CN114690877A - 一种供电装置、方法、存储介质和笔记本电脑 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种供电装置、方法、存储介质和笔记本电脑,所述供电装置应用于笔记本电脑,所述供电装置包括控制模块,用于接收所述适配器接口的通信信号,确定所述适配器的数量,基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整对应的脉冲宽度调制PWM信号,输出调整后的PWM信号;驱动模块,用于接收来自所述控制模块的所述调整后的PWM信号,基于所述调整后的PWM信号输出用于为所述电池充电和/或为所述待供电系统供电的输出电压和输出电流。根据本申请实施例,用户可以灵活地根据需要选择连接几个、以及何种适配器给电池充电和/或为带供电系统供电,既满足了系统性能需要,也方便用户的使用。
Description
技术领域
本申请涉及笔记本电脑领域,尤其涉及一种供电装置、方法、存储介质和笔记本电脑。
背景技术
当前笔记本电脑中,通常只支持单一适配器给电池充电以及给系统供电。随着互联网的发展和个人计算机(personal computer,PC)的普及,用户对PC的性能要求也越来越高,而更高性能的PC往往伴随着更大的系统功耗,而当前单一适配器的充电模式并不能满足系统功耗和充电速度的要求。相关技术中提出的多适配器共同充电的方案,通常是将两个相同的原厂适配器在PC外面做汇合以后,再给PC供电,导致用户不易灵活搭配适配器的使用,用户每次需要带配对的两个适配器使用,如果其中一个适配器丢失,系统功耗性能就会被限制。
发明内容
有鉴于此,提出了一种供电装置、方法、存储介质和笔记本电脑。
第一方面,本申请提供了一种供电装置,其特征在于,所述供电装置应用于笔记本电脑,所述笔记本电脑包括适配器接口、电池、以及待供电系统;所述供电装置包括控制模块和驱动模块;所述控制模块通过通信线路与所述适配器接口连接,用于接收所述适配器接口的通信信号,所述通信信号指示连接所述适配器接口的每一个适配器的最大输出功率,所述控制模块还用于根据所述通信信号确定所述适配器的数量,基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的脉冲宽度调制PWM信号,输出所述适配器中每一个适配器对应的调整后的PWM信号;所述驱动模块用于接收来自所述控制模块的所述调整后的PWM信号,基于所述调整后的PWM信号输出用于为所述电池充电和/或为所述待供电系统供电的输出电压和输出电流,其中,所述输出电流与所述适配器的最大输出功率负相关。
根据本申请的实现方式,通过控制模块基于所连接的适配器的数量和最大输出功率,输出为系统供电和/或为电池充电的输出电压和输出电流,使得驱动模块可以针对当前连接的适配器的情况适应性地输出供电和/或充电的电压和电流,输出电流与适配器的最大输出功率负相关,使得当存在最大输出功率较小的小功率适配器时,通过最大输出功率较大的大功率适配器贡献更多的输出功率使得最终的输出电流更大,以充分发挥各适配器的能力。并且,适配器可直接连接笔记本电脑的适配器接口,无需在PC外预先对多个适配器的输出进行汇合,适配器的连接数量,和连接的适配器的型号不再受限,用户可以灵活地根据需要选择连接几个、以及何种适配器,既满足了系统性能需要,也方便了用户的使用。
根据第一方面,在所述供电装置的第一种可能的实现方式中,所述控制模块还用于:
在确定所述适配器的数量大于1的情况下,接收所述驱动模块反馈的所述输出电压、以及反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流;基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号,包括:根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,对反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流进行调整,得到所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流的平均电流,其中,所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流与相应的适配器的最大输出功率成反比;根据所述平均电流和所述输出电压调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号的占空比;根据所述适配器的数量,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号之间的错相角度。
根据本申请的实现方式,通过连接接口的各适配器对应的最大输出功率对输出电流进行调整,根据输出电压和调整后的输出电流的平均电流进行反馈控制,生成与各适配器对应的脉冲宽度调制PWM信号,进而生成输出电压和输出电流,可以保证稳定的输出。同时,由于引入了最大输出功率对反馈的输出电流进行调整,使得反馈控制最终得到的稳定的输出电压和输出电流的值受到各适配器最大输出功率的影响,使得不同输出能力的适配器对输出电压和输出电流产生不同的影响,特别是小功率适配器会使得调整后的输出电流变小,迫使大功率设配器输出更多的功率,尽可能的发挥各适配器的最大能力。通过引入错相角度和占空比,可以在减少纹波电流的同时,降低开关损耗,提高变换器的效率。
根据第一方面,在所述供电装置的第二种可能的实现方式中,所述控制模块还用于:在确定所述适配器的数量大于1且所述待供电系统的负载小于第一阈值的情况下,根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,确定输出所述适配器中一个或多个适配器对应的PWM信号,停止输出所述适配器中其他适配器对应的PWM信号。
根据本申请的实现方式,通过在轻载状态下,控制只用连接的一部分(例如一个)适配器给系统供电以及为电池充电,能够使得多适配器连接的情况下、充电及供电的场景更加灵活,也可以更好地节约电能,降低系统热耗,减少器件升温。
根据第一方面,在所述供电装置的第三种可能的实现方式中,所述控制模块还用于:在确定所述适配器的数量等于1的情况下,输出所述适配器对应的PWM信号,控制所述适配器直接为所述待供电系统供电;所述驱动模块用于接收所述PWM信号,输出为所述电池充电的所述输出电压和所述输出电流。
根据本申请的实现方式,使得单适配器连接的情况下可以通过适配器直接给系统供电,并控制为电池充电。
根据第一方面的第三种可能的实施方式,在所述供电装置的第四种可能的实现方式中,在确定所述适配器的数量等于1的情况下,输出所述适配器对应的PWM信号,包括:获取所述驱动模块反馈的所述输出电压,以及所述电池需要的充电电压;根据所述输出电压和所述充电电压,输出所述适配器对应的PWM信号。
根据本申请的实现方式,通过在单适配器连接的情况下根据反馈控制控制输出的PWM信号,可以更灵活的对输出的PWM信号进行调整,适应不同情景下的充电和/或供电差异。
根据第一方面的第四种可能的实现方式,在所述供电装置的第五种可能的实现方式中,出所述适配器对应的PWM信号,还包括:在检测到所述适配器的当前功率大于或等于第二阈值的情况下,根据电池需要的充电电流调整所述PWM信号的占空比,以降低为所述电池充电的所述输出电流;在检测到所述输出电流为0的情况下,停止为电池充电。
根据本申请的实现方式,通过在检测到适配器功率无法满足系统负载时,优先满足系统负载,降低给电池充电的电流,在检测到给电池充电的电流为0的情况下,才以控制降低系统主频等的方式,降低系统的负载,可以实现单适配器连接的情况下,尽可能地满足系统的负载,支持系统的性能,使得用户有更好的使用体验。
根据第一方面,在所述供电装置的第六种可能的实现方式中,所述控制模块还用于:在确定所述适配器的数量等于0的情况下,停止输出所述PWM信号,控制所述电池为所述待供电系统供电。
根据本申请的实现方式,可以实现无适配器连接的情况下,电池给系统供电,满足系统的功耗。
根据第一方面或者第一方面的第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式,在所述供电装置的第七种可能的实现方式中,所述控制模块还用于:在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量,在确定相对于上一接口检测周期有适配器拔出的情况下,停止输出当前已连接的适配器中每一个适配器对应的PWM信号,确定连接的适配器的数量。
根据本申请的实现方式,通过上述轮循机制,确定当前连接的适配器的数量,并根据当前连接的适配器,灵活的切换供电和充电的方案,实现多适配器、单适配器以及无适配器充电及供电的多种模式的兼容,给整机应用带来更多的灵活性。在确定相对于上一接口检测周期有适配器拔出的情况下,停止输出当前已连接的适配器中每一个适配器对应的PWM信号,可避免拔出的适配器残留的驱动模块的输出电流给未拔出适配器增加负载。
根据第一方面或者第一方面的第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式,在所述供电装置的第八种可能的实现方式中,所述控制模块还用于:在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量和所述适配器中的每一个适配器的最大输出功率;在确定当前接口检测周期相对于上一接口检测周期,连接的适配器的数量发生变化的情况下,在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持待供电系统的当前负载,且电池的剩余电量大于或等于第三阈值的情况下,控制所述电池为所述待供电系统供电;在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持所述待供电系统的当前负载,且所述电池的剩余电量小于第三阈值的情况下,控制降低所述待供电系统的负载。
根据本申请的实现方式,通过在中间切换的过程中,允许电池给系统补电,可以防止适配器在切换过程中因无法满足系统负载而出现系统功耗性能被限制,甚至是异常关机的情况,提高用户的使用体验。
根据第一方面或者第一方面的第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式,在所述供电装置的第九种可能的实现方式中,所述供电装置还包括串接在所述驱动模块的输出端与所述电池之间的第一开关;串接在所述驱动模块的输出端与所述待供电系统之间的、与所述适配器接口对应的第二开关;以及串接在所述适配器接口和所述待供电系统之间的、与所述适配器接口对应的第三开关;所述控制模块还用于:在确定所述适配器的数量大于1的情况下,控制所述第一开关、以及所述第二开关中与连接了所述适配器的适配器接口对应的第二开关闭合,控制所述第三开关断开;或者在确定所述适配器的数量等于1的情况下,控制所述第一开关、以及与连接了所述适配器的适配器接口对应的第三开关闭合,控制所述第二开关断开;或者在确定所述适配器的数量等于0的情况下,控制所述第一开关、所述第二开关闭合,所述第三开关断开。
根据本申请的实现方式,通过第一开关、第二开关以及第三开关在不同供电模式下的闭合或断开状态的切换,可以实现多适配器、单适配器以及无适配器充电及供电的多种模式的兼容,给整机应用带来更多的灵活性。
第二方面,本申请提供了一种笔记本电脑,所述笔记本电脑包括多个适配器接口、电池、待供电系统、以及上述第一方面或者第一方面的第一种、第二种、第三种、第四种、第五种、第六种、第七种、第八种或第九种可能的实现方式中所述的供电装置,所述供电装置分别与所述多个适配器接口连接,输出用于为所述电池充电和/或为所述待供电系统供电的输出电压和输出电流。
根据第二方面,在所述笔记本电脑的第一种可能的实现方式中,所述供电装置设置在所述笔记本电脑的主板上。
第三方面,本申请提供了一种供电方法,所述供电方法应用于笔记本电脑,所述笔记本电脑包括适配器接口、电池、以及待供电系统;所述方法包括:接收所述适配器接口的通信信号,所述通信信号指示连接所述适配器接口的每一个适配器的最大输出功率;根据所述通信信号确定所述适配器的数量,基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的脉冲宽度调制PWM信号,控制输出所述适配器中每一个适配器对应的调整后的PWM信号;接收所述调整后的PWM信号,基于所述调整后的PWM信号驱动输出用于为所述电池充电和/或为所述待供电系统供电的输出电压和输出电流,其中,所述输出电流与所述适配器的最大输出功率负相关。
根据第三方面,在所述供电方法的第一种可能的实现方式中,所述方法还包括:在确定所述适配器的数量大于1的情况下,接收反馈的所述输出电压、以及反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流;基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号,包括:根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,对反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流进行调整,得到所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流的平均电流,其中,所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流与相应的适配器的最大输出功率成反比;根据所述平均电流和所述输出电压调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号的占空比;根据所述适配器的数量,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号之间的错相角度。
根据第三方面,在所述供电方法的第二种可能的实现方式中,所述方法还包括:在确定所述适配器的数量大于1且所述待供电系统的负载小于第一阈值的情况下,根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,控制输出所述适配器中一个或多个适配器对应的PWM信号,停止输出所述适配器中其他适配器对应的PWM信号。
根据第三方面,在所述供电方法的第三种可能的实现方式中,所述方法还包括:在确定所述适配器的数量等于1的情况下,控制输出所述适配器对应的PWM信号,控制所述适配器直接为所述待供电系统供电;接收所述PWM信号,驱动输出为所述电池充电的所述输出电压和所述输出电流。
根据第三方面的第三种可能的实现方式,在所述供电方法的第四种可能的实现方式中,在确定所述适配器的数量等于1的情况下,控制输出所述适配器对应的PWM信号,包括:获取反馈的所述输出电压,以及电池需要的充电电压;根据所述输出电压和所述充电电压,控制输出所述适配器对应的PWM信号。
根据第三方面的第四种可能的实现方式,在所述供电方法的第五种可能的实现方式中,控制输出所述适配器对应的PWM信号,还包括:在检测到所述适配器的当前功率大于或等于第二阈值的情况下,根据所述电池需要的充电电流调整所述PWM信号的占空比,以降低为所述电池充电的所述输出电流;在检测到所述输出电流为0的情况下,停止为电池充电。
根据第三方面,在所述供电方法的第六种可能的实现方式中,所述方法还包括:在确定所述适配器的数量等于0的情况下,停止输出所述PWM信号,控制所述电池为所述待供电系统供电。
根据第三方面或者第三方面的第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式,在所述供电方法的第七种可能的实现方式中,所述方法还包括:在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量,在确定相对于上一接口检测周期有适配器拔出的情况下,停止输出当前已连接的适配器中每一个适配器对应的PWM信号,确定连接的适配器的数量。
根据第三方面或者第三方面的第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式,在所述供电方法的第八种可能的实现方式中,所述方法还包括:在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量和所述适配器中的每一个适配器的最大输出功率;在确定当前接口检测周期相对于上一接口检测周期,连接的适配器的数量发生变化的情况下,在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持待供电系统的当前负载,且电池的剩余电量大于或等于第三阈值的情况下,控制所述电池为所述待供电系统供电;在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持所述待供电系统的当前负载,且所述电池的剩余电量小于第三阈值的情况下,控制降低所述待供电系统的负载。
第四方面,本申请提供了一种供电装置,包括:处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为执行所述指令时实现上述第三方面或者第三方面的第一种、第二种、第三种、第四种、第五种、第六种、第七种或第八种可能的实现方式中的供电方法。
第五方面,本申请提供了一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述第三方面或者第三方面的第一种、第二种、第三种、第四种、第五种、第六种、第七种或第八种可能的实现方式中的供电方法。
第六方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括计算机可读代码,或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质,当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时,所述电子设备中的处理器执行上述方法。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本申请的原理。
图1示出根据本申请一实施例的应用场景示意图。
图2示出根据本申请一实施例的供电装置在主板上的结构图。
图3示出根据本申请一实施例的供电装置的结构图。
图4示出根据本申请一实施例的供电装置的电路结构图。
图5示出根据本申请一实施例的供电装置中控制模块(MCU)的工作流程图。
图6示出根据本申请一实施例的供电装置中控制模块的单适配器充电及供电的流程图。
图7示出根据本申请一实施例的MCU在多适配器供电情况下的操作的流程图。
