CN101552453B - 可携式电子装置及其智能型电池的保护电路与方法 - Google Patents

Abstract

一种预防智能型电池发生损毁的保护电路，适用于一笔记本电脑。此保护电路包括存储单元、放电单元与控制单元。存储单元配置于智能型电池中，用以储存一预设值。放电单元耦合智能型电池。当智能型电池不需正常供电至笔记本电脑时，放电单元用以作为智能型电池进行放电的媒介。控制单元耦合存储单元与放电单元。当智能型电池不需正常供电至笔记本电脑时，控制单元每隔一预设时间去计数并更新预设值的状态，且当计数值达到一特定值时，控制单元控制放电单元，以使得智能型电池通过放电单元进行放电。

Description

可携式电子装置及其智能型电池的保护电路与方法

技术领域

本发明涉及一种可携式电子装置，并且具体涉及一种可以保护可携式电子装置的智能型电池的电路及方法。

背景技术

随着科技的进步，各类电子产品都朝向高速度、高效能、且轻薄短小的趋势去发展。于是，各种可携式电子装置逐渐成为主流，例如笔记本电脑(Notebook)等。为了便利于使用者携带和使用，通常都会在可携式电子装置中配置一可充电电池，以增加可携式电子装置的实用性。

一般来说，上述可充电电池是否进行充电，是以电池剩余容量为依据。若电池剩余容量达到不需充电(如电池电量为98％)或停止充电(电池电量为100％)的条件，则停止充电。但是，电池本身具有自我放电(亦即电池在不使用的状态下，也会消耗电池本身所储存的电量)及老化(亦即电池持续不断的使用下，而减少电量储存的现象)的特性，因此，若电池长时间未使用(例如放电)的情况下，电池内部配置的电量测量芯片(gas gauge IC)，仍会回报上一次放电所检测到电池的电量，或是因为电池发生老化，使得电池本身所储存的实际容量与回报容量有误差。

为了解决实际容量与回报容量有误差的问题，已知的做法是使用者必须定期校正电池容量(Battery Learn)。另外，在校正电池容量过程中，使用者必须通过基本输入输出系统(Basic Input Output System，BIOS)用户界面来执行电池校正功能，然而，目前的计算机系统所提供的BIOS用户界面的时间点是在加载视窗操作系统之前，因此，使用者在此期间无法使用笔记本电脑，极为不方便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可携式电子装置及其智能型电池的保护电路与方法，通过其将可以有效地预防智能型电池因为长时间处于不使用的状态下而产生损毁的问题，也可以避免因为智能型电池于放电的过程中，使用者不能使用可携式电子装置。

基于上述及其所期望达成的目的，本发明提出一种预防智能型电池发生损毁的保护电路。这个保护电路包括存储单元、放电单元、及控制单元。上述存储单元配置于智能型电池中，以储存一预设值。上述放电单元配置于可携式电子装置中，且放电单元耦合智能型电池。上述控制单元配置于可携式电子装置中，且控制单元耦合存储单元与放电单元，当可携式电子装置连接一外部电源(例如：市电)时，控制单元每隔一预设时间计数并更新预设值的状态。当预设值达到一特定值时，控制单元控制放电单元，以使得智能型电池对放电单元进行放电。

从另一观点来看，本发明提出一种可携式电子装置，其包括智能型电池与保护电路。保护电路更包括存储单元、放电单元、及控制单元。存储单元配置于智能型电池中，且用以储存一预设值。放电单元配置于可携式电子装置中，且耦合智能型电池。控制单元配置于可携式电子装置中，且耦合存储单元与放电单元。当可携式电子装置连接一外部电源时，控制单元每隔一预设时间计数并更新预设值的状态。当预设值达到一特定值时，控制单元控制放电单元，以使得智能型电池通过放电单元进行放电。

再从另一观点来看，本发明提出一种预防智能型电池发生损毁的保护方法，包括下列步骤：检测可携式电子装置的操作电源是否由一外部电源提供；当可携式电子装置的操作电源由外部电源提供时，每隔一预设时间计数并更新智能型电池的一存储单元中的一预设值的状态；以及当预设值达到一特定值时，致使智能型电池开始进行放电。

