供电电路及供电方法与流程

本发明涉及一种电力电子技术领域，特别涉及一种供电电路及供电方法。

背景技术：

供电设备常用来给电子设备和电池供电，现有技术供电设备给电子设备和电池供电的结构示意图如图1所示，图1包括供电设备u01、buck电路u02、boost电路u03、电池、待供电设备u04和二极管d1。所述供电设备u01和待供电设备u04通过一个二极管d1相连，buck电路u02一端和供电设备相连，另一端和boost电路u03相连，buck电路u02和boost电路u03之间连接一个电池，boost电路u03另一端接供电设备。

所述供电设备u01给待供电设备u04供电的同时还通过buck电路给电池供电，电池也可以通过boost电路给供电设备供电。这种供电方案成本高、尺寸大、供电方式单一及供电效率不高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种供电电路及供电方法，用于解决现有技术存在的供电方案成本高、供电电路尺寸大、供电方式单一和供电效率不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种供电电路，包括：

升/降压电路，所述升/降压电路的第一端分别连接供电设备和待供电设备，所述升/降压电路的第二端连接有电池；当所述供电设备接入时，所述供电设备优先给所述待供电设备供电，当所述供电设备给所述待供电设备供电有余时，所述供电设备通过升/降压电路还给所述电池充电；当所述供电设备未接入或当所述供电设备接入且所述供电设备给所述待供电设备供电不足时，所述电池通过升/降压电路给所述待供电设备供电。

可选的，所述升/降压电路和所述待供电设备公共端电压为第一电压，所述第一电压达到阈值电压时，所述供电设备给所述待供电设备供电，并给所述电池充电；所述第一电压小于阈值电压时，所述供电设备停止给所述电池充电。

可选的，所述供电设备停止给所述电池充电后，若所述第一电压仍未达到阈值电压时，所述电池也给所述待供电设备供电。

可选的，所述供电设备通过升/降压电路以升压或降压或升降压方式给电池充电；所述电池通过升/降压电路以升压或降压或升降压方式给待供电设备供电。

可选的，所述升/降压电路包括第一开关管、第二开关管和第一电感，所述第一开关管第一端连接所述待供电设备，所述第一开关管第二端连接所述第二开关管第一端，所述第二开关管第二端接地，所述第一开关管和所述第二开关管的公共端接所述第一电感一端，所述第一电感另一端连接电池。

可选的，所述升/降压电路包括第一开关管、第二开关管和第一电感，所述第一开关管第一端连接所述电池，所述第一开关管第二端连接所述第二开关管第一端，所述第二开关管第二端接地，所述第一开关管和所述第二开关管的公共端接所述第一电感一端，所述第一电感另一端连接所述待供电设备。

可选的，所述升/降压电路包括第i开关管、第ii开关管、第iii开关管、第iv开关管和第i电感，所述第i开关管第一端连接所述待供电设备，所述第i开关管第二端连接所述第ii开关管第一端，所述第ii开关管第二端接地，所述第i开关管和所述第ii开关管的公共端为第一公共端；所述第iii开关管第一端连接所述电池，所述第iii开关管第二端连接所述第iv开关管第一端，所述第iv开关管第二端接地，所述第iii开关管和所述第iv开关管的公共端为第二公共端，所述第i电感两端分别连接第一公共端和第二公共端。

可选的，所述升/降压电路包括三种工作状态：所述第iii开关管保持开通，所述第iv开关管保持断开，通过控制所述第i开关管和第ii开关管的开关状态实现所述供电设备通过降压方式给电池充电，所述电池通过升压方式给所述待供电设备供电；

或者，所述第i开关管保持开通，所述第ii开关管保持断开，通过控制所述第i开关管和第ii开关管的开关状态实现所述供电设备通过升压方式给电池充电，所述电池通过降压方式给所述待供电设备供电；

