TWI495225B - Mobile power management methods and systems - Google Patents

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Description

行動電源管理方法及系統
本發明是有關於一種電源管理方法及系統，特別是指一種結合手持式電子裝置、行動電源及小型電動配件的行動電源管理方法及系統。
手持式電子裝置已在現代人生活中成為不可或缺的配件。以智慧型手機為例，其優點是輕量化，且能執行多媒體及網路的應用程式，也因此，需要高效能的管理電源技術。然而，不僅是手機本身會損耗電力，附加於手機的配件也會損耗電力，因此，需要額外的電力支援。
已知可提供額外電力支援的行動電源是可儲存、收集及供應電能。其中一種應用是利用一外加機殼以提供電源，讓使用者不必再尋找充電器插座，但是對於多樣化的待充電裝置，仍缺乏智慧型的電源管理方法。
現有搭配USB傳輸介面的小型電動配件，可以很方便的和具有USB傳輸介面的電腦主機連接，藉此方便地獲得電力供應而運作，例如：電動風扇、電動噴霧器或電動粉撲等配件，優點是方便但是USB連接線及規格不一產生攜帶上的困擾。
因此，本發明之目的，即在提供一種結合手持式電子裝置、行動電源及小型電動配件並克服現有技術缺失的行動電源管理方法及系統。
於是本發明的行動電源管理方法包含下述步驟：(a)提供一與該小型電動配件電性連接的行動電源，及一電性連接該行動電源的手持式電子裝置；(b)該手持式電子裝置向該行動電源要求一電源資訊；及(c)該手持式電子裝置判斷該電源資訊以控制該行動電源對於該小型電動配件的供電，並依據該電源資訊產生相關於該小型電動配件供電的提示訊息。
較佳的，步驟(c)是該手持式電子裝置依據該電源資訊計算一殘餘電量，並依據該殘餘電量判斷是否大於一電量閥值，若大於該電量閥值則接續步驟(d)，若不大於該電量閥值則接續步驟(e)；(d)該手持式電子裝置產生一開啟該小型電動配件電源的提示訊息，並通知該行動電源開啟對於該小型電動配件之供電；及(e)該手持式電子裝置產生一關閉該小型電動配件電源的提示訊息，並通知該行動電源關閉對於該小型電動配件之供電。
較佳的，接續步驟(d)還包含下述步驟：(f)該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間是否小於一預定期間，若該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間大於該預定期間則接續步驟(b)，若該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該 小型電動配件之連接期間不大於該預定期間則接續步驟(e)。
較佳的，所述的行動電源管理方法還包含下述步驟：該行動電源產生一輸出電壓以對於該小型電動配件供電，並發送含有該輸出電壓之電源資訊予該手持式電子裝置；該手持式電子裝置依據該輸出電壓判斷是否大於一電壓閥值，若不高於該電壓閥值則令該行動電源依據一充電電流控制而進行充電，若高於該電壓閥值則令該行動電源供電給該手持式電子裝置及該小型電動配件。
本發明的行動電源管理系統用於對一小型電動配件供電，該行動電源管理系統包括一行動電源及一手持式電子裝置。
該行動電源可受控制供電給該小型電動配件；該手持式電子裝置電性連接該行動電源以對其進行控制，具有一傳輸單元、一主控單元及一顯示單元。
該傳輸單元接收該行動電源的一電源資訊；該主控單元判斷該電源資訊以控制該行動電源對於該小型電動配件的供電；該顯示單元受該主控單元控制，依據該電源資訊產生相關於該小型電動配件供電的提示訊息。
較佳的，所述的行動電源管理系統中，該手持式電子裝置向該行動電源要求一電源資訊，且該電源資訊載有該行動電源的一殘餘電量，該手持式電子裝置並依據該殘餘電量判斷是否大於一電量閥值，若大於該電量閥值則產生一開啟該小型電動配件電源的提示訊息，且開啟該 行動電源對於該小型電動配件之供電，若不大於該電量閥值則產生一關閉該小型電動配件電源的提示訊息，並通知該行動電源關閉對於該小型電動配件之供電。
較佳的，該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間是否小於一預定期間，若該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間大於該預定期間則向該行動電源要求該電源資訊並判斷該電源資訊以控制該行動電源對於該小型電動配件的供電，若該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間不大於該預定期間則產生關閉該小型電動配件電源的提示訊息並通知該行動電源關閉對於該小型電動配件之供電。
較佳的，該行動電源產生一輸出電壓以對於該小型電動配件供電，並發送含有該輸出電壓之電源資訊予該手持式電子裝置；該手持式電子裝置依據該輸出電壓判斷是否大於一電壓閥值，若不高於該電壓閥值則令該行動電源依據一充電電流控制而進行充電，若高於該電壓閥值則令該行動電源供電給該手持式電子裝置及該小型電動配件。
較佳的，該行動電源具有一充電電池、一傳輸介面、一主控單元、一充電模組、一供電模組及一切換單元。該傳輸介面電性該手持式電子裝置的傳輸單元以與該主控單元彼此傳遞訊號；該主控單元電性連接該傳輸介面，受該手持式電子裝置的控制而協調該行動電源的各元 件運作；該充電模組電性連接該主控單元，受控對於該充電電池進行充電，並取得該充電電池的電源資訊以經由該傳輸介面傳輸予該手持式電子裝置；該供電模組電性連接該主控單元且受控對於該小型電動配件進行供電；該切換單元電性連接該主控單元及該供電模組，受該主控單元及該供電模組之控制而開啟或關閉該行動電源對於該小型電動配件之供電。
較佳的，該手持式電子裝置、該行動電源及該小型電動配件的尺寸大致相符，且各具有導體部彼此以無連接線方式電性導接。
本發明之功效在於：手持式電子裝置、行動電源及小型電動配件可以各取其優點彼此結合，可以智慧化控制提供電力，也可減少全部用品在皮包內所占的體積。
1‧‧‧行動電源
10‧‧‧主控單元
11‧‧‧充電模組
111‧‧‧數位類比轉換器
112‧‧‧可控電流源
113‧‧‧開路電壓偵測電路
114‧‧‧類比數位轉換器
12‧‧‧供電模組
13‧‧‧傳輸介面
15‧‧‧充電電池
14‧‧‧切換模組
141‧‧‧第一切換單元
142‧‧‧第二切換單元
19‧‧‧金屬接點
2‧‧‧手持式電子裝置
21‧‧‧處理單元
22‧‧‧傳輸單元
23‧‧‧顯示單元
25‧‧‧連接鍵
3‧‧‧小型電動配件
310、321~328、331~335‧‧‧步驟
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體圖，說明本發明行動電源管理系統之較佳實施例包括外觀尺寸大致相符的一行動電源、一手持式電子裝置及一小型電動配件；圖2是一流程圖，說明本發明的行動電源管理方法之較佳實施例中，手持式電子裝置、行動電源及小型電動配件的執行步驟；圖3是一系統方塊圖，說明本發明行動電源管理系統之行動電源的內部元件及連接關係。
參閱圖1，本發明之實施例中，一行動電源管理系統100用於對一小型電動配件3供電，該行動電源管理系統100包括一行動電源1及一手持式電子裝置2。行動電源1、手持式電子裝置2及小型電動配件3的設計為體積尺寸大致相符以方便攜帶，且行動電源1、手持式電子裝置2及小型電動配件3分別具有導體部彼此以無連接線方式電性導接，例如行動電源1及小型電動配件3的正反面分別具有金屬接點19可彼此電性連接，因此無須攜帶額外的連接線。
手持式電子裝置2具有一處理單元21、一傳輸單元22、一顯示單元23及一連接鍵25。
手持式電子裝置2的傳輸單元22用以電性連接行動電源1的金屬接點19，當連接鍵25受使用者觸發而通知處理單元21，處理單元21再經由傳輸單元22接收行動電源1的含有一電源資訊的傳輸信號，在本實施例中，該傳輸信號的格式符合USB介面的傳輸協定；處理單元21則是依據該電源資訊做出判斷以控制行動電源1對於小型電動配件3的供電與否；顯示單元23亦受處理單元21控制，由處理單元21依據電源資訊以驅動顯示單元23產生相關於小型電動配件3供電的提示訊息。
以下配合圖1，說明結合手持式電子裝置2、行動電源1及小型電動配件3的本發明行動電源管理方法的實施例的控制原理。
參閱圖2，本較佳實施例中，手持式電子裝置2的處理單元21安裝有一應用程式，且應用程式執行步驟包括：使用者開啟應用程式以開始本發明方法，並按壓手持式電子裝置2的連接鍵25以建立與行動電源1的資料連接(步驟321)，然後，手持式電子裝置2向行動電源1要求一電源資訊(步驟322)，行動電源1可於手持式電子裝置2執行步驟321後產生殘餘電量之通知(步驟310)，並發送給手持式電子裝置2。電源資訊包括：載有該行動電源1的一殘餘電量；當手持式電子裝置2接獲電源資訊後，計算殘餘電量及剩餘時間，並顯示出來(步驟323)。
接著，手持式電子裝置2依據殘餘電量判斷是否大於一電量閥值(步驟324)？本實施例中，電量閥值是設定40%。若行動電源1的殘餘電量低於40%時，手持式電子裝置2產生一關閉該小型電動配件電源的提示訊息(步驟325)；若行動電源1的殘餘電量大於40%時，手持式電子裝置2產生一開啟小型電動配件3電源的提示訊息(步驟326)。
在小型電動配件3方面，在手持式電子裝置2執行步驟326後，小型電動配件3判斷是否受觸發開啟電源(步驟331)？若否，接續步驟322，若是，即開啟電源(步驟332)；此時，會通知手持式電子裝置2已開啟電源。
