专利名称：优化的锂离子电池充电的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及电池充电系统，并且更具体地涉及锂离子电池充电系统，以及与使充电周期优化和延长锂离子电池的使用寿命相关联的智能系统。
背景技术：
移动设备在当今社会中已经变得无处不在，并且你遇到的几乎每个人都出于各种目的而携带一个移动设备。这些移动设备包括移动计算机、无绳电话、蜂窝式电话、全球定位系统、便携式音乐播放器、双向无线电、库存设备(inventory device)等。这些移动设备中的每一个要求用于操作的功率，并且在大多数情况下，电池向移动设备提供功率。随着社会已经开始在更大程度上依赖于这些移动设备，对于在充电之间持续更久、重新充电更快、 提供更长的电池使用寿命、不具有“记忆效应”、且更轻的电池的压力已经驱动市场朝向诸如锂离子电池的电池技术。锂离子电池非常适合于相对于充电容量、重量减轻、重新充电时间和“记忆效应” 而满足这些设计需求，但是其具有与其技术相关联的其它问题。例如，锂离子电池的化学性质不能良好匹配于移动设备用户的典型使用模式和当前电池充电器设计。事实上，用于锂离子电池的最坏情况之一是几乎没有负载的满充电状态下的储存。最新锂离子充电系统的设计虽然被移动设备用户使用方面而言是简单的，并且可能对于之前的电池技术而言是可接受的，但对于锂离子电池而言不是理想的充电系统。当前锂离子充电系统的设计是在不使用时将锂离子电池保持在满充电状态。虽然此策略是简单、方便的，并且可能符合用户的期待，但对于锂离子电池的寿命而言其远非最好的情况。 在这些情况下，锂离子电池化学性质被劣化，除了电池即用之外，此情况不再提供任何操作上的益处。另一个锂离子电池化学性质的问题在于，充电或放电周期期间的过高温度不利地影响锂离子电池的使用寿命。例如，当前的充电系统设计通常尽快地对锂离子电池进行再充电，以减少用户可能为继续使用移动设备而必须等待的时间量。过快地对锂离子电池进行充电或放电将使锂离子电池的温度提高至电池化学性质被劣化的程度，导致锂离子电池的使用寿命的减少。因此，现有充电系统的缺陷和针对更长电池使用寿命的市场压力导致对能够使充电特性优化以延长锂离子电池的寿命的锂离子电池充电系统的需要。
发明内容
下面提出简化概要，以便提供本文所述的一些方面的基本理解。本概要既不是广泛的概观，也不意图识别关键或重要元素，或描述本文中所述的各种方面的范围。概要的唯一目的是以简化的形式提出某些概念，以作为稍后提出的更详细说明的前序。本公开描述了用于优化与移动设备的锂离子电池相关联的充电系统的系统和方法。本发明使用历史使用数据和对未来使用模式的预测的组合来在要求满充电时，产生时间点的调度表。然后本创新将锂离子电池的充电水平降低至所计算的点，以使锂离子电池的使用寿命优化。在由公开的系统计算的稍后的时间点，所述充电系统开始对电池充电，以便到用户准备好开始使用移动设备时电池达到满充电。另外，描述了提供用于与移动设备上的用户日历类型应用程序或数据库的接口连接，以帮助预测用户的未来使用模式的系统和方法。此外，所述系统和方法可用于与企业范围的移动设备管理系统进行交互，以允许共享移动设备使用数据，从而使得跨越多个位置处的多个用户和移动设备的锂离子电池的充电得以优化。所述系统和方法允许通过用户定义的种类来进行设备的表征，以在生成实际设备使用简档之前提供初始配置。此外，本公开描述了如下的系统和方法，其用于计算用来对锂离子电池充电以保证电池温度保持在预配置水平以下的速率。另外，当系统确定由于预测不使用时段而要求放电时，系统以保证锂离子电池温度保持在预配置水平以下的速率对锂离子电池进行放
H1^ O为了实现前述和相关目的，本文与以下的描述以及附图相结合地描述了某些说明性方面。这些方面指示实施本发明的各种方式，其全部意图涵盖于本文中。当结合附图来考虑时，其它优点和新型特征可以从以下详细描述变得显而易见。
图1图示与充电系统交互的目标充电水平调度部件的实施例。图2图示目标充电水平调度部件的实施例和关联的调度特性。图3图示优化的锂离子电池充电系统的实施例。图4图示包括充电控制器和放电控制器的优化的锂离子电池充电系统的实施例。图5图示包括历史使用数据和日历预测数据的优化的锂离子电池充电系统的实施例。图6图示包括历史使用数据和日历预测数据配置和存档的优化的锂离子电池充电系统的实施例。图7图示基于当前电池水平和预测使用模式对锂离子电池进行放电的方法的实施例。图8图示基于当前电池水平和预测使用模式对锂离子电池进行充电的方法的实施例。图9图示其中本文所述的各种方面能够起作用的示例性非限制性操作环境的方框图。
