[发明专利]电子设备中的功率管理与控制

权利要求书

1.一种用于管理电子设备中功率的装置，包括：

操作模块，位于所述电子设备中并响应于驱动电压消耗功率，所述操作模块被配置成响应于性能限制信号调节内部运行时钟的频率；

燃料电池模块，包括用于产生电压的燃料电池和用于监控所产生电压的燃料电池控制器；

电池模块，包括蓄电池和用于监控所述蓄电池剩余容量的蓄电池控制器；

功率传感器模块，被配置成感测由所述操作模块消耗的功率量，所述功率传感器模块耦合到所述燃料电池模块的电压终端、所述电池模块的电压终端、和所述操作模块的驱动电压输入终端；以及

控制模块，被配置成：

通过经由数据总线与所述燃料电池模块和所述电池模块交换数据，获得所述燃料电池的生成电压容量和所述蓄电池的剩余容量，以及

如果所感测的消耗功率量超过所获得的所述燃料电池生成电压容量与所获得的所述蓄电池的剩余容量之和，则向所述操作模块提供所述性能限制信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置在所述电池模块的电压终端与所述操作模块的功率输入终端之间的放电模块，所述放电模块被配置成响应于从所述控制模块输出的放电信号建立所述蓄电池的放电路径。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制模块还被配置成阻挡所述放电信号，并控制耦合于所述功率传感器模块的输出节点和所述电池模块的电压终端的充电器，从而如果所感测的消耗功率小于所述燃料电池的生成电压容量，则对所述电池模块的所述蓄电池进行充电。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述功率传感器模块包括电流感测电阻器。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃料电池模块的所述燃料电池控制器、所述控制模块、和所述电池模块的所述蓄电池控制器通过包括系统管理SM数据总线和内部集成电路I²C数据总线的至少之一的数据总线交换信息。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块被进一步配置成：

如果所述燃料电池模块的所述电压终端和数据终端连接于所述操作模块的功率输入终端和总线连接，则使用所述功率传感器模块监控所述操作模块的消耗功率，

根据所感测的消耗功率与所述燃料电池模块的生成电压容量的比较结果使用所述燃料电池模块的生成电压对所述电池模块进行充电、或将所述电池模块的电压向所述功率输入终端放电，以及

如果所述燃料电池模块的生成电压容量与所述电池模块的充电剩余容量之和小于所感测的消耗功率，则将所述性能限制信号输出到所述操作模块。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述功率传感器模块耦合于所述操作模块以实时感测由所述操作模块消耗的功率量，

所述控制模块包括：

放电模块，被配置成响应于放电控制信号向所述功率传感器模块的输入终端提供所述电池模块的电压，

充电器模块，被配置成将所述功率传感器模块的输入终端处的电压或所述功率传感器模块的输出终端处的电压转换成具有预定电平的充电电压，以响应于充电控制信号对所述电池模块进行充电；以及

其中，所述控制模块被进一步配置成：

通过所述总线连接与所述燃料电池模块和所述电池模块交换数据，以检测所述燃料电池模块的生成电压容量和所述蓄电池的充电剩余容量，以及

根据所感测的由所述操作模块消耗的功率量、所述燃料电池模块的生成电压容量、和所述电池模块的充电剩余容量产生所述充电控制信号和所述性能限制信号。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括被配置成向所述操作块提供稳定输入电压的DC-DC变流器，所述DC-DC变流器设置在所述功率传感器模块的输出节点与所述操作模块的驱动电压输入终端之间。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述功率传感器模块包括电流感测电阻器。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述操作模块被进一步配置成控制至少一个马达的转动速度。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃料电池通过使燃料与空气进行电化学反应而在发电体中产生电压。