供电系统、控制方法及供电设备技术方案

本申请涉及一种供电系统、控制方法及供电设备，该供电系统包括物理接口、与物理接口电连接的电源系统，电源系统包括主控模块、电源管理模块、电池单元、第一单向开关模块和电池供电开关模块，主控模块分别与电源管理模块、第一单向开关模块和电池供电开关模块电连接，电源管理模块分别与物理接口和电池单元电连接，第一单向开关模块的电源输入端电连接电源管理模块的电源输入/输出端口，电池供电开关模块的电源输入端电连接电池单元，第一单向开关模块和电池供电开关模块的电源输出端均电连接物理接口。通过本申请，解决相关技术中便携终端无法进行大功率输出供电的问题，实现了兼容USB Type

【技术实现步骤摘要】
供电系统、控制方法及供电设备


[0001]本申请涉及便携设备供电
，特别是涉及供电系统、控制方法及供电设备。

技术介绍

[0002]USB Type
‑
C由于其接口精巧纤薄、规范统一、支持正反插、信号高速、电源大功率传输等优点，其应用最为广泛。手机的USB Type
‑
C接口，连接外部设备时，通过一条简洁的单线缆，可以对设备供电、同时传输数据，实现丰富的功能。
[0003]相关技术中，便携式穿戴设备作为外部设备，例如：AR眼镜，当通过便携终端的USB Type
‑
C接口与之连接时，外部设备由便携终端提供电源，例如：手机为AR眼镜供电。然而，便携式穿戴设备为大功率用电设备，其用电时，最大峰值电流可达3A，此外，便携终端因受制于体积、转换效率、发热等多方面的不良影响，难以对便携式穿戴设备进行大功率输出，以及无法满足便携式穿戴设备大功率用电的需求。
[0004]针对相关技术中存在便携终端无法进行大功率输出供电的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]在本实施例中提供了一种供电系统、控制方法及供电设备，以解决相关技术中便携终端无法进行大功率输出供电的问题。
[0006]第一个方面，在本实施例中提供了一种供电系统，包括物理接口、与所述物理接口电连接的电源系统，所述电源系统包括主控模块、电源管理模块、电池单元、第一单向开关模块和电池供电开关模块，所述主控模块分别与所述电源管理模块、所述第一单向开关模块和所述电池供电开关模块电连接，所述电源管理模块分别与所述物理接口和所述电池单元电连接，所述第一单向开关模块的电源输入端电连接所述电源管理模块的电源输入/输出端口，所述电池供电开关模块的电源输入端电连接所述电池单元，所述第一单向开关模块和所述电池供电开关模块的电源输出端均电连接所述物理接口，其中，所述电源管理模块用于获取与所述物理接口电连接的外部设备对应的供电协议，并根据所述供电协议选定所述外部设备对应的以下其中之一的供电通道：由所述电池单元、所述电源管理模块、所述第一单向开关模块和所述物理接口构成的第一供电通道，由所述电池单元、所述电池供电开关模块和所述物理接口构成的电池供电通道；所述主控模块用于获取所述供电协议，并根据所述供电协议对应控制所述第一单向开关模块和所述电池供电开关模块的通断。
[0007]在其中的一些实施例中，所述电源系统还包括充电开关模块，所述充电开关模块与所述主控模块电连接，所述充电开关模块的电源输入端电连接所述物理接口，所述充电开关模块的电源输出端电连接所述电源管理模块的所述电源输入/输出端口，其中，所述电源管理模块用于获取与所述物理接口电连接的外部设备对应的供电类型，并根据所述供电类型选定与所述外部设备对应的充电通道或供电通道，其中，所述充电通道包括由所述物理接口、所述充电开关模块和所述电源管理模块构成的充电通路，并用于为所述电池单元
充电，所述供电通道包括所述第一供电通道和所述电池供电通道其中之一；所述主控模块用于对应控制所述第一单向开关模块、所述电池供电开关模块和所述充电开关模块的通断。
[0008]在其中的一些实施例中，所述充电开关模块、所述第一单向开关模块和所述电池供电开关模块均包括受控开关支路、比较单元、逻辑控制单元及开关驱动单元，所述受控开关支路包括第一输入端、第一受控端及第一输出端，所述第一输入端电连接对应的所述电源输入端，所述第一输出端电连接对应的所述电源输出端，所述第一受控端电连接所述开关驱动单元的输出端，所述比较单元的正输入端和负输入端分别电连接对应的所述电源输出端和所述电源输入端，所述比较单元的输出端电连接所述逻辑控制单元的两路控制端口其中一路，所述逻辑控制单元的另一路所述控制端口还电连接所述主控模块，所述逻辑控制单元的输出端电连接所述开关驱动单元的受控输入端，所述开关驱动单元的两路输入端分别电连接对应的所述电源输入端和所述电源输出端，其中，所述受控开关支路用于根据所述第一输入端和所述第一输出端其中之一与所述第一受控端的电压差与第一预设阈值的大小，对应控制所述第一输入端与所述第一输出端的通断；所述比较单元用于根据所述电源输出端和所述负输入端的电压差与第二预设阈值的大小，生成并输出对应的第一逻辑控制电平；所述逻辑控制单元用于根据接收到的所述第一逻辑控制电平和由所述主控模块发送的第二逻辑控制电平是否均为预设电平，生成并输出对应的开关控制信号；所述开关驱动单元用于接收所述开关控制信号，并在所述开关控制信号的电压为第一预设电压值时，将所述电源输出端的电压和所述电源输入端的电压中最大的电压传输至所述第一受控端，以及在所述开关控制信号的电压为第二预设电压值时，将与所述电源输入端的电压差为设定值的电压传输至所述第一受控端。
[0009]在其中的一些实施例中，所述受控开关支路包括两路压控开关单元，两路所述压控开关单元其中一路的输入端电连接所述第一输入端，其输出端电连接另一路所述压控开关单元的输出端，另一路所述压控开关单元的输入端电连接所述第一输出端，两路所述压控开关单元的受控端均电连接所述第一受控端，其中，在每一路所述压控开关单元的受控端和输入端的电压差大于所述第一预设阈值时，对应的所述压控开关单元导通，且所述第一输入端和所述第一输出端连通；在每一路所述压控开关单元的受控端和输入端的电压差不大于所述第一预设阈值时，对应的所述压控开关单元断开，且所述第一输入端和所述第一输出端断开。
[0010]在其中的一些实施例中，每一路所述压控开关单元均包括P沟道MOS管和寄生二极管，所述P沟道MOS管的漏极分别电连接所述电源输入端或所述电源输出端，所述P沟道MOS管的栅极电连接所述开关驱动单元的输出端，每一路所述P沟道MOS管的源极对接；所述寄生二极管的阳极电连接所述P沟道MOS管的漏极，所述寄生二极管的阴极电连接所述P沟道MOS管的源极，其中，所述寄生二极管用于将所述P沟道MOS管的所述漏极的电压正向偏置至所述P沟道MOS管的源极；在所述P沟道MOS管的栅极和源极的电压差大于所述第一预设阈值时，所述P沟道MOS管导通，并使对应的所述压控开关单元导通；在所述P沟道MOS管的栅极和源极的电压差不大于所述第一预设阈值时，所述P沟道MOS管截止，并使对应的所述压控开关单元断开。
[0011]在其中的一些实施例中，所述比较单元包括比较放大器，所述比较放大器包括同
向输入端、反向输入端及比较输出端，所述同向输入端和所述反向输入端分别与所述正输入端和所述负输入端对接，所述比较输出端电连接所述逻辑控制单元的两路控制端口其中一路，其中，所述比较放大器用于在所述同向输入端和所述反向输入端的电压差大于所述第二预设阈值时，输出低电平的所述第一逻辑控制电平，以及在所述同向输入端和所述反向输入端的电压差不大于所述第二预设阈值时，输出电平为所述预设电平的所述第一逻辑控制电平。
[0012]在其中的一些实施例中，所述逻辑控制单元包括与门电路，所述与门电路包括两路第二输入端和一路第二输出端，两路所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供电系统，包括物理接口、与所述物理接口电连接的电源系统，其特征在于，所述电源系统包括主控模块、电源管理模块、电池单元、第一单向开关模块和电池供电开关模块，所述主控模块分别与所述电源管理模块、所述第一单向开关模块和所述电池供电开关模块电连接，所述电源管理模块分别与所述物理接口和所述电池单元电连接，所述第一单向开关模块的电源输入端电连接所述电源管理模块的电源输入/输出端口，所述电池供电开关模块的电源输入端电连接所述电池单元，所述第一单向开关模块和所述电池供电开关模块的电源输出端均电连接所述物理接口，其中，所述电源管理模块用于获取与所述物理接口电连接的外部设备对应的供电协议，并根据所述供电协议选定所述外部设备对应的以下其中之一的供电通道：由所述电池单元、所述电源管理模块、所述第一单向开关模块和所述物理接口构成的第一供电通道，由所述电池单元、所述电池供电开关模块和所述物理接口构成的电池供电通道；所述主控模块用于获取所述供电协议，并根据所述供电协议对应控制所述第一单向开关模块和所述电池供电开关模块的通断。2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电源系统还包括充电开关模块，所述充电开关模块与所述主控模块电连接，所述充电开关模块的电源输入端电连接所述物理接口，所述充电开关模块的电源输出端电连接所述电源管理模块的所述电源输入/输出端口，其中，所述电源管理模块用于获取与所述物理接口电连接的外部设备对应的供电类型，并根据所述供电类型选定与所述外部设备对应的充电通道或供电通道，其中，所述充电通道包括由所述物理接口、所述充电开关模块和所述电源管理模块构成的充电通路，并用于为所述电池单元充电，所述供电通道包括所述第一供电通道和所述电池供电通道其中之一；所述主控模块用于对应控制所述第一单向开关模块、所述电池供电开关模块和所述充电开关模块的通断。