移动电源电路的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种移动电源电路。所述移动电源电路包括高压端口、低压端口、以及耦接在所述高压端口和低压端口之间的充放电电路，所述移动电源电路根据高压端口和低压端口的不同耦接情况，控制充放电电路运行于不同状态，从而在移动电源电路耦接不同节数的电池时，不管是输入电源给电池充电还是电池给其他设备供电，都能很好地满足用户需求。
【专利说明】移动电源电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电子电路，更具体地说，本实用新型涉及一种移动电源电路。【背景技术】
[0002]移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电设备，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。移动电源电路通常包括电池和一系列的控制电路。图1示出了现有的移动电源电路10的电路结构框图。如图1所示，移动电源电路10包括输入输出端口 11、电池端口 12、充放电电路13，其中输入输出端口 101耦接输入电源或者数码设备，电池端口 12耦接电池14。通常情况下，电池14为单节电池，当充满电的时候其两端的电压在3.7V?4.2V之间；输入电源(如适配器)提供的输入电压为5V;数码设备的供电要求为5V。因此，当输入输出端口 11耦接输入电源时，充放电电路13工作于降压(如buck)模式，使得输入电源给电池14充电；当输入输出端口 11耦接数码设备时，充放电电路13工作于升压(如boost)模式，使得电池14放电，从而给数码设备提供供电。
[0003]然而，随着用户需求的增长，一般希望移动电源能提供更多的电能。如将电池14替换为两节串联耦接的电池。此时，当输入输出端口 11耦接5V输入电源时，若依旧使移动电源电路10的充放电电路13工作于降压模式，则该两节串联电池14不能被充电至满额电压；当输入输出端口 11耦接数码设备时，若依旧使移动电源电路10的充放电电路13工作于升压模式，由于两节串联电池14两端电压比数码设备所需的供电电压高(即输入电压高于输出电压)，因此，升压模式启动不了，数码设备不能获得相应的供电电压。
[0004]因此，有需要提出一种根据不同的电池配置情况和输入输出端口的不同耦接情况控制充放电电路的移动电源电路。
【发明内容】
[0005]因此本实用新型的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种改进的移动电源电路。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提出了一种移动电源电路，包括:高压端口，所述高压端口可耦接输入电源、数码设备或者两节串联电池；低压端口，所述低压端口可耦接输入电源、数码设备或者单节电池；中间节点；第一功率开关，耦接在高压端口和中间节点之间；第二功率开关，耦接在中间节点和参考地之间；电感器，耦接在低压端口和中间节点之间；第一电容器，耦接在高压端口和参考地之间；第二电容器，耦接在低压端口和参考地之间；控制器，接收表征高压端口电压的高压采样信号、表征流过高压端口电流的高压端电流采样信号、表征低压端口电压的低压采样信号、以及表征流过低压端口电流的低压端电流采样信号，产生控制第一功率开关和第二功率开关的运行的第一开关控制信号和第二开关控制信号。
[0007]根据本实用新型的实施例，其中所述控制器包括:第一选择模块，接收高压采样信号、数码设备电压基准信号和电池电压基准信号的两倍值，并选择其中一个信号作为第一选择模块的输出信号；第二选择模块，接收电源电压基准信号和高压采样信号，并选择其中一个信号作为第二选择模块的输出信号；高压端电压运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第一选择模块选择性地接收高压采样信号、数码设备电压基准信号或电池电压基准信号的两倍值，其第二输入端子经由第二选择模块选择性地接收电源电压基准信号或高压采样信号，其输出端子产生高压端电压补偿信号；第三选择模块，接收电源电流基准信号、数码设备电流基准信号和电池电流基准信号，并选择其中一个信号作为第三选择模块的输出信号；高压端电流运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第三选择模块选择性地接收电源电流基准信号、数码设备电流基准信号或电池电流基准信号，其第二输入端子接收高压端电流采样信号，其输出端子产生高压端电流补偿信号；第四选择模块，接收低压采样信号、数码设备电压基准信号和电池电压基准信号，并选择其中一个信号作为第四选择模块的输出信号；第五选择模块，接收低压采样信号和电源电压基准信号，并选择其中一个信号作为第五选择模块的输出信号；低压端电压运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第四选择模块选择性地接收低压采样信号、数码设备电压基准信号或电池电压基准信号，其第二输入端子经由第五选择模块选择性地接收低压采样信号或电源电压基准信号，其输出端子产生低压端电压补偿信号；第六选择模块，接收电源电流基准信号、数码设备电流基准信号和电池电流基准信号，并选择其中一个信号作为第六选择模块的输出信号；低压端电流运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第六选择模块选择性地接收电源电流基准信号、数码设备电流基准信号或电池电流基准信号，其第二输入端子接收低压端电流采样信号，其输出端子产生低压端电流补偿信号；选择单元，耦接至高压端电压运算放大器、高压端电流运算放大器、低压端电压运算放大器和低压端电流运算放大器，以接收高压端电压补偿信号、高压端电流补偿信号、低压端电压补偿信号和低压端电流补偿信号，并产生参考信号，其中参考信号为高压端电压补偿信号、高压端电流补偿信号、低压端电压补偿信号和低压端电流补偿信号其中的一个；逻辑和控制单元，耦接至选择单元接收参考信号，产生所述第一开关控制信号和第二开关控制信号。
[0008]根据本实用新型的实施例，其中:当高压端口耦接输入电源、低压端口耦接单节电池时，第一选择模块选择高压采样信号至高压端电压运算放大器的第一输入端子、第二选择模块选择电源电压基准信号至高压端电压运算放大器的第二输入端子、第三选择模块选择电源电流基准信号至高压端电流运算放大器的第一输入端子、第四选择模块选择电池电压基准信号至低压端电压运算放大器的第一输入端子、第五选择模块选择低压采样信号至低压端电压运算放大器的第二输入端子、第六选择模块选择电池电流基准信号至低压端电流运算放大器的第一输入端子；当高压端口耦接数码设备、低压端口耦接单节电池时，第一选择模块选择数码设备电压基准信号至高压端电压运算放大器的第一输入端子、第二选择模块选择高压采样信号至高压端电压运算放大器的第二输入端子、第三选择模块选择数码设备电流基准信号至高压端电流运算放大器的第一输入端子、第四选择模块选择电池电压基准信号至低压端电压运算放大器的第一输入端子、第五选择模块选择低压采样信号至低压端电压运算放大器的第二输入端子、第六选择模块选择电池电流基准信号至低压端电流运算放大器的第一输入端子；当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接输入电源时，第一选择模块选择电池电压基准信号的两倍值至高压端电压运算放大器的第一输入端子、第二选择模块选择高压采样信号至高压端电压运算放大器的第二输入端子、第三选择模块选择电池电流基准信号至高压端电流运算放大器的第一输入端子、第四选择模块选择低压采样信号至低压端电压运算放大器的第一输入端子、第五选择模块选择电源电压基准信号至低压端电压运算放大器的第二输入端子、第六选择模块选择电源电流基准信号至低压端电流运算放大器的第一输入端子；当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接数码设备时，第一选择模块选择电池电压基准信号的两倍值至高压端电压运算放大器的第一输入端子、第二选择模块选择高压采样信号至高压端电压运算放大器的第二输入端子、第三选择模块选择电池电流基准信号至高压端电流运算放大器的第一输入端子、第四选择模块选择数码设备电压基准信号至低压端电压运算放大器的第一输入端子、第五选择模块选择低压采样信号至低压端电压运算放大器的第二输入端子、第六选择模块选择数码设备电流基准信号至低压端电流运算放大器的第一输入端子。
