【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
0、专利技术背景
1、本专利技术涉及升压转换器电路及相关电路。
2、电子设备通常使用直流（dc）电源（例如电池）供电。在许多情况下，电源的空载（也称为标称）电压与电子设备的一个或多个电压要求不匹配，并且还会根据电源的年龄、其充电状态和/或环境条件（例如温度）而变化。例如，特定的单个单元电池在其充满电时可能会生成1.5 v至1.7 v之间的空载电压，而在几乎完全放电时则生成0.9 v至1.1 v之间的空载电压。许多电子设备通常需要更高的电压才能运行，例如3 v或5 v。
3、一些设备利用升压转换器（也已知为step-up converter（增压转换器））将输入电压（例如来自低压电池）升压到适合操作设备的更高输出电压，同时相应地将输入电流降低到更低的输出电流。能量守恒规定升压转换器的输入和输出电压和电流根据以下等式相关：
4、
5、其中iin、iout、vin和vout是输入和输出电流和电压，k是升压转换器的效率。
6、设备的电流需求会随时间变化（例如，当设备执行不同的功能或进入不同的电源模式时）。因此，升压转换器必须能够在不同时间提供不同量的输出电流。
7、典型地，升压转换器被控制以保持目标输出电压。例如，如果由升压转换器供电的设备的电流需求增加，则输出电压将瞬间下降，这可以被检测和补偿（即，通过升压转换器从输入电源吸取更大的输入电流）。但是，这种方法对于电流能力相对较低的电源（例如低容量电池）可能不是最佳的，因为简单地从这些电源吸取
8、可能需要一种改进的升压转换器控制方法。
技术实现思路
1、根据本专利技术的第一方面，提供了一种升压转换器电路，包括：
2、输入端，其被设置为接收来自电池的输入电压；
3、输出端，其被设置为生成更高的输出电压，以便为另一电路部分供电；以及
4、开关装置，其被设置为控制输出电压的生成；
5、其中，升压转换器电路被设置为：
6、将输入电压与第一参考输入电压进行比较；
7、基于输入电压与第一参考输入电压的比较，控制开关装置限制升压转换器电路的输出电流；
8、监测指示电池状况的参数；
9、响应于所监测的参数而确定更低的第二参考输入电压；
10、将输入电压与第二参考输入电压进行比较；以及
11、基于输入电压与第二参考输入电压的比较，控制开关装置限制升压转换器电路的输出电流。
12、因此，本领域技术人员将明白，通过响应于输入电压而控制其开关装置，可以使得升压转换器电路的操作更加可靠和优化。此外，升压转换器电路能够更优化地使用电池中存储的能量，因为控制开关装置的方式考虑了电池的状况（经由第二参考输入电压）。
13、如上所述，升压转换器电路的输入和输出电压和电流根据等式（1）相关。由电源提供的电压vin和电流iin、其空载工作电压vunl及其内阻rint根据以下等式相关：
14、
15、
16、结合等式（1）和（3），意味着升压转换器的输出电流iout可以被表示为：
17、
18、因此可以看出，对于恒定输出电压vout、空载电压vunl和内阻rint，输出电流iout是输入电压vin的非线性函数。因此，根据输入电压控制升压转换器电路可以允许比传统方法更优化地控制输出电流。例如，如果不采取缓解措施，电池（例如低容量电池）的输入电压会取决于所吸取的电流和内阻（例如，随着等式（2）中iin的增大，vin会减小）而从空载值大幅下降。基于输入电压控制升压转换器电路可以允许监控和考虑这种影响。例如，这可以允许升压转换器电路被控制以生成针对长电池寿命而优化的输出电流。
19、此外，随着电池老化和/或放电，其内部特性（例如内阻和/或空载电压）会发生变化。电池的状况可以代表对这些内部特性中的一个或多个的评估。随着电池老化和放电，电池的状况通常会劣化。响应于指示电池状况的参数来确定第二参考输入电压，允许在控制开关装置的操作时考虑这些变化。换句话说，这可以允许升压转换器电路的操作得到优化，即使电池的状况发生变化。例如，开关装置可以响应于输入电压与第二参考输入电压的比较，以这样的方式操作，即使电池状况发生变化，也能保持所需的输出电压和电流。与不考虑指示电池状况的参数的先前方法相比，这可以允许在电池的使用寿命和/或充电周期内有用地从电池提取更多的能量。
20、升压转换器电路可以设置为如果输入电压等于（或近似等于）或小于第一和/或第二参考输入电压，则控制开关装置限制升压转换器电路的输出电流。换句话说，开关装置可以操作以将输入电压保持在第一和/或第二参考输入电压或高于第一和/或第二参考输入电压。开关装置可以设置为如果输入电压等于或小于第一和/或第二参考输入电压，则暂停升压转换器电路的操作。
