CN113315192B - 具有自动调节输出电压的双向电池充电电路和方法 - Google Patents

Abstract

本发明给出了一种充电系统，该供电系统具有输入端接收输入电压，系统输出端提供系统输出电压，以及N个充电端分别耦接于N个负载。该充电系统包括耦接于输入端和升压端之间的输入开关，耦接于升压端和系统输出端之间的开关电路，耦接于升压端和N个充电端间的N个充电单元以及升压控制模块。其中开关电路可以工作于降压模式将升压端接收的电压转换成系统输出电压，或者升压模式将系统输出电压转换成升压端的升压输出电压。其中升压控制模块检测流过N个充电单元的充电电流，并根据N个充电电流调节升压输出电压。

Description

具有自动调节输出电压的双向电池充电电路和方法

相关引用

本申请主张于2020年5月12日在美国提交的第63/023,852号临时专利申请和于2020年12月29日在美国提交的第17/136,980号专利申请的优先权和权益，并在此包含了前述专利申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及电池充电电路，尤其涉及双向电池充电电路。

技术背景

目前，越来越多的电池充电系统可同时向主电池和多个电池单元充电。电池充电系统通常包括一个双向开关电路，该双向开关电路可工作于降压模式或者升压模式。当供电电源连接于电池充电系统时，双向开关电路工作于降压模式，输入端的供电电源向主电池和多个电池单元充电，当输入端掉电时，双向开关电路工作于升压模式，主电池向多个电池单元充电。

在主电池向多个电池单元充电过程中，充电参数，例如充电电压，充电电流都需要准确控制以便控制充电过程，现有充电电路的充电电压通常被控制在预设值，不能随着充电电流的变化而变化，因此充电效率较低，尤其是在充电电压比较高的情况下，效率更低。

因此，需要一种电池充电电路，能根据充电电流自动调节输出电压从而具有更高的充电效率。

发明内容

本发明一实施例提出了一种供电系统，所述供电系统具有输入端接收输入电压，系统输出端提供系统输出电压，以及N个充电端分别耦接于N个负载，其中第i个充电端耦接于第i个负载为第i个负载充电，N是大于等于1的整数，i是从1到N的整数，所述充电系统包括：输入开关，耦接于输入端和升压端之间；开关电路，耦接于升压端和系统输出端之间，所述开关电路可以工作于降压模式将升压端接收的电压转换成系统输出电压，或者升压模式将系统输出电压转换成升压端的升压输出电压；N个充电单元，其中第i个充电单元具有输入端耦接于升压端，输出端耦接于第i个充电端向第i个负载充电；以及升压控制模块，具有N个输入端分别耦接于N个充电单元，其中第i个输入端耦接于第i个充电单元，升压控制模块检测N个充电单元的N个充电电流，并根据N个充电电流调节升压输出电压。

本发明一实施例提出了一种用于控制供电系统的方法，所述供电系统包括接收输入电压的输入端，提供系统输出电压的系统输出端，耦接于输入端和升压端之间的输入开关，耦接于升压端和系统输出端之间的开关电路，开关电路可以工作在降压模式下将升压端接收的输入电压转换成系统输出电压，或者升压模式下将系统输出电压转换成升压端的升压输出电压，供电系统还包括N个充电单元分别为N个负载充电，其中第i个充电单元具有输入端耦接于升压端，输出端耦接于第i个负载，其中N是大于等于1的整数，i是从1到N的整数，所述方法包括：设置升压输出电压为初始电压；检测流过N个充电单元的电流得到N个充电电流；以及根据N个充电电流调节升压输出电压。

本发明一实施例提出了一种用于控制充电系统的方法，所述充电系统具有输入端以接收输入电压，系统输出端以提供系统输出电压，耦接于输入端和系统输出端之间的输入开关，耦接于升压端和系统输出端的开关电路，所述开关电路可以将升压端接收的电压转换成系统输出电压或者将系统输出电压转换成升压端的升压输出电压，充电系统还包括N个充电单元为N个负载充电，其中第i个充电单元具有输入端耦接于升压端，输出端耦接于第i个负载，N是大于等于1的整数，i是从1到N的整数，所述方法包括：检测流过N个充电单元的充电电流得到N个充电电流；根据参考电压和表征升压输出电压的反馈电压生成第一误差信号；根据N个充电电流中最小的充电电流和快充参考电流生成第二误差信号；以及根据第一误差信号和第二误差信号生成开关控制信号以控制开关电路。

