TW201545431A - 電池保護系統與電池保護方法 - Google Patents
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Abstract
一種電池保護系統，應用於一電子裝置。電池保護系統包含一電池、一控制模組、一訊息產生模組以及一輸入介面。控制模組電性連接至電池。控制模組用以偵測電池是否處於一異常狀態。訊息產生模組電性連接至控制模組。訊息產生模組用以當控制模組偵測到電池處於異常狀態時，產生一電池異常警示訊息。輸入介面電性連接至控制模組。輸入介面用以傳送一使用者指令至控制模組，使得在電池異常警示訊息被產生以後，控制模組根據使用者指令解除電池之異常狀態。
Description
本發明是有關於一種電池保護系統，且特別是有關於一種可快速解除電池保護狀態的裝置及其方法。
隨著電子產品的普及，電池(特別是可充放電電池)的應用也日益增長。以目前的電子產品來說，欲解除電池模組的過電流或是過電壓保護往往需要使用者插拔電池或是插拔電源供應器。然而，越來越多的電子產品使用內建式且無法插拔的電池，此時，使用者欲解除電池保護往往就必須要插拔電源供應器。如此一來，勢必造成使用者的困擾，特別是在使用者外出時，由於使用者並未隨身攜帶電源供應器，因此可能造成電子產品無法使用。
為了解決上述問題，以現有技術來說，有的電子產品被設計為具有自動解除電池保護的機制。然而，若造成電池保護的原因並未被解決，自動解除電池保護的機制可能造成電池於電子產品上使用的危險。因此，如何設計出一種方便又安全的電池保護解除系統，實為本領域之一重要研究課題。
因此，本發明之一態樣是在提供一種電池保護系統，應用於一電子裝置。電池保護系統包含一電池、一控制模組、一訊息產生模組以及一輸入介面。控制模組電性連接至電池。控制模組用以偵測電池是否處於一異常狀態。訊息產生模組電性連接至控制模組。訊息產生模組用以當控制模組偵測到電池處於異常狀態時，產生一電池異常警示訊息。輸入介面電性連接至控制模組。輸入介面用以傳送一使用者指令至控制模組，使得在電池異常警示訊息被產生以後，控制模組根據使用者指令解除電池之異常狀態。
依據本發明另一實施例，當上述控制模組偵測到電池處於一過度充電保護(over-charge protection)狀態時，控制模組更用以在解除電池之過度充電保護狀態後，根據使用者指令控制電子裝置對電池進行充電。
依據本發明又一實施例，當上述控制模組偵測到電池處於一過度放電保護(over-discharge protection)狀態時，控制模組更用以在解除電池之過度放電保護狀態後，根據使用者指令控制電池對電子裝置進行放電。
依據本發明再一實施例，上述電池包含一儲存單元。儲存單元用以儲存一電池狀態資料，而控制模組更用以根據電池狀態資料判斷電池是否處於上述異常狀態。
依據本發明更具有之一實施例，上述控制模組更用
以根據使用者指令改變電池狀態資料，以解除電池之異常狀態。
依據本發明另具有之一實施例，上述訊息產生模組藉由電池異常警示訊息提醒使用者利用輸入介面產生使用者指令。
依據本發明又具有之一實施例，上述訊息產生模組藉由電池異常警示訊息提醒使用者關閉部份於電子裝置上所執行之程式。
依據本發明再具有之一實施例，上述訊息產生模組更用以當控制模組接收到使用者指令時，產生一電池狀態訊息。
依據本發明另又一實施例，上述控制模組係透過一系統管理匯流排(System Management Bus；SMBus)偵測電池是否處於異常狀態，以及透過系統管理匯流排解除電池之異常狀態。
依據本發明另再一實施例，上述輸入介面係為一鍵盤，且使用者指令係由鍵盤上之至少一按鍵產生。
應用本發明之優點在於使用者僅需藉由一輸入介面輸入使用者指令，即可解決電池之異常狀態。使用者不需要插拔電池或是插拔電源供應器。另外，本發明藉由所偵測到之電池的異常狀態，產生電池異常警示訊息以通知使用者執行對應的動作。如此一來，可消除造成電池保護的原因(例如：當筆記型電腦之電池處於過度放電保護狀態時，提醒使用者關閉部份應用程式以降低電池輸出電
流)，以提升電池於電子產品上使用的安全性。於本發明所提出的電池保護系統中，用以傳送使用者指令的輸入介面可整合於電子裝置原有的輸入介面(例如：鍵盤或是觸控面板)。因此，採用本發明所提出之電池保護系統並不需要於電子裝置上設計多餘的空間，且能有效節省生產成本。
100、100a‧‧‧電池保護系統
110、110a‧‧‧電池
120、120a‧‧‧控制模組
130、130a‧‧‧訊息產生模組
140、140a‧‧‧輸入介面
302、304、306、402、502‧‧‧步驟
第1圖為本發明一實施例中，一種電池保護系統之方塊示意圖。
第2圖為本發明一實施例中，一種電池保護系統之方塊示意圖。
第3圖為本發明一實施例中，一種電池保護方法之流程示意圖。
第4圖為本發明一實施例中，一種電池保護方法之流程示意圖。
第5圖為本發明一實施例中，一種電池保護方法之流程示意圖。
下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。此外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作
圖。為使便於理解，下述說明中相同元件將以相同之符號標示來說明。
請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，一種電池保護系統100之方塊示意圖。電池保護系統100包含一電池110、一控制模組120、一訊息產生模組130以及一輸入介面140。於一實施例中，電池保護系統100係應用於例如但不限於筆記型電腦，或手持式電子裝置如智慧型手機或平板電腦等電子裝置(未繪示)中，以在電池110處於異常狀態時通知使用者，並根據使用者指令解除電池之異常狀態。
於本實施例中，控制模組120電性連接至電池110。控制模組120用以偵測電池110是否處於異常狀態。於一實施例中，電池110係為可充放電電池，且上述異常狀態可為過度充電保護(over-charge protection)狀態、過度放電保護(over-discharge protection)狀態、預先充電失敗(pre-charge failure)狀態、電池電壓過低狀態、電池充電溫度過高保護狀態或是電池放電溫度過高保護狀態。
於該實施例中，過度充電保護狀態係包含但不限於電池於充電時，充電之電壓或電流超過一臨界值，電池之保護線路為了避免電池因過度充電而造成危險，控制電池進入過度充電保護狀態，使得電池無法繼續進行充電。而過度放電保護狀態係包含但不限於電池於放電時，放電之電壓或電流超過一臨界值，電池之保護線路為了避免電池因過度放電而造成損壞，控制電池進入過度放電保護狀
態，使得電池無法繼續進行放電。
訊息產生模組130電性連接至控制模組120。當控制模組120偵測到電池110處於異常狀態時，訊息產生模組130用以產生一電池異常警示訊息。於一實施例中，控制模組120為電子裝置中之一晶片，且電子裝置包含至少一處理器以及一記憶體，訊息產生模組130係儲存於該記憶體，並藉由該處理器執行其功能。
於另一實施例中，電子裝置係為一運行Windows作業系統的筆記型電腦，控制模組120為筆記型電腦中之一嵌入式控制器(Embedded Controller)，而訊息產生模組130為Windows作業系統之一應用程式。於該實施例中，當控制模組120偵測到電池110處於異常狀態時，控制模組120透過視窗管理儀表(Windows Management Instrumentation；WMI)通知訊息產生模組130，使得訊息產生模組130產生一電池異常警示訊息以通知使用者。
輸入介面140電性連接至控制模組120。輸入介面140用以傳送一使用者指令至控制模組120，使得在電池異常警示訊息被產生以後，控制模組120根據使用者指令解除電池110之異常狀態。
於一實施例中，電子裝置係為一電腦，輸入介面140係為一鍵盤，且上述使用者指令係由鍵盤上之一按鍵(例如：F8)或是複數個按鍵之組合(例如：ALT+CTRL+F8)產生。於另一實施例中，電子裝置係為一智慧型手機，輸入介面140係為智慧型手機上之一按鈕，而上述使用者指
令係由該按鈕所產生。
於另一實施例中，訊息產生模組130a更用以當該控制模組120a接收到使用者指令時，產生一電池狀態訊息。上述電池狀態訊息可為電池之電量訊息、電池之溫度訊息或是電池之健康狀態訊息。
請參照第2圖。第2圖為本發明一實施例中，一種電池保護系統100a之方塊示意圖。相較於第1圖中所示之電池保護系統100，於電池保護系統100a中，電池110a更包含儲存單元210。
控制模組120a、訊息產生模組130a以及輸入介面140a之功能與操作與第1圖中所示之控制模組120、訊息產生模組130以及輸入介面140類似，故在此不再贅述。
於本實施例中，電池110a中之儲存單元210係用以儲存一電池狀態資料，而控制模組120a更用以根據電池狀態資料判斷電池110a是否處於異常狀態。
於一實施例中，電池狀態資料係為一16位元之數值，而電池狀態資料中特定的4個位元數值係用以表示電池所處的狀態。下列表一係根據該實施例繪示上述特定的4個位元數值所對應的電池狀態。
於另一實施例中，控制模組120a係透過一系統管理匯流排(System Management Bus；SMBus)，藉由讀取電池110a中之儲存單元210所儲存的如表一所示之電池狀態資料中特定的4個位元數值，以判斷電池110a是否處於異常狀態。舉例來說，當控制模組120a讀取到電池狀態資料中特定的4個位元數值為0100時，則控制模組120a判斷電池110a處於過度放電保護狀態。於另一例子中，當控制模組120a讀取到電池狀態資料中特定的4個位元數值為0101時，則控制模組120a判斷電池110a處於過度充電保護狀態。
於該實施例中，當控制模組120a偵測到電池11oa處於過度放電保護狀態時，控制模組120a根據使用者指令，透過系統管理匯流排將電池狀態資料中特定的4個位元數值由0100改變為0000，以解除電池110a之過度放電保護狀態。然後，控制模組120a根據使用者指令控制電池110a對電子裝置進行放電。另外，當控制模組120a偵測到電池110a處於過度充電保護狀態時，控制模組120a根據使用者指令，透過系統管理匯流排將電池狀態資料中特定的4個位元數值由0101改變為0000，以解除電池110a之
過度充電保護狀態。然後，控制模組120a根據使用者指令控制電子裝置對電池110a進行充電。於一實施例中，控制模組120a係透過一進階組態與電源介面(Advanced Configuration and Power Interface；ACPI)控制電子裝置對電池110a進行充電以及控制電池110a對電子裝置進行放電。
於又一實施例中，電子裝置係為一筆記型電腦，訊息產生模組130a更用以藉由電池異常警示訊息提醒使用者關閉部份於筆記型電腦上所執行之程式，並提醒使用者利用輸入介面140a產生使用者指令。舉例來說，當控制模組120a偵測到電池110a處於過度放電保護狀態時，訊息產生模組130a產生電池異常警示訊息，以藉由電池異常警示訊息提醒使用者關閉部份於筆記型電腦上所執行之程式，並提醒使用者利用如鍵盤等輸入介面140a輸入使用者指令。於該實施例中，藉由關閉部份於筆記型電腦上所執行之程式，可使得筆記型電腦所需之電力供應的功率下降，進而使得電池110a放電之電流下降。此時，控制模組120a根據使用者指令解除電池110a之過度放電保護，並控制電池110a對筆記型電腦進行放電。
請參照第3圖。第3圖為依據本發明一實施例繪示一種電池保護方法之流程示意圖。此電池保護方法可應用於如第1圖或第2圖所繪示的電池保護系統100或電池保護系統100a中，但不以其為限。為方便及清楚說明起見，下列電池保護方法之敘述係配合第2圖所示的電池保護系
統100a作說明。
於步驟302中，控制模組120a偵測電池110a是否處於異常狀態。
若是，則於步驟304中，訊息產生模組130a產生電池異常警示訊息。
然後，於步驟306中，控制模組120a根據輸入介面140a所傳送的使用者指令解除電池110a之異常狀態。
請參照第4圖。第4圖為依據本發明一實施例繪示一種電池保護方法之流程示意圖。相較於第3圖所示之電池保護方法，於本實施例中，電池保護方法更包含步驟402。此電池保護方法可應用於如第1圖或第2圖所繪示的電池保護系統100或電池保護系統100a中，但不以其為限。為方便及清楚說明起見，下列電池保護方法之敘述係配合第2圖所示的電池保護系統100a作說明。
於本實施例中，當控制模組120a偵測到電池110a處於過度充電保護狀態，並根據該使用者指令解除該電池之該過度充電保護狀態後，於步驟402中，控制模組120a根據使用者指令控制電子裝置對電池110a進行充電。
請參照第5圖。第5圖為依據本發明一實施例繪示一種電池保護方法之流程示意圖。相較於第3圖所示之電池保護方法，於本實施例中，電池保護方法更包含步驟502。此電池保護方法可應用於如第1圖或第2圖所繪示的電池保護系統100或電池保護系統100a中，但不以其為限。為方便及清楚說明起見，下列電池保護方法之敘述係
配合第2圖所示的電池保護系統100a作說明。
於本實施例中，當控制模組120a偵測到電池110a處於過度放電保護狀態，並根據使用者指令解除電池110a之過度放電保護狀態後，於步驟502中，控制模組120a根據使用者指令控制電池110a對電子裝置進行放電。
綜上所述，藉由本發明之技術手段，使用者僅需藉由一輸入介面輸入使用者指令即可解決電池之異常狀態。使用者不需要插拔電池或是插拔電源供應器。另外，本發明藉由所偵測到之電池的異常狀態，產生電池異常警示訊息以通知使用者執行對應的動作。如此一來，可消除造成電池保護的原因(例如：當筆記型電腦之電池處於過度放電保護狀態時，提醒使用者關閉部份應用程式以降低電池輸出電流)，以提升電池於電子產品上使用的安全性。於本發明所提出的電池保護系統中，用以傳送使用者指令的輸入介面可整合於電子裝置原有的輸入介面(例如：鍵盤或是觸控面板)。因此，採用本發明所提出之電池保護系統並不需要於電子裝置上設計多餘的空間，且能有效節省生產成本。
應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此
本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電池保護系統
110‧‧‧電池
120‧‧‧控制模組
130‧‧‧訊息產生模組
140‧‧‧輸入介面
Claims (10)
- 一種電池保護系統，應用於一電子裝置，該電池保護系統包含：一電池；一控制模組，電性連接至該電池，用以偵測該電池是否處於一異常狀態；一訊息產生模組，電性連接至該控制模組，用以當該控制模組偵測到該電池處於該異常狀態時，產生一電池異常警示訊息；以及一輸入介面，電性連接至該控制模組，用以傳送一使用者指令至該控制模組，使得在該電池異常警示訊息被產生以後，該控制模組根據該使用者指令解除該電池之該異常狀態。
- 如請求項1所述之電池保護系統，其中當該控制模組偵測到該電池處於一過度充電保護(over-charge protection)狀態時，該控制模組更用以在解除該電池之該過度充電保護狀態後，根據該使用者指令控制該電子裝置對該電池進行充電。
- 如請求項1所述之電池保護系統，其中當該控制模組偵測到該電池處於一過度放電保護(over-discharge protection)狀態時，該控制模組更用以在解除該電池之該過度放電保護狀態後，根據該使用者指令控制該電池對該 電子裝置進行放電。
- 如請求項1所述之電池保護系統，其中該電池包含一儲存單元，該儲存單元用以儲存一電池狀態資料，而該控制模組更用以根據該電池狀態資料判斷該電池是否處於該異常狀態。
- 如請求項4所述之電池保護系統，其中該控制模組更用以根據該使用者指令改變該電池狀態資料，以解除該電池之該異常狀態。
- 如請求項1所述之電池保護系統，其中該訊息產生模組更用以藉由該電池異常警示訊息提醒使用者利用該輸入介面產生該使用者指令。
- 如請求項1所述之電池保護系統，其中該訊息產生模組更用以藉由該電池異常警示訊息提醒使用者關閉部份於該電子裝置上所執行之程式。
- 如請求項1所述之電池保護系統，其中該訊息產生模組更用以當該控制模組接收到該使用者指令時，產生一電池狀態訊息。
- 如請求項1所述之電池保護系統，其中該控制模組係 透過一系統管理匯流排(System Management Bus；SMBus)偵測該電池是否處於該異常狀態，以及透過該系統管理匯流排解除該電池之該異常狀態。
- 如請求項1所述之電池保護系統，其中該輸入介面係為一鍵盤，且該使用者指令係由該鍵盤上之至少一按鍵產生。
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