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CN113228460B - 供电装置、电子设备和供电方法 - Google Patents

供电装置、电子设备和供电方法 Download PDF

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CN113228460B
CN113228460B CN201980087514.6A CN201980087514A CN113228460B CN 113228460 B CN113228460 B CN 113228460B CN 201980087514 A CN201980087514 A CN 201980087514A CN 113228460 B CN113228460 B CN 113228460B
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battery
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Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
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Abstract

提供一种供电装置、电子设备和供电方法,该供电装置包括:第一降压电路,用于在相互串联的N节电芯中的单节电芯的电压小于电子设备的关机电压的情况下,将所述N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压,使得所述供电电压大于或等于所述关机电压,N为大于或等于2的整数;第一供电通道,用于根据所述供电电压,为所述电子设备的系统供电。该供电装置可应用在使用多节电芯为系统供电的场景中,当多节电芯中的单节电芯的电压小于电子设备的关机电压时,并没有直接关机,而是将多节电芯的电压转换为能够为系统供电的供电电压,继续为系统供电,这种方式能够最大化地利用电芯的电量,以提高电池的续航能力。

Description

供电装置、电子设备和供电方法
技术领域
本申请涉及供电领域,更为具体地,涉及一种供电装置、电子设备和供电方法。
背景技术
随着技术的不断发展,电子设备的功能不断地得到强化,越来越多的功能对电子设备的电量提出了更高的要求,而提高电池容量的利用率能够最大化的利用电池的电量。因此,如何提高电池容量的利用率成为提高电池电量的关键因素。
发明内容
本申请提供一种供电装置、电子设备和供电方法,能够提高电池容量的利用率。
第一方面,提供一种供电装置,包括:第一降压电路,用于在相互串联的N节电芯中的单节电芯的电压小于电子设备的关机电压的情况下,将所述N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压,使得所述供电电压大于或等于所述关机电压,N为大于或等于2的整数;第一供电通道,用于根据所述供电电压,为所述电子设备的系统供电。
第二方面,提供一种电子设备,包括:电池,以及第一方面中任一种可能实现方式中的供电装置。
第三方面,提供一种供电方法,包括:在相互串联的N节电芯中的单节电芯的电压小于电子设备的关机电压的情况下,利用第一降压电路将所述N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压,使得所述供电电压大于所述关机电压,N为大于或等于2的整数;根据所述供电电压,利用第一供电通道为所述电子设备的系统供电。
本申请提供的技术方案可应用在使用多节电芯为系统供电的场景中,当多节电芯中的单节电芯的电压小于电子设备的关机电压时,并没有直接关机,而是将多节电芯的电压转换为能够为系统供电的供电电压,继续为系统供电,这种方式能够最大化地利用电芯的电量,以提高电池的续航能力。
附图说明
图1是不同负极材料的电池的放电曲线图。
图2是本申请一个实施例提供的供电装置的示意性结构图。
图3是本申请另一个实施例提供的供电装置的示意性结构图。
图4是本申请一实施例提供的电子设备的示意性框图。
图5是本申请一实施例提供的供电方法的示意性流程图。
图6是本申请一实施例提供的充电装置的示意性结构图。
图7是本申请一实施例提供的充放电装置的示意性结构图。
图8是本申请一实施例提供的无线充电系统的示意性结构图。
图9是本申请另一实施例提供的无线充电系统的示意性结构图。
图10是本申请又一实施例提供的无线充电系统的示意性结构图。
图11是本申请又一实施例提供的无线充电系统的示意性结构图。
具体实施方式
随着电子设备的不断发展,电子设备的功能不断地得到强化,用户的使用户强度和要求也进一步提升,这些都对电子设备的电量以及续航能力提出了更高的要求。比如无线上网、高速率数据传输、蓝牙连接智能家居、更高的拍照要求以及视频传输等功能,都对电子设备的电量提出了更高的要求。
本申请实施例提及的电子设备包括但不限于:被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(public switched telephone network,PSTN)、数字用户线路(digital subscriber line,DSL)、数字电缆、直接电缆连接,以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如,针对蜂窝网络、无线局域网(wireless local area network,WLAN)、诸如手持数字视频广播(digital video broadcasting handheld,DVB-H)网络的数字电视网络、卫星网络、调幅-调频(amplitude modulation-frequency modulation,AM-FM)广播发送器,以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”以及/或“移动终端”。移动终端的示例包括,但不限于卫星或蜂窝电话;可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(personal communication system,PCS)终端;可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(globalpositioning system, GPS)接收器的个人数字助理(personal digital assistant,PDA);以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。在某些实施例中,电子设备可指移动终端设备或手持终端设备,如手机、pad等。在某些实施例中,本申请实施例提及的电子设备可以是芯片系统,在该实施例中,电子设备的电池可以属于或也可以不属于该芯片系统。
