专利名称：供电系统及方法
技术领域：
发明涉及一种供电系统及方法，更具体的，涉及一种依据可携式 电子装置中运作系统的消耗功率来调整供电方式的供电系统及方法。
背景技术：
随着电子科技的高速发展，现有电子产品的功能日益强大，以诸 如笔记型电脑的可携式电子装置为例，各式配件例如中央处理器
(CPU)、存储器等均于性能上有了巨幅的提升，而尤以目前相当普及 的双核心处理器为代表，其以全新的CPU架构，强劲的处理性能迅速
占领市场。
同时，因应前述配件的性能提升，所需的功耗也越大，以笔记型
电脑的供电系统而言，常见的笔记型电脑一般由电源适配器(Power Adaptor)或者电池(battery)进行供电。该电源适配器系用以接收市 电，将外接电源(例如220v)转换为适合笔记型电脑可用的电压并加 以输出，并且，该电源适配器输出的电压大小可于一限定的范围内调 整。于开机状态下，该电源适配器系对笔记型电脑的运作系统进行供 电，同时也对该电池进行充电，而当拔掉该电源适配器时，则交由该 电池对该运作系统进行供电作业。
由此可见，现有笔记型电脑的供电作业仅限于电源适配器给电池 充电的同时也对该系统进行供电、电源适配器单独供电、以及电池单 独供电的几种供电状态。
然而，当诸如笔记型电脑的可携式电子装置功能日益强大，于所 需功耗随之日益增大，当同一时间仅能依赖所述单一供电方式，可供 电的总功率有限，故常会有由于供电不足而导致系统当机的情形出现。
并且，当系统功耗提升时，该电源适配器也将随之提升输出功率， 因此，其温度也随之增加，由于散热对于笔记型电脑而言为首要考虑 因素，若系统温度增加，即会影响正常的运作，也导致例如当机等不良后果；此外，当系统负载较重时，更需避免触及电源输出保护的限 制值。是以，必须选用较佳的电源适配器，而使成本增加。
同时，为解决前述因提升输出功率而使系统温度增加，常见的解 决办法系采取对笔记型电脑的系统进行降频处理以降低功耗，例如对 CPU或显示卡进行降频动作。然，如此一来，将大大降低该些配件的 工作性能，反而限制了该系统原有的强大处理能力。
因此，如何提供一种应用于该类可携式电子装置的供电系统，以 此避免上述的种种弊端，实已成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种供电系统 及方法，可提升输出功率以满足系统的要求。
本发明的另一目的在于提供一种供电系统及方法，可节省成本。 为达上述及其它目的，本发明系提供一种供电系统及方法。本发 明的供电系统系应用于可携式电子装置，该可携式电子装置系具有运 作系统及电源管理单元，该电源管理单元可开启或关闭第一及第二开 关单元，该供电系统系包括第一供电单元，系与该电源管理单元电 性连接，用以接收市电并通过开启该第一开关单元以开启该第一供电 单元对该运作系统进行供电作业；第二供电单元，系与该电源管理单 元电性连接并串接该第二开关单元，且该第二供电单元系与该第一供 电单元并联连接，用以提供电池电源并通过开启该第二开关单元以开 启该第二供电单元对该运作系统进行供电作业；功耗侦测模块，系电 性连接于该运作系统及电源管理单元，用以侦测该运作系统的消耗功 率大于一预设功耗值者，则输出一电压侦测信号至该电源管理单元； 电压侦测模块，电性连接于该第二供电单元及该电源管理单元，用以 侦测该第二供电单元的输出电压值，并传送至该电源管理单元；以及 电压调整模块，电性连接于该第一供电单元、该电压侦测模块、及该 电源管理单元，用以依该电源管理单元接收到该电压侦测信号，将该 第一供电单元的输出电压值调整为该第二供电单元的输出电压值，从 而于该电源管理单元依据该电压侦测信号而开启该第一及第二开关单 元时，使并联连接的该第一及第二供电单元以相同输出电压值对该运作系统进行供电作业。
本发明的供电方法应用于具有运作系统、电源管理单元、对该运 作系统进行供电作业的第一及第二供电单元的可携式电子装置该电源 管理单元可开启或关闭分别串接该第一及第二供电单元的第一及第二 开关单元，该方法是包括设定一预设功耗值，且将该第二供电单元 与该第一供电单元并联连接；侦测该运作系统的消耗功率是否大于该 预设功耗值，在该运作系统的消耗功率大于该预设功耗值时，侦测该 第二供电单元的输出电压值；将该第一供电单元的输出电压值调整为 该所侦测的第二供电单元的输出电压值；以及该电源管理单元开启该 第一及第二开关单元，以开启该第一及第二供电单元对该运作系统的 供电通路，使并联连接的该第一及第二供电单元以相同的输出电压值 对该运作系统进行供电作业，以满足当前该运作系统的功耗需求。
前述的供电方法中，仅由该第一供电单元对该运作系统进行供电 的同时，包括提高该第一供电单元的输出电压值，对该第二供电单元 充电。于一实施例中，还可包括于侦测到该运作系统的消耗功率等于 零时，检查该第二供电单元的供电能力；其中，当该运作系统的消耗 功率等于零时，还可选择调整该第一供电单元的输出电压值，对该第 二供电单元充电。
相比于现有技术，本发明的供电系统及方法搭载于原有的可携式 电子装置的供电系统，主要通过侦测负载的功耗，并于该功耗过大时 调整二供电电源的输出电压为一致，以使该二供电电源同时进行供电 作业来满足该负载的过大功耗，避免了现有技术中所采用的例如降频 等消极手段，且不会因其中单一电源供电功率过大而产生热量增加过 大等问题，避免当机等不良情形的出现，并可降低对于电源适配器的 选用要求，相对节省成本。
此外，本发明的供电系统及方法为搭载于原有的可携式电子装置 的供电系统，不会对原有的供电系统有较大影响，应用方便，且实现 简易，成本低廉。
图l为本发明的供电系统的基本架构方块示意图；以及图2为本发明的供电方法的流程示意图。 主要元件符号说明 1 可携式电子装置
10运作系统
11第一供电单元
110第一开关单元
12第二供电单元
120第二开关单元
13电源管理单元
2供电系统
20功耗侦测模块
21电压侦测模块
22电压调整模块
R1,R2电阻Sl S6步骤
具体实施例方式
以下是通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，熟悉此技艺 的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其他优点与功 效。
请查阅图1，其为本发明的供电系统2的应用示意图。本发明的供 电系统2应用于可携式电子装置1，该可携式电子装置1具有运作系统 10及电源管理单元13，于本实施例中，该可携式电子装置1可为笔记 型电脑等，而该运作系统10是例如为该笔记型电脑的主机板，也即， 该运作系统10为功率消耗的负载，该电源管理单元13则可开启或关 闭第一开关单元110及第二开关单元120。本发明的供电系统2包括第 一供电单元11、第一供电单元12、功耗侦测模块20、电压侦测模块 21、以及电压调整模块22。
该第一供电单元11为例如电源适配器(Power Adaptor),其与该 电源管理单元13电性连接，用以接收市电以对该运作系统1进行供电 作业。于本实施例中，该第一供电单元11串接该第一开关单元110，该电源管理单元13通过开启(ON)或关闭(OFF)该第一开关单元 110以开启(ON)或关闭(OFF)该第一供电单元11对该运作系统10 进行供电作业；该第二供电单元12为例如电池，其与该电源管理单元 13电性连接，用以提供电池电源以对该运作系统10进行供电作业。于 本实施例中，该第二供电单元12串接第二开关单元120，该电源管理 单元13通过开启或关闭该第二开关单元120以开启或关闭该第二供电 单元12对该运作系统10进行供电作业。
