專利名稱：電源系統(tǒng)、電子設(shè)備及為負(fù)載供電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電源拓樸結(jié)構(gòu)，尤其是關(guān)于一種具有多 電源拓樸結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
大多數(shù)便攜式電子設(shè)備具有雙電源。這種雙電源通常包括電池組和AC適配器。電池組通常嵌在電子設(shè)備中或者通過連接 器附加在電子設(shè)備之外。然而，在沒有AC適配器的情況下，只能使用電池組為電子 設(shè)備供電。如此，當(dāng)設(shè)備在操作過程中拔出該電池組而更換為 另一電池組時，需要將設(shè)備強(qiáng)行關(guān)閉，因此會造成當(dāng)前正在處 理的程序的丟失。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種具有多電源拓樸結(jié) 構(gòu)的電源系統(tǒng)和方法，無須關(guān)閉電子設(shè)備即可更換電源。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電源系統(tǒng)，能夠 決定》文電優(yōu)先級。該電源系統(tǒng)包括與輸出相耦合的初級電源和 與該輸出相耦合的次級電源。當(dāng)次級電源的電壓低于第 一預(yù)設(shè) 電壓時，由初級電源向輸出提供能量。當(dāng)次級電源的電壓高于 第 一預(yù)設(shè)電壓且低于第二預(yù)設(shè)電壓時，由次級電源向輸出提供 能量。當(dāng)次級電源的電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓時，次級電源 不僅向輸出提供能量，同時也為初級電源充電，其中第二預(yù)設(shè) 電壓高于第一預(yù)設(shè)電壓。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，還包括耦合于所述初級電源和所述次級電源的控制器，用于控制所述初級電源和所述次級電源。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，還包括耦合于所述次級電源和 所述輸出間的第 一放電開關(guān)，當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述 第一預(yù)設(shè)電壓時，所述第一放電開關(guān)閉合。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，還包括比較器，用于將由所述 次級電源流向所述輸出的電流與所述比較器的內(nèi)部閾值電流進(jìn) 行比較，以控制所述第一放電開關(guān)。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，還包括第二》文電開關(guān)，耦合于 所述初級電源和所述輸出之間，當(dāng)所述次級電源的電壓低于所 述第一預(yù)設(shè)電壓時，所述第二放電開關(guān)閉合。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，還包括比較器，用于將所述次 級電源的電壓與所述第 一預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，以控制所述第二 放電開關(guān)。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，還包括耦合于所述初級電源和 所述次級電源間的充電開關(guān)，當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述 第二預(yù)設(shè)電壓時，所述充電開關(guān)交替性地閉合和斷開。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，還包括充電器控制器，用于控 制所述充電開關(guān)。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，所述充電器控制器接收表示所述 初級電源的電流的監(jiān)視信號。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，所述充電器控制器接收表示所述 初級電源的電壓的監(jiān)視信號。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，還包括耦合于所述充電器控制器 的比較器，所述比較器用于將所述次級電源的電壓與所述第二 預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，以用于啟動所述充電器控制器。