本發(fā)明關(guān)于一種移動(dòng)電源器(Power bank)、移動(dòng)電源系統(tǒng)以及其相關(guān)方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的演進(jìn)，有越來越多電子產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生以滿足人們的各種需求。該些電子產(chǎn)品可能具有不同的電源規(guī)格。為了隨時(shí)可以對(duì)一可攜式電子產(chǎn)品進(jìn)行充電，移動(dòng)電源器提供該可攜式電子產(chǎn)品適合規(guī)格的電源。然而，若每一電子產(chǎn)品都需搭配一個(gè)對(duì)應(yīng)的移動(dòng)電源器，則在該些電子產(chǎn)品的攜帶和使用上就會(huì)顯得相當(dāng)?shù)牟环奖?。為了解決此一問題，現(xiàn)有的方法是提供一移動(dòng)電源器來輸出單組或多組的固定電壓給不同電源規(guī)格的電子產(chǎn)品。但是，此現(xiàn)有的方法只能被動(dòng)的輸出單組或多組的固定電壓，若一電子產(chǎn)品的規(guī)格電源不屬于該多組電源規(guī)格中之一，則當(dāng)該電子產(chǎn)品插入該移動(dòng)電源器時(shí)，該電子產(chǎn)品就無法啟用或面臨燒毀危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，有必要提供一種全新的移動(dòng)電源器以解決上述問題。

本發(fā)明的一第一實(shí)施例提供一種移動(dòng)電源器，包含有一電壓輸出端口以及一可控制電壓及雙向電流端口。該電壓輸出端口用來提供一第一電壓電平。該可控制電壓及雙向電流端口用來選擇性地接收一第一通信協(xié)議，當(dāng)該可控制電壓及雙向電流端口用來接收該第一通信協(xié)議時(shí)，該可控制電壓及雙向電流端口依據(jù)該第一通信協(xié)議來提供一第二電壓電平。

本發(fā)明的一第二實(shí)施例提供一種移動(dòng)電源系統(tǒng)，包含有一外部裝置以及一移動(dòng)電源器。該移動(dòng)電源器包含有：一電壓輸出端口，用來提供一第一電壓電平；以及一可控制電壓及雙向電流端口，用來選擇性地耦接于該外部裝置。當(dāng)該可控制電壓及雙向電流端口用來耦接于該外部裝置時(shí)，該可控制電壓及雙向電流端口用來接收一第一通信協(xié)議并依據(jù)該第一通信協(xié)議來提供 一第二電壓電平至該外部裝置。

本發(fā)明的一第三實(shí)施例提供一種移動(dòng)電源控制方法，其步驟包含有：于一電壓輸出端口提供一第一電壓電平；選擇性地利用一可控制電壓及雙向電流端口來接收一第一通信協(xié)議；以及當(dāng)該可控制電壓及雙向電流端口用來接收該第一通信協(xié)議時(shí)，依據(jù)該第一通信協(xié)議來于該可控制電壓及雙向電流端口提供一第二電壓電平。

上述實(shí)施例能夠可適性地提供電源給不同電源電壓需求的外部裝置。因此，上述實(shí)施例不只可以取代許多固定規(guī)格的移動(dòng)電源器，還可以防止電子產(chǎn)品在誤插入不適合的移動(dòng)電源器時(shí)所造成的損毀。

上文已相當(dāng)廣泛地概述本公開的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)，以使下文的本公開詳細(xì)描述得以獲得較佳了解。構(gòu)成本公開的權(quán)利要求標(biāo)的的其它技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)將描述于下文。本公開所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)了解，可相當(dāng)容易地利用下文公開的概念與特定實(shí)施例可作為修改或設(shè)計(jì)其它結(jié)構(gòu)或制程而實(shí)現(xiàn)與本公開相同的目的。本公開所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者亦應(yīng)了解，這類等效建構(gòu)無法脫離后附的權(quán)利要求所界定的本公開的精神和范圍。

附圖說明

圖1本發(fā)明一實(shí)施例的移動(dòng)電源器的示意圖。

圖2本發(fā)明一實(shí)施例的移動(dòng)電源系統(tǒng)的示意圖。

圖3本發(fā)明一實(shí)施例的移動(dòng)電源控制方法的流程圖。

【符號(hào)說明】

100 移動(dòng)電源器

102 充電電池

104 控制裝置

106 電壓輸出端口

108 可控制電壓及雙向電流端口

110 固定電壓充電端口

200 移動(dòng)電源系統(tǒng)