在此须提出说明的是，该第一供电单元11以及第二供电单元12 所提供的电源功能与一般笔记型电脑内所配置的电源管理单元13相类 似，例如，在笔记型电脑关机状态下、该笔记型电脑接收有该第一供 电单元11所传来的市电以及检测第二供电单元12的电池电量不足时， 会调整该第一供电单元ll所输出的电压(也即，将交流电转为直流电 且调整为可供该笔记型电脑运作的电压)以对该第二供电单元12进行 充电，直到该第二供电单元12电量达到额定值为止；以及该电源管理 单元13侦测到笔记型电脑为开机状态且该笔记型电脑接收有该第一供 电单元11所传来的市电时，若第二供电单元12的电池电量仍未到达 额定值时，该电源管理单元13控制该第一供电单元11除对笔记型电 脑提供所需的电源外，同时控制该第一供电单元11对第二供电单元12 进行充电，且在该电源管理单元13侦测到该笔记型电脑未接收该第一 供电单元11所传来的市电时，该电源管理单元13将以该第二供电单 元12的电池电量对笔记型电脑进行供电作业。简言之，本发明的供电 系统与一般笔记型电脑在供电控制上不同之处在于，本发明的供电系 统2依据该运作系统10的功耗状态来调整第一供电单元11以及第二 供电单元12的供电方式，详细说明将于下列说明。
该功耗侦测模块20电性连接于该运作系统10及该电源管理单元 13，用以侦测该运作系统10的消耗功率是否大于一预设功耗值，若是 则输出一电压侦测信号。于本实施例中，该预设功耗值依据该第一供 电单元11及第二供电单元12的供电能力所设定，例如可将该预设功 耗值设定为该第一供电单元11 (即电源适配器)或该第二供电单元12 (即电池)的输出功率最大值等。
本实施例的该电压侦测模块21电性连接于该第二供电单元12用以传送电源至该运作系统10以进行供电的线路上及电源管理单元13， 用以对该线路侦测该第二供电单元12的输出电压值，并传送至该电源 管理单元13。于实施上，该电压侦测模块21还可电性连接于该第一供 电单元11用以传送电源至该运作系统10以进行供电的线路上，该输 出电压值的侦测方式预先于该第一供电单元11以及第二供电单元12 用以传送供电电源至该运作系统10以进行供电的线路上串接一电阻， 如图l所示的电阻(R1及R2)，通过流经该电阻(R1及R2)的电流 与该电阻(R1及R2)阻值的计算，即可取得该第一供电单元11以及 第二供电单元12的输出电压值。
该电压调整模块22电性连接于该第一供电单元11、电压侦测模块 21、以及电源管理单元13，该电源管理单元13于接收到该功耗侦测模 块20所输出的电压侦测信号时，该电源管理单元13控制该电压调整 模块22将该第一供电单元11的输出电压值调整为该电压侦测模块21 所侦测的第二供电单元12的输出电压值，且该电源管理单元13依据 该电压侦测信号而开启(ON)该第一开关单元110以及第二开关单元 120，以使并联连接的第一供电单元11及第二供电单元12以相同的输 出电压值对运作系统10进行供电作业，以满足当前该运作系统10的 功耗需求。通过此供电方式，将使整个供电系统可提高一倍功率来满 足该运作系统10的功耗需求，故不须采用降频方式，从而确保系统高 效率运作。
由于该第一供电单元11与该第二供电单元12并联，若两者的输 出电压不同则会形成高电位至低电位的电流流动而无法使该两者同时 对该运作系统10进行供电，因此，于本实施例中，通过该电压调整模 块22侦测该第二供电单元12的输出电压，以将该第一供电单元11的 输出电压调整至与该第二供电单元12相同的电压，且同时开启该第一 开关单元110以及该第二开关单元120，以接通该第一供电单元11以 及第二供电单元12对运作系统10的供电通路，得以对该运作系统10 进行供电作业。
须说明的是，该功耗侦测模块20还用以于侦测到该运作系统10 的消耗功率低于该预设功耗值时，该电源管理单元13关闭(OFF)该 第二开关单元120，以切断该第二供电单元12对运作系统10的供电通路，而仅由该第一供电单元11对该运作系统10进行供电。
此外，本发明还可于该第一供电单元11 (即电源适配器)对该第
二供电单元12 (即电池)进行充电时，通过侦测该第二供电单元12 的电压而将该第一供电单元ll的输出电压调整至匹配即可，完全可以 省略现有电源供应器所需的变压装置。
请参阅图2，为本发明的供电方法的流程图。如图所示，本发明的 供电方法应用于可携式电子装置1，其中，该可携式电子装置1具有运 作系统IO、电源管理单元13、用以接收市电以对该运作系统进行供电 作业的第一供电单元11以及用以提供电池电源以对该运作系统进行供 电作业的第二供电单元12，该第一供电单元11串接第一开关单元110， 该电源管理单元13通过开启或关闭该第一开关单元110以开启或关闭 该第一供电单元11对该运作系统10进行供电作业，该第二供电单元 12串接第二开关单元120，该电源管理单元13通过开启或关闭该第二 开关单元120以开启或关闭该第二供电单元120对该运作系统10进行 供电作业，其中，该第一供电单元ll可于一限定范围内调整输出电压 值的大小，该方法包括
在步骤Sl中，设定该可携式电子装置1的运作系统10的功率消 耗(功耗)的预设功耗值，以及将串接有该第二开关单元120的第二 供电单元12与串接有该第一开关单元110的第一供电单元11并联连 接。于本实施例中，该预设功耗值依据该第一供电单元ll以及第二供 电单元12的供电能力所设定。接着进行步骤S2。
在步骤S2中，侦测该运作系统10的消耗功率是否大于该预设功 耗值，若是则进行步骤S4;若否，则进行步骤S3。
在步骤S3中，由于该运作系统10的消耗功率小于该预设功耗值， 故仅需通过该第一供电单元11对该运作系统10进行供电。接着返回 步骤S4。
在步骤S4中，当所侦测的消耗功率大于该预设功耗值时，侦测 该第二供电单元12的输出电压值，接着返回步骤S5。
在步骤S5中，将该第一供电单元ll的输出电压值调整为该所侦 测的第二供电单元12的输出电压值。接着进行步骤S6。
在步骤S6中，该电源管理单元13依据该电压侦测信号而开启(ON)该第一开关单元110以及第二开关单元120，以接通该第一供 电单元11及第二供电单元12对于运作系统10的供电通路，且使并联 连接的第一供电单元11及第二供电单元12以相同的输出电压值对该 运作系统IO进行供电作业以满足当前该运作系统10的功耗需求。
须说明者，本发明的供电方法还可包括若于该第一供电单元11 及第二供电单元12同时对该运作系统10进行供电作业时，侦测到该 运作系统10的功耗小于该预设功耗值，则该电源管理单元13关闭 (OFF)该第二开关单元120，以切断该第二供电单元12对运作系统 IO的供电通路，而仅由该第一供电单元ll进行供电。而且，由该第一 供电单元11单独对该运作系统10进行供电的同时，可选择提高该第 一供电单元11的输出电压值，对该第二供电单元12充电。于另一实 施例中，复可选择于侦测到该运作系统10的消耗功率等于零时(即关 机状态下)，检査该第二供电单元12的供电能力；此时，复可选择调 整该第一供电单元11的输出电压值，对该第二供电单元12充电，至 到该第二供电单元12充饱为止，再关闭该第二开关单元120。
当然，该类具体应用均可按实际需求所设定，而可于各类情形下 对本发明采用不同的实施方式，并非以本实施例所述的实施例为限。
相比于现有技术，本发明的供电系统及方法主要通过侦测可携式 电子装置的运作系统的功耗，并于该功耗过大时调整该可携式电子装 置中二个相互并联的第一供电单元以及第二供电单的输出电压为一 致，以使该二供电电源可同时对运作系统进行供电作业来满足该运作 系统的过大功耗，避免了现有技术中所采用的例如降频等消极手段反 而限制该运作系统的性能，且不会因其中单一电源供电功率过大而提 高系统温度等问题，从而避免当机等不良情形的出现。
此外，本发明的供电系统及方法可搭载于原有的可携式电子装置 的供电系统，不会影响原有的电源管理系统，应用方便且实现简易， 又成本低廉。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制 本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下， 对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的保护范围，应如后述 的权利要求的保护范围所列。
