TW201328241A - 無線通信裝置之供電系統 - Google Patents

Abstract

一種無線通信裝置之供電系統，用以供給電壓予無線通信裝置，其包含開關、充電積體電路、太陽能充電模組、充電電池以及微處理器。當太陽能充電模組提供的電壓高於預設值時，開關切換至充電積體電路，由太陽能充電模組透過充電積體電路提供電壓予無線通信裝置，而當太陽能充電模組提供的電壓低於預設值時，微處理器判斷外部電源或乙太網路供電設備提供的電壓是否大於充電電池提供的電壓，以決定由何者提供電壓予無線通信裝置。

Description

無線通信裝置之供電系統

本發明係有關於一種電氣通信技術，且特別是有關於一種無線通信裝置之供電系統。

近年來由於科技的發展以及行動網路的成熟，行動上網普及率日漸提高，使用可攜式裝置來上網，已逐漸成為現代人的生活方式。

然而，以台灣為例，3G網路初期的覆蓋率仍嫌不足。因此，國內電信業者規劃在2012年擴建WiFi(Wireless Fidelity)熱點至3萬座，以因應行動上網的需求。據統計，基於可攜式裝置對行動上網的需求，在2015年全球公共WiFi熱點的數量將達到580萬座，相應而生的是對WiFi設備的需求。

關於上述WiFi設備設置的地點，可位於陽光充足的場所，或者是室內光源充足的場所，從而，如何應用WiFi設備設置之環境所具有陽光充足以及室內光源充足的條件，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域亟需改進的目標。

本案揭露內容之一目的是在提供一種無線通信裝置之供電系統，藉以充分利用其設置環境所具有陽光充足以及室內光源充足的條件。

為達上述目的，本發明揭露內容之一技術樣態係關於一種無線通信裝置之供電系統，用以供給電壓予無線通信裝置。無線通信裝置之供電系統包含開關、充電積體電路、太陽能充電模組、充電電池以及微處理器。於配置上，上述開關電性耦接於無線通信裝置，而無線通信裝置係透過切換開關選擇性地電性耦接於外部電源或乙太網路供電(Power over Ethernet,PoE)設備，上述充電積體電路電性耦接於開關，上述太陽能充電模組電性耦接於充電積體電路，上述充電電池電性耦接於充電積體電路，而上述微處理器電性耦接於開關以及充電積體電路。

於操作實例上，當太陽能充電模組提供的電壓高於預設值時，開關切換至充電積體電路，由太陽能充電模組透過充電積體電路提供電壓予無線通信裝置，並由太陽能充電模組透過充電積體電路對充電電池進行充電，而當太陽能充電模組提供的電壓低於預設值時，微處理器判斷外部電源或乙太網路供電設備提供的電壓是否大於充電電池提供的電壓。若外部電源或乙太網路供電設備提供的電壓大於充電電池提供的電壓，則開關切換至外部電源或乙太網路供電設備，由外部電源或乙太網路供電設備提供電壓予無線通信裝置。若外部電源或乙太網路供電設備提供的電壓未大於充電電池提供的電壓，則開關切換至充電積體電路，由充電電池透過充電積體電路提供電壓予無線通信裝置。

根據本發明另一實施例，太陽能充電模組所提供的電壓係由充電積體電路來偵測。再者，上述微處理器用以判斷太陽能充電模組提供的電壓是否高於預設值，並用以判斷太陽能充電模組提供的電壓是否低於預設值。

根據本發明再一實施例，當太陽能充電模組提供的電壓高於預設值時，上述微處理器控制開關切換至充電積體電路，並控制充電積體電路將太陽能充電模組所提供的電壓給予無線通信裝置。此外，當太陽能充電模組提供的電壓低於預設值時，無線通信裝置之微處理器控制開關切換至外部電源或乙太網路供電設備。

根據本發明又一實施例，上述充電電池的數量為複數個，而無線通信裝置之供電系統更包含分時開關。前述分時開關電性耦接於前述些充電電池與太陽能充電模組之間，係採用分時機制依次對前述些充電電池進行充電。

