CN112910220B - 电源装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电源装置及电子设备，属于电子技术领域。该电源装置包括开关控制模块、第一开关与至少一个第二开关、多个电容及数量相同的多个电源转换模块：多个电容串联连接；第一个电容接入输入电压，相邻两个电容之间通过一个第二开关接地，最后一个电容通过第一开关接地；各个电源转换模块与一个电容并联连接；开关控制模块根据输入电压，通过第一开关和至少一个第二开关控制处于工作状态的电源转换模块的数量，该数量与输入电压正相关。通过本申请实施例的技术方案，能够使电源装置在不同输入电压下控制不同数量的电源转换模块工作，且均在较小的电压范围，使得电源装置能采用低耐压值且高效率的器件，兼顾宽输入电压和高电能转换效率。

Description

电源装置及电子设备

技术领域

本申请属于电子设备领域，具体涉及一种电源装置及电子设备。

背景技术

电源装置包含电源转换模块，该电源转换模块能够将电源装置的输入电压转换为电源装置的负载所需求的工作电压。当电源装置的输入电压较低时和较高时，对电源装置的器件选取要求不同。为适应更大的输入电压的数值范围，需要采用耐压值高的器件，导致电源装置的电能转换效率低下。

在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：如何兼顾电源装置的宽输入电压和高电能转换效率。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种电源装置及电子设备，能够解决如何兼顾电源装置的宽输入电压和高电能转换效率的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种电源装置，电源装置包括开关控制模块、第一开关与至少一个第二开关、多个电容以及与多个电容数量相同的多个电源转换模块，其中：多个电容串联连接；多个电容中，第一个电容接入输入电压，相邻的两个电容之间通过一个第二开关接地，最后一个电容通过第一开关接地；多个电源转换模块中，每个电源转换模块与一个电容并联连接；开关控制模块根据输入电压，通过第一开关和至少一个第二开关控制处于工作状态的电源转换模块的数量，处于工作状态的电源转换模块的数量与输入电压正相关。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括如第一方面所述的电源装置。

在本申请实施例中，一种电源装置包括开关控制模块、第一开关与至少一个第二开关、多个电容以及与多个电容数量相同的多个电源转换模块，其中：多个电容串联连接；多个电容中，第一个电容接入输入电压，相邻的两个电容之间通过一个第二开关接地，最后一个电容通过第一开关接地；多个电源转换模块中，每个电源转换模块与一个电容并联连接；开关控制模块根据输入电压，通过第一开关和至少一个第二开关控制处于工作状态的电源转换模块的数量，处于工作状态的电源转换模块的数量与输入电压正相关。通过本申请实施例的技术方案，能够使电源装置在不同的输入电压下控制不同数量的电源转换模块工作，且各个电源转换模块均在一个较小的电压范围内工作，使得电源装置能够采用低耐压值且高效率的器件，同时兼顾电源装置的宽输入电压和高电能转换效率。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的第一种电源装置的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的第二种电源装置的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的第三种电源装置的结构示意图；

图4a为本申请一实施例提供的一种电源装置中输出接口接收的多个工作电压的电压示意图；

图4b为本申请一实施例提供的一种电源装置中输出接口输出的叠加后的工作电压的电压示意图。

附图标记：

11-开关控制模块、121-第一开关、122-第一子开关、123-第二子开关、124第三子开关、131-第一电容、132-第二电容、133-第三电容、134-第四电容、141-第一电源转换模块、142-第二电源转换模块、143-第三电源转换模块、144-第四电源转换模块、15-输出接口、16-滤波模块、17-整流模块、18-直流电压输电、19-滤波电容。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电源装置进行详细地说明。

参照图1-图4b，本申请实施例提供了一种电源装置及电子设备。电源装置包括开关控制模块11、第一开关121与至少一个第二开关、多个电容以及与多个电容数量相同的多个电源转换模块。

第一开关121与第二开关可以为结构相同的开关，也可以为结构不同的开关。当至少一个第二开关的数量大于一个时，多个第二开关可以为结构相同的开关，也可以为结构不同的开关。第一开关121与第二开关可以为三极管、金属氧化物半导体场效应(MOS)晶体管、继电器等，也可以为由多个器件组成的开关管。电容可以为滤波电解电容。

