TWI786598B

TWI786598B - 多電源管理系統及其操作方法

Info

Publication number: TWI786598B
Application number: TW110113602A
Authority: TW
Inventors: 林景祥; 劉千里; 糜自強; 林醫旬
Original assignee: 仁寶電腦工業股份有限公司
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2021-04-15
Publication date: 2022-12-11
Also published as: CN113541210A; TW202141883A; US11435817B2; CN113541210B; US20210325959A1

Abstract

本發明提供一種多電源管理系統以及用於多電源管理系統的操作方法。多電源管理系統包括多個適配器以及電源供應電路。多個適配器分別提供多個電源。電源供應電路接收所述多個適配器的多個輸入功率值，並依據所述多個輸入功率值計算出所述多個適配器的多個輸入功率值貢獻比例。電源供應電路還依據所述多個電源的多個輸出電流值的輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例以提供控制訊號。所述多個適配器分別反應於控制訊號調整所述多個輸出電流值以及多個輸出電壓值。

Description

多電源管理系統及其操作方法

本發明是有關於一種電源管理系統以及用於電源管理系統的操作方法，且特別是有關於一種多電源管理系統以及用於多電源管理系統的操作方法。

一般來說，具有大功率需求的電子裝置（如電競用的筆記型電腦）會採用能夠適用於大功率的電源適配器的電源供應機制。然而，適用於大功率的電源適配器的架構較為複雜。此外，上述大功率需求的電子裝置會有小功率需求的應用。在滿足多種功率需求的情況下，單一電源適配器的電源供應機制的設計會相當困難。

本發明提供一種多電源管理系統以及用於多電源管理系統的操作方法，能夠提供較大的功率並且實現多個電源的供電平衡。

本發明的多電源管理系統包括多個適配器以及電源供應電路。多個適配器分別提供多個電源。電源供應電路耦接於所述多個適配器。電源供應電路與所述多個適配器進行溝通以接收所述多個適配器的多個輸入功率值，並依據所述多個輸入功率值計算出所述多個適配器的多個輸入功率值貢獻比例。電源供應電路還依據所述多個電源的多個輸出電流值的輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例以提供控制訊號。所述多個適配器分別反應於控制訊號調整所述多個輸出電流值以及所述多個適配器的多個輸出電壓值。

本發明的用於多電源管理系統的操作方法。所述多電源管理系統包括多個適配器以及電源供應電路。操作方法包括：由所述多個適配器提供多個電源；由電源供應電路與所述多個適配器進行溝通以接收所述多個適配器的多個輸入功率值；由電源供應電路依據所述多個輸入功率值計算出所述多個適配器的多個輸入功率值貢獻比例；由電源供應電路依據所述多個電源的多個輸出電流值的輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例以提供對應的控制訊號；以及由所述多個適配器分別反應於控制訊號調整所述多個輸出電流值以及所述多個適配器的多個輸出電壓值。

基於上述，本發明的多電源管理系統包括多個適配器以及電源供應電路。電源供應電路依據所述多個輸入功率值計算出所述多個適配器的多個輸入功率值貢獻比例，並依據輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例以提供對應的控制訊號。所述多個適配器分別反應於控制訊號調整所述多個輸出電流值以及所述多個適配器的多個輸出電壓值。如此一來，多電源管理系統能夠提供較大的功率並且實現多個適配器之間的供電平衡。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的範例。

請同時參考圖1以及圖2，圖1是依據本發明第一實施例所繪示的多電源管理系統的示意圖。圖2是依據本發明一實施例所繪示的操作方法的方法流程圖。多電源管理系統100可適用於對電子裝置（如筆記型電腦、個人電腦）提供輸出電源PO。在本實施例中，多電源管理系統100包括適配器110_1、110_2以及電源供應電路120。在步驟S110中，適配器110_1、110_2提供電源P_1、P_2。舉例來說，適配器110_1接收輸入電源PIN_1並提供電源P_1。適配器110_2接收輸入電源PIN_2並提供電源P_2。電源P_1、P_2可以被視為經轉換電源。在本實施例中，電源供應電路120耦接於適配器110_1、110_2。電源供應電路120可以被設置在電子裝置的內部或外部。電源供應電路120接收電源P_1、P_2，並且提供輸出電源PO。輸出電源PO的功率值大致上等於電源P_1、P_2的功率值的總和。

