(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記一つ以上の他のバッテリーパックの一つを断続的にサイクリングさせることは、おおよそ20充電/放電サイクルにつき1回前記一つ以上の他のバッテリーパックの一つをサイクリングさせることからなる請求項1記載の方法。
前記一つ以上の他のバッテリーパックの一つを断続的にサイクリングさせることは、おおよそ20充電/放電サイクルにつき1回前記一つ以上の他のバッテリーパックの一つをサイクリングさせることからなる請求項11記載の情報操作装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
ここに一般的に記載され、図面において例示されているように、実施例の構成要素は、記載された実施例に加えて広く様々な種類の異なる構成で整理され、設計されていることが容易に理解されるであろう。このように、図面で代表されるように、以下の実施例のより詳細な記載は、特許請求の範囲で請求されたものとして、実施例の範囲を限定することを意図したものではなく、単に実施例の代表である。
【0010】
この明細書全体に渡っての「一つの実施例(one embodiment)」あるいは「実施例(an embodiment)」(またはその他)への言及は、実施例に関して記載された特別な特徴、構造、あるいは特性が少なくとも一つの実施例に含まれることを意味する。したがって、この明細書全体に渡っての様々な箇所における「一つの実施例において」または「実施例において」またはその他の語句の出現はすべて同じ実施例に言及しているとは限らない。
【0011】
さらに、記載された特徴、構造、あるいは特性が、一つ以上の実施例においていかなる適切な方法でも組み合わせられる。以下の記載において、多数の具体的詳細が実施例の完全な理解を与えるために提供される。しかしながら、当業者は、様々な実施例が一つ以上の具体的詳細なしで、あるいは他の方法、構成要素、材料等で実施し得ることを認識するであろう。他の例では、周知の構造、材料、あるいは動作は不明瞭さを避けるために詳細に示されたり、記載されたりしない。
【0012】
複数のバッテリーパックを組み込んでいる装置は、(増加した電力貯蔵性能により)バッテリーの動作寿命が延びるので有用であり、(二つ以上のバッテリーの負荷分担性能により)全体のバッテリー寿命を延ばすことにおいて有用である。しかしながら、複数のバッテリーパック装置をサイクリングさせるための合理的な管理計画は従来採用されてこなかった。
【0013】
したがって、二つ以上のバッテリーパックが装置に対して利用できる場合、実施例はバッテリーのサイクリングと管理を提供する。合理的にバッテリーパックを採用することにより、延長された動作上のバッテリー寿命を提供することと同様に、実施例はバッテリーパックの全体の寿命を延ばし、携帯機器の延長された有用な寿命及び低減されたコストをもたらす。
【0014】
実施例においては、一つのバッテリーパックが優先され、残りのバッテリーパックはアイドル状態で設置される。優先バッテリーパックは充電に関し優先される(最初に充電される)。アイドル状態におけるバッテリーパックは優先されないものであり、最初には充電はされない。例えば、優先バッテリーパックが低下した容量に到達するまで使用され、アイドル状態におけるバッテリーパックを放電するように交換がなされた場合、アイドル状態におけるバッテリーパックが放電する。以降の充電では、優先バッテリーパックが最初に充電される。
【0015】
アイドル状態におけるバッテリーパックは完全充電(あるいは実質的に完全充電)で格納されるか、少ない充電(例えば、わずかな充電)で格納される。例えば、アイドル状態においてより長い期間に渡って、このように保持されたバッテリーパックは少ない充電で格納される。
【0016】
ここで使用されているように、用語のバッテリーパック(あるいは、単に「パック」)は、独立して負荷に電力を供給するために動作する、例えば情報操作装置に対して電力を供給する再充電可能な電源装置を意味することと定義される。バッテリーパックは一つ以上のバッテリーセルを含む。このように、マルチパック情報操作装置は、二つ以上のバッテリーパックを備える情報操作装置であり、装置は所定の時間にバッテリーパックの一つを使用して動作する。そのようなマルチパック装置の例は、一つの内蔵されたバッテリーパック及び一つの取り外し可能な/取り替え可能なバッテリーパックを備えたタブレット端末やノート型コンピューターを含む。実施例の以下の記載から明らかとなるように、他の種類の装置及びバッテリーパックが採用され得る。
