便携式电子装置及电源管理方法

便携式电子装置及电源管理方法
【专利摘要】一种便携式电子装置及电源管理方法。便携式电子装置包括处理器及嵌入式控制器。嵌入式控制器根据目前功率消耗、比例控制项、前次功率消耗、比较器下限值、功率消耗变化量及微分控制项决定处理器是否降频。嵌入式控制器根据目前功率消耗、比较器下限值、目前功率消耗小于比较器下限值的次数及积分控制项决定处理器是否解除降频。
【专利说明】便携式电子装置及电源管理方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电子装置，特别是涉及一种便携式电子装置及电源管理方法。

【背景技术】
[0002] 请参照图1，图1示出了比较器上限值及比较器下限值的示意图。随着笔记型计算 机效能的提升，处理器亦随着增加其功率消耗（Power Consumption)。传统笔记型计算机的 处理器的降频与解除降频是取决于比较器上限值UB及比较器下限值LB。当功率消耗大于 比较器上限值UB时，处理器需对应地进行降频，以避免电池的剩余电量不敷使用。相反地， 当功率消耗大于比较器下限值LB时，处理器需对应地解除降频，以提高笔记型计算机的效 能。


【发明内容】

[0003] 本发明是有关于一种便携式电子装置及电源管理方法。
[0004] 根据本发明，提出一种便携式电子装置。便携式电子装置包括处理器及嵌入式控 制器。嵌入式控制器是从电池撷取目前功率消耗，并计算目前功率消耗与前次功率消耗的 功率消耗变化量。嵌入式控制器设定一比例控制项等于比较器上限值，并判断目前过功率 保护阶（Over Power Protection Level, 0PPL)等于第一保护阶或第二保护阶。当目前过 功率保护阶等于第一保护阶，嵌入式控制器执行第一保护阶处理程序。于第一保护阶处理 程序中，嵌入式控制器根据目前功率消耗、比例控制项、前次功率消耗、比较器下限值、功率 消耗变化量及微分控制项决定是否设定目前过功率保护阶等于第二保护阶。当目前过功率 保护阶等于第二保护阶，嵌入式控制器执行第二保护阶处理程序，于第二保护阶处理程序 中，嵌入式控制器根据目前功率消耗、比较器下限值、目前功率消耗小于比较器下限值的次 数及积分控制项决定是否设定目前过功率保护阶等于第一保护阶。其中，当目前过功率保 护阶等于第一保护阶，嵌入式控制器控制处理器解除降频。其中当目前过功率保护阶等于 第二保护阶，嵌入式控制器控制处理器降频。
[0005] 根据本发明，提出一种电源管理方法。电源管理方法包括：从电池撷取目前功率消 耗；计算目前功率消耗与前次功率消耗的功率消耗变化量；设定比例控制项等于比较器上 限值；判断目前过功率保护阶（Over Power Protection Level, 0PPL)等于第一保护阶或第 二保护阶；当目前过功率保护阶等于第一保护阶，执行第一保护阶处理程序，于第一保护阶 处理程序中，根据目前功率消耗、比例控制项、前次功率消耗、比较器下限值、功率消耗变化 量及微分控制项决定是否设定目前过功率保护阶等于第二保护阶；以及当目前过功率保护 阶等于第二保护阶，执行第二保护阶处理程序，于第二保护阶处理程序中，根据目前功率消 耗、比较器下限值、目前功率消耗小于比较器下限值的次数及积分控制项决定是否设定目 前过功率保护阶等于第一保护阶；其中，当目前过功率保护阶等于第一保护阶，控制处理器 解除降频；其中，当目前过功率保护阶等于第二保护阶，控制处理器降频。
[0006] 为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并结合附 图详细说明如下。

【专利附图】

【附图说明】
[0007] 图1示出了比较器上限值及比较器下限值的示意图。
[0008] 图2示出了依照第一实施例的一种便携式电子装置的方块图。
[0009] 图3示出了依照第一实施例的一种电源管理方法的流程图。
[0010] 图4示出了步骤S5的详细流程图。
[0011] 图5示出了步骤S7的详细流程图。
[0012] 图6示出了依照第二实施例的一种便携式电子装置的方块图。
[0013] 附图符号说明
[0014] 1:电池
[0015] 2、6:便携式电子装置
[0016] 21 :第一处理器
[0017] 22 :第二处理器
[0018] 23:嵌入式控制器
[0019] 24:功率寄存器
[0020] 25 :次数寄存器
[0021] PC:目前功率消耗
[0022] LPC :前次功率消耗
[0023] DP :功率消耗变化量
[0024] PT :比例控制项
[0025] DT :微分控制项
[0026] IT :积分控制项
[0027] 0PPL :目前过功率保护阶
[0028] 0PP_L1 :第一保护阶
[0029] 0PP_L2 :第二保护阶
[0030] UBLC :记录参数
[0031] UB:比较器上限值
[0032] LB:比较器下限值
[0033] S1 ?S7、S51 ?S55、S71 ?S76 :步骤

【具体实施方式】
[0034] 第一实施例
[0035] 请参照图2,图2示出了依照第一实施例的一种便携式电子装置的方块图。便携式 电子装置2例如为笔记型计算机，且便携式电子装置2包括第一处理器21、嵌入式控制器 23、功率寄存器24及次数寄存器25。第一处理器21于第一实施例中例如为中央处理器或 图形处理器，而功率寄存器24及次数寄存器25例如是内建于嵌入式控制器23。功率寄存 器24储存嵌入式控制器23从电池1所撷取的目前功率消耗PC。后续当嵌入式控制器23 重新从电池1撷取另一目前功率消耗PC时，原先功率寄存器24所储存的目前功率消耗PC 即成为前次功率消耗LPC。次数寄存器25储存记录参数UBLC，且记录参数UBLC等于目前 功率消耗PC小于比较器下限值LB的次数。当目前功率消耗PC小于比较器下限值LB时， 嵌入式控制器23即随的递增记录参数UBLC。
[0036] 嵌入式控制器23根据目前过功率保护阶（Over Power Protection Level, 0PPL) 控制第一处理器21降频或解除降频。当目前过功率保护阶OPPL等于第一保护阶0PP_L1， 嵌入式控制器23控制第一处理器21解除降频。相反地，当目前过功率保护阶0PPL等于第 二保护阶〇PP_L2,嵌入式控制器23控制第一处理器21降频。
[0037] 嵌入式控制器23是从电池 1撷取目前功率消耗PC，并计算目前功率消耗PC与前 次功率消耗LPC的功率消耗变化量DP。嵌入式控制器23设定比例控制项PT等于比较器上 限值UB，并判断目前过功率保护阶0PPL等于第一保护阶0PP_L1或第二保护阶0PP_L2。当 目前过功率保护阶0PPL等于第一保护阶0PP_L1，嵌入式控制器23执行第一保护阶处理程 序。于第一保护阶处理程序中，嵌入式控制器23根据目前功率消耗PC、比例控制项PT、前 次功率消耗LPC、比较器下限值LB、功率消耗变化量DP及微分控制项DT决定是否设定目前 过功率保护阶0PPL等于第二保护阶0PP_L2。
[0038] 当目前过功率保护阶0PPL等于第二保护阶0PP_L2,嵌入式控制器23执行第二保 护阶处理程序。于第二保护阶处理程序〇PP_L2中，嵌入式控制器23根据目前功率消耗PC、 比较器下限值LB、目前功率消耗PC小于比较器下限值LB的次数及积分控制项IT决定是否 设定目前过功率保护阶0PPL等于第一保护阶0PP_L1。
[0039] 请同时参照图2及表1，举例来说，若电池1的容量为60VA，则比较器上限值UB及 比较器下限值LB可分别设计为54VA及48VA。由于嵌入式控制器23设定比例控制项PT等 于比较器上限值UB，因此比例控制项PT等于54VA。微分控制项DT及积分控制项IT可分 别设计为3VA及5次。
[0040]
[0041] 表 1

