专利名称：具有电源管理功能的移动式备用电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有电源管理功能的移动式备用电源装置，特指一种便于携 带，可同时对多种可携式电子产品提供足额的供电量进行充电的备用电源产品。
背景技术：
随着科技的发展，人们对于电子产品的需求日益增加，无论居家、外出、工作、娱 乐，电子产品几乎已进入人们生活的每一环节，使人们不得不予以重视。而伴随着电子科技 的进步，电子产品的设计也不断自轻薄短小的方向进行发展，除了在电子产品的有限体积 内提供最强大的功能外，也愈来愈重视电子产品的可携性，以随时得到电子科技的辅助，让 生活更为便利。承上所述，由于重视电子产品的可携性，各家厂商无不潜心钻研电子产品微细化 的技术，并在短期内取得相当丰硕的成果。但电子产品亦有其先天性的限制，因而在另一方 面限制了电子科技的高速发展。此先天性的限制，主要来自于电源供应方面，当电子产品使 用时，必须依靠电力提供驱动，当电力不足或中断时，效能再强大的电子产品亦为英雄无用 武之地。由于传统的电子产品主要在固定场所使用，并依赖室内电源供电，故使用上经常会 忽略电力供应问题。但对于可携式产品而言，每一毫安培的电力，都是相当宝贵的资源，虽 然各家厂商亦在低耗能的方向努力研发，但受限于电力储存的技术尚无法有效突破，故在 有限的电池空间下，经常有临时性的电力中断问题。特别在于日渐微细的电子产品而言，其 电池亦随之缩小，使其储存电量更为捉襟见肘，因而限制的可携式电子产品的使用。为此，有人会在外出时携带充电器，但充电器体积、造型不易存放，且每一可携式 电子产品的充电器可能互不相容，若一个人身上有两支(含)以上的产品，每次外出都必须 携带一些杂物，委实不甚方便。或有人会在外出时携带备用电源，例如第二颗电池或小型发 电机。但这些装置并非经常性使用的产品，而且占用个人有限的携带空间，故大多数人不会 或不便随身携带，即使有心携带，亦可能因临时匆忙而忘记携带，使其应用率不高。由此可见，现有的可携性备用电源装置仍有缺点，而亟待加以改良。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种具有电源管理功能的移动式备用电源装置， 其结构简单轻巧，容易携带，并因其连接埠特色，让使用者会记得携带，以随时为可携式电 子产品进行充电。本实用新型的另一目的在于提供一种具有电源管理功能的移动式备用电源装置， 其可同时提供多件可携式电子产品进行充电，且确保每一电子产品获得足额的供电量。本实用新型的再一目的在于提供具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其根 据连接埠的特性，不限于单一的可携式电子产品，可同时为多种不同的可携式电子产品进 行充电。本实用新型的又一目的在于提供具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其结
3合集线器功能，可作为可携式电子产品与电脑之间的传输介面。为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案一种具有电源管理功能的移动式备用电源装置，包括连接埠集线器，其具有一个或一个以上的输入端连接埠与输出端连接埠，该输入 端连接埠用来连接电脑，该输出端连接埠则连接电子装置，该输入端连接埠、输出端连接埠 内具有电力传输接脚与资料传输接脚，并以集线器控制结构连接输入端连接埠、输出端连 接埠内的资料传输接脚；电力储能装置，设置于该连接埠集线器内；以及电源管理结构，连接在该电力储能装置与电力传输接脚之间，并由资料传输接脚 取得电子装置的电力需求，以将该电力储能装置的电力稳定均勻的传递到电子装置上，并 使使用中的电子装置安全稳定的工作，并由该电脑或外部电源向该电力储能装置进行充 H1^ ο可达成上述目的的具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其主要包括有连接 埠集线器、电力储能装置以及电源管理结构。该连接埠集线器具有一个或一个以上的输入 端连接埠与输出端连接埠，该输入端连接埠用来连接电脑电源，该输出端连接埠则用来连 接外部的电子装置，该输入端连接埠与输出端连接埠连接有集线器控制结构。该电力储能 装置装置于该连接埠集线器内，可为镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等可充电式二次电 池。配合其充电特性，该电力储能装置连接有充电控制结构，该充电控制结构连接到电脑上 接受管控，以对二次电池进行充电。该电力储能装置亦可为一次电池，当其电力用毕时可 打开电池槽以进行更换。而该电源管理结构连接在该电力储能装置与输出端连接埠之间， 可侦测外部电子装置的电力需求自动调整，以将该电力储能装置的电力稳定均勻的传递到 电子装置上。该输出端连接埠内部脚位大致区分有电力传输接脚与资料传输接脚，该电力 传输接脚用来连接电力储能装置以提供外部电子装置备用电源，该资料传输接脚则连接 集线器控制结构，该集线器控制结构得经由资料传输接脚取得外部电子装置的电力需求资 讯，并经由该电源管理结构调整电力储能装置以提供稳定的电源输出。本实用新型与现有技术相较之下，更有以下特点与功效1.本实用新型可作为电脑与外接电子装置，或是电子装置之间的资料传输功能。2.本实用新型可当外接电子装置的备用电力，利用自动电源管理，可以同时对两 件以上的电子装置进行充电，因可自动电源调配给每个电子装置，避免备用电力浪费。3.本实用新型必要时可当充电器，以对二次电池进行充电，符合环保需求。4.因通过电力储能装置提供稳压电源给外接电子装置，故有效维持该电子装置使 用时的稳定性。5.若连线到电脑时，更可同时做资料传输以及充电动作，且充电时会自动调配电 源，首先充电至外接电子装置，当有剩余的电源时，直接切换成电力储能装置充电，避免电 脑电源的浪费，符合环保要求。
图1为本实用新型具有电源管理功能的移动式备用电源装置的立体图；图2为该具有电源管理功能的移动式备用电源装置的平面详图；[0024]图3A 图3H为不同型式的USB连接埠插头结构示意图；图31 图3K为不同型式的IEEE 1394连接埠插头结构示意图；图4为该具有电源管理功能的移动式备用电源装置的充电结构示意图；图5为该具有电源管理功能的移动式备用电源装置的充电控制方块图；图6为该具有电源管理功能的移动式备用电源装置切换至外部电源供电的动作 方块图；图7为该具有电源管理功能的移动式备用电源装置的稳定电源结构方块图；以及图8为该具有电源管理功能的移动式备用电源装置的电力余量显示结构示意图；附图标记1、连接埠集线器；2、电力储能装置；21、电量显示器；22、LED ；23、按键 开关；3、电源管理结构；4、输出端连接埠；4a、输入端连接埠；41、电力传输接脚；42、资料传 输接脚；5、集线器控制结构；6、电脑；7、充电控制结构；71、电源显示器；9、电子装置；10、 升降压管理结构。
具体实施方式
请参阅图1、图2所示，为本实用新型所提供的一种具有电源管理功能的移动式备 用电源装置，其主要包括有连接埠集线器1、电力储能装置2以及电源管理结构3。该连接埠集线器1具有一个或一个以上的输入端连接埠4a与输出端连接埠4，该 输入端连接埠4a用来连接电脑6电源，该输出端连接埠4则用来连接外部的电子装置9，该 输入端连接埠4a与输出端连接埠4连接有集线器控制结构5，通过电脑6管理连接埠集线 器1的功能。该电力储能装置2设置于该连接埠集线器1内，可为镍镉电池(Ni-Cd)、镍氢电池 (Ni-MH)、锂离子电池(Li-Ion)等可充电式二次电池。配合其充电特性，该电力储能装置2 连接有充电控制结构7，该充电控制结构7连接到电脑6接受管控，可在电力储能装置2的 电力耗尽时，通过电脑6的电源予以充电。当然，除了电脑6夕卜，该充电控制结构7亦可连 接外部电源(图未示出)，以对该电力储能装置2进行充电。该电力储能装置2亦可为一次电池，或另置电池槽(图未示出)来放置一次电池。 配合该二次电池，该一次电池可为锰锌电池、碱锰电池、锌空气电池、水银电池、氧化银电 池、锂电池等一次性电池，其大小、数量依需求调整，如AA*2，AAA*2...等配置，当其电力用 毕时可打开电池槽以进行更换。而该电源管理结构3具有智慧自动管理的功能，连接在该电力储能装置2与输出 端连接埠4之间，可侦测外部电子装置的电力需求自动调整，以将该电力储能装置2的电力 稳定均勻的传递到电子装置上，并使使用中的电子装置安全稳定的工作。请参阅图3A至图3K所示，前述输入端连接埠4a与输出端连接埠4为任何可达成 充电功能的资料传输连接埠，现以输出端连接埠4说明，目前常见的有USB与IEEE 1394等 型式。该USB连接埠最常见的型式为外观呈长方扁平形状的标准USB A Type (图3A)，或 是外观呈正方形的标准USB B Type (图3B)。以及之后缩小体积发展的mini USB Α/Β (图 3C/D)等连接埠型式，或是体积更小，方便应用于行动装置上的micro USB Α/Β(图3E/F)等 型式，或是最新提出的USB3.0A/B (图3G/H)等型式。而IEEE 1394连接埠的型式开始以脚 位区分有IEEE 1394a6Pin(图31)与IEEE 1394a 4Pin(图3J)规格，以后随着传输量的增加而改有IEEE 1394b 9Pin(图3K)等型式。当然，前述输入端连接埠4a与输出端连接埠 4型式仍在不断添加、改良，但整体不脱离本实用新型所要求的充电需求。本实用新型强调自动调整电源输出的特性，如图3A以USB连接埠为例，该输出端 连接埠4内部脚位大致区分有电力传输接脚41与资料传输接脚42，该电力传输接脚41用 来连接电力储能装置2以提供备用电源，该资料传输接脚42则连接集线器控制结构5，该集 线器控制结构5得经由资料传输接脚42取得外部电子装置9的电力需求资讯，并经由该电 源管理结构3调整电力储能装置2以提供稳定的电源输出。又如图4所示，配合二次电池的电力储能装置2设计，本实用新型在未使用输出端 连接埠4连接电子装置9时，可当作充电器使用，该电脑6通过充电控制结构7对电力储能 装置2的二次电池进行充电，以备不时之需。同样地，该充电控制结构7亦可连接外部电源， 以对该电力储能装置2进行充电。而为了增加输出电源的稳定性，该电力储能装置2与电源管理结构3之间设置有 升降压管理结构10，借此管控电力储能装置2的输出，使每一电子装置9皆能得到足额、稳 定的电力供应。另外，该充电控制结构7连接有电源显示器71，以显示电力储能装置2充放电状 态。该电源显示器71可为单纯的LED，通过亮、灭方式显示是否工作。更细部的充电动作说明，如图5所示为本实用新型的充电控制方块图，其中输入 端连接埠4a具有资料传输功能与充电功能，在确定与电脑6进行连线时，该输入端连接埠 4a通过电源显示器71发亮，即表示充电控制结构7致能以开始充电，当充电完成，该电源显 示器71即熄灭。如图6所示为切换至外部电源供电的动作方块图，当电脑6电力充足时，即输出端 连接埠4连接的电子装置9耗电小于额定电流时，可直接由电脑6供电至输出端连接埠4。又如图7为稳定电源结构方块图，本实用新型可通过该输出端连接埠4的线路检 测，由该电源管理结构3检测该输出端连接埠4在连接电子装置9时方才供电予充电或资 料传输工作，避免资源损耗。另如图8所示为本实用新型的电力余量显示结构示意图，该电力储能装置2连接 有电量显示器21，以显示该电力储能装置2的电量。其一方法是采取五个LED 22，通过五 个LED 22的相互连接，并以按键开关23控制，当压下该按键开关23时，若电量足够时(如 图式达到4. 2V)，则同时五个LED 22发亮；当电力逐渐减弱时，则发亮的LED 22逐渐减少， 依此类推，即可判断电力储能装置2的电量。通过前述说明，该结合集线器功能的移动式备用电源装置是由该电力储能装置2 提供稳压足够电源给电子装置9，让使用中的电子装置9安全稳定的工作，其最佳的优势是 同时间可提供一个以上(1 ⑴)的输出端连接埠4，以对电子装置9进行充电，使该电子 装置9可以延续使用电力寿命；而该电源管理结构3对于电力输出时具有智慧自动管理，可 以判别插入的电子装置9需求多少电力与电流，就让电力储能装置2给予多少电力与电流， 若无电子装置9插入时，则电力储能装置2即无输出电力与电流，以节省能源损耗。而该电源管理结构3的智慧自动管理功能，得依实际需要自动变换输出电压电 流，当侦测为电脑6与电子装置9之间的资讯交流动作时，该电源管理结构3会将电力储能 装置2的电压电流调整至标准电压电流输出，以使电子装置9稳定的工作；如侦测非资讯交
6流动作时，则电源管理结构3会自动切换电力储能装置2成为提供较大电流的输出，以使电 子装置9进行快速充电动作。另外，该电源管理结构3的智慧自动管理侦测到内部电力储能装置2电力不足时， 该电源管理结构3会自动切换到电脑6电源，以使电子装置9继续稳定的工作电脑6电源。上列详细说明是针对本实用新型的可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限 制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型的等效实施或变更，均应包含于本实用新 型的专利范围中。
