TW201535928A - 行動電源電路及其方法 - Google Patents

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Abstract

本案公開了一種行動電源電路及其方法。所述行動電源電路包括高壓埠、低壓埠、以及耦接在所述高壓埠和低壓埠之間的充放電電路，所述行動電源電路根據高壓埠和低壓埠的不同耦接情況，控制充放電電路運行於不同狀態，從而在行動電源電路耦接不同節數的電池時，不管是輸入電源給電池充電還是電池給其他設備供電，都能很好地滿足用戶需求。

Description

行動電源電路及其方法
本發明涉及一種電子電路，更具體地說，本發明涉及一種行動電源電路及其方法。
行動電源是一種集供電和充電功能於一體的可擕式充電設備，可以給手機等數位設備隨時隨地充電或待機供電。行動電源電路通常包括電池和一系列的控制電路。圖1示出了現有的行動電源電路10的電路結構方塊圖。如圖1所示，行動電源電路10包括輸入輸出埠11、電池埠12、充放電電路13，其中輸入輸出埠101耦接輸入電源或者數位設備，電池埠12耦接電池14。通常情況下，電池14為單節電池，當充滿電的時候其兩端的電壓在3.7V~4.2V之間；輸入電源(如配接器)提供的輸入電壓為5V；數位設備的供電要求為5V。因此，當輸入輸出埠11耦接輸入電源時，充放電電路13工作於降壓(如buck)模式，使得輸入電源給電池14充電；當輸入輸出埠11耦接數位設備時，充放電電路13工作於升壓(如boost)模 式，使得電池14放電，從而給數位設備提供供電。
然而，隨著用戶需求的增長，一般希望行動電源能提供更多的電能。如將電池14替換為兩節串聯耦接的電池。此時，當輸入輸出埠11耦接5V輸入電源時，若依舊使行動電源電路10的充放電電路13工作於降壓模式，則該兩節串聯電池14不能被充電至滿額電壓；當輸入輸出埠11耦接數位設備時，若依舊使行動電源電路10的充放電電路13工作於升壓模式，由於兩節串聯電池14兩端電壓比數位設備所需的供電電壓高(即輸入電壓高於輸出電壓)，因此，升壓模式啟動不了，數位設備不能獲得相應的供電電壓。
因此，有需要提出一種根據不同的電池配置情況和輸入輸出埠的不同耦接情況控制充放電電路的行動電源電路。
因此本發明的目的在於解決現有技術的上述技術問題，提出一種改進的行動電源電路及其方法。
為實現上述目的，本發明提出了一種行動電源電路，包括：高壓埠，所述高壓埠可耦接輸入電源、數位設備或者兩節串聯電池；低壓埠，所述低壓埠可耦接輸入電源、數位設備或者單節電池；中間節點；第一功率開關，耦接在高壓埠和中間節點之間；第二功率開關，耦接在中間節點和參考地之間；電感器，耦接在低壓埠和中間節點之 間；第一電容器，耦接在高壓埠和參考地之間；第二電容器，耦接在低壓埠和參考地之間；控制器，接收表徵高壓埠電壓的高壓取樣信號、表徵流過高壓埠電流的高壓端電流取樣信號、表徵低壓埠電壓的低壓取樣信號、以及表徵流過低壓埠電流的低壓端電流取樣信號，所述控制器根據高壓取樣信號、高壓端電流取樣信號、低壓取樣信號和低壓端電流取樣信號產生第一開關控制信號和第二開關控制信號，以控制第一功率開關和第二功率開關的運行。
為實現上述目的，本發明還提出了一種用於行動電源電路的方法，所述行動電源電路包括高壓埠、低壓埠、以及耦接在所述高壓埠和低壓埠之間的充放電電路，所述方法包括：根據高壓埠和低壓埠的不同耦接情況，控制充放電電路運行於不同狀態：其中當高壓埠耦接輸入電源、低壓埠耦接單節電池時，控制充放電電路運行於降壓充電模式，使得輸入電源給單節電池充電；當高壓埠耦接數位設備、低壓埠耦接單節電池時，控制充放電電路運行於升壓放電模式，使得單節電池放電，以給數位設備提供供電；當高壓埠耦接兩節串聯電池、低壓埠耦接輸入電源時，控制充放電電路運行於升壓充電模式，使得輸入電源給兩節串聯電池充電；當高壓埠耦接兩節串聯電池、低壓埠耦接數位設備時，控制充放電電路運行於降壓放電模式，使得兩節串聯電池放電，以給數位設備提供供電。
根據本發明各方面的上述行動電源電路及其方法，在不同外接情況下均能滿足使用者需求。
10‧‧‧行動電源電路
11‧‧‧輸入輸出埠
12‧‧‧電池埠
13‧‧‧充放電電路
14‧‧‧電池
51‧‧‧電池電壓基準信號選擇模組
52‧‧‧電池電壓選擇模組
53‧‧‧電池電流選擇模組
54‧‧‧非電池電壓選擇模組
55‧‧‧非電池電壓基準信號選擇模組
56‧‧‧非電池電流基準信號選擇模組
57‧‧‧非電池電流選擇模組
71‧‧‧電池端電壓運算放大器
72‧‧‧電池端電流運算放大器
73‧‧‧非電池端電壓運算放大器
74‧‧‧非電池端電流運算放大器
81‧‧‧第一選擇模組
82‧‧‧第二選擇模組
83‧‧‧第三選擇模組
84‧‧‧第四選擇模組
85‧‧‧第五選擇模組
86‧‧‧第六選擇模組
91‧‧‧高壓端電壓運算放大器
92‧‧‧高壓端電流運算放大器
93‧‧‧低壓端電壓運算放大器
94‧‧‧低壓端電流運算放大器
95‧‧‧選擇單元
96‧‧‧邏輯和控制單元
100‧‧‧行動電源電路
101‧‧‧高壓埠
102‧‧‧低壓埠
103‧‧‧中間節點
104‧‧‧第一功率開關
105‧‧‧第二功率開關
106‧‧‧電感器
107‧‧‧第一電容器
108‧‧‧第二電容器
109‧‧‧控制器
61‧‧‧比較器
62‧‧‧時鐘信號產生器
63‧‧‧RS正反器
圖1示出了現有行動電源電路10的電路結構方塊圖；圖2示意性地示出了根據本發明一實施例的行動電源電路100的電路結構圖；圖3示意性地示出了根據本發明一實施例的圖2所示行動電源電路100中控制器109的電路結構圖；圖4示出了根據本發明一實施例的邏輯和控制單元96的電路結構示意圖；圖5a、圖5b、圖5c、和圖5d示意性地示出了圖2所示行動電源電路100的高壓埠101和低壓埠102具有不同耦接情況時控制器109的等效電路結構圖；圖6示意性地示出了根據本發明另一實施例的圖2所示行動電源電路100中控制器209的電路結構圖；圖7a、圖7b、圖7c、和圖7d示意性地示出了圖2所示行動電源電路100的高壓埠101和低壓埠102具有不同耦接情況時控制器209的等效電路結構圖；圖8示意性示出了根據本發明又一個實施例的用於行動電源電路的方法流程圖200。
下面將詳細描述本發明的具體實施例，應當注意，這裡描述的實施例只用於舉例說明，並不用於限制本發明。 在以下描述中，為了提供對本發明的透徹理解，闡述了大量特定細節。然而，對於本領域普通技術人員顯而易見的是：不必採用這些特定細節來實行本發明。在其他實例中，為了避免混淆本發明，未具體描述公知的電路、材料或方法。
在整個說明書中，對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例”或“示例”的提及意味著：結合該實施例或示例描述的特定特徵、結構或特性被包含在本發明至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當的組合和/或子組合將特定的特徵、結構或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，並且附圖不一定是按比例繪製的。應當理解，當稱組件“耦接到”或“連接到”另一元件時，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當稱組件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間組件。相同的附圖標記指示相同的元件。這裡使用的術語“和/或”包括一個或多個相關列出的專案的任何和所有組合。