[0009]根据本实用新型的实施例，其中第一选择模块、第三选择模块、第四选择模块和第六选择模块均包括三个并联的开关；第二选择模块和第五选择模块均包括单刀双掷开关或者两个并联的开关。
[0010]根据本实用新型的实施例，其中所述控制器包括:电池电压基准信号选择模块，接收电池电压基准信号和电池电压基准信号的两倍值，并选择其中一个信号作为电池电压基准信号选择模块的输出信号；电池电压选择模块，接收高压采样信号和低压采样信号，并选择其中一个信号作为电池电压选择模块的输出信号；电池端电压运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由电池电压基准信号选择模块选择性地接收电池电压基准信号或电池电压基准信号的两倍值，其第二输入端子经由电池电压选择模块选择性地接收高压采样信号或低压采样信号，其输出端子产生电池端电压补偿信号；电池电流选择模块，接收高压端电流采样信号和低压端电流采样信号，并选择其中一个信号作为电池电流选择模块的输出信号；电池端电流运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收电池电流基准信号，其第二输入端子经由电池电流选择模块选择性地接收高压端电流采样信号或低压端电流采样信号，其输出端子产生电池端电流补偿信号；非电池电压选择模块，接收数码设备电压基准信号、高压采样信号和低压采样信号，并选择其中一个信号作为非电池电压选择模块的输出信号；非电池电压基准信号选择模块，接收电源电压基准信号、高压采样信号和低压采样信号，并选择其中一个信号作为非电池电压基准信号选择模块的输出信号；非电池端电压运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由非电池电压选择模块选择性地接收数码设备电压基准信号、高压采样信号或低压采样信号，其第二输入端子经由非电池电压基准信号选择模块选择性地接收电源电压基准信号、高压采样信号或低压采样信号，其输出端子产生非电池端电压补偿信号；非电池电流基准信号选择模块，接收电源电流基准信号和数码设备电流基准信号，并选择其中一个信号作为非电池电流基准信号选择模块的输出信号；非电池电流选择模块，接收高压端电流采样信号和低压端电流采样信号，并选择其中一个信号作为非电池电流选择模块的输出信号；非电池端电流运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由非电池电流基准信号选择模块选择性地接收电源电流基准信号或数码设备电流基准信号，其第二输入端子经由非电池电流选择模块接收高压端电流采样信号或低压端电流采样信号，其输出端子产生非电池端电流补偿信号；选择单元，耦接至电池端电压运算放大器、电池端电流运算放大器、非电池端电压运算放大器和非电池端电流运算放大器，以接收电池端电压补偿信号、电池端电流补偿信号、非电池端电压补偿信号和非电池端电流补偿信号，并产生参考信号，其中参考信号为电池端电压补偿信号、电池端电流补偿信号、非电池端电压补偿信号和非电池端电流补偿信号其中的一个；逻辑和控制单元，耦接至选择单元接收参考信号，产生所述第一开关控制信号和第二开关控制信号。
[0011]根据本实用新型的实施例，其中:当高压端口耦接输入电源、低压端口耦接单节电池时，电池电压基准信号选择模块选择电池电压基准信号至电池端电压运算放大器的第一输入端子、电池电压选择模块选择低压采样信号至电池端电压运算放大器的第二输入端子、电池电流选择模块选择低压端电流采样信号至电池端电流运算放大器的第二输入端子、非电池电压选择模块选择高压采样信号至非电池端电压运算放大器的第一输入端子、非电池电压基准信号选择模块选择电源电压基准信号至非电池端电压运算放大器的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块选择电源电流基准信号至非电池端电流运算放大器的第一输入端子、非电池电流选择模块选择高压端电流采样信号至非电池端电流运算放大器的第二输入端子；当高压端口耦接数码设备、低压端口耦接单节电池时，电池电压基准信号选择模块选择电池电压基准信号至电池端电压运算放大器的第一输入端子、电池电压选择模块选择低压采样信号至电池端电压运算放大器的第二输入端子、电池电流选择模块选择低压端电流采样信号至电池端电流运算放大器的第二输入端子、非电池电压基准信号选择模块选择数码设备电压基准信号至非电池端电压运算放大器的第一输入端子、非电池电压选择模块选择高压采样信号至非电池端电压运算放大器的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块选择数码设备电流基准信号至非电池端电流运算放大器的第一输入端子、非电池电流选择模块选择高压端电流采样信号至非电池端电流运算放大器的第二输入端子；当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接输入电源时，电池电压基准信号选择模块选择电池电压基准信号的两倍值至电池端电压运算放大器的第一输入端子、电池电压选择模块选择高压采样信号至电池端电压运算放大器的第二输入端子、电池电流选择模块选择高压端电流采样信号至电池端电流运算放大器的第二输入端子、非电池电压选择模块选择低压采样信号至非电池端电压运算放大器的第一输入端子、非电池电压基准信号选择模块选择电源电压基准信号至非电池端电压运算放大器的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块选择电源电流基准信号至非电池端电流运算放大器的第一输入端子、非电池电流选择模块选择低压端电流采样信号至非电池端电流运算放大器的第二输入端子；当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接数码设备时，电池电压基准信号选择模块选择电池电压基准信号的两倍值至电池端电压运算放大器的第一输入端子、电池电压选择模块选择高压采样信号至电池端电压运算放大器的第二输入端子、电池电流选择模块选择高压端电流采样信号至电池端电流运算放大器的第二输入端子、非电池电压基准信号选择模块选择数码设备电压基准信号至非电池端电压运算放大器的第一输入端子、非电池电压选择模块选择低压采样信号至非电池端电压运算放大器的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块选择数码设备电流基准信号至非电池端电流运算放大器的第一输入端子、非电池电流选择模块选择低压端电流采样信号至非电池端电流运算放大器的第二输入端子。[0012]根据本实用新型的实施例，其中非电池电压选择模块和非电池电压基准信号选择模块均包括三个并联的开关；电池电压基准信号选择模块、电池电压选择模块、电池电流选择模块、非电池电流基准信号选择模块和非电池电流选择模块均包括单刀双掷开关或者两个并联的开关。
[0013]根据本实用新型的实施例，其中所述选择单元选择高压端电压补偿信号、高压端电流补偿信号、低压端电压补偿信号和低压端电流补偿信号中数值最小的一个作为参考信号。
[0014]根据本实用新型的实施例，其中所述逻辑和控制单元包括:比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收表征流过电感器电流的电感电流采样信号，第二输入端子接收参考信号，其输出端子产生比较信号；时钟信号产生器，产生时钟信号；RS触发器，具有置位端、复位端、第一输出端子和第二输出端子，其置位端耦接至时钟信号产生器接收时钟信号，其复位端耦接至比较器的输出端子接收比较信号，其第一输出端子和第二输出端子分别产生所述第一开关控制信号和第二开关控制信号。
