TW201435559A - 可攜式電子裝置電池與操作方法 - Google Patents

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Abstract

一種可攜式電子裝置電池，包括：電芯單元、連接器、通用串列匯流排、第一微控制器以及第二微控制器。連接器具有致能接腳，用以確認可攜式電子裝置電池是否經由連接器電性連接一可攜式電子裝置。第一微控制器耦接致能接腳，第二微控制器耦接通用串列匯流排，且第一微控制器與第二微控制器分別與電芯單元耦接。當確認可攜式電子裝置電池連接可攜式電子裝置時，致能第一微控制器，以使電芯單元經由可攜式電子裝置進行一充電/放電程序。當確認未電性連接可攜式電子裝置時，致能第二微控制器，以電性導通電芯單元與通用串列匯流排。

Description

可攜式電子裝置電池與操作方法
本發明是有關於一種電子裝置與操作方法，且特別是有關於一種可攜式電子裝置電池與其操作方法
受惠於半導體元件與顯示器技術的進步，電子裝置不斷的朝向小型、多功能且攜帶方便的方向發展，常見的可攜式電子裝置包括個人數位助理器(personal digital assistant)、行動電話(mobile phone)、筆記型電腦(notebook computer)等。可攜式電子裝置採用折疊方式來減少收納面積，以達到電子產品輕薄短小的目的。
以筆記型電腦為例，為了讓使用者便於攜帶與隨處使用，筆記型電腦一般具有用以提供系統運作時所需電力的電池。然而，在筆記型電腦的電池在離開筆記型電腦系統後，並無其他作用。也就是筆記型電腦電池必須組裝至筆記型電腦系統後，才可發揮供電效用，其並不能在離開筆記型電腦系統作為其他行動裝置的供電裝置。
本發明提供一種可攜式電子裝置電池與操作方法，使可攜式電子裝置的可攜式電子裝置電池在無連接可攜式電子裝置時，作為其他電子裝置的外接式行動電源。
本發明的操作方法，適用於一可攜式電子裝置電池，其中該可攜式電子裝置電池具有一電芯單元、一第一微控制器、一第二微控制器、一致能接腳以及一通用串列匯流排，該第一微控制器與該第二微控制器分別與該電芯單元耦接，該第一微控制器耦接該致能接腳，該第二微控制器耦接該通用串列匯流排，該方法包括：經由該致能接腳，確認該可攜式電子裝置電池是否電性連接一可攜式電子裝置。當確認該可攜式電子裝置電池電性連接該可攜式電子裝置時，致能該第一微控制器，以使該電芯單元經由該可攜式電子裝置進行一充電/放電程序。當確認該可攜式電子裝置電池未電性連接該可攜式電子裝置時，致能該第二微控制器，以電性導通該電芯單元與該通用串列匯流排。
在本發明的一實施例中，上述的操作方法，其中該可攜式電子裝置電池還包括一訊號開關，分別耦接該第一微控制器與該電芯單元，於致能該第一微控制器的步驟中，所致能的該第一微控制器開啟該訊號開關，以電性導通該電芯單元與該可攜式電子裝置。
在本發明的一實施例中，上述的操作方法，其中該可攜 式電子裝置包括一筆記型電腦。
在本發明的一實施例中，上述的操作方法，其中致能該第二微控制器，以電性導通該電芯單元與該通用串列匯流排的步驟包括：偵測該電芯單元的一電壓是否低於一保護電壓。當該電壓不小於該保護電壓時，則經由該通用串列匯流排進行一放電程序。當該電壓小於該保護電壓時，則經由該通用串列匯流排進行一充電程序。
在本發明的一實施例中，上述的操作方法，其中該可攜式電子裝置電池還包括一電路模組，分別耦接該電芯單元與該通用串列匯流排，而致能該第二微控制器的步驟包括：失能該第一微控制器以及所致能的該第二微控制器，開啟該電路模組，以電性導通該電芯單元與該通用串列匯流排。
在本發明的一實施例中，上述的操作方法，其中該電路模組包括電壓轉換器與充電幫浦。
在本發明的一實施例中，上述的操作方法，其中該電路模組耦接該電芯單元的一第一端的一第一電位高於該電路模組耦接該通用串列匯流排的一第二端的一第二電位。
