CN116707054B - 电池管理电路、电池管理方法和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池管理电路、电池管理方法和电子设备，涉及电池管理领域，用于提高电池的充电速度。电池管理电路包括：第一充放电电路、第二充放电电路、隔离开关和控制器；第一充放电电路的第一电池耦合端用于耦合至第一电池，第二充放电电路的第二电池耦合端用于耦合至第二电池，第一充放电电路的第一隔离开关耦合端通过隔离开关耦合至第二充放电电路的第二隔离开关耦合端；第一电池的充放电倍率大于第二电池的充放电倍率；控制器用于：如果已连接至电源适配器，并且满足第一预设条件，则导通隔离开关，控制第一充放电电路和第二充放电电路共同对第一电池进行充电。
Description
技术领域
本申请涉及电池管理领域，尤其涉及一种电池管理电路、电池管理方法和电子设备。
背景技术
目前的笔记本电脑等电子设备通常包括串联或并联的多个相同规格参数(例如充放电倍率和能量密度)的电池，如果电池的电量耗尽并连接电源适配器后，会对各个电池按照相同充电速度进行充电，直至各个电池的电压均达到启动电压后，笔记本电脑才能正常开机，极大降低了电池电量耗尽情况下的开机速度。
发明内容
本申请实施例提供一种电池管理电路、电池管理方法和电子设备，用于提高电池的充电速度。
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，提供了一种电池管理电路，包括：第一充放电电路、第二充放电电路、隔离开关和控制器；第一充放电电路的第一电池耦合端用于耦合至第一电池，第二充放电电路的第二电池耦合端用于耦合至第二电池，第一充放电电路的第一隔离开关耦合端通过隔离开关耦合至第二充放电电路的第二隔离开关耦合端，第一充放电电路的第一电源耦合端和第二充放电电路的第二电源耦合端用于共同耦合至电源适配器，第一充放电电路的第一负载耦合端和第二充放电电路的第二负载耦合端用于共同耦合至负载；第一电池的充放电倍率大于第二电池的充放电倍率；控制器用于：如果已连接至电源适配器，并且满足第一预设条件，则导通隔离开关，控制第一充放电电路和第二充放电电路共同对第一电池进行充电；其中，满足第一预设条件包括以下条件中的至少一项：第一电池的电量小于第一电量阈值并且第二电池的电量小于第二电量阈值，第一电池的电压小于第一电压阈值并且第二电池的电量小于第二电压阈值。
本申请实施例提供的电池管理电路，电池管理电路中包括通过隔离开关耦合的两个充放电电路，这两个充放电电路分别耦合至第一电池和第二电池，并且，第一电池的充放电倍率大于第二电池的充放电倍率。在连接电源适配器的情况下，如果这两个电池的电量和/或电压均很低，则导通隔离开关，并控制这两个充放电电路均对第一电池进行充电，提高第一电池的充电速度，从而尽快提高第一电池的电量和电压。
在一种可能的实施方式中，控制器还用于：如果已连接至电源适配器，并且满足第二预设条件，则控制第二充放电电路停止对第一电池进行充电，关断隔离开关，控制第一充放电电路对第一电池进行充电，控制第二充放电电路对第二电池进行充电；其中，满足第二预设条件包括以下条件中的至少一项：电源适配器的最大输出功率下降，第一电池的电量大于第三电量阈值，第一电池的电压大于第三电压阈值。第三电量阈值大于第一电量阈值，第三电压阈值大于第一电压阈值。
电源适配器的最大输出功率下降可能由于电源适配器发热过大，电源适配器通过降低最大输出功率来降低发热。第一电池的电量大于第三电量阈值指：随着充电时间越来越长，第一电池储存的电量越来越多，直至大于第三电量阈值。第一电池的电压大于电压阈值可以指：随着充电时间越来越长，第一电池的电压越来越高，直至大于电压阈值。此时，控制器停止第一充放电电路和第二充放电电路并联对第一电池进行充电，而是控制第一充放电电路继续对第一电池进行充电，控制第二充放电电路开始对第二电池进行充电。由于第二电池的能量密度更高，第二电池可以储存更多电量，相比第一电池有更长的使用时间。
在一种可能的实施方式中，控制器还用于：如果已断开电源适配器，并且第一电池的电量大于或等于第四电量阈值，则关断隔离开关，控制第一充放电电路对第一电池进行放电，控制第二充放电电路不对第二电池进行放电。
当移除电源适配器时，由于第一电池优先充电，所以也优先由第一电池对负载进行供电，保证电子设备正常工作。
