电源供应系统的制作方法

1.本发明涉及电源供应系统，特别涉及可同时利用多个电源转换模块进行电源转换的电源供应系统。


背景技术：

2.图1显示一现有技术的电源供应系统100。如图1所示，现有技术的电源供应系统100包括电源转换模块130与电源转换模块140，其各自的一端分别耦接至第一系统端口30及第二系统端口40，其各自的另一端共同耦接至系统电压vsys。电源转换模块130及140分别用以切换电感器l1及l2以进行电源转换。系统电压vsys通过开关qsbp对电池60进行充电，且系统电压vsys也用以供电给系统电路50。
3.此现有技术的缺点在于，第一系统端口30仅耦接电源转换模块130，且第二系统端口40仅耦接电源转换模块140，故仅能以单一电源转换模块进行电源转换。当在较大电流的应用下，此现有技术将无法满足大电流的需求。
4.有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种崭新的电源供应系统。


技术实现要素：

5.于一观点中，本发明提供一种电源供应系统，包含：一第一外部路径选择电路，用以控制一第一节点上的第一电源电连接至一第一系统端口或一第二系统端口；一第二外部路径选择电路，用以控制一第二节点上的第二电源电连接至该第一系统端口(port)或该第二系统端口；多个电源转换模块，包括一第一电源转换模块及一第二电源转换模块，其中每一该电源转换模块包括一转换电路且具有一第一输出入端与一第二输出入端，其中该转换电路用以切换一电感器以进行该第一输出入端与该第二输出入端之间双向的电源转换，其中该第一电源转换模块的该第一输出入端与该第二电源转换模块的该第一输出入端分别耦接于该第一节点及该第二节点；以及一内部路径选择电路，耦接于该多个电源转换模块的多个该转换电路，用以控制一第三节点上的第三电源电连接至该第一电源转换模块的该转换电路或该第二电源转换模块的该转换电路，且用以控制一第四节点上的第四电源电连接至该第一电源转换模块的该转换电路或该第二电源转换模块的该转换电路；其中该第三电源耦接于一系统电路，该第四电源耦接于一电池；其中该第一外部路径选择电路、该第二外部路径选择电路、该多个电源转换模块及该内部路径选择电路进行以下操作类别之一：(1)自该第一系统端口或该第二系统端口中的至少一个接收至少一外部电源，而于该第三节点产生该第三电源以对该系统电路供电，及/或于该第四节点产生该第四电源以对该电池充电；或者(2)转换该电池的电力而于该第一系统端口或该第二系统端口中的至少一个产生对应的至少一输出电源。
6.于一实施例中，该第一外部路径选择电路、该第二外部路径选择电路、该多个电源转换模块及该内部路径选择电路进行以下操作模式之一：(a)于一单端口输入模式下，该第一外部路径选择电路及该第二外部路径选择电路同时自该第一系统端口或该第二系统端
口中的一个接收一外部电源，且控制该外部电源电连接于该多个电源转换模块的多个该第一输出入端，其中多个该转换电路转换该外部电源，以于该第三节点产生该第三电源，及/或于该第四节点产生该第四电源；或者(b)于一单一端口并联输出模式中，多个该转换电路同时转换该电池的电力而于该第一系统端口或该第二系统端口的其中之一并联产生一输出电源。
7.于一实施例中，于该单一端口并联输出模式中，该输出电源的一输出电流为恒定。
8.于一实施例中，于该单一端口并联输出模式中，多个该转换电路的切换相位彼此交错。
9.于一实施例中，每一该电源转换模块还包括一误差放大电路，其中于该单一端口并联输出模式中，多个该转换电路共同受多个该误差放大电路中的一个误差放大电路控制，其中该个误差放大电路根据该输出电源的一电气参数与一参考信号的差值而产生一误差放大信号，用以控制多个该转换电路。
10.于一实施例中，该第一外部路径选择电路、该第二外部路径选择电路、该多个电源转换模块及该内部路径选择电路还进行以下操作模式之一：(c)于一多个端口输入模式中，该第一系统端口及该第二系统端口分别接收一第一外部电源以及一第二外部电源，该第一外部路径选择电路及该第二外部路径选择电路控制该第一外部电源与该第二外部电源分别电连接于该第一电源转换模块的该第一输出入端及该第二电源转换模块的该第一输出入端，其中多个该转换电路分别转换该第一外部电源与该第二外部电源，以于该第三节点产生该第三电源，及/或于该第四节点产生该第四电源；(d)于一多个端口并联输入模式中，该第一系统端口及该第二系统端口同时接收一外部电源，该第一外部路径选择电路及该第二外部路径选择电路控制该外部电源电连接于该第一电源转换模块的该第一输出入端及该第二电源转换模块的该第一输出入端，其中多个该转换电路分别转换该外部电源，以于该第三节点产生该第三电源，及/或于该第四节点产生该第四电源；(e)于一多个端口双向模式中，该第一系统端口或该第二系统端口其中的一个端口接收一外部电源，且于其中的另一端口产生一输出电源，其中该第一外部路径选择电路、该第二外部路径选择电路控制该外部电源自该个端口电连接至对应的该电源转换模块而进行电源转换，且通过该内部路径选择电路的控制而于该第三节点产生该第三电源或于该第四节点产生该第四电源；其中该内部路径选择电路控制该第四电源或该第三电源电连接于对应的另一该电源转换模块而进行电源转换，且通过该第一外部路径选择电路、该第二外部路径选择电路的控制而于对应的该另一端口产生该输出电源；或者(f)于一多个端口多个输出模式中，该内部路径选择电路控制该第四电源电连接于对应的该电源转换模块，而使得多个该转换电路转换该电池的电力，且通过该第一外部路径选择电路、该第二外部路径选择电路而分别于该第一系统端口及该第二系统端口产生一第一输出电源及一第二输出电源。
11.于一实施例中，于操作模式(c)中的该第一外部电源的一电流或该第二外部电源的一电流，或于操作模式(d)、(e)的该外部电源的一电流为一恒定电流。
12.于一实施例中，于操作模式(c)、(d)、(e)中，对应的该电源转换模块操作于一旁通状态下，其中该电源转换模块的部分开关恒导通，部分开关恒不导通，以电连接该恒定电流至该第四节点，以恒定电流方式对该电池充电。
13.于一实施例中，该第一外部路径选择电路及该第二外部路径选择电路的每一个具
有第一端、第二端以及第三端，且包括：一第一开关，耦接于该第一端与该第二端之间；一第二开关，耦接于该第一端与该第三端之间；其中该第一外部路径选择电路的该第一端、该第二端及该第三端分别耦接于该第一节点、该第一系统端口及该第二系统端口；其中该第二外部路径选择电路的该第一端、该第二端及该第三端分别耦接于该第二节点、该第二系统端口及该第一系统端口。
14.于一实施例中，每一该多个电源转换模块还具有一第三输出入端且还包括：一第三开关，耦接于该电源转换模块的该第二输出入端与该第三输出入端之间；其中该第一电源转换模块的该第二输出入端与该第三输出入端分别耦接于该第三节点与该第四节点；其中该第二电源转换模块的该第三输出入端耦接于该第四节点；其中该内部路径选择电路包括多个该电源转换模块的多个该第三开关。
15.于一实施例中，该多个电源转换模块的每一个还包括第一切换端及第二切换端，其中每一该多个电源转换模块的该转换电路对应为升降压型切换式转换器且包括：一第一上桥开关，耦接于该第一输出入端与该第一切换端之间；一第一下桥开关，耦接于该第一切换端与一接地电位之间；一第二上桥开关，耦接于该第二输出入端与该第二切换端之间；以及一第二下桥开关，耦接于该第二切换端与该接地电位之间；其中该第一电源转换模块的该转换电路用以切换一第一电感器，以进行该第一电源转换模块的该第一输出入端与该第二输出入端之间双向的电源转换，其中该第一电感器耦接于该第一电源转换模块的该第一切换端与该第二切换端之间；其中该第二电源转换模块的该转换电路用以切换一第二电感器，以进行该第二电源转换模块的该第一输出入端与该第二输出入端之间双向的电源转换，其中该第二电感器耦接于该第二电源转换模块的该第一切换端与该第二切换端之间。
16.于一实施例中，该内部路径选择电路还包括一第四开关，耦接于该第三节点与一第五节点之间，其中该第五节点耦接于该第二电源转换模块的该第二输出入端。
17.于一实施例中，该内部路径选择电路还包括一第四开关，耦接于该第三节点与一第五节点之间，其中该第五节点耦接于该第二电源转换模块的该第二输出入端，其中于操作模式(e)中，于该第二系统端口接收该外部电源，且于该第一系统端口产生该输出电源的状态下，该第四开关控制为导通，使得该第二电源转换模块通过该第四开关而供电给该系统电路，且该第二电源转换模块通过该第三开关以对该电池充电。
18.于一实施例中，该第一电源转换模块通过对应的该第三开关以对该电池充电，及/或该第二电源转换模块通过对应的该第三开关以对该电池充电。
19.于一实施例中，该电池通过该第一电源转换模块的该第三开关而供电给该系统电路。
20.于一实施例中，该第一系统端口与该第二系统端口为符合通用串行总线电源传输规范(usb pd)的端口。
21.于一实施例中，每一该电源转换模块整合为一集成电路。
22.于一实施例中，该第一外部路径选择电路及该第二外部路径选择电路整合为一集成电路。
23.本发明的优点为本发明可提升转换效率、最大化多个电源转换模块的利用、个别控制充电电流且支持共享充电电流。
24.以下通过具体实施例详加说明，会更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其
所实现的效果。
附图说明
25.图1是显示一现有技术的电源供应系统。
26.图2a是根据本发明的一实施例显示一电源供应系统的电路方块示意图。
27.图2b是根据本发明的一实施例显示一电源供应系统的具体电路示意图。
28.图3是根据本发明的一实施例显示电源供应系统中的第一外部路径选择电路及第二外部路径选择电路中的多个开关的电路示意图。
29.图4a及图4b是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。
30.图5a-图5c是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。
31.图6及图7是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。
32.图8a及图8b是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。
33.图9是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。
34.图10是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的单一电源转换模块的效率对应于负载电流的曲线图。
35.图中符号说明
36.30：第一系统端口
37.40：第二系统端口
38.50：系统电路
39.60：电池
40.200：电源供应系统
41.210，220：外部路径选择电路
42.230，240：电源转换模块
43.250：内部路径选择电路
44.350：转换电路
45.351：第一输出入端
46.352：第二输出入端
47.353：第三输出入端
48.354：第一切换端
49.355：第二切换端
50.356：误差放大电路
51.dsa，dsb：本体二极管
52.dr1，dr2：控制信号
53.drv：控制端
54.eao：误差放大信号
55.i1：第一电流
56.i2：第二电流
57.i3：第三电流
58.i4：第四电流
59.i5：第五电流
60.iotg：输出电流
61.l1，l2：电感器
62.n1：第一节点
63.n2：第二节点
64.n3：第三节点
65.n4：第四节点
66.n5：第五节点
67.q1，q2，qbp，qe，qsbp：开关
68.qsa：第一晶体管
69.qsb：第二晶体管
70.qa，qd：上桥开关
71.qb，qc：下桥开关
72.v1：第一电压
73.v2：第二电压
74.v3：第三电压
75.v4：第四电压
76.v5：第五电压
77.votg，votg1，votg2：输出电压
78.vref：参考信号
79.vta，vta1，vta2：外部电源
具体实施方式
80.发明中的附图均属示意，主要意在表示各电路间的耦接关系，以及各信号波形之间的关系，至于电路、信号波形与频率则并未依照比例绘制。
81.图2a是根据本发明的一实施例显示一电源供应系统200的电路方块示意图。如图2a所示，电源供应系统200包括外部路径选择电路210、外部路径选择电路220、多个电源转换模块以及内部路径选择电路250。外部路径选择电路210用以控制第一节点n1上的第一电源(对应于第一电压v1及/或第一电流i1)电连接至第一系统端口(port)30或第二系统端口40。于另一实施例中，外部路径选择电路210也可选地可控制第一节点n1上的第一电源都不电连接第一系统端口30及第二系统端口40。
82.外部路径选择电路220用以控制第二节点n2上的第二电源(对应于第二电压v2及/或第二电流i2)电连接至第一系统端口30或第二系统端口40。于另一实施例中，外部路径选择电路220也可选地可控制第二节点n2上的第二电源都不电连接第一系统端口30及第二系统端口40。参照图2b，于一实施例中，多个电源转换模块包括电源转换模块230及电源转换
模块240。电源转换模块230及电源转换模块240的每一个具有第一输出入端351与第二输出入端352。电源转换模块230及电源转换模块240用以分别切换电感器l1或l2以进行各自对应的第一输出入端351与第二输出入端352之间双向的电源转换。于其他实施例中，多个电源转换模块也可用以切换其他形式的储能元件，例如电容器。
83.请继续参照图2a，内部路径选择电路250耦接于多个电源转换模块对应的多个第二输出入端352，用以控制第三节点n3上的第三电源(对应于第三电压v3及/或第三电流i3)电连接至电源转换模块230的第二输出入端352或电源转换模块240的第二输出入端352，且用以控制第四节点n4上的第四电源(对应于第四电压v4及/或第四电流i4)电连接至电源转换模块230的第二输出入端352或电源转换模块240的第二输出入端352。第三电源耦接于系统电路50，而第四电源耦接于电池60。
84.外部路径选择电路210、外部路径选择电路220、多个电源转换模块及内部路径选择电路250进行以下操作类别之一：(1)自第一系统端口30或第二系统端口40中的至少一个接收至少一外部电源，而于第三节点n3产生第三电源以对系统电路50供电，及/或于第四节点n4产生第四电源以对电池60充电；或者(2)转换电池60的电力而于第一系统端口30或第二系统端口40中的至少一个产生对应的至少一输出电源(对应于输出电压votg及/或输出电流iotg)。
85.于一实施例中，于上述操作类别(1)中，可仅以第三电源对系统电路50供电。于另一实施例中，于上述操作类别(1)中，可仅以第四电源对电池60充电。于又一实施例中，于上述操作类别(1)中，可同时以第三电源对系统电路50供电且以第四电源对电池60充电。
86.图2b是根据本发明的一实施例显示一电源供应系统200的具体电路示意图。于一实施例中，外部路径选择电路210与外部路径选择电路220的每一个具有第一端、第二端以及第三端，且包括开关q1及开关q2。开关q1耦接于第一端与第二端之间，而开关q2耦接于第一端与第三端之间。于一实施例中，外部路径选择电路210的第一端、第二端及第三端分别耦接于第一节点n1、第一系统端口30及第二系统端口40。外部路径选择电路220的第一端、第二端及第三端分别耦接于第二节点n2、第二系统端口40及第一系统端口30。
87.于一实施例中，外部路径选择电路210与外部路径选择电路220可整合为一集成电路。
88.图3是根据本发明的一实施例显示电源供应系统200中的外部路径选择电路210及外部路径选择电路220中的开关q1及q2的电路示意图。如图3所示，外部路径选择电路210及外部路径选择电路220中的开关q1及q2的每一个包括彼此串联的第一晶体管qsa与第二晶体管qsb。第一晶体管qsa的本体二极管dsa与第二晶体管qsb的本体二极管dsb彼此反向耦接，以于开关q1及q2受控制信号(如图2b的dr1或dr2)欲控制为不导通时，避免本体二极管dsa、dsb产生顺向导通电流。
89.请继续参照图2b，电源转换模块230及电源转换模块240的每一个还于控制端drv产生控制信号(如图所示的dr1与dr2)，以分别控制外部路径选择电路210及外部路径选择电路220中对应的开关q1及q2，具体而言，如图2b所示，电源转换模块230产生控制信号dr1以控制外部路径选择电路210中的开关q1及q2，电源转换模块240产生控制信号dr2以控制外部路径选择电路220中的开关q1及q2。
90.如图2b所示，电源转换模块230及电源转换模块240的每一个包括转换电路350，用