本發(fā)明所述的電源系統(tǒng)，還包括耦合于所述初級電源和所述次級電源的監(jiān)視電路，用于監(jiān)視所述初級電源和所述次級 電源。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了 一種為負(fù)載供電的 方法。當(dāng)次級電源的電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓時，由初級電源為 所述負(fù)載供電。當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述第 一預(yù)設(shè)電壓 且低于第二預(yù)設(shè)電壓時，由所述次級電源為所述負(fù)載供電。當(dāng) 所述次級電源的電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓時，由所述次級電 源為所述負(fù)載供電并為所述初級電源充電，其中所述第二預(yù)設(shè) 電壓高于所述第一預(yù)設(shè)電壓。本發(fā)明所述的為負(fù)載供電的方法，還包括將由所述次級電源流向所述負(fù)載的電流與閾值電流進(jìn)4亍比4交。本發(fā)明所述的為負(fù)載供電的方法，還包括控制耦合于所 述次級電源和所述負(fù)載間的第一放電開關(guān)。本發(fā)明所述的為負(fù)載供電的方法，還包括控制耦合于所 述初級電源和所述負(fù)載間的第二放電開關(guān)。本發(fā)明所述的為負(fù)載供電的方法，還包括比較所述次級 電源的電壓與所述第 一預(yù)設(shè)電壓。本發(fā)明所述的為負(fù)載供電的方法，還包括控制耦合于所 述初級電源和所述次級電源間的充電開關(guān)。本發(fā)明所述的為負(fù)載供電的方法，還包括比較所述次級 電源的電壓與所述第二預(yù)設(shè)電壓。本發(fā)明另提供一種電子設(shè)備，包括耦合于輸出的負(fù)載； 耦合于所述輸出的初級電源，用于為所述負(fù)載供電；耦合于所 述輸出的次級電源，用于為所述負(fù)載供電；以及耦合于所述初 級電源和所述次級電源的控制器，用于從第一模式、第二模式 和第三模式中選擇一種模式，其中在所述第一模式中，當(dāng)所述 次級電源的電壓低于第 一 預(yù)設(shè)電壓時，由所述初級電源為所述負(fù)載供電；在所述第二模式中，當(dāng)所述次級電源的電壓高于所 述第 一 預(yù)設(shè)電壓且低于第二預(yù)設(shè)電壓時，由所述次級電源為所述負(fù)載供電；在所述第三模式中，當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓時，由所述次級電源為所述負(fù)載供電并且為 所述初級電源充電，其中所述第二預(yù)設(shè)電壓高于所述第一預(yù)設(shè)電壓。本發(fā)明所述的電子設(shè)備，還包括耦合于所述次級電源和 所述輸出間的第一放電開關(guān)，當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述 第一預(yù)設(shè)電壓時，所述第一放電開關(guān)閉合。本發(fā)明所述的電子設(shè)備，還包括耦合于所述初級電源和 所述輸出間的第二放電開關(guān)，當(dāng)所述次級電源的電壓低于所述 第一預(yù)設(shè)電壓時，所述第二放電開關(guān)閉合。本發(fā)明所述的電子設(shè)備，所述控制器包括耦合于所述初級 電源和所述次》及電源間的充電開關(guān)，當(dāng)所述次纟及電源的電壓高 于所述第二預(yù)設(shè)電壓時，所述充電開關(guān)交替性地閉合和斷開。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的電源系統(tǒng)和方法允許用戶 在系統(tǒng)開啟并且由初級電源供電的情況下替換/移除次級電源。 該電源系統(tǒng)同樣允許用戶在系統(tǒng)開啟并且由次級電源供電的情 況下替換/移除初級電源。因此，本發(fā)明使用戶針對電源系統(tǒng)的 操作變得更為便捷和安全。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì) 的描述，以使本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)更為明顯。其中

圖1所示為#^居本發(fā)明的 一 個實施例的雙電源拓樸結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的 一 個實施例的雙電源拓樸結(jié)構(gòu)在操作過程中的時序圖。圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的 一 個實施例的采用雙電池供電拓 樸結(jié)構(gòu)為負(fù)載供電的方法流程圖。