在一种可能的实施方式中，控制器还用于：如果已断开电源适配器，第一电池的电量小于第四电量阈值，并且第一电池的电量与第二电池的电量之差大于或等于差值阈值，则关断隔离开关，控制第二充放电电路处于便携式(on the go，OTG)模式。
也就是说，当第一电池由于优先对负载进行供电而导致电量过低时，切换至由第二电池接续对负载进行供电。由于第一电池的电量与第二电池的电量之差较大，不能将二者直接并联(即不能直接导通隔离开关)，因此将第二充放电电路切换至OTG模式，使得第二电池反向向第二电源耦合端进行供电，进而对负载进行供电。
在一种可能的实施方式中，控制器还用于：如果已断开电源适配器，并且第一电池的电量与第二电池的电量之差小于差值阈值，则导通隔离开关，控制第一充放电电路对第一电池进行放电，控制第二充放电电路对第二电池进行放电。
也就是说，随着第二电池不断放电，第一电池的电量与第二电池的电量之差越来越小，此时可以控制第二充放电电路退出OTG模式并进入放电模式，控制第一充放电电路进入放电模式，导通隔离开关，来将第一电池和第二电池直接并联对负载进行供电，从而延长续航时间。
在一种可能的实施方式中，第一充放电电路包括第一电量计、第一电源管理芯片、第一开关对管、第一开关管，第一开关对管的第一端用于耦合至第一电池，第一开关对管的第二端和第一开关管的第一端的耦合点为第一隔离开关耦合端，第一开关管的第二端为第一负载耦合端；第一电量计用于测量第一电池的电量和电压，还用于受控于控制器来控制第一开关对管的导通和关断；第一电源管理芯片分别耦合至第一负载耦合端和第一电源耦合端，还用于受控于控制器来控制第一开关管的导通和关断。
在一种可能的实施方式中，第二充放电电路包括第二电量计、第二电源管理芯片、第二开关对管、第二开关管，第二开关对管的第一端用于耦合至第二电池，第二开关对管的第二端和第二开关管的第一端的耦合点为第二隔离开关耦合端，第二开关管的第二端为第二负载耦合端；第二电量计用于测量第二电池的电量和电压，还用于受控于控制器来控制第二开关对管的导通和关断；第二电源管理芯片分别耦合至第二负载耦合端和第二电源耦合端，还用于受控于控制器来控制第二开关管的导通和关断。
第二方面，提供了一种电池管理方法，包括：如果第一充放电电路和第二充放电电路已连接至电源适配器，并且满足第一预设条件，则导通第一充放电电路和第二充放电电路之间耦合的隔离开关，控制第一充放电电路和第二充放电电路共同对第一充放电电路耦合的第一电池进行充电；其中，满足第一预设条件包括以下条件中的至少一项：第一电池的电量小于第一电量阈值并且第二充放电电路耦合的第二电池的电量小于第二电量阈值，第一电池的电压小于第一电压阈值并且第二电池的电量小于第二电压阈值；第一电池的充放电倍率大于第二电池的充放电倍率。
在一种可能的实施方式中，还包括：如果已连接至电源适配器，并且满足第二预设条件，则控制第二充放电电路停止对第一电池进行充电，关断隔离开关，控制第一充放电电路对第一电池进行充电，控制第二充放电电路对第二电池进行充电；其中，满足第二预设条件包括以下条件中的至少一项：电源适配器的最大输出功率下降，第一电池的电量大于第三电量阈值，第一电池的电压大于第三电压阈值。
在一种可能的实施方式中，还包括：如果已断开电源适配器，并且第一电池的电量大于或等于第四电量阈值，则关断隔离开关，控制第一充放电电路对第一电池进行放电，控制第二充放电电路不对第二电池进行放电。
在一种可能的实施方式中，还包括：如果已断开电源适配器，第一电池的电量小于第四电量阈值，并且第一电池的电量与第二电池的电量之差大于或等于差值阈值，则关断隔离开关，控制第二充放电电路处于OTG模式。
在一种可能的实施方式中，还包括：如果已断开电源适配器，并且第一电池的电量与第二电池的电量之差小于差值阈值，则导通隔离开关，控制第一充放电电路对第一电池进行放电，控制第二充放电电路对第二电池进行放电。
第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器中存储指令，当处理器执行指令时，如第二方面及其任一实施方式所述的方法被执行。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行如第二方面及其任一实施方式所述的方法。
第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当指令在上述电子设备上运行时，使得该电子设备执行如第二方面及其任一实施方式所述的方法。
第六方面，提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持电子设备实现上述第二方面中所涉及的功能。在一种可能的设计中，该装置还包括接口电路，接口电路可用于从其它装置(例如存储器)接收信号，或者，向其它装置(例如通信接口)发送信号。该芯片系统可以包括芯片，还可以包括其他分立器件。
第二方面至第六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第一种电池管理电路的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的第二种电池管理电路的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电池管理方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的第一种电流流向的示意图；
图6为本申请实施例提供的第二种电流流向的示意图；
图7为本申请实施例提供的第三种电流流向的示意图；
图8为本申请实施例提供的第四种电流流向的示意图；
图9为本申请实施例提供的第五种电流流向的示意图；
图10为本申请实施例提供的一种芯片系统的结构示意图。
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。
如前文所述的，笔记本电脑等电子设备通常包括串联或并联的多个相同规格参数(例如充放电倍率和能量密度)的电池，使得各个电池的充放电速度相同。如果所有电池的电量耗尽并连接电源适配器后，会对各个电池按照相同充电速度进行充电，各个电池的电量均达到启动电压后，笔记本电脑才能正常开机，这就极大降低了开机速度。
为此，本申请实施例提供的电池管理电路、电池管理方法和电子设备，电池管理电路中包括两个充放电电路，电池管理电路耦合至第一电池和第二电池，其中，第一电池的充放电倍率大于第二电池的充放电倍率，在连接电源适配器的情况下，如果这两个电池的电量和/或电压均很低，则控制这两个充放电电路均对第一电池进行充电，提高第一电池的充电速度，从而尽快提高第一电池的电压至启动电压，便于电子设备尽早开机并正常工作。
本申请实施例提供的电子设备可以是一种具有至少两个电池(或至少两组电池)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、充电宝、新能源汽车等包括多个电芯的设备。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。
以电子设备为笔记本电脑为例，图1示出了电子设备11的一种可能的结构。该电子设备11可以包括电池管理电路111、第一电池112、第二电池113和工作电路114。其中，第一电池112或第二电池113均不限定包括一个电池，还可以并联或串联的多个电池，即第一电池112或第二电池113可以为电池组。本申请实施例中假设第一电池112为高充放电倍率低能量密度电池，第二电池113为低充放电倍率高能量密度电池，即第一电池112的充放电倍率高于第二电池113的充放电倍率，第二电池113的能量密度高于第一电池112的能量密度。充放电倍率越高则充放电时间越短，充电时更快达到额定电压，但是相应的能量密度会降低。能量密度越高则可以储存的电量越高，但是相应的充放电时间越长。
电池管理电路111耦合至第一电池112、第二电池113和工作电路114。当电源适配器12(通过有线或无线方式)连接至电池管理电路111时，电池管理电路111可以对第一电池112和第二电池113中的至少一个进行充电，并且可以对工作电路114进行供电。当电源适配器12断开与电池管理电路111之间的连接时，第一电池112和第二电池113通过电池管理电路111对工作电路114进行供电。
如图2所示，电池管理电路111包括：第一充放电电路1111、第二充放电电路1112、隔离开关1113和控制器1114。第一充放电电路1111的第一电池耦合端用于耦合至第一电池112，第二充放电电路1112的第二电池耦合端用于耦合至第二电池113。第一充放电电路1111的第一隔离开关耦合端通过隔离开关1113耦合至第二充放电电路1112的第二隔离开关耦合端，第一充放电电路1111的第一电源耦合端和第二充放电电路1112的第二电源耦合端用于共同耦合至电源适配器12，第一充放电电路1111的第一负载耦合端和第二充放电电路1112的第二负载耦合端用于共同耦合至负载(例如前文所述的工作电路114)。