[0015]根据本实用新型的实施例，其中所述控制器包括:高压端电压运算放大器、高压端电流运算放大器、低压端电压运算放大器、低压端电流运算放大器、选择单元和逻辑和控制单元，所述高压端电压运算放大器、高压端电流运算放大器、低压端电压运算放大器和低压端电流运算放大器各自具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其中:当高压端口耦接输入电源、低压端口耦接单节电池时，高压端电压运算放大器的第一输入端子接收表征输入电源的高压采样信号，第二输入端子接收电源电压基准信号，输出端子产生高压端电压补偿信号；高压端电流运算放大器的第一输入端子接收电源电流基准信号，第二输入端子接收高压端电流采样信号，输出端子产生高压端电流补偿信号；低压端电压运算放大器的第一输入端子接收电池电压基准信号，第二输入端子接收表征单节电池两端电压的低压采样信号，输出端子产生低压端电压补偿信号；低压端电流运算放大器的第一输入端子接收电池电流基准信号，第二输入端子接收低压端电流采样信号，输出端子产生低压端电流补偿信号；当高压端口耦接数码设备、低压端口耦接单节电池时，高压端电压运算放大器的第一输入端子接收数码设备电压基准信号，第二输入端子接收表征数码设备两端电压的高压采样信号，输出端子产生高压端电压补偿信号；高压端电流运算放大器的第一输入端子接收数码设备电流基准信号，第二输入端子接收高压端电流采样信号，输出端子产生高压端电流补偿信号；低压端电压运算放大器的第一输入端子接收电池电压基准信号，第二输入端子接收表征单节电池两端电压的低压采样信号，输出端子产生低压端电压补偿信号；低压端电流运算放大器的第一输入端子接收电池电流基准信号，第二输入端子接收低压端电流采样信号，输出端子产生低压端电流补偿信号；当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接输入电源时，高压端电压运算放大器的第一输入端子接收电池电压基准信号的两倍值，第二输入端子接收表征两节串联电池电压的高压采样信号，输出端子产生高压端电压补偿信号；高压端电流运算放大器的第一输入端子接收电池电流基准信号，第二输入端子接收高压端电流采样信号，输出端子产生高压端电流补偿信号；低压端电压运算放大器的第一输入端子接收表征输入电源的低压米样信号，第二输入端子接收电源电压基准信号，输出端子产生低压端电压补偿信号；低压端电流运算放大器的第一输入端子接收电源电流基准信号，第二输入端子接收低压端电流采样信号，输出端子产生低压端电流补偿信号；当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接数码设备时，高压端电压运算放大器的第一输入端子接收电池电压基准信号的两倍值，第二输入端子接收表征两节串联电池电压的高压采样信号，输出端子产生高压端电压补偿信号；高压端电流运算放大器的第一输入端子接收电池电流基准信号，第二输入端子接收高压端电流采样信号，输出端子产生高压端电流补偿信号；低压端电压运算放大器的第一输入端子接收数码设备电压基准信号，第二输入端子接收表征数码设备两端电压的低压采样信号，输出端子产生低压端电压补偿信号；低压端电流运算放大器的第一输入端子接收数码设备电流基准信号，第二输入端子接收低压端电流采样信号，输出端子产生低压端电流补偿信号；所述选择单元接收高压端电压补偿信号、高压端电流补偿信号、低压端电压补偿信号和低压端电流补偿信号，产生参考信号；所述逻辑和控制单元耦接至选择单元接收参考信号，并基于参考信号产生所述第一开关控制信号和第二开关控制信号。
[0016]根据本实用新型各方面的上述移动电源电路，在不同外接情况下均能满足用户需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1示出了现有移动电源电路10的电路结构框图；
[0018]图2示意性地示出了根据本实用新型一实施例的移动电源电路100的电路结构图；
[0019]图3示意性地示出了根据本实用新型一实施例的图2所示移动电源电路100中控制器109的电路结构图；
[0020]图4示出了根据本实用新型一实施例的逻辑和控制单元96的电路结构示意图；
[0021]图5a、图5b、图5c和图5d示意性地示出了图2所示移动电源电路100的高压端口 101和低压端口 102具有不同耦接情况时控制器109的等效电路结构图；
[0022]图6示意性地示出了根据本实用新型另一实施例的图2所示移动电源电路100中控制器209的电路结构图；
[0023]图7a、图7b、图7c、和图7d示意性地示出了图2所示移动电源电路100的高压端口 101和低压端口 102具有不同耦接情况时控制器209的等效电路结构图；
[0024]图8示意性示出了根据本发又一个实施例的用于移动电源电路的方法流程图200。
【具体实施方式】
[0025]下面将详细描述本实用新型的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0026]在整个说明书中，对“ 一个实施例”、“实施例”、“ 一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“耦接到”或“连接到”另一元件时，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0027]图2示意性地示出了根据本实用新型一实施例的移动电源电路100的电路结构图。在图2所示实施例中，所述移动电源电路100包括:高压端口 101 ;低压端口 102 ;中间节点103 ;第一功率开关104，耦接在高压端口 101和中间节点103之间；第二功率开关105，耦接在中间节点103和参考地之间；电感器106，耦接在低压端口 102和中间节点103之间；第一电容器107，耦接在高压端口 101和参考地之间；第二电容器108，耦接在低压端口 102和参考地之间；控制器109，接收表征高压端口 101电压的高压采样信号Vh、表征流过高压端口 101电流的高压端电流采样信号IH、表征低压端口 102电压的低压采样信号'、以及表征流过低压端口 102电流的低压端电流采样信号Ip所述控制器109根据高压采样信号VH、高压端电流采样信号IH、低压采样信号'和低压端电流采样信号k产生第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2,以控制第一功率开关104和第二功率开关105的运行。
[0028]所述高压端口 101可耦接输入电源(如适配器)、数码设备或者两节串联电池；所述低压端口 102可耦接输入电源、数码设备或者单节电池。
[0029]图3示意性地示出了根据本实用新型一实施例的图2所示移动电源电路100中控制器109的电路结构图。在图3所示实施例中，控制器109包括:第一选择模块81，接收高压采样信号Vh、数码设备电压基准信号Vr1、和电池电压基准信号Vrc的两倍值2 X VM，并选择其中一个信号作为第一选择模块81的输出信号；第二选择模块82，接收电源电压基准信号Vra和高压采样信号Vh，并选择其中一个信号作为第二选择模块82的输出信号；高压端电压运算放大器91，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第一选择模块81选择性地接收高压采样信号Vh、数码设备电压基准信号或电池电压基准信号Vrc的两倍值2 X V?，其第二输入端`子经由第二选择模块82选择性地接收电源电压基准信号Vra或高压采样信号Vh，其输出端子产生高压端电压补偿信号Cvh ;第三选择模块83，接收电源电流基准信号Ira、数码设备电流基准信号I#和电池电流基准信号，并选择其中一个信号作为第三选择模块83的输出信号；高压端电流运算放大器92，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第三选择模块83选择性地接收电源电流基准信号Im、数码设备电流基准信号Iri或电池电流基准信号Irc，其第二输入端子接收高压端电流采样信号IH，其输出端子产生高压端电流补偿信号CIH;第四选择模块84，接收低压采样信号 '、数码设备电压基准信号Vr1、和电池电压基准信号VTC，并选择其中一个信号作为第四选择模块84的输出信号；第五选择模块85，接收低压采样信号'和电源电压基准信号VM，并选择其中一个信号作为第五选择模块85的输出信号；低压端电压运算放大器93,具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第四选择模块84选择性地接收低压采样信号 '、数码设备电压基准信号V^1或电池电压基准信号\c，其第二输入端子经由第五选择模块85选择性地接收低压采样信号 '或电源电压基准信号Vra，其输出端子产生低压端电压补偿信号Cu ;第六选择模块86，接收电源电流基准信号Ira、数码设备电流基准信号Iri和电池电流基准信号，并选择其中一个信号作为第六选择模块86的输出信号；低压端电流运算放大器94，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第六选择模块86选择性地接收电源电流基准信号Ira、数码设备电流基准信号Iri或电池电流基准信号，其第二输入端子接收低压端电流采样信号Iy其输出端子产生低压端电流补偿信号Cu ;选择单元95，耦接至高压端电压运算放大器91、高压端电流运算放大器92、低压端电压运算放大器93和低压端电流运算放大器94，以接收高压端电压补偿信号Cvh、高压端电流补偿信号Cih、低压端电压补偿信号Cvl和低压端电流补偿信号Cm并产生参考信号Cr，其中参考信号Cr为高压端电压补偿信号Cvh、高压端电流补偿信号Cih、低压端电压补偿信号Cvi和低压端电流补偿信号Cu其中的一个；逻辑和控制单元96，耦接至选择单元95接收参考信号Cr，并基于参考信号Cr产生所述第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2,以控制第一功率开关104和第二功率开关105的运行。[0030] 在一个实施例中，选择单元95选择高压端电压补偿信号Cvh、高压端电流补偿信号Cih、低压端电压补偿信号Cvl和低压端电流补偿信号Cu中数值最小的一个作为参考信号Cr。也就是说，在一个实施例中，选择单元95为最小值选择器。在其他一些实施例中，选择单元95为最大值选择器，其选择高压端电压补偿信号Cvh、高压端电流补偿信号Cih、低压端电压补偿信号Cu和低压端电流补偿信号Q中数值最大的一个作为参考信号Cr，此时图3所示的高压端电压运算放大器91、高压端电流运算放大器92、低压端电压运算放大器93和低压端电流运算放大器94，其各自的同相输入端子和反相输入端子互换位置。