至少一个第二开关的数量可以为一个，也可以为两个，还可以大于两个。多个电容的数量可以为第一开关与至少一个第二开关的数量之和。多个电源转换模块的数量与多个电容的数量相同。

在一种可选的电源装置的实施例中，至少一个第二开关的数量大于两个，该电源装置与图3的电源装置的结构类似，且在图3的电源装置的结构基础上对应增加第二开关、电容以及电源转换模块的数量。例如，电源装置包含的至少一个第二开关的数量为四个，且电源装置包含的多个电容的数量为五个，多个电源转换模块的数量为五个。通过增加第二开关、电容以及电源转换模块的数量来扩展如图3所示的电源装置的实施例，能够使电源装置适用于更宽的输入电压范围。

多个电容串联连接。

多个电容中，第一个电容接入输入电压，相邻的两个电容之间通过一个第二开关接地，最后一个电容通过第一开关接地。

其中，第一个电容和最后一个电容可以为通过将串联连接的多个电容按照预设方向排序确定的第一个电容与最后一个电容。

多个电源转换模块中，每个电源转换模块与一个电容并联连接。多个电源转换模块与多个电容一一对应，每个电源转换模块与对应的电容并联连接。

可选地，电源装置还包括：整流模块17，与开关控制模块11连接，用于接收输入电压并将整流后的整流电压输出至开关控制模块11。

参照图2以及图3所示的实施例，整流模块17的输入端与滤波模块16的输出端连接，整流模块17的输出端与开关控制模块11的输入端连接。前述第一个电容接入的输入电压在本实施例中可以为经过整流模块17的整流电压。

参照图2以及图3所示，第一个电容接入的输入电压可以为HVDC(高压直流输电)处采集到的整流电压。该整流电压为输入电压经过整流模块17整流得到的。高压直流输电18，是利用稳定的直流电具有无感抗，容抗也不起作用，无同步问题等优点而采用的大功率远距离直流输电。本申请实施例中，高压直流输电18可视为一个用于采集电压值的预先设置的电压值采集点。

可选地，所述多个电源转换模块中，每个所述电源转换模块，与输出接口15连接。

每个电源转换模块采集并联连接的电容两端的电压差，对电压差进行转换，输出转换后的工作电压到输出接口15。若采集到的并联连接的电容两端的电压差的绝对值大于零，则该电源转换模块处于工作状态，执行将采集到的电压差转换为工作电压的动作并将工作电压输出到输出接口15。

当处于工作状态的电源转换模块的数量为一个时，输出接口15接收到该电源转换模块提供的工作电压，输出该工作电压为电源装置的负载供电；当处于工作状态的电源转换模块的数量为多个时，输出接口15接收到多个处于工作状态的电源转换模块分别提供的多个工作电压，将多个工作电压叠加并输出，为电源装置的负载供电。

图4a为本申请一实施例提供的一种电源装置中输出接口接收的多个工作电压的电压示意图；图4b为本申请一实施例提供的一种电源装置中输出接口输出的叠加后的工作电压的电压示意图。

参照图4a所示的电压示意图，第一工作电压波形402可以表示处于工作状态的第一个电源转换模块输出的第一工作电压的电压波形，第二电压波形404可以表示处于工作状态的第二个电源转换模块输出的第二工作电压的电压波形。两个电压波形叠加的方式，可以为，比较两个电压波形在各个时间点对应的电压值大小，取比较结果为更大的一方作为叠加后的输出波形在该时间点对应的电压值大小。参照图4b所示，第一工作电压波形402与第二工作电压波形404叠加后得到输出电压波形406。

大于两个电压波形叠加的方式与两个电压波形叠加的方式类似，此处不再赘述。

当处于工作状态的电源转换模块的数量为多个时，输出电压波形与多个工作电压波形相比，波纹更小，为负载供电时更稳定。

需要注意的是，在一种可选的电源装置的实施例中，参照图4a所示，处于工作状态的电源转换模块的数量为两个，输出的工作电压的电压波形分别为第一工作电压402波形和第二工作电压波形404，当第一工作电压波形402与第二工作电压波形404之间的相位差为π/2时，叠加得到的输出波形406的波纹最小，如图4b所示。

