TWI579686B - 具有電源控制功能之電子裝置 - Google Patents

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Description

具有電源控制功能之電子裝置
本發明主要為一種電子裝置，特別係有關於具有電池模組之電子裝置以及其控制方法。
目前傳統的電子裝置的電源主要由外部電源或是電池模組提供，一般來說，當電子裝置未連接到外部電源時，由電子裝置自身的電池模組來提供電源，而當電子裝置有連結到外部電源時，則外部電源提供電源給電子裝置之系統以及對電池模組進行充電。此外，目前越來越多使用者經常性的將電子裝置連接到外部電源以使用，因此電池模組被充電而持續地維持在高電量，然而這樣的使用方式亦造成電池模組加速老化，使得電池模組得使用壽命縮短。因此，需要一種改良的電源控制方法。
根據本發明一實施例所述之電子裝置，用以執行一處理程序，包括：一主機系統，執行上述處理程序；一電源控制單元，當連接至一外部電源時，藉由上述外部電源提供一操作電源至上述主機系統，並偵測是否接收到一電池省電保護信號；以及一電池模組，當接收到一保護信號時，以一自放電率進行放電，其中，當上述電源控制單元未接收到上述電池省電保護信號時，藉由上述外部電源提供一充電電源對上述電池模組進行充電；其中，當上述電源控制單元接收到上述電池省電保護信號時，不提供上述充電電源至上述電池模組，並傳送上述保護信號至上述電池模組。
100‧‧‧電子裝置
102‧‧‧電源控制單元
104‧‧‧電池模組
106‧‧‧主機系統
Bremain‧‧‧剩餘電量
Pbat‧‧‧電池電源
Pcharge‧‧‧充電電源
Pex‧‧‧外部電源
PW‧‧‧操作電源
Sp1‧‧‧電池省電保護信號
Sp2‧‧‧保護信號
T、t1、t2、tx‧‧‧時間
由閱讀以下詳細說明及配合所附圖式之舉例，可更完整地了 解本發明所揭露，如下：第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之電子裝置100之方塊圖；第2圖係顯示根據本發明第1圖所示之電子裝置之方法實施例之操作流程圖；第3圖係顯示根據本發明第1圖所示之電子裝置之方法實施例之一部分操作流程圖；第4A圖係顯示根據本發明第1圖所示之電子裝置在第一狀況中電池模組電量與時間之關係圖；以及第4B圖係顯示根據本發明第1圖所示之電子裝置在第二狀況中電池模組電量與時間之關係圖。
以下敘述顯示許多藉本發明完成之實施例。其敘述用以說明本發明之基本概念並不帶有限定之含意。本發明之範圍在後附之申請專利範圍中有最佳的界定。
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之電子裝置100之方塊圖。電子裝置100包括電源控制單元102、電池模組104以及主機系統106。電源控制單元102可偵測是否連接至外部電源Pex，以決定由外部電源Pex或是電池模組104來提供操作電源PW至主機系統106。舉例來說，當外部電源Pex連接至電源控制單元102時，電源控制單元102則可根據外部電源Pex產生操作電源PW，並將操作電源PW提供至主機系統106。另一方面，當外部電源Pex沒有連接至電源控制單元102時，電源控制單元102則可根據電池模組104所提供之電池電源Pbat產生操作電源PW，並將操作電源PW提供至主機系統106。在一些實施例中，當外部電源Pex連接至電源控制單元102時，電源控制單元102亦可根據外部電源Pex產生充電電源Pcharge，並將充電電源Pcharge提供至電池模組104以進行充電。在一些實施例中，電源控制單元102可包括一交流/直流轉換器，當外部電源Pex為交流電源時，可將外部電源Pex轉換直流電源的操作電源PW或是充電電源Pcharge，需注意到本發明並非限制於此。
此外，當電池模組104沒有進行充電時，電池模組104取得 溫度參數，例如偵測一目前操作溫度，以決定自放電率。一般來說，隨著溫度越高，自放電率也越高。電源控制單元102藉由一溝通介面，例如系統管理匯流排(System Management Bus或SMBus)，與電池模組102進行資料傳遞。主機系統106用以進行電子裝置100主要的操作，例如執行程式，運算操作等等，舉例來說，電子裝置100可為筆記型電腦，平板電腦等電子裝置，而主機系統106則可包括主機板，儲存單元，顯示單元，輸入單元等等。
以下藉由第2圖來說明本發明電源控制方法，第2圖係顯示根據本發明第1圖所示之電子裝置100之電源控制方法實施例之操作流程圖。
在步驟S202中，電源控制單元102判斷是否連接至外部電源Pex，當外部電源Pex連接至電源控制單元102時則繼續步驟S204，當外部電源Pex沒有連接至電源控制單元102時則繼續步驟S206。在一些實施例中，電源控制單元102可包括一比較器耦接至外部電源Pex，藉由比較器的輸出結果判斷是否外部電源Pex連接至電源控制單元102。
在步驟S206中，電源控制單元102則根據電池模組104所提供之電池電源Pbat產生操作電源PW，並將操作電源PW提供至主機系統106。接著回到步驟S202，電源控制單元102持續判斷是否連接至外部電源Pex。