图8示出根据本申请一实施例的多适配器情况下相位及对应PWM信号占空比关系的示意图。
图9示出根据本申请一实施例的供电方法的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外,为了更好的说明本申请,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本申请同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本申请的主旨。
图1示出根据本申请一实施例的应用场景示意图。如图所示,在一种可能的实现方式中,本申请的实施例提供的供电装置可以应用在个人计算机(personal computer,PC)中,例如,可以应用于笔记本电脑,包括游戏笔记本电脑,在一种可能的实现方式中,PC上可以连接多种类型的适配器,包括适用于方形接口、圆形接口、Type-C接口以及其他接口的适配器,并可以支持不同功率的适配器同时为系统供电以及为电池充电,根据本申请的实施例提供的供电装置,可以满足高性能产生的更高的供电需求。
图2示出根据本申请一实施例的供电装置在主板上的结构图。其中,主板上包括接口TypeA、TypeC、连接风扇的接口12V FAN、连接无线网卡的接口无线保真(WIFI,wirelessfidelity)。主板上还包括风扇、以及各种芯片,包括固态硬盘(solid state drive,SSD)、图形处理器(graphics processing unit,GPU)、显存(graphics double data rate,GDDR)、中央处理器(central processing unit,CPU)、同步动态随机存储器(double datarate,DDR)等。主板上还包括给GPU供电的模块GPU core供电和给CPU供电的模块CPU core供电、以及在给GPU以及CPU供电时散热的导热铜管。主板上还包括其他类型的芯片,包括编译码器(coder-decoder,CODEC)、过流保护芯片SINK、PD(power delivery)快充协议芯片PD,支持USB-PD快充协议、嵌入式控制器(embed controller,EC)等。
主板还包括供电装置charger,可通过本申请实施例的供电装置实现,在一种可能的实现方式中,主板还包括电池CELL1、CELL2、CELL3和电池连接器,需要说明的是,这里以CELL1、CELL2、CELL3三个电池串联的方式举例,本实施例中并不限制电池串联或并联的个数,可以是1个或多个,电池连接器可以用于连接供电装置charger和电池,供电装置charger和电池可为系统供电,系统还可通过DCDC模块将供电电压转换成1.8V、3.3V、5V后,通过接口1.8V、3.3V、5V为其他部件供电。供电装置charger可基于本申请实施例对各接口的适配器及电池进行管理,实现为系统供电以及为电池充电。其中主板上需要由供电装置charger和电池供电的芯片、模块等,本文中统称为“系统”。
采用单一适配器进行系统供电,已经难以满足系统功耗和充电速度的要求,而现有的多适配器共同使用为系统供电的方式,通常是将两个相同的原厂适配器在PC外面做汇合以后,再给PC供电,导致用户不易灵活搭配适配器的使用。因此,本申请实施例提出了一种供电装置,基于所连接的适配器的数量和最大输出功率,生成为系统供电和/或为电池充电的输出电压和输出电流,使得可以针对当前连接的适配器的情况适应性地生成供电和/或充电的电压和电流,且无需在PC外预先对多个适配器的输出进行汇合,适配器的连接数量,和连接的适配器的型号不再受限,用户可以灵活地根据需要选择连接几个、以及何种适配器,既满足了系统性能需要,也方便了用户的使用。
图3示出根据本申请一实施例的供电装置的结构图。如图3所示,所述供电装置包括控制模块101和驱动模块102,控制模块101与驱动模块102连接。其中,接口1和接口2为适配器接口,可以用于检测是否有新的适配器连接或有适配器拔出,向控制模块101报告,控制模块101在确定连接接口的适配器数量大于或等于2的情况下,可以根据当前连接的适配器数量和最大输出功率,生成与各适配器对应的脉冲宽度调制(pulse with modulation,PWM)信号(可以是PWM1、PWM2)输出给驱动模块102,驱动模块102用于接收来自控制模块的PWM信号,基于接收到的PWM信号生成用于为电池充电和/或为系统供电的输出电压和输出电流。
由此,根据本申请实施例的供电装置可支持2个以上的适配器同时为系统供电和/或为电池充电,以满足更高的系统功耗和充电速度的要求,并且,控制模块能够根据当前连接的适配器数量和最大功率等级来生成各适配器对应的PWM信号,进而由驱动模块根据PWM生成为系统供电和/或为电池充电的输出电压和输出电流,使得可以针对当前连接的适配器的情况对供电和/或充电的电压和电流进行适应性调整。适配器可以直接连接PC的接口,由PC中根据本申请实施例的供电装置进行处理,无需在PC外预先对多个适配器的输出进行汇合,不需要再单独准备汇合所用的硬件设备。供电装置基于不同的适配器数量和不同的最大输出功率,可以相应地生成PWM信号,进而生成电压和电流,适配器的连接数量,和连接的适配器的型号不再受限,用户可以灵活地根据需要选择连接几个、以及何种适配器。
为了防止多适配器连接的情况下输出的电压不稳定而造成的异常情况,控制模块101在确定连接接口的适配器数量大于或等于2的情况下,可以获得电压输出节点remotesense给控制模块101反馈的输出电压、以及驱动模块102给控制模块101反馈的与连接的各适配器对应的每周期采样的输出电流(可以是C1、C2),并通过连接接口的各适配器对应的最大输出功率对输出电流进行调整,根据输出电压和调整后的输出电流的平均电流进行反馈控制,生成与各适配器对应的脉冲宽度调制PWM信号,进而生成输出电压和输出电流。由此,保证了稳定的输出。同时,由于引入了最大输出功率对反馈的输出电流进行调整,使得反馈控制最终得到的稳定的输出电压和输出电流的值受到各适配器最大输出功率的影响,使得不同输出能力的适配器对输出电压和输出电流产生不同的影响,尽可能的发挥各适配器的最大能力。
其中,上述调整后的各输出电流可与相应的最大输出功率成反比,这样,如果在连接的适配器中存在最大功率等级较低的适配器,则其对应的调整后的输出电流会相对于其他适配器变大,使得平均电流会变大,使得最大功率等级相对较高的适配器能够输出更大的电流来逼近于该平均电流,从而使得各适配器能够尽可能的发挥出与其最大功率等级对应的能力。
可以根据上述平均电流和输出电压确定各PWM信号的占空比,并根据适配器的数量,确定各PWM信号之间的错相角度,从而生成与各适配器对应的PWM信号(可以是PWM1、PWM2)并输出给驱动模块,驱动模块102根据接收的PWM信号为系统供电和/或为电池充电。
由此,通过引入错相角度,可以在减少纹波电流的同时,降低开关损耗,提高变换器的效率,通过最大功率等级对反馈电流的调整,使得最大功率等级相对较高的适配器能够输出更大的电流,从而使得各适配器能够尽可能的发挥出与其最大功率等级对应的能力,配合电压输出节点remote sense反馈的输出电压以及驱动模块102反馈的电流,可以实现对供电和/或充电的电压和电流的控制,更好地满足系统功耗的需求。
为了使得多种类型的适配器可以灵活的为系统供电以及为电池充电,在一种可能的实现方式中,各适配器接口可周期性地向控制模块101报告接口中是否有适配器连接或拔出,在控制模块101的每个接口检测周期,控制模块101根据接收到的接口的报告(即通信信号),重新确定当前连接的适配器的数量。
由此,可以通过上述轮循机制,确定当前连接的适配器的数量,并根据当前连接的适配器,灵活的切换供电和充电的方案,实现多适配器、单适配器以及无适配器充电及供电的多种模式的兼容,给整机应用带来更多的灵活性。
为了实现无适配器连接的情况下,也能实现给系统供电,在一种可能的实现方式中,控制模块101在确定没有适配器连接的情况下,不输出PWM信号,并断开各接口给系统直供的路径,防止系统的电灌到适配器接口,控制电池给系统供电。
由此,可以实现无适配器连接的情况下,电池给系统供电,满足系统的功耗。
为了实现单适配器连接的情况下,该适配器能够给电池充电以及为系统供电,在一种可能的实现方式中,控制模块101在确定连接接口的适配器数量为1的情况下,可以控制闭合接口直接给系统供电的路径上的开关Qx(比如接口1对应的开关可以是Q1,接口2对应的开关可以是Q2),使得连接接口的适配器可以直接为系统供电,并根据电池需要的电压,经过remote sense闭环反馈调整,输出对应的PWM信号,经过驱动模块102为电池充电。
由此,使得单适配器连接的情况下可以通过适配器直接给系统供电,并在控制模块的控制下为电池充电。
为了解决单适配器连接的情况下,可能存在的适配器功率无法满足系统负载的问题,在一种可能的实现方式中,在控制模块101确定只有一个适配器连接的情况下,控制模块101可以闭合该适配器连接的接口给系统供电的路径上的开关Qx,使该适配器直接给系统供电,并闭合驱动模块102给电池充电的路径上的开关QBAT。控制模块101输出PWM信号给驱动模块102,通过驱动模块102,在检测到适配器当前功率小于或等于预设阈值时,可以给电池充电,在检测到适配器当前功率大于预设阈值时,可以由控制模块101调整所输出的PWM信号,使得驱动模块102给电池充电的电流降低,使得适配器当前功率可以维持在预设阈值以下,在控制模块101检测到给电池充电的电流下降到0时,可关闭QBAT停止给电池充电,如果这种情况下适配器当前功率仍然超过预设阈值,则可以通过控制模块101控制系统的主频降低,从而降低系统的负载,使得适配器的当前功率可以维持在预设阈值以下。
