CN107276145A - 电子系统与充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种电子系统与充电方法。此电子系统包括电子装置以及充电器。充电器耦接至电子装置。电子装置检测电子装置的第一状态。电子装置判断对应此第一状态的数值是否大于第一阈值。当对应第一状态的数值大于第一阈值时，电子装置提供第一控制信号，且充电器根据此第一控制信号使用第一模式对电子装置进行充电。当对应第一状态的数值非大于第一阈值时，电子装置提供第二控制信号，充电器根据此第二控制信号使用第二模式对电子装置进行充电。

Description

电子系统与充电方法
技术领域
本发明涉及一种电子系统以及应用于此电子系统的充电方法。
背景技术
目前市面上的电子装置几乎都使用可充电的电池来提供电力。可充电的电池最常见的类型是锂电池，其可以包括锂离子或锂聚合物电池。在电子装置运作的期间，电子装置可以连接到充电器以将交流电流(alternating current)转换成直流电流(directcurrent)和/或产生与电子装置相容的电压。之后，来自充电器的电力可以对电池充电或向电子装置中的元件进行供电。
在现有技术中，在充电的过程中并不会考虑到电子装置的状态。所述状态例如是电子装置的温度、充电线的阻抗或是处理器的负载等等。然而，在充电的过程中，此些状态很可能会影响到充电的效率或电池的寿命。
发明内容
因此，本发明提供一种电子系统以及充电方法，可以根据电子装置的状态的变化来使用不同的模式对电子装置进行充电。藉此，可以让电子装置快速地充电并且让使用者有更良好的体验。
本发明提出一种电子系统。此电子系统包括电子装置以及充电器。充电器耦接至电子装置。电子装置检测电子装置的第一状态。电子装置判断对应此第一状态的数值是否大于第一阈值。当对应第一状态的数值大于第一阈值时，电子装置提供第一控制信号，且充电器根据此第一控制信号使用第一模式对电子装置进行充电。当对应第一状态的数值非大于第一阈值时，电子装置提供第二控制信号，充电器根据此第二控制信号使用第二模式对电子装置进行充电。
本发明提出一种充电方法，适用于具有电子装置以及充电器的电子系统，所述充电方法包括：藉由电子装置检测电子装置的第一状态。藉由电子装置判断对应此第一状态的数值是否大于第一阈值。当对应此第一状态的数值大于第一阈值时，藉由电子装置提供第一控制信号，并藉由充电器根据第一控制信号使用第一模式对电子装置进行充电。当对应此第一状态的数值非大于第一阈值时，藉由电子装置提供第二控制信号，并藉由充电器根据第二控制信号使用第二模式对电子装置进行充电。
基于上述，本发明的电子系统以及充电方法可以根据电子装置的状态的变化来使用不同的模式对电子装置进行充电。藉此，可以让电子装置快速地充电并且让使用者有更良好的体验。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是根据本发明一实施例所绘示的充电方法的流程图。
图2是根据本发明一实施例所绘示的电子系统的示意图。
图3是根据本发明一实施例所绘示的充电方法的流程图。
图4是根据本发明一实施例所绘示的电子系统的示意图。
图5是根据本发明一实施例所绘示的充电方法的流程图。
图6A是根据本发明一实施例所绘示的电子系统的示意图。
图6B是根据本发明一实施例所绘示的电子系统的示意图。
图7是根据本发明一实施例所绘示的本发明的充电方法的效能的示意图。
【符号说明】
S101：电子装置检测电子装置的第一状态的步骤
S103：电子装置判断对应第一状态的数值是否大于第一阈值的步骤
S105：当对应第一状态的数值大于第一阈值时，电子装置提供第一控制信号，充电器根据此第一控制信号使用第一模式对电子装置进行充电的步骤
S107：当对应第一状态的数值非大于第一阈值时，电子装置会提供第二控制信号，充电器会根据此第二控制信号使用第二模式对电子装置进行充电的步骤
2000：电子系统
200：电子装置
220：充电器
240：外部电源
201：电池
203：充电电路
205：处理单元
S301：充电器提供第一输入电流以及第一输入电压至电子装置的充电电路的步骤
S303：电子装置的充电电路检测电子装置第一输入电流以及第一输入电压的步骤
S305：处理单元根据第一输入电流以及第一输入电压计算充电线的阻抗的步骤
S307：处理单元判断充电线的阻抗是否大于第一阈值的步骤
S309：当充电线的阻抗大于第一阈值时，充电器根据电子装置所提供的第一控制信号使用第一模式提供第二输入电压，且充电电路根据此第二输入电压对电池进行充电的步骤
S311：当充电线的阻抗非大于第一阈值时，充电器根据电子装置所提供的第二控制信号使用第二模式提供第三输入电压，且充电电路根据此第三输入电压对电池进行充电的步骤
4000：电子系统
400：电子装置
