基于规则的智能充电

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2019年05月20日、申请号为201980034530.9、发明名称为“基于规则的智能充电”的发明专利申请案。

技术领域

本发明大体来说涉及装置的电池充电管理，且更具体来说涉及动态且可编程的电池充电控制。

背景技术

目前，移动装置及穿戴式电子装置配备有强大的处理器，所述处理器能够在本地或与基于云的服务器协作而远程地实行复杂计算。产生巨大数目的移动应用且安装在移动装置中。移动应用中的诸多移动应用包含即使用户没有主动使用移动应用仍消耗电力的后台操作。因此，电池容量成为移动装置在用户体验上的主要局限。

因此，期望移动装置具备快速电池充电容量的特征。然而，快速充电操作涉及较高充电电流，而较高充电电流会对电池的寿命造成负面影响。

发明内容

本发明涉及技术基于规则及所检测的电池充电的情境情景来智能选择电池充电日程安排。

电池容量是移动装置性能的主要局限。由于移动装置的大小受限制及嵌入式功能及组件的数目增加，电池电荷消耗得越来越快。优选快速充电能力，但是以长期的电池寿命为代价。本发明的智能充电解决方案使得用户能够为移动装置配置个性化的电池充电设定。用户特定设定可与动态系统设定组合以基于电池充电而产生规则。一旦系统感知到电话的当前情境，基于所述情境来更改电池充电。

通过各种传感器且通过在移动装置的系统内及系统之间共享的信息来达成情境感知。举例来说，用户通过移动装置上的日历应用保存的日历可与电池充电控制单元共享。移动装置的操作状态(例如，正在播放多媒体内容)也可与电池充电控制单元共享。通过GPS或户内定位RF传感器检测到的移动装置的位置可由电池充电控制单元接收。将利用规则分析与电池使用及电池充电操作有关的所有此类情境情景以确定充电日程安排，即在各种充电方案之间/当中做出选择。充电方案可包含快速充电对正常充电、100％充电对75％充电、充电时序及其它因素。所得的充电日程安排将维持用户体验与电池经济性之间的平衡。且以符合情境情景的方式提升用户体验。存储器将存储所有的以往充电的充电时间及型式。随时间推移，建立充电历史；且电池充电控制单元将使用所述充电历史来估计未来充电时序及与充电相关联的其它因素。然后，电池充电控制单元可基于来自充电历史的因素控制将实行的当前充电。

所揭示的技术带来以移动装置及所连接装置的为中心的整个生态系统的技术优点及商业化优点。举例来说，装置制造商不需要为装置配备过高容量的电池以补偿快速充电的不利影响。应用开发者不需要根据随着装置老化而降低的电池容量自动地降级应用程序的性能。

附图说明

将参考下图更全面地理解本发明，所述附图仅为出于说明性目的：各图不一定按比例绘制，且一般来说出于说明性目的贯穿各图而由相似参考编号代表类似结构的元件或功能。各图未描述本文所揭示的教示的每一方面且不限制权利要求书的范围。

图1是根据本发明的智能充电的实例性系统的框图。

图2图解说明存储在根据本发明的控制单元的存储器中的程序特征的实例。

图3图解说明根据本发明的操作过程的流程图。

具体实施方式

本文中所揭示的特征及教示中的每一者可单独地或与其它特征及揭示内容结合地利用以基于情境感知及用户设定而提供用于达成智能电池充电的系统及方法。参考附图1至3更详细地描述单独地及组合地利用这些额外特征及教示中的诸多特征及教示的代表性实例。此详细说明旨在详细地教示所属领域的技术人员实践本发明的方面，并不旨在限制权利要求书的范围。因此，上文所揭示的特征在详细说明可并非在最广泛意义上实践所述教示，而是仅加以揭示以特定地描述本发明的代表性实例。

在以下说明中，仅出于阐释目的，陈述特定术语以提供对用于由智能装置或智能系统达成情境感知的系统及方法的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明了，无需这些具体细节来实践本发明的教示。此外，也可使用其它方法及系统。

