CN103455127B - 电源监控装置、电子装置及其电源监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电源监控装置，包括数据获取单元、计算单元及比较单元，当一电子装置处于工作模式时，所述比较单元用以将该电子装置的平均负载与一预设的负载上限值进行比较，当该平均负载大于该负载上限值时，则将所述平均功耗及该电池在当前负载下的可使用时间进行显示，以提示用户；当所述电子装置处于休眠模式时，该比较单元控制该计算单元计算出该电子装置休眠前后的功耗，并将该电子装置休眠前后的功耗与一系统功耗相比较，当所述电子装置休眠前后的功耗大于该系统功耗时，该比较单元将该电子装置休眠前后的功耗反馈给用户。本发明还提供一种具有该电源监控装置的电子装置及其电源监控方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源监控装置、电子装置及其电源监控方法。
背景技术
随着科技的发展，手机、平板电脑等电子装置成为人们日常生活中的必需品。这些电子装置将娱乐、学习、互联网等内容结合为一体，为消费者开辟了一个崭新的网络世界。然而，由于该等电子装置在使用内置电池作为电源时续航能力较为有限，而消费者常常在使用时无法确定该电子装置的功耗，这样容易导致使用者难以合理地分配该电子装置的使用时间，使得电量消耗太快，续航能力太短。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可有效监控电子装置功耗的电源监控装置。
另外，有必要提供一种具有该电源监控装置的电子装置。
另外，还有必要提供一种电源监控方法。
一种电源监控装置，应用于一电子装置，所述电子装置包括中央处理器及电池，该电子装置具有工作模式和休眠模式；所述电源监控装置包括数据获取单元、计算单元及比较单元，当所述电子装置处于工作模式时，所述数据获取单元用以每隔一第一时间获得所述中央处理器的工作频率、中央处理器的利用率及该电池的电池容量，如此重复多次，所述计算单元用以对该数据获取单元获取的数据进行处理，进而计算出该电子装置的平均负载、平均功耗及该电池在当前负载下的可使用时间，所述比较单元用以将该平均负载与一预设的负载上限值进行比较，当该平均负载大于该负载上限值时，则将所述平均功耗及该电池在当前负载下的可使用时间进行显示，以提示用户；当所述电子装置处于休眠模式时，所述数据获取单元用以每隔一第二时间获取所述电池当前的电池容量，所述比较单元将该当前的电池容量与一第一电池容量下限值进行比较，当所述当前的电池容量小于该第一电池容量下限值时，则该比较单元关闭该电子装置；而当所述当前的电池容量不小于该第一电池容量下限值时，该比较单元控制该计算单元根据该当前的电池容量及该电子装置休眠前的电池容量获得该电子装置休眠前后的功耗，并将该电子装置休眠前后的功耗与一系统功耗相比较，当所述电子装置休眠前后的功耗大于该系统功耗时，该比较单元将该电子装置休眠前后的功耗反馈给用户。
一种电子装置，包括中央处理器及电池，该电子装置具有工作模式和休眠模式；所述电子装置还包括上述电源监控装置。
一种电源监控方法，应用于一具有工作模式和休眠模式的电子装置，所述电子装置包括中央处理器及电池；所述电源监控方法包括以下步骤：监控所述电子装置是否处于所述工作模式，若是，则执行步骤a-c；若不是，则执行步骤d-h：a.每隔一第一时间获取所述中央处理器的工作频率、中央处理器的利用率及该电池的电池容量，如此重复多次；b.通过上述数据计算出该电子装置的平均负载、平均功耗及该电池在当前负载下的可使用时间；c.将该平均负载与一预设的负载上限值进行比较，当该平均负载大于该负载上限值时，则将所述平均功耗及该电池在当前负载下的可使用时间进行显示，以提示用户；d.每隔一第二时间获取所述电池当前的电池容量;e.将该当前的电池容量与一第一电池容量下限值进行比较;f.当所述当前的电池容量不小于该第一电池容量下限值时，根据该当前的电池容量及该电子装置休眠前的电池容量获得该电子装置休眠前后的功耗;g.将该电子装置休眠前后的功耗与一系统功耗相比较;h.当所述电子装置休眠前后的功耗大于该系统功耗时，将该电子装置休眠前后的功耗反馈给用户。
上述电子装置通过设置该电源监控装置，如此可当所述电子装置处于工作模式时，实时地监控该电子装置的功耗及电池的使用状态，且在系统功耗过高时及时提醒用户，并显示电池的续航能力。另外，当所述电子装置处于休眠模式时，该电源监控装置还可实时地监控并记录该电子装置在休眠时的功耗，并在所述电池的电池电量过低时，自动关闭电子装置，以防止电池过度放电。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式电子装置的功能框图。
图2为当电子装置处于工作模式时，本发明较佳实施方式的电源监控方法的流程图。
图3为当电子装置处于休眠模式时，图2所示电源监控方法的流程图。
主要元件符号说明
| 电子装置 | 100 |
| CPU | 11 |
| 电池 | 13 |
| 电源监控装置 | 15 |
| 监控单元 | 151 |
| 第一计时单元 | 152 |
| 数据获取单元 | 153 |
| 计算单元 | 154 |
| 比较单元 | 155 |
| 第二计时单元 | 156 |
| 存储单元 | 157 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种电子装置100，该电子装置100为一平板电脑，包括中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）11、电池13及电源监控装置15。该CPU11用于控制该电子装置100内大部分组件的运作。该电池13用于为该电子装置100进行供电。在本实施例中，该电子装置100至少包括二种模式：工作模式和休眠模式。当该电子装置100处于工作模式时，该电源监控装置15用以根据该电子装置100的当前功耗及电源（即电池13）使用情况自动提示用户。当所述电子装置100处于休眠模式时，该电源监控装置15用以定期检测该电池13的电池容量。一旦所述电子装置100的电池13处于非预期的耗电状况，则会于唤醒电子装置100后提示用户。
该电源监控装置15包括监控单元151、第一计时单元152、数据获取单元153、计算单元154、比较单元155、第二计时单元156及存储单元157。
该监控单元151用以监控该电子装置100的工作状态，以判断该电子装置100处于何种模式，进而根据该电子装置100所处的模式分别触发该第一计时单元152或第二计时单元156。
该第一计时单元152用以当监控单元151监控到该电子装置100处于工作模式时开始计时。所述第一计时单元152的计时周期为第一时间T1。当所述第一计时单元152计时完毕后，该第一计时单元152用以触发所述数据获取单元153，使得所述数据获取单元153获取该CPU11的工作频率P（i）、CPU11的利用率U（i）及该电池13的电池容量C（i），并将获得的该CPU11的工作频率P（i）、CPU11的利用率U（i）及该电池13的电池容量C（i）均存储至存储单元157。当所述第一计时单元152重复计时N次后，该计算单元154用以对存储于该存储单元157内的上述数据进行处理，进而计算出该数据获取单元153重复N次获得的该电子装置100的平均负载L_ave、所述电子装置100在该段时间（即N*T1）内的平均功耗W_ave及该电池13在当前负载下的可使用时间T_bat，并将计算获得的平均负载L_ave、所述电子装置100的平均功耗W_ave及该电池13在当前负载下的可使用时间T_bat传送给所述比较单元155。具体地，该平均负载L_ave、平均功耗W_ave及该电池13在当前负载下的可使用时间T_bat分别满足公式（1）、（2）及（3）：
（1）
（2）
（3）
其中，W_bat为电池13的总容量；C(1)为数据获取单元153在第一个第一时间T1内获取的该电池13的电池容量；C(N)为数据获取单元153在第N个第一时间T1内获取的该电池13的电池容量。
接着，该比较单元155再将该平均负载L_ave与该存储单元157内预设的负载上限值L_thr进行比较。具体地，该负载上限值L_thr满足公式（4）：
（4）
其中，P_max为CPU11的最高工作频率，V%为CPU11的负载上限值。
当该平均负载L_ave大于该负载上限值L_thr时，则该比较单元155将上述平均功耗W_ave及该电池13在当前负载下的可使用时间T_bat通过该电子装置100的显示单元（图未示）提醒用户。例如，在所述电子装置100的显示单元上提示该电子装置100的平均功耗为XXmA/min，处于高功耗运作状态，且所述电池13仅能使用xx小时xx分钟。
该第二计时单元156用以当所述监控单元151监控到该电子装置100处于休眠模式时开始计时。所述第二计时单元156可与该电子装置100内的实时时钟芯片（Real-TimeClock，RTC）相整合，其计时周期为第二时间T2。当所述第二计时单元156计时完毕后，所述第二计时单元156将唤醒该CPU11，并触发所述数据获取单元153，使得所述数据获取单元153获取该电池13当前的电池容量C_now，并将该电池13当前的电池容量C_now传送至该比较单元155。所述比较单元155将该当前的电池容量C_now与一预先定义的第一电池容量下限值C_low进行比较。该第一电池容量下限值C_low为该电子装置100自动关机时电池容量的下限值。当所述当前的电池容量C_now小于该第一电池容量下限值C_low时，说明该电池13的电池容量已经超过该电子装置100自动关机时电池容量的下限。因此该比较单元155将立即切断该电子装置100的电源，使得该电子装置100自动关机，进而防止该电池13过度放电。反之，则比较单元155控制该计算单元154根据该当前的电池容量C_now及该电子装置100休眠前的电池容量C_bef获得该电子装置100在第二时间T2内（即休眠前后）的功耗W_idle，并将该功耗W_idle与一预先存储于该存储单元157内的系统功耗W_res相比较。具体地，该功耗W_idle与系统功耗W_res分别满足公式（5）、（6）：
（5）
（6）
其中，W_cpu为电子装置100处于休眠模式下CPU11的功耗，W_ram为电子装置100处于休眠模式下随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）（图未示）的功耗，W_Δ为功耗误差。
当所述功耗W_idle大于该系统功耗W_res时，则该比较单元155在该第二计时单元156唤醒该电子装置100后，将该功耗W_idel反馈给用户，以提示用户在当前时段该电子装置100功耗过高，休眠不正常。反之，则使得该监控单元151继续监控该电子装置100的工作状态。另外，当所述功耗W_idle大于该系统功耗W_res时，该比较单元155还将继续将所述电池13当前的电池容量C_now与一预先定义的第二电池容量下限值C_res进行比较。该第二电池容量下限值C_res为电子装置100休眠功耗过高时电池容量的下限值。当所述电池13当前的电池容量C_now小于该第二电池容量下限值C_res时，说明该电池13的电池容量已经超过该电子装置100休眠功耗过高时电池容量的下限。因此该比较单元155将立即切断该电子装置100的电源，使得该电子装置100自动关机。反之，则使得该监控单元151继续监控该电子装置100的工作状态。
请一并参阅图2及图3，本发明提供的电源监控方法具体包括以下步骤：
步骤S201：所述监控单元151监控该电子装置100是否处于工作模式。若是，则执行步骤S202-S207；若不是，则执行步骤S208-S216。
步骤S202：因为所述电子装置100处于工作模式，因此所述监控单元151触发所述第一计时单元152，使得所述第一计时单元152开始计时。
步骤S203：所述第一计时单元152计时完毕后，触发所述数据获取单元153。
步骤S204：所述数据获取单元153获取该CPU11的工作频率P（i）、CPU11的利用率U（i）及该电池13的电池容量C（i），以将获得的该CPU11的工作频率P（i）、CPU11的利用率U（i）及该电池13的电池容量C（i）均存储至存储单元157，并返回步骤S202，以重复N次步骤S202-S204，即第一计时单元152连续N次计时，使得所述数据获取单元153连续N次获得所述CPU11的工作频率P（i）、CPU11的利用率U（i）及该电池13的电池容量C（i）。
步骤S205：所述计算单元154对存储在该存储单元157的上述数据进行处理，进而计算出该数据获取单元153重复N次获得的该电子装置100的平均负载L_ave、所述电子装置100在该段时间（即N*T1）内的平均功耗W_ave及该电池13在当前负载下的可使用时间T_bat。
步骤S206：所述比较单元155将该平均负载L_ave与该存储单元157内预设的负载上限值L_thr进行比较，以判断该平均负载L_ave是否大于该负载上限值L_thr。若是，则执行步骤S207；若不是，则返回步骤S201，使得所述监控单元151继续监控该电子装置100是否处于工作模式。
步骤S207：该计算单元154将上述平均功耗W_ave及该电池13在当前负载下的可使用时间T_bat通过该电子装置100的显示单元提醒用户。
步骤S208：因为该监控单元151监控到该电子装置100处于休眠模式，因此，所述监控单元151将触发所述第二计时单元156，所述第二计时单元156开始计时。
步骤S209：所述第二计时单元156计时完毕后唤醒该CPU11，并触发该数据获取单元153。
步骤S210：该数据获取单元153获取该电池13当前的电池容量C_now。
步骤S211：所述比较单元155将该当前的电池容量C_now与一预先定义的第一电池容量下限值C_low进行比较，以判断所述当前的电池容量C_now是否小于该第一电池容量下限值C_low。若是，则执行步骤S212。若不是，则执行步骤S213。
步骤S212：所述比较单元155切断该电子装置100的电源，使得该电子装置100自动关机，进而防止该电池13过度放电。
步骤S213：该计算单元154根据该当前的电池容量C_now与该电子装置100休眠前的电池容量C_bef获得该电子装置100在第二时间T2内（即休眠前后）的功耗W_idle。
步骤S214：所述比较单元155将该功耗W_idle与预先存储于该存储单元157内的系统功耗W_res相比较，以判断所述功耗W_idle是否大于该系统功耗W_res。若是，则执行步骤S215。若不是，则返回步骤S201，使得所述监控单元151继续监控该电子装置100是否处于工作模式。
步骤S215：该比较单元155在该第二计时单元156唤醒该电子装置100后，将该功耗W_idel反馈给用户，以提示用户在当前时段该电子装置100功耗过高，休眠不正常。
步骤S216：该比较单元155继续将所述电子装置100当前的电池容量C_now与一预先定义的第二电池容量下限值C_res进行比较，进而判断所述当前的电池容量C_now是否小于该第二电池容量下限值C_res。若是，则执行步骤S212。若不是，则返回步骤S201，使得所述监控单元151继续监控该电子装置100是否处于工作模式。
可以理解，在本发明其他实施方式中，所述电子装置100还可包括云端服务器（图未示），并通过该云端服务器对其他电子装置的功耗进行管理。
显然，上述电子装置100通过设置该电源监控装置15，如此可当所述电子装置100处于工作模式时，实时地监控该电子装置100的功耗及电池13的使用状态，且在系统功耗过高时及时提醒用户，并显示电池13的续航能力。另外，当所述电子装置100处于休眠模式时，该电源监控装置15还可实时地监控并记录该电子装置100在休眠时的功耗，并在所述电池13的电池电量过低时，自动关闭电子装置100，防止电池13过度放电。
Claims (10)
1.一种电源监控装置，应用于一电子装置，所述电子装置包括中央处理器及电池，该电子装置具有工作模式和休眠模式；其特征在于：所述电源监控装置包括数据获取单元、计算单元及比较单元，当所述电子装置处于工作模式时，所述数据获取单元用以每隔一第一时间获得所述中央处理器的工作频率、中央处理器的利用率及该电池的电池容量，如此重复多次，所述计算单元用以对该数据获取单元获取的中央处理器的工作频率、中央处理器的利用率及该电池的电池容量进行处理，进而计算出该电子装置的平均负载、平均功耗及该电池在当前负载下的可使用时间，所述比较单元用以将该平均负载与一预设的负载上限值进行比较，当该平均负载大于该负载上限值时，则将所述平均功耗及该电池在当前负载下的可使用时间进行显示，以提示用户；当所述电子装置处于休眠模式时，所述数据获取单元用以每隔一第二时间获取所述电池当前的电池容量，所述比较单元将该当前的电池容量与一第一电池容量下限值进行比较，当所述当前的电池容量小于该第一电池容量下限值时，则该比较单元关闭该电子装置；而当所述当前的电池容量不小于该第一电池容量下限值时，该比较单元控制该计算单元根据该当前的电池容量及该电子装置休眠前的电池容量获得该电子装置休眠前后的功耗，并将该电子装置休眠前后的功耗与一系统功耗相比较，当所述电子装置休眠前后的功耗大于该系统功耗时，该比较单元将该电子装置休眠前后的功耗反馈给用户。
2.如权利要求1所述的电源监控装置，其特征在于：所述电源监控装置还包括监控单元、第一计时单元及第二计时单元，所述监控单元用于监控所述电子装置的工作状态，以判断该电子装置处于何种模式，进而根据该电子装置所处的模式分别触发该第一计时单元或第二计时单元。
3.如权利要求2所述的电源监控装置，其特征在于：所述第一计时单元的计时周期为所述第一时间，用以当所述监控单元监控到所述电子装置处于工作模式时开始计时，且在计时完毕后，触发所述数据获取单元，使得所述数据获取单元获取该中央处理器的工作频率、中央处理器的利用率及该电池的电池容量；所述第二计时单元的计时周期为所述第二时间，用以当所述监控单元监控到所述电子装置处于休眠模式时开始计时，且在计时完毕后唤醒该中央处理器，并触发所述数据获取单元，使得所述数据获取单元获取该电池当前的电池容量。
4.如权利要求2所述的电源监控装置，其特征在于：当所述比较单元将该电子装置休眠前后的功耗反馈给用户后，所述比较单元用以继续将所述电池当前的电池容量与一第二电池容量下限值进行比较，当所述电池当前的电池容量小于该第二电池容量下限值时，则关闭该电子装置。
5.如权利要求4所述的电源监控装置，其特征在于：当所述电池当前的电池容量不小于该第二电池容量下限值时，该比较单元控制所述监控单元继续监控所述电子装置的工作状态。
6.如权利要求2所述的电源监控装置，其特征在于：当所述电子装置休眠前后的功耗不大于该系统功耗时，所述比较单元控制所述监控单元继续监控所述电子装置的工作状态。
7.一种电子装置，包括中央处理器及电池，该电子装置具有工作模式和休眠模式；其特征在于：所述电子装置还包括如权利要求1-6项中任意一项所述的电源监控装置。
8.一种电源监控方法，应用于一具有工作模式和休眠模式的电子装置，所述电子装置包括中央处理器及电池；所述电源监控方法包括以下步骤：
监控所述电子装置是否处于所述工作模式，若是，则执行步骤a-c；若不是，则执行步骤d-h：
a.每隔一第一时间获取所述中央处理器的工作频率、中央处理器的利用率及该电池的电池容量，如此重复多次；
b.通过上述中央处理器的工作频率、中央处理器的利用率及该电池的电池容量计算出该电子装置的平均负载、平均功耗及该电池在当前负载下的可使用时间；
c.将该平均负载与一预设的负载上限值进行比较，当该平均负载大于该负载上限值时，则将所述平均功耗及该电池在当前负载下的可使用时间进行显示，以提示用户；
d.每隔一第二时间获取所述电池当前的电池容量；
e.将该当前的电池容量与一第一电池容量下限值进行比较；
f.当所述当前的电池容量不小于该第一电池容量下限值时，根据该当前的电池容量及该电子装置休眠前的电池容量获得该电子装置休眠前后的功耗；
g.将该电子装置休眠前后的功耗与一系统功耗相比较；
h.当所述电子装置休眠前后的功耗大于该系统功耗时，将该电子装置休眠前后的功耗反馈给用户。
9.如权利要求8所述的电源监控方法，其特征在于：步骤f中，当所述当前的电池容量小于该第一电池容量下限值时，该电源监控方法还包括一关闭该电子装置的步骤。
10.如权利要求8所述的电源监控方法，其特征在于：所述电源监控方法在执行完步骤h后，还包括以下步骤：
将所述电子装置当前的电池容量与一第二电池容量下限值进行比较；
当所述当前的电池容量小于该第二电池容量下限值时，关闭该电子装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| 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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180226 Address after: Shanghai City, Songjiang Export Processing Zone South Road No. 1925 Patentee after: Ambit Microsystems (Shanghai) Co., Ltd. Address before: 201613 Shanghai City, Songjiang District Songjiang Export Processing Zone South Road No. 1925 Co-patentee before: Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Patentee before: Ambit Microsystems (Shanghai) Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |