TWI612751B - 電子裝置及其充電方法 - Google Patents

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Abstract

一種電子裝置包含儲能元件、電荷泵浦電路、充電電路以及控制器。電荷泵浦電路電性連接至電源供應器並由電源供應器接收輸入電能。充電電路電性連接於電荷泵浦電路與儲能元件之間。控制器分別與電源供應器、電荷泵浦電路及充電電路電性連接，控制器根據該電源供應器之至少一相容性資訊進而控制電荷泵浦電路及充電電路於多數個充電模式之間切換。

Description

電子裝置及其充電方法
本案係關於一種電子裝置，特別係關於一種電子裝置的充電電路。
一般為了增加電子產品的充電速度，通常藉由提高電源供應器的電流輸出能力。然而這種作法會造成電子裝置的輸入阻抗損耗增加。即使電子裝置搭載有高效率的充電系統，仍然會因為輸入阻抗耗損較高，使得整體效率的下降。雖然提高電源供應器的輸出電壓能夠減少輸入阻抗耗損，但同時也導致了電子裝置之充電系統的電壓轉差比變大，且高瓦數可能使充電晶片過熱，而造成效率的下降。
在本案之一技術態樣中提出一種電子裝置，其包含儲能元件、電荷泵浦電路、充電電路以及控制器。電荷泵浦電路電性連接至電源供應器並由電源供應器接收輸入電能。充電電路電性連接於電荷泵浦電路與儲能元件之間。控制器分別與電源供應器、電荷泵浦電路及充電電路電性連 接，控制器根據該電源供應器之至少一相容性資訊進而控制電荷泵浦電路及充電電路於多數個充電模式之間切換。
在本案之另一技術態樣中提出一種充電方法，用以對電子裝置的儲能元件充電，充電方法包含：藉由電源供應器提供輸入電能至電子裝置；偵測電源供應器是否支援電力傳輸規範；偵測電源供應器是否包含廠商自訂訊息；以及，根據電源供應器是否支援電力傳輸規範以及是否包含廠商自訂訊息，控制電子裝置於多數個充電模式之間進行切換。
本案的充電技術使得電子產品能支援高瓦數的充電功率，使輸入阻抗耗損降低，且因為電荷泵浦電路的設置，在充電電路處的電壓轉差比不會過大，因此整體充電效率十分良好。
100、600‧‧‧電子裝置
110、610‧‧‧充電模組
120、122‧‧‧電荷泵浦電路
620‧‧‧電荷泵浦電路
130、630‧‧‧充電電路
140、240‧‧‧控制器
640、740‧‧‧控制器
150、650‧‧‧儲能元件
O1‧‧‧第一輸出端
O2‧‧‧第二輸出端
L1‧‧‧電感
M1‧‧‧第一開關
M2‧‧‧第二開關
M3‧‧‧第三開關
M4‧‧‧第四開關
M5‧‧‧高側開關
200、700‧‧‧電源供應器
400、500‧‧‧充電方法
SW1~SW7‧‧‧控制訊號
S410~S480‧‧‧步驟
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
C3‧‧‧第三電容
C4‧‧‧輸出電容
I1‧‧‧第一輸入端
I2‧‧‧第二輸入端
M6‧‧‧低側開關
M7‧‧‧旁路開關
S410~S480‧‧‧步驟
E01‧‧‧電壓源
E02‧‧‧輸入電能
E03‧‧‧轉換電能
E04‧‧‧充電電能
Rin‧‧‧等效阻抗
I12‧‧‧輸入端
O12‧‧‧輸出端
第1圖為本案之一實施例之電子裝置架構示意圖。
第2圖為本案之一實施例之充電模組電路示意圖。
第3圖為本案之一實施例之充電方法流程圖。
第4圖為本案之一實施例之充電方法流程圖。
第5圖為本案之一實施例之電子裝置架構示意圖。
第6圖為本案之一實施例之充電模組電路示意圖。
下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所描述的具體實施例僅僅用以解釋本案，並不用來限定本案，而結構操作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本案揭示內容所涵蓋的範圍。此外，附圖僅僅用以示意性地加以說明，並非依照其真實尺寸進行繪製。
關於本文中所使用的”電性連接”，可指二或多個元件實體地電性接觸或間接地電性接觸。