参照图4a所示，当第一工作电压波形402与第二工作电压波形404之间的相位差为π/2时，在第一工作电压波形402处于最大值的时间点，第二工作电压波形404处于最小值；在第二工作电压波形404处于最小值的时间点，第一工作电压波形402处于最大值。

在一种可选的电源装置的实施例中，多个处于工作状态的电源转换模块通信连接。

通信连接的方式可以为，参照图2所示，处于工作状态的第一电源转换模块141向第二电源转换模块发起通信握手；当第二电源转换模块142处于工作状态时，回应握手，并通过控制开关频率的方式使得第二电源转换模块142与第一电源转换模块141对应的相位差为π/2；当第二电源转换模块142处于非工作状态时，不能回应握手，第一电源转换模块141继续工作。

通过通信连接的方式，各电源转换模块能够通过获取其他电源转换模块采集到的电压差对应的电压波形，再根据其他电源转换模块采集到的电压差对应的电压波形，控制与对应电容连接的开关的开关频率，使得多个处于工作状态的电源转换模块对应的电压波形之间的相位差为预设数值，例如π/2。通过上述技术手段，能够使输出接口15叠加得到的输出波形波纹较小，提高为负载供电的稳定性。

可选地，多个电源转换模块中，每个电源转换模块，与滤波电容连接；滤波电容接地。

参照图2以及图3的实施例，滤波电容19用于使输出接口输出的电压波形更平滑，进而在为电源装置负载供电时提高稳定性。

本申请实施例中的输出接口输出的电压波形可以为多个处于工作状态的电源转换模块输出的工作波形叠加后得到的输出波形，故该输出波形具有小波纹的优势，在此基础上，滤波电容19也可以选取电容值较小的电容器件，降低了器件选取的硬件要求，且减少了电能的损耗。

开关控制模块根据输入电压，通过第一开关和至少一个第二开关控制处于工作状态的电源转换模块的数量，处于工作状态的电源转换模块的数量与输入电压正相关。

输入电压可以为交流电压，在输入电压从零开始上升到该交流电压的峰值的过程中，电容串联导通的数量随着电压升高而增多。

在一些实施例中，开关控制模块11还可以根据输入电压经过整流得到的整流电压控制第一开关121和至少一个第二开关的导通与断开，以控制电容串联导通的数量，电容串联导通的数量与整流电压正相关。整流电压均为非负值。

下文中分别介绍两种具体的实施方式：

参照图1和图2，具体说明一种包含两个电容、两个电源转换模块的电源装置的实施例。

可选地，至少一个第二开关包括第一子开关122；多个电容包括第一电容131和第二电容132；多个电源转换模块包括第一电源转换模块141和第二电源转换模块142；第一电容131与第二电容132串联连接；第二电容132接入输入电压；第一电容131与第二电容132之间，通过第一子开关122接地；第一电容131通过第一开关121接地；第一电源转换模块141与第一电容131并联连接；第二电源转换模块142与第二电容132并联连接。

在如图1以及图2所示的一个或多个实施例中，至少一个第二开关的数量为一个，即至少一个第二开关包括第一子开关122，电源装置包含第一开关121与第一子开关122。多个电容的数量为两个，即多个电容包括第一电容131以及第二电容132。多个电源转换模块的数量与多个电容的数量相同，即多个电源转换模块包括第一电源转换模块141和第二电源转换模块142。

第二电容132接入输入电压。第二电容132与第一电容131为相邻的两个电容。第二电容132与第一电容131之间通过第一子开关122接地，可以理解为，第二电容132的一端连接第一子开关122，且第一子开关122导通时接地，且第二电容132的该连接第一子开关的一端与第一电容131连接。第一电容131通过第一开关121接地。

第一电源转换模块141与第一电容131并联连接，第一电源转换模块141采集第一电容131两端的电压差，转换该电压差并输出第一工作电压到输出接口15。第二电源转换模块142与第二电容132并联连接，第二电源转换模块142采集第二电容132两端的电压差，转换该电压差并输出第一工作电压到输出接口15。

