智能电源转接器及其供电控制方法技术

本发明专利技术提供一种智能电源转接器及其供电控制方法。所述智能电源转接器包括电源转换电路以及控制单元。电源转换电路用以将交流电源转换为直流电源以提供给负载装置，控制单元耦接电源转换电路，控制单元用以依据负载装置的电池模块的电源状态经由充电通信协议采用相应的供电控制手段来控制电源转换电路的运作，从而令电源转换电路反应于电源状态的改变而以不同的电源转换行为来产生直流电源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种电源转接器，且特别是有关于一种可根据负载装置的功率需求经由充电通信协议的沟通而调整输出的智能电源转接器及其供电控制方法。
技术介绍
在现行的电子产品应用中，若要使用市电等交流电源作为电子装置的供电来源，通常会需要使用一个电源转接器来将交流电源转换为直流电源以提供给电子装置使用。对于电子装置而言，其实际的功率消耗会跟本身的运作状态息息相关。举例来说，若电子装置的电池模块处于低电量的状态下，充电控制芯片一般会采用快充的方式(即定电流充电)来进行充电(充电电流相对较高)，此时电子装置会具有较高的功率消耗。又若电子装置的电池模块处于接近满充的状态下，充电控制芯片一般会采用定电压的方式进行充电(充电电流相对较低)，藉以令电池模块的电池电压可以逐渐地稳定在满充电压上，故此时电子装置的功率消耗则会相对较低。但对于电源转接器而言，其通常是将交流电源转换为固定功率的直流电源以提供给电子装置使用。换言之，无论电子装置实际消耗的电源是多是少，电源转接器都会提供相同功率的直流电源给电子装置。因此无可避免地，在电子装置仅消耗了电源转接器所提供的一小部分电源功率的运作情况下，由电源转接器所提供的大部分的电源功率都会成为无谓的功率损耗。
技术实现思路
本专利技术提供一种智能电源转接器及其供电控制方法，其可根据负载装置的实际功率需求适应性地提供相应的直流电源。本专利技术的智能电源转接器包括电源转换电路以及控制单元。电源转换电路用以将交流电源转换为直流电源以提供给负载装置。控制单元耦接电源转换电路，用以依据负载装置的电池模块的电源状态经由充电通信协议的沟通采用相应的供电控制手段来控制电源转换电路的运作，从而令电源转换电路反应于电源状态的改变而以不同的电源转换行为来产生直流电源。本专利技术的智能电源转接器的供电控制方法，包括以下步骤：接收交流电源；将交流电源转换为直流电源并提供给负载装置；以及依据负载装置的电池模块的电源状态经由充电通信协议的沟通，采用相应的供电控制手段来控制直流电源的产生，从而反应于电源状态的变化以不同的电源转换行为来产生直流电源。基于上述，本专利技术实施例提出一种智能电源转接器及其供电控制方法，其可根据电池模块当前的电源状态/充电模式适应性地采用对应的供电控制手段来控制直流电源的产生，使得智能电源转接器所提供的直流电源的功率可动态地随着负载装置的实际功率需求而变动。基此，本专利技术实施例的智能电源转接器可有效地避免功率浪费，从而获得较高的供电效能。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图附图作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术一实施例的智能电源转接器的示意图；图2为本专利技术另一实施例的智能电源转接器的示意图；图3为本专利技术一实施例的智能电源转接器的供电控制方法的步骤流程图；图4为依照图3的一实施例的智能电源转接器的供电控制方法的步骤流程图；图5为本专利技术另一实施例的智能电源转接器的供电控制方法的步骤流程图；图6为依照图5的一实施例的智能电源转接器的供电控制方法的步骤流程图；图7为本专利技术又一实施例的智能电源转接器的供电控制方法的步骤流程图；图8为依照图7的一实施例的智能电源转接器的供电控制方法的步骤流程图。附图标记说明：10：负载装置；100、200：智能电源转接器；110、210：电源转换电路；120、220：控制单元；212：输入级电路；214：功率因数校正电路；216：功率级电路；218：开关式电源调节电路；221：微控制器；222：保护电路；223：电源检测电路；224：唤醒电路；225：提示模块；AC_in：交流电源；BRF：桥式整流器；BM：电池模块；EMF：防电磁干扰滤波器；DC_out：直流电源；Iout：直流输出电流；PSC：功率开关电路；S310～S350、S410～S458、S510～S540、S610～S648、S710～S760、S810～S860：步骤；Sdet1～Sdet3：状态检测信号；Sop：输出电源信号；Swk：唤醒信号；Ssi：状态指示信号；TF：变压器；TI：传输接口；Vdc：直流电压；Vrec、Vrec’：整流电压；Vout：直流输出电压。具体实施方式为了使本专利技术的内容可以被更容易明了，以下特举实施例做为本专利技术确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，代表相同或类似部件。图1为本专利技术一实施例的智能电源转接器的示意图。请参照图1，本实施例的智能电源转接器100包括电源转换电路110以及控制单元120。在本实施例中，电源转换电路110可从外部接收交流电源AC_in(例如为市电，但并不限制于此)，再将所接收到的交流电源AC_in转换为直流电源DC_out以提供给负载装置10使用。换言之，负载装置10可经由智能电源转接器而获取交流电源AC_in(以直流电源DC_out的形式提供)作为其运作及充电的供电来源。在此，所述的负载装置10可例如为笔记本电脑、平板电脑及智能手机等电子装置(在此附图示出以智能手机为例，但不仅限于此)。值得一提的是，在本实施例中，所述电源转换电路110的电路拓扑形态可以为顺向式(Forward)电源转换电路、反激式(Flyback)电源转换电路、半桥式(Active Clamp and Half Bridge)电源转换电路、全桥式(Active Clamp and Full Bridge)电源转换电路或推挽式(Push-Pull)电源转换电路，但并不限制于此。关于上述各种电源转换电路的架构与运作方式均属本专利技术相关领域具有通常知识者所熟识的技术，因而在此并不再加以赘述。控制单元120耦接电源转换电路110，其可依据负载装置10中的电池模块BM的电源状态经由充电通信协议的沟通而采用相应的供电控制手段(例如低电流供电控制、定电流供电控制以及定电压供电控制等手段)来控制电源转换电路110的运作，从而令电源转换电路110反应于电池模块BM的电源状态改变而以不同的电源转换行为来产生直流电源DC_out。其中，所述电池模块BM可例如为锂电池模块，但本专利技术并不限制于此。更具体地说，本实施例的智能电源转接器100可配合电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电源转接器，其特征在于，包括：电源转换电路，用以将交流电源转换为直流电源以提供给负载装置；以及控制单元，耦接该电源转换电路，用以依据该负载装置的电池模块的电源状态采用相应的供电控制手段来控制该电源转换电路的运作，从而令该电源转换电路反应于该电源状态的改变而以不同的电源转换行为来产生该直流电源。

【技术特征摘要】
2014.03.11 TW 1031083991.一种智能电源转接器，其特征在于，包括：
电源转换电路，用以将交流电源转换为直流电源以提供给负载装置；以
及
控制单元，耦接该电源转换电路，用以依据该负载装置的电池模块的电
源状态采用相应的供电控制手段来控制该电源转换电路的运作，从而令该电
源转换电路反应于该电源状态的改变而以不同的电源转换行为来产生该直流
电源。
2.根据权利要求1所述的智能电源转接器，其特征在于，该控制单元
还通过传输接口从该电池模块的充电控制芯片取得电池规格信息，并且以该
电池规格信息作为调整多个不同的该供电控制手段的依据。
3.根据权利要求2所述的智能电源转接器，其特征在于，该电池规格
信息包括电池寿命特性与充电循环次数，该控制单元在判断该电池模块的充
电循环次数达到预定次数时，调整各该供电控制手段的预设电源参数及充电
行为规范至少其中之一，其中该预定次数由该控制单元依据该电池寿命特性
而决定。
4.根据权利要求1所述的智能电源转接器，其特征在于，该控制单元
还设定多个不同的该供电控制手段的预设电源参数以及充电行为规范，并依
据所述预设电源参数以及所述充电行为规范控制该电源转换电路的运作。
5.根据权利要求4所述的智能电源转接器，其特征在于，所述预设电
源参数包括预设电压参数、预设电流参数以及预设充电时间参数至少其中之
一。
6.根据权利要求4所述的智能电源转接器，其特征在于，所述充电行
为规范包括上限电压条件、上限电流条件以及上限温度条件至少其中之一。
7.根据权利要求1所述的智能电源转接器，其特征在于，该控制单元
与该电池模块的充电控制芯片通过传输接口相互沟通，藉以取得电源模式指
令，其中该电源模式指令指示该电池模块的电源状态。
8.根据权利要求7所述的智能电源转接器，其特征在于，该控制单元
接收到该充电控制芯片所发出的预充电模式指令时，该控制单元以低电流控
制手段控制该电源转换电路，以令该电源转换电路提供低于第一预设电流值

\t的直流电源对该电池模块充电。
9.根据权利要求7所述的智能电源转接器，其特征在于，该控制单元
接收到该充电控制芯片所发出的定电流充电模式指令时，该控制单元以定电
流控制手段控制该电源转换电路，以令该电源转换电路以定电流的方式提供
该直流电源对该电池模块充电。
10.根据权利要求7所述的智能电源转接器，其特征在于，该控制单元
接收到该充电控制芯片所发出的定电压充电模式指令时，该控制单元以定电
压控制手段控制该电源转换电路，以令该电源转换电路以定电压的方式提供
该直流电源对该电池模块充电。
11.根据权利要求7所述的智能电源转接器，其特征在于，该控制单元
接收到该充电控制芯片所发出的补充充电模式指令时，该控制单元以低电流
控制手段控制该电源转换电路，以令该电源转换电路提供低于第二预设电流
值的直流电源对该电池模块充电。
12.根据权利要求1所述的智能电源转接器，其特征在于，该控制单元
藉检测提供给该负载装置的直流电源而取得该电池模块的电源状态。
13.根据权利要求12所述的智能电源转接器，其特征在于，当该控制
单元判断该电源状态符合第一电源条件时，该控制单元以低电流控制手段控
制该电源转换电路，以令该电源转换电路提供低于预设电流值的直流电源对
该电池模块充电。
14.根据权利要求13所述的智能电源转接器，其特征在于，当该电池
模块的充电电流小于第一预设电流门槛值时，该控制单元判定该电源状态符
合该第一电源条件。
15.根据权利要求13所述的智能电源转接器，其特征在于，当该电池
模块的电流量比例大于等于第一预设比例时，该控制单元判定该电源状态符
合该第一电源条件。
16.根据权利要求12所述的智能电源转接器，其特征在于，当该控制
单元判断该电源状态符合第二电源条件时，该控制单元以定电流控制手段控
制该电源转换电路，以令该电源转换电路以定电流的方式提供该直流电源对
该电池模块充电。
17.根据权利要求16所述的智能电源转接器，其特征在于，当该电池

\t模块的充电电流大于等于第二预设电流门槛值时，该控制单元判定该电源状
态符合该第二电源条件。
18.根据权利要求12所述的智能电源转接器，其特征在于，当该控制
单元判断该电源状态符合第三电源条件时，该控制单元以定电压控制手段控
制该电源转换电路，以令该电源转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨木荣，
申请(专利权)人：登腾电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71