在本實施例中，電源供應電路120與適配器110_1、110_2進行溝通。電源供應電路120在步驟S120中接收適配器110_1、110_2的輸入功率值。在步驟S130中，電源供應電路120依據適配器110_1、110_2的輸入功率值來計算出適配器110_1的輸入功率值貢獻比例以及適配器110_2的輸入功率值貢獻比例。在步驟S140中，電源供應電路120依據電源P_1、P_2的多個輸出電流值的輸出電流值總和以及適配器110_1、110_2的輸入功率值貢獻比例來提供控制訊號SC1、SC2的其中之一。

在本實施例中，適配器110_1在步驟S150中反應控制訊號SC1、SC2的其中之一來調整適配器110_1的輸出電流值以及輸出電壓值。適配器110_2反應控制訊號SC1、SC2的其中之一來調整適配器110_2的輸出電流值以及輸出電壓值。

在此值得一提的是，在多電源管理系統100中，適配器110_1、110_2提供電源P_1、P_2。電源供應電路120提供輸出電源PO。輸出電源PO的功率值大致上等於電源P_1、P_2的功率值的總和。如此一來，多電源管理系統100能夠提供較大的功率。此外，電源供應電路120會計算出適配器110_1、110_2的多個輸入功率值貢獻比例，並依據輸出電流值總和以及適配器110_1、110_2的輸入功率值貢獻比例以提供對應的控制訊號。適配器110_1、110_2分別反應於控制訊號SC1、SC2的其中之一來調整輸出電流值以及輸出電壓值。如此一來，多電源管理系統100能夠實現適配器110_1、110_2的供電平衡。

為了便於說明，本實施例以兩個適配器110_1、110_2為示例。本發明的適配器的數量可以是多個，並不以本實施例為限。

進一步舉例來說明，請同時參考圖1以及圖3，圖3是依據本發明另一實施例所繪示的操作方法的方法流程圖。在步驟S201中，適配器110_1、110_2提供電源P_1、P_2。在步驟S202中，電源供應電路120接收適配器110_1、110_2的輸入功率值。在步驟S203中，電源供應電路120依據適配器110_1、110_2的輸入功率值來計算出適配器110_1的輸入功率值貢獻比例以及適配器110_2的輸入功率值貢獻比例。舉例來說，適配器110_1的輸入功率值貢獻比例是適配器110_1的輸入功率除以適配器110_1、110_2的輸入功率值的總和所獲得的第一商。適配器110_2的輸入功率值貢獻比例是適配器110_2的輸入功率值除以適配器110_1、110_2的輸入功率的總和所獲得的第二商。

在步驟S204中，以對適配器110_1的控制為例，電源供應電路120依據適配器110_1（即，第一適配器）的輸入功率值貢獻比例以及輸出電流值總和來獲得對應於適配器110_1的期望電流值。在本實施例中，輸出電流值總和是適配器110_1的輸出電流值以及適配器110_2的輸出電流值的總和。適配器110_1的期望電流值是輸出電流值總和與適配器110_1的輸入功率值貢獻比例的乘積。在計算出適配器110_1的期望電流值之後，電源供應電路120會在步驟S205中判斷適配器110_1的期望電流值是否大於適配器110_1所提供的輸出電流值。當適配器110_1的期望電流值被判斷出大於適配器110_1所提供的輸出電流值時，電源供應電路120會提供控制訊號SC1（即，第一控制訊號）。接下來，適配器110_1在步驟S206中反應於控制訊號SC1將輸出電流值抬升到適配器110_1的期望電流值。在步驟S207中，適配器110_1的輸出電壓值也會反應於控制訊號SC1而被抬升。在步驟S207後，操作方法會回到步驟S201。

