自适应电源系统及供电方法技术方案

本发明专利技术涉及一种自适应电源系统及其供电方法。该自适应电源系统及方法采用设备电源接口向电源提供单元传送对应设备电源需求的两个电压信号，电源提供单元根据该电压信号改变输出电源的电压水平，从而实现自适应的电源供应。通过上述系统和方法，可以对设备进行准确的供电电源匹配，同时不仅可以自适应的根据已知设备的输入电源要求而改变电源系统输出，还可以通过外部控制改变电源系统输出。提高了电源系统的便携性，通用性和灵活性。

【技术实现步骤摘要】
自适应电源系统及供电方法
本专利技术涉及一种电源系统和供电方法，尤其涉及一种根据用电设备需要而自适应改变输出的电源系统和供电方法。
技术介绍
随着全球经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，越来越多的数码产品以不同功能提供者的形式进入到生活当中，如笔记本电脑、平板电脑、手机、数码相机、摄像机、便携式DVD、PDA、MP3、MP4、GPS、保暖设备、医疗保健设备等。通常在室内环境中，这些设备可以使用电源适配器（Poweradapter）直接连接市电电源插座从而获得电力。电源适配器是一种小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备，一般由外壳、电源变压器和整流电路组成，按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型，广泛配套于各类电子设备中。而在室外环境没有市电电源插座的情况下，这些设备通常使用电池获得电力，但通常原配电池都会因为容量低而不能满足设备的长时间使用。当出差或旅游时又是这些设备的工作高峰期，经常在关键时刻电池没有电了，譬如在手机正在打电话时，数码相机正在拍照时，PDA正在工作时等等。尽管可以使用备用电池延长设备使用时间，但是通常不可能为每种设备都配一个备用电池，不但成本高而且也不方便。移动电源的出现解决这个问题，现有的移动电源一般采用聚合物锂离子电芯，容量可达14000mAh到20000mAh，同时还具备短路、过充、过放、恒流、恒压等保护措施，从而可以解决众多移动设备的电源供给问题。目前的各类电子设备由于生产厂家及应用要求的不同，在输入、充电电压/电流上各不相同，如果使用输入/输出电压不相匹配的电源适配器或移动电源为电子设备供电或充电，容易导致电子设别的负载电池充不满或充电后使用时间短的问题，甚至造成设备损坏。现有技术中的电源适配器和移动电源普遍采用的输出电压多为固定模式（例如输出电压为3.7V，5V，12V等等），为了提供不同的输出电压，电源适配器可能带有多个不同输出电压的输出电缆，移动电源带有多个不同输出电压的输出接口。同时，如果用户同时拥有多个不同电子设备时，就需要多个不同电源适配器或者移动电源，或者是带有多个电缆输出端的电源适配器或者带有多个接口的移动电源，显然这样的电源适配器或者移动电源将占用较大的体积或者复杂的结构而不便于携带。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种根据用电设备需要而自适应改变输出的电源系统和供电方法。一种自适应电源系统，包括连接外部电源的电源提供单元和连接设备的设备电源接口，其特征在于：电源提供单元包含可变电压输出单元，控制单元，外部电源输入端和电源输出接口；其中，所述可变电压输出单元的输入连接外部电源输入端，可变电压输出单元的两个输出连接电源输出接口的电源端和地电压端，可变电压输出单元的控制端连接控制单元的输出；所述控制单元的输入连接电源输出接口的第一和第二数据端；设备电源接口包含电源端，地电压端，第一和第二数据端，第一电阻，第二电阻和稳压二极管；其中，第一电阻与第二电阻串联，第一电阻的一端同时连接第一数据端与稳压二极管的一端，第二电阻的一端连接地电压端；第一电阻与第二电阻的公共端连接第二数据端，稳压二极管的另一端连接地电压端；电源输出接口的第一数据端和电源端之间连接有限流电阻，或者设备电源接口的电源端与第一数据端之间连接有限流电阻；设备电源接口和电源输出接口的电源端，地电压端和第一，第二数据端在需要向设备提供电源时相互连接。