CN104852439A - 电子设备以及双电池充放电切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子设备，包括：第一电池；第二电池；电源电路，能够接收外部电源的输入并为电子设备供电，并且能够为第一电池和第二电池充电；充放电控制电路，与电源电路、第一电池、第二电池和充放电切换电路连接，其中充放电控制电路配置来检测第一电池和第二电池的参数，并且配置来接收来自电源电路的信号来判断是否有外部电源与电子设备连接，并且基于判断的结果以及检测到的参数来生成相应的切换操作信号并将切换操作信号发送至充放电切换电路；以及充放电切换电路，连接在电源电路的输出端与第一电池和第二电池之间，并且配置来根据切换操作信号进行切换操作来切换第一电池和第二电池的充放电状态。

Description

电子设备以及双电池充放电切换方法

技术领域

本发明涉及一种电子设备以及双电池充放电切换方法，尤其涉及一种能够有效降低因软件引起的双电池充放电策略加载失败的风险的电子设备以及应用于该电子设备的双电池充放电切换方法。

背景技术

当前，在具有两块电池的电子设备中，通常采用软件(例如控制电池充放电策略的系统软件或App)来对电池的充放电进行控制，例如，首先通过软件读取两块电池的电量/电压等参数信息，然后由软件根据所读取的参数信息来控制对两块电池的充放电策略。然而这种采用软件来控制充放电策略的方式存在一定缺陷，例如当电子设备出现死机或该软件存在BUG时，会导致充放电策略加载失败或混乱。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够有效降低因软件引起的双电池充放电策略加载失败的风险的电子设备以及应用于该电子设备的双电池充放电切换方法。

根据本发明的一个方面，提供一种电子设备，包括：第一电池；第二电池；电源电路，能够接收外部电源的输入并为所述电子设备供电，并且能够为所述第一电池和所述第二电池充电；充放电控制电路，与所述电源电路、所述第一电池、所述第二电池和充放电切换电路连接，其中所述充放电控制电路配置来检测所述第一电池和所述第二电池的参数，并且配置来接收来自所述电源电路的信号来判断是否有外部电源与所述电子设备连接，并且基于所述判断的结果以及检测到的参数来生成相应的切换操作信号并将所述切换操作信号发送至充放电切换电路；以及充放电切换电路，连接在所述电源电路的输出端与所述第一电池和所述第二电池之间，并且配置来根据所述切换操作信号进行切换操作来切换所述第一电池和所述第二电池的充放电状态。

根据本发明的另一方面，提供一种双电池充放电切换方法，应用于电子设备，所述电子设备包括第一电池、第二电池、电源电路、充放电控制电路以及充放电切换电路，其中，所述电源电路能够接收外部电源的输入并为所述电子设备供电，并且能够为所述第一电池和所述第二电池充电；所述充放电控制电路与所述电源电路、所述第一电池、所述第二电池和所述充放电切换电路连接；所述充放电切换电路连接在所述电源电路的输出端与所述第一电池和所述第二电池之间，所述双电池充放电切换方法包括：由所述充放电控制电路检测所述第一电池和所述第二电池的参数，并且接收来自所述电源电路的信号来判断是否有外部电源与所述电子设备连接，并且基于所述判断的结果以及检测到的参数来生成相应的切换操作信号并将所述切换操作信号发送至所述充放电切换电路；以及由充放电切换电路根据所述切换操作信号进行切换操作来切换所述第一电池和所述第二电池的充放电状态。

由此可见，根据本发明的实施例的电子设备以及双电池充放电切换方法，通过所述充放电控制电路检测所述第一电池和所述第二电池的参数并判断是否有外部电源与所述电子设备连接，基于所述判断的结果以及检测到的参数来生成相应的切换操作信号，以供所述充放电切换电路进行切换操作，从而切换所述第一电池和所述第二电池的充放电状态，因此无需软件干预，而通过充放电控制电路、充放电切换电路等硬件组件的逻辑切换操作来实现双电池的充放电切换，有效降低了因软件引起的双电池充放电策略加载失败的风险。

附图说明

通过结合附图可更全面的理解本发明的上述及其它目的、优点和特征，在附图中：

图1是示出根据本发明的实施例的电子设备的总体配置的框图；

图2是示意性示出根据本发明第一实施例的电子设备的电路配置的示图；

图3是示意性示出根据本发明第二实施例的电子设备的电路配置的示图；

图4是示意性示出根据本发明第三实施例的电子设备的电路配置的示图；以及

图5是示出应用于根据本发明的实施例的电子设备的双电池充放电切换方法的流程图。

附图意在描述本发明的示例性实施例，并且不应被解释为限制本发明的范围。除非明确指出，否则附图不应视为按比例绘制。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在本说明书和附图中，将采用相同的附图标记表示大体上相同的元素和功能，且将省略对这些元素和功能的重复性说明。此外，为了清楚和简洁，可以省略对于本领域所熟知的功能和构造的说明。

下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

图1是示出根据本发明的实施例的电子设备1的总体配置的框图。根据本发明的实施例的电子设备1可以是诸如笔记本电脑、平板电脑、智能手机、个人数字助理、智能可穿戴设备等这样的电子设备。在下文中，为了便于描述，将以智能手机作为电子设备1的例子进行说明。

如图1中所示，智能手机1包括：电源电路11、第一电池12、第二电池13、充放电控制电路14以及充放电切换电路15。

电源电路11能够接收外部电源的输入并为所述电子设备供电，并且能够为第一电池12和第二电池充电13充电。

第一电池12和第二电池13配置来当没有外部电源与智能手机1连接时作为电源来为智能手机1供电。第一电池12和第二电池13可以由诸如锂离子电池、聚合物电池等这样的充电电池来实现。此外，第一电池12和第二电池13可以均为内置电池，也可以其中一块是内置电池而另一块是可拆卸电池，或者两块均为可拆卸电池。

充放电控制电路14与电源电路11、第一电池12、第二电池13和充放电切换电路15连接，其中充放电控制电路14配置来检测第一电池12和第二电池13的参数，并且配置来接收来自电源电路11的信号来判断是否有外部电源与智能手机1连接，并且基于所述判断的结果以及检测到的参数来生成相应的切换操作信号并将所述切换操作信号发送至充放电切换电路15。充放电控制电路14包括诸如中央处理器(CPU)、微控制器(MCU)这样的处理器以及用于检测第一电池12和第二电池13的参数的检测单元。所述参数优选为第一电池12和第二电池13的电压并通过所述电压获得第一电池12和第二电池13的剩余电量，可选择地，可以直接将第一电池12和第二电池13的剩余电量作为所述参数。虽然上文公开了所述参数为电压或剩余电量，然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要对所述参数进行选择，只要充放电控制电路14能够根据所述参数相应的切换操作信号即可。稍后将对充放电控制电路14的配置进行详细说明。

充放电切换电路15连接在电源电路11的输出端与第一电池12和第二电池13之间，并且配置来根据所述切换操作信号进行切换操作来切换第一电池12和第二电池13的充放电状态。充放电切换电路15包括用于分别对第一电池12和第二电池13进行充放电切换的开关元件。稍后将对充放电切换电路15的配置进行详细说明。

下面将参照图2对根据本发明第一实施例的智能手机1进行详细说明。图2是示例性示出根据本发明第一实施例的智能手机1的电路配置的示图。

如图2中所示，电源电路11具有输入端Input和输出端Output。输入端Input通过电源适配器与外部电源连接，电源适配器将市电(例如220V)转换为适于电源电路11使用的电压(例如3.9V—17V)。电源电路11将输入端Input输入的电压进一步转换为适于智能手机1其它组件使用的电压(例如3.4V—4.4V)，并且通过输出端Output输出。输出端Output与智能手机1中的诸如显示屏、存储器、输入输出单元这样的组件连接以便为它们提供电力，并且输出端Output与充放电切换电路15连接。

在本发明的第一实施例中，充放电切换电路15包括两个开关元件，即第一开关Q1和第二开关Q2。第一开关Q1和第二开关Q2可以由诸如金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)这样的开关元件来实现。然而本发明并不限于此，第一开关Q1和第二开关Q2还可以由诸如结型场效应管(JFET)这样的本领域技术人员已知的其它开关元件来实现。在下文中，为了便于描述，将以N沟道增强型MOSFET作为第一开关Q1和第二开关Q2的实例进行说明，并且将第一开关Q1称为第一晶体管Q1，将第二开关Q2称为第二晶体管Q2。

电源电路11的输出端Output与第一晶体管Q1的源极和第二晶体管Q2的源极连接。第一晶体管Q1的漏极与第一电池12连接，并且第二晶体管Q2的漏极与第二电池13连接。第一晶体管Q1的栅极与充放电控制电路14的端口GAT1连接来接收切换操作信号，以便在第一晶体管Q1的栅极导通时为第一电池12充电或从第一电池12供电。第二晶体管Q2的栅极与充放电控制电路14的端口GAT2连接来接收切换操作信号，以便在第二晶体管Q2的栅极导通时为第二电池13充电或从第二电池13供电。

充放电控制电路14包括微控制器MCU(未示出)，并且还包括用于检测第一电池12的电压的第一电压检测单元(未示出)以及检测第二电池13的电压的第二电压检测单元(未示出)。所述第一电压检测单元分别通过端口A1和B1与第一电池12的两端连接以便检测第一电池12的电压，并且第二电压检测单元分别通过端口A2和B2与第二电池13的两端连接以便检测第二电池13的电压。所述第一电压检测单元和所述第二电压检测单元分别与MCU连接并且将所检测到的电压数据发送给MCU。MCU对所述电压数据进行计算可获得第一电池12和第二电池13的剩余电量。虽然上文示出了充放电控制电路14内的电路配置，然而本发明并不限于此，充放电控制电路14可以仅使用一个电压检测单元来检测第一电池12和第二电池13的电压，本领域技术人员可根据检测所述两块电池的电压的实际需求对充放电控制电路14内的电路配置进行设计，这里不再赘述。

充放电控制电路14通过数据线SDA与电源电路11连接。当外部电源与智能手机1连接时，电源电路11通过数据线SDA向充放电控制电路14发送数据信号，并且充放电控制电路14根据该数据信号来判断外部电源与智能手机1连接。优选地，充放电控制电路14还通过时钟信号线SCL与电源电路11连接。当外部电源与智能手机1连接时，电源电路11以固定的时间间隔通过时钟信号线SCL向充放电控制电路14发送时钟脉冲信号，以便统一电源电路11与充放电控制电路14的时钟。

充放电控制电路14基于上述判断结果以及第一电池12和第二电池13的剩余电量来生成相应的切换操作信号，并且通过端口GAT1和端口GAT2将所述切换操作信号分别发送至第一晶体管Q1和第二晶体管Q2。具体地，如果充放电控制电路14判断出存在外部电源与智能手机1连接，则充放电控制电路14基于预定的充电规则对第一电池12和第二电池13充电，并且生成相应的切换操作信号；如果充放电控制电路14判断出不存在外部电源与智能手机1连接，则充放电控制电路14基于预定的放电规则对第一电池12和第二电池13放电，并且生成相应的切换操作信号。所述充电规则和所述放电规则可以在智能手机1出厂时设置在充放电控制电路14中，也可以由用户根据实际需要进行设置。所述充电规则和所述放电规则可以是一组剩余电量与切换操作信号相对应的算法。

