实用新型内容
本申请实施例提供了一种供电电路及电子设备,可以解决电子设备中的散热模块和工作模块的供电形式单一,无法同时满足散热模块不同的电压变换的需求以及工作模块固定工作电压的需求,散热模块控制的灵活性差的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种供电电路,用于为电子设备供电,所述电子设备包括用于提供电能的电池模块、用于实现电子设备正常运转的工作模块和用于对电子设备散热的散热模块,其特征在于,所述供电电路包括:
电压变换电路,所述电压变换电路的第一端用于连接所述电池模块,所述电压变换电路的第二端用于连接所述散热模块,所述电压变换电路用于在工作时将所述电池模块输入的电压转换成散热模块需要的工作电压,并向所述散热模块输出所述工作电压;
辅助电源电路,所述辅助电源电路的第一端用于连接所述电池模块,所述辅助电源电路的第二端用于连接所述工作模块,所述辅助电源电路用于在工作时将所述电池模块输入的电压转换成预设电压,并向所述工作模块输出所述预设电压;
控制电路,所述控制电路分别连接所述电压变换电路和所述辅助电源电路,所述控制电路用于控制所述电压变换电路和所述辅助电源电路工作。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述供电电路还包括采样电路,所述采样电路的采样端用于连接所述散热模块,所述采样电路的输出端连接所述控制电路;
所述采样电路用于对所述散热模块的实时电信号进行采样,并将所述实时电信号发送至所述控制电路,所述控制电路用于根据所述实时电信号控制所述电压变换电路工作。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述电子设备还包括温度采集模块,所述温度采集模块的第一端连接所述工作模块,所述温度采集模块的第二端连接控制电路,所述温度采集模块用于采集所述工作模块的实时温度并向所述控制电路输出温度信号,所述控制电路用于根据所述温度信号和所述实时电信号控制所述电压变换电路工作。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述电压变换电路包括开关单元、续流单元、电感单元和滤波单元,所述开关单元的第一端用于连接所述电池模块的负极,所述开关单元的第二端分别连接所述续流单元的第二端和所述电感单元的第一端,所述开关单元的控制端连接所述控制电路,所述续流单元的第一端分别用于连接所述电池模块的正极和所述滤波单元的第一端,所述滤波单元的第一端用于连接所述散热模块的第一端,所述滤波单元的第二端分别用于连接所述电感单元的第二端和所述散热模块的第二端。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述开关单元包括第一电阻、第二电阻和第一开关管;所述第一电阻的第一端连接所述控制电路,所述第一电阻的第二端分别连接所述第二电阻的第一端和所述第一开关管的控制端,所述第二电阻的第二端连接所述第一开关管的第一导通端并接地,所述第一开关管的第二导通端分别连接所述电感单元的第一端和所述续流单元的第二端。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述续流单元包括第一二极管和第二二极管,所述第一二极管的阳极分别连接所述第二二极管的阳极、所述第一开关管的第二导通端和所述电感单元的第一端,所述第一二极管的阴极分别用于连接所述第二二极管的阴极、所述电池模块的正极和所述滤波单元的第一端。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述电感单元包括第一电感,所述第一电感的第一端分别连接所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极和所述第一开关管的第二导通端,所述第一电感的第二端连接所述滤波单元的第二端。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述滤波单元包括并联连接在电池模块的正极和电池模块的负极两端的第一电容和第二电容,所述第一电容的第一端分别用于连接所述第二电容的第一端和所述续流单元的第一端,所述第一电容的第二端分别用于连接所述第二电容的第二端和所述电感单元的第二端。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述供电电路还包括驱动电路,所述驱动电路的第一端连接所述控制电路,所述驱动电路的第二端连接所述电压变换电路,所述驱动电路用于根据所述控制电路输出的控制信号驱动所述电压变换电路工作。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括电池模块、散热模块、工作模块和第一方面任一项所述的供电电路,所述电池模块的正极分别连接电压变换电路的第一端和辅助电源电路的第一端,所述散热模块的第一端连接所述电压变换电路的第二端,所述工作模块的第一端连接所述辅助电源电路的第二端,所述散热模块的第二端分别连接所述工作模块的第二端和所述电池模块的负极。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:
本申请实施例提供的供电电路,包括电压变换电路、辅助电源电路和控制电路。本申请基于电子设备中工作模块和散热模块的特性,为电子设备的工作模块和散热模块设计了不同的供电电路。其中,电压变换电路的第一端用于连接电池模块,电压变换电路的第二端用于连接散热模块,电压变换电路还连接控制电路。即控制电路用于控制电压变换电路工作,将电池模块输入的电压转换成散热模块需要的工作电压,并向散热模块输出工作电压。由于散热模块所需的工作电压是不固定的,利用电压变换电路可以满足散热模块不同的电压变换的需求,提高了散热模块控制的灵活性。同时,辅助电源电路的第一端用于连接电池模块,辅助电源电路的第二端用于连接工作模块,辅助电源电路还连接控制电路,即控制电路用于控制辅助电源电路工作,将电池模块输入的电压转换成预设电压,并向工作模块输出预设电压。因此可以满足工作模块电压较为固定的工作需求。因此,本申请实施例提供的供电电路可以满足散热模块不同的电压变换的需求,还可以满足工作模块固定工作电压的需求,提高了散热模块控制的灵活性。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
在相关技术中,电子设备中的散热模块和工作模块的供电形式单一,在实际供电过程中,无法同时满足散热模块不同的电压变换的需求以及工作模块固定工作电压的需求,散热模块控制的灵活性差。
基于上述问题,本申请实施例提供的供电电路,包括电压变换电路、辅助电源电路和控制电路。
为了说明本申请所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
图1示出了本申请一实施例提供的供电电路10的原理框图。参见图1所示,供电电路10包括电压变换电路101、辅助电源电路102和控制电路103。
电压变换电路101的第一端用于连接电池模块201,电压变换电路101的第二端用于连接散热模块202,电压变换电路101用于在工作时将电池模块201输入的电压转换成散热模块202所需要的工作电压,并向散热模块202输出该工作电压。
具体的,散热模块202所需要的工作电压并不是固定的,可以根据需要工作工况来决定需要多大的工作电压。电压变换电路101则可以在获取到该需要的工作电压时,将电池模块201的电压转换为该工作电压后给散热模块202供电,从而满足散热模块202的工作需要,确保散热模块202具有较为灵活的调节方式。
辅助电源电路102的第一端用于连接电池模块201,辅助电源电路102的第二端用于连接工作模块203,辅助电源电路102用于在工作时将电池模块201输入的电压转换成预设电压,并向工作模块203输出预设电压。
控制电路103分别连接电压变换电路101和辅助电源电路102,控制电路103用于控制电压变换电路101和辅助电源电路102工作。
具体的,本申请基于电子设备20中工作模块203和散热模块202的特性,为电子设备20的工作模块203和散热模块202设计了不同的供电电路10。其中,电压变换电路101的第一端用于连接电池模块201,电压变换电路101的第二端用于连接散热模块202,电压变换电路101还连接控制电路103。即控制电路103用于控制电压变换电路101工作,将电池模块201输入的电压转换成散热模块202需要的工作电压,并向散热模块202输出工作电压。由于散热模块202所需的工作电压是不固定的,利用电压变换电路101可以满足散热模块202不同的电压变换的需求,提高了散热模块202控制的灵活性。同时,辅助电源电路102的第一端用于连接电池模块201,辅助电源电路102的第二端用于连接工作模块203,辅助电源电路102还连接控制电路103,即控制电路103用于控制辅助电源电路102工作,将电池模块201输入的电压转换成预设电压,并向工作模块203输出预设电压。因此可以满足工作模块203电压较为固定的工作需求。本申请实施例提供的供电电路10可以满足散热模块202不同的电压变换的需求,还可以满足工作模块203固定工作电压的需求,提高了散热模块202控制的灵活性。