[0031 ] 在一个实施例中，移动电源电路100采用峰值电流模式控制。图4示出了根据本实用新型一实施例的逻辑和控制单元96的电路结构示意图。在图4所示实施例中，所述逻辑和控制单兀96包括:比较器61,具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子,其第一输入端子接收表征流过移动电源电路100电感器106电流的电感电流采样信号Iind，第二输入端子接收参考信号Cr，所述比较器61基于电感电流采样信号Iind和参考信号Cr，在其输出端子产生比较信号；时钟信号产生器62，产生时钟信号；RS触发器63，具有置位端S、复位
端R、第一输出端子Q和第二输出端子G ,其置位端S耦接至时钟信号产生器62接收时钟
信号，其复位端耦接至比较器61的输出端子接收比较信号，所述RS触发器63基于时钟信
号和比较信号，在其第一输出端子Q和第二输出端子^分别产生第一开关控制信号G1和
第二开关控制信号G2,以控制第一功率开关104和第二功率开关105的运行。在一个实施例中，所述逻辑和控制单元96还包括斜率补偿信号产生器(未示出)，产生斜率补偿信号。所述斜率补偿信号与电感电流采样信号相加，所得的相加结果与参考信号Cr进行比较产生所述比较信号。
[0032]以下结合图5a、图5b、图5c、和图5d来具体阐述移动电源电路100的高压端口 101和低压端口 102耦接不同部件时的情况。
[0033]当高压端口 101耦接输入电源、低压端口 102耦接单节电池时，控制器109根据接收的高压采样信号Vh、高压端电流采样信号IH、低压采样信号'和低压端电流采样信号込，控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于降压模式，使得高压端口 101的输入电源给低压端口 102的单节电池充电。此时第一选择模块81选择高压采样信号Vh、第二选择模块82选择电源电压基准信号Vra、第三选择模块83选择电源电流基准信号Ira、第四选择模块84选择电池电压基准信号VTC、第五选择模块85选择低压采样信号 '、第六选择模块86选择电池电流基准信号I,。。也就是说，此时高压端电压运算放大器91的第一输入端子接收表征输入电源的高压米样信号Vh,第二输入端子接收电源电压基准信号Vm,基于高压采样信号Vh和电源电压基准信号VM，其输出端子产生高压端电压补偿信号Cvh ；高压端电流运算放大器92的第一输入端子接收电源电流基准信号Im，第二输入端子接收高压端电流采样信号IH，基于高压端电流采样信号Ih和电源电流基准信号Ira，其输出端子产生高压端电流补偿信号Cih ;低压端电压运算放大器93的第一输入端子接收电池电压基准信号\c，第二输入端子接收表征单节电池两端电压的低压采样信号 '，基于低压采样信号 '和电池电压基准信号\c，其输出端子产生低压端电压补偿信号C<;低压端电流运算放大器94的第一输入端子接收电池电流基准信号Irc，第二输入端子接收低压端电流采样信号Iy基于低压端电流采样信号k和电池电流基准信号，其输出端子产生低压端电流补偿信号Cu。此时控制器109的等效电路图参见图5a。选择单元95根据此时的高压端电压补偿信号CVH、高压端电流补偿信号Cih、低压端电压补偿信号Cvl和低压端电流补偿信号Cm产生参考信号Cr，以提供给逻辑和控制单元96，使逻辑和控制单元96根据参考信号Cr产生所述第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2，从而控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于降压模式。此时，第一功率开关104为主控开关，第二功率开关105为被控开关。
[0034]当移动电源电路100的高压端口 101耦接数码设备、低压端口 102耦接单节电池时，控制器109根据接收的高压采样信号Vh、高压端电流采样信号IH、低压采样信号'和低压端电流采样信号Iy控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于升压模式，使得低压端口 102的单节电池放电，以给高压端口 102的数码设备提供供电。此时第一选择模块81选择数码设备电压基准信号Vf第二选择模块82选择高压采样信号Vh、第三选择模块83选择数码设备电流基准信号I#第四选择模块84选择电池电压基准信号Vm、第五选择模块85选择低压采样信号 '、第六选择模块86选择电池电流基准信号I,。。也就是说，此时高压端电压运算放大器91的第一输入端子接收数码设备电压基准信号V#第二输入端子接收表征数码设备两端电压的高压采样信号Vh，基于高压采样信号Vh和数码设备电压基准信号Vri，其输出端子产生高压端电压补偿信号CVH;高压端电流运算放大器92的第一输入端子接收数码设备电流基准信号Iri，第二输入端子接收高压端电流采样信号IH，基于高压端电流采样信号Ih和数码设备电流基准信号I#其输出端子产生高压端电流补偿信号Cih ;低压端电压运算放大器93的第一输入端子接收电池电压基准信号Vm，第二输入端子接收表征单节电池两端电压的低压采样信号 '，基于低压采样信号 '和电池电压基准信号Vrc，其输出端子产生低压端电压补偿信号Cvl ;低压端电流运算放大器94的第一输入端子接收电池电流基准信号Irc，第二输入端子接收低压端电流采样信号Iy基于低压端电流采样信号込和电池电流基准信号，其输出端子产生低压端电流补偿信号Cu。此时控制器109的等效电路图参见图5b。选择单元95根据此时的高压端电压补偿信号Cvh、高压端电流补偿信号Cih、低压端电压补偿信号Cu和低压端电流补偿信号Ctt，产生参考信号Cr，以提供给逻辑和控制单元96，使逻辑和控制单元96根据参考信号Cr产生所述第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2，从而控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于升压模式。此时，第二功率开关105为主控开关，第一功率开关104为被控开关。[0035]当移动电源电路100的高压端口 101耦接两节串联电池、低压端口 102耦接输入电源时，控制器109根据接收的高压采样信号Vh、高压端电流采样信号IH、低压采样信号\和低压端电流米样信号Ilj，控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于升压模式,使得低压端口 102的输入电源给高压端口 101的两节串联电池充电。此时第一选择模块81选择电池电压基准信号Vrc的两倍值2XVm、第二选择模块82选择高压采样信号Vh、第三选择模块83选择电池电流基准信号ΙΜ、第四选择模块84选择低压采样信号 '、第五选择模块85选择电源电压基准信号Vra、第六选择模块86选择电源电流基准信号Ira。也就是说，高压端电压运算放大器91的第一输入端子接收电池电压基准信号Vre的两倍值2XVtc，第二输入端子接收表征两节串联电池电压的高压米样信号Vh,基于高压米样信号电池电压基准信号Vrc的两倍值2XVtc，其输出端子产生高压端电压补偿信号Cvh ;高压端电流运算放大器92的第一输入端子接收电池电流基准信号Irc，第二输入端子接收高压端电流采样信号IH，基于高压端电流采样信号Ih和电池电流基准信号Irc，其输出端子产生高压端电流补偿信号Cih ;低压端电压运算放大器93的第一输入端子接收表征输入电源的低压米样信号 ',第二输入端子接收电源电压基准信号Vm,基于低压米样信号\和电源电压基准信号Vra，其输出端子产生低压端电压补偿信号Cvl ;低压端电流运算放大器94的第一输入端子接收电源电流基准信号Ira，第二输入端子接收低压端电流采样信号Iy基于低压端电流采样信号k和电源电流基准信号Im，其输出端子产生低压端电流补偿信号Cu。此时控制器109的等效电路图参见图5c。选择单元95根据此时的高压端电压补偿信号Cvh、高压端电流补偿信号Cih、低压端电压补偿信号Cvl和低压端电流补偿信号Cm产生参考信号Cr，以提供给逻辑和控制单元96，使逻辑和控制单元96根据参考信号Cr产生所述第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2，从而控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于升压模式。此时，第二功率开关105为主控开关，第一功率开关104为被控开关。
[0036]当移动电源电路100的高压端口 101耦接两节串联电池、低压端口 102耦接数码设备时，控制器109根据接收的高压采样信号Vh、高压端电流采样信号IH、低压采样信号\和低压端电流米样信号Ilj，控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于降压模式,使得高压端口 101的两节串联电池放电，以给低压端口 102的数码设备提供供电。此时第一选择模块81选择电池电压基 准信号Vrc的两倍值2XVm、第二选择模块82选择高压采样信号VH、第三选择模块83选择电池电流基准信号ΙΜ、第四选择模块84选择数码设备电压基准信号Vr1、第五选择模块85选择低压采样信号 '、第六选择模块86选择数码设备电流基准信号Iri。也就是说，此时高压端电压运算放大器91的第一输入端子接收电池电压基准信号的两倍值2XVrc，第二输入端子接收表征两节串联电池电压的高压采样信号Vh，基于高压采样信号Vh和电池电压基准信号\c的两倍值2 X V?，其输出端子产生高压端电压补偿信号Cvh ;高压端电流运算放大器92的第一输入端子接收电池电流基准信号，第二输入端子接收高压端电流采样信号IH，基于高压端电流采样信号Ih和电池电流基准信号IM，其输出端子产生高压端电流补偿信号CIH;低压端电压运算放大器93的第一输入端子接收数码设备电压基准信号V#第二输入端子接收表征数码设备两端电压的低压采样信号\，基于低压采样信号 '和数码设备电压基准信号V#其输出端子产生低压端电压补偿信号Cvl ;低压端电流运算放大器94的第一输入端子接收数码设备电流基准信号I#第二输入端子接收低压端电流采样信号Iy基于低压端电流采样信号k和数码设备电流基准信号I#其输出端子产生低压端电流补偿信号Cl。此时控制器109的等效电路图参见图5d。选择单元95根据此时的高压端电压补偿信号CVH、高压端电流补偿信号Cih、低压端电压补偿信号Cu和低压端电流补偿信号Cm产生参考信号Cr，以提供给逻辑和控制单元96，使逻辑和控制单元96根据参考信号Cr产生所述第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2，从而控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于降压模式。此时，第一功率开关104为主控开关，第二功率开关105为被控开关。
[0037] 图6示意性地示出了根据本实用新型另一实施例的图2所示移动电源电路100中控制器209的电路结构图。在图6所示实施例中，控制器209包括:电池电压基准信号选择模块51，接收电池电压基准信号Vrc和电池电压基准信号Vm的两倍值2XVtc，并选择其中一个信号作为电池电压基准信号选择模块51的输出信号；电池电压选择模块52，接收高压采样信号Vh和低压采样信号\，并选择其中一个信号作为电池电压选择模块52的输出信号；电池端电压运算放大器71,具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子,其第一输入端子经由电池电压基准信号选择模块51选择性地接收电池电压基准信号Vrc或电池电压基准信号\c的两倍值2 X Vrc，其第二输入端子经由电池电压选择模块52选择性地接收高压采样信号Vh或低压采样信号 '，其输出端子产生电池端电压补偿信号Sv。；电池电流选择模块53，接收高压端电流采样信号Ih和低压端电流采样信号Iy并选择其中一个信号作为电池电流选择模块53的输出信号；电池端电流运算放大器72,具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收电池电流基准信号，其第二输入端子经由电池电流选择模块53选择性地接收高压端电流采样信号Ih或低压端电流采样信号Iy其输出端子产生电池端电流补偿信号Sk;非电池电压选择模块54，接收数码设备电压基准信号V#高压采样信号％和低压采样信号'，并选择其中一个信号作为非电池电压选择模块54的输出信号；非电池电压基准信号选择模块55，接收电源电压基准信号Vra、高压采样信号Vh和低压采样信号 '，并选择其中一个信号作为非电池电压基准信号选择模块55的输出信号；非电池端电压运算放大器73，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由非电池电压选择模块54选择性地接收数码设备电压基准信号V#高压采样信号Vh或低压采样信号\，其第二输入端子经由非电池电压基准信号选择模块55选择性地接收电源电压基准信号Vra、高压采样信号Vh或低压采样信号 '，其输出端子产生非电池端电压补偿信号Svn ;非电池电流基准信号选择模块56，接收电源电流基准信号Im和数码设备电流基准信号Iri，并选择其中一个信号作为非电池电流基准信号选择模块56的输出信号；非电池电流选择模块57，接收高压端电流采样信号Ih和低压端电流采样信号Iy并选择其中一个信号作为非电池电流选择模块57的输出信号；非电池端电流运算放大器74，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由非电池电流基准信号选择模块56选择性地接收电源电流基准信号Im或数码设备电流基准信号Iri，其第二输入端子经由非电池电流选择模块57接收高压端电流采样信号Ih或低压端电流采样信号Iy其输出端子产生非电池端电流补偿信号Sin ;选择单元95，耦接至电池端电压运算放大器71、电池端电流运算放大器72、非电池端电压运算放大器73和非电池端电流运算放大器74，以接收电池端电压补偿信号Svc、电池端电流补偿信号Sk、非电池端电压补偿信号SVN和非电池端电流补偿信号SIN，并产生参考信号Cr，其中参考信号Cr为电池端电压补偿信号Sv。、电池端电流补偿信号Sk、非电池端电压补偿信号Svn和非电池端电流补偿信号Sin其中的一个；逻辑和控制单元96，耦接至选择单元95接收参考信号Cr，并基于参考信号Cr产生所述第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2,从而控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于相应模式。
[0038]在一个实施例中,选择单兀95选择电池端电压补偿信号Sv。、电池端电流补偿信号Sk、非电池端电压补偿信号Svn和非电池端电流补偿信号Sin中数值最小的一个作为参考信号Cr。也就是说，在一个实施例中，选择单元95为最小值选择器。在其他一些实施例中，选择单元95为最大值选择器，其选择电池端电压补偿信号Sv。、电池端电流补偿信号Sk、非电池端电压补偿信号Svn和非电池端电流补偿信号Sin中数值最大的一个作为参考信号Cr，此时图6所示的电池端电压运算放大器71、电池端电流运算放大器72、非电池端电压运算放大器73和非电池端电流运算放大器74，其各自的同相输入端子和反相输入端子互换位置。
