专利名称：移动电子装置及其电池模块的电量管理方法
技术领域：
本发明有关一种移动电子装置，尤指一种移动电子装置及其电池模块的电量管理 方法。
背景技术：
于具有外部电源(例如市电插座)可供使用的环境，一般使用者使用可携式电脑 时，还是会习惯性地连接一电源供应器至可携式电脑上，通过电源供应器将外部交流电源 转换为一直流电源，以此方式作为可携式电脑的电源供应来源。在此情况下，使用者通常会 将充电电池留置于电脑中，而上述可携式电脑亦会同时对充电电池进行充电。请参见图1，其为常用技术的充电电池内部蓄电量的示意图，由于电源转接器电路 在提供直流电源给电脑之际，亦会对充电电池进行充电动作，因此充电电池储存的电量便 如同图1中的曲线所示，逐渐被充电101至一满电量状态102，并且持续维持在满电量状态。上述将充电电池维持在满电量状态的作法，固然使可携式电脑携带外出时，能马 上利用充电电池所提供的电量进行操作并达到最长使用时间。但此作法对充电电池的使用 年限却有负面影响，因为充电电池的可用总蓄电量具有一特性，即，将充电电池内部储存的 实际电量维持一高电平于一段时期，则充电电池的可用总蓄电量将逐步呈现衰减，时日一 久，充电电池的可用总蓄电量便降低而丧失提供电量的功效。请参见图2所示为充电电池可蓄电总量相对时间的衰减变化示意图，图中说明一 充电电池若储存不同电量并经一年未使用后，充电电池的可用总蓄电量变化情形。由第一 曲线202可以得知，一维持储存电量为百分之百的充电电池，若经过一年期间均未使用，则 充电电池的可用总蓄电量将降低至原始可用总蓄电量的百分之九十。由第二曲线204可以得知，一维持储存百分之四十电量的充电电池，若于一年期 间均未使用，则充电电池的可用总蓄电量将降低至原始可用总蓄电量的百分之九十七。由第三曲线206可以得知，一未储存任何电量的充电电池，倘若于一年期间均未 使用，则充电电池的可用总蓄电量几乎仍可维持原始可用总蓄电量的值。通过图2，可以得到以下结论，若充电电池内部储存的电量越高，在经过一段期间 过后，充电电池的可用总蓄电量将越低。为了改善充电电池可用总蓄电量衰减的现象，常用技术要求使用者每隔一段时间 对充电电池进行一完全放电动作，令充电电池储存的总电量并非维持于高电量的状态，进 而维持充电电池的可用总蓄电量。此作法一方面需要使用者周期性的注意对充电电池进行 完全放电的操作而对使用者造成不便；另一方面，充电电池可进行充放电的总次数有限制， 采用此种作法虽使电池的总蓄电量得以维持，却也导致充电电池的剩余可用充电次数减少 的负面效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动电子装置及其电池模块的电量管理方法，以改善现有技术的缺失。
依据本发明的一方面提供一种移动电子装置，其配合电源供应器。移动电子装置 具有一系统时间。移动电子装置包含电池模块、充放电模块以及控制模块。充放电模块耦 接电池模块。控制模块耦接电池模块与充放电模块。当电源供应器耦接移动电子装置且系 统时间不位于维持期间时，控制模块控制充放电模块，使得电池模块的电量维持于第一电 量区间。当电源供应器耦接移动电子装置且系统时间位于维持期间时，控制模块控制充放 电模块，使得上述电池模块的电量维持于第二电量区间，上述第二电量区间的电量高于上 述第一电量区间的电量。依据本发明的另一方面提供一种电池模块的电量管理方法。这个电量管理方法可 实施于具有系统时间的移动电子装置。上述电量管理方法包含判断移动电子装置是否耦 接电池模块与电源供应器；若移动电子装置耦接电池模块与电源供应器，判断移动电子装 置的系统时间是否位于维持期间；若移动电子装置的系统时间不位于维持期间，使得电池 模块的电量维持于第一电量区间；以及若移动电子装置的系统时间位于维持期间，使得上 述电池模块的电量维持于第二电量区间，上述第二电量区间的电量高于上述第一电量区间 的电量。本发明的有益效果为，在移动电子装置将充电电池的电量以在不影响充电电池可 用的充电次数的情况下，仍维持充电电池的可用总蓄电量，以延长充电电池的使用年限。
图1所示为常用技术的充电电池内部蓄电量的示意图。图2所示为充电电池可蓄电总量相对时间的衰减变化示意图。图3所示为移动电子装置与电源供应相关模块的示意图。图4所示为本发明实施时电池电量的示意图。图5所示为说明本发明较佳实施例的电池模块的电量管理的流程图。
