电池阵列及电源系统的制作方法

1.本技术涉及薄膜电池技术领域，尤其涉及一种电池阵列及电源系统。


背景技术：

2.薄膜电池系统由于其易小型化和柔性化的特点，可作为便携式电子设备及传感器的主要能量来源，由于不同的便携式电子设备及传感器对于工作电压的要求不同，因此，需要匹配不同输出电压的薄膜电池系统。
3.然而，在现有的薄膜电池系统中，由于单个薄膜电池的输出电压由其内部的电化学反应所决定，在制作完成后便无法改变，且不同薄膜电池之间的电连接关系在出厂时通常已经确定，也无法更改，因此，为匹配不同工作电压的便携式电子设备及传感器，需要设置复杂的电源管理系统来改变薄膜电池系统的输出电压，这势必会增加薄膜电池系统的体积及复杂度，不利于薄膜电池系统的小型化。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种电池阵列及电源系统，以实现电池单元的阵列化排布，并通过阵列化电路设计，实现不同电池单元之间的串、并联关系控制，从而实现输出电压的改变。
5.为实现上述目的，本技术实施例提供了如下技术方案：
6.一种电池阵列，包括：
7.基板；
8.位于基板上并联连接的多个电池组，每个电池组包括多个电池单元，且在每个电池组中，每相邻两个电池单元之间设置有选择电路，选择电路接收第一控制信号和第二控制信号，在第一控制信号到达有效电平时段时，选择电路使相邻的两个电池单元串联连接，在第二控制信号到达有效电平时段时，选择电路使相邻的两个电池单元并联连接，第一控制信号的有效电平时段和第二控制信号的有效电平时段不交叠。
9.一种电源系统，包括上述电池阵列。
10.与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
11.本技术实施例所提供的电池阵列，包括基板和位于基板上并联连接的多个电池组，每个电池组包括多个电池单元，从而实现电池单元的阵列化排布，并且，在每个电池组中，每相邻两个电池单元之间设置有选择电路，选择电路在接收的第一控制信号为有效电平时段时，使相邻的两个电池单元串联连接，在接收的第二控制信号为有效电池时段时，使相邻的两个电池单元并联连接，第一控制信号的有效电平时段和第二控制信号的有效电平时段不交叠，从而可以通过改变每个电池组中各个电池单元的串、并联关系实现每个电池组输出电压的改变，再通过各个电池组的并联连接实现电池阵列输出电压的改变，以匹配不同工作电压的便携式电子设备及传感器，而无需设置复杂的电源管理系统，减小薄膜电池系统的体积及复杂度，有利于薄膜电池系统的小型化。
附图说明
12.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本技术实施例所提供的一种电池阵列的俯视示意图；
14.图2为本技术实施例所提供的另一种电池阵列的俯视示意图；
15.图3为本技术实施例所提供的又一种电池阵列的俯视示意图；
16.图4为本技术实施例所提供的电池阵列中，一种选择电路的结构示意图；
17.图5为本技术实施例所提供的再一种电池阵列的俯视示意图；
18.图6为本技术实施例所提供的又一种电池阵列的俯视示意图；
19.图7为本技术实施例所提供的电池阵列中，另一种选择电路的结构示意图；
20.图8为本技术实施例所提供的电池阵列中，又一种选择电路的结构示意图；
21.图9为本技术实施例所提供的电池阵列中，一个电池单元和与该电池单元电连接的一个选择电路所组成的整体的版图示意图；
22.图10为图9中aa’线所在位置的截面示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
25.其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
26.正如背景技术部分所述，现有的薄膜电池系统中，为匹配不同工作电压的便携式电子设备及传感器，需要设置复杂的电源管理系统来改变薄膜电池系统的输出电压，这势必会增加薄膜电池系统的体积及复杂度，不利于薄膜电池系统的小型化。
27.有鉴于此，本技术实施例提供了一种电池阵列，图1给出了本技术实施例所提供的一种电池阵列的俯视示意图，如图1所示，该电池阵列包括：
28.基板100；
29.位于基板上并联连接的多个电池组10，每个电池组10包括多个电池单元11，且在每个电池组10中，每相邻两个电池单元11之间设置有选择电路12，选择电路12接收第一控制信号d1和第二控制信号d2，在第一控制信号d1到达有效电平时段时，选择电路12使相邻的两个电池单元11串联连接，在第二控制信号d2到达有效电平时段时，选择电路12使相邻的两个电池单元11并联连接，第一控制信号d1的有效电平时段和第二控制信号d2的有效电
平时段不交叠。
30.在本技术实施例中，基板100可采用刚性基板或柔性基板，具体视情况而定。