具體實施方式
以下將對本發(fā)明的實施例給出詳細(xì)的說明。雖然本發(fā)明將 結(jié)合實施例進(jìn)行闡述，但應(yīng)理解為這并非意指將本發(fā)明限定于 這些實施例。相反，本發(fā)明意在涵蓋由所附權(quán)利要求書所界定 的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)所定義的各種可選項、可修改項和等同項。此外，在以下對本發(fā)明的詳細(xì)描述中，為了提供針對本發(fā) 明的完全的理解，闡明了大量的具體細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域技術(shù) 人員將理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實施。在另外的一些實施例中，對于大家熟知的方案、流程、元件和電路 未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)允 許用戶在系統(tǒng)開啟并且由初級電源供電的情況下替換/移除次 級電源。在該實施例中，電源系統(tǒng)同樣允許用戶在系統(tǒng)開啟并 且由次級電源供電的情況下替換/移除初級電源。圖l所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的雙電源系統(tǒng)100的方 框圖。雙電源系統(tǒng)100包括耦合于輸出190的初級電源104和耦合 于輸出190的次級電源102。在一個實施例中，初級電源104可以 是內(nèi)部電源，而次級電源102可以是外部電源。當(dāng)然，本發(fā)明并 非僅限于雙電源系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，電源系統(tǒng)同樣可 以包4舌多電源系統(tǒng)。例如，初級電源104可以是電池組，次級電 源102可以是電池組或適配器(例如AC適配器)。在一個實施例 中，初級電源104包括電壓在6伏到12.6伏之間的電池組，次級電源102包括應(yīng)用于VAD+和GND處的適配器。有利的是，在一個實施例中，雙電源系統(tǒng)100可以工作在至 少三種供電模式中。當(dāng)次級電源102的電壓低于第 一預(yù)設(shè)電壓 REF—D時，由初級電源104向輸出190供電。當(dāng)次級電源102的電 壓高于第一預(yù)設(shè)電壓REF—D時，由次級電源102向輸出190供電。 此外，當(dāng)次級電源102的電壓高于第二預(yù)設(shè)電壓REF—C時，次級 電源102為初級電源104充電，其中第二預(yù)設(shè)電壓REF—C高于第 一預(yù)設(shè)電壓REF—D。在一個實施例中，基于系統(tǒng)(負(fù)載IIO )的 需要及初級電源104的額定值設(shè)置第 一預(yù)設(shè)電壓REF一D和第二 預(yù)設(shè)電壓REF一C的大小。在一個實施例中，控制器120耦合于初級電源104和次級電 源102，用于控制初級電源104和次級電源102。更具體地說，在 一個實施例中，控制器120可以根據(jù)次級電源102的電壓在以上 三種不同的供電模式中選擇一種供電模式。在一個實施例中，控制器120通過控制第一放電開關(guān)112、 第二放電開關(guān)114、充電開關(guān)116和開關(guān)118,以在不同的供電模 式中進(jìn)行選擇。開關(guān)112、 114、 116和118可以是PMOS晶體管。 在一個實施例中，漏極開路晶體管142、 144和146的控制信號 166、 162和164足以分別驅(qū)動開關(guān)112、 118和114的柵極。在一個實施例中，次級電源102通過第一》文電開關(guān)112為系 統(tǒng)負(fù)載110供電，初級電源104通過第二》文電開關(guān)114和開關(guān)U8 為系統(tǒng)負(fù)載110供電。開關(guān)118用于將初級電源104與系統(tǒng)負(fù)載 11 O進(jìn)行隔離。次級電源102通過開關(guān)118和充電開關(guān)116為初級 電源104充電。初級電源10 4同樣可以通過充電開關(guān)116和開關(guān)118為系統(tǒng) 負(fù)載110供電。然而，初級電源104通過第二》丈電開關(guān)114和開關(guān) 118為系統(tǒng)負(fù)載110供電將更有效率。控制器120控制第一放電開關(guān)112。第 一放電開關(guān)112耦合于次級電源102和輸出190之間。當(dāng)次級電源102的電壓高于第一預(yù) 設(shè)電壓REF—D時，第一放電開關(guān)112閉合。否則，第一放電開關(guān) 112斷開。