在第二电容132接地时，第二电容132两端的电压差的绝对值大于零，此时第二电源转换模块142处于工作状态。当第二电容与第一电容串联接地时，第二电容132两端的电压差的绝对值大于零，且第一电容131两端的电压差的绝对值大于零，此时第一电源转换模块141与第二电源转换模块142均处于工作状态。

可选地，在检测到整流电压达到第一工作电压阈值时，开关控制模块11控制第一子开关122导通且控制第一开关121断开，使得第二电容132接地；在检测到整流电压达到第二工作电压阈值时，开关控制模块11控制第一开关121导通且控制第一子开关122断开，使得第一电容131与第二电容132串联接地；其中，第二工作电压阈值大于第一工作电压阈值；在整流电压达到第二工作电压阈值后，电源装置在保持第一开关121导通且第一子开关122断开的状态下为负载供电。

整流电压可以为对交流电压进行整流后得到的电压。整流电压的电压值均为非负值，整流电压从零开始上升，直到该电压波形的峰值，从该峰值下降到零，再次从零上升到峰值，从峰值下降到零……不断重复电压值上升下降的过程。

第一开关121和第一子开关122的初始状态均可以为断开状态。则第一电容131和第二电容132均未接地，电源装置处于非工作状态。

开关控制模块11接收整流电压，在整流电压的电压值小于第一工作电压阈值v1时，开关控制模块11处于非工作状态，不对第一开关121或第一子开关122进行任何控制。此处，第一工作电压阈值v1可以为开关控制模块11启动工作的启动电压阈值。

在开关控制模块11检测到整流电压达到第一工作电压阈值v1时，开关控制模块11控制第一子开关122导通且控制第一开关121断开，使得第二电容132接地，此时与第二电容132并联连接的第二电源转换模块142处于工作状态，采集第二电容132两端的电压差并输出第二工作电压到输出接口15。

在开关控制模块11检测到整流电压达到第二工作电压阈值v2时，开关控制模块11控制第一开关121导通且控制第一子开关122断开，使得第一电容131与第二电容132串联接地。此时与第一电容131并联连接的第一电源转换模块141以及与第二电容132并联连接的第二电源转换模块142均处于工作状态，分别采集第一电容131与第二电容132两端的电压差并输出第一工作电压和第二工作电压到输出接口15。且第二工作电压阈值v2大于第一工作电压阈值v1。

在开关控制模块11检测到整流电压达到第二工作电压阈值v2之后，第一开关121保持导通且第一子开关122保持断开，则第一电容131与第二电容132保持串联接地，即电源装置在第一电源转换模块141与第二电源转换模块142均处于工作状态的情况下为负载供电。

需要注意的是，尽管整流电压的电压值不断重复电压值上升下降的过程，开关控制模块11仅在电压值第一次到达第一工作电压阈值v1时，执行控制第一子开关122导通且控制第一开关121断开的开关控制动作，以及在电压值第一次达到第二工作电压阈值v2时，执行控制第一开关121导通且控制第一子开关122断开的开关控制动作。当电压值第二次、第三次……第N次到达第一工作电压阈值v1时，开关控制模块11不再执行任何开关控制动作。同理，当电压值第二次、第三次……第N次到达第二工作电压阈值v2时，开关控制模块11不再执行任何开关控制动作。

通过在不同的输入电压下控制第一开关121以及第一子开关122的导通或断开，能够兼顾电源装置的宽输入电压需求和高电能转换效率的需求，理由如下：

在输入电压较低的情况下，例如，整流电压的电压值大于等于第一工作电压阈值v1且小于第二工作电压阈值v2时，电源装置中仅有第二电容132接地，因此，在输入电压较低时，电源装置通过控制第一开关121和第一子开关122的导通与断开，控制电容串联导通的数量为一个，则与第二电容132并联连接的第二电源转换模块142处于工作状态，向输出接口15输出电能。此时采用一个第二电源转换模块即可为负载供电。

在输入电压较高的情况下，例如，整流电压的电压值大于等于第二工作电压阈值v2时，电源装置中第一电容131与第二电容132串联接地。因此，在输入电压较高时，电源装置通过控制第一开关121和第一子开关122的导通与断开，控制电容串联导通的数量为两个，则与第一电容131并联连接的第一电源转换模块141处于工作状态，向输出接口15输出电能，与第二电容132并联连接的第二电源转换模块142处于工作状态，向输出接口15输出电能。即两个电源转换模块同时向输出接口供电，且两个电源转换模块均工作在一个较小的电压范围内，故电源转换模块内部的器件应力要求比较小，具有阻抗小、体积小、损耗小以及耐压低等明显的优势，因此电源装置采用该应力要求比较小的器件能够有效提高电源装置的电能转换效率较高。

接下来，参照图1和图3，具体说明一种包含三个电容的电源装置的实施例。

可选地，至少一个第二开关包括第二子开关123和第三子开关124；多个电容包括第一电容131、第三电容133和第四电容134；多个电源转换模块包括第一电源转换模块141、第三电源转换模块143以及第四电源转换模块144；第一电容131、第三电容133以及第四电容134串联连接；第四电容134接入输入电压；第三电容133与第四电容134之间，通过第三子开关124接地；第一电容131与第三电容133之间，通过第二子开关123接地；第一电容131通过第一开关121接地；第一电源转换模块141与第一电容131并联连接；第三电源转换模块143与第三电容133并联连接；第四电源转换模块144与第四电容134并联连接。

在如图1以及图3所示的一个或多个实施例中，至少一个第二开关的数量为两个，即至少一个第二开关包括第二子开关123和第三子开关124，电源装置包含第一开关121、第二子开关123和第三子开关124。多个电容的数量为三个，即多个电容包括第一电容131、第三电容133以及第四电容134。多个电源转换模块的数量与多个电容的数量相同，即多个电源转换模块包括第一电源转换模块141、第三电源转换模块143以及第四电源转换模块144。

第二电容132接入输入电压。第二电容132与第一电容131为相邻的两个电容。第二电容132与第一电容131之间通过第一子开关122接地，可以理解为，第二电容132的一端连接第一子开关122，且第一子开关122导通时接地，且第二电容132的该连接第一子开关的一端与第一电容131连接。第一电容131通过第一开关121接地。

第四电容134接入输入电压。第四电容134与第三电容133为相邻的两个电容。第四电容134与第三电容133之间，通过第三子开关124接地，可以理解为，第四电容134的一端与第三子开关124连接，且第三子开关124导通时接地，第四电容134的该连接第三子开关124的一端与第三电容133连接。

第三电容133与第一电容131为相邻的两个电容。第三电容133与第一电容131之间，通过第二子开关123接地，可以理解为，第三电容133的一端与第二子开关123连接，且第二子开关123导通时接地，第三电容133的该连接第二子开关123的一端与第一电容131连接。

第一电容131通过第一开关121接地。

可选地，在检测到整流电压达到第三工作电压阈值时，开关控制模块11控制第三子开关124导通，且控制第二子开关123和第一开关121断开，使得第四电容134接地；在检测到整流电压达到第四工作电压阈值时，开关控制模块11控制第二子开关123导通，且控制第三子开关124和第一开关121断开，使得第四电容134与第三电容133串联接地；其中，第四工作电压阈值大于第三工作电压阈值；在检测到整流电压达到第五工作电压阈值时，开关控制模块11控制第一开关121导通，且控制第二子开关123和第三子开关124断开，使得第四电容134、第三电容133与第一电容131串联接地；其中，第五工作电压阈值大于第四工作电压阈值；在整流电压达到第五工作电压阈值后，电源装置在保持第一开关121导通且第二子开关123和第三子开关124断开的状态下为负载供电。

整流电压可以为对交流电压进行整流后得到的电压。整流电压的电压值均为非负值，且整流电压的电压值从零开始上升，直到该电压波形的峰值，从该峰值下降到零，再次从零上升到峰值，从峰值下降到零……不断重复电压值上升下降的过程。

第一开关121、第二子开关123以及第三子开关124的初始状态均可以为断开状态。则初始状态下，第一电容131、第三电容133以及第四电容134均未接地，电源装置处于非工作状态。

开关控制模块11接收整流电压，在整流电压的电压值小于第三工作电压阈值v3时，开关控制模块11处于非工作状态，不对第一开关121、第二子开关123或第三子开关124进行任何控制。此处，第三工作电压阈值v3可以为开关控制模块11启动工作的启动电压阈值。

