电源系统及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子设备技术领域，特别涉及一种电源系统及电子设备。


背景技术：

2.为提高电子设备的续航时间，部分电子设备在内部设置多个储能单元，如此，不仅能够提高电子设备的续航能力，而且能够提高电子设备内部空间布置的灵活性。但是，现有技术中的电子设备通常需要分别为各个储能单元配置充电芯片，但这样做不利于降低生产成本，也不利于电子设备小型化。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的上述技术问题，本技术实施例提供了一种电源系统及电子设备，使其不仅结构简单且生产成本较低。
4.为了解决上述技术问题，本技术的实施例采用了如下技术方案：
5.一种电源系统，包括：
6.多个储能单元，其均用于储存电能；
7.适配单元，其用于与外部电源和负载电路连接，对外部电源传输的电能进行电力参数转换以为所述储能单元供电，或对所述储能单元传输的电能进行电力参数转换以为负载电路供电；
8.充电单元，其包括多个第一开关单元，多个所述第一开关单元的输入端均与所述适配单元连接，多个所述第一开关单元的输出端一一对应的与多个所述储能单元连接，所述第一开关单元用于响应充电信号将与其连接的储能单元与所述适配单元导通，以为该储能单元充电；
9.控制器，其分别与各所述第一开关单元连接，用于生成所述充电信号。
10.在一些实施例中，所述电源系统还包括：
11.放电单元，其输入端分别与多个所述储能单元连接，所述放电单元的输出端与所述适配单元连接，所述放电单元用于响应所述控制器发送的放电信号择一所述储能单元与所述适配单元导通，以通过该储能单元为负载电路供电。
12.在一些实施例中，所述放电单元包括：
13.多个第二开关单元，多个所述第二开关单元的输入端一一对应的与多个所述储能单元连接，多个所述第二开关单元的输出端均与所述适配单元连接；
14.多个比较器，多个所述比较器的输出端一一对应的与多个所述第二开关单元的控制端连接，所述比较器的多个输入端分别与多个所述储能单元连接；所述比较器用于比较多个所述储能单元的输出电压，当与其相对应的储能单元的输出电压大于其他储能单元的输出电压时，开启相应的第二开关单元，以导通该储能单元和所述适配单元。
15.在一些实施例中，多个所述储能单元包括两个储能单元，所述充电单元包括两个第一开关单元，两个所述第一开关单元的输入端均与所述适配单元连接，两个所述第一开
关单元的输出端分别与两个所述储能单元连接。
16.在一些实施例中，多个所述储能单元的额定容量不同。
17.一种电子设备，包括：
18.负载电路；
19.多个储能单元，其均用于储存电能；
20.适配单元，其与负载电路连接，所述适配单元用于对外部电源传输的电能进行电力参数转换以为所述储能单元供电，或对所述储能单元传输的电能进行电力参数转换以为所述负载电路供电；
21.充电单元，其包括多个第一开关单元，多个所述第一开关单元的输入端均与所述适配单元连接，多个所述第一开关单元的输出端一一对应的与多个所述储能单元连接，所述第一开关单元用于响应充电信号将与其连接的储能单元与所述适配单元导通，以为该储能单元充电；
22.控制器，其分别与各所述第一开关单元连接，用于生成所述充电信号。
23.在一些实施例中，所述电子设备还包括：
24.放电单元，其输入端分别与多个所述储能单元连接，所述放电单元的输出端与所述适配单元连接，所述放电单元用于响应所述控制器发送的放电信号择一所述储能单元与所述适配单元导通，以通过该储能单元为负载电路供电。
25.在一些实施例中，所述放电单元包括：
26.多个第二开关单元，多个所述第二开关单元的输入端一一对应的与多个所述储能单元连接，多个所述第二开关单元的输出端均与所述适配单元连接；
27.多个比较器，多个所述比较器的输出端一一对应的与多个所述第二开关单元的控制端连接，所述比较器的多个输入端分别与多个所述储能单元连接；所述比较器用于比较多个所述储能单元的输出电压，当与其相对应的储能单元的输出电压大于其他储能单元的输出电压时，开启相应的第二开关单元，以导通该储能单元和所述适配单元。
28.在一些实施例中，多个所述储能单元包括两个储能单元，所述充电单元包括两个第一开关单元，两个所述第一开关单元的输入端均与所述适配单元连接，两个所述第一开关单元的输出端分别与两个所述储能单元连接。
29.在一些实施例中，多个所述储能单元的额定容量不同。
30.本技术实施例的电源系统，通过控制器择一开启多个第一开关单元中的一个，能够导通适配单元和相对应的储能单元，通过适配单元为该储能单元充电，如此，设置一个适配单元就能够支持多个储能单元的充电需求，有益于简化电源系统的结构，且能够降低生产成本。
附图说明
31.图1为本技术实施例的电源系统的结构框图；
32.图2为本技术实施例的电源系统的原理图。
33.附图标记说明：
34.10-储能单元；20-适配单元；30-充电单元；31-第一开关单元；40-放电单元；41-第二开关单元；42-比较器；50-控制器；60-负载电路。
