CN115632454B - 一种终端设备的供电电路、终端设备及供电方法 - Google Patents

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Abstract

一种终端设备的供电电路，该供电电路包括升压电路(300)、电池芯片(100)和控制器，其中，电池芯片(100)用于将电池的输出电压提供给负载；升压电路(300)的输入端连接电池的正极，升压电路的输出端连接负载；升压电路(300)用于将输入的电压进行升压后输出；控制器，用于当采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，控制升压电路工作且控制电池芯片停止为负载供电；当升压电路的输出电压小于升压电路的输入电压时，控制电池芯片和升压电路同时为负载供电。该方案可以在温度较低和/或电池输出电压较低时，将电池的输出电压升高，并且，当终端存在较大脉冲电流，拉低升压电路(300)的输出电压时，能够控制电池芯片和升压电路均为负载供电，增加供电电流。

Description

一种终端设备的供电电路、终端设备及供电方法
本申请对申请号为201880071372.X，申请日为2018年07月27日，发明创造名称为“一种终端设备的供电电路、终端设备及供电方法”的中国专利申请提出分案申请。
技术领域
本申请涉及终端设备技术领域，尤其涉及一种终端设备的供电电路、终端设备及供电方法。
背景技术
目前，终端设备大部分采用电池供电，例如手机、IPAD等。当电池电压比较低或者低温场景下使用终端设备时，例如拍照或录像等，经常出现异常关机或重启问题。
终端设备拍照时，需要耗费较大电流，会导致电池的输出电压急剧下降，严重时会没有提示电量低而瞬间关机，这样降低用户体验。
同理，当环境温度低时，电池温度也低。而电池存在内阻，当温度较低时，电池内阻会变大，进而造成电池的输出电压下降，引起异常关机。
发明内容
本申请提供了一种终端设备的供电电路、终端设备及供电方法，能够在电池的输出电压较低或温度较低的情况下，避免终端设备出现异常关机或重启问题。
第一方面，提供一种终端设备的供电电路，包括：升压电路、电池芯片和控制器；
所述电池芯片的电池端连接电池的正极，所述电池芯片的电能输出端连接负载；所述电池芯片，用于将电池的输出电压提供给所述负载；
所述升压电路的输入端连接所述电池的正极，所述升压电路的输出端连接所述负载；所述升压电路能够将输入的电压进行升压后输出；
所述控制器，用于当采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电；当所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，控制所述电池芯片和所述升压电路同时为所述负载供电；所述采样温度为终端设备的温度或电池的温度。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，还包括：电压比较电路；
所述控制器，还用于控制所述升压电路工作时，控制所述电压比较电路工作；
所述电压比较电路，用于将所述升压电路的输出电压与所述升压电路的输入电压进行比较，判断所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，发送触发信号给所述控制器；
所述控制器，还用于收到所述触发信号时，控制所述电池芯片和所述升压电路同时为所述负载供电。
电压比较电路能够获得升压电路的输出电压与输入电压的差值。
电压比较电路可以采用实现以上功能的任何电路或者芯片均可。例如，电压比较电路可以通过比较器和外围搭建电阻来实现，利用不同阻值的电阻实现以上差值的计算。
为了保证不频繁控制电池芯片的供电状态，以及提高抗干扰能力，本实施例中利用电压比较电路实现是否触发电池芯片和升压电路同时为负载供电。电压比较电路只有升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，才发送触发信号给所述控制器。或者，电压比较电路只有升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压且两者电压差值超过第一阈值时，才发送触发信号给所述控制器。
电压比较电路可以内置于所述电池芯片内，也可以设置于电池芯片之外。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第二种可能的实现方式中，所述电压比较电路内置于所述电池芯片，或，所述电压比较电路设置于所述电池芯片之外。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，所述电池芯片包括：开关管；
所述开关管的第一端连接所述电池芯片的电池端，所述开关管的第二端连接所述电池芯片的电能输出端；
所述控制器控制所述电池芯片为负载供电，具体为：所述控制器控制所述开关管闭合。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，所述控制器，还用于检测充电器插入所述终端设备时，控制所述电池芯片为所述负载供电，且控制所述升压电路停止工作。
当充电器插入终端设备时，负载直接由充电器供电。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第五种可能的实现方式中，所述控制器，还用于在控制所述升压电路工作且所述电池芯片停止为负载供电之后，当所述终端设备的屏幕熄灭且所述电池的输出电压大于第二预设电压值时，控制所述升压电路的输出电压小于或等于所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片为负载供电，然后控制所述升压电路停止工作；
所述第二预设电压值小于所述第一预设电压值。
终端设备的屏幕熄灭时，需求电量将下降。因此电池的输出电压即使小于第一预设电压值，但只要大于第二预设电压值，就可以控制升压电路停止工作，由电池芯片工作为负载提供供电通路。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第六种可能的实现方式中，所述控制器，还用于在控制所述升压电路停止工作之后，当所述终端设备屏幕熄灭且所述电池的输出电压小于或等于所述第二预设电压值时，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第七种可能的实现方式中，所述控制器，还用于当所述电池的输出电压小于或等于第三预设电压值时，控制所述终端设备关机；
所述第三预设电压值小于所述第二预设电压值。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第八种可能的实现方式中，所述控制器，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电，具体包括：
当终端设备由电池芯片提供供电通路刚切换为升压电路提供供电通路时，如果升压电路的输出电压较高，但电池芯片提供的供电通路还没有断开，则较高的输出电压可能会倒灌进电池芯片。为了避免出现这样的倒灌，先控制所述升压电路的输出电压小于或接近(例如等于或稍大于)所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片停止为负载供电，然后控制所述升压电路的输出电压为第四预设电压值；所述第四预设电压值小于所述第一预设电压值。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第九种可能的实现方式中，所述升压电路为Boost电路或电荷泵电路。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第十种可能的实现方式中，还包括：电源管理芯片；
所述电源管理芯片，用于判断所述采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值，并将判断结果发送给所述控制器。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第十一种可能的实现方式中，所述控制器由终端设备的片上系统来实现。
以上实施例提供的供电电路，需要控制器控制电池芯片和升压电路的工作状态，下面提供一种供电电路，可以自动根据电池的输出电压的高低切换供电通路，不需要进行控制，简单方便，进一步降低了控制成本。以下实施例中的升压电路与以上实施例中的升压电路的区别是多了旁路电路。
第二方面，提供一种终端设备的供电电路，包括：升压电路、电池芯片和控制器；
所述电池芯片的电池端连接电池的正极，所述电池芯片的电能输出端连接负载；所述电池芯片，用于将电池的输出电压提供给所述负载；
所述升压电路自带旁路电路；所述升压电路的输入端连接所述电池的正极，所述升压电路的输出端连接所述负载；所述升压电路能够将输入的电压进行升压后输出；所述旁路电路的第一端连接所述升压电路的输入端，所述旁路电路的第二端连接所述升压电路的输出端；所述升压电路和旁路电路的导通状态互补；
所述控制器，用于当采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电；当所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，所述旁路电路自动导通为所述负载供电；所述采样温度为终端设备的温度或电池的温度。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述控制器，还用于检测充电器插入所述终端设备时，控制所述电池芯片为所述负载供电，且控制所述升压电路停止工作。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第二种可能的实现方式中，所述控制器，还用于在控制所述升压电路工作且所述电池芯片停止为负载供电之后，当所述终端设备屏幕熄灭且所述电池的输出电压大于第二预设电压值时，控制所述升压电路的输出电压小于或等于所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片为负载供电，然后控制所述升压电路停止工作；
所述第二预设电压值小于所述第一预设电压值。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，所述控制器，还用于在控制所述升压电路停止工作之后，当所述终端设备的屏幕熄灭且所述电池的输出电压小于或等于所述第二预设电压值时，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，所述控制器，还用于当所述电池的输出电压小于或等于第三预设电压值时，控制所述终端设备关机；
所述第三预设电压值小于所述第二预设电压值。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第五种可能的实现方式中，所述控制器，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电，具体包括：
先控制所述升压电路的输出电压小于或接近(例如等于或稍大于)所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片停止为负载供电，然后控制所述升压电路的输出电压为第四预设电压值；
所述第四预设电压值小于所述第一预设电压值。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第六种可能的实现方式中，所述升压电路为Boost电路或电荷泵电路。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第七种可能的实现方式中，还包括：电源管理芯片；
所述电源管理芯片，用于判断所述采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值，并将判断结果发送给所述控制器。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第八种可能的实现方式中，所述控制器由终端设备的片上系统来实现。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第九种可能的实现方式中，所述升压电路和旁路电路的导通状态互补，具体包括：当升压电路导通时，旁路电路不导通；当旁路电路导通时，升压电路不导通。
第三方面，提供一种终端设备，包括：电池、负载和上述第一方面或第二方面提供的供电电路；
所述供电电路，用于将所述电池的电能提供给所述负载。
第四方面，提供一种终端设备的供电方法，应用于所述终端设备；所述终端设备包括电池、负载和供电电路；所述供电电路包括：升压电路、电池芯片和控制器；所述电池芯片的电池端连接所述电池的正极，所述电池芯片的电能输出端连接所述负载；所述电池芯片，用于将所述电池的输出电压提供给所述负载；所述升压电路的输入端连接所述电池的正极，所述升压电路的输出端连接所述负载；
该方法包括：
当采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，所述控制器控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电，所述采样温度为所述终端设备的温度或电池的温度；
在所述升压电路工作的过程中，当所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，控制所述电池芯片和所述升压电路同时为所述负载供电。
第五方面，还提供一种终端设备的供电方法，应用于所述终端设备；所述终端设备包括电池、负载和供电电路；所述供电电路包括：升压电路、电池芯片和控制器；所述电池芯片的电池端连接所述电池的正极，所述电池芯片的电能输出端连接所述负载；所述电池芯片，用于将所述电池的输出电压提供给所述负载；所述升压电路的输入端连接所述电池的正极，所述升压电路的输出端连接所述负载；所述升压电路自带旁路电路；所述旁路电路的第一端连接所述升压电路的输入端，所述旁路电路的第二端连接所述升压电路的输出端；所述升压电路和旁路电路的导通状态互补；
该方法包括：
当采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，所述控制器控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为所述负载供电；
在所述升压电路工作的过程中，当所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，所述旁路电路自动导通为所述负载供电；所述采样温度为所述终端设备的温度或所述电池的温度。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
在终端设备增加升压电路，当确定采样温度低于预设温度值和/或电池的输出电压低于预设电压值时，控制所述升压电路工作；当所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，控制所述电池芯片和所述升压电路同时为所述负载供电；所述采样温度为终端设备温度或电池温度。因此，本申请实施例提供的供电电路，可以在终端设备温度较低和/或电池的输出电压较低时，将电池的输出电压升高后提供给负载。这样满足负载用电的需要，避免负载需要大电流时引起的异常关机或重启。应用本申请实施例提供的技术方案可以提高用户体验，而且可以进一步充分利用电池的剩余电量。由于升压电路的存在终端设备关机对应的电池电压值可以进一步降低，延长终端设备的续航时间。而且即使升压电路在工作时可能随着负载存在较大脉冲电流，拉低升压电路的输出电压，而对于这种情况，本申请的控制器可以控制电池芯片和升压电路均为负载供电，即两路供电通路均导通，由此可以增加供电电流，满足负载需要的大电流。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种终端设备供电电路示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种终端设备供电电路示意图；
图3为本申请实施例提供的又一种终端设备供电电路示意图；
图4为本申请实施例提供的电压比较电路内置于电池芯片的示意图；
图5为本申请实施例提供的再一种终端设备供电电路示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种终端设备供电电路示意图；
图7为本申请实施例提供的一种供电方法流程图；
图8为本申请实施例提供的另一种供电方法流程图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面先介绍终端设备的供电电路。
供电电路实施例一：
本申请实施例中不限定终端设备的具体类型，可以为使用电池供电的任何设备，例如手机、笔记本电脑、可穿戴电子设备(如智能手表)、平板电脑、增强现实(augmentedreality，AR)\虚拟现实(virtual reality，VR)设备、车载电脑设备等。
以下场景将造成电池(VBAT)端的电压VB跌落，例如终端设备为手机，拍照时需要消耗大电流，导致VB急剧下降，严重时手机没有提示电量低而瞬间关机，这样将降低用户体验。另外，由于电池存在内阻，电池内阻会随着温度降低而变大。因此当环境温度较低或电池温度较低时，电池内阻增加，进而造成VB下降，引起手机关机或者重启。
为了解决以上终端设备异常关机或者重启的问题，本申请实施例提供一种终端设备的供电电路。在终端设备增加了升压电路，当确定采样温度低于预设温度值和/或电池的输出电压低于预设电压值时，控制所述升压电路工作；当所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，控制所述电池芯片和所述升压电路同时为所述负载供电；所述采样温度为终端设备温度或电池温度。因此，本申请实施例提供的供电电路，可以在终端设备温度较低和/或电池的输出电压较低时，将电池的输出电压升高后提供给负载。这样满足负载用电的需要，避免负载需要大电流时引起的异常关机或重启。而且，即使升压电路在工作时可能随着负载需要的电流增大，将拉低升压电路的输出电压，而对于这种情况，本申请的供电电路能够控制电池芯片和升压电路均为负载供电，即两路供电通路均导通，两路的电流共同提供给负载，由此可以增加供电电流，满足负载大电流的需求。从而在负载需要大电流时，终端设备不会异常关机，继续可以正常使用，进而提高用户体验。
参见图1，该图为本申请实施例提供的一种终端设备供电电路示意图。
本申请实施例提供的终端设备供电电路，包括：电池芯片100、升压电路300、控制器(图中未示出)和电源管理芯片200。
所述电池芯片100的电池端VBAT连接电池BAT的正极，所述电池芯片100的电能输出端VSYS连接负载，例如连接片上系统SOC和其他负载。VBAT的电压记为VB。
所述升压电路300的输入端连接所述电池BAT的正极，所述升压电路300的输出端连接所述负载，即升压电路300的输出端与电池芯片100的电能输出端VSYS连接在一起。
所述电池芯片100可以将电池的输出电压提供给负载。
另外，电池芯片100主要是对电池BAT进行充放电控制，一般可以利用开关电源来实现。例如，充电电源端VCHG对BAT进行充电时，电池芯片100控制开关管Q1、Q2、 Q3和Q4均闭合。
BAT对负载提供电能时，Q4闭合，BAT通过Q4给电池芯片100的电能输出端VSYS 供电，对应的供电电压记为VS。电源管理芯片200对VSYS的电能进行转换后为负载供电，负载包括片上系统(SOC，System-On-a-Chip)和其他负载。