智能手机1还可以包括存储有映射表的存储单元(未示出)，所述充电规则和所述放电规则可以由该映射表来实现。所述充放电控制电路参照所述映射表来生成所述切换操作信号，其中所述映射表包括充放电控制电路14对是否有外部电源与智能手机1连接的判断结果以及所检测到的第一电池12和第二电池13的参数与切换操作信号之间的映射关系。所述存储单元可以由诸如闪存、硬盘这样的非易失性存储器来实现。

下文示例性示出了根据本发明第一实施例的智能手机1的存储单元中所存储的映射表1。

映射表1

如映射表1中所示，充放电控制电路14对是否有外部电源与智能手机1连接的判断结果分为“未接入”和“接入”。例如，如果判断结果为“未接入”，并且第一电池12和第二电池13的剩余电量均为10％—100％，则充放电控制电路14生成使第一晶体管Q1导通(ON)且第二晶体管Q2关断(OFF)的切换操作信号，在该情形中，充放电控制电路14控制来使第一电池12为智能手机1供电。再例如，如果判断结果为“接入”，并且第一电池12的电压V12比第二电池13的电压V13高0.1V(V12＞V13+0.1V)，则充放电控制电路14生成使第一晶体管Q1关断且第二晶体管Q2导通的切换操作信号，在该情形中，充放电控制电路14控制来使第二电池13充电。值得注意的是，映射表1中所示的第一电池12和第二电池13的参数数值和范围仅是示例性的，本领域技术人员可以根据实际需要对所述参数的数值和范围进行设置。

在映射表1中，为了更好地说明判断结果与参数之间的关系，与“未接入”相对应的电池参数示出为电池的剩余电量(％)，而与“接入”相对应的电池参数示出为电池的电压(V)。然而，本发明并不限于此，映射表中的电池参数可以均为电池的剩余电量，也可以均为电池的电压，只要充放电控制电路14能够根据映射表生成相应的切换操作信号即可。映射表可以在智能手机1出厂时预先存储在智能手机1的存储单元中，也可以由用户在使用智能手机1的过程中根据实际情况进行设置。

虽然上文以示例的方式示出了映射表1，然而根据本发明的实施例的充放电控制电路14所参照的所述判断的结果和检测到的参数与所述切换操作信号之间的映射关系并不限于映射表1。例如，如果所述判断结果为“未接入”，那么充放电控制电路14可以根据第一电池12与第二电池13两者的剩余电量之间的差距来生成相应的切换控制信号，当第一电池12的剩余电量大于第二电池13的剩余电量预定阈值时，先导通第一晶体管Q1使第一电池12放电；反之，则先导通第二晶体管Q2使第二电池13放电。

可选择地，在外部电源与智能手机1连接的情形中，当第一电池12和第二电池13两者的电压相近时，同时导通第一晶体管Q1和第二晶体管Q2对两块电池充电；当两块电池电压相差较大时，先导通电压低的电池对应的晶体管，把电压低的电池充电至电压高的电池的电压，然后再同时导通两个晶体管为两块电池同时充电。由此，可大大提高第一电池12和第二电池13的充电速度。

可选择地，如图2中所示，充放电控制电路14还包括第一电阻R1和第二电阻R2，其中，第一电阻R1的一端与第一电池12串联，第一电阻R1的另一端接地，并且第二电阻R2的一端与第二电池13串联，第二电阻R2的另一端接地，其中，充放电控制电路14通过感测第一电阻R1两端的电压差来获得与第一电池12对应的第一电流，并根据所述第一电流的流向和大小来确定所述第一电池12的参数；以及充放电控制电路14通过感测第二电阻R2两端的电压差来获得与第二电池13对应的第二电流，并根据所述第二电流的流向和大小来确定所述第二电池13的参数。

具体地，在该情形中，充放电控制电路14还包括用于检测第一电阻R1两端的电压差的第三电压检测单元(未示出)以及检测第二电阻R2两端的电压差的第四电压检测单元(未示出)。如图2中所示，第三电压检测单元分别通过端口B1和C1与第一电阻R1的两端连接以便检测第一电阻R1两端的电压差，并且第四电压检测单元分别通过端口B2和C2与第二电阻R2的两端连接以便检测第二电阻R2两端的电压差。充放电控制电路14中的MCU对所述第一电流和所述第二电流进行积分计算，可以获得已知时间段内第一电池12和第二电池13的电量变化情况。同时，充放电控制电路14还可以获得第一电流和第二电流的流向，并且基于所述流向以及所述电量变化情况，获得已知时间段内第一电池12和第二电池13的充电量或放电量大小，然后结合上文所述通过第一电压检测单元和第二电压检测单元检测到的电压数据即可获得在已知时间段结束时，第一电池12和第二电池13的剩余电量。

虽然在本实施例中将电源电路11、充放电控制电路14、充放电切换电路15分别示出为独立的硬件组件，然而本发明并不限于此，充放电控制电路14或者充放电切换电路15可以集成在电源电路11中，或者两者均集成在电源电路11中。由此，能够提高硬件组件的集成度并减少元器件的数量，从而既减少了能量损失，又缩小了印刷电路板(PCB)的面积，还降低了开关阻抗。

上文详细描述了根据本发明第一实施例的智能手机1中的诸如电源电路11、充放电控制电路14、充放电切换电路15这样的硬件组件配置及它们之间的物理连接关系。由此可见，根据本发明第一实施例的智能手机1无需应用软件或系统软件的干预，而通过上述硬件组件的控制及逻辑切换操作来实现双电池的充放电切换，有效降低了因系统死机或软件故障引起的双电池充放电策略加载失败的风险。