21、升压转换器电路可以包括输入比较器，该输入比较器被设置为将输入电压与第一和/或第二参考输入电压进行比较。例如，输入比较器可以被设置为接收输入电压和第一和/或第二参考输入电压作为输入。
22、升压转换器可以包括用于每个参考输入电压的单独输入比较器。然而，在一组实施例中，单个输入比较器被用于将输入电压与第一参考输入电压和第二参考输入电压进行比较。例如，升压转换器电路可以被设置为将输入比较器的输入端从第一参考输入电压改变为第二参考输入电压。升压转换器电路可以包括多路复用器，该多路复用器被设置为响应于所监测的参数（例如响应于输出电压）而输出第一或第二参考输入电压。多路复用器的输出端可以连接到输入比较器的输入端。
23、第二参考输入电压可以响应于由所监测的参数指示的电池状况劣化来确定。这可以允许在电池状况劣化时从电池提取更多有用能量。例如，可以重新排列等式（4）以得出：
24、
25、随着电池状况的劣化（例如，随着电池老化和/或放电），其内阻rint会增大。如果在此劣化期间输入电压保持在恒定参考水平或以上，则等式（6）表明，内阻的增大将需要对应地减小输出电流和/或减小输出电压。这两种情况对于维持另一电路部分的正常运行都不是理想的。但是，当所监测的参数指示电池状况劣化时，通过使用更低的第二参考输入电压，可以维持所需的输出电流和输出电压。换句话说，允许在内阻rint增大时减小输入电压，让iout和vout保持更长时间。
26、指示电池状况的参数可以包括健康状态（soh）指标或充电状态（soc）指标。该参数可以包括电池的内阻或空载电压。
27、然而，在一组实施例中，指示电池状况的参数是输出电压。升压转换器电路可以被设置为测量输本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种升压转换器电路，包括：
2.根据权利要求1所述的升压转换器电路，被设置为：如果所述输入电压等于或小于所述第一和/或第二参考输入电压，则控制所述开关装置限制所述升压转换器电路的所述输出电流。
3.根据权利要求1或2所述的升压转换器电路，包括输入比较器，所述输入比较器被设置为将所述输入电压与所述第一和/或第二参考输入电压进行比较。
4.根据任一前述权利要求所述的升压转换器电路，被设置为：当所监测的参数高于阈值时，将所述输入电压与所述第一参考输入电压进行比较；以及当所监测的参数低于所述阈值时，将所述输入电压与所述第二参考输入电压进行比较。
5.根据任一前述权利要求所述的升压转换器电路，其中，所述指示电池状况的参数是所述输出电压。
6.根据任一前述权利要求所述的升压转换器电路，被设置为用于响应于所监测的参数而生成警报。
7.根据任一前述权利要求所述的升压转换器电路，其中，所述第一和/或第二参考输入电压被选择为使得所述升压转换器电路的所述输出电流被限制在低于所述升压转换器电路的最大可能输出电流的水平。
<...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种升压转换器电路，包括：
2.根据权利要求1所述的升压转换器电路，被设置为：如果所述输入电压等于或小于所述第一和/或第二参考输入电压，则控制所述开关装置限制所述升压转换器电路的所述输出电流。
3.根据权利要求1或2所述的升压转换器电路，包括输入比较器，所述输入比较器被设置为将所述输入电压与所述第一和/或第二参考输入电压进行比较。
4.根据任一前述权利要求所述的升压转换器电路，被设置为：当所监测的参数高于阈值时，将所述输入电压与所述第一参考输入电压进行比较；以及当所监测的参数低于所述阈值时，将所述输入电压与所述第二参考输入电压进行比较。
5.根据任一前述权利要求所述的升压转换器电路，其中，所述指示电池状况的参数是所述输出电压。
6.根据任一前述权利要求所述的升压转换器电路，被设置为用于响应于所监测的参数而生成警报。
7.根据任一前述权利要求所述的升压转换器电路，其中，所述第一和/或第二参考输入电压被选择为使得所述升压转换器电路的所述输出电流被限制在低于所述升压转换器...
【专利技术属性】
技术研发人员：盖尔·乔萨维克，埃尔基·朱哈尼·诺科宁，尤哈马蒂·库贾拉，
申请(专利权)人：北欧半导体公司，
类型：发明
国别省市：
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