由此，次級電源102通過第一^:電開關(guān)112為負(fù)載IIO供電。控制器120控制第二放電開關(guān)114。第二放電開關(guān)114耦合于 初級電源104和輸出190之間。當(dāng)次級電源102的電壓低于第 一預(yù) 設(shè)電壓REF—D時，第二放電開關(guān)114閉合。耦合于第二放電開關(guān) 114和輸出190間的開關(guān)118同樣在次級電源102的電壓低于第一 預(yù)設(shè)電壓REF—D時閉合，之后將對其進(jìn)行討論。由此，初級電 源104通過第二放電開關(guān)114和開關(guān)118為負(fù)載110供電。降壓轉(zhuǎn)換器170中的充電開關(guān)116耦合于初級電源104和次 級電源102之間。充電開關(guān)116同樣由控制器120所控制。當(dāng)次級 電源102的電壓高于第二預(yù)設(shè)電壓REF—C時，充電開關(guān)116交替 性地閉合和斷開。在次級電源102的電壓高于第二預(yù)設(shè)電壓 REF一C時，耦合于充電開關(guān)116和輸出190間的開關(guān)11 8將閉合， 之后將對其進(jìn)行討論。由此，次級電源102通過開關(guān)118和充電 開關(guān)116為初纟及電源10 4充電。開關(guān)118耦合于輸出190和初級電源104之間。開關(guān)118同樣 由控制器120所控制。通常，當(dāng)初級電源104為負(fù)載110供電或當(dāng) 次級電源102為初級電源104充電時，開關(guān)118將閉合。更具體地 說，當(dāng)次級電源102的電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓REF—D時或當(dāng)次級 電源102的電壓高于第二預(yù)設(shè)電壓REF一C時，開關(guān)118閉合?？刂破?20包括耦合于檢測電阻130的比較器126。比較器 126可用于將由次級電源102流向輸出190的電流與其內(nèi)部閾值 電流相比較，并用于控制第 一放電開關(guān)112。如果從次級電源102 流出的電流高于比較器126的內(nèi)部閾值電流，第 一放電開關(guān)112將閉合。否則，第一放電開關(guān)112將斷開?？刂破?20包括比較器122，該比較器的正極耦合于電壓源152且其負(fù)極耦合于次級電源102。在一個實施例中，電壓源152 的電壓電平為REF一D。比較器122可用于將次級電源102的電壓 與第一預(yù)設(shè)電壓REF一D相比較，并用于控制第二放電開關(guān)114。 比較器122通過開關(guān)146(如圖所示為漏極開路晶體管146 )控制 第二放電開關(guān)114 。如果次級電源10 2的電壓低于第 一 預(yù)設(shè)電壓 REF一D，晶體管146將導(dǎo)通且信號164將處于低電位。由此，被 信號164所控制的第二放電開關(guān)114將閉合。相反，若次級電源 102的電壓高于第 一預(yù)設(shè)電壓REF—D，第二放電開關(guān)114將斷開?？刂破?20包括比較器124,該比較器的負(fù)極耦合于電壓源 154且其正極耦合于次級電源102。在一個實施例中，電壓源154 的電壓電平為REF—C。比較器124可用于將次級電源102的電壓 與第二預(yù)設(shè)電壓REF-C進(jìn)行比較，并用于啟動充電器控制器 160。如果次級電源102的電壓高于第二預(yù)設(shè)電壓REF—C，信號 184將處于高電位且充電器控制器160將被啟動。否則，充電器 控制器160將被關(guān)閉。在一個實施例中，充電器控制器160接收表示初級電源104 的電流的監(jiān)—見信號172和表示初級電源104的電壓的監(jiān)視信號 174。在一個實施例中，充電器控制器160通過脈寬調(diào)制信號176 控制初級電源104的充電電流。脈寬調(diào)制信號176控制降壓轉(zhuǎn)換 器170中的充電開關(guān)116交替性地閉合和斷開。在一個實施例中， 充電器控制器160根據(jù)監(jiān)視信號172和監(jiān)視信號174調(diào)整脈寬調(diào) 制信號176的占空比?；蜷T150接收分別來自比較器122和比較器124的信號182和 信號184。由此，當(dāng)次級電源102的電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓REF—D 時或當(dāng)次級電源102的電壓高于第二預(yù)設(shè)電壓REF—C時，或門150的輸出將為高電位信號。因此，開關(guān)144 (如圖所示為漏極 開路晶體管144)將閉合，之后開關(guān)118閉合。在一個實施例中，電壓監(jiān)視器180監(jiān)視初級電源104和次級 電源102。