专利名称：：一体式计算机及其电源管理方法一体式计算机及其电源管理方法
技术领域：
：本发明涉及一种计算机及其电源管理方法，特别是涉及一种一体式计算机及其电源管理方法。
背景技术：
：计算机系统已经是现代生活中不可或缺的一部份，随着技术的进步与不同应用的需求，不只在硬件性能上有快速的进步，在整体架构上也有多元的发展，从桌上型(desk-top)计算机系统到笔记型(lap-top)计算机系统,分别代表着功能性与便携性的两种不同方向的需求，而其中又可以再延伸发展出不同的系统架构，例如，笔记型计算机又继续细部发展出更为精简轻薄的小笔电(netbook)或是平板型计算机(tablet),相对的，桌上型计算机系统也发展出一体式计算机(All-1n-One,ΑΙ0)的系统架构。一般一体式计算机的系统架构是将传统桌上型计算机分立的主机与显示装置进行整合的架构，在显示装置内以一体式的设置方式增加了主机的设计，不但可以整合原先分立的两不同装置，而达成精简体积的优点，并且也减少许多外部连接线路的不便，同时也具有一定程度移动装置的便利性。相对于笔记型计算机具备电池的结构，习见的一体式计算机仍如同桌上型计算机系统须仰赖外部电源的供应，但由于供应外部电源的电力系统在部分情况下可能发生不稳定的现象，例如临时停电或是外接电源供应的电压不稳定等。因此，为了兼具效能以及让使用者在无预警断电时，仍然可以维持短暂正常作业，习见的方法是如同桌上型计算机一样，在一体式计算机外部另行连接一不断电系统(UninterruptedPowerSupply,UPS),让使用者可即时地将正在执行的工作或游戏做储存纪录，然后进行正常的关机程序，以避免数据流失。但目前不断电系统的体积与重量均较为庞大，在放置计算机的工作平台上会占用相当大的空间，而不适合放在如计算机桌或书桌等工作平台上。并且，不断电系统在安装时有额外的接线需求，也造成接线程序过于复杂。而一体式计算机本是为了在兼顾效能下同时精简空间、简化接线程序以及具有便利移动的特性所衍生的商品，因此若在一体式计算机上外接不断电系统，不仅占用空间以及产生复杂不便的接线程序外，由于受限于不断电系统的重量，也同时造成一体式计算机在移动上的便利性受到严重冲击，进而丧失上述一体式计算机将显示器与计算机主机整合为一整体所预期达到的功效与目的。
发明内容鉴于以上的问题，本发明提供一种一体式计算机及其电源管理方法，从而解决习用一体式计算机在外接电源突然中断供应的情形下无法正常运作的问题，以及在一体式计算机外安装不断电系统的使用方式，无法达到精简使用空间、简化接线程序以及便利移动等目的，并且在使用上造成不便的问题。本发明揭露一种一体式计算机，其包括一显不模块与一主机。显不模块包含一壳体以及一显不面板，显不面板露出于壳体的一侧面。主机设置于壳体内，主机包含一电源模块、一电池模块与一电路板，电源模块电性连接于显不面板以及壳体外的一外部电源。电池模块电性连接于电源模块以及显示面板，并且具有一内部电源。电路板分别电性连接于电源模块、电池模块以及显示面板，电路板上至少电性配置有一处理单元与一控制单元，处理单元选择性的自电源模块接收外部电源，并且常态的于一第一工作频率下运作；或者是自电池模块接收内部电源，并且于一第二工作频率下运作。控制单元动态侦测电源模块的一电压电平，并依据电压电平关闭电源模块与致能电池模块，以及控制处理单元从第一工作频率降低至第二工作频率下运作。本发明所揭露的一体式计算机，其中的处理单元更接收电池模块的内部电源，并且于第一工作频率下运作一预定时间，以及于第二工作频率下运作一缓冲时间，其中缓冲时间大于预定时间。本发明所揭露的一体式计算机，其中的主机更包含一充电电路，分别电性连接于电源模块与电池模块，充电电路通过电源模块接收外部电源并且传送至电池模块，电池模块接收外部电源,并且储存为内部电源。本发明并揭露一种一体式计算机的电源管理方法，其步骤包含:以一电源模块传送一外部电源至一处理单元；处理单元接收外部电源，并常态的于一第一工作频率下运作；以一控制单元动态侦测电源模块的一电压电平，并依据电压电平关闭电源模块，同时致能一电池模块；以电池模块提供一内部电源至处理单元；以及以控制单元控制处理单元从第一工作频率降低至一第二工作频率下运作。