CN103119534A - 电池充电管理 - Google Patents

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CN103119534A CN2011800457929A CN201180045792A CN103119534A CN 103119534 A CN103119534 A CN 103119534A CN 2011800457929 A CN2011800457929 A CN 2011800457929A CN 201180045792 A CN201180045792 A CN 201180045792A CN 103119534 A CN103119534 A CN 103119534A
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Abstract

一种电子设备包括：至少一个电池，通过可切换电气连接耦合至该电子设备；以及用于将电池充电水平置于预定充电范围内并用于在该电池在该预定充电范围内时将该电池从该电子设备断开的逻辑。可描述其他实施例。

Description

电池充电管理
背景技术
本申请描述的主题一般涉及电子设备领域，更具体地涉及电子设备中的电池充电管理。
诸如笔记本和膝上型计算机、个人数字助理（PDA）、移动电话等等之类的许多电子设备在这些设备未连接至外部电源时从一个或多个电池汲取功率。当这些设备被插入例如交流（AC）电源之类的外部功率源时，电池或多个电池典型地被充电至完全充电状态。
通过将电池存储于比完全充电状态低的理想充电状态，可延长一些电池构造的寿命。相应地，管理电池充电水平的技术会派上用场。
附图说明
参考附图来描述具体实施方式。
图1是根据一些实施例的可适于实现电池充电管理的示例性电子设备的示意性图示。
图2是根据一些实施例的电池与电子设备之间的示例性连接的示意性图示。
图3是示出根据一些实施例的用于在电子设备中实现电池充电管理的方法的操作的流程图。
图4是根据实施例的可适于实现热管理的系统的示意性图示。
具体实施方式
本申请中描述的是用于电子设备中的电池充电管理的示例性系统和方法。在以下描述中，阐述众多特定细节来提供对各个实施例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解，无需这些特定细节也可实现各个实施例。在其它实例中，没有例示或详细描述众所周知的方法、过程、组件、和电路以避免模糊特定实施例。
图1是根据一些实施例的可适于实现电池充电管理的示例性系统的示意性图示。在一个实施例中，系统100包括电子设备108以及一个或多个伴随的输入/输出设备，这些输入/输出设备包括具有屏幕104的显示器102、一个或多个扬声器106、键盘110、一个或多个其它I/O设备112以及鼠标114。其它I/O设备112可包括触摸屏、声控输入设备、轨迹球、以及允许系统100接收来自用户的输入的任何其它设备。
在各个实施例中，电子设备108可被具体化为个人计算机、膝上型计算机、个人数字助理、移动电话、娱乐设备或另一计算设备。
电子设备108包括系统硬件120以及存储器130，存储器130可被实现为随机存取存储器和/或只读存储器。文件存储180可通信地耦合到计算设备108。文件存储180可以在计算设备108的内部，诸如例如一个或多个硬驱动器、CD-ROM驱动器、DVD-ROM驱动器或其它类型的存储设备。文件存储180也可在计算机108的外部，诸如例如一个或多个外部硬驱动器、网络附加存储或单独的存储网络。
系统硬件120可包括一个或多个处理器122、至少两个图形处理器124、网络接口126以及总线结构128。在一个实施例中，处理器122可被具体化为可从美国加利福尼亚州圣克拉拉市的英特尔公司获得的Core2
Figure BDA00002951968300022
处理器。如本申请中所使用的，术语“处理器”表示任何类型的计算元件，诸如但不限于微处理器、微控制器、复杂指令集计算（CISC）微处理器、精简指令集（RISC）微处理器、超长指令字（VLIW）微处理器、或任何其他类型的处理器或处理电路。
图形处理器124可起到管理图形和/或视频操作的辅助处理器的作用。图形处理器124可被集成到计算系统100的主板上或可通过主板上的扩展槽耦合。
在一个实施例中，网络接口126可以是诸如以太网接口（参见，例如，电气与电子工程师协会/IEEE802.3-2002）之类的有线接口，或诸如IEEE802.11a、b或g-兼容接口（参见，例如用于系统LAN/MAN之间的IT-电信和信息交换的IEEE标准－第二部分：无线LAN介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）规范修订4：在2.4GHz频段中的更高数据速率扩展，802.11G-2003）之类的无线接口。无线接口的另一示例可以是通用分组无线业务（GPRS）接口（参见，例如，GPRS手持设备需求指南，全球移动通信系统/GSM协会，Ver.3.0.1，2002年12月）。
总线结构128连接系统硬件128的各个组件。在一个实施例中，总线结构128可以是若干类型的总线结构中的一种或多种，包括存储器总线、外设总线或外部总线，和/或使用包括但不限于11位总线、工业标准体系结构（ISA）、微通道体系结构（MSA）、扩展ISA（EISA）、智能驱动电子设备（IDE）、VESA局部总线（VLB）、外围设备互连（PCI）、通用串行总线（USB）、高级图形端口（AGP）、个人计算机存储卡国际协会总线（PCMCIA）以及小型计算机系统接口（SCSI）的任何各种可用总线结构的局部总线。