具体实施例方式现在参考附图来描述各种实施例。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多特定细节以便提供一个或多个实施例的透彻理解。然而，可以显而易见的是能够在没有这些特定细节的情况下实施各种实施例。在其它实例中，以框图形式示出了众所周知的结构和设备，以便利描述这些实施例。本申请中所使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等意图指的是计算机相关实体，硬件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序、和/或计算机。以图示的方式，在服务器上运行的应用程序和服务器两者都可以是部件。一个或多个部件可以驻留在进程和/ 或执行的线程内，并且部件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。本文所使用的词语“示例性”意指充当示例、实例或例示。在本文中被描述为“示例性”的任何方面或设计不一定被理解为相对于其它方面或设计而言是优选的或有利的。此外，可以将所述一个或多个实施例实现为使用标准编程和/或工程技术来产生软件、固件、硬件、或其任何组合以控制计算机实现所公开的实施例的方法、装置或制品。本文所使用的术语“制品”(或可替换地“计算机程序产品”)意图涵盖可从任何计算机可读器件或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于磁存储器件(例如，硬盘、软件、磁条)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)…)、智能卡和闪速存储器件(例如，卡、棒)。另外，应认识到计算机通信介质包括载波，其能够被用来携载诸如在传送和接收电子邮件时或在访问诸如因特网或局域网(LAN)的网络时使用的计算机可读电子数据。当然，本领域的技术人员将认识到在不脱离所公开的实施例的范围的情况下可以对此配置进行许多修改。将按照包括许多部件、模块等的系统提出各种实施例。应理解并认识到的是，各种系统能够包括附加部件、模块等，和/或可以不包括结合附图所讨论的所有部件、模块等。 还可以使用这些方法的组合。图1是被集成到移动设备的现有电池充电系统中的目标充电水平调度部件102的架构概观。目标充电水平调度部件102基于从用户的日历类型应用程序(如果可用的话) 收集的信息，将历史使用数据和未来使用的预测组合以预测移动设备的停用时段。基于所预测的调度表，目标充电水平调度部件102就到充电控制器的命令而言来确定将采取什么动作。例如，目标充电水平调度部件102预测用于移动设备的停用时段。如果目标充电水平调度部件102确定预期到移动设备长时间地停用，则目标充电水平调度部件102指示充电系统100充电控制器将锂离子电池放电至期望的放电水平。目标充电水平调度部件 102控制放电速率以防止引起锂离子电池的温度升高的放电速率，其中，所述温度升高将对电池造成化学损坏。目标充电水平调度部件102然后监视现有充电器的涓流充电功能，以允许涓流充电器将锂离子电池保持在期望的较低充电水平。在另一示例中，目标充电水平调度部件102确定何时电池充电必须开始，以在用户准备好开始使用移动设备之前将锂离子电池置于满充电条件。当对电池进行充电时，目标充电水平部件102必须允许足够的时间以保证充电速率慢到足以防止电池达到将发生对电池的化学损坏的温度。图2描绘了目标充电水平调度部件102，其包括时间调度部件202、日期调度部件 204、设备状态调度部件206和斜坡持续时间调度部件208。目标充电水平调度部件102提供输入、编辑用于移动设备的启用和使用的调度表时段(schedule period)并将其存档的能力。目标充电水平调度部件102然后分析调度表时段以确定用于移动设备锂离子电池的充电和放电策略。另外，目标充电水平调度部件102将手动输入的调度表数据与来自移动设备日历应用程序的数据组合，以预测用于确定用于移动设备的充电和放电策略的移动设备启用和停用的未来时段。
时间调度部件202提供输入用于开始和停止时间的时钟时间的能力。例如，调度表中的条目能够反映用户输入信息，该用户输入信息为启用或停用的限定时段在ll:00p.m 开始且在6:00a. m结束。应注意的是时间调度部件202允许以诸如军用时间的其它用户可定义时间格式来输入时间规范。此外，时间调度部件202提供用于输入时间数据作为开始时间和在该开始时间开始的时间段。应注意的是可使用其它时间配置格式，并且其不被先前的实施例禁用。日期调度部件204提供输入日期、星期几或一年中的月份作为用于设备启用或停用时段的开始或结束的标记的能力。一方面，日期调度部件204能够列出诸如星期一至星期五或工作日之类的一周中的日期。在另一方面，日期调度部件204可以列出诸如每个星期五的循环日期之类的日期。此外，日期调度部件204可以将日期列出为绝对日期，诸如 2009年3月30日，作为开始日期或停止日期。设备状态调度部件206提供使得目标充电水平调度器102识别所调度的时间段表示什么的能力。例如，可以将特定时间段的状态设置为启用，意味着用户要求移动设备的使用，并且必须以足够的功率对移动设备充电以达成下一个使用周期。