在手持式電子裝置2方面，在小型電動配件3執行步驟332後，手持式電子裝置2對於小型電動配件3之連接期間進行計時(步驟327)，判斷連接期間是否小於一預定期間(步驟328)？本實施例的預定期間設為60秒，若 手持式電子裝置2判斷行動電源1對於小型電動配件3之連接期間低於60秒，則令小型電動配件3判斷是否受觸發關閉電源(步驟333)？若不低於60秒則接續步驟322，若是關閉電源即關閉電源(步驟334)，並進入待機(standby)狀態(步驟335)，手持式電子裝置2結束應用程式。
除了殘餘電量，行動電源1亦會發送含有行動電源1的輸出電壓之電源資訊予手持式電子裝置2；手持式電子裝置2則依據輸出電壓判斷是否大於一電壓閥值，本實施例為3伏特，若不高於3伏特，則令行動電源1依據適當的充電電流控制而進行充電(但不供電給小型電動配件3)，若高於3伏特，則令行動電源1供電給手持式電子裝置2及小型電動配件3。
參閱圖3，行動電源1的相關元件及原理說明如下。行動電源1具有一主控單元10、一充電模組11、一供電模組12、一傳輸介面13、一充電電池15及一切換模組14，切換模組14具有一第一切換單元141及一第二切換單元142，介紹如下。
行動電源1的傳輸介面13，經由如圖1的金屬接點19電性連接手持式電子裝置2的傳輸單元22，藉此，手持式電子裝置2的處理單元21可與行動電源1的主控單元10彼此傳遞訊號，而由手持式電子裝置2的應用程式管控行動電源1，因而，主控單元10可受手持式電子裝置2的控制而協調行動電源1的其他元件運作。
充電模組11電性連接主控單元10，受控對於充 電電池15進行充電，並取得充電電池15的電源資訊以經由傳輸介面13傳輸給手持式電子裝置2，供其計算及顯示之用。
本實施例中，充電模組11具有一數位類比轉換器111、一可控電流源112、一開路電壓偵測電路113及一類比數位轉換器114，作用原理說明如下。
在偵測殘餘電量方面，由主控單元10控制第一切換單元141動作在偵測模式，接著，開路電壓偵測電路113取出充電電池15的端電壓(開路電壓)送入類比數位轉換器114，主控單元10依據類比數位轉換器114取得的數位值當作殘餘電量，然後主控單元10再將此數位值以查表方式換算出對應適當充電電流的數位控制信號對充電電池15充電。在充電方面，主控單元10發出的數位控制信號，經過數位類比轉換器111轉成電壓控制信號，可控電流源112是接受電壓控制信號而產生充電電流給充電電池15以進行充電。
第二切換單元142電性連接主控單元10及供電模組12，主控單元10控制第二切換單元142開啟或關閉供電模組12對於小型電動配件3之供電；供電模組12電性連接主控單元10，將充電電池15的電壓(如：3.7~4.3伏)調整為一適當的輸出電壓(如：5伏)，並將輸出電壓用於小型電動配件3之供電。
綜上所述，手持式電子裝置2、行動電源1及小型電動配件3可以各取其優點彼此結合，包括：手持式電 子裝置2的應用程式可以智慧化控制行動電源1提供電力給小型電動配件3，手持式電子裝置2、行動電源1及小型電動配件3的尺寸大致相符，且各具有導體部彼此以無連接線方式電性導接，可減少全部用品在皮包內所占的體積，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧行動電源
2‧‧‧手持式電子裝置
3‧‧‧小型電動配件
310、321~328、331~335‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種行動電源管理方法，用於對一小型電動配件供電，配合一行動電源使用，該行動電源具有一第一切換單元、一第二切換單元及一充電電池，該方法包含下述步驟：(a)提供一與該小型電動配件電性連接的行動電源，及一電性連接該行動電源的手持式電子裝置；(b)該手持式電子裝置向該行動電源要求一電源資訊時，該行動電源令該第一切換單元控制在偵測模式以取得該充電電池的輸出電壓及/或殘餘電量；及(c)該手持式電子裝置判斷該電源資訊以控制該行動電源對於該小型電動配件的供電，並依據該電源資訊產生相關於該小型電動配件供電的提示訊息，且該提示訊息是提示該第二切換單元開啟或關閉該行動電源對於該小型電動配件之供電。
  2. 如請求項1所述的行動電源管理方法，其中，步驟(c)是該手持式電子裝置依據該電源資訊計算一殘餘電量，並依據該殘餘電量判斷是否大於一電量閥值，若大於該電量閥值則接續步驟(d)，若不大於該電量閥值則接續步驟(e)；(d)該手持式電子裝置產生一開啟該小型電動配件電源的提示訊息，並通知該行動電源開啟對於該小型電動配件之供電；及(e)該手持式電子裝置產生一關閉該小型電動配件 電源的提示訊息，並通知該行動電源關閉對於該小型電動配件之供電。
  3. 如請求項2所述的行動電源管理方法，接續步驟(d)，還包含下述步驟：(f)該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間是否小於一預定期間，若該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間大於該預定期間則接續步驟(b)，若該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間不大於該預定期間則接續步驟(e)。
  4. 如請求項3所述的行動電源管理方法，還包含下述步驟：(c1)該行動電源產生一輸出電壓以對於該小型電動配件供電，並發送含有該輸出電壓之電源資訊予該手持式電子裝置；(c2)該手持式電子裝置依據該輸出電壓判斷是否大於一電壓閥值，若不高於該電壓閥值則令該行動電源進入步驟(c3)，若高於該電壓閥值則令該行動電源進入步驟(c4)；(c3)在一充電模式下，令該行動電源依據一充電電流控制而進行充電；及(c4)在一供電模式下，令該行動電源供電給該手持式電子裝置及該小型電動配件。
  5. 一種行動電源管理系統，用於對一小型電動配件供電，該行動電源管理系統包括： 一行動電源，可受控制供電給該小型電動配件，具有一第一切換單元、一第二切換單元及一充電電池，當該行動電源收到一電源資訊之要求時，令該第一切換單元控制在偵測模式以取得該充電電池的輸出電壓及/或殘餘電量，且該第二切換單元可供開啟或關閉該行動電源對於該小型電動配件之供電；及一手持式電子裝置，電性連接該行動電源以對其進行控制，具有：一傳輸單元，接收該行動電源的一電源資訊；一主控單元，判斷該電源資訊以控制該行動電源對於該小型電動配件的供電；及一顯示單元，受該主控單元控制，依據該電源資訊產生相關於該小型電動配件供電的提示訊息，且該提示訊息是提示該第二切換單元開啟或關閉該行動電源對於該小型電動配件之供電。
  6. 如請求項5所述的行動電源管理系統，其中，該手持式電子裝置向該行動電源要求一電源資訊，且該電源資訊載有該行動電源的一殘餘電量，該手持式電子裝置並依據該殘餘電量判斷是否大於一電量閥值，若大於該電量閥值則產生一開啟該小型電動配件電源的提示訊息，且開啟該行動電源對於該小型電動配件之供電，若不大於該電量閥值則產生一關閉該小型電動配件電源的提示訊息，並通知該行動電源關閉對於該小型電動配件之供電。
  7. 如請求項6所述的行動電源管理系統，其中，該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間是否小於一預定期間，若該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間大於該預定期間則向該行動電源要求該電源資訊並判斷該電源資訊以控制該行動電源對於該小型電動配件的供電，若該手持式電子裝置判斷該行動電源對於該小型電動配件之連接期間不大於該預定期間則產生關閉該小型電動配件電源的提示訊息並通知該行動電源關閉對於該小型電動配件之供電。
  8. 如請求項7所述的行動電源管理系統，其中，該行動電源產生一輸出電壓以對於該小型電動配件供電，並發送含有該輸出電壓之電源資訊予該手持式電子裝置；該手持式電子裝置依據該輸出電壓判斷是否大於一電壓閥值，若不高於該電壓閥值則令該行動電源依據一充電電流控制而進行充電，若高於該電壓閥值則令該行動電源供電給該手持式電子裝置及該小型電動配件。
  9. 如請求項8所述的行動電源管理系統，其中，該行動電源具有：一傳輸介面，電性該手持式電子裝置的傳輸單元以與該主控單元彼此傳遞訊號；一主控單元，電性連接該傳輸介面，受該手持式電子裝置的控制而協調該行動電源的各元件運作；一充電模組，電性連接該主控單元，具有一受控對 於該充電電池進行充電的可控電流源，及一取得該充電電池的電源資訊以經由該傳輸介面傳輸予該手持式電子裝置的開路電壓偵測電路；一供電模組，電性連接該主控單元，受控對於該小型電動配件進行供電；及一切換模組，具有電性連接該主控單元及該供電模組的第一切換單元，及電性連接該主控單元及該供電模組的第二切換單元，該第一切換單元受該主控單元控制在偵測模式時使該開路電壓偵測電路電性連接連接該充電電池以取得該充電電池的輸出電壓及/或殘餘電量，該第二切換單元受該主控單元及該供電模組之控制而開啟或關閉該行動電源對於該小型電動配件之供電。
  10. 如請求項9所述的行動電源管理系統，其中，該手持式電子裝置、該行動電源及該小型電動配件的尺寸大致相符，且各具有導體部彼此以無連接線方式電性導接。
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