CN101165633A - 用于电源故障预测的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

描述用于电源故障预测的方法、装置和系统的一些实施例。根据某些实施例，该系统可以包括：从直流电源汲取功率的显示设备；位于直流电源的两侧上以便测定直流电源两端的电压的两条或两条以上电线；以及耦合到上述两条或两条以上电线以测量电压的电源管理单元。在某些实施例中，电池监测单元可以耦合到上述两条或两条以上电线以便为电源管理单元测量电压，其中电池监测单元能够将测得的电压转换为数字信号，测量一段时间内的电压变化率，并将信息提供给电源管理单元。还描述了其它实施例。

Description

用于电源故障预测的方法、装置和系统
技术领域
本发明的实施例涉及电源和电源装置领域，具体来说，一方面涉及预测电源何时会发生故障。
背景技术
随着处理能力的增加，移动计算设备需要更多的性能和附加特性。反过来，这些移动计算设备的功率要求也随之增加。而且，这些移动设备的使用要求也在增加，这导致对蓄电池、燃料电池和其它直流(DC)电源的依赖增加。增加的功率和使用要求以及紧凑的平台设计使电源的负担不断增加。
总的来说，不断增加的负担已经导致电源故障的增加。不幸的是，电源故障不仅造成了数据和生产力的损失，而且偶尔当电源爆炸或起火时导致电源和包含电源的设备损坏。常规的电源管理技术不能够检测或者防止对电源和包含它们的设备的损坏。特别是，常规电源不能够给它们的用户提供警报以便保护他们免受经济损失和人身伤害。
发明内容
根据本发明的一方面，本发明涉及一种装置，包括：
两条或两条以上电线，位于直流电源的两侧上以测定所述直流电源两端的电压；以及
电源管理单元，耦合到所述两条或两条以上电线以测量所述电压。
根据本发明的另一方面，本发明涉及一种系统，包括：
显示设备，其从直流电源汲取功率；
两条或两条以上电线，位于所述直流电源的两侧上以便确定所述直流电源两端的电压；以及
电源管理单元，耦合到所述两条或两条以上电线以测量所述电压。
根据本发明的又一方面，本发明涉及一种方法，包括：
监测一段时间内在功率负载状态下直流电源的电压；
根据多于一个测量电压确定所述直流电源的等效阻抗的实际变化率；
将所述实际变化率与阈值变化率相比较；以及
当所述实际变化率接近所述阈值变化率时，发出报警。
附图说明
在附图的各图中，举例而不是限制性地示出本发明的实施例。
图1A和1B示出根据本发明某些实施例的直流(DC)电源装置，其具有用于监测DC电源装置的操作的各种元件。
图2A示出根据本发明某些实施例的DC电源等效模块。
图2B示出根据本发明某些实施例的电源管理单元(PSMU)。
图3示出根据本发明某些实施例的用于电源故障预测的方法。
图4示出根据本发明某些实施例的示例系统，可以在该示例系统中实施电源故障预测的实施例。
具体实施方式
下列描述阐述了众多具体细节，例如系统、元件、方法等的示例，以便理解本发明的几个实施例。然而，对本领域的技术人员显而易见的是，在没有这些细节的情况下，也可以实施本发明的至少某些实施例。在其它情况中，没有详细描述或者只是以框图格式表示众所周知的元件或方法，以免不必要地使本发明晦涩难懂。因此，所述细节仅仅是示例性的。特定的实施可以不同于这些示例性细节，且预期仍然包含在本发明的精神和范围内。
而且，不应将诸如“一个实施例”、“某些实施例”和其它类似短语的示例短语的使用理解为需要相互排他性的实施例。因此，应将说明书和附图视为是说明性的含义而不是限制性的含义。
图1示出直流(DC)电源装置100，其具有用于检测工作电流的感测电阻50和利用两条或两条以上电线56来监测至少整个电源105或电源105的子集两端的电压的可选电池监测单元(CMU)55。电源装置100可用于为系统供电，该系统为例如但不限于：移动计算平台，如笔记本型计算机、膝上型计算机、蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、远程终端等；或者服务器计算平台，如刀片服务器、远程服务器、终端服务器等。电源装置100可以包括一个或多个电源105，例如但不限于一个或多个蓄电池组电池、一个或多个燃料电池等，以便通过电力线110(DC+)给系统供电。相关领域的技术人员至少基于在此提供的教导将意识到，根据本发明的实施例，可以监测许多类型的电源105，包括但不限于锌碳电池、碱性电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池、锂离子电池、铅酸电池、金属空气电池、氧化银电池、氧化汞电池、热电池、各种类型的燃料电池、或任何其它类型的直流电源。
