CN115001063B - 充放电电路和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种充放电电路和电子设备，用于为电池组充放电，电路包括：第一支路的第一端连接电压提供端，第二端连接第一电池，电压提供端输出的电压通过第一支路为第一电池充电；第二支路的第一端连接电压提供端，第二端连接第二电池，电压提供端输出的电压通过第二支路为第二电池充电；第二支路中包括第一控制电路；第一控制电路用于调节第二支路的阻抗；处理模块用于：获取第一支路的第一电流和第二支路的第二电流，根据第一电流和第二电流指示第一控制电路调节第二支路的阻抗，使得第一电流和第二电流均衡。本申请提供的一些实施例能够使得多个电池的充电速度均衡，提高电池的应用效率。

Description

充放电电路和电子设备
技术领域
本申请涉及充放电技术领域，特别涉及一种充放电电路和电子设备。
背景技术
为了提高电子设备的续航能力，可以在电子设备中设置多个电池。在为多个电池充电时，可以采用并联充电方案，也即，为每个电池设置一个充电支路，多个充电支路并联。但是，目前的充电方案无法使得多个电池同时充电完毕，容易出现一个电池充满而其他电池均未充满的问题，导致其他电池无法达到最高的应用效率。
发明内容
本申请提供了一种充放电电路和电子设备，能够使得多个电池的充电速度均衡，提高电池的应用效率。
第一方面，本申请实施例提供一种充放电电路，用于为电池组充放电，电池组包括：第一电池和第二电池，电路包括：处理模块、第一支路和第二支路；其中，
第一支路的第一端连接电压提供端，第二端连接第一电池，电压提供端输出的电压通过第一支路为第一电池充电；
第二支路的第一端连接电压提供端，第二端连接第二电池，电压提供端输出的电压通过第二支路为第二电池充电；
第二支路中包括第一控制电路；第一控制电路用于调节第二支路的阻抗；
处理模块用于：获取第一支路的第一电流和第二支路的第二电流，根据第一电流和第二电流指示第一控制电路调节第二支路的阻抗，使得第一电流和第二电流均衡。
该充放电电路能够在电池组充电时，使得第一支路和第二支路的电流均衡，从而能够使得多个电池的充电速度均衡，提高电池的应用效率。
在一种可能的实现方式中，充放电电路还包括：充电管理电路，充电管理电路的第一端作为充电电压提供端；
处理模块还用于：获取第一支路的第一电压和第二支路的第二电压，在第一电压和第二电压的差值不大于预设第一阈值时，检测到第一支路的第二端接收到充电电压，控制充电管理电路的第一端输出电压。
在一种可能的实现方式中，处理模块还用于：在第一电压和第二电压的差值大于预设第一阈值时，检测到第一支路的第二端接收到充电电压，控制充电管理电路的第一端不输出电压。
在一种可能的实现方式中，处理模块还用于：在第一电压和第二电压的差值大于预设第一阈值时，根据第一电流和第二电流指示第一控制电路调节第二支路的阻抗，使得第一电流和第二电流均衡。
在一种可能的实现方式中，第一支路包括第二控制电路，第二控制电路用于调节第二支路的阻抗；
处理模块还用于：根据第一电流和第二电流指示第二控制电路调节第一支路的阻抗，使得第一电流和第二电流均衡。
在一种可能的实现方式中，处理模块具体用于：
在第一电流小于第二电流，且第一电流和第二电流的差值大于预设第二阈值时，确定第一支路的阻抗大于最小阻抗，指示第二控制电路减小第一支路的阻抗，确定第一支路的阻抗是最小阻抗，指示第一控制电路增大第二支路的阻抗。
在一种可能的实现方式中，处理模块具体用于：
在第一电流大于第二电流，且第一电流和第二电流的差值大于预设第二阈值时，确定第二支路的阻抗大于最小阻抗，指示第一控制电路减小第二支路的阻抗，确定第二支路的阻抗是最小阻抗，指示第二控制电路增大第一支路的阻抗。
在一种可能的实现方式中，第二控制电路还用于：在电子设备处于关机状态时，控制第一支路处于导通状态。
在一种可能的实现方式中，第一控制电路还用于：在电子设备处于关机状态时，控制第二支路处于断开状态。
在一种可能的实现方式中，处理模块还用于：
在第一电池和第二电池放电时，指示第一控制电路调节第二支路的阻抗至最小阻抗，指示第二控制电路调节第一支路的阻抗至最小阻抗。
在一种可能的实现方式中，第一控制电路包括：具有线性区间的第一开关管；
第一开关管的第一端和第二端分别作为第二支路的第一端和第二端，控制端连接处理模块；
处理模块具体用于：向第一开关管的控制端发送控制信号，控制第一开关管的阻抗和通断。
在一种可能的实现方式中，第一控制电路包括：具有线性区间的第二开关管、具有线性区间的第三开关管、以及第一电阻；其中，
第二开关管的第一端和第二端分别作为第二支路的第一端和第二端，控制端通过第三开关管接地，第三开关管的控制端连接处理模块，第二开关管的第二端通过第一电阻连接第一开关管的控制端；
处理模块具体用于：向第三开关管的控制端发送控制信号，控制第三开关管的阻抗和通断。
在一种可能的实现方式中，处理模块发送的控制信号是PWM信号；第一控制电路还包括：第一电压控制电路；
第三开关管的控制端连接处理模块包括：第三开关管的控制端通过第一电压控制电路连接处理模块；
第一电压控制电路用于：将处理模块发送的PWM信号转换为直流控制信号，将转换得到的直流控制信号发送至第三开关管的控制端。
在一种可能的实现方式中，第二控制电路包括：具有线性区间的第四开关管；
第四开关管的第一端和第二端分别作为第一支路的第一端和第二端，控制端连接处理模块；
处理模块用于：向第四开关管的控制端发送控制信号，控制第四开关管的阻抗和通断。
在一种可能的实现方式中，第二控制电路包括：具有线性区间的第五开关管、具有线性区间的第六开关管以及第二电阻；其中，
