專利名稱：使用以太網(wǎng)連接的膝上型計算機的再充電的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及計算機，更準確地說，涉及對膝上型計算機的電池進行充電。
背景技術(shù)：
計算機系統(tǒng)出現(xiàn)了許多不同的樣式、尺寸和計算能力。對于在指定地點工作的個人，標準的臺式計算機就完全可以滿足個人的需要。但是，對于經(jīng)常旅行、并在旅行中需要計算能力的用戶，需要的則是便攜式或膝上型計算機。
膝上型計算機的特征在于整個計算功能都組合在一個密封的機殼里。就是說，主版、硬驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、鍵盤和顯示器組裝成一個緊湊的裝置，其重量一般要輕于10鎊。膝上型計算機功能齊全，它們可以運行與正常尺寸或臺式計算機運行的完全相同的程序，例如，字處理程序和電子數(shù)據(jù)表格程序。膝上型計算機具有電池，可供在外地、甚至在沒有外接交流(AC)電的墻上電源插座時運行膝上型計算機。
雖然膝上型計算機可以針對便攜式計算的需要，但是它們會受到限制。例如，大多數(shù)膝上型計算機的鍵盤都是非標準尺寸的。即，各個鍵相互靠得更緊，不能象標準鍵盤那樣留有人類工程學間隔。膝上型計算機的另一個限制是，由于其尺寸相當小，它們只有有限數(shù)目的通信端口可用。同樣，與臺式顯示器相比，膝上型計算機的顯示裝置一般很小，這樣可以使膝上型計算機整的尺寸較小。
與本公開緊密相關(guān)的是，膝上型計算機使用電池供電只能運行有限的時間。這是因為膝上型計算機的微處理器、顯示屏幕和其它部件需要相當大的電源功率才能運行，而膝上型計算機的電池只能保持有限量的功率。為了消除使用電池供電只能運行有限時間的限制，許多用戶攜帶一塊備用的充電電池。許多用戶也隨膝上型計算機攜帶一個稍微笨重一點的交直流功率變換器，以便有通常的電源插座時能夠插進去使用。

發(fā)明內(nèi)容
公開的一個實施例涉及膝上型計算機系統(tǒng)，它包括帶有顯示電路和顯示屏幕的顯示盒以及與顯示盒連接的主計算機盒。主計算機盒包括電池供電電源、充電調(diào)節(jié)器和以太網(wǎng)連接器。電池供電電源與主版的開關(guān)調(diào)節(jié)器連接。充電調(diào)節(jié)器與電池供電電源連接，并配置成可對電池供電電源再充電。以太網(wǎng)連接器與充電調(diào)節(jié)器連接，并配置成為其提供電源。
公開的另一個實施例涉及便攜式計算機系統(tǒng)，便攜式計算機系統(tǒng)包括至少一個電池供電電源、充電調(diào)節(jié)器、第一以太網(wǎng)連接器和第二以太網(wǎng)連接器。電池供電電源與主版的開關(guān)調(diào)節(jié)器連接，充電調(diào)節(jié)器與電池供電電源連接，并配置成可對電池供電電源再充電。第一以太網(wǎng)連接器與充電調(diào)節(jié)器連接，并配置成為其提供電源。第二以太網(wǎng)連接器也與充電調(diào)節(jié)器連接，并配置成為其提供電源。
公開的另一個實施例涉及電池供電的筆記本計算機擴展運行時間的方法。筆記本計算機的以太網(wǎng)連接器與提供電源的網(wǎng)絡端口連接。接收網(wǎng)絡端口的功率并將其從較高的電壓電平降低到較低的電壓電平。將較低電壓電平的功率提供給充電調(diào)節(jié)器。從網(wǎng)絡端口提供的電源不足以使筆記本計算機全負荷運行，因而此功率被用來擴展以電池電源運行的筆記本計算機的運行時間。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的筆記本計算機或膝上型計算機的透視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1所示膝上型計算機的電源系統(tǒng)方框圖。
圖3更詳細地描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖2中示出的電源系統(tǒng)的一部分。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的筆記本計算機或膝上型計算機的透視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖4所示膝上型計算機的電源系統(tǒng)方框圖。
圖6更詳細地描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖5中示出的電源系統(tǒng)的一部分。
圖7描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的聯(lián)網(wǎng)功率多路分配器裝置。
具體實施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的筆記本計算機或膝上型計算機10的透視圖。膝上型計算機10包括顯示版11和底版12。底版12包括可再充電電池13。顯示版11包括某一類型的顯示屏幕16(例如，液晶顯示屏幕)，同時在那里安裝了本領(lǐng)域眾所周知的產(chǎn)生光的光源15。底版12還包括以太網(wǎng)連接器或插口17。如所示那樣，以太網(wǎng)連接器17位于底版12的一邊，但是在另外一些實施例中，連接器可能位于對面或底版12的背面(或在膝上型計算機10的其它位置上)。以太網(wǎng)連接器17是以太網(wǎng)電纜18(圖2中示出)的一端插入的端口。以太網(wǎng)電纜18將膝上型計算機10與計算機系統(tǒng)和/或其它可聯(lián)網(wǎng)設備的網(wǎng)絡19連接(圖2中示出)。通常位于底版12背面邊緣的還有傳統(tǒng)電源連接器21(圖2中示出)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1所示膝上型計算機的電源系統(tǒng)方框圖。如圖所示，計算機10(所述計算機通常包括作為CPU的微處理器、有關(guān)芯片組、顯示屏幕和其它邏輯裝置)能夠接收多信源的功率。
筆記本計算機10配置成(通過傳統(tǒng)電源連接器21和傳統(tǒng)電纜22)與傳統(tǒng)電源適配器23連接。電源適配器23與傳統(tǒng)的外部電源(例如墻上的插座)連接并從傳統(tǒng)的外部電源接收功率。電源適配器23執(zhí)行所需的任何功率變換(例如，將110伏的交流電壓轉(zhuǎn)換成15伏的直流)，然后通過所述外部電源給計算機10的主版開關(guān)調(diào)節(jié)器供電。同時，(如果需要的話)也可以用所述外部電源(通過充電調(diào)節(jié)電路20)對可再充電電池13進行充電。并且，當無法獲得外部電源時，計算機10則由可再充電電池13供電。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，膝上型計算機10還配置成通過以太網(wǎng)連接器17和以太網(wǎng)電纜18從以太網(wǎng)19接收功率。在這種情況下，除了與數(shù)據(jù)通信有關(guān)的線路外，以太網(wǎng)電纜18包括一對傳送功率的電源線。在一個具體實施例中，以太網(wǎng)電纜18中的一對備用線(沒有被10Base-T或100Base-T以太網(wǎng)用于數(shù)據(jù)傳送)用于傳送功率。在另一個具體實施例中，一對數(shù)據(jù)線除了傳送數(shù)據(jù)外還用于傳送功率(例如，50伏直流)或者用于傳送功率而不傳送數(shù)據(jù)。接收到的網(wǎng)絡19的功率可以對電池13充電。
圖3更詳細描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖2中示出的電源系統(tǒng)的一部分。如圖3所描述的，以太網(wǎng)連接器17可以配置成與筆記本計算機10中的電源線32和數(shù)據(jù)線34兩者連接。在一個特定的實施例中，電源線32通過功率檢測和降壓電路36與電池充電調(diào)節(jié)器20連接。功率檢測電路配置成檢測以太網(wǎng)連接器是否提供功率(除了數(shù)據(jù)通信之外或代替數(shù)據(jù)通信)。如果功率檢測電路確定沒有提供功率，那么，可以使電源線與充電調(diào)節(jié)器20斷開。降壓電路配置成將由以太網(wǎng)連接提供的較高電壓電平(例如50伏)降低成較低的電壓電平(例如15伏)，輸入給充電調(diào)節(jié)器20。根據(jù)具體的實現(xiàn)方案，可以選擇功率檢測和/或降壓電路。