专利名称：具有主动式过温度保护的充电电池及方法与电源供应系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一衧兴,王初八li'/血厌休3尸的凡B E肥夂弄和天万汰与 源供应系统，特别涉及一种藉由插拔指示讯号主动提供保护措施以避免电 池发生过热的充电电池及其相关方法与电源供应系统。
背景技术：
随着科技的进步，便携式电子装置，例如笔记本计算机或个人数字助 理等电子装置皆朝向体积小及重量轻的方向发展，让使用者可以突破地点 的限制，而得行动工作的便利。为了提升便携性，大部分的便携式电子装 置皆配备有充电电池。 一般来说，当充电电池的电力耗尽时，使用者便需 要对电池进行充电以重新积蓄电池的电力。然而，充电时电池温度会因为 充电电流的大小而有所差异， 一旦有大量电流发生，常会使充电中的电池 过热，而可能会有热失控的现象产生，造成电池受到损害或是波及到周遭 设备，严重时甚至会危害到使用者的安全。
因此，充电电池的保护管理便是一项重要的工作。请参考图1,图l为
已知一电源供应系统10的示意图。电源供应系统10包含有一系统主机102、 一充电装置104及一充电电池106。在电源供应系统10中，系统主机102 负责管理电源供应系统10，而充电装置104用来提供电能，以对充电电池 106进行充电。充电电池106包含一储能单元108及一能源管理电路110。 其中，储能单元108用来储存与供应所储存的电能，而能源管理电路IIO 则用来管理充电的进行。当在充电时，能源管理电路IIO会量测相关的数 值，并传送至系统主机102进行计算，让系统主机102判断是否温度过高， 再决定进行下一步保护的动作，例如将充电装置104关闭。
然而，于上述已知技术中，当能源管理电路110与系统主机102间通讯 发生问题时，则无法确实履行过溫度保护的措施，且若是能源管理电路IIO 内部用来感测温度的热感测元件发生异常时，以现今常见的能源管理电路芯片如BQ2060或是智能型电池系统(Smart Battery System )标准来看，亦 未定义热感测元件异常的错误码。再者，由于感测温度元件配置在一整合 型电路芯片内，使得感测温度元件因机构配置关系未必能直接贴近储能单 元108，导致量测数值存在着误差。如此一来，前述的问题将使得电池过温 度保护极易发生失效，而无法有效避免过温度状况，使得电池本身受到损 害或是波及到周遭设备。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种具有主动式过温度保护的充电电 池及其相关方法与电源供应系统。
本发明揭示一种具有主动式过温度保护的充电电池，包含有一储能单 元、 一温度感测单元及一插拔状态通知单元，该储能单元用来储存一充电 装置所供应的电能；该温度感测单元，耦接于该储能单元，用来感测该储 能单元的温度，以产生一温度感测讯号；以及该插拔状态通知单元，耦接 于该温度感测单元，用来根据该温度感测讯号，输出一插拔指示讯号至该 充电装置，以控制该充电装置的运作。
本发明还揭示一种用于一充电电池的过温度保护方法，该方法包含有 将该充电电池以可插拔方式耦接于一充电装置，以进行充电；感测该充电 电池的一储能单元的温度，以产生一温度感测讯号；以及根据该温度感测 讯号，输出一插拔指示讯号至该充电装置，以控制该充电装置的运作。
本发明还揭示 一种具主动式过温度保护的电源供应系统，包含有 一 充 电装置、 一检测处理单元及一充电电池，该充电装置，设于一便携式电子 装置中，用来提供电能；该检测处理单元，耦接于该充电装置，用来根据 一拔离讯号，检测该充电装置的耦接状态，以控制该充电装置的充电的运 作；以及该充电电池，以可插拔方式耦接于该便携式电子装置，用以提供 该便携式电子装置的操作电源，其中该充电电池包含有一储能单元、 一温 度感测单元及一插拔状态通知单元，该储能单元，耦接于该充电装置，用 来储存该充电装置所供应的电能；该温度感测单元，耦接于该储能单元， 用来感测该储能单元的温度，以产生一温度感测讯号；以及该插拔状态通 知单元，耦接于该温度感测单元与该检测处理单元，用来根据该温度感测讯号，输出该拔离讯号至该检测处理单元，以使该充电装置停止供电至该 储能单元。
图1为一已知电源供应系统的示意图。
图2为本发明实施例的一电源供应系统的示意图。 图3为本发明实施例的一充电流程的示意图。
具体实施例方式
请参考图2，图2为本发明实施例的一电源供应系统20的示意图。电 源供应系统20可用于一便携式电子装置，于充电时提供主动式过温度保护。 该便携式电子装置较佳的为一笔记本计算机或个人数字助理等，且不限于 此。电源供应系统20包含有一充电装置202、 一纟企测处理单元204及一充 电电池206。充电装置202设于便携式电子装置中，用来提供电能。检测处 理单元204耦接于充电装置202，用来根据一插拔指示讯号S1/0,检测充电 装置202的耦接状态，以控制充电装置202的充电的运作。充电电池206 以可插拔方式耦接于便携式电子装置，用以提供便携式电子装置的操作电 源。充电电池206包含一储能单元208、 一温度感测单元210及一插拔状态 通知单元212。储能单元208耦接于充电装置202，用来储存充电装置202 所供应的电能。温度感测单元210耦接于储能单元208，用来感测储能单元 208的温度，以产生一温度感测讯号ST。插拔状态通知单元212耦接于温度 感测单元210,用来根据温度感测讯号ST，输出插拔指示讯号S^o至检测处 理单元204，以适时控制充电装置202停止供电至该储能单元208。此外， 电源供应系统20可包含一外接电源插槽214,用来接收外接电源。而充电 装置202可耦接于外接电源插槽214，以转换外接电源对充电电池206进行 充电。
进一步说明，在本发明实施例中，耦接于储能单元208的温度感测单 元210，直接且实时地感测充放电单元208的温度而产生温度感测讯号ST， 温度感测讯号ST较佳地为一电压讯号。此外，插拔指示讯号S^包含一插 入指示讯号S!N及一拔离指示讯号S0UT,插入指示讯号StN主要告知^r测处 理单元204:充电电池206目前耦接于充电装置202,使充电装置202供电。拔离指示讯号SouT主要告知检测处理单元204:充电电池206目前已拔离 充电装置202,使充电装置202停止供电。 一旦温度感测讯号ST显示储能 单元208的温度超过一临限温度时，则插拔状态通知单元212会输出一拔 离指示讯号SouT至充电装置202，以控制充电装置202停止对储能单元208 提供电能。相对的，若温度感测讯号ST显示储能单元208的温度低于临限 温度时，插拔状态通知单元212则输出插入指示讯号S^至充电装置202, 以控制充电装置202维持对储能单元208提供电能。
因此，通过本发明，在充电电池206端可直接根据温度感测单元210 的温度感测讯号ST，来输出插拔指示讯号St,o至检测处理单元204,控制充 电装置202供电至储能单元208。在此情形下，本发明实施例不需如已知技 术中将测得的温度信息被动地传至 一 系统主机作判断后始提供过温度保 护。
值得注意的是，电源供应系统20为本发明的实施例，本领域的技术人 员可据以做不同的变化。举例来说，检测处理单元204可整合于充电装置 202中。此外，温度感测单元210可由一感温元件实现，例如热敏电阻、感 温二极管或感温集成电路等，当然本领域的技术人员亦可使用其它感温元 件而不限于此。由于热敏电阻的阻抗值会随温度变化而改变，例如具有临 界温度阻体的热敏电阻元件，其阻抗值会在温度超过某一临界温度后，随 着该温度上升而增加。因此，利用热敏电阻的特性，当储能单元208因充 电程序而导致异常温度变化时，通过其直接的反应，利用插拔状态通知单 元212的插拔指示讯号S!/o通知检测处理单元204，使充电装置202停止供 电至储能单元208。因此，通过本发明实施例，用来感测温度的温度感测单 元210可直接贴近所欲感测温度的储能单元208，除能实时反应真实工作温 度予插拔状态通知单元212,还能主动而有效的达到过温度保护功能。
另一方面，请参考图3。图3为本发明实施例用于图2的电源供应系统 20的一充电流程30的示意图。流程30包含以下步骤
步骤300:开始。
步骤302:将充电电池206以可插拔方式耦接于充电装置202,以进行 充电。
步骤304:温度感测单元210感测充电电池206的储能单元208的温度， 以产生温度感测讯号ST。步骤306:插拔状态通知单元212根据温度感测讯号ST，输出插拔指示 讯号S^至充电装置202,以控制充电装置202的运作。 步骤308:结束。
流程30用以说明电源供应系统20的运作，其以温度感测单元210实 时感测工作温度，并经插拔状态通知单元212判断过温度状况后，输出插 拔指示讯号SI/0,以直接指示充电装置202是否运作。
综上所述，已知技术需将测得的温度信息被动地传至一系统主机作判 断后始实施过温保护。通过本发明实施例，直接贴近所欲感测温度的储能 单元，以准确地反应真实工作温度，更重要的是，可直接根据温度感测单 元的感测结果，主动输出插拔指示讯号指示充电装置停止供电，以实时且 可靠的达到过温度保护功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均 等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种具有主动式过温度保护的充电电池，其特征是，上述充电电池包含有储能单元，用来储存充电装置所供应的电能；温度感测单元，耦接于上述储能单元，用来感测上述储能单元的温度，以产生温度感测讯号；以及插拔状态通知单元，耦接于上述温度感测单元，用来根据上述温度感测讯号，输出插拔指示讯号至上述充电装置，以控制上述充电装置的运作。
2. 根据权利要求1所述的充电电池，其特征是，其中上述温度感测单 元是热敏电阻。
3. 根据权利要求1所述的充电电池，其特征是，其中上述温度感测讯 号是一电压讯号。
4. 根据权利要求1所述的充电电池，其特征是，其中上述插拔指示讯 号包含插入指示讯号及拔离指示讯号。
5. 根据权利要求4所述的充电电池，其特征是，其中上述插拔状态通 知单元于上述温度感测讯号显示上述储能单元的温度超过临限温度时，输 出上述拔离指示讯号至上述充电装置，以控制上述充电装置停止对上述储 能单元提供电能。
6. 根据权利要求4所述的充电电池，其特征是，其中上述插拔状态通 知单元于上述温度感测讯号显示上迷储能单元的温度低于临限温度时，输 出上述插入指示讯号至上述充电装置，以控制上述充电装置维持对上述储 能单元提供电能。
7. —种用于充电电池的过温度保护方法，其特征是，上述过温度保护 方法包含有将上述充电电池以可插拔方式耦接于充电装置； 感测上述充电电池的储能单元的温度，以产生温度感测讯号；以及 根据上述温度感测讯号，输出插拔指示讯号至上述充电装置，以控制 上述充电装置的运作。
8. 根据权利要求7所述的过温度保护方法，其特征是，其中上述插拔 指示讯号包含插入指示讯号及拔离指示讯号。
9. 根据权利要求8所述的过温度保护方法，其特征是，其中根据上述 温度感测讯号输出上述插拔指示讯号至上述充电装置以控制上述充电装置 的运作，上述过温度保护方法包含有于上述温度感测讯号显示上述储能单 元的温度超过临限温度时，输出上述拔离指示讯号至上述充电装置，以控 制上述充电装置停止对上述储能单元提供电能。
10. 根据权利要求8所述的过温度保护方法，其特征是，其中根据上述温度感测讯号输出上述插拔指示讯号至上述充电装置以控制上述充电装置元的温度低于临限温度时，输出上述插入指示讯号至上述充电装置，以控 制上述充电装置维持对上述储能单元提供电能。
11. 一种具主动式过温度保护的电源供应系统，其特征是，上述电源供应系统包含有充电装置，用来提供电能；检测处理单元，耦接于上述充电装置，用来根据拔离讯号，检测上述 充电装置的耦接状态，以控制上述充电装置的充电的运作；以及充电电池，以可插拔方式耦接于一便携式电子装置，用以提供上述便 携式电子装置的操作电源，上述充电电池包含有储能单元，耦接于上述充电装置，用来储存上述充电装置所供应的电能；温度感测单元，耦接于上述储能单元，用来感测上述储能单元的 温度，以产生温度感测讯号;以及插拔状态通知单元，耦接于上述温度感测单元，用来根据上述温 度感测讯号，输出上述拔离讯号至上述检测处理单元，以使上述充电装置 停止供电至上述储能单元。
12. 根据权利要求11所述的电源供应系统，其特征是，上述电源供应 系统另包含外接电源插槽，耦接于上述充电装置，用来接收外接电源。
13. 根据权利要求12所述的电源供应系统，其特征是，其中上述充电装置用来转换上述外接电源，以提供电能至上述充电电池。
14. 根据权利要求11所述的电源供应系统，其特征是，其中上述检测处理单元整合于上述充电装置中。
15. 根据权利要求11所述的电源供应系统，其特征是，其中上述温度 感测单元是热敏电阻。
16. 根据权利要求15所述的电源供应系统，其特征是，其中上述温度感测讯号是电压讯号。
17. 根据权利要求11所述的电源供应系统，其特征是，其中上述插拔指示讯号包含插入指示讯号及拔离指示讯号。
18. 根据权利要求17所述的电源供应系统，其特征是，其中上述插拔 状态通知单元于上述温度感测讯号显示上述储能单元的温度超过临限温度 时，输出上述拔离指示讯号至上述充电装置，以控制上述充电装置停止对 上述储能单元提供电能。
19. 根据权利要求17所述的电源供应系统，其特征是，其中上述插拔 状态通知单元于上述温度感测讯号显示上述储能单元的温度低于临限温度 时，输出上述插入指示讯号至上述充电装置，以控制上述充电装置维持对 上述储能单元提供电能。
全文摘要
本发明提供具有主动式过温度保护的充电电池及相关方法与电源供应系统。其具有主动式过温度保护的充电电池，包含有一储能单元，用来储存一充电装置所供应的电能；一温度感测单元，耦接于该储能单元，用来感测该储能单元的温度，以产生一温度感测讯号；以及一插拔状态通知单元，耦接于该温度感测单元，用来根据该温度感测讯号，输出一插拔指示讯号至该充电装置，以控制该充电装置的运作。
文档编号H01M10/42GK101630761SQ20081013773
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者廖金恩 申请人:华硕电脑股份有限公司