具体实施例方式有关本发明较佳实施例的说明，请参见图3所示为移动电子装置与电源供应相关 模块的示意图，即系统功能方块图。于图3中，本实施例所提供的移动电子装置3可配合一 外部的电源供应器39。上述电源供应器39的一端耦接外部电源38，电源供应器39的另一 端耦接移动电子装置3。一般来说，电源供应器39用以将输入的交流电压转换成输出的直 流电压。在其它实施例中，电源供应器39亦可内建在移动电子装置3中。上述移动电子装置3包含系统31、切换开关35，37、电量管理装置308及储存单元 33，其中电量管理装置308还包含电池模块302、充放电模块304及控制模块306。上述切换开关35分别耦接系统31、电池模块302及充放电模块304。切换开关37 分别耦接切换开关35、系统31、充放电模块304及电源供应器39。充放电模块304耦接电 池模块302与控制模块306。控制模块306耦接电池模块302、充放电模块304及储存单元 33。在本实施例中，移动电子装置3可为可携式电脑，例如笔记本电脑或平板电脑。 在本实施例中，控制模块306可为嵌入式控制器(EC)。在本实施例中，储存单元33可为储存基本输入输出系统(Basic Input/Output System，以下简称为BIOS)的内存，其可为闪 存、易失性存储器或非易失性存储器。在本实施例中，系统31为一概括性描述，其可包括除了电量管理装置308、储存单 元33及切换开关35，37之外的所有系统电路及相关元件。在本实施例中，电池模块302的 电量可被维持于第一电量区间或第二电量区间，其中第二电量区间的电量比第一电量区间 的电量高。有关电量区间的说明，容后详述。在本实施例中，切换开关35用以切换电池模块302是否对系统31供电。切换开 关37用以切换电源供应器39是否对系统31供电与切换是否通过充放电模块304来对电 池模块302充电。在本实施例中，切换开关35，37的操作是受充放电模块304与控制模块 306的控制。在其它实施例中，切换开关35与切换开关37可以被整合成一个开关单元，以用来 切换对电池模块302及/或系统31的充放电路径。在本实施例中，控制模块306可依据不同情况对电池模块302的电量进行对应的 控制。例如控制模块306可至储存单元33中读取相关的设定值，以进行相关操作；或控制 模块306可在移动电子装置3的使用过程中取得电池模块302内的电量状态，用以判断是 否控制充放电模块304对电池模块302充电或放电。图4所示為本发明较佳实施例的电池电量的示意图，即电池模块302在各种情形 下的电量状态曲线图。有关图4的说明，敬请一并参照图3。如上所述，本实施例所提供的电池模块302的电量可被操作在不同电量区间。在本实施例中，第一电量区间是指电池模块302的电量为一低电量状态，其中电 池模块302的电量在第一电量区间时，其可提供移动电子装置3在外部电源38骤然停止供 应电源时，一足以安全结束移动电子装置3中的操作程序并关机的电量。在本实施例中，第二电量区间是指电池模块302的电量为高电量状态。在本实施 例中，通常使用者将移动电子装置3携带外出前，控制模块306可将电池模块302的电量调 整至高电量状态，且控制模块306可控制电池模块302于一维持期间内，维持其电量于第二 电量区间。在本实施例中，维持期间可包括预约充电期间与缓冲期间，而缓冲期间紧接于预 约充电期间之后。在本实施例中，上述预约充电期间是利用特定时点44与电池充电时间来 计算出。在本实施例中，缓冲期间是一系统默认值，但使用者可依其需求做有限度的修改。在本实施例中，如图4所示，当电源供应器39耦接移动电子装置3且移动电子装 置3安装有电池模块302时，控制模块306会控制充放电模块304来控制切换开关35，37 的操作，使得电源供应器39提供电源给系统31，且控制模块306会控制充放电模块304，使 得电池模块302的电量维持于第一电量区间。使用者更可在BIOS的环境下来进行维持期间的相关设定。或者，使用者亦可在操 作系统的环境下利用应用程序来进行维持期间的相关设定。由此，控制模块306便可依据使用者所为的各种设定或系统默认值来控制充放电 模块304对电池模块302进行充电或放电。例如在预约充电期间，控制模块306控制充放 电模块304对电池模块302进行充电，以维持其电量于第二电量区间。上述“各种设定”与系统的默认值可储存在储存单元33中，或直接储存在控制模块306的储存器中(图未示)。由此，控制模块306可由储存单元33中读取相关设定值，以 进行后续的相关操作。有关本实施例如何控制电池模块302的详细说明，容后详述。请继续一并参照图3与图4。为了简化之后的说明，在此以第一电量下限与第一电 量上限进一步定义代表低电量状态的第一电量区间，并以第二电量下限与第二电量上限对 代表高电量状态的第二电量区间加以定义。电池模块302的各电量界限可能的范围如下第一电量下限可为电池模块302总 电量的百分之五至百分之十五间；第一电量上限可为电池模块302总电量的百分之十至百 分之二十之间。第二电量下限可为电池模块302总电量之百分之九十至百分之九十五之 间；第二电量上限为电池模块302总电量之百分之百(满充)。当电源供应器39连接外部电源38，且电源供应器39供应电源给耦接电池模块 302的移动电子装置3时。假设此时的电池模块302的电量是充饱的或高于第一电量上限， 本实施例所提供的控制模块306便会控制切换开关35，37，使得电源供应器39所提供的电 源不再通过充放电模块304来提供给电池模块302。此外，控制模块306还可控制充放电模 块304对电池模块302进行放电动作(曲线401)，直至电池模块302内部的电量降低至第 一电量上限。接着，电池模块302本身进行自然的电量衰减(曲线403)，倘若自然的电量衰减导 致电池模块302的电量低于第一电量下限，则控制模块306将控制切换开关35、37与充放 电模块304对电池模块302进行充电动作，以达到第一电量上限的储存电量(曲线405)； 随后电池模块302进行自然的电量衰减(曲线40 直到可携式电脑进入一预约充电期间 起点42。上述预约充电期间可由特定时点44与电池所需充电时间来计算。例如使用者 预计上午十点外出参加会议，而上述电池模块302的电池充电时间预计为二十分钟，则预 约充电期间便为上午九点四十分至上午十点，上述预约充电期间起点42则可为上午九点 四十分。在其它实施例中，预约充电期间亦可利用其它方式计算得到，且将其储存在储存 单元33中。在预约充电期间内(即预约充电期间起点42至预定携带外出的特定时点44的期 间)，控制模块306判断电池模块302的电量且维持电池模块302的电量于第二电量区间。 例如控制模块306控制充放电模块304对电池模块302进行充电动作(曲线407)，使电 池模块302的电量达到第二电量下限与第二电量上限所形成的第二电量区间。在预约充电期间届满时，在其后的缓冲期间结束时点46前，控制模块306可控制 充放电模块304保持电池模块302的电量于第二电量区间内。是故，在预约充电期间与缓 冲期间所在的维持期间内，控制模块306使得电池模块302的电量维持在第二电量区间。由于使用者在预定携带外出的特定时点44时，可能有些许的耽搁而未能准时于 预定携带外出的特定时点44停止使用外部电源(曲线409)，因此缓冲期间的采用将可避免 在将电池模块302充电至高电量状态后，却又在实际外出时间与预定携带外出时电44的设 定有些许落差时，造成电池模块302被充放电模块304自动放电至低电量状态的情况发生。在本实施例中，缓冲期间可预设为二十分钟。在其它实施例中，使用者可视需求而 自行设定缓冲期间的长短。
若缓冲期间亦已届满，使用者仍未停止使用电源供应器39，为了避免电池模块 302持续处于高电量状态对于电池模块302使用年限所造成的负面影响，本实施例所提供 的控制模块306可控制充放电模块304对电池模块302进行放电动作(曲线411)。本实施例利用放电动作将电池模块302的电量降低至第一电量上限，接着将电池 模块302的电量维持在第一电量区间内，即一旦电池模块302内的电量自第一电量上限自 然衰竭至第一电量下限(曲线40 之后，便以充放电模块304对电池模块302进行充电至 第一电量上限(曲线40 ；如此反复进行各状态所对应的电量控制流程，令电池模块302 在不需要供应可携式电脑操作时处于低电量状态，而达到保持电池模块302可用总蓄电量 的目的，以延长电池模块302的使用年限。图5所示為本发明较佳实例的电池模块的电量管理的流程图。有关图5的说明， 敬请一并参照图3。于步骤S505中，控制模块306判断移动电子装置3是否同时耦接于电池模块302 与电源供应器39。若移动电子装置3仅耦接电源供应器39或电池模块302其中之一者，则 移动电子装置3按照原本的设定来执行其它操作模式(步骤S510)。于步骤S515中，若移动电子装置3同时耦接于电池模块302与电源供应器39，则 控制模块306读取系统时间且由储存单元33中读取预约充电期间与缓冲期间的设定值，以 判断系统时间是否位于维持期间内。于步骤S520中，若移动电子装置3的系统时间不位于维持期间，则控制模块306 控制切换开关35、37与充放电模块304来使得电池模块302的电量维持在第一电量区间的 范围。若移动电子装置3的系统时间位于维持期间，則使得电池模块302的电量维持于 高于上述第一电量区间的第二电量区间。于步骤S525中，若移动电子装置3的系统时间位于维持期间，则控制模块306判 断电池模块302的电量是否位于第二电量区间内，亦即，控制模块306判断电池模块302的 电量是否充饱。若电池模块302的电量位于第二电量区间(充饱)，则继续执行步骤S505。于步骤S530中，若电池模块302的电量没有位于第二电量区间，则控制模块306 控制切换开关35，37与充放电模块304，以维持电池模块302的电量于第二电量区间。之 后，再继续执行步骤S505。虽然上述说明以可携式电脑的操作流程举例，但本实施例可适用于各类移动电子 装置连接于外部电源的情形，例如移动电话或多媒体播放器等，且本实施例作法不需限制 电池模块的材料，无论是镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池或锂电池均可适用。在使用外部 电源时，本实施例作法系利用储存于储存单元如基本输入输出系统中的设定值，提供给控 制模块作为充放电模块控制时的辅助判断，所储存的设定值除了各电量区间的上限与下限 外，还包含预期停止使用外部电源模式改用电池模式的切换时点、定期充放电的周期、维持 期间长短的设定，这些设定值可以使用出厂默认值，或提供使用者一软件界面将个人偏好 的设定记录下来的设定值。尽管本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本发明得由 熟悉本技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然而皆不脱权利要求书所欲保护的范围。
权利要求
1.一种移动电子装置，配合电源供应器，所述移动电子装置具有系统时间，其特征是， 所述移动电子装置包含电池模块；充放电模块，耦接所述电池模块；以及控制模块，耦接所述电池模块与所述充放电模块，其中当所述电源供应器耦接所述移动电子装置且所述系统时间不位于维持期间，所述 控制模块控制所述充放电模块，使得所述电池模块的电量维持于第一电量区间，当所述电 源供应器耦接所述移动电子装置且所述系统时间位于所述维持期间时，所述控制模块控制 所述充放电模块，使得所述电池模块的电量维持于第二电量区间，所述第二电量区间的电 量高于所述第一电量区间的电量。
2.根据权利要求1所述的移动电子装置，其特征是，所述维持期间包括预约充电期间 与缓冲期间，所述缓冲期间紧接着所述预约充电期间之后。
3.根据权利要求1所述的移动电子装置，其特征是，所述移动电子装置还包含储存单 元，耦接所述控制模块，所述储存单元储存有所述第一电量区间、所述第二电量区间及所述 维持期间的数值。
4.根据权利要求1所述的移动电子装置，其特征是，所述移动电子装置还包含第一切 换开关，耦接所述电源供应器与所述充放电模块。
5.根据权利要求1所述的移动电子装置，其特征是，所述移动电子装置还包含第二切 换开关，耦接所述电池模块与所述充放电模块。
6.一种电池模块的电量管理方法，实施于移动电子装置，所述移动电子装置具有系统 时间，其特征是，所述电量管理方法包含判断所述移动电子装置是否耦接于电池模块与电源供应器；若所述移动电子装置耦接于所述电池模块与所述电源供应器，判断所述系统时间是否 位于维持期间；若所述移动电子装置的所述系统时间不位于所述维持期间，使得所述电池模块的电量 维持于第一电量区间；以及若所述移动电子装置的所述系统时间位于所述维持期间，使得所述电池模块的电量维 持于第二电量区间，所述第二电量区间的电量高于所述第一电量区间的电量。
7.根据权利要求6所述的电量管理方法，其特征是，所述维持期间包括预约充电期间 与缓冲期间，所述缓冲期间紧接着所述预约充电期间之后。
8.根据权利要求7所述的电量管理方法，其特征是，所述预约充电期间是利用特定时 点与电池充电时间来计算出。
9.根据权利要求7所述的电量管理方法，其特征是，所述缓冲期间是系统默认值。
全文摘要
本发明有关一种移动电子装置及其电池模块的电量管理方法。所述移动电子装置包含电池模块、充放电模块以及控制模块。充放电模块耦接电池模块。控制模块耦接电池模块与充放电模块。当电源供应器耦接移动电子装置且系统时间不位于维持期间时，控制模块控制充放电模块，使得电池模块的电量维持于第一电量区间。当电源供应器耦接移动电子装置且系统时间位于维持期间时，控制模块控制充放电模块，使得电池模块的电量维持于第二电量区间。
文档编号G06F1/26GK102055037SQ200910224560
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者俞天鹏, 李民伟 申请人:和硕联合科技股份有限公司