CN1942846A - 峰值功率控制设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种峰值功率控制设备，包括：产生单元(3)，可操作来产生在预定时间段内可利用来启动多个器件(6)到(8)的至少一个启动组合，其中每个器件具有启动期和需用电功率，其中，启动期包括工作期和非工作期；计算单元(4)，可操作来计算该至少一个启动组合中的每一个的总功率消耗值，从而提供计算出的总功率消耗值；选择单元(5)，可操作来根据计算出的总功率消耗值来选择至少一个启动组合中的一个作为选择结果(12)。因此，该峰值功率控制设备能够抑制含有周期性操作的器件的多个器件的峰值功率。

Description

峰值功率控制设备和方法

技术领域

本发明涉及控制含有周期性操作的器件的设备的峰值功率的方法，及其相关的工艺技术。

背景技术

过去，含有多个器件(device)的设备被设计来允许多个器件在所调整的时间段上被启动，以便将这些器件保持在可允许的功率值范围之内。例如，如果可允许的功率值为10瓦，那么，就可以在这样的调整时段上来启动一个功率消耗值为5瓦的器件和另一个功率消耗值为7瓦的器件，以避免同时运行这两个器件。

这里，所述的“器件”广泛地包括处理器可处理的程序、电路块或可操作来执行预定的处理过程的设备。

所引用的参考文献No.1(已公开的日本专利申请书No.2001-256064)披露了上述的经调整的启动定时的例子。

根据所引用的参考文献No.1，假设提供了第一和第二器件，其中每个都有例如10周(cycle)的启动期，包括5周的工作期和5周的非工作期，它们在交错的时间段上工作，因此具有减少了的峰值功率。

此时，如果将具有5周工作期的第三器件加到第一和第二器件，从而给第一和第二器件的每一个提供了增加了的10周非工作期，并由此提供了增加了的15周启动期。结果，出现了一个5周期时段，其中，第一和第二器件都变为不工作的，但是在此5周期中，允许第三器件运行。因而，将峰值功率抑制到等于或小于第一到第三器件中的每一个的电功率值的级别。

较少的器件会导致减少的启动期，而较多的器件则会导致增加的启动期。

这样，增加或减少了的启动期就提供了受控的峰值功率。

然而，现有技术具有下述问题，如果在这些器件中包括一个具有不可改变的启动期的器件的话，上述的系统就不起作用了。

此外，在改变器件的数目时，必须通过复杂的处理过程来许可(authorize)多个器件中的每一个以提出器件启动请求。具体地说，根据现有技术，在每个确定的时间段内操作器件之一的前提下，以受制的方式启动各个器件，因此，难于控制多个器件的并行操作。这就会引起另一个问题，即不能使电功率控制和高速处理彼此保持均衡。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种峰值功率控制方法和设备，可操作来在所调整的时间段内启动多个器件，从而提供受控的峰值功率。

本发明的第一方面提供了一种峰值功率控制方法，其中包括以下述方式调整启动含于设备中的周期性操作的器件的定时的步骤，在该方式下，运行中的被周期性启动的器件所达到的总功率消耗值被保持在预定值之内。

在其中操纵多个器件的电子设备中，上述的结构允许多个运转中的器件所消耗的电功率的值被抑制到等于或小于可允许的功率值的级别。因此，保持适当的功率消耗值。

本发明的第二方面提供了一种峰值功率控制方法，其中包括调整启动周期性操作的器件的定时的步骤，从而当运行中的周期性操作的器件所达到的总功率消耗值等于或小于预定值时同时启动这些器件。

在其中操纵多个器件的电子设备中，上述的结构允许多个运转中的器件所消耗的电功率的值被抑制到等于或小于可允许的功率值的级别。因此，保持适当的功率消耗值。

本发明的第三方面提供了一种峰值功率控制方法，其中包括调整启动周期性操作的器件的定时的步骤，以便使运行中的被周期性启动的器件所达到的总功率消耗值最小化。

在其中操纵多个器件的电子设备中，上述的结构允许多个运行中的器件所消耗的电功率值被保持在最小的程度。

本发明的第四方面提供了一种峰值功率控制设备，用于控制周期性操作的器件，该设备包括：可操作来存储器件的属性信息的单元；可操作来确定每个器件的功率消耗值的单元；可操作来将每个器件的功率消耗值与可允许的功率消耗值相比较的单元；可操作来确定启动每个器件的器件起动定时的单元，可操作来根据器件起动定时来调整每个器件的起动的单元；以及可操作来存储每个器件的启动请求的单元。

在控制多个器件中，上述结构允许将运行中的器件所消耗的电功率值抑制到等于或小于可允许的功率值的级别。因此，保持适当的功率消耗值。

本发明的第五方面提供了一种峰值功率控制设备，该设备还包括可操作来确定功率消耗值变化的单元。

在控制多个器件中，上述结构允许将运行中的器件所消耗的电功率值抑制到等于或小于可允许的功率值的级别。因此，保持适当的功率消耗值。

本发明的第六方面提供了一种峰值功率控制设备，该设备包括：产生单元，可操作来产生在预定时间段内可利用来启动多个器件的至少一个启动组合，该多个器件中的每一个具有启动期和需用电功率，其中该启动期包括王作期和非工作期；计算单元，可操作来计算该至少一个启动组合中的每一个的总功率消耗值，从而提供至少一个计算出的总功率消耗值；以及选择单元，可操作来根据该至少一个计算出的总功率消耗值来选择该至少一个启动组合中的一个作为选择结果。

上述的结构选择几个器件启动组合中的基于功率消耗值的最优的一个。结果，维持了适当的功率消耗值。

本发明的第七方面提供了一种峰值功率控制设备，其中，选择单元选择具有该至少一个计算出的总功率消耗值之中的最小值的启动组合作为选择结果。

上述的结构选择了具有最小功率消耗值的启动组合。因此，在任何时间段中保持最小的功率消耗值。

本发明的第八方面提供了一种峰值功率控制设备，其中，预定时间段基本与多个器件所具有的工作期中的最短的一个相同。

上述的结构允许根据刚停止的一个器件的定时来启动另一个器件。因此，功率消耗值保持在可允许的功率值之内，即使在就工作期而言一个器件与另一个器件相重叠时也是这样。

本发明的第九方面提供了一种峰值功率控制设备，还包括接收单元，可操作来接收由多个器件提出的启动请求，其中，所述产生单元产生在预定时间段内可利用来启动已提出启动请求的多个器件的至少一个启动组合。

上述结构使得可便利地只启动提出了启动请求的器件。因此，能够有效地启动这些器件而不会使之荒废。

本发明的第十方面提供了一种峰值功率控制设备，其中还包括确定单元，可操作来当所述选择单元选择多个启动组合作为选择结果时，确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果。

除了功率消耗值之外，上述的结构还能根据任何参照值来确定启动组合。

本发明的第十一方面提供了一种峰值功率控制设备，其中，选择单元将多个启动组合中的每一个的总功率消耗值与可允许的功率消耗值相比较，从而选择其总功率消耗值等于或小于可允许的功率值的多个启动组合作为选择结果。

上述的结构提供了最终确定的启动组合，该组合所具有的总功率消耗被抑制在等于或小于可允许的功率值的级别上。

本发明的第十二方面提供了一种峰值功率控制设备，其中，确定单元确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果，从而提供所确定的启动组合，其中该所确定的启动组合具有最大数目的要启动的器件。

上述的结构确定了等于或小于可允许的功率值并具有最大数目的要启动的器件的启动组合。因此，所启动的器件将总功率消耗值抑制在等于或小于可允许的功率值的级别上，从而高速操作这些器件。

本发明的第十三方面提供了一种峰值功率控制设备，其中，确定单元确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果，从而提供所确定的启动组合，其中该所确定的启动组合具有在该至少一个计算出的总功率消耗值之中的最大值。

上述的结构允许在最有效的功率消耗值上操作器件。

本发明的第十四方面提供了一种峰值功率控制设备，其中，确定单元确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果，从而提供所确定的启动组合，其中该所确定的启动组合具有在预定时间段内启动次数最少的器件中的任何一个。

上述的结构均一地(uniformly)启动大量的器件。

本发明的第十五方面提供了一种峰值功率控制设备，其中，该多个器件中的每一个具有启动优先级，并且，所述确定单元计算该选择结果中所包括的多个启动组合的每一个的优先级的总分，从而确定具有最大优先级总分的启动组合作为确定结果。

上述的结构根据器件启动优先级来启动各个器件。因此，根据器件的操作规格来启动这些器件。

本发明的第十六方面提供了一种峰值功率控制方法，其包括下述步骤：产生在预定时间段内可利用来启动多个器件的至少一个启动组合，该多个器件中的每一个具有启动期和需用电功率，该启动期包括工作期和非工作期；计算该至少一个启动组合中的每一个的总功率消耗值，从而提供至少一个计算出的总功率消耗值；以及根据计算出的总功率消耗值选择该至少一个启动组合中的一个作为选择结果。

上述的结构选择几个器件启动组合中基于功率消耗值的最优的一个。因此，保持了适当的功率消耗值。

本发明的第十七方面提供了一种峰值功率控制方法，其中，根据至少一个计算出的总功率消耗值选择该至少一个启动组合中的一个作为选择结果的步骤包括，选择具有该至少一个计算出的总功率消耗值之中的最小值的启动组合作为选择结果。

上述的结构选择了具有最小功率消耗值的启动组合。因此，在任何时间段内保持最小的功率消耗值。

本发明的第十八方面提供了一种峰值功率控制方法，还包括接收由多个器件提出的启动请求；其中，所述的产生在预定时间段内可利用来启动多个器件的至少一个启动组合的步骤包括，产生在预定的时间段内可利用来启动已提出启动请求的多个器件的至少一个启动组合。

上述的结构使得可便利地仅启动提出了启动请求的器件。因此，能有效地启动这些器件而不会使之荒废。

本发明的第十九方面提供了一种峰值功率控制方法，当所述根据至少一个计算出的总功率消耗值选择该至少一个启动组合中的一个作为选择结果的选择步骤包括将该至少一个启动组合中的每一个的总功率消耗值与预定的可允许的功率值相比较，以选择具有等于或小于该预定的可允许的功率值的总功率消耗值的多个启动组合作为选择结果的步骤时，还包括确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果。

上述的结构根据除功率消耗值之外的任何参照来确定启动组合。

本发明的第二十方面提供了一种峰值功率控制方法，其中，所述的确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果的步骤包括，确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果，从而提供所确定的启动组合，其中该所确定的启动组合是来自下述各项之一的选择：该所确定的启动组合具有最大数目的要启动的器件；该所确定的启动组合具有最大的总功率消耗值；以及，该所确定的启动组合具有在预定时间段内启动次数最少的器件中的任何一个。

上述的结构根据器件的规格来启动器件，而不允许功率消耗值超过可允许的功率值。

本发明的第二十一方面提供了一种峰值功率控制方法，其中，多个器件中的每一个具有启动优先级，并且，其中所述确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果的步骤包括，计算该选择结果中所包括的多个启动组合中的每一个的优先级总分，从而确定具有最大优先级总分的启动组合作为确定结果的步骤。

上述结构根据器件启动的优先级启动各个器件。因此，根据器件的操作规格启动各个器件。

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述的和其它方面的目的、特征和优点将会变得更加清楚。图中相同的标号表示相同的器件。

附图说明

图1是图示根据本发明第一实施例的峰值功率控制设备的方框图；

图2是图示根据本发明第一实施例调整器件启动时间的过程的流程图；

图3是一个流程图，图示了根据本发明第一实施例的在接收到指示与器件相关的动作过程的完成的信号时调整器件启动时间的另一过程；

图4是示出根据第一实施例的每个器件的工作时间段和功率消耗值之间的关系的图示；

图5是图示根据第二实施例的峰值功率控制设备的方框图；

图6是图示根据第二实施例调整器件启动时间的过程的流程图；

图7是一个流程图，图示了根据第二实施例的在接收到指示完成了与器件相关的动作过程的完成的信号时调整器件启动时间的另一过程；

图8是示出根据第二实施例的每个器件的工作时间段和功率消耗值之间的关系的图示；

图9是图示根据第三实施例的峰值功率控制设备的方框图；

图10是图示根据第三实施例的另一峰值功率控制设备的方框图；

图11是图示根据第三实施例的另一峰值功率控制设备的方框图；

图12是图示根据第三实施例启动每个器件的一个定时模式的图；以及

图13是图示根据第三实施例启动器件的另一个定时模式的图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。

