CN103247831A

CN103247831A - 电池放电方法

Info

Publication number: CN103247831A
Application number: CN2012100314885A
Authority: CN
Inventors: 曹育玮
Original assignee: Wistron Corp
Current assignee: Wistron Corp
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2032-02-13
Also published as: CN103247831B; US20130205147A1; TWI610240B; US9003213B2; TW201333830A

Abstract

本发明公开了一种电池放电方法，用于一电脑系统中。该电池放电方法先侦测出关于该电脑系统的一电池的一第一状态的一第一侦测值及关于该电池的一第二状态的一第二侦测值，再根据该第一侦测值及该第二侦测值，决定出一时脉调整参数，最后根据该时脉调整参数，调整该电脑系统的一处理器的一工作时脉。其中该电池的状态可为放电温度、放电电流、剩余容量或其他电池状态。因此，本发明能同时考虑该电池多种状态而调整该处理器的工作时脉，以达到延长该电池放电时间，有效率的使用该电池的储能。

Description

电池放电方法

技术领域

本发明关于一种电池放电方法，且特别关于一种用于电脑系统中电池的电池放电方法。

背景技术

可携式电子装置例如智能型手机、平板电脑或笔记本电脑等均配置有内部电源以适应随身操作的要求，目前内部电源多以电池实作。因电池储能有限，故如何有效率的使用电池内的储能即是重要课题。最简单的方法就是减少不必要的耗能，例如于系统待机一段时间后，关闭无需立即使用的装置(例如荧幕)或暂时停止部分应用程序运作以减少耗能。但此方法着重系统状态，而未考虑电池本身状态，致使于电池储能已严重不足时，若系统仍以高速运行极可能造成储能在很短的时间内耗尽，甚至使系统不当中断，导致数据流失，对软、硬件也是伤害。此外，由于电池有其充放电特性，通常于使用一段时间后，电池最大储能容量缩减，造成系统上的电池储能容量标示常常与实际容量显不相当，若于实际的储能已近不足时，仍容许系统高速运作，将因使用者无法被正确警示正确的容量，而使得前述问题更形严重。目前已有监控电池储能容量以调整系统时脉的节流率(throttle rate)，虽可降低电池储能消耗，但系统仍是以高时脉进行运作，高时脉系统本身即会有一定的耗能，于储能不足或实际的容量与侦测容量显不相当时，对系统的安全性仍有风险。

发明内容

鉴于先前技术中的问题，本发明的目的之一在于提供一种电池放电方法，其基于多个电池状态进行工作时脉的调整，以降低耗能，延长放电时间。

本发明的电池放电方法用于一电脑系统中，该电脑系统包含一处理器及供应该处理器电力的一电池。该电池放电方法先侦测出关于该电池的一第一状态的一第一侦测值及关于该电池的一第二状态的一第二侦测值，再根据该第一侦测值及该第二侦测值，决定出一时脉调整参数，最后根据该时脉调整参数，调整该处理器的一工作时脉。于实作上，该第一状态及该第二状态选自下列群组其中之二：放电温度、放电电流、放电电压及剩余容量。因此，本发明监控该电池的多个状态，故能较现有技术更能反映该电池实际状况，使电池能于较适当的放电条件下放电，进而延长该电池放电时间，有效率的使用该电池的储能。此外，于一般使用情境中，电池储能容量逐渐降低，该电池放电方法对该处理器实施降频操作，时脉降低除可减缓储能的消耗速度外，系统以较低的时脉运作也可提升电能的使用效率。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1为根据本发明一较佳具体实施例的电脑系统的方块图。