第五开关管的第一端和第二端分别作为第一支路的第一端和第二端，控制端通过第六开关管接地；第六开关管的控制端连接处理模块；
处理模块用于：向第六开关管的控制端发送控制信号，控制第六开关管的阻抗和通断。
在一种可能的实现方式中，处理模块发送的控制信号是PWM信号；第二控制电路还包括：第二电压控制电路；
第六开关管的控制端连接处理模块包括：第六开关管的控制端通过第二电压控制电路连接处理模块；
第二电压控制电路用于：将处理模块发送的控制信号转换为直流电压信号，将转换得到的直流控制信号发送至第三开关管的控制端。
在一种可能的实现方式中，充放电电路还包括采集电路，采集电路分别与电池组和处理模块连接；
采集电路用于采集第一支路和第二支路的电流和/或电压，将采集到的电流和/或电压发送至处理模块；
处理模块还用于：接收电流和/或电压。
第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：电池组和第一方面任一项的充放电电路，充放电电路用于为电池组中的电池充放电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请充放电电路在一种场景下的结构示意图；
图2为本申请充放电电路在图1所示场景下的工作原理示意图；
图3为本申请充放电电路在图1所示场景下的工作原理示意图；
图4为本申请充放电电路在图1所示场景下的工作原理示意图；
图5为本申请充放电电路在图1所示场景下的工作原理示意图；
图6为本申请充放电电路在图1所示场景下的工作原理示意图；
图7A为本申请充放电电路在图1所示场景下的一种实现结构示意图；
图7B为本申请充放电电路在图1所示场景下的一种实现结构示意图；
图8A为本申请充放电电路在图1所示场景下的一种实现结构示意图；
图8B为本申请充放电电路在图1所示场景下的一种实现结构示意图；
图9为本申请充放电电路在另一种场景下的结构示意图；
图10为本申请充放电电路在图9所示场景下的工作原理示意图；
图11为本申请充放电电路在图9所示场景下的工作原理示意图；
图12为本申请充放电电路在图9所示场景下的工作原理示意图；
图13为本申请充放电电路在图9所示场景下的工作原理示意图；
图14为本申请充放电电路在图9所示场景下的工作原理示意图；
图15为本申请充放电电路在图9所示场景下的一种实现结构示意图；
图16为本申请充放电电路在图9所示场景下的一种实现结构示意图；
图17为本申请充放电电路在图9所示场景下的一种实现结构示意图；
图18为本申请充放电电路在图9所示场景下的一种实现结构示意图；
图19为本申请充放电电路在图9所示场景下的一种实现结构示意图；
图20为图19所示电路的工作原理示意图；
图21为图19所示电路的工作原理示意图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。
现有的多电池并联充电方案中，在每个电池的充电支路确定后，充电支路中的阻抗是相对固定的，局限于充电支路走线、架构等设计影响，多个充电支路中的阻抗无法保持一致，所以在充电时各个电池的充电电流大小无法保持相等，从而无法使得多个电池同时充电完毕，容易出现一个电池充满而其他电池均未充满的问题，导致其他电池无法达到最高的应用效率。
为此，本申请提出一种充放电电路和电子设备，能够降低多电池并联充电中电池无法同时充满电的问题发生概率，提高电池的应用效率。
图1为本申请实施例提供的一种充放电电路适用场景示意图，如图1所示，该场景中包括：充电管理电路110、用电电路120、充放电电路130、电池组140、以及信息采集电路150。
电池组140中包括第一电池bat1和第二电池bat2。
充放电电路130包括：处理模块131、第一支路和第二支路。第二支路中包括第一控制电路132；第一控制电路132用于调节第二支路的阻抗，控制第二支路的通断状态等。
充电管理电路110的Vbus端用于连接电子设备的充电接口的充电电压管脚，例如如果充电接口是Type-c接口，充电电压端可以是Type-c接口的Vbus管脚，接收充电器侧提供的供电电压；充电管理电路110的Vsys端连接电子设备中的用电电路120，为电子设备中的用电电路120提供系统电压；充电管理电路110的D1端连接充放电电路中处理模块131的A3端；充电管理电路110的Vbat端分别连接充放电电路130中第一支路和第二支路的第一端。充电管理电路110用于对Vbus端与Vbat端之间的传输线路、Vbus端与Vsys端之间的传输线路、Vbat端与Vsys端之间的传输线路进行管理。
第一支路的第二端连接第一电池bat1的正极；第二支路的第二端连接第二电池bat2的正极；
第一电池bat1的负极通过信息采集电路150中的传感器1接地，传感器1用于采集第一电池bat1所在线路中的电流和/或电压；第二电池bat2的负极通过信息采集电路150中的传感器2接地，传感器2用于采集第二电池bat2所在线路中的电流和/或电压；
第二支路中设置有第一控制电路132，具体的，第一控制电路132的B1端连接第二支路的第一端，B2端连接第二支路的第二端，B3端连接处理模块131的A2端。
信息采集电路150的C1端连接处理模块131的A1端，将信息采集电路150采集到的电流和/或电压传输至处理模块131。
基于以上的电路结构，对各场景下电路的实现进行说明。
在电子设备未开机时，如图2所示，第一电池bat1与电子设备中的用电电路120之间通过第一支路和充电管理电路110形成通路，如果电子设备开机，第一电池bat1通过第一支路、充电管理电路110为用电电路120供电，保证电子设备能够开机并正常工作。