420：充电器
440：外部电源
401：电池
403：处理单元
405：第三转换器
407：开关
421：第一转换器
423：第二转换器
425：控制器
S501：电子装置检测电子装置的第一状态的步骤
S503：电子装置判断对应此第一状态的数值是否大于第一阈值的步骤
S505：当对应第一状态的数值大于第一阈值时，电子装置的处理单元提供第一控制信号以关闭开关，充电器经由第二转换器以及开关所形成的第二路径对电池进行充电的步骤
S507：当对应第一状态的数值非大于第一阈值时，电子装置的处理单元提供第二控制信号以开启开关，充电器经由第一转换器以及第三转换器所形成的第一路径对电池进行充电的步骤
6000：电子系统
600：电子装置
620：充电器
640：外部电源
601：电池
603：处理单元
605：充电电路
605a：第三转换器
607：开关
609、611、605b：传感器
621：第四转换器
623：控制器
700、710、720：线段
具体实施方式
现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。
图1是根据本发明一实施例所绘示的充电方法的流程图。图1的充电方法适用于具有电子装置以及充电器的电子系统。
请参照图1，当电子装置耦接至充电器时，在步骤S101中，电子装置会检测电子装置本身的第一状态。在步骤S103中，电子装置会判断对应第一状态的数值是否大于第一阈值。当对应第一状态的数值大于第一阈值时，在步骤S105中，电子装置会提供第一控制信号，而充电器会根据此第一控制信号使用第一模式对电子装置进行充电。此外，当对应第一状态的数值非大于第一阈值时，在步骤S107中，电子装置会提供第二控制信号，充电器会根据此第二控制信号使用第二模式对电子装置进行充电。
以下以多个实施例来描述本发明的电子装置以及充电方法。
[第一范例实施例]
图2是根据本发明一实施例所绘示的电子系统的示意图。
请参照图2，电子系统2000包括电子装置200、充电器220以及外部电源240。电子装置200可以是移动电话、个人数字助理(PDA:personal digital assistant)、平板计算机(tablet computer)无线装置、可穿戴装置、手表、便携式电子装置、手持式电子装置或笔记型计算机等装置。充电器220可例如是一电源转接器(power adapter)。当充电器220耦接至电子装置200以及外部电源240时，充电器220可以将外部电源240提供的交流电流转换为直流电流并且对电子装置200进行充电。
电子装置200包括电池201、充电电路203以及处理单元205。充电电路203耦接至电池201。处理单元205耦接至电池以及充电电路203。此外，充电电路203可以经由一充电线耦接至充电器220。
电池201可以是锂电池或其他种类可充电的电池。
充电电路203可以是用来将充电线提供的电压转换为适当的电压以供电池201充电的电路。
处理单元205可以是电子装置200的中央处理单元(CPU:central processingunit)、处理器(processor)、微处理器(microprocessor)或内嵌控制器(EC:embeddedcontroller)。
一般来说，当使用电压可调整的高瓦特数充电器搭配一条不符合标准阻抗的充电线来对电子装置进行充电时，当电子装置的电池处于低电量的情况下，充电器输出的电压会因为充电线的阻抗过大而造成误判升压。此情况会迫使电子装置的充电电路因高压而停止对电池的充电。
为了解决因充电线的阻抗过大而停止对电池充电的问题，在本发明的范例实施例中，充电器220是电压可调整的高瓦特数充电器。特别是，充电器220可以同时支持快速充电2.0(Quick Charge 2.0，QC 2.0)以及快速充电3.0(Quick Charge 3.0，QC 3.0)等规格，并且可以依据充电线的阻抗来使用快速充电2.0以及快速充电3.0的其中之一对电子装置200进行充电。
详细来说，图3是根据本发明一实施例所绘示的充电方法的流程图。图3的充电方法适用于图2的电子系统2000。
请同时参照图2与图3，在进行充电的初期，当充电器220连接至外部电源240以及通过充电线连接(或耦接)至电子装置200时，充电器220会将外部电源240提供的交流电流转换成直流电流，并且提供第一输入电流以及第一输入电压至电子装置200的充电电路203(步骤S301)。接着，电子装置200的充电电路203会检测电子装置200的第一状态，而此第一状态是充电电路203所接收的第一输入电流以及第一输入电压(步骤S303)。
接着，处理单元205会根据第一输入电流以及第一输入电压计算充电线的阻抗(步骤S305)。根据电流以及电压计算阻抗的方式可以藉由已知技术而得知，在此并不赘述。之后，处理单元205会判断充电线的阻抗是否大于第一阈值(步骤S307)。特别是，此第一阈值的最佳数值可以是通过实验的方式来求得，而本发明并不旨在限定此第一阈值的数值。
