CN109672232A - 手持式电子装置及其充电管理方法 - Google Patents
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Abstract
手持式电子装置及其充电管理方法。充电管理方法包括：提供充电电压以及充电电流以对手持式电子装置执行充电程序，并在充电程序中，同步检测手持式电子装置的表面温度；在表面温度大于参考温度时启动充电管理机制，并同步调降充电电压的电压值；以及，在充电管理机制被启动后，使表面温度与多个临界温度进行比较以产生比较结果，并依据比较结果调整充电电流的电流值。其中，参考温度小于临界温度，且临界温度的温度值不相同。
Description
技术领域
本发明涉及一种手持式电子装置即其充电管理方法，且特别涉及一种依据多段式温度检测来执行充电动作的手持式电子装置即其充电管理方法。
背景技术
随着电子装置的普及化，智能电子装置成为人们生活中不可或缺的工具。因此，提高智能电子装置的工作时间成为设计者的一重要课题。
在现今的智能电子装置中，皆通过内建高容量电池来延长工作时间。因此，智能电子装置所支持的快速充电功能已成为现今趋势。其中，执行快速运算的处理器让智能电子装置的功耗大幅增加，再加上快速充电功能已经让智慧装置过热，甚至造成热当(过热而当机)的问题越趋严重。此外，持续让智能电子装置处在高温环境下，除了让内部半导体元件的阻抗增加而容易当机外，电池老化程度也将更严重，大大缩短了智能电子装置的生命周期。另外，上述的高温问题还可能造成用户安全上的疑虑，并进一步影响消费者对产品及制造产商的信赖度。
发明内容
本发明提供一种手持式电子装置即其充电管理方法，有效提升充电效率。
本发明的充电管理方法，适用于手持式电子装置，包括：提供充电电压以及充电电流以对手持式电子装置执行充电程序，并在充电程序中，同步检测手持式电子装置的表面温度；在表面温度大于参考温度时启动充电管理机制，并同步调降充电电压的电压值；以及，在充电管理机制被启动后，使表面温度与多个临界温度进行比较以产生比较结果，并依据比较结果调整充电电流的电流值。其中，当表面温度由高于临界温度的其中一第一临界温度，降低至低于第一临界温度时，依据对应的比较结果调高充电电流的电流值。其中，参考温度小于临界温度，且临界温度的温度值不相同。
本发明的手持式电子装置包括壳体、电池、温度传感器以及控制器。电池容置于壳体中。温度传感器耦接壳体，并检测外壳上的表面温度。控制器容置于壳体中，耦接至电池以及温度传感器。控制器用以提供充电电压以及充电电流以对电池执行充电程序，并在充电程序中接收温度传感器提供的表面温度，在该表面温度大于参考温度时启动充电管理机制，并同步调降充电电压的电压值，在充电管理机制被启动后，使表面温度与多个临界温度进行比较以产生比较结果，并依据比较结果调整充电电流的电流值。其中，当表面温度由高于这些临界温度的其中一第一临界温度，降低至低于第一临界温度时，控制器依据对应的比较结果调高充电电流的电流值。其中，参考温度小于临界温度，且临界温度的温度值不相同。
基于上述，在手持式电子装置执行充电程序的过程中，本发明通过检测手持式电子装置的表面温度，并藉由使表面温度与参考温度以及多个临界温度进行比较，依据比较结果来调整充电程序中所提供的充电电压以及充电电流的大小。在不过温的条件下，有效提升手持式电子装置的电池的充电效率。进以使手持式电子装置在执行充电程序的条件下，可同步执行正常的操作。
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绘示本发明一实施例的充电管理方法的流程图。
图2绘示本发明实施例的充电电流调整方式的示意图。
图3A绘示本发明另一实施例的充电管理方法的流程图。
图3B绘示图3A实施例的波形图。
图4A绘示本发明实施例的手持式电子装置的示意图。
图4B绘示图4A实施例的剖面示意图。
【符号说明】
S110～S130、S310～S380：充电管理步骤
TR：参考温度
TTH1～TTHN：临界温度
I1～IN：设定电流
R1～RN：温度区间
Ts：表面温度
