CN110783988B - 充电电路及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电电路及电子装置。所述充电电路包括电源管理电路、检测线路及辅助充电线路，所述检测线路用于连接电池，所述电源管理电路连接所述检测线路且用于提供第一充电信号至所述检测线路以向所述电池充电，所述辅助充电线路也连接所述检测线路且用于提供第二充电信号至所述检测线路以向所述电池充电，所述检测线路还用于检测并反馈所述电池的电信号至所述电源管理电路使得所述电源管理电路调节输出的所述第一充电信号。所述充电电路提供至电池的电信号较大、充电时间较短，且其电源管理电路的发热较低、效率较高。

Description

充电电路及电子装置

技术领域

本发明涉及一种电源技术，尤其涉及一种充电电路及使用所述充电电路的电子装置。

背景技术

3G的全球覆盖使世界快速步入移动互联网时代，4G网络的应用范围变得更加广泛，人们日常的工作、生活与网络越来越紧密。各种电子装置在市场上迅速渗透，为移动互联网发展的强大动力。在此背景下，各种电子装置受到了越来越多用户的关注，其中，平板电脑、笔记本电脑、智能手机等多个种类的电子装置成为备受消费者青睐的产品。

然而，现如今各种电子装置使用越来越广泛，使用的程序也越来越多，致使耗电量越来越快，需要经常性的充电，但是原本内置的充电电路的充电功率有限制，因为充电功率过高，会导致电子装置发热严重，造成损坏。同时由于内置的充电电路充电功率的限制，致使充电时间需要延长，使客户的便携式使用电子装置变得麻烦。有鉴于此，有必要提供一种解决上述至少一个技术问题的充电电路。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种充电时间较短的充电电路及使用所述充电电路的电子装置。

本发明一种实施例提供一种充电电路，其包括电源管理电路、检测线路及辅助充电线路，所述检测线路用于连接电池，所述电源管理电路连接所述检测线路且用于提供第一充电信号至所述检测线路以向所述电池充电，所述辅助充电线路也连接所述检测线路且用于提供第二充电信号至所述检测线路以向所述电池充电，所述检测线路还用于检测并反馈所述电池的电信号至所述电源管理电路使得所述电源管理电路调节输出的第一充电信号。

在一种实施例中，若所述检测线路反馈的所述电池的电压低于第一预设电压，所述电池进入预充电阶段，所述电源管理电路输出的所述第一充电信号的电流值为预设正常电流值的1/N，其中N大于1；若所述检测线路反馈的所述电池的电压达到所述第一预设电压且小于第二预设电压，所述电池进入恒流充电阶段，所述电源管理电路输出的所述第一充电信号的电流值恒定且为所述预设正常电流值，所述辅助充电线路输出的所述第二充电信号的电流值恒定为预设电流值。

在一种实施例中，若所述检测线路反馈的所述电池的电压达到第二预设电压时，所述电池进入恒压充电阶段，所述辅助充电线路停止提供所述第二充电信号，所述电源管理电路提供恒定电压的所述第一充电信号至所述电池进行恒压充电。

在一种实施例中，所述检测线路包括检测电阻，所述检测电阻的一端连接所述电源管理电路的充电输出端及所述辅助充电线路，所述检测电阻的另一端连接所述电源管理电路的反馈端且也用于连接所述电池。

在一种实施例中，所述辅助充电线路包括控制电路，所述控制电路包括电源端、使能端、接地端及充电信号输出端，所述电源端用于接收供电电压，所述使能端用于接收控制信号使得所述控制电路正常工作，所述接地端接地，所述充电信号输出端用于输出所述第二充电信号至所述电池。

在一种实施例中，所述控制电路还包括充电信号设置端，所述充电信号设置端用于连接电子器件以设定所述第二充电信号的阈值。

在一种实施例中，所述控制电路还包括供电信号输出端、及温度控制端，所述供电信号输出端用于连接系统供电端以向其他系统负载供电，所述温度控制端用于连接电子器件以依据温度调节所述第二充电信号。

在一种实施例中，所述辅助充电线路包括设定电阻、温控电阻、接地电阻，所述充电信号设置端通过所述设定电阻接地，所述设定电阻的阻值大小决定所述第二充电信号的阈值，所述温度控制端通过所述温控电阻接地，所述使能端通过所述接地电阻接地从而保持有效以使所述控制电路正常工作。

