CN108288863A - 手持式电子装置、连接器、充电***以及其充电管理方法 - Google Patents

手持式电子装置、连接器、充电***以及其充电管理方法 Download PDF

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Abstract

手持式电子装置、充电***、连接器及其充电管理方法。该充电管理方法包括：检测手持式电子装置的充电连接端口上的检测温度，其中，充电连接端口耦接至电源适配器；当检测温度超过临界值时启动警戒模式；在警戒模式下，依据预设周期测量检测温度的变化；在警戒模式下，依据检测温度的变化以设定过温标志；以及，依据过温标志使电源适配器停止供应充电电压。

Description

手持式电子装置、连接器、充电***以及其充电管理方法
技术领域
本发明涉及一种手持式电子装置、充电***、连接器以及其充电管理方法，且特别涉及一种可防止装置过热而生危险的手持式电子装置、充电***以及其充电管理方法。
背景技术
在现今的手持式移动装置中，由于使用频率的增加，以及电池容量的提升，对于快速充电的设计越来越普及，并需要越来越大的充电电流。在这样的情况下，手持式移动装置的所应用的充电器、线材以及连接器的安全变得格外的重要。而在目前的手持式移动装置中，具有许多安全上的疑虑，例如：水或湿气进入手持式移动装置充电连接器中，因水渍挥发会使水中的杂值沉淀于连接器上，并导致充电连接器上的阻抗增加；基于手持式移动装置常在大众场合中使用，有较大的机率遇到异物或是灰尘的侵入充电连接器中。
在上述的情况下，当手持式移动装置长时间使用后，可能因为连接器的劣化而在充电的过程中产生较大的热量，甚至发生烧毁的现象而产生安全上的疑虑。因此，要如何确保手持式移动装置使用上的安全性，成为本领域技术人员的重要课题。
发明内容
本发明提供一种手持式电子装置、充电***、连接器以及其充电管理方法，可避免因连接端口发生短路现象而造成过温的状态。
本发明的充电管理方法适用于手持式电子装置，包括：检测手持式电子装置的充电连接端口上的检测温度，其中，充电连接端口耦接至电源适配器；当检测温度超过临界值时启动警戒模式；在警戒模式下，依据预设周期测量检测温度的变化；在警戒模式下，依据检测温度的变化以设定过温标志；以及，依据该过温标志使电源适配器停止供应充电电压。
本发明的充电***包括装置端以及电源适配器。装置端具有充电连接端口、温度检测器以及第一控制器。温度检测器配置在充电连接端口上，并传送检测温度至第一控制器。电源适配器耦接至装置端，提供充电电压至充电连接端口。其中，第一控制器在当检测温度超过临界值时启动警戒模式，并在警戒模式下依据预设周期测量检测温度的变化，且依据检测温度的变化以设定过温标志。第一控制器依据过温标志传送过温信息至电源适配器，并使电源适配器停止提供充电电压至充电连接端口。
本发明的连接器接收电源适配器提供的充电电压，以及通过充电连接端口连接至主机端间。连接器包括温度检测器、控制器以及电源开关。温度检测器检测检测温度。控制器耦接温度检测器，接收检测温度。电源开关耦接第一控制器、电源适配器以及充电连接端口。其中，控制器在当该检测温度超过临界值时启动警戒模式，并在警戒模式下依据预设周期测量检测温度的变化，且依据检测温度的变化以设定过温标志，控制器依据过温标志传送过温信息至电源开关，并使电源开关被断开以停止提供充电电压至充电连接端口。
本发明的手持式电子装置连接至电源适配器以进行充电。手持式电子装置包括充电连接端口、温度检测器以及控制器。温度检测器与充电连接端口相邻配置，检测充电连接端口上的检测温度。控制器耦接充电连接端口以及温度检测器，接收检测温度，在当检测温度超过临界值时启动警戒模式，并在警戒模式下依据预设周期测量检测温度的变化，且依据检测温度的变化以设定过温标志。控制器依据过温标志传送过温信息至电源适配器，并使电源适配器停止提供充电电压至充电连接端口。