TR：参考温度
TA1、TA2：温度
To：基准温度
t1～t6：时间点
IBAT：充电电流
VBUS：充电电压
400：手持式电子装置
410：壳体
420：控制器
430：温度传感器
440：电池
401：电路板
402：显示面板
C1：弹片
Z1：区域
具体实施方式
请参照图1，图1绘示本发明一实施例的充电管理方法的流程图。图1的充电管理方法适用于手持式电子装置，其中，步骤S110提供充电电压以及充电电流以对手持式电子装置执行充电程序，并在充电程序中，同步检测手持式电子装置的表面温度。接着，在步骤S120中，在当表面温度大于参考温度时启动充电管理机制，并同步调降充电电压的电压值。并且，在步骤S130中，在当充电管理机制被启动后，使表面温度与多个临界温度进行比较以产生比较结果，并依据比较结果调整充电电流的电流值。
进一步来说明，在当手持式电子装置接收一电源以进行充电程序时，手持式电子装置可依据所接收的电源来提供充电电流以及充电电压对其中的电池进行充电。并且，在充电程序中，手持式电子装置可针对其外壳上的表面温度进行检测。值得注意的，在进行上述的充电程序的过程中，手持式电子装置可以处于操作的状态。当然，在本发明其他实施例中，在进行上述的充电程序的过程中，手持式电子装置也可以处于待机或关机的状态。
在开始执行充电程序的初始时间中，手持式电子装置的表面温度是相对低的，并小于预设的参考温度。此时，手持式电子装置可依据手持式电子装置的充电规格来提供相对高的充电电压以及充电电流来对电池进行充电。随着充电程序的进行，表面温度可能逐渐增加，步骤S120执行表面温度以及参考温度的比较动作，并在当表面温度大于参考温度时，启动充电管理机制。并且，同步于充电管理机制的被启动，手持式电子装置调降充电电压的电压值。
在步骤S120中，通过调整充电电压的电压值由第一电压调降至第二电压，可使手持式电子装置的表面温度降低，并且，在此同时，手持式电子装置可进一步调降充电电流的电流值，以提高手持式电子装置的表面温度的降低趋势。
在步骤S120后，步骤S130持续针对表面温度进行检测动作。并且，在充电管理机制被启动的条件下，手持式电子装置可设定多个大小不同的临界温度，且所设定的临界温度皆大于参考温度。在步骤S130中，手持式电子装置通过使表面温度与临界温度比较，并据以调整充电电流。
值得一提的是，当表面温度由高于多个临界温度中的第一临界温度，降低至低于第一临界温度时，手持式电子装置可调高充电电流的电流值，并藉以提供较佳的充电效能。
具体来说明，请同步参照图1以及图2，其中图2绘示本发明实施例的充电电流调整方式的示意图。其中，手持式电子装置设定参考温度TR以及多个临界温度TTH1～TTHN，其中，临界温度TTHN>TTHN-1>…>TTH2>TTH1>参考温度TR。临界温度TTH1～TTHN依据大小并可形成多个温度区间R1～RN，其中，温度区间R1～RN分别对应多个设定电流I1～IN。且温度区间R1～RN的温度值与对应的设定电流I1～IN的电流值负相关，也就是说，设定电流I1>I2>…>IN。
细节上来说明，低于临界温度TTH1(且高于参考温度TR)的温度区间R1对应至设定电流I1，高于临界温度TTH1且低于临界温度TTH2的温度区间R2对应至设定电流I2，依此类推，高于临界温度TTHN-1且低于临界温度TTHN的温度区间RN则可对应至设定电流IN。在充电管理机制被启动的条件下，手持式电子装置的表面温度Ts已大于参考温度TR。通过持续检测表面温度，当表面温度Ts持续上升，并上升至温度TA1时，手持式电子装置可判断表面温度Ts落于温度区间R2中，并选定温度区间R2为设定温度区间。并且，通过查找与设定温度区(温度区间R2)对应的设定电流(等于设定电流I2)，手持式电子装置可调整充电电流的电流值为等于设定电流I2。
若手持式电子装置的表面温度Ts仍持续上升至等于电流TA2。手持式电子装置可判断表面温度Ts落于温度区间RN中，并选定温度区间RN为设定温度区间。通过查找对应温度区间RN的设定电流IN，手持式电子装置可调整充电电流由设定电流I2调降至设定电流IN。
