專利名稱：向部件提供電力的制作方法
技術領域：
本發明涉及包括從電池向部件提供電力的方法。本發明還涉及包括將與電池的連接連接到與部件的連接的裝置。本發明還涉及軟件。
背景技術：
為了將便攜式通信設備(例如移動電話或膝上型計算機)連接到根據例如GSM和UMTS標準進行操作的蜂窩電話網絡，設備需要包括訂戶身份模塊(SIM)卡。目前，通過通用集成電路卡(UICC)來實現SIM卡。在尺寸以及用于將數據傳遞到SIM卡和從SM卡傳遞數據的協議這兩方面，對SM卡標準化。nCC典型地包括CPU (中央處理單元)、ROM (只讀存儲器)、RAM (隨機存取存儲器)、EEPROM (電可擦除可編程只讀存儲器)和I/O (輸入/輸出)電路。ncc卡將典型地包括幾百個千字節的存儲裝置。最初，SM卡需要5伏特的供電電壓，盡管所要求的供電電壓現在更通常地為3伏特。一些SIM卡需要1.8伏特的更低電壓。移動通信設備中流行的電池技術是碳-鋰鈷氧(C_LiCo02)電池技術。使用這種技術構成的電池具有大約3.1伏特的放電截止電壓。由于SIM卡需要進行操作從而移動設備能夠經由移動電話網絡進行通信，經由升壓器(voltage upconverter)為SIM卡提供電池電力，例如降壓/升壓轉換器。
發明內容
本發明的第一方面提供一種方法，包括:確定電池電壓；確定部件的最小工作電壓；確定所述電池電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系；以及在肯定確定的情況下，促使經由非上轉換電壓調整器并且不存在升壓器的從電池到部件的連接；以及在否定確定的情況下，促使經由升壓器的從電池到部件的連接。 非上轉換電壓調整器可以是低壓差穩壓器(LDO)。升壓器可以是降壓/升壓轉換器的一部分。在肯定確定的情況下，本實施方式的方法包括促使經由非上轉換電壓調整器并且不存在降壓/升壓轉換器的從電池到部件的連接。本發明還提供一種可選地存儲在介質上的計算機程序，包括機器可讀指令，當由計算裝置執行所述指令時控制所述裝置以執行任意前述權利要求的方法。其他實施方式是硬件實現并且其他的是軟件/硬件實現。本發明的第二方面提供裝置，包括:到電池的第一連接；到部件的第二連接；
在所述第一和第二連接之間的第一路徑，該第一路徑包括非上轉換電壓調整器并且不存在升壓器；在所述第一和第二連接之間的第二路徑，該第二路徑包括升壓器；以及控制器，被配置為:確定所述部件的最小工作電壓；確定在所述第一連接處提供的電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系；以及在肯定確定的情況下，啟用所述第一路徑并且禁用所述第二路徑；以及在否定確定的情況下，禁用所述第一路徑并且啟用所述第二路徑。本發明的第三方面提供裝置，包括:到電池的第一連接；到部件的第二連接；用于確定所述部件的最小工作電壓的部件；用于響應于確定在所述第一連接處提供的電壓滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系，以通過包括非上轉換電壓調整器并且不存在升壓器的路徑來連接所述第一和第二連接的部件；以及用于響應于確定在所述第一連接處提供的電壓不滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系，以通過包括升壓器的第二路徑來連接所述第一和第二連接的部件。本發明的第四方面提供一種模塊，被配置為:確定部件的最小工作電壓；確定電池電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系；以及在肯定確定的情況下，促使通過包括非上轉換電壓調整器并且不存在升壓器的第一路徑將電池電壓提供給所述部件；以及在否定確定的情況下，促使通過包括升壓器的第二路徑將電池電壓提供給所述部件。其中，所述控制器被配置為通過確定所述電池電壓是否超過閾值，確定所述電池電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系，其中所述閾值大于所述部件的最小工作電壓。本發明的第五方面提供裝置，包括:至少一個處理器；以及至少一個包括計算機程序代碼的存儲器；所述至少一個存儲器和所述計算機程序代碼被配置為與所述至少一個處理器一起，促使所述裝置至少執行:確定電池電壓是否滿足關于部件的最小工作電壓的預定關系；以及在肯定確定的情況下，促使經由非上轉換電壓調整器并且不存在升壓器的從電池到部件的連接；以及在否定確定的情況下，促使經由升壓器的從電池到部件的連接。
