[發明專利]一種多通道輸入輸出自適應的智能電源管理器

在審

• 申請號: 202010987373.8
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112260335A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 洪建;呂冬翔;于廣洲;鐘豪;孫斌瑋;呼文韜;李釧;于智航
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/158
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 蒙建軍

本發明公開了一種多通道輸入輸出自適應的智能電源管理器，屬于電源管理器設備技術領域，包括：輸入匯流電路、充電電路、主控電路、人機交互模塊和按鍵；輸入匯流電路包括至少兩個與外部電源連接的輸入接口；充電電路包括至少三個與外部負載連接的輸出接口；主控電路包括升降壓變換電路，充電電路的每個充電回路包括：升降壓電路內部電壓控制環路、外部電壓控制環路、電流控制環路；人機交互界模塊包括電池類型設置模塊、充放電參數設置模塊和顯示模塊，輸入匯流電路的輸出端子與充電電路的輸入端子電連接；主控電路分別與充電電路、人機交互界模塊和按鍵進行數據交互。本發明解決各種便攜式電子產品充電設備不統一和輸入電能來源單一的問題。

技術領域

本發明屬于電源管理器設備技術領域，具體涉及一種多通道輸入輸出自適應的智能電源管理器。

背景技術

電源管理器作為一種便攜式、通用型設備可以給傳感器、智能終端、通訊電臺、Pad等多種電子設備供電，從而減少需要攜帶電源的種類和數量。另一方面能夠從市電、一次電池、二次電池、太陽能電池等多種不同能量來源中取電，包括從即將廢棄的電池中收集和提取剩余電能，將剩余電量應用到其他需要的設備，提高電池利用率，減少浪費。針對以上需求，設計開發一種多通道輸入輸出自適應的電源管理器具有重要的意義。

發明內容

本發明為了解決各種便攜式電子產品充電設備不統一和輸入電能來源單一的問題，提供一種多通道輸入輸出自適應的智能電源管理器，利用不同類型的輸入源通過該電源管理器為便攜式設備充電，并支持軟件升級實現適配電池的變更。

本發明的目的是提供一種多通道輸入輸出自適應的智能電源管理器，至少包括：

輸入匯流電路、充電電路、主控電路、人機交互模塊和按鍵；其中：

所述輸入匯流電路包括至少兩個與外部電源連接的輸入接口；

所述充電電路包括至少三個與外部負載連接的輸出接口；

所述主控電路包括升降壓變換電路，當輸入電壓VIN高于輸出電壓VOUT時，升降壓變換電路工作在降壓模式；當輸入電壓VIN低于輸出電壓VOUT時，升降壓變換電路工作在升壓模式；當輸入電壓VIN等于輸出電壓VOUT時，升降壓變換電路工作在升降壓模式；

所述充電電路的每個充電回路包括：

設定充電端口最高輸出電壓的升降壓電路內部電壓控制環路；

外部電壓控制環路，用于設定與電池相對應的電壓，反饋電壓輸入到電壓誤差放大器的反相端；同相端是輸出電壓基準，由主控板給定，電壓誤差放大器的輸出信號經反相后施加到內部電壓環路的反饋端；

電流控制環路，用于設定充電端口的充電電流，電流轉化成的電壓信號接入電流誤差放大器的反相端，同相端是充電電流基準，由主控板給定，電流誤差放大器的輸出信號經反相后施加到內部電壓環路的反饋端；

所述人機交互界模塊包括電池類型設置模塊、充放電參數設置模塊和顯示模塊；

所述輸入匯流電路的輸出端子與充電電路的輸入端子電連接；所述主控電路分別與充電電路、人機交互界模塊和按鍵進行數據交互。

進一步，所述主控電路包括：輸入欠壓保護模塊和輸入過壓保護模塊；當輸入電壓低于該下限閾值時，輸入欠壓保護模塊啟動，進而使得電源管理器不工作；當輸入電壓超過上限閾值時，輸入過壓保護模塊啟動，使得電源管理器停止工作。

更進一步，所述輸入欠壓保護模塊包括欠壓比較器，當輸入電壓低于下限閾值時或當輸入電壓超過上限閾值時，電源管理器不工作。

進一步，所述主控電路包括短路保護電路，當輸出接口發生短路時，主電路進入限流保護狀態，此時輸出接口的電壓為0V，電流保持短路之前運行狀態下設定的限流值。