TWI394037B - System power monitoring device and method thereof - Google Patents

Description

系統電源監控裝置及其方法

本發明是有關於一種系統電源監控裝置及其方法，特別是關於一種判斷電池充電狀態以調校系統功率預設值之系統電源監控裝置及其方法。

隨著電子技術的發展，許多電子系統的體積越來越小，例如筆記型電腦等，其所需處理之訊號量也日趨繁雜。大量的程式運算造成電子系統使用的功率過大。功率過大會導致電子系統之元件使用年限下降，甚至造成電子系統的損壞。因此，電子系統需要一個電源管理系統以有效地管理電源。以筆記型電腦為例，傳統上，電源管理系統是藉由一電阻來測量供應電源的電流及電壓值以得知系統之功率，而監控系統功率於安全範圍內。

但僅用電阻來偵測系統功率容易因電阻靈敏度不足而無法發揮正常校正功能，以及電阻老化而產生測量誤差。一旦測量系統之功率產生誤差，調校系統功率之機制將失效，而造成變壓器毀損、電子系統損壞或系統工作效能大幅降低等等錯誤之動作。

因此，習知技藝單以電阻偵測系統功率之方式，不易準確量測系統實際功率。因此，如何使功率偵測電路能夠偵測實際功率，並且自動回饋給電源管理系統，使系統能隨時精準監控電源，是業界所需求的。

鑑於習知技藝之各項問題，為了能夠兼顧解決之，本發明人基於多年從事研究開發與諸多實務經驗，提出一種系統電源監控裝置及其方法，以作為 改善上述缺點之實現方式與依據。

有鑑於此，本發明之其中一目的係提出一種系統電源監控裝置及其方法，以解決習知技藝中，利用電阻偵測的方式無法精準得知系統實際功率的問題。

緣是，為達上述目的，本發明提供一種系統電源監控方法，係適用於一電子裝置，該裝置包含一充電模組、一功率偵測元件及一控制元件。功率偵測元件係偵測系統功率值，控制元件係調校電子裝置之功率狀態，控制元件具有預先設定之一預設電池容量、一預設電流值及一預設功率值，其中預設功率值可經由調校而改變。系統電源監控方法包含以下步驟。首先從充電模組取得充電資料。然後，根據充電資料判斷充電模組是否停止對電池充電或電池之容量是否高於預設電池容量。若充電模組正在對電池進行充電且電池之容量低於預設電池容量，則判斷充入電池之充電電流值是否小於預設電流值。若充電電流值小於預設電流值且系統功率值小於預設功率值，控制元件則減少預設功率值；若充電電流值大於預設電流值且系統功率值大於預設功率值，控制元件則增加預設功率值。

為達上述目的，本發明再提供一種系統電源監控裝置，係適用於一電子裝置，其具有一充電模組。系統電源監控裝置包含一功率偵測元件及一控制元件。功率偵測元件係偵測電子裝置之一系統功率值。控制元件具有預先設定之一預設電池容量、一預設電流值及一預設功率值。控制元件根據預設功率值及系統功率值以調校電子裝置之功率狀態。其中，控制元件從充電模組取得一充電資料，並根據充電資料判斷充電模組是否停止對一電池充電或電池之容量是否高於一預設電池容量；若充電模組正在對電池進行充電且電池之容量係低於預設電池容量，則判斷充入電池之一充電電流值 是否小於一預設電流值；若充電電流值小於預設電流值且系統功率值小於預設功率值時，則控制元件減少預設功率值。

藉由上述調校後之預設功率值與系統功率值相比較，則電子裝置可更準確的進行消耗功率的調校。

承上所述，依本發明系統電源監控裝置及其方法，具有一或多個下述優點：

(1)此系統電源監控裝置及其方法可判斷充入電池之充電電流值是否小於預設電流值且系統功率值是否小於預設功率值。若是，則控制元件減少預設功率值，以防止系統本身實際功率已超過最大供電承載，系統電源監控裝置卻未發出降低功率之動作，藉以避免系統過熱或毀損。

