CN100566072C - 电源管理系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种电源管理系统(10)包括可与电源适配器(14)相连的电子设备(12)。电子设备(12)适合于通过与电源适配器(14)相关联的标识符确定电源适配器(14)的额定功率并根据所确定的额定功率调整电子设备(12)的至少一种耗电活动。

Description

电源管理系统和方法
技术领域
本发明涉及电源管理系统和方法。
背景技术
为了将交流(AC)外部线路电压或电源转换成较低的直流(DC)电压，通常将便携式电子设备配置成与电源适配器相连。通过外部电源代替内部电池电源和/或给便携式电子设备的可充电内部电池充电，适配器用来便于电子设备的操作。然而，电源适配器通常是体积大、笨重且不便于携带和存放。此外，因为不同的电子设备通常包括具有不同功率容量和/或消耗需求的不同处理器，将适配器与具有不适当的功率容量的电子设备相连通常导致适配器“毁坏”或故障，从而导致电子设备“崩溃”。
发明内容
按照本发明的一个实施例，电源管理系统包括可连接到电源适配器的电子设备。电子设备适合于通过与电源适配器相关联的标识符确定电源适配器的额定功率，并且根据所确定的额定功率调整电子设备的至少一种耗电活动。
按照本发明的另一个实施例，电源管理方法包括通过与电源适配器相关联的标识符确定电源适配器的额定功率。该方法还包括根据额定功率调整电子设备的至少一种耗电活动。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，参照下面结合附图给出的描述，其中：
图1是说明一种便携式计算机系统的简图，该系统中可以结合按照本发明的电源管理系统的实施例；
图2是说明按照本发明的电源管理系统的实施例的简图；和
图3是说明按照本发明的电源管理方法的实施例的流程图。
具体实施方式
通过参考附图中的图1-3最佳地理解本发明的优选实施例及其优点，同样的标号用于各个附图的相同和相应部分。
图1是说明电子系统8的一个实施例的简图，其中可以结合本发明的电源管理系统和方法的实施例，图2是说明按照本发明的电源管理系统10的实施例的简图。在图1说明的实施例中，电子系统8包括通过电源适配器14与外部电源(例如110V或220V交流(AC)电源插座)相连的电子设备12。在图1说明的实施例中，电子设备12包括膝上型电脑或笔记本计算机13；然而，应该理解，电子设备12可以包括其它类型的设备，例如但不限于电话、电子游戏设备、便携式数字助理和扫描仪。
在图2说明的实施例中，电子设备12包括用于连接电源适配器14和电子设备12的直流(DC)输入连接器20。在图2说明的实施例中，电子设备12包括电源管理电路22。连接器20和/或电源管理电路22可以设置在母板或电子设备12内的其它地方。在图2说明的实施例中，电源管理电路22包括电池充电控制器电路24，具有模拟-数字(A/D)转换器28和数字-模拟(D/A)转换器30的控制器26，分压器32，和基本输入/输出系统(BIOS)34。控制器26、A/D转换器28、D/A转换器30和BIOS 34可以包括硬件、软件或硬件和软件的组合。
在图2说明的实施例中，连接器20包括5个输入引脚或元件20a-20e；然而，应该理解，连接器20可以包括更多或更少的输入元件。在图2说明的实施例中，输入元件20a和20e是接地的，输入元件20c与分压器32相连，分压器32又与控制器26的A/D转换器28相连，输入元件20b和20d与电池充电控制器电路24和控制器26的A/D转换器28相连。如图2所说明的，电源适配器14通过连接器元件20b、20c和20d与电子设备12相连。在图2说明的实施例中，电源适配器14包括用于向电子设备12提供标识符以便确定和/或指示电源适配器14的额定功率的标识符电路40。例如，在图2说明的实施例中，标识符电路40包括与电阻44相连的齐纳二极管42，用于通过连接器20的连接器元件20c向电子设备12提供齐纳二极管电压电平信号。在图2说明的实施例中，电源适配器14被说明成具有静电放电(ESD)保护电路48。然而，应该理解，电源适配器14可以包括其他和/或额外的电路。将来自电源适配器14的用于操作电子设备12的电力通过输入元件20b和20d提供给电子设备12。
操作中，控制器26根据与电源适配器14相关联的标识符自动确定电源适配器14的额定功率。在图2说明的实施例中，这个标识符由电源适配器14通过标识符电路40以齐纳二极管电压电平的形式提供。例如，齐纳二极管电压电平通过连接器元件20c输入连接器20，通过分压器32由控制器26的A/D转换器28作为输入接收。操作中，分压器32将齐纳二极管电压电平降低和/或按比例向下缩减到一个降低的电平以适应控制器26的具体特性和/或要求。然而，应当理解，在本发明的一些实施例中，可以省略分压器32。这样，在操作中，控制器26访问相关信息(例如以关系数据库和/或其他存储器结构的形式)并将齐纳二极管电压电平或其一部分和/或其换算值与相关信息比较，以导出和/或以其它方式确定电源适配器14的额定功率。例如，下面的表1说明根据提供的齐纳二极管电压信号电平可用来确定电源适配器14的额定功率的相关信息的实施例：
电源适配器标识符
Figure C20051012470800061
表1
其中“适配器额定功率”栏中的信息指的是特定电源适配器14的额定功率，对于电源适配器14的相应额定功率，“齐纳”栏中的信息表示与特定电源适配器14的电路40中齐纳二极管相关联的特定规格和/或电压电平，其余的栏表示与每个特定齐纳二极管电压输出相关联的值的范围。这样，在操作中，例如，与连接器元件20c相关联的在7到7.9伏特范围内的电压电平读数表明具有135W额定功率的电源适配器14与电子设备12相连。
在图2说明的实施例中，用于操作电子设备12的电力由电源适配器14通过输入元件20a和20d提供。在图2说明的实施例中，来自电源适配器14的工作功率还馈入到控制器26的A/D转换器28和电池充电控制器电路24。例如，在图2说明的实施例中，电池充电控制器电路24包括比较器50和52。比较器50与电阻54的各端相连，用于确定电子设备12从电源适配器14得到的电流电平和/或功率。比较器50的输出与控制器26的A/D转换器28相连，还作为比较器52的输入。
在操作中，控制器26将来自电源适配器14的功率和电源适配器14的额定功率相比较(例如根据电源适配器14提供的和/或以其他方式从电源适配器14接收的标识符)。例如，在图2说明的实施例中，根据从电源适配器14的电路40接收的信号(例如齐纳二极管电压电平)，控制器26得出、确定和/或以其他方式识别电源适配器14的额定功率。根据相对于电源适配器14的额定功率的来自电源适配器14的功率电平，控制器26自动调整、控制、调节和/或以其他方式抑制电子设备12的至少一种耗电活动(例如耗电的过程、状态或应用)，例如，但不限于：增大或减小处理器时钟频率；增大、减小或中断提供给内部电池供其充电的电流；调整显示元素的亮度(例如液晶显示器)；隐藏和/或以其他方式挂起图像或图标的显示；挂起或中断应用的运行或处理；或者改变应用或元素的操作方式或状态(例如挂起或睡眠模式)。
在图2说明的实施例中，控制器26与BIOS 34相连并与其通信，和/或以其它方式使BIOS 34改变电子设备12的耗电活动。在本发明的一些实施例中，一种这样的耗电活动是中央处理单元(CPU)62的时钟频率。这样，在操作中，当来自电源适配器14的功率相对于电源适配器14的额定功率变化时，控制器26与BIOS 34通信以使BIOS 34调整(例如增大和/或减小时钟频率)CPU 62。例如，如果在一些实施例中来自电源适配器14的功率上升至超过预定阈值，或者作为选择，在另一些实施例中在适配器14所提供的功率的预定范围内，则控制器26与本例中的BIOS 34通信以降低CPU 62的时钟频率。相反地，如果在一些实施例中来自电源适配器14的功率降到预定阈值以下，或者作为选择，在另一些实施例中在适配器14所提供的功率的预定范围内，则控制器26与BIOS 34通信以增大CPU 62的时钟频率。当电子设备12汲取的功率随着电子设备12所执行的耗电活动的数量和程度而波动时，汲取的功率的量将上升或下降。这样，控制器26监视汲取的功率量并相应地调整至少一种耗电活动。在图2说明的实施例中，仅为了说明的目的，CPU 62被表示为一个可变电阻。应该理解，CPU 62可以用其他方式表示。
在图2说明的实施例中，控制器26还通过D/A转换器30向比较器52输出与电源适配器14的额定功率相关联的信息。比较器52将作为来自比较器50的输入的从电源适配器14汲取的功率与控制器26提供的关于电源适配器14额定功率的信息相比较，用以确定提供给电子设备12的可充电内部电池60的电流电平，以便调整和/或以其他方式控制提供给电池60用于充电的电流电平。例如，在操作中，当一些实施例中来自电源适配器14的功率上升至超过预定阈值，或作为选择，在相对于电源适配器14的额定功率的预定范围内时，提供给电池60用于电池60充电的电流电平被降低和/或被挂起。此外，应该理解，按照本发明可以调整电子设备12的不止一种耗电活动(例如用提供给电池60用于充电的电流电平来分配和/或以其他方式平衡CPU 62处理器速度)。
这样，在操作中，控制器26通过电源适配器14提供的标识符确定电源适配器14的额定功率，用于调整、调节和/或以其他方式抑制电子设备12的各种耗电活动，从而根据电源适配器14的额定功率来调整电子设备12的功耗。例如，在描述的实施例中，标识符是采取适配器14的电路40提供的齐纳二极管电压电平的形式。然而，可以用其他方式提供标识符(例如电流电平、数字信号或其他)。此外，在图2说明的实施例中，通过BIOS 34来执行CPU 62的调节和/或抑制。然而，应该理解，调节和/或抑制CPU 62的时钟频率和/或电子设备12的任何其他耗电活动可以用其他方式来执行。
在本发明的某个实施例中，动态地配置系统10以适应和/或以其他方式响应电源适配器14的额定功率的变化。例如，在本发明的一些实施例中，指明电源适配器14的额定功率的电源适配器14的标识符的信号值和/或电平根据电源适配器14的变化和/或条件是动态的(例如，过热和/或一般与电源适配器14相关联的影响从电源适配器14可得到的和/或电源适配器14以其它方式提供的功率的其他条件)。这样，在操作中，响应标识符的变化，控制器26检测标识符的变化，并根据从电源适配器14可得到的功率的变化自动调整电子设备12的耗电活动。在本发明的一些实施例中，指明和/或以其他方式与电源适配器14的额定功率相关联的标识符是连续或周期性被提供和/或监测的。然而，应该理解，在本发明的其他实施例中，指明和/或以其他方式与电源适配器14的额定功率相关联的标识符是一次提供和/或监测的(例如，电源适配器14与电子设备12初始接合时)。
图3是说明按照本发明的电源管理方法100的实施例的流程图。本方法从框102开始，其中控制器26检测电源适配器14和电子设备12的连接。可以通过硬件、软件和/或其他方式(例如，通过连接器元件20中的一个检测电压和/或电流输入信号电平)执行和/或以其它方式确定电源适配器14和电子设备的连接的检测。然而，应该理解，检测电源适配器14和电子设备12的连接可以用其他方式确定。
在框104，控制器26自动检查和/或以其它方式接收来自电源适配器14的指明和/或以其他方式与电源适配器14的额定功率相关的标识符。例如，如上所述，控制器26采用齐纳二极管电压电平和/或其中一部分或其换算值来确定和/或以其他方式得出电源适配器14的额定功率。在框106，控制器26通过所接收的标识符确定电源适配器14的额定功率。在框108，控制器26确定由电子设备12从电源适配器14汲取的电力负荷。
在判定框110，确定是否从电源适配器14汲取的电力负荷在相对于电源适配器14的额定功率的预定范围内。如果从电源适配器14汲取的电力负荷不在相对于电源适配器14的额定功率的预定范围内，则方法进行到框112，其中控制器26继续监测相对于电源适配器14的额定功率的负荷。如果从电源适配器14汲取的负荷在相对于电源适配器14的额定功率的预定范围内，则方法进行到框114，其中电子设备12的控制器26、电池充电控制器电路24和/或其他电路或系统调整、抑制和/或以其他方式导致调整或抑制的电子设备12的耗电活动。例如，如上所述，电池充电控制器电路24调节和/或以其他方式降低供给电池60用于充电的电流电平和/或控制器26调节和/或以其他方式降低CPU 62的时钟频率。方法继续进行到框112，其中控制器26继续监测相对于电源适配器14的额定功率的负荷。
这样，本发明的实施例使电子设备12能够自动地识别和/或确定电源适配器14的额定功率，以便于在从电源适配器14可得到的额定功率范围内控制电子设备12的各种操作参数。这样，在操作中，配置电子设备12使其自动适应不同类型/级别的电源适配器14。应当理解，在图3所描述的本发明的方法实施例中，可以省略、合并、或用不同于图3所述的序列实现某些功能。还应当理解，可以改变图3描述的方法以包含说明书中其它地方描述的任何其它特征或方面。

Claims (8)

1.一种电源管理系统(10)，包括：
可与电源适配器(14)相连的电子设备(12)，所述电子设备(12)适合于通过与单个所述电源适配器(14)相关联的标识符确定所述电源适配器(14)的额定功率，所述电子设备(12)适合于根据所确定的额定功率调整所述电子设备(12)的至少一种耗电活动，而且所述电子设备(12)适合于检测指明单个所述电源适配器(14)的额定功率的变化的标识符的变化，其中，所确定的标识符根据影响所述电源适配器所提供的功率的所述电源适配器的条件的变化是动态的。
2.如权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述电子设备(12)适合于根据所确定的额定功率调整所述电子设备(12)的处理器(62)的时钟频率。
3.如权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述电子设备(12)适合于根据所确定的额定功率调整所述电子设备(12)的电池(60)的充电。
4.如权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述电子设备(12)适合于将所述电子设备(12)从所述电源适配器(14)汲取的功率与所述电源适配器(14)的额定功率相比较。
5.如权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，如果所述电子设备(12)从所述电源适配器(14)汲取的功率在所述额定功率的预定范围内，所述电子设备(12)适合于调整所述电子设备(12)的至少一种耗电活动。
6.一种电源管理方法，包括：
通过与单个电源适配器(14)相关联的标识符确定所述电源适配器(14)的额定功率；以及
根据所述额定功率来调整电子设备(12)的至少一种耗电活动，
其中，所述方法还包括检测指明单个所述电源适配器(14)的额定功率的变化的标识符的变化，其中，所确定的标识符根据影响所述电源适配器所提供的功率的所述电源适配器的条件的变化是动态的。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，调整包括当从所述电源适配器(14)汲取的功率在额定功率的预定范围内时，调整所述电子设备(12)的至少一种耗电活动。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，调整包括降低所述电子设备的处理器(62)的时钟频率。
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