CN114448017A - 用于对电池装置充电的充电集成电路和包括其的电子装置 - Google Patents

Abstract

提供了用于对电池装置充电的充电集成电路和包括其的电子装置。所述充电集成电路(IC)包括：连接电路，被配置为选择性地将第一电池和第二电池彼此串联连接或彼此并联连接；第一充电器，被配置为在第一充电模式下对彼此并联连接的第一电池和第二电池充电；以及第二充电器，被配置为在第二充电模式下对彼此串联连接的第一电池和第二电池充电。连接电路可包括：第一调节电路，串联连接到第一电池并且被配置为调节流到第一电池的第一平衡电流；以及第二调节电路，串联连接到第二电池并且被配置为调节流到第二电池的第二平衡电流。

Description

用于对电池装置充电的充电集成电路和包括其的电子装置

于2020年10月30日在韩国知识产权局提交的标题为“用于对电池装置充电的充电集成电路和包括充电集成电路的电子装置(Charging Integrated Circuit for ChargingBattery Device and Electronic Device Including the Same)”的第10-2020-0143869号韩国专利申请通过引用全部包含于此。

技术领域

实施例涉及充电器，更具体地，涉及用于对电池装置充电的充电集成电路(IC)和包括充电IC的电子装置。

背景技术

便携式电子装置(诸如，移动电话)通常包括电池。随着下一代通信技术持续发展，用于移动电话中的数据处理的电力正在增加。电池容量的增加和电池的快速充电可减少对移动电话的使用时间的限制。

发明内容

实施例涉及一种用于对电池装置充电的充电集成电路(IC)，所述电池装置包括第一电池和第二电池，所述充电IC包括：连接电路，被配置为选择性地将第一电池和第二电池彼此串联连接和彼此并联连接；第一充电器，被配置为在第一充电模式下对彼此并联连接的第一电池和第二电池充电；以及第二充电器，被配置为在第二充电模式下对彼此串联连接的第一电池和第二电池充电。连接电路可包括：第一调节电路，串联连接到第一电池并且被配置为调节流到第一电池的第一平衡电流；以及第二调节电路，串联连接到第二电池并且被配置为调节流到第二电池的第二平衡电流。

实施例还涉及一种用于对第一电池和第二电池充电的充电集成电路(IC)，所述充电IC包括：开关充电器，被配置为在正常充电模式下使用从第一输入端子接收的第一充电输入对第一电池和第二电池充电；直接充电器，被配置为在快速充电模式下使用从第二输入端子接收的第二充电输入对第一电池和第二电池充电；以及连接电路，被配置为将第一电池和第二电池彼此串联连接或彼此并联连接，连接电路包括：第一开关元件和第二开关元件，被配置为将第一电池和第二电池彼此串联连接或彼此并联连接；第一调节电路，被配置为调节流到第一电池的第一平衡电流；以及第二调节电路，被配置为调节流到第二电池的第二平衡电流。

实施例还涉及一种电子装置，所述电子装置包括：充电集成电路(IC)，被配置为对包括第一电池和第二电池的电池装置充电；以及系统负载，被配置为从充电IC接收电力，其中，充电集成电路包括：连接电路，被配置为将第一电池和第二电池彼此串联连接或彼此并联连接；第一充电器，连接到系统负载并且被配置为通过第一充电路径在第一充电模式下对彼此并联连接的第一电池和第二电池充电；以及第二充电器，被配置为在第二充电模式下通过第二充电路径对彼此串联连接的第一电池和第二电池充电，并且连接电路包括：第一调节电路，被配置为调节流到第一电池的第一平衡电流；以及第二调节电路，被配置为调节流到第二电池的第二平衡电流。

实施例还涉及一种用于对第一电池和第二电池充电的集成电路(IC)，所述IC包括：连接电路，被配置为：在第一充电模式下将第一电池和第二电池彼此并联连接，并且在第二充电模式下将第一电池和第二电池彼此串联连接，连接电路包括：第一调节电路，串联连接到第一电池并且被配置为调节流向第一电池的第一平衡电流；以及第二调节电路，串联连接到第二电池并且被配置为调节流到第二电池的第二平衡电流。

附图说明

通过参照附图详细描述示例实施例，特征对于本领域技术人员将变得清楚，其中：

图1是示意性地示出根据示例实施例的电子装置的框图；

图2A和图2B分别是示出根据示例实施例的电子装置的示图；

图3A是示出图2A中示出的第一开关元件的示例的电路图，图3B是示出图2A中示出的直接充电器的示例的电路图；

图4是示出根据示例实施例的充电IC的第一充电模式的示图；

图5是示出根据示例实施例的充电IC的第二充电模式的示图；

图6是示出根据示例实施例的充电IC的仅电池模式(battery-only mode)的示图；

图7是示出根据示例实施例的电子装置的框图；

图8是根据示例实施例的调节平衡电流的方法的流程图；

图9是根据示例实施例的调节平衡电流的方法的流程图；

图10A和图10B是用于描述根据示例实施例的在仅电池模式下调节平衡电流的方法的示图；

图11是示出图9的操作S220的示例实施例的流程图；

图12A和图12B是示出操作S220的示例实施例的流程图；

图13是示出根据图12A和图12B中示出的实施例的调节第一平衡电流的方法的时序图；

图14A至图14D是示出根据示例实施例的第一调节电路的示图；

图15是根据示例实施例的在快速充电模式下的平衡操作的流程图；

图16A至图17B是用于描述根据示例实施例的在快速充电模式下的平衡操作的示图；

图18A至图19B是用于描述根据示例实施例的用于提高平衡操作中的平衡速度的方法的示图；

图20是根据示例实施例的确定包括第一电池和第二电池的电池装置是否被完全充电的方法的流程图；

图21是根据示例实施例的在充电操作期间控制充电输入的方法的流程图；以及

图22是根据示例实施例的电子装置的框图。

具体实施方式

图1是示意性地示出根据示例实施例的电子装置10的框图。

参照图1，电子装置10可包括充电集成电路(IC)100，充电IC 100可被称为“电池充电器”。在一个示例实施例中，充电IC 100可被实现为IC芯片，并且可安装在印刷电路板上。在一个示例实施例中，电子装置10可以是移动装置(诸如，智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、可穿戴装置、全球定位系统(GPS)装置、电子书终端、数字广播终端、MP3播放器、数码相机等)。此外，电子装置10可以是执行物联网的装置或包括在电动车辆中的装置。

电子装置10可包括电池装置200。在一个示例实施例中，电池装置200可嵌入在电子装置10中。在一个示例实施例中，电池装置200可以可拆卸地附接到电子装置10。电池装置200可包括第一电池211和第二电池212。电池装置200可包括第一端子T1和第二端子T2，用于充电的电流通过第一端子T1和第二端子T2被供应。在一个示例实施例中，电池装置200可包括三个或更多个电池。第一端子T1可被配置为接收第一充电电流ICH_1，第一充电电流ICH_1用于将在下面描述的第一充电模式下对并联连接的第一电池211和第二电池212充电。第二端子T2可被配置为接收第二充电电流ICH_2，第二充电电流ICH_2用于将在下面描述的第二充电模式下对串联连接的第一电池211和第二电池212充电。第二充电模式下的第二端子T2可被供应比第一充电模式下的第一端子T1更高的电压，因此，第二端子T2也可被称为高电压端子。

在一个示例实施例中，第一电池211可以是第一电池单元，第二电池212可以是第二电池单元。在一个示例实施例中，第一电池211可以是第一电池组，第二电池212可以是第二电池组。在一个示例实施例中，第一电池组和第二电池组中的至少一个可以是包括多个电池单元的多单元电池(multi-cell battery)。在一个示例实施例中，第一电池组和第二电池组中的至少一个可以是包括一个电池单元的单单元电池(single-cell battery)。