下面将参照图3对根据本发明第二实施例的智能手机1进行详细说明。图3是示例性示出根据本发明第二实施例的智能手机1的电路配置的示图。

第二实施例的智能手机1的电路配置与第一实施例的智能手机1的电路配置总体上相似，两者的区别在于：在第二实施例中，充放电切换电路15包括四个开关元件。如图3中所示，充放电切换电路15除了包括第一开关Q1和第二开关Q2以外，还包括第三开关Q3和第四开关Q4。第三开关Q3与第一开关Q1并联，并且第四开关Q4与第二开关Q2并联。

与第一实施例相似，第三开关Q3和第四开关Q4可以由诸如金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)这样的开关元件来实现，还可以由诸如结型场效应管(JFET)这样的本领域技术人员已知的其它开关元件来实现。在下文中，为了便于描述，仍将以N沟道增强型MOSFET作为第三开关Q3和第四开关Q4的实例进行说明，并且将第三开关Q3称为第三晶体管Q3，将第四开关Q4称为第四晶体管Q4。

鉴于第二实施例的智能手机1的电路配置与第一实施例的智能手机1的电路配置总体上相似，下面对两者之间的区别进行详细说明，并将省略对两者相同或相似部分的描述。

电源电路11的输出端Output与第三晶体管Q3的源极和第四晶体管Q4的源极连接。第三晶体管Q3的漏极与第一电池12连接，并且第四晶体管Q4的漏极与第二电池13连接。第三晶体管Q3的栅极与充放电控制电路14的端口GAT1连接来接收切换操作信号，以便在第三晶体Q3的栅极导通时为第一电池12充电或从第一电池12供电。第四晶体管Q4的栅极与充放电控制电路14的端口GAT2连接来接收切换操作信号，以便在第四晶体管Q4的栅极导通时为第二电池13充电或从第二电池13供电。

虽然在本实施例中示出了两组并联的开关元件(即，第一晶体管Q1与第三晶体管Q3、第二晶体管Q2与第四晶体管Q4)，然而本发明并不限于此，充放电控制电路14还可以包括更多组并联的开关元件，从而进一步降低开关阻抗，减少能量损失。

此外，与第一实施例相似，在第二实施例中，充放电控制电路14或者充放电切换电路15可以集成在电源电路11中，或者两者均集成在电源电路11中。由此，能够提高硬件组件的集成度并减少元器件的数量，从而既减少了能量损失，又缩小了印刷电路板的面积，还降低了开关阻抗。

根据上文对第二实施例与第一实施例两者之间的区别的描述并且结合两者相同或相似的部分，不难得出根据本发明第二实施例的智能手机1无需应用软件或系统软件的干预，而通过各个硬件组件的控制及逻辑切换操作来实现双电池的充放电切换，有效降低了因系统死机或软件故障引起的双电池充放电策略加载失败的风险。

下面将参照图4对根据本发明第三实施例的智能手机1进行详细说明。图4是示例性示出根据本发明第三实施例的智能手机1的电路配置的示图。

第三实施例的智能手机1的电路配置与第一实施例的智能手机1的电路配置总体上相似，两者的区别在于：在第三实施例中，充放电切换电路15包括三个开关元件。如图3中所示，充放电切换电路15包括第一开关Q1、第二开关Q2和第三开关Q3，其中第一开关Q1与第二开关Q2和第三开关Q3串联并且第一开关Q1与电源电路11的输出端Output连接，第二开关Q2和第三开关Q3分别与第一电池12和第二电池13连接，并且第二开关Q2和第三开关Q3配置来分别接收切换操作信号。

与第一实施例相似，第一开关Q1、第二开关Q2和第三开关Q3可以由诸如金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)这样的开关元件来实现，还可以由诸如结型场效应管(JFET)这样的本领域技术人员已知的其它开关元件来实现。在下文中，为了便于描述，仍将以N沟道增强型MOSFET作为第一开关Q1、第二开关Q2和第三开关Q3的实例进行说明，并且将第一开关Q1称为第一晶体管Q1，第二开关Q2称为第二晶体管Q2，将第三开关Q3称为第三晶体管Q3。

鉴于第三实施例的智能手机1的电路配置与第一实施例的智能手机1的电路配置总体上相似，下面对两者之间的区别进行详细说明，并将省略对两者相同或相似部分的描述。

电源电路11的输出端Output与第一晶体管Q1的源极连接。第一晶体管Q1的漏极与第二晶体管Q2的源极和第三晶体管Q3的源极连接，并且第二晶体管Q2的漏极与第一电池12连接，第三晶体管Q3的漏极与第二电池13连接。第一晶体管Q1的栅极与充放电控制电路14的端口GAT1连接来接收切换操作信号。第二晶体管Q2的栅极与充放电控制电路14的端口GAT2连接来接收切换操作信号，以便在第一晶体管Q1和第二晶体Q2导通时为第一电池12充电或从第一电池12供电。第三晶体管Q3的栅极与充放电控制电路14的端口GAT3连接来接收切换操作信号，以便在第一晶体管Q1和第三晶体Q3导通时为第二电池13充电或从第二电池13供电。

虽然在本实施例中示出了三个开关元件，然而本发明并不限于此，充放电控制电路14还可以包括更多组并联的开关元件，从而进一步降低开关阻抗，减少能量损失。例如，可以为第一开关Q1并联一个或多个开关元件；可以分别为第二开关Q2和第三开关Q3并联一个或多个开关元件。

此外，与第一实施例相似，在第三实施例中，充放电控制电路14或者充放电切换电路15可以集成在电源电路11中，或者两者均集成在电源电路11中。由此，能够提高硬件组件的集成度并减少外部元器件的数量，从而既减少了能量损失，又缩小了印刷电路板的面积，还降低了开关阻抗。

根据上文对第三实施例与第一实施例两者之间的区别的描述并且结合两者相同或相似的部分，不难得出根据本发明第三实施例的智能手机1无需应用软件或系统软件的干预，而通过各个硬件组件的控制及逻辑切换操作来实现双电池的充放电切换，有效降低了因系统死机或软件故障引起的双电池充放电策略加载失败的风险。

下面参照图5对根据本发明的双电池充放电切换方法500进行描述。图5是示出应用于根据本发明的实施例的智能手机1的双电池充放电切换方法500的流程图。这里将结合图1所示的智能手机1的总体配置以及图2和图3所述的智能手机1的电路配置进行详细说明。因此为了使说明书更加简明，这里将省略对图1至图3中所示的各个组件的详细描述。

如图5中所示，在步骤S501，由充放电控制电路14检测第一电池12和第二电池13的参数，并且接收来自电源电路11的信号来判断是否有外部电源与智能手机1连接，并且基于所述判断的结果以及检测到的参数来生成相应的切换操作信号并将所述切换操作信号发送至充放电切换电路15。

具体地，以根据本发明第一实施例的智能手机1为例，充放电控制电路14包括微控制器MCU(未示出)，并且还包括用于检测第一电池12的电压的第一电压检测单元(未示出)以及检测第二电池13的电压的第二电压检测单元(未示出)。所述第一电压检测单元分别通过端口A1和B1与第一电池12的两端连接来检测第一电池12的电压，并且第二电压检测单元分别通过端口A2和B2与第二电池13的两端连接来检测第二电池13的电压。所述第一电压检测单元和所述第二电压检测单元分别与MCU连接并且将所检测到的电压数据发送给MCU。MCU对所述电压数据进行计算可获得第一电池12和第二电池13的剩余电量。虽然上文示出了充放电控制电路14内的电路配置，然而本发明并不限于此，充放电控制电路14可以仅使用一个电压检测单元来检测第一电池12和第二电池13的电压，本领域技术人员可根据检测所述两块电池的电压的实际需求对充放电控制电路14内的电路配置进行设计，这里不再赘述。

充放电切换电路15包括两个开关元件，即第一开关Q1和第二开关Q2。第一开关Q1和第二开关Q2与上文第一实施例中的描述相同，这里不再赘述。在下文中，为了便于描述，仍将第一开关Q1称为第一晶体管Q1，将第二开关Q2称为第二晶体管Q2。

电源电路11的输出端Output与第一晶体管Q1的源极和第二晶体管Q2的源极连接。第一晶体管Q1的漏极与第一电池12连接，并且第二晶体管Q2的漏极与第二电池13连接。第一晶体管Q1的栅极与充放电控制电路14的端口GAT1连接来接收切换操作信号，以便在第一晶体Q1的栅极导通时为第一电池12充电或从第一电池12供电。第二晶体管Q2的栅极与充放电控制电路14的端口GAT2连接来接收切换操作信号，以便在第二晶体管Q2的栅极导通时为第二电池13充电或从第二电池13供电。

充放电控制电路14通过数据线SDA与电源电路11连接。当外部电源与智能手机1连接时，电源电路11通过数据线SDA向充放电控制电路14发送数据信号，并且充放电控制电路14根据该数据信号来判断外部电源与智能手机1连接。优选地，充放电控制电路还通过时钟信号线SCL与电源电路11连接。当外部电源与智能手机1连接时，电源电路11以固定的时间间隔通过时钟信号线SCL向充放电控制电路14发送时钟脉冲信号，以便统一电源电路11与充放电控制电路14的时钟。

在步骤S501中，充放电控制电路14基于上述判断结果以及第一电池12和第二电池13的剩余电量来生成相应的切换操作信号，并且通过端口GAT1和端口GAT2将所述切换操作信号分别发送至第一晶体管Q1和第二晶体管Q2。具体地，如果充放电控制电路14判断出存在外部电源与智能手机1连接，则充放电控制电路14基于预定的充电规则对第一电池12和第二电池13充电，并且生成相应的切换操作信号；如果充放电控制电路14判断出不存在外部电源与智能手机1连接，则充放电控制电路14基于预定的放电规则对第一电池12和第二电池13放电，并且生成相应的切换操作信号。所述充电规则和所述放电规则可以在智能手机1出厂时设置在充放电控制电路14中，也可以由用户根据实际需要进行设置。所述充电规则和所述放电规则可以是一组剩余电量与切换操作信号相对应的算法。

在步骤S501中，充放电控制电路14还可以参照预先存储的映射表来生成相应的切换操作信号。在该情形中，智能手机1还可以包括存储有映射表的存储单元(未示出)，所述充电规则和所述放电规则可以由该映射表来实现。充放电控制电路14参照所述映射表来生成所述切换操作信号，其中所述映射表包括充放电控制电路14对是否有外部电源与智能手机1连接的判断结果以及所检测到的第一电池12和第二电池13的参数与切换操作信号之间的映射关系。所述存储单元可以由诸如闪存、硬盘这样的非易失性存储器来实现。

在步骤S502，由充放电切换电路15根据所述切换操作信号进行切换操作来切换第一电池12和第二电池13的充放电状态。

下面参照上文所示的映射表1来对步骤S502的切换操作进行详细说明。

充放电切换电路15中的第一晶体管Q1和第二晶体管Q2分别接收来自充放电控制电路14的切换操作信号，并进行相应的导通或关断操作，以便使第一电池12和第二电池13完成充电放电操作。如映射表1中所示，充放电控制电路14对是否有外部电源与智能手机1连接的判断结果分为“未接入”和“接入”。例如，如果判断结果为“未接入”，并且第一电池12和第二电池13的剩余电量均为10％—100％，则充放电控制电路14生成使第一晶体管Q1导通(ON)且第二晶体管Q2关断(OFF)的切换操作信号，在该情形中，充放电控制电路14控制来使第一电池12为智能手机1供电。再例如，如果判断结果为“接入”，并且第一电池12的电压V12比第二电池13的电压V13高0.1V(V12＞V13+0.1V)，则充放电控制电路14生成使第一晶体管Q1关断且第二晶体管Q2导通的切换操作信号，在该情形中，充放电控制电路14控制来使第二电池13充电。

