专利名称：电力控制器、电力控制方法、信息处理器以及电力控制程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力控制器，它被安装在一个由二次电池供电而工作的装置之中，并且它控制从二次电池供应的电力，以及一种电力控制方法，用于控制从安装在该装置之中的二次电池供应的电力。此外，本发明涉及一种通过由二次电池供电而工作的信息处理器，以及一种电力控制程序，用于控制从安装在该信息处理器之中的二次电池所供应的电力。
背景技术：
近年来，半导体制造技术和小型化安装技术已经迅速地发展，同时，减小各种电子和电气装置的尺寸和重量也已经因此取得显著的进展。这样的装置包括例如移动电话机、被称为个人数字助理(PDA)的信息终端装置或各种计算机装置。此外，用于重放各种类型的音频数据的便携式音频重放装置，或者以数字摄像机为代表的各种图像获取装置，在减小尺寸和重量方面也已经取得显著的进展。
假定作为减小尺寸和重量的结果的是户外使用，通常，上述各种电子和电气装置各自安装一个二次电池作为电源。这样的二次电池要求具有小的尺寸和重量以及大的容量。例如，使用一个锂离子电池，一个Ni-MH电池，等等。此外，要求上述电子和电气装置，特别是笔记本式个人计算机，能够使用电池进行较长时间的工作。
作为一个高级的实例，已经提出了一种通常被称为智能电池的电池模块，其本身具有由一个CPU之类构成的内置式控制电路。在智能电池中，通过在监测二次电池的状态(电池剩余电量状态，充电/放电状态，等等)的同时进行供电和充电操作，就能进行精确的电力剩余量计算以及精细的电力消耗控制。
一般来说，在二次电池中，发现这样一种现象，即，当各电池单元性能下降时，进行大功率的放电会使各电池单元发热，使得难以继续正常供电。与此不同，上述智能电池具有这样一种机制，其中，当各电池单元的温度超过一个预定温度时，来自二次电池的供电就被终止，从而能够避免在常规的二次电池中可能发生的各电池单元的异常发热。
然而，存在这样一个问题，当上述供电终止机制运行于被安装在例如一个计算机装置里面的智能电池时，若供电被突然地切断，则会导致诸如存储器所存储内容丢失那样的数据损失，以及对硬盘驱动器的信号记录面的损坏。
此外，不仅在计算机装置中，而且在上述各种电子和电气装置中，在许多情况下，突然切断电源可能给用户带来麻烦，并且可能导致严重损失。
因此，在作出本发明时考虑到相关技术的上述情况，并且其目标在于提供一种电力控制器以及一种电力控制方法，其中，在一个由二次电池供电而工作的装置中，来自二次电池的电源可以避免被突然切断。此外，本发明的另一个目标就是提供一种信息处理处理器以及一种电力控制程序，它们能避免因来自二次电池的电源的突然切断而导致的数据损失。
发明内容
本发明提供一种安装在由二次电池供电而工作的装置之中的电力控制器，所述电力控制器控制着从二次电池供应的电力，其中，当二次电池中的各电池单元的温度超过一个预定温度时，所述电力控制器就要求该装置切换到在省电模式下工作。
本发明的电力控制方法是这样一种电力控制方法，用于控制安装在一个装置之中的二次电池所供应的电力，其中，本方法包括一个电池单元温度检测步骤，用于检测在二次电池中的各电池单元的温度，以及一个工作模式控制步骤，当在所述单元温度检测步骤中检测到的温度超过一个预定温度时，就要求该装置切换到在省电模式下工作。
根据以上述方式构成的本发明，能避免因二次电池的异常发热而导致的电池寿命缩短、部件损坏等，并使因突然断电给用户带来的不便得以解决。
此外，本发明的信息处理器是一个由二次电池供电而工作的信息处理器，其中，该处理器包括一个电力控制单元，当在二次电池中的各电池单元的温度超过一个预定温度时，就要求该装置切换到在省电模式下工作。
根据以上述方式构成的本发明，能避免因二次电池的异常发热而导致的电池寿命缩短、部件损坏等。此外，诸如在运行中的数据丢失、对硬盘驱动器的信号记录面的损坏等问题也得以解决。
更为可取的是，信息处理器还包括工作模式切换通知装置，当信息处理器被要求切换到省电模式时，就将此项要求通知用户。这使得信息处理器能将切换到省电模式这一情况通知该用户。这样的工作模式切换通知装置具体包括诸如一个阴极射线管(CRT)或一个液晶屏那样的各种显示装置，一个用于驱动各种显示装置的接口电路，一个运算处理电路，用于产生准备在显示装置的屏幕上显示的数据，以及一个图像处理电路。用于通知用户的方法不限于在显示装置的屏幕上显示一段消息或者一个图标。例如，可以通过输出声音，以及控制一个专用指示灯使之点亮，来通知用户。
此外，在切换到省电模式的一个特定的实例中，电力控制单元可以请求一段由信息处理器执行的操作程序，以便切换到一种备用状态或一种冬眠状态。在这里，备用状态指的是，通过停止向消耗大量功率的装置(例如，显示装置和硬盘驱动器)供电，仅向那些为重新启动运行所需的装置例如存储着各种类型数据的随机存取存储器(RAM)供应最低限度的电力。冬眠状态意味着，在为重新启动运行所需的、被存储在非易失性存储器之中的数据被暂时地写入诸如硬盘驱动器那样的存储单元之后，除了最低限度的必要电路之外，停止向所有装置供电。