202 第一外部裝置

204 第二外部裝置

206、208 電源輸入端口

210、212 傳輸線

300 移動(dòng)電源控制方法

S302～S310 步驟

Shs1 第一通信協(xié)議

Shs2 第二通信協(xié)議

Vo1 第一電壓電平

Vo2 第二電壓電平

具體實(shí)施方式

為了能徹底地了解本發(fā)明，下文的描述將提出詳盡的步驟及結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實(shí)施方式顯然不應(yīng)限定于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。另一方面，眾所周知的結(jié)構(gòu)或步驟并未描述于細(xì)節(jié)中，以避免造成本發(fā)明不必要的限制。本發(fā)明的較佳實(shí)施例會(huì)詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述之外，本發(fā)明還可以廣泛地施行在其他的實(shí)施例中。本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。

圖1本發(fā)明一實(shí)施例的移動(dòng)電源器100的示意圖。在此一實(shí)施例中，移動(dòng)電源器100包含有一充電電池102、一控制裝置104、一電壓輸出端口106、一可控制電壓及雙向電流端口108以及一固定電壓充電端口110。充電電池102可具有一電荷量Q。充電電池102耦接于電壓輸出端口106、可控制電壓及雙向電流端口108以及固定電壓充電端口110?？刂蒲b置104耦接于充電電池102、電壓輸出端口106、可控制電壓及雙向電流端口108以及固定電壓充電端口110。請(qǐng)注意，為了方便描述本實(shí)施例的操作特征，控制裝置104是設(shè)置在充電電池102之外，然其并不是本發(fā)明的限制條件。在另一實(shí)施例中，充電電池102也可以整合至控制裝置104內(nèi)。

在本實(shí)施例中，控制裝置104是用來控制充電電池102以于電壓輸出端口106輸出一第一電壓電平Vo1?？煽刂齐妷杭半p向電流端口108可以用來選擇性地耦接于一外部裝置(未顯示于圖1)或耦接于一第一電源電壓Vpp1。當(dāng)可控制電壓及雙向電流端口108經(jīng)選擇性地耦接于一外部裝置時(shí)，控制裝置104另透過可控制電壓及雙向電流端口108接收一第一通信協(xié)議Shs1，并 依據(jù)第一通信協(xié)議Shs1以及充電電池102的電荷量Q來于可控制電壓及雙向電流端口108產(chǎn)生一第二電壓電平Vo2。因此，電壓輸出端口106上的第一電壓電平Vo1是一個(gè)預(yù)定/固定電壓電平，而可控制電壓及雙向電流端口108上的第二電壓電平Vo2則是一電壓電平范圍Vr中的任一電壓電平。第二電壓電平Vo2是控制裝置104透過可控制電壓及雙向電流端口108所接收第一通信協(xié)議Shs1，并透過可控制電壓及雙向電流端口108與一外部裝置進(jìn)行一握手協(xié)議所決定出來的。換言之，移動(dòng)電源器100的電壓輸出端口106是設(shè)置來提供一固定電壓電平給耦接于電壓輸出端口106的一外部裝置，而可控制電壓及雙向電流端口108則是設(shè)置來提供一可適性(adaptive)的電壓電平給耦接于可控制電壓及雙向電流端口108的另一外部裝置。電壓輸出端口106以及可控制電壓及雙向電流端口108可用來大致上同時(shí)或不同時(shí)分別輸出第一電壓電平Vo1以及第二電壓電平Vo2。請(qǐng)注意，本實(shí)施例所指的通信協(xié)議可以是一具有通信協(xié)議的信號(hào)。

另一方面，當(dāng)可控制電壓及雙向電流端口108不是耦接于一外部裝置，而是耦接于第一電源電壓Vpp1時(shí)，控制裝置104用來控制充電電池102以利用第一電源電壓Vpp1來進(jìn)行充電。

因此，本實(shí)施例的可控制電壓及雙向電流端口108可依實(shí)際的使用需求來選擇性地耦接至一外部裝置以提供電源電壓給該外部裝置，或耦接至第一電源電壓Vpp1以對(duì)充電電池102進(jìn)行充電。換言之，本實(shí)施例的可控制電壓及雙向電流端口108可以接受雙向的信號(hào)。

