TWI498719B - 電源管理方法、電源管理裝置及可攜式電腦系統 - Google Patents

Description

電源管理方法、電源管理裝置及可攜式電腦系統

本發明係指一種電源管理方法、電源管理裝置及可攜式電腦系統，尤指一種可根據電池電量，適應性地調整系統運作情形的電源管理方法、電源管理裝置及可攜式電腦系統。

隨著科技的發展與產業的進步，可攜式電子裝置，如筆記型電腦、行動電話、相機、MP3播放器等，在日常生活中被使用的機會也大幅增加。為了方便使用者隨身攜帶，可攜式電子裝置皆配備有用來儲存電力的充電電池，以提供可攜式電子裝置運作時所需的電力。此外，為了達到節能減碳，越來越多電子裝置配備有太陽能發電模組，如手錶、計算機、電子相框等，而配合太陽能發電模組的運作，這些電子裝置亦設置有充電電池。

充電電池是一種可重覆進行充、放電運作的儲能裝置，可於無外部電源時，釋放所儲存的電能，以驅動電子裝置正常運作。換言之，充電電池所儲存的電量直接影響相關電子裝置在無外部電源時的可操作時間。

因此，如何適當減少電子裝置的電源消耗，以延長無外部電源時的可操作時間，也就成為業界所努力的目標之一。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種電源管理方法、電源管理裝置及可攜式電腦系統。

本發明揭露一種電源管理方法，用於一電子裝置，該電子裝置包含一電池，該電源管理方法包含有於該電子裝置係由該電池供應運作所需之電源時，偵測該電池之電量，以產生一偵測結果；以及根據該偵測結果，調整該電子裝置之運作情形。

本發明另揭露一種電源管理裝置，用於一電子裝置，該電子裝置包含一電池，該電源管理裝置包含有一偵測單元，用來於該電子裝置係由該電池供應運作所需之電源時，偵測該電池之電量，以產生一偵測結果；以及一控制單元，用來根據該偵測結果，調整該電子裝置之運作情形，以控制該電子裝置之耗電量。

本發明另揭露一種可攜式電腦系統，可提升可攜使用時間，包含有一運作模組，用來實現該可攜式電腦系統之功能；一電池，用來儲存電源；以及一電源管理裝置，包含有一偵測單元，用來於該運作模組係由該電池供應運作所需之電源時，偵測該電池之電量，以產生一偵測結果；以及一控制單元，用來根據該偵測結果，調整該運作模組之運作情形，以控制該可攜式電腦系統之耗電量。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一電子裝置10之示意圖。電子裝置10係表示任何可由電能驅動的電子產品、設備等，如電腦系統、個人數位助理、電子相框、電子玩具等，主要由一運作模組100、一電池102及一電源管理裝置104所組成。運作模組100用來實現電子裝置10的功能，其可依不同應用範圍而有不同之組成元件。例如，若電子裝置10係表示一電腦系統，則運作模組100可以是中央處理器、記憶體、硬碟、主機板、顯示卡、螢幕...等必要元件的集合。電池102用來儲存電能，且所儲存之電能足以驅動運作模組100。電源管理裝置104包含有一偵測單元106及一控制單元108。偵測單元106用來於運作模組100係由電池102供應運作所需之電源時，偵測電池102之電量，並據以產生一偵測結果RST予控制單元108。控制單元108可根據偵測結果RST，調整運作模組100之運作情形，以控制運作模組100之耗電量。

簡單來說，在電子裝置10中，當運作模組100係使用電池102所儲存之電能時，偵測單元106會偵測電池102的電量，而控制單元108則據以調整運作模組100的運作情形，以適時降低運作模組100的耗電量，延長電池102的供電時間。如此一來，若電子裝置10係一可攜式電子裝置，則電源管理裝置104可延長其可攜使用時間，以提升使用便利性。

需注意的是，第1圖所示之電子裝置10係用以說明本發明之精神，本領域具通常知識者當可根據系統需求，適當調整各元件的實現或運作方式。舉例來說，偵測單元106的偵測方法不限於特定規則，只要能適時取得電池102電量的資訊即可，例如可以採連續偵測方式偵測電池102之電量，或是採週期偵測方式(如每十秒偵測一次)等，且不限於此。偵測單元106所輸出的偵測結果RST不限於任何形式，只要可供控制單元108判讀即可。控制單元108取得偵測結果RST的方式可以是主動或被動式，亦即主動要求偵測單元106回傳偵測結果RST，或是被動接收偵測單元106所輸出的偵測結果RST。另外，在第1圖中，偵測單元106與控制單元108間僅由單一路徑連結，實際上，偵測結果RST的傳送亦可以是經其它元件的轉發而達成。偵測單元106的控制方式應視系統需求而定，例如可根據偵測結果RST，階層式地控制運作模組。關於控制單元108的運作方式，以下配合不同實施例說明。

請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一可攜式電腦系統20之示意圖，為求簡潔，其中僅顯示出可攜式電腦系統20的部分元件。在第2圖中，一中央處理器200A、一作業系統200B、一北橋晶片組200C、一螢幕200D、一南橋晶片組200E、一硬碟200F、一無線網卡200G、一光碟機200H、一處理器風扇200I及一網卡200J可視為可攜式電腦系統20之運作模組的一部分。然而，第2圖係舉例說明可攜式電腦系統20可能包含的裝置或元件，實際上，其它未繪示於此之元件亦可設於其中，而部分元件亦可移除，端視設計需求。此外，在可攜式電腦系統20中，一電池202用來儲存運作所需的電源，而一偵測單元204及一控制軟體206則用來實現本發明之電源管理裝置。其中，偵測單元204及控制軟體206之運作方式與第1圖之偵測單元106及控制單元108相似，但控制軟體206係一建構於作業系統200B中的程式。詳細來說，當可攜式電腦系統20係由電池202供應運作所需之電源時，偵測單元204會偵測電池202之電量，並將偵測結果透過南橋晶片組200E傳送至作業系統200B中控制軟體206，而控制軟體206則據以調整各元件的運作情形，以適時降低整體耗電量，延長電池202的供電時間。

進一步地，在可攜式電腦系統20中，控制軟體206較佳地採用階層式電源管理方式，調整各元件的運作情形。所謂「階層式電源管理方式」係指當可攜式電腦系統20係由電池202供應運作所需之電源時，控制軟體206係根據電池202的電量，階段式地調整如中央處理器200A的運作時脈、螢幕200D的亮度、硬碟200F的轉速或啟閉...等元件的運作模式。在此情形下，控制軟體206可預設有多個運作設定，而每一運作設定對應於一電量區間。舉例來說，第3圖為本發明實施例一運作設定表30之示意圖。運作設定表30用來提供控制軟體206控制各元件運作之依據；由上至下，依序對應於電池202之電量為50%、30%、3%及0%時的四種運作設定；而由左至右，分別對應於中央處理器200A之運作時脈(MHz)、處理器風扇200I的轉速(RPM)、網卡200J的操作模式、無線網卡200G的操作模式、硬碟200F的操作模式、光碟機200H的操作模式以及螢幕200D的亮度。需注意的是，第3圖之運作設定表30係用以說明控制軟體206可能的運作方式，各個設定值僅用來舉例說明，本領域具通常知識者應根據實際系統架構而適當調整。例如，螢幕亮度「9」、「6」、「5」可分別表示90%、60%、50%的背光亮度，硬碟或光碟機的省電模式可表示較低轉速之運作情形。另一方面，如本領域具通常知識者所熟知，中央處理器200A之運作時脈越低，中央處理器200A的耗電量越低，則可攜式電腦系統20的整體耗電量也跟著降低。同樣的，其它元件的運作情形亦會影響可攜式電腦系統20的整體耗電量，藉此，控制軟體206可延長可攜式電腦系統20的可攜使用時間。