示例性的,散热模块202可以为一个或多个风扇,散热模块202还可以为散热装置或散热器件。工作模块203可以为开关驱动模块,集成模块、等,当电子设备20是储能设备时,工作模块203可以是储能设备中的逆变模块,升降压模块等。控制电路103可以是MCU(微控制单元),例如,控制电路103可以是电子设备20中的MCU。
需要说明的是,当散热模块202和工作模块203所需的电压不相同时,相关技术中的供电电路10无法同时满足散热模块202不同的电压变换的需求以及工作模块203固定工作电压的需求。而本申请实施例提供的供电电路10包括电压变换电路101和辅助电源电路102,其中,电压变换电路101为散热模块202供电,辅助电源电路102为工作模块203供电。因此,本申请的供电电路10可以同时满足散热模块202不同的电压变换的需求以及工作模块203固定工作电压的需求,使散热模块202和工作模块203均可以处于正常工作状态。而且,由于电子设备20在工作时,散热模块202需要经常打开,而且散热模块202会根据电子设备20工作情况的不同需要不同的电压来进行驱动。而本身利用电压变换电路101来为散热模块202供电,由于电压变换电路101的功耗较小,而且可以符合散热模块202多样的电压变换需求,因此,本申请可以满足散热模块202的供电需求,提高了散热模块202控制的灵活性。
图2示出了本申请一实施例提供的供电电路10的原理框图。参见图2所示,电压变换电路101包括开关单元1011、续流单元1012、电感单元1013和滤波单元1014。开关单元1011的第一端用于连接电池模块201的负极Vbat-,开关单元1011的第二端分别连接续流单元1012的第二端和电感单元1013的第一端,开关单元1011的控制端连接控制电路103。续流单元1012的第一端分别用于连接电池模块201的正极Vbat+和滤波单元1014的第一端,滤波单元1014的第一端用于连接散热模块202的第一端,滤波单元1014的第二端分别用于连接电感单元1013的第二端和散热模块202的第二端。
具体的,开关单元1011的控制端连接控制电路103,用于接收控制电路103输出的控制信号,并根据控制信号导通或断开。续流单元1012用于在开关单元1011处于断开状态时为散热模块202供电,即电池模块201无法为散热模块202供电时,续流单元1012为散热模块202提供供电回路。滤波单元1014和电感单元1013用于储能,当开关单元1011处于导通状态时,电池模块201为电感单元1013和滤波单元1014进行充电;当开关单元1011处于断开状态时,滤波单元1014和电感单元1013存储的电能通过续流单元1012为散热模块202供电。
如图3所示,在一个实施例中,开关单元1011包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一开关管Q1。第一电阻R1的第一端连接控制电路103,第一电阻R1的第二端分别连接第二电阻R2的第一端和第一开关管Q1的控制端,第二电阻R2的第二端连接第一开关管Q1的第一导通端并接地,第一开关管Q1的第二导通端分别连接电感单元1013的第一端和续流单元1012的第一端。
具体的,第一电阻R1起限流作用,防止第一开关管Q1的控制端接收的控制信号过大,损坏第一开关管Q1。第二电阻R2连接在第一开关管Q1的控制端和第一开关管Q1的第一导通端之间,目的是使输入至第一开关管Q1的控制信号更加稳定,避免第一开关管Q1的控制端和第一开关管Q1的第一导通端之间的电压信号波动太大导致第一开关管Q1误动作。
示例性的,若第一开关管Q1的控制端和第一导通端之间的电压信号波动较小,则无需在第一开关管Q1的控制端和第一导通端之间连接第二电阻R2。可以根据电路的实际需求对第二电阻R2的阻值进行选取。例如,第二电阻R2可以采用极限值,即将第二电阻R2阻值设置为0Ω。也可以选用滑动变阻器替换第二电阻R2,可以根据电路的实际需求对滑动变阻器的阻值进行调节。
需要说明的是,第一开关管Q1可以是NMOS管,NMOS管的栅极对应第一开关管Q1的控制端,NMOS管的源极对应第一开关管Q1的第一导通端,NMOS管的漏极对应第一开关管Q1的第二导通端。
如图3所示,在一个实施例中,续流单元1012包括第一二极管D1和第二二极管D2,第一二极管D1的阳极分别连接第二二极管D2的阳极、第一开关管Q1的第二导通端和电感单元1013的第一端,第一二极管D1的阴极分别用于连接第二二极管D2的阴极、电池模块201的正极Vbat+和滤波单元1014的第一端。
具体的,第一二极管D1和第二二极管D2起单向导通作用。当开关单元1011处于导通状态时,第一二极管D1和第二二极管D2处于反向截止状态,电池模块201为散热模块202供电,同时电池模块201为电感单元1013和滤波单元1014进行充电。当开关单元1011处于断开状态时,电感单元1013存储的电能通过续流单元1012为散热模块202供电,此时第一二极管D1和第二二极管D2均处于导通状态,可以为散热模块202提供由电感单元1013、续流单元1012到散热模块202的供电回路。
需要说明的是,续流单元1012中的二极管的数量不做限定,可以根据实际情况对续流单元1012中的二极管的数量和型号进行选取。
如图3所示,在一个实施例中,电感单元1013包括第一电感L1和第二电感L2。第一电感L1的第一端分别连接第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阳极和第一开关管Q1的第二导通端,第一电感L1的第二端连接第二电感L2的第一端,第二电感L2的第二端连接滤波单元1014的第二端。
具体的,第一电感L1和第二电感L2均用于储能和稳压作用,当开关单元1011处于导通状态时,电池模块201为第一电感L1和第二电感L2进行充电。当开关单元1011处于断开状态时,第一电感L1和第二电感L2中存储的电能通过续流单元1012为散热模块202供电,此时第一电感L1和第二电感L2均处于放电状态。同时第一电感L1和第二电感L2可以用于对电路中的电压信号进行稳压,且第一电感L1和第二电感L2组成升降压电路,确保形成最基础的电压变换功能。可以满足散热模块202不同的电压变换需求。
示例性的,电感单元1013中的电感的数量不做限定,可以根据实际情况对电感单元1013中的电感的数量进行选取,还可以根据实际情况对电感单元1013中的电感的感量进行选取。例如,可以选取一个感量大的电感替换第一电感L1和第二电感L2,也可以选取多个感量小且成本低的贴片电感替换第一电感L1和第二电感L2,本申请设置两个电感是基于成本低的情况下提高感量。
如图3所示,在一个实施例中,滤波单元1014包括并联连接在电池模块201的正极Vbat+和电池模块201的负极Vbat-两端的第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4,第一电容C1的第一端分别用于连接第二电容C2的第一端和续流单元1012的第一端,第一电容C1的第二端分别用于连接第二电容C2的第二端和电感单元1013的第二端。
具体的,第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4均用于滤波,确保输入至散热模块202的驱动电压更加稳定,避免损坏散热模块202。同时,设定第三电容C3为容值小的电容,用于滤除驱动电压中的高频分量,使散热模块202接收的驱动电压更加稳定,提高散热模块202的可靠性。
示例性的,滤波单元1014中的电容的数量不做限定,设计人员可以根据实际情况对滤波单元1014中的电容的数量进行选取,设计人员还可以根据实际情况对滤波单元1014中的电容的容值进行选取,例如,可以选取一个容值大的电容替换第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4,也可以选取多个容值小且成本低的电容替换第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4。
在一个实施例中,电压变换电路101还包括第一吸收单元1015和第二吸收单元1016。第一吸收单元1015包括第七电容C7、第三电阻R3和第四电阻R4。第七电容C7的第一端分别连接第一开关管Q1的第一导通端和第二电阻R2的第二端并接地,第七电容C7的第二端分别连接第三电阻R3的第一端和第四电阻R4的第一端,第三电阻R3的第二端分别连接第四电阻R4的第二端和第一开关管Q1的第二导通端。第二吸收单元1016包括第八电容C8、第五电阻R5和第六电阻R6。第八电容C8的第二端分别连接续流单元1012的第二端和电感单元1013的第一端,第八电容C8的第一端分别连接第五电阻R5的第二端和第六电阻R6的第二端,第五电阻R5的第一端分别用于连接第六电阻R6的第一端和续流单元1012的第一端。
具体的,第一吸收单元1015用于吸收第一开关管Q1在关断过程中的电流,避免第一开关管Q1关断过程太快,损坏第一开关管Q1。第二吸收单元1016用于吸收第一开关管Q1处于断开状态时的电感单元1013和滤波单元1014输出的电流,防止电感单元1013和滤波单元1014存储的电能过多,损坏第一二极管D1和第二二极管D2。
需要说明的是,在第一开关管Q1关断过程比较稳定时,可以无需设置第一吸收单元1015,即可以设置第七电容C7的容值为0F,第三电阻R3的阻值和第四电阻R4的阻值为0Ω。
本申请的一个实施例中,电压变换电路101还包括抗干扰单元,抗干扰单元包括第五电容C5和第六电容C6,第五电容C5的第一端分别用于连接第六电容C6的第一端和电池模块201的正极Vbat+,第五电容C5的第二端连接第六电容C6的第二端并接地,第五电容C5和第六电容C6并联。第六电容C6的第二端还用于连接第一开关管Q1的第一导通端,第六电容C6的第一端还用于续流单元1012的第一端。具体的,用于稳压和滤波,避免电池模块201正极Vbat+输出的电压波动较大,影响电路的可靠性。同时,设定第六电容C6为容值小的电容,用于滤除电池模块201正极输出的高频分量,使电池模块201正极输出的电压更加稳定,提高电压变换电路的可靠性。
本申请的一个实施例中,在第五电容C5的第一端和电池模块201的正极Vbat+之间连接有保险丝F1,保险丝F1用于过流保护,当电池模块201的正极Vbat+输入的电流过大时,会烧断保险丝,有效的提高了电压变换电路101的安全性。
示例性的,并联电容的数量不做限定,可以根据实际情况对电容的数量进行选取,还可以根据实际情况对电容的容值进行选取,例如,可以选取一个容值大的电容替换第五电容C5和第六电容C6,也可以选取多个容值小且成本低的电容替换第五电容C5和第六电容C6。本申请设置两个电容是基于成本低的情况下提高容值。
本申请的一个实施例中,电压变换电路101还包括分压单元,分压单元包括第七电阻R7和第八电阻R8。第七电阻R7的第一端分别连接第八电阻R8的第一端和滤波单元1014的第一端,第七电阻R7的第二端分别连接第八电阻R8的第二端和滤波单元1014的第二端。
具体的,第七电阻R7和第八电阻R8均起限流作用。第七电阻R7和第八电阻R8并联,并与滤波单元1014并联,可以对电池模块201正极输出的电压进行分压,避免输入至散热模块202的电压过大,使散热模块202损坏。
需要说明的是,电阻的阻值和电阻的数量不做限定,可以选用两个滑动变阻器替换第七电阻R7和第八电阻R8,可以根据电路的实际需求对滑动变阻器的阻值进行调节。
如图4所示,在一个实施例中,供电电路10还包括采样电路104,采样电路104的采样端用于连接散热模块202,采样电路104的输出端连接控制电路103。采样电路104用于对散热模块202的实时电信号进行采样,并将实时电信号发送至控制电路103,控制电路103用于根据实时电信号控制电压变换电路101工作。
具体的,实时电信号包括实时电压和实时电流,采样电路104用于对散热模块202的电压进行实时采样,并将实时电压输出至控制电路103,控制电路103根据实时电信号控制电压变换电路101工作。即控制电路103可以根据实时电压控制电压变换电路101中的第一开关管Q1导通或关断,控制电路103通过控制第一开关管Q1的占空比实现散热模块202所需的工作电压的调节。
如图5所示,采样电路104包括采样单元1041和稳压单元1042。采样单元1041包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11和运算放大器U1。第九电阻R9的第一端用于连接散热模块202的第一端,第十电阻R10的第二端分别连接第十一电阻R11的第一端、第九电容C9的第一端和运算放大器U1的正向输入端INT+,第十电阻R10的第一端用于连接散热模块202的第二端,第十电阻R10的第二端分别连接第十二电阻R12的第一端、第十一电容C11的第一端和运算放大器U1的负向输入端INT-,第十一电阻R11的第二端连接第九电容C9的第二端并接地,第十二电阻R12的第二端分别连接第十一电容C11的第二端、运算放大器U1的输出端和稳压单元1042,第十电容C10的第一端连接第一直流电源VCC1,第十电容C10的第二端接地。
稳压单元1042包括第十三电阻R13、第十二电容C12、第一稳压二极管VS1和第二稳压二极管VS2,第十三电阻R13的第一端分别连接运算放大器U1的输出端、第十二电阻R12的第二端和第十一电容C11的第二端,第十三电阻R13的第二端分别连接第一稳压二极管VS1的阴极、第二稳压二极管VS2的阳极、第十二电容C12的第一端和控制电路103,第一稳压二极管VS1的阳极接地,第二稳压二极管VS2的阴极连接第二直流电源VCC2,第十二电容C12的第二端接地。
具体的,采样单元1041用于对散热模块202两端的电压进行实时采样,稳压单元1042用于稳压,提高运算放大器U1输出端的稳定性,避免输入至控制电路103的电压不稳定,造成控制电路103误动作或误判断,提高采样电路104的可靠性。
第九电阻R9和第十电阻R10用于限流,避免输入至运算放大器U1的正向输入端INT+和负向输入端INT-的电流过大,造成运算放大器U1的损坏。可以设置第九电阻R9和第十电阻R10的阻值相同,确保运算放大器U1输入的电流更加准确。第十一电阻R11和第九电容C9并联,可以对输入至运算放大器U1的正向输入端INT+的信号进行滤波和吸收。第十二电阻R12和第十一电容C11并联,可以对输入至运算放大器U1的负向输入端INT-的信号进行滤波,提高运算放大器U1电压侦测的准确性和稳定性。第一直流电源VCC1由辅助电源电路102提供,用于为运算放大器U1进行供电。第十电容C10用于存储电能,同时可以为运算放大器U1供电。
第十三电阻R13用于限流,避免回路中的电流过大对控制电路103造成冲击,第十二电容C12用于滤波,使输入至控制电路103的信号更加准确和稳定。第一稳压二极管VS1和第二稳压二极管VS2用于钳位,避免输出至控制电路103的电信号值过高或过低,提高采样电路104的可靠性。
示例性的,第一直流电源VCC1可以由辅助电源电路102提供,例如,可以设定第一直流电源VCC1为5.5V。第二直流电源VCC2连接第二稳压二极管VS2的阴极,且第二稳压二极管VS2用于钳位,因此,可以设定第二直流电源VCC2为3.3V。可以确保输出至控制电路103的电压在-0.4V至3.3V之间。
运算放大器U1的输出电压V2可以通过计算得到:
其中,V1为第一直流电源VCC1的电压,V1为散热模块202两端的电压。
在一个实施例中,电子设备20包括温度采集模块204,温度采集模块204的第一端连接工作模块203,温度采集模块204的第二端连接控制电路103,温度采集模块204用于采集工作模块203的实时温度并向控制电路103输出温度信号,控制电路103用于根据温度信号和实时电信号控制电压变换电路101工作。
具体的,温度采集模块204用于采集工作模块203的温度,其中工作模块203包括逆变模块和整流模块等,控制电路103可以根据温度采集模块204采集的温度值以及采样单元1041采集的散热模块的实时电信号确定电压变换电路101的驱动电压,并调节电压变换电路101,以使电压变换电路101可以向散热模块202输出散热模块202所需的工作电压,确保输出至散热模块202的电压更加稳定,提高电子设备20的可靠性。同时,可以根据温度值和实时采样的电信号的对比,来调节占空比。
需要说明的是,温度值和电压变换电路101的驱动电压可以由预先配置好的表格进行映射确定。当温度值高时,散热模块202输出较大的电压,因此控制电路103控制电压变换电路101输出较高的驱动电压;当温度值低时,散热模块202输出较低的电压,因此控制电路103控制电压变换电路101输出较低的驱动电压。而根据温度值和实时采样的电信号的对比,来调节占空比的方式是通过判断实时采样的电信号和与温度对应的驱动电压的大小关系,来相应的调整占空比,以实现实时采样的电信号与温度对应的驱动电压匹配。确保散热模块202可以在设定的驱动电压下进行工作。
温度采集模块204可以采集电子设备20中最容易发热或发热量最大的工作模块203的温度,例如,可以采集储能设备的逆变模块的温度。
如图4所示,在一个实施例中,供电电路10还包括驱动电路105,驱动电路105的第一端连接控制电路103,驱动电路105的第二端连接电压变换电路101,驱动电路105用于根据控制电路103输出的第四控制信号向电压变换电路101输出驱动信号,电压变换电路101用于根据驱动信号向散热模块202输出散热模块202所需的工作电压。
具体的,驱动电路105连接在电压变换电路101和控制电路103之间,用于根据控制电路103输出的第四控制信号向电压变换电路101输出驱动信号。由于控制电路103能够输出的最大控制电压不能满足对电压变换电路101的控制,因此,在控制电路103和电压变换电路101之间连接驱动电路105,可以满足对电压变换电路101的控制需求。
如图6所示,在一个实施例中,驱动电路105包括第一驱动单元1051、第二驱动单元1052和第三驱动单元1053。第一驱动单元1051包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十三电容C13和第二开关管Q2。第二驱动单元1052包括第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第十四电容C14和第三开关管Q3,第三驱动单元1053包括第二十电阻R20、第十五电容C15、第一三极管VT1和第二三极管VT2。
第一驱动单元1051、第二驱动单元1052和第三驱动单元1053可以均由辅助电源供电,即可以设定第三直流电源VCC3、第四直流电源VCC4和第五直流电源VCC5均为12V。
具体的,第一驱动单元1051用于与第三直流电源VCC3连接,第一驱动单元1051用于对第三直流电源VCC3输入的驱动使能信号进行隔离后输出驱动信号。第二驱动单元1052与第一驱动单元1051连接,用于根据驱动信号输出开关控制信号。第三驱动单元1053与第二驱动单元1052连接,用于根据开关控制信号进行开关以控制第五直流电源VCC5通过第一三极管VT1的第二端传输低电平信号或高电平信号到控制电路103。
在理想状态下,即电池模块201的输入电压保持恒定,且所有元器件均没有损耗的情况下,此时,可以直接利用占空比计算公式来调节占空比,以实现调节驱动电压。即驱动电压相当于占空比和输入电压相乘。例如,电池的输入电压固定为48V,若需要控制输出的电压为12V,则占空比为0.25,即通过控制电路103控制第一开关管Q1在1/4的时间导通,3/4的时间断开,就可以实现控制输出电压为12V。
在一个实施例中,本申请的辅助电源电路102可以包括LDO(线性稳压器)电路,通过控制电路103可以控制LDO电路稳定的输出预设电压。
如图7所示,在一个实施例中,本申请的辅助电源电路102还可以包括辅源供电电路1021、变压器1022和至少一个输出电路1023,其中,辅源供电电路1021连接在变压器1022的原边绕组,至少一个输出电路1023连接在变压器1022的原边绕组或副边绕组。在辅源供电电路1021的供电下,变压器1022可以通过至少一个输出电路1023输出预设电压。其中,不同的输出电路1023可以输出不同的预设电压,以满足电子设备20中工作模块203的电压需求。
需要说明的是,辅源供电电路1021可以通过连接电源来输出交变电压,控制电路103可以连接辅源供电电路1021,并通过发送控制信号来控制辅源供电电路1021输入到变压器1022中的电压大小,以实现输出电路1023输出或不输出电压。
如图8所示,在一个实施例中,电子设备20包括电池模块201、散热模块202、工作模块203和上述的供电电路10。供电电路10包括电压变换电路101、辅助电源电路102和控制电路103。电池模块201的正极Vbat+分别连接电压变换电路101的第一端和辅助电源电路102的第一端,散热模块202的第一端连接电压变换电路101的第二端,工作模块203的第一端连接辅助电源电路102的第二端,散热模块202的第二端分别连接工作模块203的第二端和电池模块201的负极Vbat-。
其中,电子设备20可以是储能设备,工作模块203可以是储能设备中的逆变模块和升降压模块等,散热模块202可以是储能设备中的风扇。电子设备20采用上述的供电电路10,可以满足散热模块202不同的电压变换的需求,还可以满足工作模块203固定工作电压的需求,提高了散热模块202控制的灵活性。
由于本实施例中电子设备20所实现的处理及功能基本相应于前述供电电路10的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。10、供电电路;101、电压变换电路;102、辅助电源电路;103、控制电路;201、电池模块;202、散热模块;203、工作模块;1011、开关单元;1012、续流单元;1013、电感单元;1014、滤波单元;1015、第一吸收单元;1016、第二吸收单元;104、采样电路;1041、采样单元;1042、稳压单元;20、电子设备;204、温度采集模块;105、驱动电路;1051、第一驱动单元;1052、第二驱动单元;1053、第三驱动单元;1021、辅源供电电路;1022、变压器;1023、输出电路。