CN107179819B - 预防电池膨胀的方法及其电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种预防电池膨胀的方法及其电子装置，该预防电池膨胀的方法包含下列步骤：在电子装置的关机状态下，定时唤醒电子装置的嵌入式控制器、以及利用嵌入式控制器确认电子装置的电池模块的温度与储电量。当电池模块的温度与储电量超过第一限制条件时，嵌入式控制器会启动电子装置的系统电源至温度与储电量满足第二限制条件。利用本发明的预防电池膨胀的方法及其电子装置，能在电子装置的关机状态下定时唤醒嵌入式控制器来侦测电池模块的温度与储电量的变化，并适时控制电池模块进行放电，以避免电池模块膨胀变形。

Description

预防电池膨胀的方法及其电子装置

【技术领域】

本发明是有关于一种预防电池膨胀的方法及其电子装置，尤其是关于在关机状态下预防电池膨胀的方法及其电子装置。

【背景技术】

诸如移动电话(mobile phone)、笔记本电脑(notebook，NB)以及个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等等的可携式电子装置，其能够快速地普及使用，莫不是因其运用电池模块供给电源而具有可携带性的特性。其中，电池模块的设计可从传统的桶型电池，转化为角型电池及平板电池。尤其是，平板电池最为多见。

但是，在电子装置长时间处于温度较高的环境、或长时间使用、或不当充电时，其电池模块容易发生膨胀变形，甚至爆裂或造成其他组件的损毁等。一般来说，电子装置多半会设置有电源管理系统，并在开机状态下通过电源管理系统来管控电池模块的充放电运作，以延长电池模块的寿命。然而，在关机状态下，电源管理系统即停止运作而无法进行管控。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供一种预防电池膨胀的方法及其电子装置，以在关机状态下监控电池模块以预防电池模块膨胀变形。

在一实施例中，一种预防电池膨胀的方法包含下列步骤：在电子装置的关机状态下，定时唤醒电子装置的嵌入式控制器、以及利用嵌入式控制器确认电子装置的电池模块的温度与储电量。当电池模块的温度与储电量超过第一限制条件时，嵌入式控制器会启动电子装置的系统电源至温度与储电量满足第二限制条件。

在一实施例中，一种预防电池膨胀的电子装置，其包括处理器、电池模块、供电电路及嵌入式控制器。电池模块储存有储备电源。供电电路连接电池模块与处理器。嵌入式控制器连接处理器、电池模块及供电电路。当处理器处于关机状态时，嵌入式控制器定时被唤醒以确认电池模块的温度及储电量。当温度与储电量超过第一限制条件时，嵌入式控制器控制供电电路根据储备电源输出系统电源直至温度与储电量满足第二限制条件。

综上所述，根据本发明实施例的预防电池膨胀的方法及其电子装置，使电子装置能在关机状态下定时唤醒嵌入式控制器来侦测电池模块的温度与储电量的变化并适时控制电池模块进行放电，以避免在关机状态下的电子装置发生电池膨胀的现象。

【附图说明】

图1为根据本发明的具有预防电池膨胀能力的电子装置的一实施例的功能方框图。

图2为根据本发明的预防电池膨胀的方法的一实施例的流程图。

图3为根据本发明的预防电池膨胀的方法的另一实施例的流程图。

图4为图2或图3中步骤S400的一实施例的细部流程图。

图5为图2或图3中步骤S400的另一实施例的细部流程图。

【具体实施方式】

图1为根据本发明的具有预防电池膨胀能力的电子装置的一实施例的功能方框图。请参照图1。在一实施例中，电子装置1包括处理器10、电池模块20、其他组件40、供电电路50及嵌入式控制器30(Embedded Controller，EC)。

处理器10电性连接嵌入式控制器30、其他组件40及供电电路50。电池模块20电性连接供电电路50。供电电路50电性连接嵌入式控制器30及其他组件40。

电池模块20用以储存储备电源。在电子装置1的运作状态(即，处理器10处于运作状态以执行操作系统)下，供电电路50可根据储备电源提供电子装置1的各个组件(如，处理器10、其他组件40及嵌入式控制器30等)运作所需的电源。本发明的技术特征在于，在电子装置1的关机状态(即，处理器10处于关机状态)下，嵌入式控制器30会被定时唤醒以确认电池模块20的温度及储电量，并适时控制供电电路50根据储备电源输出一系统电源(即，令电池模块进行放电)。于此，电池模块20的温度可以是电池模块20本身的温度，或是电池模块20周边环境的温度。电池模块20的储电量可采用电池满载量的百分比来表达。

