TWI637578B

TWI637578B - 充電方法及電子裝置

Info

Publication number: TWI637578B
Application number: TW106123624A
Authority: TW
Inventors: Chen-Yi Liang; 梁振儀; Yao-Tsung Chang; 張耀宗
Original assignee: Wistron Corporation; 緯創資通股份有限公司
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2018-10-01
Also published as: CN109256825A; US10411491B2; US20190020201A1; TW201909513A; CN109256825B

Abstract

一種電子裝置，包含有一運作電路；一電池，用來供應運作電源至該運作電路；一連接介面，用來連接一充電器；以及一充電裝置，包含有一資訊擷取模組，用來於該連接介面連接該充電器時，取得一可充電時間及該電池之一剩餘電量資訊；一邏輯模組，用來根據該可充電時間及該剩餘電量資訊，決定一充電程序；以及一充電模組，用來利用該充電器，以該充電程序對該電池進行充電。

Description

充電方法及電子裝置

本發明係指一種充電方法以及電子裝置，尤指一種根據使用者指示以判斷充電程序的充電方法及電子裝置。

隨著科技的發展與產業的進步，可攜式電子裝置（如：筆記型電腦、智慧型手機、相機等）在日常生活中被使用的機會也大幅增加。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充電電池，以提供可攜式電子裝置運作時所需的電力。

充電電池是一種可重覆進行充、放電運作的儲能裝置，常見的充電技術包含定電流、定電壓等，此外，由於使用者對於充電時間的需求不斷提升，習知技術已發展出快速充電模式，其可在短時間內將電子裝置中的電池充飽（Fully Charged）。然而，快速充電模式除了帶給使用者省時的便利性之外，卻會造成在充電時溫度快速上升，甚至可能導致電池的損害，最嚴重的情況下更可能造成使用者安全上的危害。相較而言，一般模式充電雖然以較為安全且不傷害電池的充電程序對電子裝置進行充電，但是當使用者需要在短時間內快速充電時，卻無法滿足使用者的需求。

除此之外，使用者在使用電子裝置的時候，常會遇到需進一步限制電子裝置的使用時間的情況，例如：家長需要限制幼童使用電子產品的時間、公共空間所提供的免費充電裝置等，而現今的充電方式亦無法根據使用者對於使用時間的需求提供充電程序。

因此，如何根據使用者對於電子裝置充電時間或是使用時間的需求，執行充電程序，進而滿足使用者需求，已成為業界所努力的目標之一。

因此，本發明主要目的即在於提供一種可根據使用者對於電子裝置充電時間或是使用時間的需求，適當地執行充電程序的充電方法以及充電裝置，以改善習知技術的缺點。

本發明揭露一種充電方法，適用於一電子裝置，該電子裝置包含一電池以供應電源，該充電方法包含有於該電子裝置連接一充電器時，取得一可充電時間及該電池之一剩餘電量資訊；根據該可充電時間及該剩餘電量資訊，決定一充電程序；以及利用該充電器，以該充電程序對該電池進行充電；其中，該可充電時間係該電子裝置可進行充電的時間。

本發明另揭露一種電子裝置，包含有一運作電路；一電池，用來供應運作電源至該運作電路；一連接介面，用來連接一充電器；以及一充電裝置，包含有一資訊擷取模組，用來於該連接介面連接該充電器時，取得一可充電時間及該電池之一剩餘電量資訊；一邏輯模組，用來根據該可充電時間及該剩餘電量資訊，決定一充電程序；以及一充電模組，用來利用該充電器，以該充電程序對該電池進行充電；其中，該可充電時間係該電子裝置可進行充電的時間。

本發明又揭露一種充電方法，適用於一電子裝置，該電子裝置包含一電池以供應電源，該充電方法包含有取得一可使用時間及該電池之一剩餘電量資訊；根據該可使用時間及該剩餘電量資訊，決定一充電程序；以及利用一充電器，於該電子裝置連接該充電器時以該充電程序對該電池進行充電；其中，該可使用時間係該電子裝置可供進行操作之進行一特定操作的時間。

