CN106356979B - 一种终端充电控制电路、终端及终端供电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例属于电子技术领域，提供了一种终端充电控制电路、终端及终端供电控制方法，终端充电控制电路与终端中的第一电芯连接，且包括第一电芯接口单元、控制单元以及电压监测芯片，当终端的供电电源为第二电芯时，电压监测芯片通过第一电芯接口单元检测第一电芯的电芯电压并生成相应的电芯电压检测信号，当控制单元判断第一电芯接口单元转发的电芯插入检测信号和电芯电压检测信号均为有效信号时，将终端的供电电源从第二电芯切换为第一电芯；本发明实施例通过所述终端充电控制电路、终端及终端供电控制方法，由于同时检测电芯插入检测信号和电芯电压检测信号，故可在热插拔大电芯时保证终端供电电源的成功切换。

Description

一种终端充电控制电路、终端及终端供电控制方法

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种终端充电控制电路、终端及终端供电控制方法。

背景技术

手机续航能力越来越受到消费者的关注，也成为手机的痛点，各手机厂商都在研究的增加手机的续航能力，增加手机的电芯容量是手机厂商最直接的解决方案，人们为了把电芯做大并为了安全，通常会把大于5000mAH手机电池使用两个电芯并联起来。

目前手机双电芯方案一般是使用两个电芯大小一样的并联起来，并且大多数设计是和机器一体机，机壳封住电池，用户拆卸需要专业人员帮忙拆卸，很不方便，而且拆卸下来系统又会断电，为此，本申请设计了这样一个方案：两个电芯，一个容量小的电芯，这个电芯与机器是一体的，用户不容易拆卸，一个容量大的电芯，这个电芯用户可以自己随意拆卸，在大电芯电量用完时，用户可以方便的拆卸更换备用电芯，并且可以保证手机系统不断电。

现有技术终端充电控制电路与大电芯连接，其包括第一电芯接口单元和与第一电芯接口单元连接的控制单元，当终端的供电电源为小电芯时，控制单元判断第一电芯接口单元转发的大电芯的电芯插入检测信号为有效信号时，将终端的供电电源从小电芯切换为大电芯。

但是该方案有个问题，就是开机后热插拔大电芯会会有一定的概率掉电，插入大电芯和拔出大电芯均会掉电。

经过多次试验，发现插入大电芯时掉电是由于插入时可能会有电芯插入检测端口先插入，电芯电压端尚未插入的状态，就会造成手机认为大电芯插入了从而切换到了大电芯，但是事实上电芯电压尚未供上；而拔出大电芯掉电的原因是拔出时可能会有电芯电压端先拔出了而电芯插入检测端还未脱离的现象出现，这时手机会认为大电芯还在而实际上供电已经断了，造成掉电。

综上所述，由于上述现有技术未考量大电芯的插入状态是否为稳定状态，从而导致了热插拔大电芯会容易掉电的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种终端充电控制电路、终端及终端供电控制方法，可在热插拔大电芯时保证终端供电电源的成功切换。

本发明是这样实现的，一种终端充电控制电路，所述终端包括至少两个电芯，所述至少两个电芯包括第一电芯和第二电芯，所述终端充电控制电路与所述第一电芯连接，包括第一电芯接口单元和控制单元，所述第一电芯接口单元的第一输出端与所述控制单元的第一输入端连接，当所述终端的供电电源为所述第二电芯时，所述控制单元通过所述第一电芯接口单元检测与所述第一电芯对应的电芯插入检测信号；所述终端充电控制电路还包括电压监测芯片；

所述电压监测芯片的输入端与所述第一电芯接口单元的第二输出端连接，所述电压监测芯片的输出端与所述控制单元的第二输入端连接；

当所述终端的供电电源为所述第二电芯时，所述电压监测芯片通过所述第一电芯接口单元检测所述第一电芯的电芯电压并生成相应的电芯电压检测信号，所述控制单元判断所述电芯插入检测信号和所述电芯电压检测信号是否均为有效信号，若是，则将所述终端的供电电源从所述第二电芯切换为所述第一电芯。

本发明实施例还提供了一种终端，所述终端包括终端本体，第一电芯，第二电芯，以及上述的终端充电控制电路。

本发明实施例还提供了一种终端供电控制方法，所述终端供电控制方法应用于包含至少两个电芯的终端，所述至少两个电芯包括第一电芯和第二电芯，包括：

当所述终端的供电电源为所述第二电芯时，判断所述第一电芯与所述终端的连接状态是否处于稳定连接状态；

若否，则使所述第二电芯继续为所述终端供电；

若是，则获取所述第一电芯输出的电压值，并判断所述电压值是否大于预设电压阈值；

若是，则将终端的供电电源从所述第二电芯切换为所述第一电芯；

若否，则使所述第二电芯继续为所述终端供电。

本发明实施例提供的终端充电控制电路与终端中的第一电芯连接，且包括第一电芯接口单元、控制单元以及电压监测芯片，当终端的供电电源为第二电芯时，电压监测芯片通过第一电芯接口单元检测第一电芯的电芯电压并生成相应的电芯电压检测信号，当控制单元通过第一电芯接口单元判断电芯插入检测信号和电芯电压检测信号均为有效信号时，将终端的供电电源从第二电芯切换为第一电芯；由于同时检测电芯插入检测信号和电芯电压检测信号，故可在热插拔大电芯时保证终端供电电源的成功切换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术发明，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的终端充电控制电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的终端充电控制电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的终端充电控制电路的示例电路结构图；

图4为本发明实施例提供的终端充电控制方法的示意流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图2示出了本发明实施例提供的终端充电控制电路的单元结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

终端包括至少两个电芯，至少两个电芯包括第一电芯01和第二电芯，终端充电控制电路10与第一电芯01连接，包括第一电芯接口单元02和控制单元03，第一电芯接口单元02的第一输出端与控制单元03的第一输入端连接，当终端的供电电源为第二电芯时，控制单元03通过第一电芯接口单元02检测与第一电芯对应的电芯插入检测信号。

终端充电控制电路10还包括电压监测芯片04。其中，电压监测芯片04的输入端与第一电芯接口单元02的第二输出端连接，电压监测芯片04的输出端与控制单元的第二输入端连接。

在上述终端充电控制电路10中，当终端的供电电源为第二电芯时，电压监测芯片04通过第一电芯接口单元02检测第一电芯的电芯电压并生成相应的电芯电压检测信号，控制单元03判断电芯插入检测信号和电芯电压检测信号是否均为有效信号，若是，则将终端的供电电源从第二电芯切换为第一电芯。

在本发明实施例中，若控制单元03判断电芯插入检测信号和电芯电压检测信号至少一个为无效信号，则使第二电芯继续为终端供电。

电压监测芯04片通过第一电芯接口单元02检测第一电芯的电芯电压并生成相应的电芯电压检测信号可以具体为：

电压监测芯片通过第一电芯接口单元检测第一电芯的电芯电压，并将电芯电压与预设电压阈值相比较，并根据比较结果生成相应的电芯电压检测信号。此处根据比较结果生成相应的电芯电压检测信号可以有以下两种情况：

第一种情况：当电芯电压大于或等于预设电压阈值时，生成的电芯电压检测信号具有从低电平跳变至高电平的上升沿；当电芯电压小于预设电压阈值时，生成的电芯电压检测信号具有从高电平跳变至低电平的下降沿。

第二种情况：当电芯电压大于或等于预设电压阈值时，生成的电芯电压检测信号具有从高电平跳变至低电平的下降沿；当电芯电压小于预设电压阈值时，生成的电芯电压检测信号具有从低电平跳变至高电平的上升沿。

在上述第一种情况下，当电芯电压检测信号具有从低电平跳变至高电平的上升沿时，控制单元03判断电芯电压检测信号为有效信号；当电芯电压检测信号具有从高电平跳变至低电平的下降沿时，控制单元03判断电芯电压检测信号为无效信号。

在上述第二种情况下，当电芯电压检测信号具有从高电平跳变至低电平的下降沿时，控制单元03判断电芯电压检测信号为有效信号；当电芯电压检测信号具有从低电平跳变至高电平的上升沿时，控制单元03判断电芯电压检测信号为无效信号。