可替换地，可以将状态设置为停用，意味着不要求移动设备的使用，并且目标充电水平调度部件能够调度移动设备以在期待下一个使用周期时进行优化。斜坡持续时间调度部件208提供使得目标充电水平调度器102指定充电系统将花费用来将锂离子电池从其当前充电水平充电至满充电水平以在移动设备中即用的时间长度。在本发明的另一方面，斜坡持续时间调度部件208可以计算充电系统将花费用来将锂离子电池从在最佳储存水平之上的其当前充电水平放电至最佳储存水平的时间长度。斜坡计算保证锂离子电池的充电或放电在尽快地将电池充电水平移动至期望水平的同时，不会超过电池的预定义温度，并不引起对电池的过度化学损坏。图3描绘了锂离子电池供电的移动设备及其相关联的包括电池充电部件302、电池使用预测部件304、电池放电部件306、电池充电配置部件308、锂离子电池供电设备310 和电池数据储存部件312的电池维护系统300。电池维护系统与移动设备相结合地工作，以通过在使电池在用户要求时即用的同时，将电池充电保持在用于储存的最佳水平，从而使锂离子电池的使用寿命优化。电池充电部件302相对于提供给电池的充电水平和充电部件302向电池提供电荷的速率来控制电池的充电。例如，如果电池维护系统300判定是对电池进行充电以用于下一个使用周期的时间，则电池维护系统300将对电池充电的水平和提供电荷的速率告知电池充电部件302。该水平可以是满充电，或者可以是基于用户将电池返回充电站之前的预测使用量的部分充电。在本创新的另一方面，一旦电池充电部件302达到要求的充电水平，则电池充电部件将通过基于电池的化学性质用仅仅足以抵消电荷损耗的功率对电池进行“涓流”充电，来将充电水平保持在此值。此外，电池充电部件302将基于所请求的最终充电水平，确定向电池供应电荷的速率，并且基于针对用户预测或已知的下一个使用周期，确定电池必须达到此水平之前的时间量。如同样已知的，此充电速率或斜坡的基础是在保证化学部件的温度不超过预定义值的同时向电池提供充分的充电速率以满足下一个要求的使用周期，其中，当化学部件的温度超出所述预定义值时将会发生电池的缩短寿命的化学退化。
电池使用预测部件304收集当前和已存档的使用信息，并将其与基于储存在移动设备上的用户的日历应用程序数据的未来电池使用的预测进行组合，以预测电池充电系统行为。电池使用预测部件304还允许用户在用户知道移动设备将是启用还是停用的时候， 手动地输入时间和日期。例如，当用户正在度假时，用户可能输入七月份的两个星期的时段，并且移动设备将放置在充电系统中，并且在此两个星期的时段内不使用。在另一示例中，当用户也将在一年的最后一周假期内度假时，用户可能输入该年的最后一个星期。由于来自用户的此手动输入的信息，电池使用预测部件304能够确定将电池充电水平保持在用于储存电池的最优点的时间段。在所计算的时间点，必须指示电池充电部件302开始对电池充电，以便电池刚好在下一个使用周期开始之前达到期望的充电水平，而不超过预配置的电池温度。在本创新的另一方面，电池使用预测部件能够询问移动设备上的诸如日历应用程序的应用程序，以预测用户对移动设备的使用模式。例如，用户的日历可以反映用户在下周中具有在该周的前三天的商务旅行。电池使用预测部件304还从用户提供的配置知道用户在离开办公室的同时不使用此特定移动设备。因此，两天的周末和三天的商务旅行产生不需要移动设备的五天的窗口期。电池使用预测系统304然后能够指示电池充电部件302处于最佳充电特性，以延长电池的使用寿命。此外，电池使用预测部件304以通信方式连接到企业设备管理系统，以用于多个移动设备的总体管理。该企业设备管理系统提供与类似设备的使用有关的附加信息，及包括设备身份和位置的类似设备的可用性信息。例如，基于当前使用和电池充电状态，一系列的库存移动设备可以是可用的。用户的设备能够被保持在最佳储存充电条件，并且能够将用户指引到类似设备上，所述设备被充电以供使用但对于不可避免的情况而言一旦达到其预定义充电状态则不使用。通过使用被充电并准备好的另一设备，并且再多一天地将用户的设备保持在最佳充电储存条件，移动设备的此轮换允许在节省能量的同时，延长多个设备的移动设备电池的使用寿命。在另一方面，企业设备管理系统从移动设备收集使用信息和充电周期信息，并将该信息分发到移动设备，以形成移动设备的使用的更一般的后台数据库。对移动设备使用的此大局观(broad view)允许电池使用预测部件304更准确地预测用于移动设备的使用模式，同时还在没有已建立历史的情况下提供用于新用户的初始使用模式。电池放电部件306在其中确定在足够的时间内不需要移动设备且当前充电水平在最佳储存充电水平之上的情况下控制电池的放电。电池的充电水平被降低至允许以最佳储存条件储存移动设备电池的最佳水平。在本创新的另一方面，电池放电部件306确定将电池放电至最佳电池储存水平条件的适当速率。电池放电速率基于用于最佳电池充电储存水平和最高期望电池温度的预配置参数。在将电池放电的同时，电池放电部件保证不超过最高期望电池温度。此外，电池放电部件306能够控制诸如小风扇的散热器件，并能够使用从电池放电的功率来使风扇作为冷却系统运行，以将电池温度保持在最小值。如果被连接到用于移动设备组的集体充电器中，则电池放电部件306能够使用来自一个电池的放电功率作为到另一移动设备电池的电池充电部件302的功率馈送，因此为移动设备所有者节省功率和费用。
