CN117134440A - 电池保护电路、电池保护板及电子设备 - Google Patents

电池保护电路、电池保护板及电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种电池保护电路、电池保护板及电子设备，涉及电路技术领域。所述的电池保护电路在第一电池的电压和第二电池的电压之间的差值在安全电压范围内时，控制第一电池和第二电池并联并与负载连通；在第一电池的电压和第二电池的电压之间的差值不在安全电压范围内时，控制仅第二电池与负载连通，第一电池所在电路关断。如此，该电池保护电路应用于电子设备时，若第一电池的电压和第二电池的电压之间的差值超过安全电压范围，则高电压的电池不会向低电压的电池充电，从而可以减小电子设备的安全隐患。

Description

电池保护电路、电池保护板及电子设备
技术领域
本申请涉及电路技术领域，特别涉及一种电池保护电路、电池保护板及电子设备。
背景技术
随着电子设备的快速发展，诸如手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备中可以包括两个电池，可称为第一电池和第二电池。相关技术中，第一电池和第二电池通常采用并联的方式连接，即第一电池的正极和第二电池的正极连接在一起，第一电池的负极和第二电池的负极连接在一起。
然而，在组装电子设备的过程中，若第一电池的电压大于第二电池的电压，则第一电池会对第二电池进行充电，这可能会使电子设备产生较大的热量，具有安全隐患。
发明内容
本申请提供了一种电池保护电路、电池保护板及电子设备。该电池保护电路应用于电子设备时，若两个电池的电压之间的差值超过安全电压范围，则高电压的电池不会向低电压的电池充电，从而可以减小电子设备的安全隐患。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种电池保护电路，用于对第一电池和第二电池进行保护。电池保护电路包括第一开关模块和处理器。第一开关模块具有第一端、第二端和控制端。第一开关模块的第一端与第一电池的正极连接，第一开关模块的第二端与第二电池的正极及负载连接。第二电池的负极与第一电池的负极连接。
处理器具有第一检测端、第二检测端和输出端。处理器的第一检测端与第一电池的正极连接，用于检测第一电池的电压，以得到第一电压。处理器的第二检测端与第二电池的正极连接，用于检测第二电池的电压，以得到第二电压。处理器的输出端与第一开关模块的控制端连接。
处理器工作时，用于执行如下步骤：处理器在上电时控制第一开关模块关断；在上电后若处理器检测到第一电压与第二电压之间的差值在第一电压范围内，则控制第一开关模块导通；在上电后若处理器检测到第一电压与第二电压之间的差值不在第一电压范围内，则控制第一开关模块关断。其中，第一电压范围为预设的第一电池和第二电池之间的安全电压范围。安全电压范围是指当第一电压与第二电压之间的差值在第一电压范围内时，第一电池和第二电池并联不具有安全隐患。因此，在本申请实施例中，当第一电压与第二电压之间的差值在第一电压范围内时，处理器控制第一开关模块导通，此时第一电池和第二电池并联并与负载连通。反之，当第一电压与第二电压之间的差值不在第一电压范围内时，处理器控制第一开关模块关断，此时仅第二电池与负载连通，第一电池与负载之间关断。
在本申请实施例中，电池保护电路包括第一开关模块和处理器。第一开关模块连接于第一电池的正极和第二电池的正极之间。第二电池的正极还与负载连接。处理器用于检测第一电池的电压以得到第一电压，检测第二电池的电压以得到第二电压，并根据第一电压和第二电压之间的差值控制第一开关模块。当第一电压与第二电压之间的差值在安全电压范围内时，处理器控制第一开关模块导通，此时第一电池和第二电池并联并与负载连通。反之，当第一电压与第二电压之间的差值不在安全电压范围内时，处理器控制第一开关模块关断，此时仅第二电池与负载连通，第一电池所在电路关断。如此，该电池保护电路应用于电子设备时，若第一电池的电压和第二电池的电压之间的差值超过安全电压范围，则高电压的电池不会向低电压的电池充电，从而可以减小电子设备的安全隐患。
下面从两种可能的实现方式，对第一开关模块的电路结构进行说明。
在第一种可能的实现方式中，第一开关模块包括：第一开关单元、第一电阻、第一晶体管和第一电池保护芯片。
第一开关单元的第一端用于与第一电池的正极连接，第一开关单元的第二端用于与第二电池的正极及负载连接。第一电阻的第一端用于与第一电池的正极连接，第一电阻的第二端与第一晶体管的第二端连接，第一晶体管的第一端用于与第一电池的负极连接，第一晶体管的控制极与处理器的输出端连接。第一电池保护芯片的检测端与第一电阻的第二端及第一晶体管的第二端连接，第一电池保护芯片的输出端与第一开关单元的控制端连接。
处理器工作时，用于执行如下步骤：处理器在上电时控制第一晶体管导通；在上电后若处理器检测到第一电压与第二电压之间的差值在第一电压范围内，则控制第一晶体管关断；在上电后若处理器检测到第一电压与第二电压之间的差值不在第一电压范围内，则控制第一晶体管导通。
第一电池保护芯片工作时，用于执行如下步骤：若第一电池保护芯片的检测端检测到的电压在第二电压范围内，则第一电池保护芯片控制第一开关单元导通；若第一电池保护芯片的检测端检测到的电压不在第二电压范围内，则第一电池保护芯片控制第一开关单元关断，第一电池的负极电压不在第二电压范围内。如此，当第一晶体管导通时，第一电池保护芯片的检测端与第一电池的负极连接，即第一电池保护芯片的检测端检测到的电压等于第一电池的负极电压，此时第一电池保护芯片控制第一开关单元关断，第一电池与负载之间关断。
其中，第一开关单元包括：第二晶体管和第三晶体管。第二晶体管的第一端用于与第一电池的正极连接，第二晶体管的第二端与第三晶体管的第二端连接，第三晶体管的第一端用于与第二电池的正极及负载连接，第二晶体管的控制极和第三晶体管的控制极均与第一电池保护芯片的输出端连接。
在第二种可能的实现方式中，第一开关模块包括：第二晶体管和第三晶体管。
第二晶体管的第一端用于与第一电池的正极连接，第二晶体管的第二端与第三晶体管的第二端连接。第三晶体管的第一端用于与第二电池的正极及负载连接，第二晶体管的控制极和第三晶体管的控制极均与处理器的输出端连接。
处理器工作时，用于执行如下步骤：处理器在上电时控制第二晶体管和第三晶体管关断；在上电后若处理器检测到第一电压与第二电压之间的差值在第一电压范围内，则控制第二晶体管和第三晶体管导通；在上电后若处理器检测到第一电压与第二电压之间的差值不在第一电压范围内，则控制第二晶体管和第三晶体管关断。
在一些实施例中，电池保护电路还包括：第二开关模块。
第二开关模块的第一端用于与第二电池的正极连接，第二开关模块的第二端用于与第一开关模块的第二端及负载连接，第二开关模块的检测端用于与第二电池的正极连接，第二开关模块的检测端用于检测第二电池的电压，以得到第三电压。第二开关模块用于：若第二开关模块检测到第三电压在第三电压范围内，则控制第二开关模块的第一端和第二端导通；若第二开关模块检测到第三电压不在第三电压范围内，则控制第二开关模块的第一端和第二端关断。
其中，第二开关模块可以包括第四晶体管、第五晶体管、第二电阻和第二电池保护芯片。
第四晶体管的第一端用于与第二电池的正极连接，第四晶体管的第二端与第五晶体管的第二端连接。第五晶体管的第一端用于与第一开关模块的第二端及负载连接。第二电阻的第一端用于与第二电池的正极连接。第二电池保护芯片的检测端与第二电阻的第二端连接，第二电池保护芯片的检测端用于检测第二电池的电压，以得到第三电压，第二电池保护芯片的输出端与第四晶体管的控制极和第五晶体管的控制极连接。
第二电池保护芯片用于：若第二电池保护芯片检测到第三电压在第三电压范围内，则控制第四晶体管和第五晶体管导通；若第二电池保护芯片检测到第三电压不在第三电压范围内，则控制第四晶体管和第五晶体管关断。
在一些实施例中，电池保护电路还包括第三电阻和第四电阻。第三电阻的第一端与第一电池的正极连接，第三电阻的第二端与处理器的第一检测端连接。第四电阻的第一端与第二电池的正极连接，第四电阻的第二端与处理器的第二检测端连接。
在一些实施例中，处理器还用于：在上电后若处理器检测到第一电压减去第二电压的差值大于第一电压范围的最大值，则控制第一开关模块关断，并控制与处理器连接的显示面板显示充电提示信息。以及，在上电后若处理器检测到第一电压减去第二电压的差值小于第一电压范围的最小值，则控制第一开关模块关断，以使第二电池放电。其中，第一电压范围的最大值为正值，第一电压范围的最小值为负值。
第二方面，提供了一种电池保护板，包括如第一方面中任意一项的电池保护电路。
第三方面，提供了一种电子设备，包括如第一方面中任意一项的电池保护电路或第二方面中的电池保护板。
在一些实施例中，电子设备还可以包括第一快充芯片、第二快充芯片、充放电管理芯片和充电接口。
