CN107534189B - 具有多个电池的设备中的电池管理 - Google Patents

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Abstract

本文中描述了用于具有多个电池的设备的电池管理的技术。在一个或多个实现中，用于实现增加的电池可靠性的管理涉及评估影响针对电池系统中的多个电池的控制策略的因素的组合。基于该评估来设置用于电池系统的功率管理的控制参数的值，以反映性能和可靠性之间的折衷。随后，取决于被设置的值来控制电池利用或充电电流分配中的至少一者。电池系统的控制可至少部分地基于设备的电池系统中的多个电池的循环计数方面的差异，以使得此多个电池的循环计数被管理以实现改善的可靠性。

Description

具有多个电池的设备中的电池管理
背景
移动计算设备已被开发为在移动设置中增加变得对用户可用的功能。例如，用户可以与移动电话、平板计算机或其他移动计算设备进行交互以检查电子邮件、在网上冲浪、撰写文本、与应用进行交互等。移动计算设备的开发者面临的一个挑战是高效的功率管理和电池寿命的延长。例如，处理器对任务的满负荷或接近满负荷的扩展处理可耗尽设备电池，并形成可迫使该设备关机的热状态。各种功率管理策略可被应用来一般以总体设备性能为代价来控制处理器和电池利用。如果为设备实现的功率管理无法在性能和电池寿命之间达到良好平衡，则可导致用户对设备和制造商的不满。
概述
本文中描述了用于具有多个电池的设备的电池管理的技术。在一个或多个实现中，用于实现增加的电池可靠性的管理涉及评估影响针对电池系统中的多个电池的控制策略的因素组合。基于该评估来设置用于电池系统的功率管理的控制参数的值，以反映该因素组合所指示的电池系统的性能和可靠性之间的折衷。因此，取决于为控制参数设置的值来为电池系统控制电池利用或充电电流分配中的至少一者。在一种方法中，为电池系统定义放电参数以使得通过以下来服务于计算设备的系统负载：首先将一个电池放电至放电参数所指定的电荷水平，并且随后一次组合使用多个电池中的一者或多者来服务于该负载。附加地，电池系统的控制(包括放电参数的设置和其他控制操作)可至少部分地基于设备的电池系统中的多个电池的循环计数方面的差异，以使得此多个电池的循环计数被管理以实现改善的可靠性。
提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。
附图简述
图1解说根据一个或多个实现的示例操作环境。
图2是描绘根据一个或多个实现的具有含多个电池单元的电池系统的计算设备的示例细节的示图。
图3是描绘根据一个或多个实现的电池系统的示例充电架构的示图。
图4是描绘根据一个或多个实现的电池系统的示例电路的示图。
图5是描述根据一个或多个实现的用于控制具有多个电池单元的电池系统的示例规程的细节的流程图。
图6是描述根据一个或多个实现的用于选择性地使电池系统的多个单元放电的示例规程的细节的流程图。
图7是描述根据一个或多个实现的用于平衡电池系统的多个电池的循环计数的示例规程的细节的流程图。
图8是根据一个或多个实现的可被用于管理具有多个电池的设备的系统的框图。
详细描述
概览
各种功率管理策略可被应用来一般以总体设备性能为代价控制设备的处理器和电池利用。如果为设备实现的功率管理无法在性能和电池寿命之间达到良好的平衡，则可导致用户对设备和制造商的不满。
本文中描述了用于具有多个电池的设备的电池管理的技术。在一个或多个实现中，用于实现增加的电池可靠性的管理涉及评估影响针对电池系统中的多个电池的控制策略的因素组合。基于该评估，用于电池系统的功率管理的控制参数的值被设置，以反映电池系统的性能和可靠性之间的折衷，如该因素组合所指示的。因此，取决于为控制参数设置的值来为电池系统控制电池利用或充电电流分配中的至少一者。在一种方法中，为电池系统定义放电参数以使得通过以下来服务于计算设备的系统负载：首先使一个电池放电至放电参数所指定的电荷水平，并且随后组合使用多个电池、使用这些电池中不同的一个电池和/或在多个电池之间来回切换来服务于该负载。附加地，电池系统的控制(包括放电参数的设置和其他控制操作)可至少部分地基于设备的电池系统中的多个电池的循环计数方面的差异，以使得此多个电池的循环计数被管理以实现改善的可靠性。
本文中描述的技术提供用于管理设备的多个电池单元的智能控制系统。本文档中描述的功率控制器被适配成实现考虑来自与传统的功率控制器相比更多的源的各种因素的控制策略，这些源包括但不限于可用的充电电流水平、每一单元的电荷状态、电荷循环方面的差异、用户场景的支持、当前负载状态和预期负载状态、用户偏好和指令、应用请求等等。由此，在不同的情况下可应用不同的策略。这些技术允许平衡各电池之间的电荷循环，这增加了电池系统的可靠性和寿命。附加地，这些技术允许操作系统、应用和/或用户调整控制参数以实现性能和可靠性之间的不同折衷以支持一系列不同的使用场景，定制对不同上下文的控制，确保足够的功率可用，以及在适当的情况下管理系统以实现可靠性。
在以下讨论中，提供了题为“操作环境”的章节，并且该章节描述其中可采用一个或多个实现的一个示例环境。接着，题为“多电池管理细节”的章节描述了根据一个或多个实现的示例细节和规程。最后，题为“示例系统”的章节描述了可被利用来实现一个或多个异构电池单元充电实现的示例计算系统、组件和设备。
操作环境
图1在100处概括地解说根据一个或多个实现的操作环境。环境100包括计算设备102，计算设备102具有带有一个或多个处理器和设备(例如CPU、GPU、微控制器、硬件元件、固定逻辑设备等)的处理系统104、一个或多个计算机可读介质106、操作系统108、以及驻留在计算机可读介质上并且能由处理系统执行的一个或多个应用110。处理系统104可被配置成包括并联或串联配置的多个独立处理器以及一个或多个多核处理单元。多核处理单元可以具有包括在同一个芯片或集成电路上的两个或更多处理器(“核”)。在一个或多个实现中，处理系统104可包括提供各种执行能力、处理效率、以及功率使用特性的多个处理核。
处理系统104可以从应用110检索并执行计算机程序指令以便向计算设备102提供各种各样的功能，包括但不限于游戏、办公生产力、电子邮件、媒体管理、打印、联网、web浏览等。还可包括与应用110相关的各种数据和程序文件，例如包括游戏文件、办公文档、多媒体文件、电子邮件、数据文件、网页、用户简档和/或偏好数据等。
计算设备102可被具体化为任何合适的计算系统和/或设备，诸如作为示例而非限制：游戏系统、台式计算机、便携式计算机、平板或板式计算机、诸如个人数字助理(PDA)等手持式计算机、蜂窝电话，机顶盒、可穿戴设备(例如，手表、腕带、眼镜等)等等。例如，如图1所示，计算设备102可被实现为电视机客户端设备112、计算机114和/或连接到显示设备118以显示媒体内容的游戏系统116。替代地，计算设备可以是任何类型的便携式计算机、移动电话、或包括集成显示器122的便携式设备120。计算设备还可被配置为可穿戴设备124，可穿戴设备124被设计成由用户穿戴、附连到用户、由用户携带、或者以其他方式有用户传递。图1中描绘的可穿戴设备124的示例包括眼镜、智能腕带或手表、以及荚式设备，诸如夹扣健身设备、媒体播放器或跟踪器。可穿戴设备124的其他示例包括但不限于徽章、密钥卡、访问卡、以及环、衣物物件、手套、或手环，仅举几个示例。此外，计算设备102可表示车辆(诸如具有可充电电池系统的电动车)的车载计算机。任一计算设备可以实现有各种组件，诸如一个或多个处理器和存储器设备以及不同组件的任何组合。可表示包括计算设备102的各种系统和/或设备的计算系统的一个示例在以下关于图8来示出和描述。