在映射表1中，为了更好地说明判断结果与参数之间的关系，与“未接入”相对应的电池参数示出为电池的剩余电量(％)，而与“接入”相对应的电池参数示出为电池的电压(V)。然而，本发明并不限于此，映射表中的电池参数可以均为电池的剩余电量，也可以均为电池的电压，只要充放电控制电路14能够根据映射表生成相应的切换操作信号即可。映射表可以在智能手机1出厂时预先存储在智能手机1的存储单元中，也可以由用户在使用智能手机1的过程中根据实际情况进行设置。

虽然上文以示例的方式示出了映射表1，然而根据本发明的实施例的充放电控制电路14所参照的所述判断的结果和检测到的参数与所述切换操作信号之间的映射关系并不限于映射表1。例如，如果所述判断结果为“未接入”，那么充放电控制电路14可以根据第一电池12与第二电池13两者的剩余电量之间的差距来生成相应的切换控制信号，当第一电池12的剩余电量大于第二电池13的剩余电量预定阈值时，先导通第一晶体管Q1使第一电池12放电；反之，则先导通第二晶体管Q2使第二电池13放电。

可选择地，在外部电源与智能手机1连接的情形中，当第一电池12和第二电池13两者的电压相近时，同时导通第一晶体管Q1和第二晶体管Q2对两块电池充电；当两块电池电压相差较大时，先导通电压低的电池对应的晶体管，把电压低的电池充电至电压高的电池的电压，然后再同时导通两个晶体管为两块电池同时充电。由此，可大大提高第一电池12和第二电池13的充电速度。

可选择地，如图2中所示，充放电控制电路14还包括第一电阻R1和第二电阻R2，其中，第一电阻R1的一端与第一电池12串联，第一电阻R1的另一端接地，并且第二电阻R2的一端与第二电池13串联，第二电阻R2的另一端接地，其中，充放电控制电路14通过感测第一电阻R1两端的电压差来获得与第一电池12对应的第一电流，并根据所述第一电流的流向和大小来确定所述第一电池12的参数；以及充放电控制电路14通过感测第二电阻R2两端的电压差来获得与第二电池13对应的第二电流，并根据所述第二电流的流向和大小来确定所述第二电池13的参数。

具体地，在该情形中，充放电控制电路14还包括用于检测第一电阻R1两端的电压差的第三电压检测单元(未示出)以及检测第二电阻R2两端的电压差的第四电压检测单元(未示出)。如图2中所示，第三电压检测单元分别通过端口B1和C1与第一电阻R1的两端连接以便检测第一电阻R1两端的电压差，并且第四电压检测单元分别通过端口B2和C2与第二电阻R2的两端连接以便检测第二电阻R2两端的电压差。充放电控制电路14中的MCU对所述第一电流和所述第二电流进行积分计算，可以获得已知时间段内第一电池12和第二电池13的电量变化情况。同时，充放电控制电路14还可以获得第一电流和第二电流的流向，并且基于所述流向以及所述电量变化情况，获得已知时间段内第一电池12和第二电池13的充电量或放电量大小，然后结合上文所述通过第一电压检测单元和第二电压检测单元检测到的电压数据即可获得在已知时间段结束时，第一电池12和第二电池13的剩余电量。

虽然在本实施例中将电源电路11、充放电控制电路14、充放电切换电路15分别示出为独立的硬件组件，然而本发明并不限于此，充放电控制电路14或者充放电切换电路15可以集成在电源电路11中，或者两者均集成在电源电路11中。由此，能够提高硬件组件的集成度并减少元器件的数量，从而既减少了能量损失，又缩小了印刷电路板(PCB)的面积，还降低了开关阻抗。

上文参照根据本发明第一实施例的智能手机1中的诸如电源电路11、充放电控制电路14、充放电切换电路15这样的硬件组件配置及它们之间的物理连接关系，详细描述了应用于根据本发明的实施例的智能手机1的双电池充放电切换方法500。由此可见，根据本发明的双电池充放电切换方法无需应用软件或系统软件的干预，而通过上述硬件组件的控制及逻辑切换操作来实现双电池的充放电切换，有效降低了因系统死机或软件故障引起的双电池充放电策略加载失败的风险。

下面参照图5并结合本发明第二实施例的智能手机1，对根据本发明的双电池充放电切换方法500进行详细说明。鉴于第二实施例的智能手机1的电路配置与第一实施例的智能手机1的电路配置总体上相似，下文将对应用于两者的双电池充放电切换方法500的区别进行详细说明。

在步骤S501，充放电控制电路14对第一电池12和第二电池13的参数的检测、对是否有外部电源与智能手机1连接的判断、以及生成相应的切换操作信号与上文参照第一实施例的智能手机1描述的步骤S501相似，这里不再赘述。

在步骤S502，充放电切换电路15根据来自充放电控制电路14的切换操作信号来通过四个开关元件切换第一电池12和第二电池13的充放电状态。

具体地，第二实施例的智能手机1的电路配置与第一实施例的智能手机1的电路配置总体上相似，两者的区别在于：在第二实施例中，充放电切换电路15包括四个开关元件。如图3中所示，充放电切换电路15除了包括第一开关Q1和第二开关Q2以外，还包括第三开关Q3和第四开关Q4。第三开关Q3与第一开关Q1并联，并且第四开关Q4与第二开关Q2并联。

