[发明专利]基于效率的电池配置

说明书

描述了一种方法，其中移动设备的电子电路系统由可选择地可串联和并联连接的多个电池单元供电。在操作期间测量电路系统的能量利用。基于测量到的能量利用来确定针对电池单元的串联和并联配置的功率效率。基于串联和并联配置中的哪一个被确定在操作期间提供能量利用的更高效率来串联或并联配置电池单元。

技术领域

本申请涉及电池配置，更具体而言，涉及电池组的串联和并联配置。

背景技术

典型的移动设备由串联连接的数个电池供电。电池的串联连接产生单个电池的倍数的电压。一般使用为移动设备的电子电路供电的电压调节器（例如，开关模式电压调节器）来降低由串联连接的电池提供的电压。调节器输出电压可以大幅低于由电池输出的电压。

发明内容

在本发明的第一个方面，提供了一种移动设备，包括：可被选择地串联和并联连接的多个电池单元；以及耦合到电池单元和移动设备的电路系统的电池管理器，电池管理器要：测量电路系统在操作期间的能量利用；基于测量到的能量利用来确定针对电池单元的串联和并联配置的功率效率；并且基于串联和并联配置中的哪一个在操作期间提供能量利用的更高效率来串联或并联配置电池单元。

在本发明的第二个方面，提供了一种用于管理电池单元的方法，包括：利用可被选择地串联和并联连接的多个电池单元为移动设备的电子电路系统供电；测量电路系统在操作期间的能量利用；基于测量到的能量利用来确定针对电池单元的串联和并联配置的功率效率；以及基于串联或并联配置中的哪一个被确定在操作期间提供能量利用的更高效率来串联或并联配置电池单元。

在本发明的第三个方面，提供了一种编码有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令可由处理器执行以：单独地测量设备的多个电路在操作期间的能量利用；针对所述电路中的每一个，基于测量到的能量利用来确定针对多个电池单元的串联配置和并联配置的功率效率；生成针对在串联配置中的电池单元的所述电路的功率效率的组合，以及针对在并联配置中的电池单元的所述电路的功率效率的组合；基于功率效率的组合来确定电池单元的串联还是并联配置提供更高的效率；并且串联或并联配置电池单元以提供所述更高的效率。

附图说明

下面将参考以下各图来描述各种示例：

图1示出依照各种示例的针对串联和并联电池配置的功率效率和功率损耗的图；

图2示出依照各种示例的针对在串联和并联电池配置的情况下给定负载的功率效率和功率损耗的图；

图3示出依照各种示例的包括基于效率的串联/并联电池配置的移动设备的框图；

图4示出依照各种示例的针对电池单元（battery cell）的串联和并联配置的电流、电压和功率效率的图表；

图5示出依照各种示例的被可切换地耦合用于串联和并联配置的电池单元的示意图；

图6示出依照各种示例的包括基于效率的串联/并联电池配置的移动设备；

图7示出依照各种示例的针对电池单元的串联和并联配置的电路中的功率损耗的图；

图8示出依照各种示例的控制电池单元的串联和并联配置的电池管理器的框图；以及

图9和10示出依照各种示例的基于效率的串联/并联电池配置的方法的流程图。

具体实施方式

在电子系统中，多种因素影响总体功率效率。电压调节器效率和传导损耗是影响功率效率并且进而影响电池供电系统的操作电池寿命的因素的两个示例。电压调节器效率与调节器输入电压和输出电压中的差异直接相关。该差异越大，调节器电压转换的效率就越低。由于输入到移动设备的电压调节器的电池电压可能是调节器输出电压的许多倍，因此调节器的转换效率可能是次优的，尤其是在调节器输出为轻负荷时。