电池充电配置部件308提供输入并存储用于电池维护系统300的配置参数的能力。该配置参数包括但不限于充电速率、放电速率、充电时的最高电池温度、放电时的最高电池温度、最佳电池储存水平、和由用户输入的手动调度表数据。可以由用户来输入、基于使用数据来计算或从企业设备管理系统下载所述参数。例如，用户可以输入设备的不使用时段的调度表，诸如但不限于周末和从6 OOp. m至8 00a. m的工作日。在另一示例中，在基于企业管理的系统中，企业管理系统能够下载最佳电池充电储存水平，以及最高电池充电和放电温度。电池供电设备310是包含电池和电池维护系统300的移动设备。电池供电设备 310以通信方式连接到电池维护系统300，允许两个系统之间的信息传输。例如，由用户手动地输入的信息被电池供电设备存储在储存设备上，并被传送到电池维护部件以用于进一步的动作。在一个示例中，将最佳电池充电水平从企业设备管理系统下载到电池供电设备， 并然后传送到电池充电部件以便保证适当的电池储存充电水平。电池数据储存部件312提供用于与电池维护系统300相关联的数据的储存能力。 关联数据包括但不限于由用户输入的配置参数、由电池使用预测部件304生成的使用数据、由电池充电部件302和电池放电部件306生成的电池充电和放电数据、以及从企业设备管理系统下载到移动设备的企业配置和使用数据。电池数据储存部件312可以是任何适当的数据储存器件(例如，随机存取存储器、 只读存储器、硬盘、闪速存储器、光学存储器)、关系数据库、XML、介质、系统、或其组合。电池数据储存部件312能够与本文所述的优化的电池充电系统和使用数据相结合地存储信息、 程序、历史过程数据等。例如，除由用户提供的配置之外，还将由用户在延长的时间段内产生的使用模式存档，以用于日历集成和使用数据收集策略。图4再一次描绘锂离子电池供电移动设备310及其关联的充电控制器402和放电控制器404。充电控制器402和放电控制器404保证电池在不需要时被储存在最佳充电条件下，并且准备好足够的功率以提供移动设备的操作直到下一个预测的充电周期。充电控制器部件402以通信方式连接到电池使用预测部件304和电池充电配置部件308。充电控制器部件402从电池充电配置部件308获得与用于电池的最佳充电水平和用于电池的最大期望充电速率有关的配置信息。用于电池的最佳充电储存水平基于电池化学性质，且可能对于不同的电池类型而言是不同的。例如，锂离子电池可能具有满充电的45% 的最佳充电储存水平，而另一电池类型可能具有可以是满充电的80 %的最佳储存水平。在本创新的另一方面，充电控制器部件402从电池充电配置部件308获得与对电池充电的最大期望速率有关的配置信息。能够通过确保将电池温度保持在预定值以下来延长电池可使用寿命。相对于电池化学性质而言，在不同的电池类型之间，最高期望温度和温升速率是不同的，因此，用户能够选择电池类型，并基于电池周围的环境条件来调谐充电速率。例如，在冬天的北方地区可以以比在夏天的南方地区对同一电池充电更快的速率来对电池充电。将此收集的信息组合，充电控制器部件402计算能够用来在不超过指定电池温度的情况下向电池提供功率以达到期望充电水平的速率。在达到期望充电水平之后，充电控制器部件402调用“涓流”充电能力，以抵消由电池在等待下一个使用周期的同时引起的任何损耗。
此外，充电控制器402从电池使用预测部件304收集关于下一个使用周期的日期和时间、及指定日期和时间所需的充电水平的信息。充电控制器402然后计算其应该用来以在不超过将使电池温度提高至对电池造成化学损坏的水平的充电速率的情况下，向电池提供充电功率以满足下一个已调度的使用周期的速率。电池使用预测部件304能够用新数据来更新充电控制器部件402，并且充电控制器部件402将重新计算充电策略，并基于更新的计算来调整充电速率。类似于充电控制器部件402，放电控制器部件404被以通信方式连接到电池使用预测部件304和电池充电配置部件308。放电控制器部件404从电池放电配置部件308获得与最佳电池储存水平和将电池放电的要求速率有关的配置信息，其中，所述要求速率保证电池温度不超过将对电池造成化学损坏并缩短电池的使用寿命的水平。另外，以与上述充电控制器部件402类似的方式，放电控制器部件从电池使用预测部件304收集与关于用于下一个使用周期的日期和时间的预测和调度表有关的数据。此外，放电控制器404允许如下的配置，其使用放电功率来操作冷却设备，以在将电池放电至要求储存水平的同时控制电池温度。例如，放电控制器404能够使用放电功率来激活风扇或排气口系统，以在放电控制器404正在将电池放电的同时，保持跨越电池表面的冷空气流。现在参考图5，图示了电池使用预测部件的日历数据部件502和使用数据部件 504。日历数据部件被以通信方式连接到移动设备上的用户的日历应用程序。日历数据部件 502询问用户的日历应用程序，以识别用户要求或不要求使用移动设备时的时间和事件。例如，用户可以具有导致设备在两个星期的时段内不使用的调度表假期。在另一示例中，用户可以具有其中每天都需要设备的调度的商务旅行。应注意的是，其它应用程序类型可以提供调度表信息，且其它事件类型可以提供表示在使用周期内需要移动设备，或在储存周期内不需要且可使用时的时间的信息。根据所收集的信息，日历数据部件502能够生成电池能够被放电至最佳储存充电水平，或被充电至最佳储存充电水平时的时间的调度表，以预期下一个使用周期之前的延长的储存时段。虽然此时段的长度可以改变，但日历数据部件执行类似任务。首先，日历数据部件502确定从设备当前到设备的下一次预测使用的时间长度。接下来，日历数据部件确定在下一个充电周期必须开始之前是否有足够的时间可用。日历数据部件使足够的时间以所配置的充电速率和下一个使用周期所需的充电水平为基础。相对于其多么积极地基于从日历获得的信息来计算电池储存周期，日历数据部件是可配置的。使用数据部件504搜索反映用户用此特定移动设备或其它类似设备的过去行为的数据。基于用户的过去模式，使用数据部件生成用户用该设备的未来行为的预测。使用数据部件504合并并且利用由日历数据部件502产生的预测来求解，并且使用所生成的预测来产生用于移动设备的充电调度表。在本创新的另一方面，使用数据部件504被以通信方式连接到移动设备的用户的历史使用的数据库。使用数据部件504能够分析历史使用数据，并检测使用模式，该使用模式指示不需要移动设备时，或用户的使用量不要求充电周期之间的满充电时的即将到来的时间。对于不使用周期的情况而言，通过电池使用预测部件304，使用数据部件504能够建议电池放电部件306放电控制器404，以使电池准备用于储存周期。对于不要求满充电的充电周期之间的使用的情况而言，使用数据部件504能够建议充电控制器402充电至较低水平，因为满充电是不必要的。在计算充电水平时，充电控制器能够在用户完成下一个使用周期时，将电池充电至近似使电池返回至最佳储存充电水平的水平。接下来参考图6，电池充电/放电配置部件308包括日历数据配置部件602和使用数据配置部件604，并且电池数据存储部件312包括日历数据存储部件606和使用数据存储部件608。日历数据配置部件602为用户提供接口，以配置在电池使用预测部件304与用户的日历或类日历的应用程序之间的交互。例如，对于其中优化的电池充电系统知道应用程序接口的情况而言，用户能够输入应用程序名。在另一方面，用户能够指定允许优化的电池充电系统询问日历应用程序数据文件的数据文件格式。此外，如果日历具有用于请求日历数据项目的接口，则日历数据配置部件602提供将电池使用预测部件304配置为通过该接口与日历应用程序相交互的能力。在另一方面，日历数据配置部件602允许用户指定置信因数，所述置信因数用于对从日历应用程序收集的数据进行加权，以预测移动设备的用户使用和不使用时段。例如， 用户能够将优化的电池充电系统配置为忽视用户不承认参加的调度的事件。此外，使用日历数据配置602接口，用户能够提供日历事件之前和之后的缓冲时区，以允许用于充电的安全裕度，或在预期的不使用时段的情况下推迟放电。使用数据配置部件604为用户提供指定优化的电池充电系统应在收集并保持由移动设备的使用而生成的数据时使用的标准的能力。例如，用户能够配置保持的数据的最大寿命(age)，以便优化的电池充电系统去除较旧的数据以便为较新的数据让路。在另一方面，用户能够配置何时以及是否移动设备应将数据上载到企业设备管理系统，以用于进一步的分析和分发到其它移动设备。此外，用户能够配置是否移动优化电池充电系统应从其它类似移动设备下载使用数据，以协调类似移动设备之间的充电和储存周期。日历数据储存部件606提供保持从询问用户的日历应用程序所累积的信息的能力。例如，如果电池使用预测部件304分析用户的日历，并创建未来用户行为的预测模型， 则电池使用预测部件304能够将预测模型保存在日历数据存储部件606上，以供在未来的时间使用。在另一方面，日历数据存储部件606能够存储关于与用户的日历应用程序的交互机制的信息，以便电池使用预测部件能够在每次询问时用户不要求配置信息的情况下， 当需要时询问用户的日历。使用数据存储部件608为用户提供存储由用户产生的使用特性的历史记录的能力。在一方面，用户能够配置多频繁地对数据进行收集，和所收集的数据被保持多长时间。 在另一方面，用户能够配置是否将使用数据上载到企业设备管理系统，以用于进一步的分析和与类似移动设备共享。现在参考图7和图8，图示了延长锂离子电池的使用寿命的方法。在步骤702处开始，进行关于移动设备是否在用于将移动设备从使用中变成空闲的斜坡下降时间内的确定。如果移动设备在斜坡下降时间内，则该方法前进到步骤704。在步骤704处，该方法进行当前电池水平是否在用于储存的预配置目标水平之上的另一确定。如果当前电池水平不在预配置目标水平之上，则该方法返回到步骤702，并再次开始。如果当前电池水平在预配置目标水平之上，则该方法前进至步骤706。
