TW202107246A

TW202107246A - 電源裝置及其電源供應方法

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Publication number: TW202107246A
Application number: TW108127847A
Authority: TW
Inventors: 蔡志勇
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2019-08-06
Publication date: 2021-02-16

Abstract

一種電源裝置及其電源供應方法。充電電路於偵測電流信號的電流值大於第一預設電流時使電池透過第一開關對負載放電，並於偵測電流信號的電流值小於第二預設電流時對電池進行充電。控制電路控制第一偵測電路輸出的偵測電流信號的電流值，以控制充電電路控制電池的充放電。

Description

電源裝置及其電源供應方法

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種電源裝置及其電源供應方法。

在傳統的電腦裝置中，充電裝置可包括電源供應器(Adaptor)與充電電池，電源供應器可提供電流給電腦系統使用以及提供充電電流給電池(Battery Pack)進行充電。當電腦系統運行在重負載的情形下時，常常會有電源供應器電力供應不足的情況發生，進而將導致電池出現放電的情形，也就是說，電腦裝置在接收電源供應器提供的電力的情形下，仍出現電池電量下降的情況，如此將影響使用者的使用體驗。

本發明提供一種電源裝置及其電源供應方法，可避免應用電源裝置的電子裝置在接收電源供應器提供的電力時出現電池電量下降的情形。

本發明的電源裝置包括電源供應器、第一偵測電路、電池、充電電路、第一開關以及控制電路。電源供應器提供工作電源。第一偵測電路耦接電源供應器，偵測電源供應器至負載的第一電源供應路徑上的供應電流，以輸出偵測電流信號。電池透過第二電源供應路徑連接至負載。充電電路耦接第一偵測電路與電池，對電池進行充電。第一開關配置於第二電源供應路徑上，耦接充電電路，充電電路於偵測電流信號的電流值大於第一預設電流時導通第一開關，以使電池透過第一開關對負載放電，並於偵測電流信號的電流值小於第二預設電流時關閉第一開關，並對電池進行充電，其中第一預設電流大於第二預設電流。控制電路耦接第一偵測電路與充電電路，控制第一偵測電路輸出的偵測電流信號的電流值，以控制充電電路控制電池的充放電。

在本發明的一實施例中，於偵測電流信號的電流值持續一段預設時間介於第一預設電流與第二預設電流之間時，控制電路控制第一偵測電路將輸出的偵測電流信號的電流值減小至小於第二預設電流。

在本發明的一實施例中，上述的第一偵測電路包括第一電阻、第二開關以及第二電阻。第二開關與第一電阻串聯於電源供應器與負載之間。第二電阻與第一電阻、第二開關並聯於電源供應器與負載之間，其中第二開關的導通狀態受控於控制電路。

在本發明的一實施例中，上述的電源裝置還包括第二偵測電路，其耦接電池以及充電電路，偵測電池的充電路徑上的電流。

在本發明的一實施例中，上述的第二偵測電路包括第三電阻、第三開關以及第四電阻。第三開關與第三電阻串聯於電源供應器與負載之間。第四電阻與第三電阻、第三開關並聯於電源供應器與負載之間，其中第三開關的導通狀態受控於控制電路。

在本發明的一實施例中，上述的第一開關包括電晶體，其耦接於負載與電池之間，電晶體的控制端耦接充電電路。

本發明還提供一種電源裝置的電源供應方法，電源裝置包括電源供應器、第一偵測電路、電池、充電電路以及第一開關，其中第一偵測電路偵測電源供應器至負載的第一電源供應路徑上的供應電流，電池透過第二電源供應路徑連接至負載，第一開關配置於第二電源供應路徑上，充電電路於偵測電流信號的電流值大於第一預設電流時導通第一開關，以使電池透過第一開關對負載放電，並於偵測電流信號的電流值小於第二預設電流時關閉第一開關，並對電池進行充電，其中第一預設電流大於第二預設電流，電源裝置的電源供應方法包括下列步驟。讀取偵測電流信號的電流值。判斷偵測電流信號的電流值是否持續一段預設時間介於第一預設電流與第二預設電流之間。若偵測電流信號的電流值持續一段預設時間介於第一預設電流與第二預設電流之間，控制第一偵測電路將輸出的偵測電流信號的電流值減小至小於第二預設電流。

在本發明的一實施例中，上述的第一偵測電路包括第一電阻。第二開關與第一電阻串聯於電源供應器與負載之間。第二電阻與第一電阻、第二開關並聯於電源供應器與負載之間，其中第二開關的導通狀態受控於控制電路。

基於上述，本發明實施例的充電電路可於偵測電流信號的電流值大於第一預設電流時使電池透過第一開關對負載放電，並於偵測電流信號的電流值小於第二預設電流時對電池進行充電，控制電路可控制第一偵測電路輸出的偵測電流信號的電流值，以控制充電電路控制電池的充放電。如此透過控制第一偵測電路輸出的偵測電流信號的電流值，可間接地控制充電電路對電池進行充電，而可避免應用電源裝置的電子裝置在接收電源供應器提供的電力時出現電池電量下降的情形。

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。

圖1是依照本發明實施例的一種電源裝置的示意圖。電源裝置包括電源供應器102、充電電路104、控制電路106、電池108、偵測電路110以及開關SW1，其中偵測電路110耦接電源供應器102、充電電路104以及負載112，充電電路104耦接控制電路106與電池108，開關SW1耦接於電池108與負載112之間，開關SW1的控制端耦接充電電路104。

電源供應器102可提供工作電源給負載112，負載112可例如為電子裝置(例如電腦，然不以此為限)中的系統電路。偵測電路110可偵測電源供應器102至負載112的第一電源供應路徑上的供應電流I1，並據以輸出偵測電流信號S1，偵測電流信號S1可指示供應電流I1的電流值大小。電池108可透過第二電源供應路徑連接至負載112，開關SW1配置於第二電源供應路徑上。充電電路104可依據偵測電流信號S1控制電池108的充放電。進一步來說，當負載112為重負載時，負載112需要電源供應器102提供更大的電流，而使得偵測電流信號S1的電流值變大。當偵測電流信號S1的電流值大於第一預設電流時，充電電路104可導通開關SW1，使電池108透過開關SW1對負載112進行放電，以協助電源供應器102對負載112提供電流，如此可減輕電源供應器102的負擔，降低電源供應器102的成本。此外，當負載112減輕時，負載112需要電源供應器102提供的電流變小，當偵測電流信號S1的電流值小於第二預設電流時，充電電路104可斷開開關SW1，並對電池108進行充電。其中第一預設電流大於第二預設電流，第一預設電流可例如設定為電源供應器102的額定電流的1.07倍，而第二預設電流可例如設定為電源供應器102的額定電流的0.97倍。

此外，控制電路106可控制偵測電路110輸出的偵測電流信號S1的電流值，進而控制充電電路104控制電池108的充放電。舉例來說，當負載112轉為重負載而使得偵測電流信號S1的電流值大於第一預設電流時，電池108可透過開關SW1對負載112進行放電。而後負載112減輕時，偵測電流信號S1的電流值可能介於第一預設電流與第二預設電流之間，如此將使得電池108持續地透過開關SW1對負載112進行放電，而使得電池108出現電量下降的情形。為避免此情形，控制電路106可輸出控制信號SC1給偵測電路110，以控制偵測電路110減小其輸出的偵測電流信號S1的電流值，例如可將偵測電流信號S1的電流值減小至小於第二預設電流。如此，充電電路104便可依據偵測電流信號S1斷開開關SW1，並對電池108進行充電，從而避免電池108出現電量下降的情形。其中控制電路106可例如讀取充電電路104所儲存的偵測電流信號S1的電流值，在判斷出偵測電流信號S1的電流值持續一段預設時間(例如100ms，然不以此為限)介於第一預設電流與第二預設電流之間時，才控制偵測電路110將輸出的偵測電流信號S1的電流值減小至小於第二預設電流。

圖2是依照本發明另一實施例的一種電源裝置的示意圖。在本實施例中，開關SW1可例如以電晶體M1來實施，此外，偵測電路110則可例如包括開關SW2、電阻R1以及R2。其中開關SW2與電阻R1串聯於電源供應器102與負載112之間，電阻R2與開關SW2、電阻R1並聯於電源供應器102與負載112之間。開關SW2的導通狀態受控於控制電路106。充電電路104可透過偵測電阻R2上的電壓值來判斷供應電流I1的電流值(在本實施例中充電電路104所偵測到的電壓值可做為偵測電流信號S1來指示供應電流I1的電流值大小)。當控制電路106判斷出供應電流I1的電流值持續一段預設時間介於第一預設電流與第二預設電流之間時，控制電路106可輸出控制信號SC1給開關SW2，以控制開關SW2進入導通狀態，如此可使充電電路104偵測到的電壓值變小，而使充電電路104產生供應電流I1的電流值小於第二預設電流的判斷結果，進而使充電電路104控制開關SW1進入斷開的狀態，並對電池108進行充電，以避免電池108出現電量下降的情形。值得注意的是，在其它實施例中，偵測電路110也可以其它的方式來實施，例如可選擇性地並聯更多個電阻以降低充電電路104所偵測到的電壓值，偵測電路110的實施方式不以本實施例為限。

圖3是依照本發明另一實施例的一種電源裝置的示意圖。在本實施例中，電源裝置還可包括偵測電路302，其耦接電池108以及充電電路104，偵測電路302可偵測電池108的充電路徑上的電流。如圖3所示，偵測電路302可例如包括開關SW3、電阻R3以及R4。其中開關SW3與電阻R3串聯於充電電路104與電池108之間，電阻R4與開關SW2、電阻R3並聯於充電電路104與電池108之間。開關SW3的導通狀態受控於控制電路106。充電電路104可透過偵測電阻R4上的電壓值來判斷電池108的充電路徑上的電流。類似地，充電電路104可依據偵測到的電壓值來控制電池108的充電速率，而控制電路106可依據偵測電路302的偵測結果以及充電需求來改變充電電路104所偵測到的電壓值，進而影響充電電路104對電池108的充電策略，例如可視電池108的健康狀態或充電需求等改變充電電路104對電池108的充電速率。

圖4是依照本發明實施例的一種電源裝置的電源供應方法的流程圖。由上述實施例可知，電源裝置的電源供應方法可包括下列步驟。首先，讀取偵測電流信號的電流值(步驟S402)。接著，判斷偵測電流信號的電流值是否持續一段預設時間介於第一預設電流與第二預設電流之間(步驟S404)。若偵測電流信號的電流值未持續一段預設時間介於第一預設電流與第二預設電流之間，可回到步驟S404繼續觀察偵測電流信號的電流值，不介入充電電路的充放電管理。相反地，若偵測電流信號的電流值持續一段預設時間介於第一預設電流與第二預設電流之間，則可控制第一偵測電路將輸出的偵測電流信號的電流值減小至小於第二預設電流(步驟S406)，以避免電池出現電量下降的情形。

綜上所述，本發明的充電電路可於偵測電流信號的電流值大於第一預設電流時使電池透過第一開關對負載放電，並於偵測電流信號的電流值小於第二預設電流時對電池進行充電，控制電路可控制第一偵測電路輸出的偵測電流信號的電流值，以控制充電電路控制電池的充放電。如此透過控制第一偵測電路輸出的偵測電流信號的電流值，可間接地控制充電電路對電池進行充電，而可避免應用電源裝置的電子裝置在接收電源供應器提供的電力時出現電池電量下降的情形。

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。

102:電源供應器 104:充電電路 106:控制電路 108:電池 110、302:偵測電路 112:負載 I1:供應電流 S1:偵測電流信號 SC1:控制信號 SW1~SW3:開關 M1:電晶體 R1~R4:電阻 S402~S406:電源供應方法的步驟

圖1是依照本發明實施例的一種電源裝置的示意圖。圖2是依照本發明另一實施例的一種電源裝置的示意圖。圖3是依照本發明另一實施例的一種電源裝置的示意圖。圖4是依照本發明實施例的一種電源裝置的電源供應方法的流程圖。

102:電源供應器

104:充電電路

106:控制電路

108:電池

110:偵測電路

112:負載

SW1:開關

I1:供應電流

S1:偵測電流信號

SC1:控制信號

Claims

一種電源裝置，包括：一電源供應器，提供一工作電源；一第一偵測電路，耦接該電源供應器，偵測該電源供應器至一負載的一第一電源供應路徑上的一供應電流，以輸出一偵測電流信號；一電池，透過一第二電源供應路徑連接至該負載；一充電電路，耦接該第一偵測電路與該電池，對該電池進行充電；一第一開關，配置於該第二電源供應路徑上，耦接該充電電路，該充電電路於該偵測電流信號的電流值大於一第一預設電流時導通該第一開關，以使該電池透過該第一開關對該負載放電，並於該偵測電流信號的電流值小於一第二預設電流時關閉該第一開關，並對該電池進行充電，其中該第一預設電流大於該第二預設電流；以及一控制電路，耦接該第一偵測電路與該充電電路，控制該第一偵測電路輸出的該偵測電流信號的電流值，以控制該充電電路控制該電池的充放電。
如申請專利範圍第1項所述的電源裝置，其中於該偵測電流信號的電流值持續一段預設時間介於該第一預設電流與該第二預設電流之間時，該控制電路控制該第一偵測電路將輸出的該偵測電流信號的電流值減小至小於該第二預設電流。
如申請專利範圍第1項所述的電源裝置，其中該第一偵測電路包括：一第一電阻；一第二開關，與該第一電阻串聯於該電源供應器與該負載之間；以及一第二電阻，與該第一電阻、該第二開關並聯於該電源供應器與該負載之間，其中該第二開關的導通狀態受控於該控制電路。
如申請專利範圍第1項所述的電源裝置，還包括：一第二偵測電路，耦接該電池以及該充電電路，偵測該電池的一充電路徑上的電流。
如申請專利範圍第4項所述的電源裝置，其中該第二偵測電路包括：一第三電阻；一第三開關，與該第三電阻串聯於該電源供應器與該負載之間；以及一第四電阻，與該第三電阻、該第三開關並聯於該電源供應器與該負載之間，其中該第三開關的導通狀態受控於該控制電路。
如申請專利範圍第1項所述的電源裝置，其中該第一開關包括：一電晶體，耦接於該負載與該電池之間，該電晶體的控制端耦接該充電電路。
一種電源裝置的電源供應方法，該電源裝置包括一電源供應器、一第一偵測電路、一電池、一充電電路以及一第一開關，其中該第一偵測電路偵測該電源供應器至一負載的一第一電源供應路徑上的一供應電流，該電池透過一第二電源供應路徑連接至該負載，該第一開關配置於該第二電源供應路徑上，該充電電路於該偵測電流信號的電流值大於一第一預設電流時導通該第一開關，以使該電池透過該第一開關對該負載放電，並於該偵測電流信號的電流值小於一第二預設電流時關閉該第一開關，並對該電池進行充電，其中該第一預設電流大於該第二預設電流，該電源裝置的電源供應方法包括：讀取該偵測電流信號的電流值；判斷該偵測電流信號的電流值是否持續一段預設時間介於該第一預設電流與該第二預設電流之間；以及若該偵測電流信號的電流值持續一段預設時間介於該第一預設電流與該第二預設電流之間，控制該第一偵測電路將輸出的該偵測電流信號的電流值減小至小於該第二預設電流。
如申請專利範圍第7項所述的電源裝置的電源供應方法，其中該第一偵測電路包括：一第一電阻；一第二開關，與該第一電阻串聯於該電源供應器與該負載之間；以及一第二電阻，與該第一電阻、該第二開關並聯於該電源供應器與該負載之間，其中該第二開關的導通狀態受控於該控制電路。