在本发明一实施例中，可携式电子装置连接外部电源时，可携式电子装置的操作电源是由外部电源提供。

在本发明一实施例中，可携式电子装置的操作电源由智能型电池提供时，控制单元停止计数与更新预设值的状态，并重置存储单元的预设值。

在本发明一实施例中，当预设值达到一特定值时且可携式电子装置执行一视窗操作系统时，控制单元控制放电单元，以使得智能型电池对放电单元进行放电。

在本发明一实施例中，控制单元为嵌入式控制器(Embedded Controller，EC)，存储单元为非易失性内存，其例如为电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM)或闪存(Flash Memory)。

在本发明一实施例中，若预设值未达到特定值时，持续于每隔预设时间去计数并更新预设值的状态。

在本发明一实施例中，可携式电子装置更包括充电单元。充电单元配置于可携式电子装置中，且耦合智能型电池与控制单元。当可携式电子装置连接一外部电源且充电单元对智能型电池充电时，控制单元停止计数与更新预设值的状态，并且重置预设值。

在本发明一实施例中，智能型电池更包括一电测量量芯片，以测量智能型电池的电量。

本发明通过配置一存储单元于智能型电池中，且当智能型电池没有供应电源至可携式电子装置(笔记本电脑)时，再通过控制单元于每隔一预设时间，计数并更新存储单元中所储存的预设值，而当控制单元计数并更新此预设值达到一特定值时，表示智能型电池处于长时间未使用的状态，因而控制放电单元，使得智能型电池通过放电单元进行放电。如此，本发明将可以有效地预防智能型电池因为长时间不使用而发生损毁的问题。另外，本发明的智能型电池是通过放电单元进行放电，而不是利用可携式电子装置本身作为放电的媒介，因此，使用者仍可继续使用可携式电子装置，以提高使用的便利性。

本发明的有益效果在于，提供了一种可携式电子装置及其智能型电池的保护电路与方法，通过其将可以有效地预防智能型电池因为长时间处于不使用的状态下而产生损毁的问题，也可以避免因为智能型电池于放电的过程中，使用者不能使用可携式电子装置。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明的优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明一实施例的可携式电子装置的内部架构示意图。

图2所示为本发明一实施例的预防智能型电池发生损毁的保护方法流程图。

图3所示为本发明另一实施例的预防智能型电池发生损毁的保护方法流程图。

图4所示为本发明另一实施例的可携式电子装置的内部架构示意图。

具体实施方式

本发明期望达成的技术功效主要是为了要解决电池于长时间不使用的状态下，所造成电池损毁的缺失。而以下内容将针对本案的技术特征来做一详加描述，以提供给本发明领域具有通常知识者参详。

图1所示为本发明一实施例的可携式电子装置的内部架构示意图。本实施例的可携式电子装置100是笔记本电脑，但不限制其范围。请参照图1，可携式电子装置100包括智能型电池110、保护电路130、及充电单元140。智能型电池110包括电量测量芯片(gas gauge IC)111与存储单元131。电量测量芯片111、存储单元131、及电池芯(未图示)都组设在智能型电池110之中。电量测量芯片111用以测量智能型电池110的电量，而使用者可以通过可携式电子装置100读取电量测量芯片112所测量到的值，以便得知智能型电池110目前的电量为多少。

保护电路130用以预防智能型电池110发生损毁。在本实施例中，保护电路130包括存储单元131、放电单元132、及控制单元133。如上所述，存储单元131配置于智能型电池110中，以储存至少一个预设值。在本实施例中，预设值除了可以由使用者自行定义，也可以通过可携式电子装置100自行设定或调整。放电单元132与控制单元133则设置在可携式电子装置100。在本实施例中，放电单元132包括电阻R1与开关S1，但不因此局限于放电单元132的电路结构。值得一提的，在本实施例中，放电单元132是可携式电子装置100中的一额外放电单元，放电单元132放电时不会影响可携式电子装置100的正常操作。

请继续参照图1，放电单元132耦合智能型电池110，用以当智能型电池110不需正常供电至可携式电子装置100时，作为智能型电池110放电的媒介。亦即，在可携式电子装置100连接外部电源(未图示)时，可携式电子装置100的操作电源由外部电源提供，此时，可携式电子装置100的供电路径会自动切换由外部电源来提供操作电源，而此时的智能型电池110不需正常供电至可携式电子装置100。在本实施例中，可携式电子装置100连接外部电源(未图示)时，若符合本实施例的放电要素，则智能型电池110仅会对放电单元132进行放电。

换言之，在本实施例中，是以可携式电子装置100是否连接电源变压器(Power Adapter，未绘示)，来作为智能型电池110是否正常供电至可携式电子装置100的依据。举例来说，当可携式电子装置100连接一与外部电源连接的电源变压器时，表示可携式电子装置100直接利用市电作为工作电源(操作电源)，因此智能型电池110不需供电至可携式电子装置100。反之，当可携式电子装置100没有连接与外部电源电性连接的电源变压器时，表示智能型电池110会正常供电给可携式电子装置100。

承上述，控制单元133分别耦合存储单元131与放电单元132，且当智能型电池110不需正常供电至可携式电子装置100时(此时，可携式电子装置100连接外部电源)，控制单元133会于每隔一预设时间去计数并更新储存于存储单元131中的预设值的状态。另外，当预设值(控制单元133的计数值)达到一特定值时，控制单元133会控制放电单元132，以使得组设在可携式电子装置100中的智能型电池110通过放电单元132进行放电。

举例来说，假设一使用者将预设值的初始状态设定为「1111」，且特定值设为「0001」，并且控制单元133进行计数的方式是以下数(由1111减去特定值)为例。并且，当智能型电池110不需正常供电至可携式电子装置100时，控制单元133会于每隔一预设时间去计数并更新预设值的状态。例如，当控制单元133对存储单元131的预设值进行读取时，会读取到预设值的状态为「1111」，此时控制单元133会进行下数的动作，亦即将此预设值「1111」更新为「1110」。之后，控制单元133会将预设值「1110」储存至存储单元131，以作为第一次读取存储单元131的依据。接着于下一次预设时间时，控制单元133会对存储单元131再次进行读取时，会读取到预设值的状态为「1110」，此时控制单元133会再次进行下数的动作，亦即将预设值由「1110」更新为「1101」。之后，控制单元133会将预设值「1101」储存至存储单元131，以作为第二次读取存储单元131的依据，其余则类推。

接着，当控制单元133计数并更新预设值的状态达到特定值「0001」时，表示在预设值由「1111」至「0001」的这段期间，智能型电池110都没有正常供电给可携式电子装置100，控制单元133便会控制放电单元132的开关S1导通，使得智能型电池110通过电阻R1连接至地端，以进行放电，因此，本实施例可以有效地预防智能型电池110因为长时间没有正常供电而发生损毁的问题。

在本实施例中，上述的预设值、特定值与控制单元计数并更新预设值的预设时间，可以由使用者视需求自行调整，并且计数的方式不限定为下数，亦可改为上数的方式进行，而上数的方式可参照上述说明，故不再赘述。另外，上述的预设时间可以由使用者视需求自行调整，例如为1分钟或5分钟...等，亦即控制单元133会于每隔1分钟进行一次计数并更新预设值或是于每隔5分钟进行一次计数并更新预设值的动作，并不限制其范围。

此外，在智能型电池110放电的过程中，并不限定一定要把智能型电池中的电量全部放完，也可以只释放50％的电量...等。并且，若是将智能型电池110中的电量放完，即可进行一次电量校正(Battery learn)，使得电量测量芯片112回报电量的状况更为精确。

继续上述，若是智能型电池110处于正常供电至可携式电子装置100的状态下(可携式电子装置100的操作电源由智能型电池110提供)，控制单元133便会停止去计数与更新预设值的状态，并同时重置预设值，使得预设值回复为初始的状态，例如上述「1111」，以便于作为当智能型电池110不需正常供电至可携式电子装置的起始时间。

请继续参照图1，充电单元140分别耦合智能型电池110与控制单元133，用以当智能型电池110不需正常供电至可携式电子装置100时，作为智能型电池110充电的媒介。在本实施例中，充电单元140例如包括电阻R2与开关S2，并且电阻R2的一端可以连接电源变压器，但不因此局限充电单元140的电路结构。当智能型电池110通过充电单元140进行充电时，控制单元133会停止计数与更新预设值的状态，并且重置预设值，以使得预设值回复为初始的状态。

举例来说，当智能型电池110不需正常供电至可携式电子装置100时，控制单元132会控制开关S2导通，使得智能型电池110可以通过电阻R2连接至电源变压器进行充电，在同一时间，控制单元133便会停止计署与更新预设值的状态，并重至预设值，已使得预示值回复为初始的状态。

在本实施例中，控制单元133为嵌入式控制器(Embedded Controller，EC)。存储单元131为非易失性内存，例如包括电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM)与闪存(Flash Memory)至少其一。

通过上述实施例的说明，可以归纳出一种预防智能型电池发生损毁的保护方法。图2所示为本发明一实施例的预防智能型电池发生损毁的保护方法流程图。请参照图2，首先，在步骤S202中，提供一存储单元，并将其配置于智能型电池中，其中存储单元用以储存一预设值。此预设值的初始状态可以作为智能型电池不需正常供电至可携式电子装置的一个起始时间。

在步骤S204中，检测智能型电池是否正常供电至可携式电子装置。若是智能型电池不需正常供电至可携式电子装置时，则进行步骤S206，于每隔一预设时间去计数并更新预设值的状态。此预设时间可以由使用者视需求自行调整。

而在计数并更新预设值状态的过程中，当预设值达到一特定值，则如步骤S208所述，致使智能型电池开始进行放电。

为了更清楚地描述上述预防智能型电池发生损毁的保护方法的各步骤，以下再举一实施例来说明本发明的保护方法的详细流程。图3所示为本发明另一实施例的预防智能型电池发生损毁的保护方法流程图。请参照图3，首先，在步骤S302中，提供一存储单元，并将其配置于智能型电池中，其中存储单元用以储存一预设值。

接着，在步骤S304中，利用一电量测量芯片，测量智能型电池的电量是否已耗尽。若是当电量测量芯片测量出智能型电池的电量耗尽时，则进行步骤S306，也就是致使智能型电池开始进行充电，并停止计数与更新预设值的状态，且重置预设值，以使得预设值回复为初始的状态。

换言之，当电量测量芯片测量出智能型电池的电量未耗尽时，则进入步骤S308中，亦即检测智能型电池是否正常供电至可携式电子装置。

之后，当检测发现智能型电池需正常供电至可携式电子装置时，则如步骤S310所述，停止计数与更新预设值的状态，并且重置预设值，以使得预设值回复为初始的状态。

换言之，当检测发现智能型电池不需正常供电至可携式电子装置时，则如步骤S312所述，于每隔一预设时间去计数并更新预设值的状态。

接着，于步骤S314中，判断预设值是否达到一特定值。而当预设值确定达到特定值时，则如步骤S316所述，致使智能型电池开始进行放电。如此一来，可以预防智能型电池在长时间不使用的状态下，发生损毁的问题。

另外，若判断结果为预设值未达到特定值时，则会回到步骤S312中，以持续于每隔预设时间进行计数并更新预设值的状态。

在本实施例中，存储单元可以为非易失性内存，例如是电子可擦除可编程只读存储器或闪存。另外，上述可携式电子装置为笔记本电脑。

图4所示为本发明另一实施例的可携式电子装置的内部架构示意图。请参照图4，可携式电子装置400包括人机界面(Man Machine Interface，MMI)410、驱动程序420、基本输入输出系统(Basic Input Output System，BIOS)430、智能型电池440、保护电路450与充电单元460。在本实施例中，智能型电池440、保护电路450以及充电单元460的操作方式可参照图1的说明，故不再赘述。

请继续参照图4，本实施例除了可以自动预防智能型电池440发生损毁的状况，亦保留了已知技术，使用者可经由人机界面410，并通过基本输入输出系统430控制控制单元453对智能型电池440进行电量校正。亦即，在本实施例中，可携式电子装置400安装驱动程序420，由此，即使可携式电子装置400已经完成开机而加载(执行)视窗操作系统，在视窗操作系统中，依然可通过执行驱动程序420来控制基本输入输出系统430对智能型电池440进行校正。亦即，基本输入输出系统430可控制控制单元453，以进一步控制放电单元452，以使得智能型电池440对放电单元452进行放电。

换句话说，在本实施例中，使用者还可以经由人机界面410，直接通过操作系统中的驱动程序420操作基本输入输出系统430，以便控制控制单元453对智能型电池440进行校正。由于使用者不需进入基本输入输出系统430选项中，因此，于智能型电池440校正的过程中，仍可使用可携式电子装置。如此一来，可以大大地降低等待智能型电池440校正的时间。