圖2示意性地示出了根據本發明一實施例的行動電源電路100的電路結構圖。在圖2所示實施例中，所述行動電源電路100包括：高壓埠101；低壓埠102；中間節點103；第一功率開關104，耦接在高壓埠101和中間節點 103之間；第二功率開關105，耦接在中間節點103和參考地之間；電感器106，耦接在低壓埠102和中間節點103之間；第一電容器107，耦接在高壓埠101和參考地之間；第二電容器108，耦接在低壓埠102和參考地之間；控制器109，接收表徵高壓埠101電壓的高壓取樣信號VH、表徵流過高壓埠101電流的高壓端電流取樣信號IH、表徵低壓埠102電壓的低壓取樣信號VL、以及表徵流過低壓埠102電流的低壓端電流取樣信號IL，所述控制器109根據高壓取樣信號VH、高壓端電流取樣信號IH、低壓取樣信號VL和低壓端電流取樣信號IL產生第一開關控制信號G1和第二開關控制信號G2，以控制第一功率開關104和第二功率開關105的運行。
所述高壓埠101可耦接輸入電源(如配接器)、數位設備或者兩節串聯電池；所述低壓埠102可耦接輸入電源、數位設備或者單節電池。
圖3示意性地示出了根據本發明一實施例的圖2所示行動電源電路100中控制器109的電路結構圖。在圖3所示實施例中，控制器109包括：第一選擇模組81，接收高壓取樣信號VH、數位設備電壓基準信號Vrd、和電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc，並選擇其中一個信號作為第一選擇模組81的輸出信號；第二選擇模組82，接收電源電壓基準信號Vra和高壓取樣信號VH，並選擇其中一個信號作為第二選擇模組82的輸出信號；高壓端電壓運算放大器91，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出 端子，其第一輸入端子經由第一選擇模組81選擇性地接收高壓取樣信號VH、數位設備電壓基準信號Vrd或電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc，其第二輸入端子經由第二選擇模組82選擇性地接收電源電壓基準信號Vra或高壓取樣信號VH，其輸出端子產生高壓端電壓補償信號CVH；第三選擇模組83，接收電源電流基準信號Ira、數位設備電流基準信號Ird、和電池電流基準信號Irc，並選擇其中一個信號作為第三選擇模組83的輸出信號；高壓端電流運算放大器92，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由第三選擇模組83選擇性地接收電源電流基準信號Ira、數位設備電流基準信號Ird或電池電流基準信號Irc，其第二輸入端子接收高壓端電流取樣信號IH，其輸出端子產生高壓端電流補償信號CIH；第四選擇模組84，接收低壓取樣信號VL、數位設備電壓基準信號Vrd、和電池電壓基準信號Vrc，並選擇其中一個信號作為第四選擇模組84的輸出信號；第五選擇模組85，接收低壓取樣信號VL和電源電壓基準信號Vra，並選擇其中一個信號作為第五選擇模組85的輸出信號；低壓端電壓運算放大器93，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由第四選擇模組84選擇性地接收低壓取樣信號VL、數位設備電壓基準信號Vrd或電池電壓基準信號Vrc，其第二輸入端子經由第五選擇模組85選擇性地接收低壓取樣信號VL或電源電壓基準信號Vra，其輸出端子產生低壓端電壓補償信號 CVL；第六選擇模組86，接收電源電流基準信號Ira、數位設備電流基準信號Ird和電池電流基準信號Irc，並選擇其中一個信號作為第六選擇模組86的輸出信號；低壓端電流運算放大器94，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由第六選擇模組86選擇性地接收電源電流基準信號Ira、數位設備電流基準信號Ird或電池電流基準信號Irc，其第二輸入端子接收低壓端電流取樣信號IL，其輸出端子產生低壓端電流補償信號CIL；選擇單元95，耦接至高壓端電壓運算放大器91、高壓端電流運算放大器92、低壓端電壓運算放大器93和低壓端電流運算放大器94，以接收高壓端電壓補償信號CVH、高壓端電流補償信號CIH、低壓端電壓補償信號CVL和低壓端電流補償信號CIL，並產生參考信號Cr，其中參考信號Cr為高壓端電壓補償信號CVH、高壓端電流補償信號CIH、低壓端電壓補償信號CVL和低壓端電流補償信號CIL其中的一個；邏輯和控制單元96，耦接至選擇單元95接收參考信號Cr，並基於參考信號Cr產生所述第一開關控制信號G1和第二開關控制信號G2，以控制第一功率開關104和第二功率開關105的運行。
在一個實施例中，選擇單元95選擇高壓端電壓補償信號CVH、高壓端電流補償信號CIH、低壓端電壓補償信號CVL和低壓端電流補償信號CIL中數值最小的一個作為參考信號Cr。也就是說，在一個實施例中，選擇單元95為最小值選擇器。在其他一些實施例中，選擇單元95為 最大值選擇器，其選擇高壓端電壓補償信號CVH、高壓端電流補償信號CIH、低壓端電壓補償信號CVL和低壓端電流補償信號CIL中數值最大的一個作為參考信號Cr，此時圖3所示的高壓端電壓運算放大器91、高壓端電流運算放大器92、低壓端電壓運算放大器93和低壓端電流運算放大器94，其各自的同相輸入端子和反相輸入端子互換位置。
在一個實施例中，行動電源電路100採用峰值電流模式控制。圖4示出了根據本發明一實施例的邏輯和控制單元96的電路結構示意圖。在圖4所示實施例中，所述邏輯和控制單元96包括：比較器61，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收表徵流過行動電源電路100中的電感器106電流的電感電流取樣信號Iind，第二輸入端子接收參考信號Cr，所述比較器61基於電感電流取樣信號Iind和參考信號Cr，在其輸出端子產生比較信號；時鐘信號產生器62，產生時鐘信號；RS正反器63，具有設定端S、重設端R、第一輸出端子Q和第二輸出端子Q，其設定端S耦接至時鐘信號產生器62接收時鐘信號，其重設端耦接至比較器61的輸出端子接收比較信號，所述RS正反器63基於時鐘信號和比較信號，在其第一輸出端子Q和第二輸出端子Q分別產生第一開關控制信號G1和第二開關控制信號G2，以控制第一功率開關104和第二功率開關105的運行。在一個實施例中，所述邏輯和控制單元96還包括斜率補償信號產生器 (未示出)，產生斜率補償信號。所述斜率補償信號與電感電流取樣信號相加，所得的相加結果與參考信號Cr進行比較產生所述比較信號。
以下結合圖5a、圖5b、圖5c、和圖5d來具體闡述行動電源電路100的高壓埠101和低壓埠102耦接不同部件時的情況。