第一实施例

图1是方框图，图示根据本发明第一实施例的峰值功率控制设备。图2是流程图，图示根据本实施例调整器件启动时间的过程。图3是流程图，图示根据本实施例在接收到指示与器件相关的动作过程的完成的信号时，调整器件启动时间的另一个过程。

下面参照图1讨论根据本实施例的峰值功率控制设备的构造。

峰值功率控制设备包括处理器101、器件启动时间调整单元120，以及器件110、111和112。在被首先启动之后，器件110、111和112被周期性地操纵。处理器并不限于单个单元，而且可以提供几个处理器。或者，可以用可操作来启动器件的定序器来代替处理器。每个器件广义地包括DMA、矢量运算单元、通信设备或者处理器本身，以及处理器可控电路或程序。根据通常惯例，本实施例将它们称为“器件”。尽管在本实施例中例示了三个不同的器件，这些器件必须是至少两个单元，但是也可以多一些或少一些。也可以可选地包含非周期性启动的器件。

处理器101具有信道，被设计来通过器件启动时间调整单元120发送指示器件启动请求的信号。

器件启动时间调整单元120包括如下所述的元件。器件信息存储子单元121可操作来存储器件的属性信息，诸如，器件110、111和112中每一个的功率消耗值、启动期、工作期。功率消耗计算子单元122可操作来计算当前的功率消耗值。功率消耗比较子单元123可操作来将当前的功率消耗值与可允许的功率消耗值相比较。器件启动时间计算子单元124可操作来根据功率消耗比较子单元123所进行的比较的结果以及来自器件信息存储子单元121的所存储的信息来计算器件启动时间。启动请求中止(suspending)子单元125可操作来中止从处理器101发送的器件启动请求。

器件启动时间调整单元120根据电功率消耗的当前状态来调整器件启动时间。既可用硬件也可用软件或者可使用硬件和软件两者来建造器件启动时间调整单元120

下面参照图2和图3来讨论根据峰值功率控制方法的处理流程。

在步骤S201，将器件的属性信息存储在器件信息存储子单元121中。在步骤S202，处理器101向器件启动时间调整单元120发出指示器件启动请求的信号。

在步骤S203，功率消耗计算子单元122计算在某时间段(以下称其为“比较时间”)当启动了被请求启动的目标器件时所达到的总功率消耗值。

在步骤S204，功率消耗比较子单元123将来自功率消耗计算子单元122的计算出的功率消耗值与可允许的功率消耗值相比较。

当该计算出的功率消耗值等于或小于可允许的功率消耗值时，在步骤S205，就通过器件启动时间调整单元120在比较时间启动被请求启动的器件。反之，当该计算出的功率消耗值大于可允许的功率消耗值，那么，在步骤S206，器件启动时间计算子单元124就把一个时间段加到该比较时间上从而提供一个新的比较时间，在该时间段中，操作运行中的器件；随后，器件启动时间计算子单元124重新计算在该新的比较时间上操作器件时所达到的总功率消耗值。

在步骤S207上，功率消耗比较子单元123确定重新计算的功率消耗值是否大于峰值功率控制设备的可允许的功率消耗值。

如果在步骤S207中的确定结果是“否”，那么，在步骤S208上，器件启动时间计算子单元124就建立在步骤S206中计算出的新的比较时间。在步骤S209上，根据新的比较时间的定时启动被请求启动的器件。

相反，如果在步骤S207上的确定结果是“是”，那么，在步骤S210，启动请求中止子单元125就中止器件启动请求。

器件启动时间调整单元120允许将新的比较时间作为器件启动时间存储在器件信息存储子单元121中。

当器件启动时间调整单元120接收到与以前的器件相关的动作过程的完成通知时，执行如图3所示的另一个动作过程。

在步骤S301，器件启动时间调整单元120检查在器件启动请求中止子单元125中中止的器件启动请求。

如果有器件启动请求存在，那么，在步骤S203，功率消耗计算子单元122计算在比较时间上启动被请求启动的器件时所达到的总功率消耗值，。

在步骤S204上，功率消耗比较子单元123确定计算出的功率消耗值是否大于可允许的功率消耗值。

当在步骤S204中的确定结果是“否”时，则在步骤S205，根据比较时间的定时启动被中止的器件。

相反，如果在步骤S204上的确定结果是“是”，那么，在步骤S206，器件启动时间计算子单元124就重新计算在新的比较时间上启动器件时所达到的总功率消耗值。该新的比较时间是以前的比较时间和操纵运行中的器件的时间段之和。

当在步骤S207上的确定结果得出该重新计算的功率消耗值小于可允许的功率消耗值时，则在步骤S208，功率消耗比较子单元123就存储来自器件启动时间计算子单元124的、计算出的新的比较时间。在步骤S209上，根据新的比较时间的定时启动被中止的器件。

反之，当在步骤S207上的确定结果是相反的时，则器件启动时间调整单元120允许将新的比较时间作为器件启动时间存储在器件信息存储子单元121中。

在步骤S205或步骤S209上执行了处理之后，在步骤S302或步骤303，器件启动时间调整单元120从启动请求中止子单元125中删除对已经启动的器件的器件启动请求。

下面参照图4来专门讨论由器件启动时间调整单元120提供的动作过程。

例如，周期性地操作器件0和1。器件0已在运行之中，并对启动器件1的时间段进行调整。

首先，处理器101为每个器件0和1建立启动期10、工作期5和功率消耗值15作为器件属性信息。

随后，处理器101提出启动器件1的请求。功率消耗计算子单元122计算在比较时间上启动器件1时所达到的总的功率消耗值。计算出的功率消耗值的数值是“30”。如图4所示，当可允许的电功率值为值“30”时，则计算出的功率消耗值就保持在可允许的电功率值的范围内，即使当操纵器件0和1两者时也是这样。相应地，器件0和1是同时启动的。

此时，出现了一个时段“a”，在此时段内器件0和1都保持停止。相应地，具有最大功率消耗值“30”的任何器件在时段“a”上都是可以操作的。

器件的属性信息大致包括功率消耗值相关信息，诸如时钟频率、电流值和功率消耗值。

峰值功率控制设备可以具有被集成到大规模集成电路(LSI)(单个系统)中的处理器及其外围设备，或者也可以把它们个别地组合起来。

第二实施例

现在说明第二实施例。

图5是一个方框图，图示了根据本实施例的峰值功率控制设备。图6是一个流程图，图示了根据实施例的调整器件启动时间的过程。图7是一个流程图，图示了根据本实施例的在接收到指示与器件相关的动作过程的完成的信号时，调整器件启动时间的另一个过程。

除了存在功率消耗变化时间检测子单元501之外，图5的峰值功率控制设备与图1的类似。

功率消耗变化时间检测子系统501可操作来确定运转中的每个器件达到最大和最小功率消耗值的各个时间段，以及终止最小功率消耗值的时间段。

下面参照图6和图7来讨论含有功率消耗变化时间检测子单元501的峰值功率控制设备的处理流程。

在步骤S601中，将器件的属性信息存储在器件信息存储子单元121中。在步骤S602中，处理器101向器件启动时间调整单元120发出指示器件启动请求的信号。

在步骤S603中，功率消耗变化时间检测子单元501确定运转中的每个器件达到最小和最大功率消耗值的各时间段，以及终止最小功率消耗值的时间段。

在步骤S604中，器件启动时间计算子单元124将提供最小和最大功率消耗值的各时间段之间的时间差与操纵被请求启动的器件的时间段相比较。

如果操纵被请求启动的器件的时间段等于或小于时间差，那么在步骤S605，将提供最小功率消耗值的时间段作为比较时间存储起来。

反之，如果操纵被请求启动的器件的时间段大于时间差，那么在步骤S606，从终止最小功率消耗值的时间段中减去操纵被请求启动的器件的时间段，由此，将结果得到的时间段作为新的比较时间存储起来。

在步骤S607中，功率消耗计算子单元122计算在比较时间上启动被请求启动的器件时所达到的总的功率消耗值。

在步骤S608中，功率消耗比较子单元123确定计算出的功率消耗值是否大于峰值功率控制设备的可允许的功率值。

如果在步骤S608中的确定结果是“否”，则在步骤S609中在该比较时间启动此器件。

相反，如果在步骤S608中的确定结果是“是”，则在步骤S610中将器件启动请求保存在启动请求中止子单元125中。器件启动时间调整单元120允许将比较时间作为器件启动时间存储到器件信息存储子单元121中。

当器件启动时间调整单元120接收到与器件相关的动作过程的完成的通知时，如图7所示的检查被中止的器件启动请求的处理被加到图6的处理流程中。

在收到如上所述的通知时，在步骤S701，器件启动时间调整单元120检查在启动请求中止子单元125中被中止的器件启动请求。

作为执行步骤S701的结果，如果发现存在有被中止的器件启动请求，则在步骤S603中，功率消耗变化时间检测子系统501确定运行中的器件达到最大和最小功率消耗值的各个时间段，以及终止最小功率消耗值的时间段。

在步骤S604中，器件启动时间计算子单元124将在步骤S603中确定的、提供最小和最大功率消耗值的各个时间段之间的时间段与操纵被中止的器件启动请求相关的器件的时间段相比较。

如果步骤S604中的比较显示，操纵被中止的器件启动请求相关的器件的时间段小于提供最小和最大功率消耗值的各个时间段之间的时间段，则在步骤S605中，将提供最小功率消耗值的时间段作为比较时间存储起来。

反之，如果在步骤S604中的比较结果是相反的，那么，在步骤S606中，从提供最小功率消耗值的时间段中减去操纵被中止的器件启动请求相关的器件的时间段，并将结果得到的时间作为新的比较时间存储起来。

在步骤S607中，功率消耗计算子单元122计算在比较时间上启动请求启动的器件时所达到的总功率消耗值。

在步骤S608中，功率消耗比较子单元123确定计算出的功率消耗值是否大于峰值功率控制设备的可允许的功率值。

如果在步骤S608中的确定结果是“否”，那么在步骤S609中，在比较时间上启动器件。

反之，如果在步骤S608中的确定结果是“是”，那么器件信息存储子单元121就存储该比较时间作为器件启动时间。

在步骤S702中，器件启动时间调整单元120从启动请求中止子单元125中删除对已启动的器件的器件启动请求。

在步骤S702或步骤S608中执行处理之后，重新执行在步骤S701中的处理。

下面参照图8讨论由启动时间调整单元120提供的动作过程。

例如，周期性地操纵器件0和1。器件0已在运行之中，并且已提出了启动器件1的请求。

首先，处理器101将关于器件0的属性信息存储在器件信息存储子单元121中。该属性信息包括值为“10”的启动期、值为“5”的工作期和功率消耗值“10”。类似地，处理器101将关于器件1的属性信息存储在器件信息存储子单元121中。器件1的属性信息包括值为“10”的启动期、值为“4”的工作期和功率消耗值“15”。

随后，处理器101提出启动器件1的请求。功率消耗变化时间检测子单元501根据操纵运行中的器件0的时间段来检测最小化功率消耗值的时间段“5”以及最大化功率消耗值的时间段“10”。

器件启动时间计算子单元124将在最小化的功率消耗值和最大化的功率消耗值之间的时间段“5”与操纵器件1的时间段“4”相比较。时间段“4”小于时间段“5”，器件启动时间计算子单元124设立值“5”作为比较时间。

根据功率消耗计算子单元122，在比较时间“5”上的总功率消耗值是仅由器件1达到的值“15”。当峰值功率控制设备具有可允许的功率值“30”时，总功率消耗值“15”小于可允许的功率值，并在比较时间“5”上启动器件1。

归功于上述的方法和构造，包含周期性启动的器件的峰值功率控制设备提供了受控的峰值功率，并且抑制器件过热。

器件的属性信息不限于功率消耗值，还广泛地包括功率消耗值相关信息，这如像时钟频率和电流值。

峰值功率控制设备可以含有集成到LSI(单个系统)中的处理器及其外围设备，但是，也可以将它们个别地组合起来。

第三实施例

现在将说明第三实施例。根据本实施例的峰值功率控制设备和方法可操作来在预定的时间段内调节多个器件的启动。

图9是图示了根据本实施例的峰值功率控制设备的方框图。

第一、第二和第三器件6、7、8中的每一个都有启动期，其包括工作期和非工作期。例如，第一器件6具有10周的启动期(作为任何时间单位的周)，其中包括作为工作期的5周和作为非工作期的5周。第二器件7具有20周的启动期，其中包括作为工作期的10周和作为非工作期的10周。

每个器件都有任何可变的工作期的和非工作期。另外，每个器件都可以有固定的工作期和可变的非工作期。

为了便于说明起见，本实施例假定第一、第二和第三器件6、7和8分别具有5周、10周和15周的工作期，与此同时，每个器件都具有控制可变的非工作期。

每个器件具有关于操纵它们每个所需的需用电功率(required electricalpower)的信息。为了便于说明起见，本实施例假设第一、第二和第三器件6、7和8分别具有5瓦、10瓦和15瓦(“瓦”是瓦特一词的缩写)的不同等级的需用功率。在附图和所含的表中，都有下文给出的“瓦”这个术语。

每个器件广泛地包括处理器可以处理的程序，以及电路块和可操作来执行预定的处理过程的设备。

下面基于峰值功率控制设备1包括上面三个不同的器件的假设讨论峰值功率控制设备1的构造和由此提供的操作过程。

峰值功率控制设备1可操作来在预定的时间段中以受控的方式来启动三个不同的器件中的每个(第一到第三器件6、7和8)，从而提供三个器件的受控的峰值功率。此时，峰值功率控制设备1可以仅在一个预定时间段上或者在几个预定时间段上启动和控制器件。或者，峰值功率控制设备1可以在几个预定的连续时间段上或者在几个离散的或周期性的预定时间段上启动和控制器件。

峰值功率控制设备1包括如下所述的各个元件。

为了启动每个都具有包括工作期和非工作期的启动期和需用功率相关信息的多个器件(根据本实施例的第一到第三器件6、7和8)，产生单元3可操作来产生在预定时间段内可利用的至少一个启动组合。产生单元3将所产生的启动组合馈送到计算单元4中。

优选的是，该预定时间段基本上与第一、第二和第三器件6、7和8的工作期中的最短的一个相同。按照本实施例，第一器件具有最短的工作期即5周，因此预定时间段是5周。产生单元3产生在5周的时间段要启动的器件的组合作为启动组合。

产生单元3产生可以其中把要被启动的器件彼此组合的所有启动组合。例如，参见表1，示出了所准备的启动组合列表。

[表1]

	启动组合
		1	第一器件
2	第二器件
		3	第三器件
4	第一器件+第二器件
		5	第一器件+第三器件
6	第二器件+第三器件
		7	第一器件+第二器件+第三器件

如表1所示，启动组合No.1在预定时间段内只启动第一器件6；启动组合No.2在预定时间段内只启动第二器件7；启动组合No.3在预定时间段内只启动第三器件8；启动组合No.4在预定时间段内启动第一和第二器件6和7；启动组合No.5在预定时间段内启动第一和第三器件6和8；启动组合No.6在预定时间段内启动第二和第三器件7和8；启动组合No.7在预定时间段内启动第一、第二和第三器件6、7和8。

虽然表1所示的启动组合列表包含全部的器件启动组合，但是可以提供另一个启动组合表，其中排除了具有不许彼此重叠的工作期的器件的组合。例如，假设禁止在第一和第二器件两者所拥有的工作期之间有重叠，准备了没有表1的启动组合No.4和No.7的启动组合列表。

计算单元4计算每个启动组合的总功率消耗值。第一、第二和第三器件6、7和8中的每一个都有一条与需用功率相关的信息，计算单元4根据与需用功率相关的信息来计算每个启动组合的总功率消耗值。表2中图示了计算的结果。

如表2所示，启动组合No.1的总功率消耗值是5瓦；启动组合No.2的总功率消耗值是10瓦；启动组合No.3的总功率消耗值是15瓦；启动组合No.4的总功率消耗值是15瓦；启动组合No.5的总功率消耗值是20瓦；启动组合No.6的总功率消耗值是25瓦；启动组合No.7的总功率消耗值是30瓦。

计算单元4将所计算的总功率消耗值结果馈送到选择单元5中。

[表2]

	启动组合	总功率消耗
			1	第一器件	5瓦
2	第二器件	10瓦
			3	第三器件	15瓦
4	第一器件+第二器件	15瓦
			5	第一器件+第三器件	20瓦
6	第二器件+第三器件	25瓦
			7	第一器件+第二器件+第三器件	30瓦

选择单元5将表2的每个启动组合的总功率消耗值与预定值相比较。该预定值可以是预定的可允许的功率值。可以根据所装载的电池的容量或者限热(heat-defined)功率消耗值来确定可允许的功率值。简言之，根据峰值功率控制设备1的规格，按不同的方式来确定可允许的功率值。

可以随着时间的变化可选地改变可允许的功率值。例如，假定确定启动组合的处理被重复几次，则可以在每次进行处理时采用不同的可允许的功率值。

选择单元5基于比较结果选择启动组合之一作为选择结果12，并从选择单元5输出选择结果12。更具体地，根据本发明，借助于选择单元5，从至少一个启动组合或七个不同的启动组合之中选择满足预定规格的启动组合作为选择结果12。

例如，选择单元5选择具有最小总功率消耗值的启动组合作为选择结果12。如表2所示，本实施例选择只启动第一器件的启动组合NO.1。

作为一个替代，选择单元5选择其中启动最大数目的器件的启动组合作为选择结果12。如表2所示，本实施例选择启动组合NO.7。

作为另一个替代，选择单元5选择如下启动组合作为选择结果12，该组合等于或小于可允许的功率值并且具有最大的总功率消耗值。如表2所示，在可允许的功率值为20瓦时选择启动组合NO.5，对于30瓦的可允许功率值则选择启动组合NO.7。

作为另一个替代，选择单元5选择如下启动组合作为选择结果12，该组合等于或小于可允许的功率值并有较大数目的被启动器件。例如，当可允许的功率值为15瓦时，等于或小于可允许的功率值的启动组合包括4个不同的组合，即启动组合No.1到No.4，从中选择了启动组合No.4，该启动组合启动两个不同的器件，即第一和第二器件6和7。

将选择结果12发送给处理器10。接收到选择结果12的处理器10启动各个器件。另一方面，可以将选择结果12直接发送给各个器件，以便接收到选择结果12的这些器件自己启动(self-activated)。

下面参照图10讨论可操作来响应于每个器件提出的器件启动请求而产生启动组合的配置。

图10是图示了根据本实施例的峰值功率控制设备的方框图。图10示出如下模式，其中多个器件(第一、第二和第三器件6、7、8)将各自的器件启动请求9自己馈送到峰值功率控制设备1中，然后，选择结果12被从选择单元5发出到处理器10，由此由处理器10启动这些器件。

还可利用另一个模式，其中，主器件(master device)向峰值功率控制设备1提出器件启动请求，以便启动从属器件(slave device)，并由峰值功率控制设备1授权主器件来启动从属器件。

峰值功率控制设备1包括接收单元2。接收单元2可操作来从多个器件接收器件启动请求9，并将接收结果馈送到产生单元3。产生单元3仅根据在峰值功率控制设备1所控制的所有器件之中提出了器件启动请求9的器件来产生启动组合。

更具体地，产生单元3仅针对在三个不同的器件或者第一器件6、第二器件7和第三器件8之中提出了器件启动请求9的器件产生启动组合。当只有两个不同的器件，例如第一和第三器件6和8提出了器件启动请求时，产生单元3产生三个不同的组合，即一个仅启动第一器件6，另一个仅启动第三器件8，剩下的一个仅启动第一和第三器件6和8。如参照图9所说明的那样，进行在产生启动组合之后的后继处理。

下面参照图11来讨论选择单元5选择含有多个启动组合的选择结果12的过程。

图11是图示了根据本实施例的峰值功率控制设备的方框图。可以可选地提供接收单元2。图11示出了如下模式，其中，在多个器件自己提出器件启动请求9之后，由处理器10启动该多个器件(第一、第二和第三器件6、7、8)。还可利用另一个模式，其中，主器件向峰值功率控制设备1提出器件启动请求，以便启动从属器件，随后，由峰值功率控制设备1授权主器件启动从属器件。

选择单元5产生包括多个启动组合的选择结果12，并将所产生的选择结果12馈送到确定单元13中。确定单元13确定来自选择结果12的多个启动组合中的一个作为确定结果15。这意味着该两阶段的处理程序最终确定实际用于启动器件的启动组合。

例如，选择单元5根据可允许的功率值来选择启动组合。确定单元13根据另外的参照值例如器件启动优先级或要启动的器件数，来确定所选择的启动组合中的一个。

将包含最终确定的启动组合的确定结果15从确定单元13发出到处理器10。处理器10根据确定结果15的内容启动器件。或者，将确定结果直接发出到各个器件而不通过处理器10，然后根据确定结果15的内容启动器件。

下面参照几个处理模式来讨论选择单元5和确定单元13分别进行选择和确定的方式。

首先，说明第一处理模式。

根据第一处理模式，选择单元5选择其总功率消耗值等于或小于可允许的功率值的多个启动组合作为选择结果12。随后，确定单元13从该选择结果12中所包括的多个启动组合之中确定具有最小总功率消耗值的启动组合作为确定结果15。

例如，当可允许的功率消耗值为15瓦时，四个不同的启动组合即启动组合NO.1到NO.4被选择作为选择结果12，其中，启动组合NO.1具有5瓦的总功率消耗值即最小的总功率消耗值。因此，确定单元13从该四个不同的启动组合之中确定启动组合NO.1作为确定结果15。

具有最小的总功率消耗值的启动组合的最终使用将功率消耗值抑制到最小程度。

下面讨论第二处理模式。

根据第二处理模式，选择单元5选择其总功率消耗值等于或小于可允许的功率值的多个启动组合作为选择结果12。随后，确定单元13从该选择结果12中所包括的多个启动组合之中确定具有最大总功率消耗值的启动组合作为确定结果15。

例如，当可允许的功率值为20瓦时，启动组合NO.1到NO.5被选择作为选择结果12，其中，启动组合NO.5具有20瓦的总功率消耗值即最大的总功率消耗值。因此，确定单元13确定启动组合NO.5作为确定结果15。

当可允许的功率值为10瓦时，则确定启动组合NO.2为确定结果15。

上述的处理程序通过在等于或小于可允许的功率值之内的电功率的有效消耗启动器件。

当可允许的功率值为15瓦时，则启动组合No.3和No.4是具有等于或小于15瓦的最大总功率消耗值的两个不同的启动组合。在此情况下，如下所述，对启动大数目器件或者小数目器件的启动组合进行选择。

或者，可以选择含有不常启动的器件的启动组合。作为另一替代，可以选择与紧接的先前处理所确定的确定结果15不同的启动组合。

下面讨论第三个处理模式。

根据第三个处理模式，选择单元5选择其总功率消耗值等于或小于可允许的功率值的启动组合作为选择结果12。随后，确定单元13根据选择结果12确定具有最大数目的要启动器件的启动组合作为确定结果15。

例如，当可允许的功率值为15瓦时，那么启动组合No.1、No.2、No.3和No.4被选择作为选择结果12。

在该四个不同的组合之中，启动组合No.4包含两个不同的要启动器件，即第一和第二器件6和7。这意味着启动组合No.4具有最大数目的要启动的器件。相应地，确定单元3确定启动组合No.4作为确定结果15。

