CN113725961A - 一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备 - Google Patents

一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113725961A
CN113725961A CN202110943872.1A CN202110943872A CN113725961A CN 113725961 A CN113725961 A CN 113725961A CN 202110943872 A CN202110943872 A CN 202110943872A CN 113725961 A CN113725961 A CN 113725961A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transistor
capacitor
charge pump
pump circuit
output end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110943872.1A
Other languages
English (en)
Inventor
陈佳
刘小勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meizu Technology Co Ltd
Original Assignee
Meizu Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meizu Technology Co Ltd filed Critical Meizu Technology Co Ltd
Priority to CN202110943872.1A priority Critical patent/CN113725961A/zh
Publication of CN113725961A publication Critical patent/CN113725961A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H02J7/00716—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current in response to integrated charge or discharge current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H02J7/06—Regulation of charging current or voltage using discharge tubes or semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本公开涉及一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备，包括：充电电路和单电芯电池；单电芯电池包括电池连接器，电池连接器至少包括第一电池连接器和第二电池连接器；充电电路包括Buck降压电路模块和电荷泵电路模块，Buck降压电路模块的输入端外接交直流适配器，所Buck降压电路模块的输出端与电荷泵电路模块的输入端电连接，电荷泵电路模块的输出端分别与第一电池连接器和第二电池连接器电连接；Buck降压电路模块将充电电压变换为第一目标电压值，电荷泵电路模块将第一目标电压值变换为第二目标电压值后分别输出第二目标电压值至单电芯电池的第一电池连接器和第二电池连接器，提高了单电芯电池的充电效率。

Description

一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备
技术领域
本公开涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备。
背景技术
充电电池，是充电次数有限的可充电的电池，可配合充电器使用。通过对电池进行充电，可使电池被再次利用，有利于满足经济环保的需求。电池的充电过程为其放电过程的逆过程，具体地，为将电能转换成储存在电池中的化学能的过程。
目前的电子设备中，主要使用单单电芯电池进行充电。但是，单单电芯电池由于电池充满电时，电压在4.5V左右，当充电电流超过8A时，电池端电路板发热会很严重。对于此，通常电池连接器也需要更换为阻抗更小、通流更大的电池连接器，导致硬件成本增加；同时，电池端电路板内的走线及散热处理也会更加困难。为了满足散热需求，通常的单电芯的电池端的充电功率为36W左右，导致充电效率较低。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备，提高了单电芯电池的充电效率。
第一方面，本公开实施例提供了一种多连接器电池拓扑架构，包括：充电电路和单电芯电池；
所述单电芯电池包括电池连接器，所述电池连接器至少包括第一电池连接器和第二电池连接器；
所述充电电路包括Buck降压电路模块和电荷泵电路模块，所述Buck降压电路模块的输入端外接交直流适配器，所述Buck降压电路模块的输出端与所述电荷泵电路模块的输入端电连接，所述电荷泵电路模块的输出端分别与所述第一电池连接器和所述第二电池连接器电连接；
所述Buck降压电路模块将充电电压变换为第一目标电压值，所述电荷泵电路模块将所述第一目标电压值变换为第二目标电压值后分别输出所述第二目标电压值至所述单电芯电池的第一电池连接器和所述第二电池连接器。
可选的，所述单电芯电池还包括正极片和负极片，所述正极片至少包括第一正极片和第二正极片，所述第一正极片通过第一正极耳与所述第一电池连接器电连接，所述第二正极片通过第二正极耳与所述第二电池连接器电连接；
所述第一正极片和所述第二正极片相互绝缘设置。
可选的，所述充电电路还包括控制模块，所述控制模块的输入端与所述Buck降压电路模块的输出端电连接，所述控制模块的输出端与所述电荷泵电路模块的控制端电连接；
所述控制模块根据所述Buck降压电路模块输出的充电电流输出控制信号至所述电荷泵电路模块。
可选的，所述电荷泵电路模块至少包括第一电荷泵电路子模块、第二电荷泵电路子模块和第三电荷泵电路子模块；