第一快充芯片的第一端、第二快充芯片的第一端及充放电管理芯片的第一端均与充电接口连接。第一快充芯片的第二端、第二快充芯片的第二端及充放电管理芯片的第二端均与第一开关模块的第二端及所述第二电池的正极连接。充放电管理芯片的第三端与处理器连接，以向处理器供电。
上述第二方面、第三方面所获得的技术效果与上述第一方面中对应的技术手段获得的技术效果近似，在这里不再赘述。
附图说明
图1是相关技术中电子设备沿第一方向的外观示意图；
图2是相关技术中电子设备沿第二方向的外观示意图；
图3是相关技术中的第一种电子设备的内部结构示意图；
图4是相关技术中的第二种电子设备的内部结构示意图；
图5是本申请实施例提供的第一种电池保护电路的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的第二种电池保护电路的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的第三种电池保护电路的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的第一种电池保护电路的电路结构图；
图9是本申请实施例提供的第二种电池保护电路的电路结构图；
图10是本申请实施例提供的第一种电子设备的外观示意图；
图11是本申请实施例提供的第二种电子设备的外观示意图；
图12是本申请实施例提供的第四种电池保护电路的结构示意图；
图13是本申请实施例提供的第三种电池保护电路的电路结构图；
图14是本申请实施例提供的第四种电池保护电路的电路结构图；
图15是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图16是本申请实施例提供的一种电子设备的电路结构图。
其中，各附图标号所代表的含义分别为：
相关技术：
10、电子设备；
102、充电接口；
104、第一快充芯片；
106、第二快充芯片；
108、充放电管理芯片；
112、第一电量计；
114、第二电量计；
12、第一结构件；
122、第一电池；
14、第二结构件；
142、第二电池；
16、铰链；
本申请：
20、电池保护电路；
201、第一连接器；
202、第二连接器；
210、第一开关模块；
212、第一开关单元；
214、第一电池保护芯片；
220、处理器；
230、第二开关模块；
232、第二电池保护芯片；
240、第三开关模块；
30、电子设备；
301、显示面板；
302、充电接口；
304、第一快充芯片；
306、第二快充芯片；
308、充放电管理芯片；
312、第一电池；
313、第一电量计；
314、第二电池；
315、第二电量计；
316、第三电池；
320、负载。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。
应当理解的是，本申请提及的“多个”是指两个或两个以上。在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，比如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，比如，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这三种情况。另外，为了便于清楚描述本申请的技术方案，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
在对本申请实施例提供的电池保护电路进行详细的解释说明之前，先对电池保护电路的应用场景予以说明。
电子设备包括手机、平板电脑、笔记本电脑等。随着电子设备的快速发展，诸如折叠屏手机等电子设备中可以包括两个电池。以电子设备是折叠屏手机为例，图1是相关技术中电子设备10沿第一方向的外观示意图，图2是相关技术中电子设备10沿第二方向的外观示意图，第一方向和第二方向为相反的两个方向。如图1和图2所示，电子设备10可以包括通过铰链16连接的第一结构件12和第二结构件14。
图3是相关技术中的第一种电子设备10的内部结构示意图。如图3所示，为便于描述，将电子设备10中的两个电池称为第一电池122和第二电池142。从物理位置来说，第一电池122可以位于第一结构件12中，第二电池142可以位于第二结构件14中。从电路结构来看，第一电池122和第二电池142通常采用并联的方式连接，即第一电池122的正极和第二电池142的正极连接在一起，第一电池122的负极和第二电池142的负极连接在一起。图中第一电池122的正极和第二电池142的正极均用符号“+”表示，第一电池122的负极和第二电池142的负极均用符号“-”表示。
在图3所示的相关技术中，电子设备10还可以包括充电接口102、第一快充芯片104、第二快充芯片106、充放电管理芯片108和系统级芯片(system on chip，SOC)。SOC包括中央处理器(central processing unit，CPU)、图形处理器(graphics processing unit，GPU)、基带等。第一快充芯片104的第一端、第二快充芯片106的第一端及充放电管理芯片108的第一端均与充电接口102连接。第一快充芯片104的第二端、第二快充芯片106的第二端及充放电管理芯片108的第二端均与第一电池122的正极和第二电池142的正极连接。如此，当电子设备10的充电接口102与充电器连接，且充电器是能够适配电子设备10的快充充电器(即充电器能够通过快速充电协议与电子设备10进行通信)时，充电接口102输出的电能可以通过第一快充芯片104对第一电池122进行充电，也可以通过第二快充芯片106对第二电池142进行充电；充电接口102输出的电能还可以通过充放电管理芯片108到达SOC，从而对SOC进行供电。当电子设备10的充电接口102与充电器连接，但充电器不是适配电子设备10的快充充电器(即充电器不能通过快速充电协议与电子设备10进行通信)时，充电接口102输出的电能可以通过充放电管理芯片108对第一电池122和第二电池142进行充电，并通过充放电管理芯片108到达SOC，从而对SOC进行供电。当电子设备10的充电接口102不与充电器连接时，第一电池122和第二电池142输出的电能可以通过充放电管理芯片108到达SOC，从而对SOC进行供电。
图4是相关技术中的另一种电子设备10的内部结构示意图。如图4所示，相较于图3所示的电子设备10的内部结构，电子设备10中还可以进一步包括过压保护器件(overvoltage protection，OVP)、第一电阻R1、第一电量计112、第二电阻R2和第二电量计114。OVP的第一端与充电接口102连接，OVP的第二端与第一快充芯片104的第一端、第二快充芯片106的第一端及充放电管理芯片108的第一端连接，以实现电子设备10充电过程中的过压保护。第一电阻R1连接于第一电池122的负极与地线GND之间，第一电量计112可以通过第一电阻R1采集第一电池122的剩余电量。第二电阻R2连接于第二电池142的负极与地线GND之间，第二电量计114可以通过第二电阻R2采集第二电池142的剩余电量。
然而，在图3和图4所示的电子设备10的内部结构中，第一电池122和第二电池142均采用并联的方式直接连接在一起。这种情况下，在组装电子设备10的过程中，若第一电池122的电压大于第二电池142的电压，则第一电池122会对第二电池142进行充电；反之，若第一电池122的电压小于第二电池142的电压，则第二电池142会对第一电池122进行充电。这可能会使电子设备10产生较大的热量，具有安全隐患。
为此，本申请实施例提供了一种电池保护电路、电池保护板及电子设备。该电池保护电路应用于电子设备时，若两个电池的电压之间的差值超过安全电压范围，则高电压的电池不会向低电压的电池充电，从而可以减小电子设备的安全隐患。
下面对本申请实施例提供的电池保护电路进行详细的解释说明。本申请实施例提供的电池保护电路可以应用于电子设备，如应用于图1和图2所示的电子设备10。电池保护电路应用于电子设备时，可以对电子设备中的两个或两个以上的电池进行保护。在本申请实施例中，两个电子器件或/和电学单元之间的连接均为电连接，这里的电连接是指这两个电子器件或/和电学单元之间通过连接以进行电信号的传输。另外，两个电子器件或/和电学单元之间的电连接可以是通过导线直接连接，也可以是通过其他电子器件或/和电学单元间接连接。
图5是本申请实施例提供的一种电池保护电路20的结构示意图。如图5所示，电池保护电路20包括第一开关模块210和处理器220。
第一开关模块210是一个三端开关器件。第一开关模块210具有第一端a、第二端b和控制端c。第一开关模块210的控制端c可以控制第一开关模块210的第一端a和第二端b之间的导通与关断。第一开关模块210的第一端a与第一电池312的正极连接，第一开关模块210的第二端b与第二电池314的正极连接，且第一开关模块210的第二端b还与负载320连接。第二电池314的负极与第一电池312的负极连接，且第二电池314的负极和第一电池312的负极还可以连接至地线GND。
处理器220具有第一检测端d、第二检测端e和第一输出端f。处理器220的第一检测端d与第一电池312的正极连接。处理器220工作时，第一检测端d可以检测第一电池312的正极电压，即检测第一电池312的电压，从而得到第一电压V1。也就是说，第一电压V1是处理器220的第一检测端d检测到的第一电池312的电压。处理器220的第二检测端e与第二电池314的正极连接。处理器220工作时，第二检测端e可以检测第二电池314的正极电压，即检测第二电池314的电压，从而得到第二电压V2。也就是说，第二电压V2是处理器220的第二检测端e检测到的第二电池314的电压。
处理器220的第一输出端f与第一开关模块210的控制端c连接，以使处理器220可以通过向第一开关模块210的控制端c输出控制信号，来控制第一开关模块210的第一端a和第二端b之间的导通与关断。为便于理解，在下述描述中，将第一开关模块210的第一端a和第二端b之间导通的情况称为第一开关模块210导通；将第一开关模块210的第一端a和第二端b之间关断的情况称为第一开关模块210关断。处理器220工作时，用于执行如下步骤S1至S3。
S1，处理器220在上电时控制第一开关模块210关断。
S2，在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，则处理器220控制第一开关模块210导通。
S3，在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内，则处理器220控制第一开关模块210关断。
具体来说，在组装电子设备30的过程中，可能会出现两种不同的情况。第一种情况是：先扣合第一电池312，后扣合第二电池314。也即第一电池312先与电池保护电路20连接，第二电池314后与电池保护电路20连接。第二种情况是：先扣合第二电池314，后扣合第一电池312。也即第二电池314先与电池保护电路20连接，第一电池312后与电池保护电路20连接。在本申请实施例中，无论是第一种情况或是第二种情况，处理器220在上电工作后均立即控制第一开关模块210关断。第一开关模块210关断时，第一电池312的正极与负载320之间关断，且第一电池312的正极与第二电池314的正极之间关断。这种情况下，仅第二电池314与负载320连通，第一电池312不能向负载320供电，第一电池312和第二电池314之间也不能进行电能的传输。
步骤S2和S3是两个并列的步骤，不区分先后顺序。在步骤S2和步骤S3中，第一电压范围为预设的第一电池312和第二电池314之间的安全电压范围。安全电压范围是指当第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内时，第一电池312和第二电池314并联不具有安全隐患。在此，当第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内时，即第一电池312和第二电池314并联不具有安全隐患时，处理器220控制第一开关模块210导通，此时第一电池312和第二电池314并联并与负载320连通。反之，当第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内时，即第一电池312和第二电池314并联具有安全隐患时，处理器220控制第一开关模块210关断，此时仅第二电池314与负载320连通，第一电池312与负载320之间关断。如此，该电池保护电路20应用于电子设备30时，若第一电池312的电压和第二电池314的电压之间的差值超过安全电压范围，则高电压的电池不会向低电压的电池充电，从而可以减小电子设备30的安全隐患。
可以理解的是，在本申请实施例中，负载320指的是电池保护电路20所应用的电子设备30中需要输入电能才能工作的电子器件。例如，负载320可以是电子设备30中的SOC、显示面板等。在一些实施例中，处理器220工作时也需要输入电能。也就是说，处理器220可以是负载320中的一部分。在一些具体的实施例中，处理器220即为负载320中的SOC。
需要注意的是，在上述实施例中，为便于理解，引入了第一电池312、第二电池314和负载320来对本申请实施例提供的电池保护电路20的连接方式和工作过程进行描述。事实上，本申请实施例提供的电池保护电路20并不包含第一电池312、第二电池314和负载320。也就是说，第一电池312、第二电池314和负载320相对本申请实施例提供的电池保护电路20是作为环境元件存在的，其不应理解为对本申请实施例提供的电池保护电路20的限定。
图6是本申请实施例提供的另一种电池保护电路20的结构示意图。如图6所示，在图5所示的实施例的基础上，电池保护电路20还可以进一步包括第三开关模块240。
第三开关模块240是一个三端开关器件。第三开关模块240具有第一端k、第二端m和控制端n。第三开关模块240的控制端n可以控制第三开关模块240的第一端k和第二端m之间的导通与关断。第三开关模块240的第一端k与第三电池316的正极连接，第三开关模块240的第二端m与第二电池314的正极连接，且第三开关模块240的第二端m还与负载320连接。第二电池314的负极与第三电池316的负极连接，且第二电池314的负极和第三电池316的负极还可以连接至地线GND。
处理器220还具有第三检测端p和第二输出端q。为便于理解，图6中处理器220的第三检测端p和第二输出端q未示出于处理器220内。处理器220的第三检测端p与第三电池316的正极连接。处理器220工作时，第三检测端p可以检测第三电池316的正极电压，即检测第三电池316的电压，从而得到第四电压V4。也就是说，第四电压V4是处理器220的第三检测端p检测到的第三电池316的电压。处理器220的第三输出端q与第三开关模块240的控制端n连接，以使处理器220可以控制第三开关模块240的第一端k和第二端m之间的导通与关断，即控制第三开关模块240的导通与关断。在此，处理器220工作时，除步骤S1至S3外，还用于执行如下步骤S4至S6。
S4，处理器220在上电时控制第三开关模块240关断。
S5，在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第四电压V4之间的差值在第一电压范围内，则处理器220控制第三开关模块240导通。
S6，在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第四电压V4之间的差值不在第一电压范围内，则处理器220控制第三开关模块240关断。
步骤S5和S6是两个并列的步骤，不区分先后顺序。根据步骤S1至S3及步骤S4至S6可知，处理器220对第三开关模块240的控制逻辑和处理器220对第一开关模块210的控制逻辑完全相同，不再赘述。如此，该电池保护电路20应用于电子设备30时，若第一电池312的电压和第二电池314的电压之间的差值超过安全电压范围，或/和第一电池312的电压和第三电池316的电压之间的差值超过安全电压范围，则高电压的电池不会向低电压的电池充电，从而可以减小电子设备30的安全隐患。
应当理解，本领域技术人员可以基于图5和图6所示的实施例，根据本申请的发明构思对电池保护电路20做出进一步的拓展，使电池保护电路20包括更多的开关模块，从而保护更多数量的电池，这些都应理解为在本申请的保护范围之内。
图7是本申请实施例提供的又一种电池保护电路20的结构示意图。如图7所示，在一些实施例中，电池保护电路20还包括第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3和第四电阻R4均具有限流保护作用。第三电阻R3的第一端与第一电池312的正极连接，第三电阻R3的第二端与处理器220的第一检测端d连接。第四电阻R4的第一端与第二电池314的正极连接，第四电阻R4的第二端与处理器220的第二检测端e连接。
第一电压范围具有最大值和最小值，第一电压范围的最大值可以是正值，第一电压范围的最小值可以是负值。在一些实施例中，第一电压范围的最大值和最小值可以互为相反数。例如，第一电压范围可以是-0.2V(伏特)至0.2V，或-0.5V至0.5V。在另一些实施例中，第一电压范围也可以是-0.2V至0.5V，或-0.5V至0.2V，不再赘述。
下面结合附图，从两种可能的实现方式，对第一开关模块210的电路结构进行说明。
在第一种可能的实现方式中，依旧如图7所示，第一开关模块210包括：第一开关单元212、第一电阻R1、第一晶体管Q1和第一电池保护芯片214。