具体实施方式
35.此处参考附图描述本技术的各种方案以及特征。
36.应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本技术的范围和精神内的其他修改。
37.包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且与上面给出的对本技术的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本技术的原理。
38.通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本技术的这些和其它特性将会变得显而易见。
39.还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本技术进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本技术的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
40.当结合附图时，鉴于以下详细说明，本技术的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
41.此后参照附图描述本技术的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本技术的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本技术模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本技术。
42.本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本技术的相同或不同实施例中的一个或多个。
43.本技术实施例提供了一种电源系统，该电源系统可用于例如平板电脑、笔记本电脑、智能手机等移动电子设备供电。图1为本技术实施例的电源系统的结构框图，参见图1所示，本技术实施例的电源系统可包括多个储能单元10、适配单元20、充电单元30及控制器50。多个储能单元10均用于储存电能。可选的，各所述储能单元10均可包括一个或多个电池。
44.适配单元20用于与外部电源和负载电路60连接，对外部电源传输的电能进行电力参数转换以为所述储能单元10供电，或对所述储能单元10传输的电能进行电力参数转换以为负载电路60供电。可选的，适配单元20可包括例如整流电力、滤波电路、变压电路、稳压电路等等，适配单元20还可包括一个或多个用于导通或切换电路的开关单元。可选的，在对储能单元10进行充电过程中，适配单元20可对市电电源的交流电进行例如整流、滤波及变压等处理。在对负载进行供电过程中，适配单元20可对储能单元10输出的电能进行例如稳压等处理。可以理解的是，适配单元20也可从外部电源取电，直接为负载供电。
45.充电单元30包括多个第一开关单元31，多个所述第一开关单元31的输入端均与所述适配单元20连接，多个所述第一开关单元31的输出端一一对应的与多个所述储能单元10连接，所述第一开关单元31用于响应充电信号将与其连接的储能单元10与所述适配单元20导通，以为该储能单元10充电。可选的，第一开关单元31可为例如三极管、场效应管或晶闸管等等。例如，第一开关单元31可通过mos管形成。
46.控制器50分别与各所述第一开关单元31连接，用于生成所述充电信号。可选的，控制器50可响应于例如处理器或南桥芯片的指令，向相应的第一开关单元31发送充电信号。例如，处理器可获取各储能单元10的电量信息，基于电量信息确定需要进行充电的储能单元10，并向控制发送指令。本技术实施例中的控制器50接收到指令后，可向相应的第一开关单元31发送充电信号，以开启该第一开关单元31，导通相应的储能单元10和适配单元20，使适配单元20能够为该储能单元10充电。可以理解的是，上述控制过程仅为示例性的，且需要声明的是，处理器的判断过程并不属于本实用新型的技术方案和保护内容。
47.本技术实施例的电源系统，通过控制器50择一开启多个第一开关单元31中的一个，能够导通适配单元20和相对应的储能单元10，通过适配单元20为该储能单元10充电，如此，设置一个适配单元20就能够支持多个储能单元10的充电需求，有益于简化电源系统的结构，且能够降低生产成本。
48.配合图2所示，在一些实施例中，多个所述储能单元10包括两个储能单元10，所述充电单元30包括两个第一开关单元31，两个所述第一开关单元31的输入端均与所述适配单元20连接，两个所述第一开关单元31的输出端分别与两个所述储能单元10连接。
49.例如，两个所述储能单元10分别通过电池a和电池b形成，两个第一开关单元31分别通过第一mos管和第二mos管形成。第一mos管的源极可与适配单元20连接，第一mos管的漏极可与电池a连接，第一mos管的栅极可与控制器50连接。第二mos管的源极可与适配单元20连接，第二mos管的漏极可与电池b连接，第二mos管的栅极可与控制器50连接。
