CN114498811B - 充电管理模块、充电电路、充电控制方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种充电管理模块、充电电路、充电控制方法及电子设备,应用于充电技术领域。该充电管理模块包括包括主充电芯片和副充电芯片,所述主充电芯片和所述副充电芯片并联设置;所述主充电芯片包括协议单元和充电单元;所述副充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流大于第一预设电流时启动,并与所述主充电芯片共同为所述电池充电,以及在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第一预设电流时停止工作,通过主充电芯片和负充电芯片的配合,兼容了多种不同的充电规格要求,提升了充电效率,降低了成本,避免了单充电芯片大电流充电时效率低以及发热严重的问题。
Description
技术领域
本申请涉及终端技术领域,尤其涉及一种充电管理模块、充电电路、充电控制方法及电子设备。
背景技术
随着智能手机等移动终端的功能越来越强大,用户频繁使用手机等移动终端造成电量消耗的增加,用户需要对移动终端进行充电,为了对移动终端内的电池完成充电,往往会在移动终端中设置充电管理模块,充电管理模块用于将适配器输出的高电压转化为电池能接受的电压范围,通过充电管理模块对电池进行充电。
目前,大部分的充电管理模块包括充电芯片,然而,充电芯片在大电流充电时效率低,发热严重,成本高。
发明内容
本申请实施例提供了充电管理模块、充电电路、充电控制方法及电子设备,确保了充电管理模块让整个充电过程都工作在高效率区间,降低充电芯片发热功耗,提升充电效率,兼容了不同充电规格的充电要求,降低成本,解决了充电芯片单独工作在大电流下使充电效率低且发热严重的问题。
第一方面,本申请实施例提出一种充电管理模块,包括:设在电路板上的主充电芯片和副充电芯片,所述主充电芯片和所述副充电芯片设在所述电路板上,所述主充电芯片和所述副充电芯片并联设置;所述主充电芯片包括协议单元和充电单元;所述副充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流大于第一预设电流时启动,并与所述主充电芯片共同为电池充电,以及在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第一预设电流时停止工作。
本申请实施例提供的充电管理模块,通过包括主充电芯片和副充电芯片,且所述主充电芯片包括协议单元和充电单元,这样,这样主充电芯片负责快充协议及充电,副充电芯片可以只负责充电,且副充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流大于第一预设电流时启动,并与所述主充电芯片共同为所述电池充电,这样,充电电流大于第一预设电流(例如第一预设电流可以为3A)时,副充电芯片启动,主充电芯片和副充电芯片共同为电池充电,例如可以实现40W的充电功率,副充电芯片对电流起到分流作用,避免主充电芯片单独工作在大电流下而导致充电效率低且发热严重。另外,副充电芯片在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第一预设电流时停止工作,例如,充电管理模块的输出电流小于或等于第一预设电流时,副充电芯片关闭,主充电芯片负责为电池充电,例如可以实现22.5W的充电规格。这样,确保了充电管理模块让整个充电过程都工作在高效率区间,降低充电芯片发热功耗,提升充电效率,兼容了不同充电规格的充电要求。
而且,通过主充电芯片包括协议单元和抽充电单元,这样将协议单元和充电单元集成在一个主充电芯片中,这样,充电管理模块中只需设置两个充电芯片,便可以实现多种充电规格的要求,与相关技术(例如图3)相比,本申请实施例中,充电管理模块内设置的芯片数量减小,这样在兼容不同充电规格时,不会增加电路板的布局面积,设置有主充电芯片和副充电芯片的一个电路板兼容多种充电规格,提升了电路板设计的通用性。另外,由于充电管理模块内的芯片数量减小,降低了充电管理模块兼容多种充电规格要求时的成本。
在一种可能的实现方式中,还包括:输入走线,所述输入走线具有第一端、第二端和第三端,所述输入走线的第一端与充电接口电连接,所述输入走线的第二端与所述主充电芯片的输入接口相连,所述输入走线的第三端与所述副充电芯片的输入接口相连;
且所述输入走线的第一端与第二端之间的走线长度与所述输入走线的第一端与第三端之间的走线长度相等。
在一种可能的实现方式中,还包括:输出走线,所述输出走线具有第一端、第二端和第三端,所述输出走线的第一端与电池电连接,所述输出走线的第二端与所述主充电芯片的输出接口相连,所述输出走线的第三端与所述副充电芯片的输出接口相连;
且所述输出走线的第一端与第二端之间的走线长度与所述输出走线的第一端与第三端之间的走线长度相等。
在一种可能的实现方式中,所述输入走线相对所述主充电芯片的输入接口和所述副充电芯片的输入接口之间的连线的中垂线对称;
所述输出走线相对所述主充电芯片的输出接口和所述副充电芯片的输出接口之间的连线的中垂线对称。
在一种可能的实现方式中,还包括:还包括:降压充电芯片,所述降压充电芯片的输入接口与充电接口相连,所述降压充电芯片的输出接口与电池相连;
所述降压充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流小于或等于第二预设电流时启动为所述电池充电,以及在所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流时为所述充电管理模块降压;
且所述主充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第二预设电流时停止工作,以及在所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流且小于或等于所述第一预设电流时为所述电池充电,所述第二预设电流小于所述第一预设电流。
在一种可能的实现方式中,所述第二预设电流为1A。
在一种可能的实现方式中,还包括:保护模块,所述保护模块连接在充电接口与所述充电管理模块的输入端之间。
在一种可能的实现方式中,还包括:采样电阻,所述采样电阻连接在所述充电管理模块的输出端和电池之间,且所述采样电阻分别与所述主充电芯片和所述副充电芯片电连接。
在一种可能的实现方式中,所述主充电芯片的最大输出电流和所述副充电芯片的最大输出电流均为5A。
在一种可能的实现方式中,所述主充电芯片的所述充电单元的最大充电功率为22.5W。
在一种可能的实现方式中,所述主充电芯片的所述协议单元为超级快充协议SCP单元。
在一种可能的实现方式中,所述第一预设电流为3A。
第二方面,本申请实施例提出一种充电电路,包括:充电接口、充电管理模块和电池;
所述充电管理模块的输入端和输出端分别与所述充电接口和所述电池电连接;
所述充电管理模块包括主充电芯片和副充电芯片,所述主充电芯片和所述副充电芯片并联设置,且所述主充电芯片包括协议单元和充电单元;
所述副充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流大于第一预设电流时启动,并与所述主充电芯片共同为电池充电,以及在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第一预设电流时停止工作。
本申请实施例提供的充电电路,通过包括主充电芯片和副充电芯片,且所述主充电芯片包括协议单元和充电单元,这样,这样主充电芯片负责快充协议及充电,副充电芯片可以只负责充电,且副充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流大于第一预设电流时启动,并与所述主充电芯片共同为所述电池充电,其中,所述第一预设电流例如可以为3A,这样,充电电流大于第一预设电流时,副充电芯片启动,主充电芯片和副充电芯片共同为电池充电,例如可以实现40W的充电功率,副充电芯片对电流起到分流作用,避免主充电芯片单独工作在大电流下而导致充电效率低且发热严重。另外,副充电芯片在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第一预设电流时停止工作,例如,充电管理模块的输出电流小于或等于第一预设电流时,副充电芯片关闭,主充电芯片负责为电池充电,例如可以实现22.5W的充电规格。这样,确保了充电管理模块让整个充电过程都工作在高效率区间,降低充电芯片发热功耗,提升充电效率,兼容了不同充电规格的充电要求。