[0039]当高压端口 101耦接输入电源、低压端口 102耦接单节电池时，电池电压选择模块52选择低压采样信号 '至电池端电压运算放大器71的第二输入端子、电池电压基准信号选择模块51选择电池电压基准信号Vrc至电池端电压运算放大器71的第一输入端子、电池电流选择模块53选择低压端电流采样信号L至电池端电流运算放大器72的第二输入端子、非电池电压选择模块54选择高压采样信号Vh至非电池端电压运算放大器73的第一输入端子、非电池电压基准信号选择模块55选择电源电压基准信号Vra至非电池端电压运算放大器73的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块56选择电源电流基准信号1?至非电池端电流运算放大器74的第一输入端子、非电池电流选择模块57选择高压端电流采样信号Ih至非电池端电流运算放大器74的第二输入端子。此时控制电路209的等效电路图参见图7a。电池端电压运算放大器71、电池端电流运算放大器72、非电池端电压运算放大器73和非电池端电流运算放大器74根据各自所接收的信号，并经由选择单元95、逻辑和控制单元96产生所述第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2,从而控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于降压模式，以使输入电源给单节电池充电。此时，第一功率开关104为主控开关，第二功率开关105为被控开关。
[0040]当高压端口 101耦接数码设备、低压端口 102耦接单节电池时，电池电压选择模块52选择低压采样信号 '至电池端电压`运算放大器71的第二输入端子、电池电压基准信号选择模块51选择电池电压基准信号Vrc至电池端电压运算放大器71的第一输入端子、电池电流选择模块53选择低压端电流采样信号L至电池端电流运算放大器72的第二输入端子、非电池电压选择模块54选择数码设备电压基准信号Vri至非电池端电压运算放大器73的第一输入端子、非电池电压基准信号选择模块55选择高压采样信号Vh至非电池端电压运算放大器73的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块56选择数码设备电流基准信号I^1至非电池端电流运算放大器74的第一输入端子、非电池电流选择模块57选择高压端电流采样信号Ih至非电池端电流运算放大器74的第二输入端子。此时控制电路209的等效电路图参见图7b。电池端电压运算放大器71、电池端电流运算放大器72、非电池端电压运算放大器73和非电池端电流运算放大器74根据各自所接收的信号，并经由选择单元95、逻辑和控制单元96产生所述第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2,从而控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于升压模式，以使单节电池放电，给数码设备提供供电。此时，第二功率开关105为主控开关，第一功率开关104为被控开关。
[0041]当高压端口 101耦接两节串联电池、低压端口 102耦接输入电源时，电池电压选择模块52选择高压采样信号Vh至电池端电压运算放大器71的第二输入端子、电池电压基准信号选择模块51选择电池电压基准信号Vrc的两倍值2XV?至电池端电压运算放大器71的第一输入端子、电池电流选择模块53选择高压端电流采样信号Ih至电池端电流运算放大器72的第二输入端子、非电池电压选择模块54选择低压采样信号\至非电池端电压运算放大器73的第一输入端子、非电池电压基准信号选择模块55选择电源电压基准信号Vm至非电池端电压运算放大器73的第二输入端子、非电池电流选择模块57选择低压端电流采样信号k至非电池端电流运算放大器74的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块56选择电源电流基准信号Im至非电池端电流运算放大器74的第一输入端子。此时控制电路209的等效电路图参见图7c。电池端电压运算放大器71、电池端电流运算放大器72、非电池端电压运算放大器73和非电池端电流运算放大器74根据各自所接收的信号，并经由选择单元95、逻辑和控制单元96产生所述第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2，从而控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于升压模式，以使输入电源给两节串联电池充电。此时，第二功率开关105为主控开关，第一功率开关104为被控开关。
[0042]当高压端口 101耦接两节串联电池、低压端口 102耦接数码设备时，电池电压选择模块52选择高压采样信号Vh至电池端电压运算放大器71的第二输入端子、电池电压基准信号选择模块51选择电池电压基准信号Vrc的两倍值2XV?至电池端电压运算放大器71的第一输入端子、电池电流选择模块53选择高压端电流采样信号Ih至电池端电流运算放大器72的第二输入端子、非电池电压基准信号选择模块55选择低压采样信号\至非电池端电压运算放大器73的第二输入端子、非电池电压选择模块54选择数码设备电压基准信号Id至非电池端电压运算放大器73的第一输入端子、非电池电流选择模块57选择低压端电流采样信号k至非电池端电流运算放大器74的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块56选择数码设备电流基准信号Iri至非电池端电流运算放大器74的第一输入端子。此时控制电路209的等效电路图参见图7d。电池端电压运算放大器71、电池端电流运算放大器72、非电池端电压运算放大器73和非电池端电流运算放大器74根据各自所接收的信号，并经由选择单元95、逻辑和控制单元96产生所述第一开关控制信号G1和第二开关控制信号G2,从而控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于降压模式，以使两节串联电池放电，从而给数码设备提供供电。此时，第一功率开关104为主控开关，第二功率开关105为被控开关。
[0043]在一个实施例中，电源电压基准信号Vm和数码设备电压基准信号V^1可以是同一个信号，如将电源电压基准信号Vm和数码设备电压基准信号Vri的电压值均设为4.5V。在一个实施例中，电源电流基准信号Im和数码设备电流基准信号Iri也可以是同一个信号。
[0044]前述各选择模块(如第一至第六选择模块81~86、电池电压基准信号选择模块51、电池电压选择模块52、电池电流选择模块53、非电池电压选择模块54、非电池电压基准信号选择模块55、非电池电流基准信号选择模块56和非电池电流选择模块57)可通过开关实现，如 电池电压基准信号选择模块51、电池电压选择模块52、电池电流选择模块53、非电池电流基准信号选择模块56、非电池电流选择模块57、第二选择模块82以及第五选择模块85可通过单刀双掷开关或者两个并联的开关实现，第一选择模块81、第三选择模块83、第四选择模块84、第六选择模块86、非电池电压选择模块54以及非电池电压基准信号选择模块55可通过三个并联的开关实现；当移动电源电路100的高压端口 101和低压端口 102有不同的耦接情况时，各选择模块选择接通不同的开关，从而选择相应的信号至后续电路，从而控制第一功率开关104和第二功率开关105运行于不同状态。但本领域的技术人员应当意识到，各选择模块也可通过其他适合的方式实现对其接收的信号进行选择。
[0045]图8示意性示出了根据本实用新型又一个实施例的用于移动电源电路的方法流程图200，所述移动电源电路包括高压端口、低压端口、以及耦接在所述高压端口和低压端口之间的充放电电路，所述方法包括:
[0046]步骤201，根据高压端口和低压端口的不同耦接情况，控制充放电电路运行于不同状态:其中:当高压端口耦接输入电源、低压端口耦接单节电池时，进入步骤202:控制充放电电路运行于降压充电模式，使得输入电源给单节电池充电；当高压端口耦接数码设备、低压端口耦接单节电池时，进入步骤203:控制充放电电路运行于升压放电模式，使得单节电池放电，以给数码设备提供供电；当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接输入电源时，进入步骤204:控制充放电电路运行于升压充电模式，使得输入电源给两节串联电池充电；当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接数码设备时，进入步骤205:控制充放电电路运行于降压放电模式，使得两节串联电池放电，以给数码设备提供供电。
[0047]前述多个实施例的移动电源电路根据不同的耦接情况，控制电路的功率开关，使移动电源运行于不同的模式，从而在移动电源电路耦接不同节数的电池时，不管是输入电源给电池充电还是电池给其他设备供电，都能很好地满足用户需求。