可选地，第一控制电路132可以用于在电子设备未开机时控制第二支路断开，从而使得第一电池bat1和第二电池bat2隔离；此时，在电子设备开机时，仅第一电池bat1为用电电路120供电。
在电子设备开机后，处理模块131开始上电工作，此时，处理模块131可以指示第一控制电路132继续控制第二支路保持断开状态。
信息采集电路150可以用于：分别对第一电池和第二电池所在线路的电压和电流进行采样，将采样得到的电压(第一电压和第二电压)和电流(第一电流和第二电流)发送至处理模块131。可选地，第一电压可以是第一电池bat1正极的电压，第二电压可以是第二电池bat2正极的电压。
处理模块131的处理分为以下两种场景：
情况一：充电管理电路110的Vbus端未接收到充电电压，也即电子设备未连接充电器为电池充电，此时，由电池组为用电电路120供电：
处理模块131用于：当-Vth_open≤V1-V2≤Vth_open时，指示第一控制电路132控制第二支路导通。可选地，处理模块131还可以指示第一控制电路132将第二支路的阻抗调至最小，从而使得第二支路的电能消耗最小。其中V1是第一电压，V2是第二电压，Vth_open是预设阈值。
此时，如图3所示，第一电池bat1和第二电池bat2同时通过充电管理电路110为用电电路120供电。
处理模块131用于：当V1-V2>Vth_open时，指示第一控制电路132控制第二支路导通；根据第一电流和第二电流指示第一控制电路132调节第二支路的阻抗，使得第一电流和第二电流之间的差值不大于阈值Ith_balance。此时，如图4所示，第一电池bat1为用电电路120供电，且为第二电池bat2充电；并且，通过调节第二支路的阻抗，保证第一支路和第二支路中的电流均衡。
处理模块131用于：当V2-V1>Vth_open时，指示第一控制电路132控制第二支路导通；根据第一电流和第二电流指示第一控制电路132调节第二支路的阻抗，使得第一电流和第二电流之间的差值不大于阈值Ith_balance。此时，第二电池bat2为用电电路120供电，且为第一电池bat1充电；并且，通过调节第二支路的阻抗，保证第一支路和第二支路中的电流均衡。
可选地，上述处理模块131根据第一电流和第二电流指示第一控制电路132调节第二支路的阻抗，具体可以包括：
处理模块131在I1-I2>Ith_balance时，指示第一控制电路132减小第二支路的阻抗；在I2-I1>Ith_balance时，指示第一控制电路132增大第二支路的阻抗；在|I1-I2|≤Ith_balance时，指示第一控制电路132维持第二支路的阻抗不变。I1是第一电流，I2是第二电流，Ith_balance是预设阈值。
当V1-V2>Vth_open或者V2-V1>Vth_open时，通过上述处理，可以使得第一电池bat1和第二电池bat2的电量均衡。例如如果更换了电池组中的某个电池、或者因为其他原因导致两个电池存在较大压差时，通过上述处理可以使得第一电池bat1和第二电池bat2的电量均衡。
情况二：充电管理电路110的Vbus端接收到充电电压，也即电子设备连接充电器为电池充电，此时，由Vbus端接收到的充电电压为用电电路120供电：
处理模块131用于：当|V1-V2|>Vth_open时，如果检测到充电管理电路110的Vbus端接收到充电电压，控制充电管理电路110导通Vbus端与Vsys端的通路，断开Vbus端与Vbat端之间的通路、Vbus端与Vsys端之间的通路(也即Vbat端不输出电压，电池组也不通过Vbat端为用电电路120供电)；指示第一控制电路132控制第二支路导通。
此时，充电管理电路110可以用于：根据Vbus端接收到的充电电压生成系统电压，Vsys端输出系统电压为用电电路120供电，且，Vbus端与Vbat端之间的通路断开、Vbus端与Vsys端之间的通路断开。
可选地，处理模块131可以用于指示第一控制电路132将第二支路的阻抗调至最小，从而使得第二支路的电能消耗最小。
此时，如图5所示，充电管理电路110的Vbus端接收到的充电电压为用电电路120供电；第一电池bat1和第二电池bat2之间由电压大的电池为电压小的电池充电。
处理模块131用于：当-Vth_open≤V1-V2≤Vth_open时，如果检测到充电管理电路110的Vbus端接收到充电电压，控制充电管理电路110导通Vbus端与Vsys端之间的通路，导通Vbus端与Vbat端之间的通路；指示第一控制电路132控制第二支路导通。可选地，处理模块131还可以指示第一控制电路132将第二支路的阻抗调至最小，从而使得第二支路的电能消耗最小。
此时，充电管理电路110可以用于：根据Vbus端接收到的充电电压生成系统电压，Vsys端输出系统电压为用电电路120供电，且，根据Vbus端接收到的充电电压生成为电池组充电的电压，Vbat端输出该电压为第一电池bat1和第二电池bat2充电。
此时，如图6所示，充电管理电路110的Vbus端接收到的充电电压经过Vsys端为用电电路120供电；充电管理电路110的Vbus端接收到的充电电压经过Vbat端为第一电池bat1和第二电池bat2充电。
在为第一电池bat1和第二电池bat2充电过程中，处理模块具体可以用于：
在I1-I2>Ith_charge时，指示第一控制电路132减小第二支路的阻抗；在I2-I1>Ith_charge时，指示第一控制电路132增大第二支路的阻抗；在|I1-I2|≤Ith_charge时，指示第一控制电路132维持第二支路的阻抗不变。
上述Vth_open表示为电压差值预设的阈值，Ith_charge、Ith_balance分别表示为电流差值预设的阈值，上述阈值的具体取值本申请实施例不作限定。Ith_charge与Ith_balance的取值可以相同或者不同。