在一种实施例中，所述充电电路还包括放电开关电路，所述电源管理电路还包括供电端，所述供电端经由所述放电开关电路连接所述控制电路的电源端以向所述控制电路供电，所述放电开关电路还用于连接所述系统供电端，使得所述供电端经由所述放电开关电路向其他系统负载供电。

在一种实施例中，所述放电开关电路包括放电MOS管及电感，所述MOS管包括控制端、第一导通端及第二导通端，所述控制端连接所述电源管理电路，所述供电端包括第一供电端及第二供电端，所述第一供电端连接所述系统供电端，所述第一导通端连接所述第一供电端与所述系统供电端之间的节点，所述第二供电端经由所述电感连接所述控制电路的电源端，所述第二导通端连接所述电感与所述控制电路的电源端之间的节点。

一种电子装置，所述电子装置采用上述任意一实施例所述的充电电路及所述电池。

本发明电子装置中，除所述电源管理电路可以输出第一充电信号经由所述检测线路至所述电池外，其还包括所述辅助充电线路，可以提供第二充电信号至所述检测线路以向所述电池充电，使得所述充电电路提供至所述电池的电信号较大、充电时间较短，并且所述电源管理电路的发热可以较低、效率较高。所述检测线路还用于检测并反馈所述电池的电信号至所述电源管理电路使得所述电源管理电路调节输出的第一充电信号，进而不仅经由所述检测线路提供至所述电池的充电信号也可以被调节，而且所述电源管理电路的发热可以因调节被较低、效率较高。

在一种实施例中，若所述检测线路反馈的所述电池的电压低于第一预设电压，所述电池进入预充电阶段，所述电源管理电路输出的所述第一充电信号的电流值为预设正常电流值的1/N，其中N大于1；若所述检测线路反馈的所述电池的电压达到所述第一预设电压且小于第二预设电压，所述电池进入恒流充电阶段，所述电源管理电路输出的所述第一充电信号的电流值恒定且为所述预设正常电流值，所述辅助充电线路输出的所述第二充电信号的电流值恒定为预设电流值。可见，在所述恒流充电阶段，所述电池的充电信号电流值可以为所述第一充电信号与所述第二充电信号的电流加总值，进而所述电池的充电电流较高，所述电池的充电时间较短。

在一种实施例中，若所述检测线路反馈的所述电池的电压达到第二预设电压时，所述电池进入恒压充电阶段，所述辅助充电线路停止提供所述第二充电信号，所述电源管理电路提供恒定电压的所述第一充电信号至所述电池进行恒压充电。可见，当所述电池的电压达到第二预设电压时，所述辅助充电线路停止提供所述第二充电信号，避免电池电压较高时提供较大充电信号导致的不安全现象，所述充电电路的安全可靠性较高。

在一种实施例中，所述检测线路包括检测电阻，所述检测电阻的一端连接所述电源管理电路的充电输出端及所述辅助充电线路，所述检测电阻的另一端连接所述电源管理电路的反馈端且也用于连接所述电池。可见，本实施例中，所述第一充电信号与所述第二充电信号均通过同一条检测电阻向所述电池充电，且所述检测电阻可以反馈所述电池的充电状态，所述检测线路的布线结构较简单。

在一种实施例中，所述辅助充电线路包括控制电路、设定电阻、温控电阻、接地电阻，所述控制电路包括电源端、使能端、接地端、充电信号输出端、充电信号设置端、供电信号输出端、及温度控制端，通过各个端子及相应电阻的设计较为简单但可保证所述辅助充电线路的正常工作，可见，所述辅助充电线路的布线简单、成本不高。

在一种实施例中，所述充电电路还包括放电开关电路，所述电源管理电路还通过所述放电开关电路向所述系统供电端及所述辅助充电线路供电，所述放电开关电路可以保证供电电压的稳定性及可靠度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施例的电子装置的电路结构示意图。

图2是图1所示电子装置的辅助充电线路的结构示意图。

图3是图1所示电子装置的电池充电原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明涉及的电子装置可以是平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer，PC)、笔记本电脑、车载设备、平板显示器、平板电视、可穿戴设备等设备，且并不限于上述。

请参阅图1，图1是本发明一种实施例的电子装置10的电路结构示意图。所述电子装置10包括充电电路100及电池200，所述充电电路100用于向所述电池200提供充电信号，可以理解，所述充电电路100也可以用于向所述电子装置10的其他系统负载(图未示)供电。

所述充电电路100包括电源管理电路110、检测线路130、辅助充电线路150、放电开关电路170及系统供电端190。所述电源管理电路110经由所述放电开关电路170连接所述系统供电端190及所述辅助充电线路150，所述电源管理电路110还经由所述检测线路130连接所述电池200，所述辅助充电线路150也经由所述检测线路130连接所述电池200。