所述第一电荷泵电路子模块的输入端、所述第二电荷泵电路子模块和所述第三电荷泵电路子模块的输入端分别与所述Buck降压电路模块的输出端电连接；所述第一电荷泵电路子模块的输出端、所述第二电荷泵电路子模块的输出端和所述第三电荷泵电路子模块的输出端分别与所述第一电池连接器以及所述第二电池连接器电连接，所述第一电荷泵电路子模块的控制端与所述控制模块的第一输出端电连接，所述第二电荷泵电路子模块的控制端与所述控制模块的第二输出端电连接，所述第三电荷泵电路子模块的控制端与所述控制模块的第三输出端电连接。
可选的，所述第一电荷泵电路子模块包括：第一电容、第二电容、第三电容、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管；
所述第一晶体管的输入端和所述第三电容的一端均连接所述Buck降压电路模块的输出端，所述第三电容的另一端接地，所述第一晶体管的输出端、所述第二晶体管的输入端均连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的另一端连接所述第四晶体管的输入端及所述第三晶体管的输出端，所述第四晶体管的输出端接地，所述第二晶体管的输出端、所述第三晶体管的输入端以及所述第二电容的一端均连接所述第一电池连接器和所述第二电池连接器，所述第二电容的另一端接地；
在电容串联阶段，所述第一晶体管和所述第三晶体管导通，所述第二晶体管和所述第四晶体管截止；
在电容并联阶段，所述第二晶体管和所述第四晶体管导通，所述第一晶体管和所述第三晶体管截止。
可选的，所述第二电荷泵电路子模块包括：第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管以及第十一晶体管；
所述第四电容的一端和所述第五晶体管的输入端均连接所述Buck降压电路模块的输出端，所述第四电容的另一端接地，所述第五晶体管的输出端、所述第六晶体管的输入端均与所述第五电容的一端连接，所述第五电容的另一端连接所述第七晶体管的输出端和所述第八晶体管的输入端，所述第七晶体管的输入端和所述第十一晶体管的输入端均接地，所述第十一晶体管的输出端和所述第十晶体管的输入端均连接所述第六电容的一端，所述第六电容的另一端连接所述第八晶体管的输出端和所述第九晶体管的输入端，所述第六晶体管的输出端，所述第九晶体管的输出端、所述第十晶体管的输出端以及所述第七电容的一端均连接所述第一电池连接器和所述第二电池连接器，所述第七电容的另一端接地；
在电容串联阶段，所述第五晶体管、所述第八晶体管和所述第十晶体管导通，所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第九晶体管和所述第十一晶体管截止；
在电容并联阶段，所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第九晶体管和所述第十一晶体管导通，所述第五晶体管、所述第八晶体管和所述第十晶体管截止。
可选的，所述第三电荷泵电路子模块包括：第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十二晶体管、第十三晶体管、第十四晶体管、第十五晶体管、第十六晶体管、第十七晶体管、第十八晶体管、第十九晶体管、第二十晶体管以及第二十一晶体管；
所述第八电容的一端和所述第十二晶体管的输入端均连接所述Buck降压电路模块的输出端，所述第八电容的另一端接地，所述第十二晶体管的输出端、所述第十三晶体管的输入端均与所述第九电容的一端连接，所述第九电容的另一端连接所述第十四晶体管的输入端和所述第十五晶体管的输入端，所述第十四晶体管的输出端接地，所述第十五晶体管的输出端和所述第十六晶体管的输入端均与所述第十电容的一端连接，所述第十电容的另一端与所述第十七晶体管的输入端、所述第十八晶体管的输入端连接，所述第十七晶体管的输出端接地，所述第十八晶体管的输出端与所述第十九晶体管的输入端与所述第十一电容的一端连接，所述第十一电容的另一端与所述第二十晶体管的输入端和所述第二十一晶体管的输入端连接，所述第二十晶体管的输出端接地，所述第十二晶体管的输出端、所述第十六晶体管的输出端、所述第十九晶体管的输出端、所述第二十一晶体管的输出端以及所述第十一电容的一端均连接所述第一电池连接器和所述第二电池连接器，所述第十一电容的另一端接地；
在电容串联阶段，所述第十二晶体管、所述第十五晶体管、所述第十八晶体管和所述第二十一晶体管导通，所述第十三晶体管、所述第十四晶体管、所述第十六晶体管、所述第十九晶体管和所述第二十晶体管截止；
在电容并联阶段，所述第十三晶体管、所述第十四晶体管、所述第十六晶体管、所述第十九晶体管和所述第二十晶体管导通，所述第十二晶体管、所述第十五晶体管、所述第十八晶体管和所述第二十一晶体管截止。
可选的，所述Buck降压电路模块包括：控制器、第十三电容、第十四电容、第一电感、第二十二晶体管、第二十三晶体管、第二十四晶体管和第二十五晶体管；
所述第二十二晶体管的输入端外接交直流适配器，所述第二十二晶体管的输出端、所述第二十三晶体管的输入端均与所述第十三电容的一端连接，所述第十三电容的另一端连接所述第二十四晶体管的输出端和所述第二十五晶体管的输入端，所述第二十五晶体管的输出端接地，所述第一电感的一端连接所述第二十三晶体管的输出端和所述第二十四晶体管的输入端，所述第一电感的另一端分别连接所述第十四电容一端和所述电荷泵电路模块的输入端，所述第十四电容的另一端接地。
第二方面，本公开实施例提供一种多连接器电池控制方法，包括：
控制模块实时采集Buck降压电路模块输出的充电电流，并基于所述充电电流，确定电荷泵电路模块的导通状态。
第三方面，本公开实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括第一方面任一项所述的拓扑架构，或者采用第二方面所述的控制方法进行充电。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本公开实施例提供的多连接器电池拓扑架构、控制方法和电子设备，通过设置单电芯电池至少包括第一电池连接器和第二电池连接器，当对电池进行充电时，通过第一电池连接器和第二电池连接器分流，减少流过电池连接器的电流，降低了电池连接器的功率损耗，提高了电池的充电效率。采用Buck降压电路模块作为一级降压电路，减小了充电电路上的热损耗越小，提高了充电电路的充电性能以及安全性能，采用电荷泵电路模块作为二级降压电路，使得通过电荷泵电路模块输出至单电芯电池电流值较大，提高单了电芯电池的充电效率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种多连接器电池拓扑架构的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的另一种多连接器电池拓扑架构的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的又一种多连接器电池拓扑架构的结构示意图；
图4是本公开实施例提供的又一种多连接器电池拓扑架构的结构示意图；
图5是本公开实施例提供的一种第一电荷泵电路子模块的结构示意图；
图6是本公开实施例提供的另一种第一电荷泵电路子模块的结构示意图；
图7是本公开实施例提供的又一种第一电荷泵电路子模块的结构示意图；
图8是本公开实施例提供的一种第二电荷泵电路子模块的结构示意图；
图9是本公开实施例提供的另一种第二电荷泵电路子模块的结构示意图；
图10是本公开实施例提供的又一种第二电荷泵电路子模块的结构示意图；
图11是本公开实施例提供的一种第三电荷泵电路子模块的结构示意图；
图12是本公开实施例提供的另一种第三电荷泵电路子模块的结构示意图；
图13是本公开实施例提供的又一种第三电荷泵电路子模块的结构示意图；
图14是本公开实施例提供的一种Buck降压电路模块的结构示意图。
其中：10、充电电路；20、单电芯电池；30、交直流适配器；110、Buck降压电路模块；120、电荷泵电路模块；21、电池连接器；23、正极片；211、第一电池连接器；212、第二电池连接器；213、第三电池连接器；221、第一正极耳；222、第二正极耳；223、第三正极耳；231、第一正极片；232、第二正极片；233、第三正极片；130、控制模块；121、第一电荷泵电路子模块；122、第二电荷泵电路子模块；123、第三电荷泵电路子模块；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；
C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；C7、第七电容；C8、第八电容；C9、第九电容；C10、第十电容；C11、第十一电容；C12、第十二电容；C13、第十三电容；C14、第十四电容；Q1、第一晶体管；
Q2、第二晶体管；Q3、第三晶体管；Q4、第四晶体管；Q5、第五晶体管；Q6、第六晶体管；Q7、第七晶体管；Q8、第八晶体管；Q9、第九晶体管；Q10、第十晶体管；Q11、第十一晶体管；Q12、第十二晶体管；Q13、第十三晶体管；Q14、第十四晶体管；Q15、第十五晶体管；Q16、第十六晶体管；Q17、第十七晶体管；Q18、第十八晶体管；Q19、第十九晶体管；Q20、第二十晶体管；Q21、第二十一晶体管；Q22、第二十二晶体管；Q23、第二十三晶体管；Q24、第二十四晶体管；Q25、第二十五晶体管；140、控制器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1是本公开实施例提供的一种多连接器电池拓扑架构的结构示意图，如图1所示，多连接器电池拓扑架构包括充电电路10和单电芯电池20，单电芯电池20包括电池连接器21，电池连接器21至少包括第一电池连接器211和第二电池连接器212；充电电路10包括Buck降压电路模块110和电荷泵电路模块120，Buck降压电路模块110的输入端外接交直流适配器30，Buck降压电路模块110的输出端与电荷泵电路模块120的输入端电连接，电荷泵电路模块120的输出端分别与第一电池连接器211和第二电池连接器电连接212；Buck降压电路模块110将充电电压变换为第一目标电压值，电荷泵电路模块120将第一目标电压值变换为第二目标电压值后分别输出第二目标电压值至单电芯电池20的第一电池连接器211和第二电池连接器212。
如图1所示，单电芯电池20包括第一电池连接器211和第二电池连接器212，第一电池连接器211通过第一正极耳221与电芯中的第一正极片231电连接，第二电池连接器212通过第二正极耳222与电芯中的第二正极片232电连接，通过设置单电芯电池20的电池连接器至少包括第一电池连接器211和第二电池连接器212，当单电芯电池20的充电电流为10A时，此时通过第一电池连接器211和第二电池连接器212分流，即通过第一电池连接器211的电流和第二电池连接器212的电流分别为5A，减少流过电池连接器的电流，降低了电池连接器的功率损耗，提高了单电芯电池20的充电效率。
需要说明的是，图1示例性表示电池连接器21包括第一电池电连接器211和第二电池连接器212，在其它可实施方式中，电池连接器21还可以设置包括第一电池连接器211、第二电池连接器212以及第三电池连接器213，如图2所示。当单电芯电池20包括三个电池电连接器时，此时，设置单电芯电池20包括正极片23和负极片，正极片和负极片相互绝缘设置，正极片23包括第一正极片231、第二正极片232和第三正极片233，此时，第一电池连接器211通过第一正极耳221与第一正极片231电连接，第二电池连接器212通过第二正极耳222与第二正极片232电连接，第三电池连接器213通过第三正极耳223与第三正极片233电连接。此外，图1示例性表示单电芯电池包括两个电池连接器和两个正极片，一个正极片通过一个正极耳与一个电池连接器电连接，图2示例性表示单电芯电池包括三个电池连接器和三个正极片，一个正极片通过一个正极耳与一个电池连接器电连接，在其它可实施方式中，单电芯电池还可以包括个四个电池连接器和四个正极片，一个正极片通过一个正极耳与一个电池连接器电连接，本公开实施例不对单电芯电池中电池连接器和正极片的个数进行具体限定。
通过设置充电电路包括Buck降压电路模块110和电荷泵电路模块120，Buck降压电路模块110的输入端可直接接收交直流适配器30输出的高压电压，例如20V、30V，对应相同的输入功率，Buck降压电路模块110输入的电压值越高，对应的输入电流越小，此时对应的充电电路上的热损耗越小，提高了充电电路的充电性能以及安全性能，可以更好解决充电电路在大功率充电时充电发热问题。采用电荷泵电路模块120作为二级降压模块，使得通过电荷泵电路模块120输出至单电芯电池20电流值较大，提高了单电芯电池的充电效率。示例性的，电荷泵电路模块120可以是1/2倍降压电荷泵，也可以是1/3倍降压电荷泵，又或者是1/4倍降压电荷泵，当电荷泵电路模块120是1/2倍降压电荷泵时，电荷泵电路模块120的输入电压是输出电压的2倍，输入电流是输出电流的一半，当电荷泵电路模块120是1/3倍降压电荷泵时，电荷泵电路模块120的输入电压是输出电压的3倍，输入电流是输出电流的1/3倍，而电荷泵电路模块120是1/4倍降压电荷泵时，电荷泵电路模块120的输入电压是输出电压的4倍，输入电流是输出电流的1/4倍。
本公开实施例提供的多连接器电池拓扑架构，通过设置单电芯电池至少包括第一电池连接器和第二电池连接器，当对电池进行充电时，通过第一电池连接器和第二电池连接器分流，减少流过电池连接器的电流，降低了电池连接器的功率损耗，提高了电池的充电效率。采用Buck降压电路模块作为一级降压电路，减小了充电电路上的热损耗越小，提高了充电电路的充电性能以及安全性能，采用电荷泵电路模块作为二级降压电路，使得通过电荷泵电路模块输出至单电芯电池电流值较大，提高单了电芯电池的充电效率。
图3是本公开实施例提供的又一种多连接器电池拓扑架构的结构示意图，本实施例是在上述实施例的基础上，如图3所示，充电电路还包括控制模块130，控制模块130的输入端与Buck降压电路模块110的输出端电连接，控制模块130的输出端与电荷泵电路模块120的控制端电连接；控制模块130根据Buck降压电路模块110输出的充电电流输出控制信号至电荷泵电路模块120。
示例性的，如图3所示，充电电路10还包括控制模块130，控制模块130根据获取到的Buck降压电路模块110输出的充电电流输出控制信号至电荷泵电路模块120，控制电荷泵电路模块120打开，进而实现充电电路对单电芯电池20充电。
图4是本公开实施例提供的又一种多连接器电池拓扑架构的结构示意图，本实施例是在上述实施例的基础上，如图4所示，电荷泵电路模块120至少包括第一电荷泵电路子模块121、第二电荷泵电路子模块122和第三电荷泵电路子模块123；第一电荷泵电路子模块121的输入端、第二电荷泵电路子模块122和第三电荷泵电路子模块123的输入端分别与Buck降压电路模块110的输出端电连接；第一电荷泵电路子模块121的输出端、第二电荷泵电路子模块122的输出端和第三电荷泵电路子模块123的输出端分别与第一电池连接器211以及第二电池连接器212电连接，第一电荷泵电路子模块121的控制端与控制模块130的第一输出端电连接，第二电荷泵电路子模块122的控制端与控制模块130的第二输出端电连接，第三电荷泵电路子模块122的控制端与控制模块130的第三输出端电连接。
通过设置电荷泵电路模块120包括并联设置的第一电荷泵电路子模块121、第二电荷泵电路子模块122和第三电荷泵电路子模块123，当单电芯电池20处于充电阶段时，控制模块130根据获取的Buck降压电路模块110输出的充电电流控制打开第一电荷泵电路子模块121、第二电荷泵电路子模块122或第三电荷泵电路子模块123。
示例性的，当单电芯电池20包括两个电池连接器21，Buck降压电路模块110输出至电荷泵电路模块120的充电电流为5A时，此时控制模块130控制打开第一电荷泵电路子模块121，使得第一电荷泵电路子模块121输出至单电芯电池20的充电电流为10A，即第一电池连接器和第二电池连接器分别分5A的电流。当单电芯电池20包括三个电池连接器，Buck降压电路模块110输出至电荷泵电路模块120的充电电流为5A时，此时控制模块130控制打开第二电荷泵电路子模块122，使得第二电荷泵电路子模块122输出至单电芯电池20的充电电流为15A，即第一电池连接器、第二电池连接器和第三电池连接器分别分5A的电流。当单电芯电池20包括四个电池连接器，Buck降压电路模块110输出至电荷泵电路模块120的充电电流为5A时，此时控制模块130控制打开第三电荷泵电路子模块123，使得第三电荷泵电路子模块123输出至单电芯电池20的充电电流为20A，即第一电池连接器、第二电池连接器、第三电池连接器和第四电池连接器分别分5A的电流。控制模块130根据Buck降压电路模块110输出至电荷泵电路模块120的充电电流输出控制信号控制第一电荷泵电路子模块121打开，或控制第二电荷泵电路子模块122打开，或控制第三电荷泵电路子模块123打开，进而使得电荷泵电路模块120输出至每个电池连接器的电流为4-5A，减少了电池连接器的发热，提高了单电芯电池的充电效率。
图5是本公开实施例提供的第一电荷泵电路子模块的结构示意图，如图5所示，第一电荷泵电路子模块包括：第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和第四晶体管Q4；
第一晶体管Q1的输入端和第三电容C3的一端均连接Buck降压电路模块110的输出端，第三电容C3的另一端接地，第一晶体管Q1的输出端、第二晶体管Q2的输入端均连接第一电容C1的第一端，第一电容C1的另一端连接第四晶体管Q4的输入端及第三晶体管Q3的输出端，第四晶体管Q3的输出端接地，第二晶体管Q2的输出端、第三晶体管Q3的输入端以及第二电容C2的一端均连接第一电池连接器211和第二电池连接器212，第二电容C2的另一端接地。
在电容串联阶段，第一晶体管Q1和第三晶体管Q3导通，第二晶体管Q2和第四晶体管Q4截止；在电容并联阶段，第二晶体管Q2和第四晶体管Q4导通，第一晶体管Q1和第三晶体管Q3截止。
如图5所示，第一电荷泵电路子模块121通过第一电容C1和第二电容C2切换实现降压，由于第一电荷泵电路子模块121中没有电感器件，因此第一电荷泵电路子模块121中不存在电感的能量损耗，从而使充电电路10的充电效率更高，噪声更小，电磁干扰更小。
图5所述，第一电荷泵电路子模块121包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和第四晶体管Q4，通过控制第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和第四晶体管Q4的导通与关断，实现第一电容C1和第二电容C2的串联和并联，从而实现第一电荷泵电路子模块121输入电压是输出电压的2倍，输入电流是输出电流的一半。具体的，如图6所示，第一电荷泵电路子模块121的输入电压为VIN，输入电流为I，当第一晶体管Q1和第三晶体管Q3导通，第二晶体管Q2和第四晶体管Q4截止，第一电容C1和第二电容C2的串联，第一电容C1的电压约等于VIN/2，第二电容C2的电压约等于VIN/2，此时，第一电荷泵电路子模块121输出至第一电池连接器211和第二电池连接器212的充电电压为VIN/2。如图7所示，当第二晶体管Q2和第四晶体管Q4导通，第一晶体管Q1和第三晶体管Q3截止，第一电容C1和第二电容C2的并联，此时，电荷泵电路子模块121输出至第一电池连接器211和第二电池连接器212的充电电流为2I，实现第一电荷泵电路子模块121输入电压是输出电压的2倍，输入电流是输出电流的一半。