电芯插入检测信号同样有两种情况，具体如下：

第一种情况：当第一电芯插入时，电芯插入检测信号具有从低电平跳变至高电平的上升沿，此时，控制单元03判断电芯插入检测信号为有效信号；当第一电芯拔出时，电芯插入检测信号具有从高电平跳变至低电平的下降沿，此时，控制单元03判断电芯插入检测信号为无效信号。

第二种情况：当第一电芯插入时，电芯插入检测信号具有从高电平跳变至低电平的下降沿，此时，控制单元03判断电芯插入检测信号为有效信号；当第一电芯拔出时，电芯插入检测信号具有从低电平跳变至高电平的上升沿，此时，控制单元03判断电芯插入检测信号为无效信号。

图3示出了本发明实施例提供的终端充电控制电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

第一电芯接口单元02包括连接器CON1和第一电阻R1。

连接器CON1的第一输入输出端1与电源地连接，连接器CON1的第二输入输出端2与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端为第一电芯接口单元02的第一输出端，连接器CON1的第三输入输出端3为第一电芯接口单元02的第二输出端。

第一电芯接口单元02还可以包括第一瞬态抑制二极管TVS1、第二瞬态抑制二极管TVS2、第二电阻R2以及第三电阻R3中的一个或多个。

当第一电芯接口单元02包括第一瞬态抑制二极管TVS1时，第一瞬态抑制二极管TVS1的第一端与连接器CON1的第三输入输出端3共同构成第一电芯接口单元02的第二输出端，第一瞬态抑制二极管TVS1的第二端与电源地连接。

当第一电芯接口单元02包括第二瞬态抑制二极管TVS2时，第二瞬态抑制二极管TVS1的第一端与连接器CON1的第二输入输出端2和第一电阻R1的第一端连接，第二瞬态抑制二极管TVS2的第二端与电源地连接。

当第一电芯接口单元02包括第二电阻R2时，第二电阻R2的第一端与连接器CON1的第二输入输出端2和第一电阻R1的第一端连接，第二电阻R2的第二端与控制模块的第一输出端连接。其中，在第一电芯01未插入时，控制单元03的第一输出端向第二电阻R2的第二端输入参考电压，以在第一电阻R1的第二端获取第一电芯未插入时所对应的电芯插入检测信号(此时为无效信号)的电压。

当第一电芯接口单元02包括第三电阻R3时，第三电阻R3的第一端和连接器CON1的第一输入输出端1与控制单元03的第三输入端连接，第三电阻R3的第二端与电源地连接，第三电阻R3的第二端与控制单元03的第四输入端连接。其中，控制单元03通过检测第三电阻R3两端电压的差值，并根据该差值和第三电阻R3的阻值计算充电电流，以作为调节充电电流的依据。

由于此处所涉及的第一电芯接口单元02的实现方式较多，所以图3仅示出了第一电芯接口单元02包括第一瞬态抑制二极管TVS1、第二瞬态抑制二极管TVS2、第二电阻R2以及第三电阻R3的情况。在第一电芯接口单元02包括第一瞬态抑制二极管TVS1、第二瞬态抑制二极管TVS2、第二电阻R2以及第三电阻R3中的一个或多个时，第一瞬态抑制二极管TVS1、第二瞬态抑制二极管TVS2、第二电阻R2以及第三电阻R3在第一电芯接口单元02中与其他元件的连接关系均与上述内容相同。

优选的，对于电压监测芯片U1，其可以是型号为NCP305LS034的电压监测芯片。

以下结合工作原理对图3所示的终端充电控制电路10作进一步说明：

当终端的供电电源为第二电芯时，若第一电芯01插入，电压监测芯片U1的输入端VIN通过连接器CON1检测第一电芯01的电芯电压，电压监测芯片U1将电芯电压和预设电压阈值相比较，并根据比较结果生成相应的电芯电压检测信号(由于第一电芯01插入，所以其应为有效信号)，并从电压监测芯片U1的输出端RST/OUTPUT输出至控制单元03。当控制单元03检测到电芯插入检测信号为有效信号时，初步判断有第一电芯01插入，然后控制单元03判断电压监测芯片U1输出的电芯电压检测信号是否为有效信号，若是，则判断第一电芯01的插入状态已经稳定，并将终端的供电电源从第二电芯切换为第一电芯01；若否，则使第二电芯继续为终端供电。

当终端的供电电源为第一电芯01时，若第一电芯01拔出，电压监测芯片U1的输入端VIN通过连接器CON1检测不到第一电芯01的电芯电压，电压监测芯片U1会生成相应的电芯电压检测信号(由于第一电芯01拔出，所以其应为无效信号)，并从电压监测芯片U1的输出端RST/OUTPUT输出至控制单元03，当控制单元03检测到电芯电压检测信号为无效信号时，初步判断第一电芯01拔出，然后控制单元03再判断电芯插入检测信号是否为无效信号，若是，则判断第一电芯01已经拔出，并将终端的供电电源从第一电芯01切换为第二电芯；若否，则使第二电芯继续为终端供电。

基于本发明实施例提供的终端充电控制电路10，本发明实施例还提供一种终端，终端包括终端本体、第一电芯、第二电芯以及上述的终端充电控制电路10。

综上所述，本发明实施例提供的终端充电控制电路与终端中的第一电芯连接，且包括第一电芯接口单元、控制单元以及电压监测芯片，当终端的供电电源为第二电芯时，电压监测芯片通过第一电芯接口单元检测第一电芯的电芯电压并生成相应的电芯电压检测信号，当控制单元通过第一电芯接口单元判断电芯插入检测信号和电芯电压检测信号均为有效信号时，将终端的供电电源从第二电芯切换为第一电芯；由于同时检测电芯插入检测信号和电芯电压检测信号，故可在热插拔大电芯时保证终端供电电源的成功切换。

与上述终端充电控制电路10相对应，本发明实施例还提供一种终端充电控制方法，参见图4，图4是本发明实施例提供一种终端充电控制方法的示意流程图。如图所示的终端充电控制方法可包括以下步骤：

终端供电控制方法应用于包含至少两个电芯的终端，至少两个电芯包括第一电芯和第二电芯。第一电芯和第二电芯可以封装在一个电池中，也可以分别封装在两个电池中。

在步骤101中，当终端的供电电源为第二电芯时，判断第一电芯与终端的连接状态是否处于稳定连接状态。

判断第一电芯与终端的连接状态是否处于稳定连接状态具体为：检测与第一电芯对应的电芯插入检测信号是否为有效信号。

若步骤101判断第一电芯与终端的连接状态不处于稳定连接状态，则执行步骤102a；若步骤101判断第一电芯与终端的连接状态处于稳定连接状态，则执行步骤102b。

具体实施中，步骤101可以具体为：判断预设时间内第一电芯与终端的连接状态是否处于稳定连接状态。故排除了环境干扰导致的电芯插入检测信号的误判。

在步骤102a中，使第二电芯继续为终端供电。

在步骤102b中，获取第一电芯输出的电压值，并判断电压值是否大于预设电压阈值。

具体实施中，步骤102b可以具体为：判断电压值和预设时长后的电压值是否均大于预设电压值。

若步骤102b判断电压值大于预设电压阈值，则执行步骤103a；若步骤102b判断电压值不大于预设电压阈值，则执行步骤103b。

在步骤103a中，将终端的供电电源从第二电芯切换为第一电芯。

在步骤103b中，使第二电芯继续为终端供电。

本发明实施例电路和终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种终端充电控制电路，所述终端包括至少两个电芯，所述至少两个电芯包括第一电芯和第二电芯，所述终端充电控制电路与所述第一电芯连接，包括第一电芯接口单元和控制单元，所述第一电芯接口单元的第一输出端与所述控制单元的第一输入端连接，当所述终端的供电电源为所述第二电芯时，所述控制单元通过所述第一电芯接口单元检测与所述第一电芯对应的电芯插入检测信号；其特征在于，所述终端充电控制电路还包括电压监测芯片；

所述电压监测芯片的输入端与所述第一电芯接口单元的第二输出端连接，所述电压监测芯片的输出端与所述控制单元的第二输入端连接；

当所述终端的供电电源为所述第二电芯时，所述电压监测芯片通过所述第一电芯接口单元检测所述第一电芯的电芯电压并生成相应的电芯电压检测信号，所述控制单元判断所述电芯插入检测信号和所述电芯电压检测信号是否均为有效信号，若是，则将所述终端的供电电源从所述第二电芯切换为所述第一电芯；

若所述控制单元判断电芯插入检测信号和电芯电压检测信号至少一个为无效信号，则使所述第二电芯继续为终端供电；

所述电压监测芯片通过所述第一电芯接口单元检测所述第一电芯的电芯电压并生成相应的电芯电压检测信号具体为；所述电压监测芯片通过所述第一电芯接口单元获取所述第一电芯输出的电压值，并判断所述电压值和预设时长后的所述电压值是否均大于预设电压值。

2.如权利要求1所述的终端充电控制电路，其特征在于，所述电压监测芯片通过所述第一电芯接口单元检测所述第一电芯的电芯电压并生成相应的电芯电压检测信号具体为：

所述电压监测芯片通过所述第一电芯接口单元检测所述第一电芯的电芯电压，将所述电芯电压与预设电压阈值相比较，并根据比较结果生成相应的电芯电压检测信号。

3.如权利要求1所述的终端充电控制电路，其特征在于，所述第一电芯接口单元包括连接器和第一电阻；

所述连接器的第一输入输出端与电源地连接，所述连接器的第二输入输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端为所述第一电芯接口单元的第一输出端，所述连接器的第三输入输出端为所述第一电芯接口单元的第二输出端。

4.如权利要求1所述的终端充电控制电路，其特征在于，所述第一电芯接口单元还包括第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第二电阻以及第三电阻中的一个或多个。

5.如权利要求3所述的终端充电控制电路，其特征在于，当所述第一电芯接口单元包括第一瞬态抑制二极管时，所述第一瞬态抑制二极管的第一端与所述连接器的第三输入输出端共同构成所述第一电芯接口单元的第二输出端，所述第一瞬态抑制二极管的第二端与电源地连接。

6.如权利要求3所述的终端充电控制电路，其特征在于，当所述第一电芯接口单元包括第二瞬态抑制二极管时，所述第二瞬态抑制二极管的第一端与所述连接器的第二输入输出端和所述第一电阻的第一端连接，所述第二瞬态抑制二极管的第二端与电源地连接。

7.如权利要求3所述的终端充电控制电路，其特征在于，当所述第一电芯接口单元包括第二电阻时，所述第二电阻的第一端与所述连接器的第二输入输出端和所述第一电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述控制单元的第一输出端连接。

8.如权利要求3所述的终端充电控制电路，其特征在于，当所述第一电芯接口单元包括第三电阻时，所述第三电阻的第一端和所述连接器的第一输入输出端与所述控制单元的第三输入端连接，所述第三电阻的第二端与电源地连接，所述第三电阻的第二端与所述控制单元的第四输入端连接。

9.一种终端，其特征在于，所述终端包括终端本体、第一电芯、第二电芯以及如权利要求1至8任一项所述的终端充电控制电路。

10.一种终端供电控制方法，其特征在于，所述终端供电控制方法应用于包含至少两个电芯的终端，所述至少两个电芯包括第一电芯和第二电芯，包括：

当所述终端的供电电源为所述第二电芯时，判断所述第一电芯与所述终端的连接状态是否处于稳定连接状态；

若否，则使所述第二电芯继续为所述终端供电；

若是，则获取所述第一电芯输出的电压值，并判断所述电压值是否大于预设电压阈值；

若是，则将终端的供电电源从所述第二电芯切换为所述第一电芯；

若否，则使所述第二电芯继续为所述终端供电；

判断所述第一电芯与所述终端的连接状态是否处于稳定连接状态具体为：检测与所述第一电芯对应的电芯插入检测信号是否为有效信号；

获取所述第一电芯输出的电压值，并判断所述电压值是否大于预设电压阈值具体为：判断所述电压值和预设时长后的所述电压值是否均大于预设电压值。