使用以太网连接的膝上型计算机的再充电 【技术领域】
本发明一般涉及计算机，更准确地说，涉及对膝上型计算机的电池进行充电。
背景技术
计算机系统出现了许多不同的样式、尺寸和计算能力。对于在指定地点工作的个人，标准的台式计算机就完全可以满足个人的需要。但是，对于经常旅行、并在旅行中需要计算能力的用户，需要的则是便携式或膝上型计算机。
膝上型计算机的特征在于：整个计算功能都组合在一个密封的机壳里。就是说，主版、硬驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器、键盘和显示器组装成一个紧凑的装置，其重量一般要轻于10镑。膝上型计算机功能齐全，它们可以运行与正常尺寸或台式计算机运行的完全相同的程序，例如，字处理程序和电子数据表格程序。膝上型计算机具有电池，可供在外地、甚至在没有外接交流(AC)电的墙上电源插座时运行膝上型计算机。
虽然膝上型计算机可以针对便携式计算的需要，但是它们会受到限制。例如，大多数膝上型计算机的键盘都是非标准尺寸的。即，各个键相互靠得更紧，不能象标准键盘那样留有人类工程学间隔。膝上型计算机的另一个限制是，由于其尺寸相当小，它们只有有限数目的通信端口可用。同样，与台式显示器相比，膝上型计算机的显示装置一般很小，这样可以使膝上型计算机整的尺寸较小。
与本公开紧密相关的是，膝上型计算机使用电池供电只能运行有限的时间。这是因为膝上型计算机的微处理器、显示屏幕和其它部件需要相当大的电源功率才能运行，而膝上型计算机的电池只能保持有限量地功率。为了消除使用电池供电只能运行有限时间的限制，许多用户携带一块备用的充电电池。许多用户也随膝上型计算机携带一个稍微笨重一点的交直流功率变换器，以便有通常的电源插座时能够插进去使用。
【发明内容】
公开的一个实施例涉及膝上型计算机系统，它包括带有显示电路和显示屏幕的显示盒以及与显示盒连接的主计算机盒。主计算机盒包括电池供电电源、充电调节器和以太网连接器。电池供电电源与主版的开关调节器连接。充电调节器与电池供电电源连接，并配置成可对电池供电电源再充电。以太网连接器与充电调节器连接，并配置成为其提供电源。
公开的另一个实施例涉及便携式计算机系统，便携式计算机系统包括至少一个电池供电电源、充电调节器、第一以太网连接器和第二以太网连接器。电池供电电源与主版的开关调节器连接，充电调节器与电池供电电源连接，并配置成可对电池供电电源再充电。第一以太网连接器与充电调节器连接，并配置成为其提供电源。第二以太网连接器也与充电调节器连接，并配置成为其提供电源。
公开的另一个实施例涉及电池供电的笔记本计算机扩展运行时间的方法。笔记本计算机的以太网连接器与提供电源的网络端口连接。接收网络端口的功率并将其从较高的电压电平降低到较低的电压电平。将较低电压电平的功率提供给充电调节器。从网络端口提供的电源不足以使笔记本计算机全负荷运行，因而此功率被用来扩展以电池电源运行的笔记本计算机的运行时间。
【附图说明】
图1是根据本发明实施例的笔记本计算机或膝上型计算机的透视图。
图2是根据本发明实施例的图1所示膝上型计算机的电源系统方框图。
图3更详细地描述了根据本发明实施例的图2中示出的电源系统的一部分。
图4是根据本发明另一个实施例的笔记本计算机或膝上型计算机的透视图。
图5是根据本发明实施例的图4所示膝上型计算机的电源系统方框图。
图6更详细地描述了根据本发明实施例的图5中示出的电源系统的一部分。
图7描述了根据本发明实施例的联网功率多路分配器装置。
【具体实施方式】
图1是根据本发明实施例的笔记本计算机或膝上型计算机10的透视图。膝上型计算机10包括显示版11和底版12。底版12包括可再充电电池13。显示版11包括某一类型的显示屏幕16(例如，液晶显示屏幕)，同时在那里安装了本领域众所周知的产生光的光源15。底版12还包括以太网连接器或插口17。如所示那样，以太网连接器17位于底版12的一边，但是在另外一些实施例中，连接器可能位于对面或底版12的背面(或在膝上型计算机10的其它位置上)。以太网连接器17是以太网电缆18(图2中示出)的一端插入的端口。以太网电缆18将膝上型计算机10与计算机系统和/或其它可联网设备的网络19连接(图2中示出)。通常位于底版12背面边缘的还有传统电源连接器21(图2中示出)。
图2是根据本发明实施例的图1所示膝上型计算机的电源系统方框图。如图所示，计算机10(所述计算机通常包括作为CPU的微处理器、有关芯片组、显示屏幕和其它逻辑装置)能够接收多信源的功率。
