CN107193326B - 一种笔记本电脑电池供电控制电路及控制方法 - Google Patents

一种笔记本电脑电池供电控制电路及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种笔记本电脑电池供电控制电路及控制方法。笔记本电脑电池供电控制电路包括笔记本电脑的EC控制器、电池和用于控制所述电池为所述EC控制器供电的逻辑开关；EC控制器通过所述的逻辑开关与电池串联，EC控制器通过第一电控开关和第二电控开关与电池串联；该电池供电控制电路还包括一超级电容器，该超级电容器的一极板接地、另一极板接在所述第一电控开关和第二电控开关之间的连线上；所述的EC控制器内置用于采集所述超级电容器的放电电压的ADC控制器。所述的笔记本电脑电池供电控制方法基于所述的笔记本电脑电池供电控制电路。本发明在通过逻辑开关关掉电池供电后，能实现笔记本电脑EC控制器在无需重新插入适配器的情况下便能启动。

Description

一种笔记本电脑电池供电控制电路及控制方法
技术领域
本发明涉及笔记本电池领域，具体是一种笔记本电脑电池供电控制电路及控制方法。
背景技术
众所周知，笔记本电脑电池的使用寿命在一定程度上会影响笔记本的工作效率。在一些特殊情况下，比如在一些特殊环境中，经常会需要将笔记本电脑电池的供电电路(即笔记本电脑电池的放电电路)切断，以保证笔记本电脑电池的电量和使用寿命。
而现有技术中，通常有两种方法用于切断笔记本电脑电池的供电电路：一是通过物理开关，另一种是通过逻辑开关。
其中，对于上述物理开关，尽管其可以有效的关掉电池供电，但其实现时需在笔记本机壳上为物理开关开出相应的位置，且用户体验感相对较差，经常会发生误操作现象。而对于上述逻辑开关，尽管其便于实现，但鉴于其使用的供电也是来自于电池，在笔记本EC控制器通过逻辑开关关掉电池的供电电路后，逻辑开关自身也会断电，因此，逻辑开关每启动一次，便需要接入一次适配器来唤醒笔记本电脑的逻辑控制器，使用极为不便。此为现有技术的不足之处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种笔记本电脑电池供电控制电路及控制方法，用于在通过逻辑开关关掉电池供电后，实现笔记本电脑EC控制器在无需重新插入适配器的情况下便能启动。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种笔记本电脑电池供电控制电路，包括笔记本电脑的EC控制器、电池和用于控制所述电池为所述EC控制器供电的逻辑开关；
所述的EC控制器通过所述的逻辑开关与所述电池的电流输出端串联，所述的EC控制器通过第一电控开关和第二电控开关与所述电池的电流输出端串联；
该电池供电控制电路还包括一超级电容器，该超级电容器的一极板接地、另一极板接在所述第一电控开关和第二电控开关之间的连线上；
所述的EC控制器内置用于采集所述超级电容器的放电电压的ADC控制器；
所述的EC控制器与所述的逻辑开关、第一电控开关和第二电控开关信号连接。
其中，所述第一电控开关和/或第二电控开关采用switch开关。
本发明还提供了一种基于上述笔记本电脑电池供电控制电路的笔记本电脑电池供电控制方法，包括：
步骤A、通过笔记本电脑的EC控制器，实时侦测用户是否发来切断电池供电的请求，若侦测到用户发来切断电池供电的请求，则执行步骤B；
步骤B、EC控制器通过所述的逻辑开关切断电池的供电，并控制所述的第一电控开关闭合、以及控制所述的第二电控开关断开，之后执行步骤C；
步骤C、EC控制器通过所述的ADC控制器实时采集所述超级电容器的放电电压，并将当前采集到的放电电压实时传输至所述的EC控制器，之后执行步骤D；
步骤D、EC控制器对当前接收到的放电电压进行计数，当当前计数个数达到预先设定的个数n时，实时将当前接收到的放电电压，与之前连续接收到的相应个数的放电电压形成一个具有n个数值的电压分组单元，并实时计算各电压分组单元中的n个电压值的平均值电压，并将当前计算出的平均值电压与预先设定的第一电压阈值进行比较，若比较结果为当前计算出的平均值电压低于所述的第一电压阈值，则执行步骤E；
步骤E、通过EC控制器，控制接通所述的第二电控开关，并执行步骤F；
步骤F、继续通过所述的ADC控制器，实时采集上述超级电容器的放电电压，并将当前采集到的放电电压实时传输至所述的EC控制器；之后执行步骤G；
步骤G、EC控制器继续实时将当前接收到的放电电压，与之前连续接收到的相应个数的放电电压形成一个具有上述n个个数的电压分组单元，并实时计算各电压分组单元中的n个电压值的平均值电压，并继续将当前计算出的平均值电压与预先设定的第二电压阈值进行比较，若比较结果为当前计算出的平均值电压达到预先设定的第二电压阈值，则继续执行步骤H，否则转而继续执行步骤F；
步骤H、基于EC控制器，控制所述的第二电控开关断开，之后转而继续执行步骤C。
其中，所述笔记本电脑电池供电控制电路的第一电控开关和/或第二电控开关采用switch开关。
其中，在该笔记本电脑电池供电控制方法中，所述的n∈N，且n≥3。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明将超级电容器作为逻辑控制器(即所述的EC控制器)的辅助供电电源，在切断笔记本电脑的电池供电电路后，可由超级电容器对所述的逻辑控制器进行供电，这使得笔记本电脑在其电池供电电路被切断后，在一定的时间长度内依然存在供电电源，进而使笔记本EC控制器控制所述的逻辑开关重新被启动时，能够在很大程度上降低通过再次接入适配器来唤醒笔记本电脑的逻辑控制器的几率，既相对增加了笔记本电池的使用寿命，又能在很大程度上避免再次接入适配器的操作的发生，较为实用。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明所述笔记本电脑电池供电控制电路的电路结构示意图；
图2为本发明所述笔记本电脑电池供电控制方法的方法流程图示意图；
图3为图1所述笔记本电脑电池供电控制电路的信号控制原理框图示意图。
其中：1、EC控制器，2、switch开关，3、电池，4、超级电容器，5、第二电控开关。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
具体实施方式1：
图1为本发明所述笔记本电脑电池供电控制电路的电路结构示意图。图3为图1所述笔记本电脑电池供电控制电路的信号控制原理框图示意图。该笔记本电脑电池供电控制电路，包括笔记本电脑的EC控制器1、电池3和用于控制所述电池3为所述EC控制器1供电的逻辑开关。所述的EC控制器1通过所述的逻辑开关与所述电池3的电流输出端串联，所述的EC控制器1通过第一电控开关和第二电控开关5与所述电池3的电流输出端串联。该电池供电控制电路还包括一超级电容器4，该超级电容器4的一极板接地、另一极板接在所述第一电控开关和第二电控开关5之间的连线上。所述的EC控制器1内置用于采集所述超级电容器4的放电电压的ADC控制器。所述的EC控制器1与所述的逻辑开关、第一电控开关和第二电控开关5信号连接。
本发明使用时，EC控制器1基于用户发来的切断电池3供电的请求，并基于ADC控制器采集的相应放电电压信号，依据实际情况，通过相应的控制信号控制所述逻辑开关、第一电控开关和第二电控开关5的通断，进而控制所述逻辑开关、第一电控开关和第二电控开关5各自对应电路的通断，进而实现在笔记本EC控制器1控制所述的逻辑开关断开后，还能通过所述的超级电容器4实现为所述的EC控制器1供电。
其中，上述逻辑开关的初始状态是闭合状态，第一电控开关的初始状态是开状态，第二电控开关5的初始状态是闭合状态。其中，在笔记本通过电池3进行EC控制器1的供电时，超级电容器4处于充电接通状态。
实践检测结果表明，基于超级电容器4的电容C的计算公式
C＝(Vmax+Vmin)*I*T/(Vmax*Vmax-Vmin*Vmin)，其中，该公式中的Vmax代表EC控制器1正常工作时的最大工作电压，Vmin代表EC控制器1正常工作时的最小工作电压，I代表EC控制器1正常工作时的工作电流，T表示所述超级电容器4的放电时间长度，
以EC控制器1正常工作时的最大工作电压为3.3V、最小工作电压为2.5V、以及以其正常工作时对应的工作电流为1mA为例，当选用容量C大小为10F的超级电容器4时，采用发明所对应的方案，笔记本电池能够支撑EC控制器1在切断笔记本电池3直接为EC控制器1供电的供电电路下，基本能确保笔记本工作2.5小时。而若选用40F左右的超级电容器4，则能够支持E C控制器1在上述情况下工作10小时左右。