在开关控制模块11检测到整流电压达到第三工作电压阈值v3时，开关控制模块11控制第三子开关124导通，且控制第二子开关123和第一开关121断开，使得第四电容134接地。此时与第四电容134并联连接的第四电源转换模块144处于工作状态，采集第四电容134两端的电压差并输出第四工作电压到输出接口15

在开关控制模块11检测到整流电压达到第四工作电压阈值v2时，开关控制模块11控制第二子开关123导通，且控制第三子开关124和第一开关121断开，使得第四电容134与第三电容133串联接地。此时与第四电容134并联连接的第四电源转换模块144以及与第三电容133并联连接的第三电源转换模块143均处于工作状态，分别采集第四电容134与第三电容133两端的电压差并输出第四工作电压和第三工作电压到输出接口15。且第四工作电压阈值v4大于第三工作电压阈值v3。

在开关控制模块11检测到整流电压达到第五工作电压阈值v5时，开关控制模块11控制第一开关121导通，且控制第二子开关123和第三子开关124断开，使得第四电容134、第三电容133与第一电容131串联接地。此时与第四电容134并联连接的第四电源转换模块144、与第三电容133并联连接的第三电源转换模块143以及与第一电容131并联连接的第一电源转换模块141均处于工作状态，分别采集第四电容134、第三电容133以及第一电容131两端的电压差并输出第四工作电压、第三工作电压以及第一工作电压到输出接口15。且第五工作电压阈值v5大于第四工作电压阈值v4。

在开关控制模块11检测到整流电压达到第五工作电压阈值v5之后，第一开关121保持导通且第二子开关123和第三子开关124保持断开，则第四电容134、第三电容133与第一电容131保持串联接地，即电源装置在第一电源转换模块141、第三电源转换模块143以及第四电源转换模块144均处于工作状态的情况下为负载供电。

需要注意的是，尽管整流电压的电压值不断重复电压值上升下降的过程，开关控制模块11仅在电压值第一次到达第三工作电压阈值v3时，执行控制第三子开关124导通，且控制第二子开关123和第一开关121断开的开关控制动作；开关控制模块11仅在电压值第一次达到第四工作电压阈值v4时，执行控制第二子开关123导通，且控制第三子开关124和第一开关121断开的开关控制动作；开关控制模块11仅在电压值第一次达到第五工作电压阈值v5时，执行控制第一开关121导通，且控制第二子开关123和第三子开关124断开的开关控制动作。当电压值第二次、第三次……第N次到达第三工作电压阈值v3时，开关控制模块11不再执行任何开关控制动作。同理，当电压值第二次、第三次……第N次到达第四工作电压阈值v4或第五工作电压阈值v5时，开关控制模块11不再执行任何开关控制动作。

输入电压的峰值通常是固定的，则对输入电压整流得到的整流电压的峰值也是固定值，故通过检测整流电压值到达特定阈值，能够确定整流电压对应的电压阈值区间，该电压阈值区间可以为多个电压阈值区间中该整流电压能够到达的最高的电压阈值区间，以确定与输入电压匹配的电路连接方式，控制各个开关的导通或断开，使得电源装置包含的多个电源转换模块能够在较低的电压范围内工作，故电源装置可以采用阻抗小、体积小、损耗小以及耐压低的器件，进而兼顾宽输入电压的需求与高电能转换效率的需求。

通过在不同的输入电压下控制第一开关121、第二子开关123以及第三子开关124的导通或断开，能够兼顾电源装置的宽输入电压需求和高电能转换效率的需求，理由与前述的包含两个电容的电源装置的实施例类似，此处不再赘述。

基于本申请实施例公开的电源装置，本申请实施例还公开一种电子设备，所公开的电子设备包括上文所述的电源装置。本申请实施例所指的电子设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴装置等设备，本申请实施例不限制电子设备的具体种类。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种电源装置，其特征在于，所述电源装置包括开关控制模块、第一开关与至少一个第二开关、多个电容以及与所述多个电容数量相同的多个电源转换模块，其中：