本發明更揭露一種電子裝置，包含有一運作電路；一電池，用來供應運作電源至該運作電路；一連接介面，用來連接一充電器；以及一充電裝置，包含有一資訊擷取模組，用來取得一可使用時間及該電池之一剩餘電量資訊；一邏輯模組，用來根據該可使用時間及該剩餘電量資訊，決定一充電程序；以及一充電模組，用來利用一充電器，於該電子裝置連接該充電器時以該充電程序對該電池進行充電；其中，該可使用時間係該電子裝置可供進行操作之進行一特定操作的時間。

一般來說，電子裝置係透過與充電裝置（例如行動電源、變壓器、充電器等）連接以進行充電，使用者在充電時可根據充電裝置提供的充電速率對電子裝置進行充電，但充電裝置的充電模式無法依據使用者的需求據以變化來符合使用者需求。在此情形下，本發明提供一種電子裝置其可依據使用者的充電時間需求，調整充電模式以對電子裝置進行充電，進而符合使用者需求。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例之一電子裝置10之示意圖。電子裝置10包含有一運作電路100、一電池102、一連接介面104以及一充電裝置108。運作電路100係簡略地表示電子裝置10運作核心，其可根據不同電子裝置而有不同組成方式。電池102耦接於運作電路100，用來供應電源給運作電路100，使系統運作。充電裝置108設置於連接介面104與電池102之間，其可於一充電器106連接至連接介面104時，根據使用者需求適當地對電池102進行充電。

詳細來說，充電裝置108包含有一資訊擷取模組1080、一邏輯模組1082以及一充電模組1084。資訊擷取模組1080用來於連接介面104連接有充電器106時，取得一可充電時間及電池102之一剩餘電量資訊。邏輯模組1082耦接於資訊擷取模組1080以及充電模組1084，用來根據資訊擷取模組1080取得的可充電時間及剩餘電量資訊，決定一充電程序。充電模組1084則用來利用充電器106，以邏輯模組1082決定的充電程序對電池102進行充電。其中，可充電時間係使用者所指定預計用來對電子裝置10進行充電的時間長度，而剩餘電量資訊則是電子裝置10中電池102所剩餘的電力。

換言之，電子裝置10可根據使用者對於充電時間的需求而判斷充電程序，以符合使用者需求對電池102進行充電。其中，關於電子裝置10的操作步驟可歸納為一充電流程20，如第2圖所示。充電流程20包含有以下步驟：

步驟200：開始。

步驟202：於電子裝置10連接充電器106時，資訊擷取模組1080取得可充電時間及電子裝置10中電池102的剩餘電量資訊。

步驟204：邏輯模組1082根據可充電時間及剩餘電量資訊，決定充電程序。

步驟206：充電模組1084利用充電器106，以邏輯模組1082決定的充電程序對電池102進行充電。

步驟208：結束。

詳細來說，在本實施例中，當使用者對電子裝置10進行充電時，意即將充電器106連接至連接介面104，使用者對於充電時間長度的需求以及電子裝置10中電池102所剩餘的電力皆會影響電子裝置10對充電程序的判斷。在一實施例中，若可充電時間越短且剩餘電量越低的情況下，則需要選擇充電較快速且電流量較大的充電程序對電池102進行充電，以對電子裝置10快速充電；反之，若可充電時間較長或剩餘電量較高的情況下，則可選擇速度較慢且電流量較低的充電程序進行充電，以保護電子裝置10。因此，在電子裝置10連接充電器106時，首先由資訊擷取模組1080取得可充電時間以及剩餘電量資訊。其中，可充電時間係根據使用者輸出之指令而取得，而取得可充電時間之指令的方式可以是由使用者操作顯示於電子裝置10之一螢幕上的選單或透過設置在充電器106上的按鍵輸入等方式，且不限於此。舉例來說，若電子裝置10的運作電路100包含有一觸控面板，當電子裝置10連接到充電器106時，資訊擷取模組1080可透過觸控面板顯示一輸入選單，供使用者輸入預計的可充電時間；或者，若充電器106包含有按鍵用以輸入特定可充電時間（如30分鐘、一小時、大於一小時等），則使用者亦可透過設置在充電器106上的按鍵操作，而選取特定可充電時間，此皆屬於本發明之範疇，且不限於此。除此之外，資訊擷取模組1080亦可以存取使用者行事曆的排程，亦即於電子裝置10連接充電器106時，資訊擷取模組1080取得使用者行事曆的排程，進一步判斷使用者的空閒時間而取得可充電時間，例如若電子裝置10連接充電器106時，使用者之行事曆包含一小時的空閒時間，則可判斷可充電時間大約為一小時。另一方面，資訊擷取模組1084可直接偵測電池102的電量，或是透過耦接於電池102之充電模組1084，由充電模組1084取得電池102的電量，以取得電池102的剩餘電量資訊。

資訊擷取模組1084取得可充電時間及電池102的剩餘電量資訊後，邏輯模組1082可據以評估需以多少電流對電池102進行充電以在可充電時間之內將電池102由剩餘電量充飽，以判斷一計算電流。進一步地，邏輯模組1082可根據計算電流來選擇充電程序，以在可充電時間內將電池由剩餘電量充飽。然而，需注意的是，充電電流越大，對於電池102損害的情況以及電子裝置10溫度升高的情況也會越嚴重。因此，在一實施例中，在根據計算電流進行充電程序之前，邏輯模組1082會比較計算電流與電子裝置10中可進行充電的最大充電電流，若計算電流大於或等於最大充電電流時，邏輯模組1082則選擇快速充電模式並且以最大充電電流對電子裝置10進行充電。換句話說，快速充電模式的電流將小於或等於電池102可承受的最大充電電流，以保護電子裝置10。

最後，充電模組1084根據邏輯模組1082所判斷之充電程序，利用充電器106對電池102進行充電。在一實施例中，邏輯模組1082所判斷的充電模式可選自預充電（Pre-charge）模式、定電流充電（Constant Current，CC）模式及定電壓充電（Constant Voltage，CV）模式所組成之群組。例如，當邏輯模組1082判斷以一般充電模式進行充電時，可選擇由定電流充電模式以及定電壓充電模式所構成之群組進行充電。也就是說，充電模組1084會根據計算電流以定電流模式對電池102進行充電，當電池102的電壓達到某一電壓之後，充電模組1084則轉換為定電壓模式進行充電。而當邏輯模組1082判斷以快速充電模式進行充電時，則選擇由預充電模式、定電流充電模式以及定電壓充電模式所構成之群組來進行充電。舉例來說，當電池102的電壓小於一預設電壓時，充電模組1084可先執行預充電模式，以一預設電流對電池102以定電流充電，直到電池102的電壓超過預設電壓時，則用最大充電電流以定電流模式對電池102進行充電，待電池102的電壓達到某一電壓之後，充電模組1084則轉換為定電壓模式進行充電。

需注意的是，當邏輯模組1082判斷以快速充電模式進行充電但無法在可充電時間內將電池102充飽時，邏輯模組1082可透過電子裝置10之螢幕告知使用者相關資訊，例如，「可用時間不足以充飽」，同時，邏輯模組1082可告知使用者在可充電時間內可將電池102充電至特定電量（如「可充電至50%電量」），或是可充至特定使用時間（如「可待機5小時」）。

簡單來說，本發明的電子裝置10根據充電流程20進行充電時，可根據使用者指示的可充電時間選擇較佳地充電程序進行充電，以符合使用者對於可充電時間的需求。在此情形下，在使用者可充電時間急迫的情況下，電子裝置10可以快速充電模式進行充電，而在使用者可充電時間較長時，電子裝置10則可調整為以較安全的一般充電模式進行充電。因此，充電裝置108可依據使用者的需求，決定適當的充電模式。

在習知技術中，電子裝置僅能根據固定之充電模式進行充電。相較之下，本發明實施例可根據使用者對於可充電時間的需求，據以判斷充電模式而符合使用者之需求，使電子裝置10可在使用者急迫時進行快速充電，在可充電時間不急迫時安全地進行充電。

除此之外，使用者在使用電子裝置的時候，常會遇到需進一步限制電子裝置的使用時間的情況。在此情形下，本發明另可根據使用者對使用時間的需求而判斷充電程序。請參考第3圖，第3圖為本發明另一實施例一充電流程30之示意圖。充電流程30亦可由電子裝置10所執行，以根據使用時間判斷充電程序。充電流程30包含有以下步驟：

步驟300：開始。

步驟302：資訊擷取模組1080取得可使用時間及電子裝置10中電池102之剩餘電量資訊。

步驟304：邏輯模組1082根據可使用時間及剩餘電量資訊，決定充電程序。

步驟306：充電模組1084利用充電器106，於電子裝置10連接充電器106時以邏輯模組1082決定的充電程序對電池102進行充電。

步驟308：結束。

充電流程30係根據使用者預估其需使用電子裝置10的時間以進行充電，因此充電程序的判斷會隨著可使用時間以及剩餘電量資訊而改變。詳細來說，資訊擷取模組1080先取得使用者所要求的可使用時間並判斷剩餘電量資訊，邏輯模組1082再根據可使用時間判斷對應的（電池102）電量，並根據可使用時間所對應的電量與電池102的剩餘電量資訊間的差距判斷充電程序。換言之，邏輯模組1082會根據可使用時間，預估當電子裝置10在一預設模式的使用之下，其需消耗的對應電量，並根據預估的對應電量以及電池102的剩餘電量之比較來判斷充電程序。其中，若預估的對應電量大於電池102的剩餘電量時，代表電子裝置10無法在預設狀態下，達到可使用時間的長度，則邏輯模組1082判斷充電程序以進行充電；若預估的對應電量小於或等於電池102的剩餘電量時，代表電子裝置10可以在預設狀態下，達到可使用時間的長度，不需要另進行充電，則邏輯模組1082判斷不進行充電。

最後，於電子裝置10連接充電器106時，充電模組1084以邏輯模組1082決定的充電程序對電池102進行充電。而充電模式可選自預充電模式、定電流充電模式及定電壓充電模式所組成之群組。例如，當電池102的電壓小於一預設電壓時，充電模組1084可先執行預充電模式，以一預設電流對電池102以定電流充電，直到電池102的電壓超過預設電壓，則用提高充電電流以定電流模式對電池102進行充電，直到電池102的電壓達到某一電壓之後，充電模組則轉換為定電壓模式進行充電。

簡單來說，本發明的電子裝置10根據流程30進行充電時，可根據可使用時間選擇較佳地充電程序進行充電，以符合使用者對於可使用時間的需求。在此情形下，電子裝置10可適當的調整並判斷充電程序，根據使用者輸入之可使用時間而充電至相對應的電量以符合使用者需求。

在習知技術中，不同的充電裝置進行充電時僅能改變充電速率，無法根據使用者對可使用時間的需求而改變其充電之電量。相較之下，本發明實施例可根據使用者輸入之可使用時間，判斷充電程序充電至可使用時間的相對應電量，進而符合使用者需求而利用充電電量限制電子裝置可使用時間。

需注意的是，前述實施例係用以說明本發明之概念，本領域具通常知識者當可據以做不同之修飾，而不限於此。例如，當使用者在使用電子裝置10時，對於可充電時間以及可使用時間的需求並非單一且受限的，其需求可為同時且開放，意即使用者可能在有限的時間內需要將電子裝置充電置特定電量狀態，因此，電子裝置10另可根據使用者同時輸入之可充電時間以及可使用時間下，判斷並執行充電程序，此亦屬於本發明之範疇。也就是說，於電子裝置10可於連接充電器106時（即連接介面104連接時），資訊擷取模組1080取得可充電時間、可使用時間以及電子裝置10中電池102的剩餘電量資訊。接著，邏輯模組1082根據可充電時間、可使用時間以及剩餘電量資訊，決定充電程序。最後，充電模組1084利用充電器106以充電程序對電池102進行充電。