在此请注意，在本实施例中，手持式电子装置可依据检测出的表面温度Ts的上升或下降至不同的温度区间来依据对应的设定电流以调低或调高充电电流的大小。在不使表面温度过高的条件下，使充电程序的充电效率最佳化。也就是说，在不影响使用者的正常使用下，本发明实施例仍可使手持式电子装置所进行的充电程序的效率最佳化，并快速完成电池的充电动作。
以下请参照图3A以及图3B，图3A绘示本发明另一实施例的充电管理方法的流程图，图3B绘示图3A实施例的波形图。其中，在图3A中，步骤S310启动手持式电子装置的表面温度的检测动作，并在步骤S320判断表面温度Ts是否大于或等于参考温度。在此，表面温度Ts可依据一基准温度To来设置，其中，在本实施例中，表面温度Ts＝基准温度To–4。
若步骤S320判断的结果为否，则持续执行步骤S310以及S320。相对的，若步骤S320判断的结果为是，则调降充电电压VUSB(例如由9V调降至5V，步骤S330)。接着，步骤S340比较表面温度Ts是否大于或等于第一临界温度(＝To-1)，当表面温度Ts小于第一临界温度时，持续执行步骤S330以及S340。相对的，当表面温度Ts不小于第一临界温度时，调整1单位的充电电流IBAT为0.5单位。
接着，在步骤S360中检测表面温度Ts是否大于或等于第二临界温度(＝To)，当步骤S360判断的结果为否时，持续执行步骤S350及S360。相对的，当步骤S360判断的结果为是时，执行步骤S370以进一步调降充电电流IBAT为1安培(小于0.5单位)。
此外，步骤S380持续检测表面温度Ts是否下降至小于第一临界温度(＝To-1)，若判断结果为是，可执行步骤S350以调整充电电流IBAT上升为0.5单位，若判断结果为否，持续维持充电电流IBAT为1安培并执行充电程序。
对照图3A的步骤，在图3B中可以发现，在时间点t1时，表面温度Ts开始高于参考温度(＝To-4)，充电电压VBUS被调降至5V而充电电流IBAT由1单位(1C)被调降至0.9个单位(0.9C)，并在此同时，充电管理机制被启动。在时间点t2时，表面温度Ts开始高于第一临界温度(＝Vo-1)，充电电流IBAT被调降为0.5单位(0.5C)，并使表面温度Ts的上升速率被减缓。
接着，在时间点t3，表面温度Ts等于第二临界温度(＝To)，充电电流IBAT被进一步调降为1安培，并使表面温度Ts开始下降。在时间点t4时，表面温度Ts下降至不大于第一临界温度，充电电流IBAT被重新调整为0.5个单位。
在后续的时间点t5、t6，充电电流IBAT依据表面温度Ts的变化在0.5个单位与1安培间进行调整，直至充电程序完成。
在本实施例中，电池的充电率可依据曲线EFF得知。在图3B中，电池的电量快速的被充电至58％。
附带一提的，上述实施例的充电电流IBAT、充电电压VBUS的调整数值仅至只是范例，设计者可依据实际系统的操作状态及需求来设置充电电流IBAT、充电电压VBUS的调整值，没有固定的限制。
请参照图4A以及图4B，图4A绘示本发明实施例的手持式电子装置的示意图，图4B绘示图4A实施例的剖面示意图。手持式电子装置400包括壳体410、控制器420、温度传感器430以及电池440。控制器420、温度传感器430以及电池440容置于壳体410中，控制器420耦接温度传感器430以及电池440。温度传感器430耦接壳体410，并检测壳体410上的表面温度。控制器420用以：提供充电电压以及充电电流以对电池440执行一充电程序，并在充电程序中接收温度传感器提供的表面温度；在表面温度大于参考温度时启动充电管理机制，并同步调降充电电压的电压值；在充电管理机制被启动后，使表面温度与多个临界温度进行比较以产生比较结果，并依据比较结果调整充电电流的电流值。
在图4B中，手持式电子装置400还包括显示面板402、电路板401以及弹片C1。显示面板420与壳体410相互连接，并形成一封闭空间。控制器420、温度传感器430可配置在电路板401上，且温度传感器430可通过弹片C1抵扣壳体410的一区域Z1上。温度传感器430可通过弹片C1检测区域Z1上的表面温度。
