專利名稱：電池充放電路徑管理電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種充放電路徑管理電路及方法，且特別是有關(guān)于一種電池充放 電路徑管理電路及方法。
背景技術(shù)：
在科技日新月異的現(xiàn)今時代中，隨著電子裝置的普及化，消費者除了對電子裝置 的功能有所要求外，各企業(yè)更嘗試將電子裝置輕薄化，來滿足消費者對于電子裝置可便于 攜帶的需求。電子裝置例如是筆記本型計算機。由于筆記本型計算機具有可攜帶性，筆記本 型計算機在未外接電源的情況下，亦可依據(jù)其所配置的電池模塊來供應(yīng)電力。于此，如何讓 電池模塊可持續(xù)地供應(yīng)穩(wěn)定的電力至電子裝置，以讓電子裝置可維持其運作實為重要。其 中，電池模塊例如為智能型電池(Smart Battery)，智能型電池具有管理能力以提供相關(guān)的 電池數(shù)據(jù)，例如電池狀態(tài)或電池剩余容量。然而，現(xiàn)今電子裝置只通過系統(tǒng)管理總線(System Management Bus, SMBus)與電 池模塊進行溝通與管理，也就是說，電子裝置只利用軟件控制的方式來對電池進行溝通與 管理。于此，假定電子裝置連接上電源轉(zhuǎn)換器(AC Adaptor)時軟件會要求充電，且電池也 依據(jù)指示來進行充電，假定軟件未在電源轉(zhuǎn)換器被拔除時即刻地顯示出充放電狀態(tài)(例如 電子裝置離開充電狀態(tài))，如此，電池模塊將無法判斷究竟是該繼續(xù)充電(有電源轉(zhuǎn)換器) 還是該進行放電，致使電池模塊發(fā)生擱置(Pending)以引起電子裝置可能發(fā)生突然關(guān)機 (Shoutdown)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是有關(guān)于一種電池充放電路徑管理電路及方法，其可依據(jù)電池模塊與電子 裝置的充放電狀態(tài)來決定是否形成充放電路徑，以供電池模塊通過電子裝置充電或放電至 電子裝置，如此可提供高效率及高安全性的充放電環(huán)境。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種電池充放電路徑管理電路，包括第一判斷電路、第 二判斷電路以及開關(guān)電路。第一判斷電路判斷電池模塊與電子裝置是否同時處于放電狀態(tài) 或充電狀態(tài)。第二判斷電路判斷電子裝置是否耦接電池模塊。開關(guān)電路在電池模塊與電子 裝置同時處于放電狀態(tài)或充電狀態(tài)，且電子裝置耦接電池模塊時，形成電池模塊與電子裝 置之間的一充放電路徑。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種電池充放電路徑管理方法。電池充放電路徑管 理方法包括下列步驟。首先，判斷一電池模塊與一電子裝置是否同時處于一放電狀態(tài)或一 充電狀態(tài)。接著，判斷電子裝置是否耦接電池模塊。之后，若電池模塊與電子裝置同時處于 放電狀態(tài)或充電狀態(tài)，且電子裝置耦接電池模塊時，形成電子裝置與電池模塊之間的一充 放電路徑。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式，作詳細 說明如下。


圖1繪示本發(fā)明的實施例的電池充放電路徑管理電路應(yīng)用于電池模塊及電子裝 置的示意圖。
圖2繪示乃圖1的電池充放電路徑管理電路的方塊圖。 圖3繪示本發(fā)明的實施例的電池充放電路徑管理電路的流程圖。 圖4繪示乃圖2的步驟S206中的開關(guān)電路的示意圖。 [主要元件標號說明]
200 電子裝置 150 電池模塊 50 開關(guān)電路 10 第一判斷電路 P 充放電路徑 Tl T6 開關(guān)
190 電源轉(zhuǎn)換器 100 電池充放電路徑管理電路 30 第二判斷電路 S202 S208 步驟 A C、Sl S2 端點 Rl R2 電阻
具體實施例方式茲以電池充放電路徑管理電路應(yīng)用于電池模塊及電子裝置之間的一實施例說明 如下，請參照圖1，其繪示本發(fā)明的實施例的電池充放電路徑管理電路應(yīng)用于電池模塊及電 子裝置的示意圖。如圖1所示，電池充放電路徑管理電路100例如耦接電池模塊150以及 電子裝置200。假定電子裝置200連接電源轉(zhuǎn)換器(Adaptor) 190時，電源轉(zhuǎn)換器190所供 應(yīng)的電源可對電池模塊150進行供電(亦即電池模塊進行充電)。假定電子裝置200未連 接電源轉(zhuǎn)換器190時，電池模塊150可供應(yīng)電源(亦即電池的剩余電力)至電子裝置200。 電子裝置200例如是筆記本型計算機。請同時參照圖2與圖3，圖2繪示為圖1的電池充放電路徑管理電路的方塊圖。圖 3繪示本發(fā)明的實施例的電池充放電路徑管理電路的流程圖。電池充放電路徑管理電路包 括第一判斷電路10、第二判斷電路30及開關(guān)電路50。電池充放電路徑管理方法可應(yīng)用于 前述電池充放電路徑管理電路10，且電池充放電路徑管理方法包括如下步驟。于步驟S202中，第一判斷電路10判斷電池模塊150與電子裝置200是否同時處 于放電狀態(tài)或充電狀態(tài)。若電池模塊150與電子裝置200同時處于放電狀態(tài)或充電狀態(tài)， 則執(zhí)行步驟S204 ；若電池模塊150與電子裝置200未同時處于放電狀態(tài)或充電狀態(tài)，則執(zhí) 行步驟S208。其中，電子裝置200還包括充電集成電路(Change Integrated Circuit)(未 繪示)，第一判斷電路10依據(jù)充電集成電路來決定電子裝置200是處于充電狀態(tài)或放電狀 態(tài)。舉例來說，第一判斷電路10例如檢測充電集成電路的一接腳，此接腳可指示出電 源轉(zhuǎn)換器190是否耦接電子裝置200的接腳。假定電源轉(zhuǎn)換器190耦接電子裝置200，由此 接腳可以得知電子裝置200處于充電狀態(tài)。假定電源轉(zhuǎn)換器190未耦接電子裝置200，由此 接腳可以得知電子裝置200可能處于放電狀態(tài)。在一例子中，此接腳例如為充電集成電路 的ACOK接腳。另外，電池模塊150例如還包括充電保護集成電路(未繪示)，第一判斷電路10依據(jù)充電集成電路來決定電池模塊150是處于充電狀態(tài)或放電狀態(tài)。舉例來說，第一判斷電 路10例如檢測充電保護集成電路的代表電池模塊150是處于充放電狀態(tài)的接腳。假定充 電保護集成電路具有用以代表充放電狀態(tài)的兩接腳，第一判斷電路10可包括一與門(AND fete)，并利用此與門來依據(jù)此兩接腳的狀態(tài)(例如高電位或低電位)以檢測出電池模塊 150是否處于充電或放電狀態(tài)。假定此與門的輸出為代表高電位“1”的信號，則表示電池模 塊150是處于充電或放電狀態(tài)。在一例子中，此兩接腳例如為充電保護集成電路的CHD接 腳及D⑶接腳。在一實施態(tài)樣中，第一判斷電路10還包括一異或非門(Exclusive NORGate)。舉 例來說，假定電子裝置200與電池模塊150同時處于充電狀態(tài)(皆輸入代表高電位“1”的 信號至第一判斷電路)或放電狀態(tài)(皆輸入代表低電位“0”的信號至第一判斷電路)時， 第一判斷電路10可產(chǎn)生代表高電位“1”的信號，以代表電子裝置200與電池模塊150的充 放電狀態(tài)可能為相同。然，此判斷是可由其它電路或電子元件的組合來實現(xiàn)，且代表充放電 的信號(亦即代表高電位或低電位的信號)亦可依據(jù)實作中的電路來進行設(shè)計與調(diào)整，并 不以此為限制。于步驟S204中，第二判斷電路30判斷電子裝置200是否耦接電池模塊150。若電 子裝置200耦接電池模塊150，則執(zhí)行步驟S206 ；若電子裝置200未耦接電池模塊150，則 執(zhí)行步驟S208。舉例來說，電子裝置200還包括用以與電池模塊150進行溝通的系統(tǒng)管理 總線(System Management Bus, SMBus)(未繪示)，第二判斷電路30將判斷結(jié)果(例如電 池模塊是否與電子裝置耦接)告知系統(tǒng)總線。由于軟件是通過系統(tǒng)管理總線與實體電路進 行溝通，于此，軟件可由此來確認電池模塊150的目前狀態(tài)(是否耦接電子裝置以進行充電 或放電)。于步驟S206中，開關(guān)電路50在電池模塊150與電子裝置200同時處于放電狀態(tài) 或充電狀態(tài)，且電子裝置200耦接電池模塊150時，形成電池模塊150與電子裝置200之間 的一充放電路徑。茲舉一例詳細說明如下。請參照圖4，其繪示圖2的步驟S206中的開關(guān)電路的示意圖。舉例來說，開關(guān)電路 50具有多個開關(guān)元件。在一實施態(tài)樣中，開關(guān)電路50例如包括第一至第六開關(guān)Tl T6。 在一例子中，假定第一開關(guān)Tl與第一開關(guān)T5為N型金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(NMOS)，開 關(guān)T4與開關(guān)T6為P型金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(PMOS)，開關(guān)T2與開關(guān)T3分別為N型及 P型雙極性接面晶體管(BJT)(例如為NPN或PNP)。其中，端點A代表耦接電池模塊150的 端點，端點B代表耦接電子裝置200的端點，端點Sl例如為第一判斷電路10的輸出端，端 點S2例如為第二判斷電路30的輸出端。然而，開關(guān)電路50中的開關(guān)元件亦可依據(jù)實作中 的需求來決定類型(例如NMOS、PMOS或其它種類的晶體管)，亦不以此例子為限制。舉例來說，第一開關(guān)Tl依據(jù)異或門來決定導(dǎo)通或截止第二開關(guān)T2與第三開關(guān)T3。 假定電子裝置200與電池模塊150同處于充電狀態(tài)或放電狀態(tài)時，第一判斷電路10(亦即 異或門)提供代表高電位“ 1，，的信號以導(dǎo)通第一開關(guān)Tl。舉例來說，若由端點Sl輸入代表高電位“1”的信號時，會使得第一開關(guān)Tl為導(dǎo)通， 且第二開關(guān)T2與第三開關(guān)T3為截止。于此，端點A(代表電池模塊150)上的電壓會通過 電阻Rl R2來分壓，若電阻Rl大于電阻R2，此時電阻R2的端點C分得一較小壓降。此外，假定電池模塊150耦接電子裝置200時，第二判斷電路30提供代表高電位“1”的信號，第四開關(guān)T4依據(jù)第二判斷電路來決定導(dǎo)通或截止第五開關(guān)T5。舉例來說，假 定電池模塊150耦接電子裝置200時，第二判斷電路30提供代表高電位“1”的信號以截止 第四開關(guān)T4，此時第四開關(guān)形成開路而截止第五開關(guān)T5。于此，假定第五開關(guān)T5處于截止 狀態(tài)時，端點C將不會連接至接地端，以使電阻R2上所分得的較小壓降來讓第六開關(guān)T6導(dǎo) 通，致使電池模塊150與電子裝置200之間形成充放電路徑P。換句話說，第六開關(guān)T6依據(jù) 第一至第五開關(guān)(Tl T5)來決定是否導(dǎo)通，以形成充放電路徑P。
于步驟S208中，開關(guān)電路50中斷電池模塊150與電子裝置200之間的充放電路徑 P。舉例來說，若電子裝置200與電池模塊150未處于相同狀態(tài)(例如充放電狀態(tài))時，開 關(guān)電路50不會形成充放電路徑P。若電池模塊150未與電子裝置200耦接時，開關(guān)電路50 亦不會形成充放電路徑P。換言之，開關(guān)電路50只有在電子裝置200與電池模塊150處于 相同狀態(tài)，且電池模塊150與電子裝置200耦接的情形下，才會形成充放電路徑P以供電池 模塊150通過電子裝置200進行充電，或由電池模塊150放電至電子裝置200。如此，從而 避免電池模塊150與電子裝置200于充電或放電時的狀態(tài)不一致而導(dǎo)致的擱置(Pending) (亦即可能使電子裝置突然關(guān)機的情況)。本發(fā)明上述實施例所揭露的電池充放電路徑管理電路及其方法，是利用開關(guān)電路 依據(jù)電子裝置與電池模塊的狀態(tài)來形成或中斷充放電路徑，以避免當電池模塊與電子裝置 的充放電狀態(tài)不一致時所造成的擱置(亦即可使電子裝置不會突然關(guān)機)。本發(fā)明相關(guān)的 電池充放電路徑管理電路及其方法具有在電池進行充放電時提供高效率及高安全性的使 用環(huán)境的優(yōu)點。綜上所述，雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護 范圍當視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種電池充放電路徑管理電路，用以耦接一電池模塊及一電子裝置，該電池充放電 路徑管理電路包括一第一判斷電路，用以判斷該電池模塊與該電子裝置是否同時處于一放電狀態(tài)或一充 電狀態(tài)；一第二判斷電路，用以判斷該電子裝置是否耦接該電池模塊；以及一開關(guān)電路，用以在該電池模塊與該電子裝置同時處于該放電狀態(tài)或該充電狀態(tài)，且 該電子裝置耦接該電池模塊時，形成該電池模塊與該電子裝置之間的一充放電路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中該電子裝置包括一充電集成電路，該第一判斷電 路依據(jù)該充電集成電路來決定該電子裝置是處于該充電狀態(tài)或該放電狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中該電池模塊包括一充電保護集成電路，該第一判 斷電路依據(jù)該充電集成電路來決定該電池模塊是處于該充電狀態(tài)或該放電狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中該開關(guān)電路用以在該電子裝置未耦接該電池模塊 時，中斷該電池模塊與該電子裝置之間的該充放電路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中該開關(guān)單元用以在該電池模塊與該電子裝置未同 時處于該充電狀態(tài)或該放電狀態(tài)時，關(guān)閉該電池與該電子裝置間的該充放電路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中該第一判斷電路包括一異或非門。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其中該開關(guān)電路包括一第一開關(guān)、一第二開關(guān)以及一 第三開關(guān)，該第一開關(guān)依據(jù)該異或門來決定導(dǎo)通或截止該第二開關(guān)與該第三開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其中該開關(guān)電路還包括一第四開關(guān)及一第五開關(guān)，該 第四開關(guān)依據(jù)該第二判斷電路來決定導(dǎo)通或截止該第五開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路，其中該開關(guān)電路還包括一第六開關(guān)，該第六開關(guān)依據(jù) 該第一至第五開關(guān)來決定是否導(dǎo)通。
10.一種電池充放電路徑管理方法，包括判斷一電池模塊與一電子裝置是否同時處于一放電狀態(tài)或一充電狀態(tài)；判斷該電子裝置是否耦接該電池模塊；以及若該電池模塊與該電子裝置同時處于該放電狀態(tài)或該充電狀態(tài)，且該電子裝置耦接該 電池模塊時，形成該電子裝置與該電池模塊之間的一充放電路徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中該電子裝置的該充電狀態(tài)或該放電狀態(tài)是依據(jù) 該電子裝置的一充電集成電路來決定。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中該電池模塊的該充電狀態(tài)或該放電狀態(tài)是依據(jù) 該電池模塊的該充電集成電路來決定。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括若該電子裝置未耦接該電池模塊時，則中斷該電池模塊與該電子裝置之間的該充放電路徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括若該電池模塊與該電子裝置未同時處于該充電狀態(tài)或該放電狀態(tài)時，中斷該電池模塊 與該電子裝置之間的該充放電路徑。
全文摘要
一種電池充放電路徑管理電路及方法。電池充放電路徑管理電路耦接電池模塊及電子裝置，且包括第一判斷電路、第二判斷電路以及開關(guān)電路。第一判斷電路用以判斷電池模塊與電子裝置是否同時處于放電狀態(tài)或充電狀態(tài)。第二判斷電路用以判斷電子裝置是否耦接電池模塊。開關(guān)電路用以在電池模塊與電子裝置同時處于放電狀態(tài)或充電狀態(tài)，且電子裝置耦接電池模塊時，形成電池模塊與電子裝置之間的一充放電路徑。
文檔編號H01M10/44GK102104177SQ200910253789
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者顏維廷 申請人:廣達電腦股份有限公司