与第一实施例相似，第三开关Q3和第四开关Q4可以由诸如金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)这样的开关元件来实现，还可以由诸如结型场效应管(JFET)这样的本领域技术人员已知的其它开关元件来实现。在下文中，为了便于描述，仍将以N沟道增强型MOSFET作为第三开关Q3和第四开关Q4的实例进行说明，并且将第三开关Q3称为第三晶体管Q3，将第四开关Q4称为第四晶体管Q4。

电源电路11的输出端Output与第三晶体管Q3的源极和第四晶体管Q4的源极连接。第三晶体管Q3的漏极与第一电池12连接，并且第四晶体管Q4的漏极与第二电池13连接。第三晶体管Q3的栅极与充放电控制电路14的端口GAT1连接来接收切换操作信号，以便在第三晶体Q3的栅极导通时为第一电池12充电或从第一电池12供电。第四晶体管Q4的栅极与充放电控制电路14的端口GAT2连接来接收切换操作信号，以便在第四晶体管Q4的栅极导通时为第二电池13充电或从第二电池13供电。

虽然在本实施例中示出了两组并联的开关元件(即，第一晶体管Q1与第三晶体管Q3、第二晶体管Q2与第四晶体管Q4)，然而本发明并不限于此，充放电控制电路14还可以包括更多组并联的开关元件，从而进一步降低开关阻抗，减少能量损失。

此外，与第一实施例相似，在第二实施例中，充放电控制电路14或者充放电切换电路15可以集成在电源电路11中，或者两者均集成在电源电路11中。由此，能够提高硬件组件的集成度并减少元器件的数量，从而既减少了能量损失，又缩小了印刷电路板的面积，还降低了开关阻抗。

上文参照根据本发明第二实施例的智能手机1中的诸如电源电路、充放电控制电路14、充放电切换电路15这样的硬件组件配置及它们之间的物理连接关系，详细描述了应用于根据本发明的实施例的智能手机1的双电池充放电切换方法500。由此可见，根据本发明的双电池充放电切换方法无需应用软件或系统软件的干预，而通过上述硬件组件的控制及逻辑切换操作来实现双电池的充放电切换，有效降低了因系统死机或软件故障引起的双电池充放电策略加载失败的风险。

下面参照图5并结合本发明第三实施例的智能手机1，对根据本发明的双电池充放电切换方法500进行详细说明。鉴于第三实施例的智能手机1的电路配置与第一实施例的智能手机1的电路配置总体上相似，下文将对应用于两者的双电池充放电切换方法500的区别进行详细说明。

在步骤S501，充放电控制电路14对第一电池12和第二电池13的参数的检测、对是否有外部电源与智能手机1连接的判断、以及生成相应的切换操作信号与上文参照第一实施例的智能手机1描述的步骤S501相似，这里不再赘述。

在步骤S502，充放电切换电路15根据来自充放电控制电路14的切换操作信号来通过三个开关元件切换第一电池12和第二电池13的充放电状态。

具体地，第三实施例的智能手机1的电路配置与第一实施例的智能手机1的电路配置总体上相似，两者的区别在于：在第三实施例中，充放电切换电路15包括三个开关元件。如图3中所示，充放电切换电路15包括第一开关Q1、第二开关Q2和第三开关Q3，其中第一开关Q1与第二开关Q2和第三开关Q3串联并且第一开关Q1与电源电路11的输出端Output连接，第二开关Q2和第三开关Q3分别与第一电池12和第二电池13连接，并且第二开关Q2和第三开关Q3配置来分别接收切换操作信号。

与第一实施例相似，第一开关Q1、第二开关Q2和第三开关Q3可以由诸如金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)这样的开关元件来实现，还可以由诸如结型场效应管(JFET)这样的本领域技术人员已知的其它开关元件来实现。在下文中，为了便于描述，仍将以N沟道增强型MOSFET作为第一开关Q1、第二开关Q2和第三开关Q3的实例进行说明，并且将第一开关Q1称为第一晶体管Q1，第二开关Q2称为第二晶体管Q2，将第三开关Q3称为第三晶体管Q3。

电源电路11的输出端Output与第一晶体管Q1的源极连接。第一晶体管Q1的漏极与第二晶体管Q2的源极和第三晶体管Q3的源极连接，并且第二晶体管Q2的漏极与第一电池12连接，第三晶体管Q3的漏极与第二电池13连接。第一晶体管Q1的栅极与充放电控制电路14的端口GAT1连接来接收切换操作信号。第二晶体管Q2的栅极与充放电控制电路14的端口GAT2连接来接收切换操作信号，以便在第一晶体管Q1和第二晶体Q2导通时为第一电池12充电或从第一电池12供电。第三晶体管Q3的栅极与充放电控制电路14的端口GAT3连接来接收切换操作信号，以便在第一晶体管Q1和第三晶体Q3导通时为第二电池13充电或从第二电池13供电。

虽然在本实施例中示出了三个开关元件，然而本发明并不限于此，充放电控制电路14还可以包括更多组并联的开关元件，从而进一步降低开关阻抗，减少能量损失。例如，可以为第一开关Q1并联一个或多个开关元件；可以分别为第二开关Q2和第三开关Q3并联一个或多个开关元件。

此外，与第一实施例相似，在第三实施例中，充放电控制电路14或者充放电切换电路15可以集成在电源电路11中，或者两者均集成在电源电路11中。由此，能够提高硬件组件的集成度并减少元器件的数量，从而既减少了能量损失，又缩小了印刷电路板的面积，还降低了开关阻抗。

上文参照根据本发明第三实施例的智能手机1中的诸如电源电路、充放电控制电路14、充放电切换电路15这样的硬件组件配置及它们之间的物理连接关系，详细描述了应用于根据本发明的实施例的智能手机1的双电池充放电切换方法500。由此可见，根据本发明的双电池充放电切换方法无需应用软件或系统软件的干预，而通过上述硬件组件的控制及逻辑切换操作来实现双电池的充放电切换，有效降低了因系统死机或软件故障引起的双电池充放电策略加载失败的风险。

需要说明的是，在本说明书中，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员可以意识到，本文中所公开的实施例能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本领域技术人员应该理解的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求书的范围。

Claims (12)

1.一种电子设备，包括：

第一电池；

第二电池；

电源电路，能够接收外部电源的输入并为所述电子设备供电，并且能够为所述第一电池和所述第二电池充电；

充放电控制电路，与所述电源电路、所述第一电池、所述第二电池和充放电切换电路连接，其中所述充放电控制电路配置来检测所述第一电池和所述第二电池的参数，并且配置来接收来自所述电源电路的信号来判断是否有外部电源与所述电子设备连接，并且基于所述判断的结果以及检测到的参数来生成相应的切换操作信号并将所述切换操作信号发送至充放电切换电路；以及

充放电切换电路，连接在所述电源电路的输出端与所述第一电池和所述第二电池之间，并且配置来根据所述切换操作信号进行切换操作来切换所述第一电池和所述第二电池的充放电状态。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述电子设备还包括存储有映射表的存储单元，并且所述充放电控制电路参照所述映射表来生成所述切换操作信号，其中，

所述映射表包括所述判断的结果和检测到的参数与所述切换操作信号之间的映射关系。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，

所述充放电切换电路包括第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关共同与所述电源电路的输出端连接并且分别与所述第一电池和所述第二电池连接，并且所述第一开关和所述第二开关配置来分别接收所述切换操作信号。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其中，

所述充放电切换电路还包括第三开关和第四开关，其中，

所述第三开关与所述第一开关并联，并且所述第四开关与所述第二开关并联。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，

所述充放电控制电路包括第一电阻和第二电阻，其中，

所述第一电阻的一端与所述第一电池串联，所述第一电阻的另一端接地，并且所述第二电阻的一端与所述第二电池串联，所述第二电阻的另一端接地，其中，

所述充放电控制电路通过感测所述第一电阻两端的电压差来获得与所述第一电池对应的第一电流，并根据所述第一电流的流向和大小来确定所述第一电池的参数；以及

所述充放电控制电路通过感测所述第二电阻两端的电压差来获得与所述第二电池对应的第二电流，并根据所述第二电流的流向和大小来确定所述第二电池的参数。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其中，

所述充放电切换电路包括第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关与所述第二开关和所述第三开关串联并且所述第一开关与所述电源电路的输出端连接，所述第二开关和所述第三开关分别与所述第一电池和所述第二电池连接，并且所述第二开关和所述第三开关配置来分别接收所述切换操作信号。

7.一种双电池充放电切换方法，应用于电子设备，所述电子设备包括第一电池、第二电池、电源电路、充放电控制电路以及充放电切换电路，其中，所述电源电路能够接收外部电源的输入并为所述电子设备供电，并且能够为所述第一电池和所述第二电池充电；所述充放电控制电路与所述电源电路、所述第一电池、所述第二电池和所述充放电切换电路连接；所述充放电切换电路连接在所述电源电路的输出端与所述第一电池和所述第二电池之间，所述双电池充放电切换方法包括：

由所述充放电控制电路检测所述第一电池和所述第二电池的参数，并且接收来自所述电源电路的信号来判断是否有外部电源与所述电子设备连接，并且基于所述判断的结果以及检测到的参数来生成相应的切换操作信号并将所述切换操作信号发送至所述充放电切换电路；以及

由充放电切换电路根据所述切换操作信号进行切换操作来切换所述第一电池和所述第二电池的充放电状态。

8.根据权利要求7所述的双电池充放电切换方法，其中，

所述电子设备还包括存储有映射表的存储单元，并且所述充放电控制电路参照所述映射表来生成所述切换操作信号，其中，

所述映射表包括所述判断的结果和检测到的参数与所述切换操作信号之间的映射关系。

9.根据权利要求7所述的双电池充放电切换方法，其中，

所述充放电切换电路包括第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关共同与所述电源电路的输出端连接并且分别与所述第一电池和所述第二电池连接，并且所述第一开关和所述第二开关配置来分别接收所述切换操作信号。

10.根据权利要求9所述的双电池充放电切换方法，其中，

所述充放电切换电路还包括第三开关和第四开关，其中，

所述第三开关与所述第一开关并联，并且所述第四开关与所述第二开关并联。

11.根据权利要求7所述的双电池充放电切换方法，其中，

所述充放电控制电路包括第一电阻和第二电阻，其中，

所述第一电阻的一端与所述第一电池串联，所述第一电阻的另一端接地，并且所述第二电阻的一端与所述第二电池串联，所述第二电阻的另一端接地，其中，

所述充放电控制电路通过感测所述第一电阻两端的电压差来获得与所述第一电池对应的第一电流，并根据所述第一电流的流向和大小来确定所述第一电池的参数；以及

所述充放电控制电路通过感测所述第二电阻两端的电压差来获得与所述第二电池对应的第二电流，并根据所述第二电流的流向和大小来确定所述第二电池的参数。

12.根据权利要求7所述的双电池充放电切换方法，其中，

所述充放电控制电路包括第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关与所述第二开关和所述第三开关串联并且所述第一开关与所述电源电路的输出端连接，所述第二开关和所述第三开关分别与所述第一电池和所述第二电池连接，并且所述第二开关和所述第三开关配置来分别接收所述切换操作信号。