本发明所揭露的一体式计算机的电源管理方法更包含以下步骤:以处理单元接收电池模块的内部电源，并且于第一工作频率下运作一预定时间；以及于第二工作频率下运作一缓冲时间，且缓冲时间大于预定时间。本发明所揭露的一体式计算机的电源管理方法更包含以下步骤:以电源模块传送外部电源至电池模块；以及以电池模块接收外部电源，并且储存为内部电源。本发明所揭露的一体式计算机的电源管理方法，更包含以下步骤:以电源模块传送外部电源至一充电电路；以及以充电电路传送外部电源至电池模块，并以外部电源对电池模块进行充电。本发明的功效在于，一体式计算机中同时配置有电源模块以及电池模块，让一体式计算机在电力系统稳定的环境下，可常态以电源模块所接收的外部电源进行运作，并且在电力系统不稳定时，可通过控制单元选择性的关闭电源模块以及致能电池模块。同时，通过控制单元控制处理单元降频运作，除了让电池模块可稳定的供应内部电源至处理单元夕卜，更可以减缓电池模块的电能损耗，让一体式计算机在外部电源断电的情形下仍然可以维持一定时间的正常运作，以便于让使用者可以有足够的时间将数据进行备份以及完成正常的关机程序。下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。图1为本发明第一实施例的一体式计算机的分解示意图。图2为本发明第一实施例的一体式计算机的电源管理方法的第一实施态样的步骤流程图。图3为本发明第一实施例的一体式计算机的电源管理方法的第二实施态样的步骤流程图。图4为本发明第一实施例的一体式计算机的电源管理方法的第三实施态样的步骤流程图。图5为本发明第二实施例的一体式计算机的分解示意图。图6为本发明第二实施例的一体式计算机的电源管理方法的步骤流程图。主要组件符号说明:10、20—体式计算机300框架100显示模块110壳体111第一壳体112第二壳体113开口120显示面板200主机210电源模块230电路板240处理单元250控制单元260充电电路220电池模块具体实施方式请参照图1与图2，图1为本发明第一实施例所揭露的一体式计算机10的分解示意图，图2为本发明第一实施例的一体式计算机10的电源管理方法的第一实施态样的步骤流程图。本发明第一实施例所揭露的一体式计算机10包含有一显不模块100与一主机200。显不模块100包含一壳体110以及一显不面板120,壳体110包含一第一壳体111以及一第二壳体112，并且于第一壳体111与第二壳体112之间形成一容置空间，并且于第一壳体111的一侧面上形成有一开口113，显示面板120设置于壳体111的容置空间内，并且遮蔽住开口113而部分露出于开口113。主机200设置于壳体110的容置空间内，主机200包含一电源模块210、一电池模块220与一电路板230,分别设置于壳体110内的一框架300上。电源模块210电性连接于显不面板120以及壳体110外的一外部电源(图中未不)。电池模块220电性连接于电源模块210以及显示面板120，电池模块220储存有一内部电源，并且具有大电流(Crate)输出的电芯，例如可输出5C电流的电芯。电路板230分别电性连接于电源模块210、电池模块220以及显示面板120，并且在电路板230上至少电性配置有一处理单元240与一控制单元250。其中，处理单元240可选择性地接收来自电源模块210的外部电源，而常态的在一第一工作频率下运作；或者是接收来自电池模块220的内部电源，而暂时的以较低的一第二工作频率运作。控制单元250用以动态侦测电源模块210的一电压电平，并依据电压电平关闭电源模块210与致能电池模块220，使供应至处理单元240的电力来源从电源模块210转换为电池模块220。同时，控制单元250控制处理单元240的工作频率从第一工作频率降低至第二工作频率，其中第一工作频率与第二工作频率的范围大约为800ΜΗζ3600ΜΗζ，以维持处理单元240的正常运作，并且降低处理单元240的功耗，例如使处理单元240的核心功率(corepower)从大约24.99W(瓦)降低至大约11.37W。此外，在本发明第一实施例所揭露的一体式计算机10的电源管理上，首先以电源模块210传送外部电源至处理单元240(图2的步骤301)。