(2)此系統電源監控裝置及其方法可判斷充入電池之充電電流值是否大於預設電流值且系統功率值是否大於預設功率值。若是，則控制元件增加預設功率值，以防止系統本身實際上功率未超過最大供電承載，系統電源監控裝置卻發出降低功率之動作，藉以避免系統運作能力無預期降低，使應用程序無法正常執行之情形。

1‧‧‧電子裝置

2‧‧‧充電模組

20‧‧‧監控電池電路

21‧‧‧充電資料

211‧‧‧充電電流值

212‧‧‧充電狀態

213‧‧‧電池之容量

22‧‧‧電池

3‧‧‧功率偵測元件

31‧‧‧系統功率值

4‧‧‧控制元件

41‧‧‧預設功率值

42‧‧‧預設電池容量

43‧‧‧預設電流值

S11~S14‧‧‧步驟流程

S21~S25‧‧‧步驟流程

S31~S35‧‧‧步驟流程

第1圖係為本發明系統電源監控方法之步驟流程圖。

第2圖係為本發明系統電源監控方法第一實施例之步驟流程圖。

第3圖係為本發明系統電源監控方法第二實施例之步驟流程圖。

第4圖係為本發明系統電源監控裝置之方塊圖。

請參閱第1圖，其係為本發明系統電源監控方法之步驟流程圖。圖中，流程圖由系統電源監控開始。

步驟S11：判斷電池是否停止充電或電池之容量是否高於一預設電池容量：若是，依據預設功率值以控制系統電源並返回系統電源監控繼續判斷，若不是，至下一個步驟S12。

步驟S12：判斷充電電流值是否小於預設電流值：若是，至下一個步驟S13，若不是，跳至步驟S13a。

步驟S13：判斷系統功率值是否小於預設功率值：若是，至下一個步驟S14，若不是，依據預設功率值以控制系統電源並返回至系統電源監控繼續判斷。

步驟S14：減少預設功率值，而後依據預設功率值以控制系統電源並返回系統電源監控繼續判斷。

步驟S13a：判斷系統功率值是否大於預設功率值：若是，至下一個步驟S14a，若不是，則依據預設功率值以控制系統電源並返回系統電源監控繼續判斷。

步驟S14a：增加預設功率值，而依據預設功率值以控制系統電源並返回系統電源監控繼續判斷。

請參閱第2圖，其係為本發明系統電源監控方法第一實施例之步驟流程圖。圖中，系統電源監控方法適用於一電子裝置，此電子裝置至少包含一充電模組、一功率偵測元件以及一控制元件。功率偵測元件偵測電子裝置之一系統功率值。控制元件係調校電子裝置之功率狀態，控制元件具有預先設定之一預設電池容量、一預設電流值及一預設功率值，其中預設功率值可經由調校而改變。系統電源監控方法包含以下步驟：

步驟S21：從充電模組取得一充電資料。

步驟S22：根據充電資料判斷充電模組是否停止對一電池充電或電池之容量是否高於一預設電池容量。若是，進行步驟S23；若否，則進行步驟S24。

步驟S23：控制元件調校系統減少消耗功率之動作。

步驟S24：若充電模組正在對電池進行充電且電池之容量低於預設電池容量，則根據充電資料判斷充入電池之一充電電流值是否小於一預設電流值。若是，進行步驟S25；若否，則進行步驟S23。

步驟S25：若充電電流值小於預設電流值且系統功率值小於預設功率值，則控制元件減少預設功率值。

步驟S26：依據預設功率值及系統功率值以控制系統電源，而防止系統實際功率已超過最大供電承載，系統電源監控裝置卻未發出降低功率之動作，並返回步驟S21繼續判斷。

當調校上述預設功率值使其與系統功率值相等後，如果於步驟S22中，電池不在充電狀態且系統功率值大於校正後之預設功率值；或電池之容量高於預設電池容量且系統功率值大於校正後之預設功率值；或者，於步驟S24中，電池於充電狀態中，電池之容量低於預設電池容量，以及充電電流值小於預設電流值且系統功率值大於調校後之預設功率值。當符合上述三項條件中任一項時，則進行步驟S23，控制元件調校系統減少消耗功率之動作。其中，控制元件的調校方式，藉由控制系統電源與管理效能(BIOS)以降低CPU運算頻率、降低顯示卡運算、減低或停止系統中各式設備之電源來實施。