【0017】
説明された実施例は図面を参照することによって最もよく理解されるであろう。以下の記載は例証としてのみ意図されるものであり、単にある実施例を例示するだけである。
【0018】
図1は情報操作装置の回路(circuit)、回路構成(circuitry)、あるいはコンポーネントの一例のブロック図を表示している。
図1に表示された例は、ノースカロライナ州(NC)モリスヴィル(Morrisville)のレノボ(Lenovo)(US)社によって販売されたパーソナル・コンピューターのTHINKPAD(登録商標)シリーズのようなコンピューター・システム、あるいは他の装置に対応している。ここでの記載から明らかなように、実施例は、他の特徴、あるいは
図1に示された例の特徴のいくつかだけを含む。
【0019】
図1の例は、製造会社(例えば、INTEL、AMD、ARM等)により変わるアーキテクチュアを有するいわゆるチップセット(chipset)110(ともに作動する、集積回路のグループ、あるいはチップ、チップセット)を含む。チップセット110のアーキテクチャは、ダイレクト・マネージメント・インターフェース(direct management interface; DMI)142またはリンク・コントローラー(link controller)144により情報(例えば、データ、信号、命令等)を交換するコア・アンド・メモリー・コントロール・グループ(core and memory control group)120及びI/Oコントローラー・ハブ(I/O controller hub)150を含む。
図1において、DMI142は、チップ−トゥー−チップ・インターフェース(chip-to-chip interface)である(時々「ノースブリッジ」と「サウスブリッジ」との間のリンクであるとして言及される)。コア・アンド・メモリー・コントロール・グループ120は、フロント・サイド・バス(FSB)124により情報を交換する一つ以上のプロセッサー(例えば、シングル・コアまたはマルチ・コア)122及びメモリー・コントローラー・ハブ126を含み、グループ120のコンポーネントは、従来の「ノースブリッジ」タイプ・アーキテクチュアに取って代わるチップに集積されることに留意する。
【0020】
図1において、メモリー・コントローラー・ハブ126は、(例えば、「システム・メモリー」あるいは「メモリー」として言及されるRAMの種類へ支援するため)メモリー140とインターフェースで接続される。メモリー・コントローラー・ハブ126は、さらにディスプレイ装置192(例えば、CRT、平面パネル、タッチスクリーン等)に対するLVDSインターフェース132を含む。ブロック138はLVDSインターフェース132(例えば、シリアル・ディジタル・ヴィデオ、HDMI(登録商標)/DVI、ディスプレイ・ポート)により支援されるいくつかの技術を含む。メモリー・コントローラー・ハブ126はまた、ディスクリート・グラフィックス(discrete graphics)136を支援するPCI−エクスプレス・インターフェース(PCI-express interface;PCI−E)134を含む。
【0021】
図1において、I/Oハブ・コントローラー150は、SATAインターフェース151(例えば、HDD、SDD180等に関する)、PCI−Eインターフェース152(例えば、無線接続182に関する)、USBインターフェース153(例えば、デジタイザー、キーボード、マウス、カメラ、電話、マイクロフォン、記憶装置、他の接続装置等に関する)、ネットワーク・インターフェース154(例えば、LAN)、GPIOインターフェース155、LPCインターフェース170(ROM177、フラッシュ178及びNVRAM179などの様々な種類のメモリー176と同じくASIC171、TPM172、スーパーI/O173、ファームウェア・ハブ174、BIOSサポート175に関する)、バッテリーパックなどの電源装置を制御するパワー・マネージメント・インターフェース(power management interface)161、クロック・ジェネレーター・インターフェース(clock generator interface)162、オーディオ・インターフェース163(例えば、スピーカー194に関する)、TCOインターフェース164、システム・マネージメント・バス・インターフェース(system management bus interface)165、及びBIOS168とブート・コード190を含むことができるSPIフラッシュ166を含む。I/Oハブ・コントローラー150はギガビット・イーサネット(登録商標)・サポート(gigabit Ethernet(登録商標) support)を含む。
【0022】
システムは、パワーをオンにすると、SPIフラッシュ166の中に格納されているBIOS168に関して、ブート・コード190を実行するように構成されており、その後一つ以上の基本ソフト及び(例えば、システム・メモリー140に格納されている)アプリケーション・ソフトウェアの制御の元でデータを処理する。基本ソフトは様々な場所のどこかに格納され、例えばBIOS168の命令によりアクセスされる。ここで記載されているように、装置は
図1のシステムで示されているよりも少ないかあるいは多くの特徴を含む。
【0023】
図1に要点を述べられている例に関して、情報操作装置は、必須の、あるいは取り外し可能な/取り替え可能な、あるいは双方であるバッテリーパックを含む。バッテリーパックは様々なタスクを実行するためにシステム・コンポーネントに電力を供給する。バッテリーパックは、再充電可能であり、装置に対して可動性を与える(すなわち、装置が電源に接続されていない場合の動作に備える)。実施例は、有用な条件が最大となるように合理的な方法でバッテリーパックをサイクリングさせるための電力管理性能を提供する。一つの例において、有用な条件はバッテリーパックの全体のバッテリー寿命を延ばすことである。
【0024】
図2を参照すると、一つ以上の決定された条件に応じてバッテリーパックをサイクリングさせることの例が説明される。方法は、メモリーに記憶されているコンピューター・プログラム・コード(命令)により実行され、プロセッサーにより実行される。コード及び/またはプロセッサーは、例えば処理及びコード記憶性能を含むバッテリーパックなどの、主システムのそれかあるいはサブ・コンポーネントのそれである。前記の組み合わせもまた同様に使用される。
【0025】
例えば
図1に説明された装置において、装置は二つのバッテリーパック(パックA、パックB)を含む。パックは装置に電力を供給するために差動的に使用される。最初に、パックの一つが使用のため優先され、例えば、パックAとする。このように、システムはパックAから供給された電力の元で動作する。210では、パックAに関する一つ以上の条件が満たされているかを決定するためのチェックがなされる。条件は交換の条件であり、すなわち、優先順位付けにおいて交換を始める際の条件である。
【0026】
実施例は優先順位を切り替えることなく放電することを作動していないバッテリーパックに許容する。例えば、充電状態でのバッテリーパックで、優先バッテリーパックは、最初にそのパックにおいて充電の最小状態に到達するまで放電され、その時、優先順位を切り替えることなく、システムは切り替わり、作動していないバッテリーパックを放電し始める。次にシステムは充電閾値の状態が満たされるまで最初に優先バッテリーパックを充電し、その後充電するために作動していないバッテリーパックに切り替わる。さらに、あるいはまた、実施例は、放電している作動していないパックを優先させることへの切り替えで、優先順位を切り替えるための条件として作動していないパックを放電することへの切り替えを行う。
【0027】
条件は、サイクル数(例えば、パックAが全体で優先パックであるサイクル数、パックAが連続して優先パックであるサイクル数、パックAが与えられた時間枠で優先パックであるサイクル数等)、時間(例えば、パックAが優先パックである時間、パックAの寿命等)、及び容量(例えば、開始の容量に比較してパックAの残りの容量、推定の容量(例えば、推定の完全充電容量)、他のパック、例えばパックBに比較してパックAの相対的な容量等)を含むがこれらに限定されない。このように、条件は、もし満たされるなら他のバッテリーパックへの切り替えを開始する。条件は、条件が合致したら、例えば、所定のサイクル数が得られ、所定の時間が経過し、所定の容量が残存している等の場合満たされる。条件は単独で、あるいは適切な組み合わせで使用される。例示として、実施例は、最初に時間条件をチェックし、サイクル条件によって続けられ、容量条件によって続けられる。そこで、もしバッテリーパックがすべての条件を満足するならば切り替えが行われる。
【0028】
もし一つ以上の条件が210で満たされないならば、装置はパックAにより供給される電力の元で動作を継続し、パックAのサイクリングが続けられる。すなわち、もし一つ以上の条件が満たされないならば、パックAは充電/放電を継続し、パックBはアイドル状態(例えば、低下した充電状態)のままとなる。