在一些实施例中，电子装置1可还包括温度侦测组件22及储电量感测组件24。温度侦测组件22电性连接电池模块20及嵌入式控制器30，并且储电量感测组件24电性连接电池模块20及嵌入式控制器30。温度侦测组件22用以侦测电池模块20目前的温度。储电量感测组件24用以侦测电池模块20目前的储电量。

在一些实施例中，电子装置1可通过一定时器(图式未示)在关机状态下进行计时。当定时器计时达到既定的计时时间时，定时器发出一唤醒信号以唤醒嵌入式控制器30。在一些实施例中，此定时器可位在嵌入式控制器30的外部并电性连接嵌入式控制器30。此外，此定时器也可整合在嵌入式控制器30内。

在一些实施例中，定时器还可电性连接温度侦测组件22及储电量感测组件24。在关机状态下，当定时器计时达到既定的计时时间时，定时器也发出唤醒信号给温度侦测组件22及储电量感测组件24，以唤醒温度侦测组件22及储电量感测组件24进行侦测。在另一些实施例中，在关机状态下，可于嵌入式控制器30被唤醒后，再由嵌入式控制器30驱动温度侦测组件22及储电量感测组件24进行侦测。

在一些实施例中，在关机状态下，定时器可通过另外的供电电路由电池模块20供应运作所需的电源，以致使在电子装置1的关机状态下定时器可进行计时运作。在另一些实施例中，电子装置1可内建有备用电源模块。在关机状态下，由备用电源模块供应定时器运作所需的电源。

在一些实施例中，在关机状态下，嵌入式控制器30是进入一低功耗模式。此时，嵌入式控制器30可由电池模块20或备用电源模块供应最低限度的运作电源(相对于唤醒时所需的电源低)。

在一些实施例中，电子装置1可以还包括充电电路52。充电电路52电性连接于嵌入式控制器30及电池模块20，并且充电电路52还可电性连接电子装置1外部的电源(如，经由变压器连接至市电)。于此，充电电路52可通过外部的电源对电池模块20进行充电。换言之，充电电路52可根据外部的电源输入一充电电源至电池模块20以作为储备电源。

在一些实施例中，电子装置1可以是笔记本电脑、平板计算机、智能型手机、作业机台、服务器、医疗仪器等。处理器10可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算器或中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等。其中，操作系统可为例如微软Windows操作系统、Linux操作系统、Mac OS操作系统、安卓(Android)操作系统、芒果(Mango)操作系统、iOS操作系统、探戈(Tango)操作系统、或阿波罗(Apollo)操作系统等行动操作系统(Mobile operating system；简称Mobile OS)等。

在一些实施例中，嵌入式控制器30可内建或外接有储存单元，并且由此储存单元储存运作所需的参数(如，第一限制条件及第二限制条件等)。

在一些实施例中，其他组件40为协助电子装置1进行功能性操作所需的组件。以笔记本电脑为例，其他组件40可例如主板、散热风扇、显示适配器、声卡、无线芯片、硬盘、显示器、用户接口或其任意组合。

图2为根据本发明的预防电池膨胀的方法的一实施例的流程图。参考图1及图2，在电子装置1的关机状态下，嵌入式控制器30定时被唤醒(步骤S100)。举例来说，嵌入式控制器30每隔一既定时间被唤醒一次，其中此既定时间可为每5～30分钟。此既定时间可以依据电子装置1预期使用环境及/或电子装置1的电池模块20的特性来决定。举例来说，若电子装置1预期使用在密闭且通风较不佳的环境(如，餐厅的厨房或矿坑等其环境温度相对较高的地方)，既定时间设定为较短，即嵌入式控制器30较频繁被唤醒。反之，电子装置1预期使用在一般环境(如办公室或住家等)，既定时间则可设定为较长，即嵌入式控制器30不会频繁地被唤醒。但本发明不以上述实施例为限。

