TWI420773B - 電子裝置及其充電方法 - Google Patents

Description

電子裝置及其充電方法

本發明是有關於一種充電方法，且特別是有關於一種能切換不同充電程序的充電方法以及使用此方法的電子裝置。

在工商社會環境下，現代人的生活步調加速且凡事講求效率，為符合現代人對電子產品之使用便利性的要求，電子產品也逐漸朝微型化、可攜式，以及無線傳輸發展。

以筆記型電腦來說，不僅具備與桌上型電腦幾乎相仿的運算處理能力，其行動力更讓需要在四處奔走的使用者能隨時隨地處理文件、收發電子郵件、瀏覽網路，以及播放多媒體檔案。然而，使用者在外出時就必須仰賴電池的電力以維持筆記型電腦的運作。基此，對大多數的使用者來說，在居家或辦公室等定點環境使用筆記型電腦時，多半會以電源轉接器(power adapter)連接電源進而使電池一直維持在充飽狀態。

這樣的方式雖然有機會減少在外出時因電池電量耗盡而無法使用筆記型電腦的窘境，但在非必要的情況下持續對電池充電也容易產生過高的電費。且對於資源日漸短缺的地球環境來說，毫無節制地對電池充電更會造成電力資源的浪費，進而對地球環境產生相當負面的影響。

有鑑於此，本發明提供一種充電方法，可依據電子裝置目前所處之時間區間的不同而採取不同的方式來對電子裝置進行充電。

本發明提供一種電子裝置，能依據時間和電池之剩餘電量決定是否對電池進行充電，而在決定充電時會依時間點的不同而採用不同的充電程序。

本發明提出一種充電方法，用於配置有電池並且連接至電源的電子裝置。此方法包括判斷電子裝置的目前時間是否處於特定時間區間。若處於特定時間區間，則判斷電池的剩餘電量是否大於電量下限。若剩餘電量大於電量下限，則僅以電池維持電子裝置的運作。若剩餘電量小於或等於電量下限，則在電子裝置的目前時間離開特定時間區間之前，根據電量下限控制電源對電池進行一間歇充電程序。

在本發明之一實施例中，其中在判斷電子裝置的目前時間是否處於特定時間區間的步驟之後，此方法更包括在目前時間不處於特定時間區間時，利用電源對電池持續充電至電池的電量完全充滿或電源無法對電池充電為止。

在本發明之一實施例中，其中以電池維持電子裝置的運作的步驟更包括停止利用電源對電池進行充電，並且降低電子裝置中至少一特定元件的耗電量。

在本發明之一實施例中，其中根據電量下限控制電源對電池進行間歇充電程序的步驟包括依據電量下限對應設定一電量上限。其中，電量上限係大於電量下限。在控制電源對電池進行充電而使電池的電量到達電量上限後，停止利用電源對電池進行充電，而僅以電池維持電子裝置的運作，並且降低電子裝置中至少一特定元件的耗電量。

在本發明之一實施例中，其中依據電量下限對應設定電量上限的步驟包括根據電子裝置的目前時間判斷離開特定時間區間的剩餘時間。計算在剩餘時間內維持電子裝置運作的所需電量。在所需電量小於或等於電量下限時，以電量下限與一預設電量的總和來作為電量上限。另外在所需電量大於或等於電量下限時，則以所需電量作為電量上限。

從另一觀點來看，本發明提出一種電子裝置，其包括電池、電源轉接器、基本輸入輸出系統，以及嵌入式控制器。其中，電源轉接器用以將電源供應至電子裝置。基本輸入輸出系統用以判斷電子裝置的目前時間是否處於特定時間區間。嵌入式控制器耦接電池、電源轉接器以及基本輸入輸出系統。在基本輸入輸出系統判定電子裝置的目前時間處於特定時間區間時，嵌入式控制器判斷電池的剩餘電量是否大於電量下限。若剩餘電量大於電量下限，電子裝置會僅以電池維持運作。若剩餘電量小於或等於電量下限，那麼在基本輸入輸出系統判定電子裝置的目前時間離開特定時間區間之前，嵌入式控制器將根據電量下限控制電源轉接器以電源對電池進行一間歇充電程序。

在本發明之一實施例中，其中在基本輸入輸出系統判定電子裝置的目前時間不處於特定時間區間時，嵌入式控制器控制電源轉接器以電源對電池持續充電至電池的電量完全充滿或電源無法對電池充電為止。

在本發明之一實施例中，其中在剩餘電量大於電量下限時，嵌入式控制器控制電源轉接器停止以電源對電池進行充電，且基本輸入輸出系統會降低電子裝置中至少一特定元件的耗電量。

在本發明之一實施例中，其中嵌入式控制器依據電量下限對應設定一電量上限，此電量上限大於電量下限。在電源轉接器以電源對電池進行充電直到電池的電量到達電量上限後，嵌入式控制器控制電源轉接器停止用電源對電池進行充電，且電子裝置會僅以電池來維持運作，而基本輸入輸出系統會降低電子裝置中至少一特定元件的耗電量。

在本發明之一實施例中，其中基本輸入輸出系統根據電子裝置的目前時間判斷離開特定時間區間的剩餘時間，並將剩餘時間傳送至嵌入式控制器。嵌入式控制器計算在剩餘時間內維持電子裝置運作的所需電量，並在所需電量小於或等於電量下限時，以電量下限及一預設電量的總和作為電量上限，以及在所需電量大於電量下限時，以所需電量作為電量上限。

基於上述，本發明在特定時間區間內依據電子裝置的電池剩餘電量判斷要對電池進行充電或者以目前電力維持電子裝置的運作。據此，能有效地決定需要充電的時機並決定充電電量，避免在非必要的情況下長時間對電池充電，以達到不浪費電力資源的目的。

為讓本發明之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是依照本發明之一實施例所繪示之電子裝置的方塊圖。請參閱圖1，電子裝置100包括電池110、電源轉接器(power adapter)120、基本輸入輸出系統(Basic Input/Output System，BIOS)130，以及嵌入式控制器140。在本實施例中，電子裝置100例如是筆記型電腦，然而本發明並不以此為限。

其中，電源轉接器120用以接收電源並將電源供應給電子裝置100。例如，電源轉接器120係以電源線連接插座而接收交流電源，並在將交流電源轉換為直流電源後提供給電子裝置100。

基本輸入輸出系統130負責在電子裝置100之硬體設備與作業系統之間進行溝通。在本實施例中，基本輸入輸出系統130更特別用以取得電子裝置100的目前時間，並據以判斷目前時間是否處於特定時間區間。在一實施例中，特定時間區間例如是用電尖峰時段，但本發明並不以此為限。例如，電子裝置100可提供一輸入介面讓使用者自行設定用電尖峰時段的起迄時間點，而基本輸入輸出系統130便能根據使用者輸入的數值來判斷電子裝置100的目前時間是否處於用電尖峰時段。此外，基本輸入輸出系統130也可以透過電子裝置100的網路模組(未繪示)連接網路，以取得電子裝置100所在位置的用電尖峰時段，進而判斷電子裝置100的目前時間是否處於用電尖峰時段。

嵌入式控制器140耦接電池110、電源轉接器120以及基本輸入輸出系統130。嵌入式控制器140例如是鍵盤控制器(Keyboard Controller，KBC)，用以根據基本輸入輸出系統130所提供的判斷結果與電池110的剩餘電量來決定是否對電子裝置100進行充電以及進行充電時所採用的方式。

為了進一步說明電子裝置100的詳細運作方式，以下特舉另一實施例來對本發明進行說明。圖2是依照本發明之一實施例所繪示之充電方法的流程圖，請同時參閱圖1與圖2。

首先在步驟210中，基本輸入輸出系統130在取得電子裝置100的目前時間後，判斷目前時間是否處於特定時間區間。

若目前時間不處於特定時間區間，則如步驟220所示，在基本輸入輸出系統130判定電子裝置100的目前時間處於特定時間區間之前，嵌入式控制器140會控制電源轉接器120以電源對電池110進行一般充電程序。其中，電源轉接器120在進行一般充電程序時，係持續使用電源將電池110的電量完全充滿或無法使用電源對電池110充電為止。

然而在目前時間處於特定時間區間時，接著如步驟230所示，嵌入式控制器140判斷電池110的剩餘電量是否大於預設的電量下限。在本實施例中，可由基本輸入輸出系統130提供一介面讓使用者設定電量下限。而電量下限的設定是用以確保電池110剩下的電量最低不會少於其值。