充电IC 100可包括第一充电器110、第二充电器120和连接电路130。充电IC 100可在第一充电模式和第二充电模式中的一个下进行操作以对电池装置200充电，并且在仅电池模式(battery-only mode)(或放电模式)下可使用电池装置200将电力(或系统电压或系统电流)提供给系统负载SL(图1中未示出，参见例如图2)。在一个示例实施例中，第一充电器110、第二充电器120和连接电路130可被实现为一个IC。然而，示例实施例不限于此，并且在一个示例实施例中，第一充电器110、第二充电器120和连接电路130中的至少一个可被实现为单独的IC。在一个示例实施例中，第一充电器110和第二充电器120可被实施为第一IC，连接电路130可被实施为第二IC。此外，连接电路130可与电池装置200一起被实现为单个芯片，或者仅连接电路130可被独立地实现为单个芯片。

充电IC 100可被配置为接收充电输入CHGIN。在一个示例实施例中，充电输入CHGIN可对应于在用于对电池装置200充电的时段之中的恒定电流(CC)时段中具有恒定值的充电电流，并且可对应于在恒定电压(CV)时段中具有恒定值的充电电压。

在一个示例实施例中，充电IC 100可连接到旅行适配器(TA)(未示出)，以从TA接收充电输入CHGIN。TA可将从作为家用电源或其它电源单元(例如，计算机)的110V至220V的交流(AC)供应的电力转换为用于对电池充电的直流(DC)电力，并且将DC电力提供给电子装置10。在一个示例实施例中，充电IC 100可连接到辅助电池(未示出)，并且可通过使用从辅助电池接收的DC电力来对电池装置200充电。充电IC 100可连接到无线充电电路(未示出)，或者被配置为包括无线充电电路(未示出)并从无线充电电路接收充电输入CHGIN。

第一充电器110可连接到电池装置200的第一端子T1，第二充电器120可连接到电池装置200的第二端子T2。在一个示例实施例中，当充电输入CHGIN被接收到时，第一充电器110和第二充电器120中的一个可被选择以对电池装置200执行充电操作。然而，示例实施例不限于此，并且在一个示例实施例中，接收充电输入CHGIN的第一充电器110和第二充电器120可同时执行电池装置200的充电操作。

在一个示例实施例中，第一充电器110可接收充电输入CHGIN，并且基于接收到的充电输入CHGIN生成第一充电电流ICH_1。第一充电器110可将第一充电电流ICH_1提供给电池装置200的第一端子T1。在一个示例实施例中，第一充电器110可以是开关充电器或线性充电器。在一个示例实施例中，第一充电器110可在第一充电模式下被激活，并且第一充电模式可对应于正常充电模式。

在一个示例实施例中，第二充电器120可接收充电输入CHGIN，并且基于接收到的充电输入CHGIN生成第二充电电流ICH_2。第二充电器120可将第二充电电流ICH_2提供给电池装置200的第二端子T2。在一个示例实施例中，第二充电器120可在第二充电模式下被激活，并且第二充电模式可以是快速充电模式。电池装置200可在第二充电模式下比在第一充电模式下被更快地充电。

在一个示例实施例中，连接电路130可被配置为：使得第一电池211和第二电池212在第一充电模式(例如，正常充电模式)下彼此并联连接，第一电池211和第二电池212在第二充电模式(例如，快速充电模式)下彼此串联连接。连接电路130可被配置为使得第一电池211和第二电池212在仅电池模式下彼此并联连接。在此，术语“操作模式”可统称为仅电池模式、第一充电模式和第二充电模式。

连接电路130可包括用于控制第一电池211与第二电池212之间的连接关系的多个开关元件(图1中未示出)。连接电路130可被配置为平衡第一电池211的电压和第二电池212的电压。

详细地，连接电路130可根据操作模式控制第一电池211和第二电池212的连接，并且可控制连接以通过使用第一电池211和第二电池212中的一个(其被过充电或具有相对高的电压)的能量来对另一个(其可能未被充分充电或具有相对低的电压)充电。因此，第一电池211的电压和第二电池212的电压可被控制为相对于彼此被平衡。

在平衡中，平衡电流流过第一电池211或第二电池212，以平衡第一电池211的电压和第二电池212的电压。当第一电池211的电压与第二电池212的电压之间的差超过特定值时，平衡电流可大于允许值并且可使第一电池211或第二电池212劣化。为了避免这样，根据示例实施例的连接电路130可采用第一调节电路131和第二调节电路132。

第一调节电路131可首先接收并调节流到第一电池211的第一平衡电流，并且将调节后的第一平衡电流提供给第一电池211。第二调节电路132可首先接收并调节流到第二电池212的第二平衡电流，并且将调节后的第二平衡电流提供给第二电池212。在下文中，用于将平衡电流调节为低于参考电流的操作可被称为用于降低平衡速度的操作。因此，充电IC100可在用于平衡第一电池211的电压和第二电池212的电压的操作中调节平衡速度。

在一个示例实施例中，第一调节电路131和第二调节电路132在考虑当第一平衡电流和第二平衡电流流动时可能发生的损耗的同时，可分别将第一平衡电流和第二平衡电流调节为低于预定的参考电流。第一调节电路131和第二调节电路132可通过分别监测第一平衡电流和第二平衡电流来持续地检查第一平衡电流和第二平衡电流是否超过参考电流，并且当第一平衡电流和第二平衡电流中的任一个超过参考电流时，第一调节电路131和第二调节电路132中的任一个可执行调节操作。

在一个示例实施例中，第一调节电路131和第二调节电路132可基于电子装置10的温度分别调节第一平衡电流和第二平衡电流。电子装置10还可包括感测其内部温度的温度传感器(未示出)。第一调节电路131和第二调节电路132可接收与由温度传感器感测的温度对应的外部信号，并且分别调节第一平衡电流和第二平衡电流。

在一个示例实施例中，充电IC 100还可包括支持各种功能(诸如，欠压锁定(UVLO)功能、过电流保护(OCP)功能、过电压保护(OVP)功能、用于减少浪涌电流的软启动功能、折返电流限制功能、用于短路防止的打嗝模式功能以及过温保护(OTP)功能)中的至少一个的电路或块(例如，功能块)，以即使在省电条件下也适当操作。

根据示例实施例的充电IC 100可通过基于各种充电模式改变电池之间的连接关系来高效地对多个电池充电，并且可通过调节由于电池之间的差异而生成的平衡电流来稳定地通过电池供应电力，使得电池不会劣化。

图2A和图2B分别是示出根据示例实施例的电子装置10a和电子装置10b的示图。

参照图2A，电子装置10a可包括开关充电器110a、直接充电器120a、连接电路130a、第一电池211a、第二电池212a以及系统负载SL。

开关充电器110a可以是图1的第一充电器110的示例，直接充电器120a可以是图1的第二充电器120的示例，连接电路130a可以是图1的连接电路130的示例。

包括开关充电器110a、直接充电器120a和连接电路130a的电路可被称为充电IC，并且可以是图1的充电IC 100的示例。

包括第一电池211a和第二电池212a的装置可被称为电池装置，并且可以是图1的电池装置200的示例。

系统负载SL可以是包括在电子装置10a(例如，调制解调器、应用处理器、存储器、显示器等)中的芯片或模块。在一个示例实施例中，系统负载SL可以是包括在电子装置10a中的操作块、功能块或IP块(例如，应用处理器中的多媒体块、存储器控制器等)。系统负载SL也可被称为消耗块或负载。

在一个示例实施例中，开关充电器110a可包括第一开关元件SW_1至第三开关元件SW_3和电感器元件L。在一个示例实施例中，第一开关元件SW_1至第三开关元件SW_3可被实现为电力开关元件。然而，开关充电器110a的结构不限于此，并且在一个示例实施例中，包括在开关充电器110a中的开关元件的数量或电感器元件的数量可变化。开关充电器110a可在第一节点ND_1处结合到系统负载SL。开关充电器110a可被称为“双输出充电器”。在此，尽管第三节点ND_3(在下面描述)和第一节点ND_1被不同地引用，但这仅是为了便于解释，并且第三节点ND_3可与第一节点ND_1基本相同。

第一开关元件SW_1和第二开关元件SW_2可串联连接在用于接收充电输入CHGIN的端子与第二节点ND_2之间，并且可将充电输入CHGIN提供给第二节点ND_2。在一个示例实施例中，第一开关元件SW_1可在第一充电模式下闭合，因此，第一开关元件SW_1可被称为“充电开关”。第三开关元件SW_3可连接在第二节点ND_2与地之间，并且可将地电压提供给第二节点ND_2。电感器元件L可连接在第一节点ND_1与第二节点ND_2之间。第二开关元件SW_2和第三开关元件SW_3可交替闭合。

在一个示例实施例中，在第一充电模式下，开关充电器110a可通过第三节点ND_3将第一充电电流ICH_1提供给电池装置。在一个示例实施例中，电池电流可从电池装置被提供给系统负载SL，并且电池电流可在与第一充电电流ICH_1相反的方向上流动。

在一个示例实施例中，直接充电器120a可以是图1的第二充电器120的示例。在一个示例实施例中，直接充电器120a可通过在第二充电模式下将第二充电电流ICH_2提供给连接到第一电池211a的阳极的第四节点ND_4来直接对电池装置充电。直接充电器120a可使用直接充电方法对电池装置直接充电，其中，充电输入CHGIN被直接输入到电池装置。直接充电方法的充电效率可高于使用开关充电器110a的开关充电方法的充电效率。

在一个示例实施例中，连接电路130a可包括第一调节电路131a、第二调节电路132a、第四开关元件SW_4以及第五开关元件SW_5。第一调节电路131a可连接在第三节点ND_3与第四节点ND_4之间。第二调节电路132a可连接在第三节点ND_3与第二电池212a的阳极之间。第四开关元件SW_4可连接在第一电池211a的阴极与第二电池212a的阳极之间。第五开关元件SW_5可连接在第一电池211a的阴极与地之间。

连接电路130a可在第一充电模式或仅电池模式下断开第四开关元件SW_4并闭合第五开关元件SW_5，以将第一电池211a和第二电池212a彼此并联连接。

连接电路130a可在第二充电模式下闭合第四开关元件SW_4并断开第五开关元件SW_5，以将第一电池211a和第二电池212a彼此串联连接。

在一个示例实施例中，当第二电池212a的电压大于第一电池211a的电压时，串联连接到第一电池211a的第一调节电路131a可调节流到第一电池211a的第一平衡电流。当第一电池211a的电压大于第二电池212a的电压时，串联连接到第二电池212a的第二调节电路132a可调节流到第二电池212a的第二平衡电流。

参照图2B，电子装置10b可包括开关充电器110b，与图2A的开关充电器110a相比，开关充电器110b还包括第六开关元件SW_6。

第六开关元件SW_6可连接到用于接收无线充电输入WCIN的端子，并且可串联连接到第二开关元件SW_2。因此，开关充电器110b可使用无线充电输入WCIN和充电输入CHGIN中的一个来执行电池装置的充电操作或系统负载SL的电力供应操作。

省略了与上面参照图2A已经给出的描述相同的其它描述。

图3A是示出图2A中示出的第一开关元件SW_1的示例的电路图，图3B是示出图2A中示出的直接充电器120a的示例的电路图。

参照图2A和图3A，第一开关元件SW_1可包括晶体管TR和二极管D。

晶体管TR可以是通过控制信号CS驱动的N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。在一个示例实施例中，晶体管TR可包括用于接收充电输入CHGIN的源极、被施加控制信号CS的栅极以及连接到第二开关元件SW_2的漏极。然而，示例实施例不限于此，并且晶体管TR可被实现为P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。

二极管D可以是晶体管TR的寄生二极管，并且即使当第一开关元件SW_1断开时，也可防止由于二极管D引起的非预期的泄漏电流的流动。

图2A和图2B中示出的第二开关元件SW_2至第六开关元件SW_6可与图3A中示出的第一开关元件SW_1类似或相同地实现。

参照图3B，直接充电器120a可包括第一晶体管TR_1、第二晶体管TR_2、第一二极管D_1以及第二二极管D_2。第一晶体管TR_1和第二晶体管TR_2可以是分别通过第一控制信号CS_1和第二控制信号CS_2驱动的NMOS晶体管。在一个示例实施例中，第一晶体管TR_1可包括用于接收充电输入CHGIN的漏极、被施加第一控制信号CS_1的栅极以及连接到第二晶体管TR_2的源极的源极。第二晶体管TR_2可包括连接到第一晶体管TR_1的源极的源极、被施加第二控制信号CS_2的栅极以及连接到第四节点ND_4的漏极。然而，示例实施例不限于此，并且第一晶体管TR_1和第二晶体管TR_2可被实现为PMOS晶体管。第一二极管D_1和第二二极管D_2可分别是第一晶体管TR_1和第二晶体管TR_2的寄生二极管，并且当直接充电器120a被停用时，可防止非预期的泄漏电流流动。

图4是示出根据示例实施例的充电IC的第一充电模式的示图。

参照图4，在第一充电模式下，开关充电器110a可被激活，直接充电器120a可被停用。在第一充电模式下，第一开关元件SW_1至第三开关元件SW_3可选择性地闭合，因此，第一充电电流ICH_1流过的第一充电路径可被形成。可通过第一充电路径将第一充电电流ICH_1提供给第三节点ND_3，以对彼此并联连接的第一电池211a和第二电池212a充电。

在一个示例实施例中，当在第一电池211a和第二电池212a正在被充电的同时，彼此并联连接的第一电池211a与第二电池212a之间的电压差存在并且平衡电流流动时，第一调节电路131a和第二调节电路132a可调节平衡电流。在一个示例实施例中，当第二电池212a的电压大于第一电池211a的电压时，第一调节电路131a可调节流到第一电池211a的第一平衡电流。另一方面，当第一电池211a的电压大于第二电池212a的电压时，第二调节电路132a可调节流到第二电池212a的第二平衡电流。下面将参照图16A和图16B描述其示例实施例。

图5是示出根据示例实施例的充电IC的第二充电模式的示图。

参照图5，在第二充电模式下，开关充电器110a可被停用，直接充电器120a可被激活。在第二充电模式下，第一开关元件SW_1至第三开关元件SW_3可断开，因此，第二充电电流ICH_2流过的第二充电路径可被形成。第二充电电流ICH_2可被供应到电池装置的高电压端子(即，第一电池211a的阳极)。在第二充电模式下，可通过使用第二充电电流ICH_2对彼此串联连接的第一电池211a和第二电池212a充电。

在一个示例实施例中，第二充电模式可以是快速充电模式。在一个示例实施例中，与第一充电模式下的充电输入CHGIN相比，第二充电模式下的充电输入CHGIN可以以更高的电压被提供。然而，示例实施例不限于此，并且与第一充电模式下的充电输入CHGIN相比，第二充电模式下的充电输入CHGIN可以以低电压被提供。在第二充电模式下，可通过使用直接充电器120a对第一电池211a和第二电池212a高速充电。