当来自正在供电的二次电池的继续供电达到一个限度，并且另一个能供电的二次电池存在时，电力控制单元可以将待供电的每一部分的电源供应切换到能供电的二次电池。因此，当信息处理器含有多个二次电池时，即使来自一个二次电池的电力供应达到一个限度，通过从另一个可用的二次电池供电，仍然可以使运行继续下去。
电力控制单元可以通过输出一个信号，该信号表示安装在信息处理器之中的另一个装置的状态满足切换到省电模式的条件，来将信息处理器切换到省电模式。具体地说，例如，当信息处理器包括一种机制，即，当安装在信息处理器之中的运算单元的温度达到一个预定温度时，就切换到省电模式，电力控制单元向信息处理器输出一份伪造报告，表示运算单元的温度满足切换到省电模式的条件，就不需要提供一种用于切换到省电模式的新的机制。接收电力控制单元送来的一份表示满足切换条件的伪造报告的装置不限于运算单元，还可能是，例如，一个用于测量信息处理器机箱内部温度的温度传感器。
本发明的电力控制程序是这样一种电力控制程序，用于控制从安装在信息处理器之中的二次电池所供应的电力，其中，该程序执行一个电池单元温度检测进程，用于检测在二次电池中的各电池单元的温度，以及一个工作模式控制进程，当在所述单元温度检测进程中检测到的温度超过一个预定温度时，就要求信息处理器的预定部分切换到在省电模式下工作。
当使用信息处理器时，通过执行根据以上述方式构成的本发明的电力控制程序，就能避免由于二次电池的异常发热而导致的电池寿命缩短以及部件损坏。此外，也能解决由于突然断电而引起的诸如运行中的数据丢失以及对硬盘驱动器的信号记录面的损坏等问题。
附图的简要说明
图1是一份用以说明本发明的概况的方框图。
图2是一份系统方框图，表示作为本发明的第一实施例的一个计算机装置。
图3是一份流程图，表示在上述计算机装置中的电力控制过程的一个实例。
图4是在上述计算机装置中的硬件和软件的层次结构的示意性图解。
图5是在上述计算机装置中的向用户发出通知的过程的示意性图解。
图6是一份系统方框图，表示作为本发明的第二实施例的一个计算机装置。
图7是一份系统方框图，表示作为本发明的第三实施例的一个计算机装置。
图8是一份系统方框图，表示作为本发明的第四实施例的一个计算机装置。
图9是一份流程图，表示在上述计算机中的电力控制过程。
图10是在上述计算机装置中的电力控制确定处理的图解，是概括根据所提供的两个二次电池的工作状态而进行的各处理的一个表格。
实施本发明的最佳方式下面将参照诸附图对本发明的各实施例进行充分的说明。
本发明可以广泛地应用于各种由二次电池供电而工作的电子和电气装置。因此，首先，下面将参照图1所示的电子装置1来说明本发明的整体概况。图1表示将本发明应用于一种使用二次电池作为电源的普通电气装置的一个实例，同时也是一份表示用于每一种实现的功能的每一部分的示意性的方框图。
如图1所示，电子装置1包括一个系统单元2，用于实现该装置的各项主要功能；一个电力控制单元3，用于控制为系统单元2的运行所需的电源的供应；以及一个二次电池4，它作为用于该装置的一个电源而被提供。
系统单元2包括通过消耗由二次电池4供应的电力而工作的各种装置。这样的装置包括，例如，各种电动机，各种电热器，各种半导体元件，各种电子和电气元件，各种致动器，或者以阴极射线管(CRT)和液晶面板为代表的各种显示装置。
二次电池4是一个可以反复充电和放电的电池，具体地说，例如，一个锂离子电池，一个Ni-MH电池等。当对二次电池4进行充电时，一个外部电源(未示出)被连接到二次电池4，电能就从外部电源充入二次电池4之中。充电操作可以在二次电池4仍旧装在电子装置1中的情况下进行。可供替代地，二次电池4可以可拆卸地装入电子装置1，充电操作可以在二次电池4被装入另一个与电子装置1分离的充电器的情况下进行。
在系统单元2和二次电池4之间安装有电力控制单元3，它控制着从二次电池4向系统单元2供应的电力。电力控制单元3由，例如，各种电气和电子元件以及各种半导体芯片的组合构成。
电力控制单元3中的电力控制技术可以通过使用电子和电气线路、各种机械开关等以硬件形式实现，也可以通过使用描述半导体芯片操作的软件程序以所谓软件形式来实现。虽然本实施例采用的配置是利用与二次电池4分离的电力控制单元3来控制送往系统单元2的电力，但是，举例来说，也可以采用二次电池4与系统单元2直接连接的配置，其中，由系统单元2执行的软件程序实现对应于在本实施例中的电力控制单元3的功能。
此外，电力控制单元3具有检测二次电池4中的各电池单元的温度(单元温度)的功能，当检测出的单元温度超过事先设定的一个预定温度时，电力控制单元3就要求系统单元2改变为省电模式。
二次电池4有一个特点，即，当进行大功率放电时，随着性能的下降，各电池单元都产生过分的热量，以至于各电池单元被损坏，从而无法继续充电/放电。因此，具体根据二次电池4中的各电池单元的温度来进行供电，电力控制单元3就能延长二次电池4的寿命。此外，还能避免由于各电池单元过分发热而引起的电池本体和电子装置1的各部分的畸变和损坏。