存储器130可包括用于管理计算设备108的操作的操作系统140。在一个实施例中，操作系统140包括向系统硬件120提供接口的硬件接口模块154。此外，操作系统140可包括管理在计算设备108的操作中使用的文件的文件系统150和管理在计算设备108上执行的进程的进程控制子系统152。
操作系统140可包括（或管理）一个或多个与系统硬件120协同操作以收发来自远程源的数据分组和/或数据流的通信接口。操作系统140可进一步包括系统调用接口模块142，其在操作系统140与一个或多个驻留在存储器130中的应用模块之间提供接口。操作系统140可被具体化为UNIX操作系统或其任何派生系统（例如，Linux，Solaris等），或具体化为
Figure BDA00002951968300031
操作系统或其他操作系统。
如上所述，在诸如例如电子设备108之类的电子设备中，电池充电管理仍然是个问题。相应地，在一些实施例中，电子设备108可包括电池充电管理模块160，该电池充电管理模块160在这样的电子设备中实现如本申请中描述的用于电池充电管理的各种技术。电池充电管理模块160可被实现为存储在计算机可读介质中并可在处理器122上执行的逻辑指令。替代地，电池充电管理模块160可被实现为例如现场可编程门阵列（FPGA）之类的可配置电路系统中编码的逻辑，或可被硬连接到诸如专用集成电路（ASIC）之类的电路系统中或作为较大集成电路的组件。
参考图2，在一些实施例中，电子设备108设置有电池170，该电池170可通过可切换的电气连接172电连接至电子设备108。电池170可被实现为锂离子电池、镍－金属－氢化物电池等等。可切换电气连接可通过一种能将电池170与设备108之间的电气连接断开的类型的电气开关来实现。
图3是示出根据一些实施例的用于在电子设备中实现电池充电管理的方法的操作的流程图。在一些实施例中，图3中描绘的方法可由电池充电管理模块160来实现。图3中描绘的操作可由电池充电管理模块160自动发起，例如在设备未被介入达到可配置的预定时间段时自动发起。替代地，图3的操作可响应于来自例如设备上的图形用户界面（GUI）之类的用户界面的输入，或响应于键击或一系列键击。一般而言，图3的方法用于将电池置于在预定充电水平范围内的充电水平。该预定充电水平范围可以是电池化学成分专属的。在一些实施例中，该预定充电水平低于完全充电状态。例如，锂离子电池可被设置为30%与50%之间的充电水平，并且优选被设置为35%与45％之间的充电水平，其中40%为目标充电水平。现在参考图3，在操作310，评估电池充电状态。在一些实施例中，电池充电模块160可直接确定电池充电状态。在其它实施例中，该电子设备可包括单独的电池充电监测单元，且该电池充电模块可查询该单独的电池充电监测单元以发现电池充电状态。
在操作315，确定电池充电状态在预定范围内。作为示例，对于锂离子电池，预定范围可以将40％充电水平作为目标，且误差边际为±5%至10%，这取决于所需要的精确度。在操作315，如果电池充电状态在预定范围内，则控制传递至操作335且该电池可被断开。作为示例，该电池可在可切换电气连接172处断开。
相反，如果在操作315电池不在预定范围内，则控制传递至操作320。在操作320，如果确定电池充电状态不高于该充电范围的上限充电水平，这意味着该电池必然低于该充电范围的下限，则控制传递至操作325，并且电池充电模块被激活以对电池充电。然后控制传递回操作310，并评估电池充电状态。在此方面，操作310-325限定了一个循环，通过该循环电池可被充电，直到充电状态落在预定范围内，在充电状态落在预定范围内时在操作335电池可物理地断开。
在操作320，如果电池充电水平高于预定范围的上限充电水平，则控制传递至操作330且电池放电。在一些实施例中，通过在电子设备上执行一个或多个高功耗操作来使电池放电。作为示例而非限制，这样的操作可包括使设备上的硬盘驱动器旋转、对硬盘驱动器进行碎片整理、扫描硬盘驱动器以扫描安全风险、在硬盘驱动器上备份一个或多个文件、或对设备上或耦合至该设备的显示模块施加全功率。当一个或多个电池放电操作已被激活时，控制传递回操作310，并评估电池充电状态。在此方面，操作310-320以及330限定了一个循环，通过该循环电池可被放电，直到充电状态落在预定范围内，在充电状态落在预定范围内时在操作335电池可物理地断开。
因此，图3中描绘的方法使电子设备能将电池置于落在预定充电状态范围内的充电状态。然后可将电池与电子设备物理地断开，以阻止设备引起的寄生能耗，这样消除或者至少减少了从电池的泄漏，并减少了始终在充电的压力。
图4是根据一些实施例的计算机系统400的示意性图示。计算机系统400包括计算设备402以及电源适配器404（例如，用于供电到计算设备402）。计算设备402可以是诸如膝上型（或笔记本）计算机、个人数字助理、桌面计算设备（例如，工作站或台式计算机）、安装在支架上的计算设备等等的任何适合的计算设备。
可从一个或多个以下源（例如，通过计算设备的电源406）向计算设备402的各个组件提供电功率：一个或多个电池组、交流电（AC）插座（例如，通过诸如电源适配器404的变压器和/或适配器）、汽车电源、飞机电源等等。在一些实施例中，电源适配器404可将电源输出（例如，约110VAC到240VAC电压的AC插座电压）转换成在4VDC到12.6VDC范围之间的直流（DC）电压。因此，电源适配器404可以是AC/DC适配器。