而在步驟S204中，電源控制單元102則根據外部電源Pex產生操作電源PW，並將操作電源PW提供至主機系統106，以及產生充電電源Pcharge，並將充電電源Pcharge提供至電池模組104以進行充電。接著在步驟S208，電源控制單元102偵測是否接收到電池省電保護信號Sp1，當電源控制單元102接收到電池省電保護信號Sp1時則繼續步驟S210，反之，當電源控制單元102未接收到電池省電保護信號Sp1時則回到步驟S204。在一些實施例中，電池省電保護信號Sp1可由主機系統106所執行的程序或是電子裝置100上的輸入按鍵所產生，舉例來說，當使用者欲進行電池模組保護，則可按下對應的按鍵傳送電池省電保護信號Sp1至電源控制單元102以通知電源控制單元102進行相應的電池保護操作。
接著在步驟S210中，電源控制單元102則停止提供充電電源Pcharge至電池模組104，並傳送保護信號Sp2電池模組104。舉例來說，電源控制單元102可包括一充電電晶體耦接於充電電源Pcharge以及電池模組104之間，當電源控制單元102接收到電池省電保護信號Sp1時，則將充電電晶體不導通以停止提供充電電源Pcharge至電池模組104。而為了使電池模組的自放電速率增加，在步驟S212中，更進一步的動態改變自放電率，稍後更配合第3圖以詳細說明。
接著在步驟S214中，電池模組104停止動態改變自放電率，改以一自放電率進行放電，接著回到步驟S202，電源控制單元102持續判斷是否連接至外部電源Pex。需注意到，由於步驟S214中以停止控制電池模組104的自放電率，故此時電池模組104的自放電率為自然狀況下的自放電。
根據上述電源控制方法，由於在步驟S210時已停止對電池模組104充電，使得本發明之電源模組104在有外部電源Pex連接時仍可進行適當的放電，而不再持續於高電量，因此更增加了電池模組的壽命。
另外，為了讓使用者了解目前電源控制的狀態，當電源模組104切換至上述自放電狀態或是電源控制單元102未接收到電池省電保護信號Sp1時，主機系統106可藉由揚聲器或是顯示單元來提示使用者，或是進一步讓使用者確認是否進入下一個階段的操作。
在一些實施例中，電源控制單元102可持續地判斷是否連接至外部電源Pex。舉例來說，在步驟S212的流程中，當電源控制單元102與外部電源Pex沒有連接時，例如，使用者將外部電源Pex移除，則電源控制單元102立即改以電池模組104的電源Pbat來提供操作電源PW至主機系統106。反之，當電源控制單元102與外部電源Pex仍有連接時，則不做任何變動。
第3圖係顯示根據本發明第2圖所示之操作流程圖中步驟S210以及S212之詳細流程圖。在步驟S302中，電源控制單元102停止提供充電電源Pcharge至電池模組104(同於第2圖之步驟S210)，並傳送保護信號Sp2至電池模組104。當電池模組104接收到保護信號Sp2後，在步驟 S304，電池模組104取得溫度參數，例如偵測目前操作溫度，以決定自放電率，其中溫度參數越高，自放電率也越高。在一些實施例中，溫度參數每上升10度，自放電率增加一倍。
在步驟S306中，電池模組104判斷溫度參數是否大於一既定溫度值(例如，60度)，當溫度參數不大於既定溫度值時，則繼續步驟S308，反之，當溫度參數大於既定溫度值時，則繼續步驟S310。在步驟S308中，電池模組104減少溫度參數的數值以降低自放電率，另一方面，在步驟S310中，電池模組104增加溫度參數的數值以升高自放電率。應了解到，雖本實施例中利用改變溫度參數來改變自放電率，然而本發明並非限制於此。
由於電池模組104持續地改變溫度參數，即使目前實際溫度所對應的自放電率偏低，仍可藉由提昇溫度參數使得電池模組104增加其自放電率，另一方面，當溫度參數大於既定溫度值時更降低其自放電率，亦可避免其放電過快。
接著在步驟S312中，電池模組104判斷目前殘餘電量是否低於既定電量(例如，10%的電池容量)，當電池模組104的殘餘電量不低於既定電量時，則回到步驟S306持續動態調整其自放電率，反之，當電池模組104的殘餘電量低於既定電量時，則停止動態調整其自放電率繼續步驟S314。
在一些實施例中，步驟S312更可進一步判斷是否超過一既定時間(例如720小時)。舉例來說，當在步驟S302中電源控制單元102停止提供充電電源Pcharge至電池模組104時，啟動一計時單元來取得動態調整自放電率的時間，一旦電池模組104判斷是否動態調整自放電率的時間超過既定時間則停止動態調整自放電率，繼續步驟S314。
於步驟S314中，電源控制單元102則停止與電池模組104進行溝通，使得溝通介面不與電池模組104連接，此時自放電率將會降低，接著則繼續如第2圖步驟S214之操作。相同地，當在步驟S314後，若使用者將外部電源Pex移除，電源控制單元102將回復與電池模組104之間的溝通。
