CN101154817A - 充电管理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电管理装置及方法，应用于具充电单元之电子设备中，该装置及方法之主要特点是通过电源管理模块侦测电子设备之充电单元之电量后，由主控单元判断该电子设备之充电单元是否低于预设电量值，若是，则通过该电源管理模块令光电转换模块吸收光能信号，且将该光能信号转换成电能信号并输出至该电源管理模块，以供该电源管理模块通过该电能信号对该电子设备之充电单元进行充电。

Description

充电管理装置及方法

技术领域

本发明关于一种充电管理装置及方法，尤指一种应用于具充电单元之电子设备的充电管理装置及方法。

背景技术

随着科技的进步，各种电子设备对功率之需求和电源管理之要求不断地增加，其中，正因可携式电子设备具有方便携带之优点，使得各家业者对于该可携式电子设备之电源管理效率要求颇高，此外，为了满足消费者对于可携式电子设备之娱乐性功能的需求，新一代的可携式电子设备，如具有无线通讯功能之个人数字助理(PDA)以及智能型手机(smartphone)等，往往需要额外的视讯串流和视讯游戏，以增加其附加的娱乐价值，因此，如何对于可携式电子设备之电源进行有效率的管理实为重要。

目前可携式电子设备以手机为例，大多采用容量在1000mAH以上的电池，然而，对于使用者而言，手机为经常性使用之设备，因此，使用者时常于电池电量未耗尽时即对电池进行充电，使得电池内之废电囤积过多，此种状况不仅会减少电池之使用寿命，更会为使用者带来使用上之不便，例如，使用者于手机使用时发生断电之情况，此外，使用者身边若未携带充电器或周遭环境并无充电电源时，则更令使用者无法使用手机，再以个人随身助理为例，若于使用中发生断电之情况，则可能会造成正在编写之档案在未存盘之状况下遗失。

而为了在电池电量耗尽之前，让使用者能够预先充电或准备备用电池以防止可携式电子设备之无预警关机或来不及替换备用电池所造成的后果，新一代的可携式电子设备皆具有精确的电池容量监控功能。由于这些可携式电子设备的内部电路架构日趋复杂，所提供的功能也多有改善，因此要有效率地对电源进行管理实非易事。亦即，现今之电源管理无法提供使用者精准的电池所剩电量之信息。举例来说，使用者并无法知道在电池的电量彻底耗竭前，还能下载多少个声音档案，还能进行多少次股票的下单交易，或是还能打多久的电话。故而，仍会让使用者产生困扰以及无力感。

由此，如何提供一种有效解决上揭先前技术所存在问题之电源管理方案，乃成为目前业界亟待克服之课题。

发明内容

鉴于以上所述常规技术存在之问题，本发明之主要目的即在提供一种充电管理装置及方法，以于适当充电时机，才对电池进行充电。

本发明之另一目的在提供一种充电管理装置及方法，以利用天然资源进行充电，避免使用者于电子设备需充电时，未携带备用电池或充电器或周遭环境并无充电电源所带来的不便。

本发明之次一目的在提供一种充电管理装置及方法，以避免使用者于电子设备使用时，发生无预警之断电情况。

为达上揭主要及其它目的，本发明揭露一种充电管理装置，该装置包括：用以吸收光能信号，并将该光能信号转换为电能信号之光电能量转换模块；与该光电能量转换模块以及该电子设备之充电单元电性连接，并用以侦测该电子设备之充电单元之电量、对该电子设备之充电单元进行充电以及控制该光电能量转换模块之作动之电源管理模块；与该电源管理模块电性连接，并用以控制该电源管理模块之作动之主控单元。其中，该电源管理模块于侦测该电子设备之充电单元之电量后，输出电量信号予该主控单元，该主控单元即通过该电量信号判断该电子设备之充电单元是否低于预设电量值，若是，则输出充电致能信号予该电源管理模块，令该电源管理模块输出致能信号予该光电能量转换模块，使该光能能量转换模块吸收该光能信号，以将该光能信号转换成电能信号并输出予该电源管理模块，以令该电源管理模块通过该电能信号对该电子设备之充电单元进行充电。

相对于上揭之充电管理装置，本发明亦揭露一种充电管理之方法，该方法持续地侦测该电子设备充电单元之电量，并判断该充电单元之电量是否低于预设之电量值，若是，则吸收光能信号，并进行光电能量转换程序，且通过该光电能量转换程序所输出之电能信号对该电子设备之充电单元进行充电。

相较于常规技术而言，本发明所提供之充电管理装置及方法，主要是通过上述各模块透过侦测以及光电能量转换程序之动作，对该电子设备之充电单元进行充电管理，以达上述主要及其它目的。

附图说明

图1为方块示意图，用以表示本发明充电管理装置之对象架构；以及

图2为流程示意图，用以表示本发明充电管理方法之步骤流程。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明之实施方式，熟悉此技艺之人士可由本说明书所揭示之内容轻易地了解本说明书之其它优点及功效。本说明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明之精神下进行各种修饰与变更。

还须注意的是，所附图式均为简化之示意图，仅以示意方式说明本发明充电管理装置及方法之基本实施架构及步骤流程，而于实际实施时可能更为复杂，先予叙明。

图1为根据本发明之充电管理装置所绘制之方块图，如图所示，本发明之充电管理装置1以内建方式与具充电单元20之电子设备2相结合(亦可以外接的方式加以实施)，其中，该充电单元20之较佳实施方式为充电电池；该充电管理装置1主要包括光电能量转换模块10、与该光电能量转换模块10以及该电子设备2之充电单元20电性连接之电源管理模块11以及与该电源管理模块11电性连接之主控单元12。以下即分别针对本发明充电管理装置1所揭之上述对象作详细说明。

该光电能量转换模块10用以吸收光能信号，并将该光能信号转换为电能信号，其还包括与该电源管理模块11电性连接之光电能量转换控制单元100以及与该光电能量转换控制单元100电性连接之光电能量转换单元101，其中，该光电能量转换控制单元100之较佳实施方式为太阳能板控制集成电路(Integrated Circuit；IC)，而该光电能量转换单元101之较佳实施方式为太阳能板，此外，因该光电能量转换控制单元100以及光电能量转换单元101之作用与本发明充电管理装置1之各模块相关连，故容后陈述。

该电源管理模块11用以侦测该电子设备2之充电单元20之电量、对该电子设备2之充电单元20进行充电以及控制该光电能量转换模块10之作动，其还包括与该主控单元12、该光电能量转换模块10以及该电子设备2之充电单元20电性连接之充电控制单元110、与该电子设备2之充电单元20以及该主控单元12电性连接之电量侦测单元111以及与该电子设备2以及该充电控制单元110电性连接之状态侦测单元112，其中，该充电控制单元110之较佳实施方式为一组充电控制集成电路，且还包括高速以及低速二种充电模式，此外，因该充电控制单元110、电量侦测单元111以及状态侦测单元112之作用与本发明充电管理装置1之各模块相关连，故容后陈述。

该主控单元12用以控制该电源管理单元11之作动，其较佳实施方式为中央处理单元(Central Processing Unit；CPU)。

现就上述各对象之电路作动方式说明如下：

首先，该电源管理模块11通过其电量侦测单元111持续侦测该电子设备2之充电单元20之现存电量，且依据该充电单元20之现存电量输出电量信号予该主控单元12，此时，该主控单元12即通过该电量信号判断该电子设备2之充电单元20之电量是否低于预设电量值(此预设电量值通过使用者进行设定或预建于该充电管理装置内，且可实施为一实际电压值或是该充电单元20总电量之百分比值)，若是，则输出充电致能信号予该电源管理模块11中之充电控制单元110(举例来说，该预设电量值若设为该充电单元20总电量之20％，当该充电单元20之现存电量为该充电单元20总电量之19％时，该主控单元即输出该充电致能信号)，令该电源管理模块11中之充电控制单元110输出致能信号予该光电能量转换模块10中之光电能量转换控制单元100，该光电能量转换控制单元100于接收到该电源管理模块11中之充电控制单元110所输出之致能信号后，输出致动信号予该光电能量转换模块10中之光电能量转换单元101，使该光电能量转换单元101吸收外界所提供之光能信号(如太阳光)，且将该光能信号转换为该电能信号并输出予该电源管理模块11中之充电控制单元110，此时，该电源管理模块11中之状态侦测单元112侦测该电子设备2之状态(使用中状态或待机状态)，并输出状态信号予该充电控制单元110，以供该充电控制单元110依据该状态信号选择其所具二种充电模式(高速以及低速)之其中一者，最后，该电源管理模块11中之充电控制单元110则通过该电能信号以及所选择之充电模式对该电子设备2之充电单元20进行充电，详言之，若该电子设备2处于使用中状态(如手机正在通话中)，则该充电控制单元110会选择高速充电模式对该电子设备2之充电单元20进行充电，反之，若该电子设备2处于待机状态，则该充电控制单元110会选择低速充电模式对该电子设备2之充电单元20进行充电。

又图2为根据本发明之充电管理方法所绘制之流程图，而该方法应用于具充电单元之电子设备中，如图所示，该方法首先执行步骤S10，该步骤为侦测电子设备之充电单元之现存电量，其中，所指之侦测可实施为不间断地进行侦测或一段时间侦测一次。接着进至步骤S11。

该步骤S11，判断该步骤S10所侦测之充电单元之现存电量是否低于预设电量值，若是，则进至步骤S12，若否，则返回至步骤S10，其中，该预设电量值通过使用者进行设定或为默认值，且可实施为一实际电压值或是该充电单元总电量之百分比值。

该步骤S12，吸收光能信号，并进行光电能量转换程序，其中，该光能信号例如为太阳光，而该光电能量转换程序是指将该光能信号转换为电能信号。接着进至步骤S13。

该步骤S13，侦测该电子设备之状态，并依据该电子设备之状态，选择一种充电模式，其中，该电子设备之状态包括使用中状态以及待机状态，而该充电模式包括高速以及低速二种充电模式，详言之，若该电子设备处于使用中状态(如手机正在通话中)，则会选择高速充电模式对该电子设备之充电单元进行充电，反之，若该电子设备处于待机状态，则会选择低速充电模式对该电子设备之充电单元进行充电。接着进至步骤S14。

该步骤S14，通过该步骤S12中之光电能量转换程序转换后所输出之电能信号并依据该步骤S13所选择之充电模式对该电子设备之充电单元进行充电。

由上述图式及说明可知，本发明所揭之充电管理装置及方法之主要特点通过电源管理模块侦测电子设备之充电单元之电量后，由主控单元判断该电子设备之充电单元是否低于预设电量值，若是，则透过该电源管理模块令光电转换模块吸收光能信号，且将该光能信号转换成电能信号并输出至该电源管理模块，以供该电源管理模块通过该电能信号对该电子设备之充电单元进行充电，以达于适当充电时机(低于预设电量值时)，才对电池进行充电之目的(相对地增加该充电单元之寿命)，此外，本发明利用天然资源中之太阳光之光能信号经光电转换程序后对该充电单元进行充电，不仅具天然能源利用概念，更可避免使用者于电子设备需充电时，因未携带备用电池或充电器或周遭环境并无充电电源等状况所带来的不便，再者，本发明还通过状态侦测单元侦测该电子设备之状态，以依据该电子设备之状态选择充电模式，以于使用者使用电子设备时，进行高速充电模式，令该电子设备之充电单元持续保有电力，以避免发生无预警之断电情况。

Claims (17)

1.一种充电管理装置，应用于具充电单元之电子设备，该装置至少包含：

光电能量转换模块，其用以吸收光能信号，并将该光能信号转换为电能信号；

电源管理模块，其与该光电能量转换模块以及该电子设备之充电单元电性连接，并用以侦测该电子设备之充电单元之电量、对该电子设备之充电单元进行充电以及控制该光电能量转换模块之作动；以及

主控单元，其与该电源管理模块电性连接，并用以控制该电源管理单元之作动；

其中，该电源管理模块于侦测该电子设备之充电单元之电量后，输出电量信号予该主控单元，该主控单元即通过该电量信号判断该电子设备之充电单元之电量是否低于预设电量值，若是，则输出充电致能信号予该电源管理模块，令该电源管理模块输出致能信号予该光电能量转换模块，使该光电能量转换模块吸收该光能信号，以将该光能信号转换为该电能信号并输出予该电源管理模块，以令该电源管理模块通过该电能信号对该电子设备之充电单元进行充电。

2.如权利要求1所述之充电管理装置，其特征是，该充电单元为充电电池。

3.如权利要求1所述之充电管理装置，其特征是，该光电能量转换模块包括：

光电能量转换控制单元，其与该电源管理模块电性连接，并用以于接收到该电源管理模块所输出之致能信号后，输出致动信号；以及

光电能量转换单元，其与该光电能量转换控制单元电性连接，并用以于接收到该光电能量转换控制单元所输出之该致动信号后，吸收外界所提供之光能信号，且将该光能信号转换为该电能信号。

4.如权利要求3所述之充电管理装置，其特征是，该光电能量转换控制单元为太阳能板控制集成电路(Integrated Circuit；IC)。

5.如权利要求3所述之充电管理装置，其特征是，该光电能量转换单元为太阳能板。

6.如权利要求1所述之充电管理装置，其特征是，该电源管理模块包括：

充电控制单元，其与该主控单元、该光电能量转换模块以及该电子设备之充电单元电性连接，并用以于接收到该主控单元所输出之充电致能信号后，令该光电能量转换模块吸收该光能信号，以将该光能信号转换为该电能信号，且于该电能信号传回时，通过该电能信号对该电子设备之充电单元进行充电；以及

电量侦测单元，其与该电子设备之充电单元以及该主控单元电性连接，并用以持续侦测该电子设备之充电单元之电量，且依据该充电单元之电量输出该电量信号予该主控单元。

7.如权利要求6所述之充电管理装置，其特征是，该充电控制单元为一组充电控制集成电路。

8.如权利要求6所述之充电管理装置，其特征是，该充电控制单元包括高速以及低速二种充电模式。

9.如权利要求8所述之充电管理装置，其特征是，该电源管理模块包括：

状态侦测单元，其与该电子设备以及该充电控制单元电性连接，并用以侦测该电子设备之状态，且输出状态信号予该充电控制单元，以供该充电控制单元依据该状态信号选择该二种充电模式之其中一者。

10.如权利要求9所述之充电管理装置，其特征是，该电子设备之状态包括使用中状态以及待机状态。

11.如权利要求1所述之充电管理装置，其特征是，该主控单元为中央处理单元(Central Processing Unit；CPU)。

12.如权利要求1所述之充电管理装置，其特征是，该预设电量值通过使用者进行设定或预建于该充电管理装置。

13.一种充电管理方法，应用于具充电单元之电子设备，该方法至少包含以下步骤：

(1)侦测该电子设备之充电单元之电量；

(2)判断该充电单元之电量是否低于预设电量值，若是，则前进至步骤(3)，若否，则返回至步骤(1)；以及

(3)吸收光能信号，并进行光电能量转换程序；

(4)通过该光电能量转换程序转换后所输出之电能信号对该电子设备之充电单元进行充电。

14.如权利要求13所述之充电管理方法，其特征是，该步骤(4)执行之前，复侦测该电子设备之状态，并依据该电子设备之状态，选择一种充电模式。

15.如权利要求14所述之充电管理方法，其特征是，该电子设备之状态包括使用中状态以及待机状态。

16.如权利要求14所述之充电管理方法，其特征是，该充电模式包括高速以及低速二种充电模式。

17.如权利要求14所述之充电管理方法，其特征是，该预设电量值通过使用者进行设定或为默认值。

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