电子装置1中的系统单元2可以在正常工作模式与省电模式之间进行切换，在正常工作模式下，电子装置1通过足够地消耗所需电力来进行工作，在省电模式下，电子装置1以低于正常工作模式下的功率来进行工作，并且当电力控制单元3提出要求时，系统单元2可以通过从正常工作模式切换到省电模式来进行工作。在这里，在省电模式下工作的特定实例包括，例如，将安装在系统单元2中的电动机的转数降低到低于正常工作模式下的转数，停止安装在系统单元2中的部分装置的运行，设置半导体芯片(例如一个CPU)的低运行时钟。可供替代地，例如，通过控制一个装置(例如一个CPU)，使之以间歇(节制)方式进行工作，也能降低该装置消耗的功率。
此外，在电子装置1中，在二次电池4的各电池单元过分发热之前，电力控制单元3可以要求系统单元2切换到省电模式。这样就降低了功率消耗，从而抑制二次电池4的发热。因此，在二次电池4中，电池单元的温度就逐渐地降低到正常温度。因此，即使二次电池4是一种所谓的智能电池类型，当电池单元的温度显示异常数值时切断电源，也能避免二次电池4的供电的突然切断，以便能在省电模式下工作。这样就能消除由于二次电池4的供电的突然完全切断给用户带来的不便。
电力控制单元3可以安装在含有系统单元2的电子装置1的本体里面，也可以安装在含有二次电池4的电池部分一侧，并且含有二次电池4和电力控制单元3的电池部分可以可拆卸地装入电子装置1的本体之中。
其次，作为以上说明的更具体的情况，下面将依次地说明本发明应用于笔记本式个人计算机(以下简称为计算机装置)的各种不同的实施例。下面，通过举出一个实例来说明“来自二次电池的供电已经达到限度”这种状态的确定方法，在上述实例中，根据在二次电池中的各电池单元的温度来结束供电。
<第一实施例>
现在来说明作为第一实施例的、示于图2的计算机装置10。计算机装置10含有一个系统单元11，它对应于上述电子装置1中的系统单元2，还含有一个电力控制单元12，它对应于在电子装置1中的电力控制单元3，以及一个二次电池13，它对应于在电子装置1中的二次电池4，如图2所示。
在系统单元11中，运算处理器14含有一个中央处理单元(CPU)和一个被称为所谓北桥的信号传送电路，信号处理器15含有被称为南桥的信号传送电路，所述两个处理器通过一条总线例如一条外围部件互连(PCI)总线互相连接。
同样，系统单元11含有各种半导体存储器例如随机存取存储器(RAM)以及只读存储器(ROM)，一个硬盘驱动器，用于在磁盘上记录/重放信息，以及一个光盘驱动器，用于在光盘上记录/重放信息，它们的图解从略。系统单元11还包括各种输入装置例如一个键盘和一个鼠标，一个显示装置例如一块液晶显示屏，以及一个输入/输出接口，用于向/从这些装置输入/输出信号，它们的图解从略。
此外，电力控制单元12通过例如一条总线被连接到信号处理器15，由此，它被连接到系统单元11，同时对从二次电池13供应到系统单元11的电力进行控制。在这个实施例中，假定在计算机装置10中安装了一块嵌入式控制芯片(嵌入式控制器EC)，并且其外围电路能实现电力控制单元12的各项功能。
通过例如一条系统管理(SM)总线[SMBus(美国Intel公司的商标)]将二次电池13连接到电力控制单元12，二次电池13还起到向构成计算机装置10的每一部分供应其工作所需的电力的电源的作用。
计算机装置10可以以电池供电方式进行工作，即，使用从安装在装置本体里面的二次电池13所供应的电力来进行工作，同时，当它被连接到一个外部交流电源时，它也可以使用由交流电源供应的电力进行工作。
其次，下面，参照图3所示的流程图，通过考察电力控制单元12的工作，来说明上述结构的计算机装置10中所实现的实际的电力控制。
例如，当二次电池13被连接时，电力控制单元12就开始工作。在图3所示的步骤S11，电力控制单元12通过与设置于例如电池一侧的电池单元温度检测机构交换电信号，来检测二次电池13中各电池单元的温度(单元温度)。
其次，在步骤S12，电力控制单元12确定在步骤S11中所检出的单元温度是否已经超过事先设定的一个预定温度(以下称为告警温度)。作为这种确定的结果，当单元温度已经超过告警温度时，处理过程就进入到步骤S13，并且当单元温度不高于告警温度时，就重复执行步骤S11和其后的处理过程。
在这里，电力控制单元12按照独立于其他处理过程的预定的时间间隔，重复地执行图3所示的连续的处理过程，并且以不同步于其他处理过程的方式来检测二次电池的工作状态(在本实施例中为单元温度)。换句话说，在这个实施例中，电力控制单元12以轮流检测(轮询)方式来检测二次电池13的单元温度。然而，在步骤S11中的单元温度检测不限于由电力控制单元12所进行的轮流检测，而可以在从设置在二次电池13之中的单元温度检测机构将单元温度输出到电力控制单元12之后，在当前的单元温度被输入到电力控制单元12的时候，进行在步骤12中的确定处理过程。