在一些實施例中，適配器110_2的輸出電壓值在步驟S207中會反應於控制訊號SC1而被下拉。在一些實施例中，反應於控制訊號SC1，適配器110_1的輸出電壓值會被抬升，並且適配器110_1的輸出電壓值會被下拉。

請回到步驟S205，當適配器110_1的期望電流值被判斷出小於或等於適配器110_1所提供的輸出電流值時，電源供應電路120會在步驟S208中判斷適配器110_1的期望電流值是否小於適配器110_1所提供的輸出電流值。當適配器110_1的期望電流值被判斷出小於適配器110_1所提供的輸出電流值時，電源供應電路120會提供控制訊號SC2（即，第二控制訊號）。接下來，適配器110_1在步驟S209中反應於控制訊號SC2將輸出電流值下拉到適配器110_1的期望電流值。在步驟S210中，適配器110_1的輸出電壓值也會反應於控制訊號SC2而被下拉。在步驟S210後，操作方法會回到步驟S201。

在一些實施例中，適配器110_2的輸出電壓值在步驟S210中會反應於控制訊號SC2而被抬升。在一些實施例中，反應於控制訊號SC2，適配器110_1的輸出電壓值會被下拉，並且適配器110_1的輸出電壓值會被抬升。

請回到步驟S208，當適配器110_1的期望電流值被判斷出不小於適配器110_1所提供的輸出電流值時，這意謂著適配器110_1的期望電流值大致上等於適配器110_1所提供的輸出電流值。電源供應電路120在步驟S211中不會提供控制訊號SC1、SC2。因此，在步驟S211中，適配器110_1、110_2的電源P_1、P_2不會被調整。在步驟S211後，操作方法會回到步驟S201。

請參考圖4，圖4是依據本發明第二實施例所繪示的多電源管理系統的示意圖。在本實施例中，多電源管理系統200包括適配器210_1、210_2以及電源供應電路220。電源供應電路220包括供電控制器221以及電源監控電路222。在本實施例中，供電控制器221與適配器210_1、210_2進行溝通以接收適配器210_1、210_2的輸入功率值。在本實施例中，供電控制器221能夠透過本領域具有通常知識者所熟知的有線通訊方式或無線通訊方式與適配器210_1、210_2進行溝通。在本實施例中，供電控制器221還可以接收適配器210_1、210_2的輸出電流值。

在本實施例中，電源監控電路222耦接於供電控制器221。電源監控電路222依據輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例以提供控制訊號（即，控制訊號SC1、SC2的其中之一），並控制供電控制器221將控制訊號提供到適配器210_1、210_2。在本實施例中，電源監控電路222會加總適配器210_1的輸入功率值以及適配器210_2的輸入功率值以產生輸入功率值總和。電源監控電路222將適配器210_1的輸入功率值除以輸入功率值總和所獲得的商以作為適配器210_1的輸入功率值貢獻比例。同理，電源監控電路222也可以將適配器210_2的輸入功率值除以輸入功率值總和所獲得的商以作為適配器210_2的輸入功率值貢獻比例。電源監控電路222加總適配器210_1、210_2的輸出電流值以產生輸出電流值總和。接下來，電源監控電路222依據適配器210_1、210_2的輸入功率值貢獻比例以及輸出電流值總和的乘積來產生控制訊號SC1、SC2。在本實施例中，電源監控電路222例如是可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）或其他類似裝置或這些裝置的組合，其可載入並執行電腦程式。

舉例來說明，在本實施例中，電源監控電路222會經由供電控制器221獲知適配器210_1的輸入功率值為100瓦以及適配器210_2的輸入功率值為60瓦。電源監控電路222加總適配器210_1、210_2的輸入功率值以產生輸入功率值總和（也就是，160瓦）。接下來，電源監控電路222獲得適配器210_1的輸入功率值貢獻比例為0.625。電源監控電路222也獲得適配器210_2的輸入功率值貢獻比例為0.375。在此例中，適配器210_1、210_2的輸入功率值對應具有最佳效率的分配比例。在此例中，電源監控電路222會經由供電控制器221獲知適配器210_1的輸出電流值為2.2安培以及適配器210_2的輸出電流值為2.8安培。因此，電源監控電路222會獲得適配器210_1的輸出電流值總和（也就是，5安培）。接下來，電源監控電路222會獲知適配器210_1的期望電流值等於3.125安培，並獲知適配器210_2的期望電流值等於1.875安培。

