(57)【要約】【課題】  タイプＣハブの総出力電力を適切に能動分配できるハブを提供する。【解決手段】  本発明のハブは、ハブ外部に位置する電子装置、交流電源及び少なくとも１つのモバイル装置に電気接続し、ハブは、電源モジュール、ＵＳＢ接続端、ＵＳＢタイプＣ接続端、配電制御回路及び第１ＰＤ制御器を含む。電源モジュールは、該交流電源に電気接続し、ＵＳＢ接続端は、電源モジュール及びモバイル装置に電気接続し、ＵＳＢタイプＣ接続端は、該電源モジュール及び該電子装置に電気接続する。また、配電制御回路は、該電源モジュールに電気接続し、且つ配電制御回路は、電源モジュールの測定値を測定することに用いられる。また、第１ＰＤ制御器は、ＵＳＢタイプＣ接続端及び配電制御回路の間に接続される。そのうち、該測定値が測定上限値以上である時、配電制御回路は、該第１ＰＤ制御器によって該電子装置の充電電力を降下させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ外部に位置する電子装置、交流電源及び少なくとも１つのモバイル装置に電気接続するハブであって、
前記ハブは、
前記交流電源に電気接続する電源モジュールと、
前記電源モジュール及び前記モバイル装置に電気接続するＵＳＢ接続端と、
前記電源モジュール及び前記電子装置に電気接続するＵＳＢタイプＣ接続端と、
前記電源モジュールに電気接続し、且つ前記電源モジュールの測定値を測定する配電制御回路と、
前記ＵＳＢタイプＣ接続端及び前記配電制御回路の間に接続される第１ＰＤ制御器と、
前記測定値が測定上限値以上である時、前記配電制御回路は、前記第１ＰＤ制御器によって前記電子装置の充電電力を降下させる、ハブ。
【請求項２】
前記測定値が測定下限値未満である時、前記配電制御回路は、前記第１ＰＤ制御器によって前記電子装置の充電電力を上昇させる請求項１に記載のハブ。
【請求項３】
前記電源モジュールは、ＡＣ／ＤＣ変換器及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器を含み、前記ＡＣ／ＤＣ変換器は、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記ＵＳＢタイプＣ接続端に電気接続し、且つ前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器は、前記ＵＳＢ接続端に電気接続する請求項１に記載のハブ。
【請求項４】
前記電源モジュールは、ＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器を含み、前記ＡＣ／ＤＣ変換器は、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器に電気接続し、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器は、前記ＵＳＢ接続端に電気接続し、且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は、前記ＵＳＢタイプＣ接続端に電気接続する請求項１に記載のハブ。
【請求項５】
ハブ外部の直流電源に電気接続することに適用され、且つ前記直流電源は、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器に電気接続する請求項４に記載のハブ。
【請求項６】
前記測定値は、電力値、電圧値、電流値又は温度値である請求項２に記載のハブ。
【請求項７】
前記測定値が前記電力である時、前記測定上限値が６０Ｗであり、且つ前記測定下限値が５２．５Ｗである請求項６に記載のハブ。
【請求項８】
前記測定値が電圧値である時、前記測定上限値が２０Ｖである請求項６に記載のハブ。
【請求項９】
前記測定値が電流値である時、前記測定上限値が３Ａである請求項６に記載のハブ。
【請求項１０】
前記測定値が温度値である時、前記測定上限値が７５℃である請求項６に記載のハブ。
【請求項１１】
更に、充電モード制御器を含み、前記充電モード制御器は、前記ＵＳＢ接続端及び前記配電制御回路の間に接続され、前記測定値が前記測定上限値以上である時、前記配電制御回路は、前記充電モード制御器によって前記モバイル装置の充電電力を降下させる請求項１に記載のハブ。