此外，在步骤S12的确定处理过程中所使用的告警温度的数值可以事先存储到，例如，用以实现电力控制单元12的各项功能的一块嵌入式控制芯片中的一个预定区域之中，或者可以直接地被写入一段描述嵌入式控制芯片的工作的软件程序之中。也可以这样来存储告警温度的数值，使得它不能改变，或者在必要时可以从外部来加以改变。
此外，在步骤S13，在二次电池13的单元温度已经超过告警温度的时候，看作满足切换到省电模式的条件，电力控制单元12要求系统单元11切换到省电模式。此后，处理过程返回到步骤S11，并且电力控制单元12重复执行连续的处理过程。此时，在系统被复位(例如，重新启动计算机装置10)之前，在步骤13中的要求切换到电源接线状态的处理过程仅被执行一次，或者可以被重复执行，直到二次电池13的单元温度降低到告警温度以下为止。
在这里，从电力控制单元12输出的要求切换到省电模式的输出目标包括，例如，一个主要由运算处理器14(CPU)执行的、并且执行系统单元11全部的整体控制的操作系统(OS)，或者在OS上执行的一段应用程序，以及各种实用程序。
在计算机装置10中，硬件和软件按照如图4所示的一种层次结构配合工作，由此，它们作为一个整体发挥作用。换句话说，计算机装置10由一个硬件层和一个软件层组成，硬件层包括各具有一个CPU和一个存储器的运算处理器14和信号处理器15，或者一个硬盘驱动器和一个键盘，软件层控制着在硬件层中的每一部分的工作。软件层包括一个操作系统，用以进行计算机装置10的全部操作的整体控制；多个设备驱动程序，它们以一种专用方式来控制各种设备；中间件，它在层次上高于操作系统，并提供各项特定的功能；以及一段应用程序和一段实用程序，它们通过使用由操作系统和中间件提供的各项功能来提供特定的功能。
因此，电力控制单元12将一项要求切换到省电模式的消息输出到上述OS或者以驻留形式执行的一段实用程序，该实用程序监测二次电池13的状态。此后，接收到此项消息的操作系统控制计算机装置10的整个系统，使之切换到省电模式。当此项消息被输出到实用程序时，在实用程序接收到此项消息的时候，操作系统就被要求切换到省电模式，并且操作系统将整个系统切换到省电模式。
在这里，电力控制单元12可以通过输出一条准备用来控制从二次电池13供应的电力的专用消息，来要求切换到省电模式。然而，例如，在系统单元11中例如一个操作系统中事先准备了一条切换到省电模式的消息时，可以通过输出一条等效于上述内容的消息来要求切换到省电模式。关于所准备的消息，例如，美国微软公司的Windows(注册商标)操作系统包括一条预定的扫描代码(E05F)，用以切换到一种系统休眠过程。此外，可以输出一段等效于当切换到电源接线时所产生的消息的消息，使得例如用户操作一个被设置于计算机装置10之上的电源按钮或休眠按钮。
在这里，省电模式不具体局限于这样一种工作模式，其中功率消耗低于在正常工作模式下的功率消耗。省电模式的实例包括切换到一种所谓的备用状态或者一种冬眠状态。
备用状态是这样一种状态，其中，在构成计算机装置10的各部件中，通过停止诸如CPU、硬盘驱动器以及显示装置这样的功率消耗相对较大的装置的工作，并有意降低运行速度，来使计算机装置10按照低于正常模式的功率消耗来运行。例如，通过下列步骤，来从备用状态恢复。具体地说，当由用户操作键盘或鼠标并按压电源按钮而产生一个恢复事件时，嵌入式控制芯片(EC)就检测出该恢复事件，并请求系统单元11从备用状态恢复。由系统单元11执行的操作系统(OS)发出一项消息，引导每一个装置恢复到运行状态。这个步骤控制该装置恢复到正常状态。此外，在冬眠状态中，存在于计算机装置10的存储区域的数据、为再现当前工作环境所需的信息等，都被写入到诸如硬盘驱动器那样的非易失性存储器之中，并且除了例如备用电源那样的最小所需电源以外的电源均被全部切断。从冬眠状态恢复到正常状态是这样进行的，在计算机装置10的每一部分得到供电之后，被写入硬盘驱动器的数据和信息就被读出，并且最后的运行环境得以再现。在冬眠状态下，由于几乎所有的电源都被切断，所以这时的功率消耗被降低到比备用状态下还要低。一般来说，冬眠状态也被称为挂起状态、休眠状态，或者休息状态。
如上所述，切换到省电模式并不局限于控制整个系统使之切换到备用状态或冬眠状态。然而，可以单独地控制每一种装置，使之切换到省电模式，例如，在被提供作为显示装置的液晶显示屏中降低背景光的亮度。
电力控制单元12按照上述方式进行工作，由此，当二次电池13中的各电池单元达到高于告警温度的温度时，计算机装置10就切换到省电模式，并能降低功率消耗。因此，二次电池13的发热量下降，使得二次电池13的单元温度逐渐降低到正常温度。因此，通过防止因二次电池13的单元温度的异常升高而导致电池单元的性能恶化，就能实现二次电池13的寿命的延长，同时可以避免各种事故，在这些事故中，发热可能使计算机装置10的每一部分变形，并且可能使用户灼伤。
