[实用新型]一种直流电源管理器、电源转化电路及电池包

说明书

技术领域

本实用新型属于电源管理领域，尤其涉及一种直流电源管理器、电源转化电路及电池包。

背景技术

与便携设备中最常用的锂电池相比，铁电池以其长寿命、高安全性、低成本将具有巨大市场潜力。但是目前很多便携设备还在沿用锂电池供电平台，要将铁电池尽快打入便携设备市场，一种直接的解决方案是保留原本便携设备的所有供电方案和系统，通过一些措施将铁电池电压拟合成锂电池对应电压输出，以兼容原有锂电池供电系统的最低电压要求以及锂电电量检测系统。

由于锂电电压与铁电电压之比约为1.12，要实现上述解决方案，需从以下几个方面考虑：一是为兼容原有锂电供电系统最低电压，必然要求铁电池通过直流-直流(Direct Current—Direct Current，DC-DC)转换电路升压放电；二是为兼容原有锂电充放电时的电量检测，则要求DC-DC的输出不是恒压，而是跟随铁电电压的起落而同时又吻合锂电的对应电压值，由此铁电池只能选择通过升压DC-DC放电，同时通过降压DC-DC充电，并且随时维持DC-DC两端电压比例恒定为1.12；三是保证电池的安全性，防止电池过充电、过放电、过流、短路及正反高压充电等。

现有电源管理集成电路产品几乎都是分别使用独立的电量释放转化模块、充电管理模块以及专用保护电路模块。并且由于当前市场已有的传统DC-DC都为恒压功能，不方便实现输出电压跟随输入电压变化，只能实现恒压功能。现以铁电3.3V为输入，拟合为锂电3.7V恒压输出为例，现有集成电路(IntegratedCircuit，IC)的技术解决方案如图1所示。现有技术需要两套独立的DC-DC控制器IC，即升压型脉宽调制控制器IC BOOST、降压型脉宽调制控制器ICBUCK，两套DC-DC控制器的外围电路，即升压型脉宽调制控制器IC BOOST的外围电路(包括电感L1、检流第一电阻Rs1、开关管NMOS1和PMOS1、输出电容Cout1)，降压型脉宽调制控制器IC BUCK的外围电路(包括电感L2、检流第一电阻Rs2、开关管MMOS2和PMOS2、输出电容Cout2)。还需要专用的功率开关SWITCH做双路选通，专用电池保护IC PROTECTION，两个用于保护功能的开关MOS管NMOS3、NMOS4，一个保证整个系统各部分时钟同步的振荡器IC OSC。

现有技术实现起来电路结构复杂、面积大、成本高，而且对双路选通开关的控制逻辑及速度要求较高，同时还要考虑整个系统的时序匹配问题和双环路稳定问题，现实意义不大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型直流电源管理器，旨在解决现有将铁电池充放电特性拟合成锂电池充放电特性的实现电路结构复杂、成本高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种直流电源管理器，所述直流电源管理器包括：

检测电源输入端电压、电源输出端电压，输出相应的保护控制信号和芯片内电路上电完成指示信号，保护直流电源管理器自身安全的保护单元；

与所述保护单元芯片内电路上电完成指示信号输出端连接，根据接收到的所述保护单元输出的芯片内电路上电完成指示信号生成使能信号并输出的连接单元；以及

与所述连接单元连接，根据接收到的所述连接单元输出的使能信号控制自身工作状态，检测电源输入端电压、电源输出端电压、反馈输入的电流，调节电源输入端电压、电源输出端电压比，根据电压比选择能量转换方向并进行能量转换，输出电压转化控制信号的DC-DC控制单元。

本实用新型的另一目的在于提供一种电源转化电路，所述电源转化电路包括：

直流电源管理器；

与所述直流电源管理器连接，根据接收到的电压转化控制信号将电源输入电压进行升压或者降压转换的电压转换电路；以及

与所述直流电源管理器连接，根据接收到的保护控制信号控制电源放电的保护电路；

所述直流电源管理器包括：

检测电源输入端电压、电源输出端电压，输出相应的保护控制信号和芯片内电路上电完成指示信号，保护直流电源管理器自身安全的保护单元；

与所述保护单元芯片内电路上电完成指示信号输出端连接，根据接收到的所述保护单元输出的芯片内电路上电完成指示信号生成使能信号并输出的连接单元；以及

与所述连接单元连接，根据接收到的所述连接单元输出的使能信号控制自身工作状态，检测电源输入端电压、电源输出端电压、反馈输入的电流，调节电源输入端电压、电源输出端电压比，根据电压比选择能量转换方向并进行能量转换，输出电压转化控制信号的DC-DC控制单元。