电池架构及其控制方法、用电设备技术

本发明专利技术实施例公开了一种电池架构及其控制方法、用电设备。电池架构包括电池组，所述电池组包括：第一电池模块，输出第一标称电压；所述第一电池模块用于向第一功能模块供电；第二电池模块，输出第二标称电压；所述第二电池模块与所述第一电池模块串联连接，所述第二电池模块和所述第一电池模块共同向第二功能模块供电；其中，所述第二功能模块的工作电压高于所述第一功能模块的工作电压。与现有技术相比，本发明专利技术实施例实现了同时提供低电压供电和高电压供电，从而有利于满足用电设备复杂的功能和性能要求。能和性能要求。能和性能要求。

【技术实现步骤摘要】
电池架构及其控制方法、用电设备


[0001]本专利技术实施例涉及电源管理
，尤其涉及一种电池架构及其控制方法、用电设备。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，移动设备、电动汽车和人工智能设备等用电设备的应用范围越来越广泛。以移动设备为例，对用电设备的电池架构进行说明。当前市场上的移动设备内部电能管理架构基本相同，采用4V左右的锂电池储能，通过低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)或者直流(DC/DC)功率变换器实现供电电压的转换，将锂电池输出的4V电压转换为内部功能模块实际所需的工作电压。
[0003]现有的移动设备内部各个功能模块的工作电压较低，采用输出电压较低的单块锂电池供电即可。随着5G技术的发展，将GaN射频器件运用到移动设备中成为技术发展的方向。通常GaN射频器件的工作电压需要达到28V以上才能体现其性能优势。现有的电池架构通过DC/DC升压转换器可以实现传统锂电池提供的4V供电转变到GaN射频器件所需的高电压供电。但是，由于升压转换器的输入和输出电压差过大，导致升压转换器的电能效率较低，进一步引发移动设备等用电设备发热严重、待机使用时间明显下降的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种电池架构及其控制方法、用电设备，以满足用电设备内部低电压供电和高电压供电的需求、满足用电设备复杂的功能和性能要求。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电池架构，包括电池组，所述电池组包括：
[0006]第一电池模块，输出第一标称电压；所述第一电池模块用于向所述第一功能模块供电；
[0007]第二电池模块，输出第二标称电压；所述第二电池模块与所述第一电池模块串联连接，所述第二电池模块和所述第一电池模块共同向所述第二功能模块供电；
[0008]其中，所述第二功能模块的工作电压高于所述第一功能模块的工作电压。
[0009]可选地，电池架构还包括：
[0010]第一直流变换电路，连接于所述电池组和所述第一功能模块之间；所述第一直流变换电路用于将所述第一电池模块输出的第一标称电压变换为所述第一功能模块的工作电压；
[0011]第二直流变换电路，连接于所述电池组和所述第二功能模块之间；所述第二直流变换电路用于将所述第一电池模块和所述第二电池模块的串联电压变换为所述第二功能模块的工作电压。
[0012]可选地，所述第二电池模块还用于向第三功能模块供电，所述第三功能模块的工作电压低于所述第二功能模块的工作电压。
[0013]可选地，电池架构还包括：
[0014]第三直流变换电路，连接于所述电池组和所述第三功能模块之间；所述第三直流变换模块用于将所述第二电池模块输出的第二标称电压变换为所述第三功能模块的工作电压。
[0015]可选地，所述电池组包括第一供电输出端、第二供电输出端和第三供电输出端；所述第一供电输出端输出所述第二标称电压和所述第一标称电压的加和电压，所述第二供电输出端输出所述第二标称电压，所述第三供电输出端输出所述第一标称电压；
[0016]所述电池架构还包括：
[0017]供电路径控制电路，用于控制所述第二功能模块由所述第一供电输出端供电、由所述第二供电输出端供电或者由所述第三供电输出端供电；
[0018]第四直流变换电路，用于将所述第二供电输出端或所述第三供电输出端的电压变换为所述第二功能模块的工作电压。
[0019]可选地，所述供电路径控制电路包括：
[0020]检测与控制模块，用于检测所述第一电池模块和所述第二电池模块的剩余电量；
[0021]第一开关，连接于所述第三供电输出端和所述第四直流变换电路之间；所述第一开关由所述检测与控制模块控制，在检测到所述第二电池模块的电量耗尽时，控制所述第一开关导通；
[0022]第二开关，连接于所述第三供电输出端和所述第四直流变换电路之间；所述第二开关由所述检测与控制模块控制，在检测到所述第一电池模块的电量耗尽时，控制所述第二开关导通。
[0023]可选地，所述第四直流变换电路为开关式DC/DC功率转换拓扑结构。
[0024]可选地，所述第一标称电压和所述第二标称电压相同；
[0025]或者，所述第一标称电压和所述第二标称电压不同。
[0026]可选地，所述第一电池模块的标称容量和所述第二电池模块的标称容量相同；
[0027]或者，所述第一电池模块的标称容量和所述第二电池模块的标称容量不同。
[0028]可选地，所述电池组还包括：
[0029]第三电池模块，输出第三标称电压；所述第三电池模块、所述第二电池模块和所述第一电池模块串联连接；
[0030]其中，所述第三电池模块、所述第二电池模块和所述第一电池模块共同向所述第二功能模块供电；
[0031]或者，所述第三电池模块和所述第一电池模块共同向所述第二功能模块供电；
[0032]或者，所述第三电池模块和所述第二电池模块共同向所述第二功能模块供电。
[0033]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电池架构的控制方法，该控制方法适用于本专利技术任意实施例所提供的电池架构，该控制方法包括：
[0034]控制所述第一电池模块向所述第一功能模块供电；
[0035]控制所述第二电池模块和所述第一电池模块共同向所述第二功能模块供电。
[0036]可选地，控制方法还包括：
[0037]在检测到所述第二电池模块的电量耗尽时，控制所述第一电池模块向所述第二功能模块供电；
[0038]在检测到所述第一电池模块的电量耗尽时，控制所述第二电池模块向所述第二功
能模块供电。
[0039]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种用电设备，包括如本专利技术任意实施例所述的电池架构。
[0040]本专利技术实施例设置电池组包括第一电池模块和第二电池模块；其中，第一电池模块和第二电池模块串联连接，第一电池模块用于向工作电压较低的第一功能模块供电，第一电池模块和第二电池模块共同向工作电压较高的第二功能模块供电。相当于对低工作电压的功能模块和高工作电压的功能模块分别提供不同的供电电压，从而无需针对高工作电压的第二功能模块设置输入和输出电压差过大的升压转换器。因此，本专利技术实施例有利于提高电能效率较低，避免引发用电设备严重发热，以及延长待机使用时间，从而能够满足用电设备内部低电压供电和高电压供电的需求、推动高工作电压的功能模块(如GaN射频器件等)在用电设备中使用，满足用电设备复杂的功能和性能要求。以及，在实现上述有益效果的基础上，本专利技术实施例提供的电池架构的结构简单、成本较低，有利于推广应用。
附图说明
[0041]图1为本专利技术实施例提供的一种电池架构的结构示意图；
[0042]图2为本专利技术实施例提供的另一种电池架构的结构示意图；
[0043]图3为本专利技术实施例提供的又一种电池架构的结构示意图；
[0044]图4为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池架构，其特征在于，包括电池组，所述电池组包括：第一电池模块，输出第一标称电压；所述第一电池模块用于向第一功能模块供电；第二电池模块，输出第二标称电压；所述第二电池模块与所述第一电池模块串联连接，所述第二电池模块和所述第一电池模块共同向第二功能模块供电；其中，所述第二功能模块的工作电压高于所述第一功能模块的工作电压。2.根据权利要求1所述的电池架构，其特征在于，还包括：第一直流变换电路，连接于所述电池组和所述第一功能模块之间；所述第一直流变换电路用于将所述第一电池模块输出的第一标称电压变换为所述第一功能模块的工作电压；第二直流变换电路，连接于所述电池组和所述第二功能模块之间；所述第二直流变换电路用于将所述第一电池模块和所述第二电池模块的串联电压变换为所述第二功能模块的工作电压。3.根据权利要求1所述的电池架构，其特征在于，所述第二电池模块还用于向第三功能模块供电，所述第三功能模块的工作电压低于所述第二功能模块的工作电压。4.根据权利要求3所述的电池架构，其特征在于，还包括：第三直流变换电路，连接于所述电池组和所述第三功能模块之间；所述第三直流变换模块用于将所述第二电池模块输出的第二标称电压变换为所述第三功能模块的工作电压。5.根据权利要求1所述的电池架构，其特征在于，所述电池组包括第一供电输出端、第二供电输出端和第三供电输出端；所述第一供电输出端输出所述第二标称电压和所述第一标称电压的加和电压，所述第二供电输出端输出所述第二标称电压，所述第三供电输出端输出所述第一标称电压；所述电池架构还包括：供电路径控制电路，用于控制所述第二功能模块由所述第一供电输出端供电、由所述第二供电输出端供电或者由所述第三供电输出端供电；第四直流变换电路，用于将所述第二供电输出端或所述第三供电输出端的电压变换为所述第二功能模块的工作电压。6.根据权利要求5所述的电池架构，其特征在于，所述供电路径控制电路包括：检测与控制模块，用于检测所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永生，张乃千，裴轶，
申请(专利权)人：苏州能讯高能半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：