此外，在此例中，在規格上，適配器210_1、210_2例如會具有電壓特性曲線。適配器210_1的輸出電壓特性曲線為無載電壓值20.5伏特，滿載電壓值19.5伏特。適配器210_2的輸出電壓特性曲線為無載輸出電壓值20.5伏特，滿載輸出電壓值20伏特。適配器210_1、210_2耦接後電壓相交於19.8伏特。也就是說，適配器210_1、210_2的輸出電壓分別為19.8伏特。因此，適配器210_1、210_2的輸出功率值總和等於99瓦。也就是，輸出電源PO的功率值大致上為99瓦。應注意的是，適配器210_1的輸出功率值佔輸出功率值總和的0.44。這樣的結果顯然與適配器210_1的輸入功率值貢獻比例（即，0.625）有明顯的落差。此外，適配器210_2的輸出功率值佔輸出功率值總和的0.56。這樣的結果顯然與適配器210_2的輸入功率值貢獻比例（即，0.375）有明顯的落差。也就是說，適配器210_1、210_2目前還沒有實現供電平衡。

電源監控電路222會判斷適配器210_1的期望電流值（3.125安培）大於適配器210_1的輸出電流值（2.2安培）。因此，電源監控電路222提供控制訊號SC1到適配器210_1。適配器210_1會反應於控制訊號SC1而將適配器210_1的輸出電流值抬升到適配器210_1的期望電流值。此外，適配器210_1也會反應於控制訊號SC1而將適配器210_1的輸出電壓值抬升使適配器210_1與適配器210_2耦接後的電壓相交於20.25伏特。也就是說，適配器210_1、210_2的輸出電壓分別為20.25伏特。因此，適配器210_1、210_2的輸出功率值總和等於99瓦。也就是，輸出電源PO的功率值大致上為99瓦。

除此之外，另一種調整方式可使輸出電壓降低，達到相同的供電平衡。電源監控電路222會判斷適配器210_2的期望電流值（1.875安培）小於適配器210_2的輸出電流值（2.8安培）。因此，電源監控電路222提供控制訊號SC2到適配器210_2。適配器210_2會反應於控制訊號SC2而將適配器210_2的輸出電流值下拉到適配器210_2的期望電流值。此外，適配器210_2也會反應於控制訊號SC2而將適配器210_2的輸出電壓下拉，使適配器210_1與210_2耦接後的電壓相交值自19.8伏特下拉到19.75伏特。因此，適配器210_1、210_2的輸出功率值總和等於99瓦。也就是，輸出電源PO的功率值大致上為99瓦。

應注意的是，在本例中，在適配器210_1的輸出電流值與輸出電壓值被調整後，適配器210_1的輸出功率值為61.875瓦。在適配器210_2的輸出電流值與輸出電壓值被調整後，適配器210_2的輸出功率值為37.125瓦。適配器210_1的輸出功率值佔輸出功率值總和的0.625。這樣的結果顯然與適配器210_1的輸入功率值貢獻比例（即，0.625）相近。此外，適配器210_2的輸出功率值佔輸出功率值總和的0.375。這樣的結果顯然與適配器210_2的輸入功率值貢獻比例（即，0.375）相近。也就是說，適配器210_1、210_2實現了供電平衡。也應注意的是，如先前提到，適配器210_1、210_2的輸入功率值會對應具有最佳效率的分配比例。適配器210_1、210_2的輸入功率值貢獻比例對應具有最佳效率的分配比例。也就是說，經調整後，適配器210_1、210_2的輸出功率對應具有最佳效率的分配比例。因此，經調整後，多電源管理系統200能夠提供具有最佳效率的輸出電源。

