TWI635692B

TWI635692B - 電源系統及其控制方法

Info

Publication number: TWI635692B
Application number: TW106111333A
Authority: TW
Inventors: 蔡孟杰; 郭俊志; 鄧永晟
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2017-04-05
Filing date: 2017-04-05
Publication date: 2018-09-11
Also published as: TW201838284A

Abstract

一種電源系統，包含有：複數個電池；一偵測單元，用來於該複數個電池之一第一電池進行供電時，偵測該第一電池之放電量；以及一控制單元，用來根據該第一電池之該放電量控制該複數個電池之一第二電池進行供電。

Description

電源系統及其控制方法

本發明係指一種電源系統及其控制方法，尤指一種可有效降低電池過熱問題之電源系統及其控制方法。

隨著科技的進步，可攜式電子裝置，如智慧型手機、平板電腦、穿戴式裝置、筆記型電腦、相機等已越來越普及。為了方便使用者隨身攜帶，可攜式電子裝置皆配備有用來儲存電力的電池，以提供可攜式電子裝置運作時所需的電力。另一方面，隨著可攜式電子裝置所搭載的螢幕尺寸不斷地增大以及解析度不斷地提昇，導致耗電量也大幅地增加。因此，同時配備有多個電池來提供電力的情況也越來越常見。

然而，對於大功耗的電子裝置來說，若是採取讓同一顆電池持續供電直到所有電量耗盡後，再由另一顆電池進行供電的方式，在此情況下，長時間持續的放電將會累積大量的熱能而導致電池過熱的情況，進而造成電池本身的損傷，甚至會有爆炸的危險性存在。因此，習知技術實有改進之必要。

因此，本發明之主要目的之一即在於提供一種可有效降低電池過熱問題之電源系統及其控制方法，以解決上述問題。

本發明提供一種電源系統，包含有：複數個電池；一偵測單元，用來於該複數個電池之一第一電池進行供電時，偵測該第一電池之放電量；以及一控制單元，用來根據該第一電池之該放電量控制該複數個電池之一第二電池進行供電。

本發明另提供一種控制方法，用於包含有複數個電池之一電源系統，該控制方法包含有：於該複數個電池之一第一電池進行供電時，偵測該第一電池之放電量；以及根據該第一電池之該放電量控制該複數個電池之一第二電池進行供電。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例之一電源系統10之示意圖。電源系統10可應用於各種電子產品上，以提供電力，例如可應用於穿戴式裝置、筆記型電腦、平板電腦、桌上型電腦、行動電話、智慧電視等，但不以此為限。電源系統10包含有一偵測單元102、一控制單元104及電池106、108及110。偵測單元102用來偵測目前供電之電池的放電量及/或電池溫度。控制單元104用來根據目前供電之電池的放電量與電池溫度當中之至少一者來控制是否由另一電池進行供電。

關於電源系統10的控制方法，請參考第2圖，第2圖為本發明實施例之一控制流程20之示意圖。控制流程20包含以下步驟：

步驟200：開始。

步驟202：偵測目前供電之電池的放電量。

步驟204：根據目前供電之電池的放電量來控制另一電池進行供電。

步驟206：結束。

根據控制流程20，於步驟202中，當電源系統10之電池106、108及110之其中一者在進行供電時，偵測單元102偵測目前正在供電之電池的放電量。其中，放電量可以是目前正在供電之電池所輸出的電荷量。

接著，於步驟204中，控制單元104可根據步驟202中所偵測到目前正在供電之電池的放電量來控制是否切換至另一電池，以由另一電池進行供電。控制單元104比較目前正在供電之電池的放電量與一臨限值。其中，所述臨限值可小於目前正在供電之電池的電池總容量。所述臨限值可為目前正在供電之電池的電池總容量的一第一百分比。例如，所述臨限值可介於目前正在供電之電池的電池總容量的5%至15%之間。例如，若目前正在供電之電池的電池總容量為1000毫安小時（mAh）且臨限值為目前正在供電之電池的電池總容量的10%，此時臨限值即為100毫安小時。

當目前正在供電之電池的放電量大於臨限值時，控制單元104控制由下一個電池來進行供電。當目前正在供電之電池的放電量小於或等於臨限值時，則繼續由目前正在供電之電池進行供電。舉例來說，於電池106進行供電時，偵測單元102會偵測電池106之放電量。控制單元104根據電池106之放電量來控制是否切換至下一個電池。控制單元104可判斷電池106之放電量是否大於一第一臨限值。於電池106之放電量大於第一臨限值時，控制單元104控制電池108進行供電並且控制電池106停止供電。其中，所述第一臨限值可為電池106之電池總容量的一第一百分比。

接著，由電池108來進行供電。同樣地，偵測單元102會偵測電池108之放電量。控制單元104根據電池108之放電量來控制是否切換至下一個電池。控制單元104判斷電池108之放電量是否大於一第二臨限值，並於電池108之放電量大於第二臨限值時控制電池110進行供電以及控制電池108停止供電。其中，所述第二臨限值可為電池108之電池總容量的一第一百分比。同樣地，當電池110進行供電時，偵測單元102會偵測電池110之放電量。控制單元104根據電池110之放電量來控制是否切換至下一個電池。控制單元104判斷電池110之放電量是否大於一第三臨限值，並於電池110之放電量大於第三臨限值時控制電池106進行供電以及控制電池110停止供電。其中，所述第三臨限值可為電池110之電池總容量的一第一百分比。依此類推，藉由控制單元104之控制運作，每一電池在進行供電時在輸出一部分電量後，即切換成另一電池供電，以達輪流供電並且循環操作。

換言之，本案之電池並非一次耗盡所有儲存電能來進行供電而能避免因長時間持續運作輸出電能導致熱能累積所產生的熱失控現象。本案之控制單元104會於電池進行供電並輸出一部分電量後，即切換成另一電池供電。由於係輪流供電，電池在輸出部分電量後即切換至其他電池，電池溫度在運作爬升後得以在切換之後進行降溫，如此一來，將能有效降低電池過熱的機率。

值得注意的是，本發明實施例之電池可以是一電池裝置或是多個電池裝置所組成之電池組。此外，電源系統10可包含複數個電池，為方便說明，第1圖之實施例係以三個電池為例來做說明。但在其它實施例中亦可以同樣運作方式實現於具兩個或多個電池之電源系統中。

舉例來說，實現於具兩個電池之電源系統中，請參考第3圖，第3圖為本發明實施例之一電池供電之示意圖。假設電源系統10僅使用電池106及電池108來供電，第一臨限值為電池106之電池總容量的10%，第二臨限值為電池108之電池總容量的10%。於週期T1開始時，電池106開始進行供電。於週期T1期間，偵測單元102偵測電池106之放電量。於週期T1期間，當電池106之放電量達到第一臨限值時，控制單元104控制電池106停止供電，並切換至電池108，以由電池108進行供電，此時，週期T1期間結束。接著，於週期T2開始時，由電池108開始進行供電。同樣地，當電池108之放電量達到第二臨限值時，控制單元104控制電池108停止供電，並切換至電池106，以由電池106進行供電。依此類推，電池106每次放電達到第一臨限值後即改由電池108。電池108每次放電達到第二臨限值後即改由電池106。電池106及電池108交替輪流供電而能有效降低電池過熱的機率。

另一方面，為了進一步防範電池過熱的問題，於電池供電期間，偵測單元102還會偵測電池之電池溫度，以提供至控制單元104。控制單元104可根據電池之電池溫度來決定是否切換至另一電池供電。請參考第3圖及第4圖。如第3圖所示，假設於週期T1開始時，電池106開始進行供電（步驟400）。於週期T1期間，偵測單元102偵測電池106之放電量以及電池106之電池溫度。控制單元104判斷電池106之電池溫度是否大於一第一溫度臨限值（例如，但不限於，為60度）（步驟402）。當電池106之電池溫度大於第一溫度臨限值時，偵測單元102偵測電池108之電池溫度。控制單元104判斷電池108之電池溫度是否小於等於一第二溫度臨限值（例如，但不限於，為50度）（步驟404）。

由於電池106之電池溫度已大於第一溫度臨限值，若此時電池108之電池溫度小於等於第二溫度臨限值，這表示目前電池106的電池溫度已有過高之虞，而電池108的電池溫度並不會太高，因此控制單元104可控制電池106停止供電並切換至由電池108進行供電（步驟406）。也就是說，基於電池溫度，在電池106之放電量達到第一臨限值之前，控制單元104提前切換改由電池108進行供電。此外，若電池108之電池溫度大於第二溫度臨限值，這表示目前電池108的電池溫度也可能不適合繼續運作。接著，控制單元104判斷電池108之電池溫度是否大於第一溫度臨限值（步驟408），若電池108之電池溫度也大於第一溫度臨限值，這表示目前電池106與電池108的電池溫度皆過高，控制單元104控制電池106停止供電，此時電池106與電池108皆無供電（步驟410）。若電池108之電池溫度小於等於第一溫度臨限值，控制單元104控制電池106與電池108共同提供電能，即電池106與電池108皆供電（步驟412）。換言之，本案可依據電池之電池溫度提供另一道電池過熱的保護機制。

此外，電源系統10可另包含複數個風扇（未繪示於圖中），每一風扇對應於一電池。當任一電池之電池溫度大於第一溫度臨限值時，控制單元104可控制開啟相應之風扇來對電池進行散熱。例如，於步驟404中，電池106之電池溫度大於第一溫度臨限值，控制單元104可控制開啟相應之風扇來對電池106進行散熱。例如，於步驟410中，電池108之電池溫度大於第一溫度臨限值，控制單元104可控制開啟相應之風扇來對電池108進行散熱，以加快降溫速度。

綜上所述，本實施例之電源系統可於電池進行供電並輸出一部分電量後即切換成另一電池供電，以交替輪流供電而能有效降低電池過熱的機率，以延長電池之壽命。同時，本實施例透過電池溫度的管控，更能進一步更精確地確保電池不致發生熱失控的情況。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧電源系統

102‧‧‧偵測單元

104‧‧‧控制單元

106、108、110‧‧‧電池

20、40‧‧‧流程

200、202、204、206、400、402、404、406、408、410、412‧‧‧步驟

第1圖為本發明實施例之一電源系統之示意圖。第2圖為本發明實施例之一控制流程之示意圖。第3圖為本發明實施例之一電池供電之示意圖。第4圖為本發明實施例之另一控制流程之示意圖。

Claims

一種電源系統，包含有：複數個電池；一偵測單元，用來於該複數個電池之一第一電池進行供電時，偵測該第一電池之放電量；以及一控制單元，用來根據該第一電池之該放電量控制該複數個電池之一第二電池進行供電；其中，該控制單元比較該第一電池之該放電量與一第一臨限值，並於該第一電池之該放電量大於該第一臨限值時控制由該第二電池進行供電以及控制該第一電池停止供電，其中該第一臨限值係有關於該第一電池之電池總容量之一第一百分比。
如申請專利範圍第1項所述之電源系統，其中該偵測單元於該第一電池進行供電時偵測該第一電池之電池溫度，以及該控制單元比較該第一電池之電池溫度與一第一溫度臨限值，以產生一比較結果。
如申請專利範圍第2項所述之電源系統，其中於該比較結果指示該第一電池之電池溫度大於該第一溫度臨限值時該偵測單元偵測該第二電池之電池溫度，以及該控制單元比較該第二電池之電池溫度與一第二溫度臨限值並於該第二電池之電池溫度小於等於該第二溫度臨限值時控制由該第二電池進行供電以及控制該第一電池停止供電。
如申請專利範圍第2項所述之電源系統，其中於該比較結果指示該第一電池之電池溫度大於該第一溫度臨限值時該偵測單元偵測該第二電池之電池溫度，以及該控制單元比較該第二電池之電池溫度與該第一溫度臨限值以及一第二溫度臨限值並於該第二電池之電池溫度大於該第一溫度臨限值與該第二溫度臨限值時控制該第一電池停止供電。
如申請專利範圍第2項所述之電源系統，其中於該比較結果指示該第一電池之電池溫度大於該第一溫度臨限值時該偵測單元偵測該第二電池之電池溫度，以及該控制單元比較該第二電池之電池溫度與該第一溫度臨限值以及一第二溫度臨限值並於該第二電池之電池溫度大於該第二溫度臨限值且小於等於該第一溫度臨限值時控制由該第一電池與該第二電池供電。
一種控制方法，用於包含有複數個電池之一電源系統，該控制方法包含有：於該複數個電池之一第一電池進行供電時，偵測該第一電池之放電量；以及根據該第一電池之該放電量控制該複數個電池之一第二電池進行供電，該步驟包含：比較該第一電池之該放電量與一第一臨限值，其中該第一臨限值係有關於該第一電池之電池總容量之一第一百分比；以及於該第一電池之該放電量大於該第一臨限值時，控制由該第二電池進行供電以及控制該第一電池停止供電。
如申請專利範圍第6項所述之控制方法，其另包含：於該第一電池進行供電時，偵測該第一電池之電池溫度；以及比較該第一電池之電池溫度與一第一溫度臨限值，以產生一比較結果。
如申請專利範圍第7項所述之控制方法，其另包含：於該比較結果指示該第一電池之電池溫度大於該第一溫度臨限值時，偵測該第二電池之電池溫度；比較該第二電池之電池溫度與一第二溫度臨限值；以及於該第二電池之電池溫度小於等於該第二溫度臨限值時，控制由該第二電池進行供電以及控制該第一電池停止供電。
如申請專利範圍第7項所述之控制方法，其另包含：於該比較結果指示該第一電池之電池溫度大於該第一溫度臨限值時，偵測該第二電池之電池溫度；比較該第二電池之電池溫度與該第一溫度臨限值以及比較該第二電池之電池溫度與該第二溫度臨限值；以及於該第二電池之電池溫度大於該第一溫度臨限值與該第二溫度臨限值時控制該第一電池停止供電。
如申請專利範圍第7項所述之控制方法，其另包含：於該比較結果指示該第一電池之電池溫度大於該第一溫度臨限值時，偵測該第二電池之電池溫度；比較該第二電池之電池溫度與該第一溫度臨限值以及比較該第二電池之電池溫度與該第二溫度臨限值；以及於該第二電池之電池溫度大於該第二溫度臨限值且小於等於該第一溫度臨限值時控制由該第一電池與該第二電池供電。