其中所述电源提供单元进一步包括可充电电池和充电单元，所述充电单元的输入连接外部电源输入端，所述充电单元的输出连接可充电电池的充电端口；可充电电池的输出连接到可变电压输出单元的输入端。其中所述控制单元连接外部显示端，以输出提示信息；其中所述控制单元连接外部控制端，以实现二者之间的消息通信。其中所述外部控制端包括键盘或计算机系统。其中所述控制单元与所述外部控制端通过有线/无线链路相互连接。一种自适应电源系统的供电方法，包括以下步骤：当设备需要电源输入时，设备电源接口连接到电源输出接口，且两个接口中的电源端，地电压端，第一和第二数据端都对应的连接；可变电压输出单元经由限流电阻和电源输出接口提供初始的输出电压至设备电源接口的电源端和地电压端，由此稳压二极管将两端的电压限制在固定电压值；串联的第一电阻和第二电阻将所述固定电压值分压，从设备电源接口的第一数据端和第二数据端分别输出第一电压信号和第二电压信号；控制单元根据第一电压信号和第二电压信号获知设备需要输入的电压信号，并输出控制信号到可变电压输出单元；可变电压输出单元根据控制信号改变初始输出电压为设备所需电压，并经由设备电源接口和电源输出接口输出设备所需电压到设备的电源输入端。一种自适应电源系统的供电方法，包括以下步骤：当设备需要电源输入时，设备电源接口连接到电源输出接口，且两个接口中的电源端，地电压端，第一和第二数据端都对应的连接；可变电压输出单元经由限流电阻和电源输出接口提供初始的输出电压至设备电源接口的电源端和地电压端，由此稳压二极管将两端的电压限制在固定电压值；串联的第一电阻和第二电阻将所述固定电压值分压，从设备电源接口的第一数据端和第二数据端分别输出第一电压信号和第二电压信号；如果控制单元根据第一电压信号和第二电压信号获知设备需要输入的电压信号，并输出控制信号到可变电压输出单元；如果控制单元根据第一电压信号获知需要通过外部控制来获得设备需要输入的电压信号，那么输出控制信息到外部显示端或外部控制端，控制单元接收来自外部控制端的调整信息，并根据调整信息输出控制信号到可变电压输出单元；；可变电压输出单元根据控制信号改变初始输出电压为设备所需电压，并经由设备电源接口和电源输出接口输出设备所需电压到设备的电源输入端。一种自适应电源系统，包括连接外部电源的电源提供单元和连接设备的设备电源接口，其特征在于：电源提供单元包含可变电压输出单元，控制单元，外部电源输入端和电源输出接口；其中，所述可变电压输出单元的输入连接外部电源输入端，可变电压输出单元的两个输出连接电源输出接口的电源端和地电压端，可变电压输出单元的控制端连接控制单元的输出；所述控制单元的输入连接电源输出接口的第一和第二数据端；设备电源接口包含电源端，地电压端，第一和第二数据端和稳压二极管，并且还包括可插入电路板卡的插槽；其中，稳压二极管的一端与第一数据端同时连接插槽内的第一触点，稳压二极管的另一端连接地电压端，第二数据端连接插槽内的第二触点，地电压端连接插槽内的第三触点；电源输出接口的第一数据端和电源端之间连接有限流电阻，或者设备电源接口的第一数据端和电源端之间连接有限流电阻；所述电路板卡包括串联的第一电阻与第二电阻，以及第四至第六触点，其中第一电阻的一端连接第四触点，第一电阻与第二电阻的公共端连接第五触点，第二电阻的另一端连接第六触点；当电路板卡插入插槽时，第一至第三触点与第四至第六触点依次电性连接；设备电源接口和电源输出接口的电源端，地电压端，第一和第二数据端在需要向设备提供电源时相互连接。