50.可选的，多个所述储能单元10的额定容量不同。在具体实施时，可基于电子设备的内部空间灵活配置储能单元10的尺寸，进而灵活配置储能单元10的额定容量。例如，电池a的额定容量可大于电池b的额定容量。
51.配合图1和图2所示，在一些实施例中，所述电源系统还包括放电单元40，放电单元40的输入端分别与多个所述储能单元10连接，所述放电单元40的输出端与所述适配单元20连接，所述放电单元40用于响应所述控制器50发送的放电信号择一所述储能单元10与所述适配单元20导通，以通过该储能单元10为负载电路60供电。如此，通过一个适配单元20不仅能够为各储能单元10充电，而且能够接收储能单元10的电能为负载电路60供电，也即能够同时支持充电和放电，有益于进一步简化系统结构，降低生产成本。
52.在一些实施例中，所述放电单元40可包括多个第二开关单元41和与多个所述第二开关单元41一一对应的多个比较器42。多个所述第二开关单元41的输入端一一对应的与多个所述储能单元10连接，多个所述第二开关单元41的输出端均与所述适配单元20连接。多个所述比较器42的输出端一一对应的与多个所述第二开关单元41的控制端连接，所述比较器42的多个输入端分别与多个所述储能单元10连接。所述比较器42用于比较多个所述储能单元10的输出电压，当与其相对应的储能单元10的输出电压大于其他储能单元10的输出电压时，开启相应的第二开关单元41，以导通该储能单元10和所述适配单元20。该放电单元40不仅结构简单，成本较低，而且能够实现交替开启多个储能单元10为负载电路60供电的目的，基本等同于实现了通过多个储能单元10同步为负载电路60供电的目的，能够支持负载电路60在较高功率下运行。
53.仍然以电源系统包括两个储能单元10为例，可通过电池a和电池b分别形成两个储能单元10。两个第二开关单元41可通过第三mos管和第四mos管形成。第三mos管的源极可与
电池a连接，第三mos管的漏极可与适配单元20连接。第四mos管的源极可与电池b连接，第四mos管的漏极可与适配单元20连接。比较器a的输出端可与第三mos管的栅极连接，比较器a的一个输入端可连接在电池a和第三mos管的源极之间，比较器a的另一个输入端可连接在第四mos管的漏极和适配单元20之间。比较器b的输出端与第四mos管的栅极连接，比较器b的一个输入端可连接在电池b和第四mos管的源极之间，比较器b的另一个输入端可连接在第三mos管的漏极和适配单元20之间。
54.如此，电池b输出电能时，比较器a能够比较电池b的输出电压和电池a的输出电压，当电池a的输出电压高于电池b的输出电压时，比较器a开启第三mos管，导通电池a和适配单元20。与此同时，比较器b能够检测到适配单元20和第三mos管之间的电压(也即电池a的输出电压)高于电池b的输出电压，关闭第四mos管，从而切断电池b和适配单元20之间的连接，电池b停止供电。电池a供电时的控制过程类似，此处不再赘述。
55.在实际供电过程中，无论是电池a，亦或是电池b，随着电能输出，其输出电压都在逐渐降低，所以，电池a和电池b实际上是在交替供电，基本等同于实现了同步供电，能够支持相对较大的负载。
56.参见图1和图2所示，本技术实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可为例如平板电脑、笔记本电脑、智能手机等移动电子设备，此处不限定该电子设备的具体类型。该电子设备包括负载电路60、多个储能单元10、适配单元20和充电单元30，实际上，该电子设备包括了负载电路60和如上任一实施例所述的电源系统。
57.负载电路60包括电子设备中需要消耗电能的各种电路，例如，主板，中央处理器(cpu)、图形处理器(gpu)、内存、硬盘以及各种输入输出设备等等。多个储能单元10均用于储存电能。可选的，各所述储能单元10均可包括一个或多个电池。
58.适配单元20用于与外部电源和负载电路60连接，对外部电源传输的电能进行电力参数转换以为所述储能单元10供电，或对所述储能单元10传输的电能进行电力参数转换以为负载电路60供电。可选的，适配单元20可包括例如整流电力、滤波电路、变压电路、稳压电路等等，适配单元20还可包括一个或多个用于导通或切换电路的开关单元。可选的，在对储能单元10进行充电过程中，适配单元20可对市电电源的交流电进行例如整流、滤波及变压等处理。在对负载进行供电过程中，适配单元20可对储能单元10输出的电能进行例如稳压等处理。可以理解的是，适配单元20也可从外部电源取电，直接为负载供电。
59.充电单元30包括多个第一开关单元31，多个所述第一开关单元31的输入端均与所述适配单元20连接，多个所述第一开关单元31的输出端一一对应的与多个所述储能单元10连接，所述第一开关单元31用于响应充电信号将与其连接的储能单元10与所述适配单元20导通，以为该储能单元10充电。可选的，第一开关单元31可为例如三极管、场效应管或晶闸管等等。例如，第一开关单元31可通过mos管形成。