另外,电子设备还可以包括其他有需要为系统供电的电子设备,例如手机、移动电源(如充电宝、旅充等)、电动汽车、笔记本电脑、无人机、平板电脑、电子书、电子烟、智能电子设备和小型电子产品等。智能电子设备例如可以包括手表、手环、智能眼镜和扫地机器人等。小型电子产品例如可以包括无线耳机、蓝牙音响、电动牙刷和可充电无线鼠标等。
目前,常用的供电、储能的电池大多都是锂离子电池,锂离子电池的负极用到最多的是石墨负极。虽然石墨负极便宜、具有嵌锂电势低等一系列优势,但是随着近年来智能终端、电动汽车功能的不断强化,以及5G网络的不断应用,石墨负极已经逐渐不能满足用户对电量的需求。
电池的电量与电池的能量密度密切相关,电池的能量密度越大,电池的电量也会越大。在目前的石墨体系锂离子电池中,电池的能量密度一般在500~700Wh/L,但是这逐渐不能满足用户对电子设备的续航需求。
电池的能量密度和电池的比容量有关,电池的比容量包括正极比容量和负极比容量,电池的负极比容量决定了近一半的电池比容量。电池实际可利用容量还和负极脱锂电压平台倾斜程度有关,脱锂电压平台越平,负极可利用容量就越高,电池的比容量就越高。因此,电池的负极比容量是决定电池比容量的关键因素。
传统的石墨负极理论比容量约为372mAh/g,嵌锂电压约为0.05V,而硅由于可以与锂形成多相的合金,从而在室温下的理论比容量也就比较大,约为3600mAh/g,大于石墨负极的理论比容量,并且硅负极的嵌锂电压约为0.4V,也大于石墨负极的嵌锂电压。因此,锂离子电池采用硅负极,能够提高负极比容量。
通常情况下,电池的比容量和嵌锂电压的乘积越大,则电池的能量密度也就越大。因此,硅负极锂离子电池的能量密度大于石墨负极的能量密度。由上可知,硅负极是未来在负极层面提升锂离子电池能量密度的一个非常有潜力的方式。
但是,锂离子电池采用硅负极之后,硅负极的放电曲线与传统的石墨负极的放电曲线不同。如图1所示,图1示出的是正极材料均为钴酸锂,负极材料分别为石墨和碳化硅的锂离子电池的放电曲线。
石墨负极在低于3.4V以下的容量很少,大约在5%左右;而硅负极在3.4V以下保有的容量大于15%。以电子设备为手机为例,目前手机系统设置的保护关机电压为3.4V。因此,如果在目前的体系下直接应用含硅负极电池,在电池的电压小于3.4V时,系统会直接关机,硅负极有近15%的电量是不能放出来的,不能用于为系统供电,从而发挥不出硅负极的高能量密度优势。
如图1所示,当截止电压设置在3.0V,硅负极的可用容量相比于石墨负极能够提升约10%;当截止电压设置在2.5V时,硅负极的可用容量相比于石墨负极能够提升近15%,其中,截止电压可以理解为电池停止放电时的电压。因此,硅负极锂离子电池的容量在电压较低的情况下,还能释放较多的能量,如何对硅负极锂离子电池在低电压的容量进行充分利用成为亟需解决的问题。本申请实施例提供一种供电装置,能够对硅负极在低电压下的能量进行充分利用,以提高电池的续航能力。
本申请实施例对硅负极中硅的含量不做限定,可以是0~100%中的任意值。硅的含量不同,电池的放电曲线也会有所不同。图1示出的是硅含量大约在10%时的放电曲线。
本申请实施例对硅负极的种类不做具体限定,例如硅负极可以是纯纳米硅,或者可以是氧化硅、碳化硅或硅与石墨的混合物。当然,硅负极还可以是以上多种物质中的一种或多种的混合物,本申请实施例对混合物的混合比例不做具体限定,可以是任意比例的混合物。
本申请实施例对电池的类型不做限定,除了上文描述的锂离子电池之外,还可以是其他类型的电池,例如,钠离子电池。电池的负极除了硅负极之外,还可是锡负极等。
如图2所示,本申请实施例提供的供电装置120可以是通过相互串联的N节电芯110为电子设备的系统130供电的供电装置,N≥2。该供电装置120包括第一降压电路121和第一供电通道122。该第一降压电路121可以在N节电芯110中的单节电芯的电压小于电子设备的关机电压的情况下,将该N节电芯110的总电压转换为电子设备的系统130的供电电压,使得供电电压大于或等于关机电压。也就是说,经过第一降压电路121转换之后的电压大于单节电芯的电压。该第一供电通道122可用于根据该供电电压,为电子设备的系统130供电。
图2所示的第一电芯111a和第二电芯111b可以是该N节电芯中的任意两节电芯,也可以是该N节电芯中的任意两组电芯。
本申请实施例中的N节电芯可以封装至一个电池包中,形成一节电池,也可以封装至多个电池包中,形成N节电池。例如,该N节电芯可以是一节电池,该一节电池包括相互串联的第一电芯111a和第二电芯111b。又如,电池可以是两节电池,其中一节电池包含第一电芯111a,另一节电池包含第二电芯111b。
本申请实施例中的N节电芯110可以是规格、参数相同或相近的电芯,或者该N节电芯110的规格、参数也可以不相同或不一致,本申请实施例对此不做具体限定。
通常情况下,在单节电芯的电压小于电子设备的关机电压的情况下,电子设备的系统会自动关机,使得电芯停止对系统供电,以保护电芯,避免电芯的电量过低,影响电芯的使用寿命。
如果单节电芯的电压在小于电子设备的关机电压的情况下,该电芯还剩余较多电量,直接关机会造成剩余电量的浪费。本申请实施例提供的技术方案可以避免这种情况的发生,当N节电芯中的单节电芯的电压小于电子设备的关机电压时,并不是直接进行关机,而是通过第一降压电路将N节电芯的总电压转换为能够为系统供电的供电电压,从而能够继续为系统供电,能够对电池的剩余容量进行利用,以提高电池电量的利用率。
本申请实施例中的单节电芯的电压可以指N节电芯中电压最小的电芯的电压,也就是说,当N节电芯中的每节电芯的电压都小于电子设备的关机电压时,第一降压电路可以将N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压。
单节电芯的电压也可以指N节电芯中电压最大的电芯的电压,也就是说,该N节电芯中只要有一节电芯的电压小于电子设备的关机电压,第一降压电路均可以将N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压。
单节电芯的电压也可以指N节电芯中平均一节电芯的电压,在N节电芯中平均一节电芯的电压小于电子设备的关机电压的情况下,第一降压电路可以将N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压。