監(jiān)視信號136和138可以是數(shù)字信號，當(dāng)初級電源104 和次級電源102的電壓均低于某 一 閾值電壓時，將觸發(fā)監(jiān)視信號 136和138。在一個實施例中，監(jiān)碎見信號136和138被傳送至主機(jī) 系統(tǒng)。偏置電壓產(chǎn)生器108用于為控制器120中的各部分(例如， 比較器122、 124和126)供電。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖2所示為圖l中雙電源拓樸結(jié) 構(gòu)1 OO在操作過程中的時序圖樣例。圖2將結(jié)合圖1進(jìn)行描述。在圖2所示的樣例中，初級電源104是一個電池組且次級電 源也是一個電池組。波形102，代表次級電源102的電壓電平。波 形182，代表比較器122的輸出信號182。波形184，代表比較器124 的輸出信號184。波形162，代表開關(guān)118的控制信號162。波形 164，代表第二放電開關(guān)114的控制信號164。在時間tO到tl間，次級電源102的電壓高于第 一預(yù)設(shè)電壓 REF—D且低于第二預(yù)設(shè)電壓REF—C。因此，比較器122的輸出182 為低電位且比4交器124的輸出184為低電位。由此，由或門150 控制的晶體管144仍然保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。所以，控制信號162為高 電位且開關(guān)118仍然保持關(guān)斷。此外，由比4交器122的輸出182 所控制的晶體管146同樣斷開。因此，控制信號164為高電位且 第二放電開關(guān)114同樣斷開。因此，初級電源104與負(fù)載110相隔 離。 一旦從次級電源102流向輸出190的電流高于比較器126的內(nèi) 部闊值電流，晶體管142將導(dǎo)通。因此，在時間tO到tl間，次級 電源102通過第一放電開關(guān)112為負(fù)載110供電。在圖2所示的樣例中，次級電源102的電壓逐漸降低。在時 間tl到t2間，次級電源102的電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓REF—D。因此，比較器122的輸出182為高電位且比4交器124的輸出184為低 電位。由此，由或門150所控制的晶體管144導(dǎo)通。因此，控制 信號162為低電位且開關(guān)118閉合。此外，由比較器122的輸出182 所控制的晶體管146同樣導(dǎo)通。因此，控制信號164為低電位且 第二放電開關(guān)114同樣閉合。所以，初級電源104通過開關(guān)114 和118為負(fù)載UO供電。同時，第 一放電開關(guān)112可將次級電源102 與負(fù)載110相隔離。有利的是，在時間t2到t3間，當(dāng)該系統(tǒng)仍然由初級電源104 供電時，用戶能夠替換次級電源102 (例如電池組)，并且無須 中止任何正在進(jìn)行的操作。如圖2所示，當(dāng)用戶替換了次級電源102之后，^v時間t3開 始，替換后的次級電源的電壓高于第二預(yù)設(shè)電壓REF—C。由此， 比較器122的輸出182為低電位且比較器124的輸出184為高電 位。因此，由或門150控制的晶體管144導(dǎo)通。因此，控制信號 162為低電位且開關(guān)118閉合。此外，由比較器122的輸出182所 控制的晶體管146斷開。因此，控制信號164為高電位且第二放 電開關(guān)114斷開。此外，在一個實施例中，如果次級電源102的電壓高于第二 預(yù)設(shè)電壓REF—C，將啟動充電器控制器160。這樣，充電器控制 器16 0將產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號17 6以控制充電開關(guān)116 。次級電源 10 2通過 一 個如開關(guān)模式降壓轉(zhuǎn)換器17 0的充電器為初級電源 104充電。此外，第一放電開關(guān)112從時間t3起閉合。因此，從 時間t3起，次級電源102不僅通過第一放電開關(guān)112為負(fù)載110供 電，而且也通過開關(guān)118和116為初級電源104充電。以上所述顯示，在一個實施例中，用戶能夠在由初級電源 10 4為系統(tǒng)負(fù)載110供電的情況下替換次級電源10 2 。在另 一 個實 施例中，用戶同樣能夠在由次級電源102為系統(tǒng)負(fù)載110供電的情況下替換初級電源104。為了簡明起見，在此將省略重復(fù)性描述。由圖2中的才羊例所述，初級電源104和次級電源102都是電池 組。在另一個實施例中，次級電源102可以改為適配器。在該實 施例中，次級電源102將輸出 一個高于第二預(yù)設(shè)電壓REF—C的恒 定電壓。