根据本发明提供的供电系统，可以根据充电电流调节升压输出电压，提高了供电系统的充电效率。

附图说明

为了更好的理解本发明，将根据以下附图对本发明的实施例进行描述，这些附图仅用于示例。附图通常仅示出实施例中的部分特征，并且附图不一定是按比例绘制的。

图1给出了根据本发明一实施例的充电系统100的电路结构图。

图2给出了根据本发明一实施例的供电系统100中充电模块12的电路结构图。

图3给出了根据本发明一实施例的供电系统100工作于第一充电路径时的示意图。

图4给出了根据本发明一实施例的供电系统100工作于第二充电路径时的示意图。

图5给出了根据本发明一实施例的升压控制模块13采用的方法500的流程图。

图6给出了根据本发明一实施例的图5所示方法500中N个充电电流I1-IN以及升压输出电压V_PMID的波形图。

图7a给出了根据本发明一实施例的具有升压控制模块73的充电系统700的电路图。

图7b给出了根据本发明一实施例的如图7a所示的充电模块72的电路示意图。

图8a给出了根据本发明一实施例的图7a所示充电系统700中升压输出电压V_PMID以及N个充电电流I1-IN的波形图。

图8b给出了根据本发明另一实施例的图7a所示充电系统700中升压输出电压V_PMID以及N个充电电流I1-IN的波形图。

图9给出了根据本发明一实施例的充电系统900电路结构示意图。

图10给出了根据本发明一实施例的图9所示的电压调节模块15的电路结构示意图。

不同示意图中的相同的附图标记表示相同或者相似的部分或特征。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，不必采用这些特定细节来实行本发明。在其它实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在本公开的说明书及权利要求书中，若采用了诸如“左、右、内、外、上、下、之上、之下”等一类词，均只是为了便于描述，而不表示组件/结构的必然或者永久的相对位置。本领域的技术人员应该理解这类词在合适的情况下是可以互换的，例如，以使的本公开的实施例可以在不同于本说明书描绘的方向下仍可以运作。在本公开的上下文中，将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者他们之间可以存在居中层/元件。此外“耦接”一词意味着以直接或者间接的电气的或者非电气的方式连接。“一个/这个/那个”并不用于特指单数，而可能涵盖复数形式。整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”不一定都指同一个实施例或者示例。本领域普通技术人员应该理解，在本公开说明书的一个或者多个实施例中公开的各个具体特征、结构或者参数、步骤等可以以任何合适的方式组合。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

图1给出了根据本发明一实施例的充电系统100的电路结构图。供电系统100具有输入端以接收输入电压V_IN，系统输出端SYS以提供系统输出电压V_SYS到主电池14，N个充电端OUT1-OUTN分别对N个负载LD1-LDN充电，以及电池充电电路，其中N是大于等于1的整数。电池充电电路包括输入开关QIN，耦接于升压端PMID和系统输出端SYS的开关电路11，充电模块12，升压控制模块13和充电开关管QC。输入开关QIN具有第一端接收输入电压V_IN，和第二端。开关电路11具有第一端(升压端PMID)耦接于输入开关QIN的第二端，第二端耦接于系统输出端SYS。开关电路11包括串联耦接于升压端PMID和参考地之间的高侧功率管QH和低侧功率管QL，耦接于高侧功率管QH和低侧功率管QL的公共端和系统输出端SYS间的电感Lo高侧功率管QH和低侧功率管QL在开关控制信号CTRL控制下互补的导通和关断。当输入电压V_IN的电压值不同时，开关电路11可以工作于降压模式或者升压模式。充电模块12包括N个充电单元CU1-CUN，其中充电单元CUi具有第一端耦接于升压端PMID，以及第二端耦接于充电端OUTi，其中i从1到N的整数。升压控制模块13检测流过N个充电单元CU1-CUN的电流得到N个充电电流I1-IN，并基于所述N个充电电流I1-IN调节升压输出电压V_PMID。主电池14具有主电池电压V_BAT，并通过充电开关管QC耦接于系统输出端SYS。其中负载LDi具有表征该负载充电状态的负载电压Vi。在一实施例中，负载LDi是电池单元，负载电压Vi用于表征负载LDi的充电状态。

图2给出了根据本发明一实施例的供电系统100中充电模块12的电路结构图。在图2中，充电单元CUi包括充电晶体管Qi和控制电路CQi，其中i是从1到N的整数。充电晶体管Qi具有第一端耦接于升压端PMID，第二端耦接于充电端OUTi，和控制端。控制电路CQi基于充电电流Ii和负载电压Vi生成控制信号Gi到充电晶体管Qi的控制端。在图2中，充电单元CUi用于控制负载LDi的充电过程，该充电过程可包括预充电阶段，快充电阶段，恒压充电阶段和充电饱和阶段。更具体的，在预充电阶段，控制充电电流Ii等于预充电流阈值I_PRE，在快充电阶段，控制充电电流Ii等于快充电流阈值I_CC，其中预充电流阈值I_PRE小于快充电流阈值I_CC。在一实施例中，每个充电单元是线性充电电路。

继续参考图1，充电系统100是具有第一充电路径和第二充电路径的双向充电系统，根据输入电压V_IN的不同，充电系统100可以工作于第一充电路径，将输入电压V_IN转换成系统输出电压V_SYS，或者工作于第二充电路径，将主电池电压V_BAT转换成升压输出电压V_PMID，图3和图4分别给出了充电系统100工作于第一充电路径时和工作于第二充电路径时的示意图。

图3给出了根据本发明一实施例的供电系统100工作于第一充电路径时的示意图。当输入电压V_IN大于欠压阈值V_UV时，输入开关QIN导通，输入电压V_IN通过输入开关QIN输出到升压端PMID，开关电路11工作于降压模式将升压端PMID接收的输入电压V_IN(此时升压端PMID的电压基本等于输入电压V_IN)转换成系统输出电压V_SYS并通过充电开关管QC向主电池14充电。此时，充电模块12由升压端PMID接收到的输入电压V_IN供电。

图4给出了根据本发明一实施例的供电系统100工作于第二充电路径时的示意图。当输入电压V_rN小于欠压阈值V_UV时，主电池14为充电模块12供电。当输入电压V_IN小于欠压阈值V_UV时，主电池14通过充电开关管QC将主电池电压V_BAT传输到系统输出端SYS。开关电路11工作于升压模式将系统输出端SYS接收的主电池电压V_BAT转换成升压端PMID的升压输出电压V_PMID。在一实施例中，当输入电压V_IN小于欠压阈值V_UV时，若需要从主电池14向充电系统100的输入端提供电源时，输入开关QIN导通，若不需要主电池14向充电系统100的输入端提供电源时，输入开关QIN关断。

图5给出了根据本发明一实施例的升压控制模块13采用的方法500的流程图。为了便于理解，此处结合图4所示的充电系统100对方法500的流程图进行说明。方法500包括步骤501-507，在步骤501，设置升压输出电压V_PMID为初始电压V0。初始电压V0大于饱和电压V_FULL，所述饱和电压V_FULL是N个负载LD1-LDN处于满电状态时的电压。在一实施例中，负载LDi是锂电池或者锂聚合物电池，饱和电压V_FULL是4.2V，因此设置初始电压V0在4.5V-5V之间比较合适，其中i是从1到N的整数。在另一实施例中，初始电压V0可以根据N个负载LD1-LDN的具体参数自定义设置。步骤502，检测流过N充电单元CU1-CUN的充电电流I1-IN，并将N个充电电流I1-IN和预充电流阈值I_PRE比较，若N个充电电流I1-IN均大于预充电流阈值I_PRE，进行步骤503，否则，继续将N个充电电流I1-IN和预充电流阈值I_PRE进行比较，升压输出电压保持在初始电压V0。在步骤503，将N个充电电流I1-IN和快充电流阈值I_CC比较，如果N个充电电流I1-IN中的一个或者多个充电电流小于快充电流阈值ICC，进行步骤504，否则进行步骤505。在步骤504，控制升压输出电压V_PMID增大第一电压VD1，在步骤505，控制升压输出电压V_PMID减小第二电压VD2。方法500还包括步骤506和507，在步骤506，延迟第一时间T1并返回到步骤503。在步骤507，延迟第二时间T2后返回步骤503。在一实施例中，第一电压VD1等于第二电压VD2。在另一实施例中，第一时间T1可以等于第二时间T2。

