TWI718062B

TWI718062B - 折疊式電子裝置與其充電方法

Info

Publication number: TWI718062B
Application number: TW109116871A
Authority: TW
Inventors: 周碩嶸; 謝明峰
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2021-02-01
Also published as: TW202145672A

Abstract

本發明提供一種折疊式電子裝置。上述折疊式電子裝置包括一第一機體、一樞紐以及一第二機體。上述第二機體通過上述樞紐而樞接上述第一機體。上述第二機體包括一充電電池、一充電器、一偵測器與一控制器。上述充電器提供一充電電流對上述充電電池進行充電。上述偵測器偵測上述樞紐的狀態。上述控制器根據上述樞紐的狀態而提供一控制信號至上述充電器，以調整上述充電電流的電流量。

Description

折疊式電子裝置與其充電方法

本發明係有關於一種折疊式電子裝置，且特別係有關於一種折疊式電子裝置的充電方法。

可充電電池廣泛應用於各種電子產品中，從手機到筆記型電腦皆可見到充電電池的蹤影。然而，電池在出廠後便會開始老化。電池更因不同的溫度以及不同的充電電壓會有不同的老化速度。若電池位於高溫環境（例如溫度高於攝氏40度）且處於長期滿充電的情況下，將會加快電池劣化及老化的速度。

處在高充電電壓和高溫度環境下的電池甚至可能發生嚴重的膨脹，更可能因此導致使用此電池的電子產品損壞。因此，如何降低電池劣化及老化的速度為目前業界努力的方向之一。

再者，本發明提供一種充電方法，適用於一折疊式電子裝置。上述充電方法包括偵測上述折疊式電子裝置是否連接於一電源轉接器。上述折疊式電子裝置包括一第一機體、一樞鈕以及通過上述樞紐而樞接上述第一機體的一第二機體。上述充電方法更包括當偵測到上述折疊式電子裝置連接於上述電源轉接器時，偵測上述折疊式電子裝置之上述樞紐的狀態。上述充電方法更包括當偵測到上述折疊式電子裝置之上述樞紐為張開狀態時，根據來自上述電源轉接器的一電源信號而提供具有一第一電流量的一充電電流對上述充電電池進行充電。上述充電方法更包括當偵測到上述折疊式電子裝置之上述樞紐為閉合狀態時，根據來自上述電源轉接器的上述電源信號而提供具有一第二電流量的上述充電電流對上述充電電池進行充電。上述第二電流量是小於上述第一電流量。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

第1A與1B圖係顯示根據本發明一些實施例所述之折疊式電子裝置100在開蓋狀態的示意圖。折疊式電子裝置100包括第一機體120、第二機體130以及樞紐（Hinge）150。第一機體120是透過樞紐150與第二機體130樞接在一起。樞紐150可依據使用者所搬動的角度，而讓折疊式電子裝置100達到所期望的位置，以方便使用者進行操作。在折疊式電子裝置100中，第一機體120可以視為上蓋，而第二機體130可以視為基座。在此實施例中，樞紐150是操作在張開狀態，使得第一機體120是相對於第二機體130樞轉展開，即第一機體120是遠離於第二機體130。於是，使用者便能使用折疊式電子裝置100。換言之，當使用者在操作折疊式電子裝置100時，樞紐150是操作在張開狀態。在此實施例中，折疊式電子裝置100是筆記型電腦。此外，鍵盤模組135是設置在第二機體130，而顯示螢幕125是設置在第一機體120。在一些實施例中，折疊式電子裝置100可以是手機。應了解在折疊式電子裝置100中，亦可能採用其他配置以及不同物件或省略某此物件，以及折疊式電子裝置100僅為一示範例，並非用以限制本發明。

第2A與2B圖係顯示根據本發明一些實施例所述之折疊式電子裝置100在合蓋狀態的示意圖。如先前所描述，第一機體120是透過樞紐150與第二機體130樞接在一起。在此實施例中，樞紐150是操作在閉合狀態，使得第一機體120是相對於第二機體130樞轉閉合，即上述第一機體120疊置於或接近上述第二機體130。於是，使用者無法使用折疊式電子裝置100。換言之，樞紐150操作在閉合狀態時，使用者停止使用折疊式電子裝置100。在一些實施例中，當樞紐150操作在閉合狀態下，折疊式電子裝置100可進入待機模式或是關機模式。

第3圖係顯示根據本發明一些實施例所述之折疊式電子裝置100的方塊圖。折疊式電子裝置100包括樞紐150、偵測器210、控制器220、充電器230、充電電池240、偵測器250與連接器270。值得注意的是，第3圖中折疊式電子裝置100僅是個例子，並非用以限定本發明。為了簡化說明，折疊式電子裝置100的其他電路與元件並未顯示在第3圖中。在一些實施例中，控制器220、充電器230、充電電池240、偵測器250與連接器270是設置在第二機體130內。

在第3圖中，偵測器210是用以偵測樞紐150的狀態。如先前所描述，當折疊式電子裝置100在開蓋狀態時，樞紐150是操作在張開狀態，如第1圖所顯示。此外，當折疊式電子裝置100在合蓋狀態時，樞紐150是操作在閉合狀態，如第2圖所顯示。偵測到樞紐150的張開或閉合狀態之後，偵測器210會提供偵測信號DET1至控制器220，以便通知控制器220關於樞紐150的目前狀態。在一些實施例中，偵測器210可以是微型開關（micro switch），以及微型開關可設置在樞紐150或是第二機體130中。例如，當折疊式電子裝置100在開蓋狀態時，樞紐150為張開狀態使得微型開關為不導通，於是控制器220會接受到具有第一電壓位準的偵測信號DET1。相反地，當折疊式電子裝置100在合蓋狀態時，樞紐150為閉合狀態使得微型開關為導通，於是控制器220會接受到具有第二電壓位準的偵測信號DET1。值得注意的是，第二電壓位準不同於第一電壓位準。在一些實施例中，偵測器210可以是距離感測器、角度感測器、霍爾感測器或是其他合適感測器。

在第3圖中，偵測器250是用以偵測是否有電源轉接器（adapter）連接於連接器270。當偵測到有電源轉接器290經由連接線（或電源線）295連接到連接器270時，偵測器250會提供偵測信號DET2至控制器220，以便通知控制器220有電源連接器290插入。同時地，偵測器250會提供偵測信號DET2至充電器230，以便通知充電器230有來自電源連接器290的電源信號PWR輸入。在一些實施例中，電源連接器290是用以將家用的110或220伏特交流電轉換為具有低電壓的電源信號PWR，即直流電信號。在一些實施例中，控制器220會根據偵測信號DET1與DET2而產生控制信號Ctrl至充電器230。在一些實施例中，控制器220可使用計時器225來計數偵測信號DET1維持狀態的時間。當判斷偵測信號DET1維持狀態且達到一特定時間（例如60秒）之後，控制器220才會提供控制信號Ctrl至充電器230。在其他實施例中，偵測器250可整合在充電器230內，以及控制器220是根據偵測信號DET1而產生控制信號Ctrl至充電器230。相應於控制信號Ctrl，充電器230會根據來自電源轉接器290的電源信號PWR，而提供對應於控制信號Ctrl的充電電流Ic對充電電池進行充電。換言之，充電電流Ic的電流量是由控制信號Ctrl所決定。詳細的操作將說明於後。

第4圖係顯示根據本發明一些實施例所述之折疊式電子裝置100的充電方法。同時參考第3圖與第4圖，首先，在步驟S410，當偵測到電源轉接器290透過連接線295連接到連接器270時，偵測器250會提供偵測信號DET2至控制器220，以便通知控制器220有電源連接器290插入。

在步驟S420，偵測器210會偵測樞紐150的狀態，並提供偵測信號DET1至控制器220，以便通知控制器220關於樞紐150的狀態。如先前所描述，偵測器210可以是微型開關、距離感測器、角度感測器、霍爾感測器或是其他合適感測器。

在步驟S430，控制器220可根據偵測信號DET1而得到樞紐150的狀態。當偵測信號DET1是指示樞紐150為張開狀態時，控制器220會使用計時器225來計數樞紐150維持在張開狀態的時間，並判斷所計數的時間是否超過60秒（步驟S440）。值得注意的是，在此實施例中，特定時間為60秒。在其他實施例中，特定時間可根據不同應用所決定。當計時器225所計數的時間未超過60秒時，充電方法的流程會回到步驟S420，並重新偵測樞鈕150的狀態。反之，當計時器225所計數的時間超過60秒時，控制器220會提供控制信號Ctrl至充電器230。在步驟S450，充電器230會根據來自電源轉接器290的電源信號PWR而提供具有第一電流量C1（例如大電流）的充電電流Ic對充電電池240進行充電。

在步驟S430中，當偵測信號DET1是指示樞紐150為閉合狀態時，控制器220會使用計時器225來計數樞紐150維持在閉合狀態的時間，並判斷所計數的時間是否超過60秒（步驟S460）。當計時器225所計數的時間未超過60秒時，充電方法的流程會回到步驟S420，並重新偵測樞鈕150的狀態。反之，當計時器225所計數的時間超過60秒時，控制器220會提供控制信號Ctrl至充電器230。在步驟S470，充電器230會根據來自電源轉接器290的電源信號PWR而提供具有第二電流量C2（例如小電流）的充電電流Ic對充電電池240進行充電。

值得注意的是，第二電流量C2是小於第一電流量C1。在一些實施例，第一電流量C1是充電電池240的最大充電電流，而第二電流量C2是小於最大充電電流。例如，第一電流量C1是由1*電池容量所決定，而第二電流量C1是由0.3*電池容量所決定。換言之，在折疊式電子裝置100的開蓋狀態中，若連接器270有連接到電源連接器290，則折疊式電子裝置100是使用較大的充電電流（例如第一電流量C1）進行充電，以便將充電電池240的充電電量達到相對電荷狀態（relative state-of-charge，RSOC）的最大容量，例如100%。反之，在折疊式電子裝置100的合蓋狀態中，若連接器270有連接到電源連接器290，則折疊式電子裝置100是使用小的充電電流（例如第二電流量C2）進行充電。此外，在合蓋狀態中使用小的充電電流進行充電時，折疊式電子裝置100可控制充電器230來限制充電電池240的充電電量只能到達RSOC的特定容量（例如60%）。於是，折疊式電子裝置100在合蓋狀態中的小電流充電方式可以避免充電電池240在電量已滿的情況下還繼續充電，因而可預防電池會快速老化。

在一些實施例中，折疊式電子裝置100在合蓋狀態下，當充電電池240的充電電量到達RSOC的特定容量之後，充電器230會停止對充電電池240進行充電。接著，一旦充電器230偵測到充電電池240的充電電量低於RSOC的特定容量之後，充電器230會繼續使用小電流充電方式對充電電池240進行充電，直到充電電池240的充電電量又到達RSOC的特定容量。

第5圖係顯示根據本發明一些實施例所述之放置在充電櫃500內的複數折疊式電子裝置100。充電櫃500可以是密閉的多層櫃子。在充電櫃500中，折疊式電子裝置100是在合蓋狀態中進行充電。每一折疊式電子裝置100的連接器270皆連接於各自的電源轉接器290。如先前所描述，折疊式電子裝置100在合蓋狀態中是使用小電流進行充電，並且僅將充電電池240的充電電量充電至RSOC的特定容量。

傳統的充電方式是一直對充電電池進行充電，因而在充滿電且高溫的情況下，容易造成電池材料劣化以至於電池膨脹。相較於傳統的充電方式，折疊式電子裝置100在合蓋狀況下是使用較小的充電電流進行充電，且到達RSOC的特定容量則停止充電。因此，在充電櫃500中，折疊式電子裝置100的充電電池240是操作在低電量（低電壓）的狀況下，使得充電櫃500的溫度會低於傳統的充電方式。於是，在較低的溫度下，充電電池240的膨脹率上升緩慢，使得充電電池240的老化速度也較慢，因而增加充電電池240的使用壽命並可避免折疊式電子裝置100損壞。

雖然本發明已以較佳實施例發明如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中包括通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:折疊式電子裝置路 120:第一機體 125:顯示螢幕 130:第二機體 135:鍵盤模組 150:樞紐 210:偵測器 220:控制器 230:充電器 240:充電電池 250:偵測器 270:連接器 290:電源轉接器 295:連接線 500:充電櫃 Ctrl:控制信號 DET1,DET2:偵測信號 Ic:充電電流 PWR:電源信號 S410-S470:步驟

第1A與1B圖係顯示根據本發明一些實施例所述之折疊式電子裝置在開蓋狀態的示意圖。第2A與2B圖係顯示根據本發明一些實施例所述之折疊式電子裝置在合蓋狀態的示意圖。第3圖係顯示根據本發明一些實施例所述之折疊式電子裝置的方塊圖。第4圖係顯示根據本發明一些實施例所述之折疊式電子裝置的充電方法。第5圖係顯示根據本發明一些實施例所述之放置在充電櫃內的複數折疊式電子裝置。

100:折疊式電子裝置路

150:樞紐

210:偵測器

220:控制器

230:充電器

240:充電電池

250:偵測器

270:連接器

290:電源轉接器

295:連接線

Ctr1:控制信號

DET1,DET2:偵測信號

Ic:充電電流

PWR:電源信號

Claims

一種折疊式電子裝置，包括：一第一機體；一樞紐；以及一第二機體，通過上述樞紐而樞接上述第一機體，包括：一充電電池；一充電器，提供一充電電流對上述充電電池進行充電；一偵測器，偵測上述樞紐的狀態；以及一控制器，根據上述樞紐的狀態而提供一控制信號至上述充電器，以調整上述充電電流的電流量。
如請求項1所述之折疊式電子裝置，其中當上述樞紐的狀態是表示上述第一機體疊置於或接近上述第二機體時，上述充電電流具有一第一電流量，以及當上述樞紐的狀態是表示上述第一機體遠離於上述第二機體時，上述充電電流具有一第二電流量，其中上述第一電流量是小於上述第二電流量。
如請求項2所述之折疊式電子裝置，其中當上述樞紐的狀態是表示上述第一機體疊置於或接近上述第二機體時，上述充電器提供具有上述第一電流量的上述充電電流對上述充電電池進行充電，直到上述充電電池達到一相對電荷狀態的一特定容量，以及上述相對電荷狀態的上述特定容量是小於上述相對電荷狀態的一最大容量。
如請求項1所述之折疊式電子裝置，其中當上述樞紐的狀態維持一特定時間之後，上述控制器提供上述控制信號至上述充電器。
如請求項1所述之折疊式電子裝置，其中上述偵測器是一微型開關。
如請求項1所述之折疊式電子裝置，其中上述充電器是根據來自一電源轉接器的一電源信號而提供上述充電電流對上述充電電池進行充電。
一種充電方法，適用於一折疊式電子裝置，包括：偵測上述折疊式電子裝置是否連接於一電源轉接器，其中上述折疊式電子裝置包括一第一機體、一樞鈕以及通過上述樞紐而樞接上述第一機體的一第二機體；當偵測到上述折疊式電子裝置連接於上述電源轉接器時，偵測上述折疊式電子裝置之上述樞紐的狀態；當偵測到上述折疊式電子裝置之上述樞紐為張開狀態時，根據來自上述電源轉接器的一電源信號而提供具有一第一電流量的一充電電流對上述充電電池進行充電；以及當偵測到上述折疊式電子裝置之上述樞紐為閉合狀態時，根據來自上述電源轉接器的上述電源信號而提供具有一第二電流量的上述充電電流對上述充電電池進行充電，其中上述第二電流量是小於上述第一電流量。
如請求項7所述之充電方法，其中當偵測到上述折疊式電子裝置連接於上述電源轉接器時，偵測上述折疊式電子裝置之上述樞紐的狀態更包括：當上述第一機體疊置於或接近上述第二機體時，偵測到上述折疊式電子裝置之上述樞紐為閉合狀態；以及當上述第一機體遠離於上述第二機體，偵測到上述折疊式電子裝置之上述樞紐為張開狀態。
如請求項7所述之充電方法，其中當偵測到上述折疊式電子裝置之上述樞紐為閉合狀態時，根據來自上述電源轉接器的電源而提供具有上述第二電流量的上述充電電流對上述充電電池進行充電之步驟更包括：提供具有上述第二電流量的上述充電電流對上述充電電池進行充電，直到上述充電電池達到一相對電荷狀態的一特定容量，其中上述相對電荷狀態的上述特定容量是小於上述相對電荷狀態的一最大容量。
如請求項7所述之充電方法，其中當偵測到上述折疊式電子裝置連接於上述電源轉接器時，偵測上述折疊式電子裝置之上述樞紐的狀態之步驟更包括：當上述折疊式電子裝置之上述樞紐的狀態維持一特定時間之後，得到上述折疊式電子裝置之上述樞紐的狀態。