在另一示例实施例中，可在第二充电模式下激活开关充电器110a和直接充电器120a二者。在一个示例实施例中，在第二充电模式下，直接充电器120a可对第一电池211a和第二电池212a充电，开关充电器110a可向系统负载SL供应电力(或系统电压或系统电流)。在一个示例实施例中，通过闭合第一开关元件SW_1、控制第二开关元件SW_2的闭合/断开以及断开第三开关元件SW_3，开关充电器110a可以以降压模式(buck mode)向系统负载SL供应电力。可选地，在另一示例实施例中，在第二充电模式下，第三开关元件SW_3可闭合，因此，电力(或系统电压或系统电流)可通过第三节点ND_3被供应给系统负载SL，第一电池211a和第二电池212a连接到第三节点ND_3。

在一个示例实施例中，当在第一电池211a和第二电池212a正在充电的同时，彼此串联连接的第一电池211a与第二电池212a之间的电压差存在并且平衡电流流动时，第一调节电路131a和第二调节电路132a可调节平衡电流。

图6是示出根据示例实施例的充电IC的仅电池模式的示图。

参照图6，在仅电池模式下，可停用开关充电器110a和直接充电器120a二者。在仅电池模式下，第三开关元件SW_3可闭合，因此，放电路径可被形成。仅电池模式可对应于未连接电源的情况(例如，未施加充电输入CHGIN的情况)。在仅电池模式下，有效电池容量可对应于第一电池211a的容量和第二电池212a的容量之和。系统电流ISYS可通过放电路径被供应给系统负载SL。详细地，系统电流ISYS可从彼此并联连接的第一电池211a的电压和第二电池212a的电压被供应给系统负载SL。

如果第一电池211a的电压和第二电池212a的电压下降到特定电压或之下，则第三开关元件SW_3可断开并且放电路径可被切断。

在一个示例实施例中，当在第一电池211a和第二电池212a放电的同时，彼此并联连接的第一电池211a与第二电池212a之间的电压差存在并且平衡电流流动时，第一调节电路131a和第二调节电路132a可调节平衡电流。下面将参照图10A和图10B描述其示例实施例。

图7是示出根据示例实施例的电子装置10'的框图。

参照图7，电子装置10'可包括结合到电池装置200的充电IC 100'。因为与图1的充电IC 100相比，充电IC 100'还包括控制逻辑140，所以充电IC 100'可对应于图1的充电IC100的修改示例。上面参照图1至图6给出的描述可被应用于电子装置10'。

控制逻辑140可生成第一控制信号CS_a、第二控制信号CS_b和第三控制信号CS_c，以控制第一充电器110、第二充电器120和连接电路130的操作。在一个示例实施例中，控制逻辑140可基于第一充电模式、第二充电模式或仅电池模式生成第一控制信号CS_a至第三控制信号CS_c，以驱动第一充电器110、第二充电器120和连接电路130的开关元件，并且还可提供用于连接电路130的第一调节电路131和第二调节电路132的平衡电流调节操作的信号。控制逻辑140还可控制充电输入CHGIN的电平。

然而，示例实施例不限于此，并且代替控制逻辑140，包括在电子装置10'中的微控制器单元(MCU)可生成第一控制信号CS_a至第三控制信号CS_c。此外，第一控制信号CS_a至第三控制信号CS_c可由除MCU之外的处理器(例如，由中央处理器(CPU)、控制器等)生成。

在下文中，为了便于解释，将基于包括MCU的电子装置10'的示例给出描述。然而，示例实施例不限于此。

图8是根据示例实施例的调节平衡电流的方法的流程图。为了更好地理解，下面将进一步参照图2A给出图8的描述。

参照图2A和图8，在操作S100中，第一调节电路131a可监测流到第一电池211a的第一平衡电流。第一调节电路131a可在第一电池211a之前接收从第二电池212a到第一电池211a的第一平衡电流，并且持续地监测第一平衡电流是否低于或等于参考电流。在一个示例实施例中，第一调节电路131a可在第一充电模式、第二充电模式和仅电池模式下监测第一平衡电流。同时，在第一充电模式、第二充电模式和仅电池模式中的每个模式下，与第一平衡电流相比的参考电流可相同或不同。

在操作S120中，第一调节电路131a可基于监测结果调节第一平衡电流。详细地，当第一平衡电流超过参考电流时，第一调节电路131a可将第一平衡电流调节为参考电流，并且将调节后的第一平衡电流提供给第一电池211a。当第一平衡电流低于或等于参考电流时，第一调节电路131a可在不调节第一平衡电流的情况下将第一平衡电流提供给第一电池211a。

将理解，图8中示出的第一调节电路131a的实例实施例可被应用于第二调节电路132a。

图9是根据示例实施例的调节平衡电流的方法的流程图。为了更好地理解，下面将进一步参照图2A给出图9的描述。

参照图2A和图9，在操作S200中，可感测第一电池211a的电压和第二电池212a的电压。可通过预定逻辑(例如，图7的控制逻辑140或MCU)感测第一电池211a的电压和第二电池212a的电压。

在操作S210中，可确定第一电池211a与第二电池212a之间的电压差是否大于0(例如，可确定第一电池211a的电压与第二电池212a的电压之间的差是否大于0)。当操作S210中的确定的结果为“否”时，第二电池212a的电压可高于第一电池211a的电压，因此，第一平衡电流可流到第一电池211a。随后，在操作S220中，第一调节电路131a可被激活，并且调节第一平衡电流。当操作S210中的确定的结果为“是”时，第一电池211a的电压可高于第二电池212a的电压，因此，第二平衡电流可流到第二电池212a。随后，在操作S230中，第二调节电路132a可被激活，并且调节第二平衡电流。

图10A和图10B是用于描述根据示例实施例的在仅电池模式下调节平衡电流的方法的示图。图10A和图10B的等效电路EQ_CKTa示意性地示出在图6的仅电池模式下的电子装置10a的等效电路。

参照图10A，等效电路EQ_CKTa可包括第一调节电路131a、第二调节电路132a、第一等效电容器EQC_1、第二等效电容器EQC_2以及系统负载SL。第一等效电容器EQC_1可对应于图6的第一电池211a，第二等效电容器EQC_2可对应于图6的第二电池212a。第一系统电流ISYS_1可从第二等效电容器EQC_2被提供给系统负载SL，并且当第二等效电容器EQC_2的电压BV_2高于第一等效电容器EQC_1的电压BV_1时，第一平衡电流IBL_1a可流到第一等效电容器EQC_1。当第一平衡电流IBL_1a超过参考电流时，第一调节电路131a可调节第一平衡电流IBL_1a，并且将调节后的第一平衡电流IBL_1b提供给第一等效电容器EQC_1。

参照图10B，第二系统电流ISYS_2可从第一等效电容器EQC_1被提供给系统负载SL，并且当第一等效电容器EQC_1的电压BV_1高于第二等效电容器EQC_2的电压BV_2时，第二平衡电流IBL_2a可流到第二等效电容器EQC_2。当第二平衡电流IBL_2a超过参考电流时，第二调节电路132a可调节第二平衡电流IBL_2a，并且将调节后的第二平衡电流IBL_2b提供给第二等效电容器EQC_2。

图11是示出图9的操作S220的示例实施例的流程图。为了更好的理解，下面将进一步参照图2A给出图11的描述。

参照图2A和图11，在图9的操作S210之后，在操作S221a中，可使用参考损耗来确定参考电流。损耗可表示通过平衡电流引起的能量损耗。当平衡电流被调节为非常小(以使损耗最小化)时，电池的电压变得相等所经过的时间增加，因此，平衡速度可降低。相反，当平衡电流被调节得非常小以使平衡速度最大化时，由于平衡电流引起的损耗增加。因此，平衡速度和损耗可处于权衡关系，并且参考损耗可被预先设置，使得平衡操作可在权衡关系中以优化的损耗和优化的平衡速度被执行。参考电流可基于预设的参考损耗而被确定。