【权利要求】
1. 一种便携式电子装置，包括： 一第一处理器；以及 一嵌入式控制器，从一电池撷取一目前功率消耗，并计算该目前功率消耗与一前次功 率消耗的一功率消耗变化量，设定一比例控制项等于一比较器上限值，并判断一目前过功 率保护阶等于一第一保护阶或一第二保护阶，当该目前过功率保护阶等于该第一保护阶， 该嵌入式控制器执行一第一保护阶处理程序，于该第一保护阶处理程序中，该嵌入式控制 器根据该目前功率消耗、该比例控制项、该前次功率消耗、一比较器下限值、该功率消耗变 化量及一微分控制项决定是否设定该目前过功率保护阶等于该第二保护阶，当该目前过功 率保护阶等于该第二保护阶，该嵌入式控制器执行一第二保护阶处理程序，于该第二保护 阶处理程序中，该嵌入式控制器根据该目前功率消耗、该比较器下限值、该目前功率消耗小 于该比较器下限值的次数及一积分控制项决定是否设定该目前过功率保护阶等于该第一 保护阶； 其中，当该目前过功率保护阶等于该第一保护阶，该嵌入式控制器控制该第一处理器 解除降频； 其中，当该目前过功率保护阶等于该第二保护阶，该嵌入式控制器控制该第一处理器 降频。
2. 如权利要求1所述的便携式电子装置，其中该第一处理器为中央处理器或图形处理 器。
3. 如权利要求1所述的便携式电子装置，还包括一第二处理器，当该目前过功率保护 阶等于该第一保护阶，该嵌入式控制器控制该第一处理器及该第二处理器解除降频，当该 目前过功率保护阶等于该第二保护阶，该嵌入式控制器控制该第一处理器及该第二处理器 降频。
4. 如权利要求3所述的便携式电子装置，其中该第一处理器为中央处理器，该第二处 理器为图形处理器。
5. 如权利要求1所述的便携式电子装置，还包括： 一功率寄存器，用以储存该目前功率消耗。
6. 如权利要求1所述的便携式电子装置，其中该嵌入式控制器于该第一保护阶处理程 序判断该目前功率消耗是否大于该比例控制项，若该目前功率消耗不大于该比例控制项， 该嵌入式控制器判断该目前功率消耗与该前次功率消耗是否均大于一比较器下限值，若该 目前功率消耗与该前次功率消耗均大于该比较器下限值，该嵌入式控制器判断该功率消耗 变化量是否大于该微分控制项，若该功率消耗变化量大于该微分控制项，该嵌入式控制器 设定该目前过功率保护阶等于该第二保护阶。
7. 如权利要求6所述的便携式电子装置，其中若该目前功率消耗大于该比例控制项， 该嵌入式控制器设定该目前过功率保护阶等于该第二保护阶。
8. 如权利要求6所述的便携式电子装置，还包括： 一次数寄存器，用以储存一记录参数，该记录参数等于该目前功率消耗小于该比较器 下限值的次数，若该目前功率消耗与该前次功率消耗未均大于该比较器下限值，该嵌入式 控制器清除该记录参数。
9. 如权利要求1所述的便携式电子装置，其中该嵌入式控制器于该第二保护阶处理 程序判断该目前功率消耗是否小于该比较器下限值，若该目前功率消耗小于该比较器下限 值，该嵌入式控制器递增一记录参数，该记录参数等于该目前功率消耗小于该比较器下限 值的次数，该嵌入式控制器判断该记录参数是否大于该积分控制项，若该记录参数大于该 积分控制项，该嵌入式控制器清除该记录参数，并设定该目前过功率保护阶等于该第一保 护阶。
10. 如权利要求9所述的便携式电子装置，其中若该目前功率消耗不小于该比较器下 限值，该嵌入式控制器清除该记录参数。
11. 一种电源管理方法，包括： 从一电池撷取一目前功率消耗； 计算该目前功率消耗与一前次功率消耗的一功率消耗变化量； 设定一比例控制项等于一比较器上限值； 判断一目前过功率保护阶等于一第一保护阶或一第二保护阶； 当该目前过功率保护阶等于该第一保护阶，执行一第一保护阶处理程序，于该第一保 护阶处理程序中，根据该目前功率消耗、该比例控制项、该前次功率消耗、一比较器下限值、 该功率消耗变化量及一微分控制项决定是否设定该目前过功率保护阶等于该第二保护阶； 以及 当该目前过功率保护阶等于该第二保护阶，执行一第二保护阶处理程序，于该第二保 护阶处理程序中，根据该目前功率消耗、该比较器下限值、该目前功率消耗小于该比较器下 限值的次数及一积分控制项决定是否设定该目前过功率保护阶等于该第一保护阶； 其中，当该目前过功率保护阶等于该第一保护阶，控制一第一处理器解除降频； 其中，当该目前过功率保护阶等于该第二保护阶，控制该第一处理器降频。
12. 如权利要求11所述的电源管理方法，其中该第一处理器为中央处理器或图形处理 器。
13. 如权利要求11所述的电源管理方法，其中当该目前过功率保护阶等于该第一保护 阶，该嵌入式控制器控制该第一处理器及一第二处理器解除降频，当该目前过功率保护阶 等于该第二保护阶，该嵌入式控制器控制该第一处理器及该第二处理器降频。
14. 如权利要求13所述的电源管理方法，其中该第一处理器为中央处理器，该第二处 理器为图形处理器。
15. 如权利要求11所述的电源管理方法，还包括： 储存该目前功率消耗。
16. 如权利要求11所述的电源管理方法，其中执行该第一保护阶处理程序的该步骤包 括： 判断该目前功率消耗是否大于该比例控制项； 若该目前功率消耗不大于该比例控制项，判断该目前功率消耗与该前次功率消耗是否 均大于一比较器下限值； 若该目前功率消耗与该前次功率消耗均大于该比较器下限值，判断该功率消耗变化量 是否大于该微分控制项；以及 若该功率消耗变化量大于该微分控制项，设定该目前过功率保护阶等于该第二保护 阶。
17. 如权利要求16所述的电源管理方法，其中执行该第一保护阶处理程序的该步骤还 包括： 若该目前功率消耗大于该比例控制项，设定该目前过功率保护阶等于该第二保护阶。
18. 如权利要求16所述的电源管理方法，其中执行该第一保护阶处理程序的该步骤还 包括： 若该目前功率消耗与该前次功率消耗未均大于该比较器下限值，清除一记录参数，该 记录参数等于该目前功率消耗小于该比较器下限值的次数。
19. 如权利要求11所述的电源管理方法，其中执行该第二保护阶处理程序的该步骤包 括： 判断该目前功率消耗是否小于该比较器下限值； 若该目前功率消耗小于该比较器下限值，递增一记录参数，该记录参数等于该目前功 率消耗小于该比较器下限值的次数； 判断该记录参数是否大于该积分控制项；以及 若该记录参数大于该积分控制项，清除该记录参数，并设定该目前过功率保护阶等于 该第一保护阶。
20. 如权利要求19所述的电源管理方法，其中执行该第二保护阶处理程序的该步骤还 包括： 若该目前功率消耗不小于该比较器下限值，清除该记录参数。
【文档编号】G06F1/26GK104298333SQ201310336608
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】游春杰, 陈钰辉 申请人:广达电脑股份有限公司