电子装置及电池保护方法与流程

电子装置及电池保护方法
【技术领域】
1.本发明是关于电池保护技术，特别是一种可避免对电池寿命造成伤害的电子装置及电池保护方法。


背景技术：

2.电池可用以储存电能，并且可将所储存的电能提供给其所配备的装置使用。为了满足大众对于电子装置的便携性的需求，越来越多电子装置中配备了电池作为其供电源。特别是，可充电的二次电池，其应用范围更为广泛。
3.温度对于电池的使用安全性影响深远。当电子产品处在高温状态时，电池便可能受高温影响而膨胀，最后甚至爆炸或燃烧等造成严重危害。基此，传统的电子装置在高温状态下，会直接致使电池放电，以避免电池因膨胀而造成危害。


技术实现要素：

4.在一实施例中，本发明提供一种电池保护方法。电池保护方法包含于充放电路为电源模式时侦测是否达到电池的过热保护条件、当达到过热保护条件时根据系统的系统瓦数去预估电池的电池电流是否超过电池的电流保护阈值、当预估电池电流超过电流保护阈值时调降系统的系统瓦数，以及于调降系统瓦数后强制充放电路从电源模式切换至电池模式。
5.在一实施例中，本发明提供一种电子装置。电子装置包含充放电路、电池、系统以及处理器。充放电路选择性运行于电源模式或电池模式。电池耦接于充放电路并具有过热保护条件。系统耦接于充放电路。于充放电路运行于电源模式时，处理器侦测是否达到过热保护条件。当达到过热保护条件时，处理器根据系统的系统瓦数去预估电池的电池电流是否超过电池的电流保护阈值。当超过电流保护阈值时，处理器调降系统的系统瓦数，并且于调降系统瓦数后强制充放电路从电源模式切换至电池模式。
6.综上所述，本发明实施例的电子装置及电池保护方法，其于电源模式中侦测电池温度达到过热保护条件时，可先预估出电池电流是否会超过电流保护阈值，并且于预估结果为电池电流会超过电流保护阈值时先调降系统瓦数再强制切换至电池模式，以借此避免电池因高温而膨胀，且也避免电池因出现过电流而关闭或受到损害。此外，还可确保切换至电池模式后，系统可有足够的电池电流来维持其稳定运作。
7.以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
【附图说明】
8.图1为电子装置的一实施例的方框概要示意图。
9.图2为电池保护方法的一实施例的流程示意图。
10.图3为图2中步骤s20的一实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
11.为使本发明的实施例的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文配合所附图式，作详细说明如下。
12.图1为电子装置的一实施例的方框概要示意图。请参阅图1，电子装置100包含充放电路110、电池120、系统130以及处理器140。充放电路110耦接于电池120、系统130以及处理器140，且处理器140耦接于电池120。
13.电池120可用以储存电能，并且可将所储存的电能提供给电子装置100，因而可作为维持电子装置100运作的供电源之一。在一实施例中，电池120可为单一电池芯。在另一实施例中，电池120可包含若干个电池芯，且此些电池芯可根据电池120的电力供给规格以串联或并联的形式相接而成。在一些实施态样中，电池120可利用锂离子电池、锂聚合物电池、镍氢电池、镍锌电池、镍镉电池或其他合适类型的储能元件来实现。
14.除了电池120之外，电子装置100还可通过另一供电源所供的电能进行运作。在一些实施例中，电子装置100可包含电源端150。电源端150耦接于充放电路110，且电源端150可用以连接一电源输入ac。于此，电源输入ac为一种外部供应电源，例如市电。在一些实施例中，电源输入ac进入至电子装置100的电源端150时可为交流电。而在另一些实施例中，电源输入ac在进入至电子装置100的电源端150前还先通过适配器的转换而成为直流电。换言之，电源输入ac进入至电子装置100的电源端150时也可为直流电。
15.充放电路110可选择性地运行于二运作模式之一，此二运作模式分别为电源模式(power mode)以及电池模式(battery mode)。在电源模式中，充放电路110可建立电源端150至系统130之间的放电路径，使得电源输入ac可通过此放电路径供电给系统130进行运作。此外，充放电路110还可建立电源端150至电池120之间的充电路径，使得电源输入ac可通过此充电路径对电池120进行充电。在电池模式中，充放电路110则建立电池120至系统130之间的放电路径，使得电池120可通过此放电路径供电给系统130进行运作。在一些实施态样中，充放电路110可通过多个开关元件，例如但不限于电晶体来实现。
16.处理器140可用以控制充放电路110。在一些实施态样中，处理器140可利用系统单晶片(soc)、中央处理器(cpu)、微控制器(mcu)、嵌入式控制器(ec)、特殊应用积体电路(asic)、应用处理器(ap)或其他任何具有运算处理功能的电子元件来实现。
17.在一般情况下，处理器140可于侦测到电源端150连接到电源输入ac时致使充放电路110运行于电源模式，并且于侦测到电源端150未连接到电源输入ac时致使充放电路110运行于电池模式。举例而言，假设充放电路110原先运行于电池模式，处理器140可于侦测到电源端150连接到电源输入ac时致使充放电路110从电池模式切换至电源模式。此时，充放电路110会建立电源端150至系统130之间的放电路径，并断开电池120至系统130之间的放电路径。
18.在异常情况下，例如电子装置100处于高温状态时，本发明任一实施例的电子装置100的处理器140可根据本发明任一实施例的电池保护方法来切换充放电路110的运作模式至电池模式，使得电池120得以放电，以避免电池120受到伤害。此外，本发明任一实施例的电池保护方法的执行，还可避免充放电路110切换至电池模式时，因系统130的当前所需电
流超过电池120的电流保护阈值而致使系统130因电池120的可供电流不足而瞬间关闭，进而得以还加稳定系统130的运作。
19.图2为电池保护方法的一实施例的流程示意图。请参阅图1与图2，处理器140可在充放电路110运作于电源模式时，执行电池保护方法。在电池保护方法的一实施例中，处理器140是在充放电路110为电源模式时去侦测电池120的电池温度，以确认电池温度是否达到电池120的过热保护条件(步骤s10)。当处理器140判断电池120的电池温度达到了过热保护条件时，处理器140可先取得系统130当前的系统瓦数，并根据系统瓦数去预估在充放电路110切换至电池模式而改由电池120供电给系统130之后，电池120的电池电流是否会超过电池120的电流保护阈值(步骤s20)。
20.当处理器140的预估结果为电池120的电池电流会超过电流保护阈值时，表示系统130的当前所需电流超过了电流保护阈值。因此，此时处理器140可先致使系统130调降其系统瓦数(步骤s30)，以降低系统130的当前所需电流。并且，于系统瓦数调降之后，处理器140再强制充放电路110从电源模式切换至电池模式(步骤s40)。其中，强制切换至电池模式是指即便电源端150连接到电源输入ac，处理器140仍会致使充放电路110切换至电池模式。
21.而当处理器140的预估结果为电池120的电池电流不会超过电流保护阈值时，表示系统130的当前所需电流并未超过电流保护阈值。因此，此时处理器140便可直接致使充放电路110从电源模式切换至电池模式。
22.如此一来，在电池120的电池温度过高的情况下，电子装置100可通过强制电池120放电来避免电池120膨胀。此外，由于电子装置100是在确保电池120可承受系统130所需电流之后才强制电池120放电给系统130，如此还可避免电池120因出现过电流而关闭或受到损害，并且也确保了在充放电路110的电池模式中，系统130可有足够的电池电流来维持其稳定运作。
23.在步骤s10的一实施例中，电子装置100还可包含温度感测单元160。温度感测单元160耦接于电池120与处理器140。温度感测单元160可用以感测电池120的温度，且处理器140可根据温度感测单元160所得的电池温度判断是否达到电池120的过热保护条件。
24.在一些实施例中，温度感测单元160可设置于电池120的壳体内，以借此取得电池120内部的电池温度。但本发明并非以此为限。在另一些实施例中，温度感测单元160也可设置于电池120的壳体外，例如临近于电池120附近，以借此取得电池120外部环境的电池温度。
25.在一些实施态样中，温度感测单元160可利用热敏电阻器(thermistor)、温度感测晶片或其他适用以感测温度的电子元件来实现。
26.在步骤s10的一实施例中，电池120的过热保护条件可包含温度阈值。举例而言，处理器140可于通过温度感测单元160侦测到电池温度后，将电池温度与预设保护温度值进行比较，以确认电池温度是否超过温度阈值，例如55度(℃)，但本发明并不以此为限。此外，电池120的过热保护条件还可包含时间阈值。举例而言，处理器140可持续或每隔一固定时间通过温度感测单元160侦测电池120的电池温度，以确认电池温度超过温度阈值的这个状况是否持续超过时间阈值，例如在4个小时内都超过55度，但本发明并不以此为限。
27.图3为图2中步骤s20的一实施例的流程示意图。请参阅图1至图3，在步骤s20的一实施例中，处理器140可先侦测系统130当前的系统电流(即前述的系统130的当前所需电
流)(步骤s21)，并根据电源输入ac的电源输入电压与系统电流来计算出系统130当前的系统瓦数(步骤s22)。接续，处理器140再根据步骤s22中所得的系统瓦数以及电池120的电池电压去估算出改由电池120供电时电池120需提供的电池电流(步骤s23)。在一些实施例中，处理器140可动态地侦测电池120的电池电压，例如通过计量晶片(gauge ic)，因此，步骤s23所得的电池电压可为电池120当前的电压，但本发明并非仅限于此，处理器140也可直接以电池120的初始电压作为步骤s23中的电池电压。之后，处理器140可将步骤s23中所得的电池电流与电流保护阈值作比较(步骤s24)，以确认改由电池120供电时电池120需提供的电池电流是否会超过电流保护阈值。
28.举例而言，假设处理器140于步骤s21中所侦测到的系统电流为3安培(a)且处理器140已知电源输入ac的电源输入电压为19伏特(v)时，处理器140可于步骤s22中计算出系统130当前的系统瓦数为57瓦特(w)。接续，处理器140可侦测电池120的电池电压，例如侦测到电池电压为13伏特后，处理器140便可于步骤s23中估算出改由电池120供电时电池120需提供的电池电流约为4.3安培。假设电流保护阈值为4安培时，处理器140于步骤s24将会判定电池电流大于电流保护阈值。由于处理器140于步骤s20中的预估结果为电池电流大于电流保护阈值，故处理器140可先执行步骤s30，例如致使系统瓦数从57瓦特降至40瓦特，之后处理器140才执行步骤s40，以在确保电池120可承受系统130所需电流之后才强制电池120放电给系统130。
29.在步骤s30的一实施例中，处理器140可通过致使系统130中电子元件减少需求电流的方式来调降系统瓦数。举例而言，让中央处理器降频操作、让荧幕降低亮度、让可变增益放大器(vga)降低瓦数等，但本发明并非以此为限。
30.综上所述，本发明实施例的电子装置及电池保护方法，其于电源模式中侦测电池温度达到过热保护条件时，可先预估出电池电流是否会超过电流保护阈值，并且于预估结果为电池电流会超过电流保护阈值时先调降系统瓦数再强制切换至电池模式，以借此避免电池因高温而膨胀，且也避免电池因出现过电流而关闭或受到损害。此外，还可确保切换至电池模式后，系统可有足够的电池电流来维持其稳定运作。
31.虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，都应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。