31.在本技术实施例中，各个电池组10并联连接，每个电池组10包括多个电池单元11，从而实现电池单元11的阵列化排布，形成电池单元阵列。需要说明的是，为便于附图清晰，在图1以及后续各附图中，每个电池组10中仅画出了3个电池单元11，但本技术对每个电池组10中电池单元11的数量并不做限定，只要为2个以上即可。
32.在本技术实施例中，如图1所示，不同电池组10之间并联连接，最终连接至输入输出电路20，使电池阵列的输出电压为各个电池组10所输出电压的并联值，并由输入输出电路20而输出。每个电池组10通过选择电路12可以实现其内部多个电池单元11的串、并联连接，通过调整每个电池组10中多个电池单元11的串、并联连接关系，可以实现每个电池组10输出电压的改变，例如，增加电池组10中串联连接的电池单元11，使得电池组10的输出电压增大；再例如，增加电池组10中并联连接的电池单元11，使得电池组10的输出电压减小，此时，电池组10的总电流增大，使容量增大，由此可实现电池阵列输出电压的改变以及容量的改变。
33.在本技术实施例中，第一控制信号d1和第二控制信号d2均是由高电平和低电平按照一定持续时间和先后顺序排列的周期性方波信号，它们的有效电平时段可以是高电平时段，也可以是低电平时段，具体视情况而定。
34.第一控制信号d1的有效电平时段和第二控制信号d1的有效电平时段不交叠，即在第一控制信号d1到达有效电平时段时，第二控制信号d2为非有效电平时段，而在第二控制信号d2到达有效电平时段时，第一控制信号d1为非有效电平时段。具体的，在第一控制信号d1到达有效电平时段时，第一控制信号d1控制选择电路12处于第一种连接方式，使选择电路12所连接的相邻两个电池单元11串联连接，同样地，在第二控制信号d2到达有效电平时段时，第二控制信号d2控制选择电路12处于第二种连接方式，使选择电路12所连接的相邻两个电池单元11并联连接。
35.需要说明的是，本技术对选择电路12的具体电路结构并不做限定，只要选择电路12由两个控制信号控制，且在一个控制信号到达有效电平时段时，使选择电路12所连接的相邻两个电池单元11串联连接，并在另一个控制信号到达有效电平时段时，使选择电路12所连接的相邻两个电池单元11并联连接即可。
36.由此可见，本技术实施例所提供的电池阵列，包括基板100和位于基板100上并联连接的多个电池组10，每个电池组10包括多个电池单元11，从而实现电池单元11的阵列化排布，并且，在每个电池组10中，每相邻两个电池单元11之间设置有选择电路12，选择电路在接收的第一控制信号d1为有效电平时段时，使相邻的两个电池单元11串联连接，在接收的第二控制信号d2为有效电池时段时，使相邻的两个电池单元11并联连接，第一控制信号d1的有效电平时段和第二控制信号d2的有效电平时段不交叠，从而可以通过改变每个电池组10中多个电池单元11的串、并联关系实现每个电池组10输出电压的改变，再通过各个电池组10的并联连接实现电池阵列输出电压的改变，以匹配不同工作电压的便携式电子设备及传感器，而无需设置复杂的电源管理系统，减小薄膜电池系统的体积及复杂度，有利于薄膜电池系统的小型化。
37.可选的，在本技术的一个实施例中，如图2所示，多个电池组10沿第一方向x排列，
每个电池组10中的多个电池单元11沿第二方向y排列，各个电池组10中相邻两个电池单元11之间的选择电路12沿第一方向x排列，第一方向x和第二方向y相交；
38.电池阵列还包括：多组控制信号线30，各个电池组10中相邻两个电池单元11之间的选择电路12共同电连接一组控制信号线30；
39.每组控制信号线30包括第一控制信号线31和第二控制信号线32，第一控制信号线31被配置为向选择电路12提供第一控制信号d1，第二控制信号线32被配置为向选择电路12提供第二控制信号d2。
40.在本实施例中，多个电池组10沿第一方向x排列，每个电池组10中的多个电池单元11沿第二方向y排列。参考图2所示，假设电池阵列包括m个电池组10，m为大于等于2的整数，则第1个电池组10至第m个电池组10沿第一方向x排列，每个电池组10中包括n个电池单元11，n为大于等于2的整数，则第1个电池单元11至第n个电池单元11沿第二方向y排列，那么，各个电池组10中的第i个电池单元11沿第一方向x排列，i为大于等于1且小于n的整数，各个电池组10中的第i+1个电池单元11也沿第一方向x排列，各个电池组10中介于第i个电池单元11和第i+1个电池单元11之间的选择电路12也沿第一方向x排列，即各个电池组10中相邻两个电池单元11之间的选择电路12沿第一方向x排列。并且，在每个电池组10中，每相邻两个电池单元11之间设置有选择电路12，即每个电池组10中相邻两个电池单元11之间的选择电路12沿第二方向y排列。由此可见，在本实施例所提供的电池阵列中，不仅电池单元11呈阵列排布，而且选择电路12也呈阵列排布。
