一種電源裝置和終端的製作方法

2023-05-20 13:31:11

本實用新型涉及電池技術領域，尤其涉及一種電源裝置和終端。

背景技術：

目前，電池的電芯可分為兩種類型，即快充電芯和普通電芯。其中，快充電芯充電速度較快，但成本較高、能量密度較低，而普通電芯雖然製作成本較低，但能量密度較高，充電速度較慢。

現有技術中，生產廠商只能從上述兩種類型中選出任意一種類型的電芯進行生產，這樣，在選擇快充電芯製作電池時，雖然充電速度較快，但是，製作成本也比較高；而在選擇普通電芯製作電池時，雖然製作成本較低，但是，充電速度較慢。

技術實現要素：

本實用新型實施例提供了一種電源裝置和終端，用以解決現有技術中的電源裝置存在無法兼顧多種電芯的問題。

本實用新型實施例提供的一種電源裝置，包括：第一控制模塊，電芯模塊和第二控制模塊，其中，

上述第一控制模塊，第一端與電源輸入端相連接，第二端與上述第二控制模塊的第一端相連接，第三端接地；用於在確定上述電源輸入端輸入的電壓高於標準電壓時，將上述電壓拉低至上述標準電壓；

上述電芯模塊，第一端與上述第二控制模塊的第二端相連接，第二端與上述第二控制模塊的第三端相連接；其中，上述電芯模塊包含至少一個快充電芯和至少一個普通電芯；

上述第二控制模塊，第三端接地；用於控制上述標準電壓在上述至少一個快充電芯和上述至少一個普通電芯之間切換。

較佳的，上述電源輸入端為終端的充電埠。

較佳的，任意一個普通電芯的容量大於任意一個快充電芯的容量。

較佳的，上述電源裝置還包括：保護模塊，其中，

上述保護裝置，第一端分別與上述第二控制模塊的第二端和上述電芯模塊的第一端相連接，第二端與上述第二控制模塊的第三端相連接，第三端與上述電芯模塊的第二端相連接；用於對上述至少一個快充電芯和上述至少一個普通電芯進行充放電保護。

較佳的，上述保護模塊至少包括：電池保護集成電路IC和第一開關，其中，

上述電池保護IC，第一端分別與上述第二控制模塊的第二端和上述電芯模塊的第一端相連接，第二端接地並與上述第一開關的第一端相連接，第三端和第四端分別與上述第一開關的第二端和第三端相連接，第五端分別與上述第一開關的第四端和上述電芯模塊的第二端相連接。

較佳的，上述第一控制模塊，至少包括：降壓BUCK電源控制器，其中，

上述BUCK電源控制器，第一端與上述電源輸入端相連接，第二端與上述第二控制模塊的第一端相連接；第三端接地。

較佳的，上述第二控制模塊至少包括：電量檢測器ADC、主控制器MCU、開關控制器和第二開關，其中，

上述ADC，第一端分別與上述開關控制器的第一端和上述MCU的第一端相連接，第二端與上述MCU的第二端相連接，第三端接地；

上述MCU，第三端與上述開關控制器的第二端相連接，第四端接地；

上述開關控制器，第三端與上述第二開關的第一端相連接；

上述第二開關，第二端分別與上述第一控制模塊的第二端、上述開關控制器的第一端和上述ADC的第一端相連接，第三端分別與上述保護模塊的第一端和上述電芯模塊的第一端相連接。

一種終端，包括：電源輸入端，以及上述電源裝置，其中，

上述電源輸入端，用於為上述電源裝置提供電壓；

上述電源裝置，與上述電源輸入端相連接，用於在確定上述電源輸入端輸入的電壓高於標準電壓時，將上述電壓拉低至上述標準電壓，並控制上述標準電壓在至少一個快充電芯和至少一個普通電芯之間切換。

較佳的，上述電源輸入端為上述終端的充電埠。

較佳的，任意一個普通電芯的容量大於任意一個快充電芯的容量。

本實用新型實施例的有益效果如下：

本實用新型實施例中，不僅可以兼容至少一個快充電芯和至少一個普通電芯，還可以實現對每一個快充電芯和每一個普通電芯的充電控制，在保證可以通過快充電芯實現應急充電的同時，降低了生產成本。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中電源裝置的主要結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例中電源裝置的具體結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，並不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

為了解決現有技術中的電源裝置無法兼顧多種電芯的問題。本實用新型實施例提供的一種電源裝置不僅包括至少一個快充電芯和至少一個普通電芯，還可以控制每一個快充電芯和每一個普通電芯的充放電，從而實現了快充電芯和普通電芯的兼容，在保證可以通過快充電芯實現應急充電的同時，降低了生產成本。

下面通過具體實施例對本實用新型方案進行詳細描述，當然，本實用新型並不限於以下實施例。

參閱圖1所示，本實用新型實施例中，電源裝置至少包括：第一控制模塊100，電芯模塊110和第二控制模塊120，其中，

第一控制模塊100，第一端與電源輸入端Input相連接，第二端與第二控制模塊120的第一端相連接，第三端接地GND；用於在確定電源輸入端Input輸入的電壓高於標準電壓時，將電壓拉低至標準電壓；

電芯模塊110，第一端與第二控制模塊120的第二端相連接，第二端與第二控制模塊120的第三端相連接；其中，電芯模塊110包含至少一個快充電芯111和至少一個普通電芯112；

第二控制模塊120，第三端接地GND；用於控制標準電壓在至少一個快充電芯111和至少一個普通電芯112之間切換。

值得說的是，在本實用新型實施例提供的上述電源裝置中，電源輸入端Input為終端的充電埠，該充電埠可以是但不限於是：type C接口，其中，上述type C接口支持的充電規範至少包括以下任意一種或任意組合：Quick Charge 3.0、OPPO VOOC、MTK Pump Express Plus 2.0、TI MaxCharge、Apple 20V和USB 3.1PD，等等。

較佳的，在本實用新型實施例提供的上述電源裝置中，任意一個普通電芯112的容量大於任意一個快充電芯111的容量。

進一步地，參閱圖2所示，在本實用新型實施例提供的上述電源裝置，還包括：保護模塊130，其中，第一端分別與第二控制模塊120的第二端和電芯模塊110的第一端相連接，第二端與第二控制模塊120的第三端相連接，第三端與電芯模塊110的第二端相連接；用於對至少一個快充電芯111和至少一個普通電芯112進行充放電保護。

在具體實施時，在本實用新型實施例提供的保護模塊130可以有多種具體結構實現其功能，參閱圖2所示，保護模塊130至少包括：電池保護集成電路(Integrated Circuit，IC)131和第一開關132，其中，

電池保護IC 131，第一端分別與第二控制模塊120的第二端和電芯模塊110的第一端相連接，第二端接地GND並與第一開關132的第一端相連接，第三端和第四端分別與第一開關132的第二端和第三端相連接，第五端分別與第一開關132的第四端和電芯模塊110的第二端相連接。

這樣，電池保護IC 131監測到電芯模塊110包含的任意一個快充電芯111或者任意一個普通電芯112出現過壓、欠壓、過流、短路和過溫等情況時，就會通過控制第一開關132的通斷，對電芯模塊110包含的任意一個快充電芯111或者任意一個普通電芯112的電壓、電流和溫度等進行調整，從而實現對電芯模塊110包含的每一個快充電芯111和每一個普通電芯112的充放電保護。

在具體實施時，在本實用新型實施例提供的第一控制模塊100可以有多種具體結構實現其功能，參閱圖2所示，第一控制模塊100至少包括：降壓(BUCK)電源控制器101，其中，BUCK電源控制器101，第一端與電源輸入端Input相連接，第二端與第二控制模塊120的第一端相連接；第三端接地GND。

這樣，在電源輸入端Input輸入電壓VCC時，BUCK電源控制器101確定輸入的電壓VCC高於標準電壓後，將電壓VCC拉低至標準電壓，利用標準電壓分別為電芯模塊110包含的每一個快充電芯111和每一個普通電芯112充電。

在具體實施時，在本實用新型實施例提供的第二控制模塊120至少包括：電量檢測器(Analog to Digital Converter，ADC)121、主控器(Master Control Unit，MCU)122、開關控制器123和第二開關124，其中，

ADC 121，第一端分別與開關控制器123的第一端和MCU 122的第一端相連接，第二端與MCU 122的第二端相連接，第三端接地GND。

MCU 122，第三端與開關控制器123的第二端相連接，第四端接地GND。

開關控制器123，第三端與第二開關124的第一端相連接；

第二開關124，第二端分別與第一控制模塊100的第二端、開關控制器123的第一端和ADC 121的第一端相連接，第三端分別與保護模塊130的第一端和電芯模塊110的第一端相連接。

這樣，MCU 122就可以控制ADC 121，分別對每一個快充電芯111和每一個普通電芯112的當前電量值進行檢測，ADC 121將檢測到的每一個快充電芯111和每一個普通電芯112的當前電量值輸出至MCU 122，MCU 122確定任意一個快充電芯111(或者普通電芯112)的當前電量值低於預設閾值後，通過控制開關控制器123導通第二開關124，並控制電芯模塊110中的第三開關113切換至上述任意一個快充電芯111(或者普通電芯112)，從而實現對上述任意一個快充電芯111(或者普通電芯112)的充電。

