CN112003353A - 充电电路及其集成电路 - Google Patents

充电电路及其集成电路 Download PDF

Info

Publication number
CN112003353A
CN112003353A CN202010959684.3A CN202010959684A CN112003353A CN 112003353 A CN112003353 A CN 112003353A CN 202010959684 A CN202010959684 A CN 202010959684A CN 112003353 A CN112003353 A CN 112003353A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
voltage
circuit
input
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010959684.3A
Other languages
English (en)
Inventor
邓鹏万
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Silergy Semiconductor Technology Ltd
Original Assignee
Hangzhou Silergy Semiconductor Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Silergy Semiconductor Technology Ltd filed Critical Hangzhou Silergy Semiconductor Technology Ltd
Priority to CN202010959684.3A priority Critical patent/CN112003353A/zh
Publication of CN112003353A publication Critical patent/CN112003353A/zh
Priority to US17/460,473 priority patent/US20220085624A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

依据本发明的实施例揭露了一种充电电路及其集成电路，本发明的充电电路包括第一输入端、第一开关电路、第二开关电路和双向buck‑boost电路，第一输入端接收输入信号，第一开关电路耦接在所述第一输入端和第一电池之间，第二开关电路耦接在第一输入端和第二电池之间，双向buck‑boost电路耦接在第一输入端和主电池之间；当外接电源时，所述输入信号通过第一开关电路和第二开关电路分别对所述第一电池和所述第二电池充电，并通过双向buck‑boost电路对所述主电池充电；当未外接电源时，所述主电池通过双向buck‑boost电路和第一开关电路对所述第一电池充电，并通过双向buck‑boost电路和第二开关电路对所述第二电池充电。本发明的充电电路体积较小，成本较低，并且充电效率和充电速率较高。

Description

充电电路及其集成电路
技术领域
本发明涉及电力电子领域，更具体的说，涉及一种充电电路及其集成电路。
背景技术
随着消费者对耳机功能的进一步要求，耳机的种类日益更新，新型耳机的推出和使用，尤其是TWS(True wireless stereo)耳机的广泛使用，对于耳机的充电电路提出了更高的要求。现有技术中耳机的充电电路如图1所示，所述充电电路包括buck电路1、boost电路2和线性充电模块3，当所述充电电路外接电源时，所述buck电路1接收有线电源或无线电源输出的输入电压Vin，所述输入电压Vin通过buck电路1对耳机的主电池Bm充电，同时，所述输入电压Vin依次通过buck电路1、boost电路2和线性充电模块3对第一电池B1和第二电池B2充电；当所述充电电路未外接电源时，所述主电池Bm依次通过boost电路2和线性充电模块3对第一电池B1和第二电池B2充电。所述第一电池B1和第二电池B2分别位于左右耳塞内，从而所述线性充电模块3包括分别位于左右耳机内的第一线性充电模块31和第二线性充电模块32，boost电路2输出的电压分别通过第一线性充电模块31和第二线性充电模块32以对第一电池B1和第二电池B2充电。
现有技术中，buck电路1的开关电路11集成在第一芯片内，boost电路2的开关电路21集成在第二芯片内，所述第一线性充电模块31集成在第三芯片内，所述第二线性充电模块32集成在第四芯片内，即所述充电电路需要4个芯片，且包括两个电感L1和L2，故现有技术中充电电路的体积较大，成本较高。并且所述充电电路的充电效率和充电速率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种体积较小、充电效率和充电速率较高的充电电路及其集成电路，以解决现有技术中充电电路体积较大以及充电效率和充电速率较低的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种充电电路，包括：第一输入端，用于接收输入信号；第一开关电路，耦接在所述第一输入端和第一电池之间；第二开关电路，耦接在所述第一输入端和第二电池之间；双向buck-boost电路，耦接在所述第一输入端和主电池之间；当外接电源时，所述输入信号通过第一开关电路和第二开关电路分别对所述第一电池和所述第二电池充电，并通过所述双向buck-boost电路对所述主电池充电；当未外接电源时，所述主电池通过所述双向buck-boost电路和所述第一开关电路对所述第一电池充电，并通过所述双向buck-boost电路和所述第二开关电路对所述第二电池充电。
优选地，当所述主电池充电时，所述双向buck-boost电路正向工作；当所述主电池放电时，所述双向buck-boost电路反向工作。
优选地，当未外接电源时，所述主电池通过所述双向buck-boost电路以分时的方式对所述第一电池和所述第二电池进行充电。
优选地，当未外接电源时，所述主电池通过所述双向buck-boost电路在一个开关周期对所述第一电池充电，在下一个开关周期对所述第二电池充电。
优选地，所述双向buck-boost电路包括电感，当未外接电源时，在一个开关周期的一部分时间，所述主电池对所述电感充电，在一个开关周期的另一部分时间，所述第一开关电路工作在导通状态，所述电感对所述第一电池充电；在下一个开关周期的一部分时间，所述主电池对所述电感充电，在下一个开关周期的另一部分时间，所述第二开关电路工作在导通状态，所述电感对所述第二电池充电。
优选地，当未外接电源时，所述双向buck-boost电路的第二端接收所述主电池的电压，并在其第一端生成第一电压和第一电流以对所述第一电池和第二电池进行充电；所述第一电池和/或第二电池先进行恒流充电，以进行快速充电；当所述第一电池和/或第二电池的电压达到相应参考电压时，所述第一电池和第二电池进行恒压充电。
优选地，当控制所述第一电流恒定，并控制所述第一电压逐步增大时，所述第一电池和/或第二电池进行恒流充电；当控制所述第一电压恒定时，所述第一电池和第二电池进行恒压充电。
优选地，当所述第一电池和/或第二电池进行恒流充电时，控制所述第一电压随着第一电池或第二电池的电压的增大而增大。
优选地，当外接电源时，所述第一电池和/或第二电池先进行恒流充电，以进行快速充电；当第一电池和/或第二电池的电压达到相应参考电压时，所述第一电池和第二电池进行恒压充电。
优选地，所述输入信号包括输入电压和输入电流，当所述输入电流恒定，所述输入电压逐步增大时，所述第一电池和/或所述第二电池进行恒流充电；当所述输入电压恒定时，所述第一电池和第二电池进行恒压充电。
优选地，当所述第一电池和/或第二电池进行恒流充电时，所述输入电压随着第一电池或第二电池的电压的增大而增大。
优选地，当所述输入电流或第一电流恒定，所述输入电压或第一电压逐步增大时，所述第一电池和所述第二电池进行恒流充电，所述第一开关电路和第二开关电路工作在导通状态。