所述电源管理电路110可以为电池管理芯片，其用于提供第一充电信号至所述检测线路130以向所述电池200充电。所述辅助充电线路150用于提供第二充电信号至所述检测线路130以向所述电池200充电，所述检测线路130还用于检测并反馈所述电池200的电信号至所述电源管理电路110使得所述电源管理电路110调节输出的第一充电信号。

所述电源管理电路110包括充电输出端111、反馈端112及供电端113。所述充电输出端11连接所述检测线路130的一端，且用于输出所述第一充电信号，所述反馈端112连接所述检测线路130的另外一端，且用于接收所述电池200的电信号。所述供电端113经由所述放电开关电路170连接所述辅助充电线路150及/或所述系统供电端190，用于向所述辅助充电线路150及/或其他系统负载供电。具体地，所述供电端113可以包括第一供电端113a及第二供电端113b。

所述检测线路130包括检测电阻131，所述检测电阻131的一端连接所述电源管理电路110的充电输出端111及所述辅助充电线路150，所述检测电阻131的另一端连接所述电源管理电路110的反馈端112且也连接所述电池200。

所述放电开关电路170包括放电MOS管171及电感172，所述MOS管包括控制端171a、第一导通端171b及第二导通端171c，所述控制端171a连接所述电源管理电路110受所述电源管理电路110的控制，所述第一供电端113a连接所述系统供电端190，所述第一导通端171b连接所述第一供电端113a与所述系统供电端190之间的节点，所述第二供电端113b经由所述电感172连接所述辅助充电线路150，所述第二导通端171c连接所述电感172与所述辅助充电线路150之间的节点。具体地，所述放电MOS管171可以为金属氧化物半导体晶体管，所述控制端171a可以栅极，所述第一导通端171b可以为源极，所述第二导通端171c可以为漏极。

所述系统供电端190用于连接所述电子装置10的其他系统负载，以向其他系统负载提供供电电压。

请参阅图2，图2是本发明一种实施例的充电电路100的辅助充电线路150的结构示意图。所述辅助充电线路150包括控制电路151、设定电阻159、温控电阻160、接地电阻161等。所述控制电路151可以为控制芯片，其包括电源端152、使能端153、接地端154、充电信号输出端155、供电信号输出端156、温度控制端157、充电信号设置端158。

所述电源端152用于接收供电电压，具体地，本实施例中，所述电源端152连接所述放电开关电路170的放电MOS管171的第二导通端171c，此外，所述电源端152还可以经由电容173接地。

所述使能端153用于接收控制信号使得所述控制电路151正常工作。具体地，本实施例中，所述使能端153可以通过所述接地电阻161接地从而保持有效，以使所述控制电路151正常工作。

所述接地端154接地。具体地，所述接地端154的数量可以为一个、两个或多个。

所述充电信号输出端155用于输出所述第二充电信号至所述电池200。具体地，所述充电信号输出端155连接至所述检测线路130的连接所述充电输出端111的一端，从而经由所述检测线路130向所述电池200提供所述第二充电信号。所述充电信号输出端155的数量可以为两个，每个充电信号输出端155还可以分别经由一电容接地。

所述供电信号输出端156用于连接所述系统供电端190以向其他系统负载供电。所述供电信号输出端156的数量可以为两个，但并不限于上述，且所述供电信号输出端156也可以经由电容接地。

所述温度控制端157用于连接电子器件以依据温度调节所述第二充电信号。具体地，本实施例中，所述温度控制端157可以通过所述温控电阻160接地。

所述充电信号设置端158用于连接电子器件以设定所述第二充电信号的阈值。具体地，所述电子器件可以为设定电阻159，所述充电信号设置端158通过所述设定电阻159接地，可以理解，所述设定电阻159的阻值大小决定所述第二充电信号的阈值。所述充电信号设置端158及对应的设定电阻159的数量可以均为两个，所述设定电阻159的阻值可以依据实际需要设定。

所述电池200的一端连接所述检测线路130以接收充电电压，所述电池200的另一端可以接地。本实施例中，所述电池200为锂电池。

请参阅图3，图3是图1所示电子装置210的电池200充电原理示意图。所述充电电路100工作时，所述电源管理电路110的充电输出端111用于输出所述第一充电信号至所述检测线路130，所述电源管理电路110的供电端113还输出供电电压至所述放电开关电路170至所述系统供电端190及所述辅助充电线路150。所述检测线路130还检测所述电池200的电信号并将所述电池200的电信号反馈至所述电源管理电路110。