較佳的，在為電芯模塊110中的每一個快充電芯111和每一個普通電芯112進行充電時，MCU 122通過控制開關控制器123導通第二開關124後，可以控制電芯模塊110中的第三開關113：先依次切換至每一個快充電芯111，再依次切換至每一個普通電芯112，即先控制第一控制模塊100輸出的標準電壓在每一個快充電芯111之間切換，完成對每一個快充電芯111的充電後，再控制第一控制模塊100輸出的標準電壓在每一個普通電芯112之間切換，完成對每一個普通電芯112的充電。

對應的，若將圖2中的第一控制模塊100更改為負載，則為本實用新型實施例中放電裝置的具體電路結構示意圖，這樣，MCU 122根據ADC 121輸出的當前電量值，確定任意一個快充電芯111(或者普通電芯112)的當前電量值滿足預設條件(比如：當前電量值為100％)時，可以通過控制開關控制器123斷開第二開關124，並控制電芯模塊110中的第三開關113切換至上述任意一個快充電芯111(或者普通電芯112)，從而實現上述任意一個快充電芯111(或者普通電芯112)的放電。

較佳的，MCU 122在控制電芯模塊110中的快充電芯111和普通電芯112進行放電時，可以先控制每一個快充電芯111依次進行放電，在所有快充電芯111放電完成後，再控制每一個普通電芯112依次進行放電。

下面結合圖2所示的電源裝置的具體電路結構示意圖，對本實用新型實施例提供的電源裝置的工作過程予以描述，下面僅以電芯模塊110中包含一個快充電芯111、一個普通電芯112和第三開關113為例進行說明。

電源輸入端Input輸入的電壓為6V，BUCK電源控制器將6V的電壓拉低至5V，並通過5V的電壓依次為快充電芯111和普通電芯112充電。

在充電時，ADC 121將檢測到的快充電芯111的當前電量值5％輸出至MCU 122，MCU 122確定快充電芯111的當前電量值5％低於10％後，通過控制開關控制器123導通第二開關124，並控制第三開關113切換至快充電芯111，從而實現對快充電芯111的充電；MCU 122確定ADC 121輸出的快充電芯111的當前電量值達到100％後，進一步確定ADC 121輸出的普通電芯112的當前電量值3％低於10％時，通過控制開關控制器123，控制第三開關113切換至普通電芯112，從而實現對普通電芯112的充電。

在放電時，ADC 121將檢測到的快充電芯111的當前電量值100％輸出至MCU 122，MCU 122確定快充電芯111的當前電量值100％滿足預設條件後，通過控制開關控制器122，斷開第二開關124，並控制第三開關113切換至快充電芯111，從而使得快充電芯111開始放電；MCU 122確定快充電芯111放電完成後，進一步確定ADC 121輸出的普通電芯112的當前電量值100％滿足預設條件時，通過控制開關控制器123，控制第三開關113切換至普通電芯112，從而使得普通電芯112開始放電。

較佳的，在本實用新型實施例提供的電源裝置在上述工作過程中，電池保護IC會實時監測電芯模塊110包含的每一個快充電芯111和每一個普通電芯112出現的過壓、欠壓、過流、短路和過溫等情況，確定任意一個快充電芯111或者任意一個普通電芯112出現過壓、欠壓、過流、短路和過溫等情況時，通過控制第一開關132的通斷，對上述任意一個快充電芯111或者任意一個普通電芯112的電壓、電流和溫度等進行調整，從而實現對電芯裝置110包含的每一個快充電芯111和每一個普通電芯112的充放電保護。

基於同一實用新型構思，本實用新型還提供了一種終端，至少包括：電源輸入端Input，以及上述電源裝置，其中，

電源輸入端Input，用於為電源裝置提供電壓；

電源裝置，與電源輸入端Input相連接，用於在確定電源輸入端Input輸入的電壓高於標準電壓時，將電壓拉低至標準電壓，並控制標準電壓在至少一個快充電芯和至少一個普通電芯之間切換。

較佳的，電源輸入端Input為終端的充電埠。

較佳的，任意一個普通電芯的容量大於任意一個快充電芯的容量。

綜上所述，本實用新型實施例提供的一種電源裝置和終端，不僅可以兼容至少一個快充電芯和至少一個普通電芯，還實現了對每一個快充電芯和每一個普通電芯的充放電控制，在保證可以通過快充電芯實現應急充電的同時，降低了生產成本。

本領域內的技術人員應明白，本實用新型的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此，本實用新型可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本實用新型可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。

本實用新型是參照根據本實用新型實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

儘管已描述了本實用新型的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本實用新型範圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型實施例進行各種改動和變型而不脫離本實用新型實施例的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型實施例的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。