当处理单元205所计算出的充电线的阻抗大于第一阈值时，电子装置200的处理单元205可以提供第一控制信号至充电器220。充电器220可以根据此第一控制信号使用第一模式提供第二输入电压，且充电电路203会根据此第二输入电压对电池201进行充电(步骤S309)。
在本范例实施例中，上述的第一模式为快速充电2.0。一般来说，快速充电2.0的标准会事先定义多个非连续的预设电压，而此些预设电压是固定的电压。例如：5伏特、9伏特、12伏特与20伏特四种电压。充电器220可以根据第一控制信号从上述非连续的预设电压中选择一电压来作为上述的第二输入电压。例如，充电器220可以选择使用5伏特来当作第二输入电压对电子装置200进行充电。
然而，当处理单元205所计算出的充电线的阻抗非大于第一阈值时，电子装置200的处理单元205可以提供第二控制信号至充电器220。充电器220可以根据此第二控制信号使用第二模式提供第三输入电压，且充电电路203会根据此第三输入电压对电池201进行充电(步骤S311)。
在本范例实施例中，上述的第二模式为快速充电3.0。一般来说，快速充电3.0的标准会事先定义一个连续的电压区间。例如：3.6伏特至20伏特的范围内的电压区间。处理单元205可以根据第一输入电流来决定上述电压区间中的一电压为第三输入电压(例如，3.9伏特)，并且提供第二控制信号至充电器220。之后，充电器220可以根据第二控制信号从上述连续电压区间中选择3.9伏特为第三输入电压。充电器220可以使用此第三输入电压对电子装置200进行充电。
藉由上述方式，本发明第一实施例的电子系统以及充电方法能够快速并精确地计算阻抗。当充电线的阻抗过大时，可以控制充电器220输出对应的电压以让电子装置200继续进行快速充电。藉此，可以完全地避免因充电线的阻抗过大导致电子装置200无法充电问题，更可以提升使用者的使用经验及感受。
[第二范例实施例]
图4是根据本发明一实施例所绘示的电子系统的示意图。
请参照图4，电子系统4000包括电子装置400、充电器420以及外部电源440。电子装置400可以是移动电话、个人数字助理(PDA:personal digital assistant)、平板计算机(tablet computer)无线装置、可穿戴装置、手表、便携式电子装置、手持式电子装置或笔记型计算机等装置。充电器420可例如是一电源转接器。当充电器420耦接至电子装置400以及外部电源440时，充电器420可以将外部电源440提供的交流电流转换为直流电流并且对电子装置400进行充电。
在本范例实施例中，电子装置400包括电池401、处理单元403、第三转换器405以及开关407。第三转换器405以及开关407分别耦接至电池401。处理单元403耦接至电池401、开关407以及第三转换器405。为了简洁起见，图4并没有绘示处理单元403与第三转换器405的耦接关系。此外，电池401与处理单元403可以是分别与上述电池201与处理单元205相类似的元件，在此并不赘述。
第三转换器405可以是用于将来自充电器420的电压与电流转换为适当的电压与电流以供电池401充电的转换器。
开关407可以是开关电路。开关电路可以是MOSFT开关或其他种类的开关，其可以根据控制信号而被切换成开启或关闭的状态。
充电器420包括第一转换器421、第二转换器423以及控制器425。控制器425耦接至第一转换器421以及第二转换器423。其中控制器425可以是与上述处理单元205相类似的元件，在此并不赘述。
第一转换器421与第二转换器423可以是用于将来自外部电源440的交流电流转换为直流电流以提供电力给电子装置400进行充电的转换器。特别是，控制器425可以在第一转换器421与第二转换器423两者之间进行切换。也就是说，控制器425可以选择使用第一转换器421来提供直流电流给电子装置400或是使用第二转换器423来提供直流电流给电子装置400。其中，第一转换器421所提供的直流电流以及第二转换器423所提供的直流电流两者互不相同。例如，控制器425例如可以使用第一转换器421将外部电源440所提供的电力转换为5伏特和2安培，并且将此转换后的电力提供给电子装置400。然而，控制器425也可以使用第二转换器421将外部电源的电力转换为3.6伏特和2.5安培，并且将转换后的电力提供给电子装置400。
当充电器420通过充电线耦接至电子装置400时，充电器420的第一转换器421会耦接至电子装置400的第三转换器405。充电器420的第二转换器405会耦接至电子装置400的开关407。充电器420的控制器425会耦接至电子装置400的处理单元403。