根據本發明另再一實施例，上述充電電池的數量為複數個，而充電積體電路的數量為兩個。於操作上，當太陽能充電模組提供的電壓高於預設值時，由太陽能充電模組透過前述些充電積體電路分別對前述些充電電池進行充電。

根據本發明另又一實施例，上述太陽能充電模組的數量為兩個，且前述些太陽能充電模組分別電性耦接於前述些充電積體電路。於操作上，當前述些太陽能充電模組提供的電壓高於預設值時，開關切換至前述些充電積體電路，由前述些太陽能充電模組分別透過前述些充電積體電路提供電壓予無線通信裝置，並由前述些太陽能充電模組透過前述些充電積體電路分別對前述些充電電池進行充電。

根據本發明再另一實施例，上述無線通信裝置之供電系統更包含直流對直流轉換器。於配置上，充電積體電路透過直流對直流轉換器電性耦接於外部電源。

根據本發明再又一實施例，上述無線通信裝置之供電系統更包含直流對直流轉換器。於配置上，直流對直流轉換器電性耦接於充電積體電路與開關之間。

根據本發明又另一實施例，當太陽能充電模組提供的電壓低於預設值且微處理器判斷外部電源提供的電壓大於充電電池提供的電壓時，開關切換至外部電源，由外部電源提供電壓予無線通信裝置。

根據本發明又再一實施例，當太陽能充電模組提供的電壓低於預設值且微處理器判斷乙太網路供電設備提供的電壓大於充電電池提供的電壓時，開關切換至乙太網路供電設備，由乙太網路供電設備提供電壓予無線通信裝置。

因此，根據本發明之揭露內容，本發明實施例藉由提供一種無線通信裝置之供電系統，以充分利用陽光或室內光源所產生的電力，達到節能的目的，然而當陽光或室內光源不充足時，依舊得以接收外部電源或乙太網路供電設備的電力，而不會有電力中斷的問題。再者，當無線通信裝置之供電系統處於陽光或室內光源不充足，甚至處於沒有光源的狀況下，無線通信裝置之供電系統尚可運用預先充好電的充電電池來提供電力，進一步達到節能的目的。

此外，在陽光或室內光源充足的環境之下，無線通信裝置之供電系統可利用分時機制將前述些充電電池充滿電力，從而在無線通信裝置之供電系統處於陽光或室內光源不充足，甚至處於沒有光源的狀況下，無線通信裝置之供電系統尚可運用預先充好電的多個充電電池來提供電力，以增進無線通信裝置之供電系統利用充電電池提供電力時的續航力，減少無線通信裝置之供電系統採用外部電源或乙太網路供電設備的時間，進一步達到節能的目的。

為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。

其中圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。

第1圖係依照本發明一實施例繪示一種無線通信裝置之供電系統100的電路方塊圖。如圖所示，無線通信裝置之供電系統100是用以供給電壓予無線通信裝置110，而無線通信裝置之供電系統100包含開關122、直流對直流轉換器164、充電積體電路132、太陽能充電模組142、充電電池150、微處理器112以及直流對直流轉換器162。在此需說明的是，微處理器112可依照實際需求選擇性地配置於無線通信裝置110中或者其餘電子元件中，亦可獨立配置於無線通信裝置之供電系統100中以作為其中之一電子元件。據此，第1圖僅例示性地繪示本發明之配置方式，然本發明並不以第1圖所示為限。

於配置上，開關122電性耦接於無線通信裝置110，而無線通信裝置110是透過開關122電性耦接於外部電源170與乙太網路供電設備180。直流對直流轉換器164電性耦接於開關122、充電積體電路132電性耦接於直流對直流轉換器164，而太陽能充電模組142、直流對直流轉換器162以及充電電池150皆電性耦接於充電積體電路132。再者，充電積體電路132透過直流對直流轉換器162電性耦接於外部電源170。

於操作實例上，充電積體電路132可用來偵測該太陽能充電模組142所提供的電壓，接著，由微處理器112來判斷太陽能充電模組142提供的電壓是否高於預設值。承上所述，當太陽能充電模組142提供的電壓高於預設值時，微處理器112控制開關122切換至充電積體電路132這一迴路，並控制充電積體電路132將太陽能充電模組142所提供的電壓給予無線通信裝置110，同時，太陽能充電模組142亦會透過充電積體電路132對充電電池150進行充電。熟習此技藝者可選擇性地依照實際需求來設定預設值，例如可適應性地根據無線通信裝置之供電系統100設置場所的環境條件來設定預設值，以符合實際的需求。

此外，當充電積體電路132偵測出太陽能充電模組142所提供的電壓時，由微處理器112來判斷太陽能充電模組142提供的電壓是否低於預設值，隨後，當太陽能充電模組142提供的電壓低於預設值時，微處理器112判斷外部電源170或乙太網路供電設備180提供的電壓是否大於充電電池150提供的電壓，若外部電源170或乙太網路供電設備180提供的電壓大於充電電池150提供的電壓，微處理器112控制開關122切換至外部電源170或乙太網路供電設備180，由外部電源170或乙太網路供電設備180提供電壓予無線通信裝置110。

再者，若外部電源170或乙太網路供電設備180提供的電壓未大於充電電池150提供的電壓，開關122切換至充電積體電路132，由充電電池150透過充電積體電路132提供電壓予無線通信裝置110。

詳細而言，當微處理器112判斷出太陽能充電模組142提供的電壓低於預設值時，微處理器112進而用以判斷外部電源170提供的電壓是否大於充電電池150提供的電壓。據此，若外部電源170的電壓大於充電電池150的電壓，由外部電源170提供電壓予無線通信裝置110，同時，外部電源170所提供的電壓可透過直流對直流轉換器162對其進行降壓，以符合充電電池150所需，並經由充電積體電路132來對充電電池150進行充電。在本實施例中，直流對直流轉換器164是用以對充電積體電路132所提供的電壓進行降壓以符合無線通信裝置110所需。

在另一條件下，亦即微處理器112判斷出外部電源170提供的電壓不大於充電電池150的電壓時，微處理器112控制開關122切換至充電積體電路132這一迴路，由充電電池150透過充電積體電路132，並經由直流對直流轉換器164以及開關122來提供電壓予無線通信裝置110。

如此一來，當無線通信裝置之供電系統100設置於陽光充足的場所，抑或設置於室內光源充足的場所時，當陽光或室內光源照射在太陽能充電模組142上，太陽能充電模組142所產生的電壓會高於預設值，此時由太陽能充電模組142來提供電力。反之，當陽光或室內光源未照射太陽能充電模組142時，太陽能充電模組142所產生的電壓會低於預設值，此時由外部電源170或乙太網路供電設備180來提供電力。

再者，當無線通信裝置之供電系統100處於陽光或室內光源不充足，甚至處於沒有光源的狀況下，無線通信裝置之供電系統100尚可運用預先充好電的充電電池150來提供電力，進一步達到節能的目的。

總結而論，本發明實施例之無線通信裝置之供電系統100可充分利用陽光或室內光源所產生的電力，達到節能的目的，然而當陽光或室內光源不充足時，依舊得以接收外部電源170或乙太網路供電設備180的電力，而不會有電力中斷的問題。

在一實施例中，當太陽能充電模組142提供的電壓低於預設值且微處理器112判斷外部電源170提供的電壓大於充電電池150提供的電壓時，開關122切換至外部電源170，由外部電源170提供電壓予無線通信裝置110。

在另一實施例中，當太陽能充電模組142提供的電壓低於預設值且微處理器112判斷乙太網路供電設備180提供的電壓大於充電電池150提供的電壓時，開關122切換至乙太網路供電設備180，由乙太網路供電設備180提供電壓予無線通信裝置110。

第2圖係依照本發明另一實施例繪示一種無線通信裝置之供電系統100的電路方塊圖。相較於第1圖，第2圖所示之無線通信裝置之供電系統100的充電電池數量為複數個，且更包含分時(time-sharing)開關124。分時開關124電性耦接於前述些充電電池11～nm與太陽能充電模組142之間，分時開關124係採用分時機制依次對前述些充電電池11～nm進行充電。

舉例而言，分時開關124所採用的分時機制可為對充電電池11進行充電10秒鐘後，對充電電池12進行充電，再經過10秒鐘後，又對充電電池13進行充電，以此類推，由太陽能充電模組142依次對前述些充電電池11～nm進行充電。然本發明並不以此為限，熟習此技藝者可依照實際需求選擇性地採用適當的分時機制。

如此一來，在陽光或室內光源充足的環境之下，無線通信裝置之供電系統100可利用分時機制將前述些充電電池11～nm充滿電力，從而在無線通信裝置之供電系統100處於陽光或室內光源不充足，甚至處於沒有光源的狀況下，無線通信裝置之供電系統100尚可運用預先充好電的多個充電電池來提供電力，以增進無線通信裝置之供電系統100利用充電電池提供電力時的續航力，減少無線通信裝置之供電系統100採用外部電源170或乙太網路供電設備180的時間，進一步達到節能的目的。

第3圖係依照本發明又一實施例繪示一種無線通信裝置之供電系統100的電路方塊圖。相較於第1圖，第3圖所示之無線通信裝置之供電系統100的充電電池數量為複數個，且更包含充電積體電路134。於操作上，當太陽能充電模組142提供的電壓高於預設值時，由太陽能充電模組142透過前述些充電積體電路132、134分別對前述些充電電池11～nm進行充電。

第4圖係依照本發明再一實施例繪示一種無線通信裝置之供電系統100的電路方塊圖。相較於第3圖，第4圖所示之無線通信裝置之供電系統100更包含太陽能充電模組144。

於配置上，前述些太陽能充電模組142、144分別電性耦接於前述些充電積體電路132、134，當前述些太陽能充電模組142、144提供的電壓高於預設值時，開關122切換至前述些充電積體電路132、134，由前述些太陽能充電模組142、144分別透過前述些充電積體電路132、134提供電壓予無線通信裝置110，並由前述些太陽能充電模組142、144透過前述些充電積體電路132、134分別對前述些充電電池11～nm進行充電。

如此一來，由於無線通信裝置之供電系統100包含了更多太陽能充電模組，於陽光或室內光源充足的環境之下，可提供無線通信裝置之供電系統100更加充足的電力，並且可以更快速地將前述些充電電池11～nm的電力充滿。

由上述本發明實施方式可知，應用本發明具有下列優點。本發明實施例藉由提供一種無線通信裝置之供電系統100，以充分利用陽光或室內光源所產生的電力，達到節能的目的，然而當陽光或室內光源不充足時，依舊得以接收外部電源170或乙太網路供電設備180的電力，而不會有電力中斷的問題。再者，當無線通信裝置之供電系統100處於陽光或室內光源不充足，甚至處於沒有光源的狀況下，無線通信裝置之供電系統100尚可運用預先充好電的充電電池150來提供電力，進一步達到節能的目的。

此外，在陽光或室內光源充足的環境之下，無線通信裝置之供電系統100可利用分時機制將前述些充電電池11～nm充滿電力，從而在無線通信裝置之供電系統100處於陽光或室內光源不充足，甚至處於沒有光源的狀況下，無線通信裝置之供電系統100尚可運用預先充好電的多個充電電池來提供電力，以增進無線通信裝置之供電系統100利用充電電池提供電力時的續航力，減少無線通信裝置之供電系統100採用外部電源170或乙太網路供電設備180的時間，進一步達到節能的目的。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．無線通信裝置之供電系統

110．．．無線通信裝置

112．．．微處理器

122．．．開關

124．．．分時開關

132、134．．．充電積體電路

142、144．．．太陽能充電模組

150．．．充電電池

162、164．．．直流對直流轉換器

170．．．外部電源

180．．．乙太網路供電設備

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖係依照本發明一實施例繪示一種無線通信裝置之供電系統的電路方塊圖。

第2圖係依照本發明另一實施例繪示一種無線通信裝置之供電系統的電路方塊圖。

第3圖係依照本發明又一實施例繪示一種無線通信裝置之供電系統的電路方塊圖。

第4圖係依照本發明再一實施例繪示一種無線通信裝置之供電系統的電路方塊圖。

100．．．無線通信裝置之供電系統

110．．．無線通信裝置

112．．．微處理器

122．．．開關

132．．．充電積體電路

142．．．太陽能充電模組

150．．．充電電池

162．．．直流對直流轉換器

170．．．外部電源

180．．．乙太網路供電設備

Claims (10)