以切换对应的电感器l1或l2而进行电源转换，于一实施例中，如图2b所示，转换电路350对应为升降压型切换式转换器。于其他实施例中，转换电路350也可对应于其他类型的转换器，例如降压型或升压型切换式转换器。电源转换模块230及电源转换模块240的每一个还具有第一切换端354及第二切换端355。本实施例中，电源转换模块230及电源转换模块240的每一个的转换电路350包括上桥开关qa、下桥开关qb、下桥开关qc及上桥开关qd。上桥开关qa耦接于对应的第一输出入端351与第一切换端354之间，而下桥开关qb耦接于对应的第一切换端354与接地电位之间。上桥开关qd耦接于对应的第二输出入端352与第二切换端355之间，而下桥开关qc耦接于对应的第二切换端355与接地电位之间。
91.本实施例中，电源转换模块230的第一输出入端351与第二输出入端352分别耦接于第一节点n1与第三节点n3，电感器l1耦接于电源转换模块230的第一切换端354及第二切换端355之间。电源转换模块240的第一输出入端351与第二输出入端352分别耦接于第二节点n2与第三节点n3，电感器l2耦接于电源转换模块240的第一切换端354及第二切换端355之间。
92.电源转换模块230的转换电路350用以切换电感器l1，以进行电源转换模块230的第一输出入端351与第二输出入端352之间(即第一节点n1与第三节点n3之间)，可选的双向电源转换。
93.电源转换模块240的转换电路350用以切换电感器l2，以进行电源转换模块240的第一输出入端351与第二输出入端352之间(即第二节点n2与第三节点n3之间)，可选的双向电源转换。
94.于一实施例中，电源转换模块230及电源转换模块240的每一个还具有第三输出入端353且还包括开关qe，其中开关qe耦接于第二输出入端352与第三输出入端353之间。于一实施例中，电源转换模块230的第三输出入端353与电源转换模块240的第三输出入端353都耦接于第四节点n4。
95.于本实施例中，内部路径选择电路250包括电源转换模块230及电源转换模块240两者的开关qe。于一实施例中，开关qe例如通过切换方式，或者通过线性控制的方式，控制第二输出入端352与第三输出入端353的电连接关系。就一观点而言，本实施例中，内部路径选择电路250分别与电源转换模块230部分及电源转换模块240的部分具有重叠的部件。
96.于一实施例中，内部路径选择电路250还包括开关qbp，其耦接于第三节点n3与第五节点n5之间，用以控制第三节点n3与第五节点n5之间的电连接关系。本实施例中，第五节点n5耦接于电源转换模块240的第二输出入端352。
97.于一实施例中，第一系统端口30与第二系统端口40例如为符合通用串行总线电源传输规范(usb pd)的端口。于一实施例中，电源转换模块230及电源转换模块240的每一个整合为一集成电路。
98.图4a是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。于单端口输入模式下，外部路径选择电路210及外部路径选择电路220同时自第一系统端口30接收外部电源vta，且控制外部电源vta电连接于第一节点n1与第二节点n2(即电源转换模块230及电源转换模块240各自对应的第一输出入端351)。于本实施例中，外部路径选择电路210的开关q1及外部路径选择电路220的开关q2导通，外部路径选择电路210的开关q2及外部路径选择电路220的开关q1不导通。
99.于单端口输入模式下，电源转换模块230及电源转换模块240两者的转换电路350转换外部电源vta，以于第三节点n3产生第三电源，而对系统电路50供电，及/或于第四节点n4产生第四电源，而对电池60充电。于一实施例中，电源转换模块230通过对应的开关qe对电池60进行充电。于一实施例中，电源转换模块240通过对应的开关qe对电池60进行充电。
100.图4b是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。于单端口输入模式下，外部路径选择电路210及外部路径选择电路220同时自第二系统端口40接收外部电源vta，且控制外部电源vta电连接于第一节点n1与第二节点n2(即，电源转换模块230及电源转换模块240各自对应的第一输出入端351)。于本实施例中，外部路径选择电路210的开关q1及外部路径选择电路220的开关q2不导通，外部路径选择电路210的开关q2及外部路径选择电路220的开关q1导通。本实施例的其他电源转换方式同图4a的实施例。