若剩餘電量小於或等於電量下限，則如步驟240所示，在基本輸入輸出系統130判定電子裝置100的目前時間離開特定時間區間之前，嵌入式控制器140會根據電量下限來控制電源轉接器120以電源對電池110進行一間歇充電程序。在本實施例中，電源轉接器120在進行間歇充電程序時並不會將電池110的電量充滿，而是會根據嵌入式控制器140參考電量下限而作出的指示，僅將電池110充至特定的電量。

而當剩餘電量大於電量下限時，表示電池110有可供使用的電量，因此如步驟250所示，嵌入式控制器140會控制電源轉接器120停止以電源對電池110進行充電。換句話說，此時電子裝置100係僅仰賴電池110中的電力來維持運作。而基本輸入輸出系統130會透過中斷機制和運行於電子裝置100的作業系統溝通，進而讓作業系統認為電子裝置100係處在沒有電源轉接器120去連接電源的狀態。此外，在電源轉接器120停止供電而必須以電池110維持電子裝置100的運作時，為了提高電池110的續航力，基本輸入輸出系統130會去降低電子裝置100中至少一特定元件的耗電量。舉例來說，基本輸入輸出系統130可調降電子裝置100之中央處理器(未繪示)的速度、關閉電子裝置100之螢幕(未繪示)或調降螢幕的亮度。而針對一些使用率或重要性較低的元件，基本輸入輸出系統130也可以使其進入睡眠模式或暫停對其進行供電。

電子裝置100在啟動後便會反覆執行圖2所示之各步驟，進而在非特定時間區間時利用電源轉接器120連接的電源將電池110充滿。而在處於特定時間區間且電池110的剩餘電量小於或等於電量下限時，僅將電池110充至特定的電量。另外，即便電源轉接器120能持續地接收電源，在處於特定時間區間且電池110的剩餘電量大於電量下限的情況下，電子裝置100會直接使用電池110中的電量來維持運作，而不會對電池110進行充電。如此一來，即便電子裝置100同時配置電池110並且連接電源，也可以依據不同情況分別採取不同的用電與充電方式。

圖3是依照本發明之另一實施例所繪示之充電方法的流程圖。在以下的實施例中，係以用電尖峰時段作為特定時間區間的範例來對本發明進行說明。一般來說，在用電尖峰時段的電費計價較高而非用電尖峰時段的電費計價較低，透過圖3所示之充電方法不僅可維持電子裝置100的運作，更可以進一步地降低充電所需的電費。

請同時參閱圖1與圖3，首先如步驟310所示，基本輸入輸出系統130判斷電子裝置100的目前時間是否處於用電尖峰時段。

若目前時間不處於用電尖峰時段，則如步驟320所示，嵌入式控制器140控制電源轉接器120以電源對電池110進行一般充電程序(亦即，持續使用電源將電池110的電量完全充滿或無法使用電源對電池110充電為止)。接著本實施例所述之充電方法的流程將回到步驟310，再次由基本輸入輸出系統130判斷電子裝置100的目前時間是否處於特定時間區間。

倘若目前時間處於用電尖峰時段，則如步驟330所示，嵌入式控制器140判斷電池110的剩餘電量是否大於預設的電量下限。

若剩餘電量大於電量下限，則如步驟360所示，嵌入式控制器140控制電源轉接器120停止用電源對電池110進行充電，從而僅利用電池110來維持電子裝置100的運作。而基本輸入輸出系統130會去降低電子裝置100中至少一特定元件的耗電量，確保在以電池110供電時電子裝置100能有較低的電源消耗量。

若在步驟330中判斷剩餘電量小於或等於電量下限，嵌入式控制器140會根據電量下限控制電源轉接器120對電池110進行間歇充電程序。詳細地說，在步驟340中，嵌入式控制器140會先依據電量下限對應地設定一電量上限，此電量上限大於電量下限。

在一實施例中，嵌入式控制器140可透過查表的方式取得對應於電量下限的電量上限。在另一實施例中，基本輸入輸出系統130根據電子裝置100的目前時間判斷離開用電尖峰時段的剩餘時間，並將剩餘時間傳送至嵌入式控制器140。接著，嵌入式控制器140計算在剩餘時間內要維持電子裝置100運作的所需電量。當所需電量小於或等於電量下限時，嵌入式控制器140會以電量下限與一預設電量的總和來作為電量上限。而在所需電量大於電量下限時，嵌入式控制器140則會以所需電量作為電量上限。接著在步驟350中，嵌入式控制器140控制電源轉接器120以電源對電池110進行充電，直到電池110的電量到達電量上限為止。據此能確保電池110的電量不會低於電量下限。

舉例來說，假設電量下限為電池110總電量的15%。若在剩餘時間內要維持電子裝置100正常運作的所需電量為電池110總電量的50%，嵌入式控制器140會控制電源轉接器120利用電源將電池110的電量充至總電量的50%。然而，倘若在剩餘時間內要維持電子裝置100正常運作的所需電量為電池110總電量的10%，且預設電量為電池110總電量的20%，那麼嵌入式控制器140會控制電源轉接器120將電池110的電量充至總電量的30%。

充電到電量上限之後，接下來如步驟360所示，嵌入式控制器140控制電源轉接器120停止以電源對電池110進行充電，從而僅以電池110來維持電子裝置100的運作，且基本輸入輸出系統130會去降低電子裝置100中至少一特定元件的耗電量，以提升電池110的續航力。

爾後，本實施例所述之充電方法將回到步驟310，再次由基本輸入輸出系統130判斷電子裝置100的目前時間是否處於用電尖峰時段，並重複上述各步驟從而在非用電尖峰時段利用一般充電程序將電池110的電量充滿，以享有較低的電費計價方式。而在電價較貴的用電尖峰時段，則根據電池110之剩餘電量與電量下限的比較結果判斷要直接僅以電池110現有的電量來維持電子裝置100的運作，或是僅將電池110充電至特定的電量(即，電量上限)，如此可避免在電價較貴時對電池110進行非必要的充電動作而導致電費過高。此外，由於本實施例所述之充電方法可確保電池110的電量不低於電量下限，因此即便使用者拔除電源轉接器120，電子裝置100也可利用保留在電池110中的電量來維持運作。

綜上所述，本發明所述之電子裝置及其充電方法係根據目前是否處於特定時間區間以及電子裝置之電池的剩餘電量判斷是否需要對電子裝置充電。在判斷剩餘電量足夠的情況下，即便電子裝置有連接電源也不對電池進行充電，而直接僅以電池維持電子裝置的運作。另外在判斷需要進行充電時，則會依據處於特定時間區間與否自動地切換使用不同的充電程序。據此，不僅能適時充電以確保電子裝置正常運作，更可以避免對電池過度充電而浪費電力資源。若將特定時間區間設定為電費計價較為昂貴的用電尖峰時段，則可以進一步達到節省電費的功效。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．電子裝置

110．．．電池

120．．．電源轉接器

130．．．基本輸入輸出系統

140．．．嵌入式控制器

210～250．．．本發明之一實施例所述之充電方法的各步驟

310～360．．．本發明之另一實施例所述之充電方法的各步驟

圖1是依照本發明之一實施例所繪示之電子裝置的方塊圖。

圖2是依照本發明之一實施例所繪示之充電方法的流程圖。

圖3是依照本發明之另一實施例所繪示之充電方法的流程圖。

210～250．．．本發明之一實施例所述之充電方法的各步驟

Claims (14)

1. 一種充電方法，用於一電子裝置，該電子裝置配置有一電池並且連接至一電源，該方法包括：判斷該電子裝置的目前時間是否處於一特定時間區間；若處於該特定時間區間，則判斷該電池的一剩餘電量是否大於一電量下限；若該剩餘電量大於該電量下限，則僅以該電池維持該電子裝置的運作；以及若該剩餘電量小於或等於該電量下限，則在該電子裝置的目前時間離開該特定時間區間之前，根據該電量下限控制該電源對該電池進行一間歇充電程序，其中該特定時間區間為一用電尖峰時段。
2. 如申請專利範圍第1項所述之充電方法，其中在判斷該電子裝置的目前時間是否處於該特定時間區間的步驟之後，該方法更包括：若不處於該特定時間區間，則在該電子裝置的目前時間進入該特定時間區間之前，利用該電源對該電池持續充電至該電池的電量完全充滿或該電源無法對該電池充電為止。
3. 如申請專利範圍第1項所述之充電方法，其中以該電池維持該電子裝置的運作的步驟更包括：停止利用該電源對該電池進行充電；以及降低該電子裝置中至少一特定元件的耗電量。
4. 如申請專利範圍第1項所述之充電方法，其中根據該電量下限控制該電源對該電池進行該間歇充電程序的步驟包括：依據該電量下限對應設定一電量上限，其中該電量上限大於該電量下限；在控制該電源對該電池進行充電以使該電池的電量到達該電量上限後，停止利用該電源對該電池進行充電，而僅以該電池維持該電子裝置的運作；以及降低該電子裝置中至少一特定元件的耗電量。
5. 如申請專利範圍第4項所述之充電方法，其中依據該電量下限對應設定該電量上限的步驟包括：根據該電子裝置的目前時間判斷離開該特定時間區間的一剩餘時間；計算在該剩餘時間內維持該電子裝置運作的一所需電量；在該所需電量小於或等於該電量下限時，以該電量下限與一預設電量的總和作為該電量上限；以及在該所需電量大於該電量下限時，以該所需電量作為該電量上限。
6. 如申請專利範圍第1項所述之充電方法，更包括：透過該電子裝置的一輸入介面接收一輸入數值，以設定該特定時間區間的一起始時間點與該用電尖峰時段的一結束時間點。
7. 如申請專利範圍第1項所述之充電方法，更包括： 透過與該電子裝置連接的一網路，取得該電子裝置所在位置的該特定時間區間。
8. 一種電子裝置，包括：一電池；一電源轉接器，以將一電源供應至該電子裝置；一基本輸入輸出系統，判斷該電子裝置的目前時間是否處於一特定時間區間；以及一嵌入式控制器，耦接該電池、該電源轉接器以及該基本輸入輸出系統，在該基本輸入輸出系統判定該電子裝置的目前時間處於該特定時間區間時，該嵌入式控制器判斷該電池的一剩餘電量是否大於一電量下限，其中，若該剩餘電量大於該電量下限，該電子裝置僅以該電池維持運作，若該剩餘電量小於或等於該電量下限，在該基本輸入輸出系統判定該電子裝置的目前時間離開該特定時間區間之前，該嵌入式控制器根據該電量下限控制該電源轉接器以該電源對該電池進行一間歇充電程序，其中該特定時間區間為一用電尖峰時段。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中在該基本輸入輸出系統判定該電子裝置的目前時間不處於該特定時間區間時，該嵌入式控制器控制該電源轉接器以該電源對該電池持續充電至該電池的電量完全充滿或該電源無法對該電池充電為止。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中在 該嵌入式控制器判斷該電池的該剩餘電量大於該電量下限時，該嵌入式控制器控制該電源轉接器停止以該電源對該電池進行充電，該基本輸入輸出系統降低該電子裝置中至少一特定元件的耗電量。
11. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該嵌入式控制器依據該電量下限對應設定一電量上限，該電量上限大於該電量下限，在該電源轉接器以該電源對該電池進行充電直到該電池的電量到達該電量上限後，該嵌入式控制器控制該電源轉接器停止以該電源對該電池進行充電，該電子裝置係以該電池維持運作，且該基本輸入輸出系統降低該電子裝置中至少一特定元件的耗電量。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電子裝置，其中該基本輸入輸出系統根據該電子裝置的目前時間判斷離開該特定時間區間的一剩餘時間，並傳送該剩餘時間至該嵌入式控制器，該嵌入式控制器計算在該剩餘時間內維持該電子裝置運作的一所需電量，並在該所需電量小於或等於該電量下限時以該電量下限與一預設電量的總和作為該電量上限，以及在該所需電量大於該電量下限時以該所需電量作為該電量上限。
13. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該特定時間區間的一起始時間點與該用電尖峰時段的一結束時間點是基於一輸入介面所接收的一輸入數值而設定的。
14. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該基本輸入輸出系統更透過與該電子裝置連接的一網路，取得該電子裝置所在位置的該特定時間區間。