计算机可读介质可包括，作为示例而非限制，通常与计算设备相关联的所有形式的易失性和非易失性存储器和/或存储介质。这种介质可包括ROM、RAM、闪存、硬盘、可移动介质等。计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“通信介质”二者，其示例可在图8的示例计算系统的讨论中找到。
计算设备102还可包括如以上和以下描述的那样操作的功率管理器模块126和电池系统128。电池系统128被配置成包括多个电池，如以下更详细描述的。功率管理器模块126和电池系统128可使用硬件、软件、固件和/或逻辑设备的任意合适的组合来提供。如所解说的，功率管理器模块126和电池系统128可被配置为分开的、独立的模块。附加地或替换地，功率管理器模块126还可被配置成与操作系统108组合的模块或者经由电池系统128的控制器或其他组件来实现。
功率管理器模块126表示用于评估系统级功率管理考虑并基于该评估来管理电池系统128、处理器和/或处理核的功能。在一个或多个实现中，功率管理器模块126可被配置成实现基于功率管理考虑建立的控制策略以控制电池系统128。这可涉及分析包括但不限于以下的因素：可用的充电电流水平、每一单元的电荷状态、电荷循环方面的差异、用户场景的支持、当前负载状态和预期负载状态、用户偏好和指令、应用请求、电池特性、热状态、优先级设置等等。功率管理器模块126可被配置成应用被映射到这些因素的不同组合的不同策略，以使得对多个电池的管理被动态地定制到不同的上下文。应用控制策略可涉及传达用于引导功率控制器的操作的控制信号或指令以实现基于这些因素的分析来选择的特定策略。以下章节中讨论了关于这些和其他方面的细节。
环境100进一步描绘了计算设备102可经由网络130通信耦合至服务提供者132，服务提供者132使得计算设备102能够访问由服务提供者132使其变得可用的各种资源134并且与这些资源交互。资源134可包括内容和/或服务的任何合适的组合，通常由一个或多个服务提供者使这些内容和/或服务通过网络可被获得。例如，内容可包括文本、视频、广告、音频、多媒体流、应用、动画、图像、网页等的各种组合。服务的一些示例包括但不限于，在线计算服务(例如“云”计算)、认证服务、基于web的应用、文件存储和协作服务、搜索服务、消息收发服务(诸如电子邮件和/或即时消息收发)、以及社交联网服务。
在已描述了示例操作环境后，现在考虑与一个或多个实现相关联的示例细节和技术。
多电池管理细节
为了进一步解说，考虑本章节中对可被用来提供如本文所描述的针对多个电池的电池管理的示例设备、组件、规程和实现细节的讨论。一般来说，与以上和以下示例有关的功能、特征和概念可以在本章节中描述的示例规程的上下文中被采用。此外，与本文档中的不同附图和示例有关的功能、特征和概念可以彼此互换，并且不限于在特定附图或规程的上下文中的实现。此外，与此处的不同代表性规程以及相应附图相关联的框可以不同方式被一起应用和/或组合。此外，结合文本的不同示例环境、设备、组件、附图和规程描述的单个功能、特征和概念可以在任何适当的组合中使用且不限于本说明书中所枚举的示例所代表的特定组合。
示例设备
图2在200处概括地描绘了根据一个或多个实现的具有带有多个电池(例如，电池单元)的电池系统128的计算设备102的示例细节。计算设备102还包括处理系统104、计算机可读介质106、操作系统108和应用110，如结合图1所讨论的。在所描绘的示例中，功率管理模块126也被示为被实现为操作系统108的组件。
作为示例而非限制，电池系统128被描绘为具有电池单元202和功率控制器204。电池单元202表示可以与计算设备包括在一起的各种不同种类的单元。电池单元202可包括相同类型的多个电池以及包括具有不同特性(诸如，不同的大小/容量、循环计数、化学成份、电池技术、形状、电荷状态(SOC)、充电率、放电率、阻抗等)的电池。相应地，电池系统128包括多个电池单元的多样组合，这些电池单元中的至少一些具有彼此不同的特性。电池单元202的各种组合可被用来提供一系列可被映射到不同的终端使用场景的各容量、性能能力、效率和功率使用特性。
功率控制器204表示用于以各种方式控制电池单元202的控制系统的一部分。功率控制器204可使用适于将各电池单元202彼此连接、供应功率以用于这些单元的充电、控制在这些电池单元之间建立的功率路径、使用一个或多个电池来服务于负载等的各种逻辑、硬件、电路系统、固件和/或软件来配置。由此，功率控制器204可被实现为提供与对电池单元的充电和从这些电池单元递送功率以服务于系统加载两者的管理有关的各种功能。在一个或多个实现中，对话或其他合适的接口可被展示以使得用户能够控制与功率控制器相关联的设置以调整系统性能并定制电池管理。
作为示例而非限制，图2中的功率控制器204被描绘为包括用于实现本文中描述的技术的各方面的分配电路系统206和逻辑208。具体地，分配电路系统206表示被提供以互连各电池单元、将充电电流从功率源路由到这些电池电源并在不同的时间选择性地连接不同的电池以用作系统负载的电路线、开关、电子设备和/或其他硬件组件。在一个或多个实现中，分配电路系统206被配置成直接将电池单元中的每一者连接到功率控制器以提供去往和来自各电池单元中的每一者的各个体功率路径。换言之，分配电路系统206提供用于向单元分配电流以为这些单元充电以及经由各个体电流路径从这些单元分配功率以服务于负载的各开关机制。以下结合图4示出并描述了适用于实现本文中描述的各技术的电路系统的一个示例布置。
逻辑208表示控制器的可被配置成控制分配电路系统206以实现充电和放电的固定逻辑电路系统、固件、和/或其他基于硬件的逻辑。逻辑208可包括用于向各单元分配充电电流、在各单元之间的迁移电荷、以及选择性地一次连接一个或多个单元来服务于负载的功能。逻辑206可参考控制参数值来按实现相应的充电策略的方式操作分配电路系统206。
在一种方法中，电池单元的管理在功率管理器模块126的影响下发生。具体地，功率管理器模块126可配置有指定用于电池系统的管理的方案和操作的控制策略210。控制策略210依赖于多个因素212的分析来生成和适配的。因素的评估被用于设置和更新确定电池如何被充电、放电和以其他方式根据控制策略210来管理的控制参数214的值。基于该评估来识别因素的特定组合使得功率管理器模块126能够选择或适配用于支持不同使用场景的策略。
功率管理器模块126还可用于发送引导功率控制器204实现该策略的控制指令。通过这些指令，功率控制器204可接收对通过与功率管理器模块126的交互设置的控制参数214的值的指示。功率控制器204可经由与功率控制器相关联的寄存器或其他合适的存储来存储这些值。控制器的逻辑208用于查找和利用控制参数值以通过对这些控制参数值作出相应的改变来实现可被动态地适配成支持不同的场景的策略。
例如，功率管理器模块126提供促成充电策略212的管理、在不同可用策略中的选择、对控制参数的调整以配置策略、自定义策略的创建等功能。功率管理器模块126可以提供对话、应用编程接口(API)、用户界面和/或其他合适的工具的形式的设置接口216以启用访问充电策略、修改预定义策略、创建自定义上下文和策略、指定用户偏好以及其他情境定制。设置接口216(或不同的接口)可被设计为通过操作系统、应用和/或用户来启用这样的策略设置和适配。经由设置接口216来设置控制参数214的值的能力或其他相当的功能提供用于定制对不同情景的管理并实现性能和可靠性之间的不同折衷的机制。
示例架构
一般来说，具有多个电池单元的电池系统128可用各种方式来配置，并采用各种不同类型的电池。具体地，图3在300处概括地描绘了具有多个电池单元202的电池系统的说明性示例架构。如结合图2的示例所描述的，电池单元202可被连接在包括功率控制器204的电路中。在所描绘的示例中，电池单元202包括被标记为“A”、“B”、“C”和“D”的不同代表性单元组，这些单元组中的每一者可包括一个或多个个体单元。这些单元组中的每一者按提供去往和来自用于充电和/或放电的电池单元/电池组中的每一者的个体功率路径的形式直接连接到电荷控制器204。
该架构可包括相同或不同类型的不同电池单元，这些电池单元被布置在允许这些电池单元间的选择性切换的电路中。在图3的示例中，所描绘的电池单元202也被表示为电池系统的具有不同特性(诸如，不同尺寸、形状、电荷状态(SOC)、容量、化学成份等)的电池单元的集合。使用不同类型的单元为电池系统和电路板的设计提供了灵活性，并且因此使得设备开发者能够对内部空间作出更好的利用以提供具有提高的电池寿命和效率的设备。
电荷控制器204被描绘为被连接到功率源302，充电电流304可从该功率源302获得以对电池单元202进行充电。为了进行充电，电荷控制器204可实现基于先前所讨论的因素212来配置的控制策略210。
如图3中进一步表示的，功率控制器204可被配置成用操作系统108经由通过总线306(例如，I2C总线、UART总线、无线连接(WiFi、蓝牙等)或其他合适的通信总线)或者其他合适的通信信道来交换的通信来协调电池管理活动。具体地，操作系统108可包括用于根据控制策略210来引导功率控制器204的操作的功率管理器模块126或相当的功能。为了实现这个，操作系统108可将控制指令308传递给功率控制器204，功率控制器204根据控制策略210提供关于设置建立的指示。控制指令308被配置成根据由操作系统108经由功率管理器模块126或以其他方式作出的策略决策来对功率控制器204进行动态地编程以在不同的时间实现不同的控制方案。
控制指令308可被配置为对于传达关于策略决策和所选的策略的信息以相应地设置电荷控制器204而言有效的任何合适的消息、信号或通信。作为示例而非限制，操作系统可展示可被功率管理器模块126和/或其他应用用来与功率控制器204进行交互并对功率控制器204进行配置的应用编程接口(API)310。在一种方法中，API 310可被调用以传递指示如先前所讨论的控制参数214的值的控制指令308。无论如何，控制指令308都提供用于访问和操纵经由功率控制器204提供的功能以实现不同的策略决策/设置并针对不同的场景来定制对多个电池的管理的机制。
示例电路。
图4在400处概括地描绘根据本文中描述的技术的用于控制具有多个电池单元202的电池系统的电路的示例示意表示。作为示例而非限制，该电路可表示功率控制器204的可经由功率控制器204的逻辑208操作以根据策略来管理充电和放电的分配电路系统206的一个布置。该示意表示描绘各组件的“功率”路径以及用于引导这些组件的操作的“控制”信号连接。用于控制这些组件的信号是基于针对控制策略210导出的控制参数214来生成的，如以上和以下所描述的。
所解说的示例电路包括电池402，并且电池402代表具有多个电池单元的电池系统。每一个电池通过充电器404被连接到电源。充电器404表示用于供应来自电源的合适电流来对电池进行充电的连接、开关和逻辑。控制器所实现的控制策略210指定电流被如何分配给各电池、对电池进行充电的优先级、电荷水平、充电顺序以及用于管理充电的其他方面。在一个方法中，充电参数指定在对其他电池进行充电之前为第一、优先电池实现的电荷水平。为了将特定电池(例如，要优先充电的优先电池)保持在高电荷水平以支持各使用场景，可发生这个。充电还可取决于循环计数以及用于随时间平衡各电池之间的循环的策略而发生。由此，可用电荷可被操纵以适配各使用场景并通过智能地控制充电和电荷水平来增加可靠性。
每一电池还通过负载控制元件408被连接到负载314。负载控制元件表示用于通过根据控制策略210在多个电池之间进行切换以在同一时间使用个体电池或两个或更多个电池的组合来选择性地服务于负载的机制。负载控制元件还用于在系统与负载314断开连接时隔离这些电池以防止电池意外的泄漏和放电。负载控制元件可包括适用于通过分配电路系统来控制路径的开关、二极管和/或其他元件部分。控制器所实现的控制策略210指定如何利用来自电池的功率、对电池进行放电的优先级、针对放电的电荷水平约束、放电顺序以及用于管理放电的其他方面。在一个方法中，放电参数指定要在对其他电池进行放电(单独地或与一起服务于负载的多个电池)之前在针对第一、优先电池的放电期间实现的电荷水平为了将特定电池(例如，没有放电的不同电池)保持在高电荷水平以支持各使用场景，可实现这个。放电还可取决于循环计数以及用于随时间平衡各电池之间的循环的策略而发生。由此，可用电池功率的利用可被操纵以适配各使用场景并通过智能地控制放电来增加可靠性。
所解说的示例电路附加地表示与电池402、404中的每一者相关联的开关410。开关410表示可被操作以在可从电源302获得电流以服务于负载314时将电源302直接连接到负载和/或绕开各电池的开关。例如，当设备被插入时，功率可被直接供应给负载，而无需使用电池。还有可能同时向各电池充电和/或使用直接供电和电池功率的组合来为负载供电。对用于通过这种方式来向负载进行供电的功率路径的操纵提供用于根据控制策略210来控制电池系统、调整电池的电荷水平和/或平衡电荷循环的附加机制。结合以下示例规程来讨论进一步细节和示例。
示例规程
结合图5到7的示例规程来讨论用于多电池系统的电池管理的技术的进一步方面。在这一实施例中描述的规程可以利用本文描述的环境、系统、设备和组件并且结合任何合适的硬件、软件、固件或其组合来实现。这些规程可以被表示为一组框，它们指定由一个或多个实体执行的操作，并且不一定限于所示出的用于由相应的框执行操作的顺序。
图5是描述根据一个或多个实现的用于控制具有多个电池单元的电池系统的示例规程500的细节的流程图。规程500可以通过经合适配置的计算设备来实现，诸如通过结合图1-4的示例描述的操作系统108、功率管理器模块126、和/或其他功能。结合规程500讨论的各个体操作和细节也可按各种方式与在本文中结合以下图6和图7的示例过程讨论的操作和细节组合。
对影响针对设备的电池系统中的多个电池的控制策略的因素组合作出评估(框502)。例如，各因素212可被监视和分析以确定设备的上下文。对因素212的分析可通过功率管理器模块126或经由操作系统108和/或计算设备实现的相当的功能来发生。还构想了对因素的分析和本文中结合功率管理器模块126描述的其他功率管理功能可经由功率控制器204(例如作为逻辑208的一部分)来实现。如所述的，可依赖于各种因素212来通知控制策略。例如，这些因素可包括至少指示电池的循环计数、支持当前使用场景的功率要求、和用于平衡性能和可靠性的设置的因素。附加因素可涉及电池系统128的电池单元202的特性，诸如当前电荷水平、电池类型、容量、为电池建立的优先级、性能因素等等。