计算设备402也可包括一个或多个中央处理单元（CPU）408。在一些实施例中，CPU408可以是包括可从美国加利福尼亚州圣克拉拉市的英特
Figure BDA00002951968300061
公司获得的包括
Figure BDA00002951968300062
II处理器系列、
Figure BDA00002951968300063
III处理器、
Figure BDA00002951968300064
IV处理器的
Figure BDA00002951968300065
处理器系列或CORE2DUO处理器中的一个或多个处理器。替代地，可使用其它CPU，诸如英特尔的
Figure BDA00002951968300066
XEONTM和
Figure BDA00002951968300067
处理器。而且，可利用来自其他制造商的一个或多个处理器。此外，处理器可具有单核或多核设计。
芯片组412可被耦合到CPU408或与CPU408集成。芯片组412可包括存储器控制中枢（MCH）414。MC414可包括耦合到主系统存储器418的存储器控制器416。主系统存储器418存储数据和由CPU408或包含在系统400中的任何其它设备执行的指令序列。在一些实施例中，主系统存储器418包括随机存取存储器（RAM）；然而，主系统存储器418可使用诸如动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）之类的其他存储器类型来实现。诸如多个CPU和/或多个系统存储器之类的附加的设备也可耦合到总线410。
MCH414也可包括耦合到图形加速器422的图形接口420。在一些实施例中，图形接口420可经由加速图形端口（AGP）耦合到图形加速器422。在一些实施例中，显示器（诸如平板显示器）440可通过例如信号转换器耦合至图形接口420，该信号转换器将存储在诸如视频存储器或系统存储器之类的存储设备中的图像的数字表示转换成由显示器解释和显示的显示信号。由显示设备产生的显示器440信号可经过各种控制设备，然后由显示器解释并随后在显示器上显示。
中枢接口424将MCH414耦合到平台控制中枢（PCH）426。PCH426可向耦合到计算机系统400的输入/输出（I/O）设备提供接口。PCH426可耦合到外围组件互连（PCI）总线。因此，PCH426包括提供通向PCI总线430的接口的PCI桥428。PCI桥428可在CPU408和外围设备之间提供数据路径。此外，可利用诸如可从美国加利福尼亚州圣克拉拉市的
Figure BDA00002951968300068
公司获得的PCI Express(TM)体系结构之类的其他类型的I/O互连布局。
PCI总线430可耦合到音频设备432以及一个或多个盘驱动器434。其它设备可耦合到PCI总线430。此外，可组合CPU408和MCH414，以形成单个芯片。此外，在其它实施例中，图形加速器422可被包括在MCH414内。
另外，在各实施例中，耦合到PCH426的其它外围组件可包括集成的驱动电子（IDE）或小型计算机系统接口（SCSI）硬驱动器、通用串行总线（USB）端口、键盘、鼠标、并行端口、串行端口、软盘驱动器、数字输出支持（例如，数字视频接口（DVI））等。因此，计算系统402可包括易失性和/或非易失性存储器。
本申请中提到的术语“逻辑指令”涉及可被一个或多个机器理解来执行一个或多个逻辑操作的表达。例如，逻辑指令可包括可由处理器编译器解释以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多个实施例不限于此方面。
本申请中提到的术语“计算机可读介质”涉及能保持可由一个或多个机器感知的表达的介质。例如，计算机可读介质可包括一个或多个用于存储机器可读指令或数据的一个或多个存储设备。这样的存储设备可包括存储介质，诸如例如光、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不限于此方面。
本文中提到的术语“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系统。这样的电路系统可包括接收数字输入并提供数字输出的有限状态机，或响应于一个或多个模拟输入信号提供一个或多个模拟输出信号的电路系统。这样的电路系统可通过专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)的形式来提供。另外，逻辑可包括存储在存储器中的机器可读指令，这些指令结合处理电路系统来执行这些机器可读指令。然而，这些仅仅是可提供逻辑的结构的示例，并且多个实施例不限于这方面。
本申请描述的一些方法可具体化为计算机可读介质上的逻辑指令。当在处理器上执行时，这些逻辑指令使得处理器被编程为执行所述方法的专用机器。当由逻辑指令配置以执行本申请中所描述的方法时，处理器构成用于执行所述方法的结构。替代地，本申请中描述的方法可精简为例如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等等之上的逻辑。
在说明书和权利要求书中，可使用术语耦合和连接及其衍生词。在特定实施例中，“连接的”可用于指示两个或更多个元件彼此直接物理或电气接触。“耦合的”可表示两个或更多个元件直接物理或电气接触。然而，“耦合的”也可表示两个或更多个元件可能彼此并不直接接触，但是仍可彼此协作或交互。
说明书中对“一个实施例”或“一些实施例”的提及意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实现中。在说明书的各位置出现的短语“在一个实施例中”不一定全指代同一实施例。
虽然已经用结构特征和/或方法动作专属的语言描述了多个实施例，但应理解所要求保护的主题可以不限于所描述的特定特征和动作。相反，这些特定特征和动作是作为实现所要求保护的主题的样本形式而公开的。

Claims (20)

1.一种装置，包括：
电子设备；
至少一个电池，通过可切换电气连接耦合至所述电子设备；以及
用于将电池充电水平置于预定充电范围内，并在所述电池处于所述预定充电范围内时将所述电池从所述电子设备断开的逻辑。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池包括锂离子电池，且所述预定充电范围在低充电水平30%与高充电水平50%之间。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池包括锂离子电池，且所述预定充电范围在低充电水平35%与高充电水平45%之间。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，用于将电池充电水平置于预定充电范围内的所述逻辑包括用于以下的逻辑：
确定所述电池的当前充电水平；以及
将所述电池充电至高于低充电水平的充电水平。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，用于将电池充电水平置于预定充电范围内的所述逻辑包括用于以下的逻辑：
确定所述电池的当前充电水平；以及
将所述电池放电至低于高充电水平的充电水平。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括用于在所述电子设备上执行至少一个功耗操作的逻辑。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述至少一个功耗操作包括以下各项中的至少一个：
使硬盘驱动器旋转；
对硬盘驱动器进行碎片整理；
扫描硬盘驱动器以扫描安全风险；
在硬盘驱动器上备份一个或多个文件；或
对显示器施加全功率。
8.一种方法，包括：
将耦合至电子设备的电池置于预定充电范围内的电池充电水平；以及
当所述电池在所述预定充电范围内时，将所述电池从所述电子设备断开。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电池包括锂离子电池，且所述预定充电范围在低充电水平30%与高充电水平50%之间。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电池包括锂离子电池，且所述预定充电范围在低充电水平35%与高充电水平45%之间。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述电池充电水平置于预定充电率内包括：
确定所述电池的当前充电水平；以及
将所述电池充电至高于低充电水平的充电水平。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述电池充电水平置于预定充电率包括：
确定所述电池的当前充电水平；以及
将所述电池放电至低于高充电水平的充电水平。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括在所述电子设备上实现至少一个功耗操作。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一个功耗操作包括以下各项中的至少一个：
使硬盘驱动器旋转；
对硬盘驱动器进行碎片整理；
扫描硬盘驱动器以扫描安全风险；
在硬盘驱动器上备份一个或多个文件；或
对显示器施加全功率。
15.一种可用于电子设备中的电池充电管理模块，包括：
用于将电池充电水平置于预定充电范围内并在所述电池处于所述预定充电范围内时将所述电池从所述电子设备断开的逻辑。
16.如权利要求15所述的电池充电管理模块，其特征在于，所述电池包括锂离子电池，且所述预定充电范围在低充电水平30%与高充电水平50%之间。
17.如权利要求15所述的电池充电管理模块，其特征在于，用于将电池充电水平置于预定充电率内的所述逻辑包括用于以下的逻辑：
确定所述电池的当前充电水平；以及
将所述电池充电至高于低充电水平的充电水平。
18.如权利要求15所述的电池充电管理模块，其特征在于，用于将电池充电水平置于预定充电率内的所述逻辑包括用于以下的逻辑：
确定所述电池的当前充电水平；以及
将所述电池放电至低于高充电水平的充电水平。
19.如权利要求18所述的电池充电管理模块，其特征在于，还包括用于在所述电子设备上执行至少一个功耗操作的逻辑。
20.如权利要求19所述的电池充电管理模块，其特征在于，所述至少一个功耗操作包括以下各项中的至少一个：
使硬盘驱动器旋转；
对硬盘驱动器进行碎片整理；
扫描硬盘驱动器以扫描安全风险；
在硬盘驱动器上备份一个或多个文件；或
对显示器施加全功率。
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