在某些实施例中，两个晶体管，即充电晶体管115、QCH和放电晶体管120、QDIS(例如但不限于金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))可以耦合到电力线110和电源管理单元(PSMU)130。电源管理单元130可以控制充电和放电晶体管115和120以便控制电流流入电源105和从电源105流出。在某些实施例中，充电晶体管115可以便于电源105充电，而放电晶体管120可以便于电源105放电。而且，在某些实施例中，当系统从电源装置100汲取功率时，电源105可以发生放电。
在某些实施例中，电源管理单元130还可以监测电源装置100的工作电流以确保电源装置100正常工作(例如，以便避免电源装置故障，在某些实施例中，这可以根据电流变化来检测，而在其它实施例中，只可以通过监测电压来预测故障，如本文关于图1A和/或图1B中的CMU 55和/或PSMU 130和电线56的某些实施例所描述)。而且，在某些实施例中，PSMU 130可以测定在电源装置100中剩余多少电荷。剩余电荷关系到用户可以继续使用系统的剩余操作时间。
电源管理单元130可以通过诸如时钟信号(CLK)线135、数据信号(DATA)线140和热信号(THRM)线145的各种信号线从系统接收时钟信号，并将蓄电池状态信息传递给系统。CLK和DATA线135和140实现诸如符合智能电池规范(Smart Battery pecifications)的SMBus接口的通信协议。参见由SMBus规范工作组(SMBusSpecification Working Group)在2000年8月3日发布的系统管理总线规范(System Management Bus Specification)2.0版，目前可在网址http://www.smbus.org/得到。还可参见由SBS实施者论坛(SBSImplementers Forum)于1998年12月15日发布的智能电池数据集规范(Smart Battery Data Set Specification)1.1版，目前可在网址http:/smartbattery.org/得到。THRM线140用于向系统指示电源装置的温度状态，或者指示电源装置100的现状。
为了监测移动计算设备的工作电流，电源装置100可以将感测电阻50、RSENSE与传输电力线155串联在电源105和接地基准之间。电源管理单元130可以基于感测电阻50的阻值和感测电阻50两端的电压差来确定工作电流。虽然感测电阻50的阻值可以很小(例如10毫欧(mΩ))，但是感测电阻50的功耗可能至少部分地对于大电流需求来说是相当大的。例如，使用10mΩ的感测电阻50和10安培(A)的需求电流时，其功耗大约为1瓦特(W)。该功耗给电源装置100的散热问题带来负担。此外，该功耗可使电源105发热，由此可导致容量减小、寿命周期缩短和可靠性下降。
然而在某些例子中，例如但不限于在电源装置100可能遭受内部短路或其它损坏的情况下，PSMU 130可能不能检测和防止对装置100和任何包含它的系统的损坏。在某些实施例中，PSMU 130包括用于监测和预测异常或不良电源的电压测量模块(这将在图2B中进一步详细描述)。为便于测量电压，可以将PSMU耦合到至少两条或两条以上电线56，如图1B所示。在某些实施例中，这两条或两条以上电线56可以耦合到CMU 55，如图1A所示，其中CMU 55耦合到PSMU 130。每个实施例分别示于图1B和1A中。
根据某些实施例，装置100可以包括两条或两条以上电线56，它们位于DC电源105的两侧上以便确定电源105两端的电压。而且，装置100可包括耦合到这两条或两条以上电线56以测量电压的PSMU130。PSMU 130可包括电压测量模块，例如但不限于如图2B所示的模块280，它具有模-数转换器(ADC)，例如但不限于ADC 285，其中ADC配置为将测得的模拟电压转换为数字信号，并且电压测量模块配置为测量在一段时间内的电压变化率。在某些实施例中，这段时间可由PSMU 130、系统、电源类型或者甚至由系统的用户确定。在某些实施例中，这段时间对于每个监测和/或测量周期是基本上相同的持续时间。在某些实施例中，这段时间是可以改变的，但相关领域的技术人员至少基于在此描述的教导可以理解，为了至少保持变化率测定的一致性，这段时间优选可以与其它时间段基本相同或者基本上是其它时间段的某个倍数或分数。
根据某些实施例，电压测量模块还可配置为将电压变化率与电压的阈值变化率相比较，并且当电压变化率接近阈值变化率时发送报警信号。因此，PSMU 130可以配置为测量直流电源在一个或多个功率负载状态期间的电压。在某些实施例中，这一个或多个功率负载状态可包括除了在执行软件代码期间的窗口空闲状态之外的大多数或所有状态。在某些实施例中，处理器或核的活动因子或功率状态可以是对负载状态的指示。因此，在某些实施例中，系统可以将负载状态通知PSMU 130，于是这可以用于本发明的实施例中。在某些实施例中，诸如但不限于保护模块275的保护模块可以配置为从电压测量模块接收报警信号并发信号给模拟前端以驱动放电晶体管来基本隔离电源105。
如图1A所示，在某些实施例中，CMU 55可以耦合到两条或两条以上电线56以测量PSMU 130的电压，其中CMU 55能够将测得的电压转换为数字信号，测量在一段时间内的电压变化率，并给PSMU130提供信息。本领域的技术人员至少基于在此提供的教导可以理解，CMU 55可包括电压测量模块和/或ADC的逻辑。实际上，在本发明的某些实施例中，CMU 55和PSMU 130可包括冗余逻辑。
图2A示出根据本发明的某些实施例的DC电源等效模块200。对于具有正极205和负极210的诸如电源105的很多类型的电源来说，由RSELF-DIS电阻215表示的自放电率是很低的或不可测定的。在自放电率很低的实施例中，它的影响可以忽略不计。在自放电率可以测定的实施例中，它的影响可以作为一个因素计入变化率测定中。根据本发明的某些实施例，在每种情况中，电源的等效阻抗于是可以由串联电阻、RCELL或RSOURCE220和容抗CCELL或CSOURCE225来估算。相关领域的技术人员将意识到，该串联电阻会在充电和放电的循环内增大。因此，对于正常工作的电源来说，大多数情况下，该串联电阻的增大速率是可以预测的。然而，在电源发生异常或故障的情况下，该串联电阻会急剧增大，尤其是在由于短路或热失控而导致故障之前。在本发明的某些实施例中，可以监测该串联电阻，并将测得的变化率与期望值相比较，在某些实施例中，期望值可以基本上是该电阻的预期变化率或正常变化率。
图2B示出根据本发明某些实施例的PSMU 130。在某些实施例中，PSMU 130可包括微控制器(MC)255和模拟前端(AFE)260。微控制器255包括接口265、气体计量模块270、保护模块275以及电流和电压测量模块280。在某些实施例中，PSMU 130可包括独立的电流模块和电压模块，或者它可包括一个模块280，该模块280具有用于执行电流和电压测量的操作的逻辑。模块280可包括模-数转换器(ADC)285。电源管理单元130、微控制器255和AFE 260的备选实施例可包括更少或更多的元件。而且，相关领域的技术人员至少基于在此提供的教导可以理解，可以在单个芯片或分离的芯片上制造微控制器255和AFE 260，或者可以在逻辑中完全或部分地启用微控制器255和AFE 260。
在一个实施例中，AFE 260可与微控制器255对接以控制充电和放电晶体管电路115和120。微控制器255可以监测电源装置100的性能。接口265可方便与其中安装有电源装置100和/或电源装置100正在其中工作的系统通信。耦合到接口265的示例信号线可包括时钟信号线、数据信号线、热信号线和低功率信号线，它们在本文其它地方分别进行过描述。取决于具体实施，接口265的一些实施例可包括更多或更少的线。例如，某些实施例可包括其它信号线以遵守SMBus规范的未来版本、修订或替代，这也在本文其它地方进行过描述。
在某些实施例中，气体计量模块270可以确定在给定时间电源105中还剩多少电荷。气体计量模块270可基于电源105的总容量、在给定放电时间内消耗了多少电荷以及在给定充电时间内将多少电荷重新导入电源105中来做出该测定。这样，气体计量模块270可以类似于汽车的油量表那样起作用，后者是通过与燃料箱的总容量相比较显示已经使用了多少燃料而起作用的。在备选实施例中，可以实施其它类型的计量技术，包括直接测量电源105中的实际电荷。
根据本发明的某些实施例，保护模块275可以保护电源装置100免受欠压和过压状态的潜在危险。同样地，保护模块275可以保护电源装置100免受危险的高电流和危险的低电流。同样地，保护模块275可以保护电源装置100免受潜在危险的温度状态。在一个实施例中，如果发生一种或多种潜在危险的运行状态，那么保护模块275可以切断(即，断开)电源装置100。保护模块275可以与模拟前端260、电流和电压测量模块280或者电源装置100的其它元件相对接以评估运行状态。