权利要求一种具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其特征在于，包括连接埠集线器，其具有一个或一个以上的输入端连接埠与输出端连接埠，该输入端连接埠用来连接电脑，该输出端连接埠则连接电子装置，该输入端连接埠、输出端连接埠内具有电力传输接脚与资料传输接脚，并以集线器控制结构连接输入端连接埠、输出端连接埠内的资料传输接脚；电力储能装置，设置于该连接埠集线器内；以及电源管理结构，连接在该电力储能装置与电力传输接脚之间，并由资料传输接脚取得电子装置的电力需求，以将该电力储能装置的电力稳定均匀的传递到电子装置上，并使使用中的电子装置安全稳定的工作，并由该电脑或外部电源向该电力储能装置进行充电。
2.如权利要求1所述的具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其特征在于，所述 电力储能装置为锰锌电池、碱锰电池、锌空气电池、水银电池、氧化银电池、或锂电池，电力 用毕时打开连接埠集线器以进行更换。
3.如权利要求1所述的具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其特征在于，所述 电力储能装置为镍镉电池、镍氢电池、或锂离子电池。
4.如权利要求3所述的具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其特征在于，所述 电力储能装置连接有电控制结构，连接该电脑以在电力储能装置的电力耗尽时进行充电。
5.如权利要求4所述的具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其特征在于，所述 充电控制结构连接有电源显示器，以显示电力储能装置充电状态。
6.如权利要求1所述的具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其特征在于，所述 输入端连接埠或输出端连接埠为USB连接埠。
7.如权利要求1所述的具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其特征在于，所述 输入端连接埠或输出端连接埠为IEEE 1394连接埠。
8.如权利要求1所述的具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其特征在于，所述 电力储能装置与电源管理结构之间设置有升降压管理结构，藉以管理电力储能装置的输出 稳定性。
9.如权利要求1所述的具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其特征在于，所述 集线器控制结构连接有资料传输显示结构以显示资料传输状态。
10.如权利要求1所述的具有电源管理功能的移动式备用电源装置，其特征在于，所述 电力储能装置连接有电量显示器，并以按键开关控制，当压下该按键开关时，显示该电力储 能装置的电量。
专利摘要本实用新型公开了一种具有电源管理功能的移动式备用电源装置，包括有连接埠集线器，其具有一个或一个以上的输入端连接埠与输出端连接埠，该输入端连接埠用来连接电脑电源，该输出端连接埠则用来连接外部的电子装置，该输入端连接埠与输出端连接埠以集线器控制结构进行资料传输管理。电力储能装置，设置于该连接埠集线器内，可为一次电池或二次电池。且对于二次电池配合其充电特性，该电力储能装置连接有充电控制结构，该充电控制结构连接到电脑上接受管控，以对二次电池进行充电。该电力储能装置亦可为一次电池，当其电力用毕时可打开电池槽以进行更换。以及电源管理结构，连接在该电力储能装置与输出端连接埠之间，可侦测外部电子装置的电力需求自动调整，以将该电力储能装置的电力稳定均匀的传递到电子装置上。
文档编号H02J9/04GK201742147SQ20102021472
公开日2011年2月9日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者王华伟 申请人:系统电子工业股份有限公司