[发明专利]一种提升终端设备充电速率和效率的电池模块及其工作方法

权利要求书

1.一种提升终端设备充电速率和效率的电池模块，其特征在于：包括由若干个电池组成的电池组，电池板和设置在电池板上的对外接口；

所述电池组内部各电池的电流、输出电压和内阻一样，各电池通过电池板上的电源管理电路连接；所述电池板上的电源管理电路用于电池模块的电量检测、供电输出管理、充电管理、以及充供电路径的切换；

对外接口包括电池模块输出正极、充电输入正极、电池负极、电池ID管脚、电池温度检测管脚；

供电时电池板上的电源管理电路通过检测各电池电量，选择电量高的一个电池或通过切换供电路径将多个电池串联给外围系统供电；充电时通过判断各个电池的电量，优先给电量少的电池进行充电，待各个电池电量一致后切换充电路径，开启高压串联充电模式开始恒流充电过程，待完成恒流充电后，电池电量接近充满时，再切换到单路充电模式，完成各电池最后的恒压充电过程。

2.根据权利要求1所述的提升终端设备充电速率和效率的电池模块，其特征在于：所述电源管理电路包括电压检测模块、AD转换模块和开关控制模块；

电压检测模块分别与电池组内部各电池连接，用于实时检测各电池的电压值及各电池之间的压差；AD转换模块将电压检测模块检测到的电压值转换成数字信号，并发送给开关控制模块；开关控制模块包括与电池组中单个电池数量匹配的多路开关，每个电池正极和负极分别串联有一路开关，与各电池正极串联的开关均与电池模块的输出正极和充电输入正极连接，与各电池负极串联的开关均与电池模块的电池负极连接；开关控制模块收到AD模块发送的信号后，先进行逻辑判断，然后通过控制各路开关的状态完成充供电路径的切换，实现供电输出管理和充电管理。

3.根据权利要求1所述的提升终端设备充电速率和效率的电池模块，其特征在于：所述对外接口中充电输入正极与电池模块输出正极共用管脚。

4.根据权利要求1所述的提升终端设备充电速率和效率的电池模块，其特征在于：所述电池组由2-3块电池封装在一起组成。

5.一种权利要求1-4所述电池模块的工作方法，其特征在于：

充电时，检测到充电接口有输入电压后，电池板首先判断各个电池的电量是否一致，优先给电量少的电池进行充电；当各个电池电量一致后，通过切换充电路径将各电池串联连接，开启高压串联充电模式，开始快速的恒流充电过程；当完成恒流充电后，各电池电量接近充满时，切换充电路径将各电池并联连接，进入单路充电模式，完成各个电池最后的恒压充电过程；

供电输出时，要求输出电压为单个电池电压时，电路板根据各个电池的电量切换供电路径选择电量最多的电池进行输出供电，供电过程中电路板对各电池电量进行判断，重新确认电量最多的电池，切换到目前电量最多的电池继续供电；要求输出电压为多个电池电压之和时，电路板通过切换供电路径将两路或者多路电池串联在一起进行供电。