在某些实施例中，模块280可以通过以CELL表示的线耦合到CMU 55，以接收测量值和/或信号，并可选地用模-数转换器285将它们转换为数字信号。在某些实施例中，模块280可以通过以CELL表示的线耦合到电线56，以接收电压读数。在这些实施例中，模块280可以测定电压测量值，并且可以执行信号转换。
在某些实施例中，ADC 285可以是任何类型的合适的ADC，例如快闪ADC或其它类型的ADC。而且，相关领域的技术人员至少基于在此提供的教导可以理解，ADC 285可以有8位分辨率、14位分辨率或其它分辨率。因此，在某些实施例中，8位ADC将具有256个量化电平，这将导致对于10.0伏(V)的满刻度量程来说电压分辨率约为156.25毫伏(mV)。类似地，14位ADC将具有16384个量化电平，这将导致对于10.0伏(V)的满刻度量程来说电压分辨率约为0.61mV。
在某些实施例中，模块280和/或CMU 55可以动态地调节ADC285或位于CMU 55内部的ADC或ADC逻辑的监测范围。在某些实施例中，可以部分地基于系统的电源状态作出该调节。例如，如果系统进入低功率状态，那么模块280可以将8位模-数转换器的满刻度量程从10.0V修改为2.0V。这样，在从0.0V到2.0V的量程内，电压分辨率将会约为31.25mV而不是156.25mV。换句话说，通过修改分辨率以符合电源状态可以在0-2V的量程内提供256个量化电平，以取代满刻度量程是10.0V时在0-2V的量程内的约12-13个量化电平。在某些实施例中，系统的电源状态可以与在高级配置和电源接口(ACPI)开放标准中所定义的电源状态相一致。参见由Hewlett-Packard公司、Intel公司、Microsoft公司、Phoenix技术有限公司和Toshiba公司于2005年12月30发布的高级配置和电源接口规范3.0a版，现在可在网址http://www.acpi.info中得到。例如，处理器可以在从C0(满功率)到C4(低功率)范围内的各种“C”电源状态下运行，但也可以定义和实施其它电源状态。
图3示出根据本发明某些实施例的用于电源故障预测的方法300。在某些实施例中，该过程可以从操作310开始，其中该过程可以监测一段时间内在功率负载状态下DC电源的电压。在某些实施例中，电源可以是电源105。而且，CMU 55和/或电线56可用于执行该监测，这在本文别处关于本发明的实施例进行过描述。接着，该过程可以进行到315，其可以根据多于一个测量电压来确定DC电源的等效阻抗的实际变化率。在某些实施例中，PSMU 130或CMU 55可以执行该测定。
接着，该过程可以进行到320，其可以将实际变化率与阈值变化率相比较。接着，该过程可以进行到325，其中可以判定实际变化率是否接近阈值变化率。在某些实施例中，PSMU 130或CMU 55可以进行该比较和/或判定。在实际变化率接近阈值变化率的情况下，该过程可以接着进行到330，其可以发出报警。在某些实施例中，认为实际变化率已经接近阈值变化率时的阈值由用户、电源装置100的制造商或系统预先确定。而且，在某些实施例中，当实际变化率基本上等于或大于阈值变化率时，可以发出报警。
根据某些实施例，阈值变化率可以是指示电源的潜在故障的阈值变化率。而且，在某些实施例中，如本文别处所述，可以基于诸如但不限于以下因素来确定或更新阈值变化率：电源的循环寿命、电源的电荷状态、已知的电源变化和相关领域的技术人员至少基于在此提供的教导可以理解的其它因素。
接着，该过程可以可选地进行到335，其可继续监测电压。在某些实施例中，如果实际变化率没有接近阈值变化率，则该过程可以进行到335。而且，该过程可以可选地进行到340，其可以存储报警、测得的电压或实际变化率。在某些实施例中，这些事件和数据对于装置100、系统或用户是有用的。该过程可以可选地进行到345，其可以确定更新后的阈值变化率。在某些实施例中，更新后的阈值变化率可以完全或部分地根据之前的报警、之前测得的电压和/或之前的期望变化率和/或实际变化率来确定。该过程可以可选地进行到350，其可以停止监测一段时间。在某些实施例中，这段时间可由系统、装置100或用户确定。相关领域的技术人员至少基于在此提供的教导可以理解，该过程可以在任何一点重新开始。
在某些实施例中，该过程可以可选地执行确定功率负载状态或时间段的操作。如本文其它地方所述，负载状态可以由各种元件基于各种因素确定。而且，同样如本文其它地方所述，该时间段可以由各种元件基于各种因素确定。
图4示出根据本发明某些实施例的示例系统400，可以在该示例系统400中实施电源故障预测的实施例。在某些实施例中，系统400可以是经常、可选地、偶尔或频繁地由用于向系统提供直流(DC)电压的诸如燃料电池或蓄电池的DC电源供电的类型。因此，DC电源可以在周期性基础上再充电。