基于该评估来设置用于电池系统的功率管理的控制参数的值，以反映如该因素组合所指示的电池系统的性能和可靠性之间的折衷(框404)。例如，先前讨论的控制参数214可被设置为适配控制策略210以支持不同的操作和使用场景。控制参数214可至少包括充电参数和放电参数，其被设置为指定用于电池的充电和放电的优先级和电荷水平约束。控制参数也可指定充电和放电的顺序以及何时激活和停用不同的单元以用于充电/放电的指示。由此，根据控制策略210和控制参数214的设置，多个电池可一次一个地被单独地充电和放电，或者与两个或更多个电池组合地被同时充电和放电。
取决于为控制参数设置的值来控制电池系统的电池利用或充电电流分配中的至少一者(框506)。例如，控制指令308可被传递以传达关于策略决策、控制参数和所选策略的信息以如先前所述的那样设置功率控制器204。功率控制器204可随后选择性地激活和停用由控制策略210指定的单元。控制策略210在每单元的基础上经由控制参数来指定约束，并且可被配置成为不同的单元指定不同的速度、电荷水平、时间和/或电流以用于充电和放电两者。控制指令促使功率控制器和/或其逻辑控制分配电路系统的用于电池利用和充电电流分配的功率路径。这可涉及设置电路中的开关、二极管、充电器和其他组件以实现合适的功率路径。在一个或多个实现中，多个电池中基于控制参数被分配“较高”优先级的电池在此多个电池中具有较低“优先级”的其他电池的放电或充电之前被放电或充电到指定电荷水平。这可取决于至少指定电荷水平百分比或因子、循环计数差异和为了平衡循环计数差异而建立的约束中的一者或其组合而发生。通常，具有较高优先级的电池首先被充电并且最后被放电，然而也构想了其他优先级布置。
图6是描述根据一个或多个实现的用于对电池系统中的多个电池单元进行选择性地放电的示例规程600的细节的流程图。规程600可通过经合适配置的计算设备(诸如通过结合图1-4的示例描述的功率管理器模块126和/或其他功能)来实现。结合规程600讨论的各个体操作和细节也可按各种方式与本文中结合以上图5的示例规程以及以下图7的示例规程讨论的操作和细节组合。尽管在电池的放电/利用方面讨论了规程600，但相当的技术也可适用于如贯穿本文档所阐述的充电。
将放电参数与具有多个电池的设备的特定电池相关联(框602)。放电参数被配置成通过以下来促使服务于设备的系统负载：首先将特定电池放电到放电参数所指定的电荷水平，并且随后在一次使用多个电池中的一者或多者间进行切换来服务于该负载。作为示例，放电参数可指定电荷水平为特定电池的满负荷与要在作出到使用多个电池的切换之前利用的百分比。一旦切换发生，多个电池可用于通过以下服务于该负载：组合使用两个或更多个电池、使用这些电池中一个不同的特定电池和/或在多个电池之间来回切换。附加地或替换地，一个或多个放电参数也可指定其他约束，其示例包括分配给不同电池的优先级、放电的次序、基于时间的约束、充电水平目标、最大和最小电荷水平等等。
放电参数表示如本文中所讨论的允许调整控制策略210以使该策略适配于不同的使用场景的控制参数214的一个示例。具体地，放电参数可被动态地设置，并被应用来通过在一时间段内平衡多个电池的电池利用来增加可靠性。放电参数还可被用于在不同情况下优先使用或维持不同电池的可用电荷。
经由本文中所讨论的功率管理控制系统来实现对控制策略210和相应控制的管理和调整。在一个或多个实现中，控制系统包括被实现为计算设备的操作系统108的组件的功率管理器模块126以及功率控制器204，功率控制器204包括用于在功率管理器模块的影响下对多个电池进行选择性地充电和放电的分配电路系统206。控制系统可被配置成允许经由电路系统和/或软件来连续调整电池负载。附加地或替换地，数字调整可诸如通过使用过滤脉宽调制(PWM)或相当的数控机制而变得近似于连续方法。
除了其他组件外，分配电路系统206还可包括如结合图4所讨论的与针对多个电池中的每一者的电路相关联的负载控制元件。负载控制元件可经由功率管理器模块126被引导为一次选择性地连接多个电池中的一者或多者以根据控制策略和(诸)放电参数服务于该系统。
展示用于允许调整放电参数以为不同的使用场景指定不同的电荷水平并由此选择性地控制设备性能和多个电池的可靠性之间的折衷的功能。例如，设置接口216可按各种方式被配置为允许操作系统、应用、功率管理组件和/或用户为控制策略调整参数以实现各功率管理决策。
在一个或多个实现中，允许调整放电参数的功能包括被展示来供设备的各应用用来设置放电参数的不同值的应用编程接口(API)。例如，功率管理器模块被配置成基于对影响电池系统的电荷水平策略的因素组合的评估来自动调整放电参数。构想了各因素和因素组合，包括但不限于一个或多个当前电荷水平、可靠性约束、循环计数、支持当前使用场景的功率要求、或用于平衡性能和可靠性的用户偏好。
附加地或替换地，用于允许调整放电参数的功能可包括被配置成提供对放电参数的用户可选择的控制的用户界面。该用户界面可使用不同的控件、工具和特征按任何合适的方式来配置。例如，用户界面至少包括用于设置放电参数的与设备性能和可靠性之间不同水平的平衡相对应的不同值的合适工具。这样的工具的示例包括用于在某个标尺上选择平衡的滑块控件、用于选择不同的平衡值(例如，从1到10或从低到高)的输入框或列表、百分比电荷水平选择器、或选择菜单，这里仅给出了几个例子。用户界面可进一步包括用于共同地或在单个的基础上设置不同电池的优先级和/或显式地指定各电池的充电次序和电荷水平约束的工具。
应注意，功率管理系统也可被配置成利用充电参数来控制电池充电。因此，用户界面或其他设置接口可提供用于以与本文中结合放电参数来讨论的相当的方式并使用相应的控件、工具和特征来设置充电参数的功能。由此，充电参数可与多个电池中的至少一个电池相关联。充电参数被配置成引起对至少一个电池的优先充电。这可通过在将充电电流分配给其他电池之前将至少一个电池充电到充电参数所指定的电荷水平而发生。
因此，交互可经由用于设置包括放电参数在内的各控制参数214的设置接口216或相当的功能而发生。在规程600的上下文中，响应于经由该功能接收到的指令，将放电参数调整为适配于当前使用场景(框606)。随后，根据所调整的放电参数来服务于当前使用场景的系统负载(框608)。
例如，指令可由各应用基于对因素212的评估和/或响应于经由用户界面获得的用于选择不同控制参数的值的用户输入被自动生成。在任一或两个情况下，指令可经由功率管理器模块126来处理以导致控制参数214的相应改变并由此调整控制策略。功率管理系统进一步被配置成传递控制指令以引导分配电路系统对电池进行放电的操作。例如，功率管理器模块126可经由API 310来发送控制指令308以如先前所描述的那样引导功率控制器的操作。这包括配置分配电路系统206以实现用于基于放电参数设置来对多个电池进行放电的特定方案。这可涉及将一个电池放电到指定水平，并且随后在实现该指定水平后，组合地或在个体的基础上对其他电池进行放电以达到每一电池的电荷水平目标。这么做提供了对充电循环的控制以均衡或设置电池利用的特定平衡。
