电源转换电路、充电装置及系统制造方法及图纸

一种电源转换电路及充电装置，能支持多种充电模式，提升电池充电速率。该电路包括：第一开关元件的第一端通过电源转换电路的第一外接端与输入电源耦合连接，第一开关元件的第二端分别耦合至第一储能元件的第一端和第二开关元件的第一端，第一储能元件的第二端分别耦合至第三开关元件的第一端和第四开关元件的第一端，第二开关元件的第二端通过该电源转换电路的第二外接端与电池耦合连接，第四开关元件的第二端耦合至第二外接端，第三开关元件的第二端接地，第五开关元件的第一端耦合至第一外接端，第五开关元件的第二端分别耦合至第二储能元件的第一端和第六开关元件的第一端，第二储能元件的第二端耦合至第二外接端，第六开关元件的第二端接地。

Power Conversion Circuit, Charging Device and System

The utility model relates to a power conversion circuit and a charging device, which can support multiple charging modes and improve the charging rate of batteries. The circuit includes: the first end of the first switching element is coupled to the input power supply through the first external end of the power conversion circuit, the second end of the first switching element is coupled to the first end of the first energy storage element and the first end of the second switching element, and the second end of the first energy storage element is coupled to the first end of the third switching element and the first end of the fourth switching element, respectively. The second end of the switching element is coupled to the battery through the second external end of the power supply conversion circuit. The second end of the fourth switching element is coupled to the second external end. The second end of the third switching element is grounded. The first end of the fifth switching element is coupled to the first external end. The second end of the fifth switching element is coupled to the first end of the second energy storage element and the sixth switching element respectively. One end, the second end of the second energy storage element is coupled to the second external end, and the second end of the sixth switching element is grounded.