本發明的一種可攜式電子裝置電池，包括：一電芯單元、一連接器、一通用串列匯流排、一第一微控制器以及一第二微控制器。該連接器具有一致能接腳，經由該致能接腳，確認該可攜式電子裝置電池是否經由該連接器電性連接一可攜式電子裝置。第一微控制器耦接該致能接腳，第二微控制器耦接該通用串列匯 流排，且該第一微控制器與該第二微控制器分別與該電芯單元耦接。當確認經由該連接器電性連接該可攜式電子裝置時，致能該第一微控制器，以使該電芯單元經由該可攜式電子裝置進行一充電/放電程序。當確認該可攜式電子裝置電池未電性連接該可攜式電子裝置時，致能該第二微控制器，以電性導通該電芯單元與該通用串列匯流排。
在本發明的一實施例中，上述的可攜式電子裝置電池，其中該可攜式電子裝置電池還包括一訊號開關，分別耦接該連接器、該第一微控制器與該電芯單元，當確認經由該連接器電性連接該可攜式電子裝置時，由致能的該第一微控制器開啟該訊號開關，以電性導通該電芯單元與該可攜式電子裝置。
在本發明的一實施例中，上述的可攜式電子裝置電池，其中該可攜式電子裝置包括一筆記型電腦。
在本發明的一實施例中，上述的可攜式電子裝置電池，其中該可攜式電子裝置電池還包括一電路模組，分別耦接該第二微控制器、該電芯單元與該通用串列匯流排，當致能該第二微控制器時，由致能的該第二微控制器開啟該電路模組，以電性導通該電芯單元與該通用串列匯流排。
在本發明的一實施例中，上述的可攜式電子裝置電池，其中該電路模組包括電壓轉換器與充電幫浦。
在本發明的一實施例中，上述的可攜式電子裝置電池，其中該電路模組耦接該電芯單元的一第一端的一第一電位高於該 電路模組耦接該通用串列匯流排的一第二端的一第二電位。
基於上述，根據致能接腳的電壓準位判斷可攜式電子裝置電池是否連接可攜式電子裝置，並據此分別致能或失能第一微控制器與第二微控制器。因此，當可攜式電子裝置電池經由連接器連接上可攜式電子裝置時，則失能第二微控制器並同時致能第一微控制器，而可攜式電子裝置電池可經由可攜式電子裝置進行電池的充電/放電程序。另一方面，當可攜式電子裝置電池與可攜式電子裝置分離時，則失能第一微控制器並同時致能第二微控制器，使可攜式電子裝置電池的電芯單元與通用串接匯流排電性導通，而成為其他外接式行動裝置的一行動電源。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧可攜式電子裝置電池
102‧‧‧電芯單元
102a、102b‧‧‧端點
104‧‧‧連接器
104a‧‧‧致能接腳
106‧‧‧通用串列匯流排
108‧‧‧第一微控制器
110‧‧‧第二微控制器
112‧‧‧訊號開關
114‧‧‧電路模組
114a‧‧‧第一端
114b‧‧‧第二端
S201~S211、S301~S311‧‧‧方法流程步驟
圖1是依照本發明的一實施例的一種可攜式電子裝置電池的示意圖。
圖2是依照本發明的一實施例的一種操作方法的流程簡圖。
圖3是依照本發明的一實施例的一種操作方法中致能第二微控制器，以電性導通電芯單元與通用串列匯流排的流程簡圖。
圖1是依照本發明的一實施例的一種可攜式電子裝置電池的示意圖。請參照圖1，本實施例的可攜式電子裝置電池100，包括一電芯單元102、一連接器104、一通用串列匯流排(universal serial bus，USB)106、一第一微控制器(micro control unit，MCU)108以及一第二微控制器110。其中，可攜式電子裝置電池100例如是筆記型電腦的電池。亦即，此可攜式電子裝置電池100經由連接器104連接可攜式電子裝置(於此實施例中則是筆記型電腦)，並經由連接器104供電可攜式電子裝置(亦即可攜式電子裝置電池100的放電程序)或是經由連接器104進行可攜式電子裝置電池100的充電程序。
此外，電芯單元102分別耦接第一微控制器108與第二微控制器110以分別供電第一微控制器108與第二微控制器110。再者，電芯單元102耦接至連接器104，因此當可攜式電子裝置經由連接器104連接可攜式電子裝置電池100時，電芯單元102可經由連接器104供電可攜式電子裝置或經由連接器104以及可攜式電子裝置進行可攜式電子裝置電池100的充電程序。又，於圖1所繪示的實施例中，電芯單元102的正負極(例如電芯單元102的端點102a與102b)分別電性連接至連接器104。然而，本發明並不受限於此。電芯單元102的正負極可如同圖1所示的實施例共同電性連接至同一連接器104上，亦可以依照實際可攜式電子裝置的電池連接器的配置位置設計，而分別電性連接至不同的連接位置。