接着，处理单元240接收外部电源后，常态的以第一工作频率运作(图2的步骤303)，让使用者可以通过显示于显示面板120上的窗口接口执行文字处理软件或游戏软件的操作。在此过程中，控制单元250动态侦测电源模块210的电压电平，从而判断外部电源是否稳定地供给。并且，当外部电源断电或者是产生电压不稳定(例如电压骤)的情形，例如降低至正常值的85%至90%电平或更低时，控制单元250将侦测到电源模块210的电压电平下降，并且依据电压电平的侦测结果关闭电源模块210以及致能电池模块220(图2的步骤305)，使电池模块220提供内部电源至处理单元240(图2的步骤307)。同时，控制单元250控制处理单元240的工作频率从第一工作频率降低至第二工作频率，使处理单元240以较低的工作频率运作，以降低功耗(图2的步骤309)。值得注意的是,本实施例的控制单元250可以是一个微控器(MicroCcontrolUnit,MCU)，也可以是电路板230上的一个韧体或者是基本输入输出系统(BasicInput/OutputSystem,BIOS)，使用者可以对此控制单元250的类型依据实际应用时的不同需求或是条件作出适当的选择，而本发明仅系以控制单元250为微控器作为实施例的举例说明，然熟悉此项
技术领域：
的人士，可依据实际使用需求而令本发明所述的控制单元250有不同类型或组合，并不以本发明所举出的实施态样为限。值得说明的是，本实施例的步骤309中，以控制单元250控制处理单元240从第一工作频率降低至第二工作频率下运作的具体方式，可以是通过系统管理中断(SystemManagementinterrupt,SMI)的方式，在进阶组态与电源接口(AdvancedConfigurationandPowerInterface,ACPI)或非进阶组态与电源接口模式(Non-ACPImode)下,触发运作SMI的脚位后，让处理单元240执行控制单元250中的程序代码，并且利用处理单元240上特定的寄存器，例如特别模块寄存器(Model-SpecificRegisters,MSRs)或倍频/外频寄存器(RATIO/Clockregister)的调整,甚至是对于可程序频率产生器(programmingclockgenerator)的控制来改变系统频率。或者是，本实施例的步骤309中，以控制单元250控制处理单元240从第一工作频率降低至第二工作频率下运作的具体方式，也可以是通过系统控制中断(SystemControlinterrupt，SCI)的方式，在ACPI模式下运作触发SCI的脚位后，ACPI的运作系统或驱动程序会通知相关的驱动程序，然后呼叫BIOS的进阶组态与电源接口源语言代码(ACPISourceLanguageCode7ASLCode)，并且用ASLCode来呼叫改变系统频率的程序；又或者是本实施例的步骤309中，以控制单元250控制处理单元240从第一工作频率降低至第二工作频率下运作的具体方式，更可以是直接通过硬件的处理器或是频率产生器所产生的讯号来改变系统频率。基于上述，使用者可以对此降低处理单元240工作频率的具体方法，依据实际应用时不同的需求或是条件作出不同的选择。请参照图3，为本发明第一实施例的一体式计算机10的电源管理方法的第二实施态样的步骤流程图。本发明所揭露的一体式计算机10的第二实施态样的电源管理方法与第一实施态样的电源管理方法在实施步骤上大致相同，两者间的差异在于，本发明的电源管理方法的第二实施态样更包含:处理单元240接收电池模块220的内部电源后，处理单元240先于第一工作频率下运作一预定时间(图3的步骤401)，然后再于第二工作频率下运作一缓冲时间，且缓冲时间大于预定时间(图3的步骤403)等步骤。例如，当一体式计算机10的外部电源断电时，控制单元250侦测到电压电平的改变后，即关闭电源模块210并且致能电池模块220，而改以电池模块220供应内部电源至处理单元240。由于处理单元240在接收到内部电源的初期尚未降低工作频率，因此处理单元240将持续以第一工作频率工作一段时间。接着，控制单元250于预定时间内控制处理单元240从第一工作频率降低至第二工作频率运作，因此上述的预定时间即控制单元250在侦测到电压电平产生变化，并且控制处理单元240降频运作的反应时间，例如在23秒或者是I分钟的时间内进行降频程序。