在某些实施例中，系统400包括用于传递信息的通信机构或总线411和用于处理信息的集成电路元件、例如与总线411耦合的主处理单元412。系统400中的一个或多个元件或设备(例如主处理单元412或芯片组436)可以由DC电源供电。主处理单元412可以包括作为一个单元一起工作的一个或多个处理器核。
系统400还可以包括耦合到总线411以用于存储信息和供主处理单元412执行的指令的随机存取存储器(RAM)或其它动态存储设备404(称作主存储器)。在主处理单元412执行指令期间，主存储器404还可以用于存储临时变量或其它中间信息。系统400还包括耦合到总线411以用于存储静态信息和主处理单元412的指令的只读存储器(ROM)和/或其它静态存储设备406。静态存储设备406可以存储操作系统(OS)层和应用层软件。
固件403可以是软件和硬件的结合，例如电可编程只读存储器(EPROM)，其具有记录在EPROM上的例行程序的操作。固件403可包括嵌入式基础代码、基本输入/输出系统代码(BIOS)或其它类似代码。固件403可以使系统400例示化成为可能。
此外，系统400可以耦合到整体式显示设备421或具有整体式显示设备421，该整体式显示设备421(例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD))耦合到总线411以向计算机用户显示信息。在一个实施例中，芯片组436可以与显示设备421对接。
包括字母数字和其它键的字母数字输入设备(键盘)422也可以耦合到总线411以用于将信息和命令选择传递给主处理单元412。而且，诸如鼠标、跟踪球、轨迹板、光笔或光标方向键的光标控制设备423可以耦合到总线411以用于将方向信息和命令选择传递给主处理单元412，并且用于控制光标在显示设备421上的运动。在某些实施例中，芯片组436可以与I/O设备对接。类似地，能够进行文件硬拷贝的诸如打印机、扫描仪、拷贝机等的设备424也可以与输入/输出芯片组436和总线411互动。
诸如DC电源的电源428可以耦合到总线411。在某些实施例中，DC电源是蓄电池和交流(AC)适配电路。而且，诸如扬声器和/或麦克风(未示出)的录音和回放设备可以可选地耦合到总线411以用于与系统400形成音频接口。无线通信模块425也可以耦合到总线411。无线通信模块425可以采用无线应用协议(WAP)来建立无线通信信道。无线通信模块425可以实施无线联网标准，例如由电力和电子工程师协会(IEEE)在1999年发布的IEEE 802.11标准IEEE std.802.11-1999。在某些实施例中，可以在系统400中实施其它类型的无线技术。
本发明的实施例包括如本文所述的各种操作。这些操作可以由硬件元件、软件、固件或其组合来执行。本文所用的术语“耦合到”可以表示直接耦合或通过一个或多个中间元件间接耦合。本文所述的在各种总线上提供的任何信号可以在时间上与其它信号多路复用，并通过一条或多条共同总线提供。此外，在电路元件或方框之间的互连可以示为总线或单信号线。或者，每条总线可以是一条或多条信号线，并且每条单信号线也可以是总线。
可以将某些实施例实施为可包括存储在机器可读介质上的指令的计算机程序产品。这些指令可以用于编写通用或专用处理器的程序以执行所描述的操作。机器可读介质包括用于以可由机器(如计算机)读取的形式(例如软件、处理应用程序)存储或传输信息的任何机构。机器可读介质可包括但不限于磁性存储介质(例如软盘)；光存储介质(例如CD-ROM)；磁-光存储介质；只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；可擦除可编程存储器(例如EPROM和EEPROM)；闪存；电、光、声或其它形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)；或其它类型的适合存储电子指令的介质。
此外，某些实施例可以在分布式计算环境中实施，其中机器可读介质存储在多于一个计算机系统上和/或由多于一个计算机系统执行。此外，可以在连接计算机系统的通信介质上拉取或推送在计算机系统之间传送的信息。
在此所描述的数字处理设备可包括一个或多个通用处理设备，如微处理器或中央处理单元、控制器等等。或者，数字处理设备可以包括一个或多个专用处理设备，如数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等等。例如，在备选实施例中，数字处理设备可以是具有包括核心单元和多个微引擎的多个处理器的网络处理器。此外，数字处理设备可包括通用处理设备和专用处理设备的任意组合。
