TWI522788B - 電源供應裝置及其轉接模組 - Google Patents

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Description

電源供應裝置及其轉接模組
本案是有關於一種電源供應裝置，且特別是有關於一種兼具不斷電系統功能及行動電源功能的電源供應裝置。
桌上型電腦(desktop computer)內各元件所需的電源皆需來自內建於桌上型電腦內的電源供應器，而電源供應器的功能在於將交流的市電電壓轉換為電腦系統所需的直流低電壓，但當市電電壓不穩定或停電時，電源供應器便無法工作，導致系統當機，甚至重要資料遺失，造成使用者的損失與不便。為解決上述問題，可於桌上型電腦額外配置不斷電系統(uninterruptible power supply，UPS)。當市電電壓供電正常時，藉由市電電壓對桌上型電腦供電，而當市電電壓出現異常時，則改為藉由不斷電系統對桌上型電腦供電，讓使用者能夠有足夠的時間去結束正在進行的工作。
另一方面，隨著平板電腦(tablet PC)及智慧型手機(smart phone)等可攜式電子裝置的普及，行動電源(portable power)逐漸成 為使用者經常用到的供電裝置。行動電源便於隨身攜帶，以讓使用者在沒有市電的環境下仍能夠利用行動電源對可攜式電子裝置進行充電。
由於上述不斷電系統及上述行動電源皆具有電源供應單元(如電池)，因此若能將不斷電系統及行動電源相整合為單一複合式電源供應裝置而共用電源供應單元，則可讓使用者藉由此複合式電源供應裝置達成不斷電系統及行動電源的功能。
本案的電源供應裝置適於對一第一電子裝置或一第二電子裝置供電。電源供應裝置包括一第一機體及一第二機體。第一機體配置於第一電子裝置內且具有一開口及一轉接模組。轉接模組電性連接於第一電子裝置。開口沿第一軸線區分為一第一部分及一第二部分，第一部分的形狀與第二部分的形狀不對稱。第二機體具有一電源供應單元。第二機體的一截面的形狀對應於開口的形狀。第二機體適於沿垂直截面的方向通過開口而配置於第一機體內，以使電源供應單元電性連接於轉接模組並透過轉接模組對第一電子裝置供電。當第二機體分離於第一機體時，電源供應單元適於對第二電子裝置供電。
本案的轉接模組適用於一電源供應裝置，電源供應裝置包括一第一機體及一第二機體，轉接模組包括一第一電路板及一第二電路板。第二電路板具有多數個連接埠且電性連接於第一電 路板，其中第一電路板平行於第二電路板，第一電路板與第二電路板部分地重疊，第二機體適於進入第一機體內，以使電源供應單元電性連接於第二電路板並透過轉接模組對第一電子裝置供電，當第二機體分離於第一機體時，電源供應單元適於對一第二電子裝置供電。
本案的電源供應裝置適於對一第一電子裝置或一第二電子裝置供電，電源供應裝置包括一第一機體及一第二機體。第一機體配置於第一電子裝置內且具有一轉接模組，其中轉接模組電性連接於第一電子裝置且包括一第一電路板及一第二電路板，第一電路板平行於第二電路板，第一電路板與第二電路板部分地重疊。第二機體具有一電源供應單元，其中第二機體適於進入第一機體內，以使電源供應單元電性連接於第二電路板並透過轉接模組對第一電子裝置供電，當第二機體分離於第一機體時，電源供應單元適於對第二電子裝置供電。
本案當使用者將第二機體結合於第一機體時，第二機體的電源供應單元可透過第一機體的轉換模組而對第一電子裝置供電，此時電源供應裝置等同於第一電子裝置的不斷電系統(uninterruptible power supply，UPS)。另一方面，當使用者將第二機體分離於第一機體時，第二機體便於隨身攜帶並適於對例如為可攜式電子裝置的第二電子裝置供電，此時電源供應裝置等同於行動電源(portable power)。據此，可使電源供應裝置成為一種整合了不斷電系統功能及行動電源功能的複合式電源供應裝置。
50‧‧‧第一電子裝置
52‧‧‧電源供應器
54‧‧‧主機板
60‧‧‧第二電子裝置
100、200‧‧‧電源供應裝置
110、210‧‧‧第一機體
110a‧‧‧開口
112、212‧‧‧轉接模組
112a、212a‧‧‧第一電路板
112b、212b‧‧‧第二電路板
114‧‧‧側板
114a‧‧‧斜邊
114b‧‧‧讓位缺口
116、216‧‧‧按鈕
120、220‧‧‧第二機體
120a‧‧‧截面
120b‧‧‧頂面
120c‧‧‧前端面
122、222‧‧‧電源供應單元
122a‧‧‧鋰電池
124‧‧‧電量指示燈
126、128‧‧‧轉接板
126a、128a、128b、C1、C2、C3、C4‧‧‧連接埠
128c‧‧‧保護線路
218‧‧‧連動機構
A1‧‧‧第一軸線
A2‧‧‧第二軸線
L1‧‧‧第一電源纜線
L2‧‧‧第二電源纜線
L3‧‧‧訊號纜線
P1‧‧‧第一部分
P2‧‧‧第二部分
P3‧‧‧第三部分
P4‧‧‧第四部分
S1‧‧‧第一區段
S2‧‧‧第二區段
S3‧‧‧第三區段
S4‧‧‧第四區段
V‧‧‧視角
圖1是本案一實施例的電源供應裝置的立體圖。
圖2是圖1的電源供應裝置應用於桌上型電腦的示意圖。
圖3是圖1的第二機體的立體圖。
圖4是圖3的第二機體對第二電子裝置供電的示意圖。
圖5是圖1的第一機體沿視角V的前視示意圖。
圖6繪示圖3的第二機體沿I-I線的截面。
圖7是圖1的電源供應裝置的部分構件立體圖。
圖8是圖7的轉接模組的立體圖。
圖9是圖7的第二機體的俯視示意圖。
圖10是本案另一實施例的電源供應裝置的部分構件立體圖。
圖1是本案一實施例的電源供應裝置的立體圖。圖2是圖1的電源供應裝置應用於桌上型電腦的示意圖。請參考圖1及圖2，本實施例的電源供應裝置100包括一第一機體110及一第二機體120。
第一機體110配置於第一電子裝置50內且具有一轉接模組112，第一電子裝置50(例如為桌上型電腦)具有內建的一電源供應器52，轉接模組112電性連接於第一電子裝置50的電源供應器 52且電性連接於第一電子裝置50內的主機板54。電源供應器52適於接收市電並對第一電子裝置50供電。
圖3是圖1的第二機體的立體圖。請參考圖3，第二機體120具有一電源供應單元122，且第二機體120適於如圖1所示結合於第一機體110內，以使電源供應單元122電性連接於圖2所示的轉接模組112以對第一電子裝置50供電，其中轉接模組112用以對電源供應單元122所提供的電源進行升壓或降壓，以提供符合第一電子裝置50之供電電壓。
具體而言，當市電電壓出現異常而使電源供應器52停止對第一電子裝置50供電時，第二機體120內的電源供應單元122開始對第一電子裝置50供電，讓使用者能夠有足夠的時間去結束第一電子裝置50正在進行的工作。此時電源供應裝置等同於第一電子裝置50的不斷電系統。
圖4是圖3的第二機體對第二電子裝置供電的示意圖，當使用者將第二機體120分離於第一機體110時，第二機體120適於對第二電子裝置60(例如為可攜式電子裝置)供電，用以做為行動電源(portable power)。
圖5是圖1的第一機體沿視角V的前視示意圖。圖6繪示圖3的第二機體沿I-I線的截面。請參考圖5及圖6，本實施例的第一機體110具有一開口110a，第二機體120的截面120a的形狀相應於第一機體110的開口110a的形狀，而使第二機體適於沿垂直截面120a的方向通過開口110a而配置於第一機體110內。
詳細而言，一第一軸線A1將第一機體110的開口110a區分為一第一部分P1及一第二部分P2，第一部分P1的形狀與第二部分P2的形狀不對稱。一第二軸線A2將第二機體120的一截面120a區分為一第三部分P3及一第四部分P4，第三部分P3的形狀與第四部分P4的形狀不對稱且分別相應於開口110a的第一部分P1的形狀與第二部分P2的形狀。
當使用者將第二機體120之截面120a的第三部分P3對應於開口110a的第二部分P2時，因第二部分P2與第三部分P3在形狀上不相同而無法將第二機體120結合置入於第一機體110內。因此，使用者必需正確地將第二機體120之截面120a的第三部分P3及第四部分P4分別對應於開口110a的第一部分P1及第二部分P2，才能將第二機體120置入於第一機體110內。藉此，可避免使用者以錯誤的方式將第二機體120結合於第一機體110而達到防呆的效果。
在本實施例中，上述第一部分P1及第三部分P3的形狀例如為矩形，且上述第二部分P2及第四部分P4的形狀例如為梯形。然本案不以此為限，在其它實施例中，第一部分P1及第三部分P3可為其它適當形狀，且第二部分P2及第四部分P4可為其它不相同於第一部分P1及第三部分P3的適當形狀。
圖7是圖1的電源供應裝置的部分構件立體圖。圖8是圖7的轉接模組的立體圖。請參考圖7及圖8，本實施例的轉接模組112包括一第一電路板112a及一第二電路板112b，第一電路板 112a平行於第二電路板112b，且第一電路板112a與第二電路板112a部分地重疊。
詳細而言，第一電路板112a包括一第一區段S1及一第二區段S2，第二電路板112b包括一第三區段S3及一第四區段S4，第一區段S1不重疊於第二電路板112b，第二區段S2與第三區段S3重疊，第四區段S4不重疊於第一電路板112a。當第二機體120如圖1及圖7所示位於第一機體110內時，第一電路板112a的第一區段S1承載第二機體120，且第二機體120的電源供應單元122連接於第三區段S3的第一連接埠C1，以使電源供應單元122與轉接模組112彼此電性連接。
進一步而言，如圖7所示，第二區段S2與第三區段S3之間的距離大於第二機體120的厚度。藉此，當第二機體120位於第一機體110內時，部分第二機體120可位於第二區段S2與第三區段S3之間。
請參考圖2及圖8，在本實施例中，轉接模組112的第二電路板112b具有一第二連接埠C2、一第三連接埠C3及一第四連接埠C4。第二連接埠C2藉由一第一電源纜線L1電性連接至第一電子裝置50的電源供應器52，第三連接埠C3藉由一第二電源纜線L2電性連接至第一電子裝置50的主機板54，且第四連接埠C4藉由一訊號纜線L3電性連接至第一電子裝置50的主機板54。
當市電運作正常時，第一電子裝置50的電源供應器52透過第一電源纜線L1及第二電源纜線L2對主機板54供電，同時 亦可透過第一電源纜線L1對電源供應單元112充電。當市電運作異常而使電源供應器52無法供電時，主機板54透過訊號纜線L3傳遞訊號至轉接模組112，以使第二機體120的電源供應單元122(標示於圖3及圖7)開始對主機板54供電。
請參考圖1，本實施例的第一機體110具有相對的兩側板114，轉接模組112位於兩側板114之間。各側板114具有一斜邊114a而構成一讓位缺口114b(標示於圖2)，以使第一電源纜線L1、第二電源纜線L2及訊號纜線L3能夠通過讓位缺口114b而順利地從第一機體110延伸出。
請參考圖3及圖4，在本實施例中，第二機體120具有一頂面120b、一前端面120c及一電量指示燈124。電量指示燈124從頂面120b延伸至前端面120c。藉此，當第二機體120位於第一機體110內而使第一機體110遮蔽第二機體120的頂面120b並暴露第二機體120的前端面120c時，位於前端面120c的電量指示燈124為可見而讓使用者能夠得知第二機體120的電量狀態。
圖9是圖7的第二機體的俯視示意圖。請參考圖7及圖9，本實施例的第二機體120具有一第一轉接板126電性連接於電源供應單元122且具有至少一連接埠126a(繪示為兩個)。當第二機體120分離於第一機體110而做為行動電源時，電源供應單元122適於藉由連接埠126a對第二電子裝置60供電。
此外，第二機體120更具有一第二轉接板128電性連接於電源供應單元122且具有一連接埠128a，電源供應單元122適 於藉由連接埠128a電性連接於轉接模組112的第一連接埠C1(標示於圖7)。第二轉接板128更具有一供電連接埠128b，外部電源端(如市電)適於藉由供電連接埠128b對電源供應單元122供電，以使電源供應單元122所儲存之電量用盡時能夠藉由外部電源端進行充電。本實施例的第二轉接板128更具有一保護線路128c，用以在電源供應單元122之供電狀態不正常時中止其運作。
在本實施例中，電源供應單元122例如是由多個鋰電池122a(繪示為四個)所組成，且可依據對上述第一電子裝置50及第二電子裝置60供電的需求選用具有較大放電能力的鋰電池。在其它實施例中，電源供應單元122可為其它適當形式，本案不對此加以限制。
圖10是本案另一實施例的電源供應裝置的部分構件立體圖。在圖10的電源供應裝置200中，第一機體210、第二機體220及電源供應單元222的配置與作用方式類似於圖7的第一機體110、第二機體120及電源供應單元122的配置與作用方式，於此不再贅述。電源供應裝置200與電源供應裝置100的不同處在於，轉接模組212的第一電路板212a與第二電路板212b是以相互垂直的方式來配置。
如圖10所示，第一機體210外部具有一按鈕216，第一機體210內部具有一連動機構218，連動機構218適於將第二機體220定位於第一機體210內。當第二機體220位於第一機體210內且按鈕216被使用者按壓時，按鈕216會驅動連動機構218將 第二機體220推離第一機體210，以讓使用者能夠順利地將第二機體220取出。
圖7所示的電源供應裝置100亦可設置類似於上述按鈕216的按鈕116及類似於上述連動機構218的連動機構，且為使圖式較為清楚，圖7僅繪示出按鈕116而未繪示出對應的連動機構。
雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本案的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電源供應裝置
110‧‧‧第一機體
112‧‧‧轉接模組
112a‧‧‧第一電路板
112b‧‧‧第二電路板
116‧‧‧按鈕
120‧‧‧第二機體
122‧‧‧電源供應單元
122a‧‧‧鋰電池
124‧‧‧電量指示燈
126a、128a、128b、C1‧‧‧連接埠
S1‧‧‧第一區段
S2‧‧‧第二區段
S3‧‧‧第三區段
S4‧‧‧第四區段

Claims (10)

  1. 一種電源供應裝置，適於對一第一電子裝置或一第二電子裝置供電，該電源供應裝置包括：一第一機體，配置於該第一電子裝置內且具有一開口及一轉接模組，其中該轉接模組電性連接於該第一電子裝置，該開口沿一第一軸線區分為一第一部分及一第二部分，該第一部分的形狀不對稱於該第二部分的形狀，以及一第二機體，具有一電源供應單元，該電源供應單元電性連接於該轉接模組並對該第一電子裝置供電，其中該第二機體之一截面沿一第二軸線區分為一第三部分及一第四部分，該第三部分的形狀與該第四部分的形狀分別對應於該第一部分的形狀與該第二部分的形狀，其中該第二機體藉由該開口置入於該第一機體內，當該第二機體分離於該第一機體時，該電源供應單元適於對該第二電子裝置供電。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中該第一電子裝置內具有一電源供應器，該轉接模組電性連接於該電源供應器以對該第一電子裝置供電，當該電源供應器停止對該第一電子裝置供電時，該電源供應單元對該第一電子裝置供電。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中該第一機體外部具有一按鈕，該第一機體內部具有一連動機構，當該第二機體位於該第一機體內且該按鈕被按壓時，該按鈕驅動該連動機構將該第二機體推離該第一機體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中該第二機體具有一第一轉接板，該第一轉接板電性連接於該電源供應單元且具有至少一連接埠，該電源供應單元適於藉由該至少一連接埠對該第二電子裝置供電。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中該第二機體具有一第二轉接板，該第二轉接板電性連接於該電源供應單元且具有一第一連接埠，該電源供應單元適於藉由該第一連接埠電性連接於該轉接模組。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電源供應裝置，其中該第二轉接板具有一供電連接埠，一外部電源端適於藉由該供電連接埠對該電源供應單元供電。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的電源供應裝置，其中該轉接板具有一保護線路。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中該轉接模組具有一第二連接埠、一第三連接埠及一第四連接埠，該第一電子裝置內具有一電源供應器及一主機板，該第二連接埠藉由一第一電源纜線電性連接至該電源供應器，該第三連接埠藉由一第二電源纜線電性連接至該主機板，該第四連接埠藉由一訊號纜線電性連接至該主機板。
  9. 一種轉接模組，適用於一電源供應裝置，該電源供應裝置包括一第一機體及一第二機體，該轉接模組包括：一第一電路板；以及 一第二電路板，具有多數個連接埠，並且該第二電路板電性連接於該第一電路板，其中該第一電路板平行於該第二電路板，其中該第一電路板包括一第一區段及一第二區段，該第二電路板包括一第三區段及一第四區段，該第一區段不重疊於該第二電路板，該第二區段與該第三區段重疊，該第四區段不重疊於該第一電路板，當該第二機體位於該第一機體內時，該第一區段承載該第二機體。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的轉接模組，其中該第三區段具有一第一連接埠，當該第二機體位於該第一機體內時，該第二機體的該電源供應單元連接於該第一連接埠。
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