对于以上的情况二，当|V1-V2|>Vth_open时，充电管理模块的Vbat端不输出电压为第一电池和第二电池充电，而是先使得第一电池bat1和第二电池bat2的电量均衡，在|V1-V2|≤Vth_open之后充电管理模块的Vbat端输出电压为第一电池和第二电池充电，从而通过上述处理，可以使得第一电池bat1和第二电池bat2在充电过程中保持电量均衡，提高电池应用效率。
以下通过图7A～图8B，对上述充放电电路中第一控制电路132的实现结构进行举例说明。
在一种可能的实现方式中，上述第一控制电路132可以通过具有线性区间的开关管实现，例如金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)、结型场效应晶体管(Junction Field-Effect Transistor，JFET)、三极管等。
如图7A所示，以第一控制电路132通过双向截止MOS管实现为例，其中，双向截止MOS管Q1的第一端作为第一控制电路132的第一端B1，双向截止MOS管Q1的第二端作为第一控制电路132的第二端B2，栅极作为第一控制电路132的第三端B3；为了保证双向截止MOS管Q1的正常工作，双向截止MOS管Q1的第四端通过电阻R1连接第二端；二极管D1和二极管D2是双向截止MOS管Q1的体二极管。
处理模块131可以通过向双向截止MOS管Q1的栅极输出不同的直流电压信号来控制双向截止MOS管Q1导通或者关断，从而控制第二支路的导通或者断开；由于双向截止MOS管Q1具有线性区间，也即可变电阻区间，处理模块131可以通过向双向截止MOS管Q1的栅极输出的直流电压信号的大小变化来控制双向截止MOS管Q1工作在线性区间，且控制双向截止MOS管Q1的阻抗增大或者减小，进而使得第二支路的阻抗增大或者减小；处理模块131控制双向截止MOS管Q1完全导通时，双向截止MOS管Q1的阻抗最小。具体的，当处理模块131控制双向截止MOS管Q1处于线性区间时，处理模块131通过A2端输出的电压信号增大，双向截止MOS管Q1的阻抗增大，第二支路的阻抗增大，处理模块131通过A2端输出的电压信号减小，双向截止MOS管Q1的阻抗减小，第二支路的阻抗减小。
第一控制电路132通过双向截止的MOS管实现时，电路的工作原理可以参考前述说明，这里不赘述。
可选地，处理模块131也可以从A2端输出PWM信号作为双向截止MOS管Q1的控制信号，此时，如图7B所示，处理模块131的A2端与双向截止MOS管Q1的栅极之间增加电压控制电路1，电压控制电路1用于将PWM信号转换为直流电压信号。处理模块131可以通过改变PWM信号的占空比来调节电压控制电路1转换得到的直流电压信号的电压值，进而控制双向截止MOS管Q1完全导通、关断、处于线性区间等。
在另一种可能的实现方式中，如图8A所示，第一控制电路132可以包括：双向截止MOS管Q1的第一端和第二端分别作为所述第二支路的第一端和第二端，栅极通过NMOS管Q2接地，NMOS管Q2的控制端连接所述处理模块，双向截止MOS管Q1的第二端通过电阻R2连接双向截止MOS管Q1的控制端；
处理模块131可以向NMOS管Q2的控制端发送直流电压信号作为控制信号，控制NMOS管Q2的阻抗和通断，进而控制双向截止MOS管Q1的阻抗和通断。
该电路结构下，NMOS管Q2关断时，双向截止MOS管Q1的栅极电压为0，双向截止MOS管Q1关断；NMOS管Q2完全导通或者处于线性区间时，电阻R2和NMOS管Q2的阻抗对第二电池bat2的电压进行分压，双向截止MOS管Q1的栅极接收到分压电压；NMOS管Q2的阻抗变化，导致双向截止MOS管Q1的栅极电压发生变化，也即双向截止MOS管Q1的栅极接收到的分压电压变化，从而可以控制双向截止MOS管Q1完全导通或者处于线性区间；而且双向截止MOS管Q1处于线性区间时，分压电压的变化可以影响双向截止MOS管Q1的阻抗发生变化，进而第二支路的阻抗发生变化；双向截止MOS管Q1完全导通时，双向截止MOS管Q1的阻抗最小，第二支路的阻抗最小。
与上述图7B类似的，处理模块131也可以通过A2端向NMOS管Q2的栅极输出PWM信号，此时，如图8B所示，处理模块131的A2端与NMOS管Q2的栅极之间可以增加电压控制电路1，已将PWM信号转换为直流电压信号。
可理解地，上述电路中第二支路不设置第一控制电路时支路的阻抗一般小于第一支路的阻抗。也即，在具体实现中，由于架构等的限制，第二电池可能距离充电管理电路的Vbat端相对较近，第一电池距离充电管理电路的Vbat端相对较远，从而第二支路的走线相对较短、第一支路的走线相对较长，从而在不设置第一控制电路时，第二支路的阻抗比第一支路的阻抗小，通过设置第一控制电路，调节第二支路的阻抗变化，使得充电时第一电流和第二电流相近，从而能够使得第一电池和第二电池充满电的时间相近，提高电池的应用效率。
图9为本申请充放电电路另一个实施例的结构示意图，如图9所示，相对于图1所示的充放电电路，第一支路中设置有第二控制电路133，具体的，
第二控制电路133的E1端作为第一支路的第一端，E2端作为第一支路的第二端，E3端连接处理模块131的A4端。
基于图9所示电路结构，对各场景下电路的工作原理进行说明。
在电子设备未开机时，第二控制电路133可以用于在电子设备未开机时控制第一支路导通。如图10所示，第一电池bat1与用电电路120之间通过第一支路和充电管理电路110形成通路，如果电子设备开机，第一电池bat1通过第一支路、充电管理电路110为电子设备中的用电电路120供电，保证电子设备能够开机并正常工作。