图8是本公开实施例提供的一种第二电荷泵电路子模块的结构示意图，如图8所示，第二电荷泵电路子模块122包括：第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第八晶体管Q8、第九晶体管Q9、第十晶体管Q10以及第十一晶体管Q11；第四电容C4的一端和第五晶体管Q5的输入端均连接Buck降压电路模块110的输出端，第四电容C4的另一端接地，第五晶体管Q5的输出端、第六晶体管Q6的输入端均与第五电容C5的一端连接，第五电容C5的另一端连接第七晶体管Q7的输出端和第八晶体管Q8的输入端，第七晶体管Q7的输入端和第十一晶体管Q11的输入端均接地，第十一晶体管Q11的输出端和第十晶体管Q10的输入端均连接第六电容C6的一端，第六电容C6的另一端连接第八晶体管Q8的输出端和第九晶体管Q9的输入端，第六晶体管Q6的输出端，第九晶体管Q9的输出端、第十晶体管Q10的输出端以及第七电容C7的一端均连接第一电池连接器211和第二电池连接器212，第七电容C7的另一端接地。
在电容串联阶段，第五晶体管Q5、第八晶体管Q8和第十晶体管Q10导通，第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第九晶体管Q9和第十一晶体管Q11截止；在电容并联阶段，第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第九晶体管Q9和第十一晶体管Q11导通，第五晶体管Q5、第八晶体管Q8和第十晶体管Q10截止。
图8示例性表示第二电荷泵电路子模块的结构示意图，其中，第二电荷泵电路子模块由第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第八晶体管Q8、第九晶体管Q9、第十晶体管Q10以及第十一晶体管Q11构成，通过控制第五晶体管Q5、第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第八晶体管Q8、第九晶体管Q9、第十晶体管Q10以及第十一晶体管Q11的导通与关断，实现第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7的串联和并联，从而实现第二电荷泵电路子模块122输入电压是输出电压的3倍，输入电流是输出电流的1/3倍。具体的，如图9所示，第二电荷泵电路子模块122的输入电压为VIN，输入电流为I，当第五晶体管Q5、第八晶体管Q8和第十晶体管Q10导通，第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第九晶体管Q9和第十一晶体管Q11截止时，第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7串联，此时，第二电荷泵电路子模块122输出至第一电池连接器211和第二电池连接器212的充电电压为VIN/3。如图10所示，当第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第九晶体管Q9和第十一晶体管Q11导通，第五晶体管Q5、第八晶体管Q8和第十晶体管Q10截止时，第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7并联，此时，第二电荷泵电路子模块122输出至第一电池连接器211和第二电池连接器212的充电电流为3I，实现第二电荷泵电路子模块122输入电压是输出电压的3倍，输入电流是输出电流的1/3倍。
图11是本公开实施例提供的一种第三电荷泵电路子模块的结构示意图，如图11所示，第三电荷泵电路子模块123包括：第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十二晶体管Q12、第十三晶体管Q13、第十四晶体管Q14、第十五晶体管Q15、第十六晶体管Q16、第十七晶体管Q17、第十八晶体管Q18、第十九晶体管Q19、第二十晶体管Q20以及第二十一晶体管Q21；
第八电容C8的一端和第十二晶体管Q12的输入端均连接Buck降压电路模块110的输出端，第八电容C8的另一端接地，第十二晶体管Q12的输出端、第十三晶体管Q13的输入端均与第九电容C9的一端连接，第九电容C9的另一端连接第十四晶体管Q14的输入端和第十五晶体管Q15的输入端，第十四晶体管Q14的输出端接地，第十五晶体管Q15的输出端和第十六晶体管Q16的输入端均与第十电容C10的一端连接，第十电容C10的另一端与第十七晶体管Q17的输入端和第十八晶体管Q18的输入端连接，第十七晶体管Q17的输出端接地，第十八晶体管Q18的输出端与第十九晶体管Q19的输入端与第十一电容C11的一端连接，第十一电容C11的另一端与第二十晶体管Q20的输入端和第二十一晶体管Q21的输入端连接，第二十晶体管Q20的输出端接地，第十二晶体管Q12的输出端、第十六晶体管Q16的输出端、第十九晶体管Q19的输出端、第二十一晶体管Q21的输出端以及第十一电容C11的一端均连接第一电池连接器121和第二电池连接器122，第十一电容C11的另一端接地。
在电容串联阶段，第十二晶体管Q12、第十五晶体管Q15、第十八晶体管Q18和第二十一晶体管Q21导通，第十三晶体管Q13、第十四晶体管Q14、第十六晶体管Q16、第十九晶体管Q19和第二十晶体管Q20截止；在电容并联阶段，第十三晶体管Q13、第十四晶体管Q14、第十六晶体管Q16、第十九晶体管Q19和第二十晶体管Q20导通，第十二晶体管Q12、第十五晶体管Q15、第十八晶体管Q18和第二十一晶体管Q21截止。
图11示例性表示第三电荷泵电路子模块的结构示意图，其中，第三电荷泵电路子模块123由第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十二晶体管Q12、第十三晶体管Q13、第十四晶体管Q14、第十五晶体管Q15、第十六晶体管Q16、第十七晶体管Q17、第十八晶体管Q18、第十九晶体管Q19、第二十晶体管Q20以及第二十一晶体管Q21构成，通过控制第十二晶体管Q12、第十三晶体管Q13、第十四晶体管Q14、第十五晶体管Q15、第十六晶体管Q16、第十七晶体管Q17、第十八晶体管Q18、第十九晶体管Q19、第二十晶体管Q20以及第二十一晶体管Q21的导通与关断，实现第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11和第十二电容C12的串联和并联，从而实现第三电荷泵电路子模块123输入电压是输出电压的4倍，输入电流是输出电流的1/4倍。具体的，如图12所示，第三电荷泵电路子模块123的输入电压为VIN，输入电流为I，当第第十二晶体管Q12、第十五晶体管Q15、第十八晶体管Q18和第二十一晶体管Q21导通，第十三晶体管Q13、第十四晶体管Q14、第十六晶体管Q16、第十九晶体管Q19和第二十晶体管Q20截止时，第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11和第十二电容C12串联，此时，第三电荷泵电路子模块123输出至第一电池连接器211和第二电池连接器212的充电电压为VIN/4。如图13所示，当第十三晶体管Q13、第十四晶体管Q14、第十六晶体管Q16、第十九晶体管Q19和第二十晶体管Q20导通，第十二晶体管Q12、第十五晶体管Q15、第十八晶体管Q18和第二十一晶体管Q21截止时，第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11和第十二电容C12并联，此时，第三电荷泵电路子模块123输出至第一电池连接器211和第二电池连接器212的充电电流为4I，实现第三电荷泵电路子模块123输入电压是输出电压的4倍，输入电流是输出电流的1/4倍。
图14是本公开实施例提供的一种Buck降压电路模块的结构示意图，如图14所示，Buck降压电路模块包括：控制器140、第十三电容C13、第十四电容C14、第一电感L1、第二十二晶体管Q22、第二十三晶体管Q23、第二十四晶体管Q24和第二十五晶体管Q25；第二十二晶体管Q22的输入端外接交直流适配器30，第二十二晶体管Q22的输出端、第二十三晶体管Q23的输入端均与第十三电容C13的一端连接，第十三电容C13的另一端连接第二十四晶体管Q24的输出端和第二十五晶体管Q25的输入端，第二十五晶体管Q25的输出端接地，第一电感L1的一端连接第二十三晶体管Q23的输出端和第二十四晶体管Q24的输入端，第一电感L1的另一端分别连接第十四电容C14一端和电荷泵电路模块120的输入端，第十四电容C14的另一端接地。
传统的Buck降压电路模块存在导通损耗和开关损耗，电感会有线圈损耗和磁心损耗，所以整个Buck降压电路的工作效率不高。本公开实施例提供的Buck降压电路模块加入了飞跨电容器，即第十三电容C13，对传统的Buck降压电路模块进行了优化，提高了充电电路的充电效率。
具体的，第十三电容C13的输出电压有三种状态：0，VIN/2，VIN。当输入电压高于两倍的输出电压时，开关节点会在0和VIN/2之间进行交替。当输入电压低于两倍的输出电压时，开关节点将在VIN和VIN/2之间进行交替，具体的，开关节点为SW，开关节点电压为VSW。
具体的，当VIN＞2VOUT，第一阶段：第二十二晶体管Q22和第二十四晶体管Q24导通，第二十三晶体管Q23和第二十五晶体管Q25关断，开关节点电压VSW＝VIN-VFLY＝VIN/2，第十三电容C13开始充电，第一电感L1开始通电。第二阶段：第二十四晶体管Q24和第二十五晶体管Q25导通，第二十二晶体管Q22和第二十三晶体管Q23关断，开关节点接地，开关节点电压VSW为0，第一电感L1停止通电。第三阶段：第二十三晶体管Q23和第二十五晶体管Q25导通，第二十二晶体管Q22和第二十四晶体管Q24关断，开关节点电压VSW为VIN/2，第十三电容C13开始放电，第一电感L1通电。第四阶段：第二十四晶体管Q24和第二十五晶体管Q25导通，第二十二晶体管Q22和第二十三晶体管Q23关断，开关节点电压接地，VSW电压为0，第一电感L1停止通电。
当VIN＜2VOUT，随着输入电压持续降低，控制器140会不断增加占空比，直到第二十二晶体管Q22和第二十三晶体管Q23在同一时段开启。在这种情况下，开关节点电压VSW开始在VIN和VIN/2之间交替。第一阶段：第二十二晶体管Q22和第二十三晶体管Q23导通，第二十四晶体管Q24和第二十五晶体管Q25关断，开关节点电压VSW＝VIN，第一电感L1通电。第二阶段：第二十二晶体管Q22和第二十四晶体管Q24导通，第二十三晶体管Q23和第二十五晶体管Q25关断，开关节点电压VSW＝VIN-VFLY＝VIN/2，其中VFLY为第十三电容C13电压，第十三电容C13开始充电，第一电感L1通电。第三阶段：第二十二晶体管Q22和第二十三晶体管Q23导通，第二十四晶体管Q24和第二十五晶体管Q25关断，开关节点电压VSW＝VIN，第一电感L1通电。第四阶段：第二十二晶体管Q22和第二十四晶体管Q24关断，第二十三晶体管Q23和第二十五晶体管Q25导通，开关节点电压VSW＝VIN/2，第十三电容C13放电，第一电感L1通电。
通过设置Buck降压电路模块为3-level Buck电路，一方面降低了电感和开关晶体管的电压，另一方面3-level Buck电路中开关节点处的开关频率增加一倍，可将第一电感的电流纹波降低至普通降压转换器的四分之一，第一电感的电流纹波减小后就可以使用更小、更薄的电感器，进而使得线圈电阻降低从而减少充电电路的功率损耗。
可选的，本公开实施还提供一种多连接器电池控制方法，包括：控制模块实时采集Buck降压电路模块输出的充电电流，并基于充电电流，确定电荷泵电路模块的导通状态。
具体的，电荷泵电路模块包括并联设置的第一电荷泵电路子模块、第二电荷泵电路子模块和第三电荷泵电路子模块，当单电芯电池处于充电阶段时，控制模块根据获取的Buck降压电路模块输出的充电电流控制打开第一电荷泵电路子模块、第二电荷泵电路子模块或第三电荷泵电路子模块。
可选的，本公开实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括任一实施例所述的拓扑架构，或者采用上述任一实施例所述的控制方法进行充电，具有上述任一实施例中的有益效果。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种多连接器电池拓扑架构，其特征在于，包括：充电电路和单电芯电池；
所述单电芯电池包括电池连接器，所述电池连接器至少包括第一电池连接器和第二电池连接器；
所述充电电路包括Buck降压电路模块和电荷泵电路模块，所述Buck降压电路模块的输入端外接交直流适配器，所述Buck降压电路模块的输出端与所述电荷泵电路模块的输入端电连接，所述电荷泵电路模块的输出端分别与所述第一电池连接器和所述第二电池连接器电连接；
所述Buck降压电路模块将充电电压变换为第一目标电压值，所述电荷泵电路模块将所述第一目标电压值变换为第二目标电压值后分别输出所述第二目标电压值至所述单电芯电池的第一电池连接器和所述第二电池连接器。
2.根据权利要求1所述的拓扑架构，其特征在于，所述单电芯电池还包括正极片和负极片，所述正极片至少包括第一正极片和第二正极片，所述第一正极片通过第一正极耳与所述第一电池连接器电连接，所述第二正极片通过第二正极耳与所述第二电池连接器电连接；
所述第一正极片和所述第二正极片相互绝缘设置。
3.根据权利要求1所述的拓扑架构，其特征在于，所述充电电路还包括控制模块，所述控制模块的输入端与所述Buck降压电路模块的输出端电连接，所述控制模块的输出端与所述电荷泵电路模块的控制端电连接；
所述控制模块根据所述Buck降压电路模块输出的充电电流输出控制信号至所述电荷泵电路模块。
4.根据权利要求3所述的拓扑架构，其特征在于，所述电荷泵电路模块至少包括第一电荷泵电路子模块、第二电荷泵电路子模块和第三电荷泵电路子模块；
所述第一电荷泵电路子模块的输入端、所述第二电荷泵电路子模块和所述第三电荷泵电路子模块的输入端分别与所述Buck降压电路模块的输出端电连接；所述第一电荷泵电路子模块的输出端、所述第二电荷泵电路子模块的输出端和所述第三电荷泵电路子模块的输出端分别与所述第一电池连接器以及所述第二电池连接器电连接，所述第一电荷泵电路子模块的控制端与所述控制模块的第一输出端电连接，所述第二电荷泵电路子模块的控制端与所述控制模块的第二输出端电连接，所述第三电荷泵电路子模块的控制端与所述控制模块的第三输出端电连接。
5.根据权利要求4所述的拓扑架构，其特征在于，所述第一电荷泵电路子模块包括：第一电容、第二电容、第三电容、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管；
所述第一晶体管的输入端和所述第三电容的一端均连接所述Buck降压电路模块的输出端，所述第三电容的另一端接地，所述第一晶体管的输出端、所述第二晶体管的输入端均连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的另一端连接所述第四晶体管的输入端及所述第三晶体管的输出端，所述第四晶体管的输出端接地，所述第二晶体管的输出端、所述第三晶体管的输入端以及所述第二电容的一端均连接所述第一电池连接器和所述第二电池连接器，所述第二电容的另一端接地；
在电容串联阶段，所述第一晶体管和所述第三晶体管导通，所述第二晶体管和所述第四晶体管截止；
在电容并联阶段，所述第二晶体管和所述第四晶体管导通，所述第一晶体管和所述第三晶体管截止。
6.根据权利要求4所述的拓扑架构，其特征在于，所述第二电荷泵电路子模块包括：第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管以及第十一晶体管；
所述第四电容的一端和所述第五晶体管的输入端均连接所述Buck降压电路模块的输出端，所述第四电容的另一端接地，所述第五晶体管的输出端、所述第六晶体管的输入端均与所述第五电容的一端连接，所述第五电容的另一端连接所述第七晶体管的输出端和所述第八晶体管的输入端，所述第七晶体管的输入端和所述第十一晶体管的输入端均接地，所述第十一晶体管的输出端和所述第十晶体管的输入端均连接所述第六电容的一端，所述第六电容的另一端连接所述第八晶体管的输出端和所述第九晶体管的输入端，所述第六晶体管的输出端，所述第九晶体管的输出端、所述第十晶体管的输出端以及所述第七电容的一端均连接所述第一电池连接器和所述第二电池连接器，所述第七电容的另一端接地；
在电容串联阶段，所述第五晶体管、所述第八晶体管和所述第十晶体管导通，所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第九晶体管和所述第十一晶体管截止；
在电容并联阶段，所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第九晶体管和所述第十一晶体管导通，所述第五晶体管、所述第八晶体管和所述第十晶体管截止。
7.根据权利要求4所述的拓扑架构，其特征在于，所述第三电荷泵电路子模块包括：第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十二晶体管、第十三晶体管、第十四晶体管、第十五晶体管、第十六晶体管、第十七晶体管、第十八晶体管、第十九晶体管、第二十晶体管以及第二十一晶体管；
所述第八电容的一端和所述第十二晶体管的输入端均连接所述Buck降压电路模块的输出端，所述第八电容的另一端接地，所述第十二晶体管的输出端、所述第十三晶体管的输入端均与所述第九电容的一端连接，所述第九电容的另一端连接所述第十四晶体管的输入端和所述第十五晶体管的输入端，所述第十四晶体管的输出端接地，所述第十五晶体管的输出端和所述第十六晶体管的输入端均与所述第十电容的一端连接，所述第十电容的另一端与所述第十七晶体管的输入端、所述第十八晶体管的输入端连接，所述第十七晶体管的输出端接地，所述第十八晶体管的输出端与所述第十九晶体管的输入端与所述第十一电容的一端连接，所述第十一电容的另一端与所述第二十晶体管的输入端和所述第二十一晶体管的输入端连接，所述第二十晶体管的输出端接地，所述第十二晶体管的输出端、所述第十六晶体管的输出端、所述第十九晶体管的输出端、所述第二十一晶体管的输出端以及所述第十一电容的一端均连接所述第一电池连接器和所述第二电池连接器，所述第十一电容的另一端接地；
在电容串联阶段，所述第十二晶体管、所述第十五晶体管、所述第十八晶体管和所述第二十一晶体管导通，所述第十三晶体管、所述第十四晶体管、所述第十六晶体管、所述第十九晶体管和所述第二十晶体管截止；
在电容并联阶段，所述第十三晶体管、所述第十四晶体管、所述第十六晶体管、所述第十九晶体管和所述第二十晶体管导通，所述第十二晶体管、所述第十五晶体管、所述第十八晶体管和所述第二十一晶体管截止。
8.根据权利要求1所述的拓扑架构，其特征在于，所述Buck降压电路模块包括：控制器、第十三电容、第十四电容、第一电感、第二十二晶体管、第二十三晶体管、第二十四晶体管和第二十五晶体管；
所述第二十二晶体管的输入端外接交直流适配器，所述第二十二晶体管的输出端、所述第二十三晶体管的输入端均与所述第十三电容的一端连接，所述第十三电容的另一端连接所述第二十四晶体管的输出端和所述第二十五晶体管的输入端，所述第二十五晶体管的输出端接地，所述第一电感的一端连接所述第二十三晶体管的输出端和所述第二十四晶体管的输入端，所述第一电感的另一端分别连接所述第十四电容一端和所述电荷泵电路模块的输入端，所述第十四电容的另一端接地。
9.一种多连接器电池的控制方法，其特征在于，包括：
控制模块实时采集Buck降压电路模块输出的充电电流，并基于所述充电电流，确定电荷泵电路模块的导通状态。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1-8任一项所述的拓扑架构，或者采用权利要求9所述的控制方法进行充电。
CN202110943872.1A 2021-08-17 2021-08-17 一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备 Pending CN113725961A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110943872.1A CN113725961A (zh) 2021-08-17 2021-08-17 一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110943872.1A CN113725961A (zh) 2021-08-17 2021-08-17 一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113725961A true CN113725961A (zh) 2021-11-30

Family

ID=78676106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110943872.1A Pending CN113725961A (zh) 2021-08-17 2021-08-17 一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113725961A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114498866A (zh) * 2022-04-19 2022-05-13 伏达半导体(合肥)有限公司 双电池充电装置、方法及其控制器
WO2023184439A1 (zh) * 2022-03-31 2023-10-05 北京小米移动软件有限公司 电池连接器扣合检测***、方法以及电子设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023184439A1 (zh) * 2022-03-31 2023-10-05 北京小米移动软件有限公司 电池连接器扣合检测***、方法以及电子设备
CN114498866A (zh) * 2022-04-19 2022-05-13 伏达半导体(合肥)有限公司 双电池充电装置、方法及其控制器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dusmez et al. A novel low cost integrated on-board charger topology for electric vehicles and plug-in hybrid electric vehicles
CN113725961A (zh) 一种多连接器电池拓扑架构及其控制方法、电子设备
WO2023019713A1 (zh) 电池电源调节电路、调节方法、充电线及终端设备
KR20220029301A (ko) 단일단 교류 직류 변환기
KR102371910B1 (ko) Dc-dc 컨버터
EP3255771B1 (en) Bidirectional dc-dc convertor
US20190372382A1 (en) Dc charging system for storage battery of electric vehicle
EP3576271A1 (en) Dc charging system for storage battery of electric vehicle
EP4231493A1 (en) Charging device and vehicle
CN102355038B (zh) 一种高压直流充电机
Tomar et al. An efficient bi-directional DC/DC charger for electric vehicle battery charging
EP3039778A1 (en) Dc-dc converter for battery system with wide operating voltage range
CN112297894A (zh) 一种宽范围输出的集成车载充电机
CN112737319A (zh) 一种终端设备
CN113725959A (zh) 分流式电池充放电控制***及其控制方法、电子设备
CN202276177U (zh) 一种高压直流充电机
KR102375782B1 (ko) 가변적인 출력전압 범위를 가지는 이차전지 충방전 시스템
CN115733201A (zh) 电源***
CN216904322U (zh) 一种多极耳双电芯电池的充电***和终端设备
CN216959347U (zh) 一种应用于双电芯电池的充电***和终端设备
CN112224038B (zh) 一种能量转换装置、动力***及车辆
CN217182972U (zh) 一种充电***和终端设备
CN113141048A (zh) 车载充电机电路、车载充电器和电动汽车
CN114844187A (zh) 一种充电***、充电方法和终端设备
Liu et al. Research on symmetrical switched capacitor multilevel AC-AC converter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination