多端口电力供应装置及其电力供应方法制造方法及图纸

本公开提供一种多端口电力供应装置及其电力供应方法。多端口电力供应装置包括电力供应电路、多个连接端口、多个电源转换器以及共同控制电路。电力供应电路用以提供源电能给这些电源转换器。这些电源转换器的任一个将源电能转换为输出电能，并且将输出电能输出至对应连接端口。共同控制电路依据多个连接端口的多个电压需求与多个功率需求控制电力供应电路来动态调整源电能，以提升该多端口电力供应装置的电压转换效率。

Multi-port power supply device and its power supply method

The present disclosure provides a multi-port power supply device and a power supply method thereof. Multi-port power supply device includes power supply circuit, multiple connection ports, multiple power converters and common control circuit. The power supply circuit is used to supply power to these power converters. Either of these power converters converts the source energy into the output energy and outputs the output energy to the corresponding connection port. The co-control circuit controls the power supply circuit dynamically according to the multi-voltage demand of multiple connection ports and the multi-power demand, so as to improve the voltage conversion efficiency of the multi-port power supply device.

【技术实现步骤摘要】
多端口电力供应装置及其电力供应方法
本专利技术涉及一种电力供应装置及其电力供应方法，特别涉及一种具有多个连接端口的多端口电力供应装置及其电力供应方法。
技术介绍
一般而言，当电力供应装置提供电能对外部电子装置进行供电时，电力供应装置需依据外部电子装置的额定规格来进行电压转换的操作，使得电力供应装置的输出电压可满足外部电子装置的需求电压。电力供应装置可能具有多个连接端口以及对应于多个连接端口的多个电压转换器，以便同时提供不同的输出电压的电力给具有不同需求电压的多个外部电子装置。电力供应装置的这些电压转换器将同一个源电压转换为不同的输出电压。一般而言，这个源电压是固定(源电压的电平不会随着这些连接端口的电压需求的改变而改变)。通常，这个源电压的固定电平必须非常高，以便于满足这些连接端口的高电压需求。举例来说，假设这些连接端口的电压需求落于5V至20V的范围内，因此这个源电压的固定电平可以是24V。当某一个连接端口的电压需求为20V时，这个连接端口的电压转换器可以将源电压(即24V)转换为输出电压(即20V)。然而，在电压转换时，电压的升幅(或降幅)越大，则电压转换器的电压转换效率越低。举例来说，当某一个连接端口的电压需求为5V时，这个连接端口的电压转换器需要将电压从24V降至5V。当电压转换器将电压从24V降至5V时，将造成电压转换器的电压转换效率降低。在较低的电压转换效率的情况下，未被转换的电能以热的形式散失，因而电力供应装置会有发热的情形。因此，有必要提供一种新的电力供应装置，以解决已知电力供应装置的电压转换效率不佳的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种多端口电力供应装置及其电力供应方法，可动态调整源电能，藉以提升电压转换效率。本专利技术的实施例提供一种多端口电力供应装置。多端口电力供应装置包括一个电力供应电路、多个连接端口、多个电源转换器以及一个共同控制电路。电力供应电路用以提供源电能。这些电源转换器以一对一方式分别耦接于这些连接端口。这些电源转换器耦接至电力供应电路以接收源电能。这些电源转换器的任一个将源电能转换为输出电能，并且将输出电能输出至这些连接端口中的对应连接端口。共同控制电路耦接于这些连接端口，以获知这些连接端口的电压需求与功率需求。共同控制电路依据这些连接端口的这些电压需求与这些功率需求对应地控制电力供应电路来动态调整源电能，以提升多端口电力供应装置的电压转换效率。本专利技术的实施例还提供一种电力供应方法，适用于多端口电力供应装置。多端口电力供应装置包括一个电力供应电路、多个连接端口、多个电源转换器以及一个共同控制电路。电力供应方法包括：由电力供应电路提供源电能；由共同控制电路获知这些连接端口的电压需求与功率需求；由共同控制电路依据这些连接端口的这些电压需求与这些功率需求对应地控制电力供应电路来动态调整源电能，以提升多端口电力供应装置的电压转换效率；以及由这些电源转换器的任一个将源电能转换为输出电能，并且将输出电能输出至这些连接端口中的对应连接端口。基于上述，多端口电力供应装置藉由多个连接端口以获知多个连接端口的电压需求与功率需求。依据电压需求与功率需求，多端口电力供应装置可以动态调整源电能，藉以提升多端口电力供应装置的电压转换效率。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，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术的一实施例所绘示的多端口电力供应装置的电路方块(circuitblock)示意图。图2是依照本专利技术的一实施例所绘示的电力供应方法流程示意图。图3～图5是依照图2的步骤S230所绘示的电力供应方法流程示意图。图6是依照本专利技术的另一实施例所绘示的多端口电力供应装置的电路方块示意图。【符号说明】100、600：多端口电力供应装置110、610：电力供应电路120_1～120_4、620_1～620_4：连接端口130_1～130_4、630_1～630_4：电源转换器140、640：共同控制电路650：查找表A、B：步骤节点CC1～CC4：配置信息P1～P4：输出电能Ps：源电能S210～S240：步骤S301、S302：步骤S402～S410：步骤S502～S504：步骤具体实施方式在本申请说明书全文(包括权利要求书)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。另外，凡可能之处，在图式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分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。图1是依照本专利技术的一实施例所绘示的多端口电力供应装置的电路方块示意图。如图1所示，多端口电力供应装置100包括电力供应电路110、连接端口120_1～120_4、电源转换器130_1～130_4以及共同控制电路140。图1所示电源转换器120_1～120_4的数量为4个，连接端口120_1～120_4的数量亦为4个。在其他实施例中，电源转换器120_1～120_4的数量与连接端口120_1～120_4的数量可以依照设计需求而加以调整/设定。依照设计需求，在一些实施例中，电力供应电路110可以包括电压调节器(VoltageRegulator)或是其他可调节电压、电流和/或功率的电源供应电路。依照共同控制电路140的控制，电力供应电路110可以将外部的交流电能(或直流电能)转换为直流电能(例如图1所示的源电能Ps)。电力供应电路110所提供的源电能Ps可以供电给电源转换器130_1～130_4。在本实施例中，多端口电力供应装置100可以经由不同的连接端口120_1～120_4供电给不同的外部电子装置(未绘示)，并且可经由不同的连接端口120_1～120_4获知来自于不同的外部电子装置的配置(configuration)信息CC1～CC4。依据这些配置信息CC1～CC4，多端口电力供应装置100可以获知这些外部电子装置(未绘示)的电压需求与功率需求。依照设计需求，连接端口120_1～120_4可以是通用串行总线(universalserialbus，以下称为USB)连接端口或是其他连接端口。举例来说，连接端口120_1～120_4的任一个可以是C型USB(USBType-C，又称为USB-C)连接端口或A型USB(USBType-A)连接端口。为方便说明，以下实施例将假设连接端口120_1～120_4是USB连接端口。电源转换器130_1～130_4以一对一方式分别耦接于连接端口120_1～120_4。也就是，电源转换器130_1的输出端耦接于连接端口120_1的电力引脚(电力总线引脚，一般标示为Vbus)，电源转换器130_2的输出端耦接于连接端口120_2的电力引脚，电源转换器130_3的输出端耦接于连接端口120_3的电力引脚，电源转换器130_4的输出端耦接于连接端口120_4的电力引脚。电源转换器130_1～130_4的输入端分别耦接至电力供应电路110的输出端，以接收源电能Ps。依照共同控制电路140的控制，电源转换器130_1可以将源电能Ps转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多端口电力供应装置，包括：电力供应电路，用以提供源电能；多个连接端口；多个电源转换器，以对方式分别耦接于这些连接端口，其中这些电源转换器耦接至该电力供应电路以接收该源电能，这些电源转换器的任一个将该源电能转换为输出电能，并且将该输出电能输出至这些连接端口中的对应连接端口；以及共同控制电路，耦接于这些连接端口以获知这些连接端口的电压需求与功率需求，其中该共同控制电路依据这些连接端口的这些电压需求与这些功率需求对应地控制该电力供应电路来动态调整该源电能，以提升该多端口电力供应装置的电压转换效率。

【技术特征摘要】
2018.09.14 TW 1071324941.一种多端口电力供应装置，包括：电力供应电路，用以提供源电能；多个连接端口；多个电源转换器，以对方式分别耦接于这些连接端口，其中这些电源转换器耦接至该电力供应电路以接收该源电能，这些电源转换器的任一个将该源电能转换为输出电能，并且将该输出电能输出至这些连接端口中的对应连接端口；以及共同控制电路，耦接于这些连接端口以获知这些连接端口的电压需求与功率需求，其中该共同控制电路依据这些连接端口的这些电压需求与这些功率需求对应地控制该电力供应电路来动态调整该源电能，以提升该多端口电力供应装置的电压转换效率。2.如权利要求1所述的多端口电力供应装置，其中该共同控制电路依据这些连接端口中的第一连接端口的第一电压需求去控制这些电源转换器中的第一电源转换器来动态调整这些输出电能中的第一输出电能，以及该第一电源转换器将该第一输出电能输出至该第一连接端口。3.如权利要求1所述的多端口电力供应装置，其中该共同控制电路用以依据这些连接端口的这些电压需求与这些功率需求去计算该源电能的电压，以使该电力供应电路动态调整该源电能的该电压。4.如权利要求3所述的多端口电力供应装置，其中该共同控制电路从这些电压需求取得最大需求电压值与最小需求电压值，并且从这些功率需求取得需求功率总和，以及依据该最大需求电压值、该最小需求电压值与该需求功率总和去计算该源电能的该电压。5.如权利要求4所述的多端口电力供应装置，其中：该共同控制电路还用以判断该需求功率总和是否小于或等于该电力供应电路的额定功率值，以及判断该最大需求电压值与该最小需求电压值的需求电压差值是否小于或等于阈值；当该需求功率总和小于或等于该额定功率值，并且该需求电压差值小于或等于该阈值时，该共同控制电路选择该最大需求电压值作为候选电压值，否则该共同控制电路选择该最大需求电压值与该最小需求电压值的平均值作为该候选电压值；以及该共同控制电路依据该候选电压值去计算该源电能的该电压。6.如权利要求5所述的多端口电力供应装置，其中：当该候选电压值与该电力供应电路的额定电流值的乘积大于或等于该需求功率总和时，该共同控制电路依据该候选电压值来调整该源电能的该电压；以及当该候选电压值与该电力供应电路的该额定电流值的乘积小于该需求功率总和时，该共同控制电路依据该需求功率总和与该额定电流值的商来调整该源电能的该电压。7.如权利要求4所述的多端口电力供应装置，其中：该共同控制电路还用以判断这些连接端口的任一个是否被连接至具有可编程电源供应功能的外部设备；以及当这些连接端口的任一个被连接至具有该可编程电源供应功能的该外部设备时，该共同控制电路依据该最大需求电压值与该最小需求电压值的需求电压差值、该需求功率总和以及相关于该可编程电源供应功能的候选电压值来计算该源电能的该电压。8.如权利要求7所述的多端口电力供应装置，其中：当该需求电压差值小于该候选电压值，以及该需求功率总和小于该电力供应电路的额定电流值与该候选电压值的乘积时，该共同控制电路依据该候选电压值来调整该源电能的该电压，当该需求电压差值小于该候选电压值，以及该需求功率总和大于该额定电流值与该候选电压值的该乘积时，该共同控制电路依据该需求功率总和与该额定电流值的商来调整该源电能的该电压。9.如权利要求1所述的多端口电力供应装置，其中该共同控制电路包括：查找表，用以存储这些连接端口的这些电压需求、这些连接端口的这些功率需求的需求功率总和以及关于该源电能的电压值的关系，其中该共同控制电路依据这些连接端口的这些电压需求与这些功率需求而从该查找表获得该电压值，以及依据该电压值来动态调整该源电能的电压。10.一种电力供应方法，适用于多端口电力供应装置，该多端口电力供应装置包括电力供应电路、多个连接端口、多个电源转换器以及共同控制电路，该电力供应方法包括：由该电力供应电路提供源电能；由该共同控制电路获知这些连接端口的电压需求与功率需求；由该共同控制电路依据这些连接端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽祥，颜圣贤，
申请(专利权)人：威锋电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71