而且,通过主充电芯片包括协议单元和抽充电单元,这样将协议单元和充电单元集成在一个主充电芯片中,这样,充电管理模块中只需设置两个充电芯片,便可以实现多种充电规格的要求,与相关技术(例如图3)相比,本申请实施例中,充电管理模块内设置的芯片数量减小,这样在兼容不同充电规格时,不会增加电路板的布局面积,设置有主充电芯片和副充电芯片的一个电路板兼容多种充电规格,提升了电路板设计的通用性。另外,由于充电管理模块内的芯片数量减小,降低了充电管理模块兼容多种充电规格要求时的成本。
在一种可能的实现方式中,所述充电管理模块还包括:所述充电管理模块还包括:降压充电芯片,所述降压充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流小于或等于第二预设电流时启动为所述电池充电,以及用于在所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流时为所述充电管理模块降压;
且所述主充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第二预设电流时停止工作,以及在所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流时为所述电池充电,所述第二预设电流小于所述第一预设电流。
在一种可能的实现方式中,还包括:控制模块,所述控制模块分别与所述主充电芯片和所述副充电芯片之间通过内部集成电路(IIC)总线电连接;
所述控制模块用于根据检测到的所述充电管理模块的输出电流控制所述主充电芯片和所述副充电芯片的开启和关闭。
在一种可能的实现方式中,所述充电接口与所述充电管理模块之间通过输入走线连接,所述输入走线所述输入走线具有第一端、第二端和第三端;
所述输入走线的第一端与充电接口电连接,所述输入走线的第二端与所述主充电芯片的输入接口相连,所述输入走线的第三端与所述副充电芯片的输入接口相连;
且所述输入走线的第一端与第二端之间的走线长度与所述输入走线的第一端与第三端之间的走线长度相等。
在一种可能的实现方式中,所述充电管理模块的输出端与所述电池之间通过输出走线相连,所述输出走线具有第一端、第二端和第三端,所述输出走线的第一端与电池电连接,所述输出走线的第二端与所述主充电芯片的输出接口相连,所述输出走线的第三端与所述副充电芯片的输出接口相连;
且所述输出走线的第一端与第二端之间的走线长度与所述输出走线的第一端与第三端之间的走线长度相等。
在一种可能的实现方式中,所述输入走线相对所述主充电芯片的输入接口和所述副充电芯片的输入接口之间的连线的中垂线对称;
所述输出走线相对所述主充电芯片的输出接口和所述副充电芯片的输出接口之间的连线的中垂线对称。
在一种可能的实现方式中,还包括:保护模块,所述保护模块连接在充电接口与所述充电管理模块的输入端之间。
在一种可能的实现方式中,还包括:采样电阻,所述采样电阻连接在所述充电管理模块的输出端和电池之间,且所述采样电阻分别与所述主充电芯片和所述副充电芯片电连接。
在一种可能的实现方式中,所述主充电芯片的最大输出电流和所述副充电芯片的最大输出电流均为5A。
在一种可能的实现方式中,所述主充电芯片的所述协议单元为超级快充协议SCP单元。
在一种可能的实现方式中,所述第一预设电流为3A。
在一种可能的实现方式中,所述第二预设电流为1A。
第三方面,本申请实施例提出一种电子设备,包括:第一电路板、第二电路板、充电接口、电池和以及上述任一所述的充电管理模块;
所述充电接口位于所述第一电路板上,所述第一电路板与所述第二电路板电连接,所述充电管理模块位于所述第二电路板上,且所述充电管理模块的输入端与所述充电接口电连接,所述充电管理模块的输入端与所述电池电连接。
本申请实施例提供的电子设备,确保了整个充电过程都工作在高效率区间,降低充电芯片发热功耗,提升充电效率,兼容了不同充电规格的充电要求,且不会增加电路板的布局面积,设置有主充电芯片和副充电芯片的一个电路板兼容多种充电规格,提升了电路板设计的通用性。另外,由于充电管理模块内的芯片数量减小,降低了充电管理模块兼容多种充电规格要求时的成本。
第四方面,本申请实施例提出一种电子设备,包括:电路板和设置在所述电路板上的上述任一所述的充电电路。
本申请实施例提供的电子设备,通过包括上述充电电路,确保了整个充电过程都工作在高效率区间,降低充电芯片发热功耗,提升充电效率,兼容了不同充电规格的充电要求,且不会增加电路板的布局面积,设置有主充电芯片和副充电芯片的一个电路板兼容多种充电规格,提升了电路板设计的通用性。另外,由于充电管理模块内的芯片数量减小,降低了充电管理模块兼容多种充电规格要求时的成本。
第五方面,本申请实施例提出一种充电控制方法,所述方法包括控制充电管理模块中的主充电芯片启动充电;
判断所述充电管理模块的输出电流是否大于第一预设电流;
若判断出所述充电管理模块的输出电流大于所述第一预设电流,则启动所述充电管理模块中的副充电芯片,所述主充电芯片和副充电芯片共同为电池充电。
本申请实施例提供的充电控制方法,确保了整个充电过程都工作在高效率区间,降低充电芯片发热功耗,提升充电效率,兼容了不同充电规格的充电要求。
在一种可能的实现方式中,若判断出所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第一预设电流,则关闭所述副充电芯片,所述主充电芯片为所述电池充电。
在一种可能的实现方式中,所述关闭所述副充电芯片之后,还包括:
判断所述充电管理模块的输出电流是否小于或等于第二预设电流,所述第二预设电流小于所述第一预设电流;
若判断出充电管理模块的输出电流小于或等于所述第二预设电流,则关闭所述主充电芯片,并启动所述充电管理模块中的降压充电芯片,所述降压充电芯片为所述电池充电。
在一种可能的实现方式中,若判断出所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流且小于或等于所述第一预设电流,则控制所述主充电芯片为所述电池充电。
在一种可能的实现方式中,所述启动充电管理模块中的主充电芯片和副充电芯片之后,还包括:
检测所述主充电芯片和所述副充电芯片的输出电流;
判断所述主充电芯片的输出电流与所述副充电芯片的输出电流的比值是否大于第一预设比值且小于第二预设比值;
若判断出所述主充电芯片的输出电流与所述副充电芯片的输出电流的比值大于第一预设比值且小于第二预设比值,则控制所述主充电芯片和所述副充电芯片继续共同为所述电池充电,其中,所述第一预设比值为0.9,所述第二预设比值为1.3。
在一种可能的实现方式中,若判断出所述主充电芯片的输出电流与所述副充电芯片的输出电流的比值小于或等于或等于所述第一预设比值,则关闭所述副充电芯片;
或者,若判断出所述主充电芯片的输出电流与所述副充电芯片的输出电流的比值大于或等于所述第二预设比值,则关闭所述副充电芯片。
在一种可能的实现方式中,所述第一预设电流为3A。
在一种可能的实现方式中,所述第二预设电流为1A。
第六方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,计算机程序产品包括指令,当指令在计算机上运行时,使得计算机执行如上述第五方面及其第五方面任一可能设计的技术方案。
附图说明
图1为本申请实施例提供的电子设备与充电器的结构示意图;
图2为相关技术中的电子设备的充电管理模块的架构图;
图3为相关技术中的电子设备的充电管理模块的另一种架构图;
图4为本申请实施例提供的电子设备中充电管理模块与电池以及充电器的架构图;
图5为本申请实施例提供的充电电路的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的充电管理模块与单充电芯片的充电效率对比图;
图7为本申请实施例提供的电子设备中充电管理模块中走线与充电芯片的示意图;
图8为本申请实施例提供的充电电路的另一个结构示意图;
图9为本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图;
图10为本申请实施例提供的充电控制方法的流程示意图;
图11为本申请实施例提供的充电控制方法的另一流程示意图。