其中,预设阈值可以根据适配器的最大输出功率确定,可以是适配器最大输出功率的95%-98%中的任意一值。
由此,通过在检测到适配器功率无法满足系统负载时,优先满足系统负载,降低给电池充电的电流,在检测到给电池充电的电流为0的情况下,才以控制降低系统主频等的方式,降低系统的负载,可以实现单适配器连接的情况下,尽可能地满足系统的负载,支持系统的性能,使得用户有更好的使用体验。
图4示出根据本申请一实施例的供电装置的电路结构图。供电系统的控制模块包括微控制单元(microcontroller unit,MCU),驱动模块包括Drmos芯片Drmos1、Drmos2……Drmosn。每个Drmos对应于一个适配器接口,各Drmos芯片Drmos1、Drmos2……Drmosn的输出端分别与电感L1、L2……Ln连接,Drmos芯片是将驱动电路和金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)集成到一起的芯片,其中,Drmos可以集成驱动、上桥MosFET和下桥MosFET,根据MCU输出的各路PWM信号可以导通上桥MosFET,电路流经电感,部分电能转变为磁能存储在电感磁体内,进行充能,电感的感抗使输出的电压上升,直到两端电压达到设定值,随后可以控制关闭上桥MosFET,导通下桥MosFET,存储在电感里的磁能转换为电能释放出可以给电容充电,在电感的磁能释放的过程中,两端电压开始下降,此时可以关闭下桥MosFET,完成一次充放电,根据PWM信号可以继续导通上桥MosFET,以此循环。
Drmos接收MCU输出的PWM信号并输出电压和电流,Drmos的输出电压和电流经电感转换为稳定的电压和电流。电感的输出可以通过电池连接器提供给电池以为电池充电,也可以给系统VSYS供电,并通过VSYS转换至GPU和CPU需要的电压提供给GPUcore供电以及CPUcore供电,再通过GPUcore供电以及CPUcore供电给GPU以及CPU供电,或可以在转换电压后为主板上的其他芯片供电。
如图4所示,MCU通过PD接口与各Type-C接口的CC引脚cc1……ccn连接,PD接口支持PD协议,其中,MCU与PD接口之间通过时钟线I2C1_CLK……I2Cn_CLK和数据线I2C1_DATA……I2Cn_DATA根据PD协议进行I2C(inter-integrated circuit)通信。或者,MCU与除Type-C接口外的其他接口ADP2……ADPn之间通过ID引脚ID2……IDn连接。MCU与电池之间通过时钟线SMB_CLK和数据线SMB_DATA进行SMBUS通信,BATPREZ线用于显示电池是否在位。MCU还与各Drmos1……Drmosn连接,向Drmos1……Drmosn提供与各适配器对应的PWM信号PWM1、PWM2……PWMn,并接收Drmos1……Drmosn反馈的电流CS1……CSn。Drmos芯片Drmos1……Drmosn分别通过电感L1、L2……Ln连接至电压输出节点remote sense,电压输出节点remote sense分别通过开关Q21、Q22……Q2n连接至系统VSYS,且电压输出节点remote sense也与MCU连接,为MCU反馈电压。电压输出节点还通过开关QBAT连接电池,以为电池充电。开关QBAT可与电池充电电流检测模块以及电池串联,电池充电电流检测模块可包含检测电阻RIBAT,用于检测给电池的充电电流,电池充电电流检测模块通过节点IBATP和IBATN与MCU连接,以将检出的电池充电电流反馈给MCU。各Type-C接口TypeC1……TypeCn分别通过开关Q1、Q2……Qn连接至系统VSYS。
各接口分别与包含检测电路sense电阻1、sense电阻2……sense电阻n的电流检测模块串接,以检测各接口的输出电流,各电流检测模块通过节点SRP1、SRN1、SRP2、SRN2……SRPn、SRNn与MCU连接,以将检出电流传输给MCU。各接口还可分别与sink芯片串接,sink芯片可以用于执行保护措施,通过过流保护限制适配器的最大电流。
在一种可能的实现方式中,在每一个接口检测周期(可以是10秒或者几百毫秒),MCU可以在当前接口检测周期的检测时刻,根据该接口检测周期内适配器报告的接口连接情况,检测是否接入新的适配器或有适配器拔出,如果检测到接入了新的适配器,对于通过Type-C接口连接的适配器,MCU与适配器之间可以根据PD协议,通过CC引脚沟通,直接得到适配器的最大功率等级,对于通过其他接口连接的适配器,MCU与适配器之间可以通过IDpin,得到适配器的规格资料,根据规格资料里的信息计算得到适配器的最大功率等级。
由此,通过MCU针对不同类型的适配器进行不同的沟通方式,可以得到连接的适配器的数量以及各适配器对应的最大功率等级,以实现对不同类型适配器的兼容。
在一种可能的实现方式中,在未检测到适配器连接的情况下,MCU可以停止输出所有PWM信号,并断开Q1,Q2,……,Qn,防止系统电反灌给适配器,可以闭合QBAT以及电池给系统供电路径上的开关Q2X。
由此,可以实现无适配器连接的情况下,电池给系统供电的场景,满足系统的功耗要求,使得系统能正常运行。
在一种可能的实现方式中,在确定只有一个适配器连接的情况下,MCU可以通过CC或ID pin得到适配器的最大功率等级,并闭合适配器对应的直供系统的开关Qx给系统供电,同时闭合QBAT,MCU根据电池需要的电压,输出对应的PWM信号给Drmos,Drmos和电感输出稳定的电压给电池充电。
由此,可以实现单适配器直供系统以及为电池充电,使得在单适配器连接的情况下可以由适配器接口直接向系统供电,并在控制模块的控制下为电池充电。
其中,MCU根据remote sense检测出的电压可以对当前电路进行电压环的反馈控制,例如,可以通过比例调节和积分调节(proportional integral,PI)控制算法,使得PWM信号对应的Drmos和电感输出电压为电池需要的电压。
例如,PI控制算法的公式如下所示:
其中,u(t)表示输出信号,即调整后的电压信号,Kp表示比例增益,与比例度成倒数关系,用于确定调节速度,Tt表示积分时间常数,用于消除误差,Kp和Tt的值可以根据需要设置,例如有一个参考基准,并通过Debug调试,e(t)表示给定值与测量值之差,这里,给定值可以是电池需要的电压(电池需要的电压可以根据电池型号和/或电池当前电量来确定),测量值可以是remote sense检测出的电压。
在一种可能的实现方式中,MCU可通过适配器对应的SRPx和SRNx得到sense电阻的检出电流,通过检出电流乘remote sense检测出的电压可以得到适配器的当前功率,将适配器的当前功率与预设阈值进行比较(预设阈值可以是根据适配器最大功率确定的,例如适配器最大功率的95%-98%中的任意一值,例如96%),在检测到当前功率大于预设阈值时,MCU可以通过系统管理总线(system management bus,SMBUS)通讯得知电池需要的电流,并输出对应的PWM信号给Drmos和电感,从而下调适配器给电池充电的电流,使得适配器的当前功率不大于预设阈值,在检测到给电池充电的电流降低到0(即不给电池充电)的情况下,适配器的当前功率若仍超过预设阈值,可以通过降低系统主频的方式来降低系统的负载,使得适配器的当前功率可以不大于预设阈值。在一种可能的实现方式中,在下调适配器给电池充电的电流的过程中,可以使用差分采样电路采样给电池充电路径上的电流,例如,可以通过如图4所述包含RIBAT的电池充电电流检测模块检测出给电池充电路径上的电流,并通过MCU进行反馈控制。
在一种可能的实现方式中,在MCU确定有多个适配器连接的情况下,MCU控制断开各适配器对应的直接给系统供电的开关Qx,控制闭合QBAT以及当前连接的各适配器给系统供电的开关Q2x,并得到当前连接的适配器的数量以及各适配器对应的最大功率等级,根据数量和最大功率等级计算各适配器对应的均流系数以及错相角度,MCU根据均流系数以及错相角度控制输出各适配器对应的PWM信号给Drmos和电感,通过Drmos和电感给电池充电和/或给系统供电。各适配器对应的Drmos每隔固定的第一周期,对各适配对应的每相位电流进行采样,并将采样电流(这里的采样电流可以是Drmos检测到的电感电流自身的平均值)反馈给MCU,MCU对各适配器对应的采样电流进行加权求和后求平均,得到平均电流,其中加权系数根据均流系数确定,均流系数根据各适配器的最大功率等级确定,从而根据最大功率等级分配各适配器对应的每相位电流,MCU将平均电流与检出电流进行比较,调整PWM信号占空比,修改下一个第一周期输出的各适配器对应的PWM信号,上述调整电流的过程可以称为电流环反馈控制的过程。电压输出节点remote sense每隔固定的第二周期检测出电压提供给MCU,MCU通过PI控制算法,使得电压输出节点的电压为电池需要的电压,上述调整电压的过程可以称为电压环反馈控制的过程,PI算法得到的结果U(t)可以传递给电流环,电流环可在上述基于均流系数的电流环控制的基础上,再为各PWM的占空比乘以根据U(t)确定的系数,从而以调整后的电压为基准,调整各路电流,并修改各适配器对应的PWM信号。