請參閱第1圖，第1圖繪示本案之一實施例之電子裝置100及與其連接的電源供應器200的示意圖。於一實施例中，電子裝置100可以為手機、平板電腦等電子產品。電子裝置100中包含儲能元件150。於一實施例中，儲能元件150可以是鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池及鋰離子聚合物電池等各種充電電池。
電子裝置100包含用以對儲能元件150充電的充電模組110，於此實施例中，電子裝置100的充電模組110包含電荷泵浦電路120、充電電路130以及控制器140。電荷泵浦電路120的一端用以與電源供應器200連接，而另一端與充電電路130串聯連接。控制器140電性連接至電荷泵浦電路120、充電電路130以及電源供應器200。於一實施例中，控制器140可以是電源管理電路、具有充電控制功能的集成電路、處理器或中央控制單元。控制器140可以是配置通道邏輯(Configuration Channel Logic,CC Logic)晶片。
電子裝置100透過連接外部的電源供應器200來對儲能元件150充電。於一實施例中，電源供應器200可以是電源適配器(power adapter)，電源適配器的一端可以連接到市電插座並接收電壓源E01，並將電壓源E01轉換為適於對電子裝置100進行充電的輸入電能E02。但電源供應器200並不以電源適配器為限，電源供應器200亦可為任何可對電子裝置100提供電力之裝置，舉例來說，電源供應器200可以是行動電源或無線充電裝置。於一實施例中，電源供應器200可使用USB type-C電力傳輸線與電子裝置100作電性連接，以傳送輸入電能E02。
一般來說，電子裝置100的充電槽孔通常採用通用規格(例如USB、thunderbolt、FireWire等連接器規格)，購買電子裝置100的使用者，可能使用原廠搭售的電源適配器、行動電源或無線充電裝置對電子裝置100充電，也有可能使用其他不同廠牌的電源適配器、行動電源或無線充電裝置，由於不同廠牌的電源適配器、行動電源或無線充電裝置的電力輸出特性各有不同，有些僅支援較傳統的固定輸出電壓電流充電(例如5V1A、5V2A等固定電壓電流)，有些則支持動態調整的快速充電規範(例如Quick Charge 2.0、Quick Charge 3.0等快速充電規範)。
本實施例中電子裝置100為了相容各種不同廠牌的電源適配器、行動電源或無線充電裝置，設置有充電模組110用來對應各種不同規格的電源供應器200而自動化切換至不同的充電模式，以達到提高電子裝置100對各種電源 供應器200的相容性，達到最佳的充電效率又確保充電時的安全，避免儲能元件150因不合規格的電力輸入而發生損壞。
電子裝置100的控制器140透過電源供應器200的控制器240偵測電源供應器200的至少一相容性資訊(例如電源供應器200的類型及功率規格)，以決定電荷泵浦電路120及充電電路130於多數種充電模式之間切換。於一實施例中，多數種充電模式包含高效率充電模式、直接充電模式以及普通充電模式。
電子裝置100的控制器140透過電源供應器200的控制器240偵測電源供應器200的至少一相容性資訊。於此實施例中，相容性資訊包含電源供應器200是否支援PD(power deliver)電力傳輸規範，以及電源供應器200是否包含有廠商自訂訊息(vendor defined message,VDM)。其中廠商自訂訊息可以是製造商的識別(ID)訊息或用以指示電源供應器200可提供特定功能之訊息。
根據電源供應器200是否支援PD(power deliver)電力傳輸規範以及是否包含有廠商自訂訊息(vendor defined message,VDM)，控制器140選擇充電模式，並根據所選定的充電模式而決定電荷泵浦電路120以及充電電路130是否作動。
第2圖繪示本案之一實施例之電子裝置100的充電模組110的電荷泵浦電路120和充電電路130的電路示意圖。如第2圖所示，電荷泵浦電路120具有第一輸入端I1、 第一輸出端O1、第一開關M1、第二開關M2、第三開關M3、第四開關M4、第一電容C1、第二電容C2及第三電容C3。其中第一輸入端I1接收輸入電能E02，而第一輸出端O1連接充電電路130，以選擇性輸出輸入電能E02或轉換電能E03至充電電路130。第一電容C1的其中一端電性連接第一輸入端I1，而另一端接地，用以穩壓輸入電能E02。第一開關M1的其中一端電性連接於第一電容C1與第一輸入端I1連接的一端，而第一開關M1的另一端電性連接第二電容C2的其中一端。第二開關M2的其中一端電性連接第二電容C2與第一開關M1連接的一端，而第二開關M2的另一端與第一輸出端O1電性連接。第三開關M3的其中一端電性連接於第二電容C2的另一端，而第三開關M3的另一端接地。第四開關M4的其中一端電性連接第二電容C2與第三開關M3連接的一端，而第四開關M4的另一端則電性連接第二開關M2與第一輸出端O1連接的一端。第三電容C3的一端與第一輸出端O1連接，另一端則接地。
充電電路130具有第二輸入端I2、第二輸出端O2、高側開關M5、低側開關M6、旁路開關M7、輸出電容C4及電感L1。其中第二輸入端I2與電荷泵浦電路120的第一輸出端O1電性連接，以接收自電荷泵浦電路120輸出的輸入電能E02或轉換電能E03。第二輸出端O2則輸出充電電能E04。高側開關M5的其中一端電性連接第二輸入端I2。低側開關M6的其中一端電性連接高側開關M5的另一端，而低側開關M6的另一端接地。旁路開關M7的兩端分別電性連接 第二輸入端I2及第二輸出端O2。電感L1的兩端分別電性連接第二輸出端O2和高側開關M5與低側預設門開關M6連接的一端。輸出電容C4的其中一端電性連接第二輸出端O2，而輸出電容C4的另一端接地。
當充電電路130中的開關M7導通時，充電電路130的兩端形成短路導通，電荷泵浦電路120的輸出將直接通過充電電路130，使得第二輸入端I2接收的電能將直接進入第二輸出端O2以直接對儲能元件150充電。
上述開關M1~M7可為任何類型的開關。於一實施例中，開關可以是NMOS電晶體、PMOS電晶體或是雙極性電晶體等。每一個開關M1~M7各自包含控制端，而每一個開關M1~M7的開啟或關閉由控制器140控制。本實施例中，控制器140產生多數個控制信號SW1~SW7，來控制各開關M1~M7的開啟或關閉。
當電荷泵浦電路120不作動時，電荷泵浦電路120直接將輸入電能E02傳送至充電電路130。
電荷泵浦電路120作動時，電荷泵浦電路120藉由控制開關M1、M2、M3、M4的時脈訊號相位可調整電荷泵浦電路120產生特定的轉換電能E03。
舉例來說，電荷泵浦電路120作動時，控制器140控制開關M1、M4的控制訊號SW1與SW4其時脈為同相位，使開關M2、M3的控制訊號SW2與SW3其時脈為同相位，而控制訊號SW1與SW4的相位相反於控制訊號SW2與SW3的相位。因此，開關M1、M4與開關M2、M3為輪流 導通及關閉。舉例來說，假設於一時脈週期的前半週期，開關M1、M4導通而M2、M3關閉，則於同一時脈週期的後半週期中，開關M1、M4關閉而M2、M3導通。藉由控制開關M1~M4，可控制電容C1、C2的充電與放電。
藉由，開關M1、M4與開關M2、M3為輪流導通及關閉，使轉換電能E03的電壓大小為輸入電能E02的電壓的0.5倍。在不考慮轉換耗損的情況，轉換電能E03的電流大小為輸入電能E02的電流的2倍。
舉例來說，假設輸入電能E02為5伏特1安培，則當電荷泵浦電路120作動時可將其轉換為2.5伏特2安培的轉換電能E03。假設輸入電能E02為12伏特1.5安培，則當電荷泵浦電路120作動時可將其轉換為6伏特3安培的轉換電能E03。
假使電源供應器200提供的是具有高電壓(例如12伏特1.5安培)的大功率輸入電能E02，則可以藉由電荷泵浦電路120先行降壓，產生6伏特3安培的轉換電能E03，降低後端充電電路130接收到轉換電能E03時的電壓轉差比。