請參閱第3圖，其係為本發明系統電源監控方法第二實施例之步驟流程圖。圖中，系統電源監控方法適用於一電子裝置，此電子裝置至少包含一充電模組、一功率偵測元件及一控制元件。功率偵測元件係偵測電子裝置之一 系統功率值。此控制元件係調校電子裝置之功率狀態，控制元件具有預先設定之一預設電池容量、一預設電流值及一預設功率值，其中預設功率值可經由調校而改變。系統電源監控方法包含以下步驟：

步驟S31：從充電模組取得一充電資料。

步驟S32：根據充電資料判斷充電模組是否停止對一電池充電或電池之容量是否高於一預設電池容量。若是，進行步驟S33；若否，則進行步驟S34。

步驟S33：控制元件停止減少功率消耗之動作。

步驟S34：若充電模組正在對電池進行充電且電池之容量低於預設電池容量，則根據充電資料判斷充入電池之一充電電流值是否小於一預設電流值。若是，進行步驟S33；若否，則進行步驟S35。

步驟S35：若充電電流值大於預設電流值且系統功率值大於預設功率值，則控制元件增加預設功率值。

步驟S36：依據預設功率值及系統功率值以控制系統電源，而防止系統實際功率未超過最大供電承載，但系統電源監控裝置卻已發出降低系統功率之動作。

當調校上述預設功率值使其與系統功率值相等後，如果於步驟S32中，電池不在充電狀態中且系統功率值小於校正後之預設功率值；或電池之容量高於預設電池容量且系統功率值小於校正後之預設功率值；或者，於步驟S34中，電池於充電狀態中，電池之容量低於預設電池容量，以及充電電流值大於預設電流值且系統功率值小於校正後之預設功率值。當符合上述三項條件中任一項時，則進行步驟S33，控制元件停止上述減少功率消耗之動作。其中控制元件的調校方式，藉由控制系統電源與管理效能(BIOS)以回復CPU運算頻率、顯示卡效能，以及系統中各式設備電源之正常作動，使系統 回復正常運作。

第一實施例及第二實施例中，電子裝置係可為可攜式電子裝置、筆記型電腦或行動通訊裝置。功率偵測元件係為電阻及電源晶片，經由電阻量測輸入之電壓及電流後，至電源晶片放大以獲得系統功率值。預設電池容量較佳的是以電池本身容量90%為預設電池容量。而預設電流較佳可為0，但不以此為限。

附帶一提的是，第一實施例及第二實施例之系統電源監控方法，可以相互合併實施以提供系統更加完整之保護，並不侷限於各自單獨實施。

請參閱第4圖，其係為本發明系統電源監控裝置之方塊圖。圖中，系統電源監控裝置適用於一電子裝置1，此電子裝置1係可為可攜式電子裝置、筆記型電腦或行動通訊裝置。電子裝置1具有一充電模組2，充電模組2具有一監控電池電路20及一電池22，監控電池電路20可監控且輸出電池22之即時狀態(例如電池22是否在充電狀態、電池可以充電之容量及供入於電池之電流值)，監控電池電路20具有一充電資料21，充電資料21具有一充電狀態212、一電池之容量213及一充電電流值211。系統電源監控裝置包含一功率偵測元件3及一控制元件4。

功率偵測元件3接收系統電源，利用系統電源輸入的電壓及電流而計算出一系統功率值31，並將系統功率值31輸出至控制元件4。

控制元件4具有一預設功率值41、一預設電池容量42及一預設電流值43。控制元件4根據預設功率值41及系統功率值31調校電子裝置1之功率。

其中，控制元件4從監控電池電路20中擷取一充電資料21，根據充電狀態212判斷充電模組2是否停止對一電池22充電或一電池之容量213是否高於一預設電池容量42。若充電模組正在對電池進行充電且電池之容量低於預 設電池容量，則控制元件4判斷充入電池22之一充電電流值211是否小於一預設電流值43。若是，則控制元件4進一步減少預設功率值41，待調校後之預設功率值41與系統功率值31相比較後，藉由第一實施例得知，可以減少整體系統消耗之功率。

反之，電池22進行充電且電池之容量213低於一預設電池容量42，則控制元件4判斷充入電池22之一充電電流值211是否大於一預設電流值43，若是，則控制元件4進一步增加預設功率值41，待調校後之預設功率值41與系統功率值31比較後，藉由第二實施例得知，控制元件4可以使系統停止上述減少消耗功率之動作，而回復系統正常運作。

此外，當電池22供電給監控電池電路20，監控電池電路20據以將充電電流值211、充電狀態212或電池之容量213等相關之充電資料21輸出至控制元件4，使控制元件4可以根據充電之資料而調校預設功率值。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

S11~S14‧‧‧步驟流程

Claims (10)

1. 一種系統電源監控方法，適用於一電子裝置，該電子裝置至少包含一充電模組、一功率偵測元件以及一控制元件，該功率偵測元件係偵測該電子裝置之一系統功率值，該控制元件係預先設定一預設電池容量、一預設電流值及一預設功率值，該預設功率值，以調校該電子裝置之功率狀態，該系統電源監控方法包含以下步驟：從該充電模組取得一充電資料；根據該充電資料判斷該充電模組是否停止對一電池充電或該電池之容量是否高於一預設電池容量；若該充電模組正在對該電池進行充電且該電池之容量低於該預設電池容量時，則根據該充電資料判斷充入該電池之一充電電流值是否小於一預設電流值；以及若該充電電流值小於該預設電流值且該系統功率值小於該預設功率值時，則該控制元件減少該預設功率值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之系統電源監控方法，更包含：若該充電電流值大於該預設電流值且該系統功率值大於該預設功率值，則該控制元件增加該預設功率值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之系統電源監控方法，其中該充電資料包含一充電狀態，以提供該控制元件判斷是否正在對該電池進行充電。
4. 如申請專利範圍第1項所述之系統電源監控方法，其中該功率偵測元件為一電阻及一電源晶片。
5. 如申請專利範圍第1項所述之系統電源監控方法，其中該電子裝置為可攜式電子裝置、筆記型電腦或行動通訊裝置。
6. 一種系統電源監控裝置，適用於一具有一充電模組之電子裝置，該系統電源監控裝置包含：一功率偵測元件，係偵測該電子裝置之一系統功率值；以及一控制元件，預先設定一預設電池容量、一預設電流值及一預設功率值，該控制元件係根據該預設功率值及該系統功率值，以調校該電子裝置之功率狀態；其中，該控制元件係從該充電模組取得一充電資料，並根據該充電資料判斷該充電模組是否停止對一電池充電或該電池之容量是否高於一預設電池容量；若該控制元件判斷該電池進行充電且該電池之容量低於一預設電池容量時，則判斷充入該電池之一充電電流值是否小於一預設電流值；若該控制元件判斷該充電電流值小於該預設電流值且該系統功率值小於該預設功率值時，則該控制元件減少該預設功率值。
7. 如申請專利範圍第6項所述之系統電源監控裝置，更包含該控制元件判斷充入該電池之該充電電流值大於該預設電流值且該系統功率值大於該預設功率值時，則該控制元件增加該預設功率值。
8. 如申請專利範圍第6項所述之系統電源監控裝置，其中該充電資料包含一充電狀態，以提供該控制元件判斷是否正在對該電池進行充電。
9. 如申請專利範圍第6項所述之系統電源監控裝置，其中該功率偵測元件為一電阻及一電源晶片。
10. 如申請專利範圍第6項所述之系統電源監控裝置，其中該電子裝置為可攜式電子裝置、筆記型電腦或行動通訊裝置。