当然,单节电芯的电压也可以指任意一节电芯的电压。
本申请实施例对电芯的类型不做具体限定,该电芯可以是锂离子电芯,也可以是钠离子电芯。电池的负极可以是硅负极,也可以是锡负极等。只要该电芯在截止容量后还有较多剩余容量即可。
电子设备的关机电压也可以理解为电子设备的供电电压的最小值,当单节电芯的电压小于电子设备的供电电压的最小值时,表示电芯提供的电压已无法为系统供电,不能满足系统的供电需求。本申请实施例中电子设备的关机电压不做具体限定。该关机电压可以根据实际产品具体确定。比如,电子设备的关机电压可以为3.4V,也可以为3.2V、3.7V等。
本申请实施例中的第一降压电路121能够对N节电芯的总电压进行处理,使得降压之后得到的电压满足系统130对供电电压的需求。可选地,该第一降压电路121能够根据N节电芯110的总电压实时地调节降压倍数,使得降压之后得到的电压满足系统130的供电需求。降压倍数可以理解为降压电路的输出电压与输入电压之间的比值。
该第一降压电路121例如可以为Buck电路,也可以为充电管理电路等。
本申请实施例对第一降压电路121转换后的电子设备的供电电压的大小不做具体限定,只要转换后的电压能够为系统130进行供电即可。该供电电压例如可以为3.4V,也可以为3.2V或3.7V,这需要根据具体的电子设备的情况来进行设定。
第一降压电路121除了可以在单节电芯的电压小于电子设备的供电电压的情况下,将N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压之外,也可以在单节电芯的电压大于或等于电子设备的供电电压的情况下,将N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压。
当然,第一降压电路121也不是在任何情况下都将N节电芯110的总电压转换为系统130的供电电压,在N节电芯的电量过小的情况下,继续为系统供电会损害电芯,影响电芯的使用寿命。因此,本申请实施例提供的方案在N节电芯110中的单节电芯的电压达到第一阈值的情况下,表示电芯的电量即将消耗完,在该情况下,第一降压电路121可以停止为系统130供电,以保护电池,避免电芯由于电量过低而影响使用寿命。
该第一阈值可以小于电子设备的关机电压。该第一阈值的大小可以根据具体的电池的放电曲线来确定,即第一阈值的大小可以是根据电池的容量与电池的电压之间的对应关系确定的。例如,该第一阈值可以是根据电池容量为5%的额定容量时对应的电压来确定,或者也可以是根据电池的容量为7%时对应的电压来确定。举例说明,当电池的容量为5%的额定容量时对应的单节电芯的电压为3.0V,则可以将第一阈值设定为3.0V。
当然,第一阈值也可以是根据其他因素来确定的。例如,第一阈值可以是根据软件工作的最小电压来确定的,或者也可以是根据电池满足充电条件的最小电压来确定的。
可选地,本申请实施例也可以根据N节电芯的总电压来控制电子设备的关机。当N节电芯的总电压小于第二阈值的情况下,控制电路可以控制电子设备关机。例如,在N=2时,该第二阈值可以取值为6.0V。第二阈值的确定方式与第一阈值的确定方式类似,也可以根据电池的容量与电压之间的对应关系来确定,或者可以根据其他因素来确定。
作为一种实现方式,如图3所示,本申请实施例中的供电装置120还可以包括第二降压电路123和第二供电通道124,该第二降压电路123具有固定的降压倍数。假设电池包括相互串联的N节电芯,则该第二降压电路123的降压倍数可以为1/N,表示第二降压电路的输出电压与输入电压之间的比值为1:N。该第二降压电路123可以将N节电芯110的总电压转换为1/N倍的N节电芯110的总电压,也就是说,该第二降压电路123可以将N节电芯110的总电压转换为平均一节电芯的电压。该第二供电通道124可用于根据第二降压电路123转换后的电压,为电子设备的系统130供电。
该N节电芯110中每节电芯的电压可能不是完全相同的,该第一降压电路转换后的电压约等于N节电芯110中平均一节电芯的电压。
该第二降压电路123例如可以为电荷泵。电荷泵主要由开关器件组成,电流流过开关器件产生的热量很小,几乎与电流直接经过导线相当,所以采用电荷泵作为降压电路,不但可以起到降压的效果,而且发热较低。
该第二降压电路123可以在N节电芯中的单节电芯的电压大于或等于电子设备的关机电压的情况下,对该N节电芯110的总电压进行降压,使得降压之后得到的电压能够满足系统130的供电需求。由于单节电芯的电压大于或等于电子设备的关机电压,所以经过第二降压电路123转换后的电压也是大于或等于电子设备的关机电压的。因此,在单节电芯的电压大于或等于电子设备的关机电压的情况下,经过第二降压电路123转换后的电压能够满足电子设备系统130的供电需求,能够为电子设备的系统130供电。
本申请实施例中的第一降压电路121和第二降压电路123可以配合使用,以满足系统130的供电需求,还能使电池的容量得到最大化的利用。
具体地,供电装置120还可以包括控制电路125,该控制电路125可以控制第一供电通道122和第二供电通道124之间的切换。当单节电芯的电压大于或等于电子设备的关机电压时,控制电路125可以控制第二供电通道124工作,第一供电通道122不工作。第二供电通道124可以根据第二降压电路123转换后的电压为系统130供电。在供电过程中,电芯的电压逐渐下降,在单节电芯的电压下降到小于电子设备的关机电压的情况下,由于第二降压电路123具有固定的降压倍率,经过第二降压电路123转换后的电压小于电子设备的关机电压,因此经过第二降压电路123转换后的电压已经不能满足系统130的供电需求。在该情况下,控制电路125可以控制第二供电通道124停止工作,第一供电通道122工作,第一供电通道122可以根据第一降压电路121转换后的电压为系统130供电。在第一供电通道122工作的过程中,电芯的电压会继续下降,当单节电芯的电压下降到小于第一阈值的情况下,表示电芯的电量已经即将用完,控制电路可以控制第一供电通道122停止工作,控制电子设备关机。
控制电路125可以通过开关器件实现第一供电通道122和第二供电通道124之间的切换。具体地,如图3所示,第二供电通道124上可以设置有开关管Q5,当控制电路125控制开关管Q5导通时,第二供电通道124工作,采用第二供电通道124对系统130进行供电;当控制电路125控制开关管Q5关断时,第一供电通道122工作,采用第一供电通道122对系统130进行供电。
本申请实施例对电子设备的类型不做具体限定,只要该电子设备的供电方式是将N节电芯的总电压作为一个供电单元为系统供电,均可以采用本申请实施例的方案。例如,该电子设备可以为电动汽车,该电动汽车可以包括多个电芯,在供电过程中,该电动汽车需要将N节电芯的总电压转换为能够为系统供电的供电电压,在该供电过程中,也可以采用本申请实施例的方案来提高电池容量的利用率。
如图4所示,本申请实施例还提供一种电子设备500,能够提高电子设备的对电池容量的利用率。
该电子设备500可包括电池510,以及如上文描述的任一种供电装置520。为了简洁,相应的技术特征可以参见上文的描述,此处不再赘述。
上文详细描述了本申请的装置实施例,下面结合图5,描述本申请的方法实施例。方法实施例与装置实施例对应,未详细描述的部分可以参见上文的装置实施例部分。
本申请实施例还提供一种供电方法,能够提高电池容量的利用率。如图5所示,该方法包括步骤S510-S520。
S510、在相互串联的N节电芯中的单节电芯的电压小于电子设备的关机电压的情况下,利用第一降压电路将所述N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压,使得所述供电电压大于所述关机电压,N为大于或等于2的整数。
S520、根据所述供电电压,利用第一供电通道为所述电子设备的系统供电。
可选地,该方法还包括:在所述N节电芯中的单节电芯的电压大于或等于所述电子设备的关机电压的情况下,利用第二降压电路对所述N节电芯的总电压进行转换,所述第二降压电路具有1/N的降压倍数;根据所述第二降压电路转换之后的电压,利用第二供电通道为所述电子设备的系统供电。
可选地,该方法还包括:通过控制电路控制所述第一供电通道和所述第二供电通道之间的切换。
可选地,该方法还包括:在所述N节电芯中的单节电芯的电压小于第一阈值的情况下,通过控制电路控制所述电子设备关机,所述第一阈值小于所述关机电压。
可选地,所述第一阈值是根据所述N节电芯的容量与电压之间的对应关系确定的。
可选地,所述多节电芯的电芯为硅负极锂离子电芯、锡负极锂离子电芯或钠离子电芯。
可选地,所述第一降压电路为Buck电路。
此外,本申请实施例还提供一种充电装置,能够提高电池的充电速度。
图6示出的是一种充电系统的示意性结构图。该充电系统600包括电源提供设备210、充电装置220和电池230。该充电装置220可用于对电池的充电过程进行管理。
作为一个示例,充电装置220可以对电池230的充电过程进行管理,比如选择充电通道、控制充电电压和/或充电电流等;作为另一个示例,充电装置220可以对电池230的电芯进行管理,如均衡电池230中的电芯的电压等。
充电装置220可以包括第一充电通道221和通信控制电路223。
第一充电通道221可用于接收电源提供设备210提供的充电电压和/或充电电流,并将充电电压和/或充电电流加载在电池230的两端,为电池230进行充电。
第一充电通道221例如可以是一根导线,也可以在第一充电通道221上设置一些与充电电压和/或充电电流变换无关的其他电路器件。例如,充电装置220包括第一充电通道221和第二充电通道,第一充电通道221上可以设置用于充电通道间切换的开关器件(具体参见下文的描述)。
电源提供设备可以是输出电压可调的电源提供设备,但本申请实施例对电源提供设备210的类型不做具体限定。例如,该电源提供设备210可以是适配器和移动电源(powerbank)等专门用于充电的设备,也可以是电脑等能够提供电源和数据服务的其他设备。
第一充电通道221可以为直充通道,可以将电源提供设备210提供的充电电压和/或充电电流直接加载在电池230的两端。为了实现直充充电方式,本申请实施例在充电装置220中引入了具有通信功能的控制电路,即通信控制电路223。该通信控制电路223可以在直充过程中与电源提供设备210保持通信,以形成闭环反馈机制,使得电源提供设备210能够实时获知电池的状态,从而不断调整向第一充电通道注入的充电电压和/或充电电流,以保证电源提供设备210提供的充电电压和/或充电电流的大小与电池230当前所处的充电阶段相匹配。
本申请实施例提供的充电装置220能够对电池230进行直充,换句话说,本申请实施例提供的充电装置220是支持直充架构的充电装置,在直充架构中,直充通道上无需设置变换电路,从而能够降低电子设备在充电过程的发热量。可选地,在一些实施例中,如图6所示,充电装置220还可包括第二充电通道224。第二充电通道224上设置有升压电路225。在电源提供设备210通过第二充电通道224为电池230充电的过程中,升压电路225可用于接收电源提供设备210提供的初始电压,将初始电压升压至目标电压,并基于目标电压为电池230充电,其中初始电压小于电池230的总电压,目标电压大于电池230的总电压;通信控制电路223还可用于控制第一充电通道221和第二充电通道224之间的切换。
在电池230包括多节电芯的情况下,该第二充电通道224能够兼容普通的电源提供设备为该电池230进行充电,解决了普通电源提供设备无法为多节电池进行充电的问题。
以包含双节电芯的电池为例,当电源提供设备能够支持双节串联电池的直充时,即当电源提供设备的最大可输出10V电压时,可以通过第一充电通道221对电池进行充电。当电源提供设备为普通电源提供设备时,例如电源提供设备为5V/1A,或5V/2A的电源提供设备时,不能够支持对双节串联电池的直充时,可以采用第二充电通道对电池进行充电。
对于包含多节电芯的电池230来说,充电装置220还可以包括均衡电路222,参见上文的描述,该均衡电路222可用于在电池的充电过程和/或放电过程中均衡多节电芯的电压。
在图2和图3所示的供电装置也可以包括均衡电路,以用于在电池的放电过程中均衡多节电芯的电压。
均衡电路的实现方式很多,例如,可以在电芯两端连接负载,消耗电芯的电量,使其与其它电芯的电量保持一致,从而使得各个电芯的电压保持一致。或者,可以采用电量高的电芯为电量低的电芯充电的方式进行均衡,直到各个电芯的电压一致为止。又例如,该均衡电路可以为Cuk电路。在例如,该均衡电路可以为基于RLC串联电路的均衡电路,或基于降压-升压(Buck-Boost)的均衡电路。
本申请实施例对升压电路225的具体形式不作限定。例如,可以采用Boost升压电路,还可以采用电荷泵进行升压。可选地,在一些实施例中,第二充电通道224可以采用传统的充电通道设计方式,即在第二充电通道224上设置变换电路(如充电IC)。该变换电路可以对电池230的充电过程进行恒压、恒流控制,并根据实际需要对电源提供设备210提供的初始电压进行调整,如升压或降压。本申请实施例可以利用该变换电路的升压功能,将电源提供设备210提供的初始电压升压至目标电压。