此外，即使二次电池4属于例如所谓的智能电池的类型，当单元温度表现出一个异常数值时就切断电源，也可以通过在电力控制单元12中设置一个低于由该智能电池设置的“异常温度”的温度，作为“告警温度”，就能避免智能电池的切断操作。这样一来，就能避免由于突然切断电源而导致的数据丢失。
虽然在电力控制单元12向计算机装置10发出切换到省电模式的请求的时候，计算机装置10可以立即切换到省电模式，但是更为可取的是，例如，通过在由CRT或液晶显示屏构成的显示装置的屏幕上显示一段预定的消息或者一个图标，通知用户切换到省电模式。例如，这样可以提示用户快速结束所需的操作，接通外部交流电源。
上述通知用户的处理过程可以由操作系统(OS)来实现，或者可以由一段专用的实用程序来实现，上述实用程序在操作系统上被执行，并且专用于将涉及电力控制的信息通知该用户的功能。
由图5所示的过程来实现通知处理过程。如图5所示，在确定二次电池13是否已被连接时，电力控制单元12对二次电池13的单元温度Tbc进行随时检测(轮询)。当单元温度Tbc超过一个事先设定的告警温度Tbw时，电力控制单元12就向操作系统或实用程序输出一段表示此种状态的消息或信号。
此外，关于如图5所示的操作系统或实用程序的运行，当正在等待从电力控制单元12输出的消息的操作系统或实用程序接收到该消息时，它就在显示装置的屏幕上显示一个窗口，通知用户称，单元温度Tbc已经超过告警温度Tbw。在此时显示的窗口可以显示，例如，“连接外部交流电源”或者“电池温度正在升高”。
用于通知用户的技术并不局限于在显示装置的屏幕上显示一段消息或者一个图标，例如，可以通过输出音频或者控制一个专用指示灯的点亮来通知用户。
此外，虽然本实施例说明了电力控制单元12如何确定二次电池13的单元温度Tbc是否已经超过告警温度Tbw，但是此项确定不局限于由电力控制单元12去实现，还可以例如由操作系统或者诸如在操作系统上被执行的一段实用程序的软件程序来实现。在这种情况下，电力控制单元12可以具有将二次电池13的单元温度Tbc送给进行此项确定的一段程序的功能。同样，在这种情况下，可以按预定的时间间隔，将单元温度Tbc从电力控制单元12送往该程序，并且，响应于来自该程序的每一次请求，可以将当前的单元温度Tbc从电力控制单元12送往该程序。
在以上的说明中，当二次电池13的单元温度Tbc超过事先设定的预定告警温度Tbw时，就请求切换到省电模式，并通知该用户。然而，可以设定多个渐进的告警温度。
在这种情况下，例如，在单元温度Tbc超过第一告警温度Tbw1的时候，通过在显示装置的屏幕上显示“电池温度正在升高”之类的消息，向用户发出警告。此外，在单元温度Tbc超过高于第一告警温度Tbw1的第二告警温度Tbw2的时候，通过在显示装置的屏幕上显示“连接外部交流电源”之类的消息，要求用户连接交流电源。并且在单元温度Tbc超过高于第二告警温度Tbw2的第三告警温度Tbw3时，计算机装置10的系统被切换到省电模式。
如上所述，在计算机装置10中，通过设定多个渐进的告警温度，并且在单元温度超过每一个告警温度时执行不同的操作，例如，逐渐地通知用户称，切换到省电模式已经临近，由此增进了用户的方便性。
此外，近年来，笔记本式个人计算机具有这样的特征，即，峰值功率消耗大大高于平均功率消耗。因此，需要提供一种具备能充分满足峰值功率消耗的放电特性的二次电池。在笔记本个人计算机的情况下，它们的小的尺寸和重量将带来巨大的商业价值，因此，装置的体积受到限制，同时，要装入一个具有充分的放电特性的二次电池可能是困难的。
然而，由于上述计算机装置10包括电力控制单元12，若装入一个其放电特性可以应付在正常使用情况下的功率消耗的二次电池，则电力控制单元12在出现峰值功率消耗时发挥作用，由此整个系统的功率消耗得以自动地降低。换句话说，由于电力控制单元12起到所谓的安全机构的作用，所以若装入一个可以应付在正常使用情况下的功率消耗的小而轻的二次电池，则在出现峰值功率消耗时，就能使二次电池避免异常发热，同时也能避免因突然断电而导致数据丢失的可能性。因此，就能实现一个在整体上小而轻的笔记本式个人计算机。
<第二实施例>
其次，说明作为本发明的第二实施例的示于图6的计算机装置20。与根据上述第一实施例的计算机装置10相比，计算机装置20主要不同之处在于，如图6所示，一个有源热量反馈(ATF)单元21被连接到电力控制单元12，并且计算机装置20具有结构上相同或等效于计算机装置10的其他各部分。因此，在这个实施例中，对相同或等效于上述第一实施例的各部分的说明从略，并且在图中，用相同的参考编号来表示它们。
在下文中被举例说明和说明的各实施例在配置上可以被实现为相同或等效于根据第一实施例的计算机装置10。因此，在这些实施例中，对相同或等效于上述第一实施例的各部分的说明从略，并且在图中，用相同的参考编号来表示它们。
在计算机装置20中所提供的有源热量反馈(ATF)单元21是这样一种装置，它经由系统管理总线(SMBus)被连接到电力控制单元12，并且它具有监测被安装在系统单元11之中的CPU的温度的功能。ATF单元21检测CPU的温度，并将该温度通知电力控制单元12。
