多电池包无缝切换电路的制作方法

1.本发明涉及移动设备电池供电技术领域，更具体地说，特别涉及一种多电池包无缝切换电路。


背景技术：

2.很多可移动或携带使用的电子设备大都采用电池包进行供电，当电池包的电能用完后，电子设备也就会停止工作。在现有技术中，一个电子设备内置有一个电池包，当前电池包电能使用完毕后，就需要更换电池包以使得电子设备再继续工作。更换电池包的使用方式对于很多电子设备而言，会增加其使用的复杂性，并且，对于一些需要持续不间断工作的电子设备而言，更换电池包期间，电子设备会停机，直接影响其使用。
3.例如：在摄像领域中，摄像场景所有使用的灯具，因为被摄像场景在持续变化，摄像工作在持续进行，因此灯具也就需要持续保持为点亮状态，此时，如果灯具的电池包电能消耗完，就需要更换灯具的电池包，导致被摄像场景的亮度变化差异较大，影响了摄像效果。


技术实现要素：

4.(一)技术问题
5.综上所述，如何解决现有技术中电子设备内置一个电池包而引起的当前电池包电量耗尽后更换电池包会使得电子设备停止工作的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
6.(二)技术方案
7.本发明提供了一种多电池包无缝切换电路，该多电池包无缝切换电路包括：
8.第一电池包，由所述第一电池包引出有第一供能支路和第二供能支路，所述第一供能支路上设置有第一晶体三极管，所述第二供能支路上设置有第二晶体三极管，所述第二晶体三极管设置有寄生二极管，所述第二晶体三极管的源端接地、漏端接电，所述第二晶体三极管的导通电压高于所述第一晶体三极管的导通电压；
9.第二电池包，所述第二电池包与所述第一电池包并联向负载供电；
10.开关控制电路，所述开关控制电路与所述第一晶体三极管、第二晶体三极管以及所述第二电池包控制连接，用于在所述第二晶体三极管处于截止状态时开启所述第二电池包进行供能。
11.优选地，在本发明所提供的多电池包无缝切换电路中，由所述第二电池包引出有第三供能支路和第四供能支路，所述第三供能支路上设置有第三晶体三极管，所述第四供能支路上设置有第四晶体三极管，所述第四晶体三极管设置有寄生二极管，所述第四晶体三极管的源端接地、漏端接电，所述第四晶体三极管的导通电压高于所述第三晶体三极管的导通电压；所述开关控制电路与所述第三晶体三极管以及所述第四晶体三极管控制连接，用于在所述第四晶体三极管处于截止状态时开启所述第一电池包进行供能。
12.优选地，在本发明所提供的多电池包无缝切换电路中，还包括有与所述第一电池包并联设置的增补电池包；所述增补电池包设置有至少一个，全部的所述增补电池包的电路结构与所述第一电池包的电路结构一致，全部的所述增补电池包并连接设置；所述增补电池包与所述开关控制电路控制连接，用于实现相邻并联的两个电池包之间的无缝切换。
13.(三)有益效果
14.本发明提供了一种多电池包无缝切换电路，具体地，该多电池包无缝切换电路包括第一电池包、第二电池包和开关控制电路。其中，由第一电池包引出有第一供能支路和第二供能支路，第一供能支路上设置有第一晶体三极管，第二供能支路上设置有第二晶体三极管，第二晶体三极管设置有寄生二极管，第二晶体三极管的源端接地、漏端接电，第二晶体三极管的导通电压高于第一晶体三极管的导通电压；第二电池包与第一电池包并联向负载供电；开关控制电路与第一晶体三极管、第二晶体三极管以及第二电池包控制连接，用于在第二晶体三极管处于截止状态时开启第二电池包进行供能。
15.通过上述结构设计，本发明不仅采用了多电池包结构设计，同时还对电池包的供电电路进行设计，本发明能够保证避免了双电包或者多电池包之间相互充电的问题，同时还实现了电池包之间供电的无缝切换。本发明投入使用后，彻底解决了现有技术中电子设备内置一个电池包而引起的当前电池包电量耗尽后更换电池包会使得电子设备停止工作的问题。
附图说明
16.图1为本发明实施例中多电池包无缝切换电路的电路图。
17.在图1中，部件名称与附图编号的对应关系为：
18.第一电池包1、第一晶体三极管2、第二晶体三极管3、第二电池包4、开关控制电路5、第三晶体三极管6、第四晶体三极管7。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
20.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.请参考图1，图1为本发明实施例中多电池包无缝切换电路的电路图。
23.本发明提供了一种多电池包无缝切换电路，当一台用电设备设置有多个电池包
时，用于实现电池包之间的无缝切换供电。
24.在本发明中，该多电池包无缝切换电路包括至少两个电池包，为了便于结构描述，设定该多电池包无缝切换电路所包括的至少两个电池包分别为第一电池包1和第二电池包4。其中，第一电池包1的供能电路与第二电池包4的供能电路结构基本一致。
25.为了实现电池包之间的无缝切换，本发明可以仅对第一电池包1的供能电路进行结构设计，从而使得第一电池包1优先供电，并在第一电池包1电能下降到一定阈值后(电能下降后，电压也相应下降)可以实现电路的自动切换(由开关控制电路5实现切换，切换条件为第一电池包1的电压下降至一定阈值)。
26.具体地，由第一电池包1引出有第一供能支路和第二供能支路，第一供能支路与第二供能支路结构基本一致。第一供能支路上设置有第一晶体三极管2，第二供能支路上设置有第二晶体三极管3，第一晶体三极管2与第二晶体三极管3串联，第一晶体三极管2与第二晶体三极管3均设置有寄生二极管，并且第一晶体三极管2与第二晶体三极管3所设置的寄生二极管的导通方向相反。其中，第二晶体三极管3设置有寄生二极管，第二晶体三极管3的源端接地、漏端接电，第二晶体三极管3的导通电压高于第一晶体三极管2的导通电压，这样当第一电池包1的电压下降至一定阈值时，第二晶体三极管3首先截止，在第二晶体三极管3截止后其寄生二极管导通，第一供能支路和第二供能支路继续同时供电。此状态下，开关控制电路5可以控制第二电池包4开工工作，第二电池包4与第一电池包1并联向负载供电，第一电池包1继续工作其电压持续下降直至第一晶体三极管2截止，第一电池包1停止工作，由第二电池包4单独供电。
27.开关控制电路5是本发明的控制器，能够根据电池包上晶体三极管的工作状态控制电池包的工作模式。开关控制电路5与第一晶体三极管2、第二晶体三极管3以及第二电池包4控制连接，用于在第二晶体三极管3处于截止状态时开启第二电池包4进行供能。
28.进一步地，在本发明的一个优化实施方式中，由第二电池包4引出有第三供能支路和第四供能支路，第三供能支路上设置有第三晶体三极管6，第四供能支路上设置有第四晶体三极管7，第四晶体三极管7设置有寄生二极管，第四晶体三极管7的源端接地、漏端接电，第四晶体三极管7的导通电压高于第三晶体三极管6的导通电压，开关控制电路5与第三晶体三极管6以及第四晶体三极管7控制连接，用于在第四晶体三极管7处于截止状态时开启第一电池包1进行供能。在上述结构中，本发明设置有两个电池包，分别为第一电池包1和第二电池包4，在第一电池包1供电结束后(此时由第二电池包4供电)，可以对第一电池包1进行换电，由于对第二电池包4的供电电路的优化设计，能够在第二电池包4电量不足时，无缝切换至第一电池包1供电。
29.再进一步地，本发明可以拓展至多电池包工作模式，即本发明还设置了与第一电池包1并联设置的增补电池包，增补电池包设置有至少一个，全部的增补电池包的电路结构与第一电池包1的电路结构一致，全部的增补电池包并连接设置；增补电池包与开关控制电路5控制连接，用于实现相邻并联的两个电池包之间的无缝切换。
30.在现有技术中，一个用电设备仅设置有一个电池包，这样在该电池包电量不足时，需要用电设备停机进行换电。如果采用双电池包甚至多电池包结构设计，那么在一个电池包电能用完时可以无缝切换到另一个电池包供电，则会极大程度地提升设备使用的便利性。本发明不仅采用了多电池包结构设计，同时还对电池包的供电电路进行设计，本发明能
够保证避免了双电包或者多电池包之间相互充电的问题，同时还实现了电池包之间供电的无缝切换。本发明投入使用后，彻底解决了现有技术中电子设备内置一个电池包而引起的当前电池包电量耗尽后更换电池包会使得电子设备停止工作的问题。
31.本发明的一个具体实施方式如下：
32.第一阶段：默认由第一电池包1供电，第二电池包4不供电。使第一供能支路、第二供能支路导通，第一晶体三极管2、第二晶体三极管3导通，第一电池包1通过第一晶体三极管2、第二晶体三极管3给负载供电。同时，使得第三供能支路、第四供能支路处于截止状态(第二电池包4不供电)，第三晶体三极管6、第四晶体三极管7关断，第二电池包4不能通过第三晶体三极管6、第四晶体三极管7给负载供电。当第一电池包1电量低至一定阀值，使第二供能支路截止(无效)，第二晶体三极管3关断后(第一电池包1电量低无法使得第二晶体三极管3导通)，但因为第二晶体三极管3的源端是低位(接地)，漏端是高位(与第一电池包1接电)，所以第二晶体三极管3的寄生二极管导通，再结合通过第一晶体三极管2给负载供电，即负载没有断电始终为供电状态。
33.第二阶段：通过开关控制电路5控制第三供能支路、第四供能支路导通，第三晶体三极管6、第四晶体三极管7导通，第二电池包4通过第三晶体三极管6、第四晶体三极管7给负载供电。
34.第三阶段：使第一供能支路截止(无效)，第一晶体三极管2关断，此时即使第一晶体三极管2的寄生二极管导通(因为第一晶体三极管2的漏端此时为高位，源端为低位)，但是第一晶体三极管2的寄生二极管导通后，第二晶体三极管3的源端(第二电池包4的电量减去第一晶体三极管2的寄生二极管的压降)相对于漏端(第一电池包1的电量)为高位，第二晶体三极管3的寄生二极管也不再能导通，而第二晶体三极管3本身是关断状态，所以第一电池包1不再能通过第一晶体三极管2和第二晶体三极管3给负载供电，完成电池包之间的切换。在切换过程中，负载一直也没有断电，所以上述切换为无缝切换。
35.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。