CN212063584U - 电池充电路径管理电路及对应的终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池充电路径管理电路，用于管理充电电源、终端负载和终端电池之间的充电路径，包括充电模块和开关模块，所述充电模块分别与所述终端负载、所述终端电池以及所述充电电源连接，用于控制所述充电电源给所述终端负载和/或所述终端电池充电；所述开关模块，分别与所述终端负载、所述终端电池以及所述充电模块连接，用于在充电模块的控制下，连接或断开所述终端负载与所述终端电池之间的通路，有效地解决现有的锂电池充电效率较低的技术问题。

Description

电池充电路径管理电路及对应的终端设备

技术领域

本实用新型涉及电池充电领域，特别涉及一种电池充电路径管理电路及终端设备。

背景技术

市面上绝大多数的锂电池充电线路接法是终端负载直接连接到终端电池，在产品的应用电路电源部分实现终端电池直接给终端负载直接供电，没有采用任何的电路管理。

如终端电池电量较低时，终端电池需要采用小电流的安全充电，此时终端电池的充电电量可能会被终端负载消耗掉，导致终端电池充不进电或者对应的终端设备开不了机等严重问题。

故需要提供一种电池充电路径管理电路及终端设备来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池充电路径管理电路；以解决现有的锂电池充电效率较低效率较低的技术问题。

本实用新型提供一种电池充电路径管理电路，用于管理充电电源、终端负载和终端电池之间的充电路径，其包括充电模块，分别与所述终端负载、所述终端电池以及所述充电电源连接，用于控制所述充电电源给所述终端负载和/或所述终端电池充电；开关模块，分别与所述终端负载、所述终端电池以及所述充电模块连接，用于在充电模块的控制下，连接或断开所述终端负载与所述终端电池之间的通路。

在本实用新型所述的电池充电路径管理电路中，所述充电模块包括充电控制芯片U1，所述充电控制芯片U1包括电源管脚、接地管脚以及电池充电管脚；其中，所述电源管脚分别与所述充电电源、所述终端负载以及开关模块连接，所述接地管脚接地，所述电池充电管脚与所述终端电池连接；所述开关模块包括开关管Q1，第一分压电阻R3、第二分压电阻R4以及二极管D1，所述开关管Q1的源极分别与所述二极管D1的负极以及所述终端负载连接，所述开关管Q1的栅极分别与所述第一分压电阻R3的一端和所述分压电阻R4的一端连接，所述开关管Q1的漏极与所述终端电池连接；所述第二分压电阻R4的另一端分别与所述二极管D1的正极以及所述电源管脚连接，所述第一分压电阻R3的另一端接地。

在本实用新型所述的电池充电路径管理电路中，当所述充电电源通过所述充电模块给所述终端电池充电时，所述开关模块断开所述终端负载与所述终端电池之间的通路；当所述充电电源未给所述终端电池充电时，所述开关模块连接所述终端负载与所述终端电池之间的通路，以便所述终端电池给所述终端负载供电。

在本实用新型所述的电池充电路径管理电路中，所述电池充电路径管理电路进一步包括充电检测模块，用于检测所述终端电池的充电状态；所述充电控制芯片U1进一步包括充电检测管脚，用于检测充电检测信号的；所述充电检测模块包括充电检测接口，所述充电检测接口与所述充电检测管脚连接。

在本实用新型所述的电池充电路径管理电路中，所述充电检测接口通过上拉电路与所述充电检测管脚连接。

在本实用新型所述的电池充电路径管理电路中，所述电池充电路径管理电路进一步包括电源检测模块，用于检测所述充电电源接入状态，所述电源检测模块包括电源检测接口，所述电源检测接口与所述电源管脚连接。

在本实用新型所述的电池充电路径管理电路中，所述电源检测接口通过分压电路与所述电源管脚连接。

在本实用新型所述的电池充电路径管理电路中所述充电模块进一步包括二极管D8，所述电源管脚通过二极管D8与所述充电电源连接，所述二极管D8的正极与所述充电电源连接，所述二极管D8的负极与所述电源管脚连接。

在本实用新型所述的电池充电路径管理电路中，所述电池充电路径管理电路进一步包括稳压电路，所述稳压电路包括稳压二极管D9，所述稳压二极管D9的正极接地，所述稳压二极管D9的负极与所述电源管脚连接。

本实用新型还提供一种终端设备，其包括所述电池充电路径管路电路。

本实用新型相较于现有技术，其有益效果为：本实用新型的电池充电路径管理电路，所述充电模块用于给终端电池VBAT充电，所述开关模块用于管理充电电池VBAT是否给终端负载VCC供电。实现了给终端电池VBAT充电时，充电电池与终端负载直接的充电通路是断开的，即便终端电池VBAT完全掉电，也不会被产品的终端负载VCC消耗，从而使得整个终端电池VBAT充电正常，此外，在没有充电时，终端电池VBAT还可通过开关模块给终端负载VCC充电，有效解决了现有的锂电池充电效率较低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。

