CN103135731A - 一种便携式电脑的智能电源控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式电脑的智能电源控制方法及装置，所述方法包括：在便携式电脑中，通过采集电池剩余电量，确定期望时间内的平均功耗；通过采集便携式电脑内每个功耗部件的实际电流，确定期望时间内的实际功耗；比较所述实际功耗与所述平均功耗；当所述实际功耗大于所述平均功耗时，关闭部分功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式，直至所述实际功耗小于等于所述平均功耗。本发明可以根据用户的期望时间，动态调整便携式电脑的实际功耗，从而满足用户的时间要求，提高用户体验。

Description

一种便携式电脑的智能电源控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电源控制领域，特别涉及一种便携式电脑的智能电源控制方法及其相关装置。

背景技术

便携式电脑，即笔记本电脑，具有机身小巧和携带方便等优点。目前，笔记本电脑机身越做越薄越做越小，电池容量也越来越小，在一个没有外接电源而又必须用笔记本电脑的时候，由于电池没电导致无法使用笔记本电脑的情况是令人十分头痛的事情。例如，当在车站和机场需要处理email的情况，这时,如果电池电量不足以支撑所需要的工作时间，就会导致文件未保存或未发送的情况，延误正常工作。

现有的解决方案有以下两种：

1、window下有几个电源管理模式，例如省电模式、平恒模式和高性能模式等。其中，所述省电模式只是把中央处理器CPU直接锁到最小。所述平恒模式是将CPU turbo在直流电源DC下的工作机率减小。所述高性能模式则是不加以控制。所以这几种模式总体设置上比较粗略，不能很好解决上述问题。

2、现有的能源管理软件EM控制，EM可以与笔记本电脑的嵌入式控制器EC之间直接沟通，EC不但可以控制各个功耗部件的工作模式，也可以时时侦测各个功耗部件当前实际功耗。虽然，现有的EM控制可以做到很省电，但该方案的缺点在于，EM软件只是提供了几种工作模式，无法提供给用户一个可以互动的界面，并根据用户的实际需求，控制笔记本电脑内各个功耗部件的实际功耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式电脑的智能电源控制方法及装置，能更好地根据用户的实际需求，进行便携式电脑实际功耗的控制，即通过对便携式电脑中的中央处理器CPU、显卡GPU、内存Memory、南桥PCH等各个功耗部件的控制，实现可用电量的管控。

根据本发明的一个方面，提供了一种便携式电脑的智能电源控制方法，包括：

A)在便携式电脑中，通过采集电池剩余电量，确定期望时间内的平均功耗；

B)通过采集便携式电脑内每个功耗部件的实际电流，确定期望时间内的实际功耗；

C)比较所述实际功耗与所述平均功耗；

D)当所述实际功耗大于所述平均功耗时，关闭部分功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式，直至所述实际功耗小于等于所述平均功耗。

优选地，所述期望时间是用户输入的期望便携式电脑持续工作的时间。

优选地，所述步骤A)包括：

A1)采集便携式电脑的电池剩余电量；

A2)将所述电池剩余电量与所述期望时间相除，得到所述平均功耗。

优选地，所述步骤B)包括：

B1)为所述每个功耗部件分别配置一个电流侦测器件，利用所述电流侦测器件，采集每个功耗部件的实际电流。

优选地，所述步骤B)还包括：

B2)将所采集的每个功耗部件的实际电流与工作电压相乘，得到每个功耗部件的实际功耗；

B3)将每个功耗部件的实际功耗相加，得到便携式电脑在期望时间内的实际功耗。

优选地，所述步骤D)包括：

D1)当所述实际功耗大于所述平均功耗时，关闭一个功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式；

D2)通过重新采集便携式电脑内每个功耗部件的实际电流，重新确定期望时间内的实际功耗；

D3)比较所述重新确定的实际功耗与所述平均功耗；

D4)若所述实际功耗大于所述平均功耗，则重复执行上述步骤D1)至D3)，直至便携式电脑的实际功耗小于等于所述平均功耗。

根据本发明的另一方面，提供了一种便携式电脑的智能电源控制装置，包括：

平均功耗确定模块，用于在便携式电脑中，通过采集电池剩余电量，确定期望时间内的平均功耗；

实际功耗确定模块，用于通过采集便携式电脑内每个功耗部件的实际电流，确定期望时间内的实际功耗；

比较模块，用于比较所述实际功耗与所述平均功耗；

功耗部件控制模块，用于当所述实际功耗大于所述平均功耗时，关闭部分功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式，直至所述实际功耗小于等于所述平均功耗。

优选地，所述平均功耗确定模块包括：

剩余电量采集子模块，用于采集便携式电脑的电池剩余电量；

平均功耗计算子模块，用于将所述电池剩余电量与所述期望时间相除，得到所述平均功耗。

优选地，所述实际功耗确定模块包括：

多个电流侦测器件，用于分别采集每个功耗部件的实际电流。

优选地，所述实际功耗确定模块还包括：

实际功耗计算子模块，用于将所采集的每个功耗部件的实际电流与工作电压相乘，得到每个功耗部件的实际功耗，并将每个功耗部件的实际功耗相加，得到便携式电脑在期望时间内的实际功耗。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

本发明能够根据用户输入的期望时间，动态调整便携式电脑各个功耗部件的实际功耗，从而满足用户的时间要求，提高用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的便携式电脑的智能电源控制方法流程图；

图2是本发明实施例提供的各功耗部件的实际电流与参考电流的电流时间示意图；

图3是本发明实施例提供的便携式电脑的智能电源控制装置框图；

图4是本发明实施例提供的各功耗部件的控制示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明可以提供给用户一个自定义平台，使用户通过该平台的可操作窗口，选择笔记本电脑在使用直流电源时的最少使用时间，即给用户提供可选的时间段，让其定义自己所需要的最少工作时间。便携式电脑在后台可以根据用户所选择的时间段，来反向配置各功耗部件。也就是说，本发明不再一味的降低功耗，而是让用户自己定义所需的工作时间，再返推到功耗控制上。所述最少工作时间是指保证便携式电脑持续工作的时间。

图1是本发明实施例提供的便携式电脑的智能电源控制方法流程图，如图1所示，步骤包括：

步骤101、在便携式电脑中，通过采集电池剩余电量，确定期望时间内的平均功耗。具体地说，首先要采集便携式电脑的电池剩余电量，然后将所采集的电池剩余电量与所述期望时间相除，得到所述平均功耗。

步骤102、通过采集便携式电脑内每个功耗部件的实际电流，确定期望时间内的实际功耗。具体地说，首先为所述每个功耗部件分别配置一个电流侦测器件，利用所述电流侦测器件，采集每个功耗部件的实际电流，然后将所采集的每个功耗部件的实际电流与工作电压相乘，得到每个功耗部件的实际功耗，在将每个功耗部件的实际功耗相加，得到便携式电脑在期望时间内的实际功耗。

在所述步骤102和所述步骤102中，所述期望时间是用户输入的期望便携式电脑持续工作的时间。

步骤103、比较所述实际功耗与所述平均功耗。

步骤104、当所述实际功耗大于所述平均功耗时，关闭部分功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式，直至所述实际功耗小于等于所述平均功耗。具体地说，当所述实际功耗大于所述平均功耗时，关闭一个功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式，然后通过重新采集便携式电脑内每个功耗部件的实际电流，重新确定期望时间内的实际功耗，将所述重新确定的实际功耗与所述平均功耗进行比较，若所述实际功耗大于所述平均功耗，则继续关闭一个功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式，并再次计算便携式电脑的实际功耗，直至便携式电脑的实际功耗小于等于所述平均功耗。

也就是说，本发明首先通过用户定义的笔记本电脑工作的期望时间，反推回笔记本电脑最大的平均功耗，即电池剩余电量C/期望时间T＝平均功耗P，然后将笔记本电脑的实际功耗控制在平均功耗以内即可。

图2是本发明实施例提供的各功耗部件的实际电流与参考电流的电流时间示意图，如图2所示，I0至I3表示当前可以侦测到的功耗部件的电流，Iref表示参考电流，可以根据电池剩余电量与用户设定的期望时间得到。

当用户设定了所需要的期望时间T时，便可以通过以下公式得到参考电流Iref的值。

平均功耗P=电池剩余电量C/期望时间T

参考电流Iref=平均功耗P/电池电压V

只要保证各功耗部件的总的实际功耗不超过Iref*V,便可以保证电池在用户设定的期望时间T内一直保持供电状态，即需要保证以下公式成立。

I0*V0+I1*V1+I2*V2+I3*V3<=Iref*V

其中，上述电池电压V和各功耗部件的电压V1至V3可实时侦测。

当然，用户设定的期望时间应当是一个合理的数值，例如，如果当前剩余电量为90%，那么用户可以设定的期望时间T最大不超过Tmax*90%。所述Tmax值是便携式电脑在出厂前的一个测定值，是指在实验中机器跑最低功耗时测得的数值，即需要满足以下公式。

T=Tmax(最长电池寿命预设值)*C(当前剩余电量)/Cmax(最大电量)

图3是本发明实施例提供的便携式电脑的智能电源控制装置框图，如图3所示，包括平均功耗确定模块、实际功耗确定模块、比较模块、功耗部件控制模块。

在便携式电脑中，所述平均功耗确定模块通过其剩余电量采集子模块采集电池剩余电量，并利用其平均功耗计算子模块将所述电池剩余电量与所述期望时间相除，得到所述平均功耗。所述实际功耗确定模块利用其多个电流侦测器件分别采集每个功耗部件的实际电流，并通过实际功耗计算子模块将所采集的每个功耗部件的实际电流与工作电压相乘，得到每个功耗部件的实际功耗，并将每个功耗部件的实际功耗相加，得到便携式电脑在期望时间内的实际功耗。所述比较模块将所述实际功耗确定模块得到的所述实际功耗与所述平均功耗确定模块得到的所述平均功耗进行比较，当所述实际功耗大于所述平均功耗时，所述功耗部件控制模块关闭部分功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式，直至所述实际功耗小于等于所述平均功耗。

图4是本发明实施例提供的各功耗部件的控制示意图，如图4所示，以侦测四个设备为例。增加四个电流侦测器件，例如电流传感器，用于分别侦测四个功耗部件Dev1至Dev4的实际电流。

EC可以读到电池的一系列信息，如当前可用的电池剩余电量等。如果当前剩余电量为XWh，而用户定义时间为Y小时，则可以允许每小时的平均功耗不能超过X/Y(当然便携式电脑的系统需要判断这个值是否是合理的，即是否低于Tmax时的系统功耗，如果这个值是合理的，那我们便可以将系统各个功耗部件的功耗锁定在一个最大状态，如屏幕亮度，CPU最大P states,Memory PBM等，让系统尽量去达到用户的要求，不影响用户正常的工作。

假设EC读到当前可用的电池剩余电量为20Wh，用户设定的期望时间为2个小时，电池电压为10V，那么可以得到，平均功耗不超过10W，每小时电池的电流不超过1A。

侦测当前四个功耗部件CPU、GPU、Memory、VRAM，实际电流分别是7A、3A、1A和1A，工作电压分别为1V、1.2V、1.5V、1.5V，那么可以得到实际功耗为7*1+3*1.2+1*1.5+1*1.5＝13.6W。由于所述实际功耗13.6W大于所述平均功耗10W，因此需要关闭部分功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式。

如果不考虑系统其他损耗，可以首先将GPU关掉，切换到IGPU工作状态。这时候CPU因为IGPU工作，会增加1W的功耗，其他不变，此时，通过侦测各个功耗设备的实际电流，计算得到的实际功耗会变成7*1+1+1*1.5+1*1.5＝11W。由于所述实际功耗13.6W大于所述平均功耗10W，因此仍然需要继续进行调整。

这时候，再将CPU turbo关掉，会让其功耗降低3W左右，即实际功耗变成8W。可以符合要求。

具体的控制流程如下：

1、EC侦测系统电压电流；

2、用户在自定义平台上设定期望时间2小时，自定义平台将所述期望时间通知到EC；

3、EC计算参考电流和每小时最大功耗10W（即平均功耗），并侦测各个功耗部件的电流和电压，得到实际功耗13.6W；

4、所述实际功耗13.6W大于平均功耗10W，EC通过ACPI与GPU VBIOS交互，使其切换到idel模式；

5、再次侦测各个功耗部件的电流和电压，得到实际功耗11W；

6、所述实际功耗11W大于平均功耗10W，EC通过ACPI与CPU driver交互，关掉CPU turbo；

7、再次侦测各个功耗部件的电流和电压，得到实际功耗8W；

8、所述实际功耗8W小平均功耗10W，后台设定完成。

进一步地，对于各个功耗部件的控制顺序上，一般可以认为先关闭无关功耗部件，如声卡，U口等，再切换显示模式，再次之是CPU P states控制，最后是内存使用带宽。

进一步地，大部分功耗部件可以做动态控制，而不影响用户使用，但是屏幕亮度是不可以的，因此，可以考虑将屏幕亮度做一个大体的分阶，例如，正常使用时最低亮度为50-60nit，若当前可用的电池剩余电量允许，则仍然设置为用户当前使用的屏幕亮度。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种便携式电脑的智能电源控制方法，其特征在于，包括：

A)在便携式电脑中，通过采集电池剩余电量，确定期望时间内的平均功耗；

B)通过采集便携式电脑内每个功耗部件的实际电流，确定期望时间内的实际功耗；

C)比较所述实际功耗与所述平均功耗；

D)当所述实际功耗大于所述平均功耗时，关闭部分功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式，直至所述实际功耗小于等于所述平均功耗。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述期望时间是用户输入的期望便携式电脑持续工作的时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A)包括：

A1)采集便携式电脑的电池剩余电量；

A2)将所述电池剩余电量与所述期望时间相除，得到所述平均功耗。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B)包括：

B1)为所述每个功耗部件分别配置一个电流侦测器件，利用所述电流侦测器件，采集每个功耗部件的实际电流。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B)还包括：

B2)将所采集的每个功耗部件的实际电流与工作电压相乘，得到每个功耗部件的实际功耗；

B3)将每个功耗部件的实际功耗相加，得到便携式电脑在期望时间内的实际功耗。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤D)包括：

D1)当所述实际功耗大于所述平均功耗时，关闭一个功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式；

D2)通过重新采集便携式电脑内每个功耗部件的实际电流，重新确定期望时间内的实际功耗；

D3)比较所述重新确定的实际功耗与所述平均功耗；

D4)若所述实际功耗大于所述平均功耗，则重复执行上述步骤D1)至D3)，直至便携式电脑的实际功耗小于等于所述平均功耗。

7.一种便携式电脑的智能电源控制装置，其特征在于，包括：

平均功耗确定模块，用于在便携式电脑中，通过采集电池剩余电量，确定期望时间内的平均功耗；

实际功耗确定模块，用于通过采集便携式电脑内每个功耗部件的实际电流，确定期望时间内的实际功耗；

比较模块，用于比较所述实际功耗与所述平均功耗；

功耗部件控制模块，用于当所述实际功耗大于所述平均功耗时，关闭部分功耗部件或将功耗部件调整至低功耗模式，直至所述实际功耗小于等于所述平均功耗。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述平均功耗确定模块包括：

剩余电量采集子模块，用于采集便携式电脑的电池剩余电量；

平均功耗计算子模块，用于将所述电池剩余电量与所述期望时间相除，得到所述平均功耗。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述实际功耗确定模块包括：

多个电流侦测器件，用于分别采集每个功耗部件的实际电流。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述实际功耗确定模块还包括：

实际功耗计算子模块，用于将所采集的每个功耗部件的实际电流与工作电压相乘，得到每个功耗部件的实际功耗，并将每个功耗部件的实际功耗相加，得到便携式电脑在期望时间内的实际功耗。

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