可选地，第一控制电路132可以用于在电子设备未开机时控制第二支路断开，从而使得第一电池bat1和第二电池bat2隔离；此时，在电子设备开机时，仅第一电池bat1为用电电路120供电。
在电子设备开机后，处理模块131开始上电工作，此时，为了隔离第一电池bat1和第二电池bat2，处理模块131可以指示第一控制电路132继续控制第二支路保持断开状态。
信息采集电路150可以用于：分别对第一电池和第二电池所在线路的电压和电流进行采样，将采样得到的电压(第一电压和第二电压)和电流(第一电流和第二电流)发送至处理模块131。可选地，第一电压可以是第一电池bat1正极的电压，第二电压可以是第二电池bat2正极的电压。
处理模块131的处理分为以下两种场景：
情况一：充电管理电路110的Vbus端未接收到充电电压，也即电子设备未连接充电器为电池充电，此时，由电池组为用电电路120供电：
处理模块131用于：当-Vth_open≤V1-V2≤Vth_open时，指示第二控制电路133控制第一支路导通，指示第一控制电路132控制第二支路导通。可选地，处理模块131还可以指示第一控制电路132将第二支路的阻抗调至最小，从而使得第二支路的电能消耗最小；可选地，处理模块131可以用于指示第二控制电路133将第一支路的阻抗调至最小，从而使得第一支路的电能消耗最小。
此时，如图11所示，第一电池bat1和第二电池bat2同时通过充电管理电路110为用电电路120供电。
处理模块131用于：当V1-V2>Vth_open时，根据第一电流和第二电流指示第一控制电路132调节第二支路的阻抗，使得第一电流和第二电流之间的差值不大于阈值Ith_balance。此时，如图12所示，第一电池bat1为用电电路120供电，且为第二电池bat2充电；并且，通过调节第二支路的阻抗，保证第一支路和第二支路中的电流均衡。
处理模块131用于：当V2-V1>Vth_open时，根据第一电流和第二电流指示第一控制电路132调节第二支路的阻抗，使得第一电流和第二电流之间的差值不大于阈值Ith_balance。此时，第二电池bat2为用电电路120供电，且为第一电池bat1充电；并且，通过调节第二支路的阻抗，保证第一支路和第二支路中的电流均衡。
可选地，上述处理模块131根据第一电流和第二电流指示第一控制电路132调节第二支路的阻抗，具体可以包括：
在I1-I2>Ith_balance时，指示第一控制电路132减小第二支路的阻抗；在I2-I1>Ith_balance时，指示第一控制电路132增大第二支路的阻抗；在|I1-I2|≤Ith_balance时，指示第一控制电路132维持第二支路的阻抗不变。
当V1-V2>Vth_open或者V2-V1>Vth_open时，通过上述处理，可以使得第一电池bat1和第二电池bat2的电量均衡。例如如果更换了电池组中的某个电池、或者因为其他原因导致两个电池存在较大压差时，通过上述处理可以使得第一电池bat1和第二电池bat2的电量均衡。
情况二：充电管理电路110的Vbus端接收到充电电压，也即电子设备连接充电器为电池充电，此时，由Vbus端接收到的充电电压为用电电路120供电：
处理模块131用于：当|V1-V2|>Vth_open时，如果检测到充电管理电路110的Vbus端接收到充电电压，控制充电管理电路110导通Vbus端与Vsys端的通路，断开Vbus端与Vbat端之间的通路、Vbus端与Vsys端之间的通路(也即Vbat端不输出电压，电池组也不通过Vbat端为用电电路120供电)；指示第一控制电路132控制第二支路导通，指示第二控制电路133控制第一支路导通。
可选地，处理模块131可以用于指示第二控制电路133将第一支路的阻抗调至最小，从而使得第一支路的电能消耗最小。可选地，处理模块131可以用于指示第一控制电路132将第二支路的阻抗调至最小，从而使得第二支路的电能消耗最小。
此时，如图13所示，充电管理电路110的Vbus端接收到的充电电压为用电电路120供电；第一电池bat1和第二电池bat2之间由电压大的电池为电压小的电池充电。
处理模块131用于：当-Vth_open≤V1-V2≤Vth_open时，如果检测到充电管理电路110的Vbus端接收到充电电压，控制充电管理电路110导通Vbus端与Vsys端之间的通路，导通Vbus端与Vbat端之间的通路；指示第一控制电路132控制第二支路导通，指示第二控制电路133控制第一支路导通。可选地，处理模块131还可以指示第一控制电路132将第二支路的阻抗调至最小，从而使得第二支路的电能消耗最小。可选地，处理模块131可以指示第二控制电路133将第一支路的阻抗调至最小，从而使得第一支路的电能消耗最小。
此时，充电管理电路110可以用于：根据Vbus端接收到的充电电压生成系统电压，Vsys端输出系统电压为用电电路120供电，且，根据Vbus端接收到的充电电压生成为电池组充电的电压，Vbat端输出该电压为第一电池bat1和第二电池bat2充电。
此时，如图14所示，充电管理电路110的Vbus端接收到的充电电压经过Vsys端为用电电路120供电；充电管理电路110的Vbus端接收到的充电电压经过Vbat端为第一电池bat1和第二电池bat2充电。
在为第一电池bat1和第二电池bat2充电过程中，处理模块131具体可以用于：
在I1-I2>Ith_charge时，指示第一控制电路132减小第二支路的阻抗，和/或指示第二控制电路133增大第一支路的阻抗；在I2-I1>Ith_charge时，指示第一控制电路132增大第二支路的阻抗，和/或指示第二控制电路133减小第一支路的阻抗；在|I1-I2|≤Ith_charge时，指示第一控制电路132维持第二支路的阻抗不变，指示第二控制电路133维持第一支路的阻抗不变。
