專利名稱：具有太陽能電源單元的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和控制該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制電池電源的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和方法。更具體地說，本發(fā)明涉及同時(shí)對(duì) 太陽能電源進(jìn)行放電和對(duì)系統(tǒng)電池進(jìn)行充電的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備(如膝上型/筆記本/平板計(jì)算機(jī))的太陽能充電系統(tǒng)作 為單獨(dú)的設(shè)備給移動(dòng)設(shè)備的適配器供電。典型使用的是具有比移動(dòng)設(shè)備更大面積的太陽能 電池板。因此，由于與其面積相對(duì)的在太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率中的限制，這樣的充電系 統(tǒng)自然被傳開。圖IA示出獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的太陽能充電系統(tǒng)的示例。圖IA中的太陽能充電系統(tǒng)110通過釋放已充入充電系統(tǒng)中的能量來給計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)100供電。在這個(gè)示例中，需要大容量電池(如大容量鋰或鎳鎘電池)覆蓋具有大容量 的系統(tǒng)的負(fù)載。太陽能充電系統(tǒng)110用于代替交流(AC)電適配器，直到充電的大容量電池 被完全放電。圖IB示出作為單個(gè)單元與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成的太陽能充電系統(tǒng)。現(xiàn)在參考圖1B，太陽能充電系統(tǒng)120在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的面板的背面上實(shí)現(xiàn)為單 個(gè)單元。太陽能充電系統(tǒng)120使用受限制的充電處理，即僅當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100關(guān)閉時(shí)才可 對(duì)系統(tǒng)電池進(jìn)行充電。因此，用戶在使用這樣的太陽能充電系統(tǒng)120時(shí)受到限制。圖2示出通過一般的太陽能充電系統(tǒng)來對(duì)系統(tǒng)電池進(jìn)行充電的處理。當(dāng)插入適配器時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100通常使用通過適配器輸入的交流(AC)電源，優(yōu) 先于使用從電池輸入的直流(DC)電源。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100確定對(duì)太陽能電池組進(jìn)行充電是否足夠以作為當(dāng)前電源來代替 AC電源(S201)。在S201中，如果對(duì)太陽能電池組進(jìn)行充電不充分而不足以代替AC電源 (S201-N)，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100停止變換到太陽能充電模式(S212)并返回當(dāng)前的充電模式。然而，如果對(duì)太陽能電池組進(jìn)行充分地充電以代替AC電源(S201-Y)，則計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)100確定是否能夠在太陽能充電模式中操作(S202)。特別地，在接收DC電源的輸入而 非接收AC電源的輸入(即，通過電池輸入電源而非通過AC適配器輸入電源)的情況下，計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)100可在太陽能充電模式中操作。如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不能在太陽能充電模式中操作 (S202-N)，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100停止變換到太陽能充電模式(S212)。如果即使停止變換到太 陽能充電模式，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100仍然變換到太陽能充電模式，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可顯示通知 操作可能失敗的危險(xiǎn)的警示燈。然而，如果能夠在太陽能充電模式中操作(S202-Y)，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100啟用對(duì)系 統(tǒng)電池的充電(S20;3)。在這種情況下，充入太陽能電池組(battery cell)的能量對(duì)計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)100的系統(tǒng)電池進(jìn)行充電(S204)。當(dāng)系統(tǒng)電池被充滿電時(shí)，充電處理就完成了。為了管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的高負(fù)載，使用大面積的太陽能電池板，以能夠轉(zhuǎn)換足夠的太陽能量來對(duì)負(fù)載供電。此外，為了太陽能電池組負(fù)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100以及對(duì)系統(tǒng)電 池進(jìn)行再充電一定的時(shí)間，需要附加的電池組來與對(duì)系統(tǒng)電池進(jìn)行再充電并行地操作計(jì)算 機(jī)。然而，附加的大尺寸的太陽能電池組不便于用戶攜帶，并且當(dāng)其與具有比太陽能電池組 中的電池更大容量的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100連接時(shí)，可能產(chǎn)生嚴(yán)重的安全問題。另外，太陽能電池 組中的電池和用于控制該電池的電池保護(hù)設(shè)備/IC是必要的，從而導(dǎo)致了太陽能電池組制 造成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
所以，一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例為移動(dòng)設(shè)備提供了 充電系統(tǒng)(如計(jì)算機(jī)系統(tǒng))， 以及控制所述充電系統(tǒng)的方法。所述充電系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)中的負(fù)載同時(shí)對(duì)太陽能電源和電 池電源進(jìn)行放電并且當(dāng)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)或在太陽能量總量與所需能量相比相對(duì)較小的 情況下對(duì)系統(tǒng)和電池進(jìn)行充電。通過提供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可達(dá)到上述的和/或其它示例性的方面，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包 括系統(tǒng)單元，被提供輸出給操作電源供應(yīng)終端的電源以實(shí)施操作；電池單元，將電池能量 輸出給操作電源供應(yīng)終端；以及太陽能電源單元，被提供關(guān)于操作電源供應(yīng)終端的電壓的 反饋，并且將與系統(tǒng)單元的預(yù)定操作級(jí)別對(duì)應(yīng)的太陽能電源輸出給操作電源供應(yīng)終端。根據(jù)本發(fā)明的示例性方面，當(dāng)太陽能電源被充電至至少預(yù)定電壓時(shí)，可啟用太陽 能電源單元。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面，太陽能電源單元可優(yōu)選地包括電容器，使用太陽 能電源進(jìn)行充電；轉(zhuǎn)換器，選擇性地對(duì)充入電容器中的太陽能電源進(jìn)行放電。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還可優(yōu)選地包括控制器，控制電池單 元和/或太陽能電源單元以將電池電源和/或太陽能電源輸出給操作電源供應(yīng)終端。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面，太陽能電源單元可優(yōu)選地包括第一晶體管，并且 當(dāng)AC電源沒有從適配器輸入并且太陽能電源單元被啟用時(shí)，控制器可控制轉(zhuǎn)換器打開第 一晶體管，當(dāng)AC電源從適配器輸入時(shí)，控制器可控制轉(zhuǎn)換器截止第一晶體管。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面，電池單元可優(yōu)選地包括第二晶體管，并且當(dāng)AC 電源沒有從適配器輸入時(shí)，控制器可打開第二晶體管，當(dāng)AC電源從適配器輸入時(shí)，控制器 可截止第一晶體管。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面，可根據(jù)預(yù)定比例，分別從太陽能電源單元和電池 單元將電源提供給控制器?？蓮挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)拆卸太陽能電源單元。此外，電池單元可被安裝到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可拆卸電池單元。通過提供控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方法可達(dá)到本發(fā)明的另一示例性方面，所述方法包 括將電池電源輸出給操作電源供應(yīng)終端；提供有關(guān)于操作電源供應(yīng)終端的電壓的反饋并 且將與系統(tǒng)單元的預(yù)定操作級(jí)別對(duì)應(yīng)的太陽能電源輸出給操作電源供應(yīng)終端；以及提供有 輸出給操作電源供應(yīng)終端的電源以實(shí)施操作。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括當(dāng)太陽能電源被充電至至少預(yù)定電壓值時(shí)，將與系 統(tǒng)單元的預(yù)定操作級(jí)別對(duì)應(yīng)的太陽能輸出到操作電源供應(yīng)終端。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括對(duì)太陽能電源單元進(jìn)行充電并且選擇性地對(duì)充電的太陽能電源單元進(jìn)行放電。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括將電池電源和/或太陽能電源輸出給操作電源供應(yīng) 終端。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括當(dāng)AC電源沒有從適配器輸入并且太陽能電源被充 電至預(yù)定電壓或更高時(shí)將太陽能電源輸出到操作電源供應(yīng)終端，以及當(dāng)AC電源從適配器 輸入時(shí)不將太陽能電源輸出給操作電源供應(yīng)終端。