功率管理系统和方法_3

文档序号:8926941阅读:来源:国知局
作。
[0066] 并且在子状态4至6下,底座电池电荷低于第一预定水平(例如,低于故障保 险%),并且不使用来自底座电池的功率执行动作。
[0067] 在子状态7至9下,平板电脑和电池电荷低于第一预定水平(例如,故障保险%) 或在故障下并且发出警告和/或关闭操作被执行。
[0068] 在子状态10和子状态11下,平板电脑电池在各种范围内(如所示),放电操作被 执行,并且混合功率操作基于来自平板电脑AC适配器的功率是不可用的(因为它未被连 接),以及没有基于平板电脑AC功率的提升操作是可用的。然而,可以基于平板电脑电池功 率和从底座接收到的功率来执行提升和/或混合功率操作。
[0069]在子状态12下,平板电脑电池是满的,放电继续,并且可以执行提升操作但是不 执行混合功率操作(至少基于来自平板电脑AC适配器的功率,因为这个适配器在状态C下 未被连接)。
[0070] 在子状态13下,平板电脑电池崩溃并且不基于平板电脑电池功率执行动作。在子 状态10至13下,底座电池因为非常低的剩余电荷而处于故障状态并且不基于底座电池功 率执行动作。
[0071] 在表3中,注释"最佳电池寿命与性能使用cTDP的关系"可以指示偏好。例如,在 睿频是不被容许的子状态下,系统将(基于固件等)以这样的方式配置它本身以便提供预 定较低或最低能量使用和预定较低或最低散热生成来优化改进的或最佳的电池运行时间。
[0072] 在睿频是被容许的但是提升是不被容许的子状态下,系统可以将它本身配置成在 不超过一个或多个电池的能力的情况下允许尽可能充足的睿频(性能)。但是,因为如果 AC适配器不存在,那么基于适配器功率以便提供用于达到睿频的最高水平的功率混合功率 提升也许是不可能的。因此,性能可能比状态B(平板电脑)好但是不及状态A(采用AC 功率入坞)。
[0073] 状杰D。在这个状态下,平板电脑与底座分离并且正基于来自平板电脑的AC适配 器的功率操作。这个功率可以给平板电脑的功能供电,并且同样,在特定情况下,同时被用 来对平板电脑电池充电。功率控制系统可以例如依照表4中所阐述的子状态、控制操作以 及电荷范围来控制平板电脑电池的充电。因为平板电脑在状态D下与底座分离,所以所执 行的任何提升和/或混合操作是基于来自平板电脑电池和/或平板电脑AC适配器的功率 的。
[0074] 在子状态1下,平板电脑电池电荷低于第一预定水平(例如,故障保险%)并且基 于来自平板电脑AC适配器的功率正被充电。因为平板电脑电池中的不适当的电荷并且因 为平板电脑与底座分离,所以无提升操作或混合功率操作在这个子状态下可用。
[0075] 在子状态2下,平板电脑电池电荷在第一预定水平与第二预定水平之间(例如,提 升功率阈值水平,说明性地被称为"睿频阈值%")。在这个范围内,平板电脑电池被充电并 且可能不执行提升操作或混合功率操作。
[0076] 在子状态3下,平板电脑电池电荷在第二预定水平与第三预定水平(例如,满 (100%)电荷)之间。充电是基于涓流充电操作而执行的并且可以执行提升操作。并且,可 以随着提升操作或单独地通过组合来自平板电脑电源的功率和平板电脑AC适配器功率来 执行混合功率操作。
[0077] 在子状态4下,平板电脑电池电荷在第三预定水平处并且可以或者可能不执行涓 流充电操作。提升操作和混合功率操作或两者同时是可用的。并且,在子状态5下,电池处 于故障状态,其中附带的警告操作被执行。
[0078] 在状态D下,注释"最佳电池寿命与性能使用cTDP的关系"可以被理解成对应于 偏好。例如,在适当的散热范围(例如,平板电脑壳体温度)内的性能可以被给予优先级。 在这样的情况下,AC功率可以被允许用于最高提升和睿频,但是可以在低散热包络内使这 个平衡。因此,依照一个实施例,可以采用这样的方式控制cTDP(睿频)以便在容许的热 包络内提供预定或最佳提升和性能。
[0079] 状杰E。在这个状态下,平板电脑与底座分离并且底座不使其AC适配器连接。并 且,可能不在这个状态下主动地管理底座电池,如表5中所示。
[0080] 状杰F。在这个状态下,平板电脑与底座分离并且来自底座AC适配器的功率被用 来对底座电池充电。在这个状态下,底座电池在除最后一个子状态外的所有子状态下基于 来自底座AC适配器的功率被充电。在最后一个子状态下,不基于底座电池功率执行操作, 因为底座电池处于故障状态。
[0081] 在操作A至F的每个状态下,如先前所指示的那样,子状态未必被顺序地执行,相 反地,作为被离散地或非接连进入的结果被用来依照至少一个实施例定义操作。
[0082] 并且,平板电脑和底座中的一个或两个中的功率被控制,如由图3的状态图中的 箭头所示出的那样从一个状态转向另一状态。一个状态向另一状态的转移是基于一个或多 个预定条件而执行的。根据一个实施例,如在前面的图表中所指示的,(一个或多个)预定 条件可以包括在平板电脑相对于底座的附接状态或分离状态之间的改变和/或AC适配器 是否被连接。可以基于来自平板电脑和/或底座中的检测器中的相应检测器的信号来确定 电池电荷。来自检测器的信号可以由固件代码解释。
[0083] 依照一个实施例,可以基于来自平板电脑或底座中的一个或多个中的控制器的控 制信号和/或由充电逻辑所执行的功能来执行在每个状态和子状态下的动作,所述充电逻 辑如通过例如由被用来实现功率管理系统的被存储在存储器中的固件或其他代码所确定。 [0084] 依照一个实施例,控制信号可以连同执行充电操作和放电操作的控制一起控制在 平板电脑电池及底座电池和AC适配器的任何组合之间或之中的切换。除执行功率管理之 外,固件代码可以执行其他任务,包括但不限于热控制以及管理或者调节到设备内的不同 平台的功率以及其他系统管理功能。
[0085] 通过实现图3的图中的状态转变及其附带功能,功率管理系统能够管理平板电脑 和底座中的一个或两者中的功率。根据一个实施例,可以通过将优先级给予对设备之一的 电池充电或者将功率保存在其中来执行功率管理。因为平板电脑很可能比底座被更多地使 用,所以可以将平板电脑电池的优先级编程到控制器和/或充电逻辑的操作中。
[0086] 一旦状态转变已被执行,功率管理系统就可以基于上面所列举的图表中的相关图 表中所列举的子状态来进一步控制功率管理。通过以这种方式管理功率,电池功率可以被 保存或者充电以增加平板电脑的可用性。这些子状态还可以基于电池电荷和/或AC适配 器功率容量来设置睿频功率极限以用于执行中央处理单元(CPU)睿频提升。
[0087] 如先前所指示的,提升操作和混合功率操作可以对应于由英特尔公司所提供的睿 频提升和混合功率提升技术中的一个或两者。当实现睿频提升时,设备的控制器可以使CPU (或其他处理器)基于CPU的时钟速率的动态控制在其基础操作频率之上操作。例如,这个 时钟速率可以基于特定(例如,热)极限或其他约束增加至更大水平。
[0088] 当实现混合功率提升时,然而如果可能同时使用AC功率来对一个或两个设备的 电池充电的话,平板电脑和底座中的一个或两者的控制器使用AC适配器功率和电池功率 两者来控制或者支持设备的操作。
[0089] 图4示出了用于平板电脑的功率管理系统的一个实施例。平板电脑可以是诸如图 2中所示出的那样配置的平板电脑或另一平板电脑。在其他实施例中,图4的系统可以被用 在与平板电脑不同的电子设备中。
[0090] 当被应用于图2的平板电脑时,功率管理系统包括充电逻辑11、控制器12、电池 13、接口电路14以及AC适配器接口 15。在操作中,控制器生成多个控制信号以在平板电脑 被附接到底座时、在平板电脑与底座分离时、并且基于平板电脑的AC适配器是否被连接来 管理平板电脑中的功率和充电。
[0091] 当平板电脑被附接到底座时,接口电路14可以在两个情况之一下从底座接收功 率。第一情况对应于当来自底座的功率来自底座电池时并且第二情况对应于当来自底座的 功率来自底座AC适配器时。依照一个实施例,出于管理平板电脑中的功率并且对平板电脑 电池充电的目的平板电脑电路可能不区分任何一种情况。
[0092] 当通过接口电路14从底座接收功率时,控制器12检测这个功率(例如,作为电压 增加到阈值水平以上的结果)并且作为响应发出多个控制信号。第一控制信号(CS1)具有 使n型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)S6导通的逻辑一值。使这个晶体管导通 使P型晶体管S1和p型晶体管S2的基极端子被耦合至与接地端子G1相对应的逻辑零值。 这个逻辑零值使晶体管S1和晶体管S2导通,这允许来自底座的功率被输入到平板电脑的 充电逻辑11中。
[0093] 第二控制信号(CS2)可以具有逻辑零值以在此时使p型晶体管S3导通。使这个 晶体管导通将允许平板电脑充电逻辑11使用通过晶体管S1和晶体管S2接收到的底座功 率来对平板电脑电池13充电。如果平板电脑电池已经被充电至满容量(如由检测电路或 充电逻辑所确定的),则控制信号CS2可以转变为逻辑一值以使晶体管S3关断以便停止平 板电脑电池充电过程。
[0094] 第三控制信号(CS3)可以具有逻辑零值以在此时使n型晶体管S5关断。使这个 晶体管关断将防止使n型晶体管S4短路,所述n型晶体管S4控制用于给平板电脑的内部 电路供电的功率信号的输出。当晶体管S5关断时,充电电路的输出可以控制晶体管S4的 状态。如果未接收到底座功率(并且AC适配器未被连接),则充电电路的输出可以对应于 逻辑零并且不可以通过S4为平板电脑的内部电路生成功率信号。
[0095] 如果接收到底座功率,则充电电路的输出可以具有逻辑一值的资格以使晶体管S4 导通。当这个发生时充电逻辑的输出可以生成用于给平板电脑的内部电路供电的功率信 号。出于对平板电脑电池充电并且为平板电脑生成功率信号的目的,可以在节点A处划分 底座功率。
[0096] 在其他实施例中CS3的逻辑值可以是不同的。例如,在平板电脑在被附接到底座 的同时不在使用或者用户仅仅旨在使用底座功率对平板电脑电池充电的情况下,控制器可 以将CS3生成为具有逻辑一值以使晶体管S5导通。使这个晶体管导通将逻辑零值(借助 于地G2)耦合至晶体管S4的基极以使S4关断。结果,通过节点A的所有底座功率被用来 对平板电脑电池充电。
[0097] 当从平板电脑的AC适配器接口 15接收功率时,控制器12通过信号线40从该接 口接收检测信号。在接收到这个检测信号之后,控制器可以将控制信号(CS4)输出给平板 电脑充电逻辑11,以使该充电逻辑将具有逻辑一值的信号输出到n型晶体管Sla和n型晶 体管S2a。结果,晶体管Sla和晶体管S2a被导通以允许AC功率通过接口 15被输入到充电 逻辑中。
[0098] 这时,控制器可以例如基于控制固件来生成各种控制信号。当平板电脑被附接到 底座时,控制器可以将CS1生成为具有逻辑一值以将晶体管S1和晶体管S2的基极耦合至 地G1。这将允许来自底座的功率与来自AC适配器的功率组合以执行混合功率操作,例如, 来自底座和平板电脑AC适配器的功率在节点X处被组合并且输入到充电逻辑11中。CS2 可以具有逻辑零值并且CS3可以具有逻辑零或一。
[0099] 组合功率可以被用来提供用于支持由控制器12或另一处理器(例如,在控制器12 不
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