图6给出了根据本发明一实施例的图5所示方法500中N个充电电流I1-IN以及升压输出电压V_PMID的波形图。在图6中，在时刻Ta，设置升压输出电压V_PMID为初始电压V0，检测N个充电电流I1-IN并将N个充电电流I1-IN和预充电流阈值I_PRE进行比较。在时刻Tb，因为N个充电电流I1-IN(此时N个充电电流I1-IN等于快充电流阈值I_CC)大于预充电流阈值I_PRE，所以将升压输出电压V_PMID减小第二电压VD2。N个充电电流I1-IN保持在快充电流阈值I_CC直到时刻Td，在时刻Td，充电电流Ii(在图6中Ii＝IN)减小到小于快充电流阈值I_CC，所以从时刻Tb到时刻Tc，升压输出电压V_PMID每延迟第二时间T2就减小第二电压VD2。在时刻td，由于充电电流IN小于快充电流阈值I_CC，所以从时刻tc开始延迟第二时间T2，即在时刻te，升压输出电压V_PMID增加第一电压VD1。在时刻tf(从时刻Te延迟第一时间T1)，充电电流IN小于快充电流阈值I_CC，所以升压输出电压V_PMID再次增加第一电压VD1。通过以上操作，根据N个充电电流I1-IN调节升压输出电压V_PMID。更具体的，将充电电流I1-IN和预充电流阈值I_PRE，快充电流阈值I_CC进行比较并基于比较结果调节升压输出电压V_PMID。需要说明的是，虽然图6中第一电压VD1大于第二电压VD2，在另一实施例中，第一电压VD1可以等于或者小于第二电压VD2。

图7a给出了根据本发明一实施例的具有升压控制模块73的充电系统700的电路图。在图7a所示的实施例中，升压控制模块73包括最小电流选择电路MUX，电压控制放大器COM1，电流控制放大器COM2，以及开关控制电路。最小电流选择电路MUX具有N个输入端以分别接收N个充电电流I1-IN，以及输出端以提供最小电流I_MIN到电流控制放大器COM2，其中最小电流I_MIN是N个充电电流I1-IN中最小的充电电流。电压控制放大器COM1具有第一输入端接收参考电压V_{REF_PMID}，第二输入端接收表征升压输出电压V_PMID的反馈电压V_{FB_PMID}，以及输出端用于提供第一误差信号ERR_V。电压控制放大器COM1根据参考电压V_{REF_PMID}和反馈电压V_{FB_PMID}生成第一误差信号ERR_V控制开关电路11提供的升压输出电压V_PMID为初始电压V0，所述初始电压V0由参考电压V_{REF_PMID}决定。电流控制放大器COM2具有第一输入端耦接于最小电流选择电路MUX的输出端以接收最小电流I_MIN，第二输入端接收快充参考电流I_{REF_CC}，以及输出端提供第二误差信号ERR_C以控制开关电路11提供升压电流IB，其中升压电流IB由快充参考电流I_{REF_CC}决定。开关控制电路基于第一误差信号ERR_V和第二误差信号ERR_C生成开关控制信号CTRL以控制高侧功率管QH和低侧功率管QL的导通和关断。当最小电流I_MIN小于快充电流阈值I_CC时，开关控制信号CTRL基于第一误差信号ERR_V生成，开关电路11控制升压输出电压V_PMID保持在初始电压V0。当最小电流I_MIN大于或者等于快充电流阈值I_CC时(例如，N个充电单元从预充电阶段进入快充电阶段)，开关控制信号CTRL基于第二误差信号ERR_C生成，开关控制电路11为N个充电单元CU1-CUN提供升压电流IB，所述升压电流IB由快充参考电流I_{REF_CC}决定。

图7b给出了根据本发明一实施例的如图7a所示的充电模块72的电路结构图。充电单元CUi包括最小电压调节电路MVRi，用于在开关电路11为N个充电单元CU1-CUN提供升压电流IB时，将升压输出电压V_PMID调节为最小调节电压V_{IN_MIN}，其中升压电流IB由快充参考电流I_{REF_CC}决定，i是从1到N的整数。最小电压调节电路MVRi具有第一输入端以接收升压输出电压V_PMID，第二输入端以接收最小电压阈值V_{TH_MIN}，以及输出端。当开关电路11为N个充电单元CU1-CUN提供升压电流IB时，最小电压调节电路MVRi调节升压输出电压V_PMID为最小调节电压V_{IN_MIN}。举例说明，在一个N＝2的充电系统，预充电流阈值I_PRE为0.3A，快充电流阈值I_CC为1A，当充电电流I1为0.5A，充电电流I2为0.2A时，由于此时最小电流I_MIN＝0.2A小于快充电流阈值I_CC，电压控制放大器COM1起作用，升压输出电压V_PMID被调节为初始电压V0。当充电电流I1从0.5A增加到1A，充电电流12从0.2A增加到1A时，最小电流I_MIN等于快充电流阈值I_CC(I_CC＝1A)，电流控制放大器COM2起作用，开关电路11为充电单元CU1和充电单元CU2提供升压电流IB。最小电压调节电路MVR1和最小电压调节电路MVR2调节升压输出电压V_PMID为最小调节电压V_{IN_MIN}，这样升压输出电压V_PMID从初始电压V0减小到最小调节电压V_{IN_MIN}。在一实施例中，最小调节电压V_{IN_MIN}可以是用户自定义的，在另一实施例中，最小调节电压V_{IN_MIN}可以通过I²C接口设置。

图8a给出了根据本发明一实施例的图7a所示充电系统700中升压输出电压V_PMID以及N个充电电流I1-IN的波形图。在图8a中，从时刻TA到TB，N个充电电流I1-IN等于预充电流阈值I_PRE，升压输出电压V_PMID为初始电压V0。在时刻TB，负载LDi(在图8a中i＝N用于举例说明)从预充电阶段进入到快充电阶段，相应的充电电流IN从预充电流阈值I_PRE增加到快充电流阈值I_CC。因为最小电流I_MIN(I_MIN＝I_pRE)小于快充电流阈值I_CC，电压控制放大器COM1起作用，升压输出电压V_PMID被调节为初始电压V0。

图8b给出了根据本发明另一实施例的图7a所示充电系统700中升压输出电压V_PMID以及N个充电电流I1-IN的波形图。在图8b中，从时刻TC到时刻TD，除了充电电流IN，充电电流I1-I(N-1)都等于快充电流阈值I_CC，所以调节升压输出电压V_PMID等于初始电压V0。在时刻TD，充电单元CUN从预充电阶段进入到快充电阶段，相应的充电电流IN从预充电流阈值I_PRE增加为快充电流阈值I_CC，电流控制放大器COM2起作用，最小电压调节电路MVR1-MVRN控制升压输出电压V_PMID从初始电压V0减小到输入最小调节电压V_IN-MIN。

图9给出了根据本发明一实施例的充电系统900电路结构示意图。和图1所示的充电系统100相比，充电系统900还包括电压调节模块15。电压调节模块15包括N个耦接于升压端PMID和充电模块12之间的调节单元REG1-REGN。调节单元REGi具有第一端耦接于升压端PMID，第二端为充电单元CUi提供受控输出电压VRi，其中i是从1到N的整数。当输入电压V_IN高于欠压阈值V_UV时，根据输入电压V_IN是否大于过压阈值V_OV，调节单元REGi可工作于开关模式或者调节模式。当输入电压小于过压阈值V_OV时，调节单元REGi工作于开关模式，受控输出电压VRi随着升压端PMID接收到的输入电压V_IN的变化而变化。如果输入电压V_IN高于过压阈值V_OV，调节单元REGi工作于调节模式，受控输出电压VRi被调节为预设电压值。在一实施例中，预设电压值在4V到9V之间。

图10给出了根据本发明一实施例的图9所示的电压调节模块15的电路结构示意图。在图10中，调节单元REGi包括调节开关管Si，运算放大器CPi，第一调节电阻Ria和第二调节电阻Rib，其中i是从1到N的整数。调节开关管Si具有第一端耦接于升压端PMID，第二端提供受控输出电压VRi，以及控制端接收栅极信号GSi。第一调节电阻Ria，和第二调节电阻Rib串联耦接于调节开关管Si的第二端和参考地之间。当调节单元REGi工作于开关模式，调节开关管Si工作于线性区，此时调节开关管Si类似于开关元件，工作于导通或者关断状态。当调节开关管Si处于导通状态，调节开关管Si第一端和第二端之间的导通电阻Rdsi的阻值是几乎恒定且较小。假设调节开关管Si工作于线性区的导通电阻Rdsi是10mΩ，如果充电电流Ii为0.1A，调节开关管Si两端的电压降Vdsi为：Vdsi＝Rdsi×Ii＝10mΩ×0.1A＝1mV。受控输出电压VRi随着升压输出电压V_PMID的变化而变化。当调节单元REGi工作于调节模式时，调节开关管Si工作于饱和区，受控输出电压VRi保持在预设电压值，不再跟随升压输出电压V_PMID变化而变化。

上述的一些特定实施例仅仅以示例性的方式对本发明进行说明。这些实施例不是完全详尽的，并不用于限定本发明的范围。对于公开的实施例进行变化和修改都是可能的，其它可行的选择性实施例和对实施例中元件的等同变化可以被本技术领域的普通技术人员所了解。本发明所公开的实施例的其它变化和修改并不超出本发明的精神和权利要求限定的保护范围。

Claims (19)

1.一种充电系统，具有输入端接收输入电压，系统输出端提供系统输出电压，以及N个充电端分别耦接于N个负载，其中第i个充电端耦接于第i个负载为第i个负载充电，N是大于等于1的整数，i是从1到N的整数，所述充电系统包括：

输入开关，耦接于输入端和升压端之间；

开关电路，耦接于升压端和系统输出端之间，所述开关电路可以工作于降压模式将升压端接收的电压转换成系统输出电压，或者升压模式将系统输出电压转换成升压端的升压输出电压；

N个充电单元，其中第i个充电单元具有输入端耦接于升压端，输出端耦接于第i个充电端向第i个负载充电；以及

升压控制模块，具有N个输入端分别耦接于N个充电单元，其中第i个输入端耦接于第i个充电单元，升压控制模块检测N个充电单元的N个充电电流，并根据N个充电电流调节升压输出电压，所述升压输出电压具有初始电压，当N个充电电流大于或者等于快充电流阈值时，升压输出电压从初始电压减小。

2.如权利要求1所述的充电系统，当输入电压大于欠压阈值时，输入开关导通，开关电路工作降压模式。

3.如权利要求1所述的充电系统，当输入电压小于欠压阈值时，开关电路工作于升压模式。

4.如权利要求1所述的充电系统，当N个充电电流中任一个充电电流小于或者等于预充电流阈值时，升压输出电压被调节为初始电压。

5.如权利要求1所述的充电系统，当N个充电电流中最小的充电电流小于快充电流阈值时，升压输出电压被调节为初始电压。

6.如权利要求1所述的充电系统，其中升压控制模块包括：

最小电流选择电路，具有N个输入端分别接收N个充电电流，输出端提供最小电流，所述最小电流为N个充电电流中最小的充电电流；

电压控制放大器，接收参考电压和表征升压输出电压的反馈电压，并基于参考电压和反馈电压生成第一误差信号；

电流控制放大器，接收最小电流和快充参考电流，并基于最小电流和快充参考电流生成第二误差信号；以及

开关控制电路，接收第一误差信号和第二误差信号，并基于第一误差信号和第二误差信号生成开关控制信号以控制开关电路；

其中，当最小电流小于快充电流阈值时，第一误差信号控制开关电路调节升压输出电压为初始电压，当最小电流大于或者等于快充电流阈值时，第二误差信号控制开关电路为N个充电单元提供升压电流，所述升压电流由快充参考电流决定。

7.如权利要求6所述的充电系统，其中每个充电单元具有最小电压调节电路，当第二误差信号控制开关电路为N个充电单元提供升压电流时，最小电压调节电路控制升压输出电压为最小调节电压。

8.如权利要求1所述的充电系统，其中每个充电单元是线性充电电路。

9.如权利要求1所述的充电系统，还包括N个调节单元以提供N个受控输出电压，其中第i个调节单元具有输入端耦接于升压端，输出端耦接于第i个充电单元的输入端并提供第i个受控输出电压，其中当升压端接收的电压小于过压阈值时，第i个受控输出电压随着升压端的电压的变化而变化，当升压端接收的电压大于过压阈值时，第i个受控输出电压被调节为预设电压值。

10.如权利要求9所述的充电系统，其中每个调节单元包括调节开关管，当升压端接收的电压小于过压阈值时，调节开关管工作于线性区。

11.一种用于控制供电系统的方法，所述供电系统包括接收输入电压的输入端，提供系统输出电压的系统输出端，耦接于输入端和升压端之间的输入开关，耦接于升压端和系统输出端之间的开关电路，所述开关电路可以工作在降压模式下将升压端接收的输入电压转换成系统输出电压，或者升压模式下将系统输出电压转换成升压端的升压输出电压，供电系统还包括N个充电单元分别为N个负载充电，其中第i个充电单元具有输入端耦接于升压端，输出端耦接于第i个负载，N是大于等于1的整数，i是从1到N的整数，所述方法包括：

设置升压输出电压为初始电压；

检测流过N个充电单元的电流得到N个充电电流；以及

根据N个充电电流调节升压输出电压；其中当N个充电电流等于或者大于快充电流阈值时，减小升压输出电压，当N个充电电流中的一个充电电流小于快充电流阈值时，增加升压输出电压。

12.如权利要求11所述的方法，其中初始电压大于饱和电压，所述饱和电压是N个负载处于满电状态时的电压。

13.如权利要求11所述的方法，其中根据N个充电电流调节升压输出电压包括：当N个充电电流中的一个充电电流小于或者等于预充电流阈值时，调节升压输出电压为初始电压。

14.如权利要求11所述的方法，其中增加升压输出电压包括将升压输出电压增加第一电压。

15.如权利要求11所述的方法，其中减小升压输出电压包括当N个充电电流等于或者大于快充电流阈值时，将升压输出电压减小第二电压。

16.一种用于控制充电系统的方法，所述充电系统具有输入端以接收输入电压，系统输出端以提供系统输出电压，耦接于输入端和系统输出端之间的输入开关，耦接于升压端和系统输出端的开关电路，所述开关电路可以将升压端接收的电压转换成系统输出电压或者将系统输出电压转换成升压端的升压输出电压，充电系统还包括N个充电单元为N个负载充电，其中第i个充电单元具有输入端耦接于升压端，输出端耦接于第i个负载，N是大于等于1的整数，i是从1到N的整数，所述方法包括：

检测流过N个充电单元的电流得到N个充电电流；

根据参考电压和表征升压输出电压的反馈电压生成第一误差信号；

根据N个充电电流中最小的充电电流和快充参考电流生成第二误差信号；以及

根据第一误差信号和第二误差信号生成开关控制信号以控制开关电路。

17.如权利要求16所述的方法，其中当N个充电电流中最小的充电电流小于快充电流阈值时，第一误差信号控制开关电路调节升压输出电压为初始电压，所述初始电压由参考电压决定；当N个充电电流中最小的充电电流大于或者等于快充电流阈值，第二误差信号控制开关电路为N个充电单元提供升压电流，所述升压电流由快充参考电流决定。

18.如权利要求17所述的方法，当第二误差信号控制开关电路为N个充电单元提供升压电流时，N个充电单元控制升压输出电压为最小调节电压。

19.如权利要求16所述的方法，每个充电单元是线性充电电路。

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