TW201500906A - 電源供應系統及方法及電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種電源供應系統，用於一電子裝置中，該電源供應系統包含有一光能吸收元件，設置於該電子裝置中一背光源照射處，用來吸收該背光源所散發出的背光；一能量轉換電路，耦接於該光能吸收元件，用來將該背光源所散發出的背光轉換為電能；以及一電能儲存裝置，耦接於該能量轉換電路，用來儲存該能量轉換電路所輸出之電能。

Description

電源供應系統及方法及電子裝置

本發明係指一種電源供應系統及方法及電子裝置，尤指一種可將電子裝置中的背光源轉換為電能，以供電子裝置各項元件運作之電源供應系統及方法及其電子裝置。

隨著科技的發展與產業的進步，可攜式電子產品在日常生活中使用的機會也大幅增加。為了方便使用者隨身攜帶，可攜式電子裝置皆配備有用來儲存電力的電池，以提供運作時所需的電力。然而，電池所儲存的電量有限，為了提高電池續航力以延長電子產品的使用時間，習知技術通常會使用更大的電池來提高電池容量，或藉由降低產品的效能來延長使用時間，例如降低螢幕亮度、開啟省電模式等。

然而，加大電池同時也造成了電子產品的尺寸和重量增加，不符合現今消費者對於可攜式產品輕薄的需求，另一方面，降低產品效能可能造成消費者的使用觀感不佳。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種電源供應系統及方法，其可將電子裝置中的背光源轉換為電能，以儲存於電子裝置中並提供予電子裝置之各項元件進行運作，進而提高電子裝置之電池續航力。

本發明揭露一種電源供應系統，用於一電子裝置中，該電源供應系統包含有一光能吸收元件，設置於該電子裝置中一背光源照射處，用來吸收該背光源所散發出的背光；一能量轉換電路，耦接於該光能吸收元件，用來將該背光源所散發出的背光轉換為電能；以及一電能儲存裝置，耦接於該 能量轉換電路，用來儲存該能量轉換電路所輸出之電能。

本發明另揭露一種用於一電子裝置之電源供應方法，包含有於該電子裝置中一背光源照射處設置一光能吸收元件，以吸收該背光源所散發出的背光；以及將該背光源轉換為電能並儲存於一電能儲存裝置，用以供電至該電子裝置。

本發明另揭露一種電子裝置，包含有一運作電路；一螢幕，包含有一顯示面板及一背光源，並受控於該運作電路以顯示影像；以及一電源供應系統，用來供電至該運作電路及該螢幕。該電源供應系統包含有一光能吸收元件，設置於該電子裝置中對應於該螢幕之該背光源照射處，用來吸收該背光源所散發出的背光；一能量轉換電路，耦接於該光能吸收元件，用來將該背光源所散發出的背光轉換為電能；以及一電能儲存裝置，耦接於該能量轉換電路，用來儲存該能量轉換電路所輸出之電能。

10‧‧‧螢幕

102‧‧‧顯示面板

104‧‧‧背光源

106‧‧‧光能吸收元件

108‧‧‧背框

110‧‧‧前框

112‧‧‧導線

30‧‧‧電子裝置

300‧‧‧螢幕

302‧‧‧光能吸收元件

304‧‧‧能量轉換電路

306‧‧‧電能儲存裝置

308‧‧‧系統電池

310‧‧‧電量偵測裝置

312‧‧‧選擇裝置

320‧‧‧運作電路

330_1~330_N‧‧‧運作模組

350‧‧‧電源供應系統

第1圖為本發明實施例一螢幕之示意圖。

第2圖為光電轉換元件將光能轉換為電能的原理示意圖。

第3圖為本發明實施例一電子裝置之示意圖。

由於習知技術中，用來提高電池續航力的方式皆不盡理想。由於許多電子裝置皆具有光源，尤其是使用液晶螢幕的電子裝置中，通常會存在一片持續散發光線的背光源(例如冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、發光二極體(Light Emitting Diode，LED)等)，因此，本發明係將這些背光源的能量在不影響螢幕顯示的前提下轉換成電能，以儲存於電池中或提供電子裝置使用。當部分裝置轉為使用光源所轉換而成的電能時，原系統電池的電量消耗速度就會降低，進而提升電池的續航力。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一螢幕10之示意圖。如第 1圖所示，螢幕10包含有一顯示面板102、一背光源104、一光能吸收元件106、一背框108、一前框110及一導線112。螢幕10為一液晶螢幕之架構，其中顯示面板102、背光源104、背框108及前框110為常見的液晶螢幕中具有的部分，本發明在此架構之下增加了光能吸收元件106及導線112。光能吸收元件106可設置於背光源104照射之處，用來吸收背光源104所散發出的背光。一般來說，光能吸收元件106必須設置於背光源104之後方或側面等，以避免對影像顯示造成影響。光能吸收元件106可為一光電轉換元件，透過背光源104之照射，刺激光電轉換元件內部之電子移動，以產生一電流。導線112可將電流傳送出去，進而儲存於一電能儲存裝置或是直接為電子裝置所使用。

詳細來說，光電轉換元件將光能轉換為電能的原理可參考第2圖。如第2圖所示，當光線照射於光電轉換元件時，會刺激光電轉換元件中的電子，使電子游離至半導體空洞，與電子游離方向之相反方向會產生相對應的電流，再經由導線將電流傳送出去。光電轉換元件可為單晶矽(Single Crystal Silicon)、多晶矽(Poly-Silicon)等矽半導體、銅銦鎵硒(Copper Indium Gallium Selenide，CIGS)、光電二極體(Photodiode)或其它可將光能轉換為電能之元件。

於一般電子裝置中，背光源所產生的電量可能不足以提供整個電子裝置使用，因此，電子裝置仍必須內建其它必須透過電源線充電的系統電池。如此一來，電子裝置需要一分配機制來決定應使用系統電池或背光轉換而來的電源供電。請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一電子裝置30之示意圖。如第3圖所示，電子裝置30包含有一螢幕300、一運作電路320、運作模組330_1~330_N及一電源供應系統350。螢幕300與螢幕10之架構相似，其包含有一顯示面板及一背光源，並受控於運作電路320以顯示影像。運作模組330_1~330_N耦接於電源供應系統350，由電源供應系統350供應其運作所需的電源，運作模組330_1~330_N可為電子裝置30中任何需要使 用電源的元件或裝置。於部分實施例中，運作電路320可為供應運作模組330_1~330_N其中之一，或實現為運作模組330_1~330_N中的一部分，而不限於此。

請繼續參考第3圖。電源供應系統350包含有一光能吸收元件302、一能量轉換電路304、一電能儲存裝置306、一系統電池308、一電量偵測裝置310及一選擇裝置312。光能吸收元件302設置於電子裝置30中對應於螢幕300之背光源照射處，用來吸收背光源所散發出的背光。能量轉換電路304耦接於光能吸收元件302，可用來將背光源所散發出的背光轉換為電能。電能儲存裝置306耦接於能量轉換電路304，可用來儲存能量轉換電路304所輸出之電能。一般來說，能量轉換電路304具有導線，用來傳送光能吸收元件302中透過光線照射轉換而成的電流，能量轉換電路304會將能量轉換為電流或電壓形式，以儲存於電能儲存裝置306中。

由於背光源轉換而成的電能可能不足以供應整個電子裝置30使用，因此，電子裝置30另配置有系統電池308。系統電池308可為任何具有儲電功能之元件，其可用來儲存及釋放電能。電量偵測裝置310耦接於電能儲存裝置306，可用來偵測電能儲存裝置306所儲存之電量，以輸出一電量指示訊號P1。選擇裝置312即可根據電量指示訊號P1，選擇透過電能儲存裝置306供電或透過系統電池308供電。值得注意的是，選擇裝置312可依任何方式調整運作模組330_1~330_N之供電方式。舉例來說，選擇裝置312可各別控制運作模組330_1~330_N中每一運作模組之供電，亦即，運作模組330_1~330_N中可能同時有部分運作模組透過電能儲存裝置306供電，部分運作模組透過系統電池308供電，其調整方式可依系統需求而定。

於一實施例中，一運作模組330_x之供電方式可依照以下方式進行控制：針對電能儲存裝置306所儲存之電量設定一臨界值，當電量大於臨界值時，選擇裝置312選擇透過電能儲存裝置306供電，當電量小於臨界值時，選擇裝置312選擇透過系統電池308供電。如此一來，由於部分運作模 組330_1~330_N由背光源轉換而來的電源來供電，系統電池308消耗的速度降低，其續航力可因此而提升。

一般來說，為了避免切換供電時影響電子裝置30之效能，受控於選擇裝置312的運作模組330_1~330_N可為電子裝置30中較不重要的元件或裝置。舉例來說，若電子裝置30為一電腦裝置時，可將電腦裝置中的風扇實現為運作模組330_1~330_N其中之一，因為電源切換的過程中，運作模組330_1~330_N可能會有一小段斷電的空窗期，若於運作模組330_1~330_N設置次要的元件或裝置，可避免電源切換時由於運作模組330_1~330_N之運作中斷而影響系統效能。此外，為避免過度頻繁的電源切換，可使用多個臨界值來控制切換的時機。舉例來說，對於任一運作模組330_x而言，可設定電能儲存裝置306之蓄電量大於80%時，切換為電能儲存裝置306供電模式，當電能儲存裝置306之蓄電量小於20%時，切換為系統電池308供電模式，以避免頻繁的切換影響運作模組330_x之運作。

值得注意的是，上述實施例係將電子裝置中螢幕的背光源所散發出的背光轉換為電能來進行供電。本領域具通常知識者當可據以進行修飾或變化，而不限於此。舉例來說，由於現有光電轉換元件之轉換效率有限，需使用較大面積的背光源來進行轉換，才可提供較充足的電源。然而，於其它實施例中，任何在電子裝置中可發光的元件或裝置皆可用來提供光源，而不限於螢幕之背光。另一方面，上述透過光電轉換供電的運作模組可為電子裝置中任何需要使用電源的元件或裝置。於其它實施例中，運作模組亦可能不為電子裝置的一部分。舉例來說，電源供應系統可實施為一充電模組，當一外部裝置接上電子裝置時，對外部裝置進行充電。除此之外，根據前述實施例，本領域具通常知識者當可針對不同電子裝置提供適用之電源供應方法，例如，可於電子裝置中一背光源照射處設置一光能吸收元件，以吸收該背光源所散發出的背光，再將該背光源所散發出的背光轉換為電能並儲存於一電能儲存裝置，用以供電至電子裝置。而電源供應方法之相關變化或衍生可參 考前述，於此不贅述。

於習知技術中，為了提高電池續航力以延長電子產品的使用時間，通常會使用更大的電池來提高電池容量，或藉由降低產品的效能來延長使用時間。然而，加大電池同時也造成了電子產品的尺寸和重量增加，不符合現今消費者對於可攜式產品輕薄的需求，而降低產品效能往往造成消費者的使用觀感不佳。相較之下，本發明提供一種電源供應系統及方法，可將電子裝置中的背光源轉換為電能，以儲存於電子裝置中並提供予電子裝置之各項元件進行運作。如此一來，在不影響系統效能且不加大電池尺寸的前提之下，可提升系統電池的續航力。

10‧‧‧螢幕

102‧‧‧顯示面板

104‧‧‧背光源

106‧‧‧光能吸收元件

108‧‧‧背框

110‧‧‧前框

112‧‧‧導線

Claims (18)

1. 一種電源供應系統，用於一電子裝置中，該電源供應系統包含有：一光能吸收元件，設置於該電子裝置中一背光源照射處，用來吸收該背光源所散發出的背光；一能量轉換電路，耦接於該光能吸收元件，用來將該背光源所散發出的背光轉換為電能；以及一電能儲存裝置，耦接於該能量轉換電路，用來儲存該能量轉換電路所輸出之電能。
2. 如請求項1所述之電源供應系統，其中該電源供應系統另包含有：一系統電池，用來儲存及釋放電能；一電量偵測裝置，耦接於該電能儲存裝置，用來偵測該電能儲存裝置所儲存之電量，以輸出一電量指示訊號；以及一選擇裝置，用來根據該電量指示訊號，選擇透過該電能儲存裝置供電或透過該系統電池供電。
3. 如請求項2所述之電源供應系統，其中當該電量指示訊號指示該電能儲存裝置所儲存之電量大於一第一臨界值時，該選擇裝置選擇透過該電能儲存裝置供電。
4. 如請求項2所述之電源供應系統，其中當該電量指示訊號指示該電能儲存裝置所儲存之電量小於一第二臨界值時，該選擇裝置選擇透過該系統電池供電。
5. 如請求項1所述之電源供應系統，其中該光能吸收元件包含一光電轉換元件，以透過該背光源之照射，刺激該光電轉換元件內部之電子移動，進而產生一電流。
6. 如請求項5所述之電源供應系統，其中該能量轉換電路包含一導線，用來傳送該電流至該電能儲存裝置。
7. 一種用於一電子裝置之電源供應方法，包含有：於該電子裝置中一背光源照射處設置一光能吸收元件，以吸收該背光源所散發出的背光；以及將該背光源所散發出的背光轉換為電能並儲存於一電能儲存裝置，用以供電至該電子裝置。
8. 如請求項7所述之電源供應方法，另包含有：偵測該電能儲存裝置所儲存之電量，以產生一電量指示訊號；以及根據該電量指示訊號，選擇透過該電能儲存裝置供電或透過一系統電池供電。
9. 如請求項8所述之電源供應方法，其中根據該電量指示訊號，選擇透過該電能儲存裝置供電或透過該系統電池供電之步驟包含當該電量指示訊號指示該電能儲存裝置所儲存之電量大於一第一臨界值時，選擇透過該電能儲存裝置供電。
10. 如請求項8所述之電源供應方法，其中根據該電量指示訊號，選擇透過該電能儲存裝置供電或透過該系統電池供電之步驟包含當該電量指示訊號指示該電能儲存裝置所儲存之電量小於一第二臨界值時，選擇透過該系統電池供電。
11. 如請求項7所述之電源供應方法，其中於該電子裝置中該背光源照射處設置該光能吸收元件，以吸收該背光源所散發出的背光之步驟包含有：利用一光電轉換元件作為該光能吸收元件，以透過該背光源之照射，刺激該光電轉換元件內部之電子移動，進而產生一電流。
12. 如請求項11所述之電源供應方法，另包含傳送該電流至該電能儲存裝置。
13. 一種電子裝置，包含有：一運作電路；一螢幕，包含有一顯示面板及一背光源，並受控於該運作電路以顯示影像；以及 一電源供應系統，用來供電至該運作電路及該螢幕，該電源供應系統包含有：一光能吸收元件，設置於該電子裝置中對應於該螢幕之該背光源照射處，用來吸收該背光源所散發出的背光；一能量轉換電路，耦接於該光能吸收元件，用來將該背光源所散發出的背光轉換為電能；以及一電能儲存裝置，耦接於該能量轉換電路，用來儲存該能量轉換電路所輸出之電能。
14. 如請求項13所述之電子裝置，其中該電源供應系統另包含有：一系統電池，用來儲存及釋放電能；一電量偵測裝置，耦接於該電能儲存裝置，用來偵測該電能儲存裝置所儲存之電量，以輸出一電量指示訊號；以及一選擇裝置，用來根據該電量指示訊號，選擇透過該電能儲存裝置供電或該系統電池供電。
15. 如請求項14所述之電子裝置，其中當該電量指示訊號指示該電能儲存裝置所儲存之電量大於一第一臨界值時，該選擇裝置選擇透過該電能儲存裝置供電。
16. 如請求項14所述之電子裝置，其中當該電量指示訊號指示該電能儲存裝置所儲存之電量小於一第二臨界值時，該選擇裝置選擇透過該系統電池供電。
17. 如請求項13所述之電子裝置，其中該光能吸收元件包含一光電轉換元件，以透過該背光源之照射，刺激該光電轉換元件內部之電子移動，進而產生一電流。
18. 如請求項17所述之電子裝置，其中該能量轉換電路包含一導線，用來傳送該電流至該電能儲存裝置。