作为优选，本实施方式中所述的逻辑开关、第一电控开关和第二电控开关5均采用switch开关，且本实施方式中所述的逻辑开关和第一电控开关采用同一个switch开关实现对两支电路的开与关控制。
综上，本发明的使用，使笔记本电脑EC控制器1在其电池3的供电电路(即通过电池3直接为所述EC控制器1供电的电路)被切断后，在一定的时间长度内依然存在供电电源，进而使笔记本用于控制电池3供电与否的逻辑开关重新被启动时，在很大程度上降低了再次接入适配器来唤醒笔记本电脑的EC控制器1的几率。较为实用。
另外，如图2所示，本发明还提供了一种基于上述笔记本电脑电池供电控制电路的笔记本电脑电池供电控制方法。该笔记本电脑电池供电控制方法包括：
步骤A、通过笔记本电脑的EC控制器1，实时侦测用户是否发来切断电池3供电的请求，若侦测到用户发来切断电池3供电的请求，则执行步骤B；
步骤B、EC控制器1通过所述的逻辑开关切断电池3的供电，并控制所述的第一电控开关闭合、以及控制所述的第二电控开关断开，之后执行步骤C；
步骤C、EC控制器1通过所述的ADC控制器实时采集所述超级电容器的放电电压，并将当前采集到的放电电压实时传输至所述的EC控制器1，之后执行步骤D；
步骤D、EC控制器1对当前接收到的放电电压进行计数，当当前计数个数达到预先设定的个数n时，实时将当前接收到的放电电压，与之前连续接收到的相应个数的放电电压形成一个具有n个数值的电压分组单元，并实时计算各电压分组单元中的n个电压值的平均值电压，并将当前计算出的平均值电压与预先设定的第一电压阈值进行比较，若比较结果为当前计算出的平均值电压低于所述的第一电压阈值，则执行步骤E；
步骤E、通过EC控制器1，控制接通所述的第二电控开关5，并执行步骤F；
步骤F、继续通过所述的ADC控制器，实时采集上述超级电容器的放电电压，并将当前采集到的放电电压实时传输至所述的EC控制器1；之后执行步骤G；
步骤G、EC控制器1继续实时将当前接收到的放电电压，与之前连续接收到的相应个数的放电电压形成一个具有上述n个个数的电压分组单元，并实时计算各电压分组单元中的n个电压值的平均值电压，并继续将当前计算出的平均值电压与预先设定的第二电压阈值进行比较，若比较结果为当前计算出的平均值电压达到预先设定的第二电压阈值，则继续执行步骤H，否则转而继续执行步骤F；
步骤H、基于EC控制器1，控制所述的第二电控开关5断开，且继续执行步骤C。
该方法通过笔记本电脑的EC控制器1，实时侦测用户是否发来切断电池3供电的请求，若侦测到用户发来的切断电池3供电的请求，则控制所述逻辑开关所对应的相应电路断开、并控制所述的第一电控开关所对应的相应电路闭合导通，即接通超级电容器所在的放电电路，之后通过所述的ADC控制器实时采集所述超级电容器的放电电压，并将当前采集到的放电电压实时传输至所述的EC控制器1。EC控制器1对当前接收到的放电电压进行计数，当当前计数个数达到预先设定的个数n时，实时将当前接收到的放电电压，与之前连续接收到的相应个数的放电电压形成一个具有n个数值的电压分组单元，并实时计算各电压分组单元中的n个电压值的平均值电压，并将当前计算出的平均值电压与预先设定的第一电压阈值进行比较，若比较结果为当前计算出的平均值电压低于所述的第一电压阈值，则通过EC控制器1控制所述的第二电控开关5接通，达到通过电池3自动为所述的超级电容器进行供电的目的；之后继续通过所述的ADC控制器，实时采集上述超级电容器的放电电压，并将当前采集到的放电电压实时传输至所述的EC控制器1；EC控制器1继续实时将当前接收到的放电电压，与之前连续接收到的相应个数的放电电压形成一个具有上述n个个数的电压分组单元，并实时计算各电压分组单元中的n个电压值的平均值电压，并继续将当前计算出的平均值电压与预先设定的第二电压阈值进行比较，若比较结果为当前计算出的平均值电压达到预先设定的第二电压阈值，则基于EC控制器1，控制所述的第二电控开关5断开，停止为所述的超级电容器充电。
在本实施方式中，所述笔记本电脑电池供电控制电路的逻辑开关、第一电控开关和第二电控开关5均采用switch开关。且为节约成本，本实施方式将逻辑开关和第一电控开关采用同一个switch开关，其采用同一switch开关控制两相应支电路的通断。
此外，为增加电路控制的稳定性与可靠性，在本实施方式中，n＝5，即采用了对ADC控制器连续采集超级电容器的5次放电电压进行取均值的方式。
综上，本发明将超级电容器4作为EC控制器1的辅助供电电源，在切断笔记本电脑电池3的供电电路后，可由超级电容器对所述的EC控制器1进行供电，这使得笔记本电脑在其电池3供电电路被切断后，在一定的时间长度内依然存在供电电源，进而使笔记本的逻辑开关重新被启动时，在很大程度上降低了再次接入适配器来唤醒笔记本电脑的逻辑控制器(EC控制器)的几率。
其中，本发明中所涉及的各逻辑开关，均为笔记本电脑中用于控制电池3为EC控制器1供电电路的通断的逻辑开关。此外，本发明未作记载的内容均为本领域的现有技术，本领域技术人员可依据实际需要进行实现。
综上，本发明既相对增加了笔记本电池3的使用寿命，又在很大程度上避免了再次接入适配器以重新启动笔记本电脑的EC控制器1的操作的发生，还较为易于实现，较为实用。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种笔记本电脑电池供电控制电路，包括笔记本电脑的EC控制器(1)、电池(3)和用于控制所述电池(3)为所述EC控制器供电的逻辑开关；其特征在于，
所述的EC控制器(1)通过所述的逻辑开关与所述电池(3)的电流输出端串联，所述的EC控制器(1)通过第一电控开关和第二电控开关(5)与所述电池(3)的电流输出端串联；
该电池供电控制电路还包括一超级电容器(4)，该超级电容器(4)的一极板接地、另一极板接在所述第一电控开关和第二电控开关(5)之间的连线上；
所述的EC控制器(1)内置用于采集所述超级电容器(4)的放电电压的ADC控制器；
所述的EC控制器与所述的逻辑开关、第一电控开关和第二电控开关(5)信号连接；
其中，在笔记本电脑通过电池(3)为EC控制器(1)供电时，超级电容器(4)处于充电接通状态；在笔记本电脑的EC控制器(1)控制所述的逻辑开关断开时，通过所述的超级电容器(4)为所述的EC控制器(1)供电。
2.根据权利要求1所述的笔记本电脑电池供电控制电路，其特征在于，所述第一电控开关和/或第二电控开关(5)采用switch开关。
3.一种基于权利要求1中所述的笔记本电脑电池供电控制电路的笔记本电脑电池供电控制方法，其特征在于，包括：
步骤A、通过笔记本电脑的EC控制器(1)，实时侦测用户是否发来切断电池(3)供电的请求，若侦测到用户发来切断电池(3)供电的请求，则执行步骤B；
步骤B、EC控制器(1)通过所述的逻辑开关切断电池(3)的供电，并控制所述的第一电控开关闭合、以及控制所述的第二电控开关断开，之后执行步骤C；
步骤C、EC控制器(1)通过所述的ADC控制器实时采集所述超级电容器的放电电压，并将当前采集到的放电电压实时传输至所述的EC控制器(1)，之后执行步骤D；
步骤D、EC控制器(1)对当前接收到的放电电压进行计数，当当前计数个数达到预先设定的个数n时，实时将当前接收到的放电电压，与之前连续接收到的相应个数的放电电压形成一个具有n个数值的电压分组单元，并实时计算各电压分组单元中的n个电压值的平均值电压，并将当前计算出的平均值电压与预先设定的第一电压阈值进行比较，若比较结果为当前计算出的平均值电压低于所述的第一电压阈值，则执行步骤E；
步骤E、通过EC控制器(1)，控制接通所述的第二电控开关(5)，并执行步骤F；
步骤F、继续通过所述的ADC控制器，实时采集上述超级电容器的放电电压，并将当前采集到的放电电压实时传输至所述的EC控制器(1)；之后执行步骤G；
步骤G、EC控制器(1)继续实时将当前接收到的放电电压，与之前连续接收到的相应个数的放电电压形成一个具有上述n个个数的电压分组单元，并实时计算各电压分组单元中的n个电压值的平均值电压，并继续将当前计算出的平均值电压与预先设定的第二电压阈值进行比较，若比较结果为当前计算出的平均值电压达到预先设定的第二电压阈值，则继续执行步骤H，否则转而继续执行步骤F；
步骤H、基于EC控制器(1)，控制所述的第二电控开关(5)断开，之后转而继续执行步骤C。
4.根据权利要求3所述的笔记本电脑电池供电控制方法，其特征在于，所述笔记本电脑电池供电控制电路的第一电控开关和/或第二电控开关(5)采用switch开关。
5.根据权利要求3或4所述的笔记本电脑电池供电控制方法，其特征在于，所述的n∈N，且n≥3。
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