为了进一步解说，考虑一个示例使用场景，在该示例使用场景中，两个电池系统中的一个电池被优先保持被充电以支持该使用场景。这可基于电池特性，诸如容量、电池类型、热属性、检测到的各电池之间的循环计数失衡等等。在该情况下，第二电池可被分配较高的放电优先级，以使得该第二电池首先被使用，而第一电池在其后放电。类似地，对于充电，第一电池可被分配较高的放电优先级，以使得充电电流首先被分配给第一电池，并且随后被分配给在其后放电的第二电池。在放电期间，如果在对第一电池进行放电之前首先对第二电池进行完全放电，则第二电池积累更多的循环并且首先发生故障。附加地，单单第一电池无法提供足够的功率和/或各电池成比例地并且同时地被放电，因此一些用户场景无法被满足。
为了考虑这个，放电参数可被设为调整放电发生并达到性能和可靠性之间的平衡的方式。例如，放电参数可指定第二电池的百分比电荷水平x％(或其他控制值)，其指示在对第一电池进行放电之前第二电池要消耗多少电荷。如本文中所述，x％的值是可调整的，以调整平衡并考虑不同的场景。
根据百分比电荷水平的设置，第二电池被首先放电到某个电荷水平(例如，x％)，并且随后第一电池被放电。在达到指定水平后，放电可对多个电池同时发生，或者通过在各电池之间来回切换以服务于负载来发生。在一种方法中，放电被控制为确保两个电池(例如，系统的多个电池)在大致相同的时间达到0％的水平。
由此，支持用户场景和系统可靠性之间的平衡取决于针对x％挑选的值。附加地，x％的值可被动态设置以确保电池系统在不同的使用场景中都向设备提供足够的功率。例如，x％的值可被动态调整以考虑设备正汲取的功率。用户还可调整该值以自定义电池管理和平衡。
下表表示在示例使用场景中可通过改变x％的值作出的折衷。
Figure BDA0001428354930000141
如上表所示，当x％较高(为80％)时，则第二电池的循环寿命要求较低，且可用的功率较高。这个的发生以保持第一电池被充电为代价，因为第一电池在第二电池上放电到仅80％之后才被利用。通过比较，当x％较低(为20％)时，第二电池的循环寿命要求上升，并且可用的功率下降。此处的益处在于为第一电池保持更多的电荷可用的使用场景/目标在更大程度上被达成，因为在利用第一电池来服务于负载之前，第二电池被放电到了20％。
x％的值和其他控制参数214可基于各种因素来设置，在一个或多个实现中因素至少包括多个电池的循环计数和/或循环计数之间的差异。例如，在前述示例中，如果发生了失衡使得第二电池相对于第一电池而言具有太多的循环，则x％的值和优先级可被调整为优先利用第一电池，直到循环差异被基本消除(例如，循环相等)或在为电池系统指定的可接受的差异范围之内。
在该上下文中考虑图7，图7是描述根据一个或多个实现的用于平衡电池系统的多个电池的循环计数的示例规程700的细节的流程图。规程600可以通过经合适配置的计算设备来实现，诸如通过结合图1-4的示例描述的操作系统108、功率管理器模块126、和/或其他功能。结合规程600讨论的各个体操作和细节也可按各种方式与在本文中结合以上图5和图6的示例过程讨论的操作和细节组合。
获取指示设备的电池系统中的多个电池的循环计数的数据(框702)。例如，功率管理器模块126和/或功率控制器204可按各种方式获得关于循环计数的信息。在一种方法中，基于对电池充电和放电的循环计数的跟踪来获取该数据。该跟踪可直接由功率管理器模块126和/或功率控制器204产生。附加地或替换地，计算设备的操作系统可执行该跟踪并供应指示循环计数的数据以供功率管理器模块126和/或功率控制器204用来作出功率管理决策。
在另一方法中，这些技术可依赖于由“智能”电池收集的循环计数数据，这些“智能”电池可采用气量计芯片。由此，多个电池中的一个或多个电池可被配置成维持关于循环计数的信息并供应该信息以促成功率管理策略。在该情况下，获取该数据可通过与这些电池的通信发生。例如，功率管理器模块126可查询这些电池和/或从电池获得关于循环计数的合适通知。循环计数数据可指示是否这些电池之一正积累更多的周期，并且因此可首先发生故障。
标识多个电池中的不同电池之间的循环计数方面的差异(框704)，并且随后调整用于控制此多个电池的充电和放电的策略以考虑所标识的差异并将循环计数差异平衡到处于指定的目标范围之内(框706)。此处，所获取的数据被分析以计算各循环计数之间的差异。取决于计算所得的各循环计数之间的差异，可改变放电和充电算法。例如，当第一电池相比于第二电池具有更多循环时，第二电池可在放电期间优先于第一电池被放电，直到实现循环计数方面的某一定义的平衡水平。可按相当的方式基于循环计数差异来修改针对多电池系统的充电方法。一般来说，本文中讨论的技术提供用于管理循环计数的方式。随着时间的推移，循环计数方面的差异可被基本上消除(例如，循环相等)和/或被管理为落在为电池系统指定的针对循环计数的(诸)可接受的差异范围(例如，循环计数容差)之内。
由此，在本文中描述的技术的一个或多个实现中，策略决策可至少部分地取决于循环计数和/或循环计数差异。在该上下文中，对控制策略210的调整包括取决于所标识的不同电池之间的循环计数方面的差异来设置用于电池系统的功率管理的控制参数的值。这可包括调整放电参数、充电参数、优先级参数、顺序参数和/或其他控制参数214的值。
在一个特定示例中，建立与不同的循环计数方面的差异层级相关联的多个模式。例如，诸如表格、数据库、元数据文件、列表或库之类的数据结构可被配置成包括使不同的控制模式匹配不同的循环计数方面的差异值或层级的数据。在该情况下，调整策略可涉及识别匹配所标识的循环计数方面的差异的特定模式，并选择该特定模式来控制充电和放电。与所选的模式相关联的设置可随后被利用来配置该系统并据此管理电池。
下表表示使不同的控制模式匹配不同的循环计数值或层级的数据结构的一个说明性示例。自然，电荷水平百分比的特定层级和值是作为非限制示例来提供的，而不旨在限制所要求保护的主题。相反，构想了这种数据结构、层级和值的各种不同的配置。
Figure BDA0001428354930000161
Figure BDA0001428354930000171
在以上示例表格中，在前两行中表示第一电池被大量使用的场景。这些场景可在与设备频繁接洽的操作和交互依赖于第一电池的使用和/或限制第二电池(例如，其他电池)的可用性时发生。另一情况是并不总是对设备可用的补充电池组或电池升压。该表格中的第三行表示其中两个电池的循环计数方面的差异在可接受的范围内的默认场景。此处，根据该系统的约束，这些循环接近被“平衡”。该表格中的最后两行表示其中两个电池在大多数时间都可用，并且第二电池被设为首先放电以使得第二电池比第一电池积累更多的循环的场景。
如所述的，功率管理系统可跟踪和/或计算循环计数差异，并适当地调整放电模式(和充电模式)。取决于循环计数方面的差异的幅度，先前讨论的百分比x％和/或其他参数被修改。在一种方法中，随着差异的幅度增加，更激进的调整被作出，如该表格所反映出的。例如，根据该示例表格，当循环1-循环2>100时，百分比x％被设为将第二电池放电到20％，而当循环1-循环2>50时，由于差异的幅度较小，百分比x％被设为将第二电池放电到仅40％。在默认或“平衡的”条件下，当|循环1-循环2|<50时，百分比x％被设为根据默认策略设置和/或指定可靠性和性能之间的折衷的用户选择将第二电池放电到70％。如根据该表格的最后两行，当第二电池比第一电池积累更多的循环时，百分比x％被调整为考虑第二电池中的较高循环。例如，当循环2-循环1>50时，百分比x％被设为将第二电池放电到90％，并随后开始使用第一电池。当循环2-循环1>100时，百分比x％被设为将第一电池优选放电到50％，并基于功率要求按需使用第二电池。再次，以上表格所表示的层级、模式和特定值/范围旨在作为示例，并且各种其他配置被构想。