当可允许的功率值为30瓦时，那么启动组合No.7包含三个不同的要启动的器件，并因而被确定为确定结果15。

下面讨论根据器件启动优先级确定该确定结果15的过程。

每个器件具有启动优先级。用例如数字值来表示优先级。假设第一、第二和第三器件6、7和8分别被提供以用数值“1”、“2”和“3”表示的优先级。表3示出了多个启动组合的每一个组合的优先级的总分。

[表3]

	启动组合	总功率消耗	总值
				1	第一器件	5瓦	1
2	第二器件	10瓦	2
				3	第三器件	15瓦	3
4	第一器件+第二器件	15瓦	3
				5	第一器件+第三器件	20瓦	4
6	第二器件+第三器件	25瓦	5
				7	第一器件+第二器件+第三器件	30瓦	6

当可允许的功率值为20瓦时，则启动组合No.1到No.5被选择作为选择结果12，其中，启动组合No.5具有由数值为“4”即最大值的总分表示的优先级。相应地，确定单元13确定启动组合No.5为确定结果15。

这是基于优先级的处理，由此既在可允许的功率值范围内又根据器件启动优先级来启动器件。

如果作为根据要启动的器件的数目或者根据器件启动优先级的确定结果，仍有多个启动组合留下待选择，则可以将留下的启动组合中的任何一个确定为确定结果，或者，可以根据诸如总功率消耗值的另外的参照值来进行另外的确定。

可以可选地允许确定单元13根据与器件启动优先级、要启动的器件的数目和总功率消耗值相结合的参照值来确定确定结果15。

可以在几个预定时间段中只进行一次上述的选择和确定或者为每个预定时间段进行上述的选择和确定。

尽管本实施例用例子例说明了三个不同的器件，但是，也同样地可以启动比三个更多或更少的器件。

可以用硬件或软件或者用硬件和软件两者来构成上述的峰值功率控制设备1。

峰值功率控制设备1不只限于设备，而且可以包括由本实施例说明的处理过程。

峰值功率控制方法包括与接收单元2相当的接收步骤，与产生单元3相当的产生步骤，与计算单元4相当的计算步骤，与选择单元5相当的选择步骤，与确定单元13相当的确定步骤。

接收步骤包括接收由多个器件提出的器件启动请求。产生步骤包括产生在预定时间段内可以利用的至少一个的组合，以启动具有启动期(包括工作期和非工作期)和需用功率消耗的每个器件。计算步骤包括计算每个启动组合的总功率消耗值。选择步骤包括从至少一个启动组合之中选择单个的启动组合或多个启动组合。此时，选择步骤包括根据总功率消耗值和可允许的功率值之间的比较结果来选择启动组合。确定步骤包括根据器件启动优先级或要启动的器件的数目来确定所选择的多个启动组合中的一个作为确定结果。

下面参照图12和图13来讨论沿时间坐标轴的由每个要启动的器件提供的操作过程。

图12和图13是示出根据本实施例启动器件的每个模式的不同时序图。

图12示出了如下模式，其中，确定在预定时间段内要启动的每个器件。在预定时间段的起始一个上，对于启动每个器件的模式和对于每个器件的启动期(包括工作期和非工作期)来进行确定。在确定之后，根据所确定的启动期来操作每个器件。图12和图13假设可允许的功率值为15瓦。

在图12中，在假设可允许的功率值为15瓦的条件下来确定启动组合，以避免多个器件的工作期彼此重叠。结果，在0到5周之间的起始预定时间段上，以5瓦的总功率消耗值操纵仅第一器件6。在随后的时间段，第二器件7被确定要启动，并且在5到15周之间的10个周期中以10瓦的总功率消耗值操纵仅第二器件7。

随后，第三器件8被确定要启动，并且在15到30周之间的时间段中，以15瓦的总功率消耗值来操纵仅第三器件8。

所确定的启动组合提供了第一器件6、第二器件7和第三器件8，其中，第一器件6具有包括5周的工作期和25周的非工作期的启动期；第二器件7具有包括10周的工作期和15周的非工作期的启动期；第三器件8具有包括15周的工作期和15周的非工作期的启动期。结果，防止多个器件具有彼此重叠的各个工作期，并在可允许的功率值的范围内启动这些器件。

然而，虽然防止了多个器件中每一个操作过程和另一个器件的操作过程彼此重叠，但是，存在有根据多个器件中的每一个的启动期的值不能确定启动组合的情况。简言之，当在相同的时间段上必须操作多个器件时，存在没有启动组合可确定的情况。具体地，如果在多个器件中包含具有不可改变的启动期的器件，那么在可允许的功率值范围内，必须同时启动多个器件。

图13示出了在相同的时间段内同时启动多个器件的模式。

参见图13，第三器件8被示出只有10周的非工作期，其比当沿着时间坐标轴连续操纵第一和第二器件6和7时第一器件6所拥有的5周工作期和第二器件7所拥有的10周工作期的总和15周期少。结果，在第三器件8所拥有的10周的非工作期内，操纵第一器件6和第二器件7两者。鉴于可允许的功率值禁止同时操纵第三器件和其它器件两者。

为解决此不便，如图13所示，启动第一和第二器件6和7，然后，当具有10周工作期的第二器件7停止其操作时启动第三器件8。更具体地说，在0到5周、5到10周和10到25周之间的各个时间段上，分别根据表1中的启动组合No.4、No.2和No.3来操纵各个器件。其后重复这样的启动组合的模式。

这样在三个不同的预定时间段即一个在0到5周之间，另一个在5到10周之间，剩下一个在10到25周之间确定启动组合。其后的启动组合既不需要选择也不需要确定。

如图13所示，总功率消耗值最大为15瓦。当可允许的功率值为15瓦时，则在不允许总功率消耗值超过可允许的功率值的情况下启动第一、第二和第三器件6、7和8。

如上所述，根据本实施例的峰值功率控制设备或根据本实施例的峰值功率控制方法可以在可允许的功率值范围之内启动多个器件。

此外，根据本实施例的峰值功率控制设备或者根据本实施例的峰值功率控制方法可以在总功率消耗值保持在可允许的功率值范围之内的同时，在相同的时间段内启动多个器件。此外，根据本实施例的峰值功率控制设备或者根据本实施例的峰值功率控制方法，在可允许的功率值范围之内启动多个器件，即使当该多个器件中包含具有不可改变的启动期的器件时也是如此。

此外，根据本实施例的峰值功率控制设备或者根据本实施例的峰值功率控制方法提供了由选择单元5和确定单元13完成的两阶段的处理程序，在此，选择单元5可操作来根据可允许的功率值来选择启动组合，而确定单元13可操作来根据例如器件启动优先级来确定最终可利用的启动组合。结果，可实现高性能的器件启动。

本发明以如下彼此经调整的定时启动要周期性启动的器件，该经调整的定时允许运行中的上述器件所达到的总功率消耗值位于预定值范围之内，由此包含周期性启动的器件的峰值功率控制设备提供受抑制的峰值功率消耗。

此外，本发明根据功率消耗值或例如器件启动优先级来启动多个器件。

此外，本发明提供两阶段的处理，包括根据功率消耗值来选择启动组合的步骤，以及根据器件的启动优先级或者要启动的器件数目来确定所选择的启动组合之一的步骤，由此实现了高性能的器件启动。因此，提供了高级的峰值功率控制。

在参照附图描述了本发明的优选实施例之后，应当理解，本发明并不限于这些具体的实施例，在不脱离本发明所述的权利要求所规定的范围和精神的情况下，本领域技术人员可以进行各种改变和修改。

产业上的可利用性

在列入必须减少电功率的技术领域中，本发明找到希望的应用。

Claims (16)

1.一种峰值功率控制设备，包括：

产生单元，可操作来产生在预定时间段内可利用来启动多个器件的至少一个启动组合，该多个器件中的每一个具有启动期和需用电功率，该启动期包括王作期和非工作期；

计算单元，可操作来计算该至少一个启动组合中的每一个的总功率消耗值，从而提供至少一个计算出的总功率消耗值；以及

选择单元，可操作来根据该至少一个计算出的总功率消耗值来选择该至少一个启动组合中的一个作为选择结果。

2.如权利要求1所述的峰值功率控制设备，其中，所述选择单元选择具有该至少一个计算出的总功率消耗值之中的最小值的启动组合作为选择结果。

3.如权利要求1所述的峰值功率控制设备，其中，所述预定时间段基本等于该多个器件所具有的工作期中的最短的一个。

4.如权利要求1所述的峰值功率控制设备，还包括：

接收单元，可操作来接收由多个器件提出的启动请求，

其中，所述产生单元产生在预定时间段内可利用来启动已提出启动请求的多个器件的至少一个启动组合。

5.如权利要求1所述的峰值功率控制设备，还包括：

确定单元，可操作来当所述选择单元选择多个启动组合作为选择结果时，确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果。

6.如权利要求5所述的峰值功率控制设备，其中，所述选择单元将多个启动组合中的每一个的总功率消耗值与预定的可允许的功率值相比较，从而选择具有等于或小于该预定的可允许的功率值的总功率消耗值的多个启动组合作为选择结果。

7.如权利要求6所述的峰值功率控制设备，其中，所述确定单元确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果，从而提供所确定的启动组合，该所确定的启动组合具有最大数目的要启动的器件。

8.如权利要求6所述的峰值功率控制设备，其中，所述确定单元确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果，从而提供所确定的启动组合，该所确定的启动组合具有在该至少一个计算出的总功率消耗值之中的最大功率值。

9.如权利要求6所述的峰值功率控制设备，其中，所述确定单元确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果，从而提供所确定的启动组合，该所确定的启动组合具有在预定时间段内启动次数最少的器件中的任何一个。

10.如权利要求6所述的峰值功率控制设备，其中，该多个器件中的每一个具有启动优先级，并且，所述确定单元计算该选择结果中所包括的多个启动组合的每一个的优先级的总分，从而确定具有最大优先级总分的启动组合作为确定结果。

11.一种峰值功率控制方法，包括：

产生在预定时间段内可利用来启动多个器件的至少一个启动组合，该多个器件中的每一个具有启动期和需用电功率，该启动期包括工作期和非工作期；

计算该至少一个启动组合中的每一个的总功率消耗值，从而提供至少一个计算出的总功率消耗值；以及

根据计算出的总功率消耗值选择该至少一个启动组合中的一个作为选择结果。

12.如权利要求11所述的峰值功率控制方法，其中，所述的根据至少一个计算出的总功率消耗值选择该至少一个启动组合中的一个作为选择结果的步骤包括选择具有该至少一个计算出的总功率消耗值之中的最小值的启动组合作为选择结果。

13.如权利要求11所述的峰值功率控制方法，还包括：

接收由多个器件提出的启动请求；

其中，所述的产生在预定时间段内可利用来启动多个器件的至少一个启动组合的步骤包括，产生在预定的时间段内可利用来启动已提出启动请求的多个器件的至少一个启动组合。

14.如权利要求11所述的峰值功率控制方法，还包括：

当所述根据至少一个计算出的总功率消耗值选择该至少一个启动组合中的一个作为选择结果的选择步骤包括，将该至少一个启动组合中的每一个的总功率消耗值与预定的可允许的功率值相比较，以选择具有等于或小于该预定的可允许的功率值的总功率消耗值的多个启动组合作为选择结果时，确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果。

15.如权利要求14所述的峰值功率控制方法，其中，所述的确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果的步骤包括，确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果，从而提供所确定的启动组合，该所确定的启动组合是来自下述各项之一的选择：该所确定的启动组合具有最大数目的要启动的器件；该所确定的启动组合具有最大的总功率消耗值；以及，该所确定的启动组合具有在预定时间段内启动次数最少的器件中的任何一个。

16.如权利要求14所述的峰值功率控制方法，其中所述多个器件中的每一个具有启动优先级，并且，其中所述确定该选择结果中所包括的多个启动组合中的一个作为确定结果的步骤包括，计算该选择结果中所包括的多个启动组合中的每一个的优先级总分，从而确定具有最大优先级总分的启动组合作为确定结果。

Images