一种电池系统和包括该电池系统的电源设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池领域，尤其是涉及一种电池系统和包括该电池系统的电源设备。
【背景技术】
[0002]现有的移动电源充电和放电时间比较长，使得移动电源利用率不高，因此需要缩短充电和放电时间，以提高移动电源的利用率。
【发明内容】
[0003]本发明主要解决的技术问题是提供一种电池系统和包括该电池系统的电源设备，能够实现快速充放电。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种电池系统，包括:电池组，包括多个电池，多个电池的规格参数一致；开关系统，包括多个受控开关，多个受控开关分别设置在多个电池之间，以控制多个电池串联或并联；充电接口，与外部充电器可选择性连接，且在多个电池处于串联或并联状态时，充电接口的正极均与电池组的正极连接、负极均与电池组的负极连接；开关控制电路，用于控制多个受控开关的开关状态，且在检测到充电接口与外部充电器连接时，控制多个受控开关的开关状态以使得多个电池串联；放电接口，与外部设备可选择性连接，且在多个电池处于串联或并联状态时，放电接口的正极均与电池组的正极连接、负极均与电池组的负极连接，放电接口用于对外部设备进行充电。
[0005]其中，放电接口包括第一放电接口，电池系统还包括第一电压转换器，第一电压转换器的正极与电池组的正极连接，第一电压转换器的负极与电池组的负极连接，第一电压转换器用于将电池组产生的电压转换为第一电压，其中第一电压比电池组产生的电压高，使得第一放电接口以第一电压为外部设备充电。
[0006]其中，开关控制电路在检测到充电接口没有与外部充电器连接时，控制多个受控开关的开关状态以使得多个电池并联，第一电压转换器用于将电池组产生的电压转换为第一电压。
[0007]其中，放电接口还包括第二放电接口，电池系统还包括第二电压转换器，第二电压转换器的正极与电池组的正极连接，第二电压转换器的负极与电池组的负极连接，第二电压转换器用于将电池组产生的电压转换为第二电压，其中第二电压比电池组产生的电压低，使得第二放电接口以第二电压为外部设备充电。
[0008]其中，开关控制电路在检测到充电接口没有与外部充电器连接时，控制多个受控开关的开关状态以使得多个电池串联，第二电压转换器用于将电池组产生的串联电压转换为第二电压。
[0009]其中，电池系统还包括一手动控制开关，手动控制开关获取用户手动输入的串联控制信号或并联控制信号，开关控制电路在检测到充电接口没有与外部充电器连接时，根据串联控制信号控制多个受控开关的开关状态以使得多个电池串联，并根据并联控制信号控制多个受控开关的开关状态以使得多个电池并联。
[0010]其中，第一放电接口和第二放电接口为USB接口。
[0011]其中，受控开关包括中继器、场效应管、NPN型三极管以及PNP型三极管。
[0012]其中，开关控制电路包括逻辑控制电路、单片机芯片、状态机以及FPGA芯片。
[0013]为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种移动电源，包括上述任一项所述的电池系统。
[0014]本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况，本发明通过包括多个受控开关的开关系统控制电池组中的多个电池串联或并联，开关控制电路控制多个受控开关的开关状态以使得多个电池处于串联或并联状态，通过充电接口对电池组充电，开关控制电路控制多个受控开关的开关状态以使得多个电池串联，通过放电接口与外部设备可选择性连接，多个电池处于串联或并联状态，对电池组进行放电，对外部设备充电，能够实现快速的充电和放电。
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例的电池系统的结构示意图；
[0016]图2是本发明实施例的电池系统的连接示意图。
【具体实施方式】
[0017]请参阅图1，图1是本发明实施例的电池系统的结构示意图。如图1所示，电池系统10包括电池组11、开关系统12、放电接口 13、充电接口 14以及开关控制电路15。电池组11包括:多个电池，多个电池的规格参数一致。开关系统12包括多个受控开关，多个受控开关分别设置在多个电池之间，以控制多个电池的串联或并联。充电接口 14与外部充电器可选择性连接，且在多个电池处于串联或并联状态时，充电接口 14的正极均与电池组11的正极连接、负极均与电池组11的负极连接。开关控制电路15用于控制多个受控开关的开关状态，且在检测到充电接口与外部充电器连接时，控制多个受控开关的开关状态以使得多个电池串联。放电接口 13与外部设备可选择性连接，且在多个电池处于串联或并联状态时，放电接口 13的正极均与电池组11的正极连接、负极均与电池组11的负极连接，放电接口 13用于对外部设备进行充电。
[0018]在更具体的实施例中，如图2所示，以三个电池bl、b2、b3为例，电池bl的正极连接开关si的一端和开关s7的一端，电池bl的负极连接开关s3的一端和开关s6的一端，电池b2的正极连接开关s7的另一端、开关s2的一端以及开关s8的一端，电池b2的负极连接开关si的另一端、开关s3的另一端以及开关s4的一端，电池b3的正极连接开关s8的另一端以及充电接口 14的正极，电池b3的负极连接开关s2的另一端、开关s4的另一端以及开关s5的一端，充电接口 14的负极连接开关s5的另一端以及开关s6的另一端。
[0019]由外部充电器给电池系统10充电时，开关控制电路15检测到充电接口 14与外部充电器连接时，受控开关sl、s2、s6闭合，开关s3、s4、s5、s7、s8断开，电池bl、b2、b3处于串联状态。此时充电接口 14的正极连接电池组11的正极，充电接口 14的负极连接电池组11的负极。充电时，充电电流较大，充电速度快，使得电池组能够在较短的时间内就可完成充电。在本发明实施例中，放电接口 13包括第一放电接口 131和第二放电接口 132，电池系统10还包括第一电压转换器133和第二电压转换器134。第一电压转换器133的正极与电池组11的正极连接，第一电压转换器133的负极与电池组11的负极连接，第一电压转换器133用于将电池组11产生的电压转换为第一电压，其中第一电压比电池组11产生的电压高，使得第一放电接口 131以第一电压为外部设备充电。此时开关控制电路15在检测到充电接口 14没有与外部充电器连接时，控制多个受控开关sl、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8的开关状态以使得多个电池并联，第一电压转换器用于将电池组产生的电压转换为第一电压。具体地，开关控制电路15控制受控开关sl、s2、s6断开，受控开关s3、s4、s5、s7、s8闭合，使电池组11处于并联状态。由于电池组并联时，回路总电流为各电池电流之和较大，而电压偏小，第一电压转换器133将电池组11产生的电压转换为第一电压，以对外部设备进行快速充电。
[0020]第二电压转换器134的正极与电池组11的正极连接，第二电压转换器134的负极与电池组11的负极连接，第二电压转换器134用于将电池组11产生的电压转换为第二电压，其中第二电压比电池组11产生的电压低，使得第二放电接口 132以第二电压为外部设备充电。此时开关控制电路15在检测到充电接口 14没有与外部充电器连接时，控制多个受控开关sl、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8的开关状态以使得多个电池串联，具体地，开关控制电路15控制受控开关sl、s2、s6闭合，受控开关s3、s4、s5、s7、s8断开，使电池组11处于串联状态。电池组串联时，回路总电压为各电池电压之和，电压偏大第二电压转换器134