經由上述電路架構及操作方式可以使儲能元件150的充電效率增加。於一實施例中，儲能元件150最大可承受約4V、6A的電力輸入，然而電子裝置100之充電路徑上的組件可能只能承受3A的電流，則可使用8V、3A規格的電源供應器200。8V、3A的輸入可透過電荷泵浦電路120轉換為4V、6A的輸出，以避免對電子裝置100的內部元件 造成損害，同時能夠使儲能元件150以最大的功率進行充電。
承第2圖之實施例，充電電路130透過電感L1及電容C4用以調整所接收的轉換電能E03或輸入電能E02，並產生充電電能E04以對儲能元件150充電。其中，控制器140可根據儲能元件150獲得之充電電能E04以及充電電流Iout，藉由脈衝寬度調變(PWM)來調整/控制充電電路130中開關M5、M6的控制訊號SW5、SW6，藉此調整充電電路130產生的充電電能E04，使充電模組110可以實現定電壓(CV)/定電流(CC)模式。
於一實施例中，控制器140可控制開關M5之控制訊號SW5的工作週期為D，以及控制開關M6之控制訊號SW6的工作週期與控制訊號SW5呈互補(1-D)，即開關M5與M6輪流開啟及關閉。當轉換電能E03或輸入電能E02進入充電電路130、且當開關M5開啟及M6關閉時，轉換電能E03或輸入電能E02將對電感L1充電。而當開關M6開啟及M5關閉時，電感L1將釋能以對電容C4充電。
當電荷泵浦電路120作動產生轉換電能E03時，充電電能E04之電壓值等於轉換電能E03之電壓值與工作週期D的乘積。當電荷泵浦電路120未作動時，充電電能E04之電壓值等於輸入電能E02之電壓值與工作週期D的乘積。
在定電流模式下，若充電電路130的輸出電流尚未達到預設的電流值，則增加工作週期D，反之，則減少 工作週期D。在定電流模式時，對於輸入瓦數的需求會越來越大，因此工作週期D會慢慢被增加。當儲能元件150進入定電壓模式後，若充電電能E04低於預設的電壓值，則增加工作週期D，反之，則減少工作週期D。在定電壓模式時，電流會越來越小，因此工作週期D會慢慢被減少。
於一實施例中，電源供應器200具有控制器240，控制器240可具有電壓感測電路及/或電流感測電路，用以測量電源供應器200的輸出電壓VAD及輸出電流IAD的大小。應注意的是，在實際應用上，電源供應器200與電子裝置100之間的連接線路具有等效阻抗Rin。
請一併參閱圖式第3圖，第3圖繪示本案之一實施例之充電方法400流程圖。於步驟S410，電子裝置100連接電源供應器200後，進入步驟S420，使控制器140透過控制器240偵測電源供應器200是否支援PD電力傳輸規範。
當電源供應器200不支援PD電力傳輸規範時，則進入步驟S430，電源供應器200切換充電模組110為普通充電模式。當切換至普通充電模式時，此時電荷泵浦電路120不作動而充電電路130作動，電荷泵浦電路120之兩端導通將輸入電能E02傳送至充電電路130，充電電路150調整輸入電能E02之電壓以產生充電電能E04並輸出至儲能元件150，藉由充電電能E04對儲能元件150充電。
當處於普通充電模式時，電荷泵浦電路120不作動，電荷泵浦電路120中的開關M1、M2、M3固定開啟，開關M4關閉。電源供應器200提供的輸入電能E02不經轉換 而直接進入充電電路130。
當電源供應器200支援PD電力傳輸規範時，則進一步進入步驟S440，偵測電源供應器200是否包含廠商自訂訊息。
當電源供應器200包含廠商自訂訊息時，進入步驟S450切換充電模組110為直接充電模式。當切換至直接充電模式時，此時電荷泵浦電路120作動而充電電路130不作動，電荷泵浦電路120將輸入電能E02轉換為轉換電能E03，充電電路130之兩端導通將轉換電能E03輸出至儲能元件150，藉由轉換電能E03對儲能元件150充電。
當充電模組110處於直接充電模式時，控制器140使充電電路130不作動，此時充電電路130當中的開關M5、M6固定關閉，開關M7固定導通。控制器140根據電源供應器200提供的輸入電能E02大小來決定是否將輸入電能E02透過電荷泵浦電路120進行轉換。
在直接充電模式下，若輸入電能E02的電壓值大於預設門檻電壓時，控制器140驅動電荷泵浦電路120將輸入電能E02進行轉換降壓為轉換電能E03，轉換電能E03經過不作動的充電電路130，藉由轉換電能E03(作為輸出的充電電能E04)對儲能元件150進行充電。當輸入電能E02的電壓值低於預設門檻電壓時，則電荷泵浦電路120與充電電路130均不作動，充電模組110直接輸出不經轉換的輸入電能E02(作為輸出的充電電能E04)對儲能元件150進行充電。門檻電壓的設置可依儲能元件150、充電模組110或其 充電線路的充電承受能力而定。
當電源供應器200未包含廠商自訂訊息時，進入步驟S460切換充電模組110為高效率充電模式。當控制器140將電荷泵浦電路120及充電電路130切換至高效率充電模式時，此時電荷泵浦電路120與充電電路130均作動，將電荷泵浦電路120輸入電能E02轉換輸出為轉換電能E03，充電電路130接收轉換電能E03並調整轉換電能E04的電壓以產生充電電能E04來對儲能元件150充電。
接著，以所進入的充電模式開始對儲能元件150充電。於步驟S470中，判斷儲能元件150電力是否充滿。若電力已充滿，則於步驟S480結束充電，若電力尚未充滿，則重複步驟S420重新進行偵測及充電。
於本案的又一實施例中，直接充電模式(步驟S450)可進一步分為高壓直接充電及低壓直接充電。請參閱第4圖，第4圖繪示本案之一實施例之充電方法500流程圖。充電方法500相較於充電方法400，更進一步包含了步驟S442、S444、S446、S448、S452，而步驟450可細分為步驟S450a及步驟S450b。首先，充電方法500於步驟S410中，電子裝置100接上電源供應器200。接著，步驟S520中控制器140透過控制器240偵測電源供應器200是否支援PD電力傳輸規範。當電源供應器200不支援PD電力傳輸規範，則於步驟S430切換充電模組110為普通充電模式。普通充電模式的詳細技術細節請參閱前文相關段落說明。而當電源供應器200支援PD電力傳輸規範時，則於步驟S440進一 步偵測電源供應器200是否包含廠商自訂訊息。
當電源供應器200未包含廠商自訂訊息時，進入步驟S460切換充電模組110為高效率充電模式。高效率充電模式的詳細技術細節請參閱前文相關段落說明。而當電源供應器200包含廠商自訂訊息時，則進一步透過步驟S442~S448判斷電子裝置100適合高壓直接充電或低壓直接充電。其中，於步驟S442再更進一步偵測電源供應器200是否支援定電壓(CV)/定電流功能(CC)。當電源供應器200不支援CV/CC功能時，則回到步驟S460切換充電模組110為高效率充電模式。
當電源供應器200支援CV/CC功能時，則進入步驟S444，控制器140將進行電源供應器200與電子裝置100間連接線路的阻抗偵測，以判斷合適的輸入電能E02。其中線路的等效阻抗Rin的測定可透過先讓電子裝置100的充電電路130不作動(即開關M7導通)，並透過電源供應器200的輸出電壓VAD、輸出電流IAD及電子裝置100接收到的輸入電壓Vin計算得出，即Rin=(Vin-VAD)/IAD。其中控制器140可透過控制器240設定電源供應器200的輸出電壓VAD和輸出電流IAD，輸入電壓Vin由控制器240量測。當輸出電流IAD為1A時，可得阻抗Rin=(Vin-VAD)。
計算出阻抗Rin後，於步驟S446判斷阻抗Rin是否於預設門檻值(例如250mohm)內。當阻抗Rin大於預設門檻值時，則回到步驟S460切換充電模組110為高效率充電模式，而當阻抗Rin小於規範門檻值時則進入步驟S448，將電 源供應器200設定為定電壓模式以及對電源供應器200所能支援的輸出電壓進行電壓判斷。若判斷電源供應器200所能支援的輸出電壓不可設定高於2倍的電池飽充電壓，則進入步驟S450a以1倍的電池飽充電壓對儲能元件150進行低壓直接充電。若判斷電源供應器200所能支援的輸出電壓可以設定高於2倍的電池飽充電壓，則進入步驟S450b啟動電荷泵浦電路120以及讓充電電路130不作動(開關M7導通)，以2倍的電池飽充電壓對儲能元件150進行高壓直接充電。
