[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

一種多模式電源系統及其電源轉換電路。該多模式電源系統包括一電池模塊、一第一轉換電路及一第二轉換電路。該電池模塊包括一電池路徑開關及一電池組。該第一轉換電路包括多個開關及一第一電容器，其中該些開關包括該電池路徑開關。該多模式電源系統操作于多個操作模式組合中的其中一種，其中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；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。

技術領域

本發明涉及一種電源系統，特別涉及一種多模式電源系統。本發明還涉及一種適用于多模式電源系統的電源轉換電路。

背景技術

請參照圖1，圖1是現有技術的電源系統100的示意圖，其中電源系統100的功能是將外部電源50轉換為系統電源以對內部系統90供電，其中外部電源50具有電壓VBUS，系統電源具有系統電壓VSYS。如圖1所示，電源系統100包含一升降壓轉換器110、一電池模塊120及一降壓轉換器130(Buck converter)。在電源系統100采用例如兩個單電池(batterycell)的情況下，降壓轉換器130用以將具有較大電壓值的中繼電壓VMID轉換為具有較低電壓值的系統電源(對應于系統電壓VSYS)以對內部系統90供電，而升降壓轉換器110則用以進行系統電壓VSYS與中繼電壓VMID之間的雙向轉換，其中系統電壓VSYS可高于、等于或低于中繼電壓VMID。

圖1現有技術的電源系統100的缺點在于元件數量太多，其中升降壓轉換器110包含多個開關Qp1-Qp4及電感器L1，降壓轉換器130包含開關QU、QL及電感器L2，且需專用的電池路徑開關QPP用以控制電池組BAT與中繼電壓VMID之間的電連接路徑，使得現有技術的電源系統100的成本較高，尺寸較大，且功率損耗較大。

請參照圖2，圖2是另一現有技術的電源系統102的示意圖。如圖2所示，電源系統102包含一升降壓轉換器110、一電池模塊120及一分壓轉換器140(Divided-by-2converter)，其中分壓轉換器140用以將具有較大電壓值的外部電源50轉換為具有較低電壓值的系統電源以對內部系統90供電。盡管分壓轉換器140采用了切換電容式轉換器，相較于圖1的現有技術稍微降低了功耗，但分壓轉換器140還需采用額外的多個開關Qp5-Qp8及一電容器CFLY，使得現有技術的電源系統102依舊存在著功率損耗較大、尺寸較大，以及成本較高的問題。

有鑒于此，本發明即針對上述現有技術的不足，提出一種具有較少元件數量的多模式電源系統，可以降低多模式電源系統的整體功耗、電路尺寸及成本。

發明內容