其中所述电源提供单元进一步包括可充电电池和充电单元，所述充电单元的输入连接外部电源输入端，所述充电单元的输出连接可充电电池的充电端口；可充电电池的输出连接到可变电压输出单元的输入端。其中所述设备电源接口不包括稳压二极管且所述电路板卡包括稳压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应电源系统，包括连接外部电源的电源提供单元和连接设备的设备电源接口，其特征在于：电源提供单元包含可变电压输出单元，控制单元，外部电源输入端和电源输出接口；其中，所述可变电压输出单元的输入连接外部电源输入端，可变电压输出单元的两个输出连接电源输出接口的电源端和地电压端，可变电压输出单元的控制端连接控制单元的输出；所述控制单元的输入连接电源输出接口的第一和第二数据端；设备电源接口包含电源端，地电压端，第一和第二数据端，第一电阻，第二电阻和稳压二极管；其中，第一电阻与第二电阻串联，第一电阻的一端同时连接第一数据端与稳压二极管的一端，第二电阻的一端连接地电压端；第一电阻与第二电阻的公共端连接第二数据端，稳压二极管的另一端连接地电压端；电源输出接口的第一数据端和电源端之间连接有限流电阻，或者设备电源接口的电源端与第一数据端之间连接有限流电阻；设备电源接口和电源输出接口的电源端，地电压端和第一，第二数据端在需要向设备提供电源时相互连接。

【技术特征摘要】
1.一种自适应电源系统，包括连接外部电源的电源提供单元和连接设备的设备电源接口，其特征在于：电源提供单元包含可变电压输出单元，控制单元，外部电源输入端和电源输出接口；其中，所述可变电压输出单元的输入连接外部电源输入端，可变电压输出单元的两个输出连接电源输出接口的电源端和地电压端，可变电压输出单元的控制端连接控制单元的输出；所述控制单元的输入连接电源输出接口的第一和第二数据端；设备电源接口包含电源端，地电压端，第一和第二数据端，第一电阻，第二电阻和稳压二极管；其中，第一电阻与第二电阻串联，第一电阻的一端同时连接第一数据端与稳压二极管的一端，第二电阻的一端连接地电压端；第一电阻与第二电阻的公共端连接第二数据端，稳压二极管的另一端连接地电压端；电源输出接口的第一数据端和电源端之间连接有限流电阻，或者设备电源接口的电源端与第一数据端之间连接有限流电阻；设备电源接口和电源输出接口的电源端，地电压端和第一，第二数据端在需要向设备提供电源时相互连接。2.如权利要求1所述的自适应电源系统，其中所述电源提供单元进一步包括可充电电池和充电单元，所述充电单元的输入连接外部电源输入端，所述充电单元的输出连接可充电电池的充电端口；可充电电池的输出连接到可变电压输出单元的输入端。3.如权利要求1所述的自适应电源系统，其中所述控制单元连接外部显示端，以输出提示信息。4.如权利要求1所述的自适应电源系统，其中所述控制单元连接外部控制端，以实现二者之间的消息通信。5.如权利要求4所述的自适应电源系统，其中所述外部控制端包括键盘或计算机系统。6.如权利要求4所述的自适应电源系统，其中所述控制单元与所述外部控制端通过有线/无线链路相互连接。7.一种用于权利要求1、2任一所述自适应电源系统的供电方法，包括以下步骤：当设备需要电源输入时，设备电源接口连接到电源输出接口，且两个接口中的电源端，地电压端，第一和第二数据端都对应的连接；可变电压输出单元经由限流电阻和电源输出接口提供初始的输出电压至设备电源接口的电源端和地电压端，由此稳压二极管将两端的电压限制在固定电压值；串联的第一电阻和第二电阻将所述固定电压值分压，从设备电源接口的第一数据端和第二数据端分别输出第一电压信号和第二电压信号；控制单元根据第一电压信号和第二电压信号获知设备需要输入的电压信号，并输出控制信号到可变电压输出单元；可变电压输出单元根据控制信号改变初始输出电压为设备所需电压，并经由设备电源接口和电源输出接口输出设备所需电压到设备的电源输入端。8.