[发明专利]一种适用于多节电池组应用系统的电源建立方法

权利要求书

1.一种适用于多节电池组应用系统的电源建立方法，所述多节电池组应用系统包括电池组、电荷泵、BUCK电路，BUCK电路的输入连接外部电源，BUCK电路的输出为系统供电，并通过控制BATFET开关经过电荷泵给电池组充电；在没有外部电源时，BATFET选择配置直通模式，电池组通过电荷泵为系统供电；将电池组与电荷泵连接端的电压定义为V2X，电荷泵与系统端连接的电压定义为V1X；其特征在于，还包括预充电电路，所述预充电电路用于将V1X维持在二分之一V2X电平附近，在BATFET打开后预充电电路自动对V1X进行限流模式充电，当系统电源充满后预充电电路对V1X进行下拉；当应用处理器响应并判断系统电源正常建立后发送确认信号给电荷泵，电荷泵退出预充电模式，进入主功率开关模式进行放电；所述电源建立方法包括：

阶段一，BATFET打开，V1X电容电荷和系统电源电容电荷进行电荷分享，系统电源VSYS上升，V1X下降；

阶段二，当V1X电压低于BATFET检测的欠压保护后BATFET重新关闭，VSYS电压处于HOLD状态；

阶段三，V1X电压通过预充电电路重新预充电到V2X二分之一附近，且V1X欠压保护去抖时间计时满后BATFET第二次打开，VSYS充到和V1X电平相等后保持迟滞电压模状态，迟滞电压频率和纹波由预充电电路调节改变；

阶段四，应用处理器响应判断系统电源建立完成发送确认信号给电荷泵，电荷泵进入主功率开关电容模式。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多节电池组应用系统的电源建立方法，其特征在于，所述电荷泵包括源漏端依次相连的第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、FLY电容；第一开关管的漏极为V2X，第四开关管的源极接地，FLY电容的上极板接第一开关管源极与第二开关管漏极的连接点，FLY电容的下极板接第三开关管源极与第四开关管漏极的连接点；第二开关管源极与第三开关管漏极的连接点接电池组正极，为V1X；

所述预充电电路包括第一开关管、第四开关管、第一电流源、第二电流源，其中预充电电路中的第一开关管和第四开关管与电荷泵中第一开关管和第四开关管为复用的；第一开关管用于控制第一电流源的开启或者关闭，第四开关管用于控制第二电流源的开启或者关闭；所述第一电流源由第一电压-电流转换器、第一高压PMOS电流镜组成、第一高压NMOS电流镜组成，其中第一电压-电流转换器用于实现第一电流源的可编程调节，第一高压PMOS电流镜用于实现将低压电流源转换成V2X电源轨，高压NMOS电流镜用于实现将电流源转换成V1X电源轨，第一电流源的漏极连接FLY电容的上极板，第一电流源的源极连接V1X；所述第二电流源由第二电压-电流转换器、第二高压PMOS电流镜组成，其中第二电压-电流转换器用于实现第二电流源的可编程调节，第二高压PMOS电流镜用于实现将低压电流源转换成V2X电源轨，所述第二电流源的漏极连接FLY电容下级板，第二电流源的源极连接V1X。

3.根据权利要求2所述的一种适用于多节电池组应用系统的电源建立方法，其特征在于，还包括检测电路，所述检测电路用于控制预充电电路模式的状态切换，具体为：当V1X电平上升到二分一V2X电平后，第一电流源关闭第二电流源开启，当V1X电平下降到二分一V2X电平减去一个迟滞电压后由第一电流源开启第二电流源关闭。

4.根据权利要求3所述的一种适用于多节电池组应用系统的电源建立方法，其特征在于，所述检测电路由两个串联的比例电阻、比较器和输出开关控制电流源组成，串联的比例电阻一端连接V2X，另一端接地，两个比例电阻的连接点连接比较器反向输入端，比较器正向输入端连接V1X电平，开关控制电流源和其中一个电阻乘积用于决定状态检测迟滞电压。