上述Vth_open表示为电压差值预设的阈值，Ith_charge、Ith_balance分别表示为电流差值预设的阈值，上述阈值的具体取值本申请实施例不作限定。Ith_charge与Ith_balance的取值可以相同或者不同。
可选地，为了降低第一支路和第二支路的电能消耗，在I1-I2>Ith_charge时，处理模块131可以优先减小第二支路的阻抗，直到第二支路的阻抗减至最小阻抗；在I2-I1>Ith_charge时处理模块131可以优先减小第一支路的阻抗，直到第一支路的阻抗减至最小阻抗。
以下通过图15～图19对图9所示场景下充放电电路中第一控制电路132以及第二控制电路133的实现结构进行举例说明。
图15～图19所示充放电电路中，第一控制电路132的实现结构可以参考图7A～图8B中所示举例，这里不赘述。
如图15所示，第二控制电路133可以包括：PMOS管Q3，其中，PMOS管Q3的漏极作为第二控制电路133的E1端，源极作为第二控制电路133的E2端，栅极作为第二控制电路133的E3端。二极管D3是PMOS管Q3的体二极管。
处理模块131可以通过A4端输出不同电压值的直流电压信号，从而控制PMOS管Q3关断、处于线性区间、或者完全导通。
当处理模块131控制PMOS管处于线性区间时，处理模块131通过A4端输出的电压信号增大，则PMOS管Q3的阻抗增大，第一支路的阻抗增大，处理模块131通过A4端输出的电压信号减小，则PMOS管Q3的阻抗减小，第一支路的阻抗减小。
可选地，为了保证在电子设备未开机时，第一支路导通，从而电池bat1可以为用电电路供电，保证电子设备能够正常开机，如图15所示，第二控制电路133还可以包括：电阻R3、电阻R4以及开关K1，其中，开关K1的第一端连接第二电池bat2的正极，第二端通过串联的电阻R3和电阻R4接地，开关K1的控制端连接处理模块131的A5端；电阻R3和电阻R4连接的一端连接PMOS管Q3的栅极。其中开关K1是控制端电压为0时导通，控制端电压不为0时关断的开关。则，
电子设备未开机时，开关K1导通，第二电池bat2的电压被电阻R3和电阻R4分压，得到的分压电压输出至PMOS管Q3的栅极，PMOS管Q3导通，第一支路处于导通状态，第一电池bat1可以通过第一支路和充电管理电路110为用电电路120供电，保证电子设备正常开机。电子设备开机后，处理模块131可以向开关K1的控制端输出电压，控制开关K1关断，相应的，PMOS管Q3由处理模块131的A4端输出的电压信号进行控制。
图15中处理模块131通过A4端输出的控制信号为直流电压信号，可选地，处理模块131通过A4端输出的控制信号可以为PWM信号，此时，如图16所示，在电阻R3和电阻R4的连接端与PMOS管Q3的栅极之间增加电压控制电路2，用于将PWM信号转换为直流电压信号。相应的，处理模块131可以通过PWM信号的占空比来调节电压控制电路2输出电压信号的电压值大小，进而控制PMOS管Q3完全导通、关断或者处于线性区间；处理模块131还可以通过调节PWM信号的占用比控制电压控制电路2输出的电压信号的电压值增大或减小，从而在PMOS管Q3处于线性区间时调节PMOS管的阻抗增大或减小。
可选地，图16中第二控制电路133中的开关K1可以省略，此时，处理模块131的A4端输出的PWM信号可以调节分压信号(电阻R3和电阻R4对第二电池bat2的电压分压得到)的电压值；相应的，处理模块131可以通过PWM信号的占空比来调节电压控制电路2输出电压信号的电压值大小，进而控制PMOS管Q3完全导通、关断或者处于线性区间；处理模块131还可以通过调节PWM信号的占用比控制电压控制电路2输出的电压信号的电压值增大或减小，从而在PMOS管Q3处于线性区间时调节PMOS管的阻抗增大或减小。
图17所示充放电电路的第二控制电路133相对于图15所示第二控制电路133的区别在于：第二控制电路133增加了电阻R5和NMOS管Q4，其中，PMOS管Q3的栅极连接NMOS管Q4的漏极，NMOS管Q4的源极接地，栅极连接处理模块131的A4端；电阻R5的两端分别连接PMOS管Q3的栅极和源极。
该电路结构下，NMOS管Q4关断时，PMOS管Q3的栅极电压为0，PMOS管Q3关断；NMOS管Q4完全导通或者处于线性区间时，电阻R5和NMOS管Q4的阻抗对第一电池bat1的电压进行分压，PMOS管Q3的栅极接收到分压电压；NMOS管Q4的阻抗变化，导致PMOS管Q3的栅极电压发生变化，也即PMOS管Q3的栅极接收到的分压电压变化，从而可以控制PMOS管Q3完全导通或者处于线性区间；而且PMOS管Q3处于线性区间时，分压电压的变化可以影响PMOS管Q3的阻抗发生变化，进而第一支路的阻抗发生变化；PMOS管Q3完全导通时，PMOS管Q3的阻抗最小，第一支路的阻抗最小。
可选地，处理模块131的A4端输出的控制信号可以是PWM信号，则如图18所示，电阻R3和电阻R4连接的一端与NMOS管Q4的栅极之间可以设置电压控制电路2，电压控制电路2用于将PWM信号转换为直流电压信号，进而通过该直流电压信号控制NMOS管Q4。具体的控制原理可以参考前述说明，这里不赘述。
可选地，如图19所示，图18所示充放电电路中第二控制电路的开关K1可以省略，原因可以参考图15中的对应说明，这里不赘述。
需要说明的是，上述图15～图19所示充放电电路仅为示意，第一控制电路132和第二控制电路133的不同实现结构可以相互组合，构成本申请实施例的充放电电路，图15～图19仅是充放电电路可能实现方式的示例结构，其他可能的实现结构这里不再一一列举。
以图19所示充放电电路为例，通过图20和图21对充放电电路具体实现结构的工作原理进行示例性说明。
图20所示流程图示出了电子设备从关机到开机后充放电电路的工作原理。具体的，
电子设备关机时，电阻R3和电阻R4对第二电池bat2的电压进行分压，得到的分压电压控制NMOS管Q4导通，进而电阻R5和NMOS管Q4对第一电池bat1的电压进行分压，得到的分压电压控制PMOS管Q3导通，则第一支路导通；由于电子设备未开机，NMOS管Q2栅极关断，进而双向截止MOS管Q1关断；
电子设备开始开机后，第一电池bat1通过第一支路的充电管理电路为用电电路供电，电子设备成功开机，传感器1和传感器2分别对应采集第一电池bat1和第二电池bat2所在线路的电流和电压，上报至处理模块131；
处理模块131判断第一电压V1和第二电压V2的大小关系；如果-Vth_open≤V1-V2≤Vth_open，处理模块131通过输出逐渐增大的电压信号控制NMOS管Q2导通，进而控制双向截止MOS管Q1逐渐完全导通，第一电池bat1和第二电池bat2同时为用电电路供电；如果V2-V1>Vth_open，传感器1和传感器2周期性采集第一电池bat1和第二电池bat2所在线路的电流和电压，处理模块131根据第一电流和第二电流调节双向截止二极管Q1的阻抗，从而在第一电池bat1为第二电池bat2充电的过程中保证|I1-I2|≤Ith_Balance；如果V1-V2>Vth_open，传感器1和传感器2周期性采集第一电池bat1和第二电池bat2所在线路的电流和电压，处理模块131根据第一电流和第二电流调节双向截止二极管Q1的阻抗，从而在第二电池bat2为第一电池bat1充电的过程中保证|I1-I2|≤Ith_Balance。
图21所示流程图示出了电子设备待机状态或者放电状态下充放电电路为第一电池bat1和第二电池bat2充电的工作原理。具体的，
待机状态或者放电状态下，处理模块131控制PMOS管Q3和MOS管Q1完全导通；
如果电子设备开始充电，传感器1和传感器2分别对应采集第一电池bat1和第二电池bat2所在线路的电流，上报至处理模块131；
处理模块131判断充电是否截止；
如果是，退出充电模式，控制PMOS管Q3和MOS管Q1完全导通，本分支结束；
如果否，处理模块131判断第一电流I1和第二电流I2的大小关系；如果-Ith_charge≤I1-I2≤Ith_Charge，维持PMOS管Q3和MOS管Q1的阻抗不变，从而稳定第一电池和第二电池所在线路的充电电流分配；如果I1-I2>Ith_charge，增加PMOS管Q3阻抗，和/或减小MOS管Q1阻抗，从而减小I1和I2的差值；如果I2-I1>Ith_charge，减小PMOS管Q3阻抗，和/或增加MOS管Q1阻抗，从而减小I1和I2的差值；
之后，处理模块131返回重新判断充电是否截止，如此循环，直到充电截止。
需要说明的是，以上实施例中以第一电池bat1和第二电池bat2同时充电为例，在实际应用中，处理模块131可以通过控制第一支路的通断以及第二支路的通断，来单独选择为某一个电池充电。
需要说明的是，上述处理模块还可以根据采集得到的电压和/或电流来分别判断电池组中的每一个电池的工作状态，在检测到某一个电池的工作状态异常时，控制对应电池的充放电线路断开；可选地，处理模块还可以对上层系统上报电池工作异常的报警信息，从而提升用户体验。
需要说明的是，以上实施例中以电池组包括2个电池，充放电电路包括2条支路为例，在实际应用中，电池组包括的电池数可以为2个以上，此时，其他电池的充放电支路可以参考第二电池对应的充放电支路(第二支路、第二电池和传感器2构成的支路)。
本申请还提供一种电子设备，包括上述任一实施例所示的电路。
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”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
本领域普通技术人员可以意识到，本文中公开的实施例中描述的各单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory；以下简称：ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种充放电电路，用于为电池组充放电，所述电池组包括：第一电池和第二电池，其特征在于，所述电路包括：充电管理电路、处理模块、第一支路和第二支路；其中，
所述第一支路的第一端连接电压提供端，第二端连接所述第一电池，所述电压提供端输出的电压通过所述第一支路为所述第一电池充电；
所述第二支路的第一端连接所述电压提供端，第二端连接所述第二电池，所述电压提供端输出的电压通过所述第二支路为所述第二电池充电；
所述第二支路中包括第一控制电路；所述第一控制电路用于调节所述第二支路的阻抗；
所述处理模块用于：获取所述第一支路的第一电流和所述第二支路的第二电流，根据所述第一电流和所述第二电流指示所述第一控制电路调节所述第二支路的阻抗，使得所述第一电流和所述第二电流均衡；
所述充电管理电路的第一端作为所述电压提供端；
所述处理模块还用于：在所述充电管理电路的第二端接收到充电电压时，获取所述第一支路的第一电压和所述第二支路的第二电压，在所述第一电压和所述第二电压的差值大于预设第一阈值时，控制所述充电管理电路的第一端不输出电压。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述处理模块还用于：在所述第一电压和所述第二电压的差值不大于预设第一阈值时，控制所述充电管理电路的第一端输出电压。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述处理模块还用于：在所述第一电压和所述第二电压的差值大于预设第一阈值时，根据所述第一电流和所述第二电流指示所述第一控制电路调节所述第二支路的阻抗，使得所述第一电流和所述第二电流均衡。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一支路包括第二控制电路，所述第二控制电路用于调节所述第一支路的阻抗；
所述处理模块还用于：根据所述第一电流和所述第二电流指示所述第二控制电路调节所述第一支路的阻抗，使得所述第一电流和所述第二电流均衡。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述处理模块具体用于：
在所述第一电流小于所述第二电流，且所述第一电流和所述第二电流的差值大于预设第二阈值时，确定所述第一支路的阻抗大于最小阻抗，指示所述第二控制电路减小所述第一支路的阻抗，确定所述第一支路的阻抗是最小阻抗，指示所述第一控制电路增大所述第二支路的阻抗。
6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述处理模块具体用于：
在所述第一电流大于所述第二电流，且所述第一电流和所述第二电流的差值大于预设第二阈值时，确定所述第二支路的阻抗大于最小阻抗，指示所述第一控制电路减小所述第二支路的阻抗，确定所述第二支路的阻抗是最小阻抗，指示所述第二控制电路增大所述第一支路的阻抗。
7.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第二控制电路还用于：在电子设备处于关机状态时，控制所述第一支路处于导通状态。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述第一控制电路还用于：在电子设备处于关机状态时，控制所述第二支路处于断开状态。
9.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述处理模块还用于：
在所述第一电池和所述第二电池放电时，指示所述第一控制电路调节所述第二支路的阻抗至最小阻抗，指示所述第二控制电路调节所述第一支路的阻抗至最小阻抗。
10.根据权利要求1至9任一项所述的电路，其特征在于，所述第一控制电路包括：具有线性区间的第一开关管；
所述第一开关管的第一端和第二端分别作为所述第二支路的第一端和第二端，控制端连接所述处理模块；
所述处理模块具体用于：向所述第一开关管的控制端发送控制信号，控制所述第一开关管的阻抗和通断。
11.根据权利要求1至9任一项所述的电路，其特征在于，所述第一控制电路包括：具有线性区间的第二开关管、具有线性区间的第三开关管、以及第一电阻；其中，
所述第二开关管的第一端和第二端分别作为所述第二支路的第一端和第二端，控制端通过所述第三开关管接地，所述第三开关管的控制端连接所述处理模块，所述第二开关管的第二端通过所述第一电阻连接所述第二开关管的控制端；
所述处理模块具体用于：向所述第三开关管的控制端发送控制信号，控制所述第三开关管的阻抗和通断。
12.根据权利要求11所述的电路，其特征在于，所述处理模块发送的所述控制信号是PWM信号；所述第一控制电路还包括：第一电压控制电路；
所述第三开关管的控制端连接所述处理模块包括：所述第三开关管的控制端通过所述第一电压控制电路连接所述处理模块；
所述第一电压控制电路用于：将所述处理模块发送的PWM信号转换为直流控制信号，将转换得到的直流控制信号发送至所述第三开关管的控制端。
13.根据权利要求4至9任一项所述的电路，其特征在于，所述第二控制电路包括：具有线性区间的第四开关管；
所述第四开关管的第一端和第二端分别作为所述第一支路的第一端和第二端，控制端连接所述处理模块；
所述处理模块用于：向所述第四开关管的控制端发送控制信号，控制所述第四开关管的阻抗和通断。
14.根据权利要求4至9任一项所述的电路，其特征在于，所述第二控制电路包括：具有线性区间的第五开关管、具有线性区间的第六开关管以及第二电阻；其中，
所述第五开关管的第一端和第二端分别作为所述第一支路的第一端和第二端，控制端通过所述第六开关管接地；所述第六开关管的控制端连接所述处理模块；所述第五开关管的第二端通过所述第二电阻连接所述第五开关管的控制端；
所述处理模块用于：向所述第六开关管的控制端发送控制信号，控制所述第六开关管的阻抗和通断。
15.根据权利要求14所述的电路，其特征在于，所述处理模块发送的所述控制信号是PWM信号；所述第二控制电路还包括：第二电压控制电路；
所述第六开关管的控制端连接所述处理模块包括：所述第六开关管的控制端通过所述第二电压控制电路连接所述处理模块；
所述第二电压控制电路用于：将所述处理模块发送的控制信号转换为直流控制信号，将转换得到的直流控制信号发送至所述第六开关管的控制端。
16.根据权利要求1至9任一项所述的电路，其特征在于，所述充放电电路还包括采集电路，所述采集电路分别与所述电池组和所述处理模块连接；
所述采集电路用于采集所述第一支路和所述第二支路的电流和/或电压，将采集到的所述电流和/或电压发送至所述处理模块；
所述处理模块还用于：接收所述电流和/或电压。
17.一种电子设备，其特征在于，包括：电池组和权利要求1至16任一项所述的充放电电路，所述充放电电路用于为所述电池组中的电池充放电。
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