLUG，例如，产生具有高电平的插入通知信号HOT_PLUG。电源感应装置310可以还通过第二电子装置300内部的信号传输线(例如信号传输线344)耦合至电源传递装置200的信号传输线，使得插入通知信号HOT_PLUG可以通过电源传递装置200被输出。根据本发明的实施例，电源感应装置310为电阻。

电源模块320通过第二电子装置300内部的电源线(例如，电源线342)耦合至电源传递装置200的电源线242，用以接收特殊电源信号，例如，前述第二电源信号。微处理器330可以包括存储器装置340，用以存储第二电子装置300的属性与电源需求中的至少一者的相关信息。应当注意的是，在一些实施例中，第二电子装置300也可以不包含微处理器，仅包含存储器装置，用以存储第二电子装置300的属性与电源需求中的至少一者的相关信息。

放电电路350用以将电源模块320内存储的电荷(例如，存储在电容器内的电荷)放电。开关装置360耦合于电源模块320与放电电路350之间，电源模块320与放电电路350的连接状态由开关装置360所控制。开关装置370耦合于电源模块320与电源线342之间，电源模块320与电源线342的连接状态由开关装置370所控制。电源控制电路380耦合至开关装置360与370，用以根据微处理器330的指令控制开关装置360与370。应当注意的是，在第二电子装置300不包含微处理器的实施例中，电源控制电路380还可以根据其内部的逻辑电路的判断控制开关装置360与370。

在第二电子装置300的默认状态，例如，尚未接收到第一电源信号时，在电源控制电路380的控制之下，开关装置370的状态为「开路」(open)，使得电源模块320与电源线342断开连接，并且开关装置360的状态为「闭合」(close)，因此放电电路350被连接至电源模块320。在第二电子装置300接收到第一电源信号后，电源控制电路380可以响应于第一电源信号将开关装置370的状态切换为「闭合」，使得电源模块320连接至电源线342，并且将开关装置360的状态切换为「开路」，使放电电路350与电源模块320断开连接。

在本发明的实施例中，插入通知信号HOT_PLUG的信号电平可以指示出第二电子装置300与电源传递装置200的连接状态。例如，当第二电子装置300与电源传递装置200连接时，插入通知信号HOT_PLUG的信号电平可由低电平转变为高电平。当微处理器132接收到插入通知信号HOT_PLUG时，例如，检测到插入通知信号HOT_PLUG的信号电平由低电平转变为高电平时，第一电子装置100可凭借此判断受电端(例如，第二电子装置300)已稳定连接电源传递装置200。在一些实施例中，微处理器132可以发出对应的电源输出指令至电源控制电路131。电源控制电路131响应于电源输出指令控制开关装置120的状态切换为「闭合」(close)，此时第一电子装置100可以将第二电源信号输出至电源传递装置200。此外，此时电源控制电路131也可以响应于电源输出指令控制开关装置140的状态为「开路」(open)，因此放电电路150与电源模块110断开连接。

在另一些实施例中，在第一电子装置100接收到插入通知信号HOT_PLUG后，微处理器132可以进一步通过特定接口(例如，电源传递装置200所包含的接口243)与第二电子装置300的微处理器330通信，以获得第二电子装置300的属性与电源需求中的至少一者的相关信息，其中接口243可以是，例如，内置集成电路(Inter-Integrated Circuit，缩写I2 C)或者串行外围接口总线(Serial Peripheral Interface Bus，缩写SPI)。或者，在第二电子装置300不包含微处理器的实施例中，微处理器132可以通过特定接口直接读取第二电子装置300内部的存储器装置，以获得该信息。微处理器132可以根据获得的信息判断第二电子装置300是否为允许被用于此电子装置系统内的电子装置。

根据本发明的实施例，第二电子装置300的属性的相关信息可以包括第二电子装置300的产品标识符、制造商标识符等相关信息。微处理器132可根据此信息通过接口243与第二电子装置300执行装置匹配，以确认第二电子装置300是否为可以被识别，或者已被授权或经认证可以被用于此电子装置系统内的电子装置。此外，微处理器132也可以进一步根据第二电子装置300的电源需求的相关信息判断第二电子装置300的电流、电压或功率相关参数，例如，最大可承受的电流、电压、功率等相关参数。当微处理器132判断第二电子装置300为可以被识别，或者已被授权或经认证的电子装置，和/或判断由第一电子装置100所输出电源信号均可以符合的第二电子装置300的电源需求时，微处理器132可以判断第二电子装置300为允许被用于此电子装置系统内的电子装置。

根据本发明的一些实施例，在微处理器132判断第二电子装置300为允许被用于此电子装置系统内的电子装置后，微处理器132才会发出对应的电源输出指令至电源控制电路131，用以将第二电源信号提供至电源传递装置200，以及将放电电路150与电源模块110断开连接。

图2是示出根据本发明的实施例的电源传递方法的示例流程图，电源传递方法由电子装置系统内耦合电源传递装置200且具备提供多个电源信号的能力的第一电子装置100执行，并包括以下步骤：

步骤S202:将第一电源信号输出至电源传递装置200，并且检测是否接收到插入通知信号，其中在接收到插入通知信号前，第一电子装置100不输出第二电源信号。

步骤S204:在通过电源传递装置200接收到插入通知信号后，同时将第一电源信号与第二电源信号输出至电源传递装置200。

为了安全地使用电源传递装置200传递多个电源信号，特别是前述具有相对高电压电平的第二电源信号，第一电子装置100可以持续监测电源传递装置200与受电端的连接状态，并且在判断电源传递装置200与受电端已断开连接后，第一电子装置100不再输出第二电源信号。例如，此时第一电子装置100的电源控制电路131可以将开关装置120的状态切换为「开路」，使得第一电子装置100不会将第二电源信号输出至电源传递装置200，以及将开关装置140的状态切换为「闭合」，使得放电电路150被连接至电源模块110。

根据本发明的一些实施例，电源传递装置200与受电端是否已断开连接的判断可以基于插入通知信号HOT_PLUG的信号电平。如上所述，第一电子装置100可以根据插入通知信号HOT_PLUG的信号电平判断电源传递装置200与受电端的连接状态。

更具体而言，第一电子装置100可以持续监测插入通知信号HOT_PLUG的信号电平。当插入通知信号HOT_PLUG由高电平转变为低电平时，第一电子装置100可凭借此判断受电端(例如，第二电子装置300)与电源传递装置200已断开连接。

而在第一电子装置100通过接口243与受电端通信的实施例中，电源传递装置200与受电端是否已断开连接的判断可以还基于一个或多个受电端的响应信号的接收结果。第一电子装置100可以根据在通信过程中应当由受电端所传送的一个或多个响应信号的接收结果判断电源传递装置200与受电端的连接状态。

更具体而言，第一电子装置100可以根据在通信过程中传送一个或多个信号给受电端，以及从受电端接收一个或多个信号，包含响应第一电子装置100的响应(Acknowledgment)信号。当第一电子装置100在特定期间内未从受电端(例如，第二电子装置300)接收到任何应当要接收到的响应信号时，第一电子装置100可凭借此判断第二电子装置300与电源传递装置200已断开连接。

在判断电源传递装置200与受电端已断开连接后，第一电子装置100不再输出第二电源信号。直到再次接收到插入通知信号HOT_PLUG，或者再次接收到插入通知信号HOT_PLUG并判断受电端为允许被用于此电子装置系统内的电子装置(包含判断受电端具备接收第二电源信号的能力)后，第一电子装置100才会再度输出第二电源信号。

另一方面，在本发明的实施例中，为了使第二电子装置300安全地通过电源传递装置200接收多个电源信号，当电源控制电路380检测到第二电子装置300不再接收到第一电源信号时，可以将开关装置370的状态切换为「开路」，使得电源模块320与电源线342断开连接，并且将开关装置360的状态切换为「闭合」，使得放电电路350被连接至电源模块320。

综上所述，借助于本发明所提出的电源传递方法，供电端在检测到受电端已稳定连接电源传递装置，和/或判断受电端具备接收特殊电源的能力时，才会将特殊电源提供至电源传递装置，并且在判断受电端与电源传递装置已断开连接时，便不再输出特殊电源，凭借此确保电源传递装置200可以在电子装置系统内安全地传递多个电源信号。

以上所述仅为本发明的较优实施例，根据发明范围所做出的等同变化与修改，均应当属于本发明的涵盖范围。

【符号说明】

100：第一电子装置

110,320：电源模块

120,140,360,370：开关装置

130：控制模块

150,350：放电电路

131,380：电源控制电路

132,330：微处理器

141,142,241,242,341,342：电源线

200：电源传递装置

243：接口

300：第二电子装置

310：电源感应装置

340：存储器装置

344：信号传输线

HOT_PLUG：插入通知信号

Claims (10)