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的筆記本計算機或膝上型計算機40的透視圖。膝上型計算機40包括顯示面板11和底版12。底版12包括可再充電電池13。顯示面板11包括某一類型的顯示屏幕(例如，液晶顯示屏幕)16，同時在那里安裝了本領(lǐng)域眾所周知的產(chǎn)生光的光源15。底版12還包括第一以太網(wǎng)連接器或插座17和第二以太網(wǎng)連接器或插座47。如圖所示，以太網(wǎng)連接器17和47兩者都位于底版12的一邊，但是在另外一些可選實施例中，這些連接器17和47可以位于對面或底板12的背面(或在膝上型計算機10的其它位置)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，當?shù)谝灰蕴W(wǎng)連接器17用于聯(lián)網(wǎng)和/或電源時，第二以太網(wǎng)連接器47只用于電源。
第一以太網(wǎng)連接器17是第一以太網(wǎng)電纜18的一端(圖5中示出)插入的端口。所述第一以太網(wǎng)電纜18將膝上型計算機10連接到計算機系統(tǒng)和/或其它可聯(lián)網(wǎng)設備的網(wǎng)絡19(圖5中示出)。所述網(wǎng)絡19可以配置成或可以不配置成提供電源(例如，50伏直流)。
第二以太網(wǎng)連接器47是第二以太網(wǎng)電纜48的一端(圖5中示出)插入的端口。第二以太網(wǎng)電纜48可以將膝上型計算機10連接到電源適配器49(有時因其形狀稱作電源”磚塊”)。電源適配器49專門配置成具有以太網(wǎng)兼容輸出，以便能夠通過以太網(wǎng)電纜48傳送功率(例如，15伏直流)。電源適配器49的另一端(未示出)可以連接到傳統(tǒng)的外部電源并從其中接收功率(例如，墻上的插座提供的110伏交流)。
另外，第二以太網(wǎng)電纜48可以將膝上型計算機10連接到提供輔助電源(例如，50伏直流)的以太網(wǎng)網(wǎng)絡上。所述以太網(wǎng)網(wǎng)絡可以是與第一連接器17連接的網(wǎng)絡19相同的，也可以是不同的網(wǎng)絡。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖4所示膝上型計算機40的電源系統(tǒng)方框圖。如圖所示，計算機40(通常包括作為CPU的微處理器、相關(guān)的芯片組、顯示屏幕和其它邏輯裝置)能夠接收來自多信源的功率。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，膝上型計算機40配置成通過第一以太網(wǎng)連接器17和以太網(wǎng)電纜18接收來自以太網(wǎng)絡19的功率。在這種情況下，除了與數(shù)據(jù)通信有關(guān)的線路外，第一以太網(wǎng)電纜18包括一對傳送功率的線路。在一個具體實施例中，以太網(wǎng)電纜18中的一對備用線路(不用于通過10Base-T或100Base-T以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳送)用于傳送功率。在另一個具體實施例中，一對數(shù)據(jù)線被用于傳送功率(除傳送數(shù)據(jù)外)。從網(wǎng)絡19接收到的功率可以用于對電池13再充電。
根據(jù)本發(fā)明一個實施例，筆記本計算機40還配置成(通過第二以太網(wǎng)連接器47和以太網(wǎng)電纜48)連接到具有以太網(wǎng)兼容輸出配置的專用電源適配器49。專用電源適配器49連接到傳統(tǒng)外部電源(例如，墻上插座)并從其中接收功率，并通過以太網(wǎng)兼容輸出端輸出變換后的功率。電源適配器49執(zhí)行可能需要的任何功率變換(例如，將110伏交流電壓變換為15伏直流電壓，或?qū)?10伏交流電壓變換為50伏直流)，然后，計算機40就由所述外部電源供電。同時，(如果需要的話)可再充電電池13也可以由外部電源(通過充電調(diào)節(jié)器電路20)再充電。
根據(jù)一個實施例，如果不能通過這樣的適配器49獲得功率(例如，用戶沒有帶適配器49或墻上的插座不能使用)，那么，用戶可以選擇連接第二以太網(wǎng)連接器47，以便接收以太網(wǎng)網(wǎng)絡(或者是與第一連接器17連接的相同的網(wǎng)絡，或者是不同網(wǎng)絡)的輔助電源(例如，50伏直流)。所述輔助電源可以用于對電池13再充電。
圖6更詳細地描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖5中示出的電源系統(tǒng)的一部分。
正如圖6所示，第一以太網(wǎng)連接器17配置成與筆記本計算機40中的電源線32和數(shù)據(jù)線34兩者連接。在一個特定的實施例中，電源線32通過功率檢測和降壓電路36與電池充電調(diào)節(jié)器20連接。功率檢測電路配置成檢測以太網(wǎng)連接是否提供了功率(除了數(shù)據(jù)通信外或者代替數(shù)據(jù)通信)。如果功率檢測電路確定沒有提供功率，那么，可以保持電源線與充電調(diào)節(jié)器20斷開。降壓電路配置成將以太網(wǎng)連接提供的較高電壓電平(例如，50伏)降低到較低的電壓電平(例如，15伏)，用于輸入給充電調(diào)節(jié)器20。根據(jù)具體的實現(xiàn)方案，功率檢測和/或降壓電路可以是任選的。此外，可以在系統(tǒng)中包括簽字電路，以便將”簽字”發(fā)送給網(wǎng)絡，讓網(wǎng)絡知道膝上型計算機能夠通過網(wǎng)絡連接接收功率，并且也知道膝上型計算機需要多大功率。
正如圖6中進一步描述的，第二以太網(wǎng)連接器47配置成通過電壓檢測和開關(guān)電路62及降壓電路64與充電調(diào)節(jié)器20連接。電壓檢測電路配置成檢測或確定是以需要降壓的較高電壓電平(例如，網(wǎng)絡的50伏直流)還是以不需要降壓的較低電壓電平(例如，專用電源適配器49的15伏直流)提供功率。如果提供的電壓需要降低，那么，可以通過開關(guān)電路切換電源，使其通過降壓電路64。否則，如果提供的電壓不需要降低，那么，可以通過開關(guān)電路切換電源，以便旁路降壓電路64，因而使功率直接進入充電調(diào)節(jié)器20(并且也進入膝上型計算機40的主板開關(guān)調(diào)節(jié)器)。根據(jù)具體的實施例，上述附加電路可以是任選的。
在又一個實施例中，通過專用電源適配器49提供與網(wǎng)絡端口提供的(例如，近似50伏)電壓電平相同的或相似的電壓電平。在所述實施例中，不需要電壓檢測和開關(guān)電路62。代之以，可以把降壓電路64配置在第二以太網(wǎng)連接器47和充電調(diào)節(jié)器20之間(沒有電壓檢測和開關(guān)電路62)。
圖7描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的聯(lián)網(wǎng)功率多路分配器裝置700。聯(lián)網(wǎng)功率多路分配器裝置700包括配置成連接到網(wǎng)絡電源的輸入端702。這樣，輸入端702就可以接收網(wǎng)絡信號和功率。裝置700還包括配置成將網(wǎng)絡信號提供給便攜式計算機系統(tǒng)的傳統(tǒng)網(wǎng)絡端口的第一輸出端704；以及配置成將預定電壓電平的直流電源提供給便攜式計算機系統(tǒng)的傳統(tǒng)直流電源的輸入端的第二輸出端706。裝置700包括多路分解器電路708，它配置成將網(wǎng)絡信號從輸入端702引向第一輸出端704并且將功率從輸入端702引向第二輸出端706。此外，適配器裝置700可以包括電壓變換電路710，后者配置成將直流電源的輸入變換為預定的電壓電平，所述預定的電壓電平與便攜式計算裝置的功率輸入兼容。這樣一個聯(lián)網(wǎng)功率多路分配器裝置700有利地與現(xiàn)有的膝上型計算機反向兼容。
在本發(fā)明的一個實施例中，膝上型計算機配置成接收不足以向膝上型計算機全負荷供電(例如，所述計算機全負荷供電可能需要80瓦)的外部功率(從一個或多個連接向網(wǎng)絡提供的功率)。雖然接收的外部功率(例如，每個網(wǎng)絡連接15瓦)不足以向膝上型計算機全負荷供電，但是所述外部功率可以用于對電池30進行一些再充電，以便延長電池30對膝上型計算機供電的時限。例如，如果正常情況下電池30對膝上型計算機只提供3小時的工作，但是所述方法使得可以把工作時間延長到4小時。而且，如果膝上型計算機處于空閑、或休息、或睡眠狀態(tài)或斷開電源時，那么膝上型計算機就可以充電。例如，可以在晚上將膝上型計算機裝置插入網(wǎng)絡，使它在第二天早上被充滿電。
在本發(fā)明的一個實施例中，由網(wǎng)絡傳送的功率可以與IEEE802.3af(有時稱作為”以太網(wǎng)電源”或PoE)標準兼容。以太網(wǎng)電纜可以包括例如5類電纜或其它電纜，以太網(wǎng)連接器可以包括RJ45或其它連接器。
雖然上面的討論集中在對膝上型計算機再充電上，但是本發(fā)明的另外一些實施例可以包括對本發(fā)明的修改，以便對圖形輸入器、或?qū)φ粕闲陀嬎銠C、或者甚至個人數(shù)字助理(PAD)裝置充電。
在以上說明中，給出了大量具體細節(jié)以便于完整地理解本發(fā)明的實施例。然而，闡述本發(fā)明實施例的以上說明并不是詳盡的或限制本發(fā)明具體的形式。本專業(yè)的技術(shù)人員將會明白，本發(fā)明可以在沒有一個或多個具體細節(jié)、或用其它方法、部件等的情況下實現(xiàn)。在其它例子中，眾所周知的結(jié)構(gòu)或操作沒有示出或詳細說明，以避免使本發(fā)明的各個方面模糊。正如本專業(yè)的技術(shù)人員將明白的，雖然為了說明而描述了本發(fā)明的具體實施例和實例，但是可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)給出各種等效的修改。
可以根據(jù)上面的詳細說明對本發(fā)明進行這些修改。不應把以下權(quán)利要求書中使用的術(shù)語看作是對說明書和權(quán)利要求書中說明的具體實施例的限制。相反，本發(fā)明的范圍將由以下權(quán)利要求書確定，將根據(jù)已建立的解釋權(quán)利要求的原則來解釋所述權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種膝上型計算機系統(tǒng)，它包括具有顯示電路和顯示屏幕的顯示盒以及與所述顯示盒連接的主計算機盒，其中，所述主計算機盒包括連接到主板開關(guān)調(diào)節(jié)器的電池電源；連接到所述電池電源并配置成對所述電池電源再充電的充電調(diào)節(jié)器；連接到所述充電調(diào)節(jié)器并配置成向其提供功率的以太網(wǎng)連接器。
2.如權(quán)利要求1所述的膝上型計算機系統(tǒng)，它還包括與所述以太網(wǎng)連接器連接并配置成檢測由所述以太網(wǎng)連接器的一對線路提供的功率的功率檢測電路。
3.如權(quán)利要求2所述的膝上型計算機系統(tǒng)，它還包括配置在所述以太網(wǎng)連接器和所述充電調(diào)節(jié)器之間的提供較低直流電壓電平的降壓電路。
4.如權(quán)利要求3所述的膝上型計算機系統(tǒng)，其中，在降低之前提供的直流電壓電平近似為50伏。
5.如權(quán)利要求1所述的膝上型計算機系統(tǒng)，它還包括連接到所述充電調(diào)節(jié)器并配置成向其提供功率的非以太網(wǎng)連接器，其中，所述非以太網(wǎng)連接器配置成連接到所述電源適配器。
6.如權(quán)利要求5所述的膝上型計算機系統(tǒng)，其中，通過所述以太網(wǎng)連接器提供的功率不足以維持所述膝上型計算機全負荷工作因此用于延長依靠電池電源運行的所述膝上型計算機的工作時間，而由所述非以太網(wǎng)連接器提供的功率足以使所述膝上型計算機全負荷工作。
全文摘要
公開的一個實施例涉及膝上型計算機系統(tǒng)(10)，它包括具有顯示電路和顯示屏幕(16)的顯示盒(11)以及與顯示盒(11)連接的主計算機盒(12)。主計算機盒(12)包括電池電源(13)、充電調(diào)節(jié)器(20)和以太網(wǎng)連接器(17)。電池電源(13)與主板的開關(guān)調(diào)節(jié)器連接。充電調(diào)節(jié)器(20)與電池電源(13)連接并配置成對電池電源(13)再充電。以太網(wǎng)連接器(17)與充電調(diào)節(jié)器(20)連接并配置成為其提供功率。
文檔編號G06F1/26GK1690923SQ200510070009
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
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