CN105762862A - 电源系统及电子装置及电池的充电方法及放电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于多种规格的电池的电源系统，其包括控制单元、充电单元、升压单元及降压单元，控制单元连接电池的检测引脚并通过检测引脚获取电池的额定电压，并比较额定电压与设定电压，若额定电压小于设定电压，控制单元控制充电单元对电池充电，若额定电压大于设定电压，控制单元控制升压单元升压后通过充电单元对电池充电及控制单元控制降压单元对电池降压以给负载供电。上述电源系统，通过检测电池的额定电压，在电池充电及放电过程中，作相应动作，因此支持多种规格电池对负载供电，满足不同用户、不同环境对电池的需求，因此其兼容性强，可以方便用户对电池的选择和使用。本发明还公开一种电子装置及一种电池的充电方法及放电方法。

Description

电源系统及电子装置及电池的充电方法及放电方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其是涉及一种电源系统及一种电子装置及一种电池的充电方法及放电方法。

背景技术

随着电子产品技术的发展，用户对电子产品的附件要求也越来越高。比如移动终端上的电池。在移动终端的设计上，一般都是支持一种规格的电池，但是市面上却有很多种额定电压如3～4.2v、3～4.8v、3～5.6V等的不同规格电池，且不同规格的电池的化学成分和性能也各不相同，有锂电池、锂钛电池耐高温较好、铁电池耐低温性能较好等。而且不同的用户、不同的环境对电池的需求有所不同，因此，目前移动终端的设计已不能满足市场需求，也无法满足不同用户、不同环境对电池的不同需求，更不方便用户的使用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提出一种能够适用于多种规格的电池的电源系统、一种电子装置及一种电池的充电方法及放电方法。

一种适用于多种规格的电池的电源系统，包括控制单元、充电单元、升压单元及降压单元，该控制单元与该充电单元、该升压单元及该降压单元连接，该控制单元用于连接该电池的检测引脚并通过该检测引脚获取该电池的额定电压，并比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，该控制单元用于控制该充电单元对该电池充电，若该额定电压大于该设定电压，该控制单元用于控制该升压单元升压后通过该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该降压单元对该电池降压以给负载供电。

上述电源系统，通过检测电池的额定电压，在电池充电及放电过程中，作相应动作，因此支持多种规格电池对负载供电，满足不同用户、不同环境对电池的不同需求，因此其兼容性强，可以方便用户对电池的选择和使用。

在一个实施方式中，该电源系统包括第一开关及第二开关，该第一开关与该控制单元、该升压单元及该充电单元连接，该第二开关与该控制单元、该降压单元与该电池连接，若该额定电压小于该设定电压，该控制单元用于通过该第一开关电连接至该充电单元并控制该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该第二开关使该电池直接给该负载供电，若该额定电压大于该设定电压，该控制单元通过该第一开关电连接至该升压单元并控制该升压单元升压后通过该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该第二开关使该降压单元与该电池电连接并通过该降压单元对该电池降压以给该负载供电。

在一个实施方式中，该设定电压为5伏。

一种电子装置，包括电池、电源系统及负载。该电源系统包括控制单元、充电单元、升压单元及降压单元，该控制单元与该充电单元、该升压单元及该降压单元连接，该控制单元连接该电池的检测引脚并用于通过该检测引脚获取该电池的额定电压，并比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，该控制单元用于控制该充电单元对该电池充电，若该额定电压大于该设定电压，该控制单元用于控制该升压单元升压后通过该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该降压单元对该电池降压以给该负载供电。

在一个实施方式中，该电源系统包括第一开关及第二开关，该第一开关与该控制单元、该升压单元及该充电单元连接，该第二开关与该控制单元、该降压单元与该电池连接，若该额定电压小于该设定电压，该控制单元用于通过该第一开关电连接至该充电单元并控制该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该第二开关使该电池直接给该负载供电，若该额定电压大于该设定电压，该控制单元通过该第一开关电连接至该升压单元并控制该升压单元升压后通过该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该第二开关使该降压单元与该电池电连接并通过该降压单元对该电池降压以给该负载供电。

在一个实施方式中，该设定电压为5伏。

在一个实施方式中，该电池包括IC芯片，该控制单元通过该检测引脚从该IC芯片获取该额定电压。

一种电池的充电方法，包括以下步骤：

S11：控制单元获取该电池的额定电压；

S12：该控制单元比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，则进入步骤S13，若该额定电压大于该设定电压，则进入步骤S14；

S13：该控制单元控制充电单元对该电池充电；

S14：该控制单元控制升压单元升压后通过该充电单元对该电池充电。

一种电池的放电方法，包括以下步骤：

S21：控制单元获取该电池的额定电压；

S22：该控制单元比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，则进入步骤S23，若该额定电压大于该设定电压，则进入步骤S24；