优选地，当所述输入电流或第一电流恒定，所述输入电压或第一电压逐步增大时，所述第一电池和所述第二电池进行恒流充电，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较高的电池对应的开关电路工作在导通状态，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较低的电池对应的开关电路工作在线性状态，或先工作在线性状态，之后工作在导通状态。
优选地，当所述输入电流或第一电流恒定，所述输入电压或第一电压逐步增大时，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较低的电池进行恒流充电，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较低的电池对应的开关电路工作在导通状态，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较高的电池对应的开关电路先不工作，之后工作在线性状态，或先不工作，之后工作在导通状态，或先不工作，之后工作在线性状态，最后工作在导通状态。
优选地，当所述输入电流或第一电流恒定，所述输入电压或第一电压逐步增大时，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较低的电池进行恒流充电，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较低的电池对应的开关电路工作在导通状态，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较高的电池对应的开关电路先工作在线性状态，或先工作在线性状态，之后工作在导通状态。
优选地，当所述输入电压或所述第一电压恒定时，所述第一电池和第二电池进行恒压充电，所述第一开关电路和所述第二开关电路工作在线性状态。
优选地，当外接电源时，所述第一开关电路和所述第二开关电路工作在线性状态，以分别对所述第一电池和所述第二电池充电。
优选地，通过控制所述第一开关电路控制端的电压以控制所述第一开关电路的电阻值，以调节所述第一电池的电压和流过所述第一开关电路的电流；通过控制所述第二开关电路控制端的电压以控制所述第二开关电路的电阻值，以调节所述第二电池的电压和流过所述第二开关电路的电流。
优选地，所述第一开关电路为第一开关管，所述第二开关电路为第二开关管。
优选地，所述充电电路还包括第二输入端，所述第一输入端用于接收有线电源输出的输入信号，所述第二输入端用于接收无线电源输出的输入信号。
优选地，所述第一输入端和所述第二输入端分别耦接一个开关管，用于防止第一输入端和所述第二输入端有信号输出。
优选地，所述双向buck-boost电路的第二端和所述主电池之间耦接第三开关管，当主电池的电压大于第一阈值电压时，关断所述第三开关管。
第二方面，本发明实施例还提供了一种集成电路，基于以上任意的所述充电电路，包括：所述第一开关电路、第二开关电路和所述双向buck-boost电路中的开关管集成在同一个集成电路中。
优选地，所述集成电路包括第一输入端口，用于接收有线电源输出的输入信号或无线电源输出的输入信号。
优选地，所述集成电路包括第一输入端口和第二输入端口，所述第一输入端口用于接收有线电源输出的输入信号，所述第二输入端口用于接收无线电源输出的输入信号。
优选地，所述集成电路包括第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口，用于分别耦接所述第一电池、所述第二电池和所述主电池。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：本发明的充电电路包括第一输入端、第一开关电路、第二开关电路和双向buck-boost电路，所述第一输入端用于接收输入信号，所述第一开关电路耦接在所述第一输入端和第一电池之间，所述第二开关电路耦接在所述第一输入端和第二电池之间，所述双向buck-boost电路耦接在所述第一输入端和主电池之间；当外接电源时，所述输入信号通过第一开关电路和第二开关电路分别对所述第一电池和所述第二电池充电，并通过所述双向buck-boost电路对所述主电池充电；当未外接电源时，所述主电池通过所述双向buck-boost电路和所述第一开关电路对所述第一电池充电，并通过所述双向buck-boost电路和所述第二开关电路对所述第二电池充电。本发明的充电电路仅需要一个芯片，且仅需要一个电感即可完成对所述第一电池和所述第二电池充电，从而所述充电电路的体积较小，成本较低。并且所述充电电路的充电效率和充电速率较高。在本发明的充电电路具有SIMO(single-inductor,multiple-output)结构，只需要一个集成电路(芯片)即可完成现有技术需要四个芯片完成的功能，且只需要一个电感，减小了电路的体积和成本。并且，本发明的充电电路提高了各个充电过程(包括外接电源时给第一电池和第二电池充电过程，外接电源时给主电池充电过程以及主电池给第一电池和第二电池充电过程)的充电效率和充电速率，进一步优化了系统散热，延长主电池的寿命，降低成本。由于本发明中主电池对第一电池和第二电池充电比现有技术具有更好的效率，延长了主电池的使用时间，在主电池容量相同的情况下，主电池充满后，本发明的充电电路的主电池可以在更多个充电周期对第一电池和第二电池进行充电。此外，本发明的充电电路具有两个独立的输出，可以为两个独立的电池进行充电。当本发明的充电电路对耳机(例如TWS耳机)充电时，所述第一电池和所述第二电池分为位于耳机的左右耳塞内，所述主电池位于电池盒内。进一步的，本发明的充电电路不仅可以用在耳机中，还可以用在其他的设备中。本发明的充电电路应用于对独立的双电池充电，所述第一电池和所述第二电池可以在两个不同的终端(例如耳机的左右耳)，也可以在同一个终端的异性电池，即第一电池和第二电池的容量相差较大。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为现有技术充电电路的示意图；
图2为本发明充电电路实施例一的电路示意图；
图3为本发明充电电路实施例二的电路示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
图2为本发明充电电路实施例一的电路示意图，所述充电电路包括第一输入端IN、第一开关电路1、第二开关电路2和双向buck-boost电路3，所述第一输入端IN用于接收输入信号，所述第一开关电路1耦接在所述第一输入端IN和第一电池B1之间，所述第二开关电路2耦接在所述第一输入端IN和第二电池B2之间，所述双向buck-boost电路3耦接在所述第一输入端IN和主电池Bm之间；当外接电源时，所述输入信号通过第一开关电路1和第二开关电路2分别对所述第一电池B1和所述第二电池B2充电，并通过所述双向buck-boost电路3对所述主电池Bm充电；当未外接电源时，所述主电池Bm通过所述双向buck-boost电路3和所述第一开关电路1对所述第一电池B1充电，并通过所述双向buck-boost电路3和所述第二开关电路2对所述第二电池充电B1。
当所述主电池Bm充电时，所述双向buck-boost电路3正向工作；当所述主电池Bm放电时，所述双向buck-boost电路3反向工作。
所述输入信号为电源(图中未标出)的输出信号，所述电源可以为有线电源，还可以为无线电源。进一步的，所述电源为有线电源时，接收USB等形式的信号，输出所述输入信号；所述电源为所述无线电源时，所述电源包括电能发射端和电能接收端，所述电能发射端接收无线输入信号，并在所述电能接收端输出所述输入信号。在一个实施例中，所述电源的输出电压可以固定。在另外的实施例中，所述电源的输出信号可调节。所述电源内具有控制电路，用于控制所述电源输出的输入信号。
所述双向buck-boost电路3包括开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4和电感L1，所述开关管S1和所述开关管S2串联在所述双向buck-boost电路的第一端，所述开关管S4和所述开关管S3串联在所述双向buck-boost电路的第二端，所述电感L1的一端连接所述开关管S1和所述开关管S2的公共端，所述电感L1的另一端连接所述开关管S3和所述开关管S4的公共端。其中，所述双向buck-boost电路的第一端的高电位端连接在所述第一开关电路1和所述第二开关电路2以及所述第一输入端IN的公共端，其低电位端接地，所述双向buck-boost电路的第二端的高电位端耦接所述主电池Bm，其低电位端接地。
在本实施例中，当外接电源时，所述输入信号通过第一开关电路1对所述第一电池B1充电，所述输入信号通过第二开关电路2对所述第二电池B2充电。当外接电源时，所述输入信号通过一级电路(第一开关电路1或第二开关电路2)对所述第一电池B1和第二电池B2充电，此时的充电效率等于第一开关电路1或第二开关电路2的效率；而现有技术中，输入信号通过三级电路(buck电路、boost电路和线性充电模块)对所述第一电池B1和第二电池B2进行充电，此时的充电效率等于buck电路的效率、boost电路的效率和线性充电模块的效率三者的乘积，且各个电路或模块的效率小于1，由于第一开关电路1或第二开关电路2的效率大于等于所述线性充电模块的效率，从而输入信号对第一电池B1和第二电池B2的充电效率在本实施例中比现有技术中高。
所述输入信号通过第一开关电路1和第二开关电路2分别对所述第一电池B1和所述第二电池B2充电有两种实现方式。
在第一种实现方式中，当外接电源时，所述第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态，以分别对所述第一电池B1和所述第二电池B2充电。进一步，通过控制所述第一开关电路1控制端的电压控制所述第一开关电路1的电阻值，以调节所述第一电池B1的电压和流过所述第一开关电路1的电流；通过控制所述第二开关电路2控制端的电压以控制所述第二开关电路2的电阻值，以调节所述第二电池B2的电压和流过所述第二开关电路2的电流。在该种实现方式中，所述输入信号可以为输出电压固定的电源的输出信号，也可以为输出信号可调节的电源的输出信号。
同时，输入信号经过所述双向buck-boost电路3对所述主电池Bm充电，在第一种实现方式时，若所述输入信号可以为输出电压固定的电源的输出信号，所述双向buck-boost电路3正向工作在降压模式。具体的，所述开关管S4导通，所述开关管S3关断，所述开关管S1和开关管S2工作在PWM状态，以使得所述开关管S1、开关管S2和电感L1工作在buck状态。此时，所述的双向buck-boost电路3可以利用双向buck电路(正向为buck电路，反向为boost电路)进行替代，所述双向buck电路工作在正向buck状态。若所述输入信号为输出信号可调节的电源的输出信号，则所述所述双向buck-boost电路3正向工作在buck-boost状态。具体的，所述开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4工作在PWM状态，通过控制开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4的占空比，使得所述双向buck-boost电路工作在升压或降压模式，以给所述主电池Bm充电。
在第二种实现方式中，当外接电源时，所述第一电池B1和/或第二电池B2先进行恒流充电，以进行快速充电，当第一电池B1和/或第二电池的电压达到相应参考电压时，所述第一电池B1和第二电池B2进行恒压充电，在该种实现方式中，所述输入信号为输出信号可调节的电源的输出信号。
进一步的，所述输入信号包括输入电压和输入电流，当所述第一电池B1和/或所述第二电池B2进行恒流充电时，所述输入电流恒定，所述输入电压逐步增大，当所述第一电池B1和第二电池B2进行恒压充电时，所述输入电压恒定，所述输入电流逐步减小。
进一步的，当所述第一电池B1和/或第二电池B2进行恒流充电时，所述输入电压随着第一电池B1或第二电池B2的电压的增大而增大。优选的，所述输入电压等于第一电池B1或第二电池B2的电压和其对应的第一开关电路1或第二开关电路2导通时的压降之和，即输入电压等于所述第一电池B1的电压和第一开关电路1导通时的压降之和，或输入电压等于所述第二电池B2的电压和所述第二开关电路2导通时的压降之和。
若第一电池电压B1和第二电池B2的电压相差不大，则：
当所述输入电流恒定，所述输入电压逐步增大时，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒流充电，所述第一开关电路1和第二开关电路2均工作在导通状态；当所述输入电压恒定，所述输入电流逐步减小时，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒压充电，此时第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。
具体的，当第一电池B1电压和第二电池B2的电压相差不大时，所述输入电流恒定，所述输入电压逐渐增大时，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒流充电，所述第一开关电路1和所述第二开关电路2均工作在导通状态，所述输入电压随着第一电池B1或第二电池B2的电压的增大而增大，优选的，所述输入电压等于第一电池B1或第二电池B2的电压和其对应的所述第一开关电路1或第二开关电路2导通时的压降之和；当所述第一电池B1电压或第二电池B2的电压达到相应参考电压时，所述输入电压恒定，所述输入电流逐渐减小，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒压充电，此时第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。
若第一电池B1电压和第二电池B2的电压相差较大，则输入电压的增大包括以下两种情况：
1.输入电压随着所述第一电池B1和所述第二电池B2两者中电压较高的电池的电压逐步增大
当输入电压逐步增大，输入电流恒定时，输入电压随着两者中电压较高的电池电压逐步增大，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒流充电，两者中电压较高的电池对应的开关电路一直工作在导通状态。所述两者中电压较低的电池对应的开关电路，可能进入线性状态，以防止充电电流过大而引起电池过冲。进一步的，两者中电压较低的电池对应的开关电路一直工作在线性状态，或先工作在线性状态，之后工作在导通状态。当所述输入电压恒定，所述输入电流逐步减小时，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒压充电，此时第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。优选的，所述输入电压等于两者中电压较高的电池电压和其对应的开关电路导通时的压降之和。
具体的，当第一电池B1电压和第二电池B2的电压相差较大时，控制输入电压逐步增大，输入电流恒定，输入电压随着所述第一电池B1和所述第二电池B2两者中电压较高的电池电压逐步增大，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒流充电。在输入电流恒定，输入电压逐步增大的区间，两者中电压较高的电池对应的开关电路在此区间一直工作在导通状态，两者中电压较低的电池对应的开关电路先工作在线性状态，直到所述第一电池B1和第二电池B2的电压相差不大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值达到第一阈值)时，两者中电压较低的电池对应的开关电路工作在导通状态；若在输入电流恒定，输入电压逐步增大的区间，所述第一电池B1和第二电池B2的电压一直相差较大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值在此区间未达到第一阈值)，则两者中电压较低的电池对应的开关电路一直工作在线性状态。输入电压逐步上升，当两者中电压较高的电池的电压达到第一参考电压，则控制所述输入电压恒定，所述第一电池B1和第二电池B2进行恒压充电，所述第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。
2.输入电压随着所述第一电池B1和所述第二电池B2两者中电压较低的电池的电压逐步增大
当输入电流恒定，输入电压随着所述第一电池B1和所述第二电池B2两者中电压较低的电池电压逐步增大时，两者中电压较低的电池工作在恒流状态。在输入电流恒定，输入电压逐步增大的区间，两者中电压较低的电池对应的开关电路在此区间一直工作在导通状态。若输入电压刚开始比两者中电压较高的电池的电压高时，所述两者中电压较高的电池工作在线性状态(此时两者中电压较高的电池非恒流充电)，或所述两者中电压较高的电池先工作在线性状态(此时两者中电压较高的电池非恒流充电)，之后工作在导通状态(此时两者中电压较高的电池恒流充电)。若输入电压刚开始比两者中电压较高的电池的电压低时，所述两者中电压较高的电池先不工作，之后工作在导通状态(此时两者中电压较高的电池恒流充电)，或先不工作，之后工作在线性状态(此时两者中电压较高的电池非恒流充电)，或先不工作，之后工作在线性状态(此时两者中电压较高的电池非恒流充电)，最后工作在导通状态(此时两者中电压较高的电池恒流充电)。控制输入电压恒定，输入电流逐步减小，所述第一电池B1和第二电池B2进行恒压充电，所述第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。优选的，所述输入电压等于两者中电压较低的电池电压和其对应的开关电路导通时的压降之和。
具体的，当输入电流恒定，输入电压随着所述第一电池B1和所述第二电池B2两者中电压较低的电池电压逐步增大时，两者中电压较低的电池一直工作在恒流状态。在输入电流恒定，输入电压逐步增大的区间，两者中电压较低的电池对应的开关电路在此区间一直工作在导通状态。
若输入电压刚开始比两者中电压较高的电池的电压高时，两者中电压较高的电池先工作在线性状态，此时两者中电压较高的电池非恒流充电，直到所述第一电池B1和第二电池B2的电压相差不大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值达到第一阈值)时，两者中电压较高的电池对应的开关电路工作在导通状态，此时两者中电压较高的电池进行恒流充电；若在输入电流恒定，输入电压逐步增大的区间，所述第一电池B1和第二电池B2的电压一直相差较大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值在此区间未达到第一阈值)，则在此区间，两者中电压较高的电池对应的开关电路一直工作在线性状态。
若输入电压刚开始比两者中电压较高的电池的电压低时，所述两者中电压较高的电池先不工作，当所述输入电压增大到大于两者中电压较高的电池的电压时，所述两者中电压较高的电池对应的开关电路工作在线性状态，此时两者中电压较高的电池非恒流充电，直到所述第一电池B1和第二电池B2的电压相差不大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值达到第一阈值)时，两者中电压较高的电池对应的开关电路工作在导通状态，此时两者中电压较高的电池进行恒流充电；若在输入电流恒定，输入电压逐步增大的区间，所述第一电池B1和第二电池B2的电压一直相差很大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值在此区间未达到第一阈值)，则所述输入电压增大到大于两者中电压较高的电池的电压之后，两者中电压较高的电池对应的开关电路一直工作在线性状态。或所述两者中电压较高的电池先不工作，直到两者中电压较低的电池的电压上升到与两者中电压较高的电池的电压相差不大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值达到第一阈值)时，两者中电压较高的电池对应的开关电路工作在导通状态，此时两者中电压较高的电池进行恒流充电。输入电压逐步上升，当两者中电压较高的电池的电压达到第二参考电压，则控制所述输入电压恒定，所述第一电池B1和第二电池B2进行恒压充电，所述第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。所述第一参考电压和所述第二参考电压可以相同，也可以不相同，本发明对此不进行限制。
并且，所述第二种实现方式为快速充电过程，所述输入信号对第一电池B1和第二电池B2进行充电的充电速率在本实施例中的第二种实现方式中比现有技术中高。
同时，输入信号经过所述双向buck-boost电路3对所述主电池Bm充电，在第二种实现方式时，由于输入电压逐步增加，从而可能存在输入电压小于主电池电压的情况，故此时双向buck-boost电路3正向工作在buck-boost状态。具体的，所述开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4工作在PWM状态，通过控制开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4的占空比，使得所述双向buck-boost电路工作在升压或降压模式，以给所述主电池Bm充电。
在本实施例中，当未外接电源时，所述双向buck-boost电路3反向工作，所述主电池Bm通过所述双向buck-boost电路3和所述第一开关电路1对所述第一电池B1充电，并通过所述双向buck-boost电路3和所述第二开关电路2对所述第二电池充电B1。
所述主电池Bm通过双向buck-boost和第一开关电路1或第二开关电路2对所述第一电池B1或第二电池B2进行充电包括三种实现方式。
在第一种实现方式中，当未外接电源时，所述双向buck-boost电路3反向工作，所述主电池Bm通过所述双向buck-boost电路3生成固定的电压以对所述第一电池B1和第二电池B2充电，此时所述第一开关电路1和第二开关电路2工作在线性状态。在第一种实现方式中，所述双向buck-boost电路3可以用双向buck电路替代，此时，所述双向buck工作反向boost状态以生成固定的电压。
在第二种实现方式中，当未外接电源时，所述双向buck-boost电路3反向工作，所述主电池Bm通过所述双向buck-boost电路3以分时的方式对所述第一电池B1和所述第二电池B2进行充电。进一步的，当未外接电源时，所述主电池Bm通过所述双向buck-boost电路3在一个开关周期对所述第一电池B1充电，在下一个开关周期对所述第二电池B2充电。进一步的，在一个开关周期的一部分时间，所述主电池Bm对所述电感L1充电，在一个开关周期的另一部分时间，所述第一开关电路1工作在导通状态，所述电感L1对所述第一电池B1充电；在下一个开关周期的一部分时间，所述主电池Bm对所述电感L1充电，在下一个开关周期的另一部分时间，所述第二开关电路2工作在导通状态，所述电感L1对所述第二电池B2充电。在第二种实现方式中，所述主电池Bm对所述第一电池B1和第二电池B2进行充电的效率等于所述双向buck-boost电路的效率，而现有技术中，所述主电池对所述第一电池B1和第二电池B2进行充电的效率等于boost电路的效率和线性充电模块的效率两者的乘积，从而主电池Bm对第一电池B1和第二电池B2进行充电的充电效率在本实施例的第二种实现方式中比现有技术中高。并且，在所述第一电池B1的电压和第二电池B2的电压相差较大时，本实施例中采用分时的方式对所述第一电池B1和第二电池B2进行充电，比同时对所述第一电池B1和第二电池B2进行充电的技术方案更有优势。本实施例中采用分时的方式对第一电池B1和第二电池B2进行充电时，所述第一电池B1的电压和所述第二电池B2的电压可以相差较大，也可以相差较小，本发明对此不进行限制。同时，在第二种实现方式中，所述主电池Bm对所述第一电池B1和第二电池B2进行充电的充电速率比现有技术高。
具体的，在一个开关周期的一部分时间，所述开关管S4导通，所述开关管S2导通，使得所述主电池Bm对所述电感L1充电，在一个开关周期的另一部分时间，所述开关管S1导通，所述开关管S3导通，所述第一开关电路1工作在导通状态，以使得所述电感L1对所述第一电池B1充电；在下一个开关周期的一部分时间，所述开关管S4导通，所述开关管S2导通，使得所述主电池Bm对所述电感L1充电，在下一个开关周期的另一部分时间，所述开关管S1导通，所述开关管S3导通，所述第二开关电路2工作在导通状态，以使得所述电感L1对所述第二电池B2充电。
在第三种实现方式中，当未外接电源时，所述双向buck-boost电路的第二端接收所述主电池Bm的电压，并在其第一端生成第一电压和第一电流以对所述第一电池B1和第二电池B2进行充电。进一步的，所述第一电池B1和/或第二电池B2先进行恒流充电，以进行快速充电，当第一电池B1和/或第二电池的电压达到相应参考电压时，所述第一电池B1和第二电池B2进行恒压充电。进一步的，当所述第一电池B1和/或所述第二电池B2进行恒流充电时，控制所述第一电流恒定，并控制所述第一电压逐步增大，当所述第一电池B1和第二电池B2进行恒压充电时，控制所述第一电压恒定，所述第一电流逐步减小。进一步的，当所述第一电池B1和/或第二电池B2进行恒流充电时，所述第一电压随着第一电池B1或第二电池B2的电压的增大而增大。优选的，所述第一电压等于第一电池B1或第二电池B2的电压和其对应的第一开关电路1或第二开关电路2导通时的压降之和，即第一电压等于所述第一电池B1的电压和第一开关电路1导通时的压降之和，或第一电压等于所述第二电池B2的电压和所述第二开关电路2导通时的压降之和。
若第一电池电压B1和第二电池B2的电压相差不大，则：
当所述第一电流恒定，所述第一电压逐步增大时，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒流充电，所述第一开关电路1和第二开关电路2均工作在导通状态；当所述第一电压恒定，所述第一电流逐步减小时，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒压充电，此时第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。
具体的，当第一电池B1电压和第二电池B2的电压相差不大时，所述第一电流恒定，所述第一电压逐渐增大时，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒流充电，所述第一开关电路1和所述第二开关电路2均工作在导通状态，所述第一电压随着第一电池B1或第二电池B2的电压的增大而增大，优选的，所述第一电压等于第一电池B1或第二电池B2的电压和其对应的所述第一开关电路1或第二开关电路2导通时的压降之和；当所述第一电池B1电压或第二电池B2的电压达到相应参考电压时，所述第一电压恒定，所述第一电流逐渐减小，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒压充电，此时第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。
若第一电池B1电压和第二电池B2的电压相差较大，则第一电压的增大包括以下两种情况：
1、第一电压随着所述第一电池B1和所述第二电池B2两者中电压较高的电池的电压逐步增大
当第一电压逐步增大，第一电流恒定时，第一电压随着两者中电压较高的电池电压逐步增大，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒流充电，两者中电压较高的电池对应的开关电路一直工作在导通状态。所述两者中电压较低的电池对应的开关电路，可能进入线性状态，以防止充电电流过大而引起电池过冲。进一步的，两者中电压较低的电池对应的开关电路一直工作在线性状态，或先工作在线性状态，之后工作在导通状态。当所述第一电压恒定，所述第一电流逐步减小时，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒压充电，此时第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。优选的，所述第一电压等于两者中电压较高的电池电压和其对应的开关电路导通时的压降之和。
具体的，当第一电池B1电压和第二电池B2的电压相差较大时，控制第一电压逐步增大，第一电流恒定，第一电压随着所述第一电池B1和所述第二电池B2两者中电压较高的电池电压逐步增大，所述第一电池B1和所述第二电池B2进行恒流充电。在第一电流恒定，第一电压逐步增大的区间，两者中电压较高的电池对应的开关电路在此区间一直工作在导通状态，两者中电压较低的电池对应的开关电路先工作在线性状态，直到所述第一电池B1和第二电池B2的电压相差不大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值达到第一阈值)时，两者中电压较低的电池对应的开关电路工作在导通状态；若在第一电流恒定，第一电压逐步增大的区间，所述第一电池B1和第二电池B2的电压一直相差较大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值在此区间未达到第一阈值)，则两者中电压较低的电池对应的开关电路一直工作在线性状态。第一电压逐步上升，当两者中电压较高的电池的电压达到第一参考电压，则控制所述第一电压恒定，所述第一电池B1和第二电池B2进行恒压充电，所述第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。
2、第一电压随着所述第一电池B1和所述第二电池B2两者中电压较低的电池的电压逐步增大
当第一电流恒定，第一电压随着所述第一电池B1和所述第二电池B2两者中电压较低的电池电压逐步增大时，两者中电压较低的电池工作在恒流状态。在第一电流恒定，第一电压逐步增大的区间，两者中电压较低的电池对应的开关电路在此区间一直工作在导通状态。若第一电压刚开始比两者中电压较高的电池的电压高时，所述两者中电压较高的电池工作在线性状态(此时两者中电压较高的电池非恒流充电)，或所述两者中电压较高的电池先工作在线性状态(此时两者中电压较高的电池非恒流充电)，之后工作在导通状态(此时两者中电压较高的电池恒流充电)。若第一电压刚开始比两者中电压较高的电池的电压低时，所述两者中电压较高的电池先不工作，之后工作在导通状态(此时两者中电压较高的电池恒流充电)，或先不工作，之后工作在线性状态(此时两者中电压较高的电池非恒流充电)，或先不工作，之后工作在线性状态(此时两者中电压较高的电池非恒流充电)，最后工作在导通状态(此时两者中电压较高的电池恒流充电)。控制第一电压恒定，第一电流逐步减小，所述第一电池B1和第二电池B2进行恒压充电，所述第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。优选的，所述第一电压等于两者中电压较低的电池电压和其对应的开关电路导通时的压降之和。
具体的，当第一电流恒定，第一电压随着所述第一电池B1和所述第二电池B2两者中电压较低的电池电压逐步增大时，两者中电压较低的电池一直工作在恒流状态。在第一电流恒定，第一电压逐步增大的区间，两者中电压较低的电池对应的开关电路在此区间一直工作在导通状态。
若第一电压刚开始比两者中电压较高的电池的电压高时，两者中电压较高的电池先工作在线性状态，此时两者中电压较高的电池非恒流充电，直到所述第一电池B1和第二电池B2的电压相差不大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值达到第一阈值)时，两者中电压较高的电池对应的开关电路工作在导通状态，此时两者中电压较高的电池进行恒流充电；若在第一电流恒定，第一电压逐步增大的区间，所述第一电池B1和第二电池B2的电压一直相差较大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值在此区间未达到第一阈值)，则在此区间，两者中电压较高的电池对应的开关电路一直工作在线性状态。
