本发明专利技术公开了一种电源供应装置。在电源供应装置中，由控制单元控制切换电路，在进行充电时将储能单元模块切换为并联线路，在进行放电时则切换为串联线路，使得电源供应装置在充电端以及放电端均使用降压电路。利用切换电路配合降压电路所输出的充电电压以及放电电压，让电源供应装置具有稳定、效率高、低损耗的表现。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种电源供应装置。在电源供应装置中，由控制单元控制切换电路，在进行充电时将储能单元模块切换为并联线路，在进行放电时则切换为串联线路，使得电源供应装置在充电端以及放电端均使用降压电路。利用切换电路配合降压电路所输出的充电电压以及放电电压，让电源供应装置具有稳定、效率高、低损耗的表现。【专利说明】电源供应装置
本专利技术涉及一种电源供应装置，特别是有关一种电池单元数组可在串并联之间切 换的电池模块。
技术介绍
请参考图1，图1绘示了一种传统式电源供应装置的架构示意图。传统的电源供应 装置1需使用一个同步降压电路110 (buck circuit)以及一个同步升压电路112 (boost circuit)。在图1中，外部的输入电压通过电源供应装置1的充电端120对电源供应装置1 内的储能单元模块13充电，由于外部的输入电压较高，对电源供应装置1充电时需先降压 才能对储能单元模块13 (通常由多个电池芯所组成)进行充电，因此在充电端120以及储能 单元模块13之间加上了同步降压电路110。而常规的输出电压值通常会大于电源供应装置 1的储能单元模块13所输出的电压。换言之，电源供应装置1的放电端122需要配合常规 输出电压值，而在储能单元模块13以及放电端122之间也需要加上同步升压电路112。此 夕卜，整个充放电的控制均由控制单元15来进行控制。 举例来说，假设在电源供应装置1中，储能单元模块13由两颗电池芯（附图未显 示）组成，而单颗电池芯的输出电压是3?4. 2伏特，电源供应装置1的同步降压电路110 以及同步升压电路112均以常规的输出电压/电流值5V/2A的定功率输出。若储能单元模 块13内的两颗电池芯以并联排列时，则如前所述，在放电端122与储能单元模块13间使用 同步升压电路112,此时输入同步升压电路112的电压即为单颗电池芯的3?4. 2伏特；若 储能单元模块13内的两颗电池芯以串联排列时，则在放电端122与储能单元模块13间使 用同步降压电路110,此时输入同步降压电路110的电压即为两颗电池芯的串联电压6? 8. 4伏特，但充电端120与储能单元模块13间则需使用同步升压电路112,使得充电端120 的电压通过同步升压电路112从5V升压成8. 4V才能对储能单元模块13充电。从电源供应 装置1的系统转换效率的观点来看，由于电源供应装置1的定功率输出，可知同步升压电路 112是一个高电流电路，而同步降压电路110是一个低电流电路且较同步升压电路112的 电流来得低。在这样的设定条件下，当电源线的阻抗固定，且同步升压电路112或同步降压 电路110内的M0S损耗固定时，由于同步降压电路110是低电流系统，因此损耗的功率也较 小，所以对电源供应装置1来说，同步降压电路110较同步升压电路112的电路效率较高。 然而不论在储能单元模块13中的多个电池芯是采用了固定式串联设计或是固定 式并联设计，电源供应装置1都必须采用一个同步升压电路112来进行升压，这样一来将大 大降低整体系统的转换效率。
技术实现思路
为了改善上述缺陷，本专利技术提出一种设计合理且可以有效增进充/放电端效率， 并且仅需使用转换效率高的同步降压电路以简化结构的电源供应装置。 依据本专利技术的
技术实现思路
，本专利技术的一个实施例中公开了一种电源供应装置，其包 括充电端、放电端、储能单元模块、切换电路、降压电路以及控制单元。所述储能单元模块包 含第一储能单元以及第二储能单元。所述切换电路并联在所述第一储能单元以及所述第二 储能单元之间，所述降压电路电性连接在所述充电端、所述放电端与储能单元模块之间，所 述控制单元电性连接在所述降压电路、所述储能单元模块以及所述切换电路。其中所述控 制单元用来在所述电源供应装置存在充电回路时，控制所述切换电路使所述第一储能单元 以及所述第二储能单元彼此并联连接，以及用来在所述电源供应装置存在放电回路时，控 制所述切换电路使所述第一储能单元以及所述第二储能单元彼此串联连接。 依据本专利技术的
技术实现思路
，本专利技术实施例中电源供应装置的所述降压电路包括第一 降压电路及第二降压电路，其中所述第一降压电路电性连接在所述充电端与所述储能单元 模块之间，所述第二降压电路电性连接在所述放电端与所述储能单元模块之间。 依据本专利技术的
技术实现思路
，本专利技术实施例中电源供应装置的所述切换电路包含第一 开关组以及第二开关组。所述第一开关组包含两个第一开关，所述第一开关组与所述第一 储能单元以及所述第二储能单元电性连接以形成并联线路。所述第二开关组包含第二开 关，所述第二开关组与所述第一储能单元以及所述第二储能单元电性连接以形成串联线 路。 依据本专利技术的
技术实现思路
，其中当所述电源供应装置存在所述充电回路时，所述控 制单元用来导通所述第一开关组以及断开所述第二开关组，使所述第一储能单元以及所述 第二储能单元彼此并联连接；当所述电源供应装置存在所述放电回路时，所述控制单元用 来导通所述第二开关组以及断开所述第一开关组，使所述第一储能单元以及所述第二储能 单元彼此串联连接。 依据本专利技术的
技术实现思路
，其中所述第一开关组的其中一个第一开关电性连接在所 述第一储能单元以及所述第二储能单元的正极之间，另一个第一开关电性连接在所述第一 储能单元以及所述第二储能单元的负极之间，所述第二开关电性连接在所述第一储能单元 的负极以及所述第二储能单元的正极之间。 依据本专利技术的
技术实现思路
，其中在所述充电回路转换为所述放电回路，或在所述放 电回路转换为所述充电回路的过程中，所述控制单元另用来同时断开所述第一开关组以及 所述第二开关组，使所述电源供应装置进入静置状态。 依据本专利技术的
技术实现思路
，其中当所述电源供应装置由所述放电回路切换至所述充 电回路时，所述控制单元用来先控制所述第一开关组以及所述第二开关组断开，再控制所 述第一开关组导通以及所述第二开关组断开，以使所述第一储能单元以及所述第二储能单 元形成并联线路；当所述电源供应装置由所述充电回路切换至所述放电回路时，所述控制 单元用来先控制所述第一开关组以及所述第二开关组断开，再控制所述第二开关组导通以 及所述第一开关组断开，以使所述第一储能单元以及所述第二储能单元形成串联线路。 依据本专利技术的
技术实现思路
，其中所述电源供应装置进一步包括保护电路，电性连接 在所述第一开关组与所述储能单元模块之间，在所述电源供应装置由所述放电回路切换至 所述充电回路时，所述保护电路用来防止所述第一储能单元以及所述第二储能单元并联， 以防止所述第一储能单元以及所述第二储能单元在电压不平衡时产生瞬间大电流（Inrush current)。其中所述保护电路包括电阻以及与所述电阻并联的开关，且所述保护电路是缓 启动电路。 依据本专利技术的
技术实现思路
，其中当所述电源供应装置存在所述放电回路时，所述降 压电路用来将串联排列的所述第一储能单元以及所述第二储能单元的输出电压，转换为默 认电压值。 依据本专利技术的
技术实现思路
，其中所述第一储能单元以及所述第二储能单元是电池芯 或电池模块。 本专利技术所公开的电源供应装置，由控制单元控制切换电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电源供应装置，其包括：充电端；放电端；储能单元模块，包含第一储能单元以及第二储能单元；切换电路，并联在所述第一储能单元以及所述第二储能单元之间；降压电路，电性连接在所述充电端、所述放电端与储能单元模块之间；以及控制单元，电性连接在所述降压电路、所述储能单元模块以及所述切换电路；其中所述控制单元用来在所述电源供应装置存在充电回路时，控制所述切换电路使所述第一储能单元以及所述第二储能单元彼此并联连接，以及用来在所述电源供应装置存在放电回路时，控制所述切换电路使所述第一储能单元以及所述第二储能单元彼此串联连接。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李宗融，陈泰宏，林佑儒，黄国彰，陈明达，
申请(专利权)人：新普科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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