[0048]虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种移动电源电路，其特征在于，包括: 高压端口，所述高压端口可耦接输入电源、数码设备或者两节串联电池； 低压端口，所述低压端口可耦接输入电源、数码设备或者单节电池； 中间节点； 第一功率开关，耦接在高压端口和中间节点之间； 第二功率开关，耦接在中间节点和参考地之间； 电感器，耦接在低压端口和中间节点之间； 第一电容器，耦接在高压端口和参考地之间； 第二电容器，耦接在低压端口和参考地之间； 控制器，接收表征高压端口电压的高压采样信号、表征流过高压端口电流的高压端电流采样信号、表征低压端口电压的低压采样信号、以及表征流过低压端口电流的低压端电流采样信号，产生控制第一功率开关和第二功率开关的运行的第一开关控制信号和第二开关控制信号。
2.如权利要求1所述的移动电源电路，其特征在于，其中所述控制器包括: 第一选择模块，接 收高压采样信号、数码设备电压基准信号和电池电压基准信号的两倍值，并选择其中一个信号作为第一选择模块的输出信号； 第二选择模块，接收电源电压基准信号和高压采样信号，并选择其中一个信号作为第二选择模块的输出信号； 高压端电压运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第一选择模块选择性地接收高压采样信号、数码设备电压基准信号或电池电压基准信号的两倍值，其第二输入端子经由第二选择模块选择性地接收电源电压基准信号或高压采样信号，其输出端子产生高压端电压补偿信号； 第三选择模块，接收电源电流基准信号、数码设备电流基准信号和电池电流基准信号，并选择其中一个信号作为第三选择模块的输出信号； 高压端电流运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第三选择模块选择性地接收电源电流基准信号、数码设备电流基准信号或电池电流基准信号，其第二输入端子接收高压端电流采样信号，其输出端子产生高压端电流补偿信号; 第四选择模块，接收低压采样信号、数码设备电压基准信号和电池电压基准信号，并选择其中一个信号作为第四选择模块的输出信号； 第五选择模块，接收低压采样信号和电源电压基准信号，并选择其中一个信号作为第五选择模块的输出信号； 低压端电压运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第四选择模块选择性地接收低压采样信号、数码设备电压基准信号或电池电压基准信号，其第二输入端子经由第五选择模块选择性地接收低压采样信号或电源电压基准信号，其输出端子产生低压端电压补偿信号； 第六选择模块，接收电源电流基准信号、数码设备电流基准信号和电池电流基准信号，并选择其中一个信号作为第六选择模块的输出信号； 低压端电流运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由第六选择模块选择性地接收电源电流基准信号、数码设备电流基准信号或电池电流基准信号，其第二输入端子接收低压端电流采样信号，其输出端子产生低压端电流补偿信号; 选择单元，耦接至高压端电压运算放大器、高压端电流运算放大器、低压端电压运算放大器和低压端电流运算放大器，以接收高压端电压补偿信号、高压端电流补偿信号、低压端电压补偿信号和低压端电流补偿信号，并产生参考信号，其中参考信号为高压端电压补偿信号、高压端电流补偿信号、低压端电压补偿信号和低压端电流补偿信号其中的一个； 逻辑和控制单元，耦接至选择单元接收参考信号，产生所述第一开关控制信号和第二开关控制信号。
3.如权利要求2所述的移动电源电路，其特征在于，其中 当高压端口耦接输入电源、低压端口耦接单节电池时，第一选择模块选择高压采样信号至高压端电压运算放大器的第一输入端子、第二选择模块选择电源电压基准信号至高压端电压运算放大器的第二输入端子、第三选择模块选择电源电流基准信号至高压端电流运算放大器的第一输入端子、第四选择模块选择电池电压基准信号至低压端电压运算放大器的第一输入端子、第五选择模块选择低压采样信号至低压端电压运算放大器的第二输入端子、第六选择模块选择电池电流基准信号至低压端电流运算放大器的第一输入端子； 当高压端口耦接数码设备、低压端口耦接单节电池时，第一选择模块选择数码设备电压基准信号至高压端电压运算放大器的第一输入端子、第二选择模块选择高压采样信号至高压端电压运算放大器的第二输入端子、第三选择模块选择数码设备电流基准信号至高压端电流运算放大器的第一输入端子、第四选择模块选择电池电压基准信号至低压端电压运算放大器的第一输入端子、第五选择模块选择低压采样信号至低压端电压运算放大器的第二输入端子、第六选择模块选择电池电流基准信号至低压端电流运算放大器的第一输入端子; 当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接输入电源时，第一选择模块选择电池电压基准信号的两倍值至高压端电压运算放大器的第一输入端子、第二选择模块选择高压采样信号至高压端电压运算放大器的第二输入端子、第三选择模块选择电池电流基准信号至高压端电流运算放大器的第一输入端子、第四选择模块选择低压采样信号至低压端电压运算放大器的第一输入端子、第五选择模块选择电源电压基准信号至低压端电压运算放大器的第二输入端子、第六选择模块选择电源电流基准信号至低压端电流运算放大器的第一输入端子； 当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接数码设备时，第一选择模块选择电池电压基准信号的两倍值至高压端电压运算放大器的第一输入端子、第二选择模块选择高压采样信号至高压端电压运算放大器的第二输入端子、第三选择模块选择电池电流基准信号至高压端电流运算放大器的第一输入端子、第四选择模块选择数码设备电压基准信号至低压端电压运算放大器的第一输入端子、第五选择模块选择低压采样信号至低压端电压运算放大器的第二输入端子、第六选择模块选择数码设备电流基准信号至低压端电流运算放大器的第一输入端子。
4.如权利要求2所述的移动电源电路，其特征在于，其中 第一选择模块、第三选择模块、第四选择模块和第六选择模块均包括三个并联的开关; 第二选择模块和第五选择模块均包括单刀双掷开关或者两个并联的开关。
5.如权利要求1所述的移动电源电路，其特征在于，其中所述控制器包括: 电池电压基准信号选择模块，接收电池电压基准信号和电池电压基准信号的两倍值，并选择其中一个信号作为电池电压基准信号选择模块的输出信号； 电池电压选择模块，接收高压采样信号和低压采样信号，并选择其中一个信号作为电池电压选择模块的输出信号； 电池端电压运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由电池电压基准信号选择模块选择性地接收电池电压基准信号或电池电压基准信号的两倍值，其第二输入端子经由电池电压选择模块选择性地接收高压采样信号或低压采样信号，其输出端子产生电池端电压补偿信号； 电池电流选择模块，接收高压端电流采样信号和低压端电流采样信号，并选择其中一个信号作为电池电流选择模块的输出信号；` 电池端电流运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收电池电流基准信号，其第二输入端子经由电池电流选择模块选择性地接收高压端电流采样信号或低压端电流采样信号，其输出端子产生电池端电流补偿信号； 非电池电压选择模块，接收数码设备电压基准信号、高压采样信号和低压采样信号，并选择其中一个信号作为非电池电压选择模块的输出信号； 非电池电压基准信号选择模块，接收电源电压基准信号、高压采样信号和低压采样信号，并选择其中一个信号作为非电池电压基准信号选择模块的输出信号； 非电池端电压运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由非电池电压选择模块选择性地接收数码设备电压基准信号、高压采样信号或低压采样信号，其第二输入端子经由非电池电压基准信号选择模块选择性地接收电源电压基准信号、高压采样信号或低压采样信号，其输出端子产生非电池端电压补偿信号； 非电池电流基准信号选择模块，接收电源电流基准信号和数码设备电流基准信号，并选择其中一个信号作为非电池电流基准信号选择模块的输出信号； 非电池电流选择模块，接收高压端电流采样信号和低压端电流采样信号，并选择其中一个信号作为非电池电流选择模块的输出信号； 非电池端电流运算放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子经由非电池电流基准信号选择模块选择性地接收电源电流基准信号或数码设备电流基准信号，其第二输入端子经由非电池电流选择模块接收高压端电流采样信号或低压端电流采样信号，其输出端子产生非电池端电流补偿信号； 选择单元，耦接至电池端电压运算放大器、电池端电流运算放大器、非电池端电压运算放大器和非电池端电流运算放大器，以接收电池端电压补偿信号、电池端电流补偿信号、非电池端电压补偿信号和非电池端电流补偿信号，并产生参考信号，其中参考信号为电池端电压补偿信号、电池端电流补偿信号、非电池端电压补偿信号和非电池端电流补偿信号其中的一个； 逻辑和控制单元，耦接至选择单元接收参考信号，产生所述第一开关控制信号和第二开关控制信号。