当控制器425通过充电线耦接至电子装置400时，电子装置400可以检测到与其连接的充电器420具有至少两个转换器(即，第一转换器421与第二转换器423)。电子装置400的处理单元403可以根据电子装置400在使用中(或充电中)的状态来控制第一转换器421与第二转换器两者之间的切换。
在本范例实施例中，当电子装置400的开关407是呈现开启的状态时，第二转换器423与开关407所构成的路径(亦称为，第二路径)会呈现断路的状态。充电器420可以藉由第一转换器421与第三转换器所构成的路径(亦称为，第一路径)来对电池401进行充电。例如，充电器420的第一转换器421首先可以将外部电源440的电力转换为5伏特/2安培或者9伏特/1.67安培。之后，5伏特/2安培或者9伏特/1.67安培的电力会再由第三转换器405进行转换以将5伏特/2安培或者9伏特/1.67安培进一步转换成一个适于使用3安培对电池401进行充电的电压。
此外，当电子装置400的开关407是呈现关闭的状态时，第二转换器423与开关407所构成的第二路径会呈现通路的状态。充电器425会使用第二转换器423与开关407所构成的第二路径来对电池401进行充电。例如，充电器420的第二转换器423首先可以将外部电源440的电力转换为3.6伏特至5.2伏特之间的一电压以及2.5安培。之后，第二转换器423转换后的电力会直接地经由开关提供给电池401以对电池401进行充电。也就是说，电子装置400不会再对从充电器420所接收的电力进行转换。
假设在初始状态下，电子装置400的开关407是开启的状态。当电子装置400连接至充电器420时，充电器420会使用第一转换器421与第三转换器所构成的第一路径来对电池401进行充电。此时，充电器420可以提供较高的电流给电子装置400。在此须说明的是，上述使用第一路径进行充电的方式可以称为“第二模式”，而上述使用第二路径进行充电的方式可以称为“第一模式”。
须注意的是，在使用第一路径进行充电的过程中，第三转换器405在将来自充电器420的电力转换成电子装置400所期望的电压或电流时，部分的电力可能会遗失并且转换为热能。此时，第三转换器405的温度会上升。当第三转换器405的温度增加时，电子装置400可能会发生过热的情况。此外，当处理单元403在处理大量的数据、使用不同的传感器来感测环境或者是使用天线来传输数据时，此些运作都会造成电子装置400的温度上升。在本范例实施例中，当电子装置400使用第一转换器421与第三转换器所构成的第一路径对电池401进行充电时，处理单元403可以判断电子装置400是否过热或者未来可能过热。当电子装置400过热或者未来可能过热时，处理单元403可以下达控制指令以关闭开关407并且指示控制器425从第一转换器421切换到第二转换器423。之后，充电器420可以通过第二路径对电池401进行充电。藉此，可以避免第三转换器405持续的产生热能而使得电子装置400的温度继续上升。
在此，对于未来可能过热的判断可以综合评估：电子装置400是否开启多个特定的元件，例如GPS传感器、WIFI、3G或4G网络天线、蓝牙天线、相机、超声波发射器、雷达发射器、电流输出器等；或者，存储器的使用率超过一指定值(例如存储器使用率超过70％)，或开启特定的应用程序(例如Facebook应用程序、地图应用程序、游戏应用程序、相机应用程序等。该判断方式可以是上述判断条件的不同组合，例如同时开启相机应用程序与GPS传感器的时候。可利用上述不同的判断条件或其组合来预测电子装置400是否在未来某段时间内会有过热问题并且在充电时进行不同充电的方式。该判断条件还可另外配合不同的传感器，例如配置在处理单元403、存储器单元或电池单元附近的温度传感器来感测电子装置400的当下状况。以电子装置400的当下状况为基准，并利用上述判断条件来判断电子装置400是否在未来某段时间内会有过热问题。
前述判断条件或其组合可存储于一存储器中。当进行充电时，处理单元403可以读取存储器中存储的数据。处理单元403藉由存储的数据以判断是否进行切换。处理单元403也可以判断电子装置400是否在未来某段时间内会有过热问题，并且设定切换充电方式的时间点。例如配置在处理单元403上的温度传感器检测到处理单元403为100度并且GPS传感器开启运作，而GPS传感器的开启会造成电子装置400的温度每10分钟升高10度，若处理单元403设定在110度时必须进行调整，则处理单元403可以设定在9分钟后自动切换充电方式以防止处理单元403超过工作温度。反之，例如配置在处理单元403上的温度传感器检测到处理单元403为110度，但是GPS传感器已经停止运作，而GPS传感器的停止会造成电子装置400的温度每10分钟降低10度，则处理单元403可以设定在一定时间之后切换到产生较高热能的充电模式。