S23：该控制单元控制该电池对负载供电；

S24：该控制单元控制降压单元对该电池降压以给该负载供电。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明较佳实施方式的电子装置的模块示意图；

图2是本发明较佳实施方式的电池的充电方法的流程示意图；及

图3是本发明较佳实施方式的电池的放电方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本发明较佳实施方式的电子装置10，其包括电池102、电源系统及负载103。该电子装置10可为移动终端，例如手机、平板电脑、电子书或笔记本电脑等，或其它使用可充电电池的电子装置。一般的移动终端都使用例如5V的设定电压供电。负载为可电子装置系统里的用电元件等。

该电池102为可充电电池，例如，额定电压为3～4.2v、3～4.8v或3～5.6V等的可充电电池，电池102的类型可为锂电池、锂钛电池及铁电池等。一般来说，锂电池及锂钛电池的耐高温性能较好，铁电池的耐低温性能较好。不同类型的电池，对应的额定电压也不同。

电池102具有三个端子及IC芯片，三个端子分别为正极端子、负极端子及检测引脚。IC芯片设置在电池内，该IC芯片起到充电或放电时候保护电池。另外该IC芯片也作为电池的相关信息的存储体，例如电池102充放电次数以及电池102的信息，包括电池102的ID，电池102的ID就是存储在IC芯片里面的一串代码。可通过检测引脚获取到电池102的ID，并通过解码识别电池102类型及额定电压。该检测引脚还与电子装置10的电源管理芯片连接。

较佳地，该电池102为可拆卸地安装在该电子装置10上，这样能够方便用户更换不同规格的电池。例如，电子装置10设有用于容置电池102的电池仓，电子装置10的后盖是使用卡扣等容易拆卸的方式固定在电子装置10上。

该电源系统包括控制单元104、充电单元106、升压单元108及降压单元110。

该控制单元104与该充电单元106、该升压单元108及该降压单元110连接，降压单元110与负载103及电池102连接。在一个实施方式中，该控制单元104为微控制单元(microcontrollingunit，MCU)。

该控制单元104连接该电池102的检测引脚并用于通过该检测引脚获取该电池102的额定电压例如，控制单元104通过检测引脚获取电池102的ID后，进行解码识别以得到电池102的额定电压。

控制单元104比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，该控制单元104用于控制该充电单元106对该电池充电，若该额定电压大于该设定电压，该控制单元104用于控制该升压单元108升压后通过该充电单元106对该电池102充电及该控制单元104用于控制该降压单元110对该电池102降压以给该负载103供电。

在额定电压小于设定电压时，在对电池102充电时，控制单元104控制充电单元106直接对电池102进行充电，无需升压单元108的介入。

在额定电压大于设定电压时，控制单元104通过升压单元108的介入对电池102进行充电，保证了电池102能够充满电。例如，电池102的额定电压为3～5.6V，设定电压为5V。同时，在这种情况下，由于升压单元108的介入，电池102的电压比设定电压高，因此，在电池102向负载103供电时，需将电池102的电压降至设定电压后才能给负载103供电，因此，控制单元104则控制降压单元110介入对电池102降压。

具体地，电源系统包括第一开关112，该第一开关112与该控制单元104、该升压单元108及该充电单元106连接。也就是说，该控制单元104通过第一开关112与升压单元108及充电单元106连接。

第一开关112具有第一控制端、第一输出端及第二输出端，控制单元104与第一开关的第一控制端连接。升压单元108与第一输出端连接，第二输出端连接在升压单元108与充电单元106之间。因此，在对电池102进行充电前，控制单元104可通过第一开关112来选择是否需要升压单元108的介入。若电池102的额定电压大于电子装置10的设定电压，该控制单元104通过该第一开关112电连接至该升压单元108并控制该升压单元108升压后通过该充电单元106对该电池102充电，例如电池102的额定电压为3～5.6V，设定电压为5V，此时，在对电池102充电时要是用5V的电压直接充电，会造成电池102充电充不满的情况。控制单元104就去控制第一开关112接通升压单元108，并控制升压单元108升压后再通过充电单元106给电池102充电，即控制单元104通过第一控制端及第一输出端控制升压单元108升压，及通过第二输出端控制升压单元108与充电单元106实现电连接来达成上述升压充电过程。

电源系统包括第二开关114，该第二开关114与该控制单元104、该降压单元110与该电池102及负载103连接。第二开关114具有输入端、第二控制端、第三输出端及第四输出端。输入端连接电池102，控制单元104与第二控制端连接，负载103与第三输出端连接，降压单元110与第四输出端连接。若该额定电压小于该设定电压，该控制单元104用于通过第二控制端控制该第二开关114的输入端与第三输出端接通，并断开第四输出端，使电池102直接给负载103供电。

