Менеджмент требований

В любой системе, включающей батарею, одной из основных задач является обеспечение максимального времени работы от батарей. Инженеры по разработке батарей пытаются достичь этой цели разработкой батарей максимально возможной ёмкости. Инженеры по разработке устройств могут значительно продлить срок службы батарей использованием систем управления батареями, которые позволят снизить потребляемый от батареи ток. После того, как время работы от батарей будет увеличено, оставаяся энергия может быть направлена на более полезную работу, а общие выгоды будут получены от продления срока службы батарей.

В общих схемах управления батареями общее энергопотребление снижается путём питания только тех частей схемы, которые его требуют, и остановки или отключения цепей, которые могут находиться в таком состоянии. Такие режимы могут быть реализованы в ноутбуках или предзаданных схемах энокомии электроэнергии в мобильных телефонах и смартфонах.

Прогрессивное отключение цепей

Эта техника широко используется в ноутбуках и срабатывает как только обнаруживается отсутствие активности пользователя (например, отсутствие нажатий на клавиши в течение некоторого времени). После этого некоторые функции будут отключены. Время чувствительности обычно задаётся пользователем и определяется режимом его работы. Сокращение этих интервалов позволяет сэкономить больше энергии. Функции обычно включаются как только компьютер обнаурживает активность снова.

Последовательность отключения

• Первым отключается монитор или экран

• Далее отключаются жёсткие диски

• Режим ожидания может быть следующей стадией отключения. В этом случае система потребяет меньше энергии снижением частоты тактового генератора и всех функций. Все открытые приложения остаются в памяти и готовы к работе по требованию. Этот режим позволяет вернуться к работе без необходимости ожидания повторного включения. {#standby}

• Спящий режим является последней стадией, происходящей в случае отсутствия активности длительный период времени. В этом случае состояние памяти сначала сохраняется на жёстком диске, а затем компьютер выключается. Когда компьютер включается снова, он проходит цикл быстрой загрузки, в котором состояние памяти полностью восстанавливается, включая открытые программы и документы, которые не были сохранены или закрыты. {#hibernation}

Существуют другие способы продлить срок службы батареи. Одним из очевидных является отключение батареи в том случае, если подключено внешнее питание. К сожалению, производители ноутбуков не предоставляют такую функцию и для этого обычно требуется отключение батареи.

Жидкокристаллические экраны потребляют довольно много энергии, но их потребность можно снизить путём снижения яркости экрана.

Карманные компьютеры и смартфоны, в противовес ноутбуков, не имеют жёстких дисков и хранят данные в оперативной памяти, поэтому не всегда могут быть полностью выключены. Системы управления питанием должны поддерживать питание памяти при отключённом процессоре, что позволяет достичь экстремальной экономии заряда батареи.

Энергия по требованию

Мобильные телефоны должны быть включены всё время, чтобы иметь возможность принять звонок, но им нет необходимости передавать данные до тех пор, пока нет информации для передачи. Приёмник потребляет мало энергии, но передатчик является высокомощным устройством. Аудио усилитель и цепи экрана так же потребляют достаточно энергии, но они необходимы только в процессе звонка. Следующие приёмы позволяют экономить энергию:

• Передатчик должен уведомлять станцию о местоположении телефона и проверять входящие звонки, поэтому должен отправлять сигналы станции постоянно, чтобы обновлять информацию. Передатчик обычно включается на миллисекунды каждую секунду (точный период времени зависит от системы) для сообщения станции собственного местоположения.

• Аудио, экран и другие цепи могут быть выключены или переведены в спящий режим между звонками. Ответ передатчика станции в случае входящего звонка может пробудить все эти функции снова.

• В процессе звонка, когда необходимо передавать речь, энергия используется только в том случае, если есть информация для передачи.

• Автоматический контроль усиления позволяет использовать только необходимое количество энергии для передачи и получения сигнала установленного качества.

Умное управление энергией

Новые разработки в микроконтроллерах и программах, недавно анонсированные системы позволяют динамически регулировать рабочее напряжение и частоту процессора для достижения необходимой производительности. Снижение потребления энергии достигает 25% и предлагается для продления срока службы батарей и времени работы от батареи для переносных систем.