CN1332286C - 具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置及方法 - Google Patents

具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置及方法,包括有一供电路径切换装置、一可充电电池电量检测电路、一太阳能电量检测电路、一电量值比较电路、一系统需求电量检测电路、一太阳能充电控制开关,该供电路径切换装置依据该可充电电池电量检测电路与太阳能电量检测电路所检测到之可充电电池之电量及太阳能电量、以及在该可携式电脑装置之中央处理单元之控制之下,选择切换连接至该可充电电池或是太阳能供电装置。该方法亦包括比较系统所需求之电量值与太阳能供电装置之电量值,以控制选择由该太阳能供电装置或可充电电池供应电力至该可携式电脑。

Description

具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置及方法
技术领域
本发明是关于一种可携式电脑电源管理装置及方法,特别是指一种包括有太阳能作为辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置及方法。
背景技术
查可携式电器设备在现今工商业社会中之应用日益普遍,例如最典型的可携式电器设备包括有笔记本电脑、次笔记本电脑、行动式通讯设备、可携式检测设备、可携式视听设备…等。藉由这些可携式电器设备之使用或辅助,可以使得使用者获得最大的工作效率、最佳的工商活动效果、以及最便利之生活条件。
在使用这些便利的可携式电器设备时,皆必需仰赖电池来供应操作所需之电力。以目前所广泛使用之可携式电脑所使用之电池唯一依赖的充电方式是一般的市电交流电源。当可充电电池之贮存电能用尽时,若没有市电交流电源,即无法进行充电。为了要使该可携式电脑之可充电电池之使用时间拉长,一般作法是增加该可充电电池之容电量,如此会造成可充电电池的体积及重量加大,而若额外准备一备用可充电电池则会造成携带上之额外负担。事实上,增加该电池容电量之作法,实际上对于该可携式电脑之待机或使用时间并未有实质显著的帮助。
在目前技术中,另一种可以增加可携式电脑之电池使用时间之技术乃是以程控之方式来控制该可携式电脑之正常状态、待机状态、或是休眠状态。但此类设计仅能达到节能,而无法达到兼顾开源之效果。
发明内容
因此,本发明之主要目的即是针对上述需求而提供一种具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置,藉由配置之辅助电力与该可携式电脑原配备之可充电电池共同构成一电力供应装置,以提供该可携式电脑操作所需之电力。
本发明之另一目的是提供一种包括有太阳能作为辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置,该太阳能之辅助电力透过供电路径切换之控制、以及配合可充电电池电量之检测、及太阳能电量之检测,而可选择切换连接至该可充电电池或是太阳能供电装置。
本发明之另一目的是提供一种可由太阳能电力对可携式电脑之可充电电池进行充电之电源管理装置,当本发明判断太阳能电力大于可充电电池之电力时,即由该太阳能电力向该可充电电池进行充电。
为了达到上述之本发明目的,在本发明之技术手段中包括有一控制装置,其包括有一供电路径切换装置、一可充电电池电量检测电路、一太阳能电量检测电路、一电量值比较电路、一系统需求电量检测电路、一太阳能充电控制开关,该供电路径切换装置依据该可充电电池电量检测电路与太阳能电量检测电路所检测到之可充电电池之电量及太阳能电量、以及在该可携式电脑装置之中央处理单元之控制之下,选择切换连接至该可充电电池或是太阳能供电装置。本发明亦包括比较系统所需求之电量值与太阳能供电装置之电量值,以控制选择由该太阳能供电装置或可充电电池供应电力至该可携式电脑。该太阳能供电装置之太阳能集电板可配置在该可携式电脑之显示屏背板或是制成一可分离之太阳能集电板,其与可携式电脑之间藉由一连接线予以连接。
附图说明
下面将结合最佳实施例和附图对本发明之具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置及方法作进一步详细说明:
图1为本发明之控制电路方块图;
图2为一太阳能集电板配置在可携式电脑之显示屏背板之立体图;
图3为一可分离之太阳能集电板藉由一连接线连接于可携式电脑之立体图;
图4为本发明之控制流程图。
具体实施方式
参阅图1所示,其为本发明具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置之较佳实施例电路功能方块图。如图所示,一可携式电脑1之电力来源包括有一可充电电池2以及一太阳能供电装置3,其中该可充电电池2例如可为目前所广泛使用的锂电池,可由一交流电源经由一充电电路4予以充电。该可充电电池2所存蓄的电池电力V1可供应至一供电路径切换装置5。
