CN103105921B - 一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法，属于笔记本电脑电源技术领域，所述方法应用于笔记本电脑上，在笔记本电脑的电源模块内设置电源控制模块，电源控制模块包括比较器和开关模块，比较器控制笔记本电脑的适配器输入电源和锂电池输入电源的供电切换；在锂电池输入电源单独供电情况下，笔记本电脑关机后开关模块切断锂电池输入电源的输出路径，即切断了锂电池的静态输出，降低了锂电池的静态功耗。本发明的一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法，可大大降低笔记本电脑在关机状态下锂电池的静态功耗，延长锂电池电量维持时间，降低锂电池过放风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种笔记本电脑电源技术领域，具体地说是一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法。
背景技术
笔记本电脑在有适配器或锂电池供电时，即使在关机状态下也会有部分电路处于工作状态，关机静态电流约为3～5mA，有些笔记本电脑甚至会更高。在适配器电源输入时一般不会在意，但在锂电池单独存在的情况下，感觉会比较明显，一般笔记本电脑关机状态一晚上会发现锂电池电量降低了5%～10%。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种可大大降低笔记本电脑在关机状态下锂电池的静态功耗，延长锂电池电量维持时间，降低锂电池过放风险的一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述方法应用于笔记本电脑上，在笔记本电脑的电源模块内设置电源控制模块，电源控制模块包括比较器和开关模块，比较器控制笔记本电脑的适配器输入电源和锂电池输入电源的供电切换；在锂电池输入电源单独供电情况下，笔记本电脑关机后开关模块切断锂电池输入电源的输出路径，即切断了锂电池的静态输出，降低了锂电池的静态功耗。
笔记本电脑的电源模块内设置电源控制模块，其电路连接如下，电源模块包括适配器输入电源ADPIN、锂电池输入电源BATIN、PMOS管Q1、PMOS管Q4、PMOS管Q5、嵌入式控制器EC、系统电源SYS_PW、DC-DC模块，电源控制模块包括比较器U1、开关模块U2、NMOS管Q2、NMOS管Q3；配器输入电源ADPIN分别连接到系统电源SYS_PW、比较器U1的SENSE端；锂电池输入电源BATIN分别连接到PMOS管Q1的源极、通过电阻R1连接到PMOS管Q1的栅极、比较器U1的VIN端、NMOS管Q3的漏极，PMOS管Q1的漏极连接系统电源SYS_PW；比较器U1的GATE端连接到NMOS管Q2的漏极；比较器U1的STAT端依次通过电阻R2和DC-DC模块连接到系统电源SYS_PW，比较器U1的STAT端还分别连接到NMOS管Q3的栅极、PMOS管Q4的源极；开关模块U2的PB#端连接到PMOS管Q5的源极，开关模块U2的VIN端连接到NMOS管Q3的源极，开关模块U2的EN端连接到NMOS管Q2的栅极，开关模块U2的INT#端连接到嵌入式控制器EC的GPIO3端，嵌入式控制器EC的GPIO2端连接到开关模块U2的KILL#端；NMOS管Q2的源极连接到PMOS管Q1的栅极，PMOS管Q4与PMOS管Q5的栅极相连后连接到嵌入式控制器EC的GPIO5端，PMOS管Q4的漏极连接到嵌入式控制器EC的GPIO1端，PMOS管Q5的漏极连接到嵌入式控制器EC的GPIO4端，嵌入式控制器EC的VCC端通过DC-DC模块连接系统电源SYS_PW。
比较器U1型号为LTC4412控制器。
开关模块U2型号为LTC2950控制器。
