CN116529981A - 双电池管理电路和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种双电池管理电路和电子设备，涉及电池充电领域，用于防止两个电池之间产生大电流，并实现两个电池的电压均衡。双电池管理电路包括：第一PMIC和第二PMIC；第一PMIC包括第一电压变换电路，第二PMIC包括第二电压变换电路；第一电压变换电路与第二电压变换电路的耦合点用于输入电源电压；当第一电池与第二电池之间的电压差大于或等于阈值时：如果耦合点未输入电源电压，则第一PMIC将第一电压变换电路与第一电池导通，第二PMIC将第二电压变换电路与第二电池导通，并且，第一PMIC或第二PMIC限制第一电池与第二电池之间的导通电流，使得电压高的电池对电压低的电池进行限流充电。
Description
本申请要求于2022年7月22日提交国家知识产权局、申请号为202221935056.2、发明名称为“双电池管理电路和电子设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电池充电领域，尤其涉及一种双电池管理电路和电子设备。
背景技术
目前有一些手机采用双电池管理电路来提升电池的充放电效率，但是由于两个电池在生产、使用过程中必然会出现电压差，当电压差较大时会产生两个电池之间的大电流，存在烧毁电池的风险。
发明内容
本申请实施例提供一种双电池管理电路和电子设备，用于防止两个电池之间产生大电流，并实现两个电池的电压均衡。
为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供了一种双电池管理电路，包括：第一电源管理集成电路PMIC和第二PMIC；第一PMIC包括第一电压变换电路，第二PMIC包括第二电压变换电路；第一电压变换电路与第二电压变换电路的耦合点用于输入电源电压；第一PMIC用于控制第一电池的充放电以及测量第一电池的电压，第二PMIC用于控制第二电池的充放电以及测量第二电池的电压；当第一电池与第二电池之间的电压差大于或等于阈值时：如果耦合点未输入电源电压，则第一PMIC将第一电压变换电路与第一电池导通，第二PMIC将第二电压变换电路与第二电池导通，并且，第一PMIC或第二PMIC限制第一电池与第二电池之间的导通电流，使得电压高的电池对电压低的电池进行限流充电。
本申请实施例提供的双电池管理电路，通过比较两个电池之间的电压差，当电压差大于阈值时，将两个电池通过两个PMIC导通，并且，这两个PMIC对两个电池之间的导通电流进行限流，从而防止两个电池之间产生大电流，并实现两个电池的电压均衡。
在一种可能的实施方式中，当第一电池与第二电池之间的电压差大于或等于阈值时：如果耦合点输入电源电压，则电压高的电池对应的PMIC将自身的电压变换电路与电压高的电池断开，以停止对电压高的电池进行充电，电压低的电池对应的PMIC将自身的电压变换电路与电压低的电池导通，以对电压低的电池进行充电，直至两个电池之间的电压差小于阈值，从而实现两个电池的电压均衡。
在一种可能的实施方式中，还包括开关，第一PMIC与第一电池的耦合点耦合至开关的第一端，第二PMIC与第二电池的耦合点耦合至开关的第二端；第一PMIC还用于：当第一电池与第二电池之间的电压差大于或等于阈值时，将开关断开；否则，将开关闭合。当两个电池之间的电压差大于或等于阈值时，断开两个电池之间的连接，防止两个电池之间产生大电流，当两个电池之间的电压差小于阈值时，将两个电池导通，从而实现两个电池的电压均衡。
在一种可能的实施方式中，第一PMIC或第二PMIC中的电压变换电路包括第一开关管和第二开关管，第一开关管的第一端耦合至耦合点，第一开关管的第二端耦合至第二开关管的第一端以及电池，第二开关管的第二端接地，第一PMIC或第二PMIC通过调节第一开关管和第二开关管的占空比来限制导通电流。公开了限流的一种具体实施方式。
第二方面，提供了一种电子设备，包括如第一方面及其任一实施方式的双电池管理电路、第一电池和第二电池，双电池管理电路用于对第一电池和第二电池的充放电进行管理。
第二方面的技术效果参照第一方面及其任一实施方式的技术效果，在此不再重复。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电子设备为折叠屏手机的示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种电子设备为折叠屏手机的示意图；
图4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；
图5为本申请实施例提供的一种双电池管理电路的工作原理的示意图；
图6为本申请实施例提供的一种电流通路的示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种电流通路的示意图；
图8为本申请实施例提供的又一种电流通路的示意图；
图9为本申请实施例提供的再一种电流通路的示意图；
图10为本申请实施例提供的再一种电流通路的示意图；
图11为本申请实施例提供的再一种电流通路的示意图。
具体实施方式
首先对本申请涉及的一些概念进行描述。
本申请实施例涉及的术语“第一”、“第二”等仅用于区分同一类型特征的目的，不能理解为用于指示相对重要性、数量、顺序等。
本申请实施例涉及的术语“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。
本申请实施例涉及的术语“耦合”、“连接”应做广义理解，例如，可以指物理上的直接连接，也可以指通过电子器件实现的间接连接，例如通过电阻、电感、电容或其他电子器件实现的连接。