另外，連接器104具有一致能接腳104a，經由此致能接腳104a，可確認可攜式電子裝置電池100是否經由連接器104電性連接至可攜式電子裝置。於本實施例中，致能接腳104a分別耦接至第一微控制器108與第二微控制器110。舉例而言，當可攜式電子裝置電池100經由連接器104連接可攜式電子裝置時，則致能接腳104a因連接可攜式電子裝置的電池連接器的電路設計而接地，因此致能接腳104a的電壓準位為邏輯1。由於致能接腳104a分別耦接至第一微控制器108與第二微控制器110，因此當致能接腳104a的電壓準位為邏輯0時，則據此，致能第一微控制器108並失能第二微控制器110。因此第一微控制器108控制電芯單元102經由連接器104以及可攜式電子裝置進行一充電/放電程序。
於又一實施例中，可攜式電子裝置電池100還包括一訊號開關112，其分別耦接連接器104a、第一微控制器108與電芯單元102。因此，當確認可攜式電子裝置電池100經由連接器104a電性連接可攜式電子裝置時，由致能的第一微控制器108控制開啟訊號開關，以經由連接器104電性導通電芯單元102與可攜式電子裝置。
再者，第二微控制器110還耦接通用串列匯流排106。舉例而言，當確認可攜式電子裝置電池100未電性連接可攜式電子裝置時(亦即可攜式電子裝置電池100與可攜式電子裝置分離)，致能接腳104a並未連接可攜式電子裝置的電池連接器，因此致能接腳104a並未接地，其電壓準位則為邏輯1。如此一來，當致能接 腳104a的電壓準位為邏輯1，則據此，失能第一微控制器108並致能第二微控制器110，以電性導通電芯單元102與通用串列匯流排106。
於又一實施例中，可攜式電子裝置電池100還包括一電路模組114，分別耦接第二微控制器110、電芯單元102與通用串列匯流排106。因此，當確認可攜式電子裝置電池100離開可攜式電子裝置，而致能第二微控制器110時，由致能的第二微控制器110控制開啟電路模組114，以電性導通電芯單元102與通用串列匯流排106。舉例而言，上述的電路模組114包括電壓轉換器(voltage converter)與充電幫浦(charge pump)。其中，電壓轉換器還包括直流電/直流電電壓轉換器。
舉例而言，當可攜式電子裝置電池100為筆記型電腦的電池時，其電芯單元102的輸出電壓約為7.4~11.1伏特。而當此種可攜式電子裝置電池100離開可攜式電子裝置而作為其他行動裝置的行動電源提供電源時，其電池輸出電壓約為5伏特，因此電芯單元102所輸出的電壓必須經由電路模組114中的充電幫浦進行一降壓程序。另一方面，當此種可攜式電子裝置電池100離開可攜式電子裝置，並經由通用串列匯流排106連接一外接電源進行充電程序以充電電芯單元102時，則必需經由電路模組114中的充電幫浦進行一升壓程序，以將外接電源的輸入電壓(約5伏特)升壓至電芯單元102的電壓(約為7.4~11.1伏特)。更明確的說，就是電路模組114耦接電芯單元102的第一端114a的第一電位高 於電路模組114耦接通用串列匯流排106的第二端114b的第二電位。
於本發明中，根據致能接腳104a的電壓準位判斷可攜式電子裝置電池100是否連接可攜式電子裝置，並據此分別致能或失能第一微控制器108與第二微控制器110。亦即，根據致能接腳的電壓準位，第一微控制器108與第二微控制器110進行相互反向操作。因此，當可攜式電子裝置電池100經由連接器104連接上可攜式電子裝置時，則失能第二微控制器110並同時致能第一微控制器108，而可攜式電子裝置電池100可經由可攜式電子裝置進行電池的充電/放電程序。另一方面，當可攜式電子裝置電池100與可攜式電子裝置分離時，則失能第一微控制器108並同時致能第二微控制器110，使可攜式電子裝置電池100的電芯單元102與通用串接匯流排106電性導通，而使可攜式電子裝置電池100成為一行動電源(mobile power pack)，經由通用串接匯流排106連接電源或是其他行動裝置進行可攜式電子裝置電池100的充電/放電程序。