而该太阳能供电装置3则由至少一太阳能集电板31、以及一太阳能转换装置32所组成,其中该太阳能集电板31可用以吸收太阳辐射能量,当该太阳能集电板31受到光线照射时,该太阳能集电板31可产生直流电压,该电压被送至太阳能转换装置32中,在经过电压准位的转换、稳压后,由该太阳能转换装置32之输出端送出太阳能电力V2至供电路径切换装置5。
该供电路径切换装置5中包括有一机械式接点或电子式接点之切换开关51,藉由该切换开关51之切换功能,可切换连接至可充电电池电力V1或是太阳能电力V2,以将该可充电电池电力V1或是太阳能电力V2供应至可携式电脑1中作为工作电源。该供电路径切换装置5之切换开关51之动作可由可携式电脑1之中央处理器11所发出之一供电路径切换控制信号SW1所控制。
此外,该供电路径切换装置5中包括有一太阳能充电控制开关52,而该可携式电脑1之中央处理器11可另产生一太阳能充电控制信号SW2,以控制该太阳能充电控制开关52之开关状态。当该太阳能充电控制开关52受到中央处理器11在预定时机所产生之太阳能充电控制信号SW2之控制而闭合时,可将该太阳能供电装置3所产生之太阳能电力V2对未充满电之可充电电池2进行充电。
一电池电量检测电路6连接于该可充电电池2之正极端(+),用以量测该可充电电池2之存蓄电量,该电池电量检测电路6包括有一电量检测电路61以及一模拟至数字转换电路62,其中该电量检测电路61在检测出该可充电电池之电量值后,由该模拟至数字转换电路62予以转换成数字信号,并将该信号送至该可携式电脑1之中央处理器11。
一系统需求电量检测电路7可用以量测出该可携式电脑1在使用时,整个系统所需求之电量。例如,该系统需求电量检测电路7可透过一电流检测组件71(例如一串联电阻)来量测该可充电电池2所供应至整个电脑系统之电流而可计算出该系统所需求之电量。当然亦可采用其它方式来量测或估算出该电脑之整个系统需求电量。该系统需求电量检测电路7所量测出之系统需求电量值C1会被送至一电量值比较电路8之输入端。
而在太阳能供电方面,亦在该太阳能供电装置3之输出端连接有一太阳能电量检测电路9,可用以量测出该太阳能供电装置3所能供应之太阳能电量值C2,该太阳能电量值C2亦被送至电量值比较电路8之另一输入端。
该电量值比较电路8依据所接收到之系统需求电量值C1与太阳能电量值C2,即可比较出两者之大小,并将比较结果送至该可携式电脑1之中央处理器11。
图2为本发明中之太阳能集电板31可配置在该可携式电脑1之显示屏背板12,而图3为该太阳能集电板31亦可以是一可分离之太阳能集电板,其与可携式电脑1之间藉由一连接线13予以连接。
基于前述之本发明电路功能方块图及配置图,本发明再依据如图4所示之控制流程来控制供应至可携式电脑1之电力。兹同时参阅图1及图4所示,对本发明具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理方法说明如后。
首先,本发明之控制流程先检测太阳能供电装置3是否有供应太阳能电力(步骤100),若否,则供电路径切换装置5中之切换开关51受到可携式电脑1之中央处理器11所产生之供电路径切换控制信号SW1控制,而连接至可充电电池2之路径,故由可充电电池2供应可携式电脑1操作所需之电力(步骤101)。
若在步骤100中检测到太阳能供电装置3有供应太阳能电力时,接着以可充电电池电量检测电路6检测可充电电池2所存蓄的电量(步骤102),如果该可充电电池2所存蓄的电量未达到满电状态(步骤103),则可进一步检测太阳能供电装置3所产生之太阳能电力V2是否大于可充电电池2所供应之可充电电池电力V1(步骤104),如果是,则由太阳能供电装置3所产生之太阳能电力V2向可充电电池2进行充电(步骤105)。此时,太阳能充电控制开关52受到可携式电脑1之中央处理器11所产生之太阳能充电控制信号SW2控制而闭合。
步骤103中,若检测出该可充电电池2所存蓄的电量达到满电状态,则由系统需求电量检测电路7检测该电脑系统所需求之电力(步骤106)。此时,太阳能电量检测电路9亦检测出该太阳能供电装置3所能供应之太阳能电量值C2(步骤107)。接着,由电量值比较电路8比较该太阳能电量值C2是否大于该系统需求电量值C1(步骤108),并将比较结果送至该可携式电脑1之中央处理器11。
在步骤108中,如果太阳能电量值C2并未大于系统需求电量值C1,则由可充电电池2供应可携式电脑1操作所需之电力(步骤109),而如果太阳能电量值C2大于系统需求电量值C1,则由太阳能供电装置3供应可携式电脑1操作所需之电力(步骤110)。
综上所述,本发明藉由供电路径切换装置、太阳能充电控制开关、可充电电池电量检测电路、系统需求电量检测电路、电量值比较电路、太阳能电量检测电路等电路及控制流程,以控制太阳能供电装置及可充电电池之供电路径,而可有效管理供应至可携式电脑操作所需之电力,此一设计确具有高度的实用价值,故本发明确实符合专利的要件,依法提出专利之申请。
惟以上之叙述仅为本发明之较佳实施例说明,凡精于此项技术者当可依据上述之说明作其它种种之改良,惟这些改变仍属于本发明之创作精神及以下所界定之权利要求书中。

Claims (11)

1.一种具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置,其包括:
一可充电电池,用以供应该可携式电脑操作所需之可充电电池电力;
一太阳能供电装置,用以吸收太阳辐射能量,并将该能量转换及供应一太阳能电力至该可携式电脑;
一供电路径切换装置,连接于该太阳能供电装置、可充电电池、与可携式电脑之间;
一可充电电池电量检测电路,连接于该可充电电池之电压输出端,用以量测该可充电电池之电量,并将该电量之信号送至可携式电脑之中央处理单元;
一太阳能电量检测电路,连接于该太阳能供电装置之电压输出端,用以量测该太阳能供电装置所产生之电量;
其中该供电路径切换装置依据该可充电电池电量检测电路与太阳能电量检测电路之检测信号、以及在该可携式电脑之中央处理单元之控制之下,选择切换连接至该可充电电池或是太阳能供电装置,以将该可充电电池电力或太阳能电力切换供应至该可携式电脑;
其特征是还包括:
一系统需求电量检测电路,用以量测该可充电电池供应至该可携式电脑的系统之电流;
一电量值比较电路,具有两输入端,分别连接于该系统需求电量检测电路及太阳能电量检测电路之输出端,用以比较该系统需求电量及该太阳能电量检测电路所量测的该太阳能供电装置所产生的太阳能电量,再将比较结果之信号送至可携式电脑之中央处理单元,当该太阳能供电装置所产生的太阳能电量大于系统需求电量值时,由该太阳能供电装置供应太阳能电力至该可携式电脑,而当该太阳能供电装置所产生的太阳能电量小于系统需求电量值时,由该可充电电池供应电池电力至该可携式电脑。
2.如权利要求1所述之具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置,其特征在于:
该系统需求电量检测电路经由一电流检测组件检测该可充电电池供应至该可携式电脑之电流值而计算出该可携式电脑所需之系统电量。
3.如权利要求1所述之具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置,其特征在于:
还包括有一太阳能充电控制开关,串联连接于该可充电电池之正极端与太阳能供电装置之电压输出端之间,以使该太阳能供电装置所产生之太阳能电力大于可充电电池之电力时,由该太阳能供电装置向可充电电池进行充电。
4.如权利要求1所述之具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置,其特征在于该太阳能供电装置包括:
至少一太阳能集电板,用以吸收太阳辐射能量;
一太阳能电能转换装置,用以将该太阳能集电板所供应之电能转换成该可携式电脑之兼容辅助电能。
5.如权利要求4所述之具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置,其特征在于:
该太阳能集电板是配置在该可携式电脑之显示屏背板。
6.如权利要求4所述之具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置,其特征在于:
该太阳能集电板是一可分离之太阳能集电板,其与可携式电脑之间藉由一连接线予以连接。
7.如权利要求1所述之具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理装置,其特征在于该可充电电池电量检测电路包括有:
一电量量测电路,连接于该可充电电池之电压输出端,用以量测该可充电电池之存蓄电量;
一模拟至数字转换电路,用以将该电量量测电路所检测出之可充电电池电量值转换成数字信号,并将该数字信号送至该可携式电脑之中央处理单元。
8.一种具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理方法,利用一可充电电池、一太阳能供电装置供应该可携式电脑操作所需之电力,其特征在于该方法包括下列步骤:
(a)检测该可携式电脑之可充电电池存蓄的电量值;
(b)检测该可携式电脑的系统所需求之电量值;
(c)检测太阳能供电装置之电量值;
(d)比较该系统所需求之电量值与太阳能供电装置之电量值,当该太阳能供电装置之电量值大于系统所需求之电量值时,由该太阳能供电装置供应太阳能电力至该可携式电脑,而当该太阳能供电装置之电量值小于系统所需求之电量值时,由该可充电电池供应电池电力至该可携式电脑。
9.如权利要求8所述之具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理方法,其特征在于:步骤(a)之前,还包括检测该太阳能供电装置是否有供应太阳能电力之步骤,当检测出该太阳能供电装置并未有太阳能电力时,则直接由该可充电电池供应电池电力至该可携式电脑。
10.如权利要求8所述之具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理方法,其特征在于:
步骤(a)中还包括判断该可充电电池之电量是否达满电量之步骤,若是则进
入上述步骤(b)。
11.如权利要求10所述之具有辅助电力供应之可携式电脑电源管理方法,其特征在于判断该可充电电池之电量是否达满电量时,若该可充电电池未达满电量,则进一步包括下列步骤:
判断太阳能供电装置供应之太阳能电力是否大于可充电电池之电力;若是,则由该太阳能供电装置所产生之太阳能电力向可充电电池进行充电,之后进入上述步骤(b);若否,则直接进入上述步骤(b)。
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