當高壓埠101耦接輸入電源、低壓埠102耦接單節電池時，控制器109根據接收的高壓取樣信號VH、高壓端電流取樣信號IH、低壓取樣信號VL和低壓端電流取樣信號IL，控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於降壓模式，使得高壓埠101的輸入電源給低壓埠102的單節電池充電。此時第一選擇模組81選擇高壓取樣信號VH、第二選擇模組82選擇電源電壓基準信號Vra、第三選擇模組83選擇電源電流基準信號Ira、第四選擇模組84選擇電池電壓基準信號Vrc、第五選擇模組85選擇低壓取樣信號VL、第六選擇模組86選擇電池電流基準信號Irc。也就是說，此時高壓端電壓運算放大器91的第一輸入端子接收表徵輸入電源的高壓取樣信號VH，第二輸入端子接收電源電壓基準信號Vra，基於高壓取樣信號VH和電源電壓基準信號Vra，其輸出端子產生高壓端電壓補償信號CVH；高壓端電流運算放大器92的第一輸入端子接收電源電流基準信號Ira，第二輸入端子接收高壓端電流取樣信號IH，基於高壓端電流取樣信號IH和電源電流基準信號Ira，其輸出端子產生高壓端電流補償信號CIH；低壓端電 壓運算放大器93的第一輸入端子接收電池電壓基準信號Vrc，第二輸入端子接收表徵單節電池兩端電壓的低壓取樣信號VL，基於低壓取樣信號VL和電池電壓基準信號Vrc，其輸出端子產生低壓端電壓補償信號CVL；低壓端電流運算放大器94的第一輸入端子接收電池電流基準信號Irc，第二輸入端子接收低壓端電流取樣信號IL，基於低壓端電流取樣信號IL和電池電流基準信號Irc，其輸出端子產生低壓端電流補償信號CIL。此時控制器109的等效電路圖，參見圖5a。選擇單元95根據此時的高壓端電壓補償信號CVH、高壓端電流補償信號CIH、低壓端電壓補償信號CVL和低壓端電流補償信號CIL，產生參考信號Cr，以提供給邏輯和控制單元96，使邏輯和控制單元96根據參考信號Cr產生所述第一開關控制信號G1和第二開關控制信號G2，從而控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於降壓模式。此時，第一功率開關104為主控開關，第二功率開關105為被控開關。
當行動電源電路100的高壓埠101耦接數位設備、低壓埠102耦接單節電池時，控制器109根據接收的高壓取樣信號VH、高壓端電流取樣信號IH、低壓取樣信號VL和低壓端電流取樣信號IL，控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於升壓模式，使得低壓埠102的單節電池放電，以給高壓埠102的數位設備提供供電。此時第一選擇模組81選擇數位設備電壓基準信號Vrd、第二選擇模組82選擇高壓取樣信號VH、第三選擇模組83選擇數位設備 電流基準信號Ird、第四選擇模組84選擇電池電壓基準信號Vrc、第五選擇模組85選擇低壓取樣信號VL、第六選擇模組86選擇電池電流基準信號Irc。也就是說，此時高壓端電壓運算放大器91的第一輸入端子接收數位設備電壓基準信號Vrd，第二輸入端子接收表徵數位設備兩端電壓的高壓取樣信號VH，基於高壓取樣信號VH和數位設備電壓基準信號Vrd，其輸出端子產生高壓端電壓補償信號CVH；高壓端電流運算放大器92的第一輸入端子接收數位設備電流基準信號Ird，第二輸入端子接收高壓端電流取樣信號IH，基於高壓端電流取樣信號IH和數位設備電流基準信號Ird，其輸出端子產生高壓端電流補償信號CIH；低壓端電壓運算放大器93的第一輸入端子接收電池電壓基準信號Vrc，第二輸入端子接收表徵單節電池兩端電壓的低壓取樣信號VL，基於低壓取樣信號VL和電池電壓基準信號Vrc，其輸出端子產生低壓端電壓補償信號CVL；低壓端電流運算放大器94的第一輸入端子接收電池電流基準信號Irc，第二輸入端子接收低壓端電流取樣信號IL，基於低壓端電流取樣信號IL和電池電流基準信號Irc，其輸出端子產生低壓端電流補償信號CIL。此時控制器109的等效電路圖參見圖5b。選擇單元95根據此時的高壓端電壓補償信號CVH、高壓端電流補償信號CIH、低壓端電壓補償信號CVL和低壓端電流補償信號CIL，產生參考信號Cr，以提供給邏輯和控制單元96，使邏輯和控制單元96根據參考信號Cr產生所述第一開關控制信號 G1和第二開關控制信號G2，從而控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於升壓模式。此時，第二功率開關105為主控開關，第一功率開關104為被控開關。
當行動電源電路100的高壓埠101耦接兩節串聯電池、低壓埠102耦接輸入電源時，控制器109根據接收的高壓取樣信號VH、高壓端電流取樣信號IH、低壓取樣信號VL和低壓端電流取樣信號IL，控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於升壓模式，使得低壓埠102的輸入電源給高壓埠101的兩節串聯電池充電。此時第一選擇模組81選擇電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc、第二選擇模組82選擇高壓取樣信號VH、第三選擇模組83選擇電池電流基準信號Irc、第四選擇模組84選擇低壓取樣信號VL、第五選擇模組85選擇電源電壓基準信號Vra、第六選擇模組86選擇電源電流基準信號Ira。也就是說，高壓端電壓運算放大器91的第一輸入端子接收電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc，第二輸入端子接收表徵兩節串聯電池電壓的高壓取樣信號VH，基於高壓取樣信號VH和電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc，其輸出端子產生高壓端電壓補償信號CVH；高壓端電流運算放大器92的第一輸入端子接收電池電流基準信號Irc，第二輸入端子接收高壓端電流取樣信號IH，基於高壓端電流取樣信號IH和電池電流基準信號Irc，其輸出端子產生高壓端電流補償信號CIH；低壓端電壓運算放大器93的第一輸入端子接收表徵輸入電源的低壓取樣信號VL，第二輸入端 子接收電源電壓基準信號Vra，基於低壓取樣信號VL和電源電壓基準信號Vra，其輸出端子產生低壓端電壓補償信號CVL；低壓端電流運算放大器94的第一輸入端子接收電源電流基準信號Ira，第二輸入端子接收低壓端電流取樣信號IL，基於低壓端電流取樣信號IL和電源電流基準信號Ira，其輸出端子產生低壓端電流補償信號CIL。此時控制器109的等效電路圖參見圖5c。選擇單元95根據此時的高壓端電壓補償信號CVH、高壓端電流補償信號CIH、低壓端電壓補償信號CVL和低壓端電流補償信號CIL，產生參考信號Cr，以提供給邏輯和控制單元96，使邏輯和控制單元96根據參考信號Cr產生所述第一開關控制信號G1和第二開關控制信號G2，從而控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於升壓模式。此時，第二功率開關105為主控開關，第一功率開關104為被控開關。