若该额定电压大于该设定电压，该控制单元1014通过第二控制端控制该第二开关114使输入端与第四输出端接通并断开第三输出端，使该降压单元110与该电池102电连接并通过该降压单元110对该电池102降压以给该负载103供电。因此，在额定电压大于设定电压时，降压单元110的介入保证了电子装置负载103的正常工作。

综上所述，上述电子装置10中，电源系统，通过检测电池102的额定电压，在电池102充电及放电过程中，作相应动作，因此上述电子装置支持多种规格电池的充电及对负载103供电，满足不同用户、不同环境对电池的不同需求，因此其兼容性强，可以方便用户对电池的选择和使用。例如，用户可以在高温条件下选择耐高温的电池，在低温条件下选择低温性能好的电池等。

请参图2，本发明较佳实施方式的电池的充电方法，包括以下步骤：

S11：控制单元104获取该电池102的额定电压；

S12：该控制单元104比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，则进入步骤S13，若该额定电压大于该设定电压，则进入步骤S14；

S13：该控制单元104控制充电单元106对该电池102充电；

S14：该控制单元104控制升压单元108升压后通过该充电单元106对该电池102充电。

上述的充电方法可由上述实施方式的电源系统实现。因此，在额定电压大于设定电压时，控制单元104控制升压单元108升压后再对电池102充电，保证了电池102能够充满电。

请参图3，本发明较佳实施方式的电池的放电方法，包括以下步骤：

S21：控制单元104获取该电池102的额定电压；

S22：该控制单元104比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，则进入步骤S23，若该额定电压大于该设定电压，则进入步骤S24；

S23：该控制单元104控制该电池102对负载供电；

S24：该控制单元104控制降压单元110对该电池102降压以给该负载103供电。

上述的放电方法可由上述实施方式的电源系统实现。因此，在额定电压大于设定电压时，控制单元104控制降压单元110对电池降压以负载103供电，保证了负载103的正常工作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式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方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种适用于多种规格的电池的电源系统，其特征在于，包括控制单元、充电单元、升压单元及降压单元，该控制单元与该充电单元、该升压单元及该降压单元连接，该控制单元用于连接该电池的检测引脚并通过该检测引脚获取该电池的额定电压，并比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，该控制单元用于控制该充电单元对该电池充电，若该额定电压大于该设定电压，该控制单元用于控制该升压单元升压后通过该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该降压单元对该电池降压以给负载供电。

2.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，该电源系统包括第一开关及第二开关，该第一开关与该控制单元、该升压单元及该充电单元连接，该第二开关与该控制单元、该降压单元与该电池连接，若该额定电压小于该设定电压，该控制单元用于通过该第一开关电连接至该充电单元并控制该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该第二开关使该电池直接给该负载供电，若该额定电压大于该设定电压，该控制单元通过该第一开关电连接至该升压单元并控制该升压单元升压后通过该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该第二开关使该降压单元与该电池电连接并通过该降压单元对该电池降压以给该负载供电。

3.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，该设定电压为5伏。

4.一种电子装置，包括电池、电源系统及负载，其特征在于，该电源系统包括控制单元、充电单元、升压单元及降压单元，该控制单元与该充电单元、该升压单元及该降压单元连接，该控制单元连接该电池的检测引脚并用于通过该检测引脚获取该电池的额定电压，并比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，该控制单元用于控制该充电单元对该电池充电，若该额定电压大于该设定电压，该控制单元用于控制该升压单元升压后通过该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该降压单元对该电池降压以给该负载供电。

5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，该电源系统包括第一开关及第二开关，该第一开关与该控制单元、该升压单元及该充电单元连接，该第二开关与该控制单元、该降压单元与该电池连接，若该额定电压小于该设定电压，该控制单元用于通过该第一开关电连接至该充电单元并控制该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该第二开关使该电池直接给该负载供电，若该额定电压大于该设定电压，该控制单元通过该第一开关电连接至该升压单元并控制该升压单元升压后通过该充电单元对该电池充电及该控制单元用于控制该第二开关使该降压单元与该电池电连接并通过该降压单元对该电池降压以给该负载供电。

6.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，该设定电压为5伏。

7.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，该电池包括IC芯片，该控制单元通过该检测引脚从该IC芯片获取该额定电压。

8.一种电池的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

S11：控制单元获取该电池的额定电压；

S12：该控制单元比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，则进入步骤S13，若该额定电压大于该设定电压，则进入步骤S14；

S13：该控制单元控制充电单元对该电池充电；

S14：该控制单元控制升压单元升压后通过该充电单元对该电池充电。

9.一种电池的放电方法，其特征在于，包括以下步骤：

S21：控制单元获取该电池的额定电压；

S22：该控制单元比较该额定电压与设定电压，若该额定电压小于该设定电压，则进入步骤S23，若该额定电压大于该设定电压，则进入步骤S24；

S23：该控制单元控制该电池对负载供电；

S24：该控制单元控制降压单元对该电池降压以给该负载供电。