在这个实施例中，假定计算机装置20具有一种按照一种被称为高级配置和电源接口(ACPI)标准而设计的基本结构，上述标准是由美国Intel公司，美国微软公司和日本东芝公司等合作制定的。在ACPI中，实现了这样一种机制，其中，当CPU的温度达到一个事先设定的告警温度时，通过降低CPU的运行时钟频率来降低功率消耗，以避免CPU因其本身发热而损坏。
在这个实施例中，当二次电池13的单元温度超过预定温度时，二次电池13的异常温升得以避免，使得电力控制单元12使用ACPI机制来降低CPU的功率消耗。更具体地说，如下面所述，电力控制单元12以并行方式进行二次电池13的单元温度的监测过程以及按照ACPI标准的CPU温度的监测过程，能实现上述目标。
换句话说，在监测二次电池13的单元温度的连续过程中，电力控制单元12核实二次电池13是否已被连接，并且在二次电池13已被连接的条件下，使用异步处理来进行二次电池13的单元温度Tbc的检测(轮询)。当已检测的单元温度Tbc超过事先设定的一个预定的告警温度Tbw时，代表这种状态的一个预定的标志被设置。此外，当已检测的单元温度Tbc降低到事先设定的预定的告警温度Tbw以下时，该标志被消除。通过对在电力控制单元12中安装的一个半导体存储器中的一个预定地址上的一个比特进行反转，就能实现这种类型的标志。
可供替代地，在监测二次电池的CPU温度的连续过程中，当由ATF单元21检测到的CPU温度Tcc超过预定温度(告警温度)Tcw时，电力控制单元12就向系统单元11输出一项降低CPU的运行时钟频率的请求。当CPU温度Tcc超过事先设定的一个预定温度(关机温度)Tce时，电力控制单元12就向系统单元11输出一项请求，以控制系统单元11从功能上结束(关机)。电力控制单元12还参照在检测电池单元温度的连续过程中所使用的标志，当该标志被设置并且Tcc＜Tce时，将CPU的温度数值Tcc重新设置为满足Tcw＜Tcc＜Tce条件的一个数值。
换句话说，在这个实施例中，当二次电池13的单元温度超过告警温度时，电力控制单元12就能通过向系统单元11输出一项伪称CPU温度已经超过告警温度的请求，来降低CPU的功率消耗。这样一种CPU功率消耗的降低减小了由二次电池13的放电而给出的功率，由此抑制二次电池13产生的热量。
在这个实施例中，在含有一种通过例如ACPI来实现的控制功率消耗的机制的计算机装置20中，通过使用这样一种结构，其中，当二次电池13的单元温度超过告警温度Tbw时，整个计算机装置20的功率消耗就被降低下来，就能消除提供一种新的机制以便切换到省电模式的需求，这样就能以低的成本来实现一个能有效地避免二次电池13的异常发热和突然结束供电的系统。
<第三实施例>
下面，说明作为第三实施例的、示于图7的计算机装置30。如图7所示，计算机装置30在配置上类似于作为第一实施例来表示的计算机装置10。
在这个实施例中，假定计算机装置30具有一种按照在第二实施例中所描述的ACPI标准而设计的基本结构。计算机装置30具有一种机制，当二次电池13的电力的剩余量减小时就切换到省电模式。在近年来使用的许多计算机装置中，都提供了这种机制，并且其前提是，安装在系统单元11中的基本输入输出系统(BIOS)和操作系统(OS)能接受此种机制。
这个实施例不同于在第二实施例中所说明的计算机装置20之处在于，电力控制单元12伪造报告的不是CPU的温度，而是二次电池13的电力的剩余量。
在电力控制单元12中，计算机装置30以并行方式进行两方面的处理过程，一种处理过程是类似于计算机装置20那样监测二次电池13的单元温度，另一种处理过程是，基于ACPI标准，监测二次电池13的电力的剩余量。
在监测二次电池13的电力的剩余量的连续过程中，每当经过一段预定的时间，电力控制单元12就检测二次电池13的电力的剩余量，同时将代表电力的剩余量的数值C写入到事先设置的一个预定的存储区域之中。
此外，系统单元11不定期地参照数值C，并且当数值C低于告警的剩余量Cw时，就切换到省电模式，诸如备用状态或冬眠状态。
电力控制单元12还参照被用来监测二次电池13的单元温度的标志，并且当该标志被设置时，不是将电池剩余量的原来数值C，而是将数值C’，其中C’＜Cw，写入到预定的存储区域之中。
换句话说，在这个实施例中，当二次电池13的单元温度Tbc超过预定的告警温度Tbw时，电力控制单元12将有意伪造电池剩余量的数值C，由此可以要求系统单元11切换到省电模式。
在这个实施例中，当计算机装置30被设置了根据二次电池13的电力剩余量来控制该系统切换到省电模式的机制时，电力控制单元12将向系统报告一个伪造的电池剩余量，由此，就能避免二次电池13的单元温度的异常升高。这样就能在对常规地使用的BIOS或OS不作出新的修改的条件下，有效地应用本发明。