當行動電源電路100的高壓埠101耦接兩節串聯電池、低壓埠102耦接數位設備時，控制器109根據接收的高壓取樣信號VH、高壓端電流取樣信號IH、低壓取樣信號VL和低壓端電流取樣信號IL，控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於降壓模式，使得高壓埠101的兩節串聯電池放電，以給低壓埠102的數位設備提供供電。此時第一選擇模組81選擇電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc、第二選擇模組82選擇高壓取樣信號VH、第三選擇模組83選擇電池電流基準信號Irc、第四選擇模 組84選擇數位設備電壓基準信號Vrd、第五選擇模組85選擇低壓取樣信號VL、第六選擇模組86選擇數位設備電流基準信號Ird。也就是說，此時高壓端電壓運算放大器91的第一輸入端子接收電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc，第二輸入端子接收表徵兩節串聯電池電壓的高壓取樣信號VH，基於高壓取樣信號VH和電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc，其輸出端子產生高壓端電壓補償信號CVH；高壓端電流運算放大器92的第一輸入端子接收電池電流基準信號Irc，第二輸入端子接收高壓端電流取樣信號IH，基於高壓端電流取樣信號IH和電池電流基準信號Irc，其輸出端子產生高壓端電流補償信號CIH；低壓端電壓運算放大器93的第一輸入端子接收數位設備電壓基準信號Vrd，第二輸入端子接收表徵數位設備兩端電壓的低壓取樣信號VL，基於低壓取樣信號VL和數位設備電壓基準信號Vrd，其輸出端子產生低壓端電壓補償信號CVL；低壓端電流運算放大器94的第一輸入端子接收數位設備電流基準信號Ird，第二輸入端子接收低壓端電流取樣信號IL，基於低壓端電流取樣信號IL和數位設備電流基準信號Ird，其輸出端子產生低壓端電流補償信號CIL。此時控制器109的等效電路圖參見圖5d。選擇單元95根據此時的高壓端電壓補償信號CVH、高壓端電流補償信號CIH、低壓端電壓補償信號CVL和低壓端電流補償信號CIL，產生參考信號Cr，以提供給邏輯和控制單元96，使邏輯和控制單元96根據參考信號Cr產生所述第一開關控 制信號G1和第二開關控制信號G2，從而控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於降壓模式。此時，第一功率開關104為主控開關，第二功率開關105為被控開關。
圖6示意性地示出了根據本發明另一實施例的圖2所示行動電源電路100中控制器209的電路結構圖。在圖6所示實施例中，控制器209包括：電池電壓基準信號選擇模組51，接收電池電壓基準信號Vrc和電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc，並選擇其中一個信號作為電池電壓基準信號選擇模組51的輸出信號；電池電壓選擇模組52，接收高壓取樣信號VH和低壓取樣信號VL，並選擇其中一個信號作為電池電壓選擇模組52的輸出信號；電池端電壓運算放大器71，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由電池電壓基準信號選擇模組51選擇性地接收電池電壓基準信號Vrc或電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc，其第二輸入端子經由電池電壓選擇模組52選擇性地接收高壓取樣信號VH或低壓取樣信號VL，其輸出端子產生電池端電壓補償信號SVC；電池電流選擇模組53，接收高壓端電流取樣信號IH和低壓端電流取樣信號IL，並選擇其中一個信號作為電池電流選擇模組53的輸出信號；電池端電流運算放大器72，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收電池電流基準信號Irc，其第二輸入端子經由電池電流選擇模組53選擇性地接收高壓端電流取樣信號IH或低 壓端電流取樣信號IL，其輸出端子產生電池端電流補償信號SIC；非電池電壓選擇模組54，接收數位設備電壓基準信號Vrd、高壓取樣信號VH和低壓取樣信號VL，並選擇其中一個信號作為非電池電壓選擇模組54的輸出信號；非電池電壓基準信號選擇模組55，接收電源電壓基準信號Vra、高壓取樣信號VH和低壓取樣信號VL，並選擇其中一個信號作為非電池電壓基準信號選擇模組55的輸出信號；非電池端電壓運算放大器73，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由非電池電壓選擇模組54選擇性地接收數位設備電壓基準信號Vrd、高壓取樣信號VH或低壓取樣信號VL，其第二輸入端子經由非電池電壓基準信號選擇模組55選擇性地接收電源電壓基準信號Vra、高壓取樣信號VH或低壓取樣信號VL，其輸出端子產生非電池端電壓補償信號SVN；非電池電流基準信號選擇模組56，接收電源電流基準信號Ira和數位設備電流基準信號Ird，並選擇其中一個信號作為非電池電流基準信號選擇模組56的輸出信號；非電池電流選擇模組57，接收高壓端電流取樣信號IH和低壓端電流取樣信號IL，並選擇其中一個信號作為非電池電流選擇模組57的輸出信號；非電池端電流運算放大器74，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由非電池電流基準信號選擇模組56選擇性地接收電源電流基準信號Ira或數位設備電流基準信號Ird，其第二輸入端子經由非電池電流選擇模組57接收高壓端電流取樣 信號IH或低壓端電流取樣信號IL，其輸出端子產生非電池端電流補償信號SIN；選擇單元95，耦接至電池端電壓運算放大器71、電池端電流運算放大器72、非電池端電壓運算放大器73和非電池端電流運算放大器74，以接收電池端電壓補償信號SVC、電池端電流補償信號SIC、非電池端電壓補償信號SVN和非電池端電流補償信號SIN，並產生參考信號Cr，其中參考信號Cr為電池端電壓補償信號SVC、電池端電流補償信號SIC、非電池端電壓補償信號SVN和非電池端電流補償信號SIN其中的一個；邏輯和控制單元96，耦接至選擇單元95接收參考信號Cr，並基於參考信號Cr產生所述第一開關控制信號G1和第二開關控制信號G2，從而控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於相應模式。
在一個實施例中，選擇單元95選擇電池端電壓補償信號SVC、電池端電流補償信號SIC、非電池端電壓補償信號SVN和非電池端電流補償信號SIN中數值最小的一個作為參考信號Cr。也就是說，在一個實施例中，選擇單元95為最小值選擇器。在其他一些實施例中，選擇單元95為最大值選擇器，其選擇電池端電壓補償信號SVC、電池端電流補償信號SIC、非電池端電壓補償信號SVN和非電池端電流補償信號SIN中數值最大的一個作為參考信號Cr，此時圖6所示的電池端電壓運算放大器71、電池端電流運算放大器72、非電池端電壓運算放大器73和非電池端電流運算放大器74，其各自的同相輸入端子和反相 輸入端子互換位置。
當高壓埠101耦接輸入電源、低壓埠102耦接單節電池時，電池電壓選擇模組52選擇低壓取樣信號VL至電池端電壓運算放大器71的第二輸入端子、電池電壓基準信號選擇模組51選擇電池電壓基準信號Vrc至電池端電壓運算放大器71的第一輸入端子、電池電流選擇模組53選擇低壓端電流取樣信號IL至電池端電流運算放大器72的第二輸入端子、非電池電壓選擇模組54選擇高壓取樣信號VH至非電池端電壓運算放大器73的第一輸入端子、非電池電壓基準信號選擇模組55選擇電源電壓基準信號Vra至非電池端電壓運算放大器73的第二輸入端子、非電池電流基準信號選擇模組56選擇電源電流基準信號Ira至非電池端電流運算放大器74的第一輸入端子、非電池電流選擇模組57選擇高壓端電流取樣信號IH至非電池端電流運算放大器74的第二輸入端子。此時控制電路209的等效電路圖，參見圖7a。電池端電壓運算放大器71、電池端電流運算放大器72、非電池端電壓運算放大器73和非電池端電流運算放大器74根據各自所接收的信號，並經由選擇單元95、邏輯和控制單元96產生所述第一開關控制信號G1和第二開關控制信號G2，從而控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於降壓模式，以使輸入電源給單節電池充電。此時，第一功率開關104為主控開關，第二功率開關105為被控開關。
當高壓埠101耦接數位設備、低壓埠102耦接單節電 池時，電池電壓選擇模組52選擇低壓取樣信號VL至電池端電壓運算放大器71的第二輸入端子、電池電壓基準信號選擇模組51選擇電池電壓基準信號Vrc至電池端電壓運算放大器71的第一輸入端子、電池電流選擇模組53選擇低壓端電流取樣信號IL至電池端電流運算放大器72的第二輸入端子、非電池電壓選擇模組54選擇數位設備電壓基準信號Vrd至非電池端電壓運算放大器73的第一輸入端子、非電池電壓基準信號選擇模組55選擇高壓取樣信號VH至非電池端電壓運算放大器73的第二輸入端子、非電池電流基準信號選擇模組56選擇數位設備電流基準信號Ird至非電池端電流運算放大器74的第一輸入端子、非電池電流選擇模組57選擇高壓端電流取樣信號IH至非電池端電流運算放大器74的第二輸入端子。此時控制電路209的等效電路圖參見圖7b。電池端電壓運算放大器71、電池端電流運算放大器72、非電池端電壓運算放大器73和非電池端電流運算放大器74根據各自所接收的信號，並經由選擇單元95、邏輯和控制單元96產生所述第一開關控制信號G1和第二開關控制信號G2，從而控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於升壓模式，以使單節電池放電，給數位設備提供供電。此時，第二功率開關105為主控開關，第一功率開關104為被控開關。
當高壓埠101耦接兩節串聯電池、低壓埠102耦接輸入電源時，電池電壓選擇模組52選擇高壓取樣信號VH至電池端電壓運算放大器71的第二輸入端子、電池電壓基 準信號選擇模組51選擇電池電壓基準信號Vrc的兩倍值2×Vrc至電池端電壓運算放大器71的第一輸入端子、電池電流選擇模組53選擇高壓端電流取樣信號IH至電池端電流運算放大器72的第二輸入端子、非電池電壓選擇模組54選擇低壓取樣信號VL至非電池端電壓運算放大器73的第一輸入端子、非電池電壓基準信號選擇模組55選擇電源電壓基準信號Vra至非電池端電壓運算放大器73的第二輸入端子、非電池電流選擇模組57選擇低壓端電流取樣信號IL至非電池端電流運算放大器74的第二輸入端子、非電池電流基準信號選擇模組56選擇電源電流基準信號Ira至非電池端電流運算放大器74的第一輸入端子。此時控制電路209的等效電路圖參見圖7c。電池端電壓運算放大器71、電池端電流運算放大器72、非電池端電壓運算放大器73和非電池端電流運算放大器74根據各自所接收的信號，並經由選擇單元95、邏輯和控制單元96產生所述第一開關控制信號G1和第二開關控制信號G2，從而控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於升壓模式，以使輸入電源給兩節串聯電池充電。此時，第二功率開關105為主控開關，第一功率開關104為被控開關。
當高壓埠101耦接兩節串聯電池、低壓埠102耦接數位設備時，電池電壓選擇模組52選擇高壓取樣信號VH至電池端電壓運算放大器71的第二輸入端子、電池電壓基準信號選擇模組51選擇電池電壓基準信號Vrc的兩倍值 2×Vrc至電池端電壓運算放大器71的第一輸入端子、電池電流選擇模組53選擇高壓端電流取樣信號IH至電池端電流運算放大器72的第二輸入端子、非電池電壓基準信號選擇模組55選擇低壓取樣信號VL至非電池端電壓運算放大器73的第二輸入端子、非電池電壓選擇模組54選擇數位設備電壓基準信號Vrd至非電池端電壓運算放大器73的第一輸入端子、非電池電流選擇模組57選擇低壓端電流取樣信號IL至非電池端電流運算放大器74的第二輸入端子、非電池電流基準信號選擇模組56選擇數位設備電流基準信號Ird至非電池端電流運算放大器74的第一輸入端子。此時控制電路209的等效電路圖參見圖7d。電池端電壓運算放大器71、電池端電流運算放大器72、非電池端電壓運算放大器73和非電池端電流運算放大器74根據各自所接收的信號，並經由選擇單元95、邏輯和控制單元96產生所述第一開關控制信號G1和第二開關控制信號G2，從而控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於降壓模式，以使兩節串聯電池放電，從而給數位設備提供供電。此時，第一功率開關104為主控開關，第二功率開關105為被控開關。
在一個實施例中，電源電壓基準信號Vra和數位設備電壓基準信號Vrd可以是同一個信號，如將電源電壓基準信號Vra和數位設備電壓基準信號Vrd的電壓值均設為4.5V。在一個實施例中，電源電流基準信號Ira和數位設備電流基準信號Ird也可以是同一個信號。
前述各選擇模組(如第一至第六選擇模組81~86、電池電壓基準信號選擇模組51、電池電壓選擇模組52、電池電流選擇模組53、非電池電壓選擇模組54、非電池電壓基準信號選擇模組55、非電池電流基準信號選擇模組56和非電池電流選擇模組57)可通過開關實現，如電池電壓基準信號選擇模組51、電池電壓選擇模組52、電池電流選擇模組53、非電池電流基準信號選擇模組56、非電池電流選擇模組57、第二選擇模組82以及第五選擇模組85可通過單刀雙擲開關或者兩個並聯的開關實現，第一選擇模組81、第三選擇模組83、第四選擇模組84、第六選擇模組86、非電池電壓選擇模組54以及非電池電壓基準信號選擇模組55可通過三個並聯的開關實現；當行動電源電路100的高壓埠101和低壓埠102有不同的耦接情況時，各選擇模組選擇接通不同的開關，從而選擇相應的信號至後續電路，從而控制第一功率開關104和第二功率開關105運行於不同狀態。但本領域的技術人員應當意識到，各選擇模組也可通過其他適合的方式實現對其接收的信號進行選擇。
圖8示意性示出了根據本發明又一個實施例的用於行動電源電路的方法流程圖200，所述行動電源電路包括高壓埠、低壓埠、以及耦接在所述高壓埠和低壓埠之間的充放電電路，所述方法包括： 步驟201，根據高壓埠和低壓埠的不同耦接情況，控制充放電電路運行於不同狀態：其中當高壓埠耦接輸入電 源、低壓埠耦接單節電池時，進入步驟202：控制充放電電路運行於降壓充電模式，使得輸入電源給單節電池充電；當高壓埠耦接數位設備、低壓埠耦接單節電池時，進入步驟203：控制充放電電路運行於升壓放電模式，使得單節電池放電，以給數位設備提供供電；當高壓埠耦接兩節串聯電池、低壓埠耦接輸入電源時，進入步驟204：控制充放電電路運行於升壓充電模式，使得輸入電源給兩節串聯電池充電；當高壓埠耦接兩節串聯電池、低壓埠耦接數位設備時，進入步驟205：控制充放電電路運行於降壓放電模式，使得兩節串聯電池放電，以給數位設備提供供電。
前述多個實施例的行動電源電路根據不同的耦接情況，控制電路的功率開關，使行動電源運行於不同的模式，從而在行動電源電路耦接不同節數的電池時，不管是輸入電源給電池充電還是電池給其他設備供電，都能很好地滿足用戶需求。
雖然已參照幾個典型實施例描述了本發明，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細節，而應在隨附申請專利範圍所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效範圍內的全部變化和改型都應為隨附申請專利範圍所涵蓋。
100‧‧‧行動電源電路
101‧‧‧高壓埠
102‧‧‧低壓埠
103‧‧‧中間節點
104‧‧‧第一功率開關
105‧‧‧第二功率開關
106‧‧‧電感器
107‧‧‧第一電容器
108‧‧‧第二電容器

Claims (10)

  1. 一種行動電源電路，包括：高壓埠，該高壓埠可耦接輸入電源、數位設備或者兩節串聯電池；低壓埠，該低壓埠可耦接輸入電源、數位設備或者單節電池；中間節點；第一功率開關，耦接在該高壓埠和該中間節點之間；第二功率開關，耦接在該中間節點和參考地之間；電感器，耦接在該低壓埠和該中間節點之間；第一電容器，耦接在該高壓埠和該參考地之間；第二電容器，耦接在該低壓埠和該參考地之間；控制器，接收表徵高壓埠電壓的高壓取樣信號、表徵流過高壓埠電流的高壓端電流取樣信號、表徵低壓埠電壓的低壓取樣信號、以及表徵流過低壓埠電流的低壓端電流取樣信號，該控制器根據該高壓取樣信號、該高壓端電流取樣信號、該低壓取樣信號和該低壓端電流取樣信號產生第一開關控制信號和第二開關控制信號，以控制第一功率開關和第二功率開關的運行。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的行動電源電路，其中該控制器包括：第一選擇模組，接收該高壓取樣信號、數位設備電壓基準信號和電池電壓基準信號的兩倍值，並選擇其中一個信號作為該第一選擇模組的輸出信號； 第二選擇模組，接收電源電壓基準信號和該高壓取樣信號，並選擇其中一個信號作為該第二選擇模組的輸出信號；高壓端電壓運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由該第一選擇模組選擇性地接收該高壓取樣信號、該數位設備電壓基準信號或該電池電壓基準信號的兩倍值，其第二輸入端子經由該第二選擇模組選擇性地接收該電源電壓基準信號或該高壓取樣信號，其輸出端子產生高壓端電壓補償信號；第三選擇模組，接收該電源電流基準信號、該數位設備電流基準信號和電池電流基準信號，並選擇其中一個信號作為該第三選擇模組的輸出信號；高壓端電流運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由該第三選擇模組選擇性地接收電源電流基準信號、數位設備電流基準信號或電池電流基準信號，其第二輸入端子接收高壓端電流取樣信號，其輸出端子產生高壓端電流補償信號；第四選擇模組，接收該低壓取樣信號、該數位設備電壓基準信號和該電池電壓基準信號，並選擇其中一個信號作為該第四選擇模組的輸出信號；第五選擇模組，接收該低壓取樣信號和該電源電壓基準信號，並選擇其中一個信號作為該第五選擇模組的輸出信號；低壓端電壓運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸 入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由該第四選擇模組選擇性地接收該低壓取樣信號、該數位設備電壓基準信號或該電池電壓基準信號，其第二輸入端子經由該第五選擇模組選擇性地接收該低壓取樣信號或該電源電壓基準信號，其輸出端子產生低壓端電壓補償信號；第六選擇模組，接收該電源電流基準信號、該數位設備電流基準信號和該電池電流基準信號，並選擇其中一個信號作為該第六選擇模組的輸出信號；低壓端電流運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由該第六選擇模組選擇性地接收該電源電流基準信號、該數位設備電流基準信號或該電池電流基準信號，其第二輸入端子接收低壓端電流取樣信號，其輸出端子產生低壓端電流補償信號；選擇單元，耦接至該高壓端電壓運算放大器、該高壓端電流運算放大器、該低壓端電壓運算放大器和該低壓端電流運算放大器，以接收該高壓端電壓補償信號、該高壓端電流補償信號、該低壓端電壓補償信號和該低壓端電流補償信號，並產生參考信號，其中該參考信號為該高壓端電壓補償信號、該高壓端電流補償信號、該低壓端電壓補償信號和該低壓端電流補償信號其中的一個；邏輯和控制單元，耦接至該選擇單元接收該參考信號，並基於該參考信號產生該第一開關控制信號和第二開關控制信號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的行動電源電路，其 中：當該高壓埠耦接輸入電源、該低壓埠耦接單節電池時，該第一選擇模組選擇該高壓取樣信號至該高壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該第二選擇模組選擇該電源電壓基準信號至該高壓端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該第三選擇模組選擇該電源電流基準信號至該高壓端電流運算放大器的該第一輸入端子、該第四選擇模組選擇該電池電壓基準信號至該低壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該第五選擇模組選擇該低壓取樣信號至該低壓端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該第六選擇模組選擇該電池電流基準信號至該低壓端電流運算放大器的該第一輸入端子；當該高壓埠耦接數位設備、該低壓埠耦接單節電池時，該第一選擇模組選擇該數位設備電壓基準信號至該高壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該第二選擇模組選擇該高壓取樣信號至該高壓端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該第三選擇模組選擇該數位設備電流基準信號至該高壓端電流運算放大器的該第一輸入端子、該第四選擇模組選擇該電池電壓基準信號至該低壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該第五選擇模組選擇該低壓取樣信號至該低壓端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該第六選擇模組選擇該電池電流基準信號至該低壓端電流運算放大器的該第一輸入端子；當該高壓埠耦接兩節串聯電池、該低壓埠耦接輸入電 源時，該第一選擇模組選擇該電池電壓基準信號的兩倍值至該高壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該第二選擇模組選擇該高壓取樣信號至該高壓端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該第三選擇模組選擇該電池電流基準信號至該高壓端電流運算放大器的該第一輸入端子、該第四選擇模組選擇該低壓取樣信號至該低壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該第五選擇模組選擇該電源電壓基準信號至該低壓端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該第六選擇模組選擇該電源電流基準信號至該低壓端電流運算放大器的該第一輸入端子；當該高壓埠耦接兩節串聯電池、該低壓埠耦接該數位設備時，該第一選擇模組選擇該電池電壓基準信號的兩倍值至該高壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該第二選擇模組選擇該高壓取樣信號至該高壓端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該第三選擇模組選擇該電池電流基準信號至該高壓端電流運算放大器的該第一輸入端子、該第四選擇模組選擇該數位設備電壓基準信號至該低壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該第五選擇模組選擇該低壓取樣信號至該低壓端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該第六選擇模組選擇該數位設備電流基準信號至該低壓端電流運算放大器的該第一輸入端子。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的行動電源電路，其中：該第一選擇模組、該第三選擇模組、該第四選擇模組 和該第六選擇模組均包括三個並聯的開關；該第二選擇模組和該第五選擇模組均包括單刀雙擲開關或者兩個並聯的開關。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的行動電源電路，其中該控制器包括：電池電壓基準信號選擇模組，接收該電池電壓基準信號和該電池電壓基準信號的兩倍值，並選擇其中一個信號作為該電池電壓基準信號選擇模組的輸出信號；電池電壓選擇模組，接收該高壓取樣信號和該低壓取樣信號，並選擇其中一個信號作為該電池電壓選擇模組的輸出信號；電池端電壓運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由該電池電壓基準信號選擇模組選擇性地接收該電池電壓基準信號或該電池電壓基準信號的兩倍值，其第二輸入端子經由該電池電壓選擇模組選擇性地接收該高壓取樣信號或該低壓取樣信號，其輸出端子產生電池端電壓補償信號；電池電流選擇模組，接收該高壓端電流取樣信號和該低壓端電流取樣信號，並選擇其中一個信號作為該電池電流選擇模組的輸出信號；電池端電流運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收該電池電流基準信號，其第二輸入端子經由該電池電流選擇模組選擇性地接收該高壓端電流取樣信號或該低壓端電流取樣信號，其 輸出端子產生電池端電流補償信號；非電池電壓選擇模組，接收該數位設備電壓基準信號、該高壓取樣信號和該低壓取樣信號，並選擇其中一個信號作為該非電池電壓選擇模組的輸出信號；非電池電壓基準信號選擇模組，接收該電源電壓基準信號、該高壓取樣信號和該低壓取樣信號，並選擇其中一個信號作為該非電池電壓基準信號選擇模組的輸出信號；非電池端電壓運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由該非電池電壓選擇模組選擇性地接收該數位設備電壓基準信號、該高壓取樣信號或該低壓取樣信號，其第二輸入端子經由該非電池電壓基準信號選擇模組選擇性地接收該電源電壓基準信號、該高壓取樣信號或該低壓取樣信號，其輸出端子產生非電池端電壓補償信號；非電池電流基準信號選擇模組，接收該電源電流基準信號和該數位設備電流基準信號，並選擇其中一個信號作為該非電池電流基準信號選擇模組的輸出信號；非電池電流選擇模組，接收該高壓端電流取樣信號和該低壓端電流取樣信號，並選擇其中一個信號作為該非電池電流選擇模組的輸出信號；非電池端電流運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子經由該非電池電流基準信號選擇模組選擇性地接收該電源電流基準信號或數位設備電流基準信號，其第二輸入端子經由該非電池電流 選擇模組接收該高壓端電流取樣信號或該低壓端電流取樣信號，其輸出端子產生非電池端電流補償信號；選擇單元，耦接至該電池端電壓運算放大器、該電池端電流運算放大器、該非電池端電壓運算放大器和該非電池端電流運算放大器，以接收該電池端電壓補償信號、該電池端電流補償信號、該非電池端電壓補償信號和該非電池端電流補償信號，並產生參考信號，其中該參考信號為該電池端電壓補償信號、該電池端電流補償信號、該非電池端電壓補償信號和該非電池端電流補償信號其中的一個；邏輯和控制單元，耦接至該選擇單元接收該參考信號，並基於該參考信號產生該第一開關控制信號和第二開關控制信號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的行動電源電路，其中：當該高壓埠耦接輸入電源、該低壓埠耦接單節電池時，該電池電壓基準信號選擇模組選擇該電池電壓基準信號至該電池端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該電池電壓選擇模組選擇該低壓取樣信號至該電池端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該電池電流選擇模組選擇該低壓端電流取樣信號至該電池端電流運算放大器的該第二輸入端子、該非電池電壓選擇模組選擇該高壓取樣信號至該非電池端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該非電池電壓基準信號選擇模組選擇該電源電壓基準信號至該非電池端 電壓運算放大器的該第二輸入端子、該非電池電流基準信號選擇模組選擇該電源電流基準信號至該非電池端電流運算放大器的該第一輸入端子、該非電池電流選擇模組選擇該高壓端電流取樣信號至該非電池端電流運算放大器的該第二輸入端子；當該高壓埠耦接數位設備、該低壓埠耦接單節電池時，該電池電壓基準信號選擇模組選擇該電池電壓基準信號至該電池端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該電池電壓選擇模組選擇該低壓取樣信號至該電池端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該電池電流選擇模組選擇該低壓端電流取樣信號至該電池端電流運算放大器的該第二輸入端子、該非電池電壓基準信號選擇模組選擇該數位設備電壓基準信號至該非電池端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該非電池電壓選擇模組選擇該高壓取樣信號至該非電池端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該非電池電流基準信號選擇模組選擇該數位設備電流基準信號至該非電池端電流運算放大器的該第一輸入端子、該非電池電流選擇模組選擇該高壓端電流取樣信號至該非電池端電流運算放大器的該第二輸入端子；當該高壓埠耦接兩節串聯電池、該低壓埠耦接輸入電源時，該電池電壓基準信號選擇模組選擇該電池電壓基準信號的兩倍值至該電池端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該電池電壓選擇模組選擇該高壓取樣信號至該電池端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該電池電流選擇模組 選擇該高壓端電流取樣信號至該電池端電流運算放大器的該第二輸入端子、該非電池電壓選擇模組選擇該低壓取樣信號至該非電池端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該非電池電壓基準信號選擇模組選擇該電源電壓基準信號至該非電池端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該非電池電流基準信號選擇模組選擇該電源電流基準信號至該非電池端電流運算放大器的該第一輸入端子、該非電池電流選擇模組選擇該低壓端電流取樣信號至該非電池端電流運算放大器的該第二輸入端子；當該高壓埠耦接兩節串聯電池、該低壓埠耦接數位設備時，該電池電壓基準信號選擇模組選擇該電池電壓基準信號的兩倍值至該電池端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該電池電壓選擇模組選擇該高壓取樣信號至該電池端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該電池電流選擇模組選擇該高壓端電流取樣信號至該電池端電流運算放大器的該第二輸入端子、該非電池電壓基準信號選擇模組選擇該數位設備電壓基準信號至該非電池端電壓運算放大器的該第一輸入端子、該非電池電壓選擇模組選擇該低壓取樣信號至該非電池端電壓運算放大器的該第二輸入端子、該非電池電流基準信號選擇模組選擇該數位設備電流基準信號至該非電池端電流運算放大器的該第一輸入端子、該非電池電流選擇模組選擇該低壓端電流取樣信號至該非電池端電流運算放大器的該第二輸入端子。
  7. 如申請專利範圍第2或5項所述的行動電源電路， 其中該選擇單元選擇該高壓端電壓補償信號、該高壓端電流補償信號、該低壓端電壓補償信號和該低壓端電流補償信號中數值最小的一個作為參考信號。
  8. 如申請專利範圍第2或5項所述的行動電源電路，其中該邏輯和控制單元包括：比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收表徵流過電感器電流的電感電流取樣信號，第二輸入端子接收參考信號，該比較器基於該電感電流取樣信號和該參考信號，在其輸出端子產生比較信號；時鐘信號產生器，產生時鐘信號；RS正反器，具有設定端、重設端、第一輸出端子和第二輸出端子，其設定端耦接至該時鐘信號產生器接收該時鐘信號，其重設端耦接至該比較器的該輸出端子接收該比較信號，該RS正反器基於該時鐘信號和該比較信號，在其第一輸出端子和第二輸出端子分別產生該第一開關控制信號和第二開關控制信號。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的行動電源電路，其中該控制器包括：高壓端電壓運算放大器、高壓端電流運算放大器、低壓端電壓運算放大器、低壓端電流運算放大器、選擇單元和邏輯和控制單元，該高壓端電壓運算放大器、該高壓端電流運算放大器、該低壓端電壓運算放大器和該低壓端電流運算放大器各自具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其中 當該高壓埠耦接輸入電源、該低壓埠耦接單節電池時，該高壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子接收表徵輸入電源的該高壓取樣信號，該第二輸入端子接收電源電壓基準信號，該輸出端子產生高壓端電壓補償信號；該高壓端電流運算放大器的該第一輸入端子接收電源電流基準信號，該第二輸入端子接收高壓端電流取樣信號，該輸出端子產生高壓端電流補償信號；該低壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子接收電池電壓基準信號，該第二輸入端子接收表徵單節電池兩端電壓的低壓取樣信號，該輸出端子產生低壓端電壓補償信號；該低壓端電流運算放大器的該第一輸入端子接收電池電流基準信號，該第二輸入端子接收低壓端電流取樣信號，輸出端子產生低壓端電流補償信號；當該高壓埠耦接該數位設備、該低壓埠耦接單節電池時，該高壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子接收該數位設備電壓基準信號，該第二輸入端子接收表徵數位設備兩端電壓的高壓取樣信號，該輸出端子產生高壓端電壓補償信號；該高壓端電流運算放大器的該第一輸入端子接收數位設備電流基準信號，該第二輸入端子接收該高壓端電流取樣信號，該輸出端子產生高壓端電流補償信號；該低壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子接收電池電壓基準信號，該第二輸入端子接收表徵單節電池兩端電壓的低壓取樣信號，該輸出端子產生低壓端電壓補償信號；該低壓端電流運算放大器的該第一輸入端子接收該電池電流基準 信號，該第二輸入端子接收該低壓端電流取樣信號，該輸出端子產生低壓端電流補償信號；當該高壓埠耦接兩節串聯電池、該低壓埠耦接輸入電源時，該高壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子接收該電池電壓基準信號的兩倍值，該第二輸入端子接收表徵兩節串聯電池電壓的該高壓取樣信號，該輸出端子產生高壓端電壓補償信號；該高壓端電流運算放大器的該第一輸入端子接收電池電流基準信號，該第二輸入端子接收該高壓端電流取樣信號，該輸出端子產生高壓端電流補償信號；該低壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子接收表徵輸入電源的低壓取樣信號，該第二輸入端子接收該電源電壓基準信號，該輸出端子產生低壓端電壓補償信號；該低壓端電流運算放大器的該第一輸入端子接收電源電流基準信號，該第二輸入端子接收低壓端電流取樣信號，該輸出端子產生低壓端電流補償信號；當該高壓埠耦接兩節串聯電池、該低壓埠耦接數位設備時，該高壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子接收該電池電壓基準信號的兩倍值，該第二輸入端子接收表徵兩節串聯電池電壓的高壓取樣信號，該輸出端子產生高壓端電壓補償信號；該高壓端電流運算放大器的該第一輸入端子接收該電池電流基準信號，該第二輸入端子接收該高壓端電流取樣信號，該輸出端子產生高壓端電流補償信號；該低壓端電壓運算放大器的該第一輸入端子接收該數位設備電壓基準信號，該第二輸入端子接收表徵數位設備兩端 電壓的低壓取樣信號，該輸出端子產生低壓端電壓補償信號；該低壓端電流運算放大器的該第一輸入端子接收該數位設備電流基準信號，該第二輸入端子接收該低壓端電流取樣信號，該輸出端子產生低壓端電流補償信號；該選擇單元接收該高壓端電壓補償信號、該高壓端電流補償信號、該低壓端電壓補償信號和該低壓端電流補償信號，產生參考信號；該邏輯和控制單元耦接至該選擇單元接收該參考信號，並基於該參考信號產生該第一開關控制信號和第二開關控制信號。
  10. 一種用於行動電源電路的方法，該行動電源電路包括高壓埠、低壓埠、以及耦接在該高壓埠和低壓埠之間的充放電電路，該方法包括：根據該高壓埠和該低壓埠的不同耦接情況，控制該充放電電路運行於不同狀態：其中當該高壓埠耦接輸入電源、該低壓埠耦接單節電池時，控制該充放電電路運行於降壓充電模式，使得該輸入電源給單節電池充電；當該高壓埠耦接數位設備、該低壓埠耦接單節電池時，控制該充放電電路運行於升壓放電模式，使得單節電池放電，以給數位設備提供供電；當該高壓埠耦接兩節串聯電池、該低壓埠耦接輸入電源時，控制該充放電電路運行於升壓充電模式，使得該輸入電源給該兩節串聯電池充電；當該高壓埠耦接兩節串聯電池、該低壓埠耦接數位設 備時，控制該充放電電路運行於降壓放電模式，使得兩節串聯電池放電，以給數位設備提供供電。
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