因為當電源供應器200經由定電流模式切換為定電壓模式後，已不再需要對儲能元件150進行大電流充電，將輸出電流IAD與終止電流ISET進行比較。此處的終止電流ISET是維持在直接充電模式下的最低電流門檻，並於步驟S452中，判斷定電壓模式時電源供應器200的輸出電流IAD是否小於終止電流ISET。若輸出電流IAD小於終止電流ISET，則回到步驟S430切換充電模組110為普通充電模式，也就是讓電流泵浦電路120不作動並且讓充電電路130作動。
於一實施例中，電子裝置100之充電模組110更可包含第二電荷泵浦電路(圖中未示)。第二電荷泵浦電路具有相同於電荷泵浦電路120之電路架構，且同樣受控制於控制器140。第二電荷泵浦電路設置於充電電路130之前，且亦與泵浦電路120及充電電路130串聯。因此，自電源供應器200提供之輸入電能E02可透過電荷泵浦電路120及第二電荷泵浦電路進行兩次降壓，例如產生之轉換電能E03的 電壓準位經電荷泵浦電路120調整為0.5倍再經過第二電荷泵浦電路再次調整為0.5倍，此時轉換電能E03的電壓大小為原輸入電能E02的電壓的0.25倍，若不考慮電路轉換損耗，轉換電能E03的電流大小將為原輸入電能E02的電流的4倍。
於一實施例中，電子裝置100之充電模組110亦可包含二個以上之更多電荷泵浦電路。藉由串聯更多電荷泵浦電路，電子裝置100之充電模組110可使輸入電能E02作更大限度的降壓，因此可選用更高瓦數(或更高輸入電壓)的電源供應器200。
於一實施例中，若電源供應器本身即具有定電壓/定電流之功能，則電子裝置之充電模組的電路架構亦可為並聯的形式，如第5圖所示。第5圖為本案之一實施例之電子裝置600的充電系統架構示意圖。電子裝置600具有充電模組610和儲能元件650。充電模組610由電荷泵浦電路620、充電電路630及控制器640構成。
於此實施例中，電荷泵浦電路620與充電電路630係以並聯方式連接，而控制器640分別與電荷泵浦電路620與充電電路630電性連接。電源供應器700用以對電子裝置600的儲能元件650進行充電。其中，電源供應器700係具有定電壓/定電流功能的電源供應器，其內部包含控制器740。電荷泵浦電路620、控制器640和儲能元件650皆與電子裝置100中相應的電荷泵浦電路120、控制器140和儲能元件150相同。
由於電源供應器700已具有定電壓/定電流的功能，故不再需要如第2圖中的電子裝置100透過控制器140以PWM對充電電路130中開關M5、M6之控制訊號SW5及SW6進行調整。因此，搭配電源供應器700之電子裝置600中的充電電路630不需設置第2圖中的開關M5、M6。
當電源供應器700連接電荷泵浦電路620時，控制器640將關閉充電電路630，並使輸入電能E02通過電荷泵浦電路620來對儲能元件650作定電流充電。當儲能元件650已經充電至一定程度而轉換為定電壓模式時，控制器640將關閉電荷泵浦電路620及開啟充電電路630，以使輸入電能E02通過充電電路630對儲能元件650充電，藉此達到最佳的充電效率。
於本案的又一實施例中，電子裝置100之充電模組110更可包含第二電荷泵浦電路，如第6圖所示。第6圖中，電荷泵浦電路122具有相同於電荷泵浦電路120之電路架構，且同樣受控制於控制器140。電荷泵浦電路122與電荷泵浦電路120串聯，其中電荷泵浦電路122的輸入端I12與電荷泵浦電路120的第一輸出端O1相接，而電荷泵浦電路122的輸出端O12用以輸出轉換電能E03。因此，自電源供應器160提供之輸入電能E02可透過電荷泵浦電路120及電荷泵浦電路122進行兩次降壓。於一實施例中，轉換電能E03的電壓準位經電荷泵浦電路120調整為0.5倍，再經過電荷泵浦電路122再次調整為0.5倍，此時轉換電能E03的電壓準位為原輸入電能E02的電壓值的(0.5)2倍，即0.25倍。而輸 入至充電電路130的轉換電能E03的電流值將為原輸入電能E02的電流值的4倍。