【技术实现步骤摘要】
电源转换电路、充电装置及系统
本申请涉及电路领域，并且更具体地，涉及电源转换电路、充电装置及系统。
技术介绍
长期以来，电池一直用作移动电子装置的电源。电池提供允许电路运作的电压及电流形式的能量。然而，电池所存储的能量是有限的，当电子装置在使用时电池损失电力。当电池的能量供应被耗尽时，该电池的电压将开始从其额定电压下降，依赖于该电池获得电力的电子装置将不再适合继续运作。为了使电池能再次充满能量，需要某一形式的电池充电系统。通常电池充电系统包括电源适配器和充电装置，两者之间能量和信息的传递一般通过USB电缆实现。电源适配器的作用是将公用电源的能量按照一定电压方式传递给充电装置。充电装置的作用是将通过电源适配器获得的能量做电压转化后传递给电池。目前现有的电池充电系统只支持某一种电压模式，但是不同的电池所支持的充电电流是不同的，在充电受限的情况下，如果供应到电池的电流过大，那么该电池可能受损坏或甚至爆炸，或者如果供应到电池的电流过小，那么充电过程可能是效率低或完全无效的。
技术实现思路
本申请提供一种电源转换电路、充电装置及系统，能够支持多种充电模式，有效提升电池的充电速率。第一方面，提供了一种电源转换电路，所述电源转换电路包括：第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四功开关元件、第五开关元件、第六开关元件、第一储能元件和第二储能元件。在所述电源转换电路中，所述第一开关元件的第一端通过所述电源转换电路的第一外接端与输入电源耦合连接，所述第一开关元件的第二端分别耦合至所述第一储能元件的第一端和所述第二开关元件的第一端，所述第一储能元件的第二端分别耦合至所述第三开关元件的第一端和所述第四开关元件的第一端，所述第二开关元件的第二端通过所述电源转换电路的第二外接端与电池耦合连接，所述第四开关元件的第二端耦合至所述第二外接端，所述第三开关元件的第二端接地，所述第五开关元件的第一端耦合至所述第一外接端，所述第五开关元件的第二端分别耦合至所述第二储能元件的第一端和所述第六开关元件的第一端，所述第二储能元件的第二端耦合至所述第二外接端，所述第六开关元件的第二端接地。所述电源转换电路可以支持多种不同的充电模式，使得电池能够获得更快速地充电，从而有效提升充电效率。第二方面，提供了一种充电装置，所述充电装置包括前述方面中的电源转换电路，以及耦合至所述的电源转换电路的信息采集和信号控制电路和输入/输出端口，所述信息采集和信号控制电路与所述输入/输出端口耦合连接。在第二方面的一种可能的实现方式中，所述信息采集和信号控制电路包括：数字核心处理元件、电池信息检测元件、输出驱动元件、信息输入元件、第一电源转换元件和第二电源转换元件。在所述信息采集和信号控制电路中，所述信息输入元件、所述第一电源转换元件和所述第二电源转换元件分别通过所述信息采集和信号控制电路的第一外接端与所述输入电源耦合连接，所述信息输入元件连接所述数字核心处理元件，所述第一电源转换元件连接所述数字核心处理元件，所述第二电源转换元件连接所述输出驱动元件，所述数字核心处理元件通过所述信息采集和信号控制电路的第二外接端与电源适配器的数据线耦合连接，所述数字核心处理元件与所述电池信息检测元件连接，所述电池信息检测元件通过所述信息采集和信号控制电路的第三外接端与所述电池耦合连接，所述数字核心处理元件与所述输出驱动元件连接，所述输出驱动元件通过所述信息采集和信号控制电路的第四外接端分别耦合至所述电源转换电路的各开关元件。在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述输入/输出端口的第一端连接所述电源适配器的输入电源，所述输入/输出端口的第二端分别耦合至所述电源转换电路的所述第一外接端和所述信息采集和信号控制电路的所述第一外接端，所述输入/输出端口的第三端连接所述电源适配器的数据线，所述输入/输出端口的第四端耦合至所述信息采集和信号控制电路的所述第二外接端。可选地，所述输入/输出端口是USB端口。第三方面，提供了一种充电系统，所述充电系统包括前述方面及实现方式中的充电装置，以及耦合至所述充电装置的电源适配器和电池元件。所述充电装置与所述电池元件可以被设置在一个设备内，所述设备可以是终端、基站或电动车。第四方面，提供了一种电池充电的方法，所述方法被执行在前述方面中的电源转换电路中，基于该电源转换电路的组成结构，所述电源转换电路可以根据第一充电模式实施对电池充电，方法包括：保持断开所述第五开关元件和所述第六开关元件，在第一时间段中，所述第一开关元件和所述第四开关元件处于闭合状态、且所述第二开关元件和所述第三开关元件处于断开状态，所述第一储能元件充电，在所述第一时间段之后的第二时间段中，所述第一开关元件和所述第四开关元件处于断开状态、且所述第二开关元件和所述第三开关元件处于闭合状态，所述第一储能元件放电。所述电源转换电路还可以根据第二充电模式实施对电池充电，方法包括：保持断开所述第四开关元件、所述第五开关元件和所述第六开关元件，保持闭合所述第一开关元件和所述第三开关元件，在第一时间段中，所述第二开关元件处于闭合状态，直接对电池充电，在所述第一时间段之后的第二时间段中，所述第二开关元件处于断开状态，暂停对电池充电。所述电源转换电路还可以根据第三充电模式实施对电池充电，方法包括：保持断开所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件，在第一时间段中，所述第五开关元件处于闭合状态、且所述第六开关元件处于断开状态，所述第二储能元件充电，在所述第一时间段之后的第二时间段中，所述第五开关元件处于断开状态、且所述第六开关元件处于闭合状态，所述第一储能元件放电。第五方面，还提供了一种电池充电的方法，所述方法被执行在前述方面和实现方式中的充电装置中。所述充电装置通过与电源适配器的连接获得输入电源，通过与电池的连接采集获得所述电池支持的充电电流值，所述充电电流值大于或等于预设的电流阈值，例如所述电流阈值被设置为2A、2.5A或3A。所述充电装置确定所述电源适配器支持第一充电模式，然后基于所述第一充电模式，保持断开所述第五开关元件和所述第六开关元件，在第一时间段中，闭合所述第一开关元件和所述第四开关元件、且断开所述第二开关元件和所述第三开关元件，通过所述输入电源为所述第一储能元件充电，在所述第一时间段之后的第二时间段中，断开所述第一开关元件和所述第四开关元件、且闭合所述第二开关元件和所述第三开关元件，通过所述第一储能元件的放电为所述电池充电。在该方法中，所述充电装置的输入电源电压接近于两倍的电池电压，充电电流较大，电池容易快速充满电量，从而有效提升电池充电的速率。第六方面，还提供了一种电池充电的方法，所述方法被执行在前述方面和实现方式中的充电装置中。所述充电装置通过与电源适配器的连接获得输入电源，通过与电池的连接采集获得所述电池支持的充电电流值，所述充电电流值不小于预设的第一电流阈值且不大于预设的第二电流阈值，所述第一电流阈值小于所述第二电流阈值，例如所述第一电流阈值被设置为2A、2.5A或3A，第二电流阈值被设置为5A。所述充电装置确定所述电源适配器支持第二充电模式，然后基于所述第二充电模式，保持断开所述第四开关元件、所述第五开关元件和所述第六开关元件，保持闭合所述第一开关元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源转换电路，其特征在于，包括：第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四功开关元件、第五开关元件、第六开关元件、第一储能元件和第二储能元件；其中，所述第一开关元件的第一端通过所述电源转换电路的第一外接端与输入电源耦合连接，所述第一开关元件的第二端分别耦合至所述第一储能元件的第一端和所述第二开关元件的第一端，所述第一储能元件的第二端分别耦合至所述第三开关元件的第一端和所述第四开关元件的第一端，所述第二开关元件的第二端通过所述电源转换电路的第二外接端与电池耦合连接，所述第四开关元件的第二端耦合至所述第二外接端，所述第三开关元件的第二端接地，所述第五开关元件的第一端耦合至所述第一外接端，所述第五开关元件的第二端分别耦合至所述第二储能元件的第一端和所述第六开关元件的第一端，所述第二储能元件的第二端耦合至所述第二外接端，所述第六开关元件的第二端接地。

【技术特征摘要】
1.一种电源转换电路，其特征在于，包括：第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四功开关元件、第五开关元件、第六开关元件、第一储能元件和第二储能元件；其中，所述第一开关元件的第一端通过所述电源转换电路的第一外接端与输入电源耦合连接，所述第一开关元件的第二端分别耦合至所述第一储能元件的第一端和所述第二开关元件的第一端，所述第一储能元件的第二端分别耦合至所述第三开关元件的第一端和所述第四开关元件的第一端，所述第二开关元件的第二端通过所述电源转换电路的第二外接端与电池耦合连接，所述第四开关元件的第二端耦合至所述第二外接端，所述第三开关元件的第二端接地，所述第五开关元件的第一端耦合至所述第一外接端，所述第五开关元件的第二端分别耦合至所述第二储能元件的第一端和所述第六开关元件的第一端，所述第二储能元件的第二端耦合至所述第二外接端，所述第六开关元件的第二端接地。2.一种充电装置，其特征在于，包括如权利要求1所述的电源转换电路，以及耦合至所述的电源转换电路的信息采集和信号控制电路和输入/输出端口，所述信息采集和信号控制电路与所述输入/输出端口耦合连接。3.如权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述信息采集和信号控制电路包括：数字核心处理元件、电池信息检测元件、输出驱动元件、信息输入元件、第一电源转换元件和第二电源转换元件；其中，所述信息输入元件、所述第一电源转换元件和所述第二电源转换元件分别通过所述信息采集和信号控制电路的第一外接端与所述输入电源耦合连接，所述信息输入元件连接所述数字核心处理元件，所述第一电源转换元件连接所述数字核心处理元件，所述第二电源转换元件连接所述输出驱动元件，所述数字核心处理元件通过所述信息采集和信号控制电路的第二外接端与电源适配器的数据线耦合连接，所述数字核心处理元件与所述电池信息检测元件连接，所述电池信息检测元件通过所述信息采集和信号控制电路的第三外接端与所述电池耦合连接，所述数字核心处理元件与所述输出驱动元件连接，所述输出驱动元件通过所述信息采集和信号控制电路的第四外接端分别耦合至所述电源转换电路的各开关元件。4.如权利要求2-3中任意一项所述的充电装置，其特征在于，所述输入/输出端口的第一端连接所述电源适配器的输入电源，所述输入/输出端口的第二端分别耦合至所述电源转换电路的所述第一外接端和所述信息采集和信号控制电路的所述第一外接端，所述输入/输出端口的第三端连接所述电源适配器的数据线，所述输入/输出端口的第四端耦合至所述信息采集和信号控制电路的所述第二外接端。5.如权利要求2-4中任意一项所述的充电装置，其特征在于，所述输入/输出端口是USB端口。6.一种充电系统，其特征在于，包括如权利要求2至5中任一项所述的充电装置，以及耦合至所述充电装置的电源适配器和电池元件。7.如权利要求6中所述的充电系统，其特征在于，所述充电装置与所述电池元件被设置在一个设备内，所述设备是终端、基站或电动车。8.一种电池充电的方法，其特征在于，所述方法被执行在如权利要求1所述的电源转换电路中，所述电源转换电路根据下述模式之一实施对电池充电，该方法包括：基于第一充电模式，保持断开所述第五开关元件和所述第六开关元件，在第一时间段中，所述第一开关元件和所述第四开关元件处于闭合状态、且所述第二开关元件和所述第三开关元件处于断开状态，所述第一储能元件充电，在所述第一时间段之后的第二时间段中，所述第一开关元件和所述第四开关元件处于断开状态、且所述第二开关元件和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋俊，王鹏飞，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44