当电子设备11连接电源适配器12时，控制器1114可以控制隔离开关1113导通，控制第一充放电电路1111和第二充放电电路1112共同对第一电池112进行充电，以提高充电效率和充电功率。或者，当电子设备11连接电源适配器12时，控制器1114可以关断隔离开关1113，控制第一充放电电路1111对第一电池112进行充电，控制第二充放电电路1112对第二电池113进行充电。当电子设备11未连接电源适配器12时，控制器1114可以控制第一充放电电路1111由第一电池112对负载(例如工作电路114)进行放电。或者，当电子设备11未连接电源适配器12时，控制器1114可以控制第一充放电电路1111由第一电池112对负载(例如工作电路114)进行放电，并且控制第二充放电电路1112由第二电池113对负载(例如工作电路114)进行放电，即第一电池112和第二电池113并联对负载(例如工作电路114)进行放电。
如图3所示，第一充放电电路1111包括第一电量计(fuel gauge)M1、第一电源管理芯片P1、第一开关对管T1、第一开关管S1，可选的，还包括第一过压保护(over voltageprotection，OVP)电路O1、第一保险丝F1、采样电阻R11和采样电阻R12。采样电阻R12、第一电池112、第一电量计M1、第一开关对管T1、第一保险丝F1可以位于电池包中。示例性的，第一电池112可以包括串联的三个电池。隔离开关1113可以为开关对管。
本申请中涉及的开关对管指两个开关管反接，用于电流双向流动的支路，相对于单个开关管来说可以防止开关管的源漏极接入反向电压导致自然导通。本申请涉及的开关管可以为金属氧化层半导体场效晶体管(metal oxide semiconductor field effecttransistor，MOSFET)。
第一开关对管T1的第一端耦合至第一电池112。可选的，第一开关对管T1的第一端通过第一保险丝F1耦合至第一电池112，第一保险丝F1用于防止第一电池112的充放电电流过大，如果第一电池112的充放电电流过大时，第一保险丝F1熔断以保护第一电池112。
第一开关对管T1的第二端耦合至第一开关管S1的第一端。可选的，第一开关对管T1的第二端通过采样电阻R11耦合至第一开关管S1的第一端，第一电源管理芯片P1通过采样电阻R11测量第一电池112的充放电电流。第一开关对管T1的第二端和第一开关管S1的第一端的耦合点为第一隔离开关耦合端，第一开关管S1的第二端为第一负载耦合端。
第一电量计M1通过内部集成电路(inter integrated circuit，I2C)总线与控制器1114进行通信，第一电量计M1的使能引脚Ena1受控于控制器1114，使能引脚Ena1用于使能或禁用第一电量计M1。第一电池112通过采样电阻R12接地，第一电量计M1通过采样电阻R12测量第一电池112的充放电电流。第一电量计M1分别耦合至第一电池112中各个电池的正负极，从而测量第一电池112的电压和电量。第一电量计M1通过I2C总线将第一电池112的电流、电量和电压发送给控制器1114。第一电量计M1还通过I2C总线受控于控制器1114来控制第一开关对管T1的导通和关断。
第一电源管理芯片P1耦合至第一负载耦合端，并且通过第一OVP电路O1耦合至第一电源耦合端，第一OVP电路O1用于防止电源适配器12输出电压过高。第一电源管理芯片P1还用于受控于控制器1114来控制第一开关管S1的导通和关断。
如图3所示，第二充放电电路1112包括第二电量计M2、第二电源管理芯片P2、第二开关对管T2、第二开关管S2，可选的，还包括第二OVP电路O2、第二保险丝F2、采样电阻R21和采样电阻R22。采样电阻R22、第二电池113、第二电量计M2、第二开关对管T2、第二保险丝F2可以位于电池包中。示例性的，第二电池113可以包括串联的三个电池。
第二开关对管T2的第一端耦合至第二电池113。可选的，第二开关对管T2的第一端通过第二保险丝F2耦合至第二电池113，第二保险丝F2用于防止第二电池113的充放电电流过大，如果第二电池113的充放电电流过大时，第二保险丝F2熔断以保护第二电池113。
第二开关对管T2的第二端耦合至第二开关管S2的第一端。可选的，第二开关对管T2的第二端通过采样电阻R21耦合至第二开关管S2的第一端，第二电源管理芯片P2通过采样电阻R21测量第二电池113的充放电电流。第二开关对管T2的第二端和第二开关管S2的第一端的耦合点为第二隔离开关耦合端，第二开关管S2的第二端为第二负载耦合端。