3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述充电开关模块、所述第一单向开关模块和所述电池供电开关模块均包括受控开关支路、比较单元、逻辑控制单元及开关驱动单元，所述受控开关支路包括第一输入端、第一受控端及第一输出端，所述第一输入端电连接对应的所述电源输入端，所述第一输出端电连接对应的所述电源输出端，所述第一受控端电连接所述开关驱动单元的输出端，所述比较单元的正输入端和负输入端分别电连接对应的所述电源输出端和所述电源输入端，所述比较单元的输出端电连接所述逻辑控制单元的两路控制端口其中一路，所述逻辑控制单元的另一路所述控制端口还电连接所述主控模块，所述逻辑控制单元的输出端电连接所述开关驱动单元的受控输入端，所述开关驱动单元的两路输入端分别电连接对应的所述电源输入端和所述电源输出端，其中，所述受控开关支路用于根据所述第一输入端和所述第一输出端其中之一与所述第一受控端的电压差与第一预设阈值的大小，对应控制所述第一输入端与所述第一输出端的通断；所述比较单元用于根据所述正输入端和所述负输入端的电压差与第二预设阈值的大小，生成并输出对应的第一逻辑控制电平；所述逻辑控制单元用于根据接收到的所述第一逻辑控制电平和由所述主控模块发送的第二逻辑控制电平是否均为预设电平，生成并输出对应的开关控制信号；
所述开关驱动单元用于接收所述开关控制信号，并在所述开关控制信号的电压为第一预设电压值时，将所述电源输出端的电压和所述电源输入端的电压中最大的电压传输至所述第一受控端，以及在所述开关控制信号的电压为第二预设电压值时，将与所述电源输入端的电压差为设定值的电压传输至所述第一受控端。4.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述受控开关支路包括两路压控开关单元，两路所述压控开关单元其中一路的输入端电连接所述第一输入端，其输出端电连接另一路所述压控开关单元的输出端，另一路所述压控开关单元的输入端电连接所述第一输出端，两路所述压控开关单元的受控端均电连接所述第一受控端，其中，在每一路所述压控开关单元的受控端和输入端的电压差大于所述第一预设阈值时，对应的所述压控开关单元导通，且所述第一输入端和所述第一输出端连通；在每一路所述压控开关单元的受控端和输入端的电压差不大于所述第一预设阈值时，对应的所述压控开关单元断开，且所述第一输入端和所述第一输出端断开。5.根据权利要求4所述的供电系统，其特征在于，每一路所述压控开关单元均包括P沟道MOS管和寄生二极管，所述P沟道MOS管的漏极分别电连接所述电源输入端或所述电源输出端，所述P沟道MOS管的栅极电连接所述开关驱动单元的输出端，每一路所述P沟道MOS管的源极对接；所述寄生二极管的阳极电连接所述P沟道MOS管的漏极，所述寄生二极管的阴极电连接所述P沟道MOS管的源极，其中，所述寄生二极管用于将所述P沟道MOS管的所述漏极的电压正向偏置至所述P沟道MOS管的源极；在所述P沟道MOS管的栅极和源极的电压差大于所述第一预设阈值时，所述P沟道MOS管导通，并使对应的所述压控开关单元导通；在所述P沟道MOS管的栅极和源极的电压差不大于所述第一预设阈值时，所述P沟道MOS管截止，并使对应的所述压控开关单元断开。6.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述比较单元包括比较放大器，所述比较放大器包括同向输入端、反向输入端及比较输出端，所述同向输入端和所述反向输入端分别与所述正输入端和所述负输入端对接，所述比较输出端电连接所述逻辑控制单元的两路控制端口其中一路，其中，所述比较放大器用于在所述同向输入端和所述反向输入端的电压差大于所述第二预设阈值时，输出低电平的所述第一逻辑控制电平，以及在所述同向输入端和所述反向输入端的电压差不大于所述第二预设阈值时，输出电平为所述预设电平的所述第一逻辑控制电平。7.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小平，王斌，
申请(专利权)人：舜宇光学浙江研究院有限公司，
类型：发明
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