于嵌入式控制器30被唤醒之后，嵌入式控制器30确认电池模块20的温度与储电量(步骤S200)。嵌入式控制器30接收/读取温度侦测组件22所侦测到电池模块20目前的温度及储电量感测组件24所量测到的电池模块20目前的储电量。并且，嵌入式控制器30会根据第一限制条件比对取得的温度与储电量，以确认/判断电池模块20的温度与储电量是否超过第一限制条件(步骤S210)。在一些实施例中，第一限制条件包括对于温度的第一门槛值与对于储电量的第二门槛值。而嵌入式控制器30则是比较取得的电池模块20的温度与第一门槛值，以及比对取得的电池模块20的储电量与第二门槛值，以判断取得的电池模块20的温度与储电量是否皆高于其各自对应的门槛值(第一门槛值及第二门槛值)。换言之，第一限制条件指同时满足电池模块20的温度大于或等于对于温度的门槛值且电池模块20的储电量大于或等于对于储电量的门槛值的条件。

在一些实施例中，第一门槛值可为55℃(摄氏55度)，而第二门槛值可为电池模块20的满载量的80％。换言之，第一限制条件可指满足电池模块20的温度大于或等于55℃且储电量大于或等于电池模块20的满载量的80％的条件。

当嵌入式控制器30确认电池模块20的温度与储电量超过第一限制条件(步骤S210)时，嵌入式控制器30启动电子装置1的系统电源(步骤S400)。在一些实施例中，嵌入式控制器30控制供电电路50根据电池模块20的储备电源输出一系统电源。在此，输出系统电源指将电池模块20内的储备电源供给其他组件40、处理器10等。也就是说，通过开启供电电路50进行供电以消耗电池模块20内的储备电源，借以降低电池模块20的储电量。

在启动系统电源之后(在电池模块20持续放电过程中)，嵌入式控制器30判断电池模块20的温度与电池模块20的储电量是否满足第二限制条件(步骤420)。在一些实施例中，第二限制条件包括对于温度的第三门槛值与对于储电量的第四门槛值。在启动系统电源之后(在电池模块20持续放电过程中)，嵌入式控制器30反复比较当前的电池模块20的温度与第三门槛值，以及比对当前的电池模块20的储电量与第四门槛值，以判断当前的电池模块20的温度与储电量是否有一者低于或等于其对应的门槛值(第三门槛值或第四门槛值)。换言之，第二限制条件指满足电池模块20的温度小于或等于第三门槛值或者电池模块20的储电量小于或等于第四门槛值的条件。

在一些实施例中，第三门槛值可为50℃(摄氏50度)，而第四门槛值可为电池模块20的满载量的50％。换言之，第二限制条件可指满足电池模块20的温度小于或等于50℃或者电池模块20的储电量小于或等于电池模块20的满载量的50％的条件。

对于第一限制条件或第二限制条件的设定可以依据电子装置1所处的外部环境温度、电池模块20的特性(如，其对于温度变化的敏感度)而进行调整，但不以上述实施例为限。

当嵌入式控制器30确认当前的电池模块20的温度与储电量满足第二限制条件，也就是嵌入式控制器30确认温度与储电量其中任一者小于或等于其对应的门槛值(第三门槛值或第四门槛值)时，嵌入式控制器30关闭系统电源(步骤430)并进入低功耗模式(步骤440)。关闭系统电源是指嵌入式控制器30控制供电电路50停止将电池模块20内的储备电源输出。嵌入式控制器30进入低功耗模式是指嵌入式控制器30回到设定的休眠状态(或待机状态)。

图3为根据本发明的预防电池膨胀的方法的另一实施例的流程图。搭配参考图3，在一些实施例中，当温度与储电量超过第一限制条件(步骤S210)时，嵌入式控制器30可先启动计时以开始计算温度与储电量持续超过第一限制条件的持续时间(步骤S310)，并且判断此持续时间是否达到限制时间(步骤S320)。