附图标记说明:
100-电子设备;
110-充电接口;120-充电管理模块;121-主充电芯片;1211-协议单元;1212-充电单元;122-副充电芯片;123--降压充电芯片;124-保护模块;125-采样电阻;130-电池;
101-处理器;102-存储器;103-电路板;104-控制模块;
140-电源管理模块;150-传感器模块;151-压力传感器;152-指纹传感器;153-陀螺仪传感器;154-触摸传感器;161-无线通信模块;162-移动通信模块;170-音频模块;180-摄像模块;180-显示屏;
200-充电器;201-数据线;202-适配器;2011-第一接头;2012-第二接头;
300-电源插座。
具体实施方式
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,在本申请的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一芯片和第二芯片仅仅是为了区分不同的芯片,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
图1为本申请实施例提供的电子设备与充电器的结构示意图,参见图1所示,电子设备100上具有充电接口110,该充电接口110可以是符合通用串行总线(universal serialbus,USB)标准规范的接口的USB接口,具体可以是Mini USB接口,Micro USB接口,USB TypeC接口等,本申请实施例中,该充电接口110是以USB Type C为例进行说明。
其中,当需要对电子设备100充电时,往往需要在电子设备100和电源(例如图1中的电源插座300)之间通过充电器200实现电连接,参见图1所示,充电器200可以包括数据线201和适配器202,数据线201的一端具有第一接头2011,该第一接头2011用于与电子设备100的充电接口110进行插接,以实现与充电接口110电连接,数据线201的另一端具有第二接头2012,该第二接头2021用于与适配器202插接,其中,数据线201的第一接头2011可以为USB Type C接头,数据线201的第二接头2021可以为USB Type A接头,所以,该数据线201将USB Type A接头转成USB Type C接头。
其中,适配器202为接口转换器,可以将电源插座上的交流电(例如100V-240V)转换成充电接口110适配的直流电,其中,适配器202可以内置芯片,这样可以自动识别不同设备的充电协议,适配功率,安全快速充电。
需要说明的是,本申请实施例中,电子设备100的充电模式可以包括超级快充模式、快充模式和普通充电模式等,所以,充电器200可以为快充充电器或超级快充充电器,该充电器200可以支持快充协议(例如fast charge protocol,FCP)或者超级快充协议(supercharger protocol SCP),例如可以支持最大的充电功率为66W或100W。当然,该充电器200也可以为普通充电器(例如充电功率为10W)。
需要说明的是,充电器200的结构和工作原理可以参考现有的技术,本申请实施例中对充电器200的结构和参数不做限定。另外,应理解的是,图1为一种充电场景,在其他一些充电场景中,电源插座上若集成有USB Type A接口,数据线201的第二接头2012可以插设在电源插座上的USB Type A接口,或者,在一些场景下,数据线201的第二接头2012还可以与充电宝上的USB Type A接口插接,本申请实施例中,对充电器200外接的电源不做限定。
其中,本申请实施例中,图1中的充电器200为有线充电器,这样电子设备100采用有线充电方式,在其他一些场景中,也可以将该电子设备100采用无线充电方式,例如,该充电器200可以为无线充电设备,电子设备100置于充电设备上,实现对电子设备100的充电,本申请实施例中,具体以有线充电为例进行说明。
其中,为了实现对电池的充电,参见图2所示,电子设备100内往往会设置充电管理模块120a,充电管理模块120a连接在充电接口110和电池130之间,其中,充电管理模块120a可以通过充电接口110接收充电器200的充电输入,即接收充电器200从充电接口110输入的充电电压和充电电流,充电管理模块对充电电压进行降压,并提高充电接口110输入的充电电流,使得充电管理模块输出的输出电压满足电池130的安全电压,充电管理模块将转换得到的输出电压和输出总电流输入电池130的极耳中,以对电池130的电芯进行充电。
在实际充电过程中,充电管理模块120a在对电池130充电的同时,还会通过电路板103a上设置的电源管理模块140(参见下述图9)为电子设备100供电,如通过电源管理模块140为处理器、内部存储器、显示屏、摄像头以及无线通信模块等供电。本方案重点描述为电池130充电的过程,充电管理模块为电子设备100供电的具体过程在此不再详述。
在相关技术中,参见图2所示,充电管理模块120a包括充电芯片121a和协议芯片121b,充电芯片121a和协议芯片121b布置在电路板103a上,其中,协议芯片121b用于负责与充电器200和电池130之间充电协议的通信,例如,该协议芯片121b可以负责超级快充协议(SCP)或快充协议(FCP),或者该协议芯片121b可以负责其他充电协议,充电芯片121a用于负责充电,例如,充电芯片121a可以负责22.5W充电。
但是,当需要兼容多种规格的充电功率时,参见图3所示,充电管理模块120a中增加充电芯片121c,这样需要在电路板103a上预留充电芯片121c的空间,例如,该充电芯片121c可以负责40W充电,这样,充电芯片121a只负责其中一种充电功率,充电芯片121c负责另一种充电功率,为了兼容不同规格的充电规格要求,电路板103a上需设置多种不同的充电芯片,这样导致电路板103a的布局面积大,且兼容的器件多,成本高,且造成电路板不通用,而电子设备100内部的空间往往无法满足这种电路板103a尺寸,或者该布局面积大的电路板103a占用电子设备100内部其余的空间,导致电子设备100内的空间无法满足其余器件的设置。
另外,图3示出的充电管理模块120a中的充电芯片121a和充电芯片121c分别为独立的两个充电芯片,充电时,其中一个充电芯片工作,例如采用单个充电芯片(即单IC芯片方案)充电,然而,在大电流充电时(例如充电电流大于3A时),单个充电芯片的充电效率低(参见图6中的曲线Lb,充电电流在8A时,充电效率最低为95.5%),发热严重,不利于提升用户的使用感受以及不利于提升充电效率。
为了解决上述问题,本申请实施例提供一种充电管理模块120,参见图4所示,充电管理模块120包括主充电芯片121和副充电芯片122,主充电芯片121和副充电芯片122设置在电路板103上,且主充电芯片121和副充电芯片122在电路板103上并联设置。
本申请实施例中,为了兼容多种充电规格要求且不增加电路板103的布局面积,参见图5所示,主充电芯片121包括协议单元1211和充电单元1212,其中,协议单元1211负责快充协议(例如FCP或SCP),充电单元1212用于负责对电池130充电,例如可以负责充电功率为22.5W的充电,这样主充电芯片121负责快充协议及特定充电功率(例如22.5W)的充电,副充电芯片122可以只负责充电。
例如,副充电芯片122用于在充电管理模块120的输出电流大于第一预设电流时启动,并与主充电芯片121共同为电池130充电,其中,第一预设电流例如可以为3A,这样,充电电流大于第一预设电流(例如第一预设电流可以为3A)时,副充电芯片122启动,主充电芯片121和副充电芯片122共同为电池130充电,副充电芯片122对电流起到分流作用,避免主充电芯片121单独工作在大电流下而导致充电效率低且发热严重,另外,副充电芯片122在充电管理模块120的输出电流小于或等于第一预设电流时停止工作,例如,充电管理模块120的输出电流小于或等于3A时,副充电芯片122关闭,主充电芯片121负责为电池130充电,这样,确保了充电管理模块120让整个充电过程都工作在高效率区间,降低充电芯片发热功耗,提升充电效率。
本申请实施例提供的充电管理模块120,经过仿真得出,参见图6所示,La曲线为本申请实施例提供的充电管理模块120中主充电芯片121和副充电芯片122充电时输出电流与充电效率之间的坐标示意图,Lb曲线为图2中充电管理模块120中的充电芯片充电时输出电流与充电效率之间的坐标示意图,从图6可以看出,单充电芯片(即单IC芯片)在8A充电时,效率只有95.5%左右,而主充电芯片121和副充电芯片122并联充电时,在输出电流为8A时,充电效率在97%以上,提升充电效率2%左右,因为,本申请实施例提供的充电管理模块120在大电流时仍保持较高的充电效率。其中,图6中,对于单充电芯片来说,Lb曲线的最高充电效率在3A,即,单独一个充电芯片在2A-3A左右可以维持较高的充电效率(例如充电效率可以达到97%以上),因此,本申请实施例中,充电时输出电流在大于3A(例如3A-8A)时,启动副充电芯片122,主充电芯片121和副充电芯片122共同工作,避免单一充电芯片工作在大电流下而导致充电效率低且发热严重的问题,提升了充电效率。
参见图6所示,由于单充电芯片单独在2A-3A工作时,可以保持97%以上的充电效率,所以,充电管理模块120的输出电流在小于或等于3A时,可以关闭副充电芯片122(副充电芯片122关闭后,降低充电管理模块120的功耗),主充电芯片121单独为电池130充电,从而可以提升主充电芯片121的工作效率。这样,确保了充电管理模块120让整个充电过程都工作在高效率区间,提升充电效率2%左右,降低充电芯片发热功耗,减小了电子设备100充电时发热的现象,从而解决了单充电芯片在大电流下充电效率低且发热严重的问题。
因此,本申请实施例中,可以将第一预设电流设定为3A,这样,输出电流大于3A时,启动副充电芯片122,主充电芯片121和副充电芯片122共同工作为电池130充电,从而可以保持较高的充电效率,当输出电流小于或等于3A时,由于单一充电芯片在2A-3A工作时,可以保持97%以上的充电效率,所以,此时,可以将副充电芯片122关闭,由单独的主充电芯片121为电池充电。从而确保了充电管理模块120让整个充电过程都工作在高效率区间,提升充电效率。
需要说明的是,在图6中,Lb曲线中由于输出电流在3A时,充电效率最高,所以,第一预设电流可以选用3A,但是,在一些示例中,输出电流在3A左右仍保持97%的充电效率,所以,第一预设电流也可以选用3A左右的电流值,例如第一预设电流也可以为2.8A、3.2A或者3.3A等。本申请实施例中,具体以第一预设电流为3A为例进行说明。
其中,本申请实施例中,输出电流在3A~8A时,例如,输出电流为8A,启动副充电芯片122,主充电芯片121和副充电芯片122共同工作,若输入电压均为5V,主充电芯片121和副充电芯片122的输入电流可以分别为4A,则主充电芯片121的充电功率P=20W,副充电芯片122的充电功率P=20W,此时充电管理模块120可以实现40W的充电规格。
在输出电流小于或等于3A时,副充电芯片122关闭,此时,主充电芯片121进行充电,其中,主充电芯片121的充电功率P可以为22.5W,这样实现了22.5W的充电规格。
因此,本申请实施例提供的充电管理模块120,通过包括主充电芯片121和副充电芯片122,且输出电流大于3A时,主充电芯片121和副充电芯片122共同为电池130充电,输出电流小于或等于3A时,副充电芯片122关闭,主充电芯片121进行充电,该充电管理模块120兼容了不同充电规格的要求,确保了充电管理模块120让整个充电过程都工作在高效率区间,提升充电效率2%左右,降低充电芯片发热功耗,减小了电子设备100充电时发热的现象,从而解决了单充电芯片在大电流下充电效率低且发热严重的问题。
另外,通过主充电芯片121包括协议单元1211和抽充电单元1212,这样将协议单元1211和充电单元1212集成在一个主充电芯片121中,这样,充电管理模块120中只需设置两个充电芯片,便可以实现多种充电规格的要求,与相关技术(例如图3)相比,本申请实施例中,充电管理模块120内设置的芯片数量减小,这样在兼容不同充电规格时,不会增加电路板103的布局面积,设置有主充电芯片121和副充电芯片122的一个电路板103兼容多种充电规格,提升了电路板103设计的通用性。另外,由于充电管理模块120内的芯片数量减小,降低了充电管理模块120兼容多种充电规格要求时的成本。
本申请实施例中,主充电芯片121和副充电芯片122可以选用2颗5A的快充IC芯片,一颗5A快充IC芯片作为主充电芯片121,一颗5A快充IC作为副充电芯片122,设置时,当在电路板103上贴片2颗5A快充IC芯片时,便可以实现40W的充电规格,而在电路板103上贴片1颗快充IC芯片时,可以作为主充电芯片121,实现22.5W的快充规格。
本申请实施例中,参见图5所示,为了确保充电管理模块120输出的电压在电池130的安全电压下,所以,充电管理模块120还可以包括:降压充电芯片123,降压充电芯片123可以为具有降压电路(BUCK)的充电芯片,降压充电芯片123可以在主充电芯片121和副充电芯片122充电时进行降压,或者在主充电芯片121工作时起到降压目的,其中,降压比例可以为根据需求进行设置,例如,降压比例可以为4:1等。
其中,降压充电芯片123的输入接口与充电接口110相连,降压充电芯片123的输出接口与电池130相连,降压充电芯片123用于在充电管理模块120的输出电流小于或等于第二预设电流时启动为电池130充电,第二预设电流小于第一预设电流,这样,在输出电流小于或等于第二预设电流时,主充电芯片121关闭,由降压充电芯片123为电池充电。
参见图6所示,当Lb曲线在1A时,单充电芯片工作时充电效率较低,所以,此时,为了降低功耗,在充电管理模块120的输出电流小于或等于1A时,主充电芯片121和副充电芯片122均关闭,即主充电芯片121和副充电芯片122停止工作,所以,本申请实施例中,第二预设电流可以为1A,这样,输出电流小于或等于1A时,由于充电效率较低,所由降压充电芯片123为电池130充电,例如降压充电芯片123的充电功率可以为10W,实现普通充电模式,这样,充电管理模块120可以兼容10W/22.5W/40W等不同的充电规格。
需要说明的是,在图6中,Lb曲线中由于输出电流在1A时,充电效率最低,所以,第二预设电流可以选用1A,但是,在一些示例中,输出电流在1A左右均保持较低的充电效率,所以,第二预设电流也可以选用1A左右的电流值,例如第二预设电流也可以为0.9A、1.1A或者0.8A等。本申请实施例中,具体以第二预设电流为1A为例进行说明。
其中,在充电管理模块120的输出电流大于1A且小于或等于3A时,降压充电芯片123为充电管理模块120降压不进行充电,由主充电芯片121充电(输出电流在1A-3A之间),或者,或者在充电管理模块120的输出电流大于3A时,降压充电芯片123为充电管理模块120降压不进行充电,由主充电芯片121和副充电芯片122共同充电(输出电流大于3A)。
需要说明的是,本申请实施例中,降压充电芯片123中的降压电路(BUCK)为现有的一种降压电路,降压电路的工作原理和组成可以参考现有的BUCK电路。
本申请实施例中,主充电芯片121和副充电芯片122在电路板103上并联设置时,为了避免其中一个充电芯片上的电流过大而导致发热严重,所以,本申请实施例中,主充电芯片121和副充电芯片122在电路板103上设置时,需确保经过主充电芯片121和副充电芯片122上电流大致相同,为了确保电流一致,所以需保证到主充电芯片121和副充电芯片122的两个充电路径上的阻抗保持基本一致,为此,本申请实施例中,参见图7所示,还包括:输入走线126(例如Vbus),输入走线126具有第一端1261、第二端1262和第三端1263,输入走线126的第一端1261与充电接口110电连接,输入走线126的第二端1262与主充电芯片121的输入接口A1相连,输入走线126的第三端1263与副充电芯片122的输入接口B1相连。
其中,输入走线126的第一端1261与第二端1262之间的走线长度为L11,输入走线126的第一端1261与第三端1263之间的走线长度为L12,且L11与L12相等,这样确保输入走线126分别到主充电芯片121和副充电芯片122的阻抗相同,从而确保主充电芯片121和副充电芯片122上的输入电流保持一致,不易出现主充电芯片121和副充电芯片122中的其中一个充电芯片电流过大的问题。
需要说明的是,本申请实施例中,在L11与L12长度相同的提前下,为了实现充电接口110到主充电芯片121和副充电芯片122的阻抗相等,所以输入走线126的第一端1261与第二端1262之间的走线宽度与输入走线126的第一端1261与第三端1263之间的走线宽度往往保持一致。