於一實施例中，電子裝置100之充電模組110亦可包含二個以上之更多電荷泵浦電路。如前述，當串聯兩個電荷泵浦電路時，可實現(0.5)2倍的降壓，則依此類推，當串聯K個電荷泵浦電路時，可實現(0.5)K倍的降壓，其中K為正整數。藉由串聯更多電荷泵浦電路，電子裝置100之充電模組110可使輸入電能E02作更大限度的降壓，因此可選用更高瓦數的電源供應器160。
雖然本案之實施例已揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定為準。
100‧‧‧電子裝置
110‧‧‧充電模組
120‧‧‧電荷泵浦電路
130‧‧‧充電電路
140‧‧‧控制器
150‧‧‧儲能元件
200‧‧‧電源供應器
240‧‧‧控制器
E01‧‧‧電壓源
E02‧‧‧輸入電能
E03‧‧‧轉換電能
E04‧‧‧充電電能
Rin‧‧‧等效阻抗

Claims (9)

  1. 一種電子裝置，包含：一儲能元件；一電荷泵浦電路，電性連接至一電源供應器並由該電源供應器接收一輸入電能；一充電電路，電性連接於該電荷泵浦電路與該儲能元件之間；以及一控制器，分別與該電源供應器、該電荷泵浦電路及該充電電路電性連接，該控制器用以偵測該電源供應器是否支援一電力傳輸規範以及是否包含一廠商自訂訊息，並據以控制該電子裝置於多數個充電模式之間進行切換。
  2. 如請求項1所述之電子裝置，其中該多數個充電模式包含一高效率充電模式，當該控制器將該電荷泵浦電路及該充電電路切換至該高效率充電模式中，該電荷泵浦電路將該輸入電能轉換輸出為一轉換電能，該充電電路接收該轉換電能並調整該轉換電能的電壓以產生一充電電能來對該儲能元件充電。
  3. 如請求項1所述之電子裝置，其中該多數個充電模式更包含一直接充電模式，當該控制器將該電荷泵浦電路及該充電電路切換至該直接充電模式時，該電荷泵浦電路將該輸入電能轉換為該轉換電能，該充電電路之兩端導通將該轉換電能輸出至該儲能元件，藉由該轉換電 能對該儲能元件充電。
  4. 如請求項1所述之電子裝置，其中該多數個充電模式更包含一普通充電模式，當該控制器將該電荷泵浦電路及該充電電路切換至該普通充電模式時，該電荷泵浦電路之兩端導通將該輸入電能傳送至該充電電路，該充電電路調整該輸入電能之電壓以產生一充電電能並輸出至該儲能元件，藉由該充電電能對該儲能元件充電。
  5. 一種充電方法，用以對一電子裝置的一儲能元件充電，該充電方法包含：藉由一電源供應器提供一輸入電能至該電子裝置；偵測該電源供應器是否支援一電力傳輸規範；偵測該電源供應器是否包含一廠商自訂訊息；以及根據該電源供應器是否支援該電力傳輸規範以及是否包含該廠商自訂訊息，控制該電子裝置於多數個充電模式之間進行切換。
  6. 如請求項5所述之充電方法，其中當該電源供應器支援該電力傳輸規範且包含該廠商自訂訊息時，該充電方法進一步包含：偵測該電源供應器是否支援一定電壓定電流功能，當該電源供應器不支援該定電壓定電流功能時，則切換該電子裝置為一高效率充電模式。
  7. 如請求項6所述之充電方法，當該電源供應器支援該定電壓定電流功能時，該充電方法更包含：偵測該電源供應器與該電子裝置間連接線路的一等效阻抗是否大於一預設門檻值，當該等效阻抗大於該預設門檻值時，切換該電子裝置為該高效率充電模式。
  8. 如請求項7所述之充電方法，其中當該阻抗小於該預設門檻值時，將該電源供應器設定為一定電壓模式，該充電方法更包含：判斷該定電壓模式下該電源供應器的一電壓是否支援設定高於2倍的該儲能元件的一飽充電壓，當該電源供應器支援設定高於2倍的該飽充電壓時，則以2倍的該飽充電壓對該儲能元件充電。
  9. 如請求項6所述之充電方法，其中當處於該高效率充電模式時，該充電方法進一步包含：轉換該輸入電能為一轉換電能；以及調整該轉換電能的電壓以產生一充電電能來對該儲能元件充電。
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