以下參考圖式第4A圖以及第4B圖來說明本發明於動態調整自放電率之情形。第4A圖係顯示根據本發明第1圖所示之電子裝置100之電池模組104進入動態調整自放電率之情形，其中時間tx為上述既定時間。根據第4A圖所示，在時間0時電池模組104的殘餘電量為90%，接著隨著時間下降。可以注意到在電池模組104在時間tx以前的自放電率高於時間tx以後的自放電率，這是由於在時間tx之後(如第3圖之步驟S314)，電源控制單元102停止與電池模組104進行溝通，因此電池模組104的電力消耗降低。
另一方面，第4B圖係顯示根據本發明第1圖所示之電子裝置100之電池模組104進入動態調整自放電率之情形，其中時間t1為使用者將外部電源Pex移除的時間點，而時間t2為使用者將外部電源Pex連接回電源控制單元102的時間點。可以注意到在電池模組104在時間t1以後的電源消耗率高於時間t1以前的自放電率，這是由於在時間t1之後，電源控制單元102改以電池模組104的電源Pbat來提供操作電源PW至主機系統106，因此殘餘電量消耗較快。另一方面，在電池模組104在時間t2以後的電源消耗率低於時間t2以前的自放電率，這是由於在時間t2之後，電源控制單元102以外部電源Pex來提供操作電源PW至主機系統106，因此電池模組104的殘餘電量消耗減慢。
本發明雖已敘述較佳之實施例如上，但因了解上述所揭露並非用以限制本發明實施例。相反地，其涵蓋多種變化以及相似的配置(熟知此技術者可明顯得知)。此外，應根據後附之申請專利範圍作最廣義的解讀以包含所有上述的變化以及相似的配置。
100‧‧‧電子裝置
102‧‧‧電源控制單元
104‧‧‧電池模組
106‧‧‧主機系統
Pbat‧‧‧電池電源
Pcharge‧‧‧充電電源
Pex‧‧‧外部電源
PW‧‧‧操作電源
Sp1‧‧‧電池省電保護信號
Sp2‧‧‧保護信號

Claims (9)

  1. 一種具有電源控制功能之電子裝置，用以執行一處理程序，包括：一主機系統，執行上述處理程序；一電源控制單元，當連接至一外部電源時，藉由上述外部電源提供一操作電源至上述主機系統，並偵測是否接收到一電池省電保護信號；以及一電池模組，當接收到一保護信號時，以一自放電率進行放電，其中，當上述電源控制單元未接收到上述電池省電保護信號時，藉由上述外部電源提供一充電電源對上述電池模組進行充電；其中，當上述電源控制單元接收到上述電池省電保護信號時，不提供上述充電電源至上述電池模組，並傳送上述保護信號至上述電池模組；其中上述電池模組根據一溫度參數決定上述自放電率，且上述自放電率與上述溫度參數成正比；其中，當上述電池模組接收到上述保護信號時，上述電池模組更判斷上述溫度參數是否大於一既定溫度值；其中，當上述溫度參數大於上述既定溫度值時，上述電池模組將上述溫度參數升高；以及其中，當上述溫度參數不大於上述既定溫度值時，上述電池模組將上述溫度參數降低。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述電源控制單元未連接至上述外部電源時，上述電源控制單元藉由上述電池模組提供上述操作電源至上述主機系統。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述電源控制單元藉由上述電池模組提供上述操作電源至上述主機系統後，上述電源控制單元持續判斷是否連接至上述外部電源。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中上述電源控制單元藉由一溝通介面與上述電池模組進行資料傳遞。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，其中當上述電池模組接收到上述保護信號時，上述電池模組更判斷上述電池模組之一殘餘電量是否小於一既定電量；以及其中，當上述電池模組之上述殘餘電量小於上述既定電量時，上述電源控制單元停止與上述電池模組進行資料傳遞。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置，其中在上述電源控制單元停止與上述電池模組資料傳遞後，當上述電源控制單元與上述外部電源未連接時，上述電源控制單元持續判斷是否連接至上述外部電源。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中，當上述電源控制單元與上述外部電源未連接時，上述電源控制單元回復與上述電池模組進行資料傳遞。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，其中當上述電池模組接收到上述保護信號時，上述電池模組更開始計時一自放電持續時間；以及 其中，當上述自放電持續時間超過一既定時間時，上述電源控制單元停止與上述電池模組進行資料傳遞。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中在上述電源控制單元停止與上述電池模組資料傳遞後，當上述電源控制單元與上述外部電源未連接時，上述電源控制單元持續判斷是否連接至上述外部電源。
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