电能管理系统和电能传输方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电能管理系统和电能传输方法。该电能管理系统包括：具有第一传输端的第一开关；具有第二传输端的第二开关；以及控制器，耦合于所述第一开关与所述第二开关，用于通过周期性地导通第三开关以控制电能转换，其中，所述第一传输端、所述第二传输端以及所述第三开关的第三传输端都耦合于公共节点，且所述第一传输端与所述公共节点之间的阻抗、所述第二传输端与所述公共节点之间的阻抗以及所述第三传输端与所述公共节点之间的阻抗基本上等于零。本发明专利技术提供的电能管理系统和电能传输方法，具有较高的电能转换效率以及较低的电能损耗，且同时能够减小印刷电路板的尺寸，降低电能管理系统的成本以及功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种。
技术介绍
集成电路在很多应用领域中得到广泛发展，例如电能管理系统、电能转换系统等。由于对电子产品的体积及其功耗的更高要求，集成电路必须具有组装紧凑、印刷电路板面积小、低成本以及低功耗的特点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，能够有效减小印刷电路板的尺寸、降低电能管理系统的成本以及功耗。 本专利技术提供了一种电能管理系统，该电能管理系统包括具有第一传输端的第一开关；具有第二传输端的第二开关；以及控制器，耦合于所述第一开关与所述第二开关，用于通过周期性地导通第三开关以控制电能转换，其中，所述第一传输端、所述第二传输端以及所述第三开关的第三传输端都耦合于公共节点，且所述第一传输端与所述公共节点之间的阻抗、所述第二传输端与所述公共节点之间的阻抗以及所述第三传输端与所述公共节点之间的阻抗基本上等于零。本专利技术所述的电能管理系统，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关均包括体二极管，所述第一开关的体二极管的阴极、所述第二开关的体二极管的阴极以及所述第三开关的体二极管的阴极均耦合于所述公共节点。本专利技术所述的电能管理系统，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关中的一个开关包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的所述开关的半导体衬底连接于所述公共节点。本专利技术所述的电能管理系统，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关中的一个开关包括P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且包括P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的所述开关的半导体阱连接于所述公共节点。本专利技术所述的电能管理系统，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关中的每一个开关均包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关制作于公共半导体衬底上，且所述公共半导体衬底包括所述第一传输端、所述第二传输端及所述第三传输端。本专利技术所述的电能管理系统，所述第一开关包括P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且所述第一传输端通过结合线连接于所述公共节点。本专利技术所述的电能管理系统，所述控制器用于产生脉冲宽度调制信号，以交替地导通所述第三开关以及耦合于所述第三开关的第四开关；所述控制器还用于通过调整所述脉冲宽度调制信号的占空比，以调整所述电能管理系统的输出电能。本专利技术所述的电能管理系统，所述控制器用于控制所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关，以使所述第一开关通过所述公共节点从适配器输送电能到负载。本专利技术所述的电能管理系统，所述控制器用于控制所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关，以使所述第二开关通过所述公共节点从电池组输送电能到负载。本专利技术所述的电能管理系统，所述控制器用于控制所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关，以使所述第一开关及所述第二开关通过所述公共节点从适配器输送电能到电池组充电。本专利技术所述的电能管理系统，所述控制器用于控制所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关，以使转换电路通过所述公共节点接收输入电能，并且将所述输入电能转换成输出电能，以对电池组充电。本专利技术所述的电能管理系统，所述控制器用于控制所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关，以使转换电路接收来自电池组的输入电能，以及将所述输入电能转换成输出电能，并且通过所述公共节点将所述输出电能输送到负载。 本专利技术还提供了一种电能传输方法，该电能传输方法包括通过第一开关的第一传输端来传输电能；通过第二开关的第二传输端来传输电能；以及通过周期性地导通第三开关以控制电能转换，其中，所述第一传输端、所述第二传输端以及所述第三开关的第三传输端均耦合于公共节点，且所述第一传输端与所述公共节点之间的阻抗、所述第二传输端与所述公共节点之间的阻抗以及所述第三传输端与所述公共节点之间的阻抗基本上等于零。本专利技术所述的电能传输方法，所述第一开关的体二极管的阴极、所述第二开关的体二极管的阴极以及所述第三开关的体二极管的阴极均耦合于所述公共节点。本专利技术所述的电能传输方法，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关中的每一个开关均包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关制作于公共半导体衬底上，且所述公共半导体衬底包括所述第一传输端、所述第二传输端及所述第三传输端。本专利技术所述的电能传输方法，所述第一开关包括P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且所述第一传输端通过结合线连接于所述公共节点。本专利技术所述的电能传输方法，所述控制所述电能转换还包括产生脉冲宽度调制信号，以交替地导通所述第三开关以及耦合于所述第三开关的第四开关；通过调整所述脉冲宽度调制信号的占空比，以调整所述电能转换。本专利技术还提供了一种电能管理系统，该电能传输系统包括集成电路，包括第一开关、第二开关以及控制器，用于通过周期性地导通第三开关以控制电能转换；以及引脚，耦合于所述第一开关的第一传输端、所述第二开关的第二传输端以及所述第三开关的第三传输端，其中，所述第一传输端与所述引脚之间的阻抗、所述第二传输终端与所述引脚之间的阻抗以及所述第三传输终端与所述引脚之间的阻抗基本上等于零。本专利技术所述的电能管理系统，所述第一开关的体二极管的阴极、所述第二开关的体二极管的阴极以及所述第三开关的体二极管的阴极均耦合于所述引脚。本专利技术所述的电能管理系统，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关中的每一个开关均包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关制作于公共半导体衬底上，所述公共半导体衬底包括所述第一传输端、所述第二传输端及所述第三传输端。本专利技术所述的电能管理系统，所述第一开关包括P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且所述第一传输端通过结合线连接于所述引脚。通过采用本专利技术所述的，具有较高的电能转换效率以及较低的电能损耗，且同时能够减小印刷电路板的尺寸，降低电能管理系统的成本以及功耗。附图说明图I为本专利技术一个实施例提供的电能管理系统的结构示意图；图2为图I所示实施例中提供的电能管理系统的开关控制信号以及驱动信号的波形示意图；图3为本专利技术另ー个实施例提供的电能管理系统的结构示意图； 图4为本专利技术一个实施例提供的电源控制方法的流程示意图；图5为本专利技术一个实施例提供的电能管理系统的结构示意图；图6A为图5所示实施例中的开关与公共节点连接的横截面示意图；图6B为图5所示实施例中的开关与公共节点连接的电路结构图；图6C为图5所示实施例中的开关与公共节点连接的横截面示意图；图6D为图5所示实施例中的开关与公共节点连接的电路结构图；图7为本专利技术一个实施例提供的电能控制电路连接的示意图；图8A为本专利技术实施例提供的电能控制电路502A连接的示意图；图8B为本专利技术实施例提供的电能控制电路502B连接的示意图；图8C为本专利技术实施例提供的电能控制电路502C连接的示意图；图8D为本专利技术实施例提供的电能控制电路502D连接的示意图；图9为本专利技术一个实施例提供的电能管理系统的形成步骤的示意图；图10为本专利技术一个实施例的由电能管理系统执行的操作的示意图。具体实施例方式以下通过对本专利技术的一些实施例结合其附图的描述，可以进一歩理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。以下将对本专利技术的实施例给出详细的參考。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.07 US 13/042,2671.一种电能管理系统，其特征在于，所述电能管理系统包括 具有第一传输端的第一开关； 具有第二传输端的第二开关；以及 控制器，耦合于所述第一开关与所述第二开关，用于通过周期性地导通第三开关以控制电能转换， 其中，所述第一传输端、所述第二传输端以及所述第三开关的第三传输端都耦合于公共节点，且所述第一传输端与所述公共节点之间的阻抗、所述第二传输端与所述公共节点之间的阻抗以及所述第三传输端与所述公共节点之间的阻抗基本上等于零。2.根据权利要求I所述的电能管理系统，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关均包括体ニ极管，所述第一开关的体ニ极管的阴极、所述第二开关的体ニ极管的阴极以及所述第三开关的体ニ极管的阴极均耦合于所述公共节点。3.根据权利要求I所述的电能管理系统，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关中的一个开关包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的所述开关的半导体衬底连接于所述公共节点。4.根据权利要求I所述的电能管理系统，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关中的一个开关包括P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且包括P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的所述开关的半导体阱连接于所述公共节点。5.根据权利要求I所述的电能管理系统，其特征在于，所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关中的每ー个开关均包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关制作于公共半导体衬底上，且所述公共半导体衬底包括所述第一传输端、所述第二传输端及所述第三传输端。6.根据权利要求I所述的电能管理系统，其特征在于，所述第一开关包括P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，且所述第一传输端通过结合线连接于所述公共节点。7.根据权利要求I所述的电能管理系统，其特征在于，所述控制器用于产生脉冲宽度调制信号，以交替地导通所述第三开关以及耦合于所述第三开关的第四开关；所述控制器还用于通过调整所述脉冲宽度调制信号的占空比，以调整所述电能管理系统的输出电能。8.根据权利要求I所述的电能管理系统，其特征在于，所述控制器用于控制所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关，以使所述第一开关通过所述公共节点从适配器输送电能到负载。9.根据权利要求I所述的电能管理系统，其特征在于，所述控制器用于控制所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关，以使所述第二开关通过所述公共节点从电池组输送电能到负载。10.根据权利要求I所述的电能管理系统，其特征在于，所述控制器用于控制所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关，以使所述第一开关及所述第二开关通过所述公共节点从适配器输送电能到电池组充电。11.根据权利要求I所述的电能管理系统，其特征在于，所述控制器用于控制所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关，以使转换电路通过所述公共...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾夫提米·卡瑞乔乔博，拉兹洛·利普赛依，亚力山德鲁·哈图拉，玛利安·尼古拉，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：