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括當(dāng)AC電源沒有從適配器輸入時(shí)將電池電源輸出給 操作電源供應(yīng)終端，以及當(dāng)AC電源從適配器輸入時(shí)不將電池電源輸出給操作電源供應(yīng)終端。根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括根據(jù)預(yù)定比例，分別獲得太陽能電源和電池電源?？蓮奶柲茈娫磫卧斎胩柲茈娫?，最好可從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)拆卸太陽能電源單兀?？蓮碾姵貑卧斎腚姵仉娫?，電池單元可被安裝到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和/或從計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)可拆卸電池單元。


通過結(jié)合附圖，從實(shí)施例的下面描述中，本發(fā)明以上和/或其它示例性方面將會(huì) 變得清楚，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更易于理解，其中圖IA示出獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的太陽能充電系統(tǒng)；圖IB示出與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一起集成在單個(gè)單元中的太陽能充電系統(tǒng)；圖2示出通過一般太陽能充電系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備的系統(tǒng)電池進(jìn)行充電的 處理；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施性的具有太陽能電源單元的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的 配置的方框圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的詳細(xì)的電路圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)的變化來供電的 操作；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的控制具有太陽能電源單元的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 的方法；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的控制具有太陽能電源單元的計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)的方法；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的由太陽能電源和電 池電源覆蓋的系統(tǒng)中的負(fù)載。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來詳細(xì)描述示例性實(shí)施例以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更易于理解 示例性實(shí)施例。目前申請(qǐng)保護(hù)的發(fā)明的示例性實(shí)施例實(shí)際上可以以各種形式實(shí)現(xiàn)，并不局 限于顯示和描述于此的示例。當(dāng)包括已知結(jié)構(gòu)和功能可能使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員混淆本 發(fā)明的主題時(shí)，為了清晰，對(duì)公知的結(jié)構(gòu)和功能的描述可被省略，并且在整個(gè)描述中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的配置的方框圖。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300可以是膝上型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)式計(jì)算 機(jī)或任何其它類型的電子設(shè)備，優(yōu)選是便攜式的，可受益于申請(qǐng)保護(hù)的發(fā)明?，F(xiàn)在參考圖3，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300最好包括系統(tǒng)單元 310、太陽能電源單元320和電池單元330。系統(tǒng)單元310從太陽能電源單元320和電池單元330的至少一個(gè)接收電源，其中， 所述電源輸出給操作電源供應(yīng)終端312以允許系統(tǒng)單元執(zhí)行操作。在這種特定情況下，系 統(tǒng)單元310可包括操作電源供應(yīng)終端312和控制器314。操作電源供應(yīng)終端312基于從太陽能電源單元320輸出的太陽能電源和/或從電 池單元330輸出的電池電源將操作電源(VD。)供應(yīng)給系統(tǒng)單元310。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施 例，操作電源供應(yīng)終端312基于太陽能電源和電池電源將操作電源(VD。)中的操作電源供應(yīng) 給系統(tǒng)單元310?？