所述方法分为有适配器输入电源ADPIN供电输入的情况和只有锂电池输入电源BATIN单独供电输入的情况；
（1）、有适配器输入电源ADPIN供电输入的情况：无锂电池输入电源BATIN是否接入，只要有适配器输入电源ADPIN供电输入，比较器U1的STAT端就会输出低电平，NMOS管Q3关断，因此开关模块U2无电源供给，处于非工作状态，PMOS管Q1和NMOS管Q2均关断，锂电池输入电源BATIN的输出路径被切断；系统电源SYS_PW来自适配器输入电源ADPIN供电输入，此时嵌入式控制器EC处于工作状态，随时等待开机信号；
（2）、只有锂电池输入电源BATIN单独供电输入的情况：比较器U1的GATE端输出为低电平，比较器U1的STAT端输出为高电平，NMOS管Q3开通，开关模块U2处于工作状态；开关模块U2的EN端初始状态为输出低电平，开关模块U2的EN端输出低电平，NMOS管Q2关断，从而PMOS管Q1关断，切断锂电池输入电源BATIN的输出路径，降低锂电池的静态功耗；只有当开关模块U2的PB#端有效时，开关模块U2的EN端才会输出高电平，使NMOS管Q2开通，随后PMOS管Q1开通，嵌入式控制器EC上电工作。
嵌入式控制器EC的工作流程分为开机操作流程、待机操作流程及休眠、关机操作流程；
（1）、开机操作流程：嵌入式控制器EC上电初始化完成后，首先将嵌入式控制器EC的GPIO5端拉低电平，开通PMOS管Q4、PMOS管Q5，随后通过嵌入式控制器EC的GPIO1端检测当前状态为适配器输入电源ADPIN供电输入还是锂电池输入电源BATIN供电输入；若为适配器输入电源ADPIN供电输入，比较器U1的STAT端就会输出低电平给PMOS管Q4，从而嵌入式控制器EC的GPIO1端检测当前状态为适配器输入电源ADPIN供电输入，嵌入式控制器EC等待笔记本电脑的开机信号；
若为锂电池输入电源BATIN供电输入，比较器U1的STAT端输出高电平给PMOS管Q4，从而嵌入式控制器EC的GPIO1端检测当前状态为锂电池输入电源BATIN供电输入，
嵌入式控制器EC不再等待笔记本电脑的开机信号，而是通过嵌入式控制器EC的GPIO3端收到开关模块U2发出的中断信号后，直接使能各路电源，启动笔记本电脑系统；
（2）、待机操作流程：待机状态下，系统电源SYS_PW并未完全关闭，待机后嵌入式控制器EC的GPIO2端会一直保持高电平；
（3）、休眠、关机操作流程：嵌入式控制器EC休眠、关机状态操作都是关闭所有的笔记本电脑电源；关机操作流程分为软关机操作流程和硬关机操作流程，软关机操作流程：嵌入式控制器EC检测到笔记本电脑的关机信号后首先关闭各路电源，随后通过嵌入式控制器EC的GPIO2端发送一个低电平给开关模块U2的KILL#端，开关模块U2关断NMOS管Q2，从而PMOS管Q1关断，从而切断锂电池输入电源BATIN的输出路径；硬关机操作流程：在笔记本电脑的开机状态下，按动笔记本电脑的关机按钮后，开关模块U2的EN端输出为低电平，关断NMOS管Q2，从而PMOS管Q1关断，从而切断锂电池输入电源BATIN的输出路径。
本发明的一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法，既可满足笔记本电脑的正常地开、关机功能，又可在关机状态下，自动断开锂电池的输出路径，大大降低了笔记本电脑的锂电池的静态功耗，延长了锂电池电量维持时间，降低锂电池过放风险；具有设计合理、使用方便、节约能源等特点，因而，具有很好的推广使用价值。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法的电路结构示意图。
图中虚线框内的路为电源控制模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明的一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法，所述方法应用于笔记本电脑上，在笔记本电脑的电源模块内设置电源控制模块，电源控制模块包括比较器和开关模块，比较器控制笔记本电脑的适配器输入电源和锂电池输入电源的供电切换；在锂电池输入电源单独供电情况下，笔记本电脑关机后开关模块切断锂电池输入电源的输出路径，即切断了锂电池的静态输出，降低了锂电池的静态功耗。
笔记本电脑的电源模块内设置电源控制模块，其电路连接如下，电源模块包括适配器输入电源ADPIN、锂电池输入电源BATIN、PMOS管Q1、PMOS管Q4、PMOS管Q5、嵌入式控制器EC、系统电源SYS_PW、DC-DC模块，电源控制模块包括比较器U1、开关模块U2、NMOS管Q2、NMOS管Q3；配器输入电源ADPIN分别连接到系统电源SYS_PW、比较器U1的SENSE端；锂电池输入电源BATIN分别连接到PMOS管Q1的源极、通过电阻R1连接到PMOS管Q1的栅极、比较器U1的VIN端、NMOS管Q3的漏极，PMOS管Q1的漏极连接系统电源SYS_PW；比较器U1的GATE端连接到NMOS管Q2的漏极；比较器U1的STAT端依次通过电阻R2和DC-DC模块连接到系统电源SYS_PW，比较器U1的STAT端还分别连接到NMOS管Q3的栅极、PMOS管Q4的源极；开关模块U2的PB#端连接到PMOS管Q5的源极，开关模块U2的VIN端连接到NMOS管Q3的源极，开关模块U2的EN端连接到NMOS管Q2的栅极，开关模块U2的INT#端连接到嵌入式控制器EC的GPIO3端，嵌入式控制器EC的GPIO2端连接到开关模块U2的KILL#端；NMOS管Q2的源极连接到PMOS管Q1的栅极，PMOS管Q4与PMOS管Q5的栅极相连后连接到嵌入式控制器EC的GPIO5端，PMOS管Q4的漏极连接到嵌入式控制器EC的GPIO1端，PMOS管Q5的漏极连接到嵌入式控制器EC的GPIO4端，嵌入式控制器EC的VCC端通过DC-DC模块连接系统电源SYS_PW。
比较器U1型号为LTC4412控制器。
开关模块U2型号为LTC2950控制器。
所述方法分为有适配器输入电源ADPIN供电输入的情况和只有锂电池输入电源BATIN单独供电输入的情况；
（1）、有适配器输入电源ADPIN供电输入的情况：无锂电池输入电源BATIN是否接入，只要有适配器输入电源ADPIN供电输入，比较器U1的STAT端就会输出低电平，NMOS管Q3关断，因此开关模块U2无电源供给，处于非工作状态，PMOS管Q1和NMOS管Q2均关断，锂电池输入电源BATIN的输出路径被切断；系统电源SYS_PW来自适配器输入电源ADPIN供电输入，此时嵌入式控制器EC处于工作状态，随时等待开机信号；
（2）、只有锂电池输入电源BATIN单独供电输入的情况：比较器U1的GATE端输出为低电平，比较器U1的STAT端输出为高电平，NMOS管Q3开通，开关模块U2处于工作状态；开关模块U2的EN端初始状态为输出低电平，开关模块U2的EN端输出低电平，NMOS管Q2关断，从而PMOS管Q1关断，切断锂电池输入电源BATIN的输出路径，降低锂电池的静态功耗；只有当开关模块U2的PB#端有效时，开关模块U2的EN端才会输出高电平，使NMOS管Q2开通，随后PMOS管Q1开通，嵌入式控制器EC上电工作。
嵌入式控制器EC的工作流程分为开机操作流程、待机操作流程及休眠、关机操作流程；
（1）、开机操作流程：嵌入式控制器EC上电初始化完成后，首先将嵌入式控制器EC的GPIO5端拉低电平，开通PMOS管Q4、PMOS管Q5，随后通过嵌入式控制器EC的GPIO1端检测当前状态为适配器输入电源ADPIN供电输入还是锂电池输入电源BATIN供电输入；若为适配器输入电源ADPIN供电输入，比较器U1的STAT端就会输出低电平给PMOS管Q4，从而嵌入式控制器EC的GPIO1端检测当前状态为适配器输入电源ADPIN供电输入，嵌入式控制器EC等待笔记本电脑的开机信号；
若为锂电池输入电源BATIN供电输入，比较器U1的STAT端输出高电平给PMOS管Q4，从而嵌入式控制器EC的GPIO1端检测当前状态为锂电池输入电源BATIN供电输入，
嵌入式控制器EC不再等待笔记本电脑的开机信号，而是通过嵌入式控制器EC的GPIO3端收到开关模块U2发出的中断信号后，直接使能各路电源，启动笔记本电脑系统；
（2）、待机操作流程：待机状态下，系统电源SYS_PW并未完全关闭，待机后嵌入式控制器EC的GPIO2端会一直保持高电平；
（3）、休眠、关机操作流程：嵌入式控制器EC休眠、关机状态操作都是关闭所有的笔记本电脑电源；关机操作流程分为软关机操作流程和硬关机操作流程，软关机操作流程：嵌入式控制器EC检测到笔记本电脑的关机信号后首先关闭各路电源，随后通过嵌入式控制器EC的GPIO2端发送一个低电平给开关模块U2的KILL#端，开关模块U2关断NMOS管Q2，从而PMOS管Q1关断，从而切断锂电池输入电源BATIN的输出路径；硬关机操作流程：在笔记本电脑的开机状态下，按动笔记本电脑的关机按钮后，开关模块U2的EN端输出为低电平，关断NMOS管Q2，从而PMOS管Q1关断，从而切断锂电池输入电源BATIN的输出路径。
本发明的一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法，除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (5)
1.一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法，其特征在于所述方法应用于笔记本电脑上，在笔记本电脑的电源模块内设置电源控制模块，电源控制模块包括比较器和开关模块，比较器控制笔记本电脑的适配器输入电源和锂电池输入电源的供电切换；在锂电池输入电源单独供电情况下，笔记本电脑关机后开关模块切断锂电池输入电源的输出路径，即切断了锂电池的静态输出，降低了锂电池的静态功耗；
笔记本电脑的电源模块内设置电源控制模块，其电路连接如下，电源模块包括适配器输入电源ADPIN、锂电池输入电源BATIN、PMOS管Q1、PMOS管Q4、PMOS管Q5、嵌入式控制器EC、系统电源SYS_PW、DC-DC模块，电源控制模块包括比较器U1、开关模块U2、NMOS管Q2、NMOS管Q3；配器输入电源ADPIN分别连接到系统电源SYS_PW、比较器U1的SENSE端；锂电池输入电源BATIN分别连接到PMOS管Q1的源极、通过电阻R1连接到PMOS管Q1的栅极、比较器U1的VIN端、NMOS管Q3的漏极，PMOS管Q1的漏极连接系统电源SYS_PW；比较器U1的GATE端连接到NMOS管Q2的漏极；比较器U1的STAT端依次通过电阻R2和DC-DC模块连接到系统电源SYS_PW，比较器U1的STAT端还分别连接到NMOS管Q3的栅极、PMOS管Q4的源极；开关模块U2的PB#端连接到PMOS管Q5的源极，开关模块U2的VIN端连接到NMOS管Q3的源极，开关模块U2的EN端连接到NMOS管Q2的栅极，开关模块U2的INT#端连接到嵌入式控制器EC的GPIO3端，嵌入式控制器EC的GPIO2端连接到开关模块U2的KILL#端；NMOS管Q2的源极连接到PMOS管Q1的栅极，PMOS管Q4与PMOS管Q5的栅极相连后连接到嵌入式控制器EC的GPIO5端，PMOS管Q4的漏极连接到嵌入式控制器EC的GPIO1端，PMOS管Q5的漏极连接到嵌入式控制器EC的GPIO4端，嵌入式控制器EC的VCC端通过DC-DC模块连接系统电源SYS_PW。
2.根据权利要求1所述的一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法，其特征在于比较器U1型号为LTC4412控制器。
3.根据权利要求1所述的一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法，其特征在于开关模块U2型号为LTC2950控制器。
4.根据权利要求1所述的一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法，其特征在于所述方法分为有适配器输入电源ADPIN供电输入的情况和只有锂电池输入电源BATIN单独供电输入的情况；
（1）、有适配器输入电源ADPIN供电输入的情况：无锂电池输入电源BATIN是否接入，只要有适配器输入电源ADPIN供电输入，比较器U1的STAT端就会输出低电平，NMOS管Q3关断，因此开关模块U2无电源供给，处于非工作状态，PMOS管Q1和NMOS管Q2均关断，锂电池输入电源BATIN的输出路径被切断；系统电源SYS_PW来自适配器输入电源ADPIN供电输入，此时嵌入式控制器EC处于工作状态，随时等待开机信号；
（2）、只有锂电池输入电源BATIN单独供电输入的情况：比较器U1的GATE端输出为低电平，比较器U1的STAT端输出为高电平，NMOS管Q3开通，开关模块U2处于工作状态；开关模块U2的EN端初始状态为输出低电平，开关模块U2的EN端输出低电平，NMOS管Q2关断，从而PMOS管Q1关断，切断锂电池输入电源BATIN的输出路径，降低锂电池的静态功耗；只有当开关模块U2的PB#端有效时，开关模块U2的EN端才会输出高电平，使NMOS管Q2开通，随后PMOS管Q1开通，嵌入式控制器EC上电工作。
5.根据权利要求1所述的一种降低笔记本电脑关机状态下锂电池静态功耗的方法，其特征在于嵌入式控制器EC的工作流程分为开机操作流程、待机操作流程及休眠、关机操作流程；
（1）、开机操作流程：嵌入式控制器EC上电初始化完成后，首先将嵌入式控制器EC的GPIO5端拉低电平，开通PMOS管Q4、PMOS管Q5，随后通过嵌入式控制器EC的GPIO1端检测当前状态为适配器输入电源ADPIN供电输入还是锂电池输入电源BATIN供电输入；若为适配器输入电源ADPIN供电输入，比较器U1的STAT端就会输出低电平给PMOS管Q4，从而嵌入式控制器EC的GPIO1端检测当前状态为适配器输入电源ADPIN供电输入，嵌入式控制器EC等待笔记本电脑的开机信号；
若为锂电池输入电源BATIN供电输入，比较器U1的STAT端输出高电平给PMOS管Q4，从而嵌入式控制器EC的GPIO1端检测当前状态为锂电池输入电源BATIN供电输入，
嵌入式控制器EC不再等待笔记本电脑的开机信号，而是通过嵌入式控制器EC的GPIO3端收到开关模块U2发出的中断信号后，直接使能各路电源，启动笔记本电脑系统；
（2）、待机操作流程：待机状态下，系统电源SYS_PW并未完全关闭，待机后嵌入式控制器EC的GPIO2端会一直保持高电平；
（3）、休眠、关机操作流程：嵌入式控制器EC休眠、关机状态操作都是关闭所有的笔记本电脑电源；关机操作流程分为软关机操作流程和硬关机操作流程，软关机操作流程：嵌入式控制器EC检测到笔记本电脑的关机信号后首先关闭各路电源，随后通过嵌入式控制器EC的GPIO2端发送一个低电平给开关模块U2的KILL#端，开关模块U2关断NMOS管Q2，从而PMOS管Q1关断，从而切断锂电池输入电源BATIN的输出路径；硬关机操作流程：在笔记本电脑的开机状态下，按动笔记本电脑的关机按钮后，开关模块U2的EN端输出为低电平，关断NMOS管Q2，从而PMOS管Q1关断，从而切断锂电池输入电源BATIN的输出路径。
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |