CN115954977A - 双电池管理电路、方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种双电池管理电路、方法及电子设备，其中，双电池管理电路包括控制模块，当接入外部电源时，输出第一电池选择信号，当未接入外部电源时，获取第一电池的电量；当第一电池的电量大于预设电量时，输出第二电池选择信号，当第一电池的电量小于等于预设电量时，输出第三电池选择信号；第一电池切换模块，根据第二电池选择信号对第一电池充放电；第二电池切换模块，根据第一电池选择信号和第三电池选择信号对第二电池充放电。本申请通过控制电路对第一电池和第二电池的切换过程进行管理，通过电池切换电路分别对第一电池和第二电池的充放电过程进行控制，无需特别的芯片，占用体积较小，成本较低。

Description

双电池管理电路、方法及电子设备

技术领域

本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及一种双电池管理电路、方法及电子设备。

背景技术

随着笔记本电脑地不断发展，用户对笔记本电脑的功耗要求也越来越高，笔记本电脑的待机和续航时间已成为产品的关键性能指标之一，特别是对于一些需要在户外长期续航的作业环境，对笔记本电脑的续航时间要求更高。

为了提高笔记本电脑的续航时间，一般可以采用双电池方案为笔记本电脑供电。但是，目前的双电池方案一般采用两个充电芯片或者国外特有的电池选择芯片对双电池进行管理，占用体积较大，成本较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种双电池管理电路，旨在解决传统双电池管理电路占用体积较大，成本较高的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种双电池管理电路，包括控制模块、第一电池切换模块和第二电池切换模块；

所述控制模块分别与所述第一电池切换模块和所述第二电池切换模块电连接；

所述控制模块，被配置为当接入所述外部电源时，输出第一电池选择信号，当未接入所述外部电源时，获取第一电池的电量；当所述第一电池的电量大于预设电量时，输出所述第二电池选择信号，当所述第一电池的电量小于等于所述预设电量时，输出第三电池选择信号；

所述第一电池切换模块，被配置为根据所述第一电池选择信号和所述第二电池选择信号对所述第一电池充放电；

所述第二电池切换模块，被配置为根据所述第一电池选择信号和所述第三电池选择信号对第二电池充放电。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一电池切换模块包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三三极管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第一二极管和第二二极管；

所述第一PMOS管的漏极分别与所述第二PMOS管的漏极和所述第一二极管的正极电连接，所述第二PMOS管的源极分别与所述第二PMOS管的栅极和所述第一电池电连接，所述第一PMOS管的源极分别与所述第二二极管的正极、所述第一二极管的负极、主板接口、所述第三三极管的集电极和所述第三三极管的发射极电连接，所述第二二极管的负极分别与所述第三三极管的基极和所述第四NMOS管的漏极电连接；

所述第二PMOS管的栅极分别与所述第五NMOS管的漏极、所述第六NMOS管的漏极和所述第七NMOS管的漏极电连接，所述第五NMOS管的栅极与所述第二电池电连接，所述第六NMOS管的栅极分别与所述第四NMOS管的栅极和所述第八NMOS管的漏极电连接，所述第八NMOS管的栅极与所述控制模块电连接，所述第四NMOS管的源极与所述第九NMOS管的漏极电连接，所述第九NMOS管的栅极与所述控制模块电连接。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述第二电池切换模块包括第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二三极管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第十五NMOS管、第十六NMOS管、第十七NMOS管、第三二极管和第四二极管；

所述第十PMOS管的漏极分别与所述第十一PMOS管的漏极和所述第三二极管的正极电连接，所述第十一PMOS管的源极分别与所述第十一PMOS管的栅极和所述第二电池电连接，所述第十PMOS管的源极分别与所述第四二极管的正极、所述第三二极管的负极、主板接口、所述第十二三极管的集电极和所述第十二三极管的发射极电连接，所述第四二极管的负极分别与所述第十二三极管的基极和所述第十三NMOS管的漏极电连接；

所述第十一PMOS管的栅极分别与所述第十四NMOS管的漏极、所述第十五NMOS管的漏极和所述第十六NMOS管的漏极电连接，所述第十四NMOS管的栅极与所述第一电池电连接，所述第十五NMOS管的栅极分别与所述第十三NMOS管的栅极和所述控制模块电连接，所述第十三NMOS管的源极与所述第十七NMOS管的漏极电连接，所述第十七NMOS管的栅极与所述控制模块电连接。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述控制模块包括嵌入式控制器、第十八NMOS管、第十九NMOS管、第五肖特基二极管、第六二极管和第七二极管；

所述第五肖特基二极管的两个正极分别与所述第一电池和所述第二电池电连接，所述第五肖特基二极管的一个负极分别与所述第十八NMOS管的漏极、所述第六二极管的负极、所述第十九NMOS管的漏极和所述第七二极管的负极电连接，所述第十八NMOS管的源极分别与所述第一电池切换模块、第二电池切换模块和所述第六二极管的正极电连接，所述第十九NMOS管的栅极与所述嵌入式控制器电连接。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述双电池管理电路还包括主板电源模块；

所述主板电源模块分别与所述第一电池切换模块和所述第二电池切换模块电连接；

所述主板电源模块，被配置为当没有外部电源时，向所述第一电池切换模块和所述第二电池切换模块提供电能。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述双电池管理电路还包括适配模块；

所述适配模块与所述主板电源模块电连接；

所述适配模块，被配置为将外部电压转换成预设电压。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述第一电池与所述第一电池切换模块热插拔连接，所述第二电池与所述第二电池切换模块热插拔连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种双电池管理方法，包括如下步骤：

当接入所述外部电源时，输出第一电池选择信号，以使第一电池充放电；

当未接入所述外部电源时，获取第一电池的电量；

当所述第一电池的电量大于第一预设电量时，输出所述第二电池选择信号，以使所述第一电池充放电；

当所述第一电池的电量小于等于所述第一预设电量时，输出第三电池选择信号，以使第二电池充放电。

在第二方面的另一种可能的实施方式中，所述双电池管理方法，还包括：

当从所述第一电池充放电切换到所述第二电池充放电且接入所述外部电源时，输出切换流程开启信号；

当从所述第一电池充放电切换到所述第二电池充放电且未接入所述外部电源时，获取所述第二电池的电量；

当所述第二电池的电量小于等于第二预设电量时，输出切换流程终止信号；

当所述第二电池的电量大于所述第二预设电量时，输出所述切换流程开启信号；

根据所述切换流程开启信号，输出第一电池保护信号，以使所述第一电池仅充电，使所述第二电池停止工作；

根据第一供电稳定信号和第二电池选择信号，使所述第一电池和所述第二电池仅放电；

根据第二供电稳定信号，使第一电池停止工作，第二电池仅充电；

根据第二电池保护信号，使第二电池充放电。

在第二方面的另一种可能的实施方式中，所述双电池管理方法，还包括：

当第一电池掉电时，使第二电池放电；

当所述第一电池未处于所述充放电状态时，切换信号不动作且禁止后续手动自动切换流程；

当所述第一电池处于充放电状态时，输出切换流程开启信号；

根据第三电池保护信号，使所述第一电池仅放电，所述第二电池停止工作；

根据第三供电稳定信号和第四电池选择信号，使所述第一电池和所述第二电池仅放电；

根据第四供电稳定信号，使所述第一电池停止工作、所述第二电池仅放电；

根据第四电池保护信号，使所述第二电池充放电。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括所述的双电池管理电路。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的双电池管理电路，通过控制电路对第一电池和第二电池的切换过程进行管理，通过电池切换电路分别对第一电池和第二电池的充放电过程进行控制，无需特别的芯片，占用体积较小，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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他的附图。

图1为本申请实施例提供的双电池管理电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的双电池管理电路的第一电池切换模块的电路图；

图3为本申请实施例提供的双电池管理方法的第二电池切换模块的电路图；

图4为本申请实施例提供的双电池管理电路的控制模块的电路图；

图5为本申请实施例提供的双电池管理方法的第一流程图；

图6为本申请实施例提供的双电池管理方法的第二流程图；

图7为本申请实施例提供的双电池管理方法的第三流程图。

附图标记说明：

1-控制模块，2-第一电池切换模块，3-第二电池切换模块。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

目前，传统双电池管理电路一般可以采用双电池方案为笔记本电脑供电。例如，通过两颗充电芯片分别管理两颗电池的充放电，然后再通过两个理想二极管连接到系统端，来达到两颗电池放电时并联的目的。但是，该种双电池方案需要用到两颗充电芯片和两颗理想二极管的芯片，对于手持设备内PCB板的占用空间较大。另外，两颗电池根据电压高低的不同一直处于交替放电，极大地缩短了电池寿命。再或者，直接采用国外生产的电池选择芯片MAX1538进行双电池管理切换控制，成本较高。

为此，本申请提供一种双电池管理电路，通过控制电路对第一电池和第二电池的切换过程进行管理，通过电池切换电路分别对第一电池和第二电池的充放电过程进行控制，无需特别的芯片，占用体积较小，成本较低。

下面结合附图，对本申请提供的双电池管理电路，进行实例性的说明：图1为本申请实施例提供的一种双电池管理电路的结构示意图，如图1所示，为了便于说明，仅示出与本实施例相关的部分，详述如下：示例性地，双电池管理电路100，包括控制模块1、第一电池切换模块2和第二电池切换模块3；控制模块1分别与第一电池切换模块2和第二电池切换模块3电连接。

控制模块1，被配置为判断是否接入外部电源，当接入外部电源时，输出第一电池选择信号，当未接入外部电源时，判断第一电池的电量；当第一电池的电量大于预设电量时，输出第二电池选择信号，当第一电池的电量小于等于预设电量时，输出第三电池选择信号。

第一电池切换模块2，被配置为根据第一电池选择信号和第二电池选择信号对第一电池充放电；

第二电池切换模块3，被配置为根据第三电池选择信号对第二电池充放电。

在本申请实施例中，当电子设备内的第一电池和第二电池均存在时，控制模块1初始化默认第一电池优先进行充放电。用户首先查看电子设备是否接入外部电源(例如适配器等)，若没有接入，则点击电子设备开机键。若接入，则通过外部电源为电子设备上电，使控制模块1初始化。