相应的,参见图7所示,还包括:输出走线127(例如Vbat),输出走线127具有第一端1271、第二端1272和第三端1273,输出走线127的第一端1271与电池130电连接,输出走线127的第二端1272与主充电芯片121的输出接口A2相连,输出走线127的第三端1273与副充电芯片122的输出接口B2相连。
其中,输出走线127的第一端1271与第二端1272之间的走线长度为L21,与输出走线127的第一端1271与第三端1273之间的走线长度为L22,且L21与L22相等,以使输出走线127分别到主充电芯片121和副充电芯片122的阻抗相同,这样电池130放电时,由于输出走线127分别到主充电芯片121和副充电芯片122的阻抗相同,所以电池130输出到主充电芯片121和副充电芯片122上的电流保持一致,不易出现其中一个充电芯片过热的问题。
需要说明的是,本申请实施例中,在L21与L22长度相同时,为了实现电池130到主充电芯片121和副充电芯片122的阻抗相等,所以,输出走线127的第一端1271与第二端1272之间的走线宽度与输出走线127的第一端1271与第三端1273之间的走线宽度往往保持一致。
本申请实施例中,为了确保输入走线126到主充电芯片121和副充电芯片122的阻抗相等,以及确保输出走线127分别与主充电芯片121和副充电芯片122的阻挡相同,参见图7所示,输入走线126相对主充电芯片121的输入接口和副充电芯片122的输入接口之间的连线的中垂线L1对称。这样,输入走线126到主充电芯片121的输入接口A1和副充电芯片122的输入接口B1之间的走线阻抗相同。
其中,参见图7所示,输出走线127相对主充电芯片121的输出接口和副充电芯片122的输出接口之间的连线的中垂线L2对称,这样输出走线127到主充电芯片121的输出接口A2和副充电芯片122的输出接口B2之间的走线阻抗相同。
本申请实施例中,参见图8所示,充电管理模块120还可以包括:保护模块124,保护模块124连接在充电接口110与充电管理模块120的输入端之间,其中,保护模块124可以为过压保护(overvoltage protection,OVP)场效应管(MOS),保护模块124可以对充电管理模块120起到保护作用,避免高电压对充电芯片造成损坏。
参见图8所示,充电管理模块120还可以包括:还包括:采样电阻125,采样电阻125连接在充电管理模块120的输出端和电池130之间,且采样电阻125分别与主充电芯片121和副充电芯片122电连接。通过设置采用电阻,可以对充电管理模块120的输出电流实现检测,从而根据输出电流的大小控制副充电芯片122、主中电芯片的开启和关闭。
本申请实施例提供的充电管理模块120可以应用于具有电池130的电子设备100,该充电管理模块120也可以应用到充电电路中,下面以充电管理模块120在充电电路中的应用为例进行详细说明:
参见图8所示,本申请实施例提供的充电电路充电接口110、充电管理模块120和电池130,充电管理模块120的输入端和输出端分别与充电接口110和电池130电连接。
其中,充电管理模块120包括主充电芯片121和副充电芯片122,主充电芯片121和副充电芯片122并联设置,且主充电芯片121包括协议单元1211和充电单元1212,副充电芯片122用于在充电管理模块120的输出电流大于或等于第一预设电流时启动,并与主充电芯片121共同为电池130充电,以及在充电管理模块120的输出电流小于第一预设电流时停止工作,其中,第一预设电流可以为3A。
其中,充电电路中的充电管理模块120的工作原理可以参考上述对充电管理模块120的描述,本申请实施例中,对充电管理模块120的结构不再赘述。
其中,本申请实施例提供的充电电路,充电时在输出电流大于第一预设电流时,启动副充电芯片122,主充电芯片121和副充电芯片122共同工作,避免单一充电芯片工作在大电流下而导致充电效率低且发热严重的问题,提升了充电效率,在输出电流小于或等于第一预设电流时,关闭副充电芯片122,降低了功耗,确保了充电管理模块120让整个充电过程都工作在高效率区间,在大电流时(例如8A)提升充电效率2%左右,降低充电芯片发热功耗,减小了电子设备100充电时发热的现象,从而解决了单充电芯片在大电流下充电效率低且发热严重的问题。
本申请实施例提供的充电电路中,还包括:降压充电芯片123,降压充电芯片123可以为具有降压电路(BUCK)的充电芯片,降压充电芯片123可以在主充电芯片121和副充电芯片122充电时进行降压,或者在主充电芯片121工作时降压,其中,降压比例可以为根据需求进行设置,例如,降压比例可以为4:1等。
其中,降压充电芯片123的输入接口与充电接口110相连,降压充电芯片123的输出接口与电池130相连,降压充电芯片123用于在充电管理模块120的输出电流小于或等于第二预设电流时启动为电池130充电,例如,第二预设电流可以为1A。参见图6所示,当Lb曲线在1A时,单充电芯片工作时充电效率较低,所以,此时,为了降低功耗,在充电管理模块120的输出电流小于或等于1A时,主充电芯片121和副充电芯片122均关闭,即主充电芯片121和副充电芯片122停止工作,由降压充电芯片123为电池130充电,所以,第二预设电流可以为1A,这样,输出电流小于或等于1A时,由于充电效率低,所以,主充电芯片121和副充电芯片122停止充电,降压充电芯片123为电池充电,例如降压充电芯片123的充电功率可以为10W,这样,充电管理模块120可以兼容10W/22.5W/40W等不同的充电规格。
其中,充电管理模块120的输出电流大于1A且小于或等于3A时,降压充电芯片123为充电管理模块120降压不进行充电,充电由主充电芯片121充电(输出电流在1A-3A之间),或者,或者在充电管理模块120的输出电流大于3A时,降压充电芯片123为充电管理模块120降压不进行充电,充电由主充电芯片121和副充电芯片122共同充电(输出电流大于3A)。
本申请实施例中,参见图8所示,充电管理模块120还可以包括:还包括:保护模块124,保护模块124连接在充电接口110与充电管理模块120的输入端之间,其中,保护模块124可以为过压保护(overvoltage protection,OVP)场效应管(MOS),保护模块124可以对充电管理模块120起到保护作用,避免高电压对充电芯片造成损坏。
参见图8所示,充电管理模块120还可以包括:采样电阻125,采样电阻125连接在充电管理模块120的输出端和电池130之间,且采样电阻125分别与主充电芯片121和副充电芯片122电连接。通过设置采用电阻,可以对充电管理模块120的输出电流实现检测,从而根据输出电流的大小控制副充电芯片122、主中电芯片的开启和关闭。
参见图8所示,本申请实施例提供的充电电路还包括:控制模块104,控制模块104分别与主充电芯片121和副充电芯片122之间通过内部集成电路(inter-integratedcircuit,I2C或IIC)总线电连接,例如,参见图8所示,控制模块104与主充电芯片121之间通过IIC0总线相连,控制模块104与副充电芯片122之间通过IIC1总线电连接,其中,控制模块104与充电接口110之间可以通过通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)相连。控制模块104与采样电阻125之间通过接地线(For Ground,FG)相连。
控制模块104用于根据检测到的充电管理模块120的输出电流控制主充电芯片121和副充电芯片122的开启和关闭,例如,当控制模块104根据采样电阻125获得充电管理模块120的输出电流为4A,则输出电流大于第一预设电流(3A),则启动副充电芯片122,主充电芯片121和副充电芯片122共同为电池130充电,再比如,当控制模块104根据采样电阻125获得充电管理模块120的输出电流为2A,则关闭副充电芯片122,主充电芯片121为电池130充电。或者,当控制模块104根据采样电阻125获得充电管理模块120的输出电流为1A,则控制模块104控制主充电芯片121和副充电芯片122均处于关闭状态,控制降压充电芯片123为电池130充电。
其中,控制模块104可以为处理器,控制模块104可以包括一个或多个处理单元,例如:控制模块104可以包括应用处理器(application processor,AP)。
其中,本申请实施例提供的充电电路中,充电接口110与主充电芯片121和副充电芯片122之间的输入走线126对称设置,电池130与主充电芯片121和副充电芯片122之间的输出走线127也对称设置,其中,输入走线126和输出走线127的对称设置方式可以参考上述对图7的描述,本申请实施例不再赘述。
本申请实施例提供的充电电路中,主充电芯片121的最大输出电流和副充电芯片122的最大输出电流均为5A。
本申请实施例提供的充电电路中,主充电芯片121中的协议单元1211具体为超级快充协议(SCP)单元。
本申请实施例提供的充电电路可以应用于电子设备100中,例如,该电子设备100包括电路板103和设置在电路板103上的上述充电电路。通过包括上述充电电路,提升了电子设备100的充电效率,实现了多种充电规格的兼容,且该电子设备100中的电路板103可以兼容多种充电规格要求,提升了电路板103的通用性,降低了成本,降低了电子设备100充电过程中手机发热严重的问题。
本申请实施例还提供了一种电子设备100,如图4所示,该电子设备100包括:电路板103、充电接口110、电池130和以及上述任一实施例的充电管理模块120,充电接口110和充电管理模块120均位于电路板103上,且充电管理模块120的输入端与充电接口110电连接,充电管理模块120的输入端与电池130电连接。
该电子设备100通过包括充电管理模块120,提升了电子设备100的充电效率,实现了多种充电规格的兼容,且该电子设备100中的电路板103可以兼容多种充电规格要求,提升了电路板103的通用性,降低了成本,降低了电子设备100充电过程中手机发热严重的问题。
其中,充电管理模块120与该电子设备100内的其他结构可以参见图9所示,电子设备100还可以包括:处理器101,处理器101可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器101可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processing unit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
处理器101可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integratedcircuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integrated circuit sound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universalasynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobileindustry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purpose input/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。
参见图9所示,充电接口110、充电管理模块120可以均与处理器101电连接,电子设备100还可以包括电源管理单元(power management unit,PMU)140,电源管理模块140与充电管理模块120、电池130以及处理器均相连,充电管理模块120为电池130充电的同时,还可以通过电源管理模块140为电子设备100供电,例如,电源管理模块140也可以接收电池130的输入,为处理器101,存储器102,显示屏190,摄像模组180,和无线通信模块等供电。电源管理模块140还可以用于监测电池130容量,电池130循环次数,电池130健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例,电源管理模块140也可以与处理器集成在一个芯片中。在另一些实施例中,电源管理模块140和充电管理模块120也可以设置于同一个器件中。
其中,参见图9所示,电子设备100还可以包括:存储器102,用于存储指令和数据。在一些实施例中,存储器102为高速缓冲存储器。该存储器102可以保存处理器101刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器101需要再次使用该指令或数据,可从存储器102中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器101的等待时间,因而提高了系统的效率。
参见图9所示,电子设备100还可以包括传感器模块150,传感器模块150中可以包括压力传感器151、指纹传感器152、陀螺仪传感器153以及触摸传感器154,需要说明的是,传感器模块150包括但不限于上述传感器。
参见图9所示,电子设备100还可以包括音频模块170,音频模块170可以包括扬声器、受话器、麦克风、耳机接口等。电子设备100还可以包括显示屏190,显示屏190用于显示图像,视频等。显示屏190包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏190(liquidcrystal display,LCD)3901,有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic lightemitting diode的,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emitting diode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dot light emittingdiodes,QLED)等。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或N个显示屏190,N为大于1的正整数。
参见图9所示,电子设备100还可以包括摄像模组180,摄像模组180用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或N个摄像模组180,N为大于1的正整数。
参见图9所示,电子设备100还可以包括移动通信模块162和无线通信模块161,移动通信模块162可以通过天线1收发信号,无线通信模块161可以通过天线2收发信号。
可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
本申请实施例还提供了一种充电控制方法,参见图10所示,充电控制方法可以包括如下步骤:
S101、启动充电管理模块中的主充电芯片;
本申请实施例中,充电电路开启时,由于主充电芯片121内具有协议单元1211,所以首先会降主充电芯片121开启,协议单元1211负责与充电器200和电池130之间的充电协议通信。根据主充电芯片121的输出电流控制是否开启副充电芯片122。
S102、判断充电管理模块的输出电流是否大于第一预设电流;
其中,第一预设电流可以为3A,判断充电管理模块120的输出电流(Ibat)是否大于3A,若大于3A,则执行步骤S103,若小于或等于3A,则执行步骤S104;
S103、启动充电管理模块120中的副充电芯片122,主充电芯片121和副充电芯片122共同为电池130充电。
这样,确保了在电流大于3A时,主充电芯片121和副充电芯片122共同为电池130充电,例如可以实现40W的超级快充。避免单一充电芯片工作而达到大电流时充电效率低且发热严重的问题。其中,主充电芯片121和副充电芯片122共同为电池130充电过程中,会重复执行步骤102,直至充电完成。
S104、关闭副充电芯片122,主充电芯片121为电池130充电。
在输出电流小于或等于3A时,表明充电管理模块120并没有在大电流下,而单一充电芯片在2A-3A左右的充电效率可以得到97%以上,所以此时,不需要主充电芯片121和副充电芯片122一起工作,关闭副充电芯片122,使得系统的功耗降低,只需主充电芯片121为电池130充电即可达到高的充电效率。此时,例如可以实现22.5的充电规格。
本申请提供的充电控制方法,通过控制输出电流大于第一预设电流(例如3A)时,启动副充电芯片122,主充电芯片121和副充电芯片122共同工作,避免充电芯片工作在大电流下而导致充电效率低且发热严重的问题,提升了充电效率,在输出电流小于或等于第一预设电流时,副充电芯片122关闭,主充电芯片121工作,这样,确保了充电管理模块120让整个充电过程都工作在高效率区间,在大电流时(例如8A)提升充电效率2%左右,降低充电芯片发热功耗,减小了电子设备100充电时发热的现象,从而解决了单充电芯片在大电流下充电效率低且发热严重的问题。
本申请实施例中,当主充电芯片121和副充电芯片122为电池130充电时,由于主充电芯片121和副充电芯片122的输入走线126和输出走线127直连,因此,不能分开控制,此时,通过控制主充电芯片121和副充电芯片122的电流比来控制充电过程的问题与安全,所以,本申请提供的充电控制方法,在上述步骤103之后,参见图11所示,还包括:
S105、检测主充电芯片121和副充电芯片122的输出电流;
S106、判断主充电芯片121的输出电流与副充电芯片122的输出电流的比值是否大于第一预设比值且小于第二预设比值;
其中,第一预设比值为0.9,第二预设比值为1.3,所以,主充电芯片121的输出电流与副充电芯片122的输出电流的比值大于0.9且小于1.3时,则执行步骤S107,若主充电芯片121的输出电流与副充电芯片122的输出电流的比值小于或等于0.9,或者,若主充电芯片121的输出电流与副充电芯片122的输出电流的比值大于或等于1.3时,则执行步骤S108。
S107、控制主充电芯片121和副充电芯片122继续共同为电池130充电;
其中,主充电芯片121和副充电芯片122共同为电池130充电过程中,会重复执行上述步骤S102,直至充电结束。
S108、关闭副充电芯片122,主充电芯片121为电池130充电。
由于此时,主充电芯片121和副充电芯片122的输出电流的比值相差较大,为了充电的安全,所以关闭副充电芯片122,只保留主充电芯片121为电池130充电。
通过对主充电芯片121的输出电流与副充电芯片122的输出电流的比值控制在0.9-1.3之间,确保了主充电芯片121的输出电流和副充电芯片122的输出电流保持在较小偏差范围内,这样可以避免两个充电芯片同时工作时其中一个芯片因故障而导致另一个充电芯片电流过大或多小的问题,确保了充电过程中的安全性。
本申请实施例中,根据图6可以看出,单个充电芯片在1A工作时效果较低,若此时仍然采用主充电芯片121为电池130充电时,充电效率过低,造成充电过程中的功耗较大的,为此,本申请实施例中,为了满足普通充电模式,所以,在上述步骤S104之后,参见图11,还包括:
S1041、判断充电管理模块120的输出电流是否小于或等于第二预设电流,第二预设电流小于第一预设电流。
其中,关闭副充电芯片122后,主充电芯片121为电池130充电时,还需判断充电管理模块120的输出电流是否小于或等于第二预设电流,若输出电流小于或等于第二预设电流,则执行步骤S1042,若输出电流大于第二预设电流,则返回执行步骤S104。其中,第二预设电流可以为1A。
S1042、关闭主充电芯片121,并启动充电管理模块120中的降压充电芯片123,降压充电芯片123为电池130充电。
这样,降压充电芯片123对电池130进行充电,可以实现10W的充电规格,所以,本申请实施例中,通过上述控制方法,实现了40W/22.5/10W等不同规格的充电要求。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机指令,当计算机指令在计算机上运行时,使得计算机指令执行上述任一项的控制方法。
上述实施例中描述的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。如果在软件中实现,则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者在计算机可读介质上传输。计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质,还可以包括任何可以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的介质。存储介质可以是可由计算机访问的任何目标介质。
一种可能的实现方式中,计算机可读介质可以包括RAM,ROM,只读光盘(compactdisc read-only memory,CD-ROM)或其它光盘存储器,磁盘存储器或其它磁存储设备,或目标于承载的任何其它介质或以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码,并且可由计算机访问。而且,任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆,光纤电缆,双绞线,数字用户线(Digital Subscriber Line,DSL)或无线技术(如红外,无线电和微波)从网站,服务器或其它远程源传输软件,则同轴电缆,光纤电缆,双绞线,DSL或诸如红外,无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括光盘,激光盘,光盘,数字通用光盘(Digital Versatile Disc,DVD),软盘和蓝光盘,其中磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘利用激光光学地再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例提供的资源调度方法及其各实施例中由电子设备100执行的相应操作和/或流程。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理单元以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理单元执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
以上的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (30)
1.一种充电管理模块,其特征在于,包括主充电芯片和副充电芯片,所述主充电芯片和所述副充电芯片并联设置;
所述主充电芯片包括协议单元和充电单元;
所述副充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流大于第一预设电流时启动,并与所述主充电芯片共同为电池充电,以及在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第一预设电流时停止工作;
还包括:降压充电芯片,所述降压充电芯片的输入接口与充电接口相连,所述降压充电芯片的输出接口与电池相连;
所述降压充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流小于或等于第二预设电流时启动为所述电池充电,以及在所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流时为所述充电管理模块降压;
且所述主充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第二预设电流时停止工作,以及在所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流且小于或等于所述第一预设电流时为所述电池充电,所述第二预设电流小于所述第一预设电流。
2.根据权利要求1所述的充电管理模块,其特征在于,还包括:输入走线,所述输入走线具有第一端、第二端和第三端,所述输入走线的第一端与充电接口电连接,所述输入走线的第二端与所述主充电芯片的输入接口相连,所述输入走线的第三端与所述副充电芯片的输入接口相连;
且所述输入走线的第一端与第二端之间的走线长度与所述输入走线的第一端与第三端之间的走线长度相等,以使所述输入走线分别到所述主充电芯片和所述副充电芯片的阻抗相同。
3.根据权利要求2所述的充电管理模块,其特征在于,还包括:输出走线,所述输出走线具有第一端、第二端和第三端,所述输出走线的第一端与电池电连接,所述输出走线的第二端与所述主充电芯片的输出接口相连,所述输出走线的第三端与所述副充电芯片的输出接口相连;
且所述输出走线的第一端与第二端之间的走线长度与所述输出走线的第一端与第三端之间的走线长度相等,以使所述输出走线分别到所述主充电芯片和所述副充电芯片的阻抗相同。
4.根据权利要求3所述的充电管理模块,其特征在于,所述输入走线相对所述主充电芯片的输入接口和所述副充电芯片的输入接口之间的连线的中垂线对称;
所述输出走线相对所述主充电芯片的输出接口和所述副充电芯片的输出接口之间的连线的中垂线对称。
5.根据权利要求1-4任一所述的充电管理模块,其特征在于,还包括:保护模块,所述保护模块连接在充电接口与所述充电管理模块的输入端之间。
6.根据权利要求1-4任一所述的充电管理模块,其特征在于,还包括:采样电阻,所述采样电阻连接在所述充电管理模块的输出端和电池之间,且所述采样电阻分别与所述主充电芯片和所述副充电芯片电连接。
7.根据权利要求1-4任一所述的充电管理模块,其特征在于,所述主充电芯片的最大输出电流和所述副充电芯片的最大输出电流均为5A。
8.根据权利要求1-4任一所述的充电管理模块,其特征在于,所述主充电芯片的所述充电单元的最大充电功率为22.5W。
9.根据权利要求1-4任一所述的充电管理模块,其特征在于,所述主充电芯片的所述协议单元为超级快充协议SCP单元。
10.根据权利要求1-4任一所述的充电管理模块,其特征在于,所述第一预设电流为3A。
11.根据权利要求1所述的充电管理模块,其特征在于,所述第二预设电流为1A。
12.一种充电电路,其特征在于,包括:充电接口、充电管理模块和电池;
所述充电管理模块的输入端和输出端分别与所述充电接口和所述电池电连接;
所述充电管理模块包括主充电芯片和副充电芯片,所述主充电芯片和所述副充电芯片并联设置,且所述主充电芯片包括协议单元和充电单元;
所述副充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流大于第一预设电流时启动,并与所述主充电芯片共同为电池充电,以及在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第一预设电流时停止工作;
所述充电管理模块还包括:降压充电芯片,所述降压充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流小于或等于第二预设电流时启动为所述电池充电,以及用于在所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流时为所述充电管理模块降压;
且所述主充电芯片用于在所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第二预设电流时停止工作,以及在所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流时为所述电池充电,所述第二预设电流小于所述第一预设电流。
13.根据权利要求12所述的充电电路,其特征在于,还包括:控制模块,所述控制模块分别与所述主充电芯片和所述副充电芯片之间通过内部集成电路IIC总线电连接;
所述控制模块用于根据检测到的所述充电管理模块的输出电流控制所述主充电芯片和所述副充电芯片的开启和关闭。
14.根据权利要求13所述的充电电路,其特征在于,所述充电接口与所述充电管理模块之间通过输入走线连接,所述输入走线所述输入走线具有第一端、第二端和第三端;
所述输入走线的第一端与充电接口电连接,所述输入走线的第二端与所述主充电芯片的输入接口相连,所述输入走线的第三端与所述副充电芯片的输入接口相连;
且所述输入走线的第一端与第二端之间的走线长度与所述输入走线的第一端与第三端之间的走线长度相等,以使所述输入走线分别到所述主充电芯片和所述副充电芯片的阻抗相同。
15.根据权利要求14所述的充电电路,其特征在于,所述充电管理模块的输出端与所述电池之间通过输出走线相连,所述输出走线具有第一端、第二端和第三端,所述输出走线的第一端与电池电连接,所述输出走线的第二端与所述主充电芯片的输出接口相连,所述输出走线的第三端与所述副充电芯片的输出接口相连;
且所述输出走线的第一端与第二端之间的走线长度与所述输出走线的第一端与第三端之间的走线长度相等,以使所述输出走线分别到所述主充电芯片和所述副充电芯片的阻抗相同。
16.根据权利要求15所述的充电电路,其特征在于,所述输入走线相对所述主充电芯片的输入接口和所述副充电芯片的输入接口之间的连线的中垂线对称;
所述输出走线相对所述主充电芯片的输出接口和所述副充电芯片的输出接口之间的连线的中垂线对称。
17.根据权利要求12-16任一所述的充电电路,其特征在于,还包括:保护模块,所述保护模块连接在充电接口与所述充电管理模块的输入端之间。
18.根据权利要求12-16任一所述的充电电路,其特征在于,还包括:采样电阻,所述采样电阻连接在所述充电管理模块的输出端和电池之间,且所述采样电阻分别与所述主充电芯片和所述副充电芯片电连接。
19.根据权利要求12-16任一所述的充电电路,其特征在于,所述主充电芯片的最大输出电流和所述副充电芯片的最大输出电流均为5A。
20.根据权利要求12-16任一所述的充电电路,其特征在于,所述主充电芯片的所述协议单元为超级快充协议SCP单元。
21.根据权利要求12-16任一所述的充电电路,其特征在于,所述第一预设电流为3A。
22.根据权利要求12所述的充电电路,其特征在于,所述第二预设电流为1A。
23.一种电子设备,其特征在于,包括:电路板、充电接口、电池和以及如权利要求1至11中任一项所述的充电管理模块;
所述充电接口和所述充电管理模块均位于所述电路板上,且所述充电管理模块的输入端与所述充电接口电连接,所述充电管理模块的输入端与所述电池电连接。
24.一种电子设备,其特征在于,包括:电路板和设置在所述电路板上的如上述权利要求12至22中任一项所述的充电电路。
25.一种充电控制方法,其特征在于,所述方法包括:
启动充电管理模块中的主充电芯片;
判断所述充电管理模块的输出电流是否大于第一预设电流;
若判断出所述充电管理模块的输出电流大于所述第一预设电流,则启动所述充电管理模块中的副充电芯片,所述主充电芯片和副充电芯片共同为电池充电;
若判断出所述充电管理模块的输出电流小于或等于所述第一预设电流,则关闭所述副充电芯片,所述主充电芯片为所述电池充电;
所述关闭所述副充电芯片之后,还包括:
判断所述充电管理模块的输出电流是否小于或等于第二预设电流,所述第二预设电流小于所述第一预设电流;
若判断出充电管理模块的输出电流小于或等于所述第二预设电流,则关闭所述主充电芯片,并启动所述充电管理模块中的降压充电芯片,所述降压充电芯片为所述电池充电;
若判断出所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流且小于或等于所述第一预设电流,则控制所述主充电芯片为所述电池充电且在所述充电管理模块的输出电流大于所述第二预设电流时,控制所述降压充电芯片为所述充电管理模块降压。
26.根据权利要求25所述的充电控制方法,其特征在于,所述启动充电管理模块中的主充电芯片和副充电芯片之后,还包括:
检测所述主充电芯片和所述副充电芯片的输出电流;
判断所述主充电芯片的输出电流与所述副充电芯片的输出电流的比值是否大于第一预设比值且小于第二预设比值;
若判断出所述主充电芯片的输出电流与所述副充电芯片的输出电流的比值大于第一预设比值且小于第二预设比值,则控制所述主充电芯片和所述副充电芯片继续共同为所述电池充电,其中,所述第一预设比值为0.9,所述第二预设比值为1.3。
27.根据权利要求26所述的充电控制方法,其特征在于,若判断出所述主充电芯片的输出电流与所述副充电芯片的输出电流的比值小于或等于所述第一预设比值,则关闭所述副充电芯片;
或者,若判断出所述主充电芯片的输出电流与所述副充电芯片的输出电流的比值大于或等于所述第二预设比值,则关闭所述副充电芯片。
28.根据权利要求25-27任一所述的充电控制方法,其特征在于,所述第一预设电流为3A。
29.根据权利要求25所述的充电控制方法,其特征在于,所述第二预设电流为1A。
30.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得所述计算机指令执行如权利要求25-29中任一项所述的方法。
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