第一开关单元212是一个三端开关器件。第一开关单元212具有第一端、第二端和控制端。第一开关单元212的控制端可以控制第一开关单元212的第一端和第二端之间的导通与关断。第一开关单元212的第一端与第一电池312的正极连接，也就是说，第一开关单元212的第一端即为第一开关模块210的第一端a。第一开关单元212的第二端用于与第二电池314的正极及负载320连接，也就是说，第一开关单元212的第二端即为第一开关模块210的第二端b。第一电阻R1的第一端用于与第一电池312的正极连接，第一电阻R1的第二端与第一晶体管Q1的第二端连接，第一晶体管Q1的第一端(源极)用于与第一电池312的负极连接。第一晶体管Q1的控制极(栅极)与处理器220的第一输出端f连接，也就是说，第一晶体管Q1的控制极即为第一开关模块210的控制端c。第一电池保护芯片214的第一检测端与第一电阻R1的第二端及第一晶体管Q1的第二端(漏极)连接，第一电池保护芯片214的输出端与第一开关单元212的控制端连接。
当第一晶体管Q1关断时，第一电池保护芯片214的第一检测端通过第一电阻R1与第一电池312的正极连接，此时第一电池保护芯片214的第一检测端检测到的电压为第一电池312的电压。为便于描述，将第一晶体管Q1关断时第一电池保护芯片214的第一检测端检测到的电压称为第五电压V5。也就是说，第五电压V5是第一电池保护芯片214的第一检测端检测到的第一电池312的电压。一般的，虽然第五电压V5和第一电压V1均是第一电池312的电压，但由于第五电压V5和第一电压V1是由不同的电子器件检测出来的，因此第五电压V5和第一电压V1之间可能具有一定的误差。当第一晶体管Q1导通时，第一电池保护芯片214的第一检测端和第一电阻R1的第二端均通过第一晶体管Q1与第一电池312的负极连接，此时第一电池保护芯片214的第一检测端检测到的电压为第一电池312的负极电压，也即零。
在本申请实施例中，第一电池保护芯片214内可以预设有第二电压范围。第一电池保护芯片214工作时，用于执行如下步骤S11和S12。
S11，若第一电池保护芯片214的第一检测端检测到的电压在第二电压范围内，则第一电池保护芯片214控制第一开关单元212导通。
S12，若第一电池保护芯片214的第一检测端检测到的电压不在第二电压范围内，则第一电池保护芯片214控制第一开关单元212关断。
这种情况下，步骤S1具体为：处理器220在上电时控制第一晶体管Q1导通。
步骤S2具体为：在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，则处理器220控制第一晶体管Q1关断。
步骤S3具体为：在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内，则处理器220控制第一晶体管Q1导通。
其中，第一电池312的负极电压不在第二电压范围内，即零不在第二电压范围内。第一电池312的正极电压在第二电压范围内，即第一电池312的电压在第二电压范围内。也就是说，第一电池312的正极能具有的任意电压均在第二电压范围内。例如，第二电压范围例如可以是0.3V至5V。如此，对于步骤S1和S3而言，处理器220控制第一晶体管Q1导通时，第一电池保护芯片214的第一检测端检测到的电压为第一电池312的负极电压，此时第一电池保护芯片214控制第一开关单元212关断，也即第一开关模块210关断。对于步骤S2而言，处理器220控制第一晶体管Q1关断时，第一电池保护芯片214的第一检测端检测到的电压为第一电池312的电压，即第五电压V5，此时第一电池保护芯片214控制第一开关单元212导通，也即第一开关模块210导通。在一些实施例中，第一晶体管Q1可以是N型金属氧化物半导体场效应管(metal oxide semiconductor field effect transistor，MOSFET)，MOSFET具有寄生二极管。
在一些具体的实施例中，由于第一电池312在充电过程中电压会不断升高，第一电池312在放电过程中电压会不断降低，因此可以对上述的第二电压范围进行进一步的限缩，使第二电压范围是防止第一电池312过充或过放的电压范围。这种情况下，“第一电池312的电压在第二电压范围内”则进一步被限缩为：第一电池312的标准电压在第二电压范围内。第一电池312的标准电压是指第一电池312既不过充也不过放的电压。例如，第二电压范围可以是2.5V到3.5V，或者2V到4V。当第五电压V5低于第二电压范围的最小值时，表明第一电池312过放；当第五电压V5高于第二电压范围的最大值时，表明第一电池312过充，这两种情况下第一电池保护芯片214的第一检测端检测到的电压(即第五电压V5)均不在第二电压范围内，因此第一电池保护芯片214均控制第一开关单元212关断。在这一实施例中，第一电阻R1、第一电池保护芯片214和第一开关单元212所组成的电路结构还具有防止第一电池312过充过放的作用。也就是说，在处理器220执行步骤S2的情况下，第一晶体管Q1关断，第一电池保护芯片214还可以通过第一检测端检测第五电压V5，从而防止第一电池312过充或过放。
图8是本申请实施例提供的一种电池保护电路20的电路结构图。如图8所示，在一些具体的实施例中，第一开关单元212包括第二晶体管Q2和第三晶体管Q3。第二晶体管Q2的第一端用于与第一电池312的正极连接，也就是说，第二晶体管Q2的第一端即为第一开关单元212的第一端，同时也是第一开关模块210的第一端a。第二晶体管Q2的第二端与第三晶体管Q3的第二端连接。第三晶体管Q3的第一端用于与第二电池314的正极及负载320连接，也就是说，第三晶体管Q3的第一端即为第一开关单元212的第二端，同时也是第一开关模块210的第二端b。第二晶体管Q2的控制极和第三晶体管Q3的控制极均与第一电池保护芯片214的输出端连接。在图8所示的实施例中，第二晶体管Q2和第三晶体管Q3均为P型MOSFET。
在第二种可能的实现方式中，如图9所示，第一开关模块210可以仅包括第二晶体管Q2和第三晶体管Q3。
第二晶体管Q2的第一端用于与第一电池312的正极连接，也就是说，第二晶体管Q2的第一端即为第一开关模块210的第一端a。第二晶体管Q2的第二端与第三晶体管Q3的第二端连接。第三晶体管Q3的第一端用于与第二电池314的正极及负载320连接，也就是说，第三晶体管Q3的第一端即为第一开关模块210的第二端b。第二晶体管Q2的控制极和第三晶体管Q3的控制极均与处理器220的第一输出端f连接，也就是说，第二晶体管Q2的控制极和第三晶体管Q3的控制极连接在一起形成第一开关模块210的控制端c。
在这一实施例中，处理器220工作时，步骤S1具体为：处理器220在上电时控制第二晶体管Q2和第三晶体管Q3关断。
步骤S2具体为：在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，则处理器220控制第二晶体管Q2和第三晶体管Q3导通。
步骤S3具体为：在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内，则处理器220控制第二晶体管Q2和第三晶体管Q3关断。
第二晶体管Q2和第三晶体管Q3均为P型MOSFET。第二晶体管Q2和第三晶体管Q3均关断时，第一开关模块210关断。第二晶体管Q2和第三晶体管Q3均导通时，第一开关模块210导通。
在一些实施例中，处理器220工作时，还用于执行如下步骤S7和S8。
S7，在上电后若处理器220检测到第一电压V1减去第二电压V2的差值大于第一电压范围的最大值，则处理器220控制第一开关模块210关断，并控制与处理器220连接的显示面板301显示充电提示信息。
S8，在上电后若处理器220检测到第一电压V1减去第二电压V2的差值小于第一电压范围的最小值，则处理器220控制第一开关模块210关断，以使第二电池314放电。
具体来说，处理器220在执行步骤S3时，第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内包括两种不同的情况：在第一种情况下，第一电压V1大于第二电压V2，且第一电压V1减去第二电压V2的差值大于第一电压范围的最大值；在第二种情况下，第一电压V1小于第二电压V2，且第一电压V1减去第二电压V2的差值小于第一电压范围的最小值。下面对这两种情况进行具体描述。
1)如前所述，第一电压范围的最大值为正值，因此当第一电压V1减去第二电压V2的差值大于第一电压范围的最大值时，表明第一电压V1大于第二电压V2，且第一电压V1和第二电压V2的差值不在安全范围内。这种情况下，由于第一电池312的电压较大，且第一电池312不能单独对负载320进行放电，因此处理器220可以控制第一开关模块210关断，此时仅第二电池314与负载320连通，向负载320供电。同时，处理器220还控制显示面板301显示充电提示信息。图10是本申请实施例提供的一种电子设备30的外观示意图。如图10所示，充电提示信息可以是“请对电子设备进行充电”。