本文所称的术语“逻辑指令”涉及可以被一个或多个机器理解而执行一个或多个逻辑操作的表达式。例如，逻辑指令可以包括可由处理器编译器解释以便用于对一个或多个数据对象执行一个或多个操作的指令。然而，这仅仅是机器可读指令的示例，且实施例在这一方面不受限制。
本文所称的术语“计算机可读介质”涉及能够保存可由一个或多个机器感知的表达式的介质。例如，计算机可读介质可包括用于存储计算机可读指令或数据的一个或多个存储设备。这些存储设备可包括存储介质，例如光、磁或半导体存储介质。然而，这仅仅是计算机可读介质的示例，且实施例在这一方面不受限制。
本文所称的术语“逻辑”涉及用于执行一个或多个逻辑操作的结构。例如，逻辑可包括基于一个或多个输入信号提供一个或多个输出信号的电路。该电路可包括用于接收数字输入并提供数字输出的有限状态机、或响应一个或多个模拟输入信号而提供一个或多个模拟输出信号的电路。该电路可以设置在ASIC或FPGA中。逻辑还可以包括存储在存储器中的机器可读指令和用于执行这些机器可读指令的处理电路的组合。然而，这些仅仅是可提供逻辑的结构的示例，且实施例在这一方面不受限制。
本文描述的某些方法可以实施为在计算机可读介质上的逻辑指令。当在处理器上执行时，这些逻辑指令使处理器被编程为实施所述方法的专用机器。当经过逻辑指令的配置而执行本文所描述的方法时，处理器组成用于执行所述方法的结构。或者，可以将本文所述的方法缩减为在例如FPGA、ASIC等等上的逻辑。
尽管本文以特定的顺序示出和描述了方法的操作，但是每个方法的操作顺序是可以改变的，以使得某些操作可以按相反的顺序执行，或使得某些操作可以至少部分地与其它操作同时执行。在另一实施例中，个别操作的指令或子操作可以是断续的和/或交替的方式。
在前述说明书中，参照本发明的具体示例性实施例描述了本发明。然而，显而易见的是，在不脱离如随附权利要求所述的本发明的更宽的精神和范围的前提下，可以对本发明做出各种修改和变化。
如果实际上公开了多于一个实施例，那么在此可以将本发明主题的这些实施例单独地或统称为术语“发明”，这只是为了方便起见，而不希望将本申请的范围自动地限于任何单个发明或发明概念。因此，尽管本文示出和描述了具体实施例，但任何计划达到相同目的的布置都可以代替所示具体实施例。本公开用于覆盖各种实施例的任何和所有的改进或变化。在浏览上述描述后，上述实施例的组合和在此没有具体描述的其它实施例对本领域的技术人员来说将是显而易见的。
提供本公开的摘要是为了遵守37 C.F.R.§1.72(b)，其要求提供使读者能快速确定技术公开的实质内容的摘要。其提交理解为不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前述详细描述中可以看出，为了简化本公开的目的，将各种特征集中在单个实施例中。不应将本公开方法解释为需要比在每个权利要求中明确叙述的特征多的特征。而是，可以在比单个公开实施例的所有特征少的特征中找到发明主题。因此，随附权利要求由此并入详细描述中，其中每个权利要求独立代表单独的实施例。

Claims (26)

1.一种装置，包括：
两条或两条以上电线，位于直流电源的两侧上以测定所述直流电源两端的电压；以及
电源管理单元，耦合到所述两条或两条以上电线以测量所述电压。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源管理单元包括具有模-数转换器的电压测量模块，其中所述模-数转换器配置为将所测得的电压转换为数字信号，并且所述电压测量模块配置为测量一段时间内的电压变化率。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电压测量模块还配置为将所述电压变化率与电压的阈值变化率相比较，并且当所述电压变化率接近所述阈值变化率时发送报警信号。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源管理单元配置为测量所述直流电源在一个或多个功率负载状态期间的电压。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源管理单元还包括：
耦合到所述电压测量模块的模拟前端，其中所述模拟前端耦合到充电晶体管以驱动所述充电晶体管给所述直流电源充电，并且所述模拟前端耦合到放电晶体管以驱动所述放电晶体管而便于计算平台的操作；
功率计量模块，耦合到所述模拟前端以测定有多少电能存储在所述直流电源中；
保护模块，耦合到所述模拟前端以保护所述直流电源免受潜在的故障事件；以及
接口，耦合到所述模拟前端以与所述计算平台的系统处理器对接。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述保护模块配置为从所述电压测量模块接收报警信号，并且发信号给所述模拟前端以驱动所述放电晶体管而基本上隔离所述直流电源。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述直流电源包括电池或燃料电池或两者。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述直流电源配置成一个或多个电池。
9.如权利要求1所述的装置，还包括：
电池监测单元，耦合到所述两条或两条以上电线以便为所述电源管理单元测量所述电压，其中所述电池监测单元能够将所测得的电压转换为数字信号，测量一段时间内的电压变化率，并将信息提供给所述电源管理单元。
10.一种系统，包括：
显示设备，其从直流电源汲取功率；
两条或两条以上电线，位于所述直流电源的两侧上以便确定所述直流电源两端的电压；以及
电源管理单元，耦合到所述两条或两条以上电线以测量所述电压。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述电源管理单元包括具有模-数转换器的电压测量模块，其中所述模-数转换器配置为将所测得的电压转换为数字信号，并且所述电压测量模块配置为测量一段时间内的电压变化率。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述电压测量模块还配置为将所述电压变化率与电压的阈值变化率相比较，并且当所述电压变化率接近所述阈值变化率时发送报警信号。
13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述电源管理单元配置为测量所述直流电源在一个或多个功率负载状态期间的电压。
14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述电源管理单元还包括：
耦合到所述电压测量模块的模拟前端，其中所述模拟前端耦合到充电晶体管以驱动所述充电晶体管给所述直流电源充电，并且所述模拟前端耦合到放电晶体管以驱动所述放电晶体管而便于所述计算平台的操作；
功率计量模块，耦合到所述模拟前端以确定有多少电能存储在所述直流电源中；
保护模块，耦合到所述模拟前端以保护所述直流电源免受潜在的故障事件；以及
接口，耦合到所述模拟前端以与所述计算平台的系统处理器对接。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述保护模块配置为从所述电压测量模块接收报警信号，并且发信号给所述模拟前端以驱动所述放电晶体管而基本上隔离所述直流电源。
16.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述直流电源包括蓄电池或燃料电池或两者。
17.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述直流电源配置成一个或多个电池。
18.如权利要求10所述的系统，还包括：
电池监测单元，耦合到所述两条或两条以上电线以便为所述电源管理单元测量所述电压，其中所述电池监测单元能够将所测得的电压转换为数字信号，测量一段时间内的电压变化率，并将信息提供给所述电源管理单元。
19.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统包括移动计算平台或服务器计算平台。
20.一种方法，包括：
监测一段时间内在功率负载状态下直流电源的电压；
根据多于一个测量电压确定所述直流电源的等效阻抗的实际变化率；
将所述实际变化率与阈值变化率相比较；以及
当所述实际变化率接近所述阈值变化率时，发出报警。
21.如权利要求20所述的方法，还包括：
继续监测所述电压。
22.如权利要求20所述的方法，还包括：
存储所述报警、所测得的电压或所述实际变化率。
23.如权利要求20所述的方法，还包括：
确定更新后的阈值变化率。
24.如权利要求20所述的方法，还包括：
停止监测一段时间。
25.如权利要求20所述的方法，其特征在于，当所述实际变化率基本上等于或大于所述阈值变化率时，发出所述报警。
26.如权利要求20所述的方法，还包括：
确定所述功率负载状态或时间段。
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