本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以是一种具有至少两个电池的设备，电子设备可以是移动的，也可以是固定的。电子设备可以部署在陆地上(例如室内或室外、手持或车载等)，也可以部署在水面上(例如轮船等)，还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星等)。该电子设备可以称为用户设备(user equipment，UE)、接入终端、终端单元、用户单元(subscriber unit)、终端站、移动站(mobile station，MS)、移动台、终端代理或终端装置等。例如，该电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环、智能手表、耳机、智能音箱、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、增强现实(augmented reality，AR)设备、工业控制(industrial control)中的终端、无人驾驶(self driving)中的终端、远程医疗(remote medical)中的终端、智能电网(smart grid)中的终端、运输安全(transportation safety)中的终端、智慧城市(smart city)中的终端、智慧家庭(smarthome)中的终端等。本申请实施例对电子设备的具体类型和结构等不作限定。下面对电子设备的一种可能结构进行说明。
以电子设备为手机为例，图1示出了电子设备101的一种可能的结构。该电子设备101可以包括处理器210、外部存储器接口220、内部存储器221、通用串行总线(universalserial bus，USB)接口230、电源管理模块240、电池241、无线充电线圈242、天线1、天线2、移动通信模块250、无线通信模块260、音频模块270、扬声器270A、受话器270B、麦克风270C、耳机接口270D、传感器模块280、按键290、马达291、指示器292、摄像头293、显示屏294以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口295等。
其中，传感器模块280可以包括压力传感器、陀螺仪传感器、气压传感器、磁传感器、加速度传感器、距离传感器、接近光传感器、指纹传感器、温度传感器、触摸传感器、环境光传感器、骨传导传感器等。
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101的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备101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。
处理器210可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器210可以为现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)、专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)、片上系统(system on chip，SoC)、中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)、应用处理器(application processor，AP)、网络处理器(networkprocessor，NP)、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、微控制单元(microcontroller unit，MCU)、可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)、调制解调处理器、图形处理器(graphics processing unit，GPU)、图像信号处理器(image signalprocessor，ISP)、控制器、视频编解码器、基带处理器以及神经网络处理器(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。例如，处理器210可以是应用处理器AP。或者，上述处理器210可以集成在片上系统(system on chip，SoC)中。或者，上述处理器210可以集成在集成电路(integrated circuit，IC)芯片中。该处理器210可以包括IC芯片中的模拟前端(analogfront end，AFE)和微控制单元(micro-controller unit，MCU)。
其中，控制器可以是电子设备101的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。
处理器210中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器210中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器210刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器210需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器210的等待时间，因而提高了系统的效率。
在一些实施例中，处理器210可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口、集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口、脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口、通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口、移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)、通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口、用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口和/或USB接口等。
可以理解的是，本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对电子设备101的结构限定。在本申请另一些实施例中，电子设备101也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。
电子设备101的无线通信功能可以通过天线1、天线2、移动通信模块250、无线通信模块260、调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备101中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块250可以提供应用在电子设备101上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。无线通信模块260可以提供应用在电子设备101上的包括无线局域网(wireless local area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)、蓝牙(bluetooth，BT)、全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)、调频(frequency modulation，FM)、近距离无线通信技术(near field communication，NFC)、红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。在一些实施例中，电子设备101的天线1和移动通信模块250耦合，天线2和无线通信模块260耦合，使得电子设备101可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。
外部存储器接口220可以用于连接外部存储卡，例如微闪迪(micro SanDisk，Micro SD)卡，实现扩展电子设备101的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口220与处理器210通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器221可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器210通过运行存储在内部存储器221的指令，从而执行电子设备101的各种功能应用以及数据处理。此外，内部存储器221可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、通用闪存存储器(universal flashstorage，UFS)等。
本申请实施例涉及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
电子设备101可以通过音频模块270、扬声器270A、受话器270B、麦克风270C、耳机接口270D以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。
音频模块270用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。在一些实施例中，音频模块270可以设置于处理器210中，或将音频模块270的部分功能模块设置于处理器210中。扬声器270A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。受话器270B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。麦克风270C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。电子设备101可以设置至少一个麦克风270C。耳机接口270D用于连接有线耳机。耳机接口270D可以是USB接口230，也可以是3.5mm的开放移动终端平台(open mobile terminal platform，OMTP)标准接口，美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA，CTIA)标准接口。
按键290包括开机键、音量键等。按键290可以是机械按键。也可以是触摸式按键。电子设备101可以接收按键输入，产生与电子设备101的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。马达291可以产生振动提示。马达291可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。指示器292可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息、未接来电、通知等。SIM卡接口295用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口295，或从SIM卡接口295拔出，实现和电子设备101的接触和分离。电子设备101可以支持1个或N个SIM卡接口，N为大于1的正整数。SIM卡接口295可以支持纳SIN(Nano SIM)卡、微SIM(MicroSIM)卡、SIM卡等。在一些实施例中，电子设备101采用嵌入式(embedded SIM，eSIM)卡，eSIM卡可以嵌在电子设备101中，不能和电子设备101分离。
电子设备101可以通过ISP、摄像头293、视频编解码器、GPU、显示屏294以及应用处理器等实现拍摄功能。ISP用于处理摄像头293反馈的数据。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头293中。摄像头293用于捕获静态图像或视频。在一些实施例中，电子设备101可以包括1个或N个摄像头293，N为大于1的正整数。
电子设备101可以通过GPU、显示屏294以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏294和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器210可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏294用于显示图像，视频等。显示屏294包括显示面板。在一些实施方式中，电子设备101可以包括1个或多个显示屏294。在另一些实施方式中，显示屏294中的触控屏可以为折叠屏。示例性的，如图2和图3中所示，显示屏294的显示面板可以包括第一触控区域31和第二触控区域32，当显示屏294进行折叠时，第一触控区域31和第二触控区域32可以位于不同平面，其中，图2中的显示屏294向外折叠，使得折叠后第一触控区域31和第二触控区域32对用户可见，用户仍可以对显示屏294进行触控操作，图3中的显示屏294向内折叠，使得完全折叠后第一触控区域31和第二触控区域32相对，有利于保护显示屏294的显示面板。本申请实施例提供的显示屏294可以为图2所示的向外折叠的折叠屏，还可以应用于图3所示的向内折叠的折叠屏。
电池241可以包括至少两个电池，这两个电池分别位于显示屏294的两个触控区域中。
电源管理模块240用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器(如电子设备101的无线充电底座或者其他可以为电子设备101无线充电的设备)，也可以是有线充电器。例如，电源管理模块240可以通过USB接口230接收有线充电器的充电输入。电源管理模块240可以通过电子设备的无线充电线圈242接收无线充电输入。
其中，电源管理模块240为电池241充电的同时，还可以为电子设备供电。电源管理模块240接收电池241的输入，为处理器210、内部存储器221、外部存储器接口220、显示屏294、摄像头293和无线通信模块260等供电。电源管理模块240还可以用于监测电池241的电池容量、电池循环次数、电池健康状态(漏电、阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块240也可以设置于处理器210中。
电源管理模块240中包括双电池管理电路，用于分别对两个电池进行充电。目前的两个电池在生产、使用过程中必然会出现电压差，当电压差较大时会在两个电池之间产生较大电流，存在损坏电池和电源管理芯片的风险。针对该问题，本申请实施例提供的双电池管理电路通过比较两个电池的电压差，在电压差大于阈值时，如果是非充电场景，则控制电压高的电池向电压低的电池充电以达到电压差小于阈值，如果是充电场景，则控制先对电压低的电池进行充电以达到电压差小于阈值。需要说明的是，本申请以两个电池为例进行说明，还可以应用于更多电池的场景。
如图4所示，本申请实施例提供的双电池管理电路40包括：过压保护(overvoltage protection，OVP)电路401、第一电源管理集成电路(power managementintegrated circuit，PMIC)403、第二PMIC 404、开关405。另外，双电池管理电路40还包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电感L1、电感L2。电感L1和电容C3用于对第一PMIC 403向第一负载45和第一电池43输出的充电电流进行滤波，电感L2和电容C4用于对第二PMIC 404向第二负载46和第二电池44输出的充电电流进行滤波。第一负载45和第二负载46可以为图2或图3中位于不同触控区域中的工作电路。
OVP电路401的一端可以通过USB接口耦合至电源适配器41(可以简称电源)，OVP电路401的另一端耦合至第一PMIC 403和第二PMIC 404的耦合点N。OVP电路401用于向耦合点输出电源电压，并对第一PMIC 403和第二PMIC 404进行过压保护，即当电源电压过高时，停止向耦合点输出电源电压。OVP电路401可以为双向OVP开关管，也可以为单向OVP开关管、开关等能够实现电压隔离的器件。
第一PMIC 403用于控制第一电池43的充放电，测量第一电池43的电压，以及，向第一负载45供电。第二PMIC 404用于控制第二电池44的充放电，测量第二电池44的电压，以及，向第二负载46供电。
对于第一PMIC 403来说，第一PMIC 403包括开关管Q11、第一电压变换电路和开关管Q14，第一电压变换电路包括开关管Q12和开关管Q13。第一电压变换电路可以为降压(buck)电路、升压(boost)电路、降压升压(buck-boost)电路等，本申请实施例中第一电压变换电路的命名是以USB_IN1端口作为输入端口，以VSW1端口作为输出端口为例，此时第一电压变换电路是降压电路。那么当以VSW1端口作为输入端口，以USB_IN1端口作为输出端口时，该第一电压变换电路就是升压电路。
第一PMIC 403的USB_IN1管脚耦合至耦合点N，USB_IN1管脚通过开关管Q11耦合至PMID1管脚，PMID1管脚耦合至电容C1，电容C1用于对输入第一PMIC 403的充电电流进行滤波。PMID1管脚通过开关管Q12耦合至VSW1管脚，VSW1管脚通过开关管Q13接地，VPH_PW1管脚通过开关管Q14耦合至VCHG_OUT1管脚，VCHG_OUT1管脚耦合至第一电池43和开关405的第一端。VSW1管脚耦合至电感L1、电容C3，电感L1、电容C3用于对第一PMIC 403向第一负载45和第一电池43输出的充电电流进行滤波。
第一PMIC 403通过控制开关管Q11的导通和关断来控制第一电压变换电路与USB_IN1管脚之间的电连接。第一PMIC 403通过控制开关管Q12和开关管Q13的占空比(即开关管的导通时间除以(导通时间+关断时间))来调节第一电压变换电路输出的电压和电流，需要说明的是，第一电压变换电路输出的电压和电流可以是对USB_IN1管脚输入的电压进行电压变换(例如降压)后通过VSW1管脚输出的电压和电流，还可以是对VSW1管脚输入的电压进行电压变换(例如升压)后通过USB_IN1管脚输出的电压和电流。
对于第二PMIC 404来说，第二PMIC 404包括开关管Q21、第二电压变换电路和开关管Q24，第二电压变换电路包括开关管Q22和开关管Q23。第二电压变换电路可以为降压(buck)电路、升压(boost)电路、降压升压(buck-boost)电路等，本申请实施例中第二电压变换电路的命名是以USB_IN2端口作为输入端口，以VSW2端口作为输出端口为例，此时第二电压变换电路是降压电路。那么当以VSW2端口作为输入端口，以USB_IN2端口作为输出端口时，该第二电压变换电路就是升压电路。
第二PMIC 404的USB_IN2管脚耦合至耦合点N，USB_IN2管脚通过开关管Q21耦合至PMID2管脚，PMID2管脚耦合至电容C2，电容C2用于对输入第二PMIC 404的充电电流进行滤波。PMID2管脚通过开关管Q22耦合至VSW2管脚，VSW2管脚通过开关管Q23接地，VPH_PW2管脚通过开关管Q24耦合至VCHG_OUT2管脚，VCHG_OUT2管脚耦合至第二电池44和开关405的第二端。VSW2管脚耦合至电感L2、电容C4，电感L2、电容C4用于对第二PMIC 404向第二负载46和第二电池44输出的充电电流进行滤波。
第二PMIC 404通过控制开关管Q21的导通和关断来控制第二电压变换电路与USB_IN2管脚之间的电连接。第二PMIC 404通过控制开关管Q22和开关管Q23的占空比(即开关管的导通时间除以(导通时间+关断时间))来调节第二电压变换电路输出的充电电压和充电电流，需要说明的是，第一电压变换电路输出的电压和电流可以是对USB_IN2管脚输入的电压进行电压变换(例如降压)后通过VSW2管脚输出的电压和电流，还可以是对VSW2管脚输入的电压进行电压变换(例如升压)后通过USB_IN2管脚输出的电压和电流。
第一PMIC 403与第二PMIC 404之间可以通过内部集成电路(Inter-IntegratedCircuit，I2C)总线、串行外设接口(serial peripheral interface，SPI)总线、信号处理与多媒体图像(signal processing and multimedia image，SPMI)总线等进行通信。其中一个PMIC可以作为主PMIC，另一个PMIC可以作为从PMIC。主PMIC可以通知从PMIC开启某一管脚的某一功能，从PMIC可以向主PMIC通知从PMIC通过VCHG_OUT管脚测量的电池的电压。
第一电池43与第二电池44通过开关405相耦合，当开关405闭合时，第一电池43与第二电池44导通，从而可以实现第一电池43与第二电池44并联。开关405的闭合或断开受控于第一PMIC 403或第二PMIC 404中的一个，本申请以第一PMIC 403作为主PMIC，第二PMIC404作为从PMIC为例进行说明，但并不意在限定于此。
如图5所示，该双电池管理电路40的工作原理如下：
S101、第一PMIC 403在电子设备开机时检测是由于插入电源适配器41触发的开机或者由于长按开机键触发的开机。
如果是由于长按开机键触发的开机(换言之，并未插入电源适配器41，耦合点N未输入电源电压，未在对电池进行充电)，第一PMIC 403会在耦合至开机键的管脚(图中未示出)检测到开机信号，此时执行步骤S102-S103。如果是由于插入电源适配器41触发的开机(换言之，耦合点N输入电源电压，在对电池进行充电)，第一PMIC 403会在USB_IN1管脚检测到较高的电源电压，执行步骤S104-S105。
S102、如果第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差小于阈值△Vth(即|VBAT1-VBAT2|<△Vth)，则第一PMIC 403将开关405闭合，使得第一电池43和第二电池44并联进行放电。
以第一PMIC 403作为主PMIC，第二PMIC 404作为从PMIC为例，第一PMIC 403可以通过测量VCHG_OUT1管脚的电压从而得到第一电池43的电压VBAT1，第二PMIC 404可以通过测量VCHG_OUT2管脚的电压从而得到第二电池44的电压VBAT2，再将第二电池44的电压VBAT2发送给第一PMIC 403，由第一PMIC 403比较第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差。
如图6所示，第一PMIC 403导通开关管Q14，第一PMIC 403指示第二PMIC 404导通开关管Q24，另外，第一PMIC 403将开关405闭合，从而将第一电池43和第二电池44并联，并联的第一电池43和第二电池44可以共同向第一负载45和第二负载46供电。
电子设备在正常使用过程中(非充电模式下)，开关管Q14和开关管Q24始终导通，开关405始终闭合，第一电池43和第二电池44之间的电压差很小，并且可以同步进行放电，互相之间不会产生较大电流，不会损坏电池或PMIC。
S103、如果未比较第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差，或者，如果第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差大于或等于阈值△Vth，则第一PMIC 403断开开关405，第一PMIC 403将第一电压变换电路与第一电池43导通，第二PMIC 404将第二电压变换电路与第二电池44导通，并且，第一PMIC 403或第二PMIC 404限制第一电池43与第二电池44之间的导通电流。使得电压高的电池对电压低的电池进行限流充电，直至第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差小于阈值△Vth。
第一PMIC 403将第一电压变换电路与第一电池43导通，第二PMIC 404将第二电压变换电路与第二电池44导通，使得第一电池43通过第一电压变换电路和第二电压变换电路与第二电池44导通。
降压(buck)电路反向供电即为升压(boost)电路，电压高的电池通过对应的PMIC中的电压变换电路进行电压变换(升压)后，即可以向电压低的电池对应的PMIC中的电压变换电路输出供电电压，该供电电压经过电压变换电路进行电压变换(降压)后对电压低的电池进行充电。通过调节电压高的电池对应的PMIC中的升压电路中的开关管的占空比，或者，通过调节电压低的电池对应的PMIC中的电压变换电路中的开关管的占空比，即可以控制两个电池之间的导通电流，从而防止第一电池43与第二电池44之间产生较大电流。在此期间，OVP电路401断开，防止USB接口带电。
示例性的，如图7所示，假设VBAT1>VBAT2+△Vth，第一PMIC 403断开开关405，导通开关管Q14以将第一电压变换电路与第一电池43导通，并调节第一PMIC 403的第一电压变换电路中开关管(开关管Q12、开关管Q13)的占空比，第一PMIC 403还指示第二PMIC 404导通开关管Q24，以及，调节第二PMIC 404的第二电压变换电路中开关管(开关管Q22、开关管Q23)的占空比，此时，第一电池43不仅向第一负载45和第二负载46供电，还以限流方式对第二电池44进行充电。在此过程中，第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差会逐渐减小，直至第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差小于阈值△Vth，会继续执行步骤S103。
示例性的，如图8所示，假设VBAT2>VBAT1+△Vth，第一PMIC 403断开开关405，导通开关管Q14以将第一电压变换电路与第一电池43导通，并调节第一PMIC 403的第一电压变换电路中开关管(开关管Q12、开关管Q13)的占空比，第一PMIC 403还指示第二PMIC 404导通开关管Q24，以及，调节第二PMIC 404的第二电压变换电路中开关管(开关管Q22、开关管Q23)的占空比，此时，第二电池44不仅向第一负载45和第二负载46供电，还以限流方式对第一电池43进行充电。在此过程中，第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差会逐渐减小，直至第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差小于阈值△Vth，会继续执行步骤S103。
S104、如果第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差小于阈值△Vth(即|VBAT1-VBAT2|<△Vth)，则第一PMIC 403将开关405闭合，使得第一电池43和第二电池44并联进行充电。
第一PMIC 403导通开关管Q14，第一PMIC 403指示第二PMIC 404导通开关管Q24，第一PMIC 403将开关405闭合，从而将第一电池43和第二电池44并联。如图9所示，第一PMIC403不仅向第一负载45，第二PMIC 404不仅向第二负载46供电，第一PMIC 403和第二PMIC404还同时对第一电池43和第二电池44进行充电。
在电子设备充电过程中开关405始终闭合，第一电池43和第二电池44之间的电压差很小，并且可以同步进行充电，互相之间不会产生较大电流，不会损坏电池或PMIC。另外，当某一个电池先充满时，第一PMIC 403可以断开开关405，由未充满的电压对应的PMIC继续对未充满的电池进行充电，直至两个电池都充满，解决了多个电池单个PMIC方案中某个电池无法完全充满的问题。
S105、如果第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差大于或等于阈值△Vth，则第一PMIC 403断开开关405，电压高的电池对应的PMIC将自身的电压变换电路与电压高的电池断开，以停止对电压高的电池进行充电，电压低的电池对应的PMIC将自身的电压变换电路与电压低的电池导通，以对电压低的电池进行充电，直至第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差小于阈值△Vth。
示例性的，如图10所示，假设VBAT1>VBAT2+△Vth，第一PMIC 403断开开关405，关断开关管Q14以停止对第一电池43进行充电，并指示第二PMIC 404导通开关管Q24，以及，调节第二PMIC 404的第二电压变换电路中开关管(开关管Q22、开关管Q23)的占空比，此时，第二PMIC 404对第二电池44进行充电。在此过程中，第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差会逐渐减小，直至第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差小于阈值△Vth，会继续执行步骤S104。
示例性的，如图11所示，假设VBAT2>VBAT1+△Vth，第一PMIC 403断开开关405，导通开关管Q14，并调节第一PMIC 403的第一电压变换电路中开关管(开关管Q12、开关管Q13)的占空比，第一PMIC 403还指示第二PMIC 403关断开关管Q24以停止对第二电池44进行充电，此时，第一PMIC 403对第一电池43进行充电。在此过程中，第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差会逐渐减小，直至第一电池43的电压VBAT1与第二电池44的电压VBAT2之间的电压差小于阈值△Vth，会继续执行步骤S104。
本申请实施例提供的双电池管理电路和电子设备，通过比较两个电池之间的电压差，当电压差大于阈值时，将两个电池通过两个PMIC导通，并且，这两个PMIC对两个电池之间的导通电流进行限流，从而防止两个电池之间产生大电流，并实现两个电池的电压均衡。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
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模块及算法步骤，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。
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、装置和模块的具体工作过程，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，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，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，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，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，设备或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个设备，或者也可以分布到多个设备上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块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模块可以集成在一个设备中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个设备中。
在上述实施例中，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。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，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。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种双电池管理电路，其特征在于，包括：第一PMIC和第二PMIC；所述第一PMIC包括第一电压变换电路，所述第二PMIC包括第二电压变换电路；所述第一电压变换电路与所述第二电压变换电路的耦合点用于输入电源电压；所述第一PMIC用于控制第一电池的充放电以及测量所述第一电池的电压，所述第二PMIC用于控制第二电池的充放电以及测量所述第二电池的电压；当所述第一电池与所述第二电池之间的电压差大于或等于阈值时：
如果所述耦合点未输入电源电压，则所述第一PMIC将所述第一电压变换电路与所述第一电池导通，所述第二PMIC将所述第二电压变换电路与所述第二电池导通，并且，所述第一PMIC或所述第二PMIC限制所述第一电池与所述第二电池之间的导通电流，使得电压高的电池对电压低的电池进行限流充电。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，当所述第一电池与所述第二电池之间的电压差大于或等于阈值时：
如果所述耦合点输入电源电压，则电压高的电池对应的PMIC将自身的电压变换电路与所述电压高的电池断开，以停止对所述电压高的电池进行充电，电压低的电池对应的PMIC将自身的电压变换电路与所述电压低的电池导通，以对所述电压低的电池进行充电。
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，还包括开关，所述第一PMIC与第一电池的耦合点耦合至所述开关的第一端，所述第二PMIC与第二电池的耦合点耦合至所述开关的第二端；所述第一PMIC还用于：
当所述第一电池与所述第二电池之间的电压差大于或等于所述阈值时，将所述开关断开；否则，将所述开关闭合。
4.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述第一PMIC或所述第二PMIC中的电压变换电路包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的第一端耦合至所述耦合点，所述第一开关管的第二端耦合至所述第二开关管的第一端以及电池，所述第二开关管的第二端接地，所述第一PMIC或所述第二PMIC通过调节第一开关管和第二开关管的占空比来限制所述导通电流。
5.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的双电池管理电路、第一电池和第二电池，所述双电池管理电路用于对所述第一电池和所述第二电池的充放电进行管理。
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