TWI544719B - 電池模組與電池安全方法 - Google Patents

Description

電池模組與電池安全方法

本發明是一種電池技術，且特別是有關於一種電池模組與電池安全方法。

電池廣泛應用在電子裝置，以提供電子裝置較具彈性化的使用環境，無須受限於插座與電源供應線材的範圍。基本上，電池操作模式區分為一般模式與斷電模式，一般模式即供電至電子裝置，而當電池由電子裝置拔除時，電池即進入斷電模式，以停止輸出電力。然而，當電池再次裝設至電子裝置時，原處於斷電模式之電池將立即輸出電力至電子裝置，此舉將可能產生突波(Surge)而損壞電子裝置。另外，若裝載於電子裝置內的電池持續產生漏電流，造成電池電力額外的耗費。

為了改善電池運作的安全性與續航力(Endurance)，本揭示內容的一態樣是提供一種電池模組。電池模組包含至少一連接單元與判斷單元。至少一連接 單元用以可拆卸地電性連接一電子裝置。判斷單元用以透過至少一連接單元判斷電池模組是否從電子裝置卸除。當判斷電池模組從電子裝置卸除，判斷單元控制電池模組進入運輸模式(Shipping mode)。

本揭示內容之一實施例中，其中判斷單元用以根據至少一連接單元之至少一電訊號以判斷電池模組是否從電子裝置卸除。

本揭示內容之一實施例中，其中判斷單元判斷該電池模組從電子裝置卸除時，開始計數時間值。當時間值大於預定值，判斷單元控制電池模組進入運輸模式。

本揭示內容之一實施例中，其中當電池模組進入運輸模式後，電池模組停止輸出電力，並且判斷單元停止運作。

本揭示內容之一實施例中，其中當進入運輸模式之電池模組裝設於電子裝置，並且電子裝置透過電源轉接單元接收電力時，判斷單元解除電池模組之運輸模式。

本揭示內容的另一態樣是提供一種電池安全方法，包含：透過電池模組之至少一連接單元判斷電池模組是否從電子裝置卸除，其中至少一連接單元用以可拆卸地電性連接電子裝置。當判斷電池模組從電子裝置卸除，控制電池模組進入運輸模式。

本揭示內容之一實施例中，其中判斷電池模組是否從電子裝置卸除係根據至少一連接單元之至少一電訊號。

本揭示內容之一實施例中，其中當判斷電池模組從電子裝置卸除，控制電池模組進入運輸模式包含：當判斷該電池模組從電子裝置卸除時，開始計數時間值。當時間值大於預定值，控制電池模組進入運輸模式。

本揭示內容之一實施例中，電池安全方法更包含：當電池模組進入運輸模式後，電池模組停止輸出電力。

本揭示內容之一實施例中，電池安全方法更包含：當進入運輸模式之電池模組裝設於電子裝置，並且電子裝置透過電源轉接單元接收電力時，解除電池模組之運輸模式。

綜上所述，當本揭示內容之電池模組由電子裝置卸除時，可自動進入省電與安全的運輸模式，亦可設計為從電子裝置卸除後經過一段預定時間後再自動進入運輸模式以因應多樣的應用情境。因此，本揭示內容的電池模組有效地改善突波或裝設不當的情況可能對電子裝置造成的損害，與漏電流，亦可改善漏電流的產生，進而提升電池模組運作的安全性與續航力。

以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本揭示內容之技術方案提供更進一步的解釋。

為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下：

100‧‧‧電池模組

110‧‧‧連接單元

120‧‧‧判斷單元

130‧‧‧熔絲單元

140‧‧‧供電單元

150‧‧‧電子裝置

160‧‧‧電源轉接單元

200、300‧‧‧電池安全方法

S202~S204‧‧‧步驟

S302~S306‧‧‧步驟

為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下第1圖係說明本揭示內容一實施例之電池模組示意圖； 第2圖係說明本揭示內容一實施例之電池安全方法流程圖；以及第3圖係說明本揭示內容另一實施例之電池安全方法流程圖。

為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照附圖及以下所述之各種實施例。但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍；步驟的描述亦非用以限制其執行之順序，任何由重新組合，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。

於實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則「一」與「該」可泛指單一個或複數個。

另外，關於本文中所使用之「耦接」及「連接」，均可指二或多個元件相互直接作實體接觸或電性接觸，或是相互間接作實體接觸或電性接觸，而「耦接」還可指二或多個元件相互操作或動作。

第1圖係說明本揭示內容一實施例之電池模組100示意圖。使用上，電池模組100可儲存電力，並且供應電力至電子裝置150。於一實施例中，電子裝置150為筆記型電腦、手機、平板電腦、遊戲機、翻譯機或是廣泛地運用在各種電子產品，電池模組100為適用於前述於電子裝置150上的可拆卸式電池，但本揭示內容不以此為限。