电源管理芯片200检测VS的大小，当判断VS低于设定关机阈值或低于低电压锁定(UVLO，Under Voltage Lock Out)电压时会触发终端设备关机或重启。
所述控制器，用于当采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，控制所述升压电路300工作，且控制所述电池芯片100停止为负载供电；即将电池的输出电压通过升压电路300提供给负载。并且，当所述升压电路300的输出电压小于所述升压电路300的输入电压时，控制所述电池芯片100和所述升压电路300同时为所述负载供电；所述采样温度为终端设备的温度或电池的温度。
所述升压电路300可以为能够实现升压功能的电路，例如可以为Boost电路或电荷泵电路。需要说明的是，升压电路300能够将输入的电压升高后再提供出去。但是升压电路并不是一定要将输入的电压进行升高，也可以不进行升压而只是透传。即，电池的输出电压经过升压电路后可以电压不变，也可以电压升高。例如：设置升压电路300的输出电压为V0，当升压电路300的输入电压小于V0时，升压电路300将输入电压升高至V0然后输出；当升压电路300的输入电压大于V0时，升压电路300透传该电压，即输入电压经过升压电路300输出时，电压不变。
采样温度可以通过温度传感器获得。温度传感器可以采集终端设备的温度或者电池的温度。例如，终端设备为手机，温度传感器采集手机的温度时可以设置在手机上的任何位置。温度传感器采集电池的温度，可以设置在手机上靠近电池的位置。
由于温度较低或者电池的输出电压较低均有可能引起终端设备异常关机，因此，控制器控制升压电路工作的触发条件可以为其中的一种。即温度较低时，启动升压电路工作，或者，电池的输出电压较低时，启动升压电路工作。另外，为了避免频繁启动升压电路，也可以温度较低且电池的输出电压较低时，才启动升压电路工作。
升压电路300的作用是能够将输入电压进行升压后输出。由于升压电路300的输入端连接电池BAT的正极，即升压电路300能够将电池的输出电压升高后输出给负载。
升压电路300工作时，如果终端设备运行过程中出现较大的脉冲电流，会导致升压电路300的输出电压出现较大跌落，即所述升压电路300的输出电压小于所述升压电路300的输入电压。此时，可以控制电池芯片100和升压电路300同时为负载供电，增大供电电流和供电电压。以避免终端设备在出现较大脉冲电流时异常关机。
若触发升压电路启动工作的条件是采样温度小于预设温度值，则当采样温度大于等于预设温度值时，升压电路不工作，仅由电池芯片100给负载供电。即当采样温度大于等于预设温度值时，控制Q4导通，且控制升压电路不工作，仅由电池芯片100给负载供电。
若触发升压电路启动工作的条件是电池的输出电压小于第一预设电压值，则当电池的输出电压大于等于第一预设电压值时，升压电路不工作，仅由电池芯片100给负载供电。即，当电池的输出电压大于等于第一预设电压值时，控制Q4导通，且控制升压电路不工作，仅由电池芯片100给负载供电。
若触发升压电路启动工作的条件是采样温度小于预设温度值、且电池的输出电压小于第一预设电压值，则当采用温度大于等于预设温度值，或，电池的输出电压大于等于第一预设电压值时，升压电路不工作，仅由电池芯片100给负载供电。
供电电路实施例二：
本实施例中介绍通过电压比较电路比较升压电路的输入电压和输出电压。
参见图2，该图为本申请实施例提供的另一种终端设备供电电路示意图。
本实施例提供的终端设备供电电路，包括图1所述的供电电路，并且还包括：电压比较电路101。
所述控制器，还用于控制所述升压电路300工作时，控制所述电压比较电路101工作。即只有升压电路300工作时，电压比较电路101才需要工作。
所述电压比较电路101，用于将所述升压电路300的输出电压与所述升压电路300的输入电压进行比较，判断所述升压电路300的输出电压小于所述升压电路300的输入电压时，发送触发信号给所述控制器。或者，当升压电路300的输出电压小于输入电压且两者的差值超过第一阈值时，所述电压比较电路101才发送触发信号给所述控制器。
电压比较电路101能够获得升压电路300的输出电压与输入电压的差值。
电压比较电路101可以采用实现以上功能的任何电路或者芯片均可。例如，电压比较电路101可以通过比较器和外围搭建电阻来实现，利用不同阻值的电阻实现以上差值的计算。
所述控制器，还用于收到电压比较电路101发送的所述触发信号时，控制所述电池芯片100和所述升压电路300同时为所述负载供电。即控制Q4导通，且控制升压电路300 继续工作。
为了保证不频繁控制电池芯片100的供电状态，以及提高抗干扰能力，本实施例中利用电压比较电路101实现是否触发电池芯片100和升压电路300同时为负载供电。电压比较电路101只有升压电路300的输出电压小于所述升压电路300的输入电压时，才发送触发信号给所述控制器。或者，电压比较电路101只有升压电路300的输出电压小于所述升压电路300的输入电压且两者电压差值超过第一阈值时，才发送触发信号给所述控制器。
第一阈值可以根据需要来设置，例如第一阈值的选取可以从以下取值范围 50mV-100mV来选取。
电池芯片100是否为负载供电可以通过控制电池芯片100内部开关管的开关状态来实现，如图3所示，电池芯片包括：开关管Q4。
所述开关管Q4的第一端连接所述电池芯片100的电池端VBAT，所述开关管Q4的第二端连接所述电池芯片100的电能输出端VSYS。
所述控制器控制所述电池芯片100为负载供电，具体为：所述控制器控制所述开关管 Q4闭合。
由于所述电池芯片100的电池端VBAT和电能输出端VSYS之间连接Q4，因此，当 Q4闭合时，VBAT端和VSYS端接通，因此BAT的输出电压通过VBAT、Q4和VSYS提供给负载；当Q4断开时，电池芯片100给负载的供电通路断开。
Q4为可控开关管，即通过控制Q4控制端的电平的高低便可以控制其开关状态，例如高电平时，Q4导通，低电平时Q4断开。Q4的类型本申请实施例中不做具体限定，例如可以为MOS管、IGBT管或BJT管等。
如图2所示，所述电压比较电路101可以内置于所述电池芯片100。
或，如图3所示，所述电压比较电路101可以设置于所述电池芯片100之外。
控制器可以由终端设备的片上系统SOC来实现。当然控制器也可以独立于SOC独立设置。
如图3所示，以控制器由SOC来实现。SOC可以控制升压电路300工作。例如升压电路300具有使能管脚，该使能管脚可以为高电平有效。当SOC需要启动升压电路300 时，向升压电路300的使能管脚发送高电平信号，则升压电路300启动进行工作。反之如果SOC没有向升压电路300的使能管脚发送高电平信号，则升压电路300的使能管脚默认低电平，则不工作。并且，当SOC收到电压比较电路101发送的触发信号时，会控制Q4 导通，使电池芯片100和升压电路300同时为负载供电。具体地，SOC可以向电池芯片100 发送控制信号，以使电池芯片100控制Q4导通。
同理，如图4所示，比较电路101内置于电池芯片100内部，控制器由片上系统SOC来实现。
本实施例中，控制器，还用于检测充电器插入终端设备时，控制所述电池芯片100为负载供电，并且控制所述升压电路300停止工作。
检测充电器插入终端设备时，由于可以通过外界电源给电池充电，电池的电量将逐渐升高，电池的输出电压也将逐渐升高，因此，升压电路300可以停止工作，由电池芯片100 工作为负载提供供电通路。当充电器插入终端设备时，负载将由外界电源直接供电。
另外，当控制器判断当采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，控制所述升压电路300工作，且控制所述电池芯片100停止为负载供电之后，控制器还用于当终端设备的屏幕熄灭且所述电池的输出电压大于第二预设电压值时，控制所述升压电路的输出电压小于或等于所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片为负载供电，然后控制所述升压电路停止工作。
所述第二预设电压值小于所述第一预设电压值。
第一预设电压值例如为3.6V，第二预设电压值例如为3.3V。
终端设备的屏幕熄灭时，需求电量将下降。因此电池的输出电压即使小于第一预设电压值，但只要大于第二预设电压值，就可以控制升压电路300停止工作，由电池芯片100工作为负载提供供电通路。
控制器，还用于当所述终端设备的屏幕熄灭且所述电池的输出电压小于或等于所述第二预设电压值时，控制所述升压电路工作。即使终端设备的屏幕熄灭需求电量降低，但是电池的输出电压小于或等于第一预设电压值时也需要升压电路工作，否则也会引起终端设备关机或重启。
另外，控制器，还用于当所述电池的输出电压小于或等于第三预设电压值时，控制所述终端设备关机；所述第三预设电压值小于所述第二预设电压值。
例如，第三预设电压值为3V。此时电池的输出电压小于或等于3V，说明电池电量已经很低，电池的电量不足以维持终端设备的正常工作，终端设备需要关机。
需要说明的是，以上实施例中的第一预设电压值、第二预设电压值和第三预设电压值的大小关系为依次减小，但是具体选择的电压数值可以根据终端设备的类型以及电池的类型来选择，本实施例中不做具体限定。
当终端设备由电池芯片提供供电通路刚切换为升压电路提供供电通路时，如果升压电路的输出电压较高，但电池芯片提供的供电通路还没有断开，则较高的输出电压可能会倒灌进电池芯片。为了避免出现这样的倒灌，控制器控制所述升压电路开始工作且控制所述电池芯片停止为负载供电，具体可以包括：
先控制所述升压电路的输出电压小于或等于所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片停止为负载供电，然后控制所述升压电路的输出电压为第四预设电压值。
所述第四预设电压值小于所述第一预设电压值。
其中，第四预设电压值可以与第二预设电压值相等，例如均为3.3V。第四预设电压值也可以与第二预设电压值不相等，具体可以根据实际需要来设置。
为了能够在电池电压较低时及时开启升压电路，需要在电池的输出电压小于第一预设电压值时，便开启升压电路。其中，本申请实施例中的开启升压电路，可以理解为使能升压电路。如果当电池的输出电压降低到第四预设电压值时才开启升压电路，将造成供电延迟。第四预设电压值一般是负载需要的标准电压，而电池随着供电时间延长其输出电压会逐渐降低。开启升压电路后，如果电池的输出电压(即升压电路的输入电压)大于所述第四预设电压值，则所述升压电路不对电池的输出电压进行升压，而是透传该电池的输出电压；此时，升压电路实际输出的电压是大于所述第四预设电压值的。当电池的输出电压小于所述第四预设电压值之后，所述升压电路将电池的输出电压升压至所述第四预设电压值，然后输出；此时，升压电路实际输出的电压等于所述第四预设电压值。
其中控制升压电路的输出电压小于电池的输出电压具体可以为升压电路的输出电压等于电池的输出电压减去预设门限值，例如预设门限值可以取值为150mV。预设门限值的具体取值本实施例中不做具体限定，可以根据电池芯片的类型来进行选取。
该供电电路还可以包括：电源管理芯片200；
所述电源管理芯片200，用于判断所述采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值，并将判断结果发送给所述控制器。
即由电源管理芯片200来判断温度是否较低以及电池的输出电压是否较低。
电源管理芯片200可以包括直流-直流转换DC-DC电路和低压差线性稳压器(LDO，Low Dropout Regulator)。LDO用于将电压进行稳定后提供给SOC，对于采用VSYS端电压VS直接供电的LDO，例如内嵌多媒体卡(eMMC，Embedded Multi Media Card)的供电电源，利用本申请实施例提供的供电电路，不会出现由于VSYS端电压跌落导致LDO 输出电压跌落的问题，进一步提高LDO供电的可靠性。在保证LDO供电可靠性的前提下，不需要在LDO输入端再增加Buck-Boost电路或Boost等电路，降低了整个供电电路的成本。
本实施例提供的供电电路，可以利用终端设备已有的电池芯片中的开关管Q4，通过控制Q4的开关状态进而控制电池芯片的供电通路，而升压电路的供电通路可以通过终端设备已有的SOC来控制，这样在现有终端设备的硬件设施基础上，仅增加了一个升压电路，成本低，对于硬件改动较小，利用该技术方案的推广应用。
本实施例提供的供电电路中电池芯片和升压电路均提供供电通路需要主动控制，例如需要控制电池芯片100中的开关管Q4闭合。而且当电池的输出电压较高，即不需要升压电路工作时，也需要控制升压电路停止工作。下面提供另一种实现方式，可以控制升压电压是否将电池的输出电压进行升压后输出，而且当需要提供两路供电通路时，也不需要控制Q4闭合，而自动实现两路通电通路的导通。
以上实施例提供的供电电路，需要控制器控制电池芯片和升压电路的工作状态，下面提供一种供电电路，可以自动根据电池的输出电压的高低切换供电通路，不需要进行控制，简单方便，进一步降低了控制成本。本实施例中的升压电路与以上两个实施例中的升压电路的区别是多了旁路电路。
供电电路实施例三：
参见图5，该图为本申请实施例提供的再一种终端设备供电电路示意图。
本实施例提供的终端设备的供电电路，包括：自带旁路电路的升压电路400、电池芯片100和控制器。
所述电池芯片100的电池端VBAT连接电池BAT的正极，所述电池芯片100的电能输出端VSYS连接负载；所述电池芯片100，用于将电池BAT的输出电压提供给负。
所述自带旁路的升压电路400包括：升压电路和旁路电路。所述升压电路的输入端连接所述电池的正极，所述升压电路的输出端连接所述负载。所述旁路电路的第一端连接所述升压电路的输入端，所述旁路电路的第二端连接所述升压电路的输出端。所述升压电路和旁路电路的导通状态互补。
其中，导通状态互补是指，当升压电路导通时，旁路电路不导通；当旁路电路导通时，升压电路不导通。但是不导通的状态不互补，即升压电路和旁路电路可以同时均不导通。
所述控制器，用于当采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电；当所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，所述旁路电路自动导通为所述负载供电；所述采样温度为终端设备的温度或电池的温度。
升压电路工作时，如果终端设备运行过程中出现较大的脉冲电流，会导致升压电路的输出电压出现较大跌落，即所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压，此时由于旁路电路的输入电压高于输出电压，因此旁路电路将自动导通，从而增大供电电流和供电电压。以避免终端设备在出现较大脉冲电流时异常关机。旁路电路导通时升压电路将自动断开。
具体地，旁路电路可以由专门的芯片来实现，即该芯片即包括升压电路又包括旁路电路。
当然也可以通过搭建升压电路和旁路电路来实现，例如，升压电路的输入端和输出端并联一个二极管，即二极管的阳极连接升压电路的输入端，二极管的阴极连接升压电路的输出端，利用二极管正向导通，反向截止的基本属性，当升压电路的输入电压大于输出电压，且电压差超过二极管自身PN结压降时，二极管便导通。当二极管导通时，升压电路便被旁路掉，即电池的输出电压经过二极管直接输出到VSYS端，而不再经过升压电路。
当升压电路的输入电压小于或等于输出电压时，升压电路工作，将电池的输出电压升压后提供给VSYS端，此时升压后的电压大于电池的输出电压，因此，相当于VSYS端电压VB高于VBAT端电压VS，因此，二极管反向截止，不导通，即电池的输出电压不经过二极管所在的支路。
当触发升压电路启动工作的条件是采样温度小于预设温度值，则当采用温度大于等于预设温度值时，则升压电路不工作，仅由电池芯片100给负载供电。
当触发升压电路启动工作的条件是电池的输出电压小于第一预设电压值，则当电池的输出电压大于等于第一预设电压值时，则升压电路不工作，仅由电池芯片100给负载供电。
当触发升压电路启动工作的条件是采样温度小于预设温度值且电池的输出电压小于第一预设电压值，则当采用温度大于等于预设温度值，或，电池的输出电压大于等于第一预设电压值时，则升压电路不工作，仅由电池芯片100给负载供电。
本实施例提供的供电电路，在终端设备增加了自带旁路电路的升压电路400，当确定采样温度低于预设温度值和/或电池的输出电压低于预设电压值时，控制所述升压电路工作；当所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，所述旁路电路自动导通为所述负载提供供电通路。因此，本申请实施例提供的供电电路，可以在终端设备温度较低和/或电池的输出电压较低时，将电池的输出电压升高后提供给负载，这样满足负载用电的需要，避免负载需要大电流时引起的异常关机或重启，而且即使升压电路在工作，可能随着负载用电时存在大的脉冲电流，将拉低升压电路的输出电压，此时由于升压电路的输出电压降低且低于输入电压，此时旁路电路自动导通，满足负载的大电流需求。从而在负载需要大电流时，终端设备不会异常关机，继续可以正常使用，进而提高用户体验。
电源管理芯片200可以包括直流-直流转换DC-DC电路和低压差线性稳压器(LDO，Low Dropout Regulator)。LDO用于将电压进行稳定后提供给SOC，对于采用VSYS端电压VS直接供电的LDO，例如内嵌多媒体卡(eMMC，Embedded Multi Media Card)的供电电源，利用本申请实施例提供的供电电路，不会出现由于VSYS端电压跌落导致LDO 输出电压跌落的问题，进一步提高LDO供电的可靠性。在保证LDO供电可靠性的前提下，不需要在LDO输入端再增加Buck-Boost电路或Boost等电路，降低了整个供电电路的成本。
供电电路实施例四：
参见图6，该图为本申请实施例提供的另一种终端设备的供电电路示意图。
控制器可以由终端设备的片上系统SOC来实现。当然控制器也可以独立于SOC独立设置。
如图6所示，以控制器由SOC来实现，SOC用于控制自带旁路电路的升压电路400 工作，例如自带旁路电路的升压电路400具有使能管脚，该使能管脚可以为高电平有效，当SOC需要启动自带旁路电路的升压电路400时，向自带旁路电路的升压电路400的使能管脚发送高电平信号，则自带旁路电路的升压电路400启动进行工作。反之如果SOC没有向自带旁路电路的升压电路400的使能管脚发送高电平信号，则自带旁路电路的升压电路 400的使能管脚默认低电平，则不工作。
本实施例提供的供电电路不需要电压比较电路，而是在VSYS端的电压VS小于VBAT端的电压VB时，升压电路工作导通，反之旁路电路导通。即一旦自带旁路电路的升压电路400被使能，升压电路和旁路电路之间的导通状态可以根据输入端和输出端的电压自动切换，不需要进行控制。
当终端设备由电池芯片提供供电通路刚切换为升压电路提供供电通路时，如果升压电路的输出电压较高，但电池芯片提供的供电通路还没有断开，则较高的输出电压可能会倒灌进电池芯片。为了避免出现这样的倒灌，控制器控制所述升压电路开始工作且控制所述电池芯片停止为负载供电，具体可以包括：
先控制所述升压电路的输出电压小于或等于所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片停止为负载供电，然后控制所述升压电路的输出电压为第四预设电压值。
所述第四预设电压值小于所述第一预设电压值。
其中，第四预设电压值可以与第二预设电压值相等，例如均为3.3V。第四预设电压值也可以与第二预设电压值不相等，具体可以根据实际需要来设置。