综上所述，本发明实施例通过存储单元、放电单元与控制单元组合而成的保护电路，可以在智能型电池长时间没有正常供电的情况下，对智能型电池进行保护。也就是说，当智能型电池没有供应电源至可携式电子装置(笔记本电脑)时，控制单元会于每隔一预设时间，计数并更新存储单元中所储存的预设值，而当控制单元计数并更新此预设值达到一特定值时，自动控制放电单元，使得智能型电池通过放电单元进行放电。如此一来，本发明将可以有效地预防智能型电池因为长时间不使用而发生损坏的问题。另外，本发明的智能型电池是通过放电单元进行放电而不是利用可携式电子装置本身作为放电的媒介，因此，使用者仍可继续使用可携式电子装置，以提高使用的便利性。

虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内可进行各种更改与改变，因此本发明的保护范围应当以权利要求书所界定的为准。

Claims (11)

1.一种预防智能型电池发生损毁的保护电路，其特征在于，包括：

存储单元，配置于上述智能型电池中，用以储存预设值；

放电单元，配置于可携式电子装置中，且耦合上述智能型电池；以及

控制单元，配置于上述可携式电子装置中，且耦合上述存储单元与上述放电单元，当上述可携式电子装置连接外部电源时，上述控制单元每隔预设时间计数并更新上述预设值的状态，且当上述预设值达到特定值时，上述控制单元控制上述放电单元，以使得上述智能型电池对上述放电单元进行放电；当上述可携式电子装置的操作电源由上述智能型电池提供时，上述控制单元停止计数与更新上述预设值的状态，并重置上述存储单元的预设值。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中上述可携式电子装置连接上述外部电源时，上述可携式电子装置的操作电源由上述外部电源提供。

3.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中当上述预设值达到特定值时且上述可携式电子装置执行视窗操作系统时，上述控制单元控制上述放电单元，以使得上述智能型电池对上述放电单元进行放电。

4.一种可携式电子装置，包括：

智能型电池；以及

保护电路，包括：

存储单元，配置于上述智能型电池中，用以储存预设值；

放电单元，配置于可携式电子装置中，且耦合上述智能型电池；及

控制单元，配置于上述可携式电子装置中，且耦合上述存储单元与上述放电单元，当上述可携式电子装置连接外部电源时，上述控制单元每隔预设时间计数并更新上述预设值的状态，且当上述预设值达到特定值时，上述控制单元控制上述放电单元，以使得上述智能型电池通过上述放电单元进行放电；当上述可携式电子装置的操作电源由上述智能型电池提供时，上述控制单元停止计数与更新上述预设值的状态，并重置上述预设值。

5.根据权利要求4所述的可携式电子装置，其特征在于，更包括：

充电单元，配置于上述可携式电子装置中，且耦合上述智能型电池与上述控制单元，当上述可携式电子装置连接外部电源且上述充电单元对上述智能型电池充电时，上述控制单元停止计数与更新上述预设值的状态，并且重置上述预设值。

6.根据权利要求4所述的可携式电子装置，其特征在于，其中上述智能型电池更包括电量测量芯片，以测量上述智能型电池的电量。

7.根据权利要求4所述的可携式电子装置，其特征在于，其中上述可携式电子装置连接上述外部电源时，上述可携式电子装置的操作电源由上述外部电源提供。

8.根据权利要求4所述的可携式电子装置，其特征在于，其中当上述预设值达到特定值时且上述可携式电子装置执行视窗操作系统时，上述控制单元控制上述放电单元，以使得上述智能型电池对上述放电单元进行放电。

9.一种预防智能型电池发生损毁的保护方法，包括下列步骤：

检测可携式电子装置的操作电源是否由外部电源提供；

当上述可携式电子装置的操作电源由上述外部电源提供时，每隔预设时间计数并更新上述智能型电池的存储单元中的预设值的状态；

当上述可携式电子装置的操作电源由上述智能型电池提供时，停止计数与更新上述预设值的状态，并且重置上述预设值；以及

当上述预设值达到特定值时，致使上述智能型电池开始进行放电。

10.根据权利要求9所述的保护方法，其特征在于，更包括：

若上述预设值未达到上述特定值时，持续于每隔上述预设时间去计数并更新上述预设值的状态。

11.根据权利要求9所述的保护方法，其特征在于，其中当上述预设值达到特定值时且上述可携式电子装置执行视窗操作系统时，控制上述智能型电池放电。

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