在这一情况中，当对电子设备30进行充电时，由于第一开关模块210关断，因此仅第二电池314可以进行充电。第二电池314进行充电的过程中，第二电压V2逐渐增大，至第一电压V1减去第二电压V2的差值小于或等于第一电压范围的最大值时，处理器220执行步骤S2。
2)如前所述，第一电压范围的最小值为负值，因此当第一电压V1减去第二电压V2的差值小于第一电压范围的最小值时，表明第一电压V1小于第二电压V2，且第一电压V1和第二电压V2的差值不在安全范围内。这种情况下，由于第二电池314的电压较大，且第二电池314能够单独对负载320进行放电，因此处理器220可以控制第一开关模块210关断，此时仅第二电池314与负载320连通，向负载320供电，即第二电池314放电。第二电池314放电的过程中，第二电压V2逐渐减小，至第一电压V1减去第二电压V2的差值大于或等于第一电压范围的最小值时，处理器220执行步骤S2。
在这一情况中，作为一种可行的实施例，若处理器220检测到电子设备30与充电器连接，还可以控制显示面板301显示暂缓充电信息。如图11所示，暂缓充电信息可以是“请暂勿对电子设备进行充电”。在其他一些实施例中，也可以不显示暂缓充电信息。
图12是本申请实施例提供的又一种电池保护电路20的结构示意图。如图12所示，在一些实施例中，电池保护电路20还包括第二开关模块230。
第二开关模块230具有第一端g、第二端h和检测端i。第二开关模块230的第一端g与第二电池314的正极连接。第二开关模块230的第二端h与第一开关模块210的第二端b连接，且第二开关模块230的第二端h还与负载320连接。也就是说，第二电池314的正极通过第二开关模块230与第一开关模块210的第二端b及负载320连接。第二开关模块230的检测端i与第二电池314的正极连接。第二开关模块230工作时，第二开关模块230的检测端i可以检测第二电池314的正极电压，即检测第二电池314的电压，从而得到第三电压V3。也就是说，第三电压V3是第二开关模块230的检测端i检测到的第二电池314的电压。一般的，虽然第三电压V3和第二电压V2均是第二电池314的电压，但由于第三电压V3和第二电压V2是由不同的电子器件检测出来的，因此第三电压V3和第二电压V2之间可能具有一定的误差。
在本申请实施例中，第二开关模块230内还可以预设有第三电压范围。第二开关模块230工作时，用于执行如下步骤S13和S14。
S13，若第二开关模块230检测到第三电压V3在第三电压范围内，则控制第二开关模块230的第一端g和第二端h导通。
S14，若第二开关模块230检测到第三电压V3不在第三电压范围内，则控制第二开关模块230的第一端g和第二端h关断。
在这一实施例中，第三电压范围是防止第二电池314过充或过放的电压范围。例如，第三电压范围可以是2.5V到3.5V，或者2V到4V。第三电压范围可以与第二电压范围相同，也可以与第二电压范围不同。当第三电压V3低于第三电压范围的最小值时，表明第二电池314过放；当第三电压V3高于第三电压范围的最大值时，表明第二电池314过充，这两种情况下第二开关模块230检测到的电压(即第三电压V3)均不在第三电压范围内，因此第二开关模块230的第一端g和第二端h关断。
图13是本申请实施例提供的又一种电池保护电路20的电路结构图。如图13所示，在一些具体的实施例中，第二开关模块230可以包括：第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第二电阻R2和第二电池保护芯片232。
第四晶体管Q4的第一端用于与第二电池314的正极连接，也就是说，第四晶体管Q4的第一端即为第二开关模块230的第一端g。第四晶体管Q4的第二端与第五晶体管Q5的第二端连接。第五晶体管Q5的第一端用于与第一开关模块210的第二端b及负载320连接，也就是说，第五晶体管Q5的第一端即为第二开关模块230的第二端h。第二电阻R2为限流保护电阻。第二电阻R2的第一端用于与第二电池314的正极连接。第二电池保护芯片232的第一检测端与第二电阻R2的第二端连接，第二电池保护芯片232的第一检测端用于检测第二电池314的电压，以得到第三电压V3。也就是说，第二电池保护芯片232的第一检测端即为第二开关模块230的检测端i。第二电池保护芯片232的输出端与第四晶体管Q4的控制极和第五晶体管Q5的控制极连接。在图13所示的实施例中，第四晶体管Q4和第五晶体管Q5均为P型MOSFET。
在这一实施例中，第三电压范围设置于第二电池保护芯片232内。第二开关模块230工作时，步骤S13具体为：若第二电池保护芯片232检测到第三电压V3在第三电压范围内，则第二电池保护芯片232控制第四晶体管Q4和第五晶体管Q5导通。步骤S14具体为：若第二电池保护芯片232检测到第三电压V3不在第三电压范围内，则控制第四晶体管Q4和第五晶体管Q5关断。
下面对本申请实施例提供的电池保护电路20做进一步的拓展。
图14是本申请实施例提供的又一种电池保护电路20的电路结构图。如图14所示，在一些实施例中，电池保护电路20中除处理器220外的其他电子器件可以通过连接器(包括第一连接器201和第二连接器202)与处理器220、负载320连接。
具体来说，如前所述，处理器220、负载320均可以是SOC。这种情况下，电池保护电路20中除处理器220外的其他电子器件可以封装在一起，并通过第一连接器201和第二连接器202与SOC连接，从而使电路的连接更加简单。在第一连接器201中，引脚1和引脚5导通，引脚2和引脚6导通，引脚3和引脚7导通，引脚4和引脚8导通。在第二连接器202中，同样有引脚1和引脚5导通，引脚2和引脚6导通，引脚3和引脚7导通，引脚4和引脚8导通。
在一些实施例中，依旧如图14所示(图中未示出第一开关模块210和第二开关模块230)，电池保护电路20还可以进一步包括第六晶体管Q6。第六晶体管Q6的第一端与第二电池314的负极连接，第六晶体管Q6的第二端与第二电池保护芯片232的第一检测端及第二电阻R2的第二端连接。第六晶体管Q6的控制端与处理器220的第二输出端j连接。
当第六晶体管Q6关断时，第二电池保护芯片232的第一检测端通过第二电阻R2与第二电池314的正极连接，此时第二电池保护芯片232的第一检测端检测到的电压为第二电池314的电压，也即第三电压V3。当第六晶体管Q6导通时，第二电池保护芯片232的第一检测端和第二电阻R2的第二端均通过第六晶体管Q6与第二电池314的负极连接，此时第二电池保护芯片232的第一检测端检测到的电压为第二电池314的负极电压，也即零。
在这一实施例中，第二电池314的负极电压不在第三电压范围内，即零不在第三电压范围内。第二电池314的标准电压在第三电压范围内。第二电池314的标准电压是指第二电池314既不过充也不过放的电压。如此，当第六晶体管Q6关断时，第二电池保护芯片232的第一检测端检测到的电压为第二电池314的电压，在第二电池314既不过充也不过放的情况下，第二电池保护芯片232控制第四晶体管Q4和第五晶体管Q5导通，也即控制第二开关模块230的第一端g和第二端h导通。当第六晶体管Q6导通时，第二电池保护芯片232的第一检测端检测到的电压为第二电池314的负极电压，此时第二电池保护芯片232控制第四晶体管Q4和第五晶体管Q5关断，也即控制第二开关模块230的第一端g和第二端h关断。
这种情况下，步骤S1具体可以为：处理器220在上电时控制第一晶体管Q1导通，第六晶体管Q6关断。此时，仅第二电池314与负载320连通，第一电池312不能向负载320供电，第一电池312和第二电池314之间也不能进行电能的传输。
步骤S2具体为：在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，则处理器220控制第一晶体管Q1和第六晶体管Q6关断。此时第一电池312和第二电池314并联并与负载320连通。
步骤S3则可以替换为如下步骤S9a和S9b。
S9a，在上电后若处理器220检测到第一电压V1减去第二电压V2的差值大于第一电压范围的最大值，则处理器220控制第一晶体管Q1关断，第六晶体管Q6导通。此时，第二晶体管Q2和第三晶体管Q3导通，第四晶体管Q4和第五晶体管Q5关断。
S9b，在上电后若处理器220检测到第一电压V1减去第二电压V2的差值小于第一电压范围的最小值，则处理器220控制第一晶体管Q1导通，第六晶体管Q6关断。此时，第二晶体管Q2和第三晶体管Q3关断，第四晶体管Q4和第五晶体管Q5导通。
具体来说，当第一电压V1减去第二电压V2的差值大于第一电压范围的最大值时，表明第一电压V1大于第二电压V2，且第一电压V1和第二电压V2的差值不在安全范围内。这种情况下，由于第一电池312的电压较大，因此处理器220可以控制第一晶体管Q1关断、第六晶体管Q6导通，从而使第二晶体管Q2和第三晶体管Q3导通、第四晶体管Q4和第五晶体管Q5关断。此时仅第一电池312与负载320连通，向负载320供电，即第一电池312放电。第一电池312放电的过程中，第一电压V1逐渐减小，至第一电压V1减去第二电压V2的差值小于或等于第一电压范围的最大值时，处理器220执行步骤S2。