現在，將參照附圖，僅通過實例的方式來介紹本發明的實施例，其中:圖1是形成實現了本發明的方面的便攜式通信設備的一部分的部件的示意圖；以及圖2是示出了根據本發明的某些方面的圖1設備的操作的流程圖。
具體實施例方式圖1示出了實現本發明的方面的移動設備10。將移動設備10示為移動電話，特別是智能電話或個人數字助理(PDA)。可替換地，移動設備10可以是膝上型計算機、平板計算機或其他設備。設備包括多個部件，為了簡潔和清楚的目的，在圖和下面的說明中省略了多個部件。圖1中示出的是設備10的關鍵部件，包括控制器11、升壓/降壓轉換器12和SIM低壓差穩壓器(LDO) 13。設備10包括電池連接14，其包括正極端子15和負極端子或接地端子16。電池17通過正極和負極端子15、16進行連接。電池17可以與設備10完全集成，或者其可以是由用戶或服務工程師可拆卸和替換的。移動設備10包括到SM卡19的連接器18。SM連接器18包括至少一個數據端子20和至少一個電力端子21。在實踐中，多個端子21用于連接在設備10和SM19之間的電力，并且多個端子20用于在設備10和SM19之間傳遞數據。設備10還包括電壓檢測模塊22、切換器23以及第一和第二其他LD024、25。電壓檢測器模塊22通過電池連接14的正極和負極端子15、16進行連接。電池檢測器模塊被設置為檢測由電池17所提供的電壓VBat。可以了解的是，在任意給定時刻，VBat取決于多個因素，包括電池17的化學性質、電池的充電級別、瞬時負載和電池溫度。將電池電壓VBat提供作為到升壓/降壓轉換器12和到切換器23的輸入。如傳統的，升壓/降壓轉換器12包括在升壓(逐級上升)轉換器之前的降壓(逐級下降)轉換器。升壓/降壓轉換器12被配置且控制來例如提供適于為設備10的相關部件進行供電的電壓VBoost，而無論電池17中是否剩余為設備進行供電的足夠電荷。在VBat的低值處，升壓/降壓轉換器12操作以提升電池電壓VBat并且在輸出處提供電壓VBoost。此處，降壓/升壓轉換器12在升壓模式中操作并且VBoost大于VBat。然而，在VBat的相對高值處，降壓/升壓轉換器12在降壓模式中操作并且VBoost小于VBat。出于兩個原因可將降壓/升壓轉換器12描述為升壓器:首先，由于其可操作以對接收的電壓進行上轉換，盡管其可能不會在所有時間都進行上轉換，并且其次，由于其包括升壓器。為設備10的部件(未示出)提供電源電壓，其中通過第一和第二其他LD024、25從VBoost得到電源電壓。還在第二輸入處為切換器23提供VBoost。如此，切換器23在第一輸入處接收VBat并且在第二輸入處接收VBoost。將切換器23的輸出提供給SM LDO13的輸入。將SM連接器18的電力端子21連接到SM LDO13的輸出。如下面將解釋的，SM LDO13到SM19的連接為SM19提供電力。SM連接器18的數據端子20連接到控制器11。這允許控制器11與SM19進行通信。控制器11可采用任何合適的形式。例如，控制器11可包括控制邏輯，例如按照硬件門的形式。可替換地，控制器11可以例如是具有嵌入式固件的可編程硬件。例如，控制器11可包括微處理器裝置，如圖1所示。此處，控制器11包括連接到存儲器31和輸入/輸出32的處理器30。為存儲器提供一個或多個計算機程序33。一個或多個程序33包括指令，當由處理器執行所述指令時控制處理器以執行一種方法，該方法控制切換器23并且因此基于使用從電壓檢測模塊22和SIM19接收的信息所作出的決策來控制設備10的操作。這下面將更為詳細地解釋，特別是參考圖2。計算機程序指令33可經由電磁載波信號到達控制器11，或可從物理實體復制，該物理實體例如是計算機程序產品或存儲器設備34或記錄介質，例如CD-ROM或DVD35。圖2是示出了設備(特別是控制器11)的操作的流程圖。當設備10上電時，圖2的操作在步驟SI處開始。在步驟S2，檢測SM19的類型。這通過控制器11經由SM連接器18的數據連接器20發送對于關于SM類型的信息請求到SM19來實現。