为了能够在电池电压较低时及时开启升压电路，需要在电池的输出电压小于第一预设电压值时，便开启升压电路。如果等待电池的输出电压等于第四预设电压值时才开启升压电路，将造成供电延迟。第四预设电压值一般是负载需要的标准电压，而电池随着供电时间延长其输出电压会逐渐降低。升压电路开启后，当电池的输出电压高于升压电路的输出电压时，旁路电路被导通，而升压电路不供电，此时负载由电池供电，直至电池的输出电压小于第四预设电压值时，升压电路才供电。
设备实施例：
基于以上实施例提供的一种供电电路，本申请实施例还提供一种终端设备，该终端设备可以为手机、IPAD等移动终端设备，也可以为利用电池作为电源的其他固定终端设备。该终端设备包括以上任意实施例提供的供电电路。所述供电电路，用于将所述电池的电能提供给所述终端设备中的负载。
当确定采样温度低于预设温度值和/或电池的输出电压低于预设电压值时，控制所述升压电路工作；当所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，所述旁路电路自动导通为所述负载提供供电通路；所述采样温度为终端设备温度或电池温度。因此，本申请实施例提供的供电电路，可以在终端设备温度较低和/或电池的输出电压较低时，将电池的输出电压升高后提供给负载，这样满足负载用电的需要，避免负载需要大电流时引起的异常关机或重启。
方法实施例一：
基于以上各实施例提供的供电电路和终端设备，本申请实施例还提供一种终端设备的供电方法，下面结合附图进行详细介绍。
参见图7，该图为本申请实施例提供的一种终端设备的供电方式流程图。
本实施例提供的终端设备的供电方法，应用于供电电路。所述供电电路可以参见图1- 图4所示的供电电路。
该方法包括：
S801：在终端设备运行过程中，可以实时监测终端设备的温度或电池的温度，和、或，也可以监测电池的输出电压，此时，Q4闭合，升压电路没有工作。
S802：当判断采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，执行S803。即启动升压电路工作的触发条件可以仅判断温度、也可以仅判断电压，也可以既判断温度又判断电压。
例如，在Q4导通供电过程中，当仅监测温度时，可以判断温度小于预设温度值时，启动升压电路，当升压电路为Boost电路时，即使能Boost电路，Boost电路的芯片具有使能管脚。在Q4导通供电过程中，当既判断温度又判断电压时，可以判断温度小于预设温度值时，再判断电压也小于第一预设电压值时，启动升压电路。或者，也可以先判断电压再判断温度，本申请实施例并不限定判断电压和温度的时机。
预设温度可以根据终端设备所处的具体环境进行设置，例如可以设置为0摄氏度。第一预设电压值可以根据终端设备的类型来设置，例如可以设置为3.6V。
S803：控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电；具体可以为：先控制所述升压电路的输出电压小于或接近(例如等于或稍大于)所述电池的输出电压，例如控制升压电路的输出电压为电池的输出电压减去阈值电压，该阈值电压可以根据需要选择，例如可以取值为150mV；或者，控制升压电路的输出电压等于电池的输出电压。再控制所述电池芯片停止为负载供电，然后控制所述升压电路的输出电压为第四预设电压值；所述第四预设电压值可以小于或等于所述第一预设电压值，并且所述第四预设电压值可以大于或等于所述电池当前的输出电压。第四预设电压值也可以根据实际需要选择，例如可以选择为3.3V。
此时终端设备由升压电路提供供电通路。
S804：检测是否有充电器插入所述终端设备，如果是，则执行S805。
S805：控制Q4闭合，即控制所述电池芯片为所述负载供电，且控制所述升压电路停止工作。此时终端设备由电池芯片为负载提供供电通路。
S806：当监测充电器拔出时，返回S801。
在S803之后还包括S807，即控制所述升压电路工作且所述电池芯片停止为负载供电之后还可以包括S807。
S807：判断所述终端设备是否屏幕熄灭且是否所述电池的输出电压大于第二预设电压值；如果屏幕熄灭且所述电池的输出电压大于第二预设电压值，则执行S808；如果屏幕没有熄灭，或者如果屏幕熄灭但所述电池的输出电压小于或等于第二预设电压值，则执行S809。需要说明的是，在S807中，如果判断终端设备的屏幕没有熄灭，则可以不用判断电池的输出电压是否大于第二预设电压值，而直接选择执行S809。
第二预设电压值可以根据实际需要来设置，例如可以选择为3.3V。
S808：控制所述升压电路的输出电压小于或等于所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片为负载供电，即闭合Q4；然后控制所述升压电路停止工作，具体可以关闭升压电路的使能信号。此时终端设备由电池芯片提供供电通路。在该情况下，可以一直由电池芯片提供供电通路，直至所述电池的输出电压小于或等于第三预设电压值时，控制所述终端设备关机；所述第三预设电压值小于所述第二预设电压值。也可以先由电池芯片提供供电通路，然后继续监测电池的输出电压，当电池的输出电压小于第二预设电压值时，可以再改由升压电路提供供电通路并断开电池芯片对负载的供电。
S809：终端设备继续由升压电压提供供电通路，直至所述电池的输出电压小于或等于第三预设电压值时，控制所述终端设备关机；所述第三预设电压值小于所述第二预设电压值。
第三预设电压值可以根据实际需要来设置，例如可以选择为3V，即当电池的输出电压小于或等于3V时，控制终端设备关机。
以上各个预设电压值以及阈值可以根据实际需要来选择，本申请以上实施例中的取值仅是举例说明，可以有多种变形。
方法实施例二：
参见图8，该图为本申请实施例提供的又一种终端设备的供电方法流程图。
本实施例提供的终端设备的供电方法，应用于供电电路，所述供电电路可以参见图5 和图6所示的供电电路。
该方法包括：
S901：当采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电；
S902：当所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，所述旁路电路自动导通为所述负载供电；所述采样温度为终端设备的温度或电池的温度。
另外，还包括：检测充电器插入终端设备时，控制所述电池芯片为负载供电，控制所述升压电路停止工作。
当终端设备的屏幕熄灭且所述电池的输出电压大于第二预设电压值时，控制所述升压电路的输出电压小于或等于所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片为负载供电，然后控制所述升压电路停止工作；
所述第二预设电压值小于所述第一预设电压值。
当所述终端设备屏幕熄灭且所述电池的输出电压小于或等于所述第二预设电压值时，控制所述升压电路工作。
当所述电池的输出电压小于或等于第三预设电压值时，控制所述终端设备关机；
所述第三预设电压值小于所述第二预设电压值。
控制升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电，具体可以包括：
先控制所述升压电路的输出电压小于或接近(例如等于或稍大于)所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片停止为负载供电，然后控制所述升压电路的输出电压为第四预设电压值；
所述第四预设电压值小于所述第一预设电压值。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种终端设备的供电电路，其特征在于，包括：温度传感器、升压电路、电池芯片和控制器；
所述电池芯片的电池端连接电池的正极，所述电池芯片的电能输出端连接负载；所述电池芯片，用于将电池的输出电压提供给所述负载；
所述升压电路的输入端连接所述电池的正极，所述升压电路的输出端连接所述负载；所述升压电路能够将输入的电压进行升压后输出；
所述温度传感器，用于获取采样温度；
所述控制器，用于当所述采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电；当所述终端设备进行拍照或录像时，控制所述电池芯片和所述升压电路同时为所述负载供电；所述采样温度为终端设备的温度或电池的温度；
所述控制器，还用于在控制所述升压电路工作且所述电池芯片停止为负载供电之后，当所述终端设备的屏幕熄灭且所述电池的输出电压大于第二预设电压值时，控制所述升压电路的输出电压小于或等于所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片为负载供电，然后控制所述升压电路停止工作；所述第二预设电压值小于所述第一预设电压值。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：电压比较电路；
所述控制器，还用于控制所述升压电路工作时，控制所述电压比较电路工作；
所述电压比较电路，用于将所述升压电路的输出电压与所述升压电路的输入电压进行比较，判断所述升压电路的输出电压小于所述升压电路的输入电压时，发送触发信号给所述控制器；
所述控制器，还用于收到所述触发信号时，控制所述电池芯片和所述升压电路同时为所述负载供电。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电压比较电路内置于所述电池芯片，或，所述电压比较电路设置于所述电池芯片之外。
4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电池芯片包括：开关管；
所述开关管的第一端连接所述电池芯片的电池端，所述开关管的第二端连接所述电池芯片的电能输出端；
所述控制器控制所述电池芯片为负载供电，具体为：所述控制器控制所述开关管闭合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述控制器，还用于检测充电器插入所述终端设备时，控制所述电池芯片为所述负载供电，且控制所述升压电路停止工作。
6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制器，还用于在控制所述升压电路停止工作之后，当所述终端设备屏幕熄灭且所述电池的输出电压小于或等于所述第二预设电压值时，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电。
7.根据权利要求1或6所述的电路，其特征在于，所述控制器，还用于当所述电池的输出电压小于或等于第三预设电压值时，控制所述终端设备关机；
所述第三预设电压值小于所述第二预设电压值。
8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制器，控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电，具体包括：
先控制所述升压电路的输出电压小于或等于所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片停止为负载供电，然后控制所述升压电路的输出电压为第四预设电压值；
所述第四预设电压值小于所述第一预设电压值。
9.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述升压电路为Boost电路或电荷泵电路。
10.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，还包括：电源管理芯片；
所述电源管理芯片，用于判断所述采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值，并将判断结果发送给所述控制器。
11.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述控制器由终端设备的片上系统来实现。
12.一种终端设备，其特征在于，包括：电池、负载和权利要求1-11任一项所述的供电电路；
所述供电电路，用于将所述电池的电能提供给所述负载。
13.一种终端设备的供电方法，其特征在于，应用于所述终端设备；所述终端设备包括电池、负载和供电电路；所述供电电路包括：升压电路、温度传感器、电池芯片和控制器；所述电池芯片的电池端连接所述电池的正极，所述电池芯片的电能输出端连接所述负载；所述电池芯片，用于将所述电池的输出电压提供给所述负载；所述升压电路的输入端连接所述电池的正极，所述升压电路的输出端连接所述负载，所述温度传感器，用于获取采样温度；
该方法包括：
当所述采样温度小于预设温度值和/或电池的输出电压小于第一预设电压值时，所述控制器控制所述升压电路工作且控制所述电池芯片停止为负载供电，所述采样温度为所述终端设备的温度或电池的温度；
在所述升压电路工作的过程中，当所述终端设备进行拍照或录像时，控制所述电池芯片和所述升压电路同时为所述负载供电；
还包括：在控制所述升压电路工作且所述电池芯片停止为负载供电之后，当所述终端设备屏幕熄灭且所述电池的输出电压大于第二预设电压值时，控制所述升压电路的输出电压小于或等于所述电池的输出电压，再控制所述电池芯片为负载供电，然后控制所述升压电路停止工作；所述第二预设电压值小于所述第一预设电压值。
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