TWI772733B

TWI772733B - 多電源管理系統以及多電源管理方法

Info

Publication number: TWI772733B
Application number: TW109100333A
Authority: TW
Inventors: 石偉志; 簡良叡; 林醫旬
Original assignee: 仁寶電腦工業股份有限公司
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2020-01-06
Publication date: 2022-08-01
Also published as: CN111427412A; TW202026810A; US20200313442A1

Abstract

本發明提供一種多電源管理系統以及多電源管理方法。多電源管理系統包括多個適配器以及電子裝置。所述多個經配置以接收外部交流電源並提供多個供應電源。電子裝置與所述多個適配器進行通訊以獲知所述多個供應電源的功率值。電子裝置在進入關機狀態時依據電子裝置在關機狀態時的需求功率值以及所述多個供應電源的功率值選擇所述多個適配器中的至少一被選用的適配器以提供供應電源，並使未被選用的適配器停止接收外部交流電源。

Description

多電源管理系統以及多電源管理方法

本發明是有關於一種電源管理系統以及電源管理方法，且特別是有關於一種能夠降低功率消耗的多電源管理系統以及多電源管理方法。

近年來，外接多個電源的應用開始導入於電子裝置（例如是筆記型電腦）中。而先前的技術主要的功能僅是提供足夠的功率讓電子裝置的系統能夠順利運作。

然而，就功率消耗的標準而言，因為主要還是依據電子裝置以及多個適配器的使用狀態來進行評估。故即使是多電源輸入的電子裝置，仍舊必須遵守現行的功率消耗規範。當電子裝置因功能設計的需求而搭配多個適配器使用時，電子裝置以及多個適配器在關機時的總功率消耗會超過現行的能源法規要求。因此，外接多個電源的電子裝置在關機時功率消耗必須進一步地被降低以符合現行的能源法規。

本發明提供一種多電源管理系統以及多電源管理方法，能夠降低在關機狀態的功率消耗。

本發明的多電源管理系統包括多個適配器以及電子裝置。所述多個經配置以接收外部交流電源並提供多個供應電源。電子裝置包括選擇模組以及控制器。選擇模組耦接於所述多個適配器。控制器耦接於選擇模組。控制器經配置以經由選擇單元與所述多個適配器進行通訊以獲知所述多個適配器所提供的所述多個供應電源的功率值。控制器還經配置以在電子裝置進入關機狀態的需求功率值以及所述多個供應電源的功率值指示選擇模組選擇所述多個適配器中的至少一被選用的適配器以提供所述多個供應電源的至少其一，並使未被選用的適配器依據選擇模組所傳送的控制訊號停止接收外部交流電源。

本發明的多電源管理方法適用於一多電源管理系統。多電源管理系統包括多個適配器以及電子裝置。所述多個適配器依據多個控制訊號接收外部交流電源並提供多個供應電源。多電源管理方法包括：獲知所述多個適配器所提供的所述多個供應電源的功率值；在電子裝置進入關機狀態時的需求功率值以及所述多個供應電源的功率值指示選擇模組選擇所述多個適配器中的至少一被選用的適配器以提供所述多個供應電源的至少其一；以及使未被選用的適配器依據選擇模組所傳送的控制訊號停止接收外部交流電源。