【請求項１２】
更に、第２ＰＤ制御器を含み、前記第２ＰＤ制御器は、前記ＵＳＢ接続端及び前記配電制御回路の間に接続され、前記測定値が前記測定上限値以上である時、前記配電制御回路は、第２ＰＤ制御器によって前記モバイル装置の充電電力を降下させる請求項１に記載のハブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブに関し、特に能動配電制御回路を有するハブに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、タイプＣハブは、外部の交流電源を受けた後、タイプＣハブの電源供給器は、先ず交流電を直流電に変換する。また、タイプＣハブは、直流電源を同時に電子装置（例えば、ノートパソコン）及びモバイル装置（例えば、スマートフォン）に分配する。しかしながら、電源供給器の電力が十分に大きくない時、大部分の電力は、ノート型パソコンに供給するように設計され、スマートフォンの充電電力が制限を受け、スマートフォンが充電に要する時間が長くなっている（スマートフォンが急速充電モードに入ることができない）。この時、ノート型パソコンが既に電量が充満していたとしても、スマートフォンは、それにより充電モードを変化させることがない。又は、スマートフォンが既に電量を十分充電していても、ノート型パソコンも充電電力を変化させることがない。また、スマートフォンの急速充電モード及びノート型パソコンの充電電力を同時に満たそうとする場合、タイプＣハブは、電力の大きな電源供給器を使用しなければならない。しかしながら、電源供給器の寸法及びコストも高くなる。
【０００３】
従って、如何に適切にタイプＣハブの総出力電力を能動分配し、全ての装置に交替で充電させる方式で最も短い時間で充電完了させるかは、当業者が思考するに値するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の問題を解決する為、本発明の目的は、タイプＣハブの総出力電力を適切に能動分配できるハブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のハブは、ハブ外部に位置する電子装置、交流電源及び少なくとも１つのモバイル装置に電気接続し、ハブは、電源モジュール、ＵＳＢ接続端、ＵＳＢタイプＣ接続端、配電制御回路及び第１ＰＤ制御器を含む。電源モジュールは、該交流電源に電気接続し、ＵＳＢ接続端は、電源モジュール及びモバイル装置に電気接続し、ＵＳＢタイプＣ接続端は、該電源モジュール及び該電子装置に電気接続する。また、配電制御回路は、該電源モジュールに電気接続し、且つ配電制御回路は、電源モジュールの測定値を測定することに用いられる。また、第１ＰＤ制御器は、ＵＳＢタイプＣ接続端及び配電制御回路の間に接続される。そのうち、該測定値が測定上限値以上である時、配電制御回路は、該第１ＰＤ制御器によって該電子装置の充電電力を降下させる。そのうち、該測定値が測定下限値未満である時、配電制御回路は、該第１ＰＤ制御器によって該電子装置の充電電力の充電電力を上昇させる。
【０００６】
前記ハブにおいて、電源モジュールは、ＡＣ／ＤＣ変換器及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器を含み、該ＡＣ／ＤＣ変換器は、該第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び該ＵＳＢタイプＣ接続端に電気接続し、且つ該第１ＤＣ／ＤＣ変換器は、該ＵＳＢ接続端に電気接続する。
【０００７】
前記ハブにおいて、電源モジュールは、ＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器を含み、該ＡＣ／ＤＣ変換器は、該第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び該第２ＤＣ／ＤＣ変換器に電気接続し、該第１ＤＣ／ＤＣ変換器は、該ＵＳＢ接続端に電気接続し、且つ該第２ＤＣ／ＤＣ変換器は、該ＵＳＢタイプＣ接続端に電気接続する。
【０００８】
前記ハブにおいて、測定値が測定下限値未満である時、配電制御回路は、該第１ＰＤ制御器によって該電子装置の充電電力を上昇させる。
