CN101308941A - 电子装置及充电方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子装置及充电方法。充电方法包括以下步骤：(a)以一充电单元对一电池充电；(b)读取电池的电量比率；(c)以一处理单元判断电量比率是否达到一第一预设比率，若电量比率达到第一预设比率，则执行步骤(d)；以及(d)以处理单元停止对电池充电。

Description

电子装置及充电方法
【技术领域】
本发明涉及一种电子装置及充电方法，且特别涉及一种电子装置，其充电单元所提供的电流不仅输至电池更输至处理单元。
【现有技术】
为了使用的便利性，各式携带式电子装置因应而生，带给人们生活上无限的便利。其中携带示电子装置均设置有独立的电源系统，例如是抛弃式电池或充电式电池。许多的携带式电子装置更配置有充电模块，用以对电池进行充电，使用者不需要拆卸电池即可进行充电。因此，各式携带式电子装置，例如移动电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)或手机等，均广泛地配置充电模块。
请参照图1，其绘示一种传统的电子装置900及其充电模块920的功能框图。传统的电子装置900包括一电源供应端910、一中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)930及一充电模块920。充电模块920包括一充电控制芯片(Charger IC)922、一电池921及一电源检测芯片(GAS Gauge IC)923。电源供应端910用以电性连接一市电电源，充电控制芯片922设置于电源供应端910及电池921之间。充电控制芯片922用以提供电流I9，电流I9分为一充电电流I91及一工作电流I92。充电电流I9提供至电池921，工作电流I92则提供至中央处理器930。电池921藉由充电电流I91进行充电，中央处理器930则藉由工作电流I92进行各种运算。电源检测芯片923电性连接于电池921，用以检测充电电流I91的大小。以下更以一流程图说明传统的电子装置900的充电方法。
请参照图2，其绘示依照图1电子装置900的充电方法的流程图。首先，电源供应端910连接至市电电源时，开始执行充电程序。在步骤S201中，以充电控制芯片91提供充电电流I91至电池921，以对电池921进行充电。
接着，进入图2的步骤S202。在步骤S202中，电源检测芯片923读取电池921的充电电流I91。
然后，进入图2的步骤S203。请同时参照图1及图3，图3绘示图1的电池921的充电电流I91时变曲线图。在步骤S203中，电源检测芯片923将充电电流I91的数值传递至中央处理器930，中央处理器930则再将充电电流I91的数值传递至充电控制芯片922。在充电过程中，随着电池921持续充电，充电电流I91会逐渐降低。此时充电控制芯片922判断充电电流I91是否小于或等于一预设电流值A0，例如是20mA。若充电控制芯片922判定充电电流I91小于或等于预设电流值A0，如时间点t34所示，则进入步骤S204；若充电控制芯片922判定充电电流I91大于预设电流值A0，则回至步骤S202。
接着，进入图2的步骤S204。在步骤S204中，充电控制芯片922停止提供充电电流I91至电池921，以停止对电池921充电。也就是说，充电控制芯片922藉由判断充电电流I91的大小来决定电池921是否完成充电。
请参照图3，然而，充电控制芯片922所提供的电流I9不仅供应给电池921，更供应给中央处理器930。如图3的时间点t31、时间点t32及时间点t33所示，当中央处理器930工作时，充电电流I91的大小将受到影响，使得充电电流I91突然间提高。若电子装置900一直处于高负载的情况，则充电电流I91久久无法低于预设电流值A0，使得充电控制芯片922无法正确判断电池921是否完成充电。不仅浪费过多的电力，更可能造成电池921充电过度，而大幅减损电池921的寿命。
也就是说，在充电过程中，若中央处理器930未工作，则在时间点t34充电电流I91应该已降至预设电流值A0。此时充电电流I91曲线所围的面积A34即为电池921所累积的电量，此为正常状况。当充电过程中，中央处理器930在时间点t31、时间点t32及时间点t33工作时，充电电流I91曲线所围的面积A33将大于上述面积A34。因此，造成了电池921严重的过度充电。
因此，如何发展一种充电方法及应用其的电子装置，以避免上述种种问题，实为目前亟待研发的一个重要方向。
【发明内容】
本发明有关于一种电子装置及充电方法，其利用处理单元判断电池的电量比率，并透过处理单元开启或关闭充电单元。使得充电过程具有下列“避免电池过度充电”、“大幅延长电池寿命”、“电池的电量可维持于高水准范围内”、“不需额外更新充电单元”及“变更设计方便”等优点。
根据本发明的一个方面，提出一种充电方法。充电方法包括以下步骤：(a)以一充电单元对一电池充电；(b)读取电池的电量比率；(c)以一处理单元判断电量比率是否达到一第一预设比率，若电量比率达到第一预设比率，则执行步骤(d)；以及(d)以处理单元停止对电池充电。
根据本发明的另一个方面，提出一种电子装置。电子装置包括一电源供应端、一充电模块及一处理单元。电源供应端用以电性连接一市电电源。充电模块包括一电池、一充电单元及一检测单元。充电单元电性连接于电源供应端及电池之间，用以提供该电池的充电电流。检测单元用以检测电池的电量比率。处理单元依据电量比率启动充电单元或关闭充电单元。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
【附图说明】
图1绘示一种传统的电子装置及其充电模块的功能框图；
图2，其绘示依照图1电子装置的充电方法的流程图；
图3绘示图1的电池的充电电流时变曲线图；
图4绘示依照本发明第一实施例的电子装置的功能框图；
图5绘示依照本发明第一实施例的充电方法的示意图；
图6绘示依照本发明第一实施例的电池的电量比率时变曲线图；
图7绘示依照本发明第二实施例的电子装置的功能框图；
图8绘示依照本发明第二实施例的充电方法的示意图；以及
图9绘示依照本发明第二实施例的电池的电量比率时变曲线图。
【具体实施方式】
第一实施例
请参照图4，其绘示依照本发明第一实施例的电子装置100的功能框图。电子装置100至少包括一电源供应端110、一充电模块120及一处理单元130。电源供应端110用以电性连接一市电电源。充电模块120至少包括一电池121、一充电单元122及一检测单元123。充电单元122电性连接于电源供应端110及电池121之间，用以提供电池121的充电电流I11。检测单元123用以检测电池121的电量比率P。处理单元130则依据电量比率P启动充电单元122或关闭充电单元122。处理单元130依据电量比率P来判定电池121是否完成充电，并不会受到电子装置100是否处于高负载的影响。因此，可大幅提高判断的准确度，并减少电池121充电过度的可能性，以及大幅提升电池121的寿命。
至于本发明第一实施例的充电方法，以下以流程图并搭配图4的电子装置100为例做说明。本实施例以处理单元130执行数个程序指令，以执行该充电方法。然本领域的技术人员均可明了，本发明的充电方法并不局限于此。
请参照图5，其绘示依照本发明第一实施例的充电方法的示意图。本发明第一实施例的充电方法至少包括步骤S501～步骤S504。首先，电子装置100的电源供应端110电性连接至市电电源后，开始执行充电程序。在图5的步骤S501中，处理单元130启动充电单元122，使得充电单元122提供电池121充电电流I11，以对电池121进行充电。其中，充电单元122不仅提供充电电流I11至电池121，更提供工作电流I12至处理单元130。也就是说，充电单元122所提供的电流I1包括充电电流I11及工作电流I12。
接着，在图5的步骤S502中，利用检测单元123读取电池121的电量比率P。在此步骤中，检测单元123依据电池121的总容量(单位：mAh)及电池121的已充电量(单位：mAh)计算电池121的电量比率P。
然后，在图5的步骤S503中，检测单元123将电量比率P传递至处理单元130。处理单元130则判断电量比率P是否达到一第一预设比率B1(第一预设比率B1标示于图6中)，例如是100％。若电量比率P达到第一预设比率B1，则执行步骤S504。若电量比率P未达到第一预设比率B1，则回到步骤502。
在图5的步骤S504中，处理单元130关闭充电单元122，以停止对电池121充电。其中在此步骤中，电子装置100更包括一显示单元140，处理单元130更控制更显示单元140显示一完成充电信息。显示单元140例如是一发光二极管(Light Emitting Diode，LED)。当发光二极管发光显示绿色则表示电池已充电完成。
请参照图6，其绘示依照本发明第一实施例的电池121的电量比率P时变曲线图。如时间点t60至时间点t61所示，在充电过程中，若处理单元130或其他元件不断地在工作，虽然充电电流I11受到一定程度的影响，但电量比率P的数值仍可反应出电池121的实际充电量。如时间点t61所示，当电池121的电量比率P到达第一预设比率B1，则透过处理单元130关闭充电单元122，并立即停止充电，而不会造成电池121过度充电。
第二实施例
本实施例的电子装置200及充电方法与第一实施例的电子装置100及充电方法不同之处在于处理单元230的工作方式及充电方法的步骤，其余相同之处不再重述。请同时参照图7及图8，图7绘示依照本发明第二实施例的电子装置200的功能框图，图8绘示依照本发明第二实施例的充电方法的示意图。以下以图8的流程图并搭配图7的电子装置200为例做说明。本实施例以处理单元230执行数个程序指令，以执行该充电方法。然本领域技术人员均可明了，本发明的充电方法并不局限于此。
当充电程序进入图8的步骤S504后，则代表着电池121已完成充电。在步骤S504之后，充电方法更包括步骤S805及步骤S806。
在图8的步骤S805中，处理单元230控制检测单元123每间隔一预定时间，读取电池123的电量比率P，预定时间例如是15秒。如上所述，在此步骤中，检测单元123依据电池121的总容量(单位：mAh)及电池121的已充电量(单位：mAh)计算电池121的电量比率P。
在图8的步骤S806中，检测单元123将电量比率P传输至处理单元230，处理单元230并判断电量比率P是否低于一第二预设比率B2。第二预定比率B2例如是97％。若电量比率P低于第二预设比率B2，则回至步骤S501；若电量比率P未低于第二预设比率B2，则回至步骤S805。
其中，在步骤S503及步骤S806中，虽然第一预设比率B1及第二预设比率B2分别以100％及97％为例做说明，然第一预设比率B1及第二预设比率B2并不在此限，只要是第一预设比率B1大于第二预设比率B2即可，设计者可视电子装置200情况的特性设定。
请参照图9，其绘示依照本发明第二实施例的电池121的电量比率P时变曲线图。如时间点t90至时间点t91所示，在充电过程中，若处理单元230或其他元件不断地在工作，虽然充电电流I11受到一定程度的影响，但电量比率P的数值仍可反应出电池121的实际充电量。如时间点t91所示，当电池121的电量比率到达第一预设比率B1，则透过处理单元230关闭充电单元122，并立即停止充电，而不会造成电池121过度充电。
在时间电t91至时间点t92之间，电池121未被充电。如时间点t92所示，当处理单元230或其他元件在时间点t92开始工作时，电池121的电量比率P将会开始下降。如时间点t93所示，当电量比率P降低至第二预设比率B2时，则透过处理单元230启动充电电元122，并立即开始充电。直到时间点t94时，电量比率P达到第一预设比率B1时，则立即停止充电。因此，电池121的电量可维持于一定程度的高水准范围内。
本发明上述实施例所揭露的电子装置及充电方法利用处理单元判断电池的电量比率，并透过处理单元开启或关闭充电单元。使得充电过程具有下列优点：
第一、避免电池过度充电：电量比率的数值可反应出电池的实际充电量，而不会受到处理单元或其他元件的影响。因此，可大幅提高判断的准确度，并减少电池充电过度的可能性。
第二、大幅延长电池寿命：避免电池过度充电的机会后，电池的寿命则可大幅地延长。
第三、电池的电量可维持于高水准范围内：在第二实施例中，当电量比率低于第二预设比率时，处理单元更再次启动充电单元，以进行充电。
第四、不需额外更新充电单元：在上述实施例中，仅需以处理单元执行数个程序指令，即可控制充电程序。并不需要额外更新充电单元，甚至变更充电单元复杂的电路设计。
第五、变更设计方便：若设计者欲变更充电控制的设计，例如是第一预设比率、第二预设比率或预定时间的设定，设计者仅需更改程序指令。即使在电子装置已组装完成，甚至出货后，仍可轻易的改变设计，相当地方便。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (14)

1.一种充电方法，包括：
(a)以一充电单元对一电池充电；
(b)读取该电池的电量比率；
(c)以一处理单元判断该电量比率是否达到一第一预设比率，若该电量比率达到该第一预设比率，则执行步骤(d)；以及
(d)以该处理单元停止对该电池充电。
2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，在该步骤(d)之后，该充电方法该更包括：
(e)每间隔一预定时间，读取该电池的电量比率；以及
(f)在该步骤(e)之后，判断该电量比率是否低于一第二预设比率，若该电量比率低于该第二预设比率，则执行步骤(a)。
3.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，在所述步骤(c)及步骤(f)中，所述第一预设比率大于所述第二预设比率。
4.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，在所述步骤(b)及步骤(e)中，依据所述电池的总容量及所述电池的已充电量计算所述电池的电量比率。
5.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，所述预定时间为10～20秒。
6.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，在所述步骤(d)中，更显示一完成充电信息。
7.一种电子装置，包括：
一电源供应端，用以电性连接一市电电源；
一充电模块，包括：
一电池；
一充电单元，电性连接于所述电源供应端及所述电池之间，用以提供所述电池的充电电流；及
一检测单元，用以检测所述电池的电量比率；以及
一处理单元，依据所述电量比率启动所述充电单元或关闭所述充电单元。
8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述充电单元更用以提供所述处理单元的工作电流。
9.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述处理单元判断所述电量比率是否达到一第一预设比率，若该电量比率达到所述第一预设比率，则关闭所述充电单元。
10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，更包括：
一显示单元，当所述电量比率达到所述第一预设比率，所述处理单元控制所述显示单元显示一完成充电信息。
11.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，当所述充电单元位于关闭状态时，所述处理单元每间隔一预定时间，判断所述电量比率是否低于一第二预设比率，若所述电量比率低于所述第二预设比率，则启动所述充电单元。
12.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述间隔时间为10～20秒。
13.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述第一预设比率大于第二预设比率。
14.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述检测单元依据所述电池的总容量及所述电池的已充电量计算所述电池的电量比率。
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