电池供电电路的制作方法

本发明涉及供电技术领域，特别是涉及一种电池供电电路。

背景技术：

技术随着机械、电子和信息化社会的高速发展，电池电能的有效利用逐渐成为各国重点研究的对象。

传统的电池供电电路中包括保护电路和转换电路，电池在供电时，主要是由电池经过保护电路之后，再通过高低压直流间转换的装置(DirectCurrent/Direct Current，DC/DC)或者低压差线性稳压器(low dropout regulator，LDO)等转换电路转换成需要的电压，然后给设备的不同负载电路供电。电池通过电池供电电路给设备供电，但是，当电池通过传统的电池供电电路给设备供电时，若无法为设备提供充足的电能，则需要更换电池，电池的利用率不高。

技术实现要素：

基于此，有必要针对电池的利用率不高的问题，提供一种电池供电电路。

其中，本发明实施例提供了一种电池供电电路，包括：

第一开关、第一转换电路、第二转换电路、电量检测电路以及开关控制电路；

电池分别与所述第一开关和所述第二转换电路相连接，所述第一开关通过第一转换电路与设备的第一负载相连接，所述第二转换电路通过设备的第二负载与电量检测电路相连接，电量检测电路分别与电池和开关控制电路相连接，开关控制电路与所述第一开关相连接。

上述电池供电电路，通过在第一转换电路之前加上第一开关，在轻负载部分之后加上电量检测电路，通过电量检测电路来检测电池的电量，并根据检测到的电量来控制第一开关的状态，当电池电量供应不了重负载电路时，可以通过开关控制电路控制第一开关断开，电池可以继续为轻负载部分供电，提高了电池的利用率。

在一个实施例中，所述的电池供电电路，所述电量检测电路分别检测电池的电量与检测所述第二负载的电量，向开关控制电路发送第一检测结果；

所述开关控制电路接收所述第一检测结果，向所述第一开关发送第一开关控制信号。

在一个实施例中，所述的电池供电电路，还包括：

保护电路；

所述保护电路分别与电池、第一开关电路以及第二转换电路相连接。

在一个实施例中，所述的电池供电电路，还包括：分别与保护电路、第二转换电路以及电量检测电路相连接的第二开关。

在一个实施例中，所述的电池供电电路，所述电量检测电路分别检测电池的电量与检测所述第二负载的电量，向开关控制电路发送第二检测结果；

所述开关控制电路接收所述第二检测结果，向所述第一开关发送第一开关控制信号，向所述第二开关发送第二开关控制信号。

在一个实施例中，所述的电池供电电路，所述第二负载包括存储型闪存或编码型闪存的存储器。

在一个实施例中，所述的电池供电电路，所述第一开关和/或第二开关为可控型电子开关。

在一个实施例中，所述的电池供电电路，所述第一转换电路和/或第二转换电路为高低压直流间转换装置。

在一个实施例中，所述的电池供电电路，所述第一转换电路和/或第二转换电路为低压差线型稳压器。

本发明的实施例还提供一种电池供电电路，所述电量检测电路用于分别检测电池的电量与检测所述第二负载的电量，向开关控制电路发送第一检测结果；

所述开关控制电路用于接收所述第一检测结果，向所述第一开关发送第一开关控制信号；

所述第一开关用于根据所述第一开关控制信号控制接入供电电路的负载；

所述第一转换电路用于将电池提供的电源转换成适用于所述第一负载的第一电压；

所述第二转换电路用于将电池提供的电源转换成适用于所述第二负载的第二电压。

附图说明

图1为本发明一个实施例的现有的单个设备内的电池供电电路；

图2为本发明第一实施例的电池供电电路；

图3为本发明第二实施例的电池供电电路；

图4为本发明第三实施例的电池供电电路；

图5为本发明第四实施例的电池供电电路。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中的电池供电电路可用于同一设备内板级电源的梯次供电。电池在多个设备间梯次利用之后，还可以通过本发明实施例中的电池供电电路在单个设备上继续进行梯次利用，进一步提高了电池的利用率。

图1为现有的单个设备内的电池供电电路，电池经过保护电路之后，通过DCDC或者LDO等转换电路转换成需要的电压，然后给不同的负载电路供电。但是当电池不能为这个设备内的所有负载提供充足电能时，就需要更换电池，电池的利用率不高。

基于现有的电池供电电路，本发明实施例提供了一种电池供电电路，如图2所示，包括：第一开关、第一转换电路、第二转换电路、电量检测电路以及开关控制电路；

电池分别与所述第一开关和所述第二转换电路相连接，所述第一开关通过第一转换电路与设备的第一负载相连接，所述第二转换电路通过设备的第二负载与电量检测电路相连接，电量检测电路分别与电池和开关控制电路相连接，开关控制电路与所述第一开关相连接。

上述第一负载可以是设备内的重负载部分，第二负载可以是设备内的轻负载部分。此处轻负载和重负载都是相对的，此处不对重负载和轻负载的数值做具体的限定。同一个设备内，阻抗匹配和所能承受的功率相对其他负载属于“重型”的就可认为是重负载，阻抗匹配和所能承受的功率相对其他负载属于“轻型”的可认为是轻负载。

在一个实施例中，电量检测电路可以分别检测电池的电量与检测所述第二负载的电量，向开关控制电路发送第一检测结果；所述开关控制电路接收所述第一检测结果，向所述第一开关发送第一开关控制信号；

具体地，电量检测电路可以与轻负载部分相连接，电量检测电路可以检测出电池的实时电量，并把检测结果发送给开关控制电路，开关控制电路根据检测结果来控制第一开关的打开和关闭。如图3所示，当电池电量不够时，可以通过虚线部分，将第一开关打开，电池只为轻负载部分供电。

上述实施例，通过在第一转换电路之前加上第一开关，在轻负载部分之后加上电量检测电路，通过电量检测电路来检测电池的电量，并根据检测到的电量来控制第一开关的状态，当电池电量供应不了重负载电路时，可以通过开关控制电路控制第一开关断开，电池可以继续为轻负载部分供电，提高了电池的利用率。

鉴于电源电路存在一些不稳定因素，如图4所示，还可以在电源之后加上保护电路；所述保护电路分别与电池、第一开关电路以及第二转换电路相连接。

上述保护电路可以防止不稳定因素影响电路工作，保护电路的类型可以是：过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等。

通过保护电路可以防止电路中的元器件因电路的过流、过压、过热、空载以及短路等原因而损坏，可以提高电路的安全性。

在一个实施例中，电池供电电路如图5所示，还可以包括：分别与保护电路、第二转换电路以及电量检测电路相连接的第二开关。

上述实施例中，第一开关和第二开关的初始状态都可以为闭合状态，当电量检测电路检测到电池的电量不够为设备提供足够充足的电量，但足够为第一负载或第二负载中的一个提供电量时，可以通过控制断开第一开关或第二开关中的一个开关来为设备的部分负载供电。作为实施例，可以将电量检测电路与设备的核心轻负载部分连接，在电量不足时，通过控制开关的状态优先给核心负载部分供电。

上述实施例，通过在第一转换电路之前加上第一开关，在第二转换电路之前加上第二开关，在轻负载部分之后加上电量检测电路，通过电量检测电路来检测电池的电量，并根据检测到的电量来控制第一开关和第二开关的状态，当电池电量供应不了重负载电路时，可以通过开关控制电路控制第一开关断开，电池可以继续为轻负载部分供电，提高了电池的利用率。

在一个实施例中，所述电量检测电路可以分别接收电池与所述第二负载发送的电量信号，并向所述第一开关发送第一控制信号，向所述第二开关发送第二控制信号。

上述实施例中，电量检测电路可以根据电池和第二负载发送的电量信号来控制第一开关和第二开关的状态。当电池电量只够为设备中的一部分负载供电时，可以通过断开第一开关或第二开关来为设备中的一部分继续供电。

上述实施例，通过在第一转换电路之前加上第一开关，在第二转换电路之前加上第二开关，在轻负载部分之后加上电量检测电路，通过电量检测电路来检测电池的电量，并根据检测到的电量来控制第一开关和第二开关的状态，当电池电量供应不了重负载电路时，可以通过开关控制电路控制第一开关断开，电池可以继续为轻负载部分供电，提高了电池的利用率。

在一个实施例中，在所述的电池供电电路中，所述第二负载包括存储器。存储器一般为设备的核心部分轻负载，如果电池无法给设备的重负载部分供电，还可以为核心部分轻负载供电，核心部分的存储器部分尤其是Nand Flash(存储型闪存)部分不会因为瞬间掉电而出问题(Nand Flash本身的缺陷就是会因为异常掉电出问题)。

在一个实施例中，上述存储器可以为存储型闪存或编码型闪存。

存储型闪存或编码型闪存都是快闪存储器的一种，快闪存储器是一种电子式可清除程序化只读存储器的形式，允许在操作中被多次擦或写的存储器。这种科技主要用于一般性数据存储，以及在电脑与其他数字产品间交换传输数据，如储存卡与U盘。与硬盘相比，闪存也有更佳的动态抗震性。这些特性正是闪存被移动设备广泛采用的原因。闪存还有一项特性：当它被制成储存卡时非常可靠，即使浸在水中也足以抵抗高压与极端的温度。