電池模組100包含連接單元110與判斷單元120。連接單元110可拆卸地電性連接電子裝置150。當電池模組100裝設於電子裝置150時，連接單元110連接至電子裝置150，連接單元110可作為電池模組100與電子裝置150之間通訊與傳遞電力的介面。當電池模組100從電子裝置150卸除時，連接單元110與電子裝置150分離。判斷單元120透過連接單元110判斷電池模組100是否從電子裝置150卸除。具體而言，判斷單元120判斷連接單元110傳輸的電訊號是否滿足一定條件，進而判斷電池模組100是否從電子裝置150卸除。舉例而言，上述電訊號的判斷條件可以設定為邏輯電壓低位準、低於特定電壓位準、單一脈波或者特定脈波序列，但本揭示內容不以此為限。當判斷單元120判斷電池模組100從電子裝置150卸除，控制電池模組100進入運輸模式(Shipping mode)。

進入運輸模式的電池模組100將停止供應電力，內部的判斷單元120亦處於停止運作的關閉狀態或睡眠狀態，減少額外耗費電力以提高電池模組100的續航力。於本發明中，當進入運輸模式的電池模組100再次裝設於電子裝置150，電池模組100並不會立刻供電至電子裝置150，藉此有效地避免突波(Surge)對電子裝置150造成損壞。相較在先前技術中，當進入斷電模式的電池裝設於電子裝置時，電池立即供應電力至電子裝置，可能造成突波而對電子裝置造成損害。因此，本揭示內容的電池模組100可提高運作的安全性與續航力。

此外，由於本發明之電池模組100是透過其內部的判斷單元120控制進入運輸模式，亦即電池模組100可自動進入運輸模式，無須經由電子裝置150開機操作使電池模組100進入運輸模式，亦無須透過外部程式下達指令至電池模組100。因此，本揭示內容的電池模組100亦提升應用的便利性。

於另一實施例中，為了提高判斷電池模組100是否已由電子裝置150卸除的準確性，可利用多個連接單元110作為判斷單元120判斷的依據。舉例而言，多個連接單元100上傳輸的電訊號可以相同或者不同，並且相應地設定相同或不同的條件，以更加準確地判斷電池模組100是否由電子裝置150卸除。判斷單元120的判斷方式類似於上述內容，此處不再重複。增加連接單元110數目可進而設定較嚴謹的卸除判斷條件，因此減少判斷單元120的誤判機率，亦即提高判斷的準確性。舉例來說，若所有連接單元100傳輸的電訊號皆被判斷單元120判斷電池模組100已由電子裝置150卸除，其準確性將比至少有一連接單元100傳輸的電訊號被認定電池模組100並無從電子裝置150卸除之準確性為高。若準確性大於一定預設之範圍(例如須所有連接單元之電訊號皆被判斷已卸除)，則判斷單元120判斷電池模組100已由電子裝置150卸除。

於一具體實施例，連接單元110可以是電池模組100的接腳(Pin)，例如致能(Enable)接腳、時脈(Clock)接腳。於一具體實施例，判斷單元120可以實作為積體電 路、晶片，例如為計量器(Gauge)積體電路。計量器積體電路的功能包含偵測電池模組100的運作狀態與剩餘容量，並且可據以計算出電池模組100的剩餘使用時間與充電所需時間。於一具體實施例，當電池模組100進入運輸模式時，則計量器積體電路亦停止運作(包含偵測電池模組100運作狀態與剩餘容量的功能)，因此可有效地減少電池模組100電力的消耗。

如上所述，進入運輸模式的電池模組100停止供應電力的功能，判斷單元120亦處於停止運作的關閉狀態或睡眠狀態，且縱再次裝設於電子裝置150，電池模組100與判斷單元120亦維持在關閉或睡眠狀態以避免突波的發生。為了解除電池模組100的運輸模式而恢復供應電力的功能，於一實施例中，當進入運輸模式之電池模組100裝設於電子裝置150，並且電子裝置150穩定地接收到電源供應時，判斷單元120恢復運作並且解除電池模組100之運輸模式。於一實施例中上述穩定電源供給方式可以是透過電源轉接單元160(例如電源轉接器)供應至電子裝置150，但本揭示內容不以此為限。須說明的是，電源轉接單元160與電池模組100係不同之電子單元或元件。

於另一具體實施例中，如第1圖所示，電池模組100更包含熔絲單元130與供電單元140。當過電壓(Overvoltage)、突波發生時，熔絲單元130保護電池模組100免於損害，熔絲單元130例如可為保險絲(Fuse)或其他保護裝置。供電單元140則是用以供應判斷單元120運 作所需電力，例如可充電電池或其他蓄電元件。熔絲單元130與供電單元140僅作為本揭示內容之一說明性的實施例的電池模組100，並非用以限定本揭示內容。

於進一步的實施例中，當判斷單元120判斷電池模組100從電子裝置150卸除時，判斷單元120開始計時。當計數的時間值大於預定值時，判斷單元120控制電池模組進入運輸模式。換言之，當電池模組100由電子裝置150卸除後，存在一段緩衝時間(亦即預定值的時間，例如10秒)以讓判斷單元120判斷是否控制電池模組100進入運輸模式。因此，本揭示內容的電池模組100可彈性地設計其進入運輸模式的時間點，以因應多樣的應用情境。