当所述检测线路130反馈的所述电池200的电压低于第一预设电压V1，此时所述电池200的电压较低，此时所述电池200进入预充电阶段，所述电源管理电路110的充电输出端111输出的第一充电信号的电流值为预设正常电流值的1/N，所述辅助充电线路150也可以输出第二充电信号至所述检测线路130，所述第一充电信号及所述第二充电信号均经由所述检测线路130被提供至所述电池200以对所述电池200进行预充电。其中，N大于1，在一种实施例中，第一预设电压V1可以为3V，N可以为10。

进一步地，随着所述预充电阶段对所述电池200的预充电，所述电池200的电压升高，当所述检测线路130反馈的所述电池200的电压达到第一预设电压V1但小于第二预设电压V2时，所述电池200进入恒流充电阶段，所述电源管理电路110输出的所述第一充电信号的电流值恒定且为所述预设正常电流值，如1A，所述辅助充电线路150输出的所述第二充电信号的电流值也可以恒定为预设电流值，如1A，此时经由所述检测线路130提供至所述电池200的充电电流值可以为所述第一充电信号的电流值与所述第二充电信号的电流值的加总值，如2A。

更进一步地，随着恒流充电阶段的充电，所述电池200的电压进一步升高，当所述检测线路130反馈的所述电池200的电压达到第二预设电压V2时，所述电池200进入恒压充电阶段，所述辅助充电线路150停止提供所述第二充电信号，所述电源管理电路110提供恒定电压的所述第一充电信号经由所述检测线路130至所述电池200进行恒压充电。所述第二预设电压V2可以为4.2V。

在所述恒压充电阶段，所述电源管理电路110输出的所述第一充电信号的电流值逐渐降低，当所述第一充电信号的电流值降低至所述预设正常电流值的1/N时，所述电源管理电路110可以停止所述第一充电信号的输出从而完成所述电池200的充电，进一步地，若所述电池200的电压在一段时间内降低至预设再充电阀值V3，如4V，则所述电源管理电路110可以再次输出所述第一充电信号使得所述电池200进入再充电阶段并进行恒流充电，直到所述电池200的电压再次达到所述第二预设电压V2。

所述电子装置10中，除所述电源管理电路110可以输出第一充电信号经由所述检测线路130至所述电池200外，其还包括所述辅助充电线路150，可以提供第二充电信号至所述检测线路130以向所述电池200充电，使得所述充电电路100提供至所述电池200的电信号较大、充电时间较短，并且所述电源管理电路110的发热可以较低、效率较高。所述检测线路130还用于检测并反馈所述电池200的电信号至所述电源管理电路110使得所述电源管理电路110调节输出的第一充电信号，进而不仅经由所述检测线路130提供至所述电池200的充电信号也可以被调节，而且所述电源管理电路110的发热可以因调节被较低、效率较高。

当所述检测线路130反馈的所述电池200的电压低于第一预设电压V1，所述电池200进入预充电阶段，所述电源管理电路110输出的所述第一充电信号的电流值为预设正常电流值的1/N，其中N大于1；当所述检测线路130反馈的所述电池200的电压达到所述第一预设电压V1且小于第二预设电压V2，所述电池200进入恒流充电阶段，所述电源管理电路110输出的所述第一充电信号的电流值恒定且为所述预设正常电流值，所述辅助充电线路150输出的所述第二充电信号的电流值恒定为预设电流值。可见，在所述恒流充电阶段，所述电池200的充电信号电流值可以为所述第一充电信号与所述第二充电信号的电流加总值，进而所述电池200的充电电流较高，所述电池200的充电时间较短。

当所述检测线路130反馈的所述电池200的电压达到所述第二预设电压V2时，所述电池200进入恒压充电阶段，所述辅助充电线路150停止提供所述第二充电信号，所述电源管理电路110提供恒定电压的所述第一充电信号至所述电池200进行恒压充电。可见，当所述电池200的电压达到第一预设电压值时，所述辅助充电线路150停止提供所述第二充电信号，避免电池电压较高时提供较大充电信号导致的不安全现象，也进一步避免所述充电电路100的过度发热，所述充电电路100的安全可靠性较高。

所述检测线路130包括检测电阻131，所述检测电阻131的一端连接所述电源管理电路110的充电输出端及所述辅助充电线路150，所述检测电阻131的另一端连接所述电源管理电路110的反馈端112且也用于连接所述电池200。可见，本实施例中，所述第一充电信号与所述第二充电信号均通过同一条检测电阻131向所述电池200充电，且所述检测电阻131可以反馈所述电池200的充电状态，所述检测线路130的布线结构较简单。但是，可以理解，在其他实施例中，也可以通过两个以上的检测电阻分别检测所述电池的充电状态，并不限于上述。

所述辅助充电线路150包括控制电路151、设定电阻159、温控电阻160、接地电阻161，所述控制电路151包括电源端152、使能端153、接地端154、充电信号输出端155、充电信号设置端156、供电信号输出端157、及温度控制端158，通过各个端子及相应电阻的设计较为简单但可保证所述辅助充电线路150的正常工作，可见，所述辅助充电线路150的布线较为简单、成本不高。

所述充电电路100还包括放电开关电路170，所述电源管理电路110还通过所述放电开关电路170向所述系统供电端190及所述辅助充电线路150供电，所述放电开关电路170可以保证供电电压的稳定性及可靠度。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然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各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种充电电路，其特征在于：所述充电电路包括电源管理电路、检测线路及辅助充电线路，所述检测线路用于连接电池，所述电源管理电路连接所述检测线路且用于提供第一充电信号至所述检测线路以向所述电池充电，所述辅助充电线路也连接所述检测线路且用于提供第二充电信号至所述检测线路以向所述电池充电，所述检测线路还用于检测并反馈所述电池的电信号至所述电源管理电路使得所述电源管理电路调节输出的所述第一充电信号；

所述辅助充电线路包括控制电路，所述控制电路包括电源端、使能端、接地端及充电信号输出端，所述电源端用于接收供电电压，所述使能端用于接收控制信号使得所述控制电路正常工作，所述接地端接地，所述充电信号输出端用于输出所述第二充电信号至所述电池；

所述控制电路还包括充电信号设置端，所述充电信号设置端用于连接电子器件以设定所述第二充电信号的阈值；所述控制电路还包括供电信号输出端、及温度控制端，所述供电信号输出端用于连接系统供电端以向其他系统负载供电，所述温度控制端用于连接电子器件以依据温度调节所述第二充电信号。

2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于：若所述检测线路反馈的所述电池的电压低于第一预设电压，所述电池进入预充电阶段，所述电源管理电路输出的所述第一充电信号的电流值为预设正常电流值的1/N，其中N大于1；若所述检测线路反馈的所述电池的电压达到所述第一预设电压且小于第二预设电压，所述电池进入恒流充电阶段，所述电源管理电路输出的所述第一充电信号的电流值恒定且为所述预设正常电流值，所述辅助充电线路输出的所述第二充电信号的电流值恒定为预设电流值。

3.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于：若所述检测线路反馈的所述电池的电压达到第二预设电压时，所述电池进入恒压充电阶段，所述辅助充电线路停止提供所述第二充电信号，所述电源管理电路提供恒定电压的所述第一充电信号至所述电池进行恒压充电。

4.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述检测线路包括检测电阻，所述检测电阻的一端连接所述电源管理电路的充电输出端及所述辅助充电线路，所述检测电阻的另一端连接所述电源管理电路的反馈端且也用于连接所述电池。

5.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述辅助充电线路包括设定电阻、温控电阻、接地电阻，所述充电信号设置端通过所述设定电阻接地，所述设定电阻的阻值大小决定所述第二充电信号的阈值，所述温度控制端通过所述温控电阻接地，所述使能端通过所述接地电阻接地从而保持有效以使所述控制电路正常工作。

6.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述充电电路还包括放电开关电路，所述电源管理电路还包括供电端，所述供电端经由所述放电开关电路连接所述控制电路的电源端以向所述控制电路供电，所述放电开关电路还用于连接所述系统供电端，使得所述供电端经由所述放电开关电路向其他系统负载供电。

7.如权利要求6所述的充电电路，其特征在于：所述放电开关电路包括放电MOS管及电感，所述MOS管包括控制端、第一导通端及第二导通端，所述控制端连接所述电源管理电路，所述供电端包括第一供电端及第二供电端，所述第一供电端连接所述系统供电端，所述第一导通端连接所述第一供电端与所述系统供电端之间的节点，所述第二供电端经由所述电感连接所述控制电路的电源端，所述第二导通端连接所述电感与所述控制电路的电源端之间的节点。

8.一种电子装置，其特征在于：所述电子装置包括如权利要求1-7项任意一项所述的充电电路及所述电池。

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