若第一电压刚开始比两者中电压较高的电池的电压低时，所述两者中电压较高的电池先不工作，当所述第一电压增大到大于两者中电压较高的电池的电压时，所述两者中电压较高的电池对应的开关电路工作在线性状态，此时两者中电压较高的电池非恒流充电，直到所述第一电池B1和第二电池B2的电压相差不大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值达到第一阈值)时，两者中电压较高的电池对应的开关电路工作在导通状态，此时两者中电压较高的电池进行恒流充电；若在第一电流恒定，第一电压逐步增大的区间，所述第一电池B1和第二电池B2的电压一直相差很大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值在此区间未达到第一阈值)，则所述第一电压增大到大于两者中电压较高的电池的电压之后，两者中电压较高的电池对应的开关电路一直工作在线性状态。或所述两者中电压较高的电池先不工作，直到两者中电压较低的电池的电压上升到与两者中电压较高的电池的电压相差不大(例如所述第一电池B1和第二电池B2的电压的差值达到第一阈值)时，两者中电压较高的电池对应的开关电路工作在导通状态，此时两者中电压较高的电池进行恒流充电。第一电压逐步上升，当两者中电压较高的电池的电压达到第二参考电压，则控制所述第一电压恒定，所述第一电池B1和第二电池B2进行恒压充电，所述第一开关电路1和所述第二开关电路2工作在线性状态。所述第一参考电压和所述第二参考电压可以相同，也可以不相同，本发明对此不进行限制。
在第三种实现方式下，可以将所述主电池Bm和双向buck-boost电路3看作一个输出可调节电源，所述双向buck-boost电路3输出的第一电压和第一电流即为所述输出可调节电源的输出信号。此时，所述双向buck-boost电路3反向工作，所述双向buck-boost电路3工作在升压或降压状态，通过调节所述双向buck-boost电路3中开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4的占空比，以控制所述第一电压和所述第一电流的大小。进一步的，在本实施例中，可以使用任意的电压控制和电流控制的方式控制所述开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4的占空比。现有技术中，所述主电池对所述第一电池B1和第二电池B2进行充电的效率等于boost电路的效率和线性充电模块的效率两者的乘积，在第二种实现方式中，在第一开关电路1或第二开关电路2工作在导通状态时，所述主电池Bm对所述第一电池B1和第二电池B2进行充电的效率等于所述双向buck-boost电路3的效率，此时本实施例的充电效率比现有技术高；在第一开关电路1或第二开关电路2工作在线性状态时，所述主电池Bm对所述第一电池B1和第二电池B2进行充电的效率等于所述双向buck-boost电路3的效率和所述第一开关电路1或所述第二开关电路2的效率两者的乘积，此时本实施例的充电效率和现有技术相差不大，在第二种实现方式中，所述第一开关电路1或所述第二开关电路2一段时间内工作在导通状态，另一段时间内线性状态，从而主电池Bm对第一电池B1和第二电池B2进行充电的充电效率在本实施例的第二种实现方式中比现有技术中高。并且，所述第二种实现方式包括恒流充电过程，进行快速充电，所述主电池Bm对第一电池B1和第二电池B2进行充电的充电速率在本实施例中的第三种实现方式中比现有技术中高。
在本实施例中，所述第一开关电路1为第一开关管SR，所述第二开关电路为第二开关管SL，仅仅给出一种实现方式，本发明不对此进行限制。可选的，在本实施例中，所述双向buck-boost电路3的第二端和所述主电池Bm之间耦接第三开关管Sm，防止由于充电电流过大或电池容量过大而引起所述主电池Bm过充，具体的，当主电池Bm的电压大于第一阈值电压时，关断所述第三开关管Sm。可选的，所述第一输入端IN耦接开关管Sin，在外接电源时，所述开关管Sin导通，在没有外接电源时，关断开关管Sin，用于防止在未外接电源，主电池Bm对第一电池B1和第二电池B2进行充电时，所述双向buck-boost电路的输出信号反流到第一输入端，以使得第一输入端有信号输出。
进一步的，本发明还给出了一种集成电路(芯片)01，基于上述的充电电路，所述第一开关电路1、第二开关电路2和所述双向buck-boost电路3中的开关管集成在同一个集成电路。在本实施例中，所述开关管Sin、第一开关管SR、第二开关管SL、开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、第三开关管Sm集成在同一个集成电路中形成。并且，所述集成电路01包括第一输入端口IN，用于接收有线电源输出的输入信号或无线电源输出的输入信号。所述集成电路01还包括第一输出端口BATR、第二输出端口BATL和第三输出端口BATM，用于分别耦接所述第一电池B1、所述第二电池B2和所述主电池Bm。
图3给出了本发明充电电路实施例二的电路示意图，其与实施例一的区别在于：所述充电电路包括第一输入端IN和第二输入端RX，所述第一输入端IN用于接收有线电源输出的输入信号，所述第二输入端RX用于接收无线电源输出的输入信号。所述第一输入端IN和所述第二输入端RX分别耦接开关管Sin和开关管Srx，用于防止第一输入端IN和所述第二输入端RX有信号输出。
具体的，在外接有线电源时，所述开关管Sin导通，在未外接有线电源时，开关管Sin关断，在外接无线电源时，所述开关管Srx导通，在未外接无线电源时，所述开关管Srx关断，以防止第一输入端IN和第二输入端RX之间有信号流动，并防止在未外接电源，主电池Bm对第一电池B1和第二电池B2进行充电时，所述双向buck-boost电路的输出信号反流到第一输入端IN或第二输入端RX。
进一步的，在本实施例中，所述集成电路01包括第一输入端口IN和第二输入端口RX，所述第一输入端口IN用于接收有线电源输出的输入信号，所述第二输入端口RX用于接收无线电源输出的输入信号。
在本发明的充电电路具有SIMO(single-inductor,multiple-output)结构，只需要一个集成电路(芯片)即可完成现有技术需要四个芯片完成的功能，且只需要一个电感，减小了电路的体积和成本。并且，本发明的充电电路提高了各个充电过程(包括外接电源时给第一电池和第二电池充电过程，外接电源时给主电池充电过程以及主电池给第一电池和第二电池充电过程)的充电效率和充电速率，进一步优化了系统散热，延长主电池的寿命，降低成本。由于本发明中主电池对第一电池和第二电池充电比现有技术具有更好的效率，延长了主电池的使用时间，在主电池容量相同的情况下，主电池充满后，本发明的充电电路的主电池可以在更多个充电周期对第一电池和第二电池进行充电。
此外，本发明的充电电路具有两个独立的输出，可以为两个独立的电池进行充电。当本发明的充电电路对耳机(例如TWS耳机)充电时，所述第一电池和所述第二电池分为位于耳机的左右耳塞内，所述主电池位于电池盒内。进一步的，本发明的充电电路不仅可以用在耳机中，还可以用在其他的设备中。本发明的充电电路应用于对独立的双电池充电，所述第一电池和所述第二电池可以在两个不同的终端(例如耳机的左右耳)，也可以在同一个终端的异性电池，即第一电池和第二电池的容量相差较大，比如一个终端里的一颗电池容量为100mAh，另一颗电池容量只有50mAh。
在本发明的实施例中，所述开关管可以采用各种现有的电可控开关器件，例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极结型晶体管(BJT)，或者，绝缘栅双极晶体管(IGBT)，本发明对此不进行限制。
虽然以上将实施例或实现方式分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例或实现方式之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例或实现方式未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
