电子装置与其电力控制方法

摘要

本发明提供一种电子装置与其电力控制方法。电力控制方法适用于一电子装置，其中该电子装置内置有一电池且可与一外部变压器连接。该方法包括：检测该外部变压器是否与该电子装置连接；当该外部变压器与该电子装置连接时，取得该变压器的信息；根据该变压器的信息与该电子装置的一消耗功率计算一电流值；以及控制该电池根据该电流值，以定电流的方式提供该电子装置所需的电力，此时该电子装置同时被该外部变压器与该电池供电。

权利要求

1.一种电力控制方法，适用于一电子装置，其中该电子装置内置有一电池且可与一外部变压器连接，该方法包括：检测该外部变压器是否与该电子装置连接；

当该外部变压器与该电子装置连接时，取得该变压器的信息，其中，该变压器的信息包括该变压器的一输出功率；

根据该变压器的信息与该电子装置的一消耗功率计算一电流值；

判断该变压器的输出功率是否大于该电子装置的消耗功率的一半； 以及当该变压器的输出功率大于该电子装置的消耗功率的一半时，控制该电池根据该电流值，以定电流的方式提供该电子装置所需的电力，此时该电子装置同时被该外部变压器与该电池供电。

2.如权利要求1所述的电力控制方法，其中如果该变压器的输出功率不大于该电子装置的消耗功率的一半，则产生一警告信息通知该电子装置的一用户。

3.如权利要求1所述的电力控制方法，其中该变压器的输出功率由该变压器提供给该电子装置，或由该电子装置根据该变压器的一输入电流计算得知。

4.如权利要求1所述的电力控制方法，还包括：

于一缓存器的一第一特定地址读取一指令；

根据该指令确定该电子装置是否进入一动态电力控制模式；以及当该电子装置进入该动态电力控制模式时，自该缓存器的一第二特定地址读取该电流值，并控制该电池根据该电流值，以定电流的方式提供该电子装置所需的电力。

5. 如权利要求1所述的电力控制方法，还包括：

当该外部变压器与该电子装置连接时，判断该变压器的一输出功率是否大于该电子装置的消耗功率的一半；以及当该变压器的输出功率大于该电子装置的消耗功率的一半时，产生一控制接口，并根据该电子装置的一用户的输入，让该电子装置进入一动态电力控制模式，使得该电子装置同时被该外部变压器与该电池供电。

6.一种电子装置，具有一动态电力分配机制，耦接一外部变压器，包括：一电池；

一检测电路，用以检测该变压器是否连接该电子装置；

一电力控制芯片，耦接该检测电路，取得该变压器的一输出功率；

一处理器，耦接该电力控制芯片，根据该输出功率与该电子装置的一消耗功率计算一电流值，并启动一动态电力分配机制以控制该电池根据该电流值以定电流方式对该电子装置供电，其中该电子装置同时被该外部变压器与该电池供电，其中该处理器还判断该变压器的输出功率是否大于该电子装置的消耗功率的一半，且当该变压器的输出功率大于该电子装置的消耗功率的一半时，该动态电力分配机制被启动。

7.如权利要求6所述的电子装置，其中该电力控制芯片读取流经该检测电路内的一电阻的一第一电流以计算该变压器的该输出功率。

8.如权利要求6所述的电子装置，其中如果该变压器的输出功率不大于该电子装置的消耗功率的一半，则产生一警告信息通知该电子装置的一用户。

说明书

电子装置与其电力控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电子装置，特别是一种具有动态电力分配机制的电子装置。

背景技术

[0002] 在信息与科技发达的今日，计算机已成为消费者常用的电子装置。不仅消费者利用计算机进行文字处理，也可通过因特网取得所需的信息。笔记本电脑的可携带性与便利性也使得笔记本电脑的用户逐渐攀升。虽然笔记本电脑的性能不断地提升，体积与重量也不断地减小，但是一旦笔记本电脑已不敷用户的需求时，势必面临淘汰的命运。

[0003] 一般来说，笔记本电脑可通过内置的电池或外部电源来进行工作。外部电源通常是通过一变压器，连接市电以将交流电源转换为笔记本电脑所需的直流电源以供笔记本电脑工作。但是笔记本电脑即使被淘汰了，所搭配的变压器通常仍可使用，如果连变压器也一并丢弃，则显得浪费。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种电力控制方法，可使笔记本电脑使用非专用的变压器。

[0005] 本发明的目的在于提供一种电子装置，如笔记本电脑，具有一检测电路与电力控制电路或控制芯片，使得电子装置可使用非专用的变压器工作。

附图说明

[0006] 图1为根据本发明的具有动态电力分配的电子装置的一实施例的示意图。

[0007] 图2为根据本发明的具有动态电力分配的电子装置的另一实施例的示意图。

[0008] 图3为根据本发明的一电力控制方法的一实施例的流程图。

[0009] 图4为根据本发明的一电力控制方法的另一实施例的流程图。

[0010] 图5为根据本发明的一电力控制方法的另一实施例的流程图。

[0011] 图6为根据本发明的具有动态电力分配的电子装置的另一实施例的示意图。

[0012] 附图标记列表

[0013] 11、211～变压器

[0014] 12、22～电子装置

[0015] 13、23、63～处理器

[0016] 14、27、68～电池

[0017] 15～电池充放电电路

[0018] 16～电力控制电路

[0019] 17～系统电源

[0020] 18～电源管理电路

[0021] 24、62～电力控制芯片

[0022] 25、610～检测电路

[0023] 26～开关装置

[0024] S31～是否连接变压器？

[0025] S32～变压器是否提供足够的电力？

[0026] S33～一般模式

[0027] S34～进入动态电力控制模式

[0028] S35～变压器是否符合预定规范？

[0029] S36～计算电池的输出电流

[0030] S37～通知用户不支持

[0031] S41～接收一指令

[0032] S42～读取缓存器的数据

[0033] S43～操作模式？

[0034] S44～一般模式操作

[0035] S45～动态电力控制模式

[0036] S46～计算电池输出电流

[0037] S47～控制电池以定电流方式输出

[0038] S48～电池容量小于20％？

[0039] S501～电子装置是否连接变压器？

[0040] S502～取得变压器的信息

[0041] S503～变压器是否提供足够电力？

[0042] S504～变压器直接供电给电子装置

[0043] S505～变压器是否落入支持范围

[0044] S506～通知用户

[0045] S507～执行动态功率配置机制

[0046] S508～计算电池放电电流

[0047] S509～控制电池输出定电流

[0048] S510～电池容量小于20％？

[0049] S511～通知用户或只由变压器供电

[0050] 61～输入接口

[0051] 64～第一开关装置

[0052] 64～第一电阻

[0053] 66～第二开关装置

[0054] 67～第二电阻

具体实施方式

[0055] 图1为根据本发明的具有动态电力分配(dynamic power distribution)的电子装置的一实施例的示意图。电子装置12包括处理器13、电池14、电池充放电电路15、电力控制电路16、系统电源17、电源管理电路18。电子装置12可由电池14供电，或是当电子装置12连接变压器11时，由变压器11供电。此外，当电子装置12连接变压器11时，电池可由变压器11充电。系统电源17会接收电池14和/或变压器11提供的电力，并受控于电源管理电路18，以对电子装置12内的组件供电。

[0056] 一般而言，电子装置12会设定一消耗功率，该消耗功率可能是电子装置12工作时所需的最大功率。变压器11具有一输出功率，且正常情况下该输出功率是大于等于该消耗功率。本发明的重点在于当变压器11的输出功率小于该消耗功率时，电子装置12内的动态功率配置机制可将变压器11与电池24提供的电力提供给系统电源17。

[0057] 请参考表一。表一为一般变压器11的输出功率、电压与电流的对照表。

[0058]功率(W) 30 45 65 90 130
电压(V) 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5
电流(I) 1.54 2.3 3.34 4.61 6.66

[0059] 表一

[0060] 从表一中可以发现，变压器的输出电压都是固定的。本发明的动态功率配置机制主要适用在具有相同输出电压的变压器，但仍可通过电子装置内的电路设计使用不同输出电压的变压器。在一实施例中，变压器的输出电压若大于电子装置的预定电压，电子装置内可设计一降压电路，将变压器的输出电压转换为符合电子装置的预定电压。

[0061] 当电力控制电路16检测到变压器11连接至电子装置12时，电力控制电路16先取得变压器11的输出功率信息，并传送给处理器13。输出功率信息可由变压器11通过额外的管脚传送给电力控制电路16。另一个方式是电力控制电路16通过流经电力控制电路16内的一电阻的电流值计算得到。当处理器13接收到输出功率信息时，先判断变压器11的输出功率是否大于电子装置12的消耗功率的一半。如果小于电子装置12的消耗功率的一半，则通过一操作接口通知用户无法支持本发明的动态功率配置机制。

[0062] 当变压器11的输出功率大于电子装置12的消耗功率的一半时，处理器13根据变压器11的输出功率计算电池14的一输出电流。一般来说，当电池14工作时，电池14的输出电流根据电子装置12目前所需的电流值确定，或根据电池耦接的负载确定，并不会限制输出的电流值大小。一般电池14的保护机制是限制一定时间内的放电量，如每十秒放电1.5C(-1.5C/10sec)或每30秒放电2C(-2C/30sec)。(例如：电池以C来做为电流大小衡量的单位)。
而本发明的动态功率配置机制会固定电池的放电电流，以弥补变压器11不足的功率。

[0063] 举例来说，电子装置12的消耗功率为130W，变压器11的输出功率为65W，且电池14的输出电压为11.1V。处理器根据下列式子计算电池14的输出电流值：

[0064] (130-65)/11.1＝5.86A

[0065] 如果电子装置12的消耗功率为130W，变压器11的输出功率为90W，且电池14的输出电压为11.1V。处理器根据下列式子计算电池14的输出电流值：

[0066] (130-90)/11.1＝3.6A

[0067] 处理器13会将求得的电流值存储在一缓存器的预定地址。接着，处理器13会控制电池14以限电流方式提供电力给系统电源17。因此，当电子装置12内的动态功率配置机制被启动时，此时系统电源17同时接收电池14与变压器11提供的电源。换言之，当电子装置12内的动态功率配置机制被启动时，电子装置12同时被电池14与变压器11供电。

[0068] 在本实施例以及后续的实施例中，数据的传递是通过系统管理总线(System Management Bus,缩写为SMBus或SMB)传递。在本发明中，也可通过SMBus的指令集启动电子装置12的动态功率配置机制。请参考表二。表二为SMBus的部分指令集的范例，处理器13可根据接收到的指令码进行对应的动作。

[0069]功能 指令码 访问权限 单位
温度 0x08 Read(读) 0.1°k
电压 0x09 Read(读) mV
电流 0x0a Read(读) mA
电池状态 0x16 Read(读) NA
动态功率配置 0x2d Read(读)/write(写) NA

[0070] 表二

[0071] 在SMBus的标准中，并没有针对0x2d这个指令码设定对应的功能与参数，因此本发明利用指令码0x2d作为启动动态功率配置机制的指令。因此，当处理器13接收到指令码0x2d，会先至SMBus的缓存器中一第一地址，如0x6000，去读取数据，以确定电子装置12的操作模式。以下为两个指令的举例说明：

[0072] W 2d,Data＝0x6000

[0073] W 2d,Data＝0x6100

[0074] 第一个指令是指在0x2d的指令码中写入0x6000，接着在0x6000的地址中读取电子装置12的操作模式。在本例子中，0x6000的地址中是指电子装置12工作在动态电力控制模式，因此处理器13会读取缓存器0x1f的地址，以得到电池的输出电流值。接着根据该电流值控制一电池能源管理电路(Gas gauge)控制电池14的放电电流。

[0075] 第一个指令是指在0x2d的指令码中写入0x6100，接着在0x6100的地址中读取电子装置12的操作模式。在本例子中，0x6100的地址中是指电子装置12工作在一般模式，因此电池不会进行放电。

[0076] 上述实施例中关于SMBus指令的操作可应用在本发明所有实施例中，但为说明书简洁，后续的实施例中暂且略过不提。在图1中的实施例中，电子装置12可能为一笔记本电脑或是具有内置电池的手持式电子装置。同样地，后续实施例中的电子装置也可能是一笔记本电脑或是具有内置电池的手持式电子装置。

[0077] 图2为根据本发明的具有动态电力分配的电子装置的另一实施例的示意图。电子装置22包括处理器23、电力控制芯片24、检测电路25、开关装置26以及电池27。电子装置22可由电池27供电，或是当电子装置22连接变压器21时，由变压器21供电。此外，当电子装置22连接变压器21时，电池27可由变压器21充电。系统电源会接收电池27和/或变压器21提供的电力，对电子装置22内的组件供电。

[0078] 一般而言，电子装置22会设定一消耗功率，该消耗功率可能是电子装置22工作时所需的最大功率。变压器21具有一输出功率，且正常情况下该输出功率是大于等于该消耗功率。本发明的重点在于当变压器21的输出功率小于该消耗功率时，电子装置22内的电力控制芯片24可将变压器21与电池27提供的电力提供给系统电源。

[0079] 当检测电路25检测到变压器21连接至电子装置22时，检测电路25先取得变压器21的输出功率信息，并通过电力控制芯片24传送给处理器23。输出功率信息可由变压器21通过额外的管脚传送给电力控制芯片24。另一个方式就是电力控制芯片24或处理器23取得流经检测电路25内的一电阻的电流值计算得到。当处理器23接收到输出功率信息时，先判断变压器21的输出功率是否大于电子装置22的消耗功率的一半。如果小于电子装置22的消耗功率的一半，则通过一操作接口通知用户无法支持本发明的动态功率配置机制。如果变压器21的输出功率大于电子装置22的消耗功率，则检测电路25直接将变压器21提供的电力提供给系统电源，且电力控制芯片会关闭开关装置26。

[0080] 一般来说，当电池27工作时，电池27的输出电流根据电子装置22目前所需的电流值确定，或根据电池耦接的负载确定，并不会限制输出的电流值大小。而在本发明中，因为变压器21的输出功率不足，因此需要通过电池27提供不足的电力。本发明会通过处理器23或电力控制芯片24来控制电池27的输出电流，以弥补变压器21不足的功率。

[0081] 举例来说，电子装置22的消耗功率为130W，变压器21的输出功率为65W，且电池27的输出电压为11.1V。处理器根据下列式子计算电池27的输出电流值：

[0082] (130-65)/11.1＝5.86A

[0083] 如果电子装置22的消耗功率为130W，变压器21的输出功率为90W，且电池27的输出电压为11.1V。处理器根据下列式子计算电池27的输出电流值：

[0084] (130-90)/11.1＝3.6A

[0085] 处理器23会将求得的电流值存储在一缓存器的预定地址。接着，处理器23会通知电力控制芯片24将开关装置26打开，并控制电池27以限电流方式提供电力给系统电源。因此，当电子装置22内的动态功率配置机制被启动时，此时系统电源同时接收电池27与变压器21提供的电源。换言之，当电子装置22内的动态功率配置机制被启动时，电子装置22同时被电池27与变压器21供电。

[0086] 在另一实施方式中，开关装置26内具有一电流控制电路。电力控制芯片24可根据处理器23求得的电流值，控制该电流控制电路，使得系统电源得到足够的电力。

[0087] 图3为根据本发明的一电力控制方法的一实施例的流程图。本实施例的电力控制方法适用于内置电池的电子装置，如笔记本电脑。本发明的电力控制方法可通过电子装置内的处理器以及电池电力测量芯片(gas gauge)完成。本实施例的电力控制方法也可通过图1、图2或图6的电子装置来实现。

[0088] 在步骤S31中，电子装置内的一检测器判断电子装置是否连接至一变压器。如果电子装置没有连接变压器，则本发明的电力控制方法持续停留在步骤S31，直到电子装置检测到变压器为止。当检测电路检测到变压器连接至电子装置时，检测电路(或电池电力测量芯片，或处理器)执行步骤S32。在步骤S32中，电子装置内的检测电路(或电池电力测量芯片，或处理器)判断变压器是否提供足够的电力给电子装置。如果变压器可以提供足够的电力给电子装置，则执行步骤S33，电子装置以一般模式工作。如果变压器无法提供足够的电力给电子装置，则执行步骤S34，此时电子装置进入动态电力控制模式。要注意的是，在步骤S34中，电子装置还不会执行如前述的动态功率配置机制。

[0089] 在步骤S35中，电子装置内的电力控制电路或处理器判断变压器的输出功率是否落入预定的范围内。在本实施例中，变压器的输出功率必需小于电子装置的消耗功率，且大于该消耗功率的一半。如果变压器的输出功率小于消耗功率的一半，步骤S37被执行，且电子装置会通知用户不支持本发明的动态功率配置机制。当变压器的输出功率大于该消耗功率的一半时，步骤S36被执行，电子装置内的处理器会计算电池的输出电流。计算的方式如图2说明，在此不赘述。当电池的输出电流被确定后，电子装置内的处理器会将该电流值存储在一缓存器的一特定地址，且电池电力测量芯片会自该特定地址读取该电流值，并控制电池以定电流的方式提供电力给电子装置。此时，电子装置同时被电池与变压器供电。

[0090] 图4为根据本发明的一电力控制方法的另一实施例的流程图。本实施例的电力控制方法适用于内置电池的电子装置，如笔记本电脑。本发明的电力控制方法可通过电子装置内的处理器以及电池电力测量芯片(gas gauge)完成。本实施例的电力控制方法也可通过图1、图2或图6的电子装置来实现。

[0091] 当电子装置连接一变压器，且该变压器支持本发明的动态功率配置机制，步骤S41被执行以接收一指令，以执行本发明的动态功率配置机制。在一实施例中，电子装置只要判断变压器支持本发明的动态功率配置机制，就会自动产生该指令，且电子装置内的处理器以及电池电力测量芯片接着执行本发明的动态功率配置机制。在步骤S42中，电子装置内的处理器读取缓存器的数据，以得知目前的操作模式。在步骤S43中，电子装置内的处理器确认目前电子装置的操作模式。如果电子装置工作在一般模式，则步骤S44被执行，此时电子装置内的电池不对电子装置供电。如果缓存器的数据指出电子装置是工作在动态电力控制模式，则步骤S45被执行。

[0092] 步骤S46被执行，电子装置内的处理器会计算电池的输出电流。计算的方式如图2说明，在此不赘述。当电池的输出电流被确定后，电子装置内的处理器会将该电流值存储在一缓存器的一特定地址。且在步骤S47中，电池电力测量芯片会自该特定地址读取该电流值，并控制电池以定电流的方式提供电力给电子装置。此时，电子装置同时被电池与变压器供电。在步骤S48中，电池电力测量芯片判断电池容量是否小于20％。如果电池容量大于20％，则电池持续以定电流方式放电。如果电池容量小于20％，则步骤S44被执行，此时电子装置内的电池停止对电子装置供电，且电子装置改以一般模式工作。此时，电子装置因为无法得到足够的电力，可能会以省电模式工作，或是通知用户准备关机。

[0093] 更进一步来说，本实施例的电力控制方法可以单独被执行，也可以与图3的电力控制方法一起被执行。在图3的步骤S36中，在电子装置内的处理器计算电池的输出电流后，此时本发明的动态功率配置机制不会马上被执行，而是根据图4的步骤S41的结果确定。当确定电子装置要工作在动态电力控制模式时，可省略步骤S46，直接执行步骤S47及步骤S48。

[0094] 图5为根据本发明的一电力控制方法的另一实施例的流程图。本实施例的电力控制方法适用于内置电池的电子装置，如笔记本电脑。本发明的电力控制方法可通过电子装置内的处理器以及电池电力测量芯片(gas gauge)完成。本实施例的电力控制方法也可通过图1、图2或图6的电子装置来实现。

[0095] 在步骤S501中，电子装置内的一检测电路检测电子装置是否连接变压器。当检测到变压器连接至电子装置时，步骤S502被执行。此时电子装置会取得变压器的信息。在一实施例中，变压器的信息为变压器的输出功率。接着在步骤S503中，电子装置内的处理器判断变压器是否可以提供足够电力给电子装置使用。一般来说，电子装置设定有一消耗功率，该消耗功率可能是电子装置工作时所需的最大功率。如果当变压器的输出功率大于电子装置的消耗功率时，步骤S504被执行，且此时由变压器直接供电给电子装置。

[0096] 如果变压器的输出功率小于电子装置的消耗功率时，步骤S505被执行。电子装置内的处理器会判断变压器的输出功率是否落入动态功率配置机制支持范围。在本实施例中，变压器的输出功率必需小于电子装置的消耗功率，且大于该消耗功率的一半。如果变压器的输出功率小于电子装置的消耗功率的一半，步骤S506被执行。电子装置会以窗口消息通知用户该变压器不被支持，或是告知用户该电子装置只能以变压器提供的输出功率工作。

[0097] 在步骤S507中，电子装置执行动态功率配置机制。在步骤S508中，电子装置内的处理器根据电子装置的消耗功率与变压器的输出功率计算电池放电电流。接着在步骤S509中，电池电力测量芯片控制电池以定电流输出方式提供电子装置所需的电力。在步骤510中，电池电力测量芯片判断电池容量是否小于20％。如果电池容量大于20％，则电池持续以定电流方式放电。如果电池容量小于20％，则步骤S511被执行，此时电子装置内的电池停止对电子装置供电，且电子装置改以一般模式工作。此时，电子装置因为无法得到足够的电力，可能会以省电模式工作，通知用户准备关机或是通知用户电子装置此时只由变压器供电。

[0098] 图6为根据本发明的具有动态电力分配的电子装置的另一实施例的示意图。电子装置包括一输入接口61、一电力控制芯片62、一处理器63、一第一开关装置64、一第一电阻65、一第二开关装置66、一第二电阻67、一电池68。其中，检测电路610包括第一开关装置64以及第一电阻65，用以检测变压器是否连接至输入接口61。

[0099] 当检测电路610检测到变压器连接至输入接口61时，节点N1的电位被改变以通知电力控制芯片62。此时电力控制芯片62测量流经第一电阻65的电流计算变压器的输出功率。电力控制芯片62会将变压器的输出功率传送给处理器63。当处理器63判断变压器的输出功率小于电子装置的消耗功率时，处理器63还判断变压器的输出功率是否大于电子装置的消耗功率的一半。如果变压器的输出功率大于电子装置的消耗功率的一半，则处理器63执行一动态电力分配机制并计算电池68的一放电电流。

[0100] 在一实施例中，处理器63可以直接控制电池68以定电流方式输出。在另一实施例中，电力控制芯片62根据处理器计算的放电电流控制电池68以定电流方式输出。当动态电力分配机制被执行时，第一晶体管被关闭，且第二开关装置66被导通，此时系统电源同时接收变压器输出的电力(如方向A1所示)与电池68所提供的电力(如方向A3所示)。如果变压器要对电池68充电的话，第一晶体管被导通，且第二开关装置66被关闭，此时变压器输出的电力以方向A2的方式流动，且通过第二电阻67对电池68充电。

[0101] 本实施例的工作如上所述，但本实施例中的电子装置也可执行如第3、4以及5图中的电力控制方法。

[0102] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即根据本发明权利要求及说明书内容所作的简单的等同变化与修饰，都仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅用来辅助专利文件的检索，并非用来限制本发明的权利范围。