现在，诸多智能装置(例如，智能电话、穿戴式装置及所连接的家用终端)伴随着准许用户在短至几分钟内给电池充电的快速充电技术而出现。然而，此快速充电能力随长期的电池寿命造成负面影响。如果电池重复经受测试充电，那么可能仅持续几个月就要更换电池，原因在于电池无法再长时间周期地保存电荷。快速充电也可对智能装置的其它灵敏的电子组件造成负面效应。举例来说，快速充电的加热效应可影响应用处理器的数字电路系统中的CMOS晶体管、连接性IC及/或无线调制解调器IC的操作。

研究已表明，增大充电电流作为常见的快速充电方法将会例如在几个充电与放电循环之后减弱Li离子电池在短时间周期内的放电能力。另一方面，用户可并不是在所有情景中皆需要快速充电。举例来说，当用户在夜晚给其移动电话充电时，不需要快速充电且持续6小时的慢充电是可接受的。

所揭示的技术通过基于规则的充电日程安排提供智能电池充电解决方案，所述智能电池充电解决方案基于装置配置及情境感知中的一或多者而在快速充电、正常充电、及慢充电之间/当中做出选择。举实施例来说，解决方案使得用户能够针对一周中给定的某一天/时间来预设充电配置或设定(例如，快速充电或正常充电)。举说明性实例来说，用户可设定在工作日的中间应用快速充电选项，在周末应用正常充电选项且在晚间使用慢充电。此外，在装置配置及/或设定中，用户可将充电时间设定为在1小时内、在4小时内或在6小时内完成100％充电。另外，装置可自动地选出适合的充电电流/充电速度来达成预定充电时间。装置配置也可将电池充电到80％满设置为默认经济设定，且仅在识别的情景中充电到100％满。充电日程安排可连结到充电设定中的某一天/时间。用户可针对平日白天充电而选择1小时充电且可针对工作日晚间充电而选择6小时充电。这些用户设定可存储在存储器中且每次检测到充电操作时由插入到电源中的装置或藉由其它适合的充电事件(例如，无线充电)检索。

另外，仅将电池充电到80％或90％满将延长长期电池寿命。如果每次均将电池充电到100％满容量，那么这会缩短电池寿命。如果充电及电池使用历史指示在平日在下一次充电之前电池将耗尽到仅剩20％，那么程序可选择在平日将电池充电到80％。但是如果电池频繁地在周末完全耗尽，且仅在电池完全用完时才充电，那么在周末之前的白天及在周末，可将电池充电到100％满容量。然后，在下一平日，可恢复到仅充电到80％的容量。用户界面使得用户能够设置充电配置或更新充电配置。用户界面也可用于使用户命令一次充电日程安排以更动控制预定充电配置。

除预定充电配置之外，可提示用户选择快速充电、正常充电或现有设定(预定配置)以满足用户的动态需要。举例来说，用户在休假且计划晚间旅行，则可需要将电池迅速充电。

另一选择为且另外，电池充电控制单元可基于充电的情境自动地确定充电日程安排。所述情境可包含但不限于用户的当前活动、装置的充电位置、充电的某一天/时间、充电的社会环境、装置的操作状态及/或电池状况。可通过装置的嵌入式时钟、用户所存储的日历等决定性获得此情境信息。也可通过封闭在移动装置中的各种传感器检测情境信息。举例来说，声学传感器可检测用户的与电池充电有关的语音信息。运动传感器可检测握持装置的用户的物理运动活动。GPS传感器可确定将被充电的装置的户外/地理位置。可使用RF传感器或移动信号强度传感器来确定将被充电的装置的户内位置。此外，也可使用历史电池充电设定及用户的选择来训练电池充电控制单元以定制充电日程安排的自动选择。

用户也可设置关于如何在充电日程安排选择中应用情境信息的规则。举例来说，用户可将装置预定为在其工作空间(位置情境)的充电处于快速充电方法下。用户也可将装置预定为通过车辆的USB插座进行的充电处于快速充电方法下。