101.图5a是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。于单一端口并联输出模式中，通过内部路径选择电路250的控制，电源转换模块230及电源转换模块240两者的转换电路350可同时转换电池60的电力而于例如第一系统端口30并联产生输出电源(对应于输出电压votg及/或输出电流iotg)。本实施例中，电池60还可通过电源转换模块230的开关qe而供电给系统电路50。电源转换模块230及电源转换模块240两者的开关qe均为导通，以将第四节点n4电连接至电源转换模块230的转换电路350及电源转换模块240的转换电路350，以进行前述的电源转换。于本实施例中，外部路径选择电路210的开关q1及外部路径选择电路220的开关q2导通，以将电源转换模块230所产生的第一电源及电源转换模块240所产生的第二电源并联电连接于第一系统端口30而产生前述的输出电源，另一方面，外部路径选择电路210的开关q2及外部路径选择电路220的开关q1不导通。于一实施例中，于前述单一端口并联输出模式中，输出电源的输出电流iotg为恒定，可用以对外部提供大电流量的恒定电流充电，或者，输出电源的输出电压votg为恒定。于一实施例中，于前述单一端口并联输出模式中，电源转换模块230及电源转换模块240两者的多个转换电路350的切换相位彼此交错，由此可达到较小的输出电压涟波、输出电流涟波。
102.图5b是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。本实施例与图5a的实施例相似，其差别在于，本实施例中，外部路径选择电路210的开关q2及外部路径选择电路220的开关q1导通，以将电源转换模块230所产生的第一电源及电源转换模块240所产生的第二电源并联电连接于第二系统端口40而产生前述的输出电源，另一方面，外部路径选择电路210的开关q1及外部路径选择电路220的开关q2不导通。
103.图5c是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。本实施例与图5a的实施例相似，其差别在于，电源转换模块230及电源转换模块240的每一个还包括误差放大电路356。于前述单一端口并联输出模式中，电源转换模块230及电源转换模块240两者的转换电路350共同受多个误差放大电路356中的一个误差放大电路356控制。误差放大电路356根据输出电源的一电气参数(例如输出电压votg或输出电流iotg)与参考信号vref的差值而产生误差放大信号eao，用以控制电源转换模块230及电源转换模块240两者的转换电路350。具体以图5c的实施例而言，电源转换模块230及电源转换模块240两者的转换电路350共同受电源转换模块230的误差放大电路356所控制。在其他实施例中，也可共同受电源转换模块240的误差放大电路356所控制。
104.图6是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。于
多个端口输入模式中，第一系统端口30及第二系统端口40分别接收外部电源vta1以及外部电源vta2。外部路径选择电路210及外部路径选择电路220控制外部电源vta1与外部电源vta2分别电连接于第一节点n1与第二节点n2(即电源转换模块230及电源转换模块240各自对应的第一输出入端351)。于本实施例中，外部路径选择电路210的开关q1及外部路径选择电路220的开关q1导通，外部路径选择电路210的开关q2及外部路径选择电路220的开关q2不导通。
105.继续参阅图6，于多个端口输入模式中，电源转换模块230及电源转换模块240两者的转换电路350分别转换外部电源vta1与外部电源vta2，以于第三节点n3产生第三电源，而对系统电路50供电，及/或于第四节点n4产生第四电源，而对电池60充电。于一实施例中，电源转换模块230通过对应的开关qe对电池60进行充电。于一实施例中，电源转换模块240通过对应的开关qe对电池60进行充电。
106.于一实施例中，外部电源vta1的电流或外部电源vta2的电流为恒定电流，于此实施例中，对应的电源转换模块例如电源转换模块230及电源转换模块240可操作于旁通状态下，于一实施例中，操作于旁通状态下的电源转换模块的上桥开关qa及qd恒导通，下桥开关qb及qc恒不导通，以电连接恒定电流至第四节点n4，由此以恒定电流方式对电池60充电。
107.图7是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。于多个端口并联输入模式中，第一系统端口30及第二系统端口40同时接收外部电源vta，例如大功率的适配器(例如usb pd)同时供应两个端口。外部路径选择电路210及外部路径选择电路220控制外部电源vta同时通过第一系统端口30及第二系统端口40电连接于第一节点n1与第二节点n2(即，电源转换模块230及电源转换模块240各自对应的第一输出入端351)。于本实施例中，外部路径选择电路210的开关q1及q2与外部路径选择电路220的开关q1及q2可都为导通，以有效降低电源路径上的寄生电阻。
108.继续参阅图7，于多个端口并联输入模式中，电源转换模块230及电源转换模块240两者的转换电路350分别转换外部电源vta，以于第三节点n3产生第三电源，而对系统电路50供电，及/或于第四节点n4产生第四电源，而对电池60充电。于一实施例中，电源转换模块230通过对应的开关qe对电池60进行充电。于一实施例中，电源转换模块240通过对应的开关qe对电池60进行充电。
109.于一实施例中，外部电源vta的电流为一恒定电流，于此实施例中，电源转换模块230及电源转换模块240可操作于旁通状态下，于一实施例中，电源转换模块230及电源转换模块240中的上桥开关qa及qd恒导通，下桥开关qb及qc恒不导通，以电连接恒定电流至第四节点n4，由此以恒定电流方式对电池60充电。
110.图8a是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。在一实施例中，电源供应系统200通过第一系统端口30接收外部电源vta，且于第二系统端口40产生输出电源(对应于输出电压votg及/或输出电流iotg)。于本实施例中，外部路径选择电路210的开关q1及外部路径选择电路220的开关q1导通，外部路径选择电路210的开关q2及外部路径选择电路220的开关q2不导通，以通过第一系统端口30将外部电源vta电连接于第一节点n1，且通过第二系统端口40将第二节点n2电连接于输出电源。
111.继续参阅图8a，在一实施例中，外部路径选择电路210及外部路径选择电路220控制外部电源vta自第一系统端口30电连接至对应的电源转换模块230而进行电源转换，且通
过内部路径选择电路250的控制而于第三节点n3产生第三电源，而对系统电路50供电。于本实施例中，电源转换模块230还可通过对应的开关qe以对电池60充电。
112.继续参阅图8a，内部路径选择电路250控制电池60所提供的第四电源电连接于对应的电源转换模块240而进行电源转换，且通过外部路径选择电路210及外部路径选择电路220的控制而于对应的第二系统端口40产生输出电源(对应于输出电压votg及/或输出电流iotg)。于一实施例中，电源转换模块240的开关qe导通，以将第四节点n4电连接至电源转换模块240的转换电路350。
113.于一实施例中，外部电源vta的电流为一恒定电流。于此实施例中，对应的电源转换模块例如电源转换模块230可操作于旁通状态下，在一实施例中，电源转换模块230的上桥开关qa及qd恒导通，下桥开关qb及qc恒不导通，以电连接恒定电流至第四节点n4，以恒定电流方式对电池60充电。
114.图8b是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。于一多个端口双向模式中，第二系统端口40接收外部电源vta，且于第一系统端口30产生输出电源。外部路径选择电路210及外部路径选择电路220控制外部电源vta自第二系统端口40电连接至第二节点n2，接着由对应的电源转换模块240进行电源转换，且通过内部路径选择电路250的控制而于第四节点n4产生第四电源，而对电池60充电，及/或于第五节点n5产生第五电源(对应于第五电压v5及/或第五电流i5)，而对系统电路50供电。于本实施例中，开关qbp及电源转换模块240的开关qe控制为导通，使得电源转换模块240通过开关qbp而供电给系统电路50，且电源转换模块240通过开关qe以对电池60充电。开关qbp控制为导通，以将第五节点n5电连接至第三节点n3，进而对系统电路50供电，并电连接至电源转换模块230的转换电路350。值得注意的是，于其他的模式中，开关qbp都可不导通。内部路径选择电路250控制第三电源电连接于对应的电源转换模块230而进行电源转换，且通过外部路径选择电路210及外部路径选择电路220的控制而于对应的第一系统端口30产生输出电源(对应于输出电压votg及/或输出电流iotg)，本实施例中，电源转换模块230的开关qe例如可为不导通。
115.继续参阅图8b，于本实施例中，具体而言，外部路径选择电路210的开关q1及外部路径选择电路220的开关q1导通，外部路径选择电路210的开关q2及外部路径选择电路220的开关q2不导通。
116.继续参阅图8b，于一实施例中，外部电源vta的电流为一恒定电流。于此实施例中，对应的电源转换模块例如电源转换模块240可操作于旁通状态下，其中电源转换模块240的上桥开关qa及qd恒导通，下桥开关qb及qc恒不导通，以电连接恒定电流至第四节点n4，以恒定电流方式对电池60充电。
117.图9是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的具体实施例及操作示意图。如图9所示，于多个端口多个输出模式中，内部路径选择电路250控制第四电源电连接于对应的电源转换模块230及电源转换模块240，而使得电源转换模块230及电源转换模块240两者的转换电路350转换电池60的电力，且通过外部路径选择电路210及外部路径选择电路220而分别于第一系统端口30及第二系统端口40产生第一输出电源(例如对应于输出电压votg1)及第二输出电源(例如对应于输出电压votg2)。另一方面，电池60还可通过电源转换模块230的开关qe而供电给系统电路50。本实施例中，电源转换模块230及电源转换模块240
两者的开关qe均为导通，以将第四节点n4(即电池60所提供的电源)电连接至电源转换模块230的转换电路350及电源转换模块240的转换电路350。于本实施例中，外部路径选择电路210的开关q1及外部路径选择电路220的开关q1导通，外部路径选择电路210的开关q2及外部路径选择电路220的开关q2不导通。
118.图10是根据本发明的一实施例显示电源供应系统的单一电源转换模块的效率对应于负载电流的曲线图。如图10所示，单一电源转换模块的效率在一特定电流下(如2a)具有最大转换效率，由于现有技术仅能以单一电源转换模块进行电源转换，在较大电流的情况下，其转换效率较差，相较于现有技术而言，在较大电流的应用下，本发明的电源供应系统200可以配置多个电源转换模块，分别操作于具有较佳转换效率的操作点上(例如较低电流)，共同进行电源转换，使得本发明的电源供应系统200可获得更高的转换效率。
119.本发明如上所述提供了一种电源供应系统，其通过第一外部路径选择电路、第二外部路径选择电路及内部路径选择电路可同时利用多个电源转换模块进行多种路径与多种模式的电源转换，且可个别控制充电电流、支持共享充电电流或并联供电等，具有可提升转换效率、最大化多个电源转换模块的利用等多种优点。
120.以上已针对较佳实施例来说明本发明，但以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的最广的权利范围。所说明的各个实施例，并不限于单独应用，也可以组合应用，举例而言，两个或以上的实施例可以组合运用，而一实施例中的部分组成也可用以取代另一实施例中对应的组成部件。此外，在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化以及各种组合，举例而言，本发明所称“根据某信号进行处理或运算或产生某输出结果”，不限于根据该信号的本身，也包含于必要时，将该信号进行电压电流转换、电流电压转换、及/或比例转换等，之后根据转换后的信号进行处理或运算产生某输出结果。由此可知，在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化以及各种组合，其组合方式甚多，在此不一一列举说明。因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。