在操作S222a中，第一调节电路131a可确定第一平衡电流是否超过参考电流。当操作S222a中的确定的结果为“是”时，在操作S223a中，第一调节电路131a可将第一平衡电流调节为低于或等于参考电流，并且可将调节后的第一平衡电流提供给第一电池211a。当操作S222a中的确定的结果为“否”时，在操作S224a中，第一调节电路131a可在不调节的情况下将第一平衡电流传送到第一电池211a。

图12A和图12B是示出操作S220的示例实施例的流程图。为了更好的理解，下面将进一步参照图2A给出图12A和图12B的描述。

参照图2A和图12A，在图9的操作S210之后，在操作S221b中，可感测电子装置10a的温度。在一个示例实施例中，可感测包括第一电池211a和第二电池212a的电池装置的温度或充电IC的温度，而不是电子装置10a的温度。在操作S222b中，可确定感测到的温度是否低于第一参考值。操作S222b可由包括在电子装置10a中的第一调节电路131a或预定MCU执行。当操作S222b中的确定的结果为“是”时，在操作S223b中，第一调节电路131a可将第一平衡电流调节为最大参考电流。在一个示例实施例中，第一调节电路131a可从外部装置(例如，MCU)接收用于将第一平衡电流调节为最大参考电流的预定信号。当操作S222b中的确定的结果为“否”时，在操作S224b中，第一调节电路131a可将第一平衡电流调节为最小参考电流。在一个示例实施例中，第一调节电路131a可从外部装置(例如，MCU)接收用于将第一平衡电流调节为最小参考电流的预定信号。可预先设置最大参考电流和最小参考电流。第一调节电路131a可将第一平衡电流调节为具有可变占空比、最大参考电流和最小参考电流的脉冲。稍后将参照图13给出其详细描述。

进一步参照图12B，与图12A不同，可进一步添加用于将第一平衡电流调节为最小参考电流的温度条件。详细地，当操作S222c中的确定的结果为“否”时，随后可在操作S224c中确定感测温度是否大于第二参考值。当操作S224c中的确定的结果为“是”时，在操作S225c中，第一调节电路131a可将第一平衡电流调节为最小参考电流。当操作S224c中的确定的结果为“否”时，随后可执行操作S223c。

在一个示例实施例中，第一参考值和第二参考值可彼此不同，可被预先设置，并且可考虑诸如电子装置10a的状态以及第一电池211a的状态和第二电池212a的状态的因素而变化。

图13是示出根据图12A和图12B中示出的实施例的调节第一平衡电流的方法的时序图。

参照图2A和图13，第一调节电路131a可基于电子装置10a或电池装置的温度来调节第一平衡电流。在第一时间点t1与第六时间点t6之间，第一调节电路131a可调节第一平衡电流。第一调节电路131a可基于电子装置10a或电池装置的温度来调节第一平衡电流，使得最大参考电流IBL_MAX和最小参考电流IBL_MIN被交替重复。在一个示例实施例中，第一时间点t1与第三时间点t3之间的调节后的第一平衡电流的第一占空比D1可等于或不同于第三时间点t3与第五时间点t5之间的第二占空比D2。占空比可根据电子装置10a的温度或电池装置的温度而变化。

同时，调节后的第一平衡电流是最大参考电流IBL_MAX的时段可被称为加热时段(heating period)，而调节后的第一平衡电流是最小参考电流IBL_MIN的时段可被称为冷却时段(cooling period)。在一个示例实施例中，第一调节电路131a可通过交替地重复加热时段和冷却时段来调节第一平衡电流，从而保持电子装置10a的温度或电池装置的温度恒定。因此，电子装置10a或电池装置可稳定地操作。

图14A至图14D是示出根据示例实施例的第一调节电路131_1和第一调节电路131_2的示图。下面描述的第一调节电路131_1和第一调节电路131_2的实施例也可被应用于上面描述的第二调节电路。

图14A和图14B的第一调节电路131_1可根据图11中示出的方法调节平衡电流，图14C和图14D的第一调节电路131_2可根据图12A或图12B中示出的方法调节平衡电流。

参照图14A，第一调节电路131_1可包括晶体管T_TR、反馈生成电路131_11和第一放大器(Amp)131_12。晶体管T_TR可以是PMOS晶体管。在一个示例实施例中，晶体管T_TR可包括接收第一平衡电流IBL_1a并连接到第三节点ND_3的源极、被施加第一调节控制信号RG_CS_1的栅极、以及通过第四节点ND_4连接到第一电池的阳极的漏极。然而，这仅是示例实施例，并且示例实施例不限于此。在一个示例实施例中，晶体管T_TR可以是NMOS晶体管。

反馈生成电路131_11可连接在第三节点ND_3与第四节点ND_4之间，并且生成与调节后的第一平衡电流IBL_1b对应的反馈FB。在一个示例实施例中，反馈FB可与调节后的第一平衡电流IBL_1b成正比。在一个示例实施例中，反馈FB可与调节后的第一平衡电流IBL_1b成反比。在下文中，将在反馈FB与调节后的第一平衡电流IBL_1b成正比的假设下给出描述。

第一放大器131_12可分别通过阳极和阴极接收反馈FB和参考电压Vref，放大参考电压Vref与反馈FB之间的差，并且将放大后的差输出到晶体管T_TR的栅极作为第一调节控制信号RG_CS_1。包括反馈生成电路131_11和第一放大器131_12的电路可被称为控制电路。参考电压Vref对应于上述参考电流。当控制电路基于参考电压Vref和反馈FB生成第一调节控制信号RG_CS_1并将第一调节控制信号RG_CS_1提供给晶体管T_TR的栅极时，晶体管T_TR可调节第一平衡电流IBL_1a。在一个示例实施例中，当第一平衡电流IBL_1a超过参考电流时，晶体管T_TR可基于第一调节控制信号RG_CS_1调节第一平衡电流IBL_1a，并且将调节后的第一平衡电流IBL_1b提供给第一电池。晶体管T_TR的电阻可通过第一调节控制信号RG_CS_1被调节。因此，用于调节第一平衡电流IBL_1a的操作可被称为用于调节晶体管T_TR的电阻的操作。

然而，这仅是示例实施例，并且示例实施例不限于此。在一个示例实施例中，第一调节电路131_1可直接从外部装置(例如，MCU)接收第一调节控制信号RG_CS_1。在一个示例实施例中，电子装置的MCU可感测第一电池的电压和第二电池的电压并计算它们之间的电压差。此后，MCU可通过将参考损耗除以电压差来计算当前的第一平衡电流IBL_1a，并且当第一平衡电流IBL_1a超过参考电流时，可生成用于将第一平衡电流IBL_1a调节为参考电流的第一调节控制信号RG_CS_1。此外，当第一平衡电流低于或等于参考电流时，MCU可生成用于在没有调节的情况下传送第一平衡电流IBL_1a的第一调节控制信号RG_CS_1。

参照图14B，反馈生成电路131_11可包括第二放大器131_111、电阻器R_11、第一晶体管TR_11和第二晶体管TR_12。第一晶体管TR_11和第二晶体管TR_12可以是PMOS晶体管。在一个示例实施例中，第一晶体管TR_11可包括连接到第三节点ND_3的源极、被施加第一调节控制信号RG_CS_1的栅极、以及通过感测节点ND_S连接到第二放大器131_111的阴极的漏极。第二晶体管TR_12可包括通过感测节点ND_S连接到第二放大器131_111的阴极的源极、被施加第二放大器131_111的输出的栅极、以及通过反馈节点ND_FB连接到电阻器R_11的端子和第一放大器131_12的阳极的漏极。第二放大器131_111可分别通过阳极和阴极接收与第一电池的电压对应的第四节点ND_4的电压和与第一晶体管TR_11的漏极电压对应的感测节点ND_S的电压，并且持续地将输出施加到第二晶体管TR_12的栅极，使得第四节点ND_4的电压和感测节点ND_S的电压变得彼此相等。因此，施加到电阻器R_11的电压(即，反馈节点ND_FB的电压)可与第四节点ND_4的电压匹配，反馈节点ND_FB的电压可作为反馈FB被施加到第一放大器131_12。根据反馈生成电路131_11的实施示例，与第四节点ND_4的电压相比，反馈FB可被缩放到低电平，从而降低第一放大器131_12处的功耗和负载。然而，这仅是示例实施例，并且示例实施例不限于此。在一个示例实施例中，第一调节电路131_1可被实现为使得第四节点ND_4的电压被直接输入到第一放大器131_12的阳极。在下文中，将省略与上面参照图14A已经给出的描述相同的描述。

参照图14C，与图14A相比，第一调节电路131_2还可包括参考生成电路131_13，电阻器R_11'可以是其电阻值通过电阻值控制信号R_cs改变的可变电阻器。此外，包括反馈生成电路131_11、第一放大器131_12和参考生成电路131_13的电路可被称为控制电路。

参考生成电路131_13可接收选择信号Sel_S，并且基于选择信号Sel_S生成用于改变电阻器R_11'的电阻值的电阻值控制信号R_cs。在一个示例实施例中，选择信号Sel_S可对应于应用示例实施例的电子装置的温度或电池装置的温度。因此，参考生成电路131_13可通过根据电子装置的温度或电池装置的温度改变电阻器R_11'的电阻值来控制调节第一平衡电流IBL_1a的程度。

在一个示例实施例中，参考生成电路131_13可基于关于电子装置的温度或电池装置的温度的条件将电阻器R_11'的电阻值调节为具有第一值，使得晶体管T_TR将第一平衡电流IBL_1a调节为最大参考电流。参考生成电路131_13可基于关于电子装置的温度或电池装置的温度的条件将电阻器R_11'的电阻值调节为具有第二值，使得晶体管T_TR将第一平衡电流IBL_1a调节为最小参考电流。然而，这仅是示例实施例，并且示例实施例不限于此。在一个示例实施例中，参考生成电路131_13可通过不同地改变电阻器R_11'的电阻值来不同地调节第一平衡电流IBL_1a。参考生成电路131_13可从外部装置(例如，MCU)接收选择信号Sel_S。在一个示例实施例中，第一调节电路131_2还可从外部装置(例如，MCU)接收第一调节控制信号RG_CS_1。在下文中，将省略与上面参照图14A和图14B已经给出的描述相同的描述。

参照图14D，与图14A相比，第一调节电路131_2还可包括参考生成电路131_13。

参考生成电路131_13可接收选择信号Sel_S，基于选择信号Sel_S选择具有不同大小的多个电压中的任何一个，并且将选择的电压作为参考电压Vref'提供给第一放大器131_12。在一个示例实施例中，选择信号Sel_S可对应于被应用示例实施例的电子装置的温度或电池装置的温度。因此，参考生成电路131_13可通过根据电子装置的温度或电池装置的温度改变参考电压Vref'的大小(或电平)来控制调节第一平衡电流IBL_1a的程度。在一个示例实施例中，参考生成电路131_13可被实现为复用器。在下文中，将省略与上面参照图14A至图14C已经给出的描述相同的描述。

图15是根据示例实施例的在快速充电模式下的平衡操作的流程图。

参照图15，在操作S300中，充电IC可在快速充电模式下进行操作。如上所述，充电IC可通过使用直接充电器对彼此串联连接的第一电池和第二电池充电。

在操作S310中，充电IC可监测第一电池的电压与第二电池的电压之间的差。在一个示例实施例中，第一电池的电压与第二电池的电压之间的差可由电子装置的MCU监测。

在操作S320中，充电IC可基于监测结果在第一电池的电压与第二电池的电压之间执行平衡操作。在一个示例实施例中，当第一电池的电压与第二电池的电压之间的差等于或大于参考值时，充电IC(例如，连接电路)可在改变第一电池与第二电池之间的连接之后执行平衡操作。在一个示例实施例中，当第一电池的电压与第二电池的电压之间的差存在时，充电IC可在改变第一电池与第二电池之间的连接之后执行平衡操作。详细地，充电IC可在彼此串联连接的第一电池和第二电池彼此并联重新连接之后执行平衡操作。下面将参照图16A至图17B描述其详细实施例。

图16A至图17B是用于描述根据示例实施例的在快速充电模式下的平衡操作的示图。图16A和图16B示出第二电池212a的电压高于第一电池211a的电压的情况，图17A和图17B示出第一电池211a的电压高于第二电池212a的电压的情况。

参照图16A，连接电路130a可控制彼此串联连接的第一电池211a和第二电池212a彼此并联重新连接。因此，与图5相比，第四开关元件SW_4可断开，第五开关元件SW_5可闭合。将参照图16B的等效电路EQ_CKTb_1描述这种情况下的详细平衡操作。

参照图16B，第一等效电容器EQC_1可对应于第一电池211a，第二等效电容器EQC_2可对应于第二电池212a，晶体管T_TR(其在图16B中将被称为顶部晶体管)可对应于第一调节电路131a，底部晶体管B_TR可对应于第二调节电路132a。当第二等效电容器EQC_2的电压BV_2高于第一等效电容器EQC_1的电压BV_1时，第一等效电容器EQC_1可由完全的第二充电电流ICH_2'充电，并且当电流从第二等效电容器EQC_2流到系统负载(未示出)时，第一等效电容器EQC_1可比第二等效电容器EQC_2被更快地充电。因此，第一等效电容器EQC_1可与第二等效电容器EQC_2电压平衡。

在一个示例实施例中，为了调节第三平衡电流IBL_3，底部晶体管B_TR可接收底部调节控制信号B_RG_CS，顶部晶体管T_TR可接收顶部调节控制信号T_RG_CS。在一个示例实施例中，第三平衡电流IBL_3可由底部晶体管B_TR和顶部晶体管T_TR适当地调节，底部晶体管B_TR通过接收底部调节控制信号B_RG_CS而半闭合，顶部晶体管T_TR通过接收顶部调节控制信号T_RG_CS而完全断开。

参照图17A，电子装置10c可包括第六节点ND_6与第一开关SW_1的端子之间的连接。与图5相比，在电子装置10c中，第一开关元件SW_1和第二开关元件SW_2可闭合，因此用于将第四平衡电流IBL_4输入到第二电池212a的平衡路径可被形成。同时，在一个示例实施例中，第一调节电路131a可被停用。下面将参照图17B的等效电路EQ_CKTb_2描述这种情况下的详细平衡操作。

参照图17B，第一等效电容器EQC_1可对应于第一电池211a，第二等效电容器EQC_2可对应于第二电池212a。当第一等效电容器EQC_1的电压BV_1高于第二等效电容器EQC_2的电压BV_2时，第四平衡电流IBL_4可与第二充电电流ICH_2"一起通过在开关充电器110a中形成的附加电流路径被施加到第二等效电容器EQC_2，因此，第二等效电容器EQC_2可比第一等效电容器EQC_1被更快地充电。因此，第二等效电容器EQC_2可与第一等效电容器EQC_1电压平衡。