蛇x地，操作電源供應(yīng)終端312基于太陽能電源或電池電源將操作電源 (Vdc)供應(yīng)給系統(tǒng)單元310。控制器314可控制太陽能電源單元320和/或電池單元330來將電池電源和/或 太陽能電源輸出給操作電源供應(yīng)終端312。詳細(xì)地，如果AC電壓沒有從適配器305輸入并且太陽能電源單元320被啟用，則 控制器314控制太陽能電源單元320以使轉(zhuǎn)換器3 導(dǎo)通第一晶體管324，如果AC電壓從 適配器305輸入，則使轉(zhuǎn)換器3 截止第一晶體管324。適配器可與轉(zhuǎn)換器3 連接，或，例 如，與操作電源供應(yīng)終端連接。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)了解和理解，適配器305可包含將 AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓的整流器或，例如，操作電源供應(yīng)終端312可包括執(zhí)行這樣的轉(zhuǎn)換的 整流器。當(dāng)?shù)谝痪w管3M被導(dǎo)通時(shí)，太陽能電源被輸出到操作電源供應(yīng)終端312。當(dāng)?shù)谝?晶體管3M被截止時(shí)，太陽能電源不被輸出到操作電源供應(yīng)終端312。然后，可由電池單元 330或從AC適配器305對(duì)系統(tǒng)單元供電。此外，如果AC電壓沒有從適配器305輸入，則控制器314導(dǎo)通第二晶體管332，如 果AC電壓從適配器305輸入，則控制器314截止第二晶體管332。當(dāng)?shù)诙w管332被導(dǎo)通時(shí)，電池電源從電池組輸出到操作電源供應(yīng)終端312。當(dāng) 第二晶體管332被截止時(shí)，電池電源不從電池組輸出到操作電源供應(yīng)終端312。同時(shí)，根據(jù)預(yù)定比例，分別從太陽能電源單元320和電池單元330將電源提供給控 制器314。這樣的比例(例如)會(huì)偏好太陽能電源，因?yàn)檫@種產(chǎn)生方式不需要化石燃料或核 反應(yīng)堆。另外，通常期望達(dá)到不得不對(duì)電池充電(或再充電)之前的最大時(shí)間量。當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300關(guān)閉時(shí)或當(dāng)系統(tǒng)中的負(fù)載小時(shí)，控制器314使用充入太陽能電 源單元320中的電源來控制電池單元330的充電。太陽能電源單元320被提供關(guān)于操作電源供應(yīng)終端312的電壓的反饋并且將與系 統(tǒng)單元310的預(yù)定操作級(jí)別對(duì)應(yīng)的太陽能電源輸出給操作電源供應(yīng)終端312。在這種情況 下，當(dāng)被充入預(yù)定電壓的或更多的太陽能電源時(shí)，太陽能電源單元320可被啟用?？筛鶕?jù)電 容器322的容量或用戶的設(shè)計(jì)，不同地設(shè)置所述預(yù)定電壓?？筛鶕?jù)整個(gè)系統(tǒng)中的負(fù)載選擇性地對(duì)太陽能電源單元320進(jìn)行放電。根據(jù)一個(gè)示 例性實(shí)施例，可同時(shí)對(duì)太陽能電源單元320和電池單元330進(jìn)行放電。在這種情況下，太陽能電源單元320可在電池電源的充電/放電電壓的范圍里同時(shí)對(duì)太陽能電源和電池電源進(jìn) 行放電。可選地，如果在系統(tǒng)中的負(fù)載較小，則太陽能電源單元320本身可掌控在系統(tǒng)中的 整個(gè)負(fù)載。在這種情況下，系統(tǒng)單元320只獲得太陽能電源。同時(shí)，太陽能電源單元320可從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300被拆卸或從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300可拆 卸太陽能電源單元320。繼續(xù)參考圖3，詳細(xì)地，太陽能電源單元320包括電容器322、第一晶體管3 和轉(zhuǎn) 換器幻6?？捎锰柲墚a(chǎn)生的電壓對(duì)電容器322進(jìn)行充電，并且可達(dá)到電容器的電容。對(duì)由 太陽能電源充電的電容進(jìn)行放電，并像這樣將電壓輸出給操作電源供應(yīng)終端312。在這種情況下，電容器322可以是具有小容量的電容器322。電容器322可與朝向 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的面板的太陽能電池板連接或被安排在最佳的位置中。當(dāng)AC電壓沒有從適配器305輸入并且太陽能電源單元320被啟用時(shí)，第一晶體管 324被導(dǎo)通，當(dāng)AC電壓從適配器305輸入時(shí)，第一晶體管3M被截止。轉(zhuǎn)換器3 可選擇性地對(duì)用于向電容器322充電的太陽能電源進(jìn)行放電。特別地， 當(dāng)AC電壓沒有從適配器輸入但太陽能電源單元320被啟用時(shí)，轉(zhuǎn)換器3 導(dǎo)通第一晶體管 324。當(dāng)AC電壓從適配器輸入時(shí)，轉(zhuǎn)換器3 截止第一晶體管324?？蓪⑥D(zhuǎn)換器3 設(shè)置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的面板或主體。電池單元330將電池電源輸出給操作電源供應(yīng)終端312。在這種情況下，電池單元 330可被安裝到系統(tǒng)單元310并且可從系統(tǒng)單元310拆卸。當(dāng)電池單元330被安裝到系統(tǒng) 單元310時(shí)，可將來自系統(tǒng)單元310的電源提供給電池單元330以對(duì)電池單元330進(jìn)行充 電或電池單元330將電源提供給系統(tǒng)單元310。電池單元330優(yōu)選地包括第二晶體管332和電池組334。當(dāng)AC電壓沒有從適配器輸入時(shí)，第二晶體管332被導(dǎo)通，當(dāng)AC電壓從適配器輸入 時(shí)，第二晶體管332被截止。電池組334可包括通過任何可行的方法進(jìn)行充電/放電的電池。例如，鎳鎘電池、 鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池或鋰金屬電池、鋅空氣蓄電池等。使用非接 觸式電池對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行充電也是有可能的。設(shè)置至少一個(gè)電池組334。在這種情況下，可將至少一個(gè)電池組334與負(fù)載串聯(lián)或 并聯(lián)。同時(shí)，第一晶體管324和第二晶體管332可包括雙極結(jié)型晶體管(BJT)或場(chǎng)效應(yīng) 晶體管(FET)。這些晶體管還可被集成于控制器314中，并且所述控制器可以是微處理器。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的詳細(xì)的電路圖的示例。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300獲得來自適配器505、太陽能電源 單元320和電池單元330的至少一個(gè)的操作電源以操作整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在這種情況下， 由適配器505供應(yīng)的電源是常用的AC電流。由太陽能電源單元320和電池單元330提供 的電源是作為代替常用電源的輔助電源的DC電流。優(yōu)先于使用輔助電源，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300 通常使用常用電源。在圖4中，當(dāng)適配器被插入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300時(shí)，AC電流通過適配器50被輸入。當(dāng) AC電流被輸入時(shí)，第三晶體管506和第四晶體管507分別被導(dǎo)通，從而通過適配器505輸入的AC電源被輸出到操作電源供應(yīng)終端312以提供給系統(tǒng)單元310。同時(shí)，在這種情況下，AC 電源可被轉(zhuǎn)換成DC電源以輸出給操作電源供應(yīng)終端312。為此，圖4中示出的電路還可包 括將AC電源轉(zhuǎn)換成DC電源的AC-DC轉(zhuǎn)換器。當(dāng)由太陽能產(chǎn)生的電壓對(duì)電容器322進(jìn)行充電達(dá)到或超過預(yù)定電壓的值時(shí)，太陽 能電源單元320被啟用?？筛鶕?jù)電容器322的電容或用戶的設(shè)計(jì)來設(shè)置預(yù)定電壓。當(dāng)太陽能電源單元320被啟用并且AC電源沒有輸入時(shí)，太陽能電源單元320將太 陽能產(chǎn)生的電源提供給系統(tǒng)單元310。詳細(xì)地，控制器314關(guān)閉第一開關(guān)502。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān) 502被關(guān)閉時(shí)，從地501流出電流以導(dǎo)通第一晶體管324。在這個(gè)示例中，在電容器中充電 的太陽能電源通過第一晶體管3M被輸出到操作電源供應(yīng)終端312以供應(yīng)給系統(tǒng)單元310。同時(shí)，為了將太陽能產(chǎn)生的電源和電池電源同時(shí)供應(yīng)給系統(tǒng)單元310，轉(zhuǎn)換器3 可被提供關(guān)于操作電源供應(yīng)終端312的電壓的反饋并將與系統(tǒng)單元310的預(yù)設(shè)操作級(jí)別對(duì) 應(yīng)的太陽能產(chǎn)生的電源輸出給操作電源供應(yīng)終端312。特別地，轉(zhuǎn)換器3 輸出在系統(tǒng)單元 310的操作級(jí)別的范圍中的太陽能產(chǎn)生的電源或輸出與電池電源的電壓對(duì)應(yīng)的級(jí)別中的太 陽能產(chǎn)生的電源。所以，可防止當(dāng)同時(shí)供應(yīng)電池電源和太陽能電源時(shí)在操作電源供應(yīng)終端 312中可能發(fā)生的短路。當(dāng)AC電源沒有輸入時(shí)，電池單元330將電池電源供應(yīng)給系統(tǒng)單元310。詳細(xì)地，控 制器314關(guān)閉第二開關(guān)504。當(dāng)?shù)诙_關(guān)504被關(guān)閉時(shí)，從地503流出電流以導(dǎo)通第二晶體 管332。在這種情況下，在電池組334中充電的電池電源通過第二晶體管332被輸出給操作 電源供應(yīng)終端312以提供給系統(tǒng)單元310。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)中的變換的操作 電源供應(yīng)器。在電池模式中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300被提供在電池單元330中充電的電源作為操作電 源。在適配器模式中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300被提供從適配器505輸入的AC電源作為操作電源。當(dāng)適配器505在電池模式期間被插入時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300變換到適配器模式。在 這種情況下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300使用常用的AC電源來代替電池電源。因此，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300 在變換到適配器模式時(shí)停用太陽能電源單元320。同時(shí)，在圖5中，當(dāng)AC電源被輸入時(shí)，AC_IN#信號(hào)以高狀態(tài)被輸出，當(dāng)AC電源沒 被輸入時(shí)，AC_IN#信號(hào)以低狀態(tài)被輸出。因此，當(dāng)AC電源通過適配器被輸入時(shí)，AC_IN#信 號(hào)從低狀態(tài)變換為高狀態(tài)。由于AC電源從適配器輸入，所以第一晶體管被截止。所以，從太陽能電源單元320 供應(yīng)的太陽能電源被切斷。由于AC電源從適配器輸入，第二晶體管被截止。所以，從電池 單元330供應(yīng)的電池電源被切斷。因此，當(dāng)適配器被插入電池模式中時(shí)，操作電源(Vdc)的 源是適配器。當(dāng)從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300拆卸適配器而計(jì)算機(jī)在適配器模式中時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300變 換為電池模式。在這種情況下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300使用在這種情況下以輔助電源的形式來代 替常用的AC電源的太陽能電源和/或電池電源。當(dāng)由太陽能產(chǎn)生的電源對(duì)太陽能電源單元320進(jìn)行充電至預(yù)定電壓或更高時(shí)，太 陽能電源單元320被啟用。因此，太陽能電源單元320被停用，直到由太陽能產(chǎn)生的電源對(duì) 太陽能電源單元320進(jìn)行充電達(dá)到或超過預(yù)定電壓。
同時(shí)，當(dāng)AC電源沒有通過適配器被輸入時(shí)，AC_IN#信號(hào)從高狀態(tài)變換為低狀態(tài)。當(dāng)AC電源沒有從適配器輸入并且太陽能電源單元320被啟用時(shí)，第一晶體管3M 被導(dǎo)通。在這種情況下，由于AC電源沒有從適配器輸入，所以第二晶體管332也被導(dǎo)通。所 以，供應(yīng)太陽能電源和電池電源。因此，操作電源(Vdc)的源是太陽能轉(zhuǎn)換器(即，太陽能電 源單元)和電池。當(dāng)AC電源沒有從適配器輸入并且太陽能電源單元320被停用時(shí)，第一晶體管被截 止。所以，從太陽能電源單元320供應(yīng)的太陽能產(chǎn)生的電源被截止。在這種情況下，相反， 由于AC電源沒有從適配器輸入，第二晶體管332被導(dǎo)通。所以，從電池單元330提供電池 電源。由于太陽能電源被切斷以及只提供電池電源，所以操作電源(Vdc)的源是電池。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方法。在步驟S601中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300確定對(duì)太陽能電源單元320進(jìn)行充電是否達(dá)到或 超過至少預(yù)定電壓值。當(dāng)將太陽能產(chǎn)生的電源對(duì)太陽能電源單元320進(jìn)行充電達(dá)到預(yù)定電 壓值時(shí)，太陽能電源單元320可被啟用?？筛鶕?jù)電容器322的電容或用戶的設(shè)計(jì)來設(shè)置預(yù) 定電壓值。如果太陽能電源單元320沒有被充電至預(yù)定電壓或更高(S601-N)，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 300保持待機(jī)直到太陽能電源單元320被充電至至少預(yù)定電壓值。如果太陽能電源單元320被充電至預(yù)定電壓或更高(S601-Y)，然后在S602中，計(jì) 算機(jī)300確定AC電源是否沒有被輸入。如果AC電源沒有被輸入(S602-Y)(無AC電源)，則在S603中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300確 定是否被提供太陽能電源。特別地，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300可確定是否通過系統(tǒng)的設(shè)置或用戶選 擇將太陽能供應(yīng)給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300。如果確定被提供太陽能電源(S603-Y)，則在S604中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300獲得太陽能 電源和電池電源。如果確定不提供太陽能電源(S603-N)，則在S614中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300只被提供電 池電源。同時(shí)，如果在S602中確定AC電源被輸入，則在S6M中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300提供AC 電源。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方法。根據(jù)本示例性實(shí)施例，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300被關(guān)閉或系統(tǒng)中的負(fù)載小時(shí)，可使用在 太陽能電源單元320中產(chǎn)生的電源來對(duì)電池單元330進(jìn)行充電。在S701中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)確定太陽能電源單元320是否被充電至預(yù)定電壓值或更 高。如果太陽能電源單元320沒有被充電至預(yù)定電壓值或更高(S701-N)，則在S712中，計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)300停止變換到太陽能充電模式。如果在S701-Y中，太陽能電源單元320被充電至至少預(yù)定電壓，則在S702中，計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)300確定是否在太陽能充電模式中操作。特別地，當(dāng)將DC電源代替AC電源輸 入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300，即，通過將電池代替適配器將電源輸入時(shí)，或當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300被關(guān) 閉時(shí)，計(jì)算要系統(tǒng)300可在太陽能充電模式中操作。如果不能在太陽能充電模式中操作 (S702-N)，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300停止變換到太陽能充電模式(S712)。同時(shí)，即使停止變換到太陽能充電模式，如果仍然變換到太陽能充電模式，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300可從這樣的變換顯示通知危險(xiǎn)的警告燈。如果在S702-Y中，確定能夠在太陽能充電模式中操作，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300啟用對(duì) 系統(tǒng)電池的充電(S703)。在這種情況下，使用存儲(chǔ)在充電的電容器322中的能量對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的系統(tǒng) 電池(即，電池單元330)進(jìn)行充電(S704)。當(dāng)系統(tǒng)電池被充分地充電時(shí)，完成充電處理。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的由太陽能電源和電 池電源覆蓋的系統(tǒng)中的負(fù)載?，F(xiàn)在參考圖8，提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的總負(fù)載平均為60瓦(W)。系統(tǒng)中的可被太陽能電源單元320覆蓋的負(fù)載在從0瓦到10瓦的范圍內(nèi)，大約10 瓦(區(qū)域a)。系統(tǒng)中的可被電池單元330覆蓋的負(fù)載在從10瓦到60瓦的范圍內(nèi)，大約50 瓦區(qū)域b)。如果在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300中使用電池電源和太陽能電源，則允許電池電源比單獨(dú) 使用電池電源時(shí)覆蓋更少的系統(tǒng)負(fù)載。因此，電池電源可維持更長(zhǎng)的時(shí)間。如上所述，本發(fā)明提供了通過使用取之不盡的太陽能量單元的太陽能電源來驅(qū)動(dòng) 移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從而促進(jìn)引入太陽能電池的發(fā)展和提高綠色能源的利用。此外，將較小的太陽能電池優(yōu)選地安裝到移動(dòng)設(shè)備中以提高可攜帶性和延長(zhǎng)電池 的使用時(shí)間?？山档陀商柲馨到y(tǒng)需要的電池和用于控制所述電池的高性能電池保護(hù)設(shè)備/ IC引起的附加的成本，并且可減少當(dāng)連接到系統(tǒng)的包具有比電池更大的容量時(shí)可能出現(xiàn)的 安全問題。雖然顯示和描述了一些示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫 離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對(duì)在這些示例性實(shí)施例進(jìn)行許多改變，本發(fā)明的范圍 由權(quán)利要求及其等同物限定。例如，當(dāng)單元322優(yōu)選是電容器時(shí)，也可使用用于充電的各種 類型的存儲(chǔ)單元。此外，全文討論的設(shè)備最好是便攜的，可受益于在此申請(qǐng)保護(hù)的本發(fā)明的計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以是(例如)膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、平板計(jì) 算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、或移動(dòng)終端、便攜式游戲、音樂播放器(如MP； )或其它設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括系統(tǒng)單元，具有被提供輸出電源的操作電源供應(yīng)終端以執(zhí)行操作；電池單元，將來自電池的輸出電源提供給操作電源供應(yīng)終端；太陽能電源單元，被提供關(guān)于操作電源供應(yīng)終端的電壓值的反饋以將與系統(tǒng)單元的預(yù) 定操作級(jí)別對(duì)應(yīng)的太陽能產(chǎn)生的電源輸出給操作電源供應(yīng)終端。
2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，當(dāng)太陽能產(chǎn)生的電源將存儲(chǔ)設(shè)備充電至預(yù) 定電壓值或更高時(shí)，太陽能電源單元被啟用。
3.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，所述太陽能電源單元包括存儲(chǔ)設(shè)備，包括 利用太陽能產(chǎn)生的電源進(jìn)行充電的電容器；以及轉(zhuǎn)換器，選擇性地對(duì)存儲(chǔ)在電容器中的太 陽能產(chǎn)生的電源進(jìn)行放電。
4.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，還包括控制器，控制電池單元和/或太陽能電源 單元以將電池電源和/或太陽能產(chǎn)生的電源輸出給操作電源供應(yīng)終端。
5.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，太陽能電源單元包括第一晶體管，當(dāng)AC電源 沒有從適配器輸入并且太陽能電源單元被啟用時(shí)，控制器控制轉(zhuǎn)換器導(dǎo)通第一晶體管，當(dāng) AC電源從適配器輸入時(shí)，控制器控制轉(zhuǎn)換器截止第一晶體管。
6.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，電池單元包括第二晶體管，當(dāng)AC電源沒有從 適配器輸入時(shí)，控制器導(dǎo)通第二晶體管，當(dāng)AC電源從適配器輸入時(shí)，控制器截止第二晶體 管。
7.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，可根據(jù)預(yù)定比例，分別從太陽能電源單元和 電池單元將電源提供給控制器。
8.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，可從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)拆卸太陽能電源單元。
9.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，電池單元可安裝到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中或從計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)可拆卸電池單元。
10.一種控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方法，包括將電池電源輸出給操作電源供應(yīng)終端；提供有關(guān)于操作電源供應(yīng)終端的電壓的反饋并且將與系統(tǒng)單元的預(yù)定操作級(jí)別對(duì)應(yīng) 的太陽能產(chǎn)生的電源輸出給操作電源供應(yīng)終端；提供有輸出給操作電源供應(yīng)終端的電源以執(zhí)行操作。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，包括當(dāng)太陽能電源被充電至預(yù)定電壓值或更高時(shí)，將 與系統(tǒng)單元的預(yù)定操作級(jí)別對(duì)應(yīng)的太陽能產(chǎn)生的電源輸出給操作電源供應(yīng)終端。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，包括使用太陽能產(chǎn)生的電源對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行充電和選 擇性地對(duì)充有太陽能電源的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行放電。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括將電池電源和/或太陽能電源輸出給操作電 源供應(yīng)終端。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，包括當(dāng)AC電源沒有從適配器輸入并且充入太陽能產(chǎn) 生的電源達(dá)到或超過預(yù)定電壓時(shí)，將太陽能電源輸出到操作電源供應(yīng)終端；當(dāng)AC電源從適 配器輸入時(shí)，不將太陽能產(chǎn)生的電源輸出到操作電源供應(yīng)終端。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，包括當(dāng)AC電源沒有從適配器輸入時(shí)，將電池電源輸出 到操作電源供應(yīng)終端；當(dāng)AC電源從適配器輸入時(shí)，不將電池電源輸出到操作電源供應(yīng)終端。
全文摘要
一種具有太陽能電源單元的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和控制該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方法。所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括系統(tǒng)單元，被提供輸出到操作電源供應(yīng)終端的電源以實(shí)施操作；電池單元，將電池電源輸出到操作電源供應(yīng)終端；以及太陽能電源單元，被提供關(guān)于操作電源供應(yīng)終端的電壓的反饋并且將與系統(tǒng)單元的預(yù)定操作級(jí)別對(duì)應(yīng)的太陽能電源輸出到操作電源供應(yīng)終端。
文檔編號(hào)G06F1/26GK102096456SQ20101028128
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月12日
發(fā)明者樸正圭 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社