6.如权利要求5所述的移动电源电路，其特征在于，其中 当高压端口耦接输入电源、低压端口耦接单节电池时，电池电压基准信号选择模块选择电池电压基准信号至电池端电压运算放大器的第一输入端子、电池电压选择模块选择低压采样信号至电池端电压运算放大器的第二输入端子、电池电流选择模块选择低压端电流采样信号至电池端电流运算放大器的第二输入端子、非电池电压选择模块选择高压采样信号至非电池端电压运算放大器的第一输入端子、非电池电压基准信号选择模块选择电源电压基准信号至非电池端电压运算放大器的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块选择电源电流基准信号至非电池端电流运算放大器的第一输入端子、非电池电流选择模块选择高压端电流采样信号至非电池端电流运算放大器的第二输入端子； 当高压端口耦接数码设备、低压端口耦接单节电池时，电池电压基准信号选择模块选择电池电压基准信号至电池端电压运算放大器的第一输入端子、电池电压选择模块选择低压采样信号至电池端电压运算放大器的第二输入端子、电池电流选择模块选择低压端电流采样信号至电池端电流运算放大器的第二输入端子、非电池电压基准信号选择模块选择数码设备电压基准信号至非电池端电压运算放大器的第一输入端子、非电池电压选择模块选择高压采样信号至非电池端电压运算放大器的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块选择数码设备电流基准信号至非电池端电流运算放大器的第一输入端子、非电池电流选择模块选择高压端电流采样信号至非电池端电流运算放大器的第二输入端子； 当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接输入电源时，电池电压基准信号选择模块选择电池电压基准信号的两倍值至电池端电压运算放大器的第一输入端子、电池电压选择模块选择高压采样信号至电池端电压运算放大器的第二输入端子、电池电流选择模块选择高压端电流采样信号至电池端电流运算放大器的第二输入端子、非电池电压选择模块选择低压采样信号至非电池端电压运算放大器的第一输入端子、非电池电压基准信号选择模块选择电源电压基准信号至非电池端电压运算放大器的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块选择电 源电流基准信号至非电池端电流运算放大器的第一输入端子、非电池电流选择模块选择低压端电流采样信号至非电池端电流运算放大器的第二输入端子； 当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接数码设备时，电池电压基准信号选择模块选择电池电压基准信号的两倍值至电池端电压运算放大器的第一输入端子、电池电压选择模块选择高压采样信号至电池端电压运算放大器的第二输入端子、电池电流选择模块选择高压端电流采样信号至电池端电流运算放大器的第二输入端子、非电池电压基准信号选择模块选择数码设备电压基准信号至非电池端电压运算放大器的第一输入端子、非电池电压选择模块选择低压采样信号至非电池端电压运算放大器的第二输入端子、非电池电流基准信号选择模块选择数码设备电流基准信号至非电池端电流运算放大器的第一输入端子、非电池电流选择模块选择低压端电流采样信号至非电池端电流运算放大器的第二输入端子。
7.如权利要求5所述的移动电源电路，其特征在于，其中 非电池电压选择模块和非电池电压基准信号选择模块均包括三个并联的开关； 电池电压基准信号选择模块、电池电压选择模块、电池电流选择模块、非电池电流基准信号选择模块和非电池电流选择模块均包括单刀双掷开关或者两个并联的开关。
8.如权利要求2或5所述的移动电源电路，其特征在于，其中所述选择单元选择高压端电压补偿信号、高压端电流补偿信号、低压端电压补偿信号和低压端电流补偿信号中数值最小的一个作为参考信号。
9.如权利要求2或5所述的移动电源电路，其特征在于，其中所述逻辑和控制单元包括: 比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收表征流过电感器电流的电感电流采样信号，第二输入端子接收参考信号，其输出端子产生比较信号; 时钟信号产生器，产生时钟信号； RS触发器，具有置位端、复位端、第一输出端子和第二输出端子，其置位端耦接至时钟信号产生器接收时钟信号，其复位端耦接至比较器的输出端子接收比较信号，其第一输出端子和第二输出端子分别产生所述第一开关控制信号和第二开关控制信号。
10.如权利要求1所述的移动电源电路，其特征在于，其中所述控制器包括:高压端电压运算放大器、高压端电流运算放大器、低压端电压运算放大器、低压端电流运算放大器、选择单元和逻辑和控制单元，所述高压端电压运算放大器、高压端电流运算放大器、低压端电压运算放大器和低压端电流运算放大器各自具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其中 当高压端口耦接输入电源、低压端口耦接单节电池时，高压端电压运算放大器的第一输入端子接收表征输入电源的高压米样信号，第二输入端子接收电源电压基准信号，输出端子产生高压端电压补偿 信号；高压端电流运算放大器的第一输入端子接收电源电流基准信号，第二输入端子接收高压端电流采样信号，输出端子产生高压端电流补偿信号；低压端电压运算放大器的第一输入端子接收电池电压基准信号，第二输入端子接收表征单节电池两端电压的低压采样信号，输出端子产生低压端电压补偿信号；低压端电流运算放大器的第一输入端子接收电池电流基准信号，第二输入端子接收低压端电流采样信号，输出端子产生低压端电流补偿信号； 当高压端口耦接数码设备、低压端口耦接单节电池时，高压端电压运算放大器的第一输入端子接收数码设备电压基准信号，第二输入端子接收表征数码设备两端电压的高压采样信号，输出端子产生高压端电压补偿信号；高压端电流运算放大器的第一输入端子接收数码设备电流基准信号，第二输入端子接收高压端电流采样信号，输出端子产生高压端电流补偿信号；低压端电压运算放大器的第一输入端子接收电池电压基准信号，第二输入端子接收表征单节电池两端电压的低压采样信号，输出端子产生低压端电压补偿信号；低压端电流运算放大器的第一输入端子接收电池电流基准信号，第二输入端子接收低压端电流采样信号，输出端子产生低压端电流补偿信号； 当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接输入电源时，高压端电压运算放大器的第一输入端子接收电池电压基准信号的两倍值，第二输入端子接收表征两节串联电池电压的高压采样信号，输出端子产生高压端电压补偿信号；高压端电流运算放大器的第一输入端子接收电池电流基准信号，第二输入端子接收高压端电流采样信号，输出端子产生高压端电流补偿信号；低压端电压运算放大器的第一输入端子接收表征输入电源的低压采样信号，第二输入端子接收电源电压基准信号，输出端子产生低压端电压补偿信号；低压端电流运算放大器的第一输入端子接收电源电流基准信号，第二输入端子接收低压端电流采样信号，输出端子产生低压端电流补偿信号； 当高压端口耦接两节串联电池、低压端口耦接数码设备时，高压端电压运算放大器的第一输入端子接收电池电压基准信号的两倍值，第二输入端子接收表征两节串联电池电压的高压采样信号，输出端子产生高压端电压补偿信号；高压端电流运算放大器的第一输入端子接收电池电流基准信号，第二输入端子接收高压端电流采样信号，输出端子产生高压端电流补偿信号；低压端电压运算放大器的第一输入端子接收数码设备电压基准信号，第二输入端子接收表征数码设备两端电压的低压采样信号，输出端子产生低压端电压补偿信号；低压端 电流运算放大器的第一输入端子接收数码设备电流基准信号，第二输入端子接收低压端电流采样信号，输出端子产生低压端电流补偿信号； 所述选择单元接收高压端电压补偿信号、高压端电流补偿信号、低压端电压补偿信号和低压端电流补偿信号，产生参考信号；所述逻辑和控制单元耦接至选择单元接收参考信号，并基于参考信号产生所述第一开关控制信号和第二开关控制信号。
【文档编号】H01M10/44GK203674762SQ201420013369
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】徐敏, 赵启明 申请人:成都芯源系统有限公司