【0029】
しかしながら、もし一つ以上の条件が210で満たされるならば、装置はパックBにより供給される電力から動作するように切り替えられ、パックBのサイクリングが開始する。パックAはその時アイドル状態(例えば、低下した充電状態)のままとなる。パックBが動作(充電/放電)している間、実施例は同様に、一つ以上の条件が220で満たされているかどうかを決定するためにパックBを監視する。監視された条件は210で監視されたものと同じか、あるいは異なる。220で監視されている一つ以上の条件に応じて、装置は他のバッテリーパック、ここではパックA(二つのパックシナリオにおいて)に切り替わる。
【0030】
二つ以上のパックがこの方法で使用される。
図3は様々なマルチパックシナリオの表を説明している。シナリオ1では、二つのバッテリーパック(パックA及びパックB)がそれぞれ内蔵されて備えられている。シナリオ2−3では、一つのパックが内蔵され、一つのパックが取り替え可能である。シナリオ4では、各パックは取り替え可能である。パックの種類(例えば、内蔵か取り替え可能か)は選択されたサイクリングの実施に影響を及ぼす。例えば、一つのパックが内蔵され、一つのパックが取り替え可能であるシナリオでは、サイクリングは、それがもし機能しなくなったり劣化したりするならば交換された与えられた取り替え可能なパックについてよりサイクリングが促進される。
【0031】
様々なサイクリングのシナリオが採用される。実施されたサイクリングは与えられたバッテリーパックで(例えば、パック間の交換により)サイクリングの負荷を軽減することによって全体のバッテリー寿命を増加させることを可能とし、各バッテリーパックの寿命は様々な方法においてパック間で合理的に交換することによって延長される。様々なサイクリングの実施例がこれから記載される。
【0032】
図4から
図8は二つのパック(A及びB)の間のサイクリング管理の図面の例を提供している。これらは非限定的な例である。
【0033】
図4において、パックAは最初に最大限に充電され(あるいは所定の使用量に充電され)、装置、例えば
図1で説明された装置に電力を供給するためにnサイクルに渡って使用される。「nサイクル」における「n」は、例えばバッテリーパックの特性に基づいて所望の通り選択され、変更される。「nサイクル」における「n」は1サイクル、または2以上のサイクルである。n回目のサイクル(例えば、
図2の210で決定された条件)の終了で、交換が優先的に行われ、パックBが優先パックとなる(すなわち、パックBがnサイクルに渡ってサイクリングされる)。パックAが優先パックである間、パックBはアイドル状態で低下した電圧で充電される。アイドル状態のための低下した電圧は、例えば使用されていない間(すなわち、サイクリングされていない間)バッテリーに適切な安定性を与えるために既知の電圧に基づいて選択される。同様に、パックBが優先パックである(サイクリングされている)間、パックAは低下した電圧で格納される。
【0034】
図5で説明されているように、各パックは低下しているアイドル状態電圧を使用しているアイドル状態で格納される。すなわち、最初のアイドル状態で、パックは最初のアイドル状態電圧で充電され、第2のアイドル状態ではパックは第2のアイドル状態電圧で充電される一方で、最初のアイドル状態電圧は第2のアイドル状態電圧よりも大きい。
【0035】
図6は、与えられたパック(ここでは、パックA)が優先され、他のパック(ここでは、パックB)が優先的に低下し、与えられたサイクル数(すなわち、交換まで)に対してアイドル電圧で保持される間繰り返してサイクリングされるシナリオを説明している。サイクリングパック(パックA)は、例えばn充電サイクルを達成することに応じて、充電電圧が徐々に低下している(例えば、その最大電圧が低下している)。
図6のサイクリングは、他のサイクリングの一連の動作、例えば(優先パック間の交換を含む)
図4あるいは
図5のそれとともに実行される。電圧の段階的な低下は、
図7に説明されているように、同様にアイドル状態電圧に適用される。
【0036】
電圧の段階的な低下は、例えば
図8で説明されるように、様々な方法で適用され、優先状態とアイドル状態の電圧はパック交換動作に従って連続的に低下する。よって、
図8で説明されるように、各パックは、優先(サイクリング)パックとしてのその使用に従って低下したそのアイドル状態電圧を有する。
【0037】
パックが優先して低下し、それ故にアイドル状態に置かれている間、それらを断続的にサイクリングさせることは有効である。そのようにすることは、パックが充電/放電サイクルを完了することを可能とし、それにより長いアイドル状態から生じるパックへのいかなる潜在的な損傷も減少させる。
図9はこのようなサイクリングの実行の例を説明しており、アイドル状態であるけれども、パック(パックA)が優先され、断続的に(例えば、20サイクル毎に1サイクル)サイクリングすることを可能とされる。このように、パックBは、アイドル状態におけるパックAとともに、与えられた段階に対して優先パックであるが、パックAは20サイクル毎に1サイクルサイクリングされる。アイドル状態の長さ、断続的なサイクリングの頻度と断続的なサイクリング数(例えば、1対2の断続的なサイクリング等)は、例えばバッテリーパックの特性に基づき、所望の通り変更される。
【0038】
図10(A−B)は、二つのパック、パックAとパックBを用いているサイクリングの実行の特定の例を提供する。
図10Aにおいて、パックAは優先され(ステップ1)、最初の100充電/放電サイクルに渡ってサイクリングする。ステップ2で、パックAはアイドル状態に置かれる(2*)。パックBは優先され(ステップ3、
図10B)、ステップ4でパックBがアイドル状態に置かれるまで(4*)次の100充電/放電サイクルに渡ってサイクリングする。パックAは再び優先され(ステップ5)、パックBを優先させて(ステップ6)再びアイドル状態に置かれるまで次の100充電/放電サイクルに渡って動作する。ここで記載されるように、このサイクリングは変更されないで継続するか、あるいはサイクリングはダイナミックに変更される(例えば、段階的な電圧(充電電圧またはアイドル電圧のどちらか一方)の実行)。
【0039】
同様に、
図11(A−B)に説明されるように、与えられたパックに対して使用されるサイクル数は電圧を変更することと同様に変更される。このように、
図11Aにおいて、パックAは4.2Vに充電され(ステップ1)、アイドル状態に切り替えられ(ステップ2)、サイクリングしない低下した電圧(2*)に置かれるまで最初の300充電/放電サイクルに渡ってサイクリングする。パックBはその時優先パック、ステップ3(
図11B)であり、4.1Vの最大電圧だけ充電されるが、アイドル状態(ステップ4)に置かれるまで次の300充電/放電サイクルに渡ってサイクリングする。
図11Aに戻って参照すると、ステップ5において、パックAは再び優先され、直ちに4.1Vにだけ充電されるが、300サイクルに渡ってサイクリングする。ステップ6で、パックAは再びアイドル状態に置かれ、パックBが優先される。
【0040】
ここで記載されるように、実施例は選択されたサイクリングの実行をダイナミックに調整することを提供する。これが有効である一つのそのようなシナリオが
図12で説明される。
図12において、パックAとパックBが双方ともnサイクルに渡って優先(使用)とアイドル状態を経由した後に、パックの交換が生じ、例えば、新しいパックがパックAに対して取り付けられる(例えば、パックAは取り替え可能である)。パックの交換あるいは取り替えに応じて、実施例は、サイクル使用の点から「追いつかれる(caught up)」新しいパックAのために(変更され得る)n+付加的なサイクルに渡って新しいパックAを動作させ続ける。これは最初のサイクリングの実行の一連の動作に戻ることによって続けられる。
【0041】
図13は、時間の経過とともに二つのパック(パックAとパックB)に関するサイクル数を説明している。図示されているように、実施例によると、各パックが(おおよそ)等しいサイクル数で使用されるようにパックはサイクリングされる。これはパック間の動作負荷を均衡させ、システムの全体のバッテリー寿命を延ばす。
【0042】
パックの取り替えや交換の場合におけるサイクリングの行程の例に関するサイクリング数が
図14で説明される。ここで記載されるように、新しいパックが取り付けられると(ここでは、新しいパックA)、それが他の既存のパック(ここでは、パックB)と同じになる(サイクリング数に関して)まで優先的に使用される。このように、新しいパックAの追加で、新しいパックAは、新しいパックAで400サイクルとし、パックBで合計430サイクルとするまで、5変更サイクルで、パックBの5サイクルに対して50サイクルで使用される。新しいパックAはその時、古いパックに比較して(寿命に関して)新しいパックについてより多くのサイクルとするために(寿命に関して)、より多く使用される(例えば、次の交換の前に150サイクルを追加すること)。他の「追いつき(catch up)」の一連の動作は、関係する特定のパックに与えられた同様の目的を達成するために使用される。