基於上述，在關機狀態，本發明的多電源管理系統以及多電源管理方法是控制沒有被選用到的適配器停止接收外部交流電源。如此一來，上述沒有被選用到的適配器在沒有接收到外部交流電源的情況下，並不會有功率消耗。因此，本發明能夠降低多電源管理系統在關機狀態時的功率消耗。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請同時參考圖1以及圖2，圖1是依據本發明一實施例所繪示的多電源管理系統的系統示意圖。圖2是依據本發明一實施例所繪示的多電源管理方法的方法流程圖。在本實施例中，多電源管理系統100包括適配器110_1、110_2、110_3以及電子裝置120。適配器110_1、110_2、110_3接收外部交流電源PAC並提供供應電源PDC1、PDC2、PDC3。舉例來說，適配器110_1接收外部交流電源PAC並經由電源路徑PL1提供供應電源PDC1。適配器110_2接收外部交流電源PAC並經由電源路徑PL2提供供應電源PDC2。適配器110_3接收外部交流電源PAC並經由電源路徑PL3提供供應電源PDC3。在本實施例中，適配器110_1、110_2、110_3會接收相同的外部交流電源PAC。在一些實施例中，適配器110_1、110_2、110_3會接收不完全相同的外部交流電源。在本實施例中，供應電源PDC1、PDC2、PDC3是直流電源。供應電源PDC1、PDC2、PDC3可以彼此相同或不相同。為了便於說明，本實施例的適配器110_1、110_2、110_3的數量以3個為例。本發明的適配器的數量可以多個，並不以本實施例為限。

進一步舉例來說，在本實施例中，適配器110_1包括轉換器112_1，轉換器112_1會將外部交流電源PAC轉換為供應電源PDC1。適配器110_2包括轉換器112_2，轉換器112_2會將外部交流電源PAC轉換為供應電源PDC2。適配器110_3包括轉換器112_3以及電源開關114，電源開關114耦接於轉換器112_3。轉換器112_3會經由電源開關114接收外部交流電源PAC，並將外部交流電源PAC轉換為供應電源PDC3。電源開關114可以是由任意形式至少一電晶體開關或傳輸閘來實現。

電子裝置120可以是手機、平板電腦、筆記型電腦等裝置。在本實施例中，電子裝置120包括選擇模組121以及控制器122。選擇模組121耦接於適配器110_1、110_2、110_3。控制器122耦接於選擇模組121。控制器122例如是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）或其他類似裝置或這些裝置的組合，其可載入並執行電腦程式。在本實施例中，控制器122在步驟S110會經由選擇單元121與適配器110_1、110_2、110_3進行通訊以獲知適配器110_1、110_2、110_3所提供的供應電源PDC1的功率值PV1、供應電源PDC2的功率值PV2、供應電源PDC3的功率值PV3。在操作狀態時，電子裝置120在與適配器110_1、110_2、110_3電性連接時，控制器122會經由選擇單元121以及通訊路徑CL1獲知供應電源PDC1的功率值PV1。控制器122會經由選擇單元121以及通訊路徑CL2獲知供應電源PDC2的功率值PV2。控制器122會經由選擇單元122以及通訊路徑CL3獲知供應電源PDC3的功率值PV3。

在步驟S120中，控制器122會在電子裝置120進入關機狀態時，依據電子裝置120在關機狀態的需求功率值以及功率值PV1、PV2、PV3指示選擇模組121選擇適配器110_1、110_2、110_3中的至少一個被選用的適配器，藉以提供供應電源PDC1、PDC2、PDC3的至少其一。

在步驟S130中，電子裝置120會指示選擇模組121傳送控制訊號CS到被選用的適配器以外的適配器，藉以使未被選用的適配器依據控制訊號CS停止接收外部交流電源PAC。在本實施例中，控制訊號CS會經由通訊路徑（通訊路徑CL1、CL2、CL3）被傳送。

舉例來說明，控制器122在步驟S110中獲知適配器110_1所提供的供應電源PDC1的功率值PV1為15瓦，適配器110_2所提供的供應電源PDC2的功率值PV2為60瓦，適配器110_3所提供的供應電源PDC3的功率值PV3為65瓦。因此，在操作狀態時，電子裝置120能夠獲得約140瓦的操作電力。在電子裝置120進入關機狀態時，控制器122在步驟S120可獲知電子裝置120在關機狀態的需求功率值為0.2瓦。控制器122判斷出適配器110_1所提供的供應電源PDC1足夠供應電子裝置120在進入關機狀態時的功率需求，因此，控制器122指示選擇模組121選擇適配器110_1為被選用的適配器。在步驟S130中，選擇模組121會經由通訊路徑CL2、CL3將控制訊號CS傳送至適配器110_2、110_3。適配器110_2的轉換器112_2會依據控制訊號CS被禁能，轉換器112_2無法接收到外部交流電源PAC。此外，適配器110_3的電源開關114會依據控制訊號CS被斷開，故轉換器112_3無法接收到外部交流電源PAC。如此一來，在步驟S130中，適配器110_2、110_3會停止運作。因此，在關機狀態下，選擇模組121以及控制器122可藉由供應電源PDC1運行。

另舉例來說，如果控制器122在步驟S120可獲知電子裝置120在關機狀態的需求功率值為45瓦，而控制器122判斷出適配器110_2所提供的供應電源PDC2足夠供應電子裝置120在進入關機狀態時的功率需求時，控制器122指示選擇模組121選擇適配器110_2為被選用的適配器。在步驟S130中，選擇模組121會經由通訊路徑CL1、CL3將控制訊號CS傳送至適配器110_1、110_3。如此一來，在步驟S130中，適配器110_1、110_3會停止運作。因此，在關機狀態下，選擇模組121以及控制器122可藉由供應電源PDC2運行。

在此值得一提的是，多電源管理系統100是控制未被選用的適配器110_2、110_3停止接收外部交流電源PAC。如此一來，適配器110_2、110_3在沒有接收到外部交流電源PAC的情況下並不會有功率消耗。因此，多電源管理系統100在關機狀態的功率消耗能夠進一步地被降低。

請參考圖3，圖3是依據本發明另一實施例所繪示的多電源管理系統的系統示意圖。在本實施例中，多電源管理系統200包括適配器110_1、110_2、110_3以及電子裝置220。與多電源管理系統100（如圖1所示）不同的是，電子裝置220除了包括選擇模組221以及控制器222以外，還包括電池模組223以及充電器224。適配器110_1、110_2、110_3的其餘的操作實施細節，可以由圖1以及圖2獲致足夠的教示，因此恕不在此重述。

在本實施例中，充電器224耦接於選擇模組221、控制器222以及電池模組223，充電器224經由選擇模組221接收直流電源PDC，直流電源PDC關連於供應電源PDC1、PDC2、PDC3的至少一者。在本實施例中，直流電源PDC例如是供應電源PDC1、PDC2、PDC3的總和電源，也就是直流電源PDC的功率值大致上等於供應電源PDC1、PDC2、PDC3的功率值PV1、PV2、PV3的總和。在一些實施例中，直流電源PDC例如是上述總和電源的一部分，也就是直流電源PDC的功率值小於供應電源PDC1、PDC2、PDC3的功率值PV1、PV2、PV3的總和。在一些實施例中，直流電源PDC例如是供應電源PDC1、PDC2、PDC3的其中之一。此外，充電器224還反應於控制器222的控制將直流電源PDC轉換為充電電源PC，並將充電電源PC提供至電池模組223，藉以對電池模組223進行充電。因此，在本實施例中，電子裝置220的需求功率值包括對電池模組223進行充電所需的功率值。

請同時參考圖3以及圖4，圖4是依據本發明另一實施例所繪示的多電源管理方法的方法流程圖。在本實施例中，控制器222在步驟S210會經由選擇單元121與適配器110_1、110_2、110_3進行通訊以獲知適配器110_1所提供的供應電源PDC1的功率值PV1、適配器110_2所提供的供應電源PDC2的功率值PV2以及適配器110_3所提供的供應電源PDC3的功率值PV3。在步驟S220中，控制器222會在電子裝置220進入關機狀態時，依據電子裝置220在關機狀態的需求功率值以及功率值PV1、PV2、PV3指示選擇模組221選擇適配器110_1、110_2、110_3中的至少一個被選用的適配器，藉以提供供應電源PDC1、PDC2、PDC3的至少其一。在步驟S230中，電子裝置220會指示選擇模組221傳送控制訊號CS，藉以使未被選用的適配器依據控制訊號CS停止接收外部交流電源PAC。

在步驟S240中，控制器222會判斷被選用的適配器所提供的至少一供應電源的供應功率總值是否小於電子裝置220在關機狀態的需求功率值。如果控制器222供應功率總值被判斷出小於需求功率值，這意謂著被選用的適配器目前所提供的供應功率總值是不足的。因此，當供應功率總值被判斷出小於需求功率值時，控制器222會在步驟S250中指示選擇模組221增加被選用的適配器的數量，藉以增加供應功率總值，直到所有的適配器112_1、112_2、112_3都被作為被選用的適配器為止，接著再回到步驟S230。在一些實施例中，控制器222會在步驟S250中指示選擇模組221將目前的至少一個被選用的適配器的至少其中之一更換為能夠提供更大的供應電源的適配器，藉以增加供應功率總值。

在另一方面，如果控制器222供應功率總值被判斷出大於或等於需求功率值，這意謂著被選用的適配器目前所提供的供應功率總值是足夠的。因此，多電源管理系統200可藉由被選用的適配器所提供的供應電源對在關機狀態的電子裝置220進行供電。

接著，在步驟S260中，控制器222會判斷電池模組223是否到達電荷飽和狀態。當電池模組223到達電荷飽和狀態時，控制器222會在步驟S270中指示選擇模組221傳送控制訊號CS，藉以使適配器110_1、110_2、110_3停止接收外部交流電源PAC。在另一方面，當電池模組223還沒有到達電荷飽和狀態時，控制器222會回到步驟S220。在一些實施例中，當電池模組223還沒有到達電荷飽和狀態時，控制器222會回到步驟S260。

舉例來說明，控制器222在步驟S210中獲知適配器110_1所提供的供應電源PDC1的功率值PV1為15瓦，適配器110_2所提供的供應電源PDC2的功率值PV2為60瓦，適配器110_3所提供的供應電源PDC3的功率值PV3為65瓦。因此，在操作狀態時，電子裝置220能夠獲得約140瓦的操作電力。在電子裝置220進入關機狀態時（步驟S220），控制器222可獲知電子裝置220在關機狀態的需求功率值為0.2瓦。控制器222能夠判斷出適配器110_1所提供的供應電源PDC1足夠供應電子裝置220在進入關機狀態時的功率需求。因此，控制器222指示選擇模組221選擇適配器110_1為被選用的適配器。在步驟S230中，選擇模組221會將控制訊號CS傳送至適配器110_2、110_3。因此，在步驟S230中，適配器110_2、110_3會停止運作。在關機狀態下，選擇模組221以及控制器222可藉由供應電源PDC1運行，也就是說，多電源管理系統200可藉由供應電源PDC1對在關機狀態的電子裝置220進行供電。

然而，在關機狀態下，若發生了電池模組223所儲存的電量下降的情況，或者是發生了未到達電荷飽和狀態的電池模組223組裝到電子裝置220的情況時，控制器222會依據電池模組223目前所儲存電量獲知對電池模組223進行充電所需的功率值。此時，需求功率值包括對電池模組223進行充電所需的功率值。控制器222在步驟S240中獲知需求功率值上升到70瓦，並且判斷出目前的供應功率總值（即15瓦）是不足的。因此，控制器222在步驟S250中指示選擇模組221選擇適配器110_1、110_2為被選用的適配器，並回到步驟S230指示選擇模組221傳送控制訊號CS以禁能適配器110_3。藉此，控制器222在步驟S240中可判斷出供應功率總值（即75瓦）大於需求功率值（即70瓦），並進行下一個步驟S260。除此之外，控制器222還會致能充電器224，因此，多電源管理系統200藉由供應電源PDC1、PDC2對電池模組223進行充電。

