[發明專利]多模式電源系統及其電源轉換電路

在審

• 申請號: 202210507707.6
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN115882547A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 黃宗偉;林水木
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34;H02J7/06;H02M3/158
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

1.一種多模式電源系統，包含：

一電池模塊，包括彼此串聯的一電池路徑開關及一電池組，其中該電池組包括至少一單電池；

一第一轉換電路，包括多個開關及一第一電容器，該些開關用以切換該第一電容器與一內部系統及該電池模塊的耦接關系，以將該電池組的電源轉換為一系統電源以供電給該內部系統，或將該系統電源轉換為該電池組的電源，其中該第一轉換電路的該些開關包括該電池路徑開關；以及

一第二轉換電路，包括多個另一開關及一電感器，該些另一開關用以切換該電感器與一外部電源及該內部系統的耦接關系，以將該外部電源轉換為該系統電源，或將該系統電源轉換為該外部電源，其中該系統電源為一直流電源，用以供電給該內部系統；

其中該多模式電源系統操作于以下多個操作模式組合中的其中一種：

當該第一轉換電路操作于一第一對外模式或一第一旁通模式時，該第二轉換電路操作于一第二對內模式、一第二對外模式或一第二旁通模式；以及

當該第一轉換電路操作于一第一對內模式時，該第二轉換電路操作于該第二對內模式或該第二旁通模式；

其中當該第一轉換電路操作于該第一對外模式時，該些開關周期性地切換該第一電容器與該內部系統及該電池模塊的耦接關系，以將該電池組的電源轉換為該系統電源；

其中當該第一轉換電路操作于該第一對內模式時，該些開關周期性地切換該第一電容器與該內部系統及該電池模塊的耦接關系，以將該系統電源轉換為該電池組的電源；

其中當該第一轉換電路操作于該第一旁通模式時，一部分的該些開關恒導通，使得該系統電源與該電池組的電源之間恒導通，其中該部分的該些開關包括該電池路徑開關；

其中當該第二轉換電路操作于該第二對外模式時，該些另一開關周期性地切換該電感器與該外部電源及該內部系統的耦接關系，以將該系統電源轉換為該外部電源；

其中當該第二轉換電路操作于該第二對內模式時，該些另一開關周期性地切換該電感器與該外部電源及該內部系統的耦接關系，以將該外部電源轉換為該系統電源；

其中當該第二轉換電路操作于該第二旁通模式時，一部分的該些另一開關恒導通，使得該系統電源與該外部電源之間恒導通。

2.如權利要求1所述的多模式電源系統，其中，該系統電源包括一系統電壓，其中該電池組的電壓大于或等于該系統電壓，該外部電源的電壓大于或等于該系統電壓，該外部系統的電壓大于、等于或小于該電池組的電壓。

3.如權利要求2所述的多模式電源系統，其中，當該第一轉換電路操作于該第一對內模式時，該第一轉換電路為一電荷泵，使得該電池組的電壓大于該系統電壓；當該第一轉換電路操作于該第一對外模式時，該第一轉換電路為一電容式分壓電路，使得該電池組的電壓大于該系統電壓。

4.如權利要求3所述的多模式電源系統，其中，該電池組的電壓為該系統電壓的2倍。

5.如權利要求2所述的多模式電源系統，其中，該第一轉換電路為一迪克森轉換器，該電池組的電壓為該系統電壓的2、3或4倍。

6.如權利要求2所述的多模式電源系統，其中，當該第二轉換電路操作于該第二對內模式時，該第二轉換電路為一降壓轉換器，使得該外部電源的電壓大于該系統電壓；當該第二轉換電路操作于該第二對外模式時，該第二轉換電路為一升壓轉換器，使得該外部電源的電壓大于該系統電壓。

7.如權利要求6所述的多模式電源系統，其中，該第二轉換電路以至少二階的脈寬調制方式進行該外部電源與該系統電源之間的轉換。

8.如權利要求1所述的多模式電源系統，其中，該第一轉換電路的該些開關及該第二轉換電路的該些另一開關同步切換且具有相關的占空比。