通信控制电路223可以通过开关器件实现第一充电通道221和第二充电通道224之间的切换。具体地,第一充电通道221上可以设置有开关管Q6,当通信控制电路223控制开关管Q6导通时,第一充电通道221工作,对电池230进行直充;当通信控制电路223控制开关管Q6关断时,第二充电通道224工作,采用第二充电通道224对电池230进行充电。
在另外一些实施例中,也可在第二充电通道224上设置用于降压的电路或器件,当电源提供设备210提供的电压高于电池230的需求电压时,可进行降压处理。本申请实施例,对第二充电通道224包含的电路或模块不进行限制。
下面结合图7,对本申请实施例的充电方式和供电方式进行描述。
在充电过程中,电源提供设备310可用于对电池330进行充电,该电池330可以包括多节相互串联的电芯。当电源提供设备的输出电压可调,且最大输出电压能够满足电池330的充电需求时,可以采用第一充电通道321对电池330进行直充。当电源提供设备310的最大输出电压不能满足电池330的充电需求时,即电源提供设备310的最大输出电压小于电池330的充电电压,可以通过第二充电通道322对电池330进行充电。第二充电通道322上的升压电路232可以将电源提供设备310的输出电压进行升压,升压后的电压能够满足电池330的充电需求。
在供电过程中,电池330可通过第一供电通道342或第二供电通道343对系统350进行供电。参见前文的描述,当电池330中多节电芯中的单节电芯的电压大于或等于系统的关机电压的情况下,可以采用第二供电通道343对系统350供电。在该情况下,第二降压电路344可以将电池330的电压进行降压,第二供电通道343可以根据第二降压电路344降压之后的电压,对系统350供电。其中,第二降压电路344为具有固定降压倍数的降压电路。当电池330中多节电芯中的单节电芯的电压小于系统的关机电压的情况下,可以采用第一供电通道342对系统供电。在该情况下,第一降压电路可以将电池330的电压转换为系统350的供电电压,第一供电通道342可以根据第一降压电路341转换之后的电压对系统350供电。其中,第一降压电路341可根据电池330的电压自动调节降压倍数,第一降压电路341可实时地调节降压倍数,以将电池330的电压转换为系统350的供电电压。
图7中未详细描述的部分可以参见前文的描述,为了避免重复,此处不再赘述。
除了上文描述的有线充电方式外,本申请实施例还可以采用无线充电的方式,
下面结合图8-图11,对本申请实施例应用的无线充电过程进行描述。
传统的无线充电技术一般将电源提供设备(如适配器)与无线充电装置(如无线充电底座)相连,并通过该无线充电装置将电源提供设备的输出功率以无线的方式(如电磁波)传输至待充电设备,对待充电设备进行无线充电。
按照无线充电原理不同,无线充电方式主要分为磁耦合(或电磁感应)、磁共振以及无线电波三种方式。目前,主流的无线充电标准包括QI标准、电源实物联盟(powermatters alliance,PMA)标准、无线电源联盟(alliance for wireless power,A4WP)。QI标准和PMA标准均采用磁耦合方式进行无线充电。A4WP标准采用磁共振方式进行无线充电。
下面结合图8,对一实施例的无线充电方式进行介绍。
如图8所示,无线充电系统包括电源提供设备410、无线充电信号的发射装置420以及充电控制装置430,其中发射装置420例如可以是无线充电底座,充电控制装置430可以指待充电设备,待充电设备例如可以是上文描述的电子设备。
电源提供设备410与发射装置420连接之后,会将电源提供设备410的输出电压和输出电流传输至发射装置420。
发射装置420可以通过内部的无线发射电路421将电源提供设备410的输出电压和输出电流转换成无线充电信号(例如,电磁信号)进行发射。例如,该无线发射电路421可以将电源提供设备410的输出电流转换成交流电,并通过发射线圈或发射天线将该交流电转换成无线充电信号。
图8只是示例性地给出了无线充电系统的示意性结构图,但本申请实施例并不限于此。例如,发射装置420也可以称为无线充电信号的发射装置,充电控制装置430也可以称为无线充电信号的接收装置。无线充电信号的接收装置例如可以是具有无线充电信号接收功能的芯片,可以接收发射装置420发射的无线充电信号;该无线充电信号的接收装置也可以是待充电设备。
充电控制装置430可以通过无线接收电路431接收无线发射电路421发射的无线充电信号,并将该无线充电信号转换成无线接收电路431的输出电压和输出电流。例如,该无线接收电路431可以通过接收线圈或接收天线将无线发射电路421发射的无线充电信号转换成交流电,并对该交流电进行整流和/或滤波等操作,将该交流电转换成无线接收电路131的输出电压和输出电流。
在一些实施例中,在无线充电之前,发射装置420与充电控制装置430会预先协商无线发射电路421的发射功率。假设发射装置420与充电控制装置430之间协商的功率为5W,则无线接收电路431的输出电压和输出电流一般为5V和1A。假设发射装置420可与充电控制装置430之间协商的功率为10.8W,则无线接收电路431的输出电压和输出电流一般为9V和1.2A。
若无线接收电路431的输出电压并不适合直接加载到电池432两端,则是需要先经过充电控制装置430内的变换电路4321进行恒压和/或恒流控制,以得到充电控制装置430内的电池432所预期的充电电压和/或充电电流。
变换电路4321可用于对无线接收电路431的输出电压进行变换,以使得变换电路4321的输出电压和/或输出电流满足电池432所预期的充电电压和/或充电电流的需求。
作为一种示例,该变换电路4321例如可以是充电集成电路(integrated circuit,IC),或者可以为电源管理电路。在电池432的充电过程中,变换电路132可用于对电池432的充电电压和/或充电电流进行管理。该变换电路4321可以包含电压反馈功能,和/或,电流反馈功能,以实现对电池432的充电电压和/或充电电流的管理。
在正常的充电过程中,电池所需的充电电压和/或充电电流在不同的充电阶段可能在不断发生变化。无线接收电路的输出电压和/或输出电流可能就需要不断地调整,以满足电池当前的充电需求。例如,在电池的恒流充电阶段,在充电过程中,电池的充电电流保持不变,但是电池的电压在不断升高,因此电池所需的充电电压也在不断升高。随着电池所需的充电电压的不断增大,电池所需的充电功率也在不断增大。当电池所需的充电功率增大时,无线接收电路需要增大输出功率,以满足电池的充电需求。
当无线接收电路的输出功率小于电池当前所需的充电功率时,通信控制电路可以向发射装置发射指示信息以指示发射装置提升发射功率,以增大无线接收电路的输出功率。因此,在充电过程中,通信控制电路可以与发射装置通信,使得无线接收电路的输出功率能够满足电池不同充电阶段的充电需求。
本申请实施例对充电控制装置430与发射装置420的通信方式不做具体限定。可选地,在一些实施例中,充电控制装置430与发射装置420可以采用蓝牙(bluetooth)通信、无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)通信或反向散射(backscatter)调制方式(或功率负载调制方式)通信、基于高载波频率的近距离无线通信、光通信、超声波通信、超宽带通信或移动通信等无线通信方式进行通信。
在一实施例中,基于高载波频率的近距离无线通信模块可以包括内部封装有极高频(extremely high frequency,EHF)天线的集成电路(integrated circuit,IC)芯片。可选地,高载波频率可以为60GHz。
在一实施例中,光通信可以是利用光通信模块进行通信。光通信模块可以包括红外通信模块,红外通信模块可利用红外线传输信息。
在一实施例中,移动通信可以是利用移动通信模块进行通信。移动通信模块可利用5G通信协议、4G通信协议或3G通信协议等移动通信协议进行信息传输。
采用上述的无线通信方式,相比于Qi标准中通过信号调制的方式耦合到无线接收电路的线圈进行通信的方式,可提高通信的可靠性,且可避免采用信号耦合方式通信带来的电压纹波,影响降压电路的电压处理过程。
可选地,充电控制装置430与发射装置420也可以采用数据接口的有线通信方式进行通信。
图9是本申请实施例提供的充电系统的另一示意图。请参见图9,无线充电信号的发射装置420还可以包括充电接口423,充电接口423可用于与外部的电源提供设备410相连。无线发射电路421还可用于根据电源提供设备410的输出电压和输出电流,生成无线充电信号。
第一通信控制电路422还可以在无线充电的过程中,调整无线发射电路421从电源提供设备410的输出功率中抽取的功率量,以调整无线发射电路421的发射功率,使得无线发射电路发射的功率能够满足电池的充电需求。例如,电源提供设备410也可以直接输出较大的固定功率(如40W),第一通信控制电路422可以直接调整无线发射电路421从电源提供设备410提供的固定功率中抽取的功率量。
本申请实施例中,电源提供设备410的输出功率可以是固定的。例如,电源提供设备410可以直接输出较大的固定功率(如40W),电源提供设备410可以按照该固定的输出功率向发射装置420提供输出电压和输出电流。在充电过程中,第一通信控制电路422可以根据实际需要从该电源提供设备的固定功率中抽取一定的功率量用于无线充电。也就是说,本申请实施例将无线发射电路421的发射功率调整的控制权分配给第一通信控制电路422,第一通信控制电路422能够在接收到第二通信控制电路435发送的指示信息之后立刻对无线发射电路421的发射功率进行调整,以满足电池当前的充电需求,具有调节速度快、效率高的优点。
本申请实施例对第一通信控制电路422从电源提供设备410提供的最大输出功率中抽取功率量的方式不做具体限定。例如,可以在无线充电信号的发射装置420内部设置电压转换电路424,该电压转换电路424可以与发射线圈或发射天线相连,用于调整发射线圈或发射天线接收到的功率。该电压转换电路424例如可以包括脉冲宽度调制(pulse widthmodulation,PWM)控制器和开关单元。第一通信控制电路422可以通过调整PWM控制器发出的控制信号的占空比调整无线发射电路421的发射功率。
本申请实施例对电源提供设备410的类型不做具体限定。例如,电源提供设备410可以为适配器、移动电源(power bank)、车载充电器或电脑等设备。
本申请实施例对充电接口423的类型不做具体限定。可选地,在一些实施例中,该充电接口423可以为USB接口。该USB接口例如可以是USB 2.0接口,micro USB接口,或USBTYPE-C接口。可选地,在另一些实施例中,该充电接口423还可以是lightning接口,或者其他任意类型的能够用于充电的并口和/或串口。
本申请实施例对第一通信控制电路422与电源提供设备410之间的通信方式不做具体限定。作为一个示例,第一通信控制电路422可以通过除充电接口之外的其他通信接口与电源提供设备410相连,并通过该通信接口与电源提供设备410通信。作为另一个示例,第一通信控制电路422可以以无线的方式与电源提供设备410进行通信。例如,第一通信控制电路422可以与电源提供设备410进行近场通信(near field communication,NFC)。作为又一个示例,第一通信控制电路422可以通过充电接口423与电源提供设备410进行通信,而无需设置额外的通信接口或其他无线通信模块,这样可以简化发射装置420的实现。例如,充电接口423为USB接口,第一通信控制电路422可以与电源提供设备410基于该USB接口中的数据线(如D+和/或D-线)进行通信。又如,充电接口423可以为支持功率传输(powerdelivery,PD)通信协议的USB接口(如USB TYPE-C接口),第一通信控制电路422与电源提供设备410可以基于PD通信协议进行通信。
可选地,第一通信控制电路422调整无线充电信号的发射功率可以指,第一通信控制电路422通过调整无线发射电路421的输入电压和/或输入电流来调整无线充电信号的发射功率。例如,第一通信控制电路可以通过增大无线发射电路的输入电压来增大无线发射电路的发射功率。
可选地,如图11所示,充电控制装置430,也即待充电设备还包括第一充电通道433,通过该第一充电通道433可将无线接收电路431的输出电压和/或输出电流提供给电池432,对电池432进行充电。
可选地,第一充电通道433上还可以设置电压转换电路439,该电压转换电路439的输入端与无线接收电路431的输出端电连接,用于对无线接收电路431的输出电压进行恒压和/或恒流控制,以对电池432进行充电,使得电压转换电路439的输出电压和/或输出电流与电池当前所需的充电电压和/或充电电流相匹配。
可选地,增大无线发射电路421的发射功率可以指增大无线发射电路421的发射电压,增大无线发射电路421的发射电压可以通过增大电压转换电路424的输出电压来实现。例如,第一通信控制电路422接收到第二通信控制电路435发送的指示增大发射功率的指示信息后,可以通过增大电压转换电路424的输出电压来增大无线发射电路421的发射功率。
本申请实施例对第二通信控制电路435向第一通信控制电路422发送指示信息的方式不做具体限定。
例如,第二通信控制电路435可以定期向第一通信控制电路422发送指示信息。或者,第二通信控制电路435在需要调节无线发射电路421的发射功率的情况下,再向第一通信控制电路422发送指示信息。
可选地,无线充电信号的接收装置还可包括检测电路434,该检测电路434可以检测第一充电通道433上的电压和/或电流,第二通信控制电路435可以根据第一充电通道433上的电压和/或电流,向第一通信控制电路422发送指示信息,以指示第一通信控制电路422调整无线发射电路421的发射功率对应的输出电压和输出电流。
在一实施例中,对待充电设备而言,在恒流充电的过程中,电池的电压会不断上升,电池所需的充电功率也会随之增大。此时,需要增大无线充电信号的发射功率,以满足电池当前的充电需求。在恒压充电的过程中,电池的充电电流可能会不断减小,电池所需的充电功率也会随之减小。此时,需要减小无线充电信号的发射功率,以满足电池当前的充电需求。
第一通信控制电路422可以根据指示信息调整无线充电信号的发射功率,可以指第一通信控制电路422调整无线充电信号的发射功率,使得无线充电信号的发射功率与电池的当前所需的充电电压和/或充电电流相匹配。
无线发射电路421的发射功率与电池432当前所需的充电电压和/或充电电流相匹配可以指:第一通信控制电路422对无线充电信号的发射功率的配置使得第一充电通道433的输出电压和/或输出电流与电池432当前所需的充电电压和/或充电电流相匹配(或者,第一通信控制电路422对无线充电信号的发射功率的配置使得第一充电通道433的输出电压和/或输出电流满足电池432的充电需求(包括电池432对充电电压和/或充电电流的需求))。
应理解,在本公开的一实施例中,“第一充电通道433的输出电压和/或输出电流与电池432当前所需的充电电压和/或充电电流相匹配”包括:第一充电通道433输出的直流电的电压值和/或电流值与电池432所需的充电电压值和/或充电电流值相等或在浮动预设范围(例如,电压值上下浮动100毫伏~200毫伏,电流值上下浮动0.001A~0.005A等)。
上述第二通信控制电路435根据检测电路434检测到的第一充电通道433的电流和/或电压,与第一通信控制电路422进行无线通信,以便第一通信控制电路422根据第一充电通道433的电流和/或电压,调整无线发射电路421的发射功率可以包括:在电池432的恒流充电阶段,第二通信控制电路435根据检测到第一充电通道433的电流和/或电压,与第一通信控制电路422进行无线通信,以便第一通信控制电路422调整无线发射电路421的发射功率,使得第一充电通道433的输出电压与该恒流充电阶段电池所需的充电电压相匹配(或者,使得第一充电通道433的输出电压满足电池432在恒流充电阶段对充电电压的需求)。
图10是本申请实施例提供的充电系统的另一示例。图10的实施例对应的无线充电信号的发射装置420并非从电源提供设备410获取电能,而是直接将外部输入的交流电(如市电)转换成上述无线充电信号。
如图10所示,无线充电信号的发射装置420还可包括电压转换电路424和电源提供电路425。电源提供电路425可用于接收外部输入的交流电(如市电),并根据交流电生成电源提供电路425的输出电压和输出电流。例如,电源提供电路425可以对交流电进行整流和/或滤波,得到直流电或脉动直流电,并将该直流电或脉动直流电传输至电压转换电路424。
电压转换电路424可用于接收电源提供电路425的输出电压,并对电源提供电路425的输出电压进行转换,得到电压转换电路424的输出电压和输出电流。无线发射电路421还可用于根据电压转换电路424的输出电压和输出电流,生成无线充电信号。
本申请实施例在无线充电信号的发射装置420内部集成了类似适配器的功能,使得该无线充电信号的发射装置420无需从外部的电源提供设备获取功率,提高了无线充电信号的发射装置420的集成度,并减少了实现无线充电过程所需的器件的数量。
可选地,在一些实施例中,无线充电信号的发射装置420可以支持第一无线充电模式和第二无线充电模式,无线充电信号的发射装置420在第一无线充电模式下对待充电设备的充电速度快于无线充电信号的发射装置420在第二无线充电模式下对待充电设备的充电速度。换句话说,相较于工作在第二无线充电模式下的无线充电信号的发射装置420来说,工作在第一无线充电模式下的无线充电信号的发射装置420充满相同容量的待充电设备中的电池的耗时更短。
本申请实施例提供的充电方法可以使采用第一充电模式进行充电,也可以使采用第二充电模式进行充电,本申请实施例对此不做限定。
第二无线充电模式可为称为普通无线充电模式,例如可以是传统的基于QI标准、PMA标准或A4WP标准的无线充电模式。第一无线充电模式可为快速无线充电模式。该普通无线充电模式可以指无线充电信号的发射装置420的发射功率较小(通常小于15W,常用的发射功率为5W或10W)的无线充电模式,在普通无线充电模式下想要完全充满一较大容量电池(如3000毫安时容量的电池),通常需要花费数个小时的时间;而在快速无线充电模式下,无线充电信号的发射装置420的发射功率相对较大(通常大于或等于15W)。相较于普通无线充电模式而言,无线充电信号的发射装置420在快速无线充电模式下完全充满相同容量电池所需要的充电时间能够明显缩短、充电速度更快。
参见图11,在本公开的一实施例中,充电控制装置430还包括:第二充电通道436。第二充电通道436可为导线。在第二充电通道436上可设置变换电路437,用于对无线接收电路431输出的直流电进行电压控制,得到第二充电通道436的输出电压和输出电流,以对电池432进行充电。
在一个实施例中,变换电路437可用于降压电路,并且输出恒流和/或恒压的电能。换句话说,该变换电路437可用于对电池的充电过程进行恒压和/或恒流控制。
当采用第二充电通道436对电池432进行充电时,无线发射电路421可采用恒定发射功率发射电磁信号,无线接收电路431接收电磁信号后,由变换电路437处理为满足电池432充电需求的电压和电流并输入电池432,实现对电池432的充电。应理解,在一些实施例中,恒定发射功率不一定是发射功率完全保持不变,其可在一定的范围内变动,例如,发射功率为7.5W上下浮动0.5W。
在本公开的实施例中,通过第一充电通道433对电池432进行充电的充电方式为第一无线充电模式,通过第二充电通道436对电池432进行充电的方式称为第二无线充电模式。无线充电信号的发射装置和待充电设备可通过握手通信确定采用第一无线充电模式还是第二无线充电模式对电池432进行充电。