在步骤706处，该方法现在基于斜坡下降时间来计算放电速率。该方法计算将在不超过为电池预配置的温度最大值的情况下达到最佳充电储存水平的放电速率。在该方法计算放电速率之后，该方法前进至步骤708。在步骤708处，该方法设定放电速率并启用放电电路。应注意的是，用户可以将放电功率配置为操作冷却设备，以允许在不超过电池的预配置最高温度的情况下的更快放电。接下来，所述方法前进至步骤710。在步骤710处，该方法确定当前电池水平是否仍在用于最佳储存条件的目标水平之上。如果电池水平仍在目标水平之上，则该方法继续将电池放电。如果电池水平已达到目标充电水平，则该方法前进至步骤712。在步骤712处，该方法禁用放电电路，并开始等待下一个电池充电或放电事件。该方法的另一方面，如图8中描绘的步骤802处，该方法确定移动设备是否在用于将移动设备从空闲变成使用中的斜坡上升时间内。如果该方法确定移动设备在斜坡上升时间内，则该方法前进至步骤804。在步骤804处，则该方法确定AC功率是否可用于进行移动设备充电周期。如果该方法确定AC功率是可用的，则该方法前进至步骤806。在步骤806 处，该方法确定当前电池充电水平是否在目标充电水平之下。如果当前电池充电水平在目标充电水平以下，则该方法前进至步骤808。在步骤808处，该方法基于斜坡上升时间来计算充电速率。该方法将以在斜坡上升时间结束时将电池置于期望充电水平的速率对电池充电。该方法还保证充电速率不会导致电池超过最高预定义温度。在计算充电速率之后，该方法前进至步骤810。在步骤810 处，该方法设定所计算的充电速率并启用充电电路。在启用充电电路之后，该方法前进至步骤 812。在步骤812处，该方法确定当前电池充电水平是否在目标充电水平之下。如果当前电池充电水平在目标电池充电水平之下，则该方法继续对电池充电，并检查是否电池充电水平已达到目标充电水平。一旦该方法在步骤812处确定当前电池充电水平已达到目标电池充电水平，则该方法前进至步骤814。在步骤814处，该方法禁用电池充电电路，并完成电池充电周期。图9图示实现要求保护的主题的适当计算系统环境900的示例。虽然如上文讲明的，计算系统环境900仅仅是用于移动设备的适当计算环境的一个示例，并且其并不意图建议关于要求保护的主题的使用或功能范围的任何限制。此外，计算系统900并不意图建议关于要求保护的主题和在示例操作环境900中图示的部件的任何一个或其组合的任何依赖关系或要求。参考图9，用于实现本文所述的各种方面的远程设备的示例包括采用计算机910 的形式的通用计算设备。计算机910的部件可以包括但不限于处理单元920、系统存储器 930和将包括系统存储器的各种系统部件耦合到处理单元920的系统总线921。系统总线 921可以是多种类型的总线结构中的任何一个，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、以及使用多种总线架构中的任何一个的本地总线。计算机910可以包括多种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可被计算机 910访问的任何可用介质。以示例且非限制的方式，计算机可读介质可以包括计算机存储介质。计算机存储介质包括在用于诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的存储的任何方法或技术中实现的易失性和非易失性，以及可移除和不可移除介质。
计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPR0M、闪速存储器或其它存储器技术、 CDR0M、数字多功能，盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储器件、 或能够用来存储期望的信息且能够被计算机910访问的任何其它介质。通信介质能够在诸如载波或其它传输机制的已调制数据信号中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且能够包括任何适当的信息递送介质。系统存储器930可以包括诸如只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM)的易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质。可以在存储器930内存储包含诸如在启动期间帮助在计算机910内的元件之间传输信息的基本例程的基本输入/输出系统 (BIOS)。存储器930还可以包含处理单元920立即可访问和/或当前被处理单元920进行操作的数据和/或程序模块。以非限制性示例的方法，存储器930还可以包括操作系统、应用程序、其它程序模块、以及程序数据。计算机910还可以包括其它可移除/不可移除、易失性/非易失性计算机存储介质。例如，计算机910可以包括从或向不可移除、非易失性磁性介质读取或写入的硬盘驱动器；从或向可移除、非易失性磁盘读取或写入的磁盘驱动器；和/或从或向诸如CD-ROM 或其它光学介质的可移除、非易失性光盘读取或写入的光盘驱动器。可以在示例性操作环境中使用的其它可移除/不可移除、易失性/非易失性计算机存储介质包括但不限于磁带盒、闪速存储卡、数字多功能盘、数字视频带、固态RAM、固态ROM等。可以通过诸如接口的不可移除的存储器接口将硬盘驱动器连接到系统总线921，并且可以用诸如接口的可移除存储器接口将磁盘驱动器或光盘驱动器连接到系统总线921。用户可以通过诸如键盘的输入设备或诸如鼠标、轨迹球、触控板、和/或其它指示设备的指示设备向计算机910中输入命令和信息。其它输入设备可以包括麦克风、操纵杆、 游戏手柄、卫星天线、扫描仪等。可以通过用户输入端1040和被耦合到系统总线921的(一个或多个)关联接口将这些和/或其它输入设备连接到处理单元920，但是可以用其它接口和总线结构来连接，诸如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB)来连接。还可以将图形子系统连接到系统总线921。另外，可以经由诸如输出接口 950的接口将监视器或其它类型的显示设备连接到系统总线921，所述接口又能够与视频存储器通信。除监视器之外，计算机还可以包括其它外围输出设备，诸如扬声器和/或打印机，其也可以通过输出接口 950而连接。计算机910可以使用到诸如远程服务器970的一个或多个其它远程计算机的逻辑连接在联网或分布式环境中操作，所述一个或多个远程服务器进而能够具有不同于设备 910的媒体能力。远程服务器970可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其它公共网络节点、和/或任何其它远程媒体消费或传输设备，并且可以包括上文相对于计算机910所述的任何或所有元件。在图10中描绘的逻辑连接包括网络971，诸如局域网 (LAN)或广域网(WAN)，但是还可以包括其它网络/总线。此类联网环境在家庭、办公室、企业范围的计算机网络、内联网和因特网中是普遍的。当在LAN联网环境中使用时，计算机910通过网络接口或适配器连接到LAN 1071。 当在WAN联网环境中使用时，计算机910可以包括通信部件，诸如调制解调器、或用于通过诸如因特网的WAN来建立通信的其它器件。可以在内部或在外部的诸如调制解调器的通信部件经由输入端940处的用户输入接口和/或其它适当机构连接到系统总线921。在联网环境中，可以将相对于计算机910或其各部分而描绘的程序模块存储在远程存储器存储设备中。应认识到的是，所示和所述的网络连接是示例性的，并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其它手段。词语“示例性”在本文中使用以意指充当示例、实例或图示。为了避免引起怀疑， 不由此类示例来限制本文公开的主题。另外，在本文中被描述为“示例性”的任何方面或设计不一定被理解为相对于其它方面或设计而言是优选或有利的，也并不意图排除本领域的技术人员所已知的等效示例性结构和技术。此外，为了避免引起怀疑，对于在详细描述或权利要求中使用术语“包括”、“具有”、“包含”及其它类似词语来说，此类术语意图以与作为开放转换词的术语“包括”类似的方式是包括性的，不排除任何附加或其它元素。已经相对于多个部件之间的交互来描述了上述系统。能够认识到根据前述内容的各种置换和组合，此类系统和部件可以包括那些部件或指定的子部件、某些指定的部件或子部件、和/或附加部件。还可以将子部件实现为被以通信方式耦合到其它部件而不是包括在父部件内(分级)的部件。另外，应注意的是可以将一个或多个部件组合成提供聚合功能的单个部件，或划分成多个单独的子部件，并且可以提供诸如管理层的任何一个或多个中间层，以通信方式耦合到此类子部件以便提供集成的功能。本文所述的任何部件还可以与本文未具体地描述但通常为本领域的技术人员所知的一个或多个其它部件相交互。鉴于上述示例性系统，参考各种图的流程图将更好地认识依照所述主题能够实现的方法。虽然出于简化说明的目的，将该方法示出并描述为一系列的方框，但应理解并认识到的是，要求保护的主题不受到方框的顺序的限制，因为某些方框可以按照与本文所描绘和描述的不同的顺序发生和/或与其它方框同时地发生。虽然经由流程图示出了非顺序或有分支的流程，但能够认识到，能够实现各种其它分支、流程路径和方框的顺序，其将实现相同或类似的结果。此外，并不要求所有的图示方框以实现下文所述的方法。除本文所述的各种实施例之外，应理解的是可以使用其它类似实施例，或者可以对所述(一个或多个)实施例进行各种修改和添加，以便在不与之背离的情况下执行(一个或多个)相应实施例的相同或等价功能。更进一步地，多个处理芯片或多个设备能够共享本文所述的一个或多个功能的执行，并且同样地，能够跨越多个设备来实现存储。因此， 不应将单个实施例视为限制性的，而是应与依照所附权利要求的宽度、精神和范围一致地理解各种实施例及其等价物。
权利要求
1.一种用于延长电池的使用寿命的电池充电系统，所述系统包括电池使用预测部件，所述电池使用预测部件用于预测包含电池的设备的未来使用；电池充电水平调度部件，所述电池充电水平调度部件用于确定何时开始和结束充电或放电周期；以及电池充电部件，所述电池充电部件用于将电池充电至配置的充电水平，为使用周期做准备。
2.根据权利要求1所述的系统，所述电池充电系统被嵌入移动设备中。
3.根据权利要求2所述的系统，进一步包括电池充电配置部件，所述电池充电配置部件用于输入配置数据，以用于优化电池充电和放电水平；电池放电部件，所述电池放电部件用于将电池放电至配置的充电水平，以为存储周期做准备；以及电池数据存储部件，所述电池数据存储部件用于保持电池充电优化和配置数据。
4.根据权利要求3所述的系统，所述电池充电配置部件便利输入识别在所述移动设备上的用户的日历应用程序的信息。
5.根据权利要求3所述的系统，所述电池充电配置部件便利输入指定用于储存电池的最佳充电水平的信息。
6.根据权利要求3所述的系统，所述电池充电配置部件便利输入指定用于对电池充电的最大速率的信息。
7.根据权利要求3所述的系统，所述电池充电配置部件便利输入指定用于对电池放电的最大速率的信息。
8.根据权利要求3所述的系统，所述电池充电配置部件便利输入指定在对电池充电的同时可允许的最高电池温度的信息。
9.根据权利要求3所述的系统，所述电池充电配置部件便利输入指定在对电池放电的同时可允许的最高电池温度的信息。
10.根据权利要求4所述的系统，所述电池使用预测部件便利基于用户的未来日历调度表来预测未来使用。
11.根据权利要求2所述的系统，所述电池使用预测部件便利基于用户的历史移动设备使用数据来预测未来使用。
12.根据权利要求2所述的系统，所述电池使用预测部件便利基于从企业设备管理系统下载的数据来预测未来使用。
13.根据权利要求1所述的系统，所述电池是锂离子电池。
14.一种存储在存储器中并在设备中的处理器上执行的用于延长安装在所述设备中的可再充电电池的使用寿命的方法，所述方法包括配置电池最高可允许温度、斜坡上升时间和斜坡下降时间；基于电池的历史和预测未来使用来确定用于对所述电池充电和放电的调度表；确定何时已进入斜坡上升或斜坡下降时段；分别基于所述斜坡上升和所述斜坡下降时段来计算充电和放电速率；以所计算的充电或放电速率来启用充电或放电电路；确定电池充电水平何时达到配置的充电或放电水平；以及禁用所述充电或放电电路。
15.根据权利要求14所述的方法，所述电池是锂离子电池。
16.根据权利要求14所述的方法，用于对所述电池充电和放电的调度表被设备传送到企业设备管理系统，以便分发到其它设备。
17.根据权利要求14所述的方法，因为预测的使用在下一个充电周期之前要求少于满充电，所述充电调度表在电池接收到满充电之前禁用所述充电电路。
18.根据权利要求14所述的方法，涓流充电将电池保持在最佳储存充电水平，直至所述斜坡上升时段开始为止。
19.根据权利要求14所述的方法，所述放电电路将放电功率指引到电池冷却装置。
20.根据权利要求14所述的方法，所述放电电路在所述斜坡上升时段中将放电功率指引到多个电池。
21.一种用于延长电池的使用寿命的电池充电系统，所述系统包括 用于预测包含所述电池的设备的未来使用的装置；用于确定何时开始和结束充电或放电周期的装置；以及用于将所述电池放电至配置的充电水平以为使用周期做准备的装置。
22.根据权利要求21所述的系统，进一步包括用于输入用于优化电池充电和放电水平的配置数据的装置； 用于将电池放电至配置的充电水平以为存储周期做准备的装置；以及用于保持电池充电优化和配置数据的装置。
全文摘要
一种用于延长可再充电电池的使用寿命的设备优化的电池充电系统。优化的电池充电系统预测包含电池的设备的使用和不使用时段，并生成何时对电池充电以便电池即可用于下一个使用周期的调度表。在不使用周期期间，优化的电池充电系统基于电池化学性质将电池充电水平降低至用于储存的最佳水平。当对电池充电或放电时，优化的电池充电系统计算充电或放电的速率，其保证电池温度不超过预配置的最大值。
文档编号H02J7/00GK102217164SQ200980145728
公开日2011年10月12日 申请日期2009年10月23日 优先权日2008年11月14日
发明者史蒂文·艾瑞克·沃洛斯金, 艾伦·赫罗德 申请人:符号技术有限公司