在考虑了前述细节和规程后，现在考虑与用于管理多个电池的技术的一个或多个实现相关联的示例系统和组件。
示例系统
图8示出了包括示例计算设备802的示例系统800，该示例计算设备802代表可以实现本文所述的各种技术的一个或多个计算系统和/或设备。计算设备802可以是，例如，服务提供方的服务器、与客户端相关联的设备(例如，客户端设备)、片上系统、和/或任何其他合适的计算设备或计算系统。
所示的示例计算设备802包括处理系统804、一个或多个计算机可读介质806、以及相互通信地耦合的一个或多个I/O接口808。尽管没有示出，计算设备802可进一步包括系统总线或将各种组件相互耦合的其他数据和命令传输系统。系统总线可包括不同总线结构中的任一个或其组合，诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线、无线通信总线和/或利用各种总线体系结构中的任一种的处理器或局部总线。也构想了各种其它示例，诸如控制和数据线。
处理系统804表示使用硬件执行一个或多个操作的功能。因此，处理系统804被示为包括可被配置为处理器、功能块等的硬件元件810。这可包括在作为专用集成电路或使用一个或多个半导体构成的其它逻辑设备的硬件中的实现。硬件元件810不受形成它们的材料或者其中利用的处理机制的限制。例如，处理器可以由半导体和/或晶体管(例如，电子集成电路(IC))构成。在这一上下文中，处理器可执行指令可以是可电子地执行的指令。
计算机可读介质806被示为包括存储器/存储812。存储器/存储812表示与一个或多个计算机可读介质相关联的存储器/存储容量。存储器/存储812可包括易失性介质(如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性介质(如只读存储器(ROM)、闪存、光盘、磁盘等)。存储器/存储812可包括固定介质(例如，RAM、ROM、固定硬盘驱动器等)以及可移动介质(例如闪存、可移动硬盘驱动器、光盘等)。计算机可读介质806可以下面进一步描述的各种方式来配置。
(诸)输入/输出接口808表示允许用户向计算设备802输入命令和信息的功能，并且还允许使用各种输入/输出设备向用户和/或其它组件或设备呈现信息。输入设备的示例包括键盘、光标控制设备(例如，鼠标)、用于语音操作的麦克风、扫描仪、触摸功能(例如，电容性的或被配置来检测物理接触的其它传感器)、照相机(例如，可采用可见或诸如红外频率的不可见波长来将不涉及触摸的移动检测为手势)，等等。输出设备的示例包括显示设备(例如，监视器或投影仪)、扬声器、打印机、网卡、触觉响应设备，等等。因此，计算设备802可以下面进一步描述的各种方式来配置以支持用户交互。
本文可以在软件、硬件元件或程序模块的一般上下文中描述各种技术。一般而言，此类模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、元件、组件、数据结构等。本文使用的术语“模块”、“功能”和“组件”一般表示软件、固件、硬件或其组合。本文描述的技术的各特征是平台无关的，从而意味着该技术可在具有各种处理器的各种商用计算平台上实现。
所描述的模块和技术的实现可以被存储在某种形式的计算机可读介质上或跨某种形式的计算机可读介质传输。计算机可读介质可包括可由计算设备802访问的各种介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“通信介质”。
“计算机可读存储介质”指相对于仅信号传输、载波、或信号本身而言，允许对信息的存储的介质和/或设备。由此，计算机可读存储介质不包括信号承载介质、瞬态信号或信号本身。计算机可读存储介质包括以适合于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块、逻辑元件/电路、或其它数据等的方法或技术来实现的诸如易失性和非易失性、可移动和不可移动介质和/或存储设备的硬件。该计算机可读存储介质的示例包括但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光存储、硬盘、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备、或者可适用于存储所需信息并可由计算机访问的其它存储设备、有形介质或制品。
“通信介质”可以指被配置为诸如经由网络向计算设备802的硬件传输指令的信号承载介质。通信介质通常用诸如载波、数据信号、或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。通信介质还包括任何信息传送介质。术语“已调制数据信号”指其一个或多个特征以这样的方式设置或改变以便在信号中对信息进行编码的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质，诸如有线网络或直接线路连接，以及无线介质，诸如声学、RF、红外线和其它无线介质。
如先前所描述的，硬件元件810和计算机可读介质806代表以硬件形式实现的指令、模块、可编程器件逻辑和/或固定器件逻辑，其可在某些实施例中被采用来实现本文描述的技术的至少某些方面。硬件元件可包括集成电路或片上系统、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)，和用硅或其它硬件设备实现的组件。在此上下文中，硬件元件可以充当处理设备，该处理设备执行由该硬件元件以及用于存储供执行的指令的硬件设备(例如前面描述的计算机可读存储介质)所体现的指令、模块和/或逻辑所定义的程序任务。
前面的组合也可被采用来实现本文所述的各种技术。从而，软件、硬件、或程序模块(包括操作系统108、应用110、功率管理器模块126以及其它程序模块)可被实现为体现在某种形式的计算机可读介质和/或由一个或多个硬件元件810体现的一个或多个指令和/或逻辑。计算设备802可被配置成实现对应于软件和/或硬件模块的特定指令和/或功能。因此，将模块实现为可由计算设备802执行为软件的模块可至少部分以硬件完成，例如，通过使用计算机可读存储介质和/或处理系统的硬件元件810。指令和/或功能可以是一个或多个制品(例如，一个或多个计算设备802和/或处理系统804)可执行/可操作的，以实现本文描述的技术、模块、以及示例。
如在图8中进一步示出，示例系统800实现了用于当在个人计算机(PC)、电视机设备和/或移动设备上运行应用时的无缝用户体验的普遍存在的环境。服务和应用在所有三个环境中基本相似地运行，以便当使用应用、玩视频游戏、看视频等时在从一个设备转换到下一设备时得到共同的用户体验。
在示例系统800中，多个设备通过中央计算设备互连。中央计算设备对于多个设备可以是本地的，或者可以位于多个设备的远程。在一个实施例中，中央计算设备可以是通过网络、因特网或其他数据通信链路连接到多个设备的一个或多个服务器计算机的云。
在一个实施例中，该互连架构使得功能性能够跨多个设备来递送以向多个设备的用户提供共同且无缝的体验。多个设备的每一个可具有不同的物理要求和能力，且中央计算设备使用一平台来使得为设备定制且又对所有设备共同的体验能被递送到设备。在一个实施例中，创建目标设备的类，且使体验适应于设备的通用类。设备类可由设备的物理特征、用途类型或其他共同特性来定义。
在各种实现中，计算设备802可采取各种各样不同的配置，诸如用于计算机814、移动设备816和电视机818用途。这些配置中的每一个包括可具有一般不同的配置和能力的设备，并且因而计算设备802可根据不同的设备类中的一个或多个来配置。例如，计算设备802可被实现为计算机814类的设备，该类包括个人计算机、台式计算机、多屏幕计算机、膝上型计算机、上网本等。
计算设备802还可被实现为移动设备816类的设备，该类包括诸如移动电话、便携式音乐播放器、便携式游戏设备、平板计算机、多屏幕计算机等移动设备。计算设备802还可被实现为电视机818类的设备，该类包括在休闲观看环境中具有或连接到通常更大的屏幕的设备。这些设备包括电视机、机顶盒、游戏控制台等。
本文所描述的技术可由计算设备802的这些各种配置来支持，且不限于在本文描述的各具体示例。这是通过在计算设备802上包括功率管理器模块126和电池系统128来解说的。功率管理器模块126、电池系统128和其他模块/应用所表示的功能也可被全部或部分通过分布式系统的使用(诸如如下所述的经由平台822通过“云”820)来实现。
云820包括和/或代表资源824的平台822。平台822抽象云820的硬件(如，服务器)和软件资源的底层功能性。资源824可包括可在计算机处理在位于计算设备802远程的服务器上执行时使用的应用和/或数据。资源824也可包括在因特网上和/或通过诸如蜂窝或Wi-Fi网络之类的订户网络上提供的服务。
平台822可抽象资源和功能性以将计算设备802与其它计算设备相连接。平台822还可用于抽象资源的缩放以向经由平台822实现的资源824所遇到的需求提供对应的缩放级别。因此，在互联设备的实施例中，本文描述的功能性的实现可分布在系统800上。例如，该功能性可部分地在计算设备802上以及经由抽象云820的功能性的平台822来实现。
示例实现
此处所描述的技术的示例实现包括但不限于以下示例中的一者或多者的一个或任意组合：
示例1。一种计算设备，包括：具有多个电池的电池系统；功率管理系统，所述功率管理系统被配置成：使放电参数与所述多个电池的特定电池相关联，所述放电参数被配置为使得通过以下来服务于所述计算设备的系统负载：首先使所述特定电池放电到所述放电参数所指定的电荷水平；以及随后在一次使用所述多个电池中的一者或多者之间切换以服务于所述负载；展示用于允许调整所述放电参数以为不同的使用场景指定不同的电荷水平并由此选择性地控制设备性能和所述多个电池的可靠性之间的折衷的功能；响应于经由所述功能接收到的指令，调整所述放电参数以适配当前使用场景；以及根据所调整的放电参数来服务于所述当前使用场景的系统负载。
示例2。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中放电参数指定所述电荷水平为所述特定电池的满负荷的要在作出到使用所述多个电池的切换之前利用的百分比。
示例3。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中用于允许调整所述放电参数的功能包括被展示来供所述设备的应用用来设置所述放电参数的不同值的应用编程接口。
示例4。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中用于允许调整所述放电参数的功能包括被配置成提供对所述放电参数的用户可选择的控制的用户界面。
示例5。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中所述用户界面提供用于设置所述放电参数的与设备性能和可靠性之间不同水平的平衡相对应的不同值的工具。
示例6。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中所述功率管理系统包括功率管理器模块和功率控制器，所述功率管理器模块被实现为所述计算设备的操作系统的组件，所述功率控制器包括用于在所述功率管理器模块的影响下对所述多个电池进行选择性地充电和放电的分配电路系统。
示例7。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中所述分配电路系统包括与所述多个电池中的每一者的电路相关联的负载控制元件，所述负载控制元件经由所述功率管理器模块来引导以选择性地一次连接所述多个电池中的一者或多者来服务于所述系统负载。
示例8。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中所述功率管理系统被进一步配置成传递控制指令以引导所述分配电路系统对所述电池进行放电的操作。
示例9。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中所述功率管理器模块被配置成基于对影响所述电池系统的控制策略的因素组合的评估来自动调整所述放电参数。
示例10。如本章节9中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中影响所述控制策略的因素包括以下中的一者或多者：当前电荷水平、可靠性约束、循环计数、支持所述当前使用场景的功率要求、或者用于平衡性能和可靠性的用户偏好。
示例11。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中所述功率管理系统还被配置成将充电参数与所述多个电池中的至少一个电池相关联，所述充电参数被配置成通过以下来引起在充电期间对所述至少一个电池的优先充电：在将充电电流分配给其他电池之前，将所述至少一个电池充电到所述充电参数所指定的电荷水平。
示例12。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的计算设备，其中所述放电参数被应用来通过在一时间段内平衡所述多个电池的电池利用来增加可靠性。
示例13。一种由计算设备实现的方法，包括：获取指示设备的电池系统的多个电池的循环计数的数据；标识所述多个电池的不同电池之间的循环计数方面的差异；以及调整用于控制所述多个电池的充电和放电的策略以考虑所标识的差异，并将所述循环计数差异平衡到指定的目标范围内。
示例14。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的方法，其中调整所述策略包括取决于所标识的不同电池之间的循环计数方面的差异来设置用于所述电池系统的功率管理的控制参数的值。
示例15。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的方法，其中获取指示循环计数的数据包括经由所述计算设备的操作系统来跟踪电池充电和放电的循环计数。
示例16。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的方法，其中获取指示循环计数的数据包括从所述多个电池中被配置成维持关于循环计数的信息并供应所述信息以促成功率管理决策的电池获得关于循环计数的通知。
示例17。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的方法，其中建立与所述循环计数方面的差异的不同层级相关联的多个模式，其中调整所述策略包括识别匹配标识出的循环计数方面的差异的特定模式，并选择所述特定模式来控制所述充电和放电。
示例18。一种由计算设备实现来管理设备的电池使用以实现增加的电池可靠性的方法，所述方法包括：评估影响针对设备的电池系统中的多个电池的控制策略的因素组合；基于所述评估来控制用于所述电池系统的功率管理的控制参数的值，以反映由所述因素组合所指示的所述电池系统的性能和可靠性之间的折衷；以及取决于为所述控制参数设置的值来控制所述电池系统的电池利用或充电电流分配中的至少一者。
示例19。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的方法，其中所述因素组合至少包括所述电池的循环计数、支持当前使用场景的功率要求以及用于平衡性能和可靠性的设置。
示例20。如本章节中的所述示例中的任一者或多者所述的方法，其中所述控制包括向功率控制器传递指令以控制分配电路系统的用于电池利用和充电电流分配的功率路径，以使得所述多个电池中基于所述控制参数具有优先级的电池在所述多个电池中不具有优先级的其他电池的放电和充电之前被放电或充电到指定电荷水平。
结语
尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了各技术和方面，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述特定特征或动作。相反，这些具体特征和动作是作为实现所要求保护的主题内容的示例形式而公开的。

Claims (18)

1.一种计算设备，包括：
电池系统，所述电池系统具有多个电池，所述多个电池包括第一电池和第二电池；
功率管理系统，所述功率管理系统被配置成：
将放电参数与所述多个电池中的特定电池相关联，所述放电参数被配置成使得通过以下来服务于所述计算设备的系统负载：
标识所述第一电池和所述第二电池之间的循环计数方面的差异；
至少部分地基于所述循环计数方面的差异，指定开始对所述第一电池进行放电的所述第二电池的特定阈值电荷水平；
将所述第二电池的当前电荷水平与所述特定阈值电荷水平进行比较：
当所述第二电池的当前电荷水平超过所述特定阈值电荷水平时，使所述第二电池放电到所述特定阈值电荷水平；以及
当所述第二电池的当前电荷水平降到所述特定阈值电荷水平之下时，在一次使用所述多个电池中的一者或多者间切换以服务于所述负载；
展示用于允许调整所述放电参数以为不同的使用场景指定不同的电荷水平并由此选择性地控制设备性能和所述多个电池的可靠性之间的折衷的功能；
响应于经由所述功能接收到的指令，调整所述放电参数以适配当前使用场景；以及
根据所调整的放电参数来服务于所述当前使用场景的系统负载。
2.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，放电参数将所述电荷水平指定为在切换成使用所述多个电池之前要利用的所述特定电池的满负荷的百分比。
3.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，用于允许调整所述放电参数的功能包括被展示来供所述设备的应用用来设置所述放电参数的不同值的应用编程接口。
4.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于：
用于允许调整所述放电参数的功能包括被配置成提供对所述放电参数的用户可选择的控制的用户界面。
5.如权利要求4所述的计算设备，其特征在于所述用户界面提供用于设置所述放电参数的与设备性能和可靠性之间不同水平的平衡相对应的不同值的工具。
6.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述功率管理系统包括功率管理器模块和功率控制器，所述功率管理器模块被实现为所述计算设备的操作系统的组件，所述功率控制器包括用于在所述功率管理器模块的影响下对所述多个电池进行选择性地充电和放电的分配电路系统。
7.如权利要求6所述的计算设备，其特征在于，所述分配电路系统包括与所述多个电池中的每一者的电路相关联的负载控制元件，所述负载控制元件经由所述功率管理器模块引导以选择性地一次连接所述多个电池中的一者或多者来服务于所述系统负载。
8.如权利要求6所述的计算设备，其特征在于，所述功率管理系统被进一步配置成传递控制指令以引导所述分配电路系统对所述电池进行放电的操作。
9.如权利要求6所述的计算设备，其特征在于：
所述功率管理器模块被配置成基于对影响所述电池系统的控制策略的因素的组合的评估来自动调整所述放电参数。
10.如权利要求9所述的计算设备，其特征在于，影响所述控制策略的因素包括以下中的一者或多者：当前电荷水平、可靠性约束、循环计数、要支持当前使用场景的功率要求、或用于平衡性能和可靠性的用户偏好。
11.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述功率管理系统还被配置成将充电参数与所述多个电池中的至少一个电池相关联，所述充电参数被配置成通过以下来引起在充电期间对所述至少一个电池的优先充电：在将充电电流分配给其他电池之前，将所述至少一个电池充电到所述充电参数所指定的电荷水平。
12.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述放电参数被应用来通过在一时间段内平衡所述多个电池的电池利用来增加可靠性。
13.一种由计算设备实现的方法，所述方法包括：
获取指示设备的电池系统的多个电池的循环计数的数据，所述多个电池包括第一电池和第二电池；
标识所述多个电池的所述第一电池和所述第二电池之间的循环计数方面的差异；
调整用于控制所述多个电池的充电和放电的策略以考虑所标识的差异并将所述循环计数差异平衡到指定目标范围内；以及
至少部分地基于所述循环计数方面的差异，指定开始对所述第一电池进行放电的所述第二电池的特定阈值电荷水平；
将所述第二电池的当前电荷水平与所述特定阈值电荷水平进行比较：
当所述第二电池的当前电荷水平超过所述特定阈值电荷水平时，使所述第二电池放电到所述特定阈值电荷水平；以及
当所述第二电池的当前电荷水平降到所述特定阈值电荷水平之下时，在一次使用所述多个电池中的一者或多者间切换以服务于系统负载。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，获取指示所述设备的所述电池系统的多个电池的循环计数的数据包括经由所述计算设备的操作系统来跟踪电池充电和放电的循环计数。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，获取指示所述设备的所述电池系统的多个电池的循环计数的数据包括从所述多个电池中被配置成维持关于循环计数的信息并供应所述信息以促成功率管理决策的电池获得关于循环计数的通知。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括建立与所述循环计数方面的差异的不同层级相关联的多个模式，其中调整所述策略包括识别匹配标识出的循环计数方面的差异的特定模式，并选择所述特定模式来控制所述充电和放电。
17.一种存储指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时，使得计算机执行权利要求13-16中的任一项所述的方法。
18.一种计算机系统，包括用于执行权利要求13-16中的任一项所述的方法的装置。
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