CN108604802B - 提供限界电压范围 - Google Patents

Abstract

本文所公开的示例涉及一种用以提供限界电压范围的设备。示例包括用于从接收器获取针对电压的请求的设备。在示例中，设备确定是否要从源的电池中供应电压。设备进一步用于根据针对电压的请求以及电池的状态来确定限界电压范围以供应给接收器。

Description

提供限界电压范围

背景技术

许多设备基于电池电力来进行操作。维持利用电池运作的设备中的电力对于用户而言是重要的考虑因素。在一些示例中，用户可以决定将电力从一个利用电池运作的设备转移至另一设备。例如，笔记本计算机可被用于为移动电话充电。

附图说明

以下的详细描述将参考附图，其中：

图1是用以提供电压的示例计算设备的框图。

图2是根据示例的用以提供电压的设备的图。

图3是根据示例的用以提供电压的系统的图。

图4是根据示例的用以提供电压的系统的图。

图5是根据示例的电压供应的图。

图6是示出用于提供电力的方法的示例的流程图。

具体实施方式

在以下的讨论中以及在权利要求中，术语“耦接”旨在包括适当的间接和/或直接的连接。因此，如果第一部件被描述为耦接于第二部件，则该耦接可以例如是：(1)通过直接的电气或机械连接，(2)通过经由其他设备及连接的、间接的电气或机械连接，(3)通过光电连接，(4)通过无线电连接，和/或(5)其他适当的耦接。如在本文中用于对数值进行修饰的术语“近似”旨在基于本领域普通技术人员的理解来进行确定，并且可以例如意味加上或减去该值的20％。

存在许多利用电池运作的设备(即，源)，其可以向诸如计算机、移动电话、平板电脑等其他设备(即，接收器(sink))提供电力。由这种利用电池运作的设备供应的电力参数(例如，电压和电流)可能并不适合于接收该电力的接收器。例如，源可能需要将电压转换为更高或更低的电压。在其他示例中，接收器可能需要随着时间的推移而固定的电压。然而，利用电池运作的源可能无法提供这种固定电压，因为它的电池随着时间的推移而放电。需要向接收器提供随着时间的推移而始终如一的电压，以避免损坏接收器或利用电池运作的源。已经开发了各种协定机制以允许接收器将其电力参数(例如，电压和电流)传送给源，使得源可以配置其输出电力参数以满足接收器的电力参数。然而，输出电力参数的这种配置可能会随着时间的推移而为不一致的。

为了解决这些问题，在本文所描述的示例中，描述了一种利用电池运作的设备，其向接收器提供限界电压范围。限界电压范围是落入所确定的最小电压值和最大电压值之内并且包括所确定的最小电压值和最大电压值的电压。设备的控制器基于该设备的电池的电压状态以及由接收器所请求的电力参数来确定限界电压范围。在一些示例中，如果设备的电压状态在限界电压范围之外，则利用电池运作的设备可以将电池的输出电压转换为在限界电压范围内。在一些示例中，控制器还可以基于限界电压范围来改变所报告的电池电压状态。

现在参考附图，图1是用以提供电压的示例计算设备100的框图。“计算设备”或“设备”可以是台式计算机、膝上型(或笔记本)计算机、工作站、平板计算机、移动电话、智能电话、智能设备、或可被用于向其他设备提供电力的任何其他处理设备或装置。在图1的示例中，计算设备100包括处理资源110以及机器可读存储介质120，该机器可读存储介质120包括(例如，编码有)可由处理资源110执行的指令122、124、126、128和130。在一些示例中，存储介质120可以包括附加指令。在一些示例中，指令122、124、126、128、130以及本文关于存储介质120所描述的任何其他指令可以被存储在远离计算设备100和处理资源110但是可以对计算设备100和处理资源110进行访问(例如，经由计算机网络)的机器可读存储介质上。在一些示例中，指令122、124、126、128和130可以是计算设备100的计算机程序、计算机应用程序(app)、代理等的指令。在其他示例中，本文关于指令122、124、126、128和130所描述的功能可以被实现为引擎，该引擎包括硬件和编程的任何组合，以实现该引擎的功能，如下所述。

在本文所描述的示例中，处理资源可以包括例如包括在单个计算设备(如图1中所示)中或者分布在多个计算设备上的一个处理器或多个处理器。“处理器”可以是中央处理单元(CPU)、基于半导体的微处理器、图形处理单元(GPU)、用以提取和执行指令的现场可编程门阵列(FPGA)、适于提取和执行存储在机器可读存储介质上的指令的其他电子电路、或者它们的组合中的至少一个。处理资源110可以获取、解码和执行存储在存储介质120上的指令，以执行下面所描述的功能。在其他示例中，存储介质120的任何指令的功能可以以电子电路的形式、以在机器可读存储介质上编码的可执行指令的形式、或者其组合来实现。

如本文所使用的，“机器可读存储介质”可以是任何电子、磁、光或其他物理存储装置，以包含或存储诸如可执行指令、数据等信息。例如，本文所描述的任何机器可读存储介质可以是随机存取存储器(RAM)、易失性存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(例如，硬盘驱动器)、固态驱动器、任何类型的存储盘(例如，光盘、DVD等)等中的任何一个或其组合。此外，本文所描述的任何机器可读存储介质可以是非暂时性的。

在图1的示例中，指令122可以从接收器获取针对电压的请求105。计算设备100可以在计算设备100中被动地获取(即，接收)或主动地获取(例如，检索)来自设备(下文中称为“接收器”)的、针对电压的请求105。在这样的示例中，计算设备100可以直接地(例如，有线地)或间接地(例如，无线地)从被耦接到计算设备100的接收器中获取针对电压的请求105。在示例中，针对电压的请求105可以包括接收器的一个或多个电力参数，诸如接收器可以接受的电压范围和电流范围等。

在指令124中，计算设备100可以确定是否要从源的电池中供应电压。在本文所描述的示例中，源可以是被配置为向其他设备提供电力的任何设备。在一些示例中，源可以是计算设备100或被耦接至该计算设备100的设备。在示例中，当计算设备100确定向接收器提供电压时，源可以在电池电力下进行操作。在其他示例中，当计算设备100确定向接收器提供电压时，源可以经由直接电源(例如，壁式插座)来进行操作。

在指令126中，计算设备100可以根据针对电压的请求105以及电池的电压状态107，来确定将被供应给接收器的限界电压范围。如本文所使用的，“限界电压范围”是指在根据其他参数所确定的最小电压值和最大电压值之内并且包括该最小电压值和最大电压值的电压的范围。在这样的示例中，提供限界电压范围是提供处于限界电压范围内的电压。在一些示例中，所提供的电压可能会随着时间的推移而变化。然而，示例不限于此，并且作为限界电压范围而提供的电压可以随着时间的推移而保持近似恒定。在一些示例中，限界电压范围可以是与接收器协定而得到的。在这样的示例中，接收器可以与源进行通信以确定限界电压范围。在示例中，电池的电压状态107可以是源的电池的电压电平的指示，包括例如空状态以指示电池已经达到了空状态。在一些示例中，处理资源110可以直接或间接地对源的电池进行监控，以确定该电池的电压状态。例如，电池的电压状态107可以由用于对计算设备100的电池进行监控的燃料计(fuel gauge)来提供。

在一些示例中，在指令128中，计算设备100可以确定何时将电池供应的电压转换为在限界电压范围内。在这样的示例中，如果电压高于限界电压范围的最大电压值，则计算设备100可以将电池供应的电压转换为在限界电压范围内。在这样的示例中，降压转换器可以将电池的电压降低至限界电压范围内。在其他示例中，如果电压低于限界电压范围的最小电压值，则计算设备100可以将电池供应的电压转换为在限界电压范围内。在这样的示例中，升压转换器可以将电池的电压升高至限界电压范围内。

在一些示例中，在指令130中，当电池的电压状态为空时，计算设备100可以将源与接收器断开。在一些示例中，可以根据源的电力参数来设置空状态为最小电压值，在该最小电压值上，源可以继续工作而不损坏该源。例如，空状态可以指电池的电压值，该电压值可以维持源的某些特征(例如，时钟、存储器、风扇等)。

在一些示例中，指令122、124、126、128和130可以是安装包的一部分，该安装包在被安装时可以由处理资源110来执行，以实现本文关于指令122、124、126、128和130所描述的功能。在这样的示例中，存储介质120可以是诸如CD、DVD、闪存驱动器等的便携式介质，或者由可从其中下载并安装安装包的计算设备所维护的存储器。在其他示例中，指令122、124、126、128和130可以是已被安装在包括处理资源110的计算设备100上的一个应用程序、多个应用程序、或组件的一部分。在这样的示例中，存储介质120可以包括诸如硬盘驱动器、固态驱动器等存储器。在一些示例中，可以结合本文关于图2至图6中的任何一个所描述的功能来提供本文关于图1所描述的功能。

图2是根据示例的设备200的图。在图2的示例中，设备200包括：电池210、转换器220、以及控制器240。在示例中，设备200还可以包括开关230。图3是根据示例的用以提供电压的系统30的图。在图3的示例中，系统30包括设备200，该设备200被配置为源并且被耦接到设备250，该设备250被配置为接收器。在示例中，设备200可以经由总线和开关230被耦接到设备250。在一些示例中，总线可以是诸如USB 1.x、USB 2.0、USB 3.0、USB 3.1和USBType-C等通用串行总线(USB)。在示例中，设备250包括：电池充电器260、电池265、负载270、以及控制器280。在图3的示例中，设备200可以被配置为从电池210向负载270和/或电池265提供电压。

在示例中，电池210可以是任何类型的电池，用以提供电压。在一些示例中，电池210可以包括多个电池单元以提供电力。在这样的示例中，电池210的电池单元可以以串联的方式或者以并联的方式来布置。在一些示例中，电池210的电池单元可以在串联布置和并联布置之间进行切换，用以从电池210中提供特定的电压。在图3的示例中，因为电池210被设备200使用或者被提供给设备250，电池210可以随着时间的推移而放电。在示例中，电池210的电压状态可以被提供给控制器240。在一些示例中，电池210的空状态可以是电池210停止向耦接于其上的负载(例如，设备250)提供电力的电压状态。在这样的示例中，电池210可以在中止向负载提供电压之后继续向设备200的一些组件提供电力。例如，在设备200是笔记本计算机的情况下，电池的空状态可能会导致关闭对笔记本计算机的显示屏的供电，同时继续向风扇提供电力以使该笔记本计算机冷却。在一些示例中，电池210的空状态可以根据被耦接于其上的负载以及电池的电压状态而改变。

在示例中，转换器220可以是任何硬件或与硬件组合的编程，用以对电池210提供的电压进行转换。在一些示例中，转换器220可以是直流(DC)到DC转换器，以将电池210提供的电压转换为不同电压的直流电。在这样的示例中，转换器220可以作为降压转换器或者以降压模式来进行操作，以将电池210提供的电压降低至更低的电压。在其他示例中，转换器220可以作为升压转换器或者以升压模式来进行操作，以将电池210提供的电压升高至更高的电压。在一些示例中，转换器220可以在以降压模式进行操作和以升压模式进行操作之间进行交替。在一些示例中，转换器220可以是DC到交流(AC)转换器，以将由电池210提供的电压转换为交流电。

在示例中，控制器240可以是任何硬件或与硬件组合的编程，用以从接收器获取针对电压的请求，并且用以根据针对电压的请求以及电池210的电压状态来确定将被提供给接收器的限界电压范围。在图3的示例中，控制器240可以经由总线和开关230而从设备250中获取针对电压的请求。在这样的示例中，控制器240可以经由通信线路而与设备250的控制器280进行通信，以获取针对电压的请求。在示例中，针对电压的请求可以包括诸如电压和电流等的电力参数，以向负载270和/或电池265提供电力。

在示例中，控制器240可以根据针对电压的请求以及电池210的电压状态来确定限界电压范围。在示例中，来自设备250的电压请求可以包括针对电压范围的请求，以对电池265进行再充电和/或向负载270提供电力。在这样的示例中，控制器240可以确定限界电压范围是所请求的电压的范围的子集。例如，控制器280可以从设备200请求从12V至17.2V范围内的电压，并且控制器240可以基于电池210的电压状态来确定限界电压范围是13.5V至15.5V。在其他示例中，设备200可以将设备200的电源供应传送给设备250，并且作为响应，接收针对特定范围内的电压的请求。在这样的示例中，控制器240可以确定限界电压范围是设备250所请求的电压的范围。在示例中，控制器240可以对转换器220进行控制，以将来自电池210的输出电压转换为在限界电压范围内。

图4是根据示例的用以提供电压的系统40的图。在图4的示例中，系统40包括设备400，该设备400被配置为源并且被耦接到设备250，设备250被配置为接收器。在示例中，设备400包括：燃料电池410、燃料计415、开关430、转换器420、以及控制器440。在图4的示例中，类似编号的元件大致类似于上面关于图2至图3所描述的元件。

在示例中，燃料计415可以是任何硬件或与硬件组合的编程，用以对燃料电池410进行监控，并且将燃料电池410的电压状态信息提供给控制器440。在这样的示例中，燃料计415可以向控制器440提供空状态指示符。在这样的示例中，控制器440可以对开关430进行控制以断开设备250，并且响应于接收到空状态指示符而中止向设备250提供电压。在一些示例中，控制器440可以与燃料计415进行通信，以根据控制器440所确定的限界电压范围来改变空状态指示符。在这样的示例中，控制器440可以确定空状态应被设置在燃料电池410的不同电压电平处。

在图3至图4的示例中，设备250可以接收限界电压范围并且将该限界电压范围提供给负载270和/或经由电池充电器260对电池265进行充电。在示例中，负载270可以是设备的任何电性负载。在示例中，电池265可以是通过在设备250中接收到的电压被再充电的任何电池。在一些示例中，电池充电器260可以以适当的方式向电池265提供限界电压范围。例如，电池充电器260可以升高或降低限界电压范围的电压或电流，以与电池265相兼容。

图5是根据示例的电压供应的图。图5示出了当电压被提供给接收器(例如，设备250)时电池210或燃料电池410的电压。曲线510示出了作为时间函数的电池210或燃料电池410的电压状态。曲线520表示由控制器240或控制器440所确定的限界电压范围的最小电压值。曲线530表示由控制器240或控制器440所确定的限界电压范围的最大电压值。在图5的示例中，当曲线510高于曲线530时，转换器220或转换器420可以以降压模式进行操作，以将电池210或燃料电池410的输出电压分别降低至低于最大电压值。类似地，当曲线510低于曲线520时，转换器220或转换器420可以以升压模式进行操作以将电池210或燃料电池410的输出电压分别增高至高于最小电压值。在图5的示例中，电池210或燃料电池410的空状态由电压E来表示。在示例中，当电池210或燃料电池410的电压电平达到空状态时，设备200或设备400可以停止向接收器(例如，设备250)提供限界电压范围。

尽管被描绘为直线，但是应当理解，最小电压值可以随着时间的推移而有所不同，并且曲线520可以随着时间的推移而具有不同的值。类似地，尽管被描绘为直线，但是应当理解，最大电压值可以随着时间的推移而有所不同，并且曲线520可以随着时间的推移而具有不同的值。在这样的示例中，应当理解，限界电压范围可以随着时间的推移而波动。

图6是用于提供电力的示例方法600的流程图。尽管以下参考上述的计算设备200来描述了方法600的执行，但是可以利用用于执行方法600的其他适当设备(设备400)。另外，方法600的实现不限于这些示例。

在方法600的602处，控制器240可以获取用以提供电压的请求。在示例中，用以提供电压的请求可以包括设备250的电力参数。

在604处，控制器240可以确定是否要从电池210中供应电压。

在606处，控制器240可以根据用以提供电压的请求以及电池210的电压状态来确定限界电压范围以供应给接收器(例如，设备250)。

在608处，设备200可以将限界电压范围提供给接收器。在示例中，转换器220可以根据电池210的电压状态，将从电池210中输出的电压转换为在限界电压范围内。如关于图5所示，当曲线510低于由曲线520所示的最小电压值时，转换器220可以以升压模式进行操作，以将电池210的输出电压升高至在限界电压范围内。在其他示例中，当曲线510高于由曲线530所示的最大电压值时，转换器220可以以降压模式进行操作，以将电池210的输出电压降低至在限界电压范围内。

在610处，当电池210的电压状态保持在空状态之上时，设备200可以维持向接收器(例如，设备250)提供限界电压范围。在示例中，可以根据电池210的电压状态以及限界电压范围而由控制器240对空状态进行确定和改变。

尽管图6的流程图示出了某些功能的特定执行顺序，但是方法600不限于该顺序。例如，流程图中连续示出的功能可以以不同的顺序来执行，可以同时地或部分同时地、或者以它们的组合来执行。在一些示例中，可以结合本文关于图1至图5中的任何一个所描述的功能来提供本文关于图6所描述的功能。

虽然已经在上面示出和描述了某些实施方式，但是可以进行形式和细节上的各种改变。例如，已经关于一个实施方式和/或过程而描述的一些特征可以与其他实施方式相关。换言之，关于一个实施方式所描述的过程、特征、组件和/或特性在其他实施方式中可以是有用的。此外，应当理解，本文所描述的系统、装置和方法可以包括所描述的不同实施方式的组件和/或特征的各种组合和/或子组合。因此，参考一个或多个实施方式而描述的特征可以与本文所描述的其他实施方式相结合。

Claims (15)

1.一种非暂时性机器可读存储介质，包括由处理资源可执行的指令，用以：

从接收器获取针对电压的请求；

确定是否要从源的电池中供应所述电压；并且

根据所述针对电压的请求以及所述电池的状态，来确定限界电压范围以供应给所述接收器，其中所述限界电压范围包括根据所述电池随着时间的推移而放电的量确定的最小电压值和最大电压值，并且

其中，所述电池的输出电压值在所述限界电压范围之外，使得转换器将所述电池的所述输出电压转换为在所述限界电压范围内。

2.根据权利要求1所述的存储介质，进一步包括：确定何时将所述电池供应的电压转换为在所述限界电压范围内。

3.根据权利要求2所述的存储介质，进一步包括：当所述电池的所述状态为空时，将所述源与所述接收器断开。

4.根据权利要求1所述的存储介质，其中，所述限界电压范围是通过与所述接收器协定而得到的。

5.根据权利要求1所述的存储介质，其中，所述限界电压范围是所述接收器所请求的电压的范围的子集。

6.一种用以提供电压的设备，包括：

电池，用于提供电压；

控制器，用于从接收器获取针对电压的请求，并且用于根据所述针对电压的请求以及所述电池的电压状态来确定将被提供给所述接收器的限界电压范围，其中所述限界电压范围包括根据所述电池随着时间的推移而放电的量确定的最小电压值和最大电压值；以及

转换器，用于当所述设备在电池电力下进行操作时，将来自所述电池的所述电压转换为在所述限界电压范围内。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述控制器用于根据限界电压范围来确定所述电池的空状态，并且所述设备在所述电池达到所述空状态时停止提供电力。

8.根据权利要求6所述的设备，进一步包括：

燃料计，用于确定所述电池的所述电压状态，并且向所述控制器提供空状态指示，

其中所述控制器用于根据所述限界电压范围来对所述电池的所述空状态进行调节。

9.根据权利要求6所述的设备，其中，所述转换器是降压转换器，用于降低所述电池的所述电压，以向所述接收器提供所述限界电压范围。

10.根据权利要求6所述的设备，其中，所述转换器是升压转换器，用于升高所述电池的所述电压，以向所述接收器提供所述限界电压范围。

11.根据权利要求6所述的设备，其中，所述限界电压范围是通过与所述接收器协定而得到的。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述限界电压范围是所述接收器所请求的电压的范围的子集。

13.一种用于提供电力的方法，包括：

在利用电池运作的源中获取用以提供电压的请求；

确定是否从所述源的电池中供应所述电压；

根据所述请求以及所述电池的电压状态，来确定限界电压范围以提供给接收器，其中所述限界电压范围包括根据所述电池随着时间的推移而放电的量确定的最小电压值和最大电压值；

向所述接收器提供在所述限界电压范围内的电压；并且

当所述源的所述电池的所述电压状态保持在空状态之上时，维持向所述接收器提供在所述限界电压范围内的所述电压。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述源根据所述限界电压范围来确定所述空状态。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述限界电压范围是通过与所述接收器协定而得到的。

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