本公开实施例中,对于无线充电信号的发射装置,当通过第一无线充电模式对待充电设备充电时,无线发射电路421的最大发射功率可为第一发射功率值。而通过第二无线充电模式对待充电设备进行充电时,无线发射电路421的最大发射功率可为第二发射功率值。其中,第一发射功率值大于第二发射功率值,由此,采用第一无线充电模式对待充电设备的充电速度大于第二无线充电模式。
可选地,第二通信控制电路435还可用于控制第一充电通道433和第二充电通道436之间的切换。例如,如图11所示,第一充电通道433上可以设置开关438,第二通信控制电路435可以通过控制该开关438的导通与关断控制第一充电通道433和第二充电通道436之间的切换。上文指出,在某些实施例中,无线充电信号的发射装置420可以包括第一无线充电模式和第二无线充电模式,且无线充电信号的发射装置420在第一无线充电模式下对充电控制装置430的充电速度快于无线充电信号的发射装置420在第二无线充电模式下对充电控制装置430的充电速度。当无线充电信号的发射装置420使用第一无线充电模式为充电控制装置430内的电池充电时,充电控制装置430可以控制第一充电通道433工作;当无线充电信号的发射装置420使用第二无线充电模式为充电控制装置430内的电池充电时,充电控制装置430可以控制第二充电通道436工作。
在待充电设备侧,第二通信控制电路435可以根据充电模式,在第一充电通道433和第二充电通道436之间进行切换。当采用第一无线充电模式时,第二通信控制电路435控制第一充电通道433上的电压转换电路439工作。当采用第二无线充电模式时,第二通信控制电路435控制第二充电通道436上的变换电路437工作。
可选地,无线充电信号的发射装置420可以与充电控制装置430之间进行通信,以协商无线充电信号的发射装置420与充电控制装置430之间的充电模式。
除了上文描述的通信内容外,无线充电信号的发射装置420中的第一通信控制电路422与充电控制装置430中的第二通信控制电路435之间还可以交互许多其他通信信息。在一些实施例中,第一通信控制电路422和第二通信控制电路435之间可以交互用于安全保护、异常检测或故障处理的信息,如电池432的温度信息,进入过压保护或过流保护的指示信息等信息,功率传输效率信息(该功率传输效率信息可用于指示无线发射电路421和无线接收电路431之间的功率传输效率)。
可选地,第二通信控制电路435与第一通信控制电路422之间的通信可以为单向通信,也可以为双向通信,本申请实施例对此不做具体限定。
在本申请的实施例中,第二通信控制电路的功能可由充电控制装置430的应用处理器实现,由此,可以节省硬件成本。或者,也可由独立的控制芯片实现,由独立的控制芯片实现可提高控制的可靠性。
可选地,本申请实施例可以将无线接收电路431与电压转换电路439均集成在同一无线充电芯片中,这样可以提高待充电设备集成度,简化待充电设备的实现。例如,可以对传统无线充电芯片的功能进行扩展,使其支持充电管理功能。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其他任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc,DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种供电装置,其特征在于,包括:
第一降压电路,用于在相互串联的N节电芯中的单节电芯的电压小于电子设备的关机电压的情况下,将所述N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压,使得所述供电电压大于或等于所述关机电压,N为大于或等于2的整数;
第一供电通道,用于根据所述供电电压,为所述电子设备的系统供电;
其中,所述供电装置还包括第二降压电路和第二供电通道,所述第二降压电路具有1/N的降压倍数,
所述第二降压电路,用于在所述N节电芯中的单节电芯的电压大于或等于所述电子设备的关机电压的情况下,对所述N节电芯的总电压进行转换;
所述第二供电通道,用于根据所述第二降压电路转换之后的电压,为所述电子设备的系统供电;
所述供电装置还包括控制电路,所述控制电路用于控制所述第一供电通道和所述第二供电通道之间的切换。
2.根据权利要求1所述的供电装置,其特征在于,所述供电装置还包括控制电路,所述控制电路用于在所述N节电芯中的单节电芯的电压小于第一阈值的情况下,控制所述电子设备关机,所述第一阈值小于所述关机电压。
3.根据权利要求2所述的供电装置,其特征在于,所述第一阈值是根据所述N节电芯的容量与电压之间的对应关系确定的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的供电装置,其特征在于,所述N节电芯的电芯为硅负极锂离子电芯、锡负极锂离子电芯或钠离子电芯。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的供电装置,其特征在于,所述第一降压电路为Buck电路。
6.一种电子设备,其特征在于,包括:
电池;
如权利要求1至5中任一项所述的供电装置。
7.一种供电方法,其特征在于,包括:
在相互串联的N节电芯中的单节电芯的电压小于电子设备的关机电压的情况下,利用第一降压电路将所述N节电芯的总电压转换为电子设备的供电电压,使得所述供电电压大于或等于所述关机电压,N为大于或等于2的整数;
根据所述供电电压,利用第一供电通道为所述电子设备的系统供电;
其中,所述方法还包括:
在所述N节电芯中的单节电芯的电压大于或等于所述电子设备的关机电压的情况下,利用第二降压电路对所述N节电芯的总电压进行转换,所述第二降压电路具有1/N的降压倍数;
根据所述第二降压电路转换之后的电压,利用第二供电通道为所述电子设备的系统供电;
所述供电方法还包括:
通过控制电路控制所述第一供电通道和所述第二供电通道之间的切换。
8.根据权利要求7所述的供电方法,其特征在于,所述供电方法还包括:
在所述N节电芯中的单节电芯的电压小于第一阈值的情况下,通过控制电路控制所述电子设备关机,所述第一阈值小于所述关机电压。
9.根据权利要求8所述的供电方法,其特征在于,所述第一阈值是根据所述N节电芯的容量与电压之间的对应关系确定的。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的供电方法,其特征在于,所述N节电芯的电芯为硅负极锂离子电芯、锡负极锂离子电芯或钠离子电芯。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的供电方法,其特征在于,所述第一降压电路为Buck电路。
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