由此,通过引入错相角度,可以在减少纹波电流的同时,降低开关损耗,提高变换器的效率,通过引入均流系数,使得最大功率等级相对较高的适配器能够输出更大的电流,从而使得各适配器能够尽可能的发挥出与其最大功率等级对应的能力。
其中,可以根据最大功率等级确定最大输出功率;均流系数可与各适配器自身的最大功率等级成反比,使得最大功率等级越大的适配器,均流系数越小,最大功率等级越小的适配器,均流系数越大,通过将各适配器对应的均流系数与其供电路径上的检出电流相乘,如果在连接的适配器中存在最大功率等级较低的适配器,则均流后的平均电流会变大,使得最大功率等级相对较高的适配器能够输出更大的电流来逼近于该平均电流,从而使得各适配器能够尽可能的发挥出与其最大功率等级对应的能力。
其中,由于第二检测周期可以大于第一检测周期,电压环反馈控制还未调整电压时,电流环反馈控制可以在上一第二周期调整后的电压的基础上进行调整。
其中,本申请的实施例中不限制各路供电对应的适配器的最大功率等级,各接口均可能连接最大功率等级较大的适配器,在一种可能的实现方式中,每相各适配器对应的PWM信号可以保持一致,在这种可能的情况下,各路适配器对应的功率电感需要保持一致,各路适配器对应的功率电感以及Drmos可以根据适配器可能的最大功率确定。
在一种可能的实现方式中,接口在每个接口检测周期检测到有新的适配器连接的情况下,可以报告给MCU,MCU根据当前连接的适配器数量,在确定有多个适配器连接的情况下,MCU可以根据当前适配器的数量以及各适配器对应的最大功率等级,计算各适配器对应的均流系数以及错相角度。
在一种可能的实现方式中,在MCU确定有多个适配器连接的情况下,若系统当前处于轻载状态,可以只控制闭合最大功率等级最小的一个适配器给系统供电的开关Q2x,或者闭合最大功率等级不大于系统负载的一个适配器给系统供电的开关Q2x即可。MCU可以控制只输出这一个适配器对应的PWM信号,停止输出其他适配器对应的PWM信号,这种情况下,可按照单适配器的情况进行控制。其中,系统的轻载状态可以是系统待机或者只打开某个小程序,在这种情况下,MCU可以根据系统当前的负载情况确定具体的阈值,在检测到系统负载不大于该阈值时,可以只采用一个适配器对系统供电。
由此,通过在轻载状态下,控制只用连接的一部分(例如一个)适配器给系统供电以及为电池充电,能够使得多适配器连接的情况下、充电及供电的场景更加灵活,也可以更好地节约电能,降低系统热耗,减少器件升温。
在一种可能的实现方式中,接口在每个接口检测周期检测到有适配器拔出的情况下,可以报告给MCU,MCU可控制停止输出当前连接的适配器对应的PWM信号,并判断剩余适配器的数量,根据剩余适配器的数量,进行后续操作(比如在确定剩余适配器数量为1的情况下,进入单适配器充电及供电流程)。
其中,如果适配器拔出导致剩下的适配器无法支持当前负载,可以看电池电量是否超过预设阈值(如电池总电量的95%),如果超过预设阈值,MCU可以允许闭合电池给系统供电的开关,当检测到电池电量小于预设阈值时,不允许电池给系统补电,系统可以通过降频的方式来减少当前负载。
由此,通过在中间切换的过程中,允许电池给系统补电,可以防止适配器在切换过程中因无法满足系统负载而出现系统功耗性能被限制,甚至是异常关机的情况,提高用户的使用体验。
图5示出根据本申请一实施例的供电装置中控制模块(MCU)的工作流程图。如图5所示,控制模块执行的操作包括:
在步骤S100中,在当前接口检测周期,确定连接适配器的数量。在确定当前连接适配器数量为0个的情况下,进入步骤S200和S300,在步骤S200中,断开Qx,并控制电池向系统供电,在步骤S300中,在下一个接口检测周期返回执行步骤S100。
在步骤S100中,在确定当前连接适配器数量为1个的情况下,进入步骤S400和S500,执行单适配器充电及供电流程。步骤S400的单适配器充电及供电流程的示例可参见图6。在步骤S500中,在下一接口检测周期,等待当前的单适配器充电及供电流程执行完毕后,返回执行步骤S100。
在步骤S100中,在确定当前连接适配器数量为2个以上的情况下,进入步骤S600和S700,执行多适配器充电及供电流程。步骤S600的多适配器充电及供电流程参见图7。
在步骤S700中,在下一接口检测周期,等待当前的多适配器充电及供电流程执行完毕后,返回步骤S100。
其中,步骤S100还可包括:在确定当前连接适配器数量为2个以上的情况下,若系统处于轻载状态,则仅使用一个适配器,并进入步骤S400和S500,若系统未处于轻载状态,则进入步骤S600和S700,执行多适配器充电及供电流程
步骤S100还可包括:在确定当前连接的适配器不足以支持系统当前负载的情况下,若电池电量大于预设阈值(如电池总电量的95%),则可以控制电池向系统供电,否则可以控制电池停止向系统供电,此时可以降低系统的主频,减少系统的负载,可以在检测到当前连接的适配器足以支持系统负载的情况下,根据当前连接的适配器的数量,执行后续步骤。
其中,MCU可以在当前单适配器充电及供电流程或者多适配器充电及供电流程执行完毕后,先停止输出各适配器对应的PWM信号,并根据新的适配器数量重新执行单适配器充电及供电流程、多适配器充电及供电流程或者无适配器流程。
图6示出根据本申请一实施例的供电装置中控制模块的单适配器充电及供电的流程图。如图6所示,在单适配器供电的情况下,MCU进行的操作包括:
步骤S401,得到所连接的适配器的最大功率等级。
例如,可以通过相应接口的cc或者ID pin得到适配器的最大功率等级。
步骤S402,控制适配器直接给系统供电。
例如,可以闭合适配器直接给系统供电路径上的开关Qx。
步骤S403,根据电池需要的电压,输出对应的PWM信号,给电池充电。
例如,可以根据remote sense对电压进行反馈控制,通过PI控制算法调整电压,并根据调整后的电压调整PWM信号的占空比,并输出调整后的PWM信号。
步骤S404,判断适配器当前功率是否大于阈值。
其中,在检测到适配器当前功率大于预设阈值情况下,执行步骤S405,否则执行步骤S403。
例如,预设阈值可以是适配器最大功率的95%-98%中的任意一个值。
步骤S405,减少给电池充电的电流。
例如,在检测到适配器当前功率大于预设阈值的情况下,可以首先通过SMBUS通讯得知电池需要的电流,并输出对应的PWM信号给Drmos和电感,减少给电池充电的电流(RIBAT检测出的电流),使得适配器当前功率可以维持在预设阈值以下。
步骤S406,判断给电池充电的电流是否为0。
其中,在检测到给电池充电的电流为0的情况下,执行步骤S407,否则执行步骤S404。
步骤S407,降低系统主频。
例如,在检测到给电池充电的电流为0的情况下,适配器当前功率仍达到阈值,则可以通过MCU控制降低系统主频的方式,减少系统当前负载,使得适配器当前功率可以维持在预设阈值以下,并执行步骤S404。
图7示出根据本申请一实施例的MCU在多适配器供电情况下的操作的流程图。如图7所示,在多适配器供电情况下,MCU进行的操作包括:
步骤S601,得到当前适配器数量及各适配器对应的最大功率等级。
其中,各适配器可以是当前连接的适配器中的每一个适配器。
步骤S602,控制适配器停止直接给系统供电。
在确定有多个适配器连接的情况下,如果闭合直接给系统供电的路径,则可能出现因为多适配器的输出电压不同而导致的异常情况,此时可断开适配器直接给系统供电的开关Qx。
步骤S603,计算各适配器对应的错相角度及均流系数(具体计算方式的示例参见下文)。
步骤S604,根据反馈的输出电压、错相角度及均流系数,调整各适配器对应的PWM信号。
例如,根据remote sense对电压进行反馈控制,通过PI控制算法调整电压,并以调整后的电压为基础,通过均流系数调整各适配器对应的PWM信号的占空比,并输出修改后的PWM信号,使得各路适配器可以输出均流。
步骤S605,进行适配器的多相均流供电至系统,并给电池充电。
例如,可闭合开关Q2X和QBAT。
其中,给系统供电需要的电压在某个范围即可,给电池充电需要的电压需要为一个固定的值,且需要输出恒定的电压,因此可以通过电压环反馈控制使得各适配器输出电池充电需要的电压;同时,由于多适配器并联给电池充电且给系统供电,需要通过各适配器对应的电流环反馈控制使得各适配器输出平均的电流,且通过均流系数使得各适配器能尽可能发挥出与其最大功率等级对应的输出能力。
图8示出根据本申请一实施例的多适配器情况下相位及对应PWM信号占空比关系的示意图。
各适配器对应的PWM信号的相位差可通过如下公式计算:
相邻两相之间PWM信号的相位差=360°/连接的适配器数量。
假如连接3个适配器(最大功率等级分别为65W、135W和200W),则需要三相并联(分别对应相位1、相位2和相位3),则控制每相位错开的相位差是120°,也就是相邻的PWM信号之间相位的错相角度为120°。
其中,均流系数的计算的一个示例如下所示。假设连接了n个适配器,第1,2……n个适配器对应的最大功率等级分别为A1瓦,A2瓦……An瓦,如设定第1个适配器对应的均流系数K1=A1/A1,第2,3……n个适配器对应的均流系数分别为K2=A1/A2,K3=A1/A3,……,KN=A1/An。例如,连接了3个适配器,最大功率等级分别为65W、135W和200W,则这三个适配器对应的均流系数分别为1,13/27和13/40。
MCU可将均流系数Kx,乘以相应的Drmos的采样电流Cx,再相加求平均,得到平均电流C:
C=(K1*C1+……Kn*Cn)/n.
MCU调整输出至各Drmos的PWM的占空比,使得各Drmos的采样电流达到平均电流C。
同时,MCU还可将各Drmos的PWM的占空比乘以一系数,该系数由电压环PI控制的输出U(t)确定,从而实现电压环和电流环的控制,以调整输出电压。
根据本申请一实施例提出一种供电装置,所述供电装置应用于笔记本电脑,所述笔记本电脑包括适配器接口、电池、以及待供电系统;所述供电装置包括控制模块101和驱动模块102;例如,可参见图3中的控制模块101和驱动模块102。
所述控制模块101通过通信线路与所述适配器接口连接,用于接收所述适配器接口的通信信号,所述通信信号指示连接所述适配器接口的每一个适配器的最大输出功率,所述控制模块101还用于根据所述通信信号确定所述适配器的数量,基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的脉冲宽度调制PWM信号,输出所述适配器中每一个适配器对应的调整后的PWM信号;
所述驱动模块102用于接收来自所述控制模块的所述调整后的PWM信号,基于所述调整后的PWM信号输出用于为所述电池充电和/或为所述待供电系统供电的输出电压和输出电流,其中,所述输出电流与所述适配器的最大输出功率负相关。
根据本申请实施例,通过控制模块101基于所连接的适配器的数量和最大输出功率,输出为系统供电和/或为电池充电的输出电压和输出电流,使得驱动模块102可以针对当前连接的适配器的情况适应性地输出供电和/或充电的电压和电流,输出电流与适配器的最大输出功率负相关,使得当存在最大输出功率较小的小功率适配器时,通过最大输出功率较大的大功率适配器贡献更多的输出功率使得最终的输出电流更大,以充分发挥各适配器的能力。并且,适配器可直接连接笔记本电脑的适配器接口,无需在PC外预先对多个适配器的输出进行汇合,适配器的连接数量,和连接的适配器的型号不再受限,用户可以灵活地根据需要选择连接几个、以及何种适配器,既满足了系统性能需要,也方便了用户的使用。
其中,不同的适配器可以对应不同的最大输出功率,也可以对应相同的最大输出功率,本申请的实施例对此不作限制;根据所述通信信号确定所述适配器的数量,可以是控制模块101根据适配器接口的通信信号,逐一统计所述适配器的数量,也可以是控制模块101直接确定所述适配器的数量。
在一种可能的实现方式中,所述控制模块101还用于:在确定所述适配器的数量大于1的情况下,接收所述驱动模块102反馈的所述输出电压、以及反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流;基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号,包括:根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,对反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流进行调整,得到所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流的平均电流,其中,所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流与相应的适配器的最大输出功率成反比;根据所述平均电流和所述输出电压调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号的占空比;根据所述适配器的数量,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号之间的错相角度。
根据本申请实施例,通过连接接口的各适配器对应的最大输出功率对输出电流进行调整,根据输出电压和调整后的输出电流的平均电流进行反馈控制,生成与各适配器对应的脉冲宽度调制PWM信号,进而生成输出电压和输出电流,可以保证稳定的输出。同时,由于引入了最大输出功率对反馈的输出电流进行调整,使得反馈控制最终得到的稳定的输出电压和输出电流的值受到各适配器最大输出功率的影响,使得不同输出能力的适配器对输出电压和输出电流产生不同的影响,特别是小功率适配器会使得调整后的输出电流变小,迫使大功率设配器输出更多的功率,尽可能的发挥各适配器的最大能力。通过引入错相角度和占空比,可以在减少纹波电流的同时,降低开关损耗,提高变换器的效率。
其中,得到所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流的平均电流,可以包括对所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流求和后求平均,得到平均电流。
在一种可能的实现方式中,所述控制模块101还用于:在确定所述适配器的数量大于1且所述待供电系统的负载小于第一阈值的情况下,根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,确定输出所述适配器中一个或多个适配器对应的PWM信号,停止输出所述适配器中其他适配器对应的PWM信号。
根据本申请实施例,通过在轻载状态下,控制只用连接的一部分(例如一个)适配器给系统供电以及为电池充电,能够使得多适配器连接的情况下、充电及供电的场景更加灵活,也可以更好地节约电能,降低系统热耗,减少器件升温。
其中,第一阈值可以根据待供电系统当前的负载情况确定。
在一种可能的实现方式中,所述控制模块101还用于:在确定所述适配器的数量等于1的情况下,输出所述适配器对应的PWM信号,控制所述适配器直接为所述待供电系统供电;所述驱动模块102用于接收所述PWM信号,输出为所述电池充电的所述输出电压和所述输出电流。
根据本申请实施例,使得单适配器连接的情况下可以通过适配器直接给系统供电,并控制为电池充电。
其中,控制所述适配器直接为所述待供电系统供电可以包括由适配器接口直接向所述待供电系统供电。
在一种可能的实现方式中,在确定所述适配器的数量等于1的情况下,输出所述适配器对应的PWM信号,包括:获取所述驱动模块102反馈的所述输出电压,以及所述电池需要的充电电压;根据所述输出电压和所述充电电压,输出所述适配器对应的PWM信号。
根据本申请实施例,通过在单适配器连接的情况下根据反馈控制控制输出的PWM信号,可以更灵活的对输出的PWM信号进行调整,适应不同情景下的充电和/或供电差异。
其中,所述电池需要的充电电压可以根据电池获得,可以用于对输出电压进行反馈控制。
在一种可能的实现方式中,输出所述适配器对应的PWM信号,还包括:在检测到所述适配器的当前功率大于或等于第二阈值的情况下,根据电池需要的充电电流调整所述PWM信号的占空比,以降低为所述电池充电的所述输出电流;在检测到所述输出电流为0的情况下,停止为电池充电。
根据本申请实施例,通过在检测到适配器功率无法满足系统负载时,优先满足系统负载,降低给电池充电的电流,在检测到给电池充电的电流为0的情况下,才以控制降低系统主频等的方式,降低系统的负载,可以实现单适配器连接的情况下,尽可能地满足系统的负载,支持系统的性能,使得用户有更好的使用体验。
其中,第二阈值可以是根据所述适配器的最大输出功率确定的,例如最大输出功率的95%-98%中的任意一值,例如96%。
在一种可能的实现方式中,所述控制模块101还用于:在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量,在确定相对于上一接口检测周期有适配器拔出的情况下,停止输出当前已连接的适配器中每一个适配器对应的PWM信号,确定连接的适配器的数量。
根据本申请实施例,通过上述轮循机制,确定当前连接的适配器的数量,并根据当前连接的适配器,灵活的切换供电和充电的方案,实现多适配器、单适配器以及无适配器充电及供电的多种模式的兼容,给整机应用带来更多的灵活性。在确定相对于上一接口检测周期有适配器拔出的情况下,停止输出当前已连接的适配器中每一个适配器对应的PWM信号,可避免拔出的适配器残留的驱动模块的输出电流给未拔出适配器增加负载。
其中,本申请对于接口检测周期的时长不作限制。
在一种可能的实现方式中,所述控制模块101还用于:在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量和所述适配器中的每一个适配器的最大输出功率;在确定当前接口检测周期相对于上一接口检测周期,连接的适配器的数量发生变化的情况下,在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持待供电系统的当前负载,且电池的剩余电量大于或等于第三阈值的情况下,控制所述电池为所述待供电系统供电;在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持所述待供电系统的当前负载,且所述电池的剩余电量小于第三阈值时,控制降低所述待供电系统的负载。
根据本申请实施例,通过在中间切换的过程中,允许电池给系统补电,可以防止适配器在切换过程中因无法满足系统负载而出现系统功耗性能被限制,甚至是异常关机的情况,提高用户的使用体验。
其中,第三阈值可以根据实际情况进行调整,例如电池总电量的95%,本申请对此不做限制。
在一种可能的实现方式中,所述供电装置还包括串接在所述驱动模块102的输出端与所述电池之间的第一开关;串接在所述驱动模块102的输出端与所述待供电系统之间的、与所述适配器接口对应的第二开关;以及串接在所述适配器接口和所述待供电系统之间的、与所述适配器接口对应的第三开关;所述控制模块101还用于:在确定所述适配器的数量大于1的情况下,控制所述第一开关、以及所述第二开关中与连接了所述适配器的适配器接口对应的第二开关闭合,控制所述第三开关断开;或者在确定所述适配器的数量等于1的情况下,控制所述第一开关、以及与连接了所述适配器的适配器接口对应的第三开关闭合,控制所述第二开关断开。
根据本申请实施例,通过第一开关、第二开关以及第三开关在不同供电模式下的闭合或断开状态的切换,可以实现多适配器、单适配器以及无适配器充电及供电的多种模式的兼容,给整机应用带来更多的灵活性。
其中,可参见图3,示出了第一开关(QBAT)、第二开关(Qx)、第三开关(Q2x)的一种示例性的连接方式。
本申请的实施例提供了一种笔记本电脑,其特征在于,所述笔记本电脑包括多个适配器接口、电池、待供电系统、以及上述的供电装置,所述供电装置分别与所述多个适配器接口连接,输出用于为所述电池充电和/或为所述待供电系统供电的输出电压和输出电流。
在一种可能的实现方式中,所述供电装置设置在所述笔记本电脑的主板上。
本申请实施例的供电装置的其他示例性说明可参见图1-图8及其相关文字说明,此处不再重复描述。
图9示出根据本申请一实施例的供电方法的流程图。如图所示,所供电方法应用于笔记本电脑,所述笔记本电脑包括适配器接口、电池、以及待供电系统;所述方法包括:
步骤S1001,接收所述适配器接口的通信信号,所述通信信号指示连接所述适配器接口的每一个适配器的最大输出功率。
步骤S1002,根据所述通信信号确定所述适配器的数量。
步骤S1003,基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的脉冲宽度调制PWM信号。
步骤S1004,控制输出所述适配器中每一个适配器对应的调整后的PWM信号。
步骤S1005,接收所述调整后的PWM信号。
步骤S1006,基于所述调整后的PWM信号驱动输出用于为所述电池充电和/或为所述待供电系统供电的输出电压和输出电流,其中,所述输出电流与所述适配器的最大输出功率负相关。
根据本申请实施例,通过基于所连接的适配器的数量和最大输出功率,控制输出为系统供电和/或为电池充电的输出电压和输出电流,使得可以针对当前连接的适配器的情况适应性地驱动输出供电和/或充电的电压和电流,输出电流与适配器的最大输出功率负相关,使得当存在最大输出功率较小的小功率适配器时,通过最大输出功率较大的大功率适配器贡献更多的输出功率使得最终的输出电流更大,以充分发挥各适配器的能力。并且,适配器可直接连接笔记本电脑的适配器接口,无需在PC外预先对多个适配器的输出进行汇合,适配器的连接数量,和连接的适配器的型号不再受限,用户可以灵活地根据需要选择连接几个、以及何种适配器,既满足了系统性能需要,也方便了用户的使用。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:在确定所述适配器的数量大于1的情况下,接收反馈的所述输出电压、以及反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流;基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号,包括:根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,对反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流进行调整,得到所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流的平均电流,其中,所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流与相应的适配器的最大输出功率成反比;根据所述平均电流和所述输出电压调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号的占空比;根据所述适配器的数量,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号之间的错相角度。
根据本申请实施例,通过连接接口的各适配器对应的最大输出功率对输出电流进行调整,根据输出电压和调整后的输出电流的平均电流进行反馈控制,生成与各适配器对应的脉冲宽度调制PWM信号,进而生成输出电压和输出电流,可以保证稳定的输出。同时,由于引入了最大输出功率对反馈的输出电流进行调整,使得反馈控制最终得到的稳定的输出电压和输出电流的值受到各适配器最大输出功率的影响,使得不同输出能力的适配器对输出电压和输出电流产生不同的影响,特别是小功率适配器会使得调整后的输出电流变小,迫使大功率设配器输出更多的功率,尽可能的发挥各适配器的最大能力。通过引入错相角度和占空比,可以在减少纹波电流的同时,降低开关损耗,提高变换器的效率。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:在确定所述适配器的数量大于1且所述待供电系统的负载小于第一阈值的情况下,根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,控制输出所述适配器中一个或多个适配器对应的PWM信号,停止输出所述适配器中其他适配器对应的PWM信号。
根据本申请实施例,通过在轻载状态下,控制只用连接的一部分(例如一个)适配器给系统供电以及为电池充电,能够使得多适配器连接的情况下、充电及供电的场景更加灵活,也可以更好地节约电能,降低系统热耗,减少器件升温。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:在确定所述适配器的数量等于1的情况下,控制输出所述适配器对应的PWM信号,控制所述适配器直接为所述待供电系统供电;接收所述PWM信号,驱动输出为所述电池充电的所述输出电压和所述输出电流。
根据本申请实施例,使得单适配器连接的情况下可以通过适配器直接给系统供电,并控制为电池充电。
在一种可能的实现方式中,在确定所述适配器的数量等于1的情况下,控制输出所述适配器对应的PWM信号,包括:获取反馈的所述输出电压,以及电池需要的充电电压;根据所述输出电压和所述充电电压,控制输出所述适配器对应的PWM信号。
根据本申请实施例,通过在单适配器连接的情况下根据反馈控制控制输出的PWM信号,可以更灵活的对输出的PWM信号进行调整,适应不同情景下的充电和/或供电差异。
在一种可能的实现方式中,控制输出所述适配器对应的PWM信号,还包括:在检测到所述适配器的当前功率大于或等于第二阈值的情况下,根据所述电池需要的充电电流调整所述PWM信号的占空比,以降低为所述电池充电的所述输出电流;在检测到所述输出电流为0的情况下,停止为电池充电。
根据本申请实施例,通过在检测到适配器功率无法满足系统负载时,优先满足系统负载,降低给电池充电的电流,在检测到给电池充电的电流为0的情况下,才以控制降低系统主频等的方式,降低系统的负载,可以实现单适配器连接的情况下,尽可能地满足系统的负载,支持系统的性能,使得用户有更好的使用体验。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量,在确定相对于上一接口检测周期有适配器拔出的情况下,停止输出当前已连接的适配器中每一个适配器对应的PWM信号,确定连接的适配器的数量。
根据本申请实施例,通过上述轮循机制,确定当前连接的适配器的数量,并根据当前连接的适配器,灵活的切换供电和充电的方案,实现多适配器、单适配器以及无适配器充电及供电的多种模式的兼容,给整机应用带来更多的灵活性。在确定相对于上一接口检测周期有适配器拔出的情况下,停止输出当前已连接的适配器中每一个适配器对应的PWM信号,可避免拔出的适配器残留的驱动模块的输出电流给未拔出适配器增加负载。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量和所述适配器中的每一个适配器的最大输出功率;在确定当前接口检测周期相对于上一接口检测周期,连接的适配器的数量发生变化的情况下,在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持待供电系统的当前负载,且电池的剩余电量大于或等于第三阈值的情况下,控制所述电池为所述待供电系统供电;在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持所述待供电系统的当前负载,且所述电池的剩余电量小于第三阈值的情况下,控制降低所述待供电系统的负载。
根据本申请实施例,通过在中间切换的过程中,允许电池给系统补电,可以防止适配器在切换过程中因无法满足系统负载而出现系统功耗性能被限制,甚至是异常关机的情况,提高用户的使用体验。
本申请的实施例提供了一种供电装置,包括:处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为执行所述指令时实现上述方法。
本申请的实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
本申请的实施例提供了一种计算机程序产品,包括计算机可读代码,或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质,当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时,所述电子设备中的处理器执行上述方法。
以上实施例的示例性说明可参见图1-图8及其相应文字说明,此处不再重复描述。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。
附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分,所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。
也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行相应的功能或动作的硬件(例如电路或ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路))来实现,或者可以用硬件和软件的组合,如固件等来实现。
尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述,然而,在实施所要求保护的本发明过程中,本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现所述公开实施例的其它变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (21)
1.一种供电装置,其特征在于,所述供电装置应用于笔记本电脑,所述笔记本电脑包括适配器接口、电池、以及待供电系统;所述供电装置包括控制模块和驱动模块;
所述控制模块通过通信线路与所述适配器接口连接,用于接收所述适配器接口的通信信号,所述通信信号指示连接所述适配器接口的每一个适配器的最大输出功率,所述控制模块还用于根据所述通信信号确定所述适配器的数量,基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的脉冲宽度调制PWM信号,输出所述适配器中每一个适配器对应的调整后的PWM信号;
所述驱动模块用于接收来自所述控制模块的所述调整后的PWM信号,基于所述调整后的PWM信号输出用于为所述电池充电和/或为所述待供电系统供电的输出电压和输出电流,其中,所述输出电流与所述适配器的最大输出功率负相关。
2.根据权利要求1所述的供电装置,其特征在于,所述控制模块还用于:
在确定所述适配器的数量大于1的情况下,接收所述驱动模块反馈的所述输出电压、以及反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流;
基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号,包括:
根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,对反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流进行调整,得到所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流的平均电流,其中,所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流与相应的适配器的最大输出功率成反比;
根据所述平均电流和所述输出电压调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号的占空比;
根据所述适配器的数量,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号之间的错相角度。
3.根据权利要求1所述的供电装置,其特征在于,所述控制模块还用于:
在确定所述适配器的数量大于1且所述待供电系统的负载小于第一阈值的情况下,根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,确定输出所述适配器中一个或多个适配器对应的PWM信号,停止输出所述适配器中其他适配器对应的PWM信号。
4.根据权利要求1所述的供电装置,其特征在于,所述控制模块还用于:
在确定所述适配器的数量等于1的情况下,输出所述适配器对应的PWM信号,控制所述适配器直接为所述待供电系统供电;
所述驱动模块用于接收所述PWM信号,输出为所述电池充电的所述输出电压和所述输出电流。
5.根据权利要求4所述的供电装置,其特征在于,在确定所述适配器的数量等于1的情况下,输出所述适配器对应的PWM信号,包括:
获取所述驱动模块反馈的所述输出电压,以及所述电池需要的充电电压;
根据所述输出电压和所述充电电压,输出所述适配器对应的PWM信号。
6.根据权利要求5所述的供电装置,其特征在于,输出所述适配器对应的PWM信号,还包括:
在检测到所述适配器的当前功率大于或等于第二阈值的情况下,根据电池需要的充电电流调整所述PWM信号的占空比,以降低为所述电池充电的所述输出电流;
在检测到所述输出电流为0的情况下,停止为电池充电。
7.根据权利要求1至6任一项所述的供电装置,其特征在于,所述控制模块还用于:
在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量,在确定相对于上一接口检测周期有适配器拔出的情况下,停止输出当前已连接的适配器中每一个适配器对应的PWM信号,确定连接的适配器的数量。
8.根据权利要求1至6任一项所述的供电装置,其特征在于,所述控制模块还用于:
在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量和所述适配器中的每一个适配器的最大输出功率;
在确定当前接口检测周期相对于上一接口检测周期,连接的适配器的数量发生变化的情况下,在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持待供电系统的当前负载,且电池的剩余电量大于或等于第三阈值的情况下,控制所述电池为所述待供电系统供电;
在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持所述待供电系统的当前负载,且所述电池的剩余电量小于第三阈值的情况下,控制降低所述待供电系统的负载。
9.根据权利要求1至6任一项所述的供电装置,其特征在于,所述供电装置还包括串接在所述驱动模块的输出端与所述电池之间的第一开关;串接在所述驱动模块的输出端与所述待供电系统之间的、与所述适配器接口对应的第二开关;以及串接在所述适配器接口和所述待供电系统之间的、与所述适配器接口对应的第三开关;
所述控制模块还用于:
在确定所述适配器的数量大于1的情况下,控制所述第一开关、以及所述第二开关中与连接了所述适配器的适配器接口对应的第二开关闭合,控制所述第三开关断开;或者
在确定所述适配器的数量等于1的情况下,控制所述第一开关、以及与连接了所述适配器的适配器接口对应的第三开关闭合,控制所述第二开关断开。
10.一种笔记本电脑,其特征在于,所述笔记本电脑包括多个适配器接口、电池、待供电系统、以及根据权利要求1-9中任一项所述的供电装置,所述供电装置分别与所述多个适配器接口连接,输出用于为所述电池充电和/或为所述待供电系统供电的输出电压和输出电流。
11.根据权利要求10所述的笔记本电脑,其特征在于,所述供电装置设置在所述笔记本电脑的主板上。
12.一种供电方法,其特征在于,所述供电方法应用于笔记本电脑,所述笔记本电脑包括适配器接口、电池、以及待供电系统;所述方法包括:
接收所述适配器接口的通信信号,所述通信信号指示连接所述适配器接口的每一个适配器的最大输出功率;
根据所述通信信号确定所述适配器的数量,基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的脉冲宽度调制PWM信号,控制输出所述适配器中每一个适配器对应的调整后的PWM信号;
接收所述调整后的PWM信号,基于所述调整后的PWM信号驱动输出用于为所述电池充电和/或为所述待供电系统供电的输出电压和输出电流,其中,所述输出电流与所述适配器的最大输出功率负相关。
13.根据权利要求12所述的供电方法,其特征在于,所述方法还包括:
在确定所述适配器的数量大于1的情况下,接收反馈的所述输出电压、以及反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流;
基于所述适配器的数量和所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号,包括:
根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,对反馈的所述适配器中每一个适配器对应的输出电流进行调整,得到所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流的平均电流,其中,所述适配器中每一个适配器对应的调整后的输出电流与相应的适配器的最大输出功率成反比;
根据所述平均电流和所述输出电压调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号的占空比;
根据所述适配器的数量,调整所述适配器中每一个适配器对应的PWM信号之间的错相角度。
14.根据权利要求12所述的供电方法,其特征在于,所述方法还包括:
在确定所述适配器的数量大于1且所述待供电系统的负载小于第一阈值的情况下,根据所述适配器中每一个适配器的最大输出功率,控制输出所述适配器中一个或多个适配器对应的PWM信号,停止输出所述适配器中其他适配器对应的PWM信号。
15.根据权利要求12所述的供电方法,其特征在于,所述方法还包括:
在确定所述适配器的数量等于1的情况下,控制输出所述适配器对应的PWM信号,控制所述适配器直接为所述待供电系统供电;
接收所述PWM信号,驱动输出为所述电池充电的所述输出电压和所述输出电流。
16.根据权利要求15所述的供电方法,其特征在于,在确定所述适配器的数量等于1的情况下,控制输出所述适配器对应的PWM信号,包括:
获取反馈的所述输出电压,以及电池需要的充电电压;
根据所述输出电压和所述充电电压,控制输出所述适配器对应的PWM信号。
17.根据权利要求16所述的供电方法,其特征在于,控制输出所述适配器对应的PWM信号,还包括:
在检测到所述适配器的当前功率大于或等于第二阈值的情况下,根据所述电池需要的充电电流调整所述PWM信号的占空比,以降低为所述电池充电的所述输出电流;
在检测到所述输出电流为0的情况下,停止为电池充电。
18.根据权利要求12至17任一项所述的供电方法,其特征在于,所述方法还包括:
在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量,在确定相对于上一接口检测周期有适配器拔出的情况下,停止输出当前已连接的适配器中每一个适配器对应的PWM信号,确定连接的适配器的数量。
19.根据权利要求12至17任一项所述的供电方法,其特征在于,所述方法还包括:
在每个预定的接口检测周期,确定当前连接适配器接口的适配器的数量和所述适配器中的每一个适配器的最大输出功率;
在确定当前接口检测周期相对于上一接口检测周期,连接的适配器的数量发生变化的情况下,在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持待供电系统的当前负载,且电池的剩余电量大于或等于第三阈值的情况下,控制所述电池为所述待供电系统供电;
在检测到当前连接适配器接口的适配器的最大输出功率无法支持所述待供电系统的当前负载,且所述电池的剩余电量小于第三阈值的情况下,控制降低所述待供电系统的负载。
20.一种供电装置,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述指令时实现权利要求12-19任意一项所述的方法。
21.一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求12-19中任意一项所述的方法。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1681182A (zh) * | 2004-04-05 | 2005-10-12 | 四川德先科技有限公司 | 高效自适应充电系统 |
CN103580216A (zh) * | 2012-07-26 | 2014-02-12 | 英特希尔美国公司 | 能够操作在不同配置中的电池充电系统和方法 |
CN109121448A (zh) * | 2016-02-05 | 2019-01-01 | Oppo广东移动通信有限公司 | 适配器和充电控制方法 |
JP2020028178A (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | Dynabook株式会社 | 電子機器及び電源制御方法 |
US20200142463A1 (en) * | 2020-01-08 | 2020-05-07 | Intel Corporation | Multiple Power Input Charging |
CN111427412A (zh) * | 2019-01-09 | 2020-07-17 | 仁宝电脑工业股份有限公司 | 多电源管理系统以及多电源管理方法 |
-
2020
- 2020-12-25 CN CN202011562379.7A patent/CN114690877A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1681182A (zh) * | 2004-04-05 | 2005-10-12 | 四川德先科技有限公司 | 高效自适应充电系统 |
CN103580216A (zh) * | 2012-07-26 | 2014-02-12 | 英特希尔美国公司 | 能够操作在不同配置中的电池充电系统和方法 |
CN109121448A (zh) * | 2016-02-05 | 2019-01-01 | Oppo广东移动通信有限公司 | 适配器和充电控制方法 |
JP2020028178A (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | Dynabook株式会社 | 電子機器及び電源制御方法 |
CN111427412A (zh) * | 2019-01-09 | 2020-07-17 | 仁宝电脑工业股份有限公司 | 多电源管理系统以及多电源管理方法 |
US20200142463A1 (en) * | 2020-01-08 | 2020-05-07 | Intel Corporation | Multiple Power Input Charging |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
段晓飞 等: "笔记本电脑电池充电控制器bq24700应用", 电源世界, no. 02, 31 December 2004 (2004-12-31), pages 11 - 15 * |
詹桦 等: "功率因数校正器芯片电路UC3854的分析", 微电子学, no. 02, 30 April 2002 (2002-04-30), pages 56 - 58 * |
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