图2为根据该较佳具体实施例的电池放电方法的主要流程图。

图3为根据该较佳具体实施例的电池放电方法的详细流程图。

图4为图3中第一调整值根据一实施例的设定流程图。

图5为图3中第二调整值根据一实施例的设定流程图。

图6A及图6B为根据一实施例的电池放电方法的详细流程图。

其中，附图标记说明如下：

1：电脑系统

12：电池

14：嵌入式控制器

16：平台控制集线器

18：中央处理器

20：BIOS晶片

S100～S140、S200～S260：实施步骤

具体实施方式

请参阅图1及图2，图1为根据本发明一较佳具体实施例的电脑系统1的方块图，图2为根据该较佳具体实施例的电池放电方法的主要流程图。于本实施例中，电脑系统1包含一电池12、一嵌入式控制器(embeddedcontroller)14、一平台控制集线器(platform controller hub)16、一中央处理器18及一基本输出入系统(Basic Input/Output System，BIOS)晶片20，电池12经由系统管理总线(system management bus)与嵌入式控制器14电连接，嵌入式控制器14、平台控制集线器16及BIOS晶片20经由低针脚数总线(low pincount bus)电连接，平台控制集线器16与中央处理器18经由弹性显示接口(Flexible Display Interface，FDI)及直接媒体接口(Direct Media Interface，DMI)连结。于本实施例中，该电池放电方法将主要于嵌入式控制器14内运行，通过控制中央处理器18的工作时脉，以减缓电池12储能的消耗，延长电池12放电时间，进而能有效率的使用电池12储能。

大体而言，请参阅图2，该电池放电方法先侦测出关于电池12的一第一状态的一第一侦测值及关于电池12的一第二状态的一第二侦测值，如步骤S100所示；该第一状态与该第二状态相异且分别可为放电温度、放电电流、放电电压、剩余容量或其他与电池12放电相关的状态。该电池放电方法接着根据该第一侦测值及该第二侦测值，决定出一时脉调整参数，如步骤S120所示；再根据该时脉调整参数，调整中央处理器18的工作时脉，如步骤S140所示。因此，相较于先前技术，该电池放电方法采用同时监控电池12多个电气特性状态，能更精确地反映电池12放电状态，更有效率的使用电池12储能。

请参阅图3，其为根据该较佳具体实施例的电池放电方法的详细流程图。该电池放电方法的启动可为系统启始即常驻或由使用者触发，本发明均不以此为限。该电池放电方法启动后即先侦测电池12的剩余容量及外部电源，并判断是否电池12的剩余容量小于一预定值且无外部电源输入电脑系统1，如步骤S200所示。于一般情况下，该预定值可设定为50％，且可由使用者事后设定或变更。

若于步骤S200中，判断结果为否，该电池放电方法则延迟一段时间，如步骤S210所示。之后，流程再回到步骤S200。于一般情况下，此延迟时间可设定为200ms，但本发明不以此为限。此时间的设定原则上以不过度妨碍嵌入式控制器14其他工作即可。若于步骤S200中，判断结果为是，该电池放电方法则侦测出关于电池12的第一状态的第一侦测值，如步骤S220a，并且该电池放电方法侦测出关于电池12的第二状态的第二侦测值，如步骤S220b。于本实施例中，该第一状态为剩余容量，该第一侦测值以百分比表示，但本发明不以此为限；该第二状态为放电电流，该第二测值以容量电流(C)表示，但本发明也不以此为限。其中，该第一侦测值实已于步骤S200中侦测得知，故实作上步骤S220a得省略。

于本实施例中，该电池放电方法采多阶调整，故将前述第一侦测值及第二侦测值再予以分组(grouping)。于步骤S220a实施完毕后，该电池放电方法根据该第一侦测值，决定出一第一调整值，如步骤S230a所示。逻辑上，该电池放电方法根据关于该第一状态的多个侦测值范围及多个对应的参考调整值，决定出包含该第一侦测值的该侦测值范围；此可通过对照表的概念设计。接着，该电池放电方法以该决定的侦测值范围对应的该参考调整值作为该第一调整值。于实作上，步骤S230a可通过一连串的判断流程实现，如图4所示；但本发明不以此为限。如图4所示，剩余容量分为六级，也即六个侦测值范围，分别为剩余容量大于50％、剩余容量介于40％至50％之间、剩余容量介于30％至40％之间、剩余容量介于20％至30％之间、剩余容量介于10％至20％之间及剩余容量小于10％，分别对应值为0至5的参考调整值。

因此，当该第一侦测值小于10％时，该第一调整值设定为5；当该第一侦测值大于10％且小于20％时，该第一调整值设定为4；当该第一侦测值大于20％且小于30％时，该第一调整值设定为3；当该第一侦测值大于30％且小于40％时，该第一调整值设定为2；当该第一侦测值大于40％且小于50％时，该第一调整值设定为1；当该第一侦测值大于50％时，该第一调整值设定为0。补充说明的是，原则上当该第一侦测值大于50％时，该电池放电方法已于步骤S200判断该次回圈结束，实作上设定该第一调整值为0将不会被执行，故实际可视为剩余容量分为五级。另外，剩余容量分组级数的多寡视设计规格而定，本发明不以此为限。

同理，于步骤S220b实施完毕后，该电池放电方法根据该第二侦测值，决定出一第二调整值，如步骤S230b所示。逻辑上，该电池放电方法也是根据关于该第二状态的多个侦测值范围及多个对应的参考调整值，决定出包含该第二侦测值的该侦测值范围；接着，该电池放电方法以该决定的侦测值范围对应的该参考调整值作为该第二调整值。同样地，于实作上，步骤S230b也可通过一连串的判断流程实现，如图5所示；但本发明不以此为限。如图5所示，放电电流分为五级，也即五个侦测值范围，分别为放电电流大于0.5C、放电电流介于0.4C至0.5C之间、放电电流介于0.3C至0.4C之间、放电电流介于0.2C至0.3C之间及放电电流小于0.2C，分别对应值为1至5的参考调整值。

因此，当该第二侦测值大于0.5C时，该第二调整值设定为5；当该第二侦测值大于0.4C且小于0.5C时，该第二调整值设定为4；当该第二侦测值大于0.3C且小于0.4C时，该第二调整值设定为3；当该第二侦测值大于0.2C且小于0.3C时，该第二调整值设定为2；当该第二侦测值小于0.2C时，该第二调整值设定为1。大体而言，于本实施例中，放电电流分为五级，其分组级数的多寡视设计规格而定，本发明不以此为限。

请回到图3。该电池放电方法接着相加该第一调整值及该第二调整值以得到一第三调整值，如步骤S240所示。接着，该电池放电方法根据该第三调整值，决定出该时脉调整参数，如步骤S250所示。逻辑上，于步骤S250中，该电池放电方法根据多个对照调整值及多个对应的参考调整参数，决定出匹配该第三调整值的该对照调整值；此可通过对照表的概念设计。接着，该电池放电方法以该决定的对照调整值对应的该参考调整参数作为该时脉调整参数。于对照表设计上，可将该多个对照调整值涵盖所有可能的第三调整值，或可于步骤S240中先针对该第三调整值设一最大限值，以限制该第三调整值的可能的数值范围，例如当该第三调整值大于一预定值时，将该第三调整值变更为该预定值。一般而言，电池放电以有足够的储能为前题，故于本实施例中，当电池12的剩余容量少于一定容量时，宜将该第一调整值直接设定于最大值(即前述预定值)，例如当该第一侦测值小于10％时，将该第一调整值设定为最大值，以确保该第三调整值为最大值，进而使对中央处理器18的工作时脉的调整程度最大，以有效控制电池12放电。

于实作上，该时脉调整参数可为目前时脉调降的百分比或对应多个降频阶数其中之一，此降频阶数可设定为全速时脉的百分比，但本发明不以此为限，例如直接设定为目标时脉值。此时，该电池放电方法即根据该时脉调整参数调整中央处理器18的工作时脉至该对应的降频阶数，如步骤S260所示。原则上，该第三调整值越大，该时脉调整参数对应的降频阶数引致工作时脉调降程度越大。补充说明的是，前述虽以调降时脉来说明本发明，但于某些情形下，也有调升时脉的效果。例如于电脑系统1运作过程中对电池12充电一段时间后，又拔除外部电源，则此时电池12的放电条件已改善，该电池放电方法再次执行时将可获得值较小的第三调整值，若电脑系统1于前述充电期间未恢复全速运行，则该电池放电方法将使该工作时脉被相对调升。于步骤S260完成后，该电池放电方法回到步骤S210，延迟一段时间，之后再回到步骤S200，以执行下一个回圈。

再补充说明的是，于实际应用上，该电池放电方法纵使以常驻方式启动，也可容许使用者以设定变数的方式来控制该电池放电方法的侦测程序及其后续时脉调整程序是否执行。此外，若目前中央处理器18的工作时脉已符合该时脉调整参数时，中央处理器18的工作时脉实作上可无需进行调整。前述效果可通过变数设定的方式实现。请参阅图6A及图6B，其为根据一实施例的电池放电方法的详细流程图。图6A及图6B所示的电池放电方法与图3所示的电池放电方法架构大致相同，以下主要仅就不同之处说明，其他说明请参阅前述关于图3所示的电池放电方法的说明。

如图6A及图6B所示，该电池放电方法于步骤S200之后、步骤S220a及步骤S220b之前，包含读取并判断一启动变数的程序，如步骤S205所示。使用者可于其他程序中设定该启动变数。于步骤S205中，若判断结果为真(即使用者允许执行该电池放电方法)，则该电池放电方法继续后续步骤S220a及步骤S220b；若判断结果为伪(即使用者拒绝执行该电池放电方法)，则该电池放电方法则延迟一段时间，如步骤S210所示。之后，流程再回到步骤S200。补充说明的是，于实作上，前述步骤S205可于步骤S200之前执行，也有控制步骤S220a及步骤S220b是否执行的效果；甚至可将步骤S200与步骤S205整合，也即该电池放电方法当电池的剩余容量小于一预定值、无外部电源输入电脑系统1且该启动变数为真时，执行步骤S220a及步骤S220b。

该电池放电方法于步骤S250之后，将该时脉调整参数以降频阶数的型态储存于嵌入式控制器14，如步骤S252所示；于实作上，该时脉调整参数也可储存于他处存储器。接着，该电池放电方法使嵌入式控制器14发出一降频事件信号至基本输出入系统(于本实施例中以BIOS晶片20实作)，如步骤S254所示。该电池放电方法于执行步骤S260之前，使BIOS晶片20读取该时脉调整参数，如步骤S256所示。该电池放电方法接着判断目前中央处理器18的工作时脉是否与该时脉调整参数(即储存的降频阶数)相同，如步骤S258所示。若步骤S258判断结果为是，则该电池放电方法无需调整中央处理器18的工作时脉，即维持中央处理器18此时的工作时脉，故该电池放电方法回到步骤S210。若步骤S258判断结果为否，则该电池放电方法执行步骤S260，使BIOS晶片20根据该时脉调整参数调整中央处理器18的工作时脉至该储存的降频阶数。

补充说明的是，于实作上，当该电池放电方法持续执行，中央处理器18目前的工作时脉多处于前次的降频阶数，故可另设一变数，用于储存前次的降频阶数，此时，前述步骤S258可直接进行两个变数的比对，而无需侦测实际中央处理器18的工作时脉。此外，前次降频阶数的储存可于前次步骤S260中一并执行，也即一旦有实际上对中央处理器18的工作时脉的调整操作时，即储存当时的降频阶数，以作为之后的前次的降频阶数。再补充说明的是，于前文中，中央处理器18的工作时脉的调整虽基于有限的阶数来实施，但本发明不以此为限。于实作上，中央处理器18的工作时脉的调整也可采无段调整(continuous adjustment)，例如以一转换函数，转换前述第一侦测值及第二侦测值以直接获得该时脉调整参数；此时，前述图3及图6A及图6B所示的流程图可再简化表示。

如前述说明，该电池放电方法同时监控两个关于电池12的电气特性状态，故能较现有技术更能反映该电池实际状况，使电池能于较适当的放电条件下放电，进而延长该电池放电时间，有效率的使用该电池的储能。此外，前述实施例中，该电池放电方法虽仅监控两个电池常用的状态，即剩余容量及放电电流；但本发明不以此为限，其他例如放电温度、放电电压等，也可使用。并且，于实际应用上，本发明也可监控更多关于电池12的状态，以更能反映该电池实际状况。例如，电池储能的释放于适当温度下始有较佳的释放效率，而电池放电温度往往与放电电流相关性高，现有技术的控制电池放电方法仅考虑电池储能而未考虑电池放电温度，实难有效释放电池储能，于某些情形下，可能计算出尚有储电却无法释放，造成系统中断，对系统软、硬件均是伤害。因此，本发明能能较现有技术更能反映该电池实际状况，使电池能于较适当的放电条件下放电，进而延长该电池放电时间，有效率的使用该电池的储能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种电池放电方法，用于一电脑系统中，该电脑系统包含一处理器及供应该处理器电力的一电池，该方法包含下列步骤：

(a)侦测出关于该电池的一第一状态的一第一侦测值及关于该电池的一第二状态的一第二侦测值；

(b)根据该第一侦测值及该第二侦测值，决定出一时脉调整参数；以及

(c)根据该时脉调整参数，调整该处理器的一工作时脉。

2.如权利要求1所述的电池放电方法，其中于步骤(a)中，该第一状态及该第二状态选自下列群组其中之二：放电温度、放电电流、放电电压及剩余容量。

3.如权利要求1所述的电池放电方法，其中步骤(b)由下列步骤实施：

(b-1)根据该第一侦测值，决定出一第一调整值；

(b-2)根据该第二侦测值，决定出一第二调整值；

(b-3)相加该第一调整值及该第二调整值以得到一第三调整值；以及

(b-4)根据该第三调整值，决定出该时脉调整参数。

4.如权利要求3所述的电池放电方法，其中步骤(b-1)由下列步骤实施：

根据关于该第一状态的多个侦测值范围及多个对应的参考调整值，决定出包含该第一侦测值的该侦测值范围；以及

以该决定的侦测值范围对应的该参考调整值作为该第一调整值。

5.如权利要求3所述的电池放电方法，其中步骤(b-3)还包含下列步骤实施：

当该第三调整值大于一预定值时，将该第三调整值变更为该预定值。

6.如权利要求3所述的电池放电方法，其中步骤(b-4)由下列步骤实施：

根据多个对照调整值及多个对应的参考调整参数，决定出匹配该第三调整值的该对照调整值；以及

以该决定的对照调整值对应的该参考调整参数作为该时脉调整参数。

7.如权利要求1所述的电池放电方法，其中该时脉调整参数对应多个降频阶数其中之一，步骤(c)由下列步骤实施：

调整该处理器的该工作时脉至该对应的降频阶数。

8.如权利要求1所述的电池放电方法，其中该电脑系统包含一嵌入式控制器及一基本输出入系统，该时脉调整参数为一降频阶数，步骤(c)由下列步骤实施：

(c-1)使该嵌入式控制器储存该时脉调整参数；

(c-2)使该嵌入式控制器发出一降频事件信号至该基本输出入系统；

(c-3)使该基本输出入系统读取该时脉调整参数；以及

(c-4)使该基本输出入系统根据该时脉调整参数，调整该处理器的该工作时脉至该降频阶数。

9.如权利要求8所述的电池放电方法，其中步骤(c-4)由下列步骤实施：

使该基本输出入系统判断该处理器的该工作时脉是否与时脉调整参数相同；以及

若判断结果为否，使该基本输出入系统根据该时脉调整参数，调整该处理器的该工作时脉至该降频阶数。

10.如权利要求9所述的电池放电方法，其中步骤(c-4)还包含下列步骤：

若判断结果为是，使该基本输出入系统维持该处理器的该工作时脉。

11.如权利要求1所述的电池放电方法，其中步骤(a)由下列步骤实施：

当电池的剩余容量小于一预定值且无外部电源输入该电脑系统时，侦测出关于该电池的该第一状态的该第一侦测值及关于该电池的该第二状态的该第二侦测值。

12.如权利要求11所述的电池放电方法，其中该预定值为50％。

13.如权利要求1所述的电池放电方法，于步骤(a)之前，还包含设定一启动变数，其中步骤(a)由下列步骤实施：

当电池的剩余容量小于一预定值、无外部电源输入该电脑系统且该启动变数为真时，侦测出关于该电池的该第一状态的该第一侦测值及关于该电池的该第二状态的该第二侦测值。