41.在本实施例中，可选的，如图2所示，第一方向x和第二方向y垂直相交。
42.需要说明的是，在每个电池组10中，只在相邻的两个电池单元11之间设置有选择电路12，而在第1个电池单元11背离第2个电池单元11的一侧，以及第n个电池单元11背离第n-1个电池单元11的一侧，均不再设置选择电路12，而是连接电池阵列的输入输出电路20，输出电压。
43.在本实施例中，由于各个电池组10中相邻两个电池单元11之间的选择电路沿第一方向x排列，因此，各个电池组10中相邻两个电池单元11之间的选择电路12可以共同电连接一组控制信号线30，即各个电池组10中介于第i个电池单元11和第i+1个电池单元11之间的选择电路12共同电连接一组控制信号线30，也就是说，各个电池组10中介于第i个电池单元11和第i+1个电池单元11之间的选择电路12通过共同电连接的一组控制信号线30中的第一控制信号线31同时接收第一控制信号d1，那么，在第一控制信号d1到达有效电平时段时，各个电池组10中的第i个电池单元11和第i+1个电池单元11通过两者之间的选择电路12均串联连接，并且，各个电池组10中介于第i个电池单元11和第i+1个电池单元11之间的选择电路12通过共同电连接的一组控制信号线30中的第二控制信号线32同时接收第二控制信号d2，那么，在第二控制信号d2到达有效电平时段时，各个电池组10中的第i个电池单元11和第i+1个电池单元11通过两者之间的选择电路12均并联连接。此时，各个电池组10中多个电池单元11的串、并联连接方式相同，各个电池组10的输出电压相同。
44.在本实施例中，由于各个电池组10的输出电压相同，且电池阵列的输出电压为各个相同输出电压的电池组并联后的电压值，因此，要想电池阵列的输出电压为预设电压，只要先得出各个相同输出电压的电池组并联后的电压值为预设电压所需要的各个电池组相同的输出电压值，然后控制各组控制信号线30中第一控制信号线31提供的第一控制信号d1
和第二控制信号线32提供的第二控制信号d2，使各个电池组10中多个电池单元11的串、并联连接关系同时改变，从而同时改变各个电池组10的输出电压，进而使电池阵列输出预设电压即可。
45.由此可见，在本实施例所提供的电池阵列中，对各个电池组10中的多个选择电路12的控制相同，从而对各选择电路12的控制更加简单，且多组控制信号线30布线也较简单。
46.可选的，在本技术的另一个实施例中，如图1所示，也可以每个选择电路12电连接一组控制信号线30，即对每个选择电路12单独控制。
47.可选的，在本技术的又一个实施例中，参考图2所示，还可以部分电池组10中相邻两个电池单元11之间的选择电路12共同电连接一组控制信号线30，即对部分电池组10中的选择电路12进行同时控制。
48.以上列举了几种对选择电路12进行控制的方式，在此基础上，本领域技术人员可以衍生出更多种控制方式，只要任一选择电路12在其接收的第一控制信号d1和第二控制信号d2的控制下，调整其相邻的两个电池单元11的串并联关系即可，而对于哪些选择电路12同时控制，即接收相同的第一控制信号和第二控制信号，并不做限定。
49.在上述同一列选择电路12共用一组控制信号线30的基础上，在本技术的一个实施例中，如图3所示，电池阵列还包括：列选择电路40，列选择电路40与各组控制信号线30电连接，列选择电路40被配置为向各组控制信号线30中的第一控制信号线31提供第一控制信号，并向各组控制信号线30中的第二控制信号线32提供第二控制信号d2。
50.可见，在本实施例所提供的电池阵列中，通过设置列选择电路40，从而根据电池阵列需要输出的电压值，来控制各组控制信号线30中第一控制信号线31提供的第一控制信号d1，并各组控制信号线30中第二控制信号线32提供的第二控制信号d2，改变各个电池组10中多个电池单元11的串、并联连接关系，进而改变各个电池组10的输出电压，使电池阵列输出需要的电压值。但本技术对电池阵列中是否设置列选择电路40或类似于列选择电路40用于提供第一控制信号d1和第二控制信号d2的控制电路并不做限定，在本技术的其他实施例中，列选择电路40或类似于列选择电路40用于提供第一控制信号d1和第二控制信号d2的控制电路也可以置于电池阵列之外，向各组控制信号线30中的第一控制信号线31提供第一控制信号d1，并向各组控制信号线30中的第二控制信号线32提供第二控制信号d2，具体视情况而定。
51.由前述各实施例可知，各个电池组10中相邻两个电池单元11之间的选择电路12沿第一方向x排列，基于此，可选的，在本技术的一个实施例中，如图2和图3所示，第一控制信号线31和第二控制信号线32均沿第一方向延伸，即第一控制信号线31和第二控制信号线31的延伸方向与各个电池组10中相邻两个电池单元21之间的选择电路12的排列方向相同，使得第一控制信号线31和第二控制信号线32在电池阵列中合理布局，布线较短，占用面积较小。
52.为了更清楚地理解本技术在每个电池组中，每相邻两个电池单元之间设置的选择电路如何实现该相邻两个电池之间的串、并联，下面列举一种具体的选择电路的电路结构。
53.具体的，在本技术的一个实施例中，如图4所示，在电池组中，每一电池单元具有第一极和第二极，相邻两个电池单元分别为第一电池单元111和第二电池单元112，相邻两个电池单元之间的选择电路12包括：
54.第一晶体管t1，第一晶体管t1的第一极与第一电池单元111的第一极电连接，第二极与第二电池单元112的第二极电连接，控制极与第一控制信号线31电连接；
55.第二晶体管t2，第二晶体管t2的第一极与第一电池单元111的第二极电连接，第二极与第二电池单元112的第二极电连接，控制极与第二控制信号线32电连接；
56.第三晶体管t3，第三晶体管t3的第一极与第一电池单元111的第一极电连接，第二极与第二电池单元112的第一极电连接，控制极与第二控制信号线32电连接。
57.具体工作时，如图4所示，当第一控制信号线31所提供的第一控制信号d1为有效电平时，第一晶体管t1导通，如图4中实线箭头所示，第一电池单元111的第一极通过导通的第一晶体管t1和第二电池单元112的第二极电连接，即第一电池单元111和第二电池单元112通过导通的第一晶体管t1串联连接，此时，第二控制信号线32所提供的第二控制信号d2为非有效电平，第二晶体管t2和第三晶体管t3均关断；
58.如图4所示，当第二控制信号线32所提供的第二控制信号d2为有效电平时，第二晶体管t2和第三晶体管t3均导通，如图4中虚线箭头所示，第一电池单元111的第一极通过导通的第三晶体管t3和第二电池单元112的第一极电连接，且第一电池单元111的第二极通过导通的第二晶体管t2和第二电池单元112的第二极电连接，即第一电池单元111和第二电池单元112通过导通的第二晶体管t2和第三晶体管t3并联连接，此时，第一控制信号线31所提供的第一控制信号d1为非有效电平，第一晶体管t1关断。
59.在本实施例中，电池单元的第一极可以是正极，则电池单元的第二极为负极，当然，电池单元的第一极也可以是负极，则电池单元的第二极为正极。
60.在本实施例中，晶体管的第一极可以是源极，则晶体管的第二极为漏极，当然，电池单元的第一极也可以是漏极，则晶体管的第二极为源极，各晶体管的控制极均为栅极。
61.在上述任一实施例的基础上，可选的，在本技术的一个实施例中，如图5所示，电池阵列还包括：多条扫描信号线50，每条扫描信号线50与一个电池组10中的各个选择电路12电连接，扫描信号线50被配置为向选择电路12提供扫描信号s1，在扫描信号s1到达有效电平时段时，选择电路12与第一控制信号线31及第二控制信号线32电连接。
62.在本实施例中，扫描信号线50与电池组10一一对应，一条扫描信号线50与一个电池组10中的各个选择电路12电连接，向该电池组10中的各个选择电路12提供扫描信号s1，使得在扫描信号s1到达有效电平时段时，该电池组10中的各个选择电路12与相应的第一控制信号线31及第二控制信号线32电连接，以利用第一控制信号线31提供的第一控制信号d1和第二控制信号线32提供的第二控制信号d2调整该电池组10中多个电池单元11的串、并联连接关系，从而调整该电池组10的输出电压。而对哪个电池组10进行调整是由扫描信号线50所提供的扫描信号s1来决定的，当一条扫描信号线50所提供的扫描信号s1到达有效电平时段时，该条扫描信号线50所对应的电池组10中各个选择电路12与相应的第一控制信号线31及第二控制信号线32电连接，从而能够对该电池组10中多个电池单元11的串、并联连接关系进行调整，可看作该电池组10被打开。
63.例如，如图5所示，每个电池组10包括3个电池单元11，每个电池单元11的输出电压为3v，在一个时段内，扫描信号s1控制一个电池组10被打开，则在该一个电池组10中，各选择电路12与相应的第一控制信号线31和第二控制信号线32电连接，接收第一控制信号d1和第二控制信号d2，使得该一个电池组10中，两个电池单元11并联，再和一个电池单元11串
联，则该一个电池组在当前时段的输出电压为6v，而在另一个时段内，扫描信号s1可以控制另一个电池组10被打开，在该另一个电池组10中，各选择电路12与相应的第一控制信号线31和第二控制信号线32电连接，接收第一控制信号d1和第二控制信号d2，使得该另一个电池组10中，三个电池单元均串联，则该另一个电池组在当前时段的输出电压为9v。
64.在本实施例中，扫描信号s1也是由高电平和低电平按照一定持续时间和先后顺序排列的周期性方波信号，它的有效电平时段可以是高电平时段，也可以是低电平时段，具体视情况而定。
65.由此可见，在本实施例所提供的电池阵列中，通过各条扫描信号线50所提供的扫描信号s1可以对电池组10进行选择，进而通过各组控制信号线30中的第一控制信号线31所提供的第一控制信号d1及各组控制信号线30中的第二控制信号线32所提供的第二控制信号d2对选择好的电池组10中多个电池单元11的串、并联连接关系进行调整，即不同电池组10中多个电池单元11的串、并联连接关系可在不同时段实现不同，从而使得不同电池组10可在不同时段提供不同的输出电压，或控制部分电池组10打开，以对电池阵列所提供的容量进行控制，电池组10打开的数量越多，各电池组并联后的总电流越大，电池阵列所提供的容量也就越大。
66.需要说明的是，本技术对各条扫描信号线50所提供的扫描信号s1对电池组的选择方式并不做限定，下面举例进行说明。
67.可选的，在本技术的一个实施例中，在一个时段内，只有一条扫描信号线50所提供的扫描信号s1为有效电平，其余扫描信号线50所提供的扫描信号s1均为非有效电平，则提供有效电平扫描信号s1的扫描信号线50所对应的电池组10中，各个选择电路12与相应的第一控制信号线31及第二控制信号线32电连接，对该电池组10中多个电池单元11的串、并联关系进行调整，输出需要的电压值。
68.由于多个电池组10沿第一方向x排列，形成多行，因此，可选的，在本技术的一个实施例中，扫描信号线50可以逐行扫描，即沿第一方向x，第1个电池组至第m个电池组所接收的扫描信号s1依次变为有效电平，使第1个电池组至第m个电池组中的多个电池单元的串、并联关系依次进行调整。但本技术对此并不做限定，可选的，在本技术的另一个实施例中，也可以按照预设的规则进行扫描，例如，对奇数行的电池组逐行扫描，或对偶数行的电池组逐行扫描；可选的，在本技术的又一个实施例中，还可以随机扫描，即所接收的扫描信号为有效电平的电池组是随机变化的，具体视情况而定。
69.可选的，在本技术的另一个实施例中，在一个时段内，部分扫描信号线50所提供的扫描信号s1为有效电平，其余扫描信号线50所提供的扫描信号s1为非有效电平，则提供有效电平扫描信号s1的扫描信号线50所对应的电池组10中，各个选择电路12与相应的第一控制信号线31及第二控制信号线32电连接，对该电池组10中多个电池单元11的串、并联关系进行调整，输出需要的电压值。
70.同样地，本技术对一个时段内哪些电池组被扫描信号s1所打开并不做限定，这些在一个时段内同时被打开的电池组10可以是任意排布的，也可以是按照一定规律排布的，具体视情况而定。
71.可选的，在本技术的又一个实施例中，在一个时段内，还可以所有的扫描信号线50所提供的扫描信号s1均为有效电平，即所有的电池组10均被打开。可以理解的是，电池组10
被扫描信号s1打开的越多，则并联的电池组10的数量越多，各个电池组10并联后的输出电流越大，电池阵列的容量越大。
72.在上述任一实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，如图6所示，电池阵列还包括：行扫描电路60，行扫描电路60与各条扫描信号线50电连接，行扫描电路60被配置为向各条扫描信号线50提供扫描信号s1。
73.可见，在本实施例所提供的电池阵列中，通过设置行扫描电路60，从而对各条扫描信号线50所提供的扫描信号s1进行控制，进而对各个电池组10进行选择。但本技术对电池阵列中是否设置行扫描电路60或类似于行扫描电路60向各条扫描信号线50提供扫描信号的控制电路并不做限定，在本技术的其他实施例中，行扫描电路60或类似于行扫描电路60向各条扫描信号线50提供扫描信号s1的控制电路也可以置于电池阵列之外，向各条扫描信号线50提供扫描信号s1，具体视情况而定。
74.可选的，行扫描电路60可以为goa(gate on array)电路或集成电路芯片。
75.由前述各实施例可知，每个电池组10中相邻两个电池单元11之间的选择电路12沿第二方向y排列，基于此，可选的，在本技术的一个实施例中，各条扫描信号线50沿第二方向y延伸，行扫描电路60位于各个电池组10的同一侧，即各条扫描信号线50的延伸方向与各个电池组10中多个选择电路12的排列方向相同，使得各条扫描信号线50在电池阵列中合理布局，布线较短，占用面积较小。
76.需要说明的是，在本实施例中，行扫描电路60位于各个电池组10的同一侧，但本技术对此并不限定，在本技术的其他实施例中，行扫描电路60也可以一部分位于各个电池组10的一侧，另一部分位于各个电池组10的另一侧，即行扫描电路60位于各个电池组10相对的两侧，具体视情况而定。
77.为了更清楚地理解本技术多条扫描信号线所提供的扫描信号对各个电池组的选择，下面列举一种具体的选择电路的电路结构。
78.具体的，在本技术的一个实施例中，如图7所示，在电池组10中，每一电池单元11具有第一极和第二极，相邻两个电池单元分别为第一电池单元111和第二电池单元112，相邻两个电池单元之间的选择电路12包括：