当第一电压V1减去第二电压V2的差值小于第一电压范围的最小值时，表明第一电压V1小于第二电压V2，且第一电压V1和第二电压V2的差值不在安全范围内。这种情况下，由于第二电池314的电压较大，因此处理器220可以控制第一晶体管Q1导通、第六晶体管Q6关断，从而使第二晶体管Q2和第三晶体管Q3关断、第四晶体管Q4和第五晶体管Q5导通。此时仅第二电池314与负载320连通，向负载320供电，即第二电池314放电。第二电池314放电的过程中，第二电压V2逐渐减小，至第一电压V1减去第二电压V2的差值大于或等于第一电压范围的最小值时，处理器220执行步骤S2。
在一些实施例中，如图14所示，第一电池保护芯片214还具有第二检测端。第一电池保护芯片214的第二检测端可以与第三晶体管Q3的第一端连接，也即第一电池保护芯片214的第二检测端与第一开关模块210的第二端b连接。第一电池保护芯片214工作时，可以根据第一电池保护芯片214的第一检测端检测到的电压和第一电池保护芯片214的第二检测端检测到的电压来确定第五电压V5。
同样的，第二电池保护芯片232还具有第二检测端。第二电池保护芯片232的第二检测端可以与第五晶体管Q5的第一端连接，也即第二电池保护芯片232的第二检测端与第二开关模块230的第二端h连接。第二电池保护芯片232工作时，可以根据第二电池保护芯片232的第一检测端检测到的电压和第二电池保护芯片232的第二检测端检测到的电压来确定第三电压V3。
本申请实施例提供的电池保护电路20至少具备如下有益效果：
电池保护电路20包括第一开关模块210和处理器220。第一开关模块210连接于第一电池312的正极和第二电池314的正极之间。第二电池314的正极还与负载320连接。处理器220用于检测第一电池312的电压以得到第一电压V1，检测第二电池314的电压以得到第二电压V2，并根据第一电压V1和第二电压V2之间的差值控制第一开关模块210。当第一电压V1与第二电压V2之间的差值在安全电压范围内时，处理器220控制第一开关模块210导通，此时第一电池312和第二电池314并联并与负载320连通。反之，当第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在安全电压范围内时，处理器220控制第一开关模块210关断，此时仅第二电池314与负载320连通，第一电池312所在电路关断。如此，该电池保护电路20应用于电子设备30时，若第一电池312的电压和第二电池314的电压之间的差值超过安全电压范围，则高电压的电池不会向低电压的电池充电，从而可以减小电子设备30的安全隐患。
第一开关模块210包括第一开关单元212、第一电阻R1、第一晶体管Q1和第一电池保护芯片214。其中，第一电阻R1、第一电池保护芯片214和第一开关单元212所组成的电路结构还具有防止第一电池312过充过放的作用。电池保护电路20还包括第二开关模块230，第二开关模块230具有防止第二电池314过充过放的作用。
本申请实施例还提供一种电池保护板，包括如上述任意一个实施例中的电池保护电路20。在此，电池保护板可以是将上述的电池保护电路20封装起来的一个模组。也就是说，电池保护板可以包括封装结构以及被封装结构所封装的电池保护电路20。
本申请实施例还提供一种电子设备30，包括如上述任意一个实施例中的电池保护电路20，或如上述实施例中的电池保护板。
在一些实施例中，电池保护电路20包括第一开关模块210和处理器220。第一开关模块210具有第一端、第二端和控制端。第一开关模块210的第一端与第一电池312的正极连接，第一开关模块210的第二端与第二电池314的正极及负载320连接。第二电池314的负极与第一电池312的负极连接。
处理器220具有第一检测端、第二检测端和输出端。处理器220的第一检测端与第一电池312的正极连接，用于检测第一电池312的电压，以得到第一电压V1。处理器220的第二检测端与第二电池314的正极连接，用于检测第二电池314的电压，以得到第二电压V2。处理器220的第一输出端与第一开关模块210的控制端连接。
处理器220工作时，用于执行如下步骤：处理器220在上电时控制第一开关模块210关断；在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，则处理器220控制第一开关模块210导通；在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内，则处理器220控制第一开关模块210关断。其中，第一电压范围为预设的第一电池312和第二电池314之间的安全电压范围。安全电压范围是指当第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内时，第一电池312和第二电池314并联不具有安全隐患。因此，在本申请实施例中，当第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内时，处理器220控制第一开关模块210导通，此时第一电池312和第二电池314并联并与负载320连通。反之，当第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内时，处理器220控制第一开关模块210关断，此时仅第二电池314与负载320连通，第一电池312与负载320之间关断。
图15是本申请实施例提供的一种电子设备30的结构示意图，其基于图5所示的电池保护电路20。其中，SOC既是电子设备30中的负载320，又是电池保护电路20中的处理器220。电子设备30还可以包括第一快充芯片304、第二快充芯片306、充放电管理芯片308和充电接口302。第一快充芯片304的第一端、第二快充芯片306的第一端及充放电管理芯片308的第一端均与充电接口302连接。第一快充芯片304的第二端、第二快充芯片306的第二端及充放电管理芯片308的第二端均与第一开关模块210的第二端连接。第一快充芯片304的第二端、第二快充芯片306的第二端及充放电管理芯片308的第二端还与第二电池314的正极连接。充放电管理芯片308的第三端与SOC连接，以向SOC供电。
该电子设备30工作时，包括如下几种不同的情况。
1)SOC上电后检测到第一电压V1和第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，电子设备30的充电接口302与充电器连接，且充电器是能够适配电子设备30的快充充电器。
这种情况下，SOC控制第一开关模块210闭合。充电接口302输出的电能通过第一快充芯片304和第二快充芯片306对第一电池312和第二电池314进行充电；充电接口302输出的电能还通过充放电管理芯片308的第一端和第三端到达SOC，从而对SOC进行供电。
2)SOC上电后检测到第一电压V1和第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，电子设备30的充电接口302与充电器连接，但充电器不是适配电子设备30的快充充电器。
这种情况下，SOC控制第一开关模块210闭合。充电接口302输出的电能通过充放电管理芯片308的第一端和第二端对第一电池312和第二电池314进行充电；充电接口302输出的电能还通过充放电管理芯片308的第一端和第三端到达SOC，从而对SOC进行供电。
3)SOC上电后检测到第一电压V1和第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，电子设备30的充电接口302不与充电器连接。
这种情况下，SOC控制第一开关模块210闭合。第一电池312通过第一开关模块210与第二电池314并联，并通过充放电管理芯片308的第二端和第三端向SOC供电。
4)SOC上电后检测到第一电压V1和第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内，电子设备30的充电接口302与充电器连接，且充电器是能够适配电子设备30的快充充电器。
这种情况下，SOC控制第一开关模块210关断。充电接口302输出的电能通过第一快充芯片304和第二快充芯片306对第二电池314进行充电；充电接口302输出的电能还通过充放电管理芯片308的第一端和第三端到达SOC，从而对SOC进行供电。
5)SOC上电后检测到第一电压V1和第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内，电子设备30的充电接口302与充电器连接，但充电器不是适配电子设备30的快充充电器。
这种情况下，SOC控制第一开关模块210关断。充电接口302输出的电能通过充放电管理芯片308的第一端和第二端对第二电池314进行充电；充电接口302输出的电能还通过充放电管理芯片308的第一端和第三端到达SOC，从而对SOC进行供电。
6)SOC上电后检测到第一电压V1和第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内，电子设备30的充电接口302不与充电器连接。
这种情况下，SOC控制第一开关模块210关断。第二电池314通过充放电管理芯片308的第二端和第三端向SOC供电。
在一些实施例中，如图15所示，电子设备30还包括OVP。OVP的第一端与充电接口302连接，OVP的第二端与第一快充芯片304的第一端、第二快充芯片306的第一端及充放电管理芯片308的第一端连接，以实现电子设备30充电过程中的过压保护。
下面从两种可能的实现方式，对第一开关模块210的电路结构进行说明。
在第一种可能的实现方式中，第一开关模块210包括：第一开关单元212、第一电阻R1、第一晶体管Q1和第一电池保护芯片214。
第一开关单元212的第一端用于与第一电池312的正极连接，第一开关单元212的第二端用于与第二电池314的正极及负载320连接。第一电阻R1的第一端用于与第一电池312的正极连接，第一电阻R1的第二端与第一晶体管Q1的第二端连接，第一晶体管Q1的第一端用于与第一电池312的负极连接，第一晶体管Q1的控制极与处理器220的第一输出端连接。第一电池保护芯片214的检测端与第一电阻R1的第二端及第一晶体管Q1的第二端连接，第一电池保护芯片214的输出端与第一开关单元212的控制端连接。
处理器220工作时，用于执行如下步骤：处理器220在上电时控制第一晶体管Q1导通；在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，则处理器220控制第一晶体管Q1关断；在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内，则处理器220控制第一晶体管Q1导通。
第一电池保护芯片214工作时，用于执行如下步骤：若第一电池保护芯片214的检测端检测到的电压在第二电压范围内，则第一电池保护芯片214控制第一开关单元212导通；若第一电池保护芯片214的检测端检测到的电压不在第二电压范围内，则第一电池保护芯片214控制第一开关单元212关断，第一电池312的负极电压不在第二电压范围内。如此，当第一晶体管Q1导通时，第一电池保护芯片214的检测端与第一电池312的负极连接，即第一电池保护芯片214的检测端检测到的电压等于第一电池312的负极电压，此时第一电池保护芯片214控制第一开关单元212关断，第一电池312与负载320之间关断。
其中，第一开关单元212包括：第二晶体管Q2和第三晶体管Q3。第二晶体管Q2的第一端用于与第一电池312的正极连接，第二晶体管Q2的第二端与第三晶体管Q3的第二端连接，第三晶体管Q3的第一端用于与第二电池314的正极及负载320连接，第二晶体管Q2的控制极和第三晶体管Q3的控制极均与第一电池保护芯片214的输出端连接。
在第二种可能的实现方式中，第一开关模块210包括：第二晶体管Q2和第三晶体管Q3。
第二晶体管Q2的第一端用于与第一电池312的正极连接，第二晶体管Q2的第二端与第三晶体管Q3的第二端连接。第三晶体管Q3的第一端用于与第二电池314的正极及负载320连接，第二晶体管Q2的控制极和第三晶体管Q3的控制极均与处理器220的第一输出端连接。
处理器220工作时，用于执行如下步骤：处理器220在上电时控制第二晶体管Q2和第三晶体管Q3关断；在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，则处理器220控制第二晶体管Q2和第三晶体管Q3导通；在上电后若处理器220检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内，则处理器220控制第二晶体管Q2和第三晶体管Q3关断。
在一些实施例中，电池保护电路20还包括：第二开关模块230。
第二开关模块230的第一端用于与第二电池314的正极连接，第二开关模块230的第二端用于与第一开关模块210的第二端及负载320连接，第二开关模块230的检测端用于与第二电池314的正极连接，第二开关模块230的检测端用于检测第二电池314的电压，以得到第三电压V3。第二开关模块230用于：若第二开关模块230检测到第三电压V3在第三电压范围内，则控制第二开关模块230的第一端和第二端导通；若第二开关模块230检测到第三电压V3不在第三电压范围内，则控制第二开关模块230的第一端和第二端关断。
其中，第二开关模块230可以包括第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第二电阻R2和第二电池保护芯片232。
第四晶体管Q4的第一端用于与第二电池314的正极连接，第四晶体管Q4的第二端与第五晶体管Q5的第二端连接。第五晶体管Q5的第一端用于与第一开关模块210的第二端及负载320连接。第二电阻R2的第一端用于与第二电池314的正极连接。第二电池保护芯片232的检测端与第二电阻R2的第二端连接，第二电池保护芯片232的检测端用于检测第二电池314的电压，以得到第三电压V3，第二电池保护芯片232的输出端与第四晶体管Q4的控制极和第五晶体管Q5的控制极连接。
第二电池保护芯片232用于：若第二电池保护芯片232检测到第三电压V3在第三电压范围内，则第二电池保护芯片232控制第四晶体管Q4和第五晶体管Q5导通；若第二电池保护芯片232检测到第三电压V3不在第三电压范围内，则第二电池保护芯片232控制第四晶体管Q4和第五晶体管Q5关断。
在一些实施例中，电池保护电路20还包括第三电阻R3和第四电阻R4。第三电阻R3的第一端与第一电池312的正极连接，第三电阻R3的第二端与处理器220的第一检测端连接。第四电阻R4的第一端与第二电池314的正极连接，第四电阻R4的第二端与处理器220的第二检测端连接。
在一些实施例中，处理器220还用于：在上电后若处理器220检测到第一电压V1减去第二电压V2的差值大于第一电压范围的最大值，则处理器220控制第一开关模块210关断，并控制与处理器220连接的显示面板301显示充电提示信息。以及，在上电后若处理器220检测到第一电压V1减去第二电压V2的差值小于第一电压范围的最小值，则处理器220控制第一开关模块210关断，以使第二电池314放电。其中，第一电压范围的最大值为正值，第一电压范围的最小值为负值。
图16是本申请实施例提供的一种电子设备30的电路结构图，其基于图13所示的电池保护电路20，SOC既是电子设备30中的负载320，又是电池保护电路20中的处理器220，对该电子设备30的电路结构及工作过程不再赘述。
在图16所示的实施例中，电子设备30还包括第五电阻R5、第一电量计313、第六电阻R6和第二电量计315。第五电阻R5的第一端与第一电池312的负极连接，第五电阻R5的第二端与第二电池314的负极及地线GND连接。第一电量计313的第一端与第五电阻R5的第一端连接，第一电量计313的第二端与第五电阻R5的第二端连接。第一电量计313工作时，可以通过第五电阻R5采集第一电池312的剩余电量。
第六电阻R6的第一端与第二电池314的负极连接，第六电阻R6的第二端与第五电阻R5的第二端及地线GND连接。第二电量计315的第一端与第六电阻R6的第一端连接，第二电量计315的第二端与第六电阻R6的第二端连接。第二电量计315工作时，可以通过第六电阻R6采集第二电池314的剩余电量。在这一实施例中，SOC还可以与第一电量计313、第二电量计315连接，以获取第一电池312的剩余电量和第二电池314的剩余电量。
在第一种情况下，若SOC检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值在第一电压范围内，则SOC控制第一晶体管Q1关断，即控制第一开关模块210导通。同时，SOC还根据第一电池312的剩余电量和第二电池314的剩余电量计算总电池剩余电量，并控制显示面板301对总电池剩余电量进行显示。例如，当第一电池312和第二电池314的规格完全相同时，总电池剩余电量可以是第一电池312的剩余电量和第二电池314的剩余电量的平均值。当第一电池312和第二电池314的规格不同时，总电池剩余电量可以是第一电池312的剩余电量和第二电池314的剩余电量的加权平均值。
在第二种情况下，若SOC检测到第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在第一电压范围内，则SOC控制第一晶体管Q1导通，即控制第一开关模块210关断。同时，SOC仅将第二电池314的剩余电量作为总电池剩余电量，并控制显示面板301对总电池剩余电量进行显示。
本申请实施例提供的电池保护板和电子设备30至少具备如下有益效果：
电池保护电路20包括第一开关模块210和处理器220。第一开关模块210连接于第一电池312的正极和第二电池314的正极之间。第二电池314的正极还与负载320连接。处理器220用于检测第一电池312的电压以得到第一电压V1，检测第二电池314的电压以得到第二电压V2，并根据第一电压V1和第二电压V2之间的差值控制第一开关模块210。当第一电压V1与第二电压V2之间的差值在安全电压范围内时，处理器220控制第一开关模块210导通，此时第一电池312和第二电池314并联并与负载320连通。反之，当第一电压V1与第二电压V2之间的差值不在安全电压范围内时，处理器220控制第一开关模块210关断，此时仅第二电池314与负载320连通，第一电池312所在电路关断。如此，该电池保护电路20应用于电子设备30时，若第一电池312的电压和第二电池314的电压之间的差值超过安全电压范围，则高电压的电池不会向低电压的电池充电，从而可以减小电子设备30的安全隐患。
第一开关模块210包括第一开关单元212、第一电阻R1、第一晶体管Q1和第一电池保护芯片214。其中，第一电阻R1、第一电池保护芯片214和第一开关单元212所组成的电路结构还具有防止第一电池312过充过放的作用。电池保护电路20还包括第二开关模块230，第二开关模块230具有防止第二电池314过充过放的作用。
以上所述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 (12)

1.一种电池保护电路，其特征在于，包括：第一开关模块和处理器；
所述第一开关模块的第一端用于与第一电池的正极连接，所述第一开关模块的第二端用于与第二电池的正极及负载连接，所述第二电池的负极与所述第一电池的负极连接；
所述处理器的第一检测端与所述第一电池的正极连接，所述处理器的第一检测端用于检测所述第一电池的电压，以得到第一电压；所述处理器的第二检测端与所述第二电池的正极连接，所述处理器的第二检测端用于检测所述第二电池的电压，以得到第二电压；所述处理器的输出端与所述第一开关模块的控制端连接；
所述处理器用于：在上电时控制所述第一开关模块关断；在上电后若检测到所述第一电压与所述第二电压之间的差值在第一电压范围内，则控制所述第一开关模块导通；在上电后若检测到所述第一电压与所述第二电压之间的差值不在第一电压范围内，则控制所述第一开关模块关断。
2.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述第一开关模块包括：第一开关单元、第一电阻、第一晶体管和第一电池保护芯片；
所述第一开关单元的第一端用于与所述第一电池的正极连接，所述第一开关单元的第二端用于与所述第二电池的正极及所述负载连接；
所述第一电阻的第一端用于与所述第一电池的正极连接，所述第一电阻的第二端与所述第一晶体管的第二端连接，所述第一晶体管的第一端用于与所述第一电池的负极连接，所述第一晶体管的控制极与所述处理器的输出端连接；
所述第一电池保护芯片的检测端与所述第一电阻的第二端及所述第一晶体管的第二端连接，所述第一电池保护芯片的输出端与所述第一开关单元的控制端连接；
所述处理器用于：在上电时控制所述第一晶体管导通；在上电后若检测到所述第一电压与所述第二电压之间的差值在所述第一电压范围内，则控制所述第一晶体管关断；在上电后若检测到所述第一电压与所述第二电压之间的差值不在所述第一电压范围内，则控制所述第一晶体管导通；
所述第一电池保护芯片用于：若所述第一电池保护芯片的检测端检测到的电压在第二电压范围内，则控制所述第一开关单元导通；若所述第一电池保护芯片的检测端检测到的电压不在第二电压范围内，则控制所述第一开关单元关断，所述第一电池的负极电压不在所述第二电压范围内。
3.如权利要求2所述的电池保护电路，其特征在于，所述第一开关单元包括：第二晶体管和第三晶体管；
所述第二晶体管的第一端用于与所述第一电池的正极连接，所述第二晶体管的第二端与所述第三晶体管的第二端连接，所述第三晶体管的第一端用于与所述第二电池的正极及所述负载连接，所述第二晶体管的控制极和所述第三晶体管的控制极均与所述第一电池保护芯片的输出端连接。
4.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述第一开关模块包括：第二晶体管和第三晶体管；
所述第二晶体管的第一端用于与所述第一电池的正极连接，所述第二晶体管的第二端与所述第三晶体管的第二端连接，所述第三晶体管的第一端用于与所述第二电池的正极及所述负载连接，所述第二晶体管的控制极和所述第三晶体管的控制极均与所述处理器的输出端连接；
所述处理器用于：在上电时控制所述第二晶体管和所述第三晶体管关断；在上电后若检测到所述第一电压与所述第二电压之间的差值在所述第一电压范围内，则控制所述第二晶体管和所述第三晶体管导通；在上电后若检测到所述第一电压与所述第二电压之间的差值不在所述第一电压范围内，则控制所述第二晶体管和所述第三晶体管关断。
5.如权利要求1至4任意一项所述的电池保护电路，其特征在于，所述电池保护电路还包括：第二开关模块；
所述第二开关模块的第一端用于与所述第二电池的正极连接，所述第二开关模块的第二端用于与所述第一开关模块的第二端及所述负载连接，所述第二开关模块的检测端用于与所述第二电池的正极连接，所述第二开关模块的检测端用于检测所述第二电池的电压，以得到第三电压；
所述第二开关模块用于：若检测到所述第三电压在第三电压范围内，则控制所述第二开关模块的第一端和第二端导通；若检测到所述第三电压不在第三电压范围内，则控制所述第二开关模块的第一端和第二端关断。
6.如权利要求5所述的电池保护电路，其特征在于，所述第二开关模块包括：第四晶体管、第五晶体管、第二电阻和第二电池保护芯片；
所述第四晶体管的第一端用于与所述第二电池的正极连接，所述第四晶体管的第二端与所述第五晶体管的第二端连接，所述第五晶体管的第一端用于与所述第一开关模块的第二端及所述负载连接，所述第二电阻的第一端用于与所述第二电池的正极连接；
所述第二电池保护芯片的检测端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二电池保护芯片的检测端用于检测所述第二电池的电压，以得到第三电压，所述第二电池保护芯片的输出端与所述第四晶体管的控制极和所述第五晶体管的控制极连接；
所述第二电池保护芯片用于：若检测到所述第三电压在所述第三电压范围内，则控制所述第四晶体管和所述第五晶体管导通；若检测到所述第三电压不在所述第三电压范围内，则控制所述第四晶体管和所述第五晶体管关断。
7.如权利要求1至6任意一项所述的电池保护电路，其特征在于，所述电池保护电路还包括：第三电阻和第四电阻；
所述第三电阻的第一端与所述第一电池的正极连接，所述第三电阻的第二端与所述处理器的第一检测端连接；所述第四电阻的第一端与所述第二电池的正极连接，所述第四电阻的第二端与所述处理器的第二检测端连接。
8.如权利要求1至7任意一项所述的电池保护电路，其特征在于，所述处理器还用于：在上电后若检测到所述第一电压减去所述第二电压的差值大于所述第一电压范围的最大值，则控制所述第一开关模块关断，并控制与所述处理器连接的显示面板显示充电提示信息，所述第一电压范围的最大值为正值。
9.如权利要求1至8任意一项所述的电池保护电路，其特征在于，所述处理器还用于：在上电后若检测到所述第一电压减去所述第二电压的差值小于所述第一电压范围的最小值，则控制所述第一开关模块关断，以使所述第二电池放电，所述第一电压范围的最小值为负值。
10.一种电池保护板，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的电池保护电路。
11.一种电子设备，其特征在于，包括第一电池、第二电池，以及如权利要求1至9任意一项所述的电池保护电路或如权利要求10所述的电池保护板。
12.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：第一快充芯片、第二快充芯片、充放电管理芯片和充电接口；
所述第一快充芯片的第一端、所述第二快充芯片的第一端及所述充放电管理芯片的第一端均与所述充电接口连接，所述第一快充芯片的第二端、所述第二快充芯片的第二端及所述充放电管理芯片的第二端均与所述第一开关模块的第二端及所述第二电池的正极连接，所述充放电管理芯片的第三端与所述处理器连接，以向所述处理器供电。
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CN117458668A (zh) * 2023-12-06 2024-01-26 荣耀终端有限公司 电池保护电路、电池保护板及电子设备
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