权利要求
1、一种供电系统，应用于具有运作系统及电源管理单元的可携式电子装置，该电源管理单元可开启或关闭第一及第二开关单元，该供电系统则包括第一供电单元，与该电源管理单元电性连接并串接该第一开关单元，用以接收市电，并通过开启该第一开关单元以开启该第一供电单元对该运作系统进行供电作业；第二供电单元，与该电源管理单元电性连接并串接该第二开关单元，且该第二供电单元与该第一供电单元并联连接，用以提供电池电源，并通过开启该第二开关单元以开启该第二供电单元对该运作系统进行供电作业；功耗侦测模块，电性连接于该运作系统及该电源管理单元，用以侦测该运作系统的消耗功率大于一预设功耗值者，则输出一电压侦测信号至该电源管理单元；电压侦测模块，电性连接于该第二供电单元及该电源管理单元，用以侦测该第二供电单元的输出电压值，并传送至该电源管理单元；以及电压调整模块，电性连接于该第一供电单元、该电压侦测模块、以及该电源管理单元，用以依该电源管理单元接收的电压侦测信号，将该第一供电单元的输出电压值调整为该第二供电单元的输出电压值，从而于该电源管理单元依据该电压侦测信号而开启该第一及第二开关单元时，使并联连接的该第一及第二供电单元以相同输出电压值对该运作系统进行供电作业。
2、 根据权利要求1所述的供电系统，其中，该功耗的预设功耗值 依据该第一及第二供电单元的供电能力所设定。
3、 根据权利要求1所述的供电系统，其中，该功耗侦测模块还用 以于侦测到该运作系统的消耗功率低于该预设功耗值时，该电源管理 单元关闭该第二开关单元，以切断该第二供电单元对运作系统的供电通路，而仅由该第一供电单元对该运作系统进行供电。
4、 一种供电方法，应用于具有运作系统、电源管理单元、对该运 作系统进行供电作业的第一及第二供电单元的可携式电子装置，该电 源管理单元可开启或关闭分别串接该第一及第二供电单元的第一及第二开关单元，该方法包括设定一预设功耗值，并且将该第二供电单元是与该第一供电单元 并联连接；侦测该运作系统的消耗功率是否大于该预设功耗值，在该运作系 统的消耗功率大于该预设功耗值时，侦测该第二供电单元的输出电压 值；将该第一供电单元的输出电压值调整为该所侦测的第二供电单元 的输出电压值；以及该电源管理单元开启该第一及第二开关单元，以开启该第一及第 二供电单元对该运作系统的供电通路，使并联连接的该第一及第二供 电单元以相同的输出电压值对该运作系统进行供电作业。
5、 根据权利要求4所述的供电方法，其中，该预设功耗值依据该 第一及第二供电单元的供电能力所设定。
6、 根据权利要求4所述的供电方法，复包括于侦测到该运作系统 的消耗功率低于该预设功耗值时，该电源管理单元关闭该第二开关单 元，以切断该第二供电单元对运作系统的供电通路，而仅由该第一供 电单元对该运作系统进行供电。
7、 根据权利要求6所述的供电方法，其中，仅由该第一供电单元 对该运作系统进行供电的同时，包括提高该第一供电单元的输出电压 值，对该第二供电单元充电。
8、 根据权利要求4所述的供电方法，还包括于侦测到该运作系统 的消耗功率等于零时，检查该第二供电单元的供电能力。
9、根据权利要求8所述的供电方法，还包括调整该第一供电单元的输出电压值，对该第二供电单元充电。
全文摘要
一种供电系统及方法，应用于具有运作系统及电源管理单元的可携式电子装置，该电源管理单元可开启或关闭该第一及第二开关单元，可先设定一预设功耗值，且将串接该第二开关单元的第二供电单元与串接该第一开关单元的第一供电单元并联连接，侦测该运作系统的消耗功率大于该预设功耗值时，该电源管理单元开启该第一及第二开关单元，以开启该第一及第二供电单元对该运作系统的供电通路，使并联连接的该第一及第二供电单元以相同的输出电压值对该运作系统进行供电作业，以满足当前该运作系统的功耗需求。
文档编号G06F1/32GK101430593SQ200710169920
公开日2009年5月13日 申请日期2007年11月8日 优先权日2007年11月8日
发明者曾庆澍, 鹏 陈 申请人:英业达股份有限公司