若持续时间达到限制时间时，嵌入式控制器30控制供电电路50根据储备电源输出系统电源(步骤S400)，以开始进行电池模块20的放电。若持续时间未达到限制时间时，嵌入式控制器30持续确认当前的电池模块20的温度与储电量(返回步骤S200)，以继续确认当前的电池模块20的温度与储电量是否超过第一限制条件，直至温度与储电量超过第一限制条件的持续时间达到限制时间或者温度与储电量其中任一者未超过第一限制条件。如此，可避免误判或因频繁放电而缩短电池模块20的使用期限。在一些实施例中，嵌入式控制器30在判定电池模块20的温度与储电量超过第一限制条件时致动一定时器(图未示)开始计时，而在判定电池模块20的温度与储电量任一者未超过第一限制条件时重置/归零此定时器。而当定时器的计时时间(即，前述的持续时间)达到限制时间时，定时器回传一触发信号给嵌入式控制器30。嵌入式控制器30再响应触发信号启动电子装置的系统电源。

换言之，若只是短时间的温度升高，嵌入式控制器30不作任何控制也不进入低功耗模式，而维持唤醒状态持续监控温度和储电量的变化。

在一些实施例中，限制时间可以依环境温度变化与电池模块20特性来调整，例如：依据电池模块20在高温状态下产生膨胀变形的机率来调整，假设电池模块20持续处于高温状态下超过3分钟时，膨胀变形的机率低于10％，电池模块20持续处于高温状态下超过10分钟时，膨胀变形的机率会高达50％，若膨胀变形的机率10％以下为可接受范围风险范围，则可以将限制时间设置为10分钟。

在一些实施例中，若嵌入式控制器30确认到当前的电池模块20的温度与储电量其中任一者未超过第一限制条件时，嵌入式控制器30可不立即进入低功耗模式，而是维持被唤醒的状态再次监控温度和储电量。嵌入式控制器30连续判定当前的电池模块20的温度与储电量其中任一者未超过第一限制条件达一既定次数后，嵌入式控制器30才进入到低功耗模式(步骤S440)。此既定次数可为2～10(次)。

图4为图2或图3中步骤S400的一实施例的细部流程图。参照图1至图4，在步骤S400的一些实施例中，当温度与储电量超过第一限制条件(步骤S210)之后，或持续时间达到限制时间(步骤S320)之后，嵌入式控制器30关闭对电子装置1的处理器10发送启动操作系统信号(步骤S410)，以使电子装置1强制维持在关机状态(即处理器10不执行/不进入操作系统)。然后，在电子装置1强制维持在关机状态下，嵌入式控制器30启动电子装置1的系统电源，以令电池模块20进行放电(步骤S412)。

在正常状态(即，未关闭对电子装置1的处理器10发送启动操作系统信号)下，电子装置1开机时，嵌入式控制器30确认电子装置1的所有组件皆完成供电后，嵌入式控制器30会向处理器10发送启动操作系统信号，致使处理器10响应启动操作系统信号而执行操作系统，也就是使电子装置1进入已开机状态。

图5为图2或图3中步骤S400的另一实施例的细部流程图。参照图1至图3及图5，在步骤S400的一些实施例中，当温度与储电量超过第一限制条件(步骤S210)之后，或持续时间达到限制时间(步骤S320)之后，嵌入式控制器30直接关闭充电电路52，以停止充电电路52输入至电池模块20的充电电源(步骤S413)。于充电电路52被关闭后，嵌入式控制器30才启动电子装置1的系统电源，以令电池模块20进行放电(步骤S412)。

需注意的是，虽然前述依序描述各步骤，但此顺序并非用以限制本发明，熟习相关技艺者应可了解在合理情况下部分步骤的执行顺序可同时进行或先后对调。举例来说，对于步骤S412及步骤S413的先后次序并无限制，可以先步骤S413后步骤S412，也可以是先步骤S412后步骤S413，或同时进行步骤S413及步骤S412。

综上所述，根据本发明实施例的预防电池膨胀的方法及电子装置可应用于一电子装置，致使电子装置能在关机状态下定时唤醒嵌入式控制器来侦测电池模块的温度与储电量的变化并适时控制电池模块进行放电，以避免在关机状态下的电子装置发生电池膨胀的现象。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (12)

1.一种预防电池膨胀的方法，其特征在于，包含下列步骤：

在一电子装置的一关机状态下，定时唤醒该电子装置的一嵌入式控制器；

利用该嵌入式控制器确认该电子装置的一电池模块的一温度与一储电量；以及

若该温度与该储电量超过一第一限制条件时，开始计算该温度与该储电量持续超过该第一限制条件的一持续时间，判断该持续时间是否达到一限制时间，以及若该持续时间达到该限制时间时，利用该嵌入式控制器启动该电子装置的一系统电源，直至该温度与该储电量满足一第二限制条件；其中，

若该持续时间达到该限制时间时，利用该嵌入式控制器启动该电子装置的该系统电源的步骤，还包括下列步骤：

关闭该嵌入式控制器对该电子装置中的一处理器发送一启动操作系统信号，使得该电子装置维持在该关机状态下；以及

在该关机状态下，令该电池模块进行放电。

2.如权利要求1所述的预防电池膨胀的方法，其特征在于，执行该判断该持续时间是否达到该限制时间的步骤后，还包括下列步骤：

若该持续时间未达到该限制时间时，继续等待该温度与该储电量超过该第一限制条件。

3.如权利要求1所述的预防电池膨胀的方法，其特征在于，执行该关闭该嵌入式控制器对该电子装置中的该处理器发送该启动操作系统信号的步骤后，还包含下列步骤：

判断该温度与该储电量是否满足该第二限制条件；以及

若判断为满足该第二限制条件，则令该嵌入式控制器关闭该系统电源，使该嵌入式控制器进入一低功耗模式。

4.如权利要求1所述的预防电池膨胀的方法，其特征在于，该第一限制条件指满足该温度大于或等于摄氏55度且该储电量大于或等于该电池模块的满载量的80％的条件。

5.如权利要求1所述的预防电池膨胀的方法，其特征在于，该第二限制条件指满足该温度小于或等于摄氏50度及该储电量小于或等于该电池模块的满载量的50％的其中之一条件。

6.如权利要求1所述的预防电池膨胀的方法，其特征在于，若该温度与该储电量超过该第一限制条件时，还包括下列步骤：利用该嵌入式控制器关闭一充电电路以停止输入至该电池模块的一充电电源。

7.一种具有预防电池膨胀能力的电子装置，其特征在于，包括：

一处理器；

一电池模块，储存一储备电源；

一供电电路，电性连接该电池模块与该处理器；

一嵌入式控制器，电性连接该处理器及该供电电路，其中当该处理器处于一关机状态时，该嵌入式控制器定时被唤醒以确认该电池模块的一温度及一储电量，并且若该温度与该储电量超过一第一限制条件时，该嵌入式控制器开始计算该温度与该储电量持续超过该第一限制条件的一持续时间、判断该持续时间是否达到一限制时间，以及若该持续时间达到该限制时间时，该嵌入式控制器控制该供电电路根据该储备电源输出一系统电源，直至该温度与该储电量满足一第二限制条件；其中，

该嵌入式控制器被关闭发送一启动操作系统信号至该处理器，使得该电子装置维持在该关机状态下，并且在该关机状态下控制该供电电路使该电池模块进行放电。

8.如权利要求7所述的具有预防电池膨胀能力的电子装置，其特征在于，若该持续时间未达到该限制时间时，该嵌入式控制器继续等待该温度与该储电量超过该第一限制条件。

9.如权利要求7所述的具有预防电池膨胀能力的电子装置，其特征在于，该嵌入式控制器被关闭发送该启动操作系统信号至该处理器之后，该嵌入式控制器还判断该温度与该储电量是否满足该第二限制条件，以及若该温度与该储电量满足该第二限制条件时，则该嵌入式控制器令该供电电路关闭该系统电源，使该嵌入式控制器进入一低功耗模式。

10.如权利要求7所述的具有预防电池膨胀能力的电子装置，其特征在于，该第一限制条件指满足该温度大于或等于摄氏55度且该储电量大于或等于该电池模块的满载量的80％的条件。

11.如权利要求7所述的具有预防电池膨胀能力的电子装置，其特征在于，该第二限制条件指满足该温度小于或等于摄氏50度且该储电量小于或等于该电池模块的满载量的50％的其中之一条件。

12.如权利要求7所述的具有预防电池膨胀能力的电子装置，其特征在于，还包括一充电电路，其中若该温度与该储电量超过该第一限制条件时，该嵌入式控制器关闭该充电电路以停止输入至该电池模块的一充电电源。

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