基于上述，本发明提供一种手持式电子装置、连接器及充电***，藉由在警戒模式下检测温度的变化率来判断手持式电子装置的充电连接端口是否发生微短路现象。并在发生过温的状况下停止充电动作，以避免发生不可预知的危险。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1绘示本发明一实施例的充电管理方法的流程图。
图2绘示的本发明实施例的充电管理方法的实施步骤的流程图。
图3A绘示本发明一实施例的充电***的示意图。
图3B绘示本发明实施例的装置端的实施方式的示意图。
图4绘示本发明另一实施例的充电管理方法的实施步骤的流程图。
图5A以及图5B分别绘示本发明实施例的手持式电子装置以及其充电连接端口的实施方式的示意图。
【符号说明】
S110～S150、S210～S250、S401～S405：充电管理步骤
300：充电***
310、301：装置端
320：电源适配器
311：充电连接端口
313、30112：温度检测器
312：第一控制器
DTEM：检测温度
321、SW：电源开关
322：第二控制器
330：通信接口
PWR：电源
CTR：控制信号
CPW：充电电压
DTI：过温信息
400：手持式电子装置
410：充电连接端口
420、30111：控制器
3011：连接器
CC1、CC2：配置通道引脚
D+、D：数据引脚
GND：接地引脚
430：温度检测器
440：警告信号产生器
PIN1～PINN：引脚
具体实施方式
请参照图1，图1绘示本发明一实施例的充电管理方法的流程图。其中，图1绘示的充电管理方法适用于手持式电子装置，例如，移动电话、笔记型计算机、平板计算机、智能手机等任意的手持式的携带型电子装置。充电管理方法的步骤包括：在步骤S110中，检测手持式电子装置中的充电连接端口上的检测温度，其中的充电连接端口耦接至电源适配器，并藉以进行手持式电子装置中的电池的充电动作。并且，在步骤S120中，针对检测温度的数值进行判断，并在当检测温度超过临界值时启动警戒模式。在此，临界值是一个预设的数值，并可以由设计者进行设定。设计者则可依据正常状态下，手持式电子装置进行充电动作时温度状态来做为临界值的设定依据。通常，当检测温度接近临界值时，表示，手持式电子装置的充电动作可能有异常状况发生。
在警戒模式下，步骤S130可在一定的预设周期下测量检测温度的变化。具体来说明，手持式电子装置可以在固定的时间区间中，计算检测温度的变化状况，并藉以观察检测温度的变化速率。在步骤S140中，则依据检测温度的变化来设定过温标志。其中，在固定的时间区间中，当检测温度的上升的数值大于预设变化值时，手持式电子装置可以设定过温标志等于第一逻辑电平(例如逻辑电平1)，相对的，若检测温度的上升的数值没有大于预设变化值时，手持式电子装置可以维持过温标志等于第二逻辑电平(例如逻辑电平0)。
在步骤S150中，手持式电子装置可依据过温标志以产生过温信息，并提供过温信息至电源适配器以使电源适配器停止供应充电电压至手持式电子装置中。在此，当过温标志被设定为第一逻辑电平时，手持式电子装置可依据过温标志以产生过温信息，并通过通信接口以传送过温信息至电源适配器。值得注意的，过温信息没有格式上的限制，在本发明一实施例中，手持式电子装置可使过温标志的数值作为过温信息并传送至电源适配器，或者，在本发明其他实施例中，手持式电子装置可转换过温标志的数值为数据分组，并将数据分组传送至电源适配器。
在当电源适配器接收到过温信息时，电源适配器可停止充电电压的供应动作，并停止对手持式电子装置的充电行为，以确保***的安全。
为更清楚说明本发明提出的充电管理方法，以下请参照图2绘示的本发明实施例的充电管理方法的实施步骤的流程图。在图2中，针对手持式电子装置的充电连接端口进行温度检测，并获得检测温度，并在步骤S210中进行检测温度是否大于临界值65℃的判断动作。其中，若检测温度持续不大于65℃，则重复执行步骤S210，相对的，若检测温度持续大于65℃，则进入警戒模式，并执行步骤S220。
在步骤S220中，设定预设周期为30秒，并通过每30秒监测一次检测温度的大小，并获得检测温度每30秒的变化状态。接着，在步骤S230中判断检测温度每30秒间上升幅度有无超过30℃。若判断出检测温度每30秒间上升幅度超过30℃，则执行步骤S240，相对的，若判断出检测温度每30秒间上升幅度未超过30℃，则重新执行步骤S210以判断检测温度有无大于65℃。值得注意的，若在警戒模式下，发现检测温度下降至低于65℃，则关闭警戒模式。
在步骤S240中，由于检测温度每30秒间上升幅度超过30℃，表示手持式电子装置的充电连接端口上的温度变化状态异常，因此，设定过温标志，并对检测温度进行每秒监测一次的密集是监测动作。并在步骤S250中，依据过温标志来产生警告讯息，并依据过温标志传送过温信息至电源适配器，以使电源适配器停止供应充电电压至手持式电子装置。
在上述的说明中，警告讯息可以是显示图像、警戒声响以及震动的至少其中之一。
以下请参照图3A，图3A绘示本发明一实施例的充电***的示意图。充电***300包括装置端310以及电源适配器320。装置端310具有充电连接端口311、温度检测器313以及第一控制器312。温度检测器313可配置在充电连接端口311上，并检测充电连接端口311的温度以产生并传送检测温度DTEM至第一控制器312。电源适配器320包括电源开关321以及第二控制器322。第二控制器322通过通信接口330与装置端310进行信息传输动作。电源开关321则接收电源PWR及控制信号CTR，并依据控制信号CTR以导通或断开，并在被导通的状态下，依据电源PWR产生充电电压CPW并传送充电电压CPW至装置端310以对装置端310中的电池进行充电。其中，控制信号CTR由第二控制器322所产生，第二控制器322则可依据装置端310所传至的过温信息DTI来产生控制信号CTR。其中，当过温信息DTI指示充电连接端口311上的温度状态异常时，第二控制器322可依据过温信息DTI来产生控制信号CTR以断开电源开关321。
在此，装置端310中，第一控制器312可依据图1的温度管理流程来进行充电连接端口311上的温度检测动作，并藉以产生过温信息DTI，相关细节在此不多赘述。为更精准地检测充电连接端口311上的温度变化状态，温度检测器313可邻近充电连接端口311以进行配置。
在另一方面，本实施例中的通信接口330可以是有线的或是无线的通信接口，其形式以及传输格式并没有特定的限制。
附带一提的，本实施例中的装置端310以及电源适配器320间可以通过C型的通用串行总线(USB)来连接，并通过C型的通用串行总线来进行充电电压的传输动作，以对装置端310进行快速充电。其中，装置端310可以是手持式电子装置。
接着请参照图3B，图3B绘示本发明实施例的装置端的实施方式的示意图。装置端301包括连接器3011以及主机端3012。在本发明一些实施方式中，连接器3011可以为单纯的传输导线。在本实施方式中，主机端3012可通过连接器3011耦接至电源适配器以接收充电电压CPW。控制器30111、电源开关SW以及温度检测器30112被设置在连接器3011中。以C型的通用串行总线形式的连接器为范例，控制器30111通过配置通道(configuration channel，CC)引脚CC2(或CC1)耦接至主机端3012。连接器3011并提供主机端3012的数据引脚D+、D-以及接地引脚GND以耦接至电源适配器的连接接口。
在图3B中，配置在连接器3011中的控制器30111、电源开关SW以及温度检测器30112，可通过执行如图2绘示的充电管理方法的实施步骤，可进行装置端301的充电控制动作。其中，当温度状态异常现象发生时，主机端3012可通过配置通道引脚CC2传送过温信息至控制器30111。控制器30111则依据过温信息产生控制信号CTR以使电源开关SW被断开，并切断充电电压CPW被提供至主机端3012的通道，并停止充电动作。当然，若温度状态异常现象未发生，电源开关SW可被导通，并使充电电压CPW被提供至主机端3012以进行正常充电。
以下请参照图4，图4绘示本发明另一实施例的充电管理方法的实施步骤的流程图。搭配图3B绘示的实施方式，其中，步骤S410中，主机端3012可检测温度检测器30112所获得的检测温度是否大于临界值(例如90℃)，并在当检测温度大于或等于90℃时，执行步骤S402，并藉以产生警告讯息且传送过温信息至控制器30111。在另一方面，若检测温度是否小于90℃，则持续步骤S401的检测动作。步骤S403中，控制器30111可依据过温信息产生控制信号CTR以切断电源开关SW，并停止充电电压CPW的供应动作。接着，主机端3012可执行步骤S404以检测电源适配器是否有被移除。若电源适配器持续未被移除，主机端3012可持续发送警告讯息。相反的，若检测出电源适配器持续已被移除，主机端3012则可停止产生警告讯息并停止提供过温信息至控制器30111(步骤S405)。
以下请参照图5A以及图5B，其中，图5A以及图5B分别绘示本发明实施例的手持式电子装置以及其充电连接端口的实施方式的示意图。在图5A中，手持式电子装置400包括充电连接端口410、控制器420、温度检测器430以及警告信号产生器440。温度检测器430用以检测充电连接端口410上的温度并获得检测温度DTEM。控制器420接收检测温度DTEM并通过如图1实施例所示的步骤流程来监测检测温度DTEM的变化率以产生过温信息，并藉由过温信息来关闭外部的电源适配器所提供的充电电压CPW。
值得一提的，警告信号产生器440耦接至控制器420，并对应过温信息的产生以发送警告讯息。警告信号产生器440可以是显示屏幕，并在当充电连接端口410上的温度状态异常时，通过画面或闪灯进行警告信号的显示动作。当然，警告信号产生器440也可以是蜂鸣器、喇叭等发声装置，用以发出警告声响以提示使用者充电连接端口410上的温度状态异常现象。亦或者，警告信号产生器440可以是致动器，通过使手持式电子装置400发生震动以产生警告讯息。当然，警告信号产生器440也可以包括上述警告讯息产生方式的多个，来确保使用者可以接收到警告讯息。
值得一提的，在图5B中，当充电连接端口410为C型通用串行总线连接端口时，充电连接端口410上具有多个引脚PIN1～PINN。温度检测器430可以与配置通道引脚PINN相邻配置，并监测配置通道引脚PINN有无发生为短路现象。
在本实施方式中，温度检测器430可以是热敏电阻，或提他种类可依据温度而产生物理量改变的任何元件来建构。而检测温度DTEM可依据温度检测器430所改变的物理量来获得。
综上所述，本发明检测手持式电子装置中的充电连接端口的检测温度，并在检测温度大于预设临界值后，依据检测温度的变化速率来关闭电源适配器的充电电压的供应动作。如此一来，因充电连接端口劣化现象所产生的高温状态可以被检测出，并提高手持式电子装置使用上的安全性。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (16)

1.一种充电管理方法，适用于手持式电子装置，其特征在于，包括：
检测该手持式电子装置的充电连接端口上的检测温度，其中该充电连接端口耦接至电源适配器；
当该检测温度超过临界值时启动警戒模式；
在该警戒模式下，依据预设周期测量该检测温度的变化；
在该警戒模式下，依据该检测温度的变化以设定过温标志；以及
依据该过温标志使该电源适配器停止供应充电电压。
2.如权利要求1所述的充电管理方法，其特征在于，依据该过温标志使该电源适配器停止供应该充电电压的步骤包括：
在该过温标志被设定时产生过温信息；以及
通过通信接口传送该过温信息至该电源适配器，
其中，该电源适配器依据该过温信息以停止供应该充电电压至该手持式电子装置。
3.如权利要求1所述的充电管理方法，其特征在于，依据该过温标志使该电源适配器停止供应该充电电压的步骤包括：
依据该过温标志以断开提供该充电电压至该手持式电子装置的传输通道。
4.如权利要求1所述的充电管理方法，其特征在于，还包括：
在该警戒模式下，若该检测温度小于该临界值时关闭该警戒模式。
5.一种充电***，其特征在于，包括：
装置端，具有充电连接端口、温度检测器以及第一控制器，该温度检测器配置在该充电连接端口上，并传送检测温度至该第一控制器；以及
电源适配器，耦接至该装置端，提供充电电压至该充电连接端口，
其中，该第一控制器在当该检测温度超过临界值时启动警戒模式，并在该警戒模式下依据预设周期测量该检测温度的变化，且依据该检测温度的变化以设定过温标志，该第一控制器依据该过温标志传送过温信息至该电源适配器，并使该电源适配器停止提供该充电电压至该充电连接端口。
6.如权利要求5所述的充电***，其特征在于，该电源适配器包括：
电源开关，接收电源以及控制信号，依据该控制信号以导通或断开，当该电源开关导通时，依据该电源产生该充电电压；以及
第二控制器，耦接至该电源开关，通过通信接口接收该过温信息，并依据该过温信息产生该控制信号。
7.如权利要求5所述的充电***，其特征在于，在该警戒模式下，若该第一控制器判断该检测温度小于该临界值时，关闭该警戒模式。
8.如权利要求5所述的充电***，其特征在于，该装置端还包括：
主机端；以及
连接器，耦接在该主机端与该电源适配器间，用以传输该充电电压至该主机端。
9.如权利要求8所述的充电***，其特征在于，该连接器为一传输导线。
10.一种连接器，接收电源适配器提供的充电电压，以及通过充电连接端口连接至主机端，其特征在于，包括：
温度检测器，检测检测温度；
控制器，耦接该温度检测器，接收该检测温度；以及
电源开关，耦接该第一控制器、该电源适配器以及该充电连接端口，
其中，该控制器在当该检测温度超过临界值时启动警戒模式，并在该警戒模式下依据预设周期测量该检测温度的变化，且依据该检测温度的变化以设定过温标志，该控制器依据该过温标志传送过温信息至该电源开关，并使该电源开关被断开以停止提供该充电电压至该充电连接端口。
11.一种手持式电子装置，连接电源适配器以进行充电，其特征在于，包括：
充电连接端口；
温度检测器，与该充电连接端口相邻配置，检测该充电连接端口上的检测温度；以及
控制器，耦接该充电连接端口以及该温度检测器，接收该检测温度，在当该检测温度超过临界值时启动警戒模式，并在该警戒模式下依据预设周期测量该检测温度的变化，且依据该检测温度的变化以设定过温标志，该控制器依据该过温标志传送过温信息至该电源适配器，并使该电源适配器停止提供充电电压至该充电连接端口。
12.如权利要求11所述的手持式电子装置，其特征在于，该充电连接端口具有多数个引脚，该温度检测器相邻于所述多个引脚中的其中之一以进行配置。
13.如权利要求11所述的手持式电子装置，其特征在于，该充电连接端口为C型通用串行总线连接端口，该温度检测器相邻于配置通道引脚以进行配置。
14.如权利要求11所述的手持式电子装置，其特征在于，在该警戒模式下，若该控制器判断该检测温度小于该临界值时，关闭该警戒模式。
15.如权利要求11所述的手持式电子装置，其特征在于，在该警戒模式下，该控制器判断该检测温度的变化大于预设变化值时，设定该过温标志为第一逻辑电平。
16.如权利要求11所述的手持式电子装置，其特征在于，还包括：
警告信号产生器，耦接至该控制器，在该电源适配器停止供应该充电电压后发送警告讯息。
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