接下來舉例說明獲得具有最佳效率的輸入功率值的實施細節。請同時參考表1、表2以及圖4。表1為負載與適配器210_1、210_2的效率對照表。表2為適配器210_1、210_2基於固定的負載需求的輸入功率值對照表。

表1：

負載百分比	適配器210_1的效率	適配器210_2的效率
20%	91%	89%
40%	93%	92%
60%	95%	96%
80%	94%	95%
100%	94%	95%

表2：

適配器210_1	適配器210_2	輸入功率值總和
負載百分比	輸入功率值	負載百分比	輸入功率值
20%	32.97瓦	100%	157.89瓦	190.86瓦
40%	64.52瓦	80%	126.32瓦	190.83瓦
60%	94.74瓦	60%	93.75瓦	188.49瓦
80%	127.66瓦	40%	65.22瓦	192.88瓦
100%	159.57瓦	20%	33.71瓦	193.28瓦

在本實施例中，適配器210_1、210_2所提供的電源P_1、P_2的輸入功率值都為150瓦。基於適配器210_1、210_2的規格，適配器210_1、210_2在不同的負載會有不同的效率。在本實施例中，當適配器210_1的負載為20%（即，輸出功率30瓦）時，適配器210_1的效率為91%（即，輸入功率值約32.96瓦）。當適配器210_1的負載為40%（即，輸出功率60瓦）時，適配器210_1的效率為93%（即，輸入功率值約64.52瓦），依此類推。相似的，當適配器210_2的負載為20%（即，輸出功率30瓦）時，適配器210_2的效率為89%（即，輸入功率值約33.71瓦）。當適配器210_2的負載為40%（即，輸出功率60瓦）時，適配器210_2的效率為92%（即，輸入功率值約65.22瓦），依此類推。

在表2中，輸入功率值可以由公式(1)來獲得：

PIN=(POUT×PLD)/EFF……………………………..公式(1)

PIN被表示為適配器210_1、210_2的輸入功率值。POUT被表示為適配器210_1、210_2的輸出功率值。PLD被表示適配器210_1、210_2的負載百分比。此外，EFF被表示適配器210_1、210_2的效率。舉例來說，當適配器210_1的負載為20%時，適配器210_1的輸入功率值為32.97瓦（即，PIN=(150×20%)/91%）。

在本實施例中，當負載需求為180瓦時，表2會基於固定的負載需求（即，180瓦）被建立。共有5種組合被列在表2中。在表2中，第一列示出了適配器210_1的負載為20%以及適配器210_2的負載為100%的第一組合。第二列示出了適配器210_1的負載為40%以及適配器210_2的負載為80%的第二組合，依此類推。在表2中，可以發現第一組合中的輸入功率值總和是最低的。也就是說，第三組合僅需要輸入總功率188.49瓦就能實現180瓦的負載需求。因此，基於180瓦的負載需求，輸入功率值為94.74瓦的適配器210_1以及輸入功率值為93.75瓦的適配器210_2的組合會具有最佳效率（即，95%）。

請參考圖5，圖5是依據本發明第三實施例所繪示的多電源管理系統的示意圖。在本實施例中，多電源管理系統300包括適配器310_1、310_2以及電源供應電路320。電源供應電路320包括供電控制器321、電源監控電路322、路徑控制器323以及電流感測器324、325。在本實施例中，供電控制器321與適配器310_1、310_2進行溝通以接收適配器310_1、310_2的輸入功率值。在本實施例中，適配器310_1、310_2、供電控制器321以及電源監控電路322之間的協同操作可以在圖4的實施例中獲得足夠的教示，因此恕不再此重述。

在本實施例中，電流感測器324、325耦接於電源監控電路322。電流感測器324、325分別與適配器310_1、310_2相對應，並分別感測對應適配器310_1、310_2所提供的輸出電流值I_1、I_2。舉例來說，電流感測器324與適配器310_1相對應。電流感測器324會感測適配器310_1所提供的輸出電流值I_1。也就是說，電流感測器324會會感測電源P_1的輸出電流值I_1。電流感測器324還會將輸出電流值I_1提供到電源監控電路322。電流感測器325與適配器310_2相對應。電流感測器325會感測適配器310_2所提供的輸出電流值I_2，也就是說，電流感測器325會感測電源P_2的輸出電流值I_2。電流感測器325還會將輸出電流值I_2提供到電源監控電路322。在本實施例中，電流感測器324、325被設置於電源監控電路322的外部。在一些實施例中，電流感測器324、325可以被設置於電源監控電路322的內部。

在本實施例中，路徑控制器323耦接於電流感測器324、325。路徑控制器323經由電流感測器324、325接收電源P_1、P_2。路徑控制器323依據電源P_1、P_2提供輸出電源PO。此外，路徑控制器323還會防止電源P_1流向電流感測器325或適配器310_2並防止電源P_2流向電流感測器324或適配器310_1。在本實施例中，路徑控制器323被設置於電源監控電路322的外部。在一些實施例中，路徑控制器323可以被設置於電源監控電路322的內部。

請參考圖6，圖6是依據本發明第四實施例所繪示的多電源管理系統的示意圖。在本實施例中，多電源管理系統400包括適配器410_1、410_2以及電源供應電路420。電源供應電路420包括供電控制器421、電源監控電路422以及路徑控制器423。在本實施例中，適配器410_1、410_2、供電控制器421以及電源監控電路422之間的協同操作可以在圖4以及圖5的實施例中獲得足夠的教示，因此恕不再此重述。

在本實施例中，路徑控制器423耦接於適配器410_1、410_2。路徑控制器423依據電源P_1、P_2提供輸出電源PO。此外，路徑控制器423還會防止電源P_1流向適配器310_2，並防止電源P_2流向適配器410_1。

在本實施例中，適配器410_1包括電源轉換器411_1、電流感測器412_1以及供電控制器413_1。供電控制器413_1與電源供應電路420的供電控制器421進行溝通，並且接收控制訊號SC1、SC2的其中之一。電源轉換器411_1耦接於供電控制器413_1。電源轉換器411_1反應於控制訊號SC1、SC2的其中之一來調整適配器410_1的輸出電流值I_1以及輸出電壓值。電流感測器412_1耦接於電源監控電路422以及供電控制器413_1。電流感測器412_1感測適配器410_1的輸出電流值I_1。

在本實施例中，適配器410_1還可以經由供電控制器413_1將輸出電流值I_1以及適配器410_1的輸入功率值傳輸到供電控制器421。因此，電源監控電路422能夠獲知適配器410_1的輸出電流值I_1以及輸入功率值。

在本實施例中，適配器410_2包括電源轉換器411_2、電流感測器412_2以及供電控制器413_2。電源轉換器411_2、電流感測器412_2以及供電控制器413_2的實施細節可以由適配器410_1的上述實施內容獲得足夠的教示。因此恕不在此重述。

在本實施例中，電源供應電路420的供電控制器421能夠與適配器410_1的供電控制器413_1以及適配器410_2的供電控制器413_2進行有線通訊或無線通訊。

在一些實施例中，電源供應電路420可經由供電控制器421、413_1之間的通訊來禁能或致能適配器410_1。相似地，電源供應電路420可經由供電控制器421、413_2之間的通訊來禁能或致能適配器410_2。

綜上所述，本發明的多電源管理系統包括多個適配器以及電源供應電路。所述多個適配器提供多個電源。電源供應電路提供輸出電源。輸出電源的功率值大致上等於電源的功率值的總和。如此一來，多電源管理系統能夠提供較大的功率。除此之外，電源供應電路能夠依據所述多個適配器的多個輸入功率值計算出所述多個適配器的多個輸入功率值貢獻比例，並依據輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例來提供對應的控制訊號。所述多個適配器分別反應於所述控制訊號調整所述多個輸出電流值以及所述多個適配器的多個輸出電壓值。如此一來，多電源管理系統還能夠實現多個適配器之間的供電平衡。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300、400:多電源管理系統 110_1、110_2、210_1、210_2、310_1、310_2、410_1、410_2:適配器 120、220、320、420:電源供應電路 221、321、421:電源供應電路的供電控制器 222、322、422:電源監控電路 323、423:路徑控制器 324、325:電源供應電路的電流感測器 411_1、411_2:電源轉換器 412_1、412_2:適配器的電流感測器 413_1、413_2:適配器的供電控制器 I_1、I_2:輸出電流值 P_1、P_2:電源 PIN_1、PIN_2:輸入電源 PO:輸出電源 SC1、SC2:控制訊號 S110~S150:步驟 S201~S211:步驟

圖1是依據本發明第一實施例所繪示的多電源管理系統的示意圖。圖2是依據本發明一實施例所繪示的操作方法的方法流程圖。圖3是依據本發明另一實施例所繪示的操作方法的方法流程圖。圖4是依據本發明第二實施例所繪示的多電源管理系統的示意圖。圖5是依據本發明第三實施例所繪示的多電源管理系統的示意圖。圖6是依據本發明第四實施例所繪示的多電源管理系統的示意圖。

100:多電源管理系統

110_1、110_2:適配器

120:電源供應電路

P_1、P_2:電源

PIN_1、PIN_2:輸入電源

PO:輸出電源

SC1、SC2:控制訊號

Claims

一種多電源管理系統，包括：多個適配器，分別經配置以提供多個電源；以及電源供應電路，耦接於所述多個適配器，經配置以與所述多個適配器進行溝通以接收所述多個適配器的多個輸入功率值，依據所述多個輸入功率值計算出所述多個適配器的多個輸入功率值貢獻比例，並依據所述多個電源的多個輸出電流值的輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例以提供對應的控制訊號，其中所述多個適配器分別反應於所述控制訊號調整所述多個輸出電流值以及所述多個適配器的多個輸出電壓值，其中所述多個適配器至少包括第一適配器以及第二適配器，其中所述電源供應電路獲得所述多個輸入功率值貢獻比例中對應於所述第一適配器的第一輸入功率值貢獻比例，其中所述電源供應電路依據所述第一輸入功率值貢獻比例以及所述輸出電流值總和獲得所述第一適配器的期望電流值，其中當所述期望電流值大於所述第一適配器所提供的輸出電流值時，所述電源供應電路提供控制訊號。
如請求項1所述的多電源管理系統，其中：所述第一適配器反應於所述控制訊號將所述輸出電流值抬升到所述期望電流值。
如請求項2所述的多電源管理系統，其中所述第一適配器反應於所述控制訊號來抬升所述第一適配器所提供的輸出電壓值。
如請求項2所述的多電源管理系統，其中所述第二適配器反應於所述控制訊號來下拉所述第二適配器所提供的輸出電壓值。
如請求項1所述的多電源管理系統，其中所述電源供應電路包括：第一供電控制器，經配置以與所述多個適配器進行溝通以接收所述多個輸入功率值；以及電源監控電路，耦接於所述第一供電控制器，經配置以依據所述輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例以提供所述控制訊號，並控制所述第一供電控制器將所述控制訊號提供到所述多個適配器。
如請求項5所述的多電源管理系統，其中所述電源監控電路還經配置以：加總所述多個輸出電流值以產生所述輸出電流值總和，並且依據所述多個輸入功率值貢獻比例以及所述輸出電流值總和的乘積來產生所述控制訊號。
如請求項6所述的多電源管理系統，其中所述電源監控電路還經配置以：加總所述多個輸入功率值以產生輸入功率值總和，並且將所述多個適配器中的第一適配器的第一輸入功率值除以所述輸入功率值總和所獲得的商以作為所述第一適配器的第一輸入功率值貢獻比例。
如請求項5所述的多電源管理系統，其中所述電源供應電路還包括：多個電流感測器，耦接於所述電源監控電路，分別經配置以與所述多個適配器相對應，並且分別感測應適配器所提供的輸出電流值。
如請求項5所述的多電源管理系統，其中所述多個適配器中的第一適配器包括：第二供電控制器，經配置以與所述第一供電控制器進行溝通以接收所述控制訊號並傳送所述第一適配器的輸入功率值以及所述第一適配器的輸出電流值。
如請求項9所述的多電源管理系統，其中所述第一適配器還包括：電源轉換器，耦接於所述第二供電控制器，經配置以反應於所述控制訊號調整所述第一適配器的輸出電流值以及所述第一適配器的輸出電壓值。
如請求項10所述的多電源管理系統，其中所述第一適配器還包括：電流感測器，耦接於所述電源監控電路以及所述第二供電控制器，經配置以感測所述第一適配器的輸出電流值，其中所述第一適配器經由所述第二供電控制器將所述輸出電流值以及所述第一適配器的輸入功率值提供至所述第一供電控制器。
如請求項5所述的多電源管理系統，其中所述電源供應電路包括：路徑控制器，耦接於所述多個適配器，經配置以防止各所述多個適配器的電源流向其他的適配器。
如請求項1所述的多電源管理系統，其中所述電源監控電路還經配置以：依據所述多個適配器的多個規格以及負載需求來判斷出具有最佳效率的所述多個輸入功率值，其中所述多個輸入功率值貢獻比例對應具有所述最佳效率的分配比例。
一種用於多電源管理系統的操作方法，其中所述多電源管理系統包括多個適配器以及電源供應電路，其中所述操作方法包括：由所述多個適配器提供多個電源；由所述電源供應電路與所述多個適配器進行溝通以接收所述多個適配器的多個輸入功率值；由所述電源供應電路依據所述多個輸入功率值計算出所述多個適配器的多個輸入功率值貢獻比例；由所述電源供應電路依據所述多個電源的多個輸出電流值的輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例以提供對應的控制訊號；以及由所述多個適配器分別反應於所述控制訊號調整所述多個輸出電流值以及所述多個適配器的多個輸出電壓值；其中所述多個適配器至少包括第一適配器以及第二適配器，其中依據所述多個電源的所述多個輸出電流值的所述輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例以提供對應的所述控制訊號的步驟包括：依據所述多個輸入功率值貢獻比例中對應於所述第一適配器的第一輸入功率值貢獻比例以及所述輸出電流值總和獲得所述第一適配器的期望電流值；以及當所述期望電流值大於所述第一適配器所提供的輸出電流值時，所述電源供應電路提供控制訊號。
如請求項14所述的操作方法，其中反應於所述控制訊號調整所述多個輸出電流值以及所述多個適配器的所述多個輸出電壓值的步驟包括：由所述第一適配器反應於所述控制訊號將所述輸出電流值抬升到所述期望電流值。
如請求項15所述的操作方法，其中反應於所述控制訊號調整所述多個輸出電流值以及所述多個適配器的所述多個輸出電壓值的步驟還包括：由所述第一適配器反應於所述控制訊號來抬升所述第一適配器所提供的輸出電壓值。
如請求項15所述的操作方法，其中反應於所述控制訊號調整所述多個輸出電流值以及所述多個適配器的所述多個輸出電壓值的步驟還包括：由所述第二適配器反應於所述控制訊號來下拉所述第二適配器所提供的輸出電壓值。
如請求項14所述的操作方法，其中依據所述多個電源的所述多個輸出電流值的所述輸出電流值總和以及所述多個輸入功率值貢獻比例以提供對應的所述控制訊號的步驟包括的步驟包括：加總所述多個輸出電流值以產生所述輸出電流值總和；以及依據所述多個輸入功率值貢獻比例以及所述輸出電流值總和的乘積來產生所述控制訊號。
如請求項18所述的操作方法，其中依據所述多個輸入功率值計算出所述多個適配器的所述多個輸入功率值貢獻比例的步驟包括：加總所述多個輸入功率值以產生輸入功率值總和；以及將所述多個適配器中的第一適配器的第一輸入功率值除以所述輸入功率值總和所獲得的商以作為所述第一適配器的第一輸入功率值貢獻比例。
如請求項14所述的操作方法，還包括：由所述電源供應電路依據所述多個適配器的多個規格以及負載需求來判斷出具有最佳效率的所述多個輸入功率值，其中所述多個輸入功率值貢獻比例對應具有所述最佳效率的分配比例。