[发明专利]一种基于国产飞腾处理器的电池状态控制方法

说明书

本发明公开了一种基于国产飞腾处理器的电池状态控制方法，目的是提供对智能电池各种信息实时获取和对电池充放电状态控制的方法。技术方案是先构建由Smart Battery、飞腾1000A处理器、电池状态控制软件和电源管理应用程序构成的Smart Battery电池状态控制系统；电池状态控制软件按照周期T通过访问LTC4100相关的寄存器获取电池状态信息，将电池状态信息写入proc文件系统；电源管理应用程序设置一个充电电量上限阈值和一个放电电量下限阈值；电源管理应用程序按照周期T从Proc文件系统中获取结构化电池状态信息，并进行Smart Battery电池的充、放电控制。采用本发明可以以较低成本实施的基于飞腾处理器平台的Smart Battery电池状态控制，兼容性、适应性、灵活性和可扩展性好。

技术领域

本发明涉及电源管理领域，具体涉及一种基于国产飞腾处理器的加固式便携计算机实现电池状态控制的方法。

背景技术

电池状态控制方法主要实现电池实时信息获取和电池充放电状态设置两个功能。电池实时信息获取是指操作系统内核从电池各个寄存器获取电池的实时状态参数，并将其写入用户空间；电池充放电状态设置是指用户空间的应用程序根据电池实时信息设置电池的充放电状态。该方法一般用于实现便携计算机的电池信息获取和控制，从而支撑电源管理相关功能的实现。电池实时信息一般包括：当前是否连接电源；电池充放电状态，当前电池电量信息，充电状态下充满电池的剩余时间；放电状态下电池剩余工作时间等。电池实时信息一般保存在电池寄存器中，由电池实时更新。电池的充放电状态设置是指用户可以根据需要设置充电上限阈值和放电下限阈值，当处于充电状态的电池电量达到充电上限阈值时，电池停止充电，当处于放电状态且连通电源的电池电量低于放电下限阈值时，电池由放电状态改为充电状态。

目前，基于国产飞腾处理器平台的便携式计算机处于起步研制阶段。基于飞腾处理器平台的非加固式便携式计算机已经实现了一种基于可编程的片上系统(ProgrammedSystem on Chip，PSOC)的电池信息获取功能。其电池信息获取主要基于PSOC硬件，该方法中电池通过硬件PSOC与国产飞腾处理器的I2C(Inter-Integrated Circuit，I2C)控制器相连，电池信息通过PSOC芯片自动获取并输出给驱动程序，由驱动程序写入用户空间。

Smart Battery是一款用于加固式便携式计算机的智能电池。与传统用于非加固式飞腾便携计算机的基于PSOC的普通电池相比，具有更高的可靠性和环境适应性。

如图1中硬件逻辑结构部分所示，Smart Battery由锂聚合物充电电池、用于供电的电源适配器、微控单元(Micro Controller Unit，MCU)和电池管理芯片LTC4100四个核心构件组成。锂聚合物充电电池是将化学能转换为电能的供电装置，电源适配器是由电源变压器和整流电路组成的供电电源变换设备。微控单元MCU控制锂聚合物充电电池放电，并控制电源适配器对锂聚合物充电电池进行充电。电池管理芯片LTC4100的主要功能是支撑内核空间中驱动程序电池状态控制软件访问锂聚合物充电电池相关寄存器，实现对电池状态信息的实时获取；对微控单元MCU何种情况下进行充放电进行决策。

由于加固与非加固电池物理结构差异较大，导致非加固式便携计算机的电池无法用于加固式便携计算机，并且由于在硬件设计和状态控制方式等方面都存在较大的差异性，导致基于PSOC的电池状态控制方案无法直接使用在Smart Battery的电池状态控制方案中。例如：在底层硬件设计方面，PSOC方案中处理器仅与PSOC通过I2C总线互连，SmartBattery方案中处理器直接与智能电池相连；在信息获取方面，PSOC方案的获取实时信息代码和通过代码获取的实时信息都保存在片上系统(System on Chip,SOC)中，而SmartBattery中没有片上系统，表征电池状态的各种原始数据需要被实时获取至电池信息获取驱动软件中；在状态控制方面，PSOC方案不支持应用程序对电池充放电状态的设置。因此需要设计一种新方法支持在加固便携式计算机使用智能电池。