1.一种电子装置系统，包括：

第一电子装置，用以选择性地提供多个电源信号；以及

电源传递装置，用以传递所述电源信号中的一个或多个电源信号，

其中所述电源信号至少包括第一电源信号与第二电源信号，当所述第一电子装置检测到所述电源传递装置连接到所述第一电子装置时，所述第一电子装置在进一步接收到插入通知信号前，仅提供所述第一电源信号至所述电源传递装置，以及

在所述第一电子装置通过所述电源传递装置接收到所述插入通知信号后，所述第一电子装置同时提供所述第一电源信号与所述第二电源信号至所述电源传递装置。

2.根据权利要求1所述的电子装置系统，还包括：

第二电子装置，包括电源感应装置，用以感应所述第一电源信号，其中当所述电源传递装置连接到所述第二电子装置时，所述电源感应装置根据所述第一电源信号产生所述插入通知信号。

3.根据权利要求2所述的电子装置系统，其中在接收到所述插入通知信号后，所述第一电子装置还通过特定接口与所述第二电子装置通信，以获得所述第二电子装置的属性与电源需求中的至少一者的相关信息，并且根据获得的所述信息判断所述第二电子装置是否为允许被用于所述电子装置系统内的电子装置，其中在所述第一电子装置处判断所述第二电子装置为允许被用于所述电子装置系统内的电子装置后，所述第一电子装置才将所述第二电源信号提供至所述电源传递装置。

4.根据权利要求3所述的电子装置系统，其中所述第二电子装置包括存储器装置，用以存储所述信息，并且所述第一电子装置借助于通过所述特定接口读取所述存储器装置获得所述信息。

5.根据权利要求2所述的电子装置系统，其中所述第一电子装置还判断所述第二电子装置与所述电源传递装置是否已断开连接，并且在判断所述第二电子装置与所述电源传递装置已断开连接后，所述第一电子装置不再提供所述第二电源信号至所述电源传递装置。

6.根据权利要求5所述的电子装置系统，其中所述第一电子装置通过所述插入通知信号的信号电平判断所述第二电子装置与所述电源传递装置是否已断开连接。

7.根据权利要求5所述的电子装置系统，其中所述第一电子装置通过一个或多个所述第二电子装置的响应信号的接收结果判断所述第二电子装置与所述电源传递装置是否已断开连接，当所述第一电子装置在特定期间内未从所述第二电子装置接收到任何响应信号，所述第一电子装置判断所述第二电子装置与所述电源传递装置已断开连接。

8.根据权利要求1所述的电子装置系统，其中所述第一电子装置包括：

电源模块，用以产生所述电源信号，其中所述电源模块耦合至多个电源线，所述电源线至少包括第一电源线与第二电源线，所述第一电源线用以传递所述第一电源信号，所述第二电源线用以传递所述第二电源信号；

开关装置，耦合至所述第二电源线，其中所述第二电源信号的传递由所述开关装置所控制，以及

控制模块，耦合至所述开关装置，用以控制所述开关装置。

9.根据权利要求8所述的电子装置系统，还包括：

第二电子装置，包括：

电源感应装置，用以感应所述第一电源信号，其中当所述电源传递装置连接到所述第二电子装置时，所述电源感应装置根据所述第一电源信号产生所述插入通知信号；以及

微处理器，包括存储器装置，用以存储所述第二电子装置的属性与电源需求中的至少一者的相关信息，

其中所述控制模块通过特定接口与所述微处理器通信，以获得所述信息，并且根据获得的所述信息判断所述第二电子装置是否为允许被用于所述电子装置系统内的电子装置，其中在所述第一电子装置判断所述第二电子装置为允许被用于所述电子装置系统内的电子装置后，所述第一电子装置才将所述第二电源信号提供至所述电源传递装置。

10.一种电源传递方法，用以通过电源传递装置传递多个电源信号中的一个或多个电源信号，其中所述电源信号至少包括第一电源信号与第二电源信号，所述方法包括：

由耦合所述电源传递装置的第一电子装置将所述第一电源信号输出至所述电源传递装置，并且检测是否接收到插入通知信号，其中在接收到所述插入通知信号前，所述第一电子装置不输出所述第二电源信号；以及

在通过所述电源传递装置接收到所述插入通知信号后，由所述第一电子装置同时将所述第一电源信号与所述第二电源信号输出至所述电源传递装置。

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