因此，次級電源102不^f又為系統(tǒng)負(fù)載110供電，也為初 級電源104充電。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，表l闡述了當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載在運(yùn)行時 圖l中雙電源系統(tǒng)100具有的不同的開關(guān)的狀態(tài)。表l將結(jié)合圖1 進(jìn)行描述。表lV102<REF—DREF—D<V102<REF—CV102>REF—C開關(guān)112118114112"8"4112118114 斷開狀態(tài)斷開閉合閉合閉合斷開斷開閉合閉合如表l所示，當(dāng)次級電源102的電壓V102低于第一預(yù)設(shè)電壓 REF—D時(V102<REF—D)，第一放電開關(guān)112斷開。開關(guān)118和 第二放電開關(guān)114閉合。由此，由初級電源104為系統(tǒng)負(fù)載IIO供電。當(dāng)次級電源102的電壓V102高于第 一預(yù)設(shè)電壓REF—D且小 于第二預(yù)設(shè)電壓REF—C時(REF—D<V102<REF—C )，第一放電 開關(guān)112閉合。開關(guān)118和第二放電開關(guān)114斷開。由此，由次級 電源102為系統(tǒng)負(fù)載110供電。當(dāng)次級電源102的電壓V102高于第二預(yù)設(shè)電壓REF—C曰于 (V102〉REF—C)時，第一放電開關(guān)112和開關(guān)118將閉合。第 二放電開關(guān)114將斷開。由此，系統(tǒng)負(fù)載110由次級電源102供電且次級電源102通過充電器170為初級電源104充電。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖3所示為釆用雙電池供電拓樸 結(jié)構(gòu)為負(fù)載供電的方法流程圖400。圖3將結(jié)合圖l進(jìn)行描述。在方框402中，將次級電源102的電壓V102與第 一預(yù)設(shè)電壓 (REF—D)進(jìn)4亍比4交。若次級電源102的電壓V102高于第 一預(yù) 設(shè)電壓(REF—D ),在方框404中，由次級電源102為系統(tǒng)負(fù)載IIO 供電并且將初級電源104與系統(tǒng)負(fù)載IIO相隔離。更具體地說， 在一個實施例中，如果次級電源102的電壓V102高于第 一預(yù)設(shè) 電壓(REF—D ),將控制耦合于次級電源102和負(fù)載110間的第一 放電開關(guān)112以使其閉合。否則，在方框406中，由初級電源104為系統(tǒng)負(fù)載110供電。 更具體地說，在一個實施例中，若次級電源102的電壓V102不 高于第一預(yù)設(shè)電壓(REF—D),將控制耦合于初級電源104和負(fù) 載]10間的第二放電開關(guān)114以使其閉合。在方框408中，將次級電源102的電壓V102與第二預(yù):沒電壓 (REF—C)進(jìn)行比較，該第二預(yù)設(shè)電壓(REF_C)高于第一預(yù) 設(shè)電壓(REF—D)。若次級電源102的電壓V102不高于第二預(yù)設(shè) 電壓(REF—C),那么流程圖400將返回至方框404。否則，在方 框410中，次級電源102不Y又為系統(tǒng)負(fù)載110供電，也為初級電源 104充電。更具體地說，在一個實施例中，將控制耦合于初級電 源104和次級電源102間的充電開關(guān)116以-使其交替性閉合和斷 開。因此，在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種電源系統(tǒng)，該 系統(tǒng)能夠決定放電優(yōu)先級。有利的是，在該實施例中，電源系 統(tǒng)允許由次級電源(外部電源)為系統(tǒng)負(fù)載供電，直到次級電 源的電壓低于預(yù)定閾值。在該實施例中，電源系統(tǒng)同樣允許用 戶在系統(tǒng)開啟且由初級電源(內(nèi)部電源)供電的情況下替換/移除次級電源。在該實施例中，電源系統(tǒng)同樣允許用戶在系統(tǒng) 開啟且由次級電源供電的情況下替換/移除初級電源。