另一方面，在前述實施例中，充電器106係提供電子裝置10的充電時電源的來源，其可為行動電源、變壓器、或是桌上型電腦等，只要可提供電子裝置10的充電電源即可。此外，充電裝置108係提供充電器106與電池102連接，用以取得使用者輸入之時間資訊以及電池102的剩餘電量資訊，並依此判斷充電程序，而充電裝置108可裝載於充電器106上，或是依附於運作電路100而設置，更或是獨立於運作電路100與充電器106之外的一外接介面裝置，只要其可連接充電器106與電池102，並且取得使用者輸入之時間資訊以及剩餘電量資訊，並依此判斷並對電池102進行充電程序即可。

除此之外，充電模組1084可執行的充電程序除了一般充電模式以及快速充電模式之外，更可另外包含有遞迴充電模式。請參考第4A、4B圖，第4A、4B圖分別為本發明實施例充電模式之電流、電壓與時間關係之示意圖。其中，曲線400、曲線402以及曲線404分別繪示本發明實施例中快速充電模式、一般充電模式以及遞迴充電模式的充電電流與時間關係之曲線，而曲線4000、曲線4020以及曲線4040分別為曲線400、曲線402以及曲線404對應之電壓與時間關係之曲線。詳細來說，由曲線404以及曲線4040可知，在執行遞迴充電模式時，充電模組1084一開始先以一定電流對電池102進行定電流模式充電，而當電池102的電壓在達到飽和之後，充電模組1084不轉換為定電壓模式，藉由改變充電電流以持續地使用定電流模式對電池102持續進行充電，使電池102電壓可不趨於飽和而進一步有效地增加電池102的電量。

在習知技術中，充電裝置無法根據使用者充電時間需求，適當地調整充電模式，亦無法根據其對於電子裝置使用時間的需求，調整充電模式。相較之下，本發明可根據使用者對於充電時間之需求，適當地判斷且執行充電程序，因而可在使用者急迫時進行快速充電，在可充電時間不急迫時安全地進行充電；另一方面，本發明亦可根據使用者對於電子裝置使用時間之需求，執行適當的充電程序，以利用充電電量限制電子裝置可使用時間。

綜上所述，本發明可根據使用者對於充電時間之需求以及電子裝置使用時間之需求，適應地判斷且執行充電程序以滿足使用者需求，因而可大幅提升便利性。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‧‧‧電子裝置
100‧‧‧運作電路
102‧‧‧電池
104‧‧‧連接介面
106‧‧‧充電器
108‧‧‧充電裝置
1080‧‧‧資訊擷取模組
1082‧‧‧邏輯模組
1084‧‧‧充電模組
20、30‧‧‧流程
200～208、300～308‧‧‧步驟
400、402、404、4000、4020、4040‧‧‧曲線

第1圖為本發明實施例一電子裝置之示意圖。第2圖為本發明實施例一充電流程之示意圖。第3圖為本發明實施例另一充電流程之示意圖。第4A、4B圖為本發明實施例充電流程之電流以及電壓與時間關係之示意圖。

Claims

一種充電方法，適用於一電子裝置，該電子裝置包含一電池以供應電源，該充電方法包含有：於該電子裝置連接一充電器時，取得一可充電時間及該電池之一剩餘電量資訊；根據該可充電時間及該剩餘電量資訊，決定一充電程序；以及利用該充電器，以該充電程序對該電池進行充電；其中，該可充電時間係該電子裝置可進行充電的時間；其中，該可充電時間係透過接收一使用者輸出之一指令，以取得該可充電時間。
如請求項1所述之方法，其中根據該可充電時間及該剩餘電量資訊決定該充電程序之步驟，係根據該可充電時間及該剩餘電量資訊，決定於該可充電時間內可將該電池之電量充電至一特定狀態的該充電程序。
如請求項2所述之方法，其中該特定狀態係該電池之電量可供該電子裝置操作一預設時間。
如請求項1所述之方法，其中根據該可充電時間及該剩餘電量資訊決定該充電程序之步驟，係根據該可充電時間及該剩餘電量資訊，由複數個充電模式中選擇一充電模式，以決定該充電程序，其中該充電模式於該可充電時間內，可將該電池之電量充電至一特定狀態。
如請求項4所述之方法，其中該特定狀態係該電池之電量可供該電子裝置操作一預設時間。
如請求項4所述之方法，其中該複數個充電模式係選自一預充電(Pre-charge)模式、一定電流充電(Constant Current，CC)模式及一定電壓充電(Constant Voltage，CV)模式所組成之群組。
一種電子裝置，包含有：一運作電路；一電池，用來供應運作電源至該運作電路；一連接介面，用來連接一充電器；以及一充電裝置，耦接於該電池與該連接介面，包含有：一資訊擷取模組，用來於該連接介面連接該充電器時，取得一可充電時間及該電池之一剩餘電量資訊；一邏輯模組，用來根據該可充電時間及該剩餘電量資訊，決定一充電程序；以及一充電模組，用來利用該充電器，以該充電程序對該電池進行充電；其中，該可充電時間係該電子裝置可進行充電的時間；其中，該資訊擷取模組接收一使用者輸出之一指令，以取得該可充電時間。
如請求項7所述之電子裝置，其中該邏輯模組根據該可充電時間及該剩餘電量資訊，決定於該可充電時間內可將該電池之電量充電至一特定狀態的該充電程序。
如請求項8所述之電子裝置，其中該特定狀態係該電池之電量可供該電子裝置操作一預設時間。
如請求項7所述之電子裝置，其中該邏輯模組根據該可充電時間及該剩餘電量資訊，由複數個充電模式中選擇一充電模式，以決定該充電程序，其中該充電模式於該可充電時間內，可將該電池之電量充電至一特定狀態。
如請求項10所述之電子裝置，其中該特定狀態係該電池之電量可供該電子裝置操作一預設時間。
如請求項10所述之電子裝置，其中該複數個充電模式係選自一預充電(Pre-charge)模式、一定電流充電(Constant Current，CC)模式及一定電壓充電(Constant Voltage，CV)模式所組成之群組。
一種充電方法，適用於一電子裝置，該電子裝置包含一電池以供應電源，該充電方法包含有：取得一可使用時間及該電池之一剩餘電量資訊；根據該可使用時間及該剩餘電量資訊，決定一充電程序；以及利用一充電器，於該電子裝置連接該充電器時以該充電程序對該電池進行充電；其中，該可使用時間係該電子裝置可供進行操作之進行一特定操作的時間。
如請求項13所述之方法，其中取得該可使用時間之步驟係接收一使用者決定之一指令，以取得該可使用時間。
如請求項13所述之方法，其中根據該可使用時間及該剩餘電量資訊決定該充電程序，係根據該可使用時間及該剩餘電量資訊，由複數個充電模式中選擇一充電模式，以決定該充電程序，其中該充電模式於一特定時間內，可將該電池之電量充電至一特定狀態。
如請求項15所述之方法，其中該複數個充電模式係選自一預充電(Pre-charge)模式、一定電流充電(Constant Current，CC)模式及一定電壓充電(Constant Voltage，CV)模式所組成之群組。
一種電子裝置，包含有：一運作電路；一電池，用來供應運作電源至該運作電路；一連接介面，用來連接一充電器；以及一充電裝置，包含有：一資訊擷取模組，用來取得一可使用時間及該電池之一剩餘電量資訊；一邏輯模組，用來根據該可使用時間及該剩餘電量資訊，決定一充電程序；以及一充電模組，用來利用一充電器，於該電子裝置連接該充電器時以該充電程序對該電池進行充電；其中，該可使用時間係該電子裝置可供進行操作之進行一特定操作的時間。
如請求項17所述之電子裝置，其中該資訊擷取模組接收一使用者決定之一指令，以取得該可使用時間。
如請求項17所述之電子裝置，其中該邏輯模組根據該可使用時間及該剩餘電量資訊決定該充電程序，由複數個充電模式中選擇一充電模式，以決定該充電程序，其中該充電模式於一特定時間內，可將該電池之電量充電至一特定狀態。
如請求項19所述之電子裝置，其中該複數個充電模式係選自一預充電(Pre-charge)模式、一定電流充電(Constant Current，CC)模式及一定電壓充電(Constant Voltage，CV)模式所組成之群組。