當控制器222在步驟S260中判斷出電池模組223到達電荷飽和狀態時，會在步驟S270中指示選擇模組221將控制訊號CS傳送至適配器110_1、110_2、110_3，藉以使適配器110_1、110_2、110_3無法接收到外部交流電源PAC。如此一來，在步驟S270中，適配器110_1、110_2、110_3會停止運作。除此之外，控制器222還會禁能充電器224，故在適配器110_1、110_2、110_3都被禁能的情況下，選擇模組221以及控制器222可藉由電池模組223的電力而運作。

綜上所述，在關機狀態下，本發明的多電源管理系統以及多電源管理方法是控制將未被選用的適配器停止接收外部交流電源。如此一來，未被選用的適配器在沒有接收到外部交流電源的情況下並不會有功率消耗。因此，本發明能夠有效地降低多電源管理系統在關機狀態的功率消耗。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、200:多電源管理系統 110_1、110_2、110_3:適配器 112_1、112_2、112_3:轉換器 114:電源開關 120、220:電子裝置 121、221:選擇模組 122、222:控制器 223:電池模組 224:充電器 CL1、CL2、CL3:通訊路徑 CS:控制訊號 PAC:外部交流電源 PC:充電電源 PDC:直流電源 PDC1、PDC2、PDC3:供應電源 PL1、PL2、PL3:電源路徑 PV1、PV2、PV3:功率值 S110~S130:步驟 S210~S270:步驟

圖1是依據本發明一實施例所繪示的多電源管理系統的系統示意圖。圖2是依據本發明一實施例所繪示的多電源管理方法的方法流程圖。圖3是依據本發明另一實施例所繪示的多電源管理系統的系統示意圖。圖4是依據本發明另一實施例所繪示的多電源管理方法的方法流程圖。

