CN105244928A - 大负载终端的电源控制方法及电源控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大负载终端的电源控制方法及电源控制装置，包括在大负载终端系统所允许的最大电流内，预先设置大负载的工作电流初始值；当需要开启大负载且采用内部电源供电时，按照工作电流初始值为大负载供电，并检测内部电源电压；根据检测到的内部电源电压实时调整大负载的工作电流，使大负载的工作电流为最佳工作电流。大负载终端系统在不断的调整当前电量状态下的限流点，保证了在内部电源供电期间，大负载的工作电流始终为最佳工作电流，提升了用户体验。进一步地，当大负载的工作电流为最低工作电流时，会等待直至电池电量低至关机电压时，大负载终端系统低电关机，增强了内部电源供电的安全性。

Description

大负载终端的电源控制方法及电源控制装置

技术领域

本发明涉及电源控制技术，尤指一种大负载终端的电源控制方法及电源控制装置。

背景技术

随着通讯技术和网络技术的不断发展，用户需求不断增加，终端设备越来越多样化，创新化，一个终端设备所集成的功能也越来越多，但随之而来的是后端负载越来越大，整机功耗问题也越来越突出。

在现有技术中，当后端负载功耗越来越大时，一般都会通过采取加大电池容量，选取输出电流能力高的电池和输出电流大的充电管理芯片来满足系统需求。但是，电池容量不可能无限的增大，需要综合考虑各方面的因素，这就限制了这种方法的应用。而且，当系统供电能力不足以满足后端大负载最大功耗工作时，大电流可能导致电池过流保护，从而使得终端直接关机，降低了电池供电的安全性，及用户体验。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种大负载终端的电源控制方法及电源控制装置，能够保证大负载的工作电流为最佳工作电流，提升用户体验。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种大负载终端的电源控制方法，在大负载终端系统所允许的最大电流内，预先设置大负载的工作电流初始值；还包括：

当需要开启大负载且采用内部电源供电时，按照工作电流初始值为大负载供电，并检测内部电源电压；

根据检测到的内部电源电压实时调整大负载的工作电流，使大负载的工作电流为最佳工作电流。

当需要开启大负载且采用外部电源供电时，该方法还包括：调整大负载的工作电流，使大负载工作在所允许的最大电流模式下。

预先设置所述内部电源模块的第一阈值、第二阈值；

所述实时调整大负载的工作电流具体包括：

如果检测到所述内部电源电压大于第一阈值，按照预先设置的步长增加所述大负载的工作电流，直至所述内部电源电压跌落至小于或等于第一阈值；

当检测到所述内部电源电压跌落至小于或等于第二阀值时，按照预先设置的步长减小所述大负载的工作电流，直至所述内部电源电压大于第二阈值。

如果所述内部电源电压回升不能大于所述第二阈值时，该方法还包括：

继续按照所述预先设置的步长减小大负载的工作电流，直至所述大负载的工作电流为最低工作电流，等待直至电池电量低至关机电压时，大载终端系统低电关机。

本发明还提供了一种大负载终端的电源控制装置，至少包括充电管理模块、内部电源模块、检测模块、主控模块，以及直流变换模块；其中，

充电管理模块，用于选择输入来自外部电源或内部电源模块，并向大负载终端中的其它负载即非大负载提供电源；在选择输入来自内部电源模块时，向主控模块输出第一通知；

主控模块，用于在接收到来自充电管理模块的第一通知时，向直流变换模块输出第一切换通知；在大负载开启时，按照预先设置的大负载的工作电流初始值控制直流变换模块设置其输出电流，并向检测模块输出第二通知；根据来自检测模块检测到的内部电源电压实时控制直流变换模块调整其出电流；

直流变换模块，用于在接收到来自主控模块的第一切换通知时，将其输入切换为内部电源模块，并关闭外部电源的输入；按照主控模块的控制设置自身的输出电流，以按照工作电流初始值为大负载供电；按照主控模块的控制实时调整自身的输出电流，以使大负载的工作电流为最佳工作电流；

检测模块，用于在接收到来自主控模块的第二通知时，对内部电源模块进行检测，并将检测到的内部电源电压输出给主控模块。

所述充电管理模块，还用于在选择输入来自外部电源时，向所述主控模块输出第三通知；

所述主控模块，还用于在接收到来自充电管理模块的第三通知时，向所述直流变换模块输出第二切换通知，同时控制所述直流变换模块的输出电流为最大输出模式；

所述直流变换模块，还用于在接收到来自所述主控模块的第二切换通知时，将所述直流变换模块的输入切换为与其直接连接的外部电源，并关闭所述内部电源模块的输入，并且按照所述主控模块的控制调整自身的输出电流为最大输出模式，以使大负载工作在所允许的最大电流模式下。