图18A至图19B是用于描述根据示例实施例的用于提高平衡操作中的平衡速度的方法的示图。图18A和图16B示出第一电池211a的电压高于第二电池212a的电压的情况，图19A和图19B示出第二电池212a的电压高于第一电池211a的电压的情况。

参照图18A，开关充电器110a和直接充电器120a二者可被激活，第一电流I_1流过的电流路径可被形成。当第四开关元件SW_4闭合并且第五开关元件SW_5断开时，第一电池211a和第二电池212a可彼此串联连接。开关充电器110a可在降压模式下进行操作，第一电流I_1可被施加到第三节点ND_3。下面将参照图18B的等效电路EQ_CKTc_1描述这种情况下的详细平衡操作。

参照图18B，第一等效电容器EQC_1可对应于第一电池211a，第二等效电容器EQC_2可对应于第二电池212a。当第一等效电容器EQC_1的电压BV_1高于第二等效电容器EQC_2的电压BV_2时，第五平衡电流IBL_5可从正极端子流到负极端子，第一电流I_1从第二等效电容器EQC_2中的负极端子流到正极端子，因此第二等效电容器EQC_2的净电流(netcurrent)可近似变成0。同时，由于第一电流I_1从第一等效电容器EQC_1中的负极端子流到正极端子，因此第一等效电容器EQC_1的净电流具有负值。因此，第一等效电容器EQC_1的电压BV_1可降低，第二等效电容器EQC_2的电压BV_2可被保持，因此，电压BV_1和电压BV_2可相对于彼此平衡。

参照图19A，开关充电器110a和直接充电器120a二者可被激活，第二电流I_2流过的电流路径可被形成。当第四开关元件SW_4闭合并且第五开关元件SW_5断开时，第一电池211a和第二电池212a可彼此串联连接。与图18A不同，开关充电器110a可在升压模式下进行操作，第二电流I_2可被施加到第四节点ND_4。下面将参照图19B的等效电路EQ_CKTc_2描述这种情况下的详细平衡操作。

参照图19B，第一等效电容器EQC_1可对应于第一电池211a，第二等效电容器EQC_2可对应于第二电池212a。当第二等效电容器EQC_2的电压BV_2高于第一等效电容器EQC_1的电压BV_1时，第二电流I_2从第一等效电容器EQC_1中的正极端子流到负极端子，因此，第一等效电容器EQC_1的净电流具有正值。同时，第六平衡电流IBL_6从第二等效电容器EQC_2中的负极端子流到正极端子，第二等效电容器EQC_2的净电流具有负值。因此，第一等效电容器EQC_1的电压BV_1可增加，第二等效电容器EQC_2的电压BV_2可减小，因此，电压BV_1和电压BV_2可相对于彼此平衡。同时，可从等效电路EQ_CKTc_2输出作为第二电流I_2和第六平衡电流IBL_6的组合的电流I_2'。

同时，图18A至图19B中示出的电流的流动仅示意性地示出用于描述实施例的电流，并且示例实施例不限于此。在一个示例实施例中，开关充电器110a和直接充电器120a二者可被激活，用于平衡第一电池211a的电压和第二电池212a的电压的各种电流可被附加地生成。

图20是根据示例实施例的确定包括第一电池和第二电池的电池装置是否被完全充电的方法的流程图。

参照图20，在操作S400中，充电IC可对第一电池和第二电池第一次充电。第一次充电可包括对第一电池和第二电池的预充电、基于CC的充电和基于CV的充电。

此后，在操作S401中，充电IC可确定流过第一电池和第二电池的总充电电流是否低于第三参考值。当操作S401中的确定的结果为“是”时，在随后的操作S402中，充电IC可仅对第一电池充电。在这种情况下，例如，对第一电池的充电可对应于基于CV的充电。当操作S401中的确定的结果为“否”时，可继续操作S400。

在操作S403中，充电IC可确定第一电池的充电电流是否低于第四参考值。当操作S403中的确定的结果为“是”时，在随后的操作S404中，充电IC可仅对第二电池充电。在这种情况下，例如，对第二电池的充电可对应于基于CV的充电。当操作S403中的确定的结果为“否”时，可继续操作S402。

在操作S405中，充电IC可确定第二电池的充电电流是否低于第五参考值。当操作S405中的确定的结果为“是”时，在随后的操作S406中，充电IC可再次仅对第一电池充电。在这种情况下，例如，对第一电池的充电可对应于基于CV的充电。当操作S405中的确定的结果为“否”时，可继续操作S404。

在操作S407中，充电IC可确定第一电池的充电电流是否低于第四参考值。当操作S407中的确定的结果为“是”时，在随后的操作S408中，充电IC可对第一电池和第二电池充电。在这种情况下，例如，对第一电池和第二电池的充电可对应于基于CV的充电。当操作S407中的确定的结果为“否”时，可继续操作S406。

在操作S409中，充电IC可确定关于第一电池和第二电池的总充电电流是否低于第三参考值。当操作S409中的确定的结果为“是”时，在随后的操作S410中，充电IC可完成对第一电池和第二电池的充电。当操作S409中的确定的结果为“否”时，可继续操作S408。

同时，第三参考值至第五参考值可彼此不同或相同，并且可被预先设置。

图21是根据示例实施例的在充电操作期间控制充电输入的方法的流程图。

参照图21，在操作S500中，电力输送单元可与充电IC通信，并且提供具有与连接到充电IC的电池装置的电压对应的第一初始电平的电压作为充电输入。在一个示例实施例中，电力输送单元可对应于上面结合图1描述的TA。

在操作S510中，电力输送单元可持续地与充电IC通信，并且逐渐地将充电输入从第一初始电平控制到第一目标电平。在操作S500和操作S510中，可执行CC时段中的充电操作。

在操作S520中，电力输送单元可与充电IC通信，并且提供具有第二初始电平的电压作为充电输入。

在操作S530中，电力输送单元可持续地与充电IC通信，并且逐渐地将充电输入从第二初始电平控制到第二目标电平。在操作S520和操作S530中，可执行CV时段中的充电操作。

图22是根据示例实施例的电子装置1000的框图。

参照图22，电子装置1000可包括充电IC 1100、电池装置1200、PMIC 1300和应用处理器(AP)1400。电子装置1000可包括用于从外部源接收电力并对电池装置1200充电的充电IC 1100。充电IC 1100可根据图1至图21中示出的各种实施例来实现。

PMIC 1300可接收电池电压，并且管理用于驱动应用处理器1400的电力。PMIC1300可被实现为生成或管理用于电子装置1000的内部组件的电压。根据实施例，电子装置1000可包括多个PMIC，多个PMIC包括PMIC 1300。在一个实施例中，PMIC 1300可从电池装置1200接收电池电压。在一个实施例中，PMIC 1300可通过充电IC 1100接收系统电压。在一个实施例中，PMIC1300还可直接接收充电输入CHGIN。

应用处理器1400可总体上控制电子装置1000。在一个示例实施例中，应用处理器1400可控制充电IC 1100。在一个示例实施例中，应用处理器1400可控制充电IC 1100处于第一充电模式、第二充电模式或仅电池模式。在一个实施例中，当电子装置1000连接到TA时，应用处理器1400可与TA通信并调节从TA输出的充电输入CHGIN。在一个示例实施例中，应用处理器1400可被实现为包括一个或多个知识产权(IP)块的片上系统。

如上所述，实施例可提供一种充电集成电路(IC)，该充电集成电路(IC)能够支持电池装置的各种充电模式并防止可能损坏多个电池的高电流的流动，从而通过使用电池装置稳定地供应系统电力。实施例还可提供包括充电IC的电子装置。

已经在此公开了示例实施例，尽管特定的术语被采用，但是它们仅以一般性和描述性的意义被使用并将被解释，而不出于限制的目的。在一些情况下，对本领域的普通技术人员将清楚的是，除非另有具体地指示，否则自提交本申请起，结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可被单独使用，或者与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种用于对电池装置充电的充电集成电路，所述电池装置包括第一电池和第二电池，所述充电集成电路包括：

连接电路，被配置为：选择性地将第一电池和第二电池彼此串联连接或彼此并联连接；

第一充电器，被配置为：在第一充电模式下，对彼此并联连接的第一电池和第二电池充电；以及

第二充电器，被配置为：在第二充电模式下，对彼此串联连接的第一电池和第二电池充电，

其中，连接电路包括：

第一调节电路，串联连接到第一电池并且被配置为调节流到第一电池的第一平衡电流；以及

第二调节电路，串联连接到第二电池并且被配置为调节流到第二电池的第二平衡电流。

2.根据权利要求1所述的充电集成电路，其中，

第一充电器被配置为：将第一充电电流提供给第一调节电路与第二调节电路之间的节点，并且

第二充电器被配置为：将第二充电电流提供给所述电池装置的高电压端子，所述高电压端子连接到第一电池的一端。

3.根据权利要求1所述的充电集成电路，其中，

当第一电池的电压低于第二电池的电压时，第一平衡电流产生，并且

当第二电池的电压低于第一电池的电压时，第二平衡电流产生。

4.根据权利要求1所述的充电集成电路，其中，

连接电路被配置为：使得第一电池和第二电池在仅电池模式下彼此并联连接，并且

第一调节电路和第二调节电路被配置为：监测第一平衡电流和第二平衡电流，并且基于监测结果分别调节第一平衡电流和第二平衡电流。

5.根据权利要求4所述的充电集成电路，其中，

第一调节电路包括：

第一控制电路，被配置为：将第一平衡电流与参考电流进行比较，并且基于比较的结果生成第一调节控制信号；以及

第一晶体管，被配置为：基于第一调节控制信号来调节第一平衡电流，第一调节控制信号通过第一晶体管的第一栅极端子被接收，并且

第二调节电路包括：

第二控制电路，被配置为：将第二平衡电流与参考电流进行比较，并且基于比较的结果生成第二调节控制信号；以及

第二晶体管，被配置为：基于第二调节控制信号来调节第二平衡电流，第二调节控制信号通过第二晶体管的第二栅极端子被接收。

6.根据权利要求5所述的充电集成电路，其中，

第一晶体管被配置为：响应于第一调节控制信号，将被调节为低于或等于参考电流的第一平衡电流输出到第一电池，并且

第二晶体管被配置为：响应于第二调节控制信号，将被调节为低于或等于参考电流的第二平衡电流输出到第二电池。

7.根据权利要求5所述的充电集成电路，其中，参考电流基于预设的参考损耗而被确定。

8.根据权利要求1所述的充电集成电路，其中，

连接电路被配置为：使得第一电池和第二电池在仅电池模式下彼此并联连接，并且

第一调节电路和第二调节电路被配置为：基于所述电池装置的温度来调节第一平衡电流和第二平衡电流。

9.根据权利要求8所述的充电集成电路，其中，

第一调节电路被配置为：基于所述电池装置的温度将第一平衡电流调节为最大参考电流和最小参考电流中的任一个，并且

第二调节电路被配置为：基于所述电池装置的温度将第二平衡电流调节为最大参考电流和最小参考电流中的任一个。

10.根据权利要求8所述的充电集成电路，其中，

第一调节电路被配置为：根据所述电池装置的温度将第一平衡电流调节为具有可变占空比、最大参考电流和最小参考电流的脉冲，并且

第二调节电路被配置为：根据所述电池装置的温度将第二平衡电流调节为具有可变占空比、最大参考电流和最小参考电流的脉冲。

11.根据权利要求1所述的充电集成电路，其中，连接电路被配置为：在第一充电模式下，当第一电池的电压与第二电池的电压之间的差等于或大于参考值时，在第一电池与第二电池之间执行电压平衡操作。

12.根据权利要求11所述的充电集成电路，其中，在第一充电模式下，当第一电池的电压比第二电池的电压低参考值那么多时，

连接电路被配置为：将第一电池和第二电池彼此并联连接以形成用于第三平衡电流的路径，第三平衡电流通过第二调节电路和第一调节电路从第二电池流到第一电池。

13.根据权利要求11所述的充电集成电路，其中，在第一充电模式下，当第二电池的电压比第一电池的电压低参考值那么多时，

第一充电器被配置为：形成用于在第一充电模式下对第一电池和第二电池充电的路径作为流到第二电池的第四平衡电流的路径。

14.根据权利要求1至权利要求13中的任意一项所述的充电集成电路，其中，

第一充电模式对应于正常充电模式，第二充电器在第一充电模式下被停用，并且

第二充电模式对应于快速充电模式，第一充电器在第二充电模式下被停用。

15.根据权利要求1至权利要求13中的任意一项所述的充电集成电路，其中，第一充电器包括开关充电器，开关充电器包括：

第一开关元件、第二开关元件和第三开关元件，串联连接在接收充电输入的输入端子与地之间；

电感器元件，连接在开关节点与第一输出节点之间，开关节点在第二开关元件与第三开关元件之间；以及

第四开关元件，连接在第一输出节点与第二输出节点之间，其中，

第一输出节点被配置为连接到系统负载，并且

第二输出节点连接到第一调节电路与第二调节电路之间的节点。

16.根据权利要求1至权利要求13中的任意一项所述的充电集成电路，其中，第二充电器包括直接充电器，直接充电器包括至少一个开关元件，所述至少一个开关元件连接在所述电池装置的高电压端子与被配置为接收充电输入的输入端子之间，所述高电压端子连接到第一电池的一端。

17.根据权利要求1至权利要求13中的任意一项所述的充电集成电路，还包括：控制逻辑，被配置为控制第一充电器、第二充电器和连接电路中的至少一个。

18.一种用于对第一电池和第二电池充电的充电集成电路，所述充电集成电路包括：

开关充电器，被配置为：在正常充电模式下使用从第一输入端子接收的第一充电输入对第一电池和第二电池充电；

直接充电器，被配置为：在快速充电模式下使用从第二输入端子接收的第二充电输入对第一电池和第二电池充电；以及

连接电路，被配置为：将第一电池和第二电池彼此串联连接或彼此并联连接，连接电路包括：

第一开关元件和第二开关元件，被配置为将第一电池和第二电池彼此串联连接或彼此并联连接；

第一调节电路，被配置为调节流到第一电池的第一平衡电流；以及

第二调节电路，被配置为调节流到第二电池的第二平衡电流。

19.一种电子装置，包括：

根据权利要求1所述的充电集成电路；

电池装置，包括第一电池和第二电池；以及

系统负载，被配置为从所述充电集成电路接收电力，

其中，

第一充电器连接到系统负载，并且被配置为：通过第一充电路径在第一充电模式下对彼此并联连接的第一电池和第二电池充电，并且

第二充电器被配置为：通过第二充电路径在第二充电模式下对彼此串联连接的第一电池和第二电池充电。

20.一种用于对第一电池和第二电池充电的集成电路，所述集成电路包括：

连接电路，被配置为：在第一充电模式下将第一电池和第二电池彼此并联连接，并且在第二充电模式下将第一电池和第二电池彼此串联连接，连接电路包括：

第一调节电路，串联连接到第一电池并且被配置为调节流到第一电池的第一平衡电流；以及

第二调节电路，串联连接到第二电池并且被配置为调节流到第二电池的第二平衡电流。

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