79.第一晶体管t1，第一晶体管t1的第一极与第一电池单元111的第一极电连接，第二极与第二电池单元112的第二极电连接；
80.第二晶体管t2，第二晶体管t2的第一极与第一电池单元111的第二极电连接，第二极与第二电池单元112的第二极电连接；
81.第三晶体管t3，第三晶体管t3的第一极与第一电池单元111的第一极电连接，第二极与第二电池单元112的第一极电连接；
82.第四晶体管t4，第四晶体管t4的第一极与第一控制信号线31电连接，第二极与第一晶体管t1的控制极电连接，控制极与扫描信号线50电连接；
83.第五晶体管t5，第五晶体管t5的第一极与第二控制信号线32电连接，第二极与第二晶体管t2的控制极及第三晶体管t3的控制极电连接，控制极与扫描信号线50电连接
84.在扫描信号s1到达有效电平时段时，第四晶体管t4和第五晶体管t5均导通。
85.具体工作时，当扫描信号线50所提供的扫描信号s1到达有效电平时段时，第四晶体管t4和第五晶体管t5均导通，此时，如果第一控制信号线31所提供的第一控制信号d1为
有效电平，而第二控制信号线32所提供的第二控制信号d2为非有效电平，则第一晶体管t1导通，第二晶体管t2和第三晶体管t3均关断，如图7中实线箭头所示，第一电池单元111的第一极通过导通的第一晶体管t1和第二电池单元112的第二极电连接，即第一电池单元111和第二电池单元112通过导通的第一晶体管t1串联连接；
86.如果第二控制信号线32所提供的第二控制信号d2为有效电平，第一控制信号线31所提供的第一控制信号d1为非有效电平，则第二晶体管t2和第三晶体管t3均导通，第一晶体管t1关断，如图7中虚线箭头所示，第一电池单元111的第一极通过导通的第三晶体管t3和第二电池单元112的第一极电连接，且第一电池单元111的第二极通过导通的第二晶体管t2和第二电池单元112的第二极电连接，即第一电池单元111和第二电池单元112通过导通的第二晶体管t2和第三晶体管t3并联连接。
87.在本实施例中，电池单元的第一极可以是正极，则电池单元的第二极为负极，当然，电池单元的第一极也可以是负极，则电池单元的第二极为正极。
88.在本实施例中，晶体管的第一极可以是源极，则晶体管的第二极为漏极，当然，电池单元的第一极也可以是漏极，则晶体管的第二极为源极，各晶体管的控制极均为栅极。
89.需要说明的是，选择电路12中的各晶体管均为薄膜晶体管(thin film transistor，tft)，可以采用面板工艺如a-si工艺、igzo(indium gallium zinc oxide)工艺或ltps(low temperature poly-silicon)工艺进行制备，且控制信号线30以及扫描信号线50也可以同时制备得到。
90.在图4和图7所示的选择电路的基础上，可选的，在本技术的一个实施例中，第一晶体管t1为第一类型晶体管，第二晶体管t2和第三晶体管t3均为第二类型晶体管，第一类型晶体管和第二类型晶体管的极性相反。
91.在本实施例中，第一类型晶体管和第二类型晶体管的极性相反，即当第一晶体管t1为n型晶体管时，第二晶体管t2和第三晶体管t3均为p型晶体管，反之，当第一晶体管t1为p型晶体管时，第二晶体管t2和第三晶体管t3均为n型晶体管，那么，第一控制信号d1的有效电平和第二控制信号d2的有效电平也相反。
92.具体的，以第一晶体管t1为p型晶体管，第二晶体管t2和第三晶体管t2均为n型晶体管为例，则当第一控制信号d1为低电平时是第一控制信号d1的有效电平时段，此时，第一晶体管t1导通，第一电池单元111和第二电池单元112串联连接，第二控制信号d2也为低电平，且为第二控制信号d2的非有效电平时段，使第二晶体管t2和第三晶体管t3均关断；当第二控制信号d2为高电平时是第二控制信号d2的有效电平时段，此时，第二晶体管t2和第三晶体管t3导通，第一电池单元111和第二电池单元112并联连接，第一控制信号也为高电平，且为第一控制信号d1的非有效电平时段，使第一晶体管t1关断。
93.再以第一晶体管t1为n型晶体管，第二晶体管t2和第三晶体管t3均为p型晶体管为例，则当第一控制信号d1为高电平时是第一控制信号d1的有效电平时段，此时，第一晶体管t1导通，第一电池单元111和第二电池单元112串联连接，第二控制信号d2也为高电平，且为第二控制信号d2的非有效电平时段，使第二晶体管t2和第三晶体管t3均关断；当第二控制信号d2为低电平时是第二控制信号d2的有效电平时段，此时，第二晶体管t2和第三晶体管t3导通，第一电池单元111和第二电池单元112并联连接，第一控制信号d1也为低电平，且为第一控制信号d1的非有效电平时段，使第一晶体管t1关断。