SM19利用信息對請求進行響應，控制器11通過所述信息可確定SM的類型。SM類型可以表示為SM19的最小工作電壓或以任意其他合適方式，控制器11通過所述方式能夠確定SIM的最小工作電壓。例如，控制器11可通過其確定SIM類型的所述信息可以是識別設備分類、或模式號的信息。在步驟S3，控制器11確定SM19是否是1.8伏特SM。通常地，步驟S3涉及控制器11確定SIM19是否是預定類型。在肯定確定的情況下，操作進行到步驟S4。此處，控制器將電池17直接連接到SM LD013。這通過控制器11控制切換器23以將VBat連接到SMLDO13以及將VBoost與SM LDO隔離來實現。在步驟S4之后，操作在步驟S5處結束。在來自步驟S3的否定確定的情況下，操作進行到步驟S6。此處，將VBat與閾值電壓X進行比較。閾值電壓X是預定的并且被存儲在控制器11中，例如存儲在存儲器31中。在這些示例性實施例中，閾值電壓X等于3伏特加上等于或略大于SM LD013上工作電壓壓降的量。如果VBat大于閾值電壓X，可以假設VBat足夠高以促使將電壓提供給SIM19，所述電壓足以為SIM19供電。如果VBat未超過閾值電壓X，可以假設，電池電壓VBat可能不足夠高以對SIM19供電。在來自步驟S6的否定結果的情況下，操作進行到步驟S7。此處，控制器促使電池17經由降壓/升壓轉換器12連接到SM19。這通過控制器11控制切換器23以從SM LDO13斷開VBat并且替代地將VBoost連接到SM LDO來發生。由于VBoost高于VBat，步驟S7導致為SM19提供足以為SM供電的電壓。在步驟S7之后，操作在步驟S8處結束。如果步驟S6產生肯定結果，操作進行到步驟S9。此處，控制器將電池17直接連接到SM LD013，而不包含降壓/升壓轉換器12。這通過控制器11控制切換器23以將VBat直接連接到SM LDO13并且隔離VBoost來實現。在這一點上，步驟S9類似于步驟S4。在步驟S9之后，操作再次進行到步驟S6的輸入。控制器11、電壓檢測器22、切換器23、SIM LDO13和降壓/升壓轉換器12可被提供為單個集成電路(IC)的一部分。可在印刷電路板(PWB)上伴隨電池連接器14來提供該1C。可替換地，可以在與其上安裝IC的板或基底分離的PWB上提供電池連接器14。SM連接器20、21可以連接到相同的PWB，如電池連接器14，或者他們可以在分離的PWB上提供。由圖2的流程圖示出的方法的執行導致出于多個原因來說是有益的移動設備的操作。在SM19為1.8伏特SM19的情況下，從電池17直接為SM供電，而不使用降壓/升壓轉換器12。這種操作模式還導致在允許SM LD013上的電壓壓降之后，何時確定VBat足夠高以提供3伏特SIM19所需要的最小電壓。在這種操作模式中，即其中從在電池17和SIM19之間的連接排除降壓/升壓轉換器12，由于避免了使用降壓/升壓轉換器12來將電壓提供給SIM所導致的效率低下，降低了設備10的電力消耗。盡管降壓/升壓轉換器12可能仍用于將電壓提供給其他LD024和25，但是由降壓/升壓轉換器12所消耗的電力較少并且所以改善了整體工作效率。然而，如果VBat不足以為SM19供電，在考慮SM LD013上的壓降之后，使用降壓/升壓轉換器12來確保將足夠高的電壓提供給SIM19的電力輸入21，并且因此確保SM19的操作。這允許為SM19供電，即使利用電池中剩余的低等級電荷。對于C_LiCo02電池的大部分電壓曲線，上面描述的設備10的特征允許從在電池17和SIM之間的路徑省略降壓/升壓轉換器12。使用這樣的電池，僅對于電壓曲線末端的相對較小部分，即當存在電池中剩余的相對較少的電荷時，VBat可能降至閾值電壓X以下。如此，盡管降壓/升壓轉換器12用于在周期結束處的時間，也可導致在電池的幾乎全部放電周期上的改善的效率。此處描述的本發明的特征還采用其他電池類型提供性能優勢。例如，具有化學碳-磷酸鐵鋰(C-LiFePCM)類型的電池具有這樣的電壓曲線，其具有最大大約3.6伏特并且大約2.8伏特的放電截止電壓。利用這種電壓曲線，VBat足以為3伏特SM19供電，而不使用降壓/升壓轉換器12用于顯著比例的放電周期，盡管該比例低于用于C-LiCo02電池的比例。在檢測到SM19是低電壓SM的情況下，例如1.8伏特SM，可提供電池電壓VBat以對SIM19進行供電，而只要電壓VBat足以為設備10供電則不涉及降壓/升壓轉換器12。上面已經參照1.8伏特和3伏特SM卡來進行了描述。然而，可以了解的是，本發明并不限于此。本發明的其他實施方式包含為SIM卡提供具有電力的不同最小電壓要求的能力。這特別地應用于具有最小電壓的SIM卡，所述最小電壓具有在撰寫本專利說明書時未公知使用的值。本發明的其他實施方式使用上面描述的特征來提供電力給除SIM卡之外的部件。在這些實施方式中，使用軟件、硬件或軟件和硬件的組合，按任意合適方式來檢測部件的最小工作電壓，并且僅當電池直接提供的電壓不足以滿足部件的最小電壓要求時，考慮在電池和部件之間的路徑中任意部件上的壓降，在提供電力給部件時使用升壓器。在這些其他實施方式中，上面所描述的特征為電話或膝上型部件或外部設備提供電力，所述外部設備例如是顯示器、存儲器、照相機、例如藍牙模塊等的CWS設備。應當認識到的是，前述示例實施方式不應當被解釋為限制性的。基于閱讀本申請，其他變化和修改對于本領域的技術人員將是顯而易見的。此外，本發明的公開內容應當被理解為包括任意新穎特征或在此明確或不明確地公開的特征的任何新穎組合，或其任意概括，并且在本申請或從其導出的任意應用的過程期間，可以制定新的權利要求以覆蓋任何該特征和/或該特征的組合。
權利要求
1.一種方法，包括: 確定電池電壓； 確定部件的最小工作電壓； 確定所述電池電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系；以及在肯定確定的情況下，促使經由非上轉換電壓調整器并且不存在升壓器的從電池到所述部件的連接；以及 在否定確定的情況下，促使經由升壓器的從所述電池到所述部件的連接。
2.根據權利要求1所述的方法，其中確定部件的最小工作電壓包括:將信息請求發送到所述部件并且從來自所述部件的應答提取信息。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中確定部件的最小工作電壓包括確定所述部件的類型。
4.根據權利要求3所述的方法，包括通過促使經由非上轉換電壓調整器且不存在升壓器的從所述電池到所述部件的連接，對確定所述部件是預定類型的部件進行響應。
5.根據權利要求3或4所述的方法，其中所述部件是訂戶身份模塊卡，并且其中所述類型指示所述卡是3V類型的卡還是1.8V類型的卡。
6.根據權利要求4所述的方法，包括通過促使經由非上轉換電壓調整器且不存在升壓器的從所述電池到所述卡的 連接，對確定所述卡是1.8V類型訂戶身份模塊卡進行響應。
7.根據前述任意權利要求所述的方法，其中確定所述電池電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系包括:將所述電池電壓與閾值進行比較，其中所述閾值大于所述部件的最小工作電壓。
8.一種計算機程序，其可選地存儲在介質上，該計算機程序包括機器可讀指令，當由計算裝置執行所述機器可讀指令時，控制所述計算裝置以執行任意前述權利要求的方法。
9.裝置,包括: 到電池的第一連接； 到部件的第二連接； 在所述第一和第二連接之間的第一路徑，該第一路徑包括非上轉換電壓調整器并且不存在升壓器； 在所述第一和第二連接之間的第二路徑，該第二路徑包括升壓器；以及 控制器，被配置為: 確定所述部件的最小工作電壓； 確定在所述第一連接處提供的電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系；以及 在肯定確定的情況下，啟用所述第一路徑并且禁用所述第二路徑；以及 在否定確定的情況下，禁用所述第一路徑并且啟用所述第二路徑。
10.根據權利要求9所述的裝置，其中所述控制器被配置為，通過促使將信息請求到所述部件的發送并且通過從來自所述部件的應答提取信息，來確定所述部件的最小工作電壓。
11.根據權利要求9或10所述的裝置，其中所述控制器被配置為，通過確定所述部件的類型來確定所述部件的最小工作電壓。
12.根據權利要求11所述的裝置，其中所述控制器被配置為，通過促使經由非上轉換電壓調整器且不存在升壓器的從所述電池到所述部件的連接，對確定所述部件是預定類型的部件進行響應。
13.根據權利要求11或12所述的裝置，其中所述部件是訂戶身份模塊卡，并且其中所述類型指示所述卡是3V類型的卡還是1.8V類型的卡。
14.根據權利要求12所述的裝置，其中所述控制器被配置為通過促使經由非上轉換電壓調整器且不存在升壓器的從所述電池到所述訂戶身份模塊卡的連接，對確定所述卡是1.8V類型訂戶身份模塊卡進行響應。
15.根據權利要求9至14中任意一項所述的裝置，其中所述控制器被配置為，通過確定所述電池電壓是否超過大于所述部件的最小工作電壓的閾值，來確定所述電池電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系。
16.裝置,包括: 到電池的第一連接； 到部件的第二連接； 用于確定所述部件的最小工作電壓的部件； 用于響應于確定在所述第一連接處提供的電壓滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系，以通過包括非上轉換電壓調整器并且不存在升壓器的路徑來連接所述第一和第二連接的部件；以及 用于響應于確定在所述第一連接處提供的電壓不滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系，以通過包括升壓器`的第二路徑來連接所述第一和第二連接的部件。
17.根據權利要求16所述的裝置，包括用于響應于確定在所述第一連接處提供的電壓超過高于所述部件的最小工作電壓的閾值，以通過包括非上轉換電壓調整器且不存在升壓器的路徑來連接所述第一和第二連接的部件；以及 用于響應于確定在所述第一連接處提供的電壓未超過所述閾值，以通過包括升壓器的第二路徑來連接所述第一和第二連接的部件。
18.—種模塊,被配置為: 確定部件的最小工作電壓； 確定電池電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系；以及 在肯定確定的情況下，促使通過包括非上轉換電壓調整器并且不存在升壓器的第一路徑將所述電池電壓提供給所述部件；以及 在否定確定的情況下，促使通過包括升壓器的第二路徑將所述電池電壓提供給所述部件， 其中，所述控制器被配置為通過確定所述電池電壓是否超過閾值，來確定所述電池電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系，其中所述閾值大于所述部件的最小工作電壓。
19.根據權利要求18所述的模塊，被配置為確定所述電池電壓是否超過大于所述部件的工作電壓的閾值。
20.裝置，包括: 至少一個處理器；以及至少一個包括計算機程序代碼的存儲器； 所述至少一個存儲器和所述計算機程序代碼被配置為與所述至少一個處理器一起促使所述裝置至少執行: 確定電池電壓是否滿足關于部件的最小工作電壓的預定關系；以及在肯定確定的情況下，促使經由非上轉換電壓調整器并且不存在升壓器的從電池到所述部件的連接；以及 在否定確定的情況下，促使經由升壓器的從所述電池到所述部件的連接。
21.根據權利要求20所述的裝置，其中所述至少一個存儲器和所述計算機程序代碼被配置為與所述至少一個處理器一起促使所述裝置通過確定所述電池電壓是否超過高于所述部件的最小工作電壓的閾值，來確定所述電池電壓是否滿足關于所述部件的工作電壓的預定關系。
22.一種便攜式通信設備，例如是移動電話，包括如權利要求9至17、20和21中任意一項所述的裝置，或如權利要 求18或19所述的模塊。
全文摘要
裝置，包括到電池(17)的第一連接；到部件的第二連接；在所述第一和第二連接之間的第一路徑，該第一路徑包括非上轉換電壓調整器且不存在升壓器；在所述第一和第二連接之間的第二路徑，該第二路徑包括升壓器(12)；以及控制器(11)。所述控制器被配置為確定所述部件的最小工作電壓；確定在所述第一連接處提供的電壓是否滿足關于所述部件的最小工作電壓的預定關系；以及在肯定確定的情況下，啟用所述第一路徑并且禁用所述第二路徑；以及在否定確定的情況下，禁用所述第一路徑并且啟用所述第二路徑。
文檔編號H01M10/46GK103119777SQ201080069178
公開日2013年5月22日 申請日期2010年9月20日 優先權日2010年9月20日
發明者M·阿爾托寧, H·O·伊莫寧, R·林霍爾姆 申請人:諾基亞公司