【0043】
様々な実施例が、ここで記載されているように実施例の機能性に一致するプログラム命令を適切に実行するために構成された一つ以上の情報操作装置において実行されることがまた理解されるであろう。この点で、
図1はその装置やコンポーネントについての非限定的な例を説明している。ここで記載されているように、バッテリーパックはそれ自身が交換の決定や条件の監視等において実行あるいは関与するための論理及び処理性能で実行される。
【0044】
当業者にとって理解されるように、様々な態様がシステム、方法、あるいは装置プログラム製品として具体化される。したがって、態様は、完全にハードウェアの実施例あるいはここですべて一般的に「回路」、「モジュール」、あるいは「システム」として言及されるソフトウェアを含む実施例の形態を取る。さらに、態様は、具体化された装置可読プログラム・コードを有する一つ以上の装置可読媒体において具体化された装置プログラム製品の形態を取る。
【0045】
一つ以上の非信号の装置可読媒体のいかなる組み合わせも使用される。非信号媒体は記憶媒体である。例えば、記憶媒体は、電子的、磁気的、光学的、電磁気的、赤外線の、あるいは半導体のシステム、器具、あるいは装置、あるいは前記のあらゆる適切な組み合わせである。記憶媒体のより特定の例は、以下の、携帯用のコンピューター・フロッピー(登録商標)・ディスク、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリー(RAM)、リード・オンリー・メモリー(ROM)、イレイザブル・プログラマブル・リード・オンリー・メモリー(EPROMまたはフラッシュ・メモリー)、光ファイバー、携帯用コンパクトディスク・リード・オンリー・メモリー(CD−ROM)、光学式記憶装置、磁気記憶装置、あるいは前記のあらゆる適切な組み合わせである。
【0046】
記憶媒体で具体化されたプログラム・コードは、限定されない無線、有線、光ファイバー・ケーブル、RFなど、あるいは前記のあらゆる適切な組み合わせを含むあらゆる適切な媒体を使用して伝達される。
【0047】
動作を実行するためのプログラム・コードは、一つ以上のプログラム言語のあらゆる組み合わせで記述される。プログラム・コードは、完全に単独の装置で、部分的に単独の装置で、独立型ソフトウェア・パッケージとして、部分的に単独の装置及び部分的に他の装置で、あるいは完全に他の装置で実行する。いくつかの場合、装置はあらゆる種類の接続、あるいはローカル・エリア・ネットワーク(LAN)またはワイド・エリア・ネットワーク(WAN)を含むネットワークを通して接続され、または接続は他の装置(例えば、インターネット・サービス・プロバイダーを使用するインターネットを通して)を通して、または例えばUSB接続を通じての有線接続を通してなされる。
【0048】
ここで態様は、様々な実施例による方法、装置及びプログラム製品の例を説明している図面に関して記載されている。説明された動作や機能性はプログラム命令により少なくとも一部分について実行されることが理解されるであろう。これらのプログラム命令は、汎用の情報操作装置、専用の情報操作装置、あるいは他のプログラム可能なデータ処理装置や装置のプロセッサーにより実行する命令が特定された機能/動作を実行するような機械を製造するための情報操作装置のプロセッサーに提供される。
【0049】
プログラム命令はまた、装置可読媒体に格納された命令が特定された機能/動作を実行する命令を含む製品を製造するように特定の方法で機能するための装置に指示できる装置可読媒体に格納されている。
【0050】
プログラム命令はまた、装置上で実行する命令が、特定された機能/動作を実行するための処理を提供するように、処理を実行した装置を製造するために装置で実行されるべき一連の動作上のステップを引き起こすように装置上にロードされる。
【0051】
この開示は、図示及び記載の目的に対して提示されているが、網羅的あるいは限定的であることを意図したものではない。多くの修正および変更が当業者にとって明らかであろう。実施例は原則や特定の用途を説明するために、また考えられる特定の使用に適するように様々な修正での様々な実施例に対する開示を当業者以外にも理解できるようにするために選択され、記載された。
【0052】
このように、ここで説明された実施例は添付された図面に関して記載されているが、この記載は限定されたものではなく、この中で他の様々な変更や修正が開示の範囲や趣旨から逸脱することなく当業者により用いられる。