此外，在上述降频过程中，同时降低了电池模块220输出至处理单元240的电流量，例如从原本的5C降低至3C，让电池模块220所储存的内部电源可以供应处理单元240在缓冲时间内维持正常的运作，例如在1(Γ30分钟的缓冲时间内正常运作，让使用者可以将数据做备份后进行关机或者是等待外部电源恢复供电。可以理解的是，在本发明中，当外部电源恢复供电后，控制单元250将依据电压电平的回复而关闭电池模块220以及致能电源模块210，并且在处理单元240接收外部电源后，控制单元250控制处理单元240的工作频率从第二工作频率提升至第一工作频率，让处理单元240发挥原有的运作效能。并且，当一体式计算机10再次通过电源模块210接收外部电源后，电源模块210除了供应外部电源至处理单元240之外，另可供应外部电源至电池模块220，用以对电池模块220进行充电。请参照图4，例如，在本发明第一实施例的一体式计算机10的电源管理方法的第三实施态样中，电源模块210也可以传送外部电源至电池模块220(图4的步骤501)，让电池模块220在接收外部电源后，将其储存为内部电源(图4的步骤503)。因此，本发明的一体式计算机10在外部电源正常稳定供应时，可以由电源模块210对电池模块220进行充电，意即通过电源模块210传送外部电源至电池模块220，让电池模块220接收并储存外部电源为内部电源，使得一体式计算机10的电池模块220不仅在使用上相当的便利，并且还可以省却额外安装充电器的成本以及安装时对于线路以及空间配置上所造成的不便。本发明的功效在于，在一体式计算机中除了原有的电源模块外，再内建一电池模块，同时通过控制单元(例如韧体或基本输入输出系统)进行供电来源的切换以及控制处理单元的工作频率，让一体式计算机在电力系统不稳定的环境下仍然可以维持一定的运作效能。其中，为了兼顾功率消耗与电池模块的功率，当外部电源中断供应或是供应发生不稳时，本发明的控制单元会控制处理单元从原本较高的第一工作频率降低至一第二工作频率下运作，由于在较低的工作频率下运作可以节省一体式计算机的电源的消耗并延长电池模块供应的时间，让使用者可以有足以将目前的资料进行备份后，再完成关机程序的充裕时间。而当外部电源恢复稳定供应后，电源电路产生的电位变化，可以被用来当成系统电源重新启动的指令，再通过韧体或基本输入输出系统等控制单元收到电源重新供应的指令后，便会恢复系统的常态运算频率。此外，又为了使用上的稳定性，以避免计算机系统突然改变工作频率所可能产生的问题。本发明的一体式计算机及其电源管理方法更可以在发生外部电源断电时，让处理单元接收电池模块的内部电源后，仍然维持在原先的第一工作频率下运作，并且在短暂运作一段时间后，在节省电源的考虑下，令处理单元降低到第二工作频率下运作，使得本发明的一体式计算机在第二工作频率下能运作较长的时间，让使用者即时将档案进行备份操作的时间可以获得缓冲，如此不仅兼顾使用者操作的稳定性，同时也令使用者可以从容的将数据做备份纪录以及完成关机程序。而且，使用者无需另外添购安装一个不断电系统，让本发明的一体式计算机在有效兼顾运作效能的前提下，同时能满足精简空间以及便利移动的优点。请参照图5与图6，图5为本发明第二实施例的一体式计算机20的分解示意图，图6为本发明第二实施例的一体式计算机20的电源管理方法的步骤流程图。本发明第二实施例所揭露的一体式计算机20与第一实施例的一体式计算机10相似，所不同者在于，本实施例的一体式计算机20的主机200更包含一充电电路260，分别电性连接于电源模块210与电池模块220，充电电路260通过电源模块210接收外部电源，并将外部电源传送至电池模块220，使电池模块220可经由充电电路260接收外部电源，并且将外部电源储存为内部电源。因此，在本发明第二实施例所揭露的一体式计算机20的电源管理上，更包含以电源模块210传送外部电源至充电电路260(图6的步骤601);以及以充电电路260传送外部电源至电池模块220，并以外部电源对电池模块220进行充电(图6的步骤603)等步骤。本发明的一体式计算机及其电源管理方法，通过电源模块与电池模块的配置，同时搭配控制单元选择性地切换电力来源以及依据不同的电力来源控制处理单元的工作频率，让一体式计算机即使在电力系统不稳定的环境下仍然可维持一定的运作效能，如此可以确保一体式计算机在遭遇断电的情形下，仍然可提供使用者充裕的时间将处理中的数据进行备份，以及在数据备份完成后让计算机系统可以进行正常的关机作业，除了可避免数据遗失外，也可以避免计算机系统的损坏。此外，由于不需再额外的安装不断电系统，让本发明的一体式计算机在兼顾运作效能的前提下，同时也具有习知一体式计算机所具有的精简体积、减少外部连接线路以及方便移动等优点。虽然本发明的实施方式揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。权利要求1.一种一体式计算机，其特征在于，所述一体式计算机包括有:一显示模块，包含一壳体以及一显示面板，所述显示面板露出于所述壳体的一侧面；以及一主机，设置于所述壳体内，所述主机包含:一电源模块，电性连接于所述显示面板以及所述壳体外的一外部电源；一电池模块，电性连接于所述电源模块以及所述显示面板，所述电池模块具有一内部电源；以及一电路板，分别电性连接于所述电源模块、所述电池模块以及所述显示面板，所述电路板上至少电性配置有:一处理单元，选择性的接收所述外部电源，并且常态的于一第一工作频率下运作，或者是接收所述内部电源，并且于一第二工作频率下运作；以及一控制单元，动态侦测所述电源模块的一电压电平，并依据所述电压电平关闭所述电源模块与致能所述电池模块，以及控制所述处理单元从所述第一工作频率降低至所述第二工作频率下运作。2.根据权利要求1所述的一体式计算机，其特征在于，所述处理单元接收所述电池模块的所述内部电源，并且于所述第一工作频率下运作一预定时间，以及于所述第二工作频率下运作一缓冲时间，且所述缓冲时间大于所述预定时间。3.根据权利要求1所述的一体式计算机，其特征在于，所述主机更包含一充电电路，分别电性连接于所述电源模块与所述电池模块，所述充电电路通过所述电源模块接收所述外部电源，传送至所述电池模块，所述电池模块接收所述外部电源，并且储存为所述内部电源。4.一种一体式计算机的电源管理方法，其特征在于，所述一体式计算机的电源管理方法包含以下步骤:以一电源模块传送一外部电源至一处理单元；所述处理单元接收所述外部电源，并且常态的于一第一工作频率下运作；以一控制单元动态侦测所述电源模块的一电压电平，并依据所述电压电平关闭所述电源模块，同时致能一电池模块；以所述电池模块提供一内部电源至所述处理单元；以及以所述控制单元控制所述处理单元从所述第一工作频率降低至一第二工作频率下运作。5.根据权利要求4所述的一体式计算机的电源管理方法，更包含以下步骤:所述处理单元接收所述电池模块的所述内部电源，并且于所述第一工作频率下运作一预定时间；以及于所述第二工作频率下运作一缓冲时间，且所述缓冲时间大于所述预定时间。6.根据权利要求4所述的一体式计算机的电源管理方法，更包含以下步骤:以所述电源模块传送所述外部电源至所述电池模块；以及所述电池模块接收所述外部电源，并且储存为所述内部电源。7.根据权利要求6所述的一体式计算机的电源管理方法，更包含以下步骤:以所述电源模块传送所述外部电源至一充电电路；以及以所述充电电路传送所述外部电源至所述电池模块，并以所述外部电源对所述电池模块进行充电。全文摘要本发明涉及一种一体式计算机及其电源管理方法，一体式计算器包含一显示模块与一主机，且主机设置于显示模块的一壳体内。主机包含一电源模块、一电池模块与一电路板，电路板分别电性连接于电源模块、电池模块及显示模块的一显示面板。电路板上电性配置有一处理单元及一控制单元，处理单元选择性地接收电源模块的电源，而运作于一第一工作频率；或者是接收电池模块的电源，而运作于较低的一第二工作频率。控制单元依据电源模块的一电压电平关闭电源模块与致能电池模块，以及控制处理单元降频运作，以降低处理单元的功耗。文档编号G06F1/26GK103207656SQ20121038506公开日2013年7月17日申请日期2012年10月12日优先权日2012年1月11日发明者蔡东霖,汪木金,仇家旺,王传匀,林志豪申请人:技嘉科技股份有限公司