举例来说，用户周一到周五去上班且所述用户在这些天的晚间给其电话充电。在此，其不需要任何快速充电。因此，在这些天期间的9PM到5AM之间，其将电池充电时间设定为6小时。在周末的所有时间期间且在平日(周一到周五)期间的5AM到9PM之间，其将电池充电时间设定为1小时。此外，每次对电话进行连接(例如，插入或通过无线充电连接)以充电时，可激活弹窗以要求用户在充电时间选项当中做出选择以更动控制预定充电设定或默认选项。在实施例中，快速充电选项可作为默认设定以维持较好的用户体验。

所述技术通过智能地只有在需要时才选择快速充电来在不会损害用户体验的情况下延长电池寿命。如此，可节约电话制造商的成本，原因在于电话制造商不需要花费额外的资源在高容量电池上，以免去了不必要的快速充电及所导致的有害影响。

图1展示智能充电的实例性系统100。参考图1，系统100包含：装置102，其具有由充电控制单元110达成的智能充电特征；电池充电器116；及传感器套组118。控制单元110包含处理器112(例如，中央处理单元(CPU))、应用处理器(AP)及/或微控制器(MCU)及存储器114。传感器套组118可包含用于检测装置102的各种情境信息的各种传感器。各种传感器可包含但不限于测距传感器、基于卫星的定位传感器(例如，GPS传感器)、环境传感器(例如，气体传感器及/或湿度传感器)、一或多个运动传感器(例如，加速度计及陀螺仪)、气压计、磁力仪、麦克风及其它传感器。各种情境数据可包含与装置102有关的运动、声音及位置中的至少一者。

电池充电器116耦合到电池120以基于来自控制单元110的充电日程安排给电池120充电。计量仪122耦合到电池120以检测电池120的状况，例如电池122的剩余电荷。计量仪122可通过任何电路系统解决方案实施且全部包含在本发明中。举例来说，计量仪122可以是经配置以测量电池120的内部电阻以确定其剩余电荷的串联电阻计(ESR计)。在实施例中，计量仪122是传感器套组118的一部分，且仅出于说明目的而在图1中单独予以展示。

用户交互界面(UII)124包含在装置102中且耦合到处理器112。UII 124可经配置以接收对控制单元110的智能充电操作进行配置的用户输入。UII 124可连结到键盘、鼠标、触摸屏、手势辨识装置、语音命令装置及/或用于用户交互的其它装置及/或键盘、鼠标、触摸屏、手势辨识装置、语音命令装置及/或用于用户交互的其它装置一起运作。

包含通信模块126。通信模块可经配置以使用户远程地配置控制单元110以实施电池120的智能充电。

电力供应器130被说明性地展示为用于连接到电源以给电池充电的物理构件。此可以是具有AC到DC转换器的标准壁式插座。用于连接到电源的其它构件也是可能的，且例如是USB启用电源连接、显示端口标准启用电源连接、无线充电、充电垫及用于电池充电其它适合的电源连接。

在操作中，控制单元110检测电池充电状况，例如检测到装置102耦合到电源。计量仪122检测电池120的充电状况，例如电池120是满电、部分地满电还是低电等。计量仪122也可检测电池120的充电有关特性，例如电池120是否处于适合于保持高电流快速充电的状况中。举例来说，随着电池老化，电池可不会与新电池处于相同的状况下且其接收高充电电流的容量可能打折扣。计量仪122可检测电池120的充电状况，并将所检测的信息输出到控制单元110的处理器112。

传感器套组118中的传感器可检测电池充电操作的情境情景。所述情境可包含电池充电的位置、在电池充电时装置102的用户的活动、电池充电的某一天/时间及与电池充电有关的其它情境信息。

处理器112可检索由用户及/或由控制单元110设定的电池充电设定或配置(此为自主系统功能)且基于此来确定电池充电规则。所确定的规则将应用于从传感器套组118接收到的所检测电池充电情境及从计量仪122接收到的电池120的所检测充电状况以确定电池充电日程安排，例如快速充电、正常充电、100％充电、75％充电等及/或其各种组合。

处理器112可将代表所确定的充电日程安排的控制信号输出到电池充电器116以使电池充电器116实施控制电池120充电的充电日程安排。

图1展示控制单元110、传感器套组118及电池充电器116全部均包含在电池120所属的装置102中。此并不具限制性。控制单元110/传感器套组118及电池充电器116中的一或多者可贮存在与装置102分离的装置中且可与装置102一起运作以对电池120进行智能充电。

在实施例中，处理器112执行所存储在存储器114上的在智能充电操作方面的可执行指令。

图2展示存储器114的实例性实施例。参考图2，存储器114包含用户设定区段210及智能充电系统220。用户设定区段210包含静态设定212及动态设定214。静态设定212提供不根据充电情境而变或仅根据决定性情境(例如，某一天/时间)而变的电池充电配置。举例来说，用户可设定从周一到周五在白天时数期间在快速充电日程安排下给装置102充电的静态设定。

动态设定214提供控制单元110如何响应于动态确定的情境(“动态情境”)来选择充电日程安排。举例来说，用户可设定如果在1小时内安排外部会议那么在快速充电方法下给装置102充电的动态设定。用户也可设定如果在其办公室中通过其膝上型计算机的USB端口给电池充电那么在正常充电日程安排下给装置102充电的动态设定。

智能充电系统220包含规则引擎222、设定检索单元224及情境确定单元226。规则引擎222经配置以基于用户设定、系统设定及与电池充电有关的情境信息来确定电池充电规则。情境信息片段、系统设定及/或用户设定可导致充电日程安排出现矛盾选项且规则引擎222可包含处置这些冲突的冲突解决单元。举例来说，冲突解决单元可规定静态设定具有高于动态设定及有关情境的优先级。冲突解决单元也可设置在存在冲突的情形下快速充电方法具有高于正常充电方法的优先级，以使得确保较好的用户体验。规则引擎222也可包含基于包含冲突解决的规则选择来训练规则引擎222的训练单元。举例来说，电池充电设定的历史用户输入(例如，一次充电日程安排)可与相应的情境信息相关且用于基于在所述情境情景中的用户个人偏好训练规则引擎222。

在一个实施例中，存储器114可存储电池充电的历史记录且也存储在每一次充电之后的电池耗尽。在一些实施例中，这将包含存储每一次充电之间的时间量、在所述时间周期期间的电话使用及电池放电速率。历史充电及放电的时间顺序提供电池使用历史。举例来说，一个特定用户在周末可能很少使用甚至不使用手机，且在此型式已确立之后规则引擎222可设定在周末将电池仅充电到50％的规则。类似地，如果用户具有每晚给电池充电从无遗忘且每天仅耗尽电池的10％或15％之后就再次整晚充电的历史，那么为了在重复地到始终100％之前延长电池寿命，规则引擎222可确定每晚将电池充电到大约60％或70％而不是100％满，此将延长电池的寿命但不会影响使用。举另一实例，不同的用户可能在周末、在漫长的空中航班上或在其它时间观看众多视频或玩视频游戏。随着此历史被收集，可跟踪电池需要大量功耗的时间(包含一周中的几天、日期以及一天中的时间)并将其存储在存储器114中。然后，使用此历史记录作为对未来的预测，规则引擎222将电池充电到100％，更有甚者当在将可能耗尽电池的预期使用之前被插入时在最高电平下才关断。提供这些实例做作为动态情境，在所述动态情境中，规则引擎222将在不同的时间变化电池的充电以为用户提供足够的电量，但在不影响用户的未来使用的情况下每当可行时仅将电池部分地充电。通过仅在预期用户将可能使用电池电量的至少80％时才将电池充电到100％，减少充电到100％容量的次数，且因此延长电池的寿命。

