TWI813884B - 擴充裝置及其充電管理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明為一種擴充裝置及其充電管理方法，該擴充裝置包含有一第一連接埠、一第二連接埠、至少一週邊設備連接埠、一電源轉換器、一溫度感測器及一處理器；其中，該第一／第二連接埠均為USB Type-C連接器，分別供連接一主機以及一外部電源，當溫度感測器測得之實際溫度值達到一溫度上臨界值，該處理器係根據USB充電標準協定(USB-C power delivery protocol)協調控制該第一連接埠、第二連接埠及該週邊設備連接埠，要求該第二連接埠之輸入電壓等於該週邊裝置電壓，並控制該輸入電壓可直接通過該電源轉換器傳遞至該週邊設備連接埠而不需進行轉換，該電源轉換器即不會產生轉換損失，從而降低整體裝置之功率損耗，達到減少熱能產生之目的。

Description

擴充裝置及其充電管理方法
本發明關於一種擴充裝置，特別是指一種USB-C連接埠擴充裝置(USB-C docking device)及其充電管理方法。
因應筆記型電腦或平板電腦的體積縮減、厚度減縮，配置在這些電腦上的連接埠數目亦隨之減少，使用者必需根據需求額外添購各式的轉接器或連接線等，甚至有廠商開發多功能的可攜式擴充裝置，供使用者簡單連結電腦和各種裝置，該擴充裝置可整合多種介面規格的連接埠，使用者即可利用單一個擴充裝置取代多數轉接器或連接線。
在該擴充裝置的內部通常會設有一電源轉換電路(DC/DC)，該電源轉換電路可將來自電源端(power source)的電力轉換為適當電壓值，進而供應給連接在該些連接埠的用電設備(power sink device)。但該電源轉換電路的轉換效率通常不佳，在具有較高轉換損失(conversion loss)的情況下，能源的損失將轉換成以熱能的形態散逸，導致該擴充裝置的溫度漸漸升高，甚至在裝置表面的溫度會過燙發熱而影響使用者的使用感受，或甚至有燙傷之虞。
該擴充裝置的現有散熱方式主要是透過結構方面的設計，例如在該擴充裝置內部設置散熱片、加大熱對流空間、增開透氣孔等方式，但如此一來會導致該擴充裝置的體積加大，佔據過多空間，在實際使用者反而更不便利；而加入散熱機構也會提高該擴充裝置的製作成本。
鑑於現有擴充裝置因電力轉換效率低導致工作溫度過高的問題，本發明係提出一種「擴充裝置及其充電管理方法」，當裝置的工作溫度過高時可自動轉換操作模式而使溫度自動降低，而無需使用大體積之散熱構件。
該達成上述目的，本發明之擴充裝置包含有：一第一連接埠，為一USB Type-C連接器，供連接一主機以提供一主機電壓至該主機；一第二連接埠，為一USB Type-C連接器，供連接一外部電源以獲得一輸入電壓；至少一週邊設備連接埠，供連接一週邊裝置以提供一週邊裝置電壓予週邊裝置；一電源轉換器，係連接該第一連接埠、該第二連接埠及該週邊設備連接埠；一溫度感測器，感測該擴充裝置內部的溫度而輸出一實際溫度值；一處理器，係根據USB充電標準協定(USB-C power delivery protocol)協調控制該第一連接埠、第二連接埠及該週邊設備連接埠，該處理器接收並判斷該實際溫度值是否大於或等於預設的一溫度上臨界值，若是，該處理器執行一降溫充電模式，並要求該第二連接埠之輸入電壓等於該週邊裝置電壓，並控制該輸入電壓通過該電源轉換器傳遞至該週邊設備連接埠。
本發明藉由預設一溫度上臨界值與實際溫度值比較，當裝置的工作溫度已達到該溫度上臨界值，即自動控制第二連接埠之輸入電壓等於該週邊裝置電壓，令輸入電壓直接通過該電源轉換器而不需進行轉換，該電源轉換器即不會產生轉換損失，從而降低整體裝置之功率損耗及熱能，使裝置逐漸降溫以避免過熱產生損壞。