笔记本计算机10配置成(通过传统电源连接器21和传统电缆22)与传统电源适配器23连接。电源适配器23与传统的外部电源(例如墙上的插座)连接并从传统的外部电源接收功率。电源适配器23执行所需的任何功率变换(例如，将110伏的交流电压转换成15伏的直流)，然后通过所述外部电源给计算机10的主版开关调节器供电。同时，(如果需要的话)也可以用所述外部电源(通过充电调节电路20)对可再充电电池13进行充电。并且，当无法获得外部电源时，计算机10则由可再充电电池13供电。
根据本发明的实施例，膝上型计算机10还配置成通过以太网连接器17和以太网电缆18从以太网19接收功率。在这种情况下，除了与数据通信有关的线路外，以太网电缆18包括一对传送功率的电源线。在一个具体实施例中，以太网电缆18中的一对备用线(没有被10Base-T或100Base-T以太网用于数据传送)用于传送功率。在另一个具体实施例中，一对数据线除了传送数据外还用于传送功率(例如，50伏直流)或者用于传送功率而不传送数据。接收到的网络19的功率可以对电池13充电。
图3更详细描述了根据本发明实施例的图2中示出的电源系统的一部分。如图3所描述的，以太网连接器17可以配置成与笔记本计算机10中的电源线32和数据线34两者连接。在一个特定的实施例中，电源线32通过功率检测和降压电路36与电池充电调节器20连接。功率检测电路配置成检测以太网连接器是否提供功率(除了数据通信之外或代替数据通信)。如果功率检测电路确定没有提供功率，那么，可以使电源线与充电调节器20断开。降压电路配置成将由以太网连接提供的较高电压电平(例如50伏)降低成较低的电压电平(例如15伏)，输入给充电调节器20。根据具体的实现方案，可以选择功率检测和/或降压电路。
图4是根据本发明另一个实施例的笔记本计算机或膝上型计算机40的透视图。膝上型计算机40包括显示面板11和底版12。底版12包括可再充电电池13。显示面板11包括某一类型的显示屏幕(例如，液晶显示屏幕)16，同时在那里安装了本领域众所周知的产生光的光源15。底版12还包括第一以太网连接器或插座17和第二以太网连接器或插座47。如图所示，以太网连接器17和47两者都位于底版12的一边，但是在另外一些可选实施例中，这些连接器17和47可以位于对面或底板12的背面(或在膝上型计算机10的其它位置)。根据本发明的实施例，当第一以太网连接器17用于联网和/或电源时，第二以太网连接器47只用于电源。
第一以太网连接器17是第一以太网电缆18的一端(图5中示出)插入的端口。所述第一以太网电缆18将膝上型计算机10连接到计算机系统和/或其它可联网设备的网络19(图5中示出)。所述网络19可以配置成或可以不配置成提供电源(例如，50伏直流)。
第二以太网连接器47是第二以太网电缆48的一端(图5中示出)插入的端口。第二以太网电缆48可以将膝上型计算机10连接到电源适配器49(有时因其形状称作电源”砖块”)。电源适配器49专门配置成具有以太网兼容输出，以便能够通过以太网电缆48传送功率(例如，15伏直流)。电源适配器49的另一端(未示出)可以连接到传统的外部电源并从其中接收功率(例如，墙上的插座提供的110伏交流)。
另外，第二以太网电缆48可以将膝上型计算机10连接到提供辅助电源(例如，50伏直流)的以太网网络上。所述以太网网络可以是与第一连接器17连接的网络19相同的，也可以是不同的网络。
图5是根据本发明实施例的图4所示膝上型计算机40的电源系统方框图。如图所示，计算机40(通常包括作为CPU的微处理器、相关的芯片组、显示屏幕和其它逻辑装置)能够接收来自多信源的功率。
根据本发明的实施例，膝上型计算机40配置成通过第一以太网连接器17和以太网电缆18接收来自以太网络19的功率。在这种情况下，除了与数据通信有关的线路外，第一以太网电缆18包括一对传送功率的线路。在一个具体实施例中，以太网电缆18中的一对备用线路(不用于通过10Base-T或100Base-T以太网进行数据传送)用于传送功率。在另一个具体实施例中，一对数据线被用于传送功率(除传送数据外)。从网络19接收到的功率可以用于对电池13再充电。
根据本发明一个实施例，笔记本计算机40还配置成(通过第二以太网连接器47和以太网电缆48)连接到具有以太网兼容输出配置的专用电源适配器49。专用电源适配器49连接到传统外部电源(例如，墙上插座)并从其中接收功率，并通过以太网兼容输出端输出变换后的功率。电源适配器49执行可能需要的任何功率变换(例如，将110伏交流电压变换为15伏直流电压，或将110伏交流电压变换为50伏直流)，然后，计算机40就由所述外部电源供电。同时，(如果需要的话)可再充电电池13也可以由外部电源(通过充电调节器电路20)再充电。
根据一个实施例，如果不能通过这样的适配器49获得功率(例如，用户没有带适配器49或墙上的插座不能使用)，那么，用户可以选择连接第二以太网连接器47，以便接收以太网网络(或者是与第一连接器17连接的相同的网络，或者是不同网络)的辅助电源(例如，50伏直流)。所述辅助电源可以用于对电池13再充电。
图6更详细地描述了根据本发明实施例的图5中示出的电源系统的一部分。
正如图6所示，第一以太网连接器17配置成与笔记本计算机40中的电源线32和数据线34两者连接。在一个特定的实施例中，电源线32通过功率检测和降压电路36与电池充电调节器20连接。功率检测电路配置成检测以太网连接是否提供了功率(除了数据通信外或者代替数据通信)。如果功率检测电路确定没有提供功率，那么，可以保持电源线与充电调节器20断开。降压电路配置成将以太网连接提供的较高电压电平(例如，50伏)降低到较低的电压电平(例如，15伏)，用于输入给充电调节器20。根据具体的实现方案，功率检测和/或降压电路可以是任选的。此外，可以在系统中包括签字电路，以便将”签字”发送给网络，让网络知道膝上型计算机能够通过网络连接接收功率，并且也知道膝上型计算机需要多大功率。
正如图6中进一步描述的，第二以太网连接器47配置成通过电压检测和开关电路62及降压电路64与充电调节器20连接。电压检测电路配置成检测或确定是以需要降压的较高电压电平(例如，网络的50伏直流)还是以不需要降压的较低电压电平(例如，专用电源适配器49的15伏直流)提供功率。如果提供的电压需要降低，那么，可以通过开关电路切换电源，使其通过降压电路64。否则，如果提供的电压不需要降低，那么，可以通过开关电路切换电源，以便旁路降压电路64，因而使功率直接进入充电调节器20(并且也进入膝上型计算机40的主板开关调节器)。根据具体的实施例，上述附加电路可以是任选的。
在又一个实施例中，通过专用电源适配器49提供与网络端口提供的(例如，近似50伏)电压电平相同的或相似的电压电平。在所述实施例中，不需要电压检测和开关电路62。代之以，可以把降压电路64配置在第二以太网连接器47和充电调节器20之间(没有电压检测和开关电路62)。
图7描述了根据本发明实施例的联网功率多路分配器装置700。联网功率多路分配器装置700包括配置成连接到网络电源的输入端702。这样，输入端702就可以接收网络信号和功率。装置700还包括：配置成将网络信号提供给便携式计算机系统的传统网络端口的第一输出端704；以及配置成将预定电压电平的直流电源提供给便携式计算机系统的传统直流电源的输入端的第二输出端706。装置700包括多路分解器电路708，它配置成将网络信号从输入端702引向第一输出端704并且将功率从输入端702引向第二输出端706。此外，适配器装置700可以包括电压变换电路710，后者配置成将直流电源的输入变换为预定的电压电平，所述预定的电压电平与便携式计算装置的功率输入兼容。这样一个联网功率多路分配器装置700有利地与现有的膝上型计算机反向兼容。
在本发明的一个实施例中，膝上型计算机配置成接收不足以向膝上型计算机全负荷供电(例如，所述计算机全负荷供电可能需要80瓦)的外部功率(从一个或多个连接向网络提供的功率)。虽然接收的外部功率(例如，每个网络连接15瓦)不足以向膝上型计算机全负荷供电，但是所述外部功率可以用于对电池30进行一些再充电，以便延长电池30对膝上型计算机供电的时限。例如，如果正常情况下电池30对膝上型计算机只提供3小时的工作，但是所述方法使得可以把工作时间延长到4小时。而且，如果膝上型计算机处于空闲、或休息、或睡眠状态或断开电源时，那么膝上型计算机就可以充电。例如，可以在晚上将膝上型计算机装置插入网络，使它在第二天早上被充满电。
在本发明的一个实施例中，由网络传送的功率可以与IEEE802.3af(有时称作为”以太网电源”或PoE)标准兼容。以太网电缆可以包括例如5类电缆或其它电缆，以太网连接器可以包括RJ45或其它连接器。
虽然上面的讨论集中在对膝上型计算机再充电上，但是本发明的另外一些实施例可以包括对本发明的修改，以便对图形输入器、或对掌上型计算机、或者甚至个人数字助理(PAD)装置充电。
在以上说明中，给出了大量具体细节以便于完整地理解本发明的实施例。然而，阐述本发明实施例的以上说明并不是详尽的或限制本发明具体的形式。本专业的技术人员将会明白，本发明可以在没有一个或多个具体细节、或用其它方法、部件等的情况下实现。在其它例子中，众所周知的结构或操作没有示出或详细说明，以避免使本发明的各个方面模糊。正如本专业的技术人员将明白的，虽然为了说明而描述了本发明的具体实施例和实例，但是可以在本发明的范围内给出各种等效的修改。
可以根据上面的详细说明对本发明进行这些修改。不应把以下权利要求书中使用的术语看作是对说明书和权利要求书中说明的具体实施例的限制。相反，本发明的范围将由以下权利要求书确定，将根据已建立的解释权利要求的原则来解释所述权利要求。