【０００９】
前記ハブにおいて、ハブは、ハブ外部の直流電源に電気接続することに適用され、且つ該直流電源は、該第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び該第２ＤＣ／ＤＣ変換器に電気接続する。
【００１０】
前記ハブにおいて、該測定値は、電力値、電圧値、電流値又は温度値である。
【００１１】
前記ハブにおいて、該測定値が電力値である時、該測定上限値が６０Ｗである。
【００１２】
前記ハブにおいて、該測定値が電圧値である時、該測定上限値が２０Ｖである。
【００１３】
前記ハブにおいて、該測定値が電流値である時、該測定上限値が３Ａである。
【００１４】
前記ハブにおいて、該測定値が温度値である時、該測定上限値が７５℃である。
【００１５】
前記ハブにおいて、更に、充電モード制御器を含み、充電モード制御器は、該ＵＳＢ接続端及び該配電制御回路の間に接続され、測定値が該測定上限値以上である時、該配電制御回路は、該充電モード制御器によって該モバイル装置の充電電力を降下させる。
【００１６】
前記ハブにおいて、更に、第２ＰＤ制御器を含み、第２ＰＤ制御器は、該ＵＳＢ接続端及び該配電制御回路の間に接続され、測定値が該測定上限値以上である時、該配電制御回路は、第２ＰＤ制御器によって該モバイル装置の充電電力を降下させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のハブは、適切にタイプＣハブの総出力電力を能動分配できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施例のハブ１０が電子装置７、交流電源６及びモバイル装置８に接続する説明図である。
【図２】第２実施例のハブ２０が外部装置に接続する説明図である。
【図３】ハブ２０が外部装置及び直流電源９に接続する説明図である。
【図４】第３実施例のハブ３０が外部装置に接続する説明図である。
【図５】第４実施例のハブ４０が外部装置に接続する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、第１実施例のハブ１０が電子装置７、交流電源６及びモバイル装置８に接続する説明図である。ハブ１０は、ハブ１０外部に位置する電子装置７、交流電源６及び少なくとも１つのモバイル装置８に電気接続し、ハブ１０は、電源モジュール１２、ＵＳＢタイプＣ接続端１４、ＵＳＢ接続端１５、配電制御回路１３及び第１ＰＤ制御器１６を含む。そのうち、電源モジュール１２は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２１及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器１２２を含み、ＡＣ／ＤＣ変換器１２１は、第１ＤＣ／ＤＣ変換器１２２に電気接続し、従って、電源モジュール１２は、電源供給器ということができる。また、電源モジュール１２は、交流電源６に電気接続し、交流電を受信する。且つ、該交流電は、ＡＤ／ＤＣ変換器１２１により直流電に変換され、且つＡＣ／ＤＣ変換器１２１は、更に該直流電の電圧を昇降させることができ、従って、返還後の直流電は、異なる電圧の電子装置７に適用できる。また、ＵＳＢ接続端１５は、電源モジュール１２の第１ＤＣ／ＤＣ変換器１２２及びモバイル装置８に電気接続する。また、ＡＣ／ＤＣ変換器１２１が変換した直流電は、第１ＤＣ／ＤＣ変換器１２２に提供された後、第１ＤＣ／ＤＣ変換器１２２は、該直流電をモバイル装置８に提供し、モバイル装置８は、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣ又はノート型パソコンである。また、ＵＳＢタイプＣ接続端１４は、電源モジュール１２のＡＣ／ＤＣ変換器１２１及び電子装置７に電気接続し、従って、ＡＣ／ＤＣ変換器１２１に変換された直流電が電子装置７に提供され、電子装置７は、ノート型パソコンである。
【００２０】
再度、図１を参照し、配電制御回路１３は、電源モジュール１２に電気接続し、第１ＰＤ制御器１６は、ＵＳＢタイプＣ接続端１４及び配電制御回路１３の間に電気接続する。そのうち、配電制御回路１３は、電源モジュール１２の測定値を測定することに用いられ、該測定値は、例えば、電力値、電圧値、電流値又は温度値である。また、該測定値が測定上限値以上である時、配電制御回路１３は、第１ＰＤ制御器１６によって電子装置７の充電電力を降下させる。例えば、ＵＳＢ接続端１５がただ１つのスマートフォンに接続する時、電源モジュール１２は、７．５  Ｗの電力を該スマートフォンに供給し、従って、配電制御回路１３は、７．５Ｗの測定値を測定する。また、スマートフォンとノート型パソコンが同時にハブ１０に接続する時、電源モジュール１２は、７．５Ｗの電力を該スマートフォンに供給し、６０Ｗの電力を該ノート型パソコンに供給し、従って、配電制御回路１３が測定する測定値は、６７．５Ｗである。しかしながら、電源モジュール１２が安定供給できる総電力が６０Ｗである時、ハブ１０の測定上限値は、６０Ｗに設定される（この時の測定値が測定上限値以上である）。このように、配電制御回路１３は、第１ＰＤ制御器１６と通信を行い、且つ充電電流を変化させることによって電子装置７の充電電力を降下させ（６０Ｗから５０Ｗに降下）、該ノート型パソコン及び該スマートフォンの電力の総和が５７．７５Ｗとなるようにさせ、上限値６０Ｗ未満にさせる。このように、電源モジュール１２は、安定した電力をスマートフォンに優先供給することができる。また、該測定値が測定下限値未満である時、配電制御回路１３は、第１ＰＤ制御器１６によって電子装置７の充電電力を上昇させる。例えば、スマートフォンが徐々に充満した後、総電力が５７．５Ｗから５０Ｗまで降下する時（ハブ１０の測定下限値が５２．５Ｗに設定される）、配電制御回路１３は、第１ＰＤ制御器１６と通信を行い、且つ充電電流を変化させることによって電子装置７の充電電力を（５０Ｗから）６０Ｗに上昇させ、ノート型パソコンも徐々に充満するまで行い、充電電力は、自然に６０Ｗから徐々に降下する（この時、充電電力が５０Ｗより低いとしても、第１ＰＤ制御器１６が設定する測定上限値は依然として６０Ｗである）。従来のタイプＣハブに比較し、本実施例のハブ１０がノート型パソコン（電子装置７）及びスマートフォン（モバイル装置８）に適切に電力を分配でき、従って、スマートフォンの充電電力が、制限を受けることがない（急速充電モードに入ることができる）。このように、ハブ１０は、大電力の電源供給器を備える必要がなく、従って、ハブ１０の製造コストを低減し、サイズを縮小できる。
【００２１】
上記において、該測定値は、電力値を範例として使用している。しかしながら、その他の物理量を使用して測定値とすることもでき、例えば、温度である。例えば、該測定地が温度値である時、該測定上限値は、通常設定される温度が７５℃であり、ハブ１０の温度が過度に高くなることを防止する。電源モジュール１２は、例えば、測定される温度が７７℃である時（該測定上限値より大きい）、配電制御回路１３は、同様に第１ＰＤ制御器１６によって電子装置７の充電電力を降下させる。このように、総充電電力が降下することによって、ハブ１０が発生する熱も降下し、従って、ハブ１０の温度も伴って降下する。これに対して、温度が下限値に降下した後、この時、電子装置７がまだ充電完了していない場合、該充電電力も上昇される。また、該測定地が電圧値である時、該測定上限値が通常設定される電圧値は、２０Ｖであり、該測定値が電流値である時、該測定上限値が通常設定される電流値は、３Ａである。また、電圧値及び電流値は、掛け合わせて電力値となる。
【００２２】
図２を参照し、図２が示すのは、第２実施例のハブ２０が外部装置に接続する説明図であり、ハブ２０とハブ１０の差異は、以下にある。ハブ２０の電源モジュール２２は、更に第２ＤＣ／ＤＣ変換器２２３を含み、ＡＣ／ＤＣ変換器２２１は、第１ＤＣ／ＤＣ変換器１２２及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器２２３に電気接続し、且つハブ２０のＡＣ／ＤＣ変換器２２１は、該交流電の電圧を降下させることができず、該交流電を直流電に変換する。また、第２ＤＣ／ＤＣ変換器２２３は、ＵＳＢタイプＣ接続端１４に電気接続し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器２２３は、該直流電の電圧を上昇させることができ、異なる電圧の電子装置７が直流電を受信することに有利である。このように、ＡＣ／ＤＣ変換器１２１に変換された直流電は、第２ＤＣ／ＤＣ変換器２２３に供給された後、第２ＤＣ／ＤＣ変換器２２３は、該直流電の電圧を調整する。その後、該直流電は、電子装置７に供給する。
【００２３】
図３を参照し、図３が開示するのは、ハブ２０が外部装置及び直流電源９に接続する説明図であり、ハブ２０は、更に直流電源９に電気接続し、直流電源９は、例えば、自動車の電圧源であるか、無線充電受信回路からの電圧源である。
【００２４】
図４を参照し、図４が示すのは、第３実施例のハブ３０が外部装置に接続する説明図であり、ハブ３０及びハブ１０の差異は、以下にある。ハブ３０は、充電モード制御器３７を更に含み、充電モード制御器３７は、ＵＳＢ接続端１５及び配電制御回路１３の間に接続する。そのうち、該測定値が該測定上限値以上である時、配電制御回路１３は、充電モード制御器３７によってモバイル装置８の充電電力を降下させる。詳細には、配電制御回路１３は、充電モード制御器３７と通信を行い、且つ充電電流を変化させることによってモバイル装置８の充電電力を降下させ、電子装置７及びモバイル装置８の電力総和を該測定上限値未満にさせる。従って、ハブ３０は、第１ＰＤ制御器１６によって電子装置７の充電電力を降下させることができる以外に、ハブ３０は、更に充電モード制御器３７によってモバイル装置８の充電電力を降下させることができる。このように、ハブ３０は、電力を電子装置７及びモバイル装置８に適切に分配することができる。
【００２５】
図５を参照し、図５が示すのは、第４実施例のハブ４０が外部装置に接続する説明図であり、ハブ４０及びハブ１０の差異は、以下にある。ハブ４０は、更に第２ＰＤ制御器４６を更に含み、第２ＰＤ制御器４６は、ＵＳＢ制御端１５及び配電制御回路１３の間に接続する。そのうち、該測定値は、該測定上限値以上である時、配電制御回路１３は、第２ＰＤ制御器４６によってモバイル装置８の充電電力を降下させる。詳細には、配電制御回路１３は、第２ＰＤ制御器４６と通信を行い、且つ充電電流を変化させることによってモバイル装置８の充電電力を降下させ、電子装置７及びモバイル装置８の電力総和を該測定上限値未満にさせる。従って、ハブ４０は、第１ＰＤ制御器１６によって電子装置７の充電電力を調整する以外に、ハブ４０は、更に、第２ＰＤ制御器４６によってモバイル装置８の充電電力を降下させることができる。そのうち、第２ＰＤ制御器４６及び上記の充電モード制御器３７は、モバイル装置８の充電電力を降下させることができるが、第２ＰＤ制御器４６の該充電電力の大きさに対する制御は、更に精細及び柔軟性を有し（例えば、モバイル装置８の充電電圧レベルの制御、及び測定下限値の測定、又は第１ＰＤ制御器１６との通信によって電子装置７がほぼ充電されたと判断し、これによりモバイル装置８の充電電力を上昇させる）、且つ同時にモバイル装置８がデジタル信号の伝達を行うように要求する命令を下す。従って、電子装置７及びモバイル装置８が各装置自身の過剰な電池電量、又は受信可能な充電モード等の異なる属性及び通信結果に基づき、該上限値以下である条件において、充電モードの動的分配を行う。上記を総合し、本発明のハブは、電力を電子装置７及びモバイル装置８に適切部分配でき、モバイル装置８の充電時間が引き延ばされることがない。また、本発明のハブは、大電力の電源供給器を使用する必要がない。従って、ハブの製造コストを低減し、サイズを縮小できる。
【符号の説明】
【００２６】
６  交流電源
７  電子装置
８  モバイル装置
９  直流電源
１０  ハブ
１２  電源モジュール
１２１  ＡＣ／ＤＣ変換器
１２２  第１ＤＣ／ＤＣ変換器
１３  配電制御回路
１４  ＵＳＢタイプＣ接続端
１５  ＵＳＢ接続端
１６  第１ＰＤ制御器
２０  ハブ
２２  電源モジュール
２２１  ＡＣ／ＤＣ変換器
２２３  第２ＤＣ／ＤＣ変換器
３７  充電モード制御器
４６  第２ＰＤ制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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