虽然，在以上的说明中，对电池的电力剩余量数值C进行伪造的装置是电力控制单元12，例如，当二次电池13被形成为一个智能电池时，当单元温度Tbc超过告警温度Tbw时伪造报告电池的电力剩余量数值C的机构可以被纳入到形成于智能电池里面的控制电路之中。在这种情况下，计算机装置30的本体在结构上可以等效于一个符合ACPI标准的常规的计算机装置，并且这种情况具有这样的优点，即，不需要改变除智能电池的控制电路以外的其他各部分。
<第四实施例>
下面，说明作为第四实施例的、示于图8的计算机装置40。如图8所示，计算机装置40在装置配置上不同于作为第一实施例而被表示的计算机装置10之处在于，装入了多个二次电池，并且这些二次电池13a和13b通过一个电池切换单元41被连接到电力控制单元12。这个实施例假定这样一种情况，其中，两个二次电池，即，第一个二次电池13a以及第二个二次电池13b，都被装入到计算机装置40之中。然而，被装入计算机装置40之中的二次电池的数目不会受到特别的限制。
在计算机装置40中，系统管理总线(SMBus)被用来将每一个二次电池13a或13b与电池切换单元41连接在一起，并且将电池切换单元41与电力控制单元12连接在一起。电池切换单元41具有这样一种功能，即，响应于来自电力控制单元12的一项请求，在第一个二次电池13a与第二个二次电池13b之间进行切换，用于向系统单元11供电。
电力控制单元12还检测第一个二次电池13a的单元温度Tbc1以及第二个二次电池13b的单元温度Tbc2，同时检测每一个电池的(电力)剩余量。电力控制单元12根据各二次电池13a和13b的单元温度和电力剩余量，对来自每一个二次电池的供电进行控制。
在这里要注意的是，在电力控制单元12的电力控制过程中，针对单元温度超过告警温度的情况的处理过程，并且参照图9所示的流程图来说明这个处理过程的一个实例。
电力控制单元12的工作开始于第一个或第二个二次电池13a或13b的接通。在图9所示的步骤S21中，电力控制单元12检测第一个二次电池13a的单元温度Tbc1以及第二个二次电池13b的单元温度Tbc2。其次，在步骤S22，电力控制单元12检测第一个二次电池13a的电力剩余量C1以及第二个二次电池13b的电力剩余量C2。此时，可以执行一种检测电力剩余量的方法，例如，通过向/从安装在电池一侧的电力剩余量检测机构发送/接收电信号。
下面，在步骤S23，电力控制单元12确定在步骤S21中所检测的二次电池13a和13b的单元温度Tbc1和Tbc2是否超过告警温度Tbw。
作为该确定的结果，当单元温度超过告警温度时，处理过程进入步骤S24，并且当单元温度不高于告警温度时，重复执行在步骤S21中和其后的处理过程。
在步骤S24，电力控制单元12根据二次电池13a和13b中每一个的工作状态(单元温度以及电力剩余量)，同时参照图10所示的确定表，来确定是否能够从二次电池13a和13b中的每一个供电。具体地说，它根据下述两项条件来执行一个确定处理过程，第一项条件是，二次电池13a和13b的单元温度Tbc1和Tbc2超过告警温度Tbw，第二项条件是，各二次电池13的电力剩余量C1和C2低于一个限度剩余量C0，这时，难以从各二次电池供应更多的电力。
现在，参照图10所示的确定表来具体说明在步骤S24中的确定处理过程。
当第一个二次电池13a的单元温度Tbc1低于告警温度Tbw，并且电力剩余量C1大于限度剩余量C0时，若第二个二次电池13b的单元温度Tbc2高于告警温度Tbw，或者第二个二次电池13b的电力剩余量C2小于限度剩余量C0，则从第一个二次电池13a供电。
当第二个二次电池13b的单元温度Tbc2低于告警温度Tbw，并且电力剩余量C2大于限度剩余量C0时，若第一个二次电池13a的单元温度Tbc1高于告警温度Tbw，或者第一个二次电池13a的电力剩余量C1小于限度剩余量C0，则从第二个二次电池13b供电。
当确定处理过程产生一项结果，表示从一个不同于当前正在供电的电池供电时，电力控制单元12就请求电池切换单元41切换一个电池以供使用。可供替代地，当确定处理过程产生一项结果，表示从相同于当前正在供电的电池供电时，电力控制单元12就保持从当前正在供电的电池继续供电，而不进行特殊的控制处理。
此外，当第一个二次电池13a和第二个二次电池13b其中之一处于一种能提供足够电力的状态时，即，满足由Tbc1<Tbw，C1＞C0，Tbc2<Tbw以及C2＞C0表示的4项条件，电力控制单元12就保持从当前正在供电的电池继续供电，而不进行特殊的控制处理。
此外，在不同于上述结果的情况下，即，出现在图10中由“TBH”和“LBH”所表示的情况时，表示由于第一个二次电池13a和第二个二次电池13b二者在提供更多的电力方面受到限制，计算机装置40需要切换到省电模式。这些情况将在步骤S25和其后的步骤中进行说明。
在执行步骤S24的确定处理过程之后，在步骤S25，电力控制单元12将判定确定结果是否为“TBH”或“LBH”。当确定结果不是“TBH”，也不是“LBH”时，根据在步骤S24中的确定结果进行一项操作，同时处理过程返回到步骤S21，并重复执行上述的连续处理过程。当确定结果是“TBH”或“LBH”时，处理过程进入步骤S26。