此外，移動(dòng)電源器100的固定電壓充電端口110是設(shè)置來接收一第二電源電壓Vpp2。當(dāng)?shù)诙娫措妷篤pp2耦接于固定電壓充電端口110時(shí)，控制裝置104另用來控制充電電池102以利用第二電源電壓Vpp2來進(jìn)行充電。

從上述有關(guān)于移動(dòng)電源器100的操作可以得知充電電池102可以透過耦接于可控制電壓及雙向電流端口108的第一電源電壓Vpp1以及耦接于固定電壓充電端口110的第二電源電壓Vpp2來進(jìn)行充電。在實(shí)際的電路運(yùn)作中，當(dāng)可控制電壓及雙向電流端口108以及固定電壓充電端口110同時(shí)接收第一電源電壓Vpp1以及第二電源電壓Vpp2時(shí)，控制裝置104可控制充電電池102同時(shí)利用第一電源電壓Vpp1以及第二電源電壓Vpp2來進(jìn)行充電；或控制充電電池102只利用第一電源電壓Vpp1而不利用第二電源電壓Vpp2來進(jìn)行充 電；或控制充電電池102只利用第二電源電壓Vpp2而不利用第一電源電壓Vpp1來進(jìn)行充電；或先利用第二電源電壓Vpp2進(jìn)行充電而后利用第一電源電壓Vpp1來進(jìn)行充電；或先利用第一電源電壓Vpp1進(jìn)行充電而后利用第二電源電壓Vpp2來進(jìn)行充電。因此，各種不同的充電順序均屬于本發(fā)明的范疇所在。此外，第二電源電壓Vpp2可以相同于或不同于第一電源電壓Vpp1。

請(qǐng)注意，本實(shí)施例的電壓輸出端口106、可控制電壓及雙向電流端口108以及固定電壓充電端口110并不限于特定類型的信號(hào)/電源的輸出/輸入端口。此外，電壓輸出端口106、可控制電壓及雙向電流端口108以及固定電壓充電端口110中的每一個(gè)信號(hào)端口也可包含有多個(gè)信號(hào)/電源的輸入/輸出端。

移動(dòng)電源器100的操作特性可透過圖2來加以說明。圖2本發(fā)明一實(shí)施例的移動(dòng)電源系統(tǒng)200的示意圖。在此一實(shí)施例中，移動(dòng)電源系統(tǒng)200包含有移動(dòng)電源器100、一第一外部裝置202以及一第二外部裝置204。第一外部裝置202的一電源輸入端口206透過一傳輸線210耦接于移動(dòng)電源器100的電壓輸出端口106，而第二外部裝置204的一電源輸入端口208透過一傳輸線212耦接于移動(dòng)電源器100的可控制電壓及雙向電流端口108。移動(dòng)電源器100的固定電壓充電端口110則是耦接于第二電源電壓Vpp2。請(qǐng)注意，本發(fā)明并未限制傳輸線210、212的類型，任何可以傳送電源的傳輸裝置或耦接裝置均落入本發(fā)明的范疇所在。

在本實(shí)施例中，第一外部裝置202所能接受的的電源電壓大致上為第一電壓電平Vo1，而第二外部裝置204所能接受的電源電壓大致上為第二電壓電平Vo2，其中第二電壓電平Vo2不同于第一電壓電平Vo1，且第二電壓電平Vo2是落入電壓電平范圍Vr的中。由于移動(dòng)電源器100的控制裝置104直接依據(jù)充電電池102的電荷量Q來于電壓輸出端口106輸出第一電壓電平Vo1，因此第一外部裝置202可直接透過傳輸線210來接受第一電壓電平Vo1。然而，針對(duì)第二外部裝置204，其所能接收的第二電壓電平Vo2不同于第一電壓電平Vo1，因此第二外部裝置204并不能直接耦接于電壓輸出端口106。由于第二電壓電平Vo2是落入電壓電平范圍Vr的中，因此第二外部裝置204可以耦接于可控制電壓及雙向電流端口108，并且與控制裝置104進(jìn)行一握手協(xié)議來決定出第二電壓電平Vo2。

進(jìn)一步而言，當(dāng)?shù)诙獠垦b置204與控制裝置104進(jìn)行該握手協(xié)議時(shí)，第二外部裝置204會(huì)透過傳輸線212與可控制電壓及雙向電流端口108傳送第一通信協(xié)議Shs1至控制裝置104，第一通信協(xié)議Shs1可能包含有第二外部裝置204所需的第二電壓電平Vo2。當(dāng)控制裝置104接收到第一通信協(xié)議Shs1，控制裝置104可能會(huì)發(fā)出一第二通信協(xié)議Shs2給第二外部裝置204，以通知第二外部裝置204是否控制裝置104有能力產(chǎn)生第二電壓電平Vo2。同理，第二通信協(xié)議Shs2也是透過傳輸線212與可控制電壓及雙向電流端口108傳送至第二外部裝置204。若第二電壓電平Vo2是落在電壓電平范圍Vr內(nèi)，則代表控制裝置104有能力產(chǎn)生第二電壓電平Vo2，則控制裝置104就會(huì)依據(jù)充電電池102的電荷量Q來產(chǎn)生第二電壓電平Vo2于可控制電壓及雙向電流端口108。如此一來，當(dāng)該握手協(xié)議結(jié)束后，外部裝置204就可以從可控制電壓及雙向電流端口108上接收到所需的第二電壓電平Vo2。反之，若第二電壓電平Vo2不是落在電壓電平范圍Vr內(nèi)，則控制裝置104就不會(huì)輸出電壓/電源于可控制電壓及雙向電流端口108。請(qǐng)注意，上述的該握手協(xié)議是一個(gè)簡(jiǎn)化后的流程，其目的只是為了要說明本發(fā)明的精神所在，其并不是本發(fā)明的限制所在。換句話說，上述的第一通信協(xié)議Shs1可包含有來自第二外部裝置204的多個(gè)信號(hào)，以及第二通信協(xié)議Shs2也可包含有來自第二控制裝置104的多個(gè)信號(hào)，該些多個(gè)信號(hào)透過可控制電壓及雙向電流端口108在第二控制裝置104與第二外部裝置204的間來回傳送/握手的后才完成該握手協(xié)議，此亦為本發(fā)明的范疇所在。舉例而言，該握手協(xié)議可以是符合通用序列匯流排電力傳輸(USB PD(Power Delivery))規(guī)格的握手協(xié)議。

此外，在本實(shí)施例中，利用一個(gè)控制裝置104來控制充電電池102來產(chǎn)生第一電壓電平Vo1與第二電壓電平Vo2只是為了方便描述本發(fā)明的特征所在，其并不是本發(fā)明的限制條件。換言之，在實(shí)際的電路中，移動(dòng)電源器100可包含有兩個(gè)控制裝置用來分別依據(jù)充電電池102的電荷量Q來產(chǎn)生第一電壓電平Vo1與第二電壓電平Vo2，其亦落入本發(fā)明的范疇所在。

再者，在本實(shí)施例的實(shí)際電路操作上，當(dāng)控制裝置104分別在電壓輸出端口106與可控制電壓及雙向電流端口108輸出第一電壓電平Vo1與第二電壓電平Vo2給第一外部裝置202以及第二外部裝置204時(shí)，控制裝置104也會(huì)分別透過電壓輸出端口106與可控制電壓及雙向電流端口108輸出第一外 部裝置202以及第二外部裝置204所需的電流，以提供第一外部裝置202以及第二外部裝置204所需的電源。

此外，控制裝置104分別在電壓輸出端口106與可控制電壓及雙向電流端口108輸出第一電壓電平Vo1與第二電壓電平Vo2給第一外部裝置202以及第二外部裝置204時(shí)，控制裝置104也可以同時(shí)從固定電壓充電端口108接收第二電源電壓Vpp2來對(duì)充電電池102進(jìn)行充電。