或者，通过控制所述第i开关管、第ii开关管、第iii开关管和第iv开关管的开关状态实现所述供电设备通过升降压方式向电池充电，所述电池也通过升降压方式向所述待供电设备供电。

可选的，所述供电电路还包括二极管或开关管，所述供电设备输出端通过所述二极管或开关管连接所述升/降压电路第一端和所述待供电设备，所述开关管或二极管与所述供电设备的公共端的电压为第二电压，通过检测所述第二电压判断有无供电设备接入所述待供电设备。

可选的，所述控制电路接收所述第一电压信号和所述第二电压信号，输出相应的控制信号，根据相应的控制信号控制升/降压电路中开关管的通断。

本发明还提供一种供电方法，包括以下步骤：

当所述供电设备接入时，供电设备优先给待供电设备供电，当所述供电设备给所述待供电设备供电有余时，所述供电设备还给电池充电；当所述供电设备未接入或当所述供电设备接入且所述供电设备给所述待供电设备供电不足时，所述电池也给所述待供电设备供电。

与现有技术相比，本发明之技术方案具有以下优点：当所述供电设备接入时，供电设备优先给待供电设备供电，当所述供电设备给所述待供电设备供电有余时，所述供电设备通过升/降压电路还给电池充电；当所述供电设备为接入或当所述供电设备接入且所述供电设备给所述待供电设备供电不足时，所述电池通过升/降压电路也给所述待供电设备供电。本发明所述的升/降压电路可以集成在片内，也可以作为分立器件使用。本发明可以多路径供电，具有供电效率高、供电范围大和供电电路结构简单的优点。

附图说明

图1为现有技术供电电路的结构示意图；

图2为本发明第一种供电电路的结构示意图；

图3为本发明第二种供电电路的结构示意图；

图4为本发明第三种供电电路的结构示意图；

图5为本发明第三种供电电路之升/降压电路的一种升/降压方式示意图；

图6为本发明第三种供电电路之升/降压电路的另一种升/降压方式示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。

为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图2所示，示意了本发明第一种供电电路的结构示意图，包括供电设备、二极管(或开关管)d2、升\降压(boost\buck)电路u201、电池、待供电设备和控制电路，所述boost\buck电路u201包括第一开关管m201、第二开关管m202和第一电感l201。所述供电设备通过一个二极管(或开关管)和待供电设备及boost\buck电路u201一端相连，所述boost\buck电路u201另一端接电池，所述待供电设备和boost\buck电路u201公共端电压为第一电压v1，所述二极管(或开关管)与所述供电设备公共端电压为第二电压v2。所述第一开关管m201第一端和二极管d1相连，第二端和第二开关管m202第一端相连，其公共端接第一电感l201一端，所述第二开关管m202第二端接低电位，所述第一电感l201第二端接电池。所述控制电路接收所述第一电压v1和所述第二电压v2，输出控制信号q1、q2分别控制所述boost\buck电路u201中开关管m201、m202的通断。

当所述供电设备接入时，所述供电设备优先给所述待供电设备供电，当所述供电设备给所述待供电设备供电有余时，所述供电设备同时还通过boost\buck电路u201以降压方式给电池充电；当所述供电设备没有接入或当所述供电设备接入且所述供电设备给所述待供电设备供电不足时，电池同时还通过boost\buck电路u201以升压方式给待供电设备供电。所述第一电压v1达到阈值电压时，所述供电设备给所述待供电设备供电，并给所述电池充电；所述第一电压v1小于阈值电压时，所述供电设备停止给所述电池充电，所述供电设备停止给所述电池充电后，如果所述第一电压v1仍未达到阈值电压时，所述电池也给所述待供电设备供电。通过检测所述第二电压v2判断有无供电设备接入所述待供电设备，若无供电设备接入所述待供电设备，所述电池给所述待供电设备供电。所述二极管d2具有反向截止的作用，在采用开关管时，其体二极管也能实现反向截止的作用。

如图3所示，示意了本发明第二种供电电路的结构示意图，图3与图2的区别仅在于：所述第一开关管第一端连接所述电池，所述第一开关管第二端连接所述第二开关管第一端，所述第二开关管第二端接地，所述第一开关管和所述第二开关管的公共端接所述第一电感一端，所述第一电感另一端连接所述待供电设备。当所述供电设备给所述待供电设备供电有余时，所述供电设备同时还通过boost\buck电路以升压方式给电池充电；当所述供电设备没有接入待供电设备或当所述供电设备给所述待供电设备供电不足时，电池同时还通过boost\buck电路以降压方式给待供电设备供电。

如图4所示，示意了本发明第三种供电电路的结构示意图，包括供电设备、二极管(或开关管)d4、升\降压(boost\buck)电路u401、电池、所述待供电设备和控制电路，所述boost\buck电路u401包括第i开关管m401、第ii开关管m402、第iii开关管m403、第iv开关管m404和第i电感l401。所述供电设备通过一个二极管(或开关管)d3和待供电设备及boost\buck电路u401一端相连，所述boost\buck电路u401另一端接电池，所述待供电设备和boost\buck电路u401公共端电压为第一电压v1，所述二极管(或开关管)与所述供电设备公共端电压为第二电压v2。所述第i开关管m401第一端连接所述二极管，所述第i开关管m401第二端连接所述第ii开关管m402第一端，所述第ii开关管m402第二端接地，所述第i开关管m401和所述第ii开关管m402公共端为第一公共端o1；所述第iii开关管m403第一端连接所述电池，所述第iii开关管m403第二端连接所述第iv开关管m304第一端，所述第iv开关管m404第二端接地，所述第iii开关管m403和所述第iv开关管m404开关管的公共端为第二公共端o2，所述第i电感l401两端分别连接第一公共端o1和第二公共端o2。所述控制电路接收所述第一电压v1和所述第二电压v2，输出控制信号q1、q2、q3、q4分别控制所述boost\buck电路u401中开关管m401、m402、m403和m404的通断。

当所述供电设备接入时，所述供电设备优先给所述待供电设备供电，当所述供电设备给所述待供电设备供电有余时，所述供电设备同时还通过boost\buck电路u401以降压或升压或升降压方式给电池充电；当供电设备未接入或当所述供电设备接入且所述供电设备给所述待供电设备供电不足时，电池同时还通过boost\buck电路u401以升压或降压或升降压方式给待供电设备供电。所述第一电压v1达到阈值电压时，所述供电设备给所述待供电设备供电，并给所述电池充电；所述第一电压v1小于阈值电压时，所述供电设备停止给所述电池充电，所述供电设备停止给所述电池充电后，如果所述第一电压v1仍未达到阈值电压时，所述电池也给所述待供电设备供电。通过检测所述第二电压v2判断有无供电设备接入所述待供电设备，若无供电设备接入所述待供电设备，所述电池给所述待供电设备供电。所述二极管d4就有反向截止的作用，在采用开关管时，其体二极管也能实现反向截止的作用。

所述boost\buck电路u401包括三种工作状态：

参照图5，所述第iii开关管m403保持开通，所述第iv开关管m404保持断开，通过控制所述第i开关管m401和第ii开关管m402的开关状态实现所述供电设备通过降压方式给电池充电，所述电池通过升压方式给所述待供电设备供电；

或者参照图6，所述第i开关管m401保持开通，所述第ii开关管m402保持断开，通过控制所述第iii开关管m403和第iv开关管m404的开关状态实现所述供电设备通过升压方式给电池充电，所述电池通过降压方式给所述待供电设备供电；

或者，通过控制所述第i开关管m401、第ii开关管m402、第iii开关管m403和第iv开关管m404的开关状态实现所述供电设备通过升降压方式向电池充电，所述电池也通过升降压方式向所述待供电设备供电。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。