以下將以一實施例搭配圖示，更進一步說明本發明的可攜式電子裝置電池的操作方法。圖2是依照本發明的一實施例的一種操作方法的流程簡圖。請參照圖2與圖1，於步驟S201，經由致能接腳104a，確認可攜式電子裝置電池100是否電性連接一可攜式電子裝置(未繪示)。於步驟S205中，當確認可攜式電子裝置電池100電性連接可攜式電子裝置時，則致能第一微控制器 108，以使電芯單元102經由可攜式電子裝置進行一充電/放電程序。另一方面，於步驟S211中，當確認可攜式電子裝置電池100未經由連接器104電性連接可攜式電子裝置時，則致能第二微控制器110，以電性導通電芯單元102與通用串列匯流排106。上述步驟(S205與S211)中，致能第一微控制器108，以控制開啟訊號開關112以經由連接器104電性導通電芯單元102與可攜式電子裝置，以及致能第二微控制器110，以控制開啟電路模組114，以電性導通電芯單元102與通用串列匯流排106等描述均於前述實施例中詳述，因此不在此作贅述。
圖3是依照本發明的一實施例的一種操作方法中致能第二微控制器，以電性導通電芯單元與通用串列匯流排的流程簡圖。請參照圖3，致能第二微控制器110，以電性導通電芯單元102與通用串列匯流排106的步驟S211還包括步驟S301中，偵測電芯單元102的一電壓是否低於一保護電壓。於步驟S305中，當電芯單元102的電壓小於該保護電壓時，則第二微控制器110中斷電芯單元102與通用串列匯流排106之間的電性導通，亦及關閉由電芯單元102至通用串列匯流排106的放電路徑，制止電芯單元102繼續經由通用串列匯流排進行放電程序，以保護電芯單元102的使用壽命與使用安全。更進一步，於上述電芯單元102的電壓小於該保護電壓的狀況下，當可攜式電子裝置電池100經由通用串列匯流排106外接至一外接電源時，則可經由通用串列匯流排106對電芯單元102進行一充電程序。
於步驟S311中，當電芯單元102的電壓不小於該保護電壓時，則經由通用串列匯流排106對於經由通用串列匯流排106連接至可攜式電子裝置電池100的外接式行動裝置進行一放電程序(也就是對於外接式行動裝置進行充電)。
綜上所述，本發明中，根據致能接腳的電壓準位判斷可攜式電子裝置電池是否連接可攜式電子裝置，並據此分別致能或失能第一微控制器與第二微控制器。因此，當可攜式電子裝置電池經由連接器連接上可攜式電子裝置時，則失能第二微控制器並同時致能第一微控制器，而可攜式電子裝置電池可經由可攜式電子裝置進行電池的充電/放電程序。另一方面，當可攜式電子裝置電池與可攜式電子裝置分離時，則失能第一微控制器並同時致能第二微控制器，使可攜式電子裝置電池的電芯單元與通用串接匯流排電性導通，而成為其他外接式行動裝置的一行動電源。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧可攜式電子裝置電池
102‧‧‧電芯單元
102a、102b‧‧‧端點
104‧‧‧連接器
104a‧‧‧致能接腳
106‧‧‧通用串列匯流排
108‧‧‧第一微控制器
110‧‧‧第二微控制器
112‧‧‧訊號開關
114‧‧‧電路模組
114a‧‧‧第一端
114b‧‧‧第二端

Claims (13)

  1. 一種操作方法，適用於一可攜式電子裝置電池，其中該可攜式電子裝置電池具有一電芯單元、一第一微控制器、一第二微控制器、一致能接腳以及一通用串列匯流排，該第一微控制器與該第二微控制器分別與該電芯單元耦接，該第一微控制器耦接該致能接腳，該第二微控制器耦接該通用串列匯流排，該方法包括：經由該致能接腳，確認該可攜式電子裝置電池是否電性連接一可攜式電子裝置；當確認該可攜式電子裝置電池電性連接該可攜式電子裝置時，致能該第一微控制器，以使該電芯單元經由該可攜式電子裝置進行一充電/放電程序；以及當確認該可攜式電子裝置電池未電性連接該可攜式電子裝置時，致能該第二微控制器，以電性導通該電芯單元與該通用串列匯流排。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中該可攜式電子裝置電池還包括一訊號開關，分別耦接該第一微控制器與該電芯單元，於致能該第一微控制器的步驟中，所致能的該第一微控制器開啟該訊號開關，以電性導通該電芯單元與該可攜式電子裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中該可攜式電子裝置包括一筆記型電腦。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中致能該第二 微控制器，以電性導通該電芯單元與該通用串列匯流排的步驟包括：偵測該電芯單元的一電壓是否低於一保護電壓；當該電壓不小於該保護電壓時，則經由該通用串列匯流排進行一放電程序；以及當該電壓小於該保護電壓時，則該第二微控制器終止該放電程序。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中該可攜式電子裝置電池還包括一電路模組，分別耦接該電芯單元與該通用串列匯流排，而致能該第二微控制器的步驟包括：失能該第一微控制器；以及所致能的該第二微控制器，開啟該電路模組，以電性導通該電芯單元與該通用串列匯流排。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的操作方法，其中該電路模組包括電壓轉換器與充電幫浦。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的操作方法，其中該電路模組耦接該電芯單元的一第一端的一第一電位高於該電路模組耦接該通用串列匯流排的一第二端的一第二電位。
  8. 一種可攜式電子裝置電池，包括：一電芯單元；一連接器，其中該連接器具有一致能接腳，經由該致能接腳，確認該可攜式電子裝置電池是否經由該連接器電性連接一可攜式 電子裝置；一通用串列匯流排；一第一微控制器，其中該第一微控制器耦接該致能接腳；一第二微控制器，其中該第二微控制器耦接該通用串列匯流排，且該第一微控制器與該第二微控制器分別與該電芯單元耦接，而：當確認經由該連接器電性連接該可攜式電子裝置時，致能該第一微控制器，以使該電芯單元經由該可攜式電子裝置進行一充電/放電程序；以及當確認該可攜式電子裝置電池未電性連接該可攜式電子裝置時，致能該第二微控制器，以電性導通該電芯單元與該通用串列匯流排。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的可攜式電子裝置電池，其中該可攜式電子裝置電池還包括一訊號開關，分別耦接該連接器、該第一微控制器與該電芯單元，當確認經由該連接器電性連接該可攜式電子裝置時，由致能的該第一微控制器開啟該訊號開關，以電性導通該電芯單元與該可攜式電子裝置。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的可攜式電子裝置電池，其中該可攜式電子裝置包括一筆記型電腦。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的可攜式電子裝置電池，其中該可攜式電子裝置電池還包括一電路模組，分別耦接該第二微控制器、該電芯單元與該通用串列匯流排，當致能該第二微控制 器時，由致能的該第二微控制器開啟該電路模組，以電性導通該電芯單元與該通用串列匯流排。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的可攜式電子裝置電池，其中該電路模組包括電壓轉換器與充電幫浦。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的可攜式電子裝置電池，其中該電路模組耦接該電芯單元的一第一端的一第一電位高於該電路模組耦接該通用串列匯流排的一第二端的一第二電位。
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