图5是根据本发明一实施例所绘示的充电方法的流程图。图5的充电方法适用于图4的电子系统4000。
请同时参照图4与图5，在本范例实施例中，充电器420耦接至电子装置400与外部电源440时，电子装置400会检测电子装置400的第一状态(步骤S501)。之后，电子装置400会判断对应此第一状态的数值是否大于第一阈值(步骤S503)。当对应第一状态的数值大于第一阈值时，处理单元403会提供第一控制信号以关闭开关407且充电器420会经由第二转换器423以及开关407所形成的第二路径对电池401进行充电(步骤S505)。当对应第一状态的数值非大于第一阈值时，处理单元403会提供第二控制信号开启开关407且充电器420会经由第一转换器421以及第三转换器405所形成的第一路径对电池401进行充电(步骤S507)。
特别是，在本范例实施例中，电子装置400预设状态是使用第一路径进行充电(即，开关407是开启的状态)。当电子装置400切换至使用第二路径进行充电时，电子装置400可以继续地检测上述第一状态。当对应第一状态的数值低于阈值时，电子装置400可以切换回使用第一路径进行充电。然而在一范例实施例中，当电子装置400切换至使用第二路径进行充电时，电子装置400也可以只使用第二路径进行充电，直到电池401的电力被充满为止。
在此须说明的是，上述第一状态可以是电子装置400中某一个元件的温度或者是电子装置400本身的总温度。处理单元403可以使用多种方法来检测电子装置400或特定元件的温度。例如，处理单元403可以耦接到一个温度传感器来感测各个位置或特定位置的温度。所述位置可以是处理单元403的位置、电池401的位置或通信单元(未绘示)的位置。当处理单元403判断所检测的温度大于阈值时，处理单元403可以提供第一控制信号以关闭开关407且以藉由第二路径对电池401进行充电。反之，处理单元403可以提供第二控制信号以开启开关407以藉由第一路径对电池401进行充电。特别是，由于在第二路径中，电子装置400并不需要再进一步对第二转换器423所输出的电流和电压进行转换，故可以有效地控制电子装置400的温度不再继续上升。
此外，第一状态也可以是电子装置400未来可能产生的热能。处理单元403可以根据电子装置400使用或开启的传感器来判断电子装置400未来可能产生的热能。已知的是，当某些传感器或电路被开启时，可能产生大量的热能。例如，使用者可以使用定位单元(未绘示，例如是GPS模块)来感测使用者或电子装置400的位置。当定位单元被开启一段时间时，处理单元403可以判断由此定位单元所产生的热能将会影响到电子装置400未来的使用。此外，通信单元(例如，WiFi模块)和图像提取单元(例如，相机模块)也可以被认定为会产生热能的元件。上述各个元件所产生的总热能可以使用例如加权的方式进行考虑以产生对应的数值，进而判断是否须要关闭开关407以经由第二路径直接对电池401充电。当处理单元403判断所热能大于阈值时，处理单元403可以提供第一控制信号以关闭开关407以藉由第二路径对电池401进行充电。反之，处理单元403可以提供第二控制信号以开启开关407以藉由第一路径对电池401进行充电。然而，本发明并不用于限定电子装置的热能的计算方式。此外，本发明也可以仅使用单一一个或部分元件未来可能产生的热能来判断是否须要关闭开关407以经由第二路径对电池401充电。
再者，第一状态也可以是电子装置400的负载。所述电子装置400的负载可以使用电子装置400所消耗的电流进行判断。例如，处理单元403可以使用电流传感器(未绘示)来监测电子装置所消耗的电流。电流传感器可以被配置在处理单元403、电池401或通信单元(未绘示)中。当处理单元403检测到电子装置400消耗的电流大于400毫安培时，处理单元403可以提供第一控制信号以关闭开关407以藉由第二路径对电池401进行充电。反之，处理单元403可以提供第二控制信号以开启开关407以藉由第一路径对电池401进行充电。
此外，第一状态也可以是电池401的状态。处理单元403或电子装置400的充电电路可以感测电池401的状态。例如，电压、电池的容量或充电状态所对应的状态数值。基于上述关于电池401的状态数值，处理单元403也可以对应地改变充电的路径。
此外，第一状态也可以是电子装置400的保护机制。处理单元400或电子装置400的充电电路可以感测过电压保护(Over Voltage Protection，OVP)、过功率保护(Over PowerProtection，OPP)、过负载保护的发生(Over Load Protection，OLP)或过电流保护(OverCurrent Protection，OCP)，并且根据对应的参考数值来判断是否有上述保护机制的发生。基于上述保护机制的发生，处理单元403也可以相应地改变充电路径。
上述方法主要是使用硬件元件的方式来感测电子装置的第一状态以获得对应第一状态的数值。然而，第一状态的感测也可以是使用软件的方式来感测。例如，处理单元403可以判断所载入或正在运行的软件程序所产生热量。软件程序例如是地图服务程序、游戏程序、相机程序、录影程序、社群软件等等。当上述的软件程序被载入或执行时，可能会会消耗较多的电力且产生较多的热能。特别是，会开启特定元件的软件皆是很容易产生热能的软件。此些软件例如是上述的地图程序、相机程序或录影程序等等。当处理单元403判断上述软件被开启时，处理单元403可以提供第一控制信号以关闭开关407以藉由第二路径对电池401进行充电。当处理单元403判断上述软件被关闭时，处理单元403可以提供第二控制信号以开启开关407以藉由第一路径对电池401进行充电。
此外，图5的充电方法还可以适用于其他不同配置方式的电子系统。例如，图6A是根据本发明一实施例所绘示的电子系统的示意图。
请参照图6A，电子系统6000包括电子装置600、充电器620以及外部电源640。在本范例实施例中，电子装置600包括电池601、处理单元603、充电电路605、开关407、传感器609以及传感器611。充电电路605以及开关607分别耦接至电池601。电池耦接至传感器609。处理单元603耦接至充电电路605、开关607、传感器609以及传感器611。电池601、处理单元403以及开关607可以是分别与上述电池201、处理单元205以及开关407相类似的元件，在此并不赘述。
在本范例实施例中，充电电路605还会包括第三转换器605a。此第三转换器605a用于执行与上述第三转换器605相类似的功能。
传感器609被配置在处理单元603与电池601之间以测量电池601提供给处理单元609的电力。传感器611可以是温度传感器或其他功能的传感器，例如照相机、光传感器、接近传感器等等。
此外，处理单元603内部还可以包括一个传感器(未绘示)，此传感器可以感测处理单元603或温度传感器的负载以感测处理单元603内或电子装置600内的热量。
充电器620包括控制器623和第四转换器621。其中，第四转换器621可以包括上述图4的第一转换器421与第二转换器423或是同时具有上述第一转换器421与第二转换器423的功能。控制器623可以控制第四转换器621以将外部电源640的电力转换为不同的功率以提供电力给充电电路605的第三转换器605a或开关607以用于对电池601进行充电。换句话说，第四转换器621与第三转换器605a可以形成上述的第一路径，且第四转换器621可以输出转换后的电压和电流给第三转换器605a以经由第一路径对电池601进行充电；或者，第四转换器621与开关607可以形成上述的第二路径，第四转换器621可以输出电流和电压以经由第四转换器621与开关607所形成的第二路径对电池601进行充电。特别是，由于在第二路径中，电子装置600并不需要再进一步对第四转换器621所输出的电流和电压进行转换，故可以有效地控制电子装置600的温度不再继续上升。
此外，图6A的电子装置600还可以包括其他的元件。例如，图6B是根据本发明一实施例所绘示的电子系统的示意图。
参照图6B，图6B的电子系统6100实质上相同于图6A的电子系统6000。唯一的不同点是，图6B的充电电路605可以包括一个耦接至第三转换器605a与电池601的传感器605b。传感器605b用以感测提供给电池的电流或电压。在此须说明的是，图6A与图6B仅是绘示可以适用于上述图5的充电方法的电子系统。然而本发明不限于此，在其他范例实施例中，适用于上述图5的充电方法的电子系统还可以包括更多或更少的元件。
图7是根据本发明一实施例所绘示的本发明的充电方法的效能的示意图。
请参照图7，图7是以上述的第一路径和第二路径在充电过程中的切换作说明。在初始状态，当充电器连接到电子装置时，充电器会经由第一路径输出具有高电流(例如，3安培)的电力到电子装置。此电力是由上述第一路径中第一转换器所转换。在充电的过程中，电子装置中的第三转换器会因电力转换而产生热能。当继续对电池充电时，电子装置的温度会持续上升。
在传统的转换器中，如线段700所示，随着温度的升高，传统的充电器中的转换器可以继续地提供最大的电流(即，上述的3安培)。此时，电子装置中的转换器可能产生更多的热能，导致电子装置的温度会继续地上升。或者，在传统的转换器中，如线段710所示，当温度上升到某一个数值Y时，充电器的转换器可以降低输出的电流来减少由电子装置的转换器所产生的热能。然而，由于线段710中皆是使用电子装置中的同一个转换器对电池进行充电，当继续使用此转换器进行充电时，此转换器仍会造成电子装置的温度继续上升。