第二电量计M2通过I2C总线与控制器1114进行通信，第二电量计M2的使能引脚Ena2受控于控制器1114，使能引脚Ena2用于使能或禁用第二电量计M2。第二电池113通过采样电阻R22接地，第二电量计M2通过采样电阻R22测量第二电池113的充放电电流。第二电量计M2分别耦合至第二电池113中各个电池的正负极，从而测量第二电池113的电压和电量。第二电量计M2通过I2C总线将第二电池113的电流、电量和电压发送给控制器1114。第二电量计M2还通过I2C总线受控于控制器1114来控制第二开关对管T2的导通和关断。
第二电源管理芯片P2耦合至第二负载耦合端，并且通过第二OVP电路O2耦合至第二电源耦合端，第二OVP电路O2用于防止电源适配器12输出电压过高。第二电源管理芯片P2还用于受控于控制器1114来控制第二开关管S2的导通和关断。
具体的，控制器1114可以执行如图4所示的电池管理方法，包括：
S101、如果已连接至电源适配器12，并且满足第一预设条件，则控制器1114导通隔离开关1113，控制第一充放电电路1111和第二充放电电路1112共同对第一电池112进行充电。
满足第一预设条件包括以下条件中的至少一项：第一电池112的电量小于第一电量阈值并且第二电池113的电量小于第二电量阈值，第一电池112的电压小于第一电压阈值并且第二电池113的电压小于第二电压阈值。
也就是说，当第一电池112和第二电池113的电量均较低时，和/或，当第一电池112和第二电池113的电压均较低时，电子设备可能无法正常开机，此时连接至电源适配器12，则控制器1114导通隔离开关1113，控制第一充放电电路1111和第二充放电电路1112并联共同对第一电池112进行充电，以提高充电功率和充电效率，又由于第一电池112的充放电倍率高于第二电池113的充放电倍率，会使得第一电池112的电压快速升高，以尽快满足电子设备开机的需求。并且，此时可以提供最大的充电功率，充分发挥电源适配器12的充电能力。
具体的，如图5所示，控制器1114通过第一电量计M1的使能引脚Ena1使能第一电量计M1，并控制第一电量计M1导通第一开关对管T1。控制器1114通过第二电量计M2的使能引脚Ena2禁用第二电量计M2。控制器1114控制隔离开关1113导通。控制器1114控制第一电源管理芯片P1处于充电模式并导通第一开关管S1，控制第二电源管理芯片P2处于充电模式并导通第二开关管S2。此时，第一电源管理芯片P1和第二电源管理芯片P2并联，共同对第一电池112进行充电，并且共同对负载(工作电路114)进行供电。
S102、如果电源适配器12已连接，并且满足第二预设条件，则控制器1114控制第二充放电电路1112停止对第一电池112进行充电，关断隔离开关1113，控制第一充放电电路1111对第一电池112进行充电，控制第二充放电电路1112对第二电池113进行充电。
其中，满足第二预设条件包括以下条件中的至少一项：电源适配器12的最大输出功率下降，或者，第一电池112的电量大于第三电量阈值，第一电池112的电压大于第三电压阈值。第三电量阈值大于第一电量阈值，第三电压阈值大于第一电压阈值。
电源适配器12的最大输出功率下降可能由于电源适配器12发热过大，电源适配器12通过降低最大输出功率来降低发热。第一电池112的电量大于第三电量阈值指：随着充电时间越来越长，第一电池112储存的电量越来越多，直至大于第三电量阈值。第一电池112的电压大于电压阈值可以指：随着充电时间越来越长，第一电池112的电压越来越高，直至大于电压阈值。
此时，控制器1114停止第一充放电电路1111和第二充放电电路1112并联对第一电池112进行充电，而是控制第一充放电电路1111继续对第一电池112进行充电，控制第二充放电电路1112开始对第二电池113进行充电。由于第二电池113的能量密度更高，第二电池113可以储存更多电量，相比第一电池112有更长的使用时间。
具体的，如图6所示，控制器1114控制第二电源管理芯片P2退出充电模式，控制隔离开关1113关断，以将第一电源管理芯片P1和第二电源管理芯片P2隔离。控制器1114通过第一电量计M1的使能引脚Ena1使能第一电量计M1，并控制第一电量计M1导通第一开关对管T1。控制器1114通过第二电量计M2的使能引脚Ena2使能第二电量计M2，并控制第二电量计M2导通第二开关对管T2。控制器1114控制第一电源管理芯片P1处于充电模式并导通第一开关管S1，控制第二电源管理芯片P2处于充电模式并导通第二开关管S2。此时，第一电源管理芯片P1对第一电池112进行充电，第二电源管理芯片P2对第二电池113进行充电，并且第一电源管理芯片P1和第二电源管理芯片P2共同对负载(工作电路114)进行供电。
S103、如果已断开电源适配器12，并且第一电池112的电量大于或等于第四电量阈值，则控制器1114关断隔离开关1113，控制第一充放电电路1111对第一电池112进行放电，控制第二充放电电路1112不对第二电池113进行放电。
也就是说，当移除电源适配器12时，由于第一电池112优先充电，所以也优先由第一电池112对负载(例如工作电路114)进行供电，保证电子设备正常工作。
具体的，如图7所示，控制器1114控制第二电源管理芯片P2退出充电模式，控制隔离开关1113关断，以将第一电源管理芯片P1和第二电源管理芯片P2隔离。控制器1114通过第一电量计M1的使能引脚Ena1使能第一电量计M1，并控制第一电量计M1导通第一开关对管T1。控制器1114通过第二电量计M2的使能引脚Ena2禁用第二电量计M2。控制器1114控制第一电源管理芯片P1处于放电模式并导通第一开关管S1，控制第二电源管理芯片P2处于关闭状态。此时，第一电池112对负载(例如工作电路114)进行供电。
S104、如果已断开电源适配器12，第一电池112的电量小于第四电量阈值，并且第一电池112的电量与第二电池113的电量之差大于或等于差值阈值，则控制器1114关断隔离开关1113，控制第二充放电电路1112处于便携式(on the go，OTG)模式。
也就是说，当第一电池112由于优先对负载(例如工作电路114)进行供电而导致电量过低时，切换至由第二电池113接续对负载(例如工作电路114)进行供电。由于第一电池112的电量与第二电池113的电量之差较大，不能将二者直接并联(即不能直接导通隔离开关1113)，因此将第二充放电电路1112切换至OTG模式，使得第二电池113反向向第二电源耦合端进行供电，进而对负载进行供电。
可选的，控制器1114可以控制第一充放电电路1111处于关闭状态，即禁止第一电池112充放电。或者，控制器1114可以控制第一充放电电路1111处于充电模式，使得第二电池113对第一电池112进行充电。
具体的，如图8所示，控制器1114关断隔离开关1113，以将第一电源管理芯片P1和第二电源管理芯片P2隔离。控制器1114通过第二电量计M2的使能引脚Ena2使能第二电量计M2。控制器1114控制第二电源管理芯片P2处于OTG模式并关断第二开关管S2，即第二电池113反向向第二电源耦合端进行供电。此时，第二电池113对负载(例如工作电路114)进行供电。
可选的，控制器1114还可以通过第一电量计M1的使能引脚Ena1使能第一电量计M1，并控制第一电量计M1导通第一开关对管T1，控制器1114控制第一电源管理芯片P1处于充电模式并导通第一开关管S1，使得第二电池113对第一电池112进行充电。
S105、如果已断开电源适配器12，并且第一电池112的电量与第二电池113的电量之差小于差值阈值，则控制器1114导通隔离开关1113，控制第一充放电电路1111对第一电池112进行放电，控制第二充放电电路1112对第二电池113进行放电。
也就是说，随着第二电池113不断放电，第一电池112的电量与第二电池113的电量之差越来越小，此时可以控制第二充放电电路1112退出OTG模式并进入放电模式，控制第一充放电电路1111进入放电模式，导通隔离开关1113，来将第一电池112和第二电池113直接并联对负载(例如工作电路114)进行供电，从而延长续航时间。
具体的，如图9所示，控制器1114控制第二电源管理芯片P2退出OTG模式进入放电模式，并控制第二电源管理芯片P2导通第二开关管S2。控制器1114控制第一电源管理芯片P1进入放电模式，并控制第一电源管理芯片P1导通第一开关管S1。控制器1114控制隔离开关1113导通，以将第一电源管理芯片P1和第二电源管理芯片P2并联。控制器1114通过第一电量计M1的使能引脚Ena1使能第一电量计M1，并控制第一电量计M1导通第一开关对管T1。控制器1114通过第二电量计M2的使能引脚Ena2使能第二电量计M2，并控制第二电量计M2导通第二开关对管T2。此时，第一电池112和第二电池113并联对负载(例如工作电路114)进行供电。
需要说明的是，虽然上述实施例中，断开电源适配器时，优先对高充放电倍率的第一电池进行放电，但是本申请不作限定，例如，还可以优先第二电池进行放电，或者，第一电池和第二电池共同放电。
另外，由于当第一电池和第二电池之间电压差较小时才会并联，因此偏流较小，可充分利用电芯的供电能力。偏流指不同容量、不同材料的电池直接并联时，会因为各个电池的内阻、容量的差别，导致各个电池的充放电电流不同，各个电池组的电池放电深度(depthof discharge，DOD)也不同，进而影响电池的寿命。
本申请实施例提供的电池管理电路、电池管理方法和电子设备，电池管理电路中包括通过隔离开关耦合的两个充放电电路，这两个充放电电路分别耦合至第一电池和第二电池，并且，第一电池的充放电倍率大于第二电池的充放电倍率。在连接电源适配器的情况下，如果这两个电池的电量和/或电压均很低，则导通隔离开关，并控制这两个充放电电路均对第一电池进行充电，提高第一电池的充电速度，从而尽快提高第一电池的电量和电压。
如图10所示，本申请实施例还提供一种芯片系统。该芯片系统60包括至少一个处理器601和至少一个接口电路602。至少一个处理器601和至少一个接口电路602可通过线路互联。处理器601用于支持电子设备实现上述方法实施例中的各个步骤，例如图4所示的方法，至少一个接口电路602可用于从其它装置(例如存储器)接收信号，或者，向其它装置(例如通信接口)发送信号。该芯片系统可以包括芯片，还可以包括其他分立器件。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，当指令在上述电子设备上运行时，使得该电子设备执行上述方法实施例中的各个步骤，例如执行图4所示的方法。
本申请实施例还提供一种包括指令的计算机程序产品，当指令在上述电子设备上运行时，使得该电子设备执行上述方法实施例中的各个步骤，例如执行图4所示的方法。
关于芯片系统、计算机可读存储介质、计算机程序产品的技术效果参照前面方法实施例的技术效果。
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 (12)
1.一种电池管理电路，其特征在于，包括：第一充放电电路、第二充放电电路、隔离开关和控制器；所述第一充放电电路的第一电池耦合端用于耦合至第一电池，所述第二充放电电路的第二电池耦合端用于耦合至第二电池，所述第一充放电电路的第一隔离开关耦合端通过所述隔离开关耦合至所述第二充放电电路的第二隔离开关耦合端，所述第一充放电电路的第一电源耦合端和所述第二充放电电路的第二电源耦合端用于共同耦合至电源适配器，所述第一充放电电路的第一负载耦合端和所述第二充放电电路的第二负载耦合端用于共同耦合至负载；所述第一电池的充放电倍率大于所述第二电池的充放电倍率；所述控制器用于：
如果已连接至所述电源适配器，并且满足第一预设条件，则导通所述隔离开关，控制所述第一充放电电路和所述第二充放电电路共同对所述第一电池进行充电；其中，所述满足第一预设条件包括以下条件中的至少一项：所述第一电池的电量小于第一电量阈值并且所述第二电池的电量小于第二电量阈值，所述第一电池的电压小于第一电压阈值并且所述第二电池的电量小于第二电压阈值；
如果已断开所述电源适配器，并且所述第一电池的电量大于或等于第四电量阈值，则关断所述隔离开关，控制所述第一充放电电路对所述第一电池进行放电，控制所述第二充放电电路不对所述第二电池进行放电。
2.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：
如果已连接至所述电源适配器，并且满足第二预设条件，则控制所述第二充放电电路停止对所述第一电池进行充电，关断所述隔离开关，控制所述第一充放电电路对所述第一电池进行充电，控制所述第二充放电电路对所述第二电池进行充电；其中，所述满足第二预设条件包括以下条件中的至少一项：所述电源适配器的最大输出功率下降，所述第一电池的电量大于第三电量阈值，所述第一电池的电压大于第三电压阈值。
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述控制器还用于：
如果已断开所述电源适配器，所述第一电池的电量小于第四电量阈值，并且所述第一电池的电量与所述第二电池的电量之差大于或等于差值阈值，则关断所述隔离开关，控制所述第二充放电电路处于便携式OTG模式。
4.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述控制器还用于：
如果已断开所述电源适配器，并且所述第一电池的电量与所述第二电池的电量之差小于差值阈值，则导通所述隔离开关，控制所述第一充放电电路对所述第一电池进行放电，控制所述第二充放电电路对所述第二电池进行放电。
5.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述第一充放电电路包括第一电量计、第一电源管理芯片、第一开关对管、第一开关管，所述第一开关对管的第一端用于耦合至所述第一电池，所述第一开关对管的第二端和所述第一开关管的第一端的耦合点为所述第一隔离开关耦合端，所述第一开关管的第二端为所述第一负载耦合端；所述第一电量计用于测量所述第一电池的电量和电压，还用于受控于所述控制器来控制所述第一开关对管的导通和关断；所述第一电源管理芯片分别耦合至所述第一负载耦合端和所述第一电源耦合端，还用于受控于所述控制器来控制所述第一开关管的导通和关断。
6.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述第二充放电电路包括第二电量计、第二电源管理芯片、第二开关对管、第二开关管，所述第二开关对管的第一端用于耦合至所述第二电池，所述第二开关对管的第二端和所述第二开关管的第一端的耦合点为所述第二隔离开关耦合端，所述第二开关管的第二端为所述第二负载耦合端；所述第二电量计用于测量所述第二电池的电量和电压，还用于受控于所述控制器来控制所述第二开关对管的导通和关断；所述第二电源管理芯片分别耦合至所述第二负载耦合端和所述第二电源耦合端，还用于受控于所述控制器来控制所述第二开关管的导通和关断。
7.一种电池管理方法，其特征在于，包括：
如果第一充放电电路和第二充放电电路已连接至电源适配器，并且满足第一预设条件，则导通所述第一充放电电路和所述第二充放电电路之间耦合的隔离开关，控制所述第一充放电电路和所述第二充放电电路共同对所述第一充放电电路耦合的第一电池进行充电；其中，所述满足第一预设条件包括以下条件中的至少一项：所述第一电池的电量小于第一电量阈值并且所述第二充放电电路耦合的第二电池的电量小于第二电量阈值，所述第一电池的电压小于第一电压阈值并且所述第二电池的电量小于第二电压阈值；所述第一电池的充放电倍率大于所述第二电池的充放电倍率；
如果已断开所述电源适配器，并且所述第一电池的电量大于或等于第四电量阈值，则关断所述隔离开关，控制所述第一充放电电路对所述第一电池进行放电，控制所述第二充放电电路不对所述第二电池进行放电。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
如果已连接至所述电源适配器，并且满足第二预设条件，则控制所述第二充放电电路停止对所述第一电池进行充电，关断所述隔离开关，控制所述第一充放电电路对所述第一电池进行充电，控制所述第二充放电电路对所述第二电池进行充电；其中，所述满足第二预设条件包括以下条件中的至少一项：所述电源适配器的最大输出功率下降，所述第一电池的电量大于第三电量阈值，所述第一电池的电压大于第三电压阈值。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，还包括：
如果已断开所述电源适配器，所述第一电池的电量小于第四电量阈值，并且所述第一电池的电量与所述第二电池的电量之差大于或等于差值阈值，则关断所述隔离开关，控制所述第二充放电电路处于便携式OTG模式。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，还包括：
如果已断开所述电源适配器，并且所述第一电池的电量与所述第二电池的电量之差小于差值阈值，则导通所述隔离开关，控制所述第一充放电电路对所述第一电池进行放电，控制所述第二充放电电路对所述第二电池进行放电。
11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的电池管理电路、第一电池和第二电池，所述第一电池的充放电倍率大于所述第二电池的充放电倍率；所述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。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在电子设备上执行时，使得所述电子设备执行如权利要求7-10任一项所述的方法。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant |