CN109904886B - 控制电路模块及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制电路模块及其控制方法，所述控制电路模块的控制方法包含经由控制器开启第一放电电路、经由控制器控制电池模块的第一电池进入运输节电模式、关闭第一放电电路；其中，前述第一电池的正极端耦接第一节点，第一节点耦接第一放电电路及第一防逆电路。根据本发明的控制电路模块及其控制方法，控制器能直接设定电池模块，控制电路模块的设计者并不需要通过其他机台来设定电池模块，电池模块可随着可携式电子装置一同出货，电池模块不会因漏电流而无法进入运输节电模式，使得电池模块能顺利进入并维持在运输节电模式，经长时间的静置之后，电池模块不会有过放电的问题。

Description

控制电路模块及其控制方法

【技术领域】

本发明是关于一种控制电路模块及其控制方法。

【背景技术】

一般来说，电子装置包含有电池，电池能提供电子装置运作所需的电力，电子装置的使用者可随身携带电子装置，不受限于使用电子装置的地方是否提供插座。倘若电池的电量用尽，只要再对电池进行充电就可以继续使用，相当方便。然而，在电子装置的生产过程中，电子装置的制造商必须对电池进行测试，而电池的设定必须通过其他机台来单独进行，无法直接通过操作电子装置来设定电池，相当不便。

再者，在电子装置制造完成之后，若电池搭载在电子装置中一同出货，则电池无法再度进入运输节电模式(ship mode)，倘若将电池与电子装置的其他部分分别地出货又会造成出货成本上升的问题。进一步，对一些大容量电池来说，例如，电池容量大于100Wh的电池，目前的航空运输法规规范其剩余电量在运输的过程中必须维持在20％以下，经长时间的运输后，处于低电量的电池会有过放电的问题，造成电池损坏的风险提升。换言之，若将维持在低电量的电池搭载于电子装置，在运送或存放过程中，电池会缓慢放电，若想要直接通过电子装置来设定电池，则不易重新进入运输节电模式。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提出一种控制电路模块及其控制方法。

在一实施例中，一种适于一电子装置的一系统电路的控制电路模块包含第一防逆电路、第一放电电路及控制器。第一防逆电路耦接于系统电路与电池模块的第一电池的正极端之间。第一放电电路耦接于第一节点与接地端之间，第一节点耦接第一电池的正极端及第一防逆电路，第一放电电路具有一第一放电控制端。控制器耦接系统电路且控制第一放电控制端和第一电池，其中控制器用以驱使电池模块控制第一电池进入运输节电模式。

在一实施例中，一种控制电路模块的控制方法包含经由控制器启动第一放电电路、经由控制器控制电池模块的第一电池进入运输节电模式、以及经由控制器关闭第一放电电路。其中，前述第一电池的正极端耦接第一节点，第一节点耦接第一放电电路及第一防逆电路。

综上所述，根据本发明的控制电路模块及其控制方法的一实施例，控制器能直接设定电池模块，控制电路模块的设计者并不需要通过其他机台来设定电池模块，相当方便。再者，电池模块可随着可携式电子装置一同出货，电池模块不会因漏电流而无法进入运输节电模式，使得电池模块能顺利进入并维持在运输节电模式，经长时间的静置之后，电池模块不会有过放电的问题。

【附图说明】

图1为根据本发明的可携式电子装置的一实施例的示意图。

图2为图1的控制电路模块的控制方法的一流程图。

图3为根据本发明的可携式电子装置的另一实施例的示意图。

【具体实施方式】

图1为根据本发明的可携式电子装置的一实施例的示意图。可携式电子装置1包含控制电路模块10、电池模块13及系统电路14。控制电路模块10耦接于系统电路14及电池模块13。系统电路14利用来自于可携式电子装置1的外部电源产生一充电电流，控制电路模块10包含一电源输出入端101，充电电流分别经由系统电路14和控制电路模块10的电源输出入端101传递至电池模块13，使电池模块13根据充电电流进行充电。在一实施例中，电源输出入端101可视为可携式电子装置1的电源总渠道。

再者，控制电路模块10还包含第一防逆电路103、第一放电电路104及控制器102。电池模块13至少包含第一电池131。第一电池131具有正极端及负极端，第一电池131的正极端耦接于第一放电电路104及第一防逆电路103，第一电池131的负极端耦接于接地端GND。第一放电电路104耦接于第一电池131的正极端与接地端GND之间。第一防逆电路103耦接于第一电池131的正极端与系统电路14之间。第一放电电路104具有一放电控制端(以下称为第一放电控制端104A)，控制器102耦接于第一放电控制端104A。

第一防逆电路103提供一防逆流功能。在可携式电子装置1运作的期间，第一防逆电路103的防逆流功能可避免瞬间产生的大电流自系统电路14或控制电路模块10的外部，经由电源输出入端101流入控制电路模块10的内部，造成电池模块13损坏。另一方面，第一防逆电路103也能允许电池模块13提供的供电电流通过，使供电电流自电池模块13经由电源输出入端101输出至系统电路14，以供电给可携式电子装置1。

第一放电电路104提供一放电功能。在可携式电子装置1运作的期间，控制器102能启动第一放电电路104的放电功能，若可携式电子装置1内部(即，控制电路模块10的外部)产生的一漏电流自电源输出入端101输入并流经第一防逆电路103，第一放电电路104能将流经第一防逆电路103的漏电流泄流至接地端GND，以避免第一电池131的正极端接收漏电流而无法再度进入运输节电模式(ship mode)。

图2为图1的控制电路模块10的控制方法的一流程图，请合并参照图1及图2，在设定时，控制器102先启动第一放电电路104(步骤S01)，接着控制器102控制第一电池131停止提供供电电流(步骤S02)，控制器102可指示第一电池131进入运输节电模式。在第一电池131停止提供供电电流之后，由于第一放电电路104还处于导通状态，第一放电电路104导通于接地端GND，第一放电电路104将通过第一防逆电路103的漏电流泄流至接地端GND，控制器102最后再关闭第一放电电路104(步骤S03)。电池模块13可搭载在可携式电子装置1中出货(步骤S04)，且可携式电子装置1的制造商可通过可携式电子装置1的控制器102直接设定电池模块13。

在一实施例中，请参照图3，图3为根据本发明的可携式电子装置的另一实施例的示意图，电池模块13还包含一第二电池132，控制电路模块10还包含第二放电电路108及第二防逆电路107。第二电池132具有正极端及负极端，第二电池132的正极端耦接于第二放电电路108及第二防逆电路107，第二电池132的负极端耦接于接地端GND。第二放电电路108耦接于第二电池132的正极端与接地端GND之间。第二防逆电路107耦接于第二电池132的正极端与电源输出入端101之间。在所展示的此实施例中，电池模块13采用第一电池131和第二电池132形成两颗电池循序充放电的架构，并且采用背靠背的双场效电晶体实现反向电流阻断，以避免出现反向偏置电压时，电流以相反的方向运行，其中第一防逆电路103和第二防逆电路107形成背靠背的双场效电晶体架构。第二放电电路108具有一放电控制端(以下称为第二放电控制端108A)，控制器102耦接于第二防逆控制端107A及第二放电控制端108A。

同样地，第二防逆电路107也提供一防逆流功能。在可携式电子装置1运作的期间，第二防逆电路107的防逆流功能可避免瞬间产生的大电流自控制电路模块10的外部经由电源输出入端101流入电池模块13，造成第二电池132损坏。另一方面，第二防逆电路107也能传递第二电池132提供的供电电流，使第二电池132提供的供电电流自电池模块13经由电源输出入端101输出。

第二放电电路108提供一放电功能。在可携式电子装置1运作的期间，控制器102能启动第二放电电路108的放电功能，若可携式电子装置1内部产生的漏电流自电源输出入端101流经第二防逆电路107且自第一电池131的漏电流流经第二防逆电路107，第二放电电路108能将流经第二防逆电路107的漏电流泄流至接地端GND，以避免第二电池132的正极端接收来自于电源输出入端101的漏电流以及来自于第一电池131的漏电流而无法再度进入运输节电模式。

基此，在控制器102关闭第一放电电路104(步骤S03)之后，控制器102再次地自步骤S01开始执行，控制器102重复执行步骤S01至步骤S03。控制器102启动第二放电电路108(步骤S01)，接着控制器102指示第二电池132进入运输节电模式(步骤S02)。在第二电池132进入运输节电模式之后，控制器102再关闭第二放电电路108(步骤S03)。在第一电池131与第二电池132均顺利进入运输节电模式之后，此时第一电池131与第二电池132均便不再易受漏电流影响。

在前述的实施例中，在控制器102启动第一放电电路104之后(步骤S01)，第一放电电路104也能将自第二电池132流经第一防逆电路103的漏电流泄流至接地端GND，使第一电池131在进入运输节电模式之前不会受到来自于系统电路14或第二电池132的漏电流影响，之后控制器102指示第一电池131和第二电池132进入运输节电模式时才不会失败。

在一实施例中，第一放电电路104包含一电阻1041及一开关电晶体1042。第二放电电路108包含一电阻1081及一开关电晶体1082。在步骤S02中，控制器102通过控制开关电晶体1042导通来启动第一放电电路104，且通过控制开关电晶体1082导通来启动第二放电电路108。在开关电晶体1042及开关电晶体1082导通之后，电阻1041、1081形成一对地电阻，第一节点N1及第二节点N2通过电阻1041、1081对GND放电，以将分别存在于第一防逆电路103在第一电池131侧及第二防逆电路107在第二电池132侧的漏电流进行泄流的动作。

在一实施例中，控制器102在开启第一放电电路104后(步骤S01)，便可确保第一防逆电路103在第一电池131侧的漏电流泄流至接地端GND。此时控制器102便可对第一电池131下达运输节电模式的指令，待第一电池131进入运输节电模式后，控制器102始关闭第一放电电路104。同样地，控制器102在开启第二放电电路108后(步骤S01)，便可确保第二防逆电路107在第二电池132侧的漏电流泄流至接地端GND。此时控制器102便可对第二电池132下达运输节电模式的指令，待第二电池132进入运输节电模式后，控制器102始关闭第二放电电路108。

在一实施例中，控制器102可为内嵌式控制器(embedded controller；EC)。可携式电子装置1的设计者可通过撰写韧体码来控制控制器102执行步骤S01-S03，以设定控制电路模块10。

在一实施例中，在步骤S02中，控制器102在同时开启第一放电电路104和第二放电电路108后，控制器102指示第一电池131及第二电池132进入运输节电模式。待第一电池131和第二电池132都进入运输节电模式之后，第一电池131及第二电池132在可携式电子装置1关机时的耗电量很少，若可携式电子装置1长时间处于关机状态，第一电池131及第二电池132不会过放电。举例而言，若在运输节电模式的下仅耗电500nA，则具有100mAh的电池容量在充饱电之后即使存放两年也仍可保有90％的电量，因此即使航空运输法规规范电池剩余电量在运输的过程中必须维持在20％以下，经长时间的运输后，处于低电量的电池也不会有过放电的问题。

再者，电池模块13还包含一管理晶片，管理晶片耦接于电池131、132，可通过管理晶片锁定电池131、132，使之无法接受变更指令。在步骤S02中，控制器102在控制第一电池131进入运输节电模式时，控制器102先通过管理晶片解锁第一电池131，待第一电池131解锁之后，控制器102再发送一控制信号或指令至管理晶片，以驱使管理晶片控制第一电池131进入运输节电模式。同理，控制器102在控制第二电池132进入运输节电模式时，控制器102先通过管理晶片解锁第二电池132，待第二电池132解锁之后，控制器102再发送另一控制信号至管理晶片，以驱使管理晶片控制第二电池132进入运输节电模式。

电池模块13或单一第一电池131中的管理晶片可允许电池模块13或单一第一电池131进入运输节电模式，一般在出厂前完成设定后即会将管理晶片上锁，使其无法接受指令以变更设定，若要再重新进入运输节电模式，则需将电池模块13送回原厂重新设定。在将电池模块13搭载于可携式电子装置1前，会先检测电池模块13的充放电功能是否正常，而一旦充电即会唤醒电池模块13，或者说使其脱离运输节电模式。

既然要将电池模块13搭载于可携式电子装置1一同出货，便可利用可携式电子装置1中的控制器102(在所展示的此实施例中为一内嵌式控制器)，对电池模块13下指令，使其重新进入运输节电模式。然而，可携式电子装置1的残压或漏电流会影响电池模块13接收运输节电模式的指令，换言之，若存在残压或漏电流，电池模块13将无法成功进入运输节电模式。

另一方面，因为要避免电池模块13或第一电池131在接收ship mode指令，或者说进入运输节电模式后，造成可携式电子装置1强制关机，所以在搭载至少一第一电池131的可携式电子装置1出货前，先通过外接电源，具体而言，通过电源供应器供电给可携式电子装置1(步骤S05)，在所展示的此实施例中，可携式电子装置1通过电源供应器获得19伏特电压后，会先转换为3伏特电压再供电给内嵌式控制器，使得内嵌式控制器可获得电池模块13之外的电源，以利用内嵌式控制器对管理晶片进行解锁和下指令等动作。

在所展示的此实施例中，因为第一防逆电路103包含非理想二极体，所以会存有残压或漏电流，若径行对电池模块13中的管理晶片下指令使其进入运输节电模式，则残压或漏电流会阻止第一电池131进入运输节电模式，因此在内嵌式控制器对电池模块13下指令前，要先开启第一放电电路104，确保残压或漏电流不会影响第一电池131，才通过SMBus或I2C bus对第一电池131解锁以下指令，使其进入运输节电模式，接着再关闭第一放电电路104，此时因为第一电池131已进入运输节电模式，所以便不再轻易受到残压或漏电流的影响，最后关闭可携式电子装置1并移除外接电源(在所展示的此实施例中为一电源供应器)，如此一来，搭载于可携式电子装置1中的电池模块13即可顺利进入且确保处于运输节电模式。

综上所述，根据本发明的控制电路模块及其控制方法的一实施例，控制器能在电池模块感受不到残压或漏电流的前提下，使电池模块成功进入运输节电模式，而且因为通过可携式电子装置的控制器直接设定电池模块，所以控制电路模块的设计者并不需要通过其他机台来设定电池模块或送回原厂重新设定，相当方便。再者，电池模块可随着可携式电子装置一同出货，电池模块不会因漏电流而无法再度进入运输节电模式，且电池模块能维持在运输节电模式，经长时间的静置之后，电池模块不会有过放电的问题。

虽然本案已以实施例揭露如上然其并非用以限定本案，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本案的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本案的保护范围当视后附的专利申请范围所界定者为准。

Claims (5)

1.一种控制电路模块，适于一电子装置的一系统电路，其特征在于，该控制电路模块包含：

一第一防逆电路，耦接于该系统电路与一电池模块的一第一电池的正极端之间；

一第一放电电路，耦接于一第一节点与一接地端之间，该第一节点耦接该第一电池的正极端及该第一防逆电路，该第一放电电路具有一第一放电控制端；

一第二防逆电路，耦接于该系统电路与该电池模块的一第二电池的正极端之间；

一第二放电电路，耦接于一第二节点与该接地端之间，该第二节点耦接该第二电池的正极端及该第二防逆电路，该第二放电电路具有一第二放电控制端；及

一控制器，耦接该系统电路且控制该第一放电控制端、该第一电池、该第二放电控制端及该第二电池，其中该控制器用以通过该电池模块的一管理晶片解锁该第一电池及该第二电池，再通过该管理晶片控制该第一电池及该第二电池进入运输节电模式。

2.如权利要求1所述的控制电路模块，其特征在于，该第一放电电路包含互为串联的一第一电阻与一第一开关，该第二放电电路包含互为串联的一第二电阻与一第二开关，该第一放电控制端为该第一开关的控制端，该第二放电控制端为该第二开关的控制端。

3.一种控制电路模块的控制方法，适于一电子装置，其特征在于，该控制电路模块的控制方法包含：

经由一控制器启动一第一放电电路及一第二放电电路；

经由该控制器通过一电池模块的一管理晶片解锁該电池模块的一第一电池及一第二电池以使該第一电池及該第二电池进入运输节电模式，其中该第一电池的正极端耦接一第一节点，该第一节点耦接该第一放电电路及一第一防逆电路，该第二电池的正极端耦接一第二节点，该第二节点耦接该第二放电电路及一第二防逆电路；及

经由该控制器关闭该第一放电电路及该第二放电电路。

4.如权利要求3所述的控制电路模块的控制方法，其特征在于，经由该控制器驱使该电池模块控制该电池模块的该第一电池及该第二电池进入运输节电模式的步骤包含：

解锁该电池模块的该管理晶片；及

通过该管理晶片控制该第一电池及该第二电池进入运输节电模式。

5.如权利要求3所述的控制电路模块的控制方法，其特征在于，该第一放电电路导通该电子装置的一系统电路及该第一防逆电路至一接地端，该第一放电电路接收自该系统电路流经该第一防逆电路的一第一漏电流并传递该第一漏电流至该接地端；其中该第二放电电路导通该系统电路及该第二防逆电路至该接地端，该第二放电电路接收自该系统电路流经该第二防逆电路的一第二漏电流并传递该第二漏电流至该接地端。