TWI539716B - 充電裝置及充電方法 - Google Patents

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Description

充電裝置及充電方法
本發明係關於一種充電裝置及充電方法，特別是一種根據電子裝置對應之剩餘電量調整供給電子裝置之充電電流量之充電裝置及充電方法。
隨著手持裝置的普及與流行，現代人的生活幾乎離不開智慧型手機或是平板電腦，然而就目前的裝載於智慧型手機或是平板電腦的電池的蓄電力來說，當使用者長時間使用智慧型手機或是平板電腦時，智慧型手機或是平板電腦常發生電量不足的問題。也因為如此，此類裝置每天都必須充電。而目前常見的充電裝置通常提供複數個電源連接器供手機或平板電腦充電使用，且每個電源連接器都有固定的電流上限。當智慧型手機或是平板電腦電量過低，且使用者又碰巧將電量過低的裝置插入電流上限較低的電源連接器中，會造成充電速度過慢的問題，因此有改進之必要。
本發明之主要目的係在提供是一種根據電子裝置對應之剩餘電量調整供給電子裝置之充電電流量之充電裝置。
本發明之另一主要目的係在提供是一種根據電子裝置對應之剩餘電量調整供給電子裝置之充電電流量之充電方法。
為達成上述之目的，本發明之充電裝置包括複數電源連接器、電量監測模組、電源模組及控制模組。複數電源連接器分別與複數電子裝置耦接。電量監測模組用以分別監測與各電源連接器耦接之各電子裝置對應之一剩餘電量。電源模組與複數電源連接器耦接，以便透過複數電源連接器對各電子裝置充電。控制模組分別與複數電源連接器、電量監測模組、以及電源模組訊號連接，並根據各電子裝置對應之剩餘電量調整電源模組供給各該電子裝置之一充電電流量。
本發明另提供一種充電方法，用於與複數電子裝置耦接之一充電裝置，以便充電裝置對複數電子裝置進行一充電程序。充電方法包括下列步驟：監測與充電裝置耦接之各電子裝置對應之一剩餘電量；以及，依據各電子裝置之剩餘電量調整電源模組供給各電子裝置之一充電電流量。
為能讓貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。以下請一併參考圖1關於本發明之充電裝置之硬體架構圖。
如圖1所示，根據本發明之一實施例，本發明之充電裝置1，用以分別對電子裝置91、92進行一充電程序。充電裝置1包括複數電源連接器10、電量監測模組20、電源模組30、控制模組40以及計時模組50。在本實施例中，充電裝置1是一行動電源，電子裝置91、92可以是另一行動電源、智慧型手機、或平板電腦等各式電子裝置，但本發明不以上述實施例為限。
在本實施例中，本發明之充電裝置1設置有四個電源連接器11、12、13、14，且電源連接器11、12、13、14都是USB(通用訊列匯流排)連接器，以便與電子裝置91、92耦接，如圖1所示，電子裝置91耦接至電源連接器11，電子裝置92耦接至電源連接器13。當電子裝置91、92分別與電源連接器11、13耦接後，電量監測模組20分別監測並取得與電子裝置91、92對應之一剩餘電量，以做為充電裝置1分配充電電流的基礎。
根據本發明之具體實施例，電量監測模組20可透過電源連接器11與電子裝置91的作業系統訊號連接，藉此得知電子裝置91的剩餘電量。同理，電量監測模組20可透過電源連接器13與電子裝置92的作業系統訊號連接，藉此得知電子裝置92的剩餘電量。需注意的是，電量監測模組20取得電子裝置91、92對應之剩餘電量的方法不以本實施例為限。電量監測模組20可以是一個硬體裝置、軟體程式、韌體或其組合外，亦可藉電路迴路或其他適當型式配置。
電源模組30為充電裝置1內建可儲存電能的內建式電池，電源模組30可先利用市電進行充電後再對電子裝置91、92充電。控制模組40分別與電源連接器11、12、13、14、電量監測模組20、電源模組30以及計時模組50訊號連接。於電量監測模組20取得電子裝置91、92對應之剩餘電量後，控制模組40根據電子裝置91、92對應之剩餘電量調整電源模組30供給各電子裝置91、92之充電電流量，以便對剩餘電量較低的電子裝置提供較大的充電電流。
舉例來說，假設電源模組30可提供的總充電電流為2A，而電量監測模組20取得電子裝置91的剩餘電量為電子裝置91內電池總量的30%，且電量監測模組20取得電子裝置92的剩餘電量為電子裝置92內電池總量的60%，由此數據可知，電子裝置91的剩餘電量乃處於相對較低的狀態。此時，控制模組40會讓電源模組30優先對電子裝置91提供較大的充電電流，比如：提供1.5 A的充電電流，讓電子裝置91能快速的充電。同時，控制模組40讓電源模組30將剩餘的0.5 A的充電電流提供給電子裝置92。需注意的是，控制模組40可以是一個控制晶片、處理器、或其他具控制功能之硬體裝置、軟體程式、韌體或其組合。
根據本發明之一實施例，於本發明之充電裝置1對電子裝置91、92充電的過程中，電量監測模組20實時(real time)監測並取得電子裝置91、92對應之剩餘電量以分別產生電子裝置91、92之一實時剩餘電量。且於計時模組50計時之預定時間(比如15分鐘)到達到後，控制模組40根據電子裝置91、92對應之實時剩餘電量動態調整電源模組30對各電子裝置91、92之充電電流量，以便對實時剩餘電量相對較低之電子裝置提供較大之充電電流。
也就是說，假設，當本發明之充電裝置1持續對電子裝置91、92充電達預定時間(比如15分鐘)後，電量監測模組20取得電子裝置91、92之一實時剩餘電量。比如：在充電裝置1開始對電子裝置91充電之前，電子裝置91的剩餘電量為電子裝置91內電池總容量的30%，且充電裝置1以1.5 A的充電電流對電子裝置91充電15分鐘後，電子裝置91的剩餘電量已由原本的30%提升至95%，此95%就是電子裝置91之實時剩餘電量。
此外，充電裝置1以0.5 A的充電電流對電子裝置92充電15分鐘後，電子裝置92的剩餘電量已由原本的60%提升至75%(電子裝置92之實時剩餘電量)。此時，電子裝置91的電量已接近飽和，但反觀電子裝置92則是處於實時剩餘電量相對較低的狀態，此時控制模組40將動態地提高電源模組30供給電子裝置92的充電電流，比如:將供給電子裝置92的充電電流由原本的0.5 A提高至1A，以便提高電子裝置92的充電速率。同時因為電源模組30充電電流總量限制的關係，電源模組30供給電子裝置91的充電電流將由原本的1.5 A降低為1A。需注意的是，前述的電流分配值與時間設定只是舉例說明，本發明不以此為限，只要能達到將為電量較低的裝置提供較大充電電流之目的即可。
請再參考圖1，根據本發明之另一實施例，於本發明之充電裝置1對電子裝置91、92充電的過程中，若充電裝置1又與一待充電裝置93耦接，此時，電量監測模組20會同時監測並取得電子裝置91、92之實時剩餘電量及待充電裝置93對應之剩餘電量，以便控制模組40根據電子裝置91、92之實時剩餘電量及待充電裝置93對應之剩餘電量重新調整電源模組30供給電子裝置91、92及待充電裝置93之充電電流量，以便為電量較低的裝置提供較大的充電電流。
舉例來說，假設於本發明之充電裝置1持續對電子裝置91、92充電的過程中，使用者又把待充電裝置93耦接至電源連接器14，此時，電量監測模組20將取得電子裝置91、92之一實時剩餘電量以及充電裝置93之剩餘電量。比如：電量監測模組20測得電子裝置91的實時剩餘電量為60%，電子裝置92的實時剩餘電量為65%，待充電裝置93的剩餘電量為10%，此時因為待充電裝置93的剩餘電量最低，控制模組40將動態地提高電源模組30供給待充電裝置93的充電電流，比如:以1A的速度對待充電裝置93充電，而因為電源模組30充電電流總量限制的關係，電子裝置91、92的充電電流將分別調整各為0.5 A。之後，將計時模組50的計數歸零並重新開始計數，達預定時間之後再取得電子裝置91、92及待充電電子裝置93的實時剩餘電量，並再重複進行上述步驟以重新分配充電電流。需注意的是，前述的電流分配值設定只是舉例說明，本發明不以此為限。
請參考圖2並一起參考圖1，其中圖2是本發明之充電方法之一實施例之步驟流程圖。需注意的是，本發明之充電方法應用於充電裝置1，其中根據本發明之一具體實施例，充電裝置1是一行動電源。如圖2所示，本發明之充電方法包括步驟S1至步驟S5。以下將詳細說明該方法之各個步驟。
步驟S1：監測與充電裝置耦接之各電子裝置對應之一剩餘電量。
在本實施例中，使用者可將電子裝置91、92耦接至充電裝置1之電源連接器11、13，此時電量監測模組20分別監測並取得與電子裝置91、92對應之一剩餘電量，以做為充電裝置1分配充電電流的基礎。根據本發明之一具體實施例，電量監測模組20可透過電源連接器11與電子裝置91的作業系統訊號連接，透過電源連接器13與電子裝置92的作業系統訊號連接，藉此分別得知電子裝置91、92的剩餘電量。
步驟S2：依據各電子裝置之剩餘電量調整電源模組供給各電子裝置之一充電電流。
於電量監測模組20取得電子裝置91、92對應之剩餘電量後，控制模組40根據電子裝置91、92對應之剩餘電量調整電源模組30供給各電子裝置91、92之充電電流量，以便對剩餘電量較低的電子裝置提供較大的充電電流。根據本發明之一實施例，假設電源模組30可提供的總充電電流為2A，且電子裝置91的剩餘電量為電子裝置91內電池總量的30%，電子裝置92的剩餘電量為電子裝置92內電池總量的60%。因為電子裝置91的剩餘電量相對較低。此時，控制模組40會讓電源模組30優先為電子裝置91提供較大的充電電流，比如：提供1.5 A的充電電流，讓電子裝置91能快速地充電。同時，控制模組40讓電源模組30將剩餘的0.5 A的充電電流提供給電子裝置92。
步驟S3：預定時間是否到達。
於本發明之充電裝置1對電子裝置91、92充電的過程中，若預定時間(比如15分鐘)到達到，則執行步驟S4；若預定時間尚未到達則持續執行步驟S3。
步驟S4：電量監測模組分別監測並取得各電子裝置對應之實時剩餘電量。
根據本發明之一實施例，於本發明之充電裝置1對電子裝置91、92充電的過程中，且於一預定時間(比如15分鐘)到達到後，電量監測模組20實時(real time)監測並取得電子裝置91、92對應之剩餘電量以分別產生電子裝置91、92之實時剩餘電量。舉例來說：充電裝置1以1.5 A的充電電流對電子裝置91充電15分鐘後，電子裝置91的剩餘電量已由原本的30%提升至95%，此95%就是電子裝置91之實時剩餘電量。且充電裝置1以0.5 A的充電電流對電子裝置92充電15分鐘後，電子裝置92的剩餘電量已由原本的60%提升至75%，此75%即為電子裝置92之實時剩餘電量。
步驟S5：控制模組根據各電子裝置之實時剩餘電量重新調整該電源模組供給各電子裝置之充電電流。
控制模組40再根據電子裝置91、92對應之實時剩餘電量動態調整電源模組30對各電子裝置91、92之充電電流量，以便對剩餘電量相對較低的電子裝置提供較大的充電電流。
請參考圖3並一起參考圖1，其中圖3是本發明之充電方法之另一實施例之步驟流程圖。如圖2所示，本發明之充電方法包括步驟S1、步驟S2、步驟S3a至步驟S5a。需注意的是，因為本實施例之充電方法與前一實施例不同之處在於步驟S3a至步驟S5a，其餘步驟皆相同，所以在此僅對步驟S3a至步驟S5a進行說明，步驟S1、步驟S2的相關敘述請參考前一實施例之相關段落。
步驟S3a：充電裝置是否與一待充電裝置耦接。
於本發明之充電裝置1對電子裝置91、92充電的過程中，若充電裝置1又耦接一待充電裝置93，則執行S4a；若充電裝置1並未連接待充電裝置93則持續執行步驟S2。
步驟S4a：電量監測模組分別監測各電子裝置之實時剩餘電量及待充電裝置對應之剩餘電量。
假設於本發明之充電裝置1持續對電子裝置91、92充電的過程中，使用者又把待充電裝置93耦接至電源連接器14，此時，電量監測模組20將取得電子裝置91、92之一實時剩餘電量以及充電裝置93之剩餘電量。比如：電量監測模組20測得電子裝置91的實時剩餘電量為60%，電子裝置92的實時剩餘電量為65%，待充電裝置93的剩餘電量為10%。
步驟S5a：控制模組根據各電子裝置之實時電量及待充電裝置對應之剩餘電量重新調整電源模組供給各電子裝置及待充電裝置之充電電流。
舉例來說，假設於本發明之充電裝置1持續對電子裝置91、92充電的過程中，使用者又把待充電裝置93耦接至電源連接器14，此時，電量監測模組20將取得電子裝置91、92之一實時剩餘電量以及充電裝置93之剩餘電量，以便控制模組40重新調整電源模組30的供電狀態，讓電源模組30將較大的充電電流供給電量較低的裝置。因為於步驟S4a中以得知待充電裝置93為電子裝置91、92及充電裝置93中剩餘電量相對來說最少的裝置，此時控制模組40將動態地提高電源模組30供給待充電裝置93的充電電流，比如:以1A的速度對待充電裝置93充電，而因為電源模組30充電電流總量限制的關係，電子裝置91、92的充電電流將分別調整為0.5 A。
藉此設計，本發明之充電裝置1可以據電子裝置91、92的電量狀態實時調整供給電子裝置91、92的充電電流量，不但可提高電子裝置91、92的充電速率，也解決先前技術中，因為電源連接器只能提供單一電流量，限制了與電源連接器耦接的待充電裝置的充電速度，對於使用者造成的困擾。
需注意的是，上述僅為實施例，而非限制於實施例。譬如此不脫離本發明基本架構者，皆應為本專利所主張之權利範圍，而應以專利申請範圍為準。
1‧‧‧充電裝置
11、12、13、14‧‧‧電源連接器
20‧‧‧電量監測模組
30‧‧‧電源模組
40‧‧‧控制模組
50‧‧‧計時模組
91、92‧‧‧電子裝置
93‧‧‧待充電裝置
圖1係本發明之充電裝置之硬體架構圖。 圖2係本發明之充電方法之一實施例之步驟流程圖。 圖3係本發明之充電方法之另一實施例之步驟流程圖。
步驟S1~步驟S5

Claims (4)

  1. 一種充電裝置，用以分別對複數電子裝置進行一充電程序，該充電裝置包括：複數電源連接器，分別與該複數電子裝置耦接；一電量監測模組，用以分別監測並取得與各該電源連接器耦接之各該電子裝置對應之一剩餘電量；一電源模組，與該複數電源連接器耦接，以便透過該複數電源連接器對各該電子裝置充電，其中該電源模組對該複數電子裝置中該剩餘電量相對較低之該電子裝置提供較大之該充電電流量；以及一控制模組，分別與該複數電源連接器、該電量監測模組、以及該電源模組訊號連接，並根據各該電子裝置對應之該剩餘電量調整該電源模組供給各該電子裝置之一充電電流量，其中於該充電程序進行時，若該充電裝置與一待充電裝置耦接，該電量監測模組同時取得各該電子裝置之一實時剩餘電量及該待充電裝置對應之該剩餘電量，以便該控制模組根據各該電子裝置之該實時剩餘電量及該待充電裝置對應之該剩餘電量重新調整該電源模組供給各該電子裝置及該待充電裝置之該充電電流量。
  2. 一種充電裝置，用以分別對複數電子裝置進行一充電程序，該充電裝置包括：複數電源連接器，分別與該複數電子裝置耦接；一電量監測模組，用以分別監測並取得與各該電源連接器耦接之 各該電子裝置對應之一剩餘電量；一電源模組，與該複數電源連接器耦接，以便透過該複數電源連接器對各該電子裝置充電，其中該電源模組對該複數電子裝置中該剩餘電量相對較低之該電子裝置提供較大之該充電電流量；一控制模組，分別與該複數電源連接器、該電量監測模組、以及該電源模組訊號連接，並根據各該電子裝置對應之該剩餘電量調整該電源模組供給各該電子裝置之一充電電流量；以及一計時模組，用以計時一預定時間是否到達到，其中於該充電程序進行時，於該預定時間到達到後，該電量監測模組實時(real time)取得各該電子裝置對應之一實時剩餘電量，且該控制模組根據各該電子裝置對應之該實時剩餘電量動態調整該電源模組對各該電子裝置之該充電電流量，以便對該實時剩餘電量相對較低之該電子裝置提供較大之該充電電流。
  3. 一種充電方法，用於與複數電子裝置耦接之一充電裝置，以便該充電裝置對複數電子裝置進行一充電程序，該充電裝置包括一電源模組及一電量監測模組，該充電方法包括下列步驟：監測並取得與該充電裝置耦接之各該電子裝置對應之一剩餘電量；依據各該電子裝置之該剩餘電量調整該電源模組供給各該電子裝置之一充電電流量，其中該電源模組對該複數電子裝置中該剩餘電量相對較低之該電子裝置提供較大之該充電電流量； 判斷充電裝置是否與一待充電裝置耦接；若是，該電量監測模組分別監測並取得各該電子裝置之一實時剩餘電量及該待充電裝置對應之該剩餘電量；以及該控制模組根據各該電子裝置及該待充電裝置對應之該剩餘電量重新調整該電源模組供給各該電子裝置之該實時剩餘電量及該待充電裝置之該充電電流量。
  4. 一種充電方法，用於與複數電子裝置耦接之一充電裝置，以便該充電裝置對複數電子裝置進行一充電程序，該充電裝置包括一電源模組及一電量監測模組，該充電方法包括下列步驟：監測並取得與該充電裝置耦接之各該電子裝置對應之一剩餘電量；依據各該電子裝置之該剩餘電量調整該電源模組供給各該電子裝置之一充電電流量，其中該電源模組對該複數電子裝置中該剩餘電量相對較低之該電子裝置提供較大之該充電電流量；以及一預定時間到達到後，該電量監測模組實時(real time)取得該待電子裝置對應之該剩餘電量，且該控制模組根據各該電子裝置對應之一實時剩餘電量動態調整該電源模組對各該電子裝置之該充電電流量，以便對該實時剩餘電量相對較低之該電子裝置提供較大之該充電電流。
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