CN1331020C - 通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置及方法，该电压管理装置至少包括：电压输入端口、控制开关、电压转换单元以及电压输出端口，还可包括：存储单元、键盘单元以及时间计数单元；该计算机装置与外部电源连接，该传输接口连接与充电装置连接的电压管理装置，使设于该充电装置的充电电池接收该传输接口传来的电压以进行充电，其中，该电压管理装置可将该传输接口传来的电压转换为充电电器所需的电压，以便对该充电装置进行充电。因此，出行者不必根据各种便携式电子装置而准备携带适合这些电子装置进行充电的各种充电器，且更不必担心因出外电压不相符而需另备一组充电器或携带多组充电电池。

Description

通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置及方法

技术领域

本发明是关于一种对电池进行充电的电压管理装置，特别是关于一种通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置及方法。

背景技术

由于交通运输及通信技术的发达，空间上的距离并不影响大众、社会及国际之间的交流效率，因此，企业发展或个人工作及生活不再局限于一定区域内。

此外，随着电子技术的进步，研发出了易于携带且功能强大的便携式电子装置，例如个人数字助理(PDA)、移动电话、数字照相机以及数字摄影机等，这些电子装置深受大众喜爱，且便于出行者使用。然而，这些便携式电子装置面临的最大问题是电力供应时间的太短。

由于这些便携式电子装置的耗电量很大，为了能长时间使用，需经常对其供电电池进行充电，因此，外出者也需随身携带可对这些电子装置的电池进行充电的充电器。

由于一般电子装置都需自备本身所用的充电器，所以令出行者不便携带；特别是，若当地的供应电压与出行者所携带的充电器使用电压不相符时，将无法令该充电器对充电电池进行充电，需另购符合当地电压及该电子装置充电使用的充电器。由于现有电子装置的充电器存在电压通用性的问题，因而降低了携带的便利性。

因此，如何提供使用者一种可适于外出者对各种便携式电子装置进行充电的方法及装置，让出行者不需担心当地供电电压不符，以增进便携式电子装置的携带性以及该便携式电子装置的充电器的可使用性，这是目前需要解决的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置及方法，让使用者不须为了配合当地电压，而要分别购买对各种电子装置相符的充电器。

本发明的通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置中，该计算机装置的传输接口与该电压管理装置连接，并通过外部电源(例如市电)对该计算机装置进行供电，且该电压管理装置与设有至少一个充电电池的充电装置连接，当该计算机装置处于开机状态时，由该传输接口提供工作电压；反之，若该计算机装置处于关机状态时，令该传输接口接收由该外部电源提供的备用电压(即Stand By电压)，让与该电压管理装置连接的充电装置可接收该传输接口传来的电压以进行充电。

该电压管理装置至少包括：电压输入端口，其与该传输接口连接以接收由该传输接口传来的电压；控制开关，供使用者输入所需的充电电压(例如3伏特、6伏特及9伏特)；电压转换单元，根据该控制开关接收到的输入信号，将该传输接口传来的电压转换为该充电装置所需的电压；以及电压输出端口，与该充电装置连接并传送经该电压转换单元转换后的电压至该充电装置中，令该充电装置根据其接收到转换电压进行充电处理程序。

该电压管理装置还可包括：存储单元；键盘单元，提供多个数字按键、激活功能按键以及停止功能按键，让使用者借由该键盘单元控制该电压管理装置对该充电装置进行充电程序的激活或切断的状态，并供使用者设定该电压管理装置将该传输接口所传的电压送至该充电装置的传送时间，且可将该时间设定值储存在该存储单元；以及时间计数单元，其与该存储单元及该电压转换单元连接，根据该存储单元储存的时间设定值，令该电压转换单元停止将转换电压传至该电压输出端口。

本发明的通过计算机装置的传输接口对电池充电的方法，是令外部电源供电至该计算机装置中，且令该传输接口连接与充电装置连接的电压管理装置，使该充电装置中的充电电池接收该传输接口传来的电压以进行充电，该对电池进行充电的方法包括以下步骤：(1)判断该计算机装置是否处于开机状态，若是，则由该传输接口提供工作电压，然后进至步骤(2)；反之，则提供备用电压(即Stand By电压)至该传输接口，然后进至步骤(2)；(2)该电压管理装置将该传输接口传来的电压传送至该充电装置；(3)使用者操作设于该电压管理装置上的控制开关，令该电压管理装置根据该控制开关取得的转换信号，将该传输接口传来的电压进行电压转换程序；以及(4)令该电压管理装置将转换程序所得的电压传至该充电装置中，以令该充电装置进行充电程序。

综上所述，本发明的通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置及方法，让使用者不须为了配合当地电压而要分别购买对各种电子装置相符的充电器，增进了便携式电子装置的携带性以及该便携式电子装置充电器的可使用性。

附图说明

图1是本发明的通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置与计算机装置及充电装置搭配使用的结构方块示意图；

图2是图1的USB接口与交流电源间的连接关系的示意图；

图3是图1的电压管理装置的基本结构方块图；

图4是图3的电压转换单元的电路连接示意图；以及

图5是应用本发明的对电池进行充电的方法在图1的电压管理装置中进行充电处理程序所需的流程图。

具体实施方式

实施例

阅图1是本发明的通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置3与计算机装置1及充电装置4搭配使用时的结构方块示意图。如图所示，该计算机装置1是指一般笔记本型个人计算机及桌上型个人计算机，且该计算机装置1与交流电源2(也就是一般的市电)连接，让该计算机装置1获得电源以便运行，该计算机装置1至少包括中央处理器10(Central Processing Unit；以下简称为CPU)、北桥芯片11、南桥芯片12、电源管理单元13、静态随机存取存储器110(Static RandomAccess Memory；以下简称为SRAM)、动态随机存取存储器111(DynamicRandom Access Memory；以下简称DRAM)、高速缓存112(以下简称cache)、BIOS ROM120、I/O控制器121、键盘14、鼠标15以及多个通用串行总线(Universal Serial Bus以下简称为USB)122。其中，该北桥芯片11主要负责与该CPU10、SRAM110、DRAM111及cache112等存储器进行数据传输处理，以负责较高速的协调工作；该南桥芯片12主要负责与BIOS ROM120、I/O控制器121等周边硬件装置的信号控制，以负责较慢速的协调工作；该USB接口(122、123、124)是将外围装置，如键盘14及鼠标15等单元，与该计算机装置1建立连接，提供即插即用(Plug and play)的功能，使该计算机装置1可随时将外围装置连接、配置、使用及移除。由于上述各芯片、各存储器及USB接口等都是熟悉计算机技术人员熟知的单元，因此仅说明与本发明相关的部分。

该电源管理单元13用于接收由外部输入的交流电源2，并将其转换为适合该计算机装置1工作的直流电(DC电压)，其中，当该计算机装置1处于关机状态且该电源管理单元13也与该交流电源2连接时，该电源管理单元13仍可接收到该交流电源2的电压而产生备用电压，也就是Stand By电压，且该Stand By电压可存在于这些USB接口(122、123、124)提供的电缆(图未标)中。如果该计算机装置1处于开机状态时，利用该USB接口(122、123、124)的原有特性，使该USB接口(122、123、124)的电缆(图未标)产生工作电压5伏特。因此，本发明的电压管理装置3与该计算机装置1的USB接口122连接后，即可接收到由该USB接口122的电缆(图未标)传来的电压，提供与本发明的电压管理装置3连接的充电装置4所需的电压，从而进行充电程序，其中，该充电装置4例如内装有充电电池的移动电话、个人数字助理、数字照相机、电子辞典、数字录音笔或MP3播放装置。关于本发明的电压管理装置3与该计算机装置1及充电装置4间的工作流程如图5所示。

图2是图1的USB接口122与交流电源2间的连接关系示意图。如图所示，该USB接口122需通过电源管理单元13获得交流电源2传来的供电，其中，该电源管理单元13借由三个连接线(A、B、C)与USB接口122的电源线连接，该连接线C与USB接口122的接触点1220连接，用于地线(GND)传输线，该连接线A及连接线B均与USB接口122的接触点1221连接，用于电源传输线。当该计算机装置1处于关机状态时，借由该连接线A传输该电源管理单元13所产生的StandBy电压至USB接口122；另一方面，当该计算机装置1处于开机状态时，借由该连接线B传输该电源管理单元13产生的工作电压5伏特至USB接口122。图3是图1的电压管理装置3的基本结构方块图。如图所示，本发明的电压管理装置3至少包括电压输入端口30、控制开关31、电压转换单元32、电压输出端口33、键盘单元34、储存单元35及时间计数单元36。

该电压输入端口30，与该计算机装置1的USB接口122连接，用于接收由该USB接口122传来的电压；其中，当该计算机装置1处于开机状态时，由该USB接口122提供工作电压5伏特；反之，若该计算机装置1处于关机状态时，将由该USB接口122传送Stand By电压。

该控制开关31，用于供使用者输入该需要充电的电器需要的充电电压，例如3伏特、6伏特及9伏特的充电电压。

该电压转换单元32，根据该控制开关31接收到的输入信号，将该USB接口122传来的工作电压或Stand By电压进行转换，借此转换为该充电装置4所需的电压(也就是3伏特、6伏特及9伏特的电压)。

该电压输出端口33，与该电压转换单元32连接并可与该充电装置4连接，传送经该电压转换单元32转换后的电压至该充电装置4中，以便该充电装置4进行充电处理程序。

该键盘单元34，提供多个数字按键、激活功能按键以及停止功能按键等按键(图未标)，让使用者借由该键盘单元34控制该电压管理装置3，对该充电装置4进行充电程序的激活或切断的状态，并供使用者设定该电压管理装置3将该USB接口122传来的电压送至该充电装置4的传送时间。

该储存单元35，储存由该键盘单元34接收到的充电时间设定值。

该时间计数单元36，其与该储存单元35及电压转换单元32连接，根据该储存单元35预存的充电时间设定值，令该电压转换单元32停止将转换电压传至该电压输出端口33，也就是切换该充电装置4的充电时间。

图4是图3的电压转换单元32的电路示意图。如图所示，上述工作电压或Stand By电压5V将被输入直流转换器320中，该直流转换器320的基本功能是依据充电装置4的需求，使该工作电压或Stand By电压5V升压或降压(也就是转换为3V、6V或9V)，升压或降压作用是根据电阻R1与R2、R3及R4的电阻值产生作用。此外，借由该直流转换器320周围的电感(L、L1)及电容(C、C1)过滤噪声，使电压输出端Vout输出的电压比较稳定。

图5是应用本发明的充电方法，在图1的电压管理装置3中进行充电处理程序所需的流程步骤。首先，进行步骤S10，判断该计算机装置1是否处于开机状态，若是，则进至步骤S12；反之，若该计算机装置1处于关机状态，则进至步骤S11。

在该步骤S11中，通过该电源管理单元13提供的Stand By电压传至该USB接口122，接着进至步骤S13。

在该步骤S12中，通过该电源管理单元13所提供的工作电压传至该USB接口122，接着进至步骤S13。

在该步骤S13中，通过该电源管理单元13的USB接口122将电压传送至电压管理装置3，接着进至步骤S14。

在该步骤S14中，由该电压管理装置3根据使用者操作设于该电压管理装置3上的控制开关31取得的电压设定值，令该电压转换单元32根据该电压设定值，转换由该USB接口122传送来的电压，转换成例如3伏特、6伏特或9伏特的电压，以配合该充电装置4所需的电压，接着进至步骤S15。

在该步骤S15中，由该电压管理装置3将经转换后的电压例如3伏特、6伏特或9伏特等电压，通过该电压输出端口33传送至该充电装置4中，令该充电装置4进行充电程序，接着进至步骤S16。

在该步骤S16中，由该电源管理装置3判断该储存单元35是否预存充电时间默认值，若是，则进至步骤S17；反之，若该储存单元35未储存充电时间默认值，则进至步骤S18。

在该步骤S17中，令该时间计数单元36根据该充电时间默认值进行计数程序，等到计数值达到该充电时间默认值时，则令该电压转换单元32停止电压转换程序，并切断该电压输出端口33对该充电装置4的电压传输程序，即可结束该充电装置4的充电处理程序。

在该步骤S18中，令使用者以操作该键盘单元34的方式，以手控切断该电压输出端口33对该充电装置4的电压传输程序，即可结束该充电装置4的充电处理程序。

综上可知，本发明的通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置3及其方法是借由计算机装置1USB接口的电压，即可供充电装置4进行充电，既方便且省电；另外，出行者也可不必根据各种电子装置携带配合这些电子装置进行充电处理的各种充电器。因此，不必像现有的便携式电子装置的充电方式，令出行者担心因出外电压不相符而需另备一组充电器，或携带多组供电电池。所以本发明的通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置及方法，比现有技术具有更好的进步性及实用性。

Claims (13)

1.一种通过计算机装置的传输接口对电池进行充电的方法，其特征在于，该计算机装置与外部电源连接，该传输接口连接与充电装置连接的电压管理装置，让该充电装置的充电电池接收该传输接口传来的电压以进行充电，该对电池进行充电的方法包括以下步骤：

(1)判断该计算机装置是否处于开机状态，若是，则由该传输接口提供工作电压，然后进至步骤(2)；反之，则提供备用电压至该传输接口，然后进至步骤(2)；

(2)该电压管理装置将该传输接口传来的电压传送至该充电装置；

(3)使用者操作设于该电压管理装置的控制开关，令该电压管理装置根据该控制开关取得的转换信号进行电压转换程序；以及

(4)令该电压管理装置将转换程序得到的电压传至该充电装置中，令该充电装置进行充电程序。

2.如权利要求1所述的对电池进行充电的方法，其特征在于，该电压管理装置设有存储单元以及键盘单元，让使用者借由该键盘单元设定所需的充电时间，并令该电压管理装置将该键盘单元接收到的设定信号储存在该存储单元中，使该电压管理装置将该传输接口传来的电压传至该充电装置时，可根据该设定信号控制该充电装置进行充电程序的处理时间。

3.如权利要求1所述的对电池进行充电的方法，其特征在于，该传输接口是通用串行总线。

4.如权利要求3所述的对电池进行充电的方法，其特征在于，该传输接口提供的工作电压是5伏特电压。

5.如权利要求1所述的对电池进行充电的方法，其特征在于，该备用电压是外部电源与该计算机装置连接时产生的电压。

6.如权利要求1所述的对电池进行充电的方法，其特征在于，该外部电源是指交流电源。

7.如权利要求1所述的对电池进行充电的方法，其特征在于，该充电装置是指移动电话、个人数字助理、数字照相机、电子辞典、数字录音笔或MP3播放装置。

8.一种通过计算机传输接口对电池充电的电压管理装置，其特征在于，该电压管理装置与该计算机装置的传输接口连接，该计算机装置还与外部电源连接，且该电压管理装置与设有至少一个充电电池的充电装置连接，当该计算机装置处于开机状态时，由该传输接口提供工作电压；反之，若该计算机装置处于关机状态时，令该传输接口接收由该外部电源提供的备用电压，让与该电压管理装置连接的充电装置可接收该传输接口传来的电压以进行充电，该电压管理装置至少包括：

电压输入端口，与该传输接口连接，接收由该传输接口传来的电压；

控制开关，提供使用者输入所需的充电电压；

电压转换单元，根据该控制开关接收到的输入信号，将该传输接口传来的电压进行转换，借此转换为该充电装置所需的电压；以及

电压输出端口，与该充电装置连接，传送经该电压转换单元转换后所得的电压至该充电装置，以便该充电装置进行充电处理程序。

9.如权利要求8所述的电压管理装置，其特征在于，该电压管理装置还包括：

存储单元；

键盘单元，提供多个数字按键、激活功能按键以及停止功能按键，让使用者借由该键盘单元控制该电压管理装置对该充电装置进行充电程序的激活或切断的状态，并供使用者设定该电压管理装置将该传输接口所传的电压送至该充电装置的传送时间，且可将该时间设定值储存在该存储单元；以及

时间计数单元，其与该存储单元及该电压转换单元连接，以根据该存储单元储存的时间设定值，令该电压转换单元停止将转换电压传至该电压输出端口。

10.如权利要求8所述的电压管理装置，其特征在于，该传输接口是通用串行总线。

11.如权利要求10所述的电压管理装置，其特征在于，该传输接口所提供的工作电压是5伏特电压。

12.如权利要求8所述的电压管理装置，其特征在于，该外部电源是指交流电源。

13.如权利要求8所述的电压管理装置，其特征在于，该充电装置是指移动电话、个人数字助理、数字照相机、电子辞典、数字录音笔或MP3播放装置。

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