在步骤S26，电力控制单元12认为满足切换到省电模式的条件，并请求系统单元11切换到省电模式。此后，电力控制单元12返回到步骤S21，并重复执行连续的处理过程。在步骤S26的处理过程等效于在图3中的步骤S13的处理过程。通过执行这个处理过程，计算机装置40就切换到省电模式。
如上所述，在这个实施例中，电力控制单元12实现了这样的控制，其中，根据两项条件，即，每一个二次电池13的单元温度和电力剩余量，选择使用实际上供电的电池，并且当从任何一个二次电池供电都发生困难时，就切换到省电模式。
因此，在第一个二次电池13a和第二个二次电池13b二者都具有足够的电力剩余量的状态下，即使一个当前正在供电的电池的单元温度升高，通过切换到另一个二次电池，仍然可以继续供电，同时原来的二次电池可以避免异常发热。此外，当原来的二次电池被充分地冷却之后，该二次电池就可以再次被用来供电。
与此不同，例如，在一个常规的智能电池中，当二次电池的电力剩余量和单元温度其中之一满足二次电池的结束放电条件时，电源就被立即切断。因此，即使二次电池具有大量的电力剩余量，但是在单元温度达到预定温度时，仍然不能继续其后的供电。
因此，根据本实施例的计算机装置40可以比常规方式更有效地使用被蓄积在二次电池中的电力，并且具有这样的优点，即，它能延长由二次电池13驱动的时间。
<其他实施例>
虽然以上说明了在将本发明应用于笔记本式个人计算机那样的计算机装置的情况下的各实施例，但是本发明还可以广泛地应用于各种由二次电池供电而工作的电子和电气装置。具体地说，例如，本发明可以应用于移动电话机、被称为个人数字助理(PDA)的信息终端装置、用于重放各种类型的音频数据的便携式音频重放装置，或者以数字摄像机为代表的各种图像获取装置。
在电力控制单元3或电力控制单元12中的电力控制操作可以被形成为由所需的电子装置执行的软件程序。可供选择地，可以采用存储在各种记录媒体之中的形式来提供这样的软件程序。
根据本发明，可以防止由于二次电池的异常发热而导致的电池寿命缩短以及部件损坏等，并且因突然断电给用户带来的不便也得以解决。
因此，由突然断电所导致的数据丢失、装置的损坏和故障得以避免，由此，就能提高由二次电池供电的装置或信息处理器的可靠性和便利性。
权利要求
1.一种安装在由二次电池供电而工作的装置之中的电力控制器，所述电力控制器控制从二次电池供应的电力，其中，当二次电池中的各电池单元的温度超过一个预定温度时，所述电力控制器要求该装置切换到在省电模式下工作。
2.一种电力控制方法，用于控制从安装在一个装置之中的二次电池供应的电力，包括一个电池单元温度检测步骤，用于检测在二次电池中的各电池单元的温度；以及一个工作模式控制步骤，当在所述单元温度检测步骤中检测到的温度超过一个预定温度时，要求该装置切换到在省电模式下工作。
3.一种由二次电池供电而工作的信息处理器，包括一个电力控制单元，当在二次电池中的各电池单元的温度超过一个预定温度时，要求该处理器切换到在省电模式下工作。
4.根据权利要求3所述的信息处理器，还包括工作模式切换通知装置，在电力控制单元要求切换到在省电模式的情形下，将该情形通知用户。
5.根据权利要求3所述的信息处理器，其中，所述电力控制单元请求一段由所述信息处理器执行的操作程序切换到备用状态或冬眠状态。
6.根据权利要求3所述的信息处理器，其中，当来自正在供电的二次电池的继续供电达到一个限度，并且另一个能供电的二次电池存在时，所述电力控制单元将对所述信息处理器的每一部分的电力供应切换到从所述能供电的二次电池供电。
7.根据权利要求3所述的信息处理器，其中，所述电力控制单元通过输出一个信号，该信号表示安装在所述信息处理器之中的另一个装置的状态满足切换到省电模式的条件，来将所述信息处理器切换到省电模式。
8.根据权利要求7所述的信息处理器，其中，所述电力控制单元通过输出一个信号，该信号表示安装在所述信息处理器之中的一个运算单元的温度满足切换到省电模式的条件，来将所述信息处理器切换到省电模式。
9.一种电力控制程序，用于控制从安装在信息处理器之中的二次电池所供应的电力，所述电力控制程序执行一个电池单元温度检测进程，用于检测在二次电池中的各电池单元的温度；以及一个工作模式控制进程，当在所述单元温度检测进程中检测到的温度超过一个预定温度时，要求信息处理器的一个预定部分切换到在省电模式下工作。
全文摘要
提供一种电力控制单元，它能防止二次电池发热，同时防止电源被突然切断。从二次电池(13)向系统单元(11)的供电受到电力控制单元(12)的控制。此时，电力控制单元(12)连续监测二次电池(13)的单元温度，并且当单元温度超过事先设定的一个预定告警温度时，要求系统单元(11)切换到省电模式。
文档编号H01M10/44GK1498439SQ0380010
公开日2004年5月19日 申请日期2003年1月22日 优先权日2002年1月29日
发明者山地秀典, 一, 佐藤壮一, 崇, 生川善崇 申请人:索尼株式会社