在本发明的充电方法中，当切换至第二路径对电子装置进行充电时，电子装置的开关并不会对输入至电子装置的电力进行转换。换句话说，此方式会消除由电子装置中的转换器(即，上述的第一转换器)产生的热量。如线段720所示，充电器会使用第一路径输出高电流(例如，3安培)的电力到电子装置。电子装置可以使用第一转换器对此高电流的电力进行转换。随着温度升高到一阈值(例如，数值Y)，第一转换器会被禁用。充电器会关闭开关以经由上述的第二路径来对电池进行充电而不会经由第一路径中的第一转换器。此时，由于第一转换器被禁用，此第一转换器不会继续产生热能。当电子装置的温度降低到一特定温度(例如，数值X)时，电子装置可切换回第一路径继续以高电流(例如，3安培)进行充电。特别是，充电器也可以继续使用第二路径来对电池进行充电，直到电池被充满为止。然而，充电器也可以在充电的过程中持续地在第一路径与第二路径间做切换，直到电池被充满为止。由图7可知，相较于传统的充电器，本发明的充电方法可以更快速地完成充电并且可以有效地抑制电子装置温度的上升。
特别是，本发明的第一范例实施例与第二范例实施例两者也可以相互结合。例如，在初始状态，当电子装置经由充电线连接至充电器时，可以先判断充电线的阻抗以决定使用快速充电2.0或快速充电3.0进行充电。之后在充电的过程中，电子装置可以持续地检测电子装置本身的第一状态来决定使用第一路径或第二路径进行充电。
综上所述，本发明的电子系统以及充电方法可以根据电子装置的状态的变化来使用不同的模式对电子装置进行充电。藉此，可以让电子装置快速地充电并且让使用者有更良好的体验。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员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，故本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (26)

1.一种电子系统，包括：
电子装置：以及
充电器，耦接至该电子装置，其中
该电子装置检测该电子装置的第一状态，
该电子装置判断对应该第一状态的数值是否大于第一阈值，
当对应该第一状态的该数值大于该第一阈值时，该电子装置提供第一控制信号，该充电器根据该第一控制信号使用第一模式对该电子装置进行充电，
当对应该第一状态的该数值非大于该第一阈值时，该电子装置提供第二控制信号，该充电器根据该第二控制信号使用第二模式对该电子装置进行充电。
2.如权利要求1所述的电子系统，其中该电子装置包括电池、充电电路以及处理单元，该充电电路耦接至该电池且该处理单元耦接至该电池以及该充电电路，该充电电路经由充电线耦接至该充电器。
3.如权利要求2所述的电子系统，其中
该充电器提供第一输入电流以及第一输入电压至该充电电路，
在检测该电子装置的该第一状态的运作中，该充电电路检测该第一输入电流以及该第一输入电压，
在判断对应该第一状态的该数值是否大于该第一阈值的运作中，该处理单元根据该第一输入电流以及该第一输入电压计算该充电线的阻抗，并判断该充电线的该阻抗是否大于该第一阈值。
4.如权利要求3所述的电子系统，其中
当该充电线的该阻抗大于该第一阈值时，该充电器根据该第一控制信号使用该第一模式提供第二输入电压，且该充电电路根据该第二输入电压对该电池进行充电，
当该充电线的该阻抗非大于该第一阈值时，该充电器根据该第二控制信号使用该第二模式提供第三输入电压，且该充电电路根据该第三输入电压对该电池进行充电。
5.如权利要求4所述的电子系统，其中
在根据该第一控制信号使用该第一模式提供该第二输入电压的运作中，该充电器根据该第一控制信号从多个非连续的预设电压中选择该第二输入电压。
6.如权利要求4所述的电子系统，其中
在提供该第二控制信号的运作中，该处理单元根据该第一输入电流提供该第二控制信号，
在根据该第二控制信号使用该第二模式提供该第三输入电压的运作中，该充电器根据该第二控制信号从连续电压区间中选择该第三输入电压。
7.如权利要求1所述的电子系统，其中该第一模式为快速充电2.0(Quick Charge2.0)。
8.如权利要求1所述的电子系统，其中该第二模式为快速充电3.0(Quick Charge3.0)。
9.如权利要求1所述的电子系统，其中
该充电器包括第一转换器、第二转换器以及控制器，该控制器耦接至该第一转换器以及该第二转换器，
该电子装置包括电池、第三转换器、开关以及处理单元，该第三转换器以及该开关分别耦接至该电池，该处理单元耦接至该电池、该开关以及该第三转换器，
当该充电器耦接至该电子装置时，该第一转换器耦接至该第三转换器、该第二转换器耦接至该开关以及该控制器耦接至该处理单元。
10.如权利要求9所述的电子系统，其中
在提供该第一控制信号以及根据该第一控制信号使用该第一模式对该电子装置进行充电的运作中，该处理单元提供该第一控制信号以关闭该开关，且该充电器经由该第二转换器以及该开关对该电池进行充电，
在提供该第二控制信号以及根据该第二控制信号使用该第二模式对该电子装置进行充电的运作中，该处理单元提供该第二控制信号以开启该开关，且该充电器经由该第一转换器以及该第三转换器对该电池进行充电。
11.如权利要求10所述的电子系统，其中该第一状态的该数值包括该电子装置的温度、该电子装置的至少一元件的温度、该电子装置未来产生的热能、该电子装置的至少一元件未来产生的热能、该电子装置消耗的电流、对应该电池的状态的状态数值以及对应该电子装置的保护机制的参考数值的其中之一。
12.如权利要求9所述的电子系统，其中
该电子装置还包括充电电路，该充电电路包括该第三转换器。
13.如权利要求9所述的电子系统，其中
该充电器还包括第四转换器，该第四转换器包括该第一转换器以及该第二转换器。
14.一种充电方法，适用于具有电子装置以及充电器的电子系统，所述充电方法包括：
藉由该电子装置检测该电子装置的第一状态；
藉由该电子装置判断对应该第一状态的数值是否大于第一阈值；
当对应该第一状态的该数值大于该第一阈值时，藉由该电子装置提供第一控制信号，并藉由该充电器根据该第一控制信号使用第一模式对该电子装置进行充电；以及
当对应该第一状态的该数值非大于该第一阈值时，藉由该电子装置提供第二控制信号，并藉由该充电器根据该第二控制信号使用第二模式对该电子装置进行充电。
15.如权利要求14所述的充电方法，其中该电子装置包括电池、充电电路以及处理单元，该充电电路耦接至该电池且该处理单元耦接至该电池以及该充电电路，该充电电路经由充电线耦接至该充电器。
16.如权利要求15所述的充电方法，还包括：
藉由该充电器提供第一输入电流以及第一输入电压至该充电电路，
在检测该电子装置的该第一状态的步骤中，藉由该充电电路检测该第一输入电流以及该第一输入电压；以及
在判断对应该第一状态的该数值是否大于该第一阈值的运作中，藉由该处理单元根据该第一输入电流以及该第一输入电压计算该充电线的阻抗，并判断该充电线的该阻抗是否大于该第一阈值。
17.如权利要求16所述的充电方法，还包括：
当该充电线的该阻抗大于该第一阈值时，藉由该充电器根据该第一控制信号使用该第一模式提供第二输入电压，并藉由该充电电路根据该第二输入电压对该电池进行充电；以及
当该充电线的该阻抗非大于该第一阈值时，藉由该充电器根据该第二控制信号使用该第二模式提供第三输入电压，并藉由该充电电路根据该第三输入电压对该电池进行充电。
18.如权利要求17所述的充电方法，其中
在根据该第一控制信号使用该第一模式提供该第二输入电压的步骤中，藉由该充电器根据该第一控制信号从多个非连续的预设电压中选择该第二输入电压。
19.如权利要求17所述的充电方法，其中
在提供该第二控制信号的步骤中，藉由该处理单元根据该第一输入电流提供该第二控制信号；以及
在根据该第二控制信号使用该第二模式提供该第三输入电压的步骤中，藉由该充电器根据该第二控制信号从连续电压区间中选择该第三输入电压。
20.如权利要求14所述的充电方法，其中该第一模式为快速充电2.0(Quick Charge2.0)。
21.如权利要求14所述的充电方法，其中该第二模式为快速充电3.0(Quick Charge3.0)。
22.如权利要求14所述的充电方法，其中
该充电器包括第一转换器、第二转换器以及控制器，该控制器耦接至该第一转换器以及该第二转换器，
该电子装置包括电池、第三转换器、开关以及处理单元，该第三转换器以及该开关分别耦接至该电池，该处理单元耦接至该电池、该开关以及该第三转换器，
当该充电器耦接至该电子装置时，该第一转换器耦接至该第三转换器、该第二转换器耦接至该开关以及该控制器耦接至该处理单元。
23.如权利要求22所述的充电方法，其中
在提供该第一控制信号以及根据该第一控制信号使用该第一模式对该电子装置进行充电的步骤中，藉由该处理单元提供该第一控制信号以关闭该开关，并藉由该充电器经由该第二转换器以及该开关对该电池进行充电，
在提供该第二控制信号以及根据该第二控制信号使用该第二模式对该电子装置进行充电的步骤中，藉由该处理单元提供该第二控制信号以开启该开关，并藉由该充电器经由该第一转换器以及该第三转换器对该电池进行充电。
24.如权利要求23所述的充电方法，其中该第一状态的该数值包括该电子装置的温度、该电子装置的至少一元件的温度、该电子装置未来产生的热能、该电子装置的至少一元件未来产生的热能、该电子装置消耗的电流、对应该电池的状态的状态数值以及对应该电子装置的保护机制的参考数值的其中之一。
25.如权利要求22所述的充电方法，其中
该电子装置还包括充电电路，该充电电路包括该第三转换器。
26.如权利要求22所述的充电方法，其中
该充电器还包括第四转换器，该第四转换器包括该第一转换器以及该第二转换器。
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