請(qǐng)注意，本發(fā)明的移動(dòng)電源器100并不一定要同時(shí)具有產(chǎn)生第一電壓電平Vo1以及第二電壓電平Vo2的電路組合，圖1所示的移動(dòng)電源器100只是為了方便說明本實(shí)施例的技術(shù)特征。換句話說，在本發(fā)明的另一實(shí)施例的移動(dòng)電源器中，其也可以只有一個(gè)產(chǎn)生第二電壓電平Vo2的電路組合，亦即該實(shí)施例的移動(dòng)電源器只有控制裝置104與可控制電壓及雙向電流端口108，而沒有電壓輸出端口106，其亦屬于本發(fā)明的范疇所在。此外，在本發(fā)明的另一實(shí)施例的移動(dòng)電源器中，其也可以具有多組控制裝置104與電壓輸出端口106的電路以及多組控制裝置104與可控制電壓及雙向電流端口108的電路，以分別同時(shí)或不同時(shí)提供多個(gè)固定電源電壓以及多個(gè)協(xié)議電源電壓至多個(gè)外部裝置，此亦屬于本發(fā)明的范疇所在。

從上述有關(guān)于移動(dòng)電源器100的操作可以得知只要一外部裝置的電源電壓落入電壓電平范圍Vr內(nèi)，且該外部裝置具有一握手協(xié)議的能力時(shí)，該外部裝置就可以直接透過一電源線來耦接于移動(dòng)電源器100的可控制電壓及雙向電流端口108，并透過該握手協(xié)議來協(xié)議出所需的電源電壓。換言之，移動(dòng)電源器100能夠可適性地提供電源給不同電源電壓需求的外部裝置。因此，本發(fā)明的移動(dòng)電源器100不只可以取代許多固定規(guī)格的移動(dòng)電源器，還可以防止電子產(chǎn)品在誤插入不適合的移動(dòng)電源器時(shí)所造成的損毀。

移動(dòng)電源器100的控制方法如圖3所示。圖3本發(fā)明一實(shí)施例的移動(dòng)電源控制方法300的流程圖。參照?qǐng)D3，于步驟S302，將具有一握手協(xié)議能力的第二外部裝置204透過傳輸線212耦接于可控制電壓及雙向電流端口108。

于步驟S304，第二外部裝置204透過傳輸線212與可控制電壓及雙向電流端口108傳送第一通信協(xié)議Shs1至控制裝置104，以及/或控制裝置104透過傳輸線212與可控制電壓及雙向電流端口108傳送第二通信協(xié)議Shs2至第二外部裝置204來進(jìn)行一握手協(xié)議。

于步驟S306，判斷控制裝置104是否有能力產(chǎn)生第二外部裝置204所需的第二電壓電平Vo2。如果控制裝置104有能力產(chǎn)生第二外部裝置204所需的第二電壓電平Vo2，則進(jìn)行步驟S308。于步驟S308，控制裝置104依據(jù)充電電池102的電荷量Q來產(chǎn)生第二電壓電平Vo2于可控制電壓及雙向電流端口108。

如果控制裝置104沒有能力產(chǎn)生第二外部裝置204所需的第二電壓電平Vo2，則進(jìn)行步驟S310。于步驟S310，控制裝置104就不會(huì)輸出電壓/電源于可控制電壓及雙向電流端口108。簡(jiǎn)單來說，若第二電壓電平Vo2是落在電壓電平范圍Vr內(nèi)，則控制裝置104就會(huì)依據(jù)充電電池102的電荷量Q來產(chǎn)生第二電壓電平Vo2于可控制電壓及雙向電流端口108。反之，若第二電壓電平Vo2不是落在電壓電平范圍Vr內(nèi)，則控制裝置104就不會(huì)輸出電壓/電源于可控制電壓及雙向電流端口108。

本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已公開如上，然而熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人士仍可能基于本發(fā)明的教示及公開而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所公開者，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為以下的權(quán)利要求所涵蓋。

此外，本發(fā)明的權(quán)利范圍并不局限于上文公開的特定實(shí)施例的制程、機(jī)臺(tái)、制造、物質(zhì)的成份、裝置、方法或步驟。本公開所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)了解，基于本公開教示及公開制程、機(jī)臺(tái)、制造、物質(zhì)的成份、裝置、方法或步驟，無論現(xiàn)在已存在或日后開發(fā)者，其與本發(fā)明實(shí)施例公開者以實(shí)質(zhì)相同的方式執(zhí)行實(shí)質(zhì)相同的功能，而達(dá)到實(shí)質(zhì)相同的結(jié)果，亦可使用于本公開。因此，以下的權(quán)利要求涵蓋此類制程、機(jī)臺(tái)、制造、物質(zhì)的成份、裝置、方法或步驟。