所述多个电容串联连接；

所述多个电容中，第一个电容接入输入电压，相邻的两个电容之间通过一个所述第二开关接地，最后一个电容通过所述第一开关接地；

所述多个电源转换模块中，每个所述电源转换模块与一个所述电容并联连接；

所述开关控制模块根据所述输入电压，通过所述第一开关和所述至少一个第二开关控制处于工作状态的电源转换模块的数量，所述处于工作状态的电源转换模块的数量与所述输入电压正相关；

所述电容串联导通的数量随着电压升高而增多；

其中，所述各电源转换模块通信连接，所述电源转换模块用于获取其他电源转换模块采集到的电压差对应的电压波形；根据其他电源转换模块采集到的电压差对应的电压波形，控制与对应电容连接的开关的开关频率，使得多个处于工作状态的电源转换模块对应的电压波形之间的相位差为预设数值。

2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

所述多个电源转换模块中，每个所述电源转换模块，与输出接口连接。

3.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括：

整流模块，与所述开关控制模块连接，用于接收所述输入电压并将整流后的整流电压输出至所述开关控制模块。

4.根据权利要求3所述的电源装置，其特征在于，所述至少一个第二开关包括第一子开关；所述多个电容包括第一电容和第二电容；所述多个电源转换模块包括第一电源转换模块和第二电源转换模块；

所述第一电容与所述第二电容串联连接；

所述第二电容接入所述输入电压；

所述第一电容与所述第二电容之间，通过所述第一子开关接地；

所述第一电容通过所述第一开关接地；

所述第一电源转换模块与所述第一电容并联连接；

所述第二电源转换模块与所述第二电容并联连接。

5.根据权利要求3所述的电源装置，其特征在于，所述至少一个第二开关包括第二子开关和第三子开关；所述多个电容包括第一电容、第三电容和第四电容；所述多个电源转换模块包括第一电源转换模块、第三电源转换模块和第四电源转换模块；

所述第一电容、所述第三电容以及所述第四电容串联连接；

所述第四电容接入所述输入电压；

所述第三电容与所述第四电容之间，通过所述第三子开关接地；

所述第一电容与所述第三电容之间，通过所述第二子开关接地；

所述第一电容通过所述第一开关接地；

所述第一电源转换模块与所述第一电容并联连接；

所述第三电源转换模块与所述第三电容并联连接；

所述第四电源转换模块与所述第四电容并联连接。

6.根据权利要求4所述的电源装置，其特征在于，

在检测到所述整流电压达到第一工作电压阈值时，所述开关控制模块控制所述第一子开关导通且控制所述第一开关断开，使得所述第二电容接地；

在检测到所述整流电压达到第二工作电压阈值时，所述开关控制模块控制所述第一开关导通且控制所述第一子开关断开，使得所述第一电容与所述第二电容串联接地；其中，所述第二工作电压阈值大于所述第一工作电压阈值；

在所述整流电压达到所述第二工作电压阈值后，所述电源装置在保持所述第一开关导通且所述第一子开关断开的状态下为负载供电。

7.根据权利要求5所述的电源装置，其特征在于，

在检测到所述整流电压达到第三工作电压阈值时，所述开关控制模块控制所述第三子开关导通，且控制所述第二子开关和所述第一开关断开，使得所述第四电容接地；

在检测到所述整流电压达到第四工作电压阈值时，所述开关控制模块控制所述第二子开关导通，且控制所述第三子开关和所述第一开关断开，使得所述第四电容与所述第三电容串联接地；其中，所述第四工作电压阈值大于所述第三工作电压阈值；

在检测到所述整流电压达到第五工作电压阈值时，所述开关控制模块控制所述第一开关导通，且控制所述第二子开关和所述第三子开关断开，使得所述第四电容、所述第三电容与所述第一电容串联接地；其中，所述第五工作电压阈值大于所述第四工作电压阈值；

在所述整流电压达到所述第五工作电压阈值后，所述电源装置在保持所述第一开关导通且所述第二子开关和所述第三子开关断开的状态下为负载供电。

8.根据权利要求4所述的电源装置，其特征在于，

所述第一电源转换模块和所述第二电源转换模块通信连接。

9.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

所述多个电源转换模块中，每个所述电源转换模块，与滤波电容连接；

所述滤波电容接地。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电源装置。