以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例，然其并非用以限定本發(fā) 明的范圍，任何熟悉本項技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神 和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化，因此本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電源系統(tǒng)，其特征在于，包括耦合于輸出的初級電源；以及耦合于所述輸出的次級電源，其中當(dāng)所述次級電源的電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓時，所述初級電源為所述輸出供電；當(dāng)所述電壓高于所述第一預(yù)設(shè)電壓且低于第二預(yù)設(shè)電壓時，所述次級電源為所述輸出供電；當(dāng)所述電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓時，所述次級電源為所述輸出供電并且為所述初級電源充電，其中所述第二預(yù)設(shè)電壓高于所述第一預(yù)設(shè)電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括 耦合于所述初級電源和所述次級電源的控制器，用于控制所述初級電源和所述次級電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括 耦合于所述次級電源和所述輸出間的第一放電開關(guān)，當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述第 一預(yù)設(shè)電壓時，所述第 一放電開 關(guān)閉合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括 比較器，用于將由所述次級電源流向所述輸出的電流與所述比較器的內(nèi)部閾值電流進(jìn)行比較，以控制所述第 一 放電開關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括 第二放電開關(guān)，耦合于所述初級電源和所述輸出之間，當(dāng)所述次級電源的電壓低于所述第 一 預(yù)設(shè)電壓時，所述第二放電 開關(guān)閉合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括 比較器，用于將所述次級電源的電壓與所述第 一 預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，以控制所述第二放電開關(guān)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括耦合于所述初級電源和所述次級電源間的充電開關(guān)，當(dāng)所 述次級電源的電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓時，所述充電開關(guān)交 替性地閉合和斷開。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括 充電器控制器，用于控制所述充電開關(guān)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述充 電器控制器接收表示所述初級電源的電流的監(jiān)視信號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述充 電器控制器接收表示所述初級電源的電壓的監(jiān)視信號。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括 耦合于所述充電器控制器的比較器，所述比較器用于將所述次 級電源的電壓與所述第二預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，以用于啟動所述 充電器控制器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括 耦合于所述初級電源和所述次級電源的監(jiān)視電路，用于監(jiān)#見所述初纟及電源和所述次纟及電源。
13. —種為負(fù)載供電的方法，其特征在于，包括當(dāng)次級電源的電壓低于第 一 預(yù)設(shè)電壓時，由初級電源為所 述負(fù)載供電；當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述第 一預(yù)設(shè)電壓且低于第二 預(yù)設(shè)電壓時，由所述次級電源為所述負(fù)載供電；以及當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓時，由所述 次級電源為所述負(fù)載供電并為所述初級電源充電，其中所述第 二預(yù)設(shè)電壓高于所述第 一預(yù)設(shè)電壓。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的為負(fù)載供電的方法，其特征在 于，還包括將由所述次級電源流向所述負(fù)載的電流與閾值電流進(jìn)行比較。