舉例而言，製造完成的電池模組100於出廠前，僅需將電池模組100由電子裝置150上卸除，電池模組100可立刻或者在經過一定時間之後自動進入省電與安全的運輸模式，而無須經由電子裝置150開機操作使電池模組100進入運輸模式，亦無須透過外部程式下達指令至電池模組100。換言之，僅須簡易的單一卸除動作，電池模組100即可自動進入運輸模式。此外，進入運輸模式的電池模組100可有效地降低電力消耗，亦有助於電池模組100的配送運輸過程。

第2圖係說明本揭示內容一實施例之電池安全方法200流程圖。電池安全方法200具有多個步驟S202~S204，可應用於如第1圖所示的電池模組100中，然熟習本案之技藝者應瞭解到，在本實施例中所提及的步驟，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。

首先，於步驟S202，透過電池模組之至少一連接單元判斷電池模組是否從電子裝置卸除。於步驟S204，當判斷電池模組從電子裝置卸除，控制電池模組進入運輸模式。其中連接單元的實作方式、判斷電池模組卸除的條件以及判斷電池模組進入運輸模式的條件已詳細揭示於上述實施例，此處不再重複。

第3圖係說明本揭示內容另一實施例之電池安全方法300流程圖。電池安全方法300具有多個步驟S302~S306，可應用於如第1圖所示的電池模組100中，然熟習本案之技藝者應瞭解到，在本實施例中所提及的步驟，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。

首先，於步驟S302，電池模組持續自我偵測運作狀況，並且供電至電子裝置。舉例而言，自我偵測包含偵測電池模組是否從電子裝置卸除。判斷電池模組卸除的條件已詳細揭示於上述實施例，此處不再重複。於步驟S304，當判斷電池模組從電子裝置卸除之時間值大於預定值時，則於步驟S306電池模組進入運輸模式。反之，若於步驟S304中，判斷電池模組未從電子裝置卸除或者時間值未大於預定值時，則重複執行步驟S302，電池模組繼續自我偵測其運作狀況，並且供電至電子裝置。

綜上所述，本揭示內容得以經由上述實施例，當本揭示內容之電池模組由電子裝置卸除時，可自動進入省電與安全的運輸模式，亦可設計為從電子裝置卸除後經過一段預定時間後再自動進入運輸模式以因應多樣的應用情境。因此，本揭示內容的電池模組有效地改善突波或裝設不當的情況可能對電子裝置造成的損害，亦可改善漏電流的產生，進而提升電池模組運作的安全性與續航力。

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發明，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，因此本發明之保護範圍當視申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電池模組

110‧‧‧連接單元

120‧‧‧判斷單元

130‧‧‧熔絲單元

140‧‧‧供電單元

150‧‧‧電子裝置

160‧‧‧電源轉接單元

Claims (6)

1. 一種電池模組，包含：至少一連接單元，用以可拆卸地電性連接一電子裝置；一判斷單元，用以透過該至少一連接單元判斷該電池模組是否從一電子裝置卸除；當判斷該電池模組從該電子裝置卸除，該判斷單元控制該電池模組進入一運輸模式(Shipping mode)，其中當該電池模組進入該運輸模式後，該電池模組停止輸出電力，並且該判斷單元停止運作，以及其中當進入該運輸模式之該電池模組裝設於該電子裝置，並且該電子裝置透過一電源轉接單元接收電力時，該判斷單元解除該電池模組之該運輸模式。
2. 如請求項1所述之電池模組，其中該判斷單元用以根據該至少一連接單元之至少一電訊號以判斷該電池模組是否從該電子裝置卸除。
3. 如請求項1所述之電池模組，其中該判斷單元判斷該電池模組從該電子裝置卸除時，開始計數一時間值；當該時間值大於一預定值，該判斷單元控制該電池模組進入該運輸模式。
4. 一種電池安全方法，包含： 透過一電池模組之至少一連接單元判斷該電池模組是否從一電子裝置卸除，其中該至少一連接單元用以可拆卸地電性連接該電子裝置；以及當判斷該電池模組從該電子裝置卸除，控制該電池模組進入一運輸模式，其中，當該電池模組進入該運輸模式後，該電池模組停止輸出電力，以及當進入該運輸模式之該電池模組裝設於該電子裝置，並且該電子裝置透過一電源轉接單元接收電力時，解除該電池模組之該運輸模式。
5. 如請求項4所述之電池安全方法，其中判斷該電池模組是否從該電子裝置卸除係根據該至少一連接單元之至少一電訊號。
6. 如請求項4所述之電池安全方法，其中當判斷該電池模組從該電子裝置卸除，控制該電池模組進入該運輸模式包含：當判斷該電池模組從該電子裝置卸除時，開始計數一時間值；以及當該時間值大於一預定值，控制該電池模組進入該運輸模式。