所述直流变换模块为能将外部电源或内部电源的输入调整成为适合大负载工作的电压的电路。

所述直流变换模块为降压buck电路、或升压boost电路。

与现有技术相比，本申请技术方案包括在大负载终端系统所允许的最大电流内，预先设置大负载的工作电流初始值；当需要开启大负载且采用内部电源供电时，按照工作电流初始值为大负载供电，并检测内部电源电压；根据检测到的内部电源电压实时调整大负载的工作电流，使大负载的工作电流为最佳工作电流。从本发明大负载终端的电源控制方法可见，大负载终端系统在不断的调整当前电量状态下的限流点，保证了在内部电源供电期间，大负载的工作电流始终为最佳工作电流，提升了用户体验。

进一步地，当大负载的工作电流为最低工作电流时，等待直至电池电量低至关机电压时，大负载终端系统低电关机，增强了内部电源供电的安全性。

进一步地，在采用外部电源供电时，外部电源直接与直流变换器连接以通过直流变换器给大负载供电，这样帮忙分担了流过充电管理芯片的电流，且不对直流变换器输出电流做任何限制，让大负载工作在所允许的最大电流模式下。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明大负载终端的电源控制方法的流程图；

图2为本发明大负载终端的电源控制装置的组成结构示意图；

图3为本发明大负载终端的电源控制方法的实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1为本发明大负载终端的电源控制方法的流程图，如图1所示，包括：

步骤100：在大负载终端系统所允许的最大电流内，预先设置大负载的工作电流初始值。

本步骤中，大负载的工作电流初始值为，内部电源电压如电池电压在第一阈值到第二阈值之间时大负载最合适的工作电流，该工作电流初始值不会超过系统所允许的最大电流。这里，第一阈值、第二阈值、以及最适合的工作电流，都是大负载在不同电压下，采用不同大小的电流开启后，根据电池电压的跌落值总结出来的，具体实现是本领域技术人员按照本发明提供的技术方案的基础上容易实现的，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。

步骤101：当需要开启大负载且采用内部电源供电时，按照工作电流初始值为大负载供电，并检测内部电源电压。

本步骤还包括：当需要开启大负载且采用外部电源供电时，不对为大负载供电的工作电流做限制，调整大负载的工作电流，使大负载工作在所允许的最大电流模式下。

需要说明的是，本步骤中如何对电源电压进行检测属于本领域技术人员的惯用技术手段，这里不再赘述，其具体实现也不用于限定本发明的保护范围。

步骤102：根据检测到的内部电源电压实时调整大负载的工作电流，使大负载的工作电流为最佳工作电流。

本步骤的实时调整大负载的工作电流具体包括：

如果检测到内部电源电压大于第一阈值，按照预先设置的步长增加大负载的工作电流，直至内部电源电压跌落至小于或等于第一阈值，此时调整出的工作电流为当前状态下所允许的大负载的最佳工作电流；

随着内部电源电量的消耗，当检测到内部电源电压跌落至小于或等于第二阀值时，按照预先设置的步长减小大负载的工作电流，直至内部电源电压大于第二阈值，此时调整出的工作电流为当前状态下所允许的大负载的最佳工作电流；

之后继续监测内部电源电压，并执行上述实时调整过程对大负载的工作电流进行相应调整。

如果内部电源电压回升不能大于第二阈值时，本步骤之后还包括：继续按照预先设置的步长减小大负载的工作电流，直至大负载的工作电流为最低工作电流，然后等待直至电池电压低至关机电压时，大负载终端系统低电关机。这里，当大负载的工作电流已经调整到了最低电流时，还可以工作一段时间，直到电池电量低到关机电压，系统才会低电关机。

从本发明大负载终端的电源控制方法可见，大负载终端系统在不断的调整当前电量状态下的限流点，保证了在内部电源或外部电源供电期间，大负载的工作电流始终为最佳工作电流，提升了用户体验。进一步地，当大负载的工作电流为最低工作电流时，然后等待直至电池电压低至关机电压时，大负载终端系统低电关机，增强了内部电源供电的安全性。

图2为本发明大负载终端的电源控制装置的组成结构示意图，如图2所示，至少包括充电管理模块、内部电源模块、检测模块、主控模块，以及直流变换模块；其中，

充电管理模块，用于选择输入来自外部电源或内部电源模块，并向大负载终端中的其它负载即非大负载提供电源；在选择输入来自内部电源模块时，向主控模块输出第一通知。还用于对内部电源模块进行充电。

这里，本领域技术人员知道，充电管理模块是根据后端负载所需要的电流情况，选取高电压、电流输入，大电流输出的充电管理芯片，例如：TI的BQ24192等。其他负载可以包括但不限于WIFI电路、射频电路、充电宝电路等。

主控模块，用于在接收到来自充电管理模块的第一通知时，向直流变换模块输出第一切换通知；在大负载开启时，按照预先设置的大负载的工作电流初始值控制直流变换模块设置其输出电流，并向检测模块输出第二通知；根据来自检测模块检测到的内部电源电压实时控制直流变换模块调整其输出电流。

这里，主控模块可以通过如数字电位器来调整直流变换模块的输出电流，其具体实现属于本领域技术人员的惯用技术手段，这里不再赘述，也不用于限定本发明的保护范围。当然也可以通过其它现有模拟控制电路来实现，这里并不限定使用数字电位器来实现。

大负载可以是如微投、也可能是功耗更大的产品。

直流变换模块，用于在接收到来自主控模块的第一切换通知时，将其输入切换为内部电源模块，并关闭外部电源的输入；按照主控模块的控制设置自身的输出电流，以按照工作电流初始值为大负载供电；按照主控模块的控制实时调整自身的输出电流，以使大负载的工作电流为最佳工作电流。

这里，直流变换模块是指能将外部电源或内部电源如电池的输入调整成为适合大负载工作的电压的这样一类的电路，比如降压(buck)电路、升压(boost)电路等。电路本身具体如何实现并不用于限定本发明的保护范围。

检测模块，用于在接收到来自主控模块的第二通知时，对内部电源模块进行检测，并将检测到的内部电源电压输出给主控模块。检测电路的具体实现属于本领域技术人员的公知技术，其电路具体实现也不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。

进一步地，充电管理模块，还用于在选择输入来自外部电源时，向主控模块输出第三通知；

主控模块，还用于在接收到来自充电管理模块的第三通知时，向直流变换模块输出第二切换通知，同时控制直流变换模块的输出电流为最大输出模式；

直流变换模块，还用于在接收到来自主控模块的第二切换通知时，将其输入切换为外部电源，并关闭内部电源模块的输入，并且按照主控模块的控制调整自身的输出电流为最大输出模式，以使大负载工作在所允许的最大电流模式下。本发明中，在采用外部电源供电时，外部电源直接与直流变换器连接以通过直流变换器给大负载供电，这样帮忙分担了流过充电管理芯片的电流，让大负载工作在所允许的最大电流模式下。

从本发明提供的技术方案可见，在采用电池供给时，不让大负载工作在最大模式。而是不断调整其工作电流，使其工作在最佳工作电流上；当采用外部电源插入时，外部电源并不经过充电管理芯片，而是直接通过直流变换器连接大负载，这样帮忙分担了流过充电管理芯片的电流。让大负载工作在了所允许的最大电流模式下。

下面结合以具体实施例对本发明提供的电源控制方案进行详细描述。

图3为本发明大负载终端的电源控制方法的实施例的流程示意图，结合图2，本实施例中，假设终端包括有投影仪模块即带有的大负载为微投，其系统功耗要远远大于一般的手机、平板、uFI等产品。直流变换模块为buck电路，外部电源通过适配器接入，内部电源模块为电池。如图3所示，具体包括如下步骤：

步骤300：终端系统开机。

步骤301：终端中其它负载正常供电，但关闭给微投供电的直流变换器即buck电路的使能，使微投暂时不工作。

步骤302：在微投电路不开启时，继续等待微投开启的指令，一旦有微投开启的指令，进入步骤303。

步骤303：主控模块根据充电管理模块的通知如中断信号，判断系统是否有外部电源插入，如果有适配器接入，进入步骤313；否则，只有电池供电时，执行步骤304。

步骤304：buck电路受主控模块的控制，关闭外部电源的供电通路，选择电池作为其输入源。

步骤305：主控模块通过调整数字电位器来调整buck电路的输出电流，使其输出电流设置在预先设置的大负载的工作电流初始值，然后打开buck电路的使能。

步骤306：打开微投驱动，开启微投。

步骤307：微投开启后，检测电池电压，判断电池电压跌落后是否低于先设置的第一阀值，如果不低于即大于第一阈值，进入步骤308；如果低于即小于或等于第一阈值，则进入步骤309。

步骤308：按照预先设置的步长，逐步阶梯式的放大buck电路的输出电流，此时，微投亮度逐渐增大。在这个过程中，每增加一级电流，都要重复执行步骤307重新对电池电压进行检测。

步骤309：此时认为微投在当前电量状态下的最佳工作点，也就是说，此时的大负载的工作电流为最佳工作电流。

步骤310：继续执行对电池电压的检测。随着微投的长时间开启，电池电量也会逐渐降低，如果电池电压小于或等于预先设置的第二阀值，进入步骤311；否则，继续执行步骤310。

步骤311：按照预先设置的步长，逐步阶梯式的减小buck电路的输出电流，此时，微投亮度逐渐降低。在这个过程中，每减小一级电流，都要执行步骤312进行一次判断。

步骤312：检测电池电压，判断电压值是否回升超过第二阀值，如没有，则重复执行步骤311；如回升超过第二阀值，则执行步骤309；

按照图3所示的调整流程，直至调整至微投的最低工作电流，然后等待直至电池电压低至关机电压时，终端系统会低电关机。通过本发明对电源控制的方式，使得系统一直平衡工作在最佳的工作电流，大负载如微投也实现了工作在当前电池电量状态下的最佳工作电流状态。

当步骤303判断出是由适配器接入的外部电源供电时，执行以下步骤：

步骤313：buck电路受主控模块的控制，打开外部电源侧的供电通路，关闭电池侧的供电通路，选择外部电源作为其输入源。

步骤314：主控模块控制调整buck电路的输出电流，使其工作在最大输出模式，对其输出电流不做任何限制，然后打开buck电路的使能。

步骤315：打开微投，此时的微投可最高亮度工作，即大负载工作在所允许的最大电流模式下。

以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大负载终端的电源控制方法，其特征在于，在大负载终端系统所允许的最大电流内，预先设置大负载的工作电流初始值；还包括：

当需要开启大负载且采用内部电源供电时，按照工作电流初始值为大负载供电，并检测内部电源电压；

根据检测到的内部电源电压实时调整大负载的工作电流，使大负载的工作电流为最佳工作电流。

2.根据权利要求1所述的电源控制方法，其特征在于，当需要开启大负载且采用外部电源供电时，该方法还包括：调整大负载的工作电流，使大负载工作在所允许的最大电流模式下。

3.根据权利要求1或2所述的电源控制方法，其特征在于，预先设置所述内部电源模块的第一阈值、第二阈值；

所述实时调整大负载的工作电流具体包括：

如果检测到所述内部电源电压大于第一阈值，按照预先设置的步长增加所述大负载的工作电流，直至所述内部电源电压跌落至小于或等于第一阈值；

当检测到所述内部电源电压跌落至小于或等于第二阀值时，按照预先设置的步长减小所述大负载的工作电流，直至所述内部电源电压大于第二阈值。

4.根据权利要求3所述的电源控制方法，其特征在于，如果所述内部电源电压回升不能大于所述第二阈值时，该方法还包括：

继续按照所述预先设置的步长减小大负载的工作电流，直至所述大负载的工作电流为最低工作电流，等待直至电池电量低至关机电压时，大载终端系统低电关机。

5.一种大负载终端的电源控制装置，其特征在于，至少包括充电管理模块、内部电源模块、检测模块、主控模块，以及直流变换模块；其中，

充电管理模块，用于选择输入来自外部电源或内部电源模块，并向大负载终端中的其它负载即非大负载提供电源；在选择输入来自内部电源模块时，向主控模块输出第一通知；

主控模块，用于在接收到来自充电管理模块的第一通知时，向直流变换模块输出第一切换通知；在大负载开启时，按照预先设置的大负载的工作电流初始值控制直流变换模块设置其输出电流，并向检测模块输出第二通知；根据来自检测模块检测到的内部电源电压实时控制直流变换模块调整其出电流；

直流变换模块，用于在接收到来自主控模块的第一切换通知时，将其输入切换为内部电源模块，并关闭外部电源的输入；按照主控模块的控制设置自身的输出电流，以按照工作电流初始值为大负载供电；按照主控模块的控制实时调整自身的输出电流，以使大负载的工作电流为最佳工作电流；

检测模块，用于在接收到来自主控模块的第二通知时，对内部电源模块进行检测，并将检测到的内部电源电压输出给主控模块。

6.根据权利要求5所述的电源控制装置，其特征在于，所述充电管理模块，还用于在选择输入来自外部电源时，向所述主控模块输出第三通知；

所述主控模块，还用于在接收到来自充电管理模块的第三通知时，向所述直流变换模块输出第二切换通知，同时控制所述直流变换模块的输出电流为最大输出模式；

所述直流变换模块，还用于在接收到来自所述主控模块的第二切换通知时，将所述直流变换模块的输入切换为与其直接连接的外部电源，并关闭所述内部电源模块的输入，并且按照所述主控模块的控制调整自身的输出电流为最大输出模式，以使大负载工作在所允许的最大电流模式下。

7.根据权利要求5或6所述的电源控制装置，其特征在于，所述直流变换模块为能将外部电源或内部电源的输入调整成为适合大负载工作的电压的电路。

8.根据权利要求7所述的电源控制装置，其特征在于，所述直流变换模块为降压buck电路、或升压boost电路。