控制模块1首先判断是否接入外部电源，当接入外部电源时，输出第一电池选择信号，使第一电池充放电。当未接入外部电源时，判断第一电池的电量；当第一电池的电量大于预设电量时，输出第二电池选择信号，使第一电池充放电，当第一电池的电量小于等于预设电量时，输出第三电池选择信号，使第二电池充放电，从而可以仅通过控制电路对第一电池和第二电池的切换过程进行管理，无需特别的芯片，占用体积较小，成本较低。

图2为本申请实施例提供的双电池管理电路的第一电池切换模块的电路图，如图2所示，示例性地，第一电池切换模块2包括第一PMOS管Q1、第二PMOS管Q2、第三三极管Q3、第四NMOS管Q4、第五NMOS管Q5、第六NMOS管Q6、第七NMOS管Q7、第八NMOS管Q8、第九NMOS管Q9、第一二极管D1和第二二极管D2。

第一PMOS管Q1的漏极分别与第二PMOS管Q2的漏极和第一二极管D1的正极电连接，第二PMOS管Q2的源极分别与第二PMOS管Q2的栅极和第一电池BATA电连接，第一PMOS管Q1的源极分别与第二二极管D2的正极、第一二极管D1的负极、主板接口VBATT_CHG、第三三极管Q3的集电极和第三三极管Q3的发射极电连接，第二二极管D2的负极分别与第三三极管Q3的基极和第四NMOS管Q4的漏极电连接。

第二PMOS管Q2的栅极分别与第五NMOS管Q5的漏极、第六NMOS管Q6的漏极和第七NMOS管Q7的漏极电连接，第五NMOS管Q5的栅极与第二电池BATB电连接，第六NMOS管Q6的栅极分别与第四NMOS管Q4的栅极和第八NMOS管Q8的漏极电连接，第八NMOS管Q8的栅极与控制模块1电连接，第四NMOS管Q4的源极与第九NMOS管Q9的漏极电连接，第九NMOS管Q9的栅极与控制模块1电连接。

另外，第一电池切换模块2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第一电容C1，第一电阻R1的两端分别与第一PMOS管Q1的源极和第三三极管Q3的基极电连接，第二电阻R2的两端分别与第一PMOS管Q1的源极和第二二极管D2的正极电连接，第三电阻R3的两端分别与第二PMOS管Q2的源极和第二PMOS管Q2的栅极电连接，第四电阻R4的两端分别与第三三极管Q3的基极和第四NMOS管Q4的漏极电连接，第五电阻R5的两端分别与第二PMOS管Q2的栅极和第五NMOS管Q5的栅极电连接，第六电阻R6的两端分别与第八NMOS管Q8的漏极和外部电源VCC3_3SB电连接，第七电阻R7的两端分别与第八NMOS管Q8的栅极和外部电源VCC3_3SB电连接，第八电阻R8的一端与控制模块1电连接，第八电阻R8的另一端接地，第一电容C1的一端与第二PMOS管Q2的源极电连接，第一电容C1的另一端基地。第八NMOS管Q8的栅极还接入电池选择信号BAT_SELB，第九NMOS管Q9的栅极还接入电池保护信号CHGAB_EN，第五NMOS管Q5的栅极还接入第二电池检测信号BATB_IN_N。

在本申请实施例中，第一电池切换模块2根据接收到的电池选择信号BAT_SELB的低电平信号、供电稳定信号BAT_SW_CTL的高电平信号，使第一电池BATA可充电、不可放电，第二电池BATB不可充放电，以及根据接收到的电池保护信号CHGAB_EN的高电平信号，使第一电池BATA可以充放电，第二电池BATB不可充放电，从而完成第一电池BATA的切换过程。其中，电池选择信号BAT_SELB用于选择使用第一电池BATA或者第二电池BATB，供电稳定信号BAT_SW_CTL用于保护主板供电稳定，避免切换过程中两个电池同时断开出现，导致主板没有供电的情况发生。

图3为本申请实施例提供的双电池管理方法的第二电池切换模块的电路图。如图3所示，示例性地，第二电池切换模块3包括第十PMOS管Q10、第十一PMOS管Q11、第十二三极管Q12、第十三NMOS管Q13、第十四NMOS管Q14、第十五NMOS管Q15、第十六NMOS管Q16、第十七NMOS管Q17、第三二极管D3和第四二极管D4。

第十PMOS管Q10的漏极分别与第十一PMOS管Q11的漏极和第三二极管D3的正极电连接，第十一PMOS管Q11的源极分别与第十一PMOS管Q11的栅极和第二电池BATB电连接，第十PMOS管Q10的源极分别与第四二极管D4的正极、第三二极管D3的负极、主板接口VBATT_CHG、第十二三极管Q12的集电极和第十二三极管Q12的发射极电连接，第四二极管D4的负极分别与第十二三极管Q12的基极和第十三NMOS管Q13的漏极电连接。

第十一PMOS管Q11的栅极分别与第十四NMOS管Q14的漏极、第十五NMOS管Q15的漏极和第十六NMOS管Q16的漏极电连接，第十四NMOS管Q14的栅极与第一电池BATA电连接，第十五NMOS管Q15的栅极分别与第十三NMOS管Q13的栅极和控制模块1电连接，第十三NMOS管Q13的源极与第十七NMOS管Q17的漏极电连接，第十七NMOS管Q17的栅极与控制模块1电连接。

另外，第二电池切换模块3包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第二电容C2，第九电阻R9的两端分别与第十PMOS管Q10的源极和第十二三极管Q12的基极电连接，第十电阻R10的两端分别与第十PMOS管Q10的源极和第四二极管D4的正极电连接，第十一电阻R11的两端分别与第十一PMOS管Q11的源极和第十一PMOS管Q11的栅极电连接，第十二电阻R12的两端分别与第十二三极管Q12的基极和第十三NMOS管Q13的漏极电连接，第十三电阻R13的两端分别与第十一PMOS管Q11的栅极和第十四NMOS管Q14的栅极电连接，第十四电阻R14的两端分别与第十三NMOS管Q13的栅极、第十五NMOS管Q15的栅极和控制模块1电连接，第十五电阻R15的一端与控制模块1电连接，第十五电阻R15的另一端接地，第二电容C2的一端与第十一PMOS管Q11的源极电连接，第二电容C2的另一端基地。第十三NMOS管Q13的栅极还接入电池选择信号BAT_SELB，第十七NMOS管Q17的栅极还接入电池保护信号CHGAB_EN，第十四NMOS管Q14的栅极还接入第一电池检测信号BATA_IN_N。

在本申请实施例中，第二电池切换模块3根据接收到的电池选择信号BAT_SELB的高电平信号、供电稳定信号BAT_SW_CTL的高电平信号，使第二电池BATB可充电、不可放电，第一电池BATA不可充放电，以及根据接收到的电池保护信号CHGAB_EN的高电平信号，使第二电池BATB可以充放电，第一电池BATA不可充放电，从而完成第二电池BATB的切换过程。

图4为本申请实施例提供的双电池管理电路的控制模块的电路图。如图4所示，示例性地，控制模块1包括嵌入式控制器EC、第十八NMOS管Q18、第十九NMOS管Q19、第五肖特基二极管D5、第六二极管D6和第七二极管D7。

第五肖特基二极管D5的两个正极分别与第一电池BATA和第二电池BATB电连接，第五肖特基二极管D5的一个负极分别与第十八NMOS管Q18的漏极、第六二极管D6的负极、第十九NMOS管Q19的漏极和第七二极管D7的负极电连接，第十八NMOS管Q18的源极分别与第一电池切换模块2、第二电池切换模块3和第六二极管D6的正极电连接，第十九NMOS管Q19的栅极与嵌入式控制器EC电连接。

另外，控制模块1还包括第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20和第三电容C3。

第十六电阻R16的两端分别与第五肖特基二极管D5的负极和第十八NMOS管Q18的漏极电连接，第十七电阻R17的两端分别与第十八NMOS管Q18的漏极和第十八NMOS管Q18的栅极电连接，第十八电阻R18的两端分别与第六二极管D6的负极和第十九NMOS管Q19的漏极电连接，第十九电阻R19的一端和第二十电阻R20的一端均与第十九NMOS管Q19的栅极电连接，第十九电阻R19的一端与嵌入式控制器EC电连接，第二十电阻R20的另一端接地，第三电容C3的一端与第十八NMOS管Q18的漏极电连接，第三电容C3的另一端接地。

在本申请实施例中，控制模块1根据接收到的供电稳定信号BAT_SW_CTL的高低电平，使第一电池BATA和第二电池BATB不会同时被导通。因为当第一电池BATA和第二电池BATB的电压差过大时，同时导通，可能会损坏第一电池BATA和第二电池BATB。

示例性地，双电池管理电路100还包括主板电源模块；主板电源模块分别与第一电池切换模块2和第二电池切换模块3电连接。

主板电源模块，被配置为当没有外部电源时，向第一电池切换模块和第二电池切换模块提供电能。

在本申请实施例中，当电子设备没有连接外部电源(例如适配器)时，用户需要手动按击开机键，使电子设备内部的主板电源模块导通，使控制模块1上电导通，从而根据控制模块1来进行后续的电池切换控制过程。

示例性地，双电池管理电路100还包括适配模块；适配模块与主板电源模块电连接。

适配模块，被配置为将外部电压转换成预设电压。

在本申请实施例中，适配模块可以为适配器，用于将接入的外部电源电压(例如市电220V电压)转化为电子设备需要的电压(例如3.3V电压)，以便电子设备使用。

示例性地，第一电池BATA与第一电池切换模块2热插拔连接，第二电池BATB与第二电池切换模块3热插拔连接。

在本申请实施例中，第一电池BATA与第二电池BATB均支持热插拔，即在不关机的状态下，更换其中任意一个电池，仍能使电子设备(例如电脑)正常工作，保证电子设备工作的连贯性，延长电子设备的工作时间。

示例性地，第一电池与第一电池切换模块热插拔连接，第二电池与第二电池切换模块热插拔连接。

在本申请实施例中，因为可以实时监控第一电池和第二电池的充放电状态，所以可以允许第一电池和第二电池热插拔，同时不影响电子设备的正常工作。

示例性地，控制模块1包括嵌入式控制器。

在本申请实施例中，控制模块可以包括嵌入式控制器(Embedded Controller，EC控制器)，用于执行指定独立控制功能并具有复杂方式处理数据能力的控制系统。嵌入式控制器由嵌入式微电子技术芯片(包括微处理器芯片、定时器、序列发生器或控制器等一系列微电子器件)来控制的电子设备或装置，能够完成监视、控制等各种自动化处理任务。

图5为本申请实施例提供的双电池管理方法的第一流程图。如图5所示，示例性地，本申请还提供了一种双电池管理方法，包括如下步骤：

S501、判断是否接入外部电源。

S502、当接入外部电源时，输出第一电池选择信号，以使第一电池充放电。

S503、当未接入外部电源时，判断第一电池的电量是否大于第一预设电量。

S504、当第一电池的电量大于第一预设电量时，输出第二电池选择信号，以使第一电池充放电。

S505、当第一电池的电量小于等于第一预设电量时，输出第三电池选择信号，以使第二电池充放电。

在本申请实施例中，当电子设备内的第一电池和第二电池均存在时，控制模块1初始化默认第一电池优先进行充放电。用户首先查看电子设备是否接入外部电源(例如适配器等)，若没有接入，则点击电子设备开机键为电子设备上电。若接入，则直接通过外部电源为电子设备上电，使控制模块1初始化。

具体包括如下步骤：首先判断是否接入外部电源，当未接入外部电源时，判断第一电池的电量是否大于第一预设电量。当第一电池的电量小于等于第一预设电量时，输出第三电池选择信号，以使第二电池充放电，避免从极低电量的第一电池开始放电，导致开机异常。当第一电池的电量大于第一预设电量时，输出第二电池选择信号，以使第一电池充放电。当接入外部电源时，输出第一电池选择信号，以使第一电池充放电。

其中，结合电路图描述第一电池充放电具体可以包括如下步骤：

S511、根据控制模块1发出的第一电池选择信号或者第二电池选择信号，即选择信号BAT_SELB的低电平，使第八NMOS管Q8、第十三NMOS管Q13、第十五NMOS管Q15不导通，第四NMOS管Q4、第六NMOS管Q6导通。

S512、根据控制模块1发出的供电稳定信号，即BAT_SW_CTL的高电平，使第十九NMOS管Q19导通，第七NMOS管Q7、第十六NMOS管Q16不导通。此时整个电路的状态是第一PMOS管Q1、第十PMOS管Q10不导通，第二PMOS管Q2导通、第十一PMOS管Q11不导通，第一电池(即A电池)可放电，但不可充电，第二电池(即B电池)不可充放电。

S513、根据控制模块1发出的电池保护信号，即CHGAB_EN的高电平信号，使第九NMOS管Q9、第十七NMOS管Q17导通，第一PMOS管Q1导通，第十PMOS管Q10不导通，从而使第一电池既可放电，又可充电，第二电池不可充放电。

其中，结合电路图描述第二电池充放电具体可以包括如下步骤：

S521、根据控制模块1发出的第三电池选择信号，即选择信号BAT_SELB的高电平，使第八NMOS管Q8、第十三NMOS管Q13、第十五NMOS管Q15导通，第四NMOS管Q4、第六NMOS管Q6不导通。

S522、根据控制模块1发出的供电稳定信号，即BAT_SW_CTL的高电平，使第十九NMOS管Q19导通，第七NMOS管Q7、第十六NMOS管Q16不导通。第二PMOS管Q2不导通、第十一PMOS管Q11导通，第二电池(即B电池)可放电，但不可充电，第一电池(即A电池)不可充放电。

S523、根据控制模块1发出的电池保护信号，即CHGAB_EN的高电平信号，使第九NMOS管Q9、第十七NMOS管Q17导通，第一PMOS管Q1不导通，第十PMOS管Q10导通，从而使第二电池既可放电，又可充电，第一电池不可充放电。

另外，电子设备(例如笔记本)为了省电，在无适配器且没有按开机键开机时下，控制模块1(例如EC控制器)没有电，不会工作，此时控制模块1的三个控制信号不受控制模块1控制。例如，供电稳定信号BAT_SW_CTL和电池保护CHGAB_EN均与下拉电阻电连接，从而使第九NMOS管Q9、第十七NMOS管Q17和第十九NMOS管Q19均不导通，第一PMOS管Q1和第十PMOS管Q10也不导通。第一电池电源BATTA+和第二电池BATTB+通过第五肖特基二极管D5和第十六电阻R16到达第十八NMOS管Q18和第七稳压二极管D7，通过第七稳压二极管D7钳位后，电源电压变成5.6V，第十八NMOS管Q18从完全导通变为不完全导通状态，经过第十八NMOS管Q18的输出电压稳定在约4.6V，使第七NMOS管Q7、第十六NMOS管Q16导通，第二PMOS管Q2、第十一PMOS管Q11导通。通过第二PMOS管Q2、第一二极管D1、第十一PMOS管Q11、第三二极管D3可以使第一电池(A电池)或第二电池(B电池)到主板开机供电。同时由于第一PMOS管Q1和第十PMOS管Q10不导通，A电池和B电池只能放电，不能充电，从而避免了待机状态下两个电池互相充放电，增加电池损坏，降低电池使用时间。

图6为本申请实施例提供的双电池管理方法的第二流程图。如图6所示，示例性地，双电池管理方法，还包括：

S601、当从第一电池充放电切换到第二电池充放电时，判断是否接入外部电源；当接入外部电源时，输出切换流程开启信号。

S602、当未接入外部电源时，判断第二电池的电量是否大于第二预设电量。

S603、当第二电池的电量小于等于第二预设电量时，输出切换流程终止信号。

S604、当第二电池的电量大于第二预设电量时，输出切换流程开启信号。

S605、根据切换流程开启信号，输出第一电池保护信号，以使第一电池仅充电，使第二电池停止工作。

S606、根据第一供电稳定信号和第二电池选择信号，使第一电池和第二电池仅放电。

S607、根据第二供电稳定信号，使第一电池停止工作，第二电池仅充电。

S608、根据第二电池保护信号，使第二电池充放电。

在本申请实施例中，首先判断是否接入外部电源，当未接入外部电源时，判断第二电池的电量是否大于第二预设电量。当第二电池的电量小于等于第一预设电量时，输出切换流程终止信号，避免从极低电量的第二电池开始放电，导致开机异常。当第二电池的电量大于第二预设电量时，输出切换流程开启信号。当接入外部电源时，输出切换流程开启信号。其中，第一电池和第二电池的切换方式包括手动切换、自动切换、满电切换、热插入、热拔出等方式。

其中，结合电路图描述第一电池充放电切换到第二电池充放电的切换流程，具体可以包括如下步骤：(在第一电池正常充放电时，第一电池的第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q2导通，第二电池的第十PMOS管Q10和第十一PMOS管Q11不导通)。

S611、根据控制模块1发出的第一电池保护信号，即CHGAB_EN的低电平信号，使第十九NMOS管Q9、第十七NMOS管Q17不导通，第一PMOS管Q1、第十PMOS管Q10不导通，从而使第一电池(A电池)可放电不可充电，第二电池(B电池)不可充放电。此时，第一电池只能通过第二PMOS管Q2和第一二极管D1放电，不能进行充电，先把两个电池之间互相充电的电路切断。

S612、根据控制模块1发出的第一供电稳定信号，即BAT_SW_CTL的低电平，使第十九NMOS管Q19不导通，第七NMOS管Q7、第十六NMOS管Q16导通，第二PMOS管Q2、第十一PMOS管Q11导通，从而使第一电池(A电池)和第二电池(B电池)均可放电、不可充电。此时，第一电池和第二电池分别通过第二PMOS管Q2、第一二极管D1和第十一PMOS管Q11、第三二极管D3进行放电，但不能充电，两个电池的输出都打开，均可以放电，避免切换过程两个电池同时断电。

S613、根据控制模块1发出的第二电池选择信号，即BAT_SELB的高电平，使第八NMOS管Q8、第十三NMOS管Q13、第十五NMOS管Q15导通，第四NMOS管Q4、第六NMOS管Q6不导通，第一PMOS管Q1、第十PMOS管Q10、第二PMOS管Q2、第十一PMOS管Q11未发生改变，从而使第一电池(A电池)和第二电池(B电池)均可放电、不可充电，为第一电池切换至第二电池做好切换准备。

S614、根据控制模块1发出的第二供电稳定信号，即BAT_SW_CTL的高电平，使第十九NMOS管Q19导通，第七NMOS管Q7、第十六NMOS管Q16不导通，第二PMOS管Q2不导通、第十一PMOS管Q11导通，从而使第二电池(B电池)可放电不可充电，第一电池(A电池)不可充放电。此时，第一电池的充放电电路完全被切断，第二电池可以通过第十一PMOS管Q11、第三二极管D3放电，但还不能充电。

S615、根据控制模块1发出的第二电池保护信号，即CHGAB_EN的高电平信号，使第九NMOS管Q9、第十七NMOS管Q17导通，第十PMOS管Q10导通，第一PMOS管Q1不导通，从而使第二电池(B电池)可放电，也可以充电，第一电池(A电池)不可充放电，切换完成。

图7为本申请实施例提供的双电池管理方法的第三流程图。如图7所示，示例性地，双电池管理方法，还包括：

S701、当第一电池掉电时，使第二电池放电，并判断第一电池是否处于充放电状态。

S702、当第一电池未处于充放电状态时，切换信号不动作且禁止后续手动自动切换流程。

S703、当第一电池处于充放电状态时，输出切换流程开启信号。

S704、根据第三电池保护信号，使第一电池仅放电，第二电池停止工作。

S705、根据第三供电稳定信号和第四电池选择信号，使第一电池和第二电池仅放电。

S706、根据第四供电稳定信号，使第一电池停止工作、第二电池仅放电。

S707、根据第四电池保护信号，使第二电池充放电。

在本申请实施例中，当双电池使用过程中拔掉一个电池，例如拔掉第一电池时，控制模块1首先输出第一电池检测信号，即BATA_IN_N的高电平，使第十四NMOS管Q14导通，第十一PMOS管Q11导通，从而使第二电池(B电池)可以立即放电。因为控制模块1(例如EC控制器)从检测到电池拔掉到输出切换信号会有一段时间延迟过程。在这个过程中，通过硬件电路检测控制，先把第二电池(B电池)的输出回路打开，从而可以避免控制模块1检测控制过程中主板掉电的情况发生。

然后通过控制模块1检测第一电池是否处于充放电状态，如果不是，则切换信号不动作且禁止后续手动自动切换流程。如果是，则将第一电池充放电切换至第二电池充放电，结合电路图，采用的具体流程包括如下步骤：

S711、根据控制模块1发出的第三电池保护信号，即CHGAB_EN的低电平信号，使第九NMOS管Q9、第十七NMOS管Q17不导通，第一PMOS管Q1、第十PMOS管Q10不导通，从而使第一电池(A电池)可放电，不可充电，第二电池(B电池)不可充放电。

S712、根据控制模块1发出的第三供电稳定信号，即BAT_SW_CTL的低电平信号，使第十九NMOS管Q19不导通，第七NMOS管Q7、第十六NMOS管Q16导通，第二PMOS管Q2、第十一PMOS管Q11导通，从而使第一电池和第二电池均可放电，不可充电。

S713、根据控制模块1发出的第四电池选择信号，即BAT_SELB的高电平，使第八NMOS管Q8、第十三NMOS管Q13、第十五NMOS管Q15导通，第四NMOS管Q4、第六NMOS管Q6不导通，从而使第一电池和第二电池可放电，不可充电。

S714、根据控制模块1发出的第四供电稳定信号，即BAT_SW_CTL的高电平信号，使第十九NMOS管Q19导通，第七NMOS管Q7、第十六NMOS管Q16不导通，第二PMOS管Q2不导通、第十一PMOS管Q11导通，从而使第二电池可放电，不可充电，第一电池不可充放电。

S715、根据控制模块1发出的第四电池保护信号，即CHGAB_EN的高电平信号，使第九NMOS管Q9、第十七NMOS管Q17不导通，第一PMOS管Q1、第十PMOS管Q10导通，从而使第二电池可充放电，第一电池不可充放电。

在本申请实施例中，当第一电池(A电池)插入主板时，第一电池检测BATA_IN_N为低电平，当第一电池(A电池)拔掉时，电池BATA_IN_N为高电平。同样，当第二电池(B电池)插入主板时，第二电池检测BATB_IN_N为低电平，当第二电池(B电池)拔掉时，第二电池检测BATB_IN_N为高电平。

当第一电池和第二电池都存在，且主板正在采用第一电池工作时，若突然拔掉第一电池，控制模块1从检测到第一电池被拔掉，到输出将第一电池切换至第二电池的命令，需要相对较长的时间。如果要等到控制模命令到达才进行切换，主板就会有掉电的风险，影响电子设备的正常工作。为了避免该种风险，将第一电池检测信号BATA_IN_N接入第二电池切换模块3，当第一电池被拔掉时，第一电池检测信号BATA_IN_N变为高电平，第十四NMOS管Q14导通，第十一PMOS管Q11导通，使第二电池可以通过第十一PMOS管Q11和第三二极管D3可以向主板供电，在控制模块1进行切换动作操作前，第二电池正常放电，从而可以保证主板的供电稳定。

另外，当电子设备中只有一个电池使用，需要再接入一个电池时，控制模块1不对当前工作电池进行切换，使当前电池继续进行放电或者充电，直止当前电池低电量或者满电时，控制模块1才开始进行切换流程，对新接入的电池进行放电或者充电控制管理。

在本申请双电池管理电路的实施例中，全部采用国产器件，从而实现双电池切换控制电路国产化。通过简单逻辑器件的使用，比传统双电池切换芯片控制方案更廉价，成本更低。同时避免电池间互相充放电，降低电池损耗，延长电子设备的工作时间。电路切换过程中不会出现断电，低电量等问题，更加安全、稳定、可靠。本方案还支持电池热插拔，在不关机的状态下，更换其中任意一个电池，保证工作连贯性，延长电脑工作时间。还支持在只使用任意一个电池时，电子设备可以正常工作。

示例性地，本实施例公开了一种电子设备，包括双电池管理电路100。

在本申请实施例中，将双电池管理电路100设置在电子设备内部，通过控制电路对第一电池和第二电池的切换过程进行管理，通过电池切换电路分别对第一电池和第二电池的充放电过程进行控制，无需特别的芯片，占用体积较小，成本较低。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者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。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的不间断电源并机冗余系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的不间断电源并机冗余系统实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

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，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双电池管理电路，其特征在于，包括控制模块、第一电池切换模块和第二电池切换模块；

所述控制模块分别与所述第一电池切换模块和所述第二电池切换模块电连接；

所述控制模块，被配置为当接入外部电源时，输出第一电池选择信号，当未接入所述外部电源时，获取第一电池的电量；当所述第一电池的电量大于预设电量时，输出第二电池选择信号，当所述第一电池的电量小于等于所述预设电量时，输出第三电池选择信号；

所述第一电池切换模块，被配置为根据所述第一电池选择信号和所述第二电池选择信号对所述第一电池充放电；

所述第二电池切换模块，被配置为根据所述第三电池选择信号对第二电池充放电。

2.如权利要求1所述的双电池管理电路，其特征在于，所述第一电池切换模块包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三三极管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第一二极管和第二二极管；

所述第一PMOS管的漏极分别与所述第二PMOS管的漏极和所述第一二极管的正极电连接，所述第二PMOS管的源极分别与所述第二PMOS管的栅极和所述第一电池电连接，所述第一PMOS管的源极分别与所述第二二极管的正极、所述第一二极管的负极、主板接口、所述第三三极管的集电极和所述第三三极管的发射极电连接，所述第二二极管的负极分别与所述第三三极管的基极和所述第四NMOS管的漏极电连接；

所述第二PMOS管的栅极分别与所述第五NMOS管的漏极、所述第六NMOS管的漏极和所述第七NMOS管的漏极电连接，所述第五NMOS管的栅极与所述第二电池电连接，所述第六NMOS管的栅极分别与所述第四NMOS管的栅极和所述第八NMOS管的漏极电连接，所述第八NMOS管的栅极与所述控制模块电连接，所述第四NMOS管的源极与所述第九NMOS管的漏极电连接，所述第九NMOS管的栅极与所述控制模块电连接。

3.如权利要求1所述的双电池管理电路，其特征在于，所述第二电池切换模块包括第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二三极管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第十五NMOS管、第十六NMOS管、第十七NMOS管、第三二极管和第四二极管；

所述第十PMOS管的漏极分别与所述第十一PMOS管的漏极和所述第三二极管的正极电连接，所述第十一PMOS管的源极分别与所述第十一PMOS管的栅极和所述第二电池电连接，所述第十PMOS管的源极分别与所述第四二极管的正极、所述第三二极管的负极、主板接口、所述第十二三极管的集电极和所述第十二三极管的发射极电连接，所述第四二极管的负极分别与所述第十二三极管的基极和所述第十三NMOS管的漏极电连接；

所述第十一PMOS管的栅极分别与所述第十四NMOS管的漏极、所述第十五NMOS管的漏极和所述第十六NMOS管的漏极电连接，所述第十四NMOS管的栅极与所述第一电池电连接，所述第十五NMOS管的栅极分别与所述第十三NMOS管的栅极和所述控制模块电连接，所述第十三NMOS管的源极与所述第十七NMOS管的漏极电连接，所述第十七NMOS管的栅极与所述控制模块电连接。

4.如权利要求1所述的双电池管理电路，其特征在于，所述控制模块包括嵌入式控制器、第十八NMOS管、第十九NMOS管、第五肖特基二极管、第六二极管和第七二极管；

所述第五肖特基二极管的两个正极分别与所述第一电池和所述第二电池电连接，所述第五肖特基二极管的一个负极分别与所述第十八NMOS管的漏极、所述第六二极管的负极、所述第十九NMOS管的漏极和所述第七二极管的负极电连接，所述第十八NMOS管的源极分别与所述第一电池切换模块、第二电池切换模块和所述第六二极管的正极电连接，所述第十九NMOS管的栅极与所述嵌入式控制器电连接。

5.如权利要求1-4任一项所述的双电池管理电路，其特征在于，所述双电池管理电路还包括主板电源模块；

所述主板电源模块分别与所述第一电池切换模块和所述第二电池切换模块电连接；

所述主板电源模块，被配置为当没有所述外部电源时，向所述第一电池切换模块和所述第二电池切换模块提供电能。

6.如权利要求5所述的双电池管理电路，其特征在于，所述双电池管理电路还包括适配模块；

所述适配模块与所述主板电源模块电连接；

所述适配模块，被配置为将外部电压转换成预设电压。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述的双电池管理电路的双电池管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

当接入所述外部电源时，输出所述第一电池选择信号，以使所述第一电池充放电；

当未接入所述外部电源时，获取所述第一电池的电量；

当所述第一电池的电量大于第一预设电量时，输出所述第二电池选择信号，以使所述第一电池充放电；

当所述第一电池的电量小于等于所述第一预设电量时，输出所述第三电池选择信号，以使所述第二电池充放电。

8.如权利要求7所述的双电池管理方法，其特征在于，所述双电池管理方法，还包括：

当从所述第一电池充放电切换到所述第二电池充放电且接入所述外部电源时，输出切换流程开启信号；

当从所述第一电池充放电切换到所述第二电池充放电且未接入所述外部电源时，获取所述第二电池的电量；

当所述第二电池的电量小于等于第二预设电量时，输出切换流程终止信号；

当所述第二电池的电量大于所述第二预设电量时，输出所述切换流程开启信号；

根据所述切换流程开启信号，输出第一电池保护信号，以使所述第一电池仅充电，使所述第二电池停止工作；

根据第一供电稳定信号和所述第二电池选择信号，使所述第一电池和所述第二电池仅放电；

根据第二供电稳定信号，使所述第一电池停止工作，所述第二电池仅充电；

根据所述第二电池保护信号，使所述第二电池充放电。

9.如权利要求7所述的双电池管理方法，其特征在于，所述双电池管理方法，还包括：

当所述第一电池掉电时，使所述第二电池放电；

当所述第一电池未处于充放电状态时，切换信号不动作且禁止后续手动自动切换流程；

当所述第一电池处于充放电状态时，输出切换流程开启信号；

根据第三电池保护信号，使所述第一电池仅放电，所述第二电池停止工作；

根据第三供电稳定信号和第四电池选择信号，使所述第一电池和所述第二电池仅放电；

根据第四供电稳定信号，使所述第一电池停止工作、所述第二电池仅放电；

根据第四电池保护信号，使所述第二电池充放电。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的双电池管理电路。

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