综上所述，本发明通过检测表面温度，并使表面温度与参考温度及多个临界温度进行比较，并对应调整充电电压及充电电流，并使手持式电子装置的充电效率有效被提升。
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 (11)
1.一种充电管理方法，适用于手持式电子装置，其特征在于，包括：
提供充电电压以及充电电流以对所述手持式电子装置执行充电程序，并在所述充电程序中，同步检测所述手持式电子装置的表面温度；
在所述表面温度大于参考温度时启动充电管理机制，并同步调降所述充电电压的电压值；以及
在所述充电管理机制被启动后，使所述表面温度与多个临界温度进行比较以产生比较结果，并依据所述比较结果调整所述充电电流的电流值，
其中，当所述表面温度由高于所述多个临界温度的其中第一临界温度，降低至低于所述第一临界温度时，依据对应的所述比较结果调高所述充电电流的电流值，
其中，所述参考温度小于所述多个临界温度，且所述多个临界温度的温度值不相同。
2.如权利要求1所述的充电管理方法，其特征在于，在所述表面温度大于所述参考温度时启动所述充电管理机制，并同步调降所述充电电压的电压值的步骤包括：
当所述表面温度大于所述参考温度时，使所述充电电压的电压值由第一电压值调降至第二电压值。
3.如权利要求2所述的充电管理方法，其特征在于，在所述表面温度大于所述参考温度时启动所述充电管理机制，并同步调降所述充电电压的电压值的步骤还包括：
同步使所述充电电流的电流值由第一电流值调降至第二电流值。
4.如权利要求3所述的充电管理方法，其特征在于，所述多个临界温度形成多个温度区间，且在所述充电管理机制被启动后，使所述表面温度与多个临界温度进行比较以产生所述比较结果，并依据所述比较结果调整所述充电电流的电流值的步骤包括：
设定分别对应所述多个温度区间的多个设定电流；
依据比较所述表面温度与多个临界温度以判断所述表面温度落于所述多个温度区间中的设定温度区间；以及
选择对应所述设定温度区间的设定电流以调整所述充电电流。
5.如权利要求4所述的充电管理方法，其特征在于，所述多个设定电流的电流值与分别对应的所述多个温度区间的温度值负相关。
6.一种手持式电子装置，其特征在于，包括：
壳体；
电池，容置于所述壳体中；
温度传感器，耦接所述壳体，并检测所述壳体上的表面温度；以及
控制器，容置于所述壳体中，耦接至所述电池以及所述温度传感器，用以：
提供充电电压以及充电电流以对所述电池执行充电程序，并在所述充电程序中接收所述温度传感器提供的所述表面温度；
在所述表面温度大于参考温度时启动充电管理机制，并同步调降所述充电电压的电压值；以及
在所述充电管理机制被启动后，使所述表面温度与多个临界温度进行比较以产生比较结果，并依据所述比较结果调整所述充电电流的电流值，
其中，当所述表面温度由高于所述多个临界温度的其中第一临界温度，降低至低于所述第一临界温度时，所述控制器依据对应的所述比较结果调高所述充电电流的电流值，
其中，所述参考温度小于所述多个临界温度，且所述多个临界温度的温度值不相同。
7.如权利要求6所述的手持式电子装置，其特征在于，当所述表面温度大于所述参考温度时，所述控制器使所述充电电压的电压值由第一电压值调降至第二电压值。
8.如权利要求7所述的手持式电子装置，其特征在于，所述控制器还同步使所述充电电流的电流值由第一电流值调降至第二电流值。
9.如权利要求7所述的手持式电子装置，其特征在于，所述控制器依据所述多个临界温度产生多个温度区间，设定分别对应所述多个温度区间的多个设定电流，依据比较所述表面温度与多个临界温度以判断所述表面温度落于所述多个温度区间中的设定温度区间；以及，选择对应所述设定温度区间的设定电流以调整所述充电电流。
10.如权利要求9所述的手持式电子装置，其特征在于，所述多个设定电流的电流值与分别对应的所述多个温度区间的温度值负相关。
11.如权利要求6所述的手持式电子装置，其特征在于，还包括：
弹片，抵扣在所述壳体与所述温度传感器间。
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