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的為負(fù)載供電的方法，其特征在 于，還包括控制耦合于所述次級電源和所述負(fù)載間的第一放電開關(guān)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的為負(fù)載供電的方法，其特征在 于，還包括控制耦合于所述初級電源和所述負(fù)載間的第二放電開關(guān)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的為負(fù)載供電的方法，其特征在 于，還包括比較所述次級電源的電壓與所述第 一預(yù)設(shè)電壓。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的為負(fù)載供電的方法，其特征在 于，還包括控制耦合于所述初級電源和所述次級電源間的充電開關(guān)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的為負(fù)載供電的方法，其特征在 于，還包括比較所述次級電源的電壓與所述第二預(yù)設(shè)電壓。
20. —種電子設(shè)備，其特征在于，包括 耦合于輸出的負(fù)載；耦合于所述輸出的初級電源，用于為所述負(fù)載供電； 耦合于所述輸出的次級電源，用于為所述負(fù)載供電；以及 耦合于所述初級電源和所述次級電源的控制器，用于從第 一模式、第二模式和第三模式中選擇一種模式，其中在所述第一模式中，當(dāng)所述次級電源的電壓低于第一 預(yù)設(shè)電壓時，由所述初級電源為所述負(fù)載供電；在所述第二模 式中，當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述第一預(yù)設(shè)電壓且低于第 二預(yù)設(shè)電壓時，由所述次級電源為所述負(fù)載供電；在所述第三 模式中，當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓時，由所述次級電源為所述負(fù)載供電并且為所述初級電源充電，其中 所述第二預(yù)設(shè)電壓高于所述第 一 預(yù)設(shè)電壓。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所迷的電子設(shè)備，其特征在于，還包括耦合于所述次級電源和所述輸出間的第一放電開關(guān)，當(dāng)所 述次級電源的電壓高于所述第 一預(yù)設(shè)電壓時，所述第 一放電開關(guān)閉合。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的電子設(shè)備，其特征在于，還包括耦合于所述初級電源和所述輸出間的第二放電開關(guān)，當(dāng)所 述次級電源的電壓低于所述第 一 預(yù)設(shè)電壓時，所述第二放電開 關(guān)閉合。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述 控制器包括耦合于所述初級電源和所述次級電源間的充電開 關(guān)，當(dāng)所述次級電源的電壓高于所述第二預(yù)設(shè)電壓時，所述充 電開關(guān)交替性地閉合和斷開。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電源系統(tǒng)、電子設(shè)備及為負(fù)載供電的方法，特別涉及一種電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)包括耦合于輸出的初級電源，以及耦合于輸出的次級電源。當(dāng)次級電源的電平低于第一預(yù)設(shè)電壓時由初級電源為輸出供電。當(dāng)次級電源的電平高于第一預(yù)設(shè)電壓時由次級電源為輸出供電。當(dāng)次級電源的電平高于第二預(yù)設(shè)電壓時，次級電源不僅為輸出供電，也為初級電源充電，其中第二預(yù)設(shè)電壓高于第一預(yù)設(shè)電壓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的電源系統(tǒng)允許用戶在系統(tǒng)開啟并且由初級電源供電的情況下替換/移除次級電源。該電源系統(tǒng)同樣允許用戶在系統(tǒng)開啟并且由次級電源供電的情況下替換/移除初級電源。因此，本發(fā)明使用戶針對電源系統(tǒng)的操作變得更為便捷和安全。
文檔編號H02J7/34GK101277025SQ20081000717
公開日2008年10月1日 申請日期2008年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月8日
發(fā)明者亞力山德魯·哈圖拉, 純 盧, 斯蒂芬·美瑞努, 王曉棟, 蘇新河, 許建平 申請人:凹凸電子(武漢)有限公司