TW201515362A - 電子裝置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置，包括一偵測單元、一電池以及一控制單元。偵測單元用以偵測一電源供應器供應給電子裝置之一第一功率以及電源供應器之一表面溫度。控制單元用以根據電源供應器之表面溫度調整一第一預設功率。當第一功率超過第一預設功率且電池之電量大於一預設電量時，控制單元控制一雙向充電器工作於一放電模式，使得電池與電源供應器一起對電子裝置供電。

Description

電子裝置以及控制方法

本發明係有關於一種電子裝置，特別關於一種可以根據電源供應器之表面溫度控制電池與電源供應器進行並聯供電之電子裝置。

目前電腦系統的處理器具有不同的運算速度。當處理器的運算速度增加時，也會增加電腦系統的功率需求。此時，電源供應器將會提高輸出功率用以滿足電腦系統的功率需求。傳統上，當電源供應器之輸出功率大於某一功率值，並且無法滿足電腦系統的功率需求時，則會將電腦系統本身之電池的電源一起供電給電腦系統。

然而，目前電腦系統通常在電源供應器之輸出功率為大功率輸出且無法滿足電腦系統本身的功率需求時，才會將電腦系統本身之電池的電量一起供電給電腦系統。此情形會使得電源供應器長時間處於大功率輸出狀態，而導致表面溫度升高。因此，電源供應器的壽命將會減少或是使用者可能會被這個具有高溫的裝置燙傷。

因此，需要一個可以避免電源供應器由於長時間工作於大功率輸出狀態而溫度過高的機制。

本發明提供一種電子裝置。電子裝置，包括一偵測單元、一電池以及一控制單元。偵測單元用以偵測一電源供應器供應給電子裝置之一第一功率以及電源供應器之一表面溫度。控制單元用以根據電源供應器之表面溫度調整一第一預設功率。其中當第一功率超過第一預設功率且電池之電量大於一預設電量時，控制單元控制一雙向充電器工作於一放電模式，使得電池與電源供應器一起對電子裝置進行供電。

本發明提供一種控制方法。控制方法包括偵測一電源供應器供應給電子裝置之一第一功率；偵測電源供應器之一表面溫度；以及根據電源供應器之表面溫度，調整一第一預設功率。其中當第一功率超過第一預設功率，且電池之電量大於一預設電量時，控制單元控制一雙向充電器工作於一放電模式，使得電池與電源供應器一起對電子裝置進行供電。

5‧‧‧電子系統

10‧‧‧電源供應器

11‧‧‧溫度感測器

20‧‧‧電子裝置

21‧‧‧核心系統

22‧‧‧偵測單元

23‧‧‧控制單元

24‧‧‧電池

25‧‧‧雙向充電器

26‧‧‧處理器

R1‧‧‧電阻

Vo‧‧‧電源電壓

Vb‧‧‧電池電壓

SW1‧‧‧開關

S1‧‧‧控制訊號

V1‧‧‧電壓差

S31-S33‧‧‧步驟

第1圖為本發明所提供之電子裝置的示意圖；第2A-2B圖為本發明所提供之電子裝置的操作示意圖；第3圖為本發明所提供之電子裝置的操作流程圖。

以下將詳細討論本發明各種實施例之裝置及使用方法。然而值得注意的是，本發明所提供之許多可行的發明概念可實施在各種特定範圍中。這些特定實施例僅用於舉例說明本發明之裝置及使用方法，但非用於限定本發明之範圍。

第1圖為本發明所提供之電子系統的示意圖。如圖 所示，電子系統5包括電源供應器10以及電子裝置20，其中電子裝置20包括核心系統21、偵測單元22、控制單元23、電池24以及雙向充電器25。

電源供應器10用以接收一交流電源(例如市電)並轉換成一直流電源，用以對電子裝置20提供一第一功率。於本實施例中，電源供應器10更包括一溫度感測器11用於偵測電源供應器10之表面溫度。舉例而言，溫度感測器11可以是一熱敏電阻，根據溫度的變化產生不同的阻抗值，但並不以此為限。於一實施例中，電源供應器10的表面溫度與電源供應器所提供的第一功率成正比關係，但並不以此為限。於本實施例中，電源供應器10的表面溫度可以偵測電源供應器10內部之變壓器、電路板上之溫度或電源供應器10外部包裝的表面溫度而得出，但不以此為限。

於本實施例中，電子裝置20可以是筆記型電腦(notebook)、桌上型電腦或是平板電腦，但並不以此為限。於本實施例中，電子裝置20耦接至電源供應器10，並可由電源供應器10及/或由電池24所供電。電子裝置20可藉由電源供應器10所提供的第一功率(例如電壓及/或電流)，驅動核心系統21及/或對電池24進行充電。

於本實施例中，本發明之核心系統21可包括處理器、記憶體、儲存裝置、輸出裝置、輸入裝置、通訊裝置，並使用匯流排將其連結在一起。換言之，本發明之電子裝置20可為一電腦裝置。除此之外，熟習此技藝人士也可將本發明之電子裝置實施於其他電腦系統樣態(configuration)上，例如多處 理器系統、以微處理器為基礎或可程式化之消費性電子產品(microprocessor-based or programmable consumer electronics)、網路電腦、迷你電腦、大型主機、平板電腦、筆記型電腦以及類似之設備。舉例而言，電子裝置20為微處理器為基礎或可程式化之消費性電子產品可包括手機、投影機、顯示螢幕、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)、數位錄影設備、數位音樂播放器等。處理器可包含一單一中央處理單元(central-processing unit；CPU)或者是關連於平行運算環境(parallel processing environment)之多個平行處理單元。記憶體包含唯讀記憶體(read only memory，ROM)、快閃記憶體(flash ROM)以及/或動態存取記憶體(random access memory，RAM)，用以儲存可供處理單元執行之程式模組以及資料。一般而言，程式模組包含常序(routines)、程式(program)、物件(object)、元件(component)等，用以執行控制電子裝置20之操作。

於本實施例中，偵測單元22用以偵測電源供應器10提供給電子裝置20的第一功率以及電源供應器10之表面溫度。舉例而言，偵測單元22藉由偵測電源供應器10之輸出電流流過電阻R1時，於電阻R1之兩端所造成的電壓差V1來偵測電源供應器所提供的第一功率，但並不以此為限。舉例而言，電阻R1的電阻值為1歐姆且偵測單元22所偵測到的電壓差V1為3伏特，則表示電源供應器10的輸出電流為3安培。於一實施例中，電源供應器10的輸出電流為3安培且輸出電壓為19伏特，則表示電源供應器10所提供的第一功率為57瓦。

於本實施例中，偵測單元22更用以偵測電源供應 器10之表面溫度。舉例而言，偵測單元22根據溫度感測器11之阻抗變化，偵測電源供應器10的表面溫度，但並不以此為限。

雙向充電器25用於將來自電源供應器10之電源提供給電池24或是將電池24之電源提供給電子裝置20之核心系統21。於本實施例中，雙向充電器25可工作於充電模式或是放電模式，但並不以此為限。於一實施例中，當電池24之電量大於一預設電量且電源供應器10所提供之第一功率大於一第一預設功率時，雙向充電器工作於放電模式。當電池24之電量未充飽且電源供應器10所提供之第一功率小於第二預設功率時，雙向充電器工作於充電模式。

舉例而言，當電池24之電量未充飽且雙向充電器25工作於充電模式時，雙向充電器25將來自電源供應器10的一電源電壓Vo降壓至一電池電壓Vb，使得電源供應器10對電池24充電。舉例而言，當電池24之電量大於充飽電量的30%，且雙向充電器25工作於放電模式時，雙向充電器25將來自電池24的電池電壓Vb升壓至電源電壓Vo，使得電源供應器10與電池24一起對電子裝置20進行供電。於本實施例中，輸出電壓Vo的電壓值與電源供應器10提供給電子裝置20的電壓值相同，但並不以此為限。

於本實施例中，電池24用以接收並儲存電源供應器10之電源，或是將其所儲存之電源提供給電子裝置20。於本實施例中，電池24可經由開關SW1或是經由雙向充電器25將所儲存之電源提供給電子裝置20。舉例而言，當電子裝置20並未連接電源供應器10時，電池24可藉由控制單元23控制開關SW1 導通，將其所儲存之電源經由開關SW1提供給電子裝置20，但並不以此為限。於另一實施例中，當電源供應器10連接至電子裝置20且提供第一功率給電子裝置20時，電池24則藉由雙向充電器25將電池電壓Vb升壓至輸出電壓Vo，使得電池24與電源供應器10一起供電給電子裝置20。

控制單元23可為一嵌入式控制器、一8051微處器或一控制器晶片，但並不以此為限。於本實施例中，控制單元23用以根據電源供應器10所提供之第一功率與電池24之電量，控制雙向充電器25的工作模式，但並不以此為限。舉例而言，當電源供應器10所提供之第一功率大於第一預設功率且電池24之電量大於預設電量時，控制單元23控制雙向充電器工作於放電模式。舉例而言，當電源供應器10所提供之第一功率小於一第二預設功率且電池24之電量未充飽時，控制單元23控制雙向充電器工作於充電模式。

於一實施例中，第一預設功率為50瓦且電池的預設電量為充飽電量的30%。當電源供應器10所提供的第一功率大於50瓦且電池24的電量大於充飽電量的30%以上時，控制單元23控制雙向充電器25工作於放電模式，使得電池24與電源供應器10一起對電子裝置20進行供電。於一實施例中，當電源供應器10所提供的第一功率大於50瓦，且電池電量小於預設電量時，控制單元23發出一控制訊號S1至核心系統21的一處理器，使得處理器26降低電子裝置20的功率需求，但並不以此為限。於一實施例中，當電源供應器10所提供的第一功率已為最大輸出功率，且電池電量小於預設電量時，控制單元23發出一控制 訊號S1至核心系統21的一處理器，使得處理器26降低電子裝置20的功率需求，但並不以此為限。

於一實施例中，第二預設功率為20瓦。當電池24之電量未充飽且電源供應器10所提供之第一功率小於第二預設功率時，控制單元23控制雙向充電器工作於充電模式。

需注意的事，於本發明之實施例中，控制單元23更會根據偵測單元22所偵測到電源供應器10的表面溫度調整第一預設功率。於一實施例中，控制單元23設定第一預設功率為50瓦。當電源供應器10的表面溫度大於第一預設溫度時，則將第一預設功率調低，但並不以此為限。舉例而言，當偵測單元22偵測到電源供應器10的表面溫度大於第一預設溫度60度時，控制單元將第一預設功率由50瓦調低至30瓦，但並不以此為限。由於調整後的第一預設功率為30瓦，所以當控制單元23偵測到電源供應器10所提供之第一功率超過30瓦時，控制單元23則會控制雙向充電器25工作於放電模式，使得電池24與電源供應器10一起供電給電子裝置20。於一實施例中，電源供應器10的最大輸出功率(rated power)大於第一預設功率，且第一預設功率與調整後的第一預設功率大於第二預設功率。舉例而言，電源供應器10的最大輸出功率為60瓦、第一預設功率為50瓦、調整後的第一預設功率為30瓦而第二預設功率為20瓦。

於另一實施例中，在第一預設功率由50瓦調低至30瓦後，若偵測單元22偵測到電源供應器10的表面溫度低於一第二預設溫度(例如第二預設溫度為30度)時，控制單元23將調低後的第一預設功率由30瓦重新調高至50瓦，但並不以此為 限。

於另一實施例中，偵測單元22偵測到電源供應器10的表面溫度大於第一預設溫度(例如60度)時，控制單元23調低第一預設功率。偵測單元22偵測到電源供應器10的表面溫度低於第二預設溫度(例如30度)時，控制單元23調高第一預設功率，但並不以此為限。

請參考第2A圖與第2B圖，第2A圖與第2B圖用以說明電子裝置之操作方式。第2A圖係顯示電子裝置20之功率需求、電源供應器10所提供的第一功率以及電池24所提供的功率。於第2A圖中，電源供應器10的額定輸出功率(最大輸出功率)為60瓦，電池24的最大輸出功率為50瓦，但不以此為限。於本實施例中，當電源供應器10所提供的第一功率超過第一預設功率(例如50瓦)時，且電池之電量大於一預設電量(例如充飽電量的30%)時，控制單元23控制雙向充電器25工作於放電模式，使得電池24與電源供應器10一起供電給電子裝置5。舉例而言，於本實施例中，當電子裝置20之功率需求超過50瓦時，由電池24與電源供應器10一起供電給電子裝置20。

第2B圖為電子裝置之操作方式的另一實施例。於本實施例中，控制單元23更會根據電源供應器10的表面溫度調整第一預設功率。舉例而言，預設溫度為40度，當控制單元23偵測到電源供應器10的表面溫度超過(或到達)預設溫度40度時，控制單元23將第一預設功率由50瓦調整至30瓦。在第一預設功率由50瓦調低至30瓦後，當電源供應器10所提供的第一功率超過調低後的第一預設功率30瓦，且電池24之電量大於預設 電量(例如充飽電量的30%)時，控制單元23控制雙向充電器25工作於放電模式。如第2B圖所示，電池24於電源供應器10所提供的第一功率超過30瓦時即由電池24與電源供應器10一起供電給電子裝置20。舉例而言，當電子裝置20之功率需求為50瓦時，由電源供應器10以及電池24分別提供30瓦以及20瓦的電源至電子裝置20。同樣地，當電子裝置20之功率需求為80瓦時，由電源供應器10以及電池24分別提供30瓦以及50瓦的電源至電子裝置20，並依此類推。

經由比較第2A圖與第2B圖，可以得知當控制單元23調整第一預設功率後(例如將第一預設功率由50瓦調整至30瓦)，電源供應器10工作於50瓦以上的時間會變晚且減少。舉例而言，於第2A圖中當電子裝置20的功率需求大於50瓦之後，電源供應器10所提供的第一功率皆大於或等於50瓦。然而，於第2B圖中只有當電子裝置20的功率需求大於100瓦時，電源供應器10所提供的第一功率才會大於或等於50瓦。因此，可以避免電源供應器10因長時間地大功率輸出而引起高溫的現象，也可以避免電源供應器10因高溫而減短使用壽命或是燙傷使用者的情況。

第3圖為根據本發明之控制方法的流程圖。流程開始於步驟S31，偵測單元22偵測電源供應器10的表面溫度，並進入步驟S32。於本實施例中，當電子裝置20電性連接電源供應器10時，電子裝置20即藉由偵測單元22偵測電源供應器10的表面溫度。舉例而言，偵測單元22可藉由偵測電源供應器10的溫度感測器11的電阻值變化，而偵測得到電源供應器10的表面 溫度。於步驟S32，控制單元23判斷電源供應器10的表面溫度是否大於第一預設溫度。當控制單元23判斷電源供應器10的表面溫度大於第一預設溫度時，進入步驟S33；反之，回到步驟S32。舉例而言，第一預設溫度可以是60度、50度、40度或是30度，但並不以此為限。於步驟S33，控制單元23調整第一預設功率。舉例而言，控制單元23會將第一預設功率由50瓦調降至45瓦、40瓦、35瓦或是45瓦，但並不以此為限。之後，控制單元23則會根據調降後的第一預設功率決定雙向充電器的操作模式。舉例而言，調降後的第一預設功率為30瓦，在偵測單元22偵測到電源供應器11所提供的第一功率大於30瓦且電池24之電量大於預設電量時，控制單元23控制雙向充電器25工作於放電模式，使得電池24與電源供應器10一起供電給電子裝置20。

綜上所述，根據本發明之電子裝置可以根據電源供應器的表面溫度，調整用以決定電池是否一起供電給電子裝置的第一預設功率。換言之，電池會一起供電給電子裝置的時間點會被提早。因此，本發明之電子裝置可避免電源供應器因長時間地工作於大功率輸出，而導致表面溫度升高造成電源供應器的壽命減少或是燙傷使用者。

惟以上所述者，僅為本揭露之較佳實施例而已，當不能以此限定本揭露實施之範圍，即大凡依本揭露申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本揭露專利涵蓋之範圍內。另外，本揭露的任一實施例或申請專利範圍不須達成本揭露所揭露之全部目的或優點或特點。此 外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本揭露之權利範圍。

S31-S33‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種電子裝置，包括：一偵測單元，用以偵測一電源供應器提供給上述電子裝置之一第一功率以及上述電源供應器之一表面溫度；一電池；以及一控制單元，用以根據上述電源供應器之上述表面溫度，調整一第一預設功率；其中當上述第一功率超過上述第一預設功率且上述電池之電量大於一預設電量時，上述控制單元控制一雙向充電器工作於一放電模式，使得上述電池與上述電源供應器一起對上述電子裝置進行供電。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述表面溫度大於一第一預設溫度時，上述控制單元調低上述第一預設功率。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，其中當上述表面溫度低於一第二預設溫度時，上述控制單元調高上述調低後的第一預設功率，且上述第一預設溫度高於上述第二預設溫度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述雙向充電器工作於上述放電模式時，上述雙向充電器將來自上述電池的一電池電壓升壓至一電源電壓，使得上述電池與上述電源供應器一起供電給上述電子裝置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，其中當上述電源供應器所提供之第一功率需求小於一第二預設功率，且上 述電池之上述電量未飽和時，上述雙向充電器工作於一充電模式，且上述第一預設功率大於上述第二預設功率。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置，其中當上述雙向充電器工作於上述充電模式時，上述雙向充電器將來自上述電源供應器的上述電源電壓降壓至上述電池電壓，使得上述電源供應器對上述電池充電。
7. 一種控制方法，適用於具有一偵測單元、一電池以及一控制單元的一電子裝置，上述控制方法包括：偵測一電源供應器提供給上述電子裝置之一第一功率；偵測上述電源供應器之一表面溫度；以及根據上述電源供應器之上述表面溫度，調整一第一預設功率；其中當上述第一功率超過上述第一預設功率，且上述電池之電量大於一預設電量時，上述控制單元控制一雙向充電器工作於一放電模式，使得上述電池與上述電源供應器一起對上述電子裝置進行供電。
8. 如申請專利範圍第6項所述之控制方法，其中當上述表面溫度大於一第一預設溫度時，上述控制單元調低上述第一預設功率。
9. 如申請專利範圍第7項所述之控制方法，其中當上述表面溫度低於一第二預設溫度時，上述控制單元調高上述調低後的第一預設功率，且上述第一預設溫度高於上述第二預設溫度。
10. 如申請專利範圍第6項所述之控制方法，其中當上述雙向 充電器工作於上述放電模式時，上述雙向充電器將來自上述電池的一電池電壓升壓至一電源電壓，使得上述電池與上述電源供應器一起供電給上述電子裝置。