[發(fā)明專利]電源管理方法、裝置與芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410202885.3
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN104678306B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 闕志克;張家銘;凌守弘;梁世豪
• 申請（專利權）人: 財團法人工業(yè)技術研究院
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發(fā)明是關于一種電源管理方法、裝置與芯片。

背景技術

即便可攜帶式信息和通信技術(Information and Communication Technology，ICT)裝置，如智能型手機，平板計算機等的發(fā)展與普及，當電池電量降低時，系統(tǒng)因為電源切斷而突然當機的情況并不罕見。這種電源切斷主要的原因在于：在充電狀態(tài)(State of Charge，SoC)變低時，“極化損耗”和鋰離子電池相關的“阻抗”會變得非常高。在ICT裝置上執(zhí)行不同的程序和功能所造成相同的功率/電涌波動在電池的SoC在低階段時會導致更大電壓波動。當電壓波動達到低電壓閾值(threshold)時，電池低電壓保護機制將被啟動以切斷電源。這種情況在老化的電池尤其顯著，因為老化電池的阻抗增加，因此低SoC的電壓波動會更大，進而也導致減少在ICT系統(tǒng)進行正確的數(shù)據(jù)保存和系統(tǒng)關機的預防準備時間?，F(xiàn)行大部分的電源管理方法是基于電與電子方面的考慮，而電池特征曲線(Battery Characteristic Curve，BCC)是基于在圖1中所示的電池的電化學特性。BCC將電化學特性轉換成常見的電子控制域(電位-容量域，Potential-Capacity Domain)，以便執(zhí)行定量和簡單的控制算法。當濃差極化損耗(Concentration Polarization Loss)高時，BCC在低狀態(tài)SoC時特別有用。

目前電子裝置的電池在低容量狀態(tài)時的已知問題是，在操作過程中可能出現(xiàn)的電源涌動會導致系統(tǒng)在使用完低容量狀態(tài)電池的剩余電量在之前就徑行關機。當前的電源管理技術，是以限制用戶使用消耗大量功率的功能，以當電池電量低時延長電子裝置的使用時間。然而，在電力有限時這類的限制可能會帶來極大的不便，因為用戶經(jīng)常必須使用消耗更多功率的功能，例如撥打電話、發(fā)送帶有附件的電子郵件等。在功率消耗的高點，若無其它有效的管理，一般是采用在低容量狀態(tài)的電池可能因達到最低安全電壓定義的閾值，迫使電池保護電路啟動，無預警地切斷電池電路和關閉系統(tǒng)。然而，當一個功能被啟動執(zhí)行時，經(jīng)常發(fā)生功率消耗的高點，因此，開始執(zhí)行一個重要的功能往往會導致峰值功率消耗超過安全閾值，必須過早的電源關閉。其結果是，電池的剩余容量不恰當?shù)厥褂茫幢阍谑Ｓ嗟碾娏κ亲阋允乖撓到y(tǒng)的操作延長使用一些重要的功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種電池的極化損失開始顯著增加時閾值的檢測方法。本方法也適應于電池的老化的調(diào)整。

本發(fā)明提供一種可用于低容量狀態(tài)電化學電池的電源管理方法。本電源管理方法是基于BCC，其能反映電池在低容量狀態(tài)下，在電池極化顯著上升前的邊界線。本電源管理方法還提供了自適性方式，可隨著電池老化而調(diào)整，并適用于任何由電池驅動的裝置，例如，電動汽車、3C裝置等。通過控制裝置中的每一功能元件的功率消耗，本方法可能會停止某些功能線程(function thread)，或啟動(或保持)一些功能線程。

本發(fā)明的一實施例是關于一種電源管理方法，適應于一電子裝置在低容量狀態(tài)的多個電化學電池，該電子裝置能執(zhí)行多個功能線程，并且該多個電化學電池中至少一個電化學電池具有最低電池容量(minimum battery capacity)。此方法可包含：獲取多筆電池信息，該多筆電池信息包括當該至少一個電化學電池在該低容量狀態(tài)時，最大允許電流(maximum allowable current)與最大允許功率(maximum allowable power)；經(jīng)由檢測電壓相對于電流的變化(change of current)，更新電池特征曲線(Battery Characteristic Curve，BCC)；利用此電池特征曲線，決定該多個功能線程中是否有任一功能線程可以被終止，并且控制終止或繼續(xù)在該電子裝置上執(zhí)行的該多個功能線程；以及當達到該最低電池容量，并且沒有任一功能線程可以被終止時，關閉該至少一電化學電池；否則，返回獲取該多個電池信息的步驟。