100:多電源管理系統

110_1、110_2、110_3:適配器

112_1、112_2、112_3:轉換器

114:電源開關

120:電子裝置

121:選擇模組

122:控制器

CL1、CL2、CL3:通訊路徑

CS:控制訊號

PAC:外部交流電源

PDC1、PDC2、PDC3:供應電源

PL1、PL2、PL3:電源路徑

PV1、PV2、PV3:功率值

Claims

一種多電源管理系統，包括：多個適配器，經配置以接收一外部交流電源，並提供多個供應電源；以及一電子裝置，包括：一選擇模組，耦接於該些適配器；以及一控制器，耦接於該選擇模組，經配置以經由該選擇單元與該些適配器進行通訊以獲知該些適配器所提供的該些供應電源的功率值，在該電子裝置進入一關機狀態時，依據該電子裝置在該關機狀態的一需求功率值以及該些供應電源的功率值指示該選擇模組選擇該些適配器中的至少一被選用的適配器以提供該些供應電源的至少其一，通過該選擇模組接收該些供應電源的所述至少其一，並指示該選擇模組以使未被選用的適配器依據該選擇模組所提供的一控制訊號停止接收該外部交流電源。
如申請專利範圍第1項所述的多電源管理系統，其中該些適配器各包括：一轉換器，經配置以接收該外部交流電源，並且將該外部交流電源轉換為該些供應電源中的其中之一。
如申請專利範圍第2項所述的多電源管理系統，其中該轉換器依據該控制訊號被禁能，藉以使該轉換器停止接收該外部交流電源。
如申請專利範圍第2項所述的多電源管理系統，其中：該些適配器中的一第一適配器包括一電源開關，該電源開關耦接於該第一適配器的轉換器，該第一適配器經由該電源開關接收該外部交流電源，並且藉由該第一適配器的轉換器對該外部交流電源進行轉換以提供該些供應電源中的一第一供應電源，該電源開關依據該控制訊號被斷開，藉以使該第一適配器停止接收該外部交流電源。
如申請專利範圍第1項所述的多電源管理系統，其中：該控制器還經配置以判斷至少一被選用的適配器所提供的至少一供應電源的一供應功率總值是否小於該需求功率值，當該供應功率總值小於該需求功率值時，該控制器指示該選擇模組增加該至少一被選用的適配器的數量，當該供應功率總值大於該需求功率值時，該控制器依據該至少一被選用的適配器所提供的至少一供應電源的功率值使該至少一被選用的適配器的其中之一停止接收該外部交流電源。
如申請專利範圍第1項所述的多電源管理系統，其中該電子裝置還包括：一電池模組；以及一充電器，耦接於該選擇模組、該控制器以及該電池模組，經配置以經由該選擇模組接收一直流電源，反應於該控制器的控制將該直流電源轉換為一充電電源，並將該充電電源提供至該電池模組，其中該直流電源關連於該些供應電源的至少其一，其中該需求功率值包括對該電池模組進行充電所需的功率值。
如申請專利範圍第6項所述的多電源管理系統，其中：該控制器還經配置以判斷該電池模組是否到達電荷飽和狀態，當該電池模組到達電荷飽和狀態時，該控制器指示該選擇模組使該些適配器停止接收該外部交流電源。
一種多電源管理方法，適用於一多電源管理系統，其中該多電源管理系統包括多個適配器以及一電子裝置，其中該電子裝置包括一選擇模組以及一控制器，該些適配器依據多個控制訊號接收一外部交流電源並提供多個供應電源，其中該多電源管理方法包括：由該控制器通過該選擇模組獲知該些適配器所提供的該些供應電源的功率值；在該電子裝置進入一關機狀態時，依據該電子裝置在該關機狀態的一需求功率值以及該些供應電源的功率值指示該選擇模組選擇該些適配器中的至少一被選用的適配器以提供該些供應電源的至少其一；通過該選擇模組接收該些供應電源的所述至少其一；以及指示該選擇模組以使未被選用的適配器依據該選擇模組所提供的一控制訊號停止接收該外部交流電源。
如申請專利範圍第8項所述的多電源管理方法，其中該些適配器各包括一轉換器，其中該多電源管理方法還包括：藉由該轉換器將該外部交流電源轉換為該些供應電源中的其中之一。
如申請專利範圍第9項所述的多電源管理方法，其中該些適配器各包括一轉換器，其中指示該選擇模組以使未被選用的適配器依據該選擇模組所提供的該控制訊號停止接收該外部交流電源的步驟包括：依據該控制訊號禁能該轉換器，藉以該轉換器停止接收該外部交流電源。
如申請專利範圍第9項所述的多電源管理方法，其中該些適配器中的一第一適配器包括一電源開關，其中該第一適配器經由該電源開關接收該外部交流電源，並且對該外部交流電源進行轉換以提供該些供應電源中的一第一供應電源，其中指示該選擇模組以使未被選用的適配器依據該選擇模組所傳送的該控制訊號停止接收該外部交流電源的步驟包括：依據該控制訊號斷開該電源開關，藉以使該第一適配器停止接收該外部交流電源。
如申請專利範圍第8項所述的多電源管理方法，還包括：判斷至少一被選用的適配器所提供的至少一供應電源的一供應功率總值是否小於該需求功率值；當該供應功率總值小於該需求功率值時，增加該至少一被選用的適配器的數量；當該供應功率總值大於該需求功率值時，依據該至少一被選用的適配器所提供的至少一供應電源的功率值使該至少一被選用的適配器的其中之一停止接收該外部交流電源。
如申請專利範圍第8項所述的多電源管理方法，其中該電子裝置還包括一電池模組，其中該需求功率值包括對該電池模組進行充電所需的功率值。
如申請專利範圍第13項所述的多電源管理方法，還包括：判斷該電池模組是否到達電荷飽和狀態；以及當該電池模組到達電荷飽和狀態時，使該些適配器停止接收該外部交流電源。