一种用于权利要求3-6任一所述自适应电源系统的供电方法，包括以下步骤：当设备需要电源输入时，设备电源接口连接到电源输出接口，且两个接口中的电源端，地电压端，第一和第二数据端都对应的连接；可变电压输出单元经由限流电阻和电源输出接口提供初始的输出电压至设备电源接口的电源端和地电压端，由此稳压二极管将两端的电压限制在固定电压值；串联的第一电阻和第二电阻将所述固定电压值分压，从设备电源接口的第一数据端和第二数据端分别输出第一电压信号和第二电压信号；如果控制单元根据第一电压信号和第二电压信号获知设备需要输入的电压信号，则输出控制信号到可变电压输出单元；如果控制单元根据第一电压信号获知需要通过外部控制来获得设备需要输入的电压信号，那么输出控制信息到外部显示端或外部控制端，控制单元接收来自外部控制端的调整信息，并根据调整信息输出控制信号到可变电压输出单元；可变电压输出单元根据控制信号改变初始输出电压为设备所需电压，并经由设备电源接口和电源输出接口输出设备所需电压到设备的电源输入端。9.一种自适应电源系统，包括连接外部电源的电源提供单元和连接设备的设备电源接口，其特征在于：电源提供单元包含可变电压输出单元，控制单元，外部电源输入端和电源输出接口；其中，所述可变电压输出单元的输入连接外部电源输入端，可变电压输出单元的两个输出连接电源输出接口的电源端和地电压端，可变电压输出单元的控制端连接控制单元的输出；所述控制单元的输入连接电源输出接口的第一和第二数据端；设备电源接口包含电源端，地电压端，第一和第二数据端和稳压二极管，并且还包括可插入电路板卡的插槽；其中，稳压二极管的一端与第一数据端同时连接插槽内的第一触点，稳压二极管的另一端连接地电压端，第二数据端连接插槽内的第二触点，地电压端连接插槽内的第三触点；电源输出接口的第一数据端和电源端之间连接有限流电阻，或者设备电源接口的第一数据端和电源端之间连接有限流电阻；所述电路板卡包括串联的第一电阻与第二电阻，以及第四至第六触点，其中第一电阻的一端连接第四触点，第一电阻与第二电阻的公共端连接第五触点，第二电阻的另一端连接第六触点；当电路板卡插入插槽时，第一至第三触点与第四至第六触点依次电性连接；设备电源接口和电源输出接口的电源端，地电压端，第一和第二数据端在需要向设备提供电源时相互连接。10.如权利要求9所述的自适应电源系统，其中所述电源提供单元进一步包括可充电电池和充电单元，所述充电单元的输入连接外部电源输入端，所述充电单元的输出连接可充电电池的充电端口；可充电电池的输出连接到可变电压输出单元的输入端。11.如权利要求9所述的自适应电源系统，其中所述设备电源接口不包括稳压二极管且所述电路板卡包括稳压二极管，稳压二极管的一端连接第四触点，另一端连接第六触点。12.如权利要求9所述的自适应电源系统，其中所述控制单元连接外部显示端，以输出提示信息。13.如权利要求9所述的自适应电源系统，其中所述控制单元连接外部控制端，以实现二者之间的消息通信。14.如权利要求13所述的自适应电源系统，其中所述外部控制端包括键盘或计算机系统。15.如权利要求13所述的自适应电源系统，其中所述控制单元与所述外部控制端通过有线/无线链路相互连接。16.一种用于权利要求9-11任一所述自适应电源系统的供电方法，包括以下步骤：当设备需要电源输入时，将电路板卡插入插槽，设备电源接口连接到电源输出接口，且两个接口中的电源端，地电压端，第一和第二数据端都对应的连接；可变电压输出单元经由限流电阻和电源输出接口提供初始的输出电压至设备电源接口的电源端和地电压端，由此稳压二极管将两端的电压限制在固定电压值；串联的第一电阻和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梓平，
申请(专利权)人：汕头市易普联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44