图1为本实用新型的电池充电路径管理电路方框图；

图2为本实用新型的电池充电路径管理电路原理图；

附图标记说明：

10、电池充电路径管理电路；11、充电模块；12、电源检测模块；13、充电检测模块；14、开关模块；15、分压电路；16、上拉电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1，本实用新型提供一种电池充电路径管理电路10，用于管理充电电源、终端负载和终端电池，其包括充电模块11，开关模块、充电检测模块13和电源检测模块12，充电模块11分别与终端负载、终端电池以及充电电源连接，用于控制充电电源给终端负载和/或终端电池充电；开关模块分别与终端负载、终端电池以及充电模块11连接，用于在充电模块11的控制下，连接或断开终端负载与终端电池之间的通路，充电模块11分别与充电检测模块13和电源检测模块12连接，充电检测模块13用于检测终端电池的充电状态，电源检测模块12用于检测充电电源接入状态。

请参阅图2，充电模块11包括充电控制芯片U1，充电控制芯片U1包括电源管脚、接地管脚以及电池充电管脚；其中，电源管脚分别与充电电源VBUS、终端负载VCC以及开关模块连接，接地管脚接地，电池充电管脚与终端电池VBAT连接。充电模块11进一步包括二极管D8，电源管脚通过二极管D8与充电电源VBUS连接，二极管D8的正极与充电电源VBUS连接，二极管D8的负极与电源管脚连接。二极管D8具备单向导通性，主要是防反接，保护电池充电路径管理电路10。

开关模块包括开关管Q1，第一分压电阻R3、第二分压电阻R4以及二极管D1，开关管Q1的源极分别与二极管D1的负极以及终端负载连接，开关管Q1的栅极分别与第一分压电阻R3的一端和分压电阻R4的一端连接，开关管Q1的漏极与终端电池VBAT连接；第二分压电阻R4的另一端分别与二极管D1的正极以及电源管脚连接，第一分压电阻R3的另一端接地。二极管D1具备单向导通性，可防止终端电池VBAT向终端负载VCC供电时，电流反向流通至充电电源VBUS；同时二极管D1的设置可以维持开关管Q1栅极的低电平，保证开关管Q1的导通状态。

当充电电源VBUS通过充电模块11给终端电池VBAT充电时，开关模块断开终端负载VCC与终端电池VBAT之间的通路；当充电电源VBUS未给终端电池VBAT充电时，开关模块连接终端负载VCC与终端电池VBAT之间的通路，以便终端电池VBAT给终端负载VCC供电。

充电控制芯片U1进一步包括充电检测管脚，用于检测充电检测信号的；充电检测模块13包括充电检测接口，充电检测接口与充电检测管脚连接。充电检测接口通过上拉电路16与充电检测管脚连接。可以理解的是，上拉电路16为现有的电路，主要作用是提高输出电平值。因此，优选地，上拉电路16包括电阻R2，电阻R2的一端与3.3V电源连接，电阻R2的另一端与充电检测管脚连接。

电池充电路径管理电路10进一步包括电源检测模块12，用于检测充电电源接入状态，电源检测模块12包括电源检测接口，电源检测接口与电源管脚连接。电源检测接口通过分压电路15与电源管脚连接。可以理解的是，分压电路15为现有的电路，主要作用是降低输出电平值。因此，优选地，分压电路15包括电阻R13和R18，电阻R13的一端与5V电源以及电源管脚连接，电阻R13的另一端和电源检测接口连接，并通过电阻R18接地。

需要理解的是，上述中的3.3V电源和5V电源均由终端负载VCC转换而来，并不对其转换过程或电路进行保护和限定。

电池充电路径管理电路10进一步包括稳压电路，优选地，稳压电路包括稳压二极管D9，稳压二极管D9的正极接地，稳压二极管D9的负极与电源管脚连接。

本实用新型还提供一种终端设备，其包括电池充电路径管路电路10，

优选地，终端电池VBAT为锂电池。

优选地，电源检测模块12通过电平方式检测充电电源接入状态。

优选地，充电检测模块13通过电平方式检测终端电池的充电状态。

优选地，充电控制芯片U1的型号为LTC4057的IC芯片U1，主要是给终端电池VBAT充电。

优选地，充电控制芯片U1还可以通过设置电阻R1接地，可通过调整电阻R1的阻值来调整充电电流。

优选地，开关管Q1可为场效应晶体管。开关管Q1的作用主要是管理是否终端电池VBAT给终端负载VCC供电。

电池充电路径管理电路的工作原理如下：在没有充电时，终端电池VBAT通过开关模块14向终端负载VCC供电，电流方向是终端电池VBAT→开关管Q1的D极，经过开关管Q1内部二极管，由D极流向S极，也就是VBAT→Q1.D→Q1.S→VCC。在充电时，充电电源VBUS进过二极管D8到充电控制芯片U1和所述二极管D1这两个分支，这时，终端负载VCC由VBUS供电，也就是VBAT→D8→D1→VCC；因为VBUS在二极管D1的正极有电压，通过电阻R3和电阻R4进行分压，所以在开关管Q1的G极电压和S极电压几乎相等，导致开关管Q1处于截止状态，开关模块14处于断开状态，所以终端电池VBAT不会向终端负载VCC供电，即便电池完全掉电，充电电源VUBS通过充电控制芯片U1向电池VBAT充电的涓流电流再小，也不会被终端负载VCC给消耗掉，而是直接给终端电池VBAT充电，从而使得整个终端电池VBAT充电正常。

举例说明，当检测终端电池VBAT的充电状态的电平值CHG_CHECK输入为高电平时，同时，检测充电电源VBUS接入状态的电平值PWR_CHECK输入为低电平时，表示充电控制芯片U1检测到充电电源VBUS没有接入，没有进行充电；当电平值CHG_CHECK输入为低电平时，并且电平值PWR_CHECK输入为高电平时，表示充电控制芯片U1检测到充电电源VBUS已经接入，正在进行充电；当电平值CHG_CHECK输入为高电平时，电平值PWR_CHECK输入为高电平时，表示充电控制芯片U1检测到充电电源VBUS已经接入，并且完成充电。

本实用新型的电池充电路径管理电路，充电模块用于给终端电池VBAT充电，开关模块用于管理充电电池VBAT是否给终端负载VCC供电。实现了给终端电池VBAT充电时，充电电池与终端负载直接的充电通路是断开的，即便终端电池VBAT完全掉电，也不会被产品的终端负载VCC消耗，从而使得整个终端电池VBAT充电正常，此外，在没有充电时，终端电池VBAT还可通过开关模块给终端负载VCC充电，有效解决了现有的锂电池充电效率较低的技术问题。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种电池充电路径管理电路，用于管理充电电源、终端负载和终端电池之间的充电路径，其特征在于，包括

充电模块，分别与所述终端负载、所述终端电池以及所述充电电源连接，用于控制所述充电电源给所述终端负载和/或所述终端电池充电；

开关模块，分别与所述终端负载、所述终端电池以及所述充电模块连接，用于在充电模块的控制下，连接或断开所述终端负载与所述终端电池之间的通路。

2.根据权利要求1所述的电池充电路径管理电路，其特征在于，所述充电模块包括充电控制芯片U1，所述充电控制芯片U1包括电源管脚、接地管脚以及电池充电管脚；其中，所述电源管脚分别与所述充电电源、所述终端负载以及开关模块连接，所述接地管脚接地，所述电池充电管脚与所述终端电池连接；

所述开关模块包括开关管Q1，第一分压电阻R3、第二分压电阻R4以及二极管D1，所述开关管Q1的源极分别与所述二极管D1的负极以及所述终端负载连接，所述开关管Q1的栅极分别与所述第一分压电阻R3的一端和所述分压电阻R4的一端连接，所述开关管Q1的漏极与所述终端电池连接；

所述第二分压电阻R4的另一端分别与所述二极管D1的正极以及所述电源管脚连接，所述第一分压电阻R3的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的电池充电路径管理电路，其特征在于，当所述充电电源通过所述充电模块给所述终端电池充电时，所述开关模块断开所述终端负载与所述终端电池之间的通路；

当所述充电电源未给所述终端电池充电时，所述开关模块连接所述终端负载与所述终端电池之间的通路，以便所述终端电池给所述终端负载供电。

4.根据权利要求2所述的电池充电路径管理电路，其特征在于，所述电池充电路径管理电路进一步包括充电检测模块，用于检测所述终端电池的充电状态；所述充电控制芯片U1进一步包括充电检测管脚，用于检测充电检测信号的；所述充电检测模块包括充电检测接口，所述充电检测接口与所述充电检测管脚连接。

5.根据权利要求4所述的电池充电路径管理电路，其特征在于，所述充电检测接口通过上拉电路与所述充电检测管脚连接。

6.根据权利要求2所述的电池充电路径管理电路，其特征在于，所述电池充电路径管理电路进一步包括电源检测模块，用于检测所述充电电源接入状态，所述电源检测模块包括电源检测接口，所述电源检测接口与所述电源管脚连接。

7.根据权利要求6所述的电池充电路径管理电路，其特征在于，所述电源检测接口通过分压电路与所述电源管脚连接。

8.根据权利要求2所述的电池充电路径管理电路，其特征在于，所述充电模块进一步包括二极管D8，所述电源管脚通过二极管D8与所述充电电源连接，所述二极管D8的正极与所述充电电源连接，所述二极管D8的负极与所述电源管脚连接。

9.根据权利要求2所述的电池充电路径管理电路，其特征在于，所述电池充电路径管理电路进一步包括稳压电路，所述稳压电路包括稳压二极管D9，所述稳压二极管D9的正极接地，所述稳压二极管D9的负极与所述电源管脚连接。

10.一种终端设备，其特征在于，使用权利要求1-9中任一的电池充电路径管路电路。

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