在一个实施例中，所述的电池供电电路中的第一开关和/或第二开关为单刀双掷开关。

上述实施例中，单刀双掷开关可以控制电源向两个不同的方向输出，也就是说可以用来控制两部分负载，或者也可以控制同一台设备作转换运转方向使用。若上述电源供电电路所采用的开关是单刀双掷开关，则还可以将重负载部分和轻负载部分再进行细分，例如重负载部分再分成第一重负载部分和第二重负载部分，将轻负载部分再分成第一轻负载部分和第二轻负载部分。根据检测到的电池电量控制单刀双掷开关的闭合端，可以更灵活地控制电路中接入负载的部分，可以更好地提高电池的利用率。

在另一个实施例中，所述的电池供电电路中的第一开关和/或第二开关还可以为可控型电子开关。

上述实施例中的可控型电子开关可以通过电量检测电路来控制电子开关的通断，以达到及时调整可控型电子开关的开关/闭合状态。其中，电量检测电路可以是现有的具有电量检测功能和开关控制功能的电路，可以实现对电池的精准监测与控制。

上述实施例，通过在第一转换电路之前加上第一开关，在轻负载部分之后加上电量检测电路，通过电量检测电路来检测电池的电量，并根据检测到的电量来控制第一开关的状态，当电池电量供应不了重负载电路时，可以通过开关控制电路控制第一开关断开，电池可以继续为轻负载部分供电，提高了电池的利用率。

在一个实施例中，所述的电池供电电路，所述第一开关和/或第二开关可以为MOS管(metal oxide semiconductor，金属氧化物半导体场效应晶体管)。

MOS管分为N型或P型，无论N型或者P型的MOS管，其工作原理本质是一样的，都是由加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流。MOS管是压控器件通过加在栅极上的电压控制器件的特性，不会发生像三极管做开关时的因基极电流引起的电荷存储效应，因此在开关应用中，MOS管的开关速度比三极管快。

在一个实施例中，电池供电电路中的所述第一转换电路和/或第二转换电路为高低压直流间转换装置(Direct Current/Direct Current，DC/DC)。

上述高低压直流间转换装置，通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电，再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出，或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。

上述实施例，通过在第一转换电路之前加上第一开关，在轻负载部分之后加上电量检测电路，通过电量检测电路来检测电池的电量，并根据检测到的电量来控制第一开关的状态，当电池电量供应不了重负载电路时，可以通过开关控制电路控制第一开关断开，电池可以继续为轻负载部分供电，提高了电池的利用率。

在另一个实施例中，电池供电电路中的所述第一转换电路和/或第二转换电路为低压差线型稳压器(LDO low dropout linear regulator，LDO)。

上述低压差线型稳压器，可用于电流主通道控制，芯片上集成了具有极低线上导通电阻的金属氧化物半导体场效应晶体管，肖特基二极管、取样电阻和分压电阻等硬件电路，还具有如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等其它的功能。

上述实施例，通过在第一转换电路之前加上第一开关，在轻负载部分之后加上电量检测电路，通过电量检测电路来检测电池的电量，并根据检测到的电量来控制第一开关的状态，当电池电量供应不了重负载电路时，可以通过开关控制电路控制第一开关断开，电池可以继续为轻负载部分供电，提高了电池的利用率。

本发明实施例中的电池供电电路，所述电量检测电路用于分别检测电池的电量与检测所述第二负载的电量，向开关控制电路发送第一检测结果；

所述开关控制电路用于接收所述第一检测结果，向所述第一开关发送第一开关控制信号；所述第一开关用于根据所述第一开关控制信号控制接入供电电路的负载；所述第一转换电路用于将电池提供的电源转换成适用于所述第一负载的第一电压；所述第二转换电路用于将电池提供的电源转换成适用于所述第二负载的第二电压。

上述开关控制电路可以集成在板极电路上，板极电路上还可以包括电池接口；所述电池接口可以接入电池，为所述电池供电电路提供电源。

上述实施例，可以把电池和电池供电电路都集成在板极电路上，减小了供电装置的体积。通过在第一转换电路之前加上第一开关，在轻负载部分之后加上电量检测电路，通过电量检测电路来检测电池的电量，并根据检测到的电量来控制第一开关的状态，当电池电量供应不了重负载电路时，可以通过开关控制电路控制第一开关断开，电池可以继续为轻负载部分供电，提高了电池的利用率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。