詳細來說，當可攜式電腦系統20係由電池202供應運作所需之電源時，偵測單元204會(連續或週期性地)偵測電池202之電量，並將偵測結果透過南橋晶片組200E傳送至作業系統200B中控制軟體206。當偵測單元204的偵測結果顯示電池202的電量大於50%時，根據運作設定表30，控制軟體206會將中央處理器200A之運作時脈設定為333MHz*9(即3.0GHz)，將處理器風扇200I的轉速設定為2800RPM，將網卡200J、無線網卡200G、硬碟200F及光碟機200H設定為開啟，以及將螢幕200D的亮度設定為「9」。接著，當電池202的電量持續降低而低於50%時，中央處理器200A、處理器風扇200I、網卡200J及無線網卡200G皆維持前一階段(電池202的電量大於50%時)的運作模式，但控制軟體206會將硬碟200F及光碟機200H操作於省電模式，並將螢幕200D的亮度設定為「6」。以此類推，隨著電池202電量的減少，控制軟體206可適時調整各元件的運作情形，以降低耗電量，延長可攜式電腦系統20的可攜使用時間。

第3圖之運作設定表30僅表示控制軟體206可能的控制方式之一，實際上，亦可由使用者設定或選擇不同的運作設定表。例如，根據運作設定表30之內容，可將其定義為一高效能運作設定表，並可另增加一最佳省電運作設定表40及一常規運作設定表50，分別如第4圖及第5圖所示。在此情形下，使用者可根據所需，由第3圖至第5圖中，選擇適當的運作設定表，使控制軟體206可據以控制各元件的運作情形。

第2圖所示之可攜式電腦系統20或第3圖至第5圖所示之運作設定表皆是用來說明本發明之精神，實際上，不限於電腦系統，其它可採用電池作為驅動電源的電子裝置皆可採用本發明之架構。舉例來說，若一電子相框採用一太陽能發電模組及一充電電池作為電源供應裝置，當光線充足時，太陽能發電模組可驅動電子相框並對充電電池進行充電。然而，當光線不足而需採用充電電池驅動時，則可仿前述之例，以階層式電源管理方式控制電子相框的螢幕亮度。例如，當電池電量介於50%與30%之間時，將螢幕亮度設為60%；當電池電量介於30%與10%之間時，將螢幕亮度設為40%；以及當電池電量低於10%時，關閉螢幕。

此外，除了調整電子裝置之運作外，當電池電量低於某一臨限值時，亦可發出一警示訊號。以第2圖之控制軟體206為例，可進一步設定當電池202之電量低於3%時，先發出一警示音後，再關閉可攜式電腦系統20。然而，如何產生警示訊號或產生警示訊號的時機皆非本發明所強調之重點，不應以此為限。

另一方面，在第1圖中，電源管理裝置104係以功能方塊表示相關運作情形，實際上，設計者應根據系統需求，以適當方式實現偵測單元106及控制單元108，不限於軟體、硬體。而電源管理裝置104的運作方式可進一步歸納為一電源管理流程60，如第6圖所示。電源管理流程60包含以下步驟：

步驟600：開始。

步驟602：於電子裝置10係由電池102供應運作所需之電源時，偵測電池102之電量，以產生偵測結果RST。

步驟604：根據偵測結果RST，調整電子裝置10之運作情形，以控制電子裝置10之耗電量。

步驟606：結束。

電源管理流程60之詳細內容可參考前述說明，不予贅述。

綜上所述，針對可由電池供應電源的電子裝置，本發明係透過階層式的電源管理方式，適應性地調整電子裝置的運作情形，以適時降低耗電量，延長電池的供電時間。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10．．．電子裝置

100．．．運作模組

102．．．電池

104．．．電源管理裝置

106．．．偵測單元

108．．．控制單元

RST．．．偵測結果

200A．．．中央處理器

200B．．．作業系統

200C．．．北橋晶片組

200D．．．螢幕

200E．．．南橋晶片組

200F．．．硬碟

200G．．．無線網卡

200H．．．光碟機

200I．．．處理器風扇

200J．．．網卡

202．．．電池

204．．．偵測單元

206．．．控制軟體

30．．．運作設定表

40．．．最佳省電運作設定表

50．．．常規運作設定表

第1圖為本發明實施例一電子裝置之示意圖。

第2圖為本發明實施例一可攜式電腦系統之示意圖。

第3圖為本發明實施例一運作設定表之示意圖。

第4圖為本發明實施例一最佳省電運作設定表之示意圖。

第5圖為本發明實施例一常規運作設定表之示意圖。

第6圖為本發明實施例一電源管理流程之示意圖。

10．．．電子裝置

100．．．運作模組

102．．．電池

104．．．電源管理裝置

106．．．偵測單元

108．．．控制單元

RST．．．偵測結果

Claims (13)