94.由于第一控制信号d1的有效电平和第二控制信号d2的有效电平相反，且第一控制信号d1的有效电平时段和第二控制信号d2的有效电平时段不交叠，因此，可选的，在本技术的一个实施例中，如图8所示，第一控制信号线31和第二控制信号线32为同一控制信号线，第一控制信号d1和第二控制信号d2为同一控制信号。
95.如图8所示，在本实施例中，第一晶体管t1、第二晶体管t2和第三晶体管t3共同电连接一条控制信号线31/32，当该控制信号线31/32输入的控制信号d1/d2为第一电平时，第一晶体管t1导通，第一电池单元111和第二电池单元112串联，此时，第二晶体管t2和第三晶体管t3关断；当该控制信号线31/32输入的控制信号d1/d2为第二电平时，第二晶体管t2和第三晶体管t3导通，第一电池单元111和第二电池单元112并联，此时，第一晶体管t1关断。
96.可以理解的是，当第一晶体管t1为p型晶体管，第二晶体管t2和第三晶体管t3均为n型晶体管，第一电平为低电平，第二电平为高电平；当第一晶体管t1为n型晶体管，第二晶体管t2和第三晶体管t3均为p型晶体管，第一电平为高电平，第二电平为低电平。
97.由此可见，在本实施例所提供电池阵列中，串并联选择电路采用互补设计，使第一控制信号线31和第二控制信号线32为同一控制信号线，可大大减少走线数量，节省成本。
98.需要说明的是，目前采用a-si工艺和igzo工艺制备得到的薄膜晶体管通常只有一种类型，如a-si工艺制备得到的只有n型薄膜晶体管或本征偏n型的薄膜晶体管，因此，选择电路12中的各晶体管尤其是第一晶体管t1、第二晶体管t2和第三晶体管t3均为同一类型晶体管，那么，要想第一晶体管t1和第二晶体管t2及第三晶体管t3不同时导通，就需要一组控制信号线中包括两条控制信号线，一条控制信号线31与第一晶体管电连接，另一条控制信号线32与第二晶体管t2及第三晶体管t3电连接，以在同一时段内，向第一晶体管t1提供的第一控制信号d1和向第二晶体管t2及第三晶体管t3提供的第二控制信号d2不同，从而使第一晶体管t1和第二晶体管t2及第三晶体管t3不同时导通。
99.而目前采用ltps工艺制备得到的薄膜晶体管可以有p型和n型两种类型，此时，选择电路12中，第一晶体管t1可以是第一类型晶体管，第二晶体管t2和第三晶体管t3可以均为第二类型晶体管，第一类型晶体管和第二类型晶体管的极性相反，进一步地，第一控制信号线31和第二控制信号线32可以为同一控制信号线，第一控制信号d1和第二控制信号d2可以为同一控制信号。
100.因此，可选的，在本技术的一个实施例中，选择电路12中的各晶体管为ltps晶体管，以便于第一晶体管t1为第一类型晶体管，第二晶体管t2和第三晶体管t3均为第二类型晶体管，第一类型晶体管和第二类型晶体管的极性相反，进一步便于第一控制信号线31和第二控制信号线32为同一控制信号线，第一控制信号d1和第二控制信号d2为同一控制信号。但本技术也不局限于此，如果采用a-si工艺、igzo工艺或其他面板工艺可以制备得到不同类型的第一晶体管和第二晶体管及第三晶体管，也应在本技术的保护范围内，即本技术对晶体管的制备工艺并不做限定。
101.以上实施例说明了选择电路中的各晶体管与电池单元、控制信号线及扫描信号线的电连接关系，而在选择电路中各晶体管具有栅极、源极以及漏极，电池单元具有正极和负极，控制信号线及扫描信号线也为金属走线，下面进一步对电池阵列中各金属层的设置进行说明。
102.可选的，在本技术的一个实施例中，如图9和图10所示，图9给出了本实施例所提供
的电池阵列中一个电池单元和与该电池单元电连接的一个选择电路所组成的整体的版图示意图，图10进一步给出了图9中aa’线所在位置的截面示意图，电池阵列包括互为异层设置的第一金属层m1、第二金属层m2和第三金属层m3；
103.选择电路12的各晶体管的控制极g位于第一金属层m1，选择电路12的各晶体管的第一极d1和第二极d2位于第二金属层m2；
104.电池单元11的第一极c1和第二极c2位于第三金属层m3，第二金属层m2和第三金属层m3之间具有通孔k1，电池单元11的第一极c1通过通孔k1与选择电路12中相应晶体管的第一极d1或第二极d2电连接，电池单元11的第二极c2通过通孔k1与选择电路12中相应晶体管的第一极d1或第二极d2电连接。
105.在本实施例中，电池单元11的第一极c1和第二极c2位于第三金属层m3，选择电路12中各晶体管的第一极d1和第二极d2位于第二金属层m2，第二金属层m2和第三金属层m3为不同层，且第二金属层m2和第三金属层m3之间具有通孔k1，使得电池单元11的第一极c1通过通孔k1与选择电路12中相应晶体管的第一极d1或第二极d2电连接，电池单元11的第二极c2通过通孔k1与选择电路12中相应晶体管的第一极d1或第二极d2电连接，从而实现电池单元11和选择电路12中相应晶体管的电连接。
106.在本实施例中，电池单元的第一极c1和第二极c2可为mo或ito。