依照本发明实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (26)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：
第一输入端，用于接收输入信号；
第一开关电路，耦接在所述第一输入端和第一电池之间；
第二开关电路，耦接在所述第一输入端和第二电池之间；
双向buck-boost电路，耦接在所述第一输入端和主电池之间；
当外接电源时，所述输入信号通过第一开关电路和第二开关电路分别对所述第一电池和所述第二电池充电，并通过所述双向buck-boost电路对所述主电池充电；
当未外接电源时，所述主电池通过所述双向buck-boost电路和所述第一开关电路对所述第一电池充电，并通过所述双向buck-boost电路和所述第二开关电路对所述第二电池充电。
2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：当所述主电池充电时，所述双向buck-boost电路正向工作；当所述主电池放电时，所述双向buck-boost电路反向工作。
3.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：当未外接电源时，所述主电池通过所述双向buck-boost电路以分时的方式对所述第一电池和所述第二电池进行充电。
4.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：当未外接电源时，所述主电池通过所述双向buck-boost电路在一个开关周期对所述第一电池充电，在下一个开关周期对所述第二电池充电。
5.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述双向buck-boost电路包括电感，当未外接电源时，在一个开关周期的一部分时间，所述主电池对所述电感充电，在一个开关周期的另一部分时间，所述第一开关电路工作在导通状态，所述电感对所述第一电池充电；在下一个开关周期的一部分时间，所述主电池对所述电感充电，在下一个开关周期的另一部分时间，所述第二开关电路工作在导通状态，所述电感对所述第二电池充电。
6.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：当未外接电源时，所述双向buck-boost电路的第二端接收所述主电池的电压，并在其第一端生成第一电压和第一电流以对所述第一电池和第二电池进行充电；所述第一电池和/或第二电池先进行恒流充电，以进行快速充电；当所述第一电池和/或第二电池的电压达到相应参考电压时，所述第一电池和第二电池进行恒压充电。
7.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于：当控制所述第一电流恒定，并控制所述第一电压逐步增大时，所述第一电池和/或第二电池进行恒流充电；当控制所述第一电压恒定时，所述第一电池和第二电池进行恒压充电。
8.根据权利要求7所述的充电电路，其特征在于：当所述第一电池和/或第二电池进行恒流充电时，控制所述第一电压随着第一电池或第二电池的电压的增大而增大。
9.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：当外接电源时，所述第一电池和/或第二电池先进行恒流充电，以进行快速充电；当第一电池和/或第二电池的电压达到相应参考电压时，所述第一电池和第二电池进行恒压充电。
10.根据权利要求9所述的充电电路，其特征在于：所述输入信号包括输入电压和输入电流，当所述输入电流恒定，所述输入电压逐步增大时，所述第一电池和/或所述第二电池进行恒流充电；当所述输入电压恒定时，所述第一电池和第二电池进行恒压充电。
11.根据权利要求10所述的充电电路，其特征在于：当所述第一电池和/或第二电池进行恒流充电时，所述输入电压随着第一电池或第二电池的电压的增大而增大。
12.根据权利要求6或9所述的充电电路，其特征在于：当所述输入电流或第一电流恒定，所述输入电压或第一电压逐步增大时，所述第一电池和所述第二电池进行恒流充电，所述第一开关电路和第二开关电路工作在导通状态。
13.根据权利要求6或9所述的充电电路，其特征在于：当所述输入电流或第一电流恒定，所述输入电压或第一电压逐步增大时，所述第一电池和所述第二电池进行恒流充电，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较高的电池对应的开关电路工作在导通状态，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较低的电池对应的开关电路工作在线性状态，或先工作在线性状态，之后工作在导通状态。
14.根据权利要求6或9所述的充电电路，其特征在于：当所述输入电流或第一电流恒定，所述输入电压或第一电压逐步增大时，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较低的电池进行恒流充电，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较低的电池对应的开关电路工作在导通状态，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较高的电池对应的开关电路先不工作，之后工作在线性状态，或先不工作，之后工作在导通状态，或先不工作，之后工作在线性状态，最后工作在导通状态。
15.根据权利要求6或9所述的充电电路，其特征在于：当所述输入电流或第一电流恒定，所述输入电压或第一电压逐步增大时，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较低的电池进行恒流充电，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较低的电池对应的开关电路工作在导通状态，所述第一电池和所述第二电池两者中电压较高的电池对应的开关电路先工作在线性状态，或先工作在线性状态，之后工作在导通状态。
16.根据权利要求6或9所述的充电电路，其特征在于：当所述输入电压或所述第一电压恒定时，所述第一电池和第二电池进行恒压充电，所述第一开关电路和所述第二开关电路工作在线性状态。
17.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：当外接电源时，所述第一开关电路和所述第二开关电路工作在线性状态，以分别对所述第一电池和所述第二电池充电。
18.根据权利要求17所述的充电电路，其特征在于：
通过控制所述第一开关电路控制端的电压以控制所述第一开关电路的电阻值，以调节所述第一电池的电压和流过所述第一开关电路的电流；
通过控制所述第二开关电路控制端的电压以控制所述第二开关电路的电阻值，以调节所述第二电池的电压和流过所述第二开关电路的电流。
19.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述第一开关电路为第一开关管，所述第二开关电路为第二开关管。
20.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述充电电路还包括第二输入端，所述第一输入端用于接收有线电源输出的输入信号，所述第二输入端用于接收无线电源输出的输入信号。
21.根据权利要求20所述的充电电路，其特征在于：所述第一输入端和所述第二输入端分别耦接一个开关管，用于防止第一输入端和所述第二输入端有信号输出。
22.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述双向buck-boost电路的第二端和所述主电池之间耦接第三开关管，当主电池的电压大于第一阈值电压时，关断所述第三开关管。
23.一种集成电路，基于权利要求1-22中所述的充电电路，其特征在于：所述第一开关电路、第二开关电路和所述双向buck-boost电路中的开关管集成在同一个集成电路中。
24.根据权利要求23所述的集成电路，其特征在于：所述集成电路包括第一输入端口，用于接收有线电源输出的输入信号或无线电源输出的输入信号。
25.根据权利要求23所述的集成电路，其特征在于：所述集成电路包括第一输入端口和第二输入端口，所述第一输入端口用于接收有线电源输出的输入信号，所述第二输入端口用于接收无线电源输出的输入信号。
26.根据权利要求23所述的集成电路，其特征在于：所述集成电路包括第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口，用于分别耦接所述第一电池、所述第二电池和所述主电池。
CN202010959684.3A 2020-09-14 2020-09-14 充电电路及其集成电路 Pending CN112003353A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010959684.3A CN112003353A (zh) 2020-09-14 2020-09-14 充电电路及其集成电路
US17/460,473 US20220085624A1 (en) 2020-09-14 2021-08-30 Charging circuit and integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010959684.3A CN112003353A (zh) 2020-09-14 2020-09-14 充电电路及其集成电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112003353A true CN112003353A (zh) 2020-11-27

Family

ID=73469752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010959684.3A Pending CN112003353A (zh) 2020-09-14 2020-09-14 充电电路及其集成电路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20220085624A1 (zh)
CN (1) CN112003353A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113364106B (zh) * 2021-08-09 2021-12-21 深圳市微源半导体股份有限公司 大电池给小电池充电的系统及电子设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040048221A (ko) * 2002-12-02 2004-06-07 엘지전자 주식회사 다수개 배터리 충전방법
EP2441632B1 (en) * 2009-06-10 2016-04-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system for electric vehicle and method for controlling same
CN104348141B (zh) * 2013-07-31 2018-08-14 惠州市吉瑞科技有限公司 一种用于电子烟的过流过压保护电路及方法
US11190028B2 (en) * 2018-08-16 2021-11-30 Ensurge Micropower Asa Circuitry and apparatuses for monitoring and controlling a battery and configurable batteries
CN111049211A (zh) * 2018-10-15 2020-04-21 三星电子株式会社 电子设备和用于电子设备中的有线或无线充电的方法
EP3916979A1 (en) * 2020-05-27 2021-12-01 Infineon Technologies Austria AG Switching converter

Also Published As

Publication number Publication date
US20220085624A1 (en) 2022-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180123453A1 (en) Feedback control for efficient high-speed battery charging
US8934275B2 (en) Switching loss reduction in converter modules
US20190372462A1 (en) Voltage Converter, Method for Controlling Voltage Converter, and Voltage Conversion System
CN107947305A (zh) 一种无线充电电路、系统、方法及终端设备
US9997946B2 (en) Battery charging system with feedback control
US11509157B2 (en) Charging management chip for charging battery based on switching charging and direct charging, and operating method of charging management chip
CN111697647A (zh) 一种充电电路及终端、充电电路的控制方法及装置
CN207766037U (zh) 一种无线充电电路、系统及终端设备
TW201924176A (zh) 管理裝置、蓄電裝置、蓄電系統以及電氣機器
CN103560550A (zh) 一种可同时给移动电子设备供电及充电装置
TW201705661A (zh) 電源供應模組與其電源供應方法
CN102403906A (zh) 升压变换器
US9825480B2 (en) Apparatus for performing hybrid power control in an electronic device with aid of separated power output nodes for multi-purpose usage of boost
US10150378B2 (en) Apparatus for performing hybrid power control in an electronic device with aid of separated power output nodes for multi-purpose usage of boost
CN113794373B (zh) 多电平直流转换器及供电系统
CN112003353A (zh) 充电电路及其集成电路
US20210249870A1 (en) Battery control circuit, battery and unmanned aerial vehicle
CN107947306B (zh) 一种无线快速充电系统与方法
CN116261825A (zh) 电源供给电路
CN110970956A (zh) 充电方法、电子设备、充电装置和充电系统
CN212875435U (zh) 充电电路及其集成电路
US11025081B2 (en) Wireless power system
CN103650600A (zh) 射频拉远单元和相关设备
CN113629828A (zh) 一种自动补偿线损的pd充电电路及充电方法
CN111049203A (zh) 充放电管理电路和可充电电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination