[发明专利]电子设备中的功率管理与控制

说明书

技术领域

本发明涉及用于便携式电子设备中的功率管理与控制的装置和方法，尤其涉及用于电池组或燃料电池组的功率管理与控制的装置和方法，该电池组或燃料电池组用于在燃料电池组连接于具有由电池组的驱动电压驱动的操作块的便携式电子设备时产生电压。

背景技术

随着最近电气和电子通信以及电化学相关行业的发展，诸如膝上型计算机和个人数字助理(PDA)的便携式电子设备通常由电池的电压驱动。因此，已经对更长寿命的电池进行了研究。当然，当该设备设置有将商用电源(AC电源)转换成DC电压的AC转换器时，在商用电源可用的地方该设备不需要这种电池。

然而，因为便携式电子设备的主要目的是允许用户在运动过程中使用设备，所以需要在商用电源不可用的户外的更长时间内通过电池电压来驱动便携式电子设备的操作块。为此，便携式电子设备包含用于有效管理电池功率的功率管理和控制装置。

此外，已经开发了各种电源以延长诸如笔记本计算机的便携式电子设备的使用时间。作为一典型示例，存在通过提供燃料而产生电力并输出电压的燃料电池。如本领域中公知的，通过向电池堆(stack)提供诸如氢或甲醇的燃料以及作为氧化气体的空气可使燃料和空气彼此进行电化学反应，燃料电池在发电体中产生电压。燃料电池组包括用于调节由燃料电池产生的输出功率(电压)的DC-DC变流器，和用于根据外部需要控制DC-DC变流器的输出的燃料电池控制器。

其中这种燃料电池和可充电电池集成到混合包装中来用作便携式电子设备的驱动电源的一个示例在索尼公司2004年6月30日提交、2005年1月13日公开的题为“电子设备、电子设备的电源管理控制装置、以及电源装置(ElectronicEquipment，Power Source Management Control Device For Electronic Equipment，AndPower Source Device)”的国际公开No.WO 2005/003941(下文中称为“WO2005/003941”系统)中描述。

在WO 2005/003941系统中，该装置包括作为蓄电池的电池、用于控制该电池的电池保护电路、用于通过使燃料和空气彼此进行电化学反应而在发电体中产生电力的燃料电池、和用于控制该燃料电池的燃料电池控制器。

燃料电池控制器和电池保护电路通过系统管理总线发送和接收有关电池的充电剩余容量和燃料电池的输出电压状态的信息。

在WO 2005/003941系统中，燃料电池控制器和电池保护电路通过系统管理总线共享可由操作系统(OS)识别的中央处理单元(CPU)的系统负载信息，以便于根据该负载信息适当地控制燃料电池和电池的输出。

例如，如果仅通过燃料电池的输出就足以驱动便携式电子设备，则使用燃料电池的输出对电池充电。如果仅通过燃料电池的输出并不能驱动便携式电子设备，则电池的电压被进一步放电和提供。如果燃料电池和电池不能提供便携式电子设备所需的功率，则计算机的主体被强制关机。

然而，在WO 2005/003941系统中，燃料电池控制器通过系统总线获得便携式电子设备所需的功率量，即可由OS识别的中央处理单元(CPU)的负载信息，以识别所需系统功率，然后根据任务安排识别所需功率量，即消耗功率信息。即，不可能根据实际系统负载进行功率管理和控制。

此外，在WO 2005/003941系统中，如果系统负载所需的消耗功率超过燃料电池的输出功率和电池的充电剩余容量，则关闭计算机主体。因此，不能实现该系统的平稳操作。

通常，在诸如便携式计算机的便携式电子设备中，当若干任务由光盘驱动器(ODD)、软盘驱动器(FDD)等同时进行时，大量功率被迅速消耗。即使这种情况并不频繁发生且仅发生较短时间，计算机系统的主体也会被强制关机。因此，这导致用户在使用便携式电子设备时的不便。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供用于便携式电子设备中功率管理和控制的装置和方法，其中有效功率供给可根据系统负载的消耗功率、燃料电池的输出功率和电池的充电剩余容量实现。

本发明的另一个目的是提供用于便携式电子设备中功率管理和控制的装置和方法，其中如果系统主体的消耗功率超过燃料电池的功率与电池的充电电压量之和，则由燃料电池的功率或电池的充电电压驱动的系统主体的性能受限制。