1. 一種無線通信裝置之供電系統，用以供給電壓予一無線通信裝置，包含：一開關，電性耦接於該無線通信裝置，其中該無線通信裝置透過切換該開關選擇性地電性耦接於一外部電源或一乙太網路供電設備；一充電積體電路，電性耦接於該開關；一太陽能充電模組，電性耦接於該充電積體電路；一充電電池，電性耦接於該充電積體電路；以及一微處理器，電性耦接於該開關以及該充電積體電路，其中當該太陽能充電模組提供的電壓高於一預設值時，該開關切換至該充電積體電路，由該太陽能充電模組透過該充電積體電路提供電壓予該無線通信裝置，並由該太陽能充電模組透過該充電積體電路對該充電電池進行充電，其中當該太陽能充電模組提供的電壓低於該預設值時，該微處理器判斷該外部電源或該乙太網路供電設備提供的電壓是否大於該充電電池提供的電壓，若是，該開關切換至該外部電源或該乙太網路供電設備，由該外部電源或該乙太網路供電設備提供電壓予該無線通信裝置，若否，該開關切換至該充電積體電路，由該充電電池透過該充電積體電路提供電壓予該無線通信裝置。
2. 如請求項1所述之無線通信裝置之供電系統，其中係由該充電積體電路來偵測該太陽能充電模組所提供的電壓，該微處理器係用以判斷該太陽能充電模組提供的電壓是否高於該預設值，以及判斷該太陽能充電模組提供的電壓是否低於該預設值。
3. 如請求項2所述之無線通信裝置之供電系統，其中當該太陽能充電模組提供的電壓高於該預設值時，該微處理器控制該開關切換至該充電積體電路，並控制該充電積體電路將該太陽能充電模組所提供的電壓給予該無線通信裝置，其中當該太陽能充電模組提供的電壓低於該預設值時，該微處理器控制該開關切換至該外部電源或該乙太網路供電設備。
4. 如請求項1所述之無線通信裝置之供電系統，其中該充電電池的數量為複數個，而該無線通信裝置之供電系統更包含一分時開關，該分時開關電性耦接於該些充電電池與該太陽能充電模組之間，係採用分時機制依次對該些充電電池進行充電。
5. 如請求項1所述之無線通信裝置之供電系統，其中該充電電池的數量為複數個，而該充電積體電路的數量為兩個，其中當該太陽能充電模組提供的電壓高於該預設值時，由該太陽能充電模組透過該些充電積體電路分別對該些充電電池進行充電。
6. 如請求項5所述之無線通信裝置之供電系統，其中該太陽能充電模組的數量為兩個，且該些太陽能充電模組分別電性耦接於該些充電積體電路，當該些太陽能充電模組提供的電壓高於該預設值時，該開關切換至該些充電積體電路，由該些太陽能充電模組分別透過該些充電積體電路提供電壓予該無線通信裝置，並由該些太陽能充電模組透過該些充電積體電路分別對該些充電電池進行充電。
7. 如請求項1所述之無線通信裝置之供電系統，更包含：一直流對直流轉換器，其中該充電積體電路透過該直流對直流轉換器電性耦接於該外部電源。
8. 如請求項1所述之無線通信裝置之供電系統，更包含：一直流對直流轉換器，電性耦接於該充電積體電路與該開關之間。
9. 如請求項1所述之無線通信裝置之供電系統，其中當該太陽能充電模組提供的電壓低於該預設值且該微處理器判斷該外部電源提供的電壓大於該充電電池提供的電壓時，該開關切換至該外部電源，由該外部電源提供電壓予該無線通信裝置。
10. 如請求項1所述之無線通信裝置之供電系統，其中當該太陽能充電模組提供的電壓低於該預設值且該微處理器判斷該乙太網路供電設備提供的電壓大於該充電電池提供的電壓時，該開關切換至該乙太網路供電設備，由該乙太網路供電設備提供電壓予該無線通信裝置。