1. 一種電源管理方法，用於一電子裝置，該電子裝置包含一電池，該電源管理方法包含有：根據該電池之容量，設定兩個以上的電量區間；於該電子裝置係由該電池供應運作所需之電源時，偵測該電池之電量，以產生一偵測結果；以及根據該偵測結果及其相對應的電量區間，由複數個運作設定中選取一運作設定，並根據該運作設定，調整該電子裝置之運作情形。
2. 如請求項1所述之電源管理方法，其中根據該偵測結果及其相對應的電量區間，由複數個運作設定中選取一運作設定，並根據該運作設定，調整該電子裝置之運作，以調整該電子裝置之耗電量之步驟，係根據該偵測結果及其相對應的電量區間以及該電子裝置之性能需求，由複數個運作設定中選取一運作設定，並根據該運作設定，調整該電子裝置之運作情形。
3. 如請求項1所述之電源管理方法，其中該電子裝置係一可攜式電腦系統。
4. 如請求項3所述之電源管理方法，其中調整該電子裝置之運作之步驟，係調整該可攜式電腦系統之複數個元件的運作，該複 數個元件係選自一中央處理器、一硬碟、一螢幕及一網路卡。
5. 一種電源管理裝置，用於一電子裝置，該電子裝置包含一電池，該電源管理裝置包含有：一偵測單元，用來於該電子裝置係由該電池供應運作所需之電源時，偵測該電池之電量，以產生一偵測結果；以及一控制單元，用來根據該偵測結果，調整該電子裝置之運作情形，以控制該電子裝置之耗電量。
6. 如請求項5所述之電源管理裝置，其中該控制單元係根據該偵測結果，由複數個運作設定中選取一運作設定，並根據該運作設定，調整該電子裝置之運作情形。
7. 如請求項5所述之電源管理裝置，其中該電子裝置係一可攜式電腦系統。
8. 如請求項7所述之電源管理裝置，其中該控制單元係調整該可攜式電腦系統之複數個元件的運作，該複數個元件係選自一中央處理器、一硬碟、一螢幕及一網路卡。
9. 一種可攜式電腦系統，可提升可攜使用時間，包含有：一運作模組，用來實現該可攜式電腦系統之功能；一電池，用來儲存電源；以及 一電源管理裝置，包含有：一偵測單元，用來於該運作模組係由該電池供應運作所需之電源時，偵測該電池之電量，以產生一偵測結果；以及一控制單元，用來根據該電池之容量，設定兩個以上的電量區間，然後根據該偵測結果及其相對應的電量區間，由複數個運作設定中選取一運作設定，並根據該運作設定，調整該運作模組之運作情形，以控制該可攜式電腦系統之耗電量。
10. 如請求項9所述之可攜式電腦系統，其中該控制單元係根據該偵測結果及其相對應的電量區間以及該電子裝置之性能需求，由複數個運作設定中選取一運作設定，並根據該運作設定，調整該運作模組之運作情形。
11. 如請求項9所述之可攜式電腦系統，其中該控制單元係調整該運作模組之複數個元件的運作，該複數個元件係選自一中央處理器、一硬碟、一螢幕及一網路卡。
12. 如請求項9所述之可攜式電腦系統，其中該控制單元儲存於該運作模組之一硬碟的一軟體，該偵測單元所產生之該偵測結果透過該運作模組之一南橋晶片傳送至該軟體。
13. 如請求項12所述之可攜式電腦系統，其中該控制單元透過該運作模組之該南橋晶片或一北橋晶片調整該運作模組之運作情形。