在动态情境的一个优选实施例中，规则引擎222将使用历史电池使用型式来确定电流充电的预期使用。此后，规则引擎222将控制智能充电系统220将电池充电到一些设定量(例如，超过在下一次充电之前用户可能需要的预期最大电量的15％、20％或25％)的平均值。举例来说，如果用户具有每一次充电之间仅使用电池的50％且可靠地每24小时将电话插入至少一次来充电的长历史，那么规则引擎222可将电池充电到高于预期使用的选择阈值。举例来说，如果使用电池的大约50％，那么规则引擎222可每次将电池充电到70％或75％，以使得提供超额作为额外的备用电源以防在任一种特定情境中使用的更多。在一些实施例中用户可选择充电超额，举例来说，用户可选择充电成比预期使用超额10％、15％、20％、25％，或基于希望编程的电池电量的安全余裕的一些量，从而知道通过将规则引擎222设定成将电话充电到低于90％的一些百分比，其极地延长其电池寿命以额外使用数月，活血数年而无需获得新电池。

设定检索单元224经配置以从设定区段210检索系统设定及/或用户设定。在进行检索时，设定检索单元224可确定与所确定的充电情境、决定性情境或动态情境有关的相关设定及/或最新设定。

情境确定单元226经配置以确定电池充电操作的情境。情境可以是决定性情境，即决定性确定及/或现成的情境，例如电池充电的某一天/时间；或可以是动态情境。基于传感器套组118中的传感器的读数确定动态情境。可将多个传感器的读数一起分析以确定动态情境。如此，情境确定单元226包含存储器及程序以合并多个传感器的读数来确定情境。在实施例中，存储器及程序包含为确定所分类的情境情景而专门调整的指定模块。所分类的情境情景对应于用户静态设定212、用户动态设定214及/或规则引擎222中的规则。

具体来说，在实施例中，存储器及程序包含电池状况单元232、日程安排单元234、装置操作情境单元236及环境情境单元238。电池状况单元232经配置以基于计量仪122及检测电池120的电参数及特性及化学参数及特性的其它传感器的读数来确定与充电有关的电池120的状况。电池120的状况包含电池的剩余电荷及电池120在各种充电方法下接收充电的容量。

日程安排单元234经配置以确定装置102的用户的日程安排以使得电池120的充电可配合用户的日程安排而进行。日程安排单元234可通过用户通过装置102的日历应用而保存的日历来获得用户的日程安排。日程安排单元234也可使用传感器套组118中的传感器的读数来确定用户的日程安排。举例来说，传感器套组118中的麦克风传感器可检测用户陈述所述用户将在30分钟内离开去开会的语音对话。这些语音辨识读数可由日程安排单元234使用以确定更新的用户的日程安排。在实施例中，所存储的日程安排关键词可在进行语音辨识时使用。所述关键词可包含“会议”、“离开”、“午餐”、“静音”或其它适合的关键词。此外，也可使用装置102的地理位置的GPS读数来确定用户的充电日程安排。如果在工作日的11AM，GPS传感器确定装置102在用户办公室之外的街道上，那么日程安排单元234可使用此则信息以及其它情境信息来确定用户将离开工作空间去开会。

装置操作情境单元236经配置以在电池充电时确定装置102的操作状态。装置操作情境单元236可通过应用处理器/处理器核心的过程配准或通过其它适合的方法来获得装置102的操作状态。装置102的操作状态提供确定电池充电日程安排的相关情境。举例来说，如果确定装置102在电池充电时正在播放多媒体内容，那么可选择快速充电方法，原因在于多媒体内容播放操作迅速地消耗电池。

环境情境单元238经配置以确定电池充电的环境背景。环境背景可包含位置，户外位置或户内位置。环境背景也可包含装置102的用户的活动。用户的活动可以是社会活动(例如，用户对话)或运动活动(例如，骑行)。

应了解，情境确定单元226的各种融合单元可分析相同或不同的传感器或其它资源的读数。各种融合单元的发现可进一步用于同一融合单元或其它融合单元的分析中。

图3展示图1的系统100的实例性操作过程300。参考图3，在实例性操作310中，控制单元110检测电池充电操作。举例来说，控制单元110可检测到装置102通过电源适配器130插入到电源中。

在实例性操作320中，设定检索单元224检索所存储的电池充电设定。电池充电设定包含静态设定212及/或动态设定214。

在实例性操作330中，传感器套组118中的计量仪122及/或其它传感器确定与电池充电操作有关的电池120的状况。电池120的状况可包含电池120的剩余电荷及支持各种类型的充电的电池120的容量。

在实例性操作340中，规则引擎222基于所检索的设定及电池状况来确定电池充电规则。电池状况可被视为智能充电的局限因素。即，电池120的不完美状况可局限原本可用的电池充电日程安排的选择。电池120的剩余电荷可不用于规则确定且可用作电池充电的情境。在实施例中，可在确定情境情景之前进行规则确定，或者与确定情境情景分开进行规则确定。在另一实施例中，基于所检测的电池充电的情境情景来进行规则确定。所有的此类变体均是可能的且包含在本发明中。

在实例性操作350中，情境确定单元226确定与电池充电操作有关的情境信息。具体来说，情境确定单元226的程序可确定电池120的状况、装置102的用户的日程安排、装置102的操作状态及/或电池充电的环境背景中的一或多者。电池充电的环境背景可包含装置102的位置、装置102的用户的社会活动及/或身体活动。

在实例性操作360中，控制单元110将所确定的电池充电规则应用到所确定的电池充电情境中以确定电池充电日程安排并将代表电池充电日程安排的控制信号输出到电池充电器116从而据此实施充电。

可根据上文所描述的详细说明对所述实施例作出这些改变及其它改变。一般来说，在随附权利要求书中，所使用的术语不应被阐释为将权利要求书限制于说明书及权利要求书中所揭示的具体实施例，而应阐释为包含所有可能的实施例以及此权利要求书所赋予的等效物的全部范围。因此，所揭示实施例的范畴及范围不应受上文所描述的示范性实施例中的任一者限制，而应仅根据随附权利要求书及其等效内容来界定。

一般来说，在以下权利要求书中，所使用的术语不应被阐释为将权利要求书限制于说明书及权利要求书中所揭示的具体实施例，而应阐释为包含所有可能的实施例以及此权利要求书所赋予的等效物的全部范围。因此，所揭示实施例的范畴及范围不应受上文所描述的示范性实施例中的任一者限制，而应仅根据随附权利要求书及其等效内容来界定。

本文中所描述的处理器包含中央处理单元(CPU)、微处理器、微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、特殊应用集成电路(ASIC)、状态等。因此，本文中所描述的处理器包含控制至少一个操作的任何装置、系统或其一部分，且此装置可以硬件、固件或软件，或所述硬件、固件或软件中的至少两者的一些组合来实施。与任何特定处理器相关联的功能性可以是集中式或分散式的、在本地或远程地。处理器可互换地指代经配置以执行经编程软件指令的任何类型的电子控制电路系统。经编程指令可以是高级软件指令、编译软件指令、汇编语言软件指令、对象代码、二进制代码、微代码等。经编程指令可贮存于内部或外部存储器中或可被硬编码为状态机或控制信号集合。根据本文中所提及的方法及装置，一或多个实施例描述可由处理器执行的软件，所述软件在被执行时施行方法动作中的一或多者。

所属领域的技术人员知道，计算装置具有一或多个存储器，且每一存储器可包括用于读取及写入的易失性及非易失性计算机可读媒体的任何组合。易失性计算机可读媒体包含例如随机存取存储器(RAM)。非易失性计算机可读媒体包含例如只读存储器(ROM)、例如硬盘等磁性媒体、光盘驱动器、快闪存储器装置、CD-ROM等中的任一者或多者。在一些情形中，特定存储器被虚拟地或实体地分成若干区域，例如第一存储器、第二存储器、第三存储器等。在这些情形中，应理解，存储器的不同分区可位于不同的装置中或嵌入单个存储器中。

在本发明中，存储器可使用于一种配置或另一种配置中。存储器可经配置以存储数据。在替代方案中或另外，存储器可以是非暂时性计算机可读媒体(CRM)，其中CRM经配置以存储可由处理器执行的指令。指令可单独地或作为指令群组存储在文件中。文件可包含功能、服务、库等。所述文件可包含一或多个计算机程序或可以是较大计算机程序的一部分。另一选择为或另外，每一文件可包含用于施行本发明中所描述的系统、方法及设备的计算功能的数据或其它计算支持材料。