107.在本实施例中，第一金属层m1、第二金属层m2和第三金属层m3彼此被绝缘层所隔离，即图10中未标注的空白区域为绝缘层，绝缘层可以为sinx层。另需要说明的是，在图10中，b为有源层。
108.本技术对第一金属层m1、第二金属层m2和第三金属层m3的排布顺序并不做限定。可选的，在本技术的一个实施例中，如图10所示，第一金属层m1、第二金属层m2和第三金属层m3沿背离基板100的方向依次排布，即在本实施例中，选择电路12中的晶体管为底栅结构，可采用常规的面板工艺-a-si工艺制备形成。
109.本技术对控制信号线30所在的金属层并不做限定。考虑到控制信号线30与选择电路12中相应晶体管(如第一晶体管t1、第二晶体管t2和第三晶体管t3)的控制极(即栅极g)电连接，因此，可选的，在本技术的一个实施例中，如图9和图10所示，第一控制信号线31和第二控制信号线32均位于第一金属层m1，即在本实施例中，第一控制信号线31及第二控制信号线32与选择电路12中各晶体管的控制极g位于同一金属层m1，以便于第一控制信号线31及第二控制信号线32与选择电路12中相应晶体管的控制极g电连接。可选的，在本技术的其他实施例中，第一控制信号线31和第二控制信号线32也可以不位于第一金属层m1，即与选择电路12中各晶体管的控制极g不位于同一金属层，此时，第一控制信号线31及第二控制信号32所在的金属层和第一金属层m1之间需设置通孔，以便于第一控制信号线31及第二控制信号线32通过其所在金属层和第一金属层m1之间的通孔与选择电路12中相应晶体管的控制极g电连接。
110.类似地，本技术对扫描信号线50所在的金属层也不做限定。考虑到扫描信号线50与选择电路12中相应晶体管(第四晶体管t4和第五晶体管t5)的控制极(即栅极g)电连接，因此，可选的，在本技术的一个实施例中，扫描信号线50位于第一金属层m1，即在本实施例中，扫描信号线50与选择电路12中各晶体管的控制极g位于同一金属层m1，以便于扫描信号线50与选择电路12中相应晶体管的控制极g电连接。可选的，在本技术的其他实施例中，扫
描信号线50也可以不位于第一金属层m1，即与选择电路12中各晶体管的控制极g不位于同一金属层，此时，扫描信号线50所在的金属层和第一金属层m1之间需设置通孔，以便于扫描信号线50通过其所在金属层和第一金属层m1之间的通孔与选择电路12中相应晶体管的控制极g电连接。
111.在上述任一实施例的基础上，可选的，在本技术的一个实施例中，电池单元11由制备选择电路12中各薄膜晶体管tft的面板工艺制备而成，即选择电路12中各薄膜晶体管的制备工艺和电池单元11的制备工艺相同，而且，由tft面板工艺制备形成的电池单元为薄膜电池单元，薄膜电池单元可适用于柔性基板，形成具有柔性的电池阵列，不像现有的常规电池如软包电池中子电池呈柱状。
112.可选的，在本技术的另一个实施例中，各电池单元11也可以独立于tft面板工艺，即利用tft面板工艺在基板上制备选择电路的各薄膜晶体管及各条信号线，并利用单独的工艺制备多个电池单元11，然后将制备好的电池单元11通过焊接或贴附等方式电连接到承载有多个选择电路12和多条信号线的基板100上。
113.在上述任一实施例的基础上，可选的，在本技术的一个实施例中，如图2所示，电池阵列还包括：输入输出电路20，各个电池组10并联连接后与输入输出电路20电连接，使输入输出电路20输出各个电池组10并联连接后的电压。
114.可选的，输入输出电路20包括过电流保护功能、过温度保护功能和电池间储存电量平衡功能中的至少一种功能。
115.本技术实施例还提供了一种电源系统，该电源系统包括上述任一实施例所提供的电池阵列。
116.由于电池阵列已在上述各实施例中进行了详细地阐述，此处不再赘述。
117.综上，本技术实施例所提供的电池阵列及电源系统，包括基板和位于基板上并联连接的多个电池组，每个电池组包括多个电池单元，从而实现电池单元的阵列化排布，并且，在每个电池组中，每相邻两个电池单元之间设置有选择电路，选择电路在接收的第一控制信号为有效电平时段时，使相邻的两个电池单元串联连接，在接收的第二控制信号为有效电池时段时，使相邻的两个电池单元并联连接，第一控制信号的有效电平时段和第二控制信号的有效电平时段不交叠，从而可以通过改变每个电池组中各个电池单元的串、并联关系实现每个电池组输出电压的改变，再通过各个电池组的并联连接实现电池阵列输出电压的改变，以匹配不同工作电压的便携式电子设备及传感器，而无需设置复杂的电源管理系统，减小薄膜电池系统的体积及复杂度，有利于薄膜电池系统的小型化。
118.本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
119.对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。