60.控制器50分别与各所述第一开关单元31连接，用于生成所述充电信号。可选的，控制器50可响应于例如处理器或南桥芯片的指令，向相应的第一开关单元31发送充电信号。例如，处理器可获取各储能单元10的电量信息，基于电量信息确定需要进行充电的储能单元10，并向控制发送指令。本技术实施例中的控制器50接收到指令后，可向相应的第一开关单元31发送充电信号，以开启该第一开关单元31，导通相应的储能单元10和适配单元20，使适配单元20能够为该储能单元10充电。可以理解的是，上述控制过程仅为示例性的，且需要
声明的是，处理器的判断过程并不属于本实用新型的技术方案和保护内容。
61.本技术实施例的电子设备，通过控制器50择一开启多个第一开关单元31中的一个，能够导通适配单元20和相对应的储能单元10，通过适配单元20为该储能单元10充电，如此，设置一个适配单元20就能够支持多个储能单元10的充电需求，有益于简化电子设备的结构，且能够降低生产成本。
62.配合图2所示，在一些实施例中，多个所述储能单元10包括两个储能单元10，所述充电单元30包括两个第一开关单元31，两个所述第一开关单元31的输入端均与所述适配单元20连接，两个所述第一开关单元31的输出端分别与两个所述储能单元10连接。
63.例如，两个所述储能单元10分别通过电池a和电池b形成，两个第一开关单元31分别通过第一mos管和第二mos管形成。第一mos管的源极可与适配单元20连接，第一mos管的漏极可与电池a连接，第一mos管的栅极可与控制器50连接。第二mos管的源极可与适配单元20连接，第二mos管的漏极可与电池b连接，第二mos管的栅极可与控制器50连接。
64.可选的，多个所述储能单元10的额定容量不同。在具体实施时，可基于电子设备的内部空间灵活配置储能单元10的尺寸，进而灵活配置储能单元10的额定容量。例如，电池a的额定容量可大于电池b的额定容量。
65.配合图1和图2所示，在一些实施例中，所述电子设备还包括放电单元40，放电单元40的输入端分别与多个所述储能单元10连接，所述放电单元40的输出端与所述适配单元20连接，所述放电单元40用于响应所述控制器50发送的放电信号择一所述储能单元10与所述适配单元20导通，以通过该储能单元10为负载电路60供电。如此，通过一个适配单元20不仅能够为各储能单元10充电，而且能够接收储能单元10的电能为负载电路60供电，也即能够同时支持充电和放电，有益于进一步简化系统结构，降低生产成本。
66.在一些实施例中，所述放电单元40可包括多个第二开关单元41和与多个所述第二开关单元41一一对应的多个比较器42。多个所述第二开关单元41的输入端一一对应的与多个所述储能单元10连接，多个所述第二开关单元41的输出端均与所述适配单元20连接。多个所述比较器42的输出端一一对应的与多个所述第二开关单元41的控制端连接，所述比较器42的多个输入端分别与多个所述储能单元10连接。所述比较器42用于比较多个所述储能单元10的输出电压，当与其相对应的储能单元10的输出电压大于其他储能单元10的输出电压时，开启相应的第二开关单元41，以导通该储能单元10和所述适配单元20。该放电单元40不仅结构简单，成本较低，而且能够实现交替开启多个储能单元10为负载电路60供电的目的，基本等同于实现了通过多个储能单元10同步为负载电路60供电的目的，能够支持负载电路60在较高功率下运行。
67.仍然以电子设备包括两个储能单元10为例，可通过电池a和电池b分别形成两个储能单元10。两个第二开关单元41可通过第三mos管和第四mos管形成。第三mos管的源极可与电池a连接，第三mos管的漏极可与适配单元20连接。第四mos管的源极可与电池b连接，第四mos管的漏极可与适配单元20连接。比较器a的输出端可与第三mos管的栅极连接，比较器a的一个输入端可连接在电池a和第三mos管的源极之间，比较器a的另一个输入端可连接在第四mos管的漏极和适配单元20之间。比较器b的输出端与第四mos管的栅极连接，比较器b的一个输入端可连接在电池b和第四mos管的源极之间，比较器b的另一个输入端可连接在第三mos管的漏极和适配单元20之间。
68.如此，电池b输出电能时，比较器a能够比较电池b的输出电压和电池a的输出电压，当电池a的输出电压高于电池b的输出电压时，比较器a开启第三mos管，导通电池a和适配单元20。与此同时，比较器b能够检测到适配单元20和第三mos管之间的电压(也即电池a的输出电压)高于电池b的输出电压，关闭第四mos管，从而切断电池b和适配单元20之间的连接，电池b停止供电。电池a供电时的控制过程类似，此处不再赘述。
69.在实际供电过程中，无论是电池a，亦或是电池b，随着电能输出，其输出电压都在逐渐降低，所以，电池a和电池b实际上是在交替供电，基本等同于实现了同步供电，能够支持相对较大的负载。
70.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。