10:第一連接埠
20:第二連接埠
30:週邊設備連接埠
40:第一開關單元
50:第二開關單元
60:電源轉換器
61:旁路開關
70:溫度感測器
80:處理器
810:受電策略引擎
820:受電協定層
830:受電實體層
100:主機
200:外部電源
210:供電策略引擎
220:供電協定層
230:供電實體層
300:週邊裝置
V1:主機電壓
V2:輸入電壓
V3:輸入側電壓
V4:週邊裝置電壓
T1:溫度下臨界值
T2:溫度上臨界值
圖1：本發明擴充裝置的電路方塊示意圖。
圖2：本發明擴充裝置執行充電作業時的電路動作示意圖。
圖3：本發明正常充電模式、降溫充電模式之循環示意圖。
圖4：本發明之方法流程圖。
圖5A：本發明擴充裝置與外部電源進行需求及供電之溝通協議流程示意圖。
圖5B：本發明擴充裝置與外部電源進行需求電壓切換之溝通協議流程示意圖。
圖5C：符合USB-C充電標準協議的供電裝置所需具備的供電能力示意圖。
請參考圖1所示，為本發明擴充裝置的電路方塊示意圖，首先說明該擴充裝置包含有：一第一連接埠10、一第二連接埠20、至少一週邊設備連接埠30、一第一開關單元40、一第二開關單元50、一電源轉換器60、一溫度感測器70及一處理器80。
該第一連接埠10為USB Type-C(以下簡稱USB-C)的連接埠，用於連接一主機(host)100，舉例而言，該主機100可以是一筆記型電腦。
該第二連接埠20亦是USB-C連接埠，用於連接一外部電源200，該外部電源200可以是具有供電能力的USB-C裝置，或是一般的電源供應器(power adapter)。
該週邊設備連接埠30的規格可以是USB-C連接埠，或是其它規格的連接埠，例如USB 2.0、USB 3.0、USB 3.1，或是視訊規格的連接埠如Display Port1.2、Display Port1.4、HDMI 1.4、HDMI 2.0、VGA等，或是網路連接埠、音訊連接埠等，各個週邊連接埠30供與一週邊裝置相接，舉例而言，該 週邊裝置為一手機、一平板電腦、一視訊設備、一網路通訊設備、一音訊設備等。
該第一開關單元40連接該第一連接埠10，用於控制電力是否可自該第一連接埠10輸入至該擴充裝置，該第一開關單元40是具有低導通電阻的元件，例如是導通電阻RDS約為10mΩ的MOS電晶體；該第二開關單元50連接該第二連接埠20，用於控制電力是否從該第二連接埠20輸入至該擴充裝置內，或是控制電力從該第二連接埠20對外輸出，該第二開關單元50亦是採用低導通電阻的元件，例如是導通電阻RDS約為10mΩ~30mΩ的MOS FET電晶體。
該電源轉換器60具有一輸入側及一輸出側，該輸入側連接該第一開關單元40及該第二開關單元50，該輸出側連接該複數個週邊設備連接埠30。該電源轉換器60為一直流電源轉換器(DC/DC voltage converter)，用於轉換電壓準位，在本實施例中，該直流電源轉換器為一直流昇降壓轉換器。
該溫度感測器70設置在擴充裝置的內部，用於感測擴充裝置內部的溫度而輸出一電壓信號，該電壓信號表示實際溫度值T。
該處理器80作為擴充裝置的控制中樞，根據USB充電標準協定(USB-C power delivery protocol)協調控制該第一連接埠10、第二連接埠20及各週邊設備連接埠30，並可控制該第一開關單元40、第二開關單元50導通或關閉，並可啟動該電源轉換器60。
請參考圖2所示，當該第一連接埠10有連接主機100且該第二連接埠20(或稱入電埠)連接一外部電源200時，本發明提供充電功能。該處理器80輸出一第一控制信號S1導通該第一開關單元40，輸出一第二控制信號S2導通該第二開關單元50，令外部電源200通過第二連接埠20提供電力至第一連接埠10而對主機100充電，亦提供電力至該週邊設備連接埠20以供電至各週邊裝置， 其中，該處理器80根據溫度感測器70測出之實際溫度值T，決定合適的充電模式，以下進一步詳細說明。
當裝置初始運作時，該處理器80首先執行一正常充電模式，且隨時判斷該溫度感測器70測出之實際溫度值T是否低於一預設的溫度上臨界值T2，若是，該處理器80持續執行該正常充電模式。
[正常充電模式]
處理器80首先判斷第一連接埠10(或稱高壓出電埠)所需要之主機電壓V1的準位，此主機電壓V1係取決於該主機100所需之額定電壓，例如主機100為一筆記型電腦，需要20V的額定充電電壓，該主機電壓V1即為20V。經確定主機電壓V1後，該處理器80要求從該第二連接埠20提供與主機電壓V1相等之一輸入電壓V2(即V2=V1)，如此可以對該主機100進行充電，因為該第一連接埠10、第二連接埠20均是USB-C連接埠，根據USB充電標準協定(USB-C power delivery protocol)規範，該兩連接埠可允許的最大功率為100W(20V/5A)，各USB-C連接埠可支援5V、9V、15V或20V不等的電壓傳輸，所以只要所需功率在100W以下之主機100皆可滿足充電需求。
該輸入電壓V2除了對主機100充電外，進一步透過該電源轉換器60轉換後輸出至各週邊設備連接埠30(或稱低壓出電埠)，為了方便表示，電源轉換器60之輸入側所接收的電壓表示為一輸入側電壓V3，該輸入側電壓V3與輸入電壓V2相等。其中，各週邊設備連接埠30所需要的電壓為一週邊裝置電壓V4，該週邊裝置電壓V4通常不等於該主機電壓V1(或稱高壓電能)(V4≠V1)，例如週邊裝置300若是採用5V的USB週邊裝置，各週邊設備連接埠30需要的週邊裝置電壓V4(或稱低壓電能)即為5V，低於該主機電壓V1。因為需要啟動該電源轉換器60進行電壓準位轉換，該處理器80將驅動該電源轉換器60將較高的輸入側電壓V3降壓成為週邊裝置電壓V4而輸出至各週邊設備連接埠30。
根據上述關於的電路動作說明，本發明在正常充電模式的功率損失PL1(power loss)可利用下式表示：PL1=I1 2×R1+I2 2×R2+(V3×I3×Ef)......(1)
其中，I1表示通過該第一開關單元40的電流、I2表示通過該第二開關單元50的電流、I3表示通過該電源轉換器60的電流(I3=I2-I1)；R1表示該第一開關單元40導通時的等效電阻、R2表示該第二開關單元50導通時的等效電阻；Ef表示該電源轉換器60的轉換損失率。
隨著該電源轉換器60的運作，擴充裝置的工作溫度會漸漸升高，一旦該處理器80判斷該溫度感測器70測出之實際溫度值T大於或等於預設的一溫度上臨界值T2，該處理器80將轉為執行一降溫充電模式：[降溫充電模式]
該處理器80要求從該第二連接埠20輸入的輸入電壓V2相等於欲提供至週邊設備連接埠30的週邊裝置電壓V4(即V2=V4)，並以相同電壓值提供給第一連接埠10使用。因為電源轉換器60之輸入側所接收的輸入側電壓V3等同於週邊裝置電壓V4，該輸入側電壓V3直接供應至週邊設備連接埠30，無需通過該電源轉換器60進行降壓轉換，故無轉換損失率Ef，為了實現將輸入側電壓V3作為該週邊裝置電壓V4，具體技術可以利用一旁路開關61傳遞電壓。因此本發明在降溫充電模式的功率損失PL1(power loss)可利用下式表示：PL2=I1 2×R1+I2 2×R2+I3 2×R3......(2)
其中，R3表示該電源轉換器60導通時的等效電阻。
以下以相關數據，比較上述正常充電模式下之功率損失PL1與降溫充電模式下之功率損失PL2的差異。其中，假設等效電阻R1=R2=R3=10mΩ；轉換損失率Ef=10%；週邊裝置300使用5V、2.4A的電源。
在正常充電模式下的各電壓及電流值為：
Figure 109119858-A0305-02-0008-1
上述數據代入第(1)式計算出來的功率損失PL1為：PL1=32×0.01+2.42×0.01+(20×2.4×0.1)=4.95W
另外，在降溫充電模式下的各電壓及電流值為：
Figure 109119858-A0305-02-0008-2
上述數據代入第(2)式計算出來的功率損失PL2為：PL2=0.62×0.01+32×0.01+2.42×0.01=0.15W
根據計算結果可以得知當實際溫度值T大於或等於預設的溫度上臨界值T2，因為該電源轉換器60在降溫充電模式下未進行電壓轉換，因此可以顯著降低裝置整體的功率損失PL2=0.15W。當功率損失顯著降低時，所產生的熱能亦隨之減少，裝置的溫度即可漸漸降低，有效改善裝置溫度過高的問題。
當處理器80判斷出溫度漸漸降低至溫度下臨界值T1時，該處理器80係再次轉為執行該正常充電模式，如此在正常充電模式(或稱第一充電模式)及降溫充電模式(或稱第二充電模式)之間循環切換執行，如圖3所示。其中，作為模式切換依據的溫度下臨界值T1及溫度上臨界值T2可根據擴充裝置的需求而預設，舉例而言，該溫度下臨界值T1可選自40~45℃之間的溫度值，該溫度上臨界值T2可選自50~60℃之間的溫度值。
請參考圖4所示，依據前述整體電路動作，本發明之擴充裝置所執行的充電管理方法可整理如下步驟：S41：感測擴充裝置之一實際溫度值T；S42：判斷該實際溫度值T是否大於或等於一溫度上臨界值T2； S43：在步驟S42中，當判斷該實際溫度值T大於或等於該溫度上臨界值T2則執行一降溫充電模式，反之則執行一正常充電模式S44，其中，在該降溫充電模式中包含有以下步驟：S431：控制從第二連接埠20輸入的輸入電壓V2相等於欲提供至週邊設備連接埠30的週邊裝置電壓V4；S432：控制電源轉換器60直接將輸入電壓V2傳遞至週邊設備連接埠30；S433：感測擴充裝置之實際溫度值T並判斷該實際溫度值T是否小於或等於一溫度下臨界值T1，若否，則維持執行該降溫充電模式S43，若是，則執行該正常充電模式S44；在該執行正常充電模式S44之步驟中，包含有以下步驟：S441：控制從第二連接埠20輸入的輸入電壓V2相等於欲提供至第一連接埠10的主機電壓V1，並輸出至該第一連接埠10；S442：啟動該電源轉換器60進行電源轉換，將該輸入電壓V2轉換為於欲提供至週邊設備連接埠30的週邊裝置電壓V4，其中，該輸入電壓V2高於週邊裝置電壓V4；S443：該電源轉換器60將轉換出之週邊裝置電壓V4輸出至各週邊設備連接埠30，並回歸執行步驟S41。
以下將進一步說明該處理器80通過該第二連接埠20向該外部電源200要求該輸入電壓或該周邊裝置電壓之通訊過程。其中，本發明的擴充裝置在與該外部電源200的連接中，為一受電裝置，而該外部電源200為一供電裝置，當該擴充裝置與該外部電源200通過符合USB-C規格之第一連接埠10及第二連接埠20連接，該擴充裝置與該外部電源200根據USB充電標準協定進行溝通，以協調該外部電源200的供電電壓符合該擴充裝置的需求電壓。
請參考圖5A所示，當該外部電源200為一符合USB-C供電規格之裝置，該外部電源200的處理器包含一供電策略引擎210、一供電協定層220、一供電實體層230。而該擴充裝置為一符合USB-C受電規格之裝置，該擴充裝置的處理器包含一受電策略引擎810、一受電協定層820、一受電實體層830。
當該外部電源200及該擴充裝置連接上時，首先由該供電策略引擎210下達一供電能力提供命令c1至供電協定層220(S011)，該供電協定層220產生一供電能力訊息m1(S012)，並由該供電實體層230將該供電能力訊息m1傳送至擴充裝置的受電實體層830；當該擴充裝置的受電實體層830將該供電能力訊息m1傳送至受電協定層820，該受電協定層820確認根據該供電能力訊息m1確認該供電裝置的供電能力(S013)，儲存該供電能力訊息m1包含的供電能力代號，進一步將該供電能力訊息m1傳送到受電策略引擎810，並產生供電能力已接受訊息m2，由該受電實體層830傳送至外部電源200的供電實體層230；當外部電源200的供電實體層230將該供電能力已接受訊息m2傳送至供電協定層220，該供電協定層220判斷該供電能力訊息m1已成功被擴充裝置接受(S014)，並傳送供電能力已接受通知m3至供電策略引擎210。接著，該擴充裝置的受電策略引擎810決定一需求電壓，例如當該擴充裝置先執行正常充電模式，該需求電壓為該主機電壓V1，則據以對該受電協定層820下達一需求電壓命令c2(S021)，該受電協定層820據以產生一第一需求電壓訊息m4，並由該受電實體層830將該第一需求電壓訊息m4傳送至外部電源200的供電實體層230。當該外部電源200的供電實體層230接收到該第一需求電壓訊息m4，傳送至供電協定層220，該供電協定層220確認其供電需求後進一步傳送至供電策略引擎210，同時該供電協定層220產生一需求已接收訊息m5(S023)，經由供電實體層230傳送需求已接收訊息m5到受電實體層830，受電實體層830進一步傳 送該需求已接收訊息m5至受電協定層820，受電協定層820據以判斷第一需求電壓訊息m4已被外部電源200接收到(S024)，並傳送一需求已接受通知m6至受電策略引擎810。當該供電策略引擎210接收到第一需求電壓訊息m4時，判斷並確認該外部電源200可以提供該需求電壓，則對該供電協定層220下達一需求電壓被接受命令c3(S031)，該供電協定層220據以產生一需求電壓被接受訊息m7(S032)，並由該供電實體層230傳送至擴充裝置的受電實體層830；當該受電實體層830進一步傳送該需求電壓被接受訊息m7至受電協定層820，受電協定層820確認其第一需求電壓訊息m4已被外部電源200接受且同意(S033)，並通知受電策略引擎810，受電策略引擎810則進一步產生並傳送一外部新電源通知至擴充裝置的電源單元(S036)，令其準備接收一新的外部電源200來源；同時，該受電協定層820產生一協議成功通知訊息m9，由該受電實體層830傳送到供電實體層230，該供電實體層230進一步將協議成功通知訊息m9傳送到供電協定層220，當該供電協定層220接收到協議成功通知訊息m9，判斷其需求電壓被接受訊息m7已成功傳送至擴充裝置(S034)，因此傳送協議成功通知m10通知供電策略引擎210，該供電策略引擎210進一步通知該外部電源200的一供電單元調整輸出電壓至該需求電壓(S035)。
進一步的，請參考圖5B所示，當本發明的擴充裝置判斷實際溫度值大於溫度上臨界值T2，選擇執行降溫充電模式，須要求該外部電源200提供不同於主機電壓V1(第一需求電壓)的週邊裝置電壓V2(第二需求電壓)時，該擴充裝置與該外部電源200執行一類似前述需求及供電的協調溝通。首先，由該擴充裝置的受電協定層820產生一第二需求電壓訊息並傳送到外部電源200，該外部電源200的供電策略引擎210接收到第二需求電壓訊息的通知後，判斷並確認該外部電源200可以提供該第二需求電壓，並回傳一第二需求電壓被接收訊息至擴充裝置(S501)，此時外部電源200及擴充裝置雙方都已 確認將調整該外部電源200的輸出電壓將調整至第二需求電壓。當擴充裝置的受電策略引擎810接收到該第二需求電壓被接收訊息(S502)，則通知擴充裝置的電源轉換器60在一受電切換準備時間t1內準備接收該新的第二需求電壓(S503)；當外部電源200的供電策略引擎210接收到由擴充裝置回傳的成功協議通知訊息，該供電策略引擎210則在擴充裝置的受電切換準備時間後，通知外部電源200的電源單元應在一供電切換準備時間t2內調整輸出電壓至該第二需求電壓(S504)，並在調整完成後，該供電策略引擎210傳送一切換電壓完成訊息PS_RDY至擴充裝置(S505)，當擴充裝置的受電協定層820接收到該切換電壓完成訊息PS_RDY(S506)，則通知擴充裝置的電源轉換器60輸入電壓已切換完成，使得電源轉換器60根據該切換完成的第二需求電壓運作(S507)，提供電壓至週邊裝置300。
當本發明的擴充裝置判斷實際溫度值大於溫度下臨界值T1，改為選擇執行正常充電模式時，亦是依據上述要求外部電源200切換輸出電壓之流程，由提供週邊裝置電壓V2改為提供主機電壓V1。
此外，圖5C係符合USB-C充電標準協議的一供電裝置所須具備的供電能力示意圖。舉例而言，以一據具有45W供電能力的供電裝置而言，最高輸出電壓為20V，此時其最大輸出電流為45/20=2.25A。而根據USB-C充電標準協議，該供電裝置也需具有15V/3A、5V/3A或9V/3A等的輸出能力。因此，當該外部電源200符合USB-C充電標準協議的一供電裝置，且具有20V的供電能力，則該外部電源200亦勢必能提供5V之輸出電壓。
上述擴充裝置的處理器80與外部電源200之溝通協調流程實施例係源於通用序列匯流排供電協定規格書(Universal Serial Bus Power Delivery Specification,Revision：3.0,Version：1.2,Release date：21 June 2018)。
綜上所述，本發明設置一溫度感測器70感測出一實際溫度值T，並判斷該實際溫度值是否高於一溫度上臨界值T2，一旦高於該溫度上臨界值T2，則選擇執行降溫充電模式，令輸入電壓V2的準位等於週邊裝置電壓V4，並直接通過該電源轉換器60而不需轉換，避免該電源轉換器60產生轉換損失，從而降低整體裝置之功率損耗、減少產生的熱能，裝置即可自動逐漸降溫至預設範圍而防止過熱產生損壞。除此之外，在裝置內部可不需設置散熱片，藉此縮減體積、降低成本。
10:第一連接埠
20:第二連接埠
30:週邊設備連接埠
40:第一開關單元
50:第二開關單元
60:電源轉換器
70:溫度感測器
80:處理器
100:主機
200:外部電源
300:週邊裝置

Claims (10)

  1. 一種擴充裝置，包含：一第一連接埠，為一USB Type-C連接器，供連接一主機；一第二連接埠，為一USB Type-C連接器，供連接一外部電源；至少一週邊設備連接埠，供連接一週邊裝置；一電源轉換器，係連接該第一連接埠、該第二連接埠及該週邊設備連接埠；一溫度感測器，感測該擴充裝置內部的溫度而輸出一實際溫度值；一處理器，係根據USB充電標準協定(USB-C power delivery protocol)協調控制該第一連接埠、第二連接埠及該週邊設備連接埠；其中，該處理器接收該實際溫度值，並根據該實際溫度值決定執行一正常充電模式或一降溫充電模式；在該正常充電模式時，該擴充裝置從該外部電源獲得一輸入電壓，並經該第一連接埠提供一主機電壓至該主機；同時，該電源轉換器將該輸入電壓減壓為一週邊裝置電壓，並經該至少一週邊設備連接埠提供該週邊裝置電壓予至少一週邊裝置；當該實際溫度值大於或等於預設的一溫度上臨界值，該處理器執行該降溫充電模式，並要求該第二連接埠之輸入電壓等於該週邊裝置電壓，並控制該輸入電壓通過該電源轉換器傳遞至該週邊設備連接埠，同時，該週邊裝置電壓非利用該電源轉換器對該輸入電壓降壓而得。
  2. 如請求項1所述之擴充裝置，其中，當執行該降溫充電模式，該第一連接埠提供之主機電壓亦等於該第二連接埠之輸入電壓。
  3. 如請求項2所述之擴充裝置，其中，在執行該降溫充電模式的過程中，當該處理器判斷該實際溫度值到達一溫度下臨界值，該處理器係轉為執行該正常充電模式； 在該正常充電模式下，該處理器要求該第二連接埠之輸入電壓等於該主機所需之額定電壓，該輸入電壓通過該電源轉換器進行準位轉換以產生該週邊裝置電壓；該電源轉換器輸出該週邊裝置電壓至該週邊設備連接埠。
  4. 如請求項1至3任一項所述之擴充裝置，其中，該電源轉換器透過一第一開關單元連接至該第一連接埠；該電源轉換器透過一第二開關單元連接至該第二連接埠；該處理器係控制該第一開關單元及該第二開關單元導通或關閉。
  5. 如請求項4所述之擴充裝置，在該處理器執行該降溫充電模式下，該第二連接埠之輸入電壓透過一旁路開關傳遞至該週邊設備連接埠。
  6. 如請求項5所述之擴充裝置，該電源轉換器為一直流昇降壓轉換器。
  7. 一種用於擴充裝置的充電管理方法，該方法包含：感測擴充裝置之一實際溫度值(T)；判斷該實際溫度值(T)是否大於或等於一溫度上臨界值(T2)；當該實際溫度值(T)大於或等於該溫度上臨界值(T2)，係執行一降溫充電模式，反之則執行一正常充電模式，其中，在該降溫充電模式中進一步包含以下步驟：控制該擴充裝置之一第二連接埠的輸入電壓(V2)等於提供至一週邊設備連接埠的一週邊裝置電壓(V4)，其中，該第二連接埠為一USB Type-C連接器供連接至一外部電源，該週邊設備連接埠供連接一週邊裝置；控制該擴充裝置之一電源轉換器直接將輸入電壓傳遞至該週邊設備連接埠，同時，該週邊裝置電壓非利用該電源轉換器對該輸入電壓降壓而得；以及 感測擴充裝置之實際溫度值(T)並判斷該實際溫度值(T)是否小於或等於一溫度下臨界值(T1)，若否，則維持執行該降溫充電模式；若是小於或等於該溫度下臨界值，則執行該正常充電模式；其中，在執行該正常充電模式之步驟中，進一步包含：控制從該第二連接埠的輸入電壓(V2)等於欲提供至該擴充裝置一第一連接埠的主機電壓(V1)；啟動該電源轉換器進行電源轉換，將該輸入電壓(V2)轉換為於欲提供至週邊設備連接埠的週邊裝置電壓(V4)，其中，該輸入電壓(V2)高於該週邊裝置電壓(V4)；該電源轉換器將該週邊裝置電壓(V4)輸出至該週邊設備連接埠。
  8. 如請求項7所述用於擴充裝置的充電管理方法，其中，該第一連接埠為一USB Type-C連接器供連接至一主機。
  9. 如請求項7或8所述用於擴充裝置的充電管理方法，在該降溫充電模式下，該第二連接埠之輸入電壓透過一旁路開關傳遞至該週邊設備連接埠。
  10. 如請求項9所述用於擴充裝置的充電管理方法，該第一連接埠、第二連接埠及該週邊設備連接埠係根據USB充電標準協定(USB-C power delivery protocol)協調控制。
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