CN212784793U - 一种电池充放电电路 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电池充放电电路，该电池充放电电路包括：至少两个电池形成的至少两个并联的支路、分别连接至少两个电池的充电模块；其中，充电模块为至少两个并联的支路提供充电电压；至少一个支路具体包括电池、第一电流检测电路和阻抗调节电路；其中：第一电流检测电路用于检测至少一个支路的充电或放电的电流；阻抗调节电路用于根据电流与预设阈值的差距逐步调节在至少一个支路中的阻抗，以改变电流趋向预设阈值。实施本申请实施例能够实现在不限制两个或更多个电池的容量大小的情况下，提高电池充放电的效率，保护电池性能。

Description

一种电池充放电电路

技术领域

本申请实施例涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种电池充放电电路。

背景技术

现如今，随着电子技术的创新发展，可折叠电子设备(如折叠屏手机)正在替代传统的直板机成为一种趋势。折叠屏手机的工业设计(Industrial Design，ID)形态相对直板机而言，通常屏幕更大而更加耗电，而且手机内部的结构空间比较分散，可能没有预留较大的空间给电池。这样，对于折叠屏手机，如果采用单电池设计的话，将不能满足用户的待机需求。为了充分利用好折叠屏手机的空间，增加电池容量，延长待机时间，使用两个电池进行并联是一种不错的解决方案。

现有的双电池充放电方案通常是将两个电池直接进行简单的电路并联，不同电池的内阻不同时，在充放电过程中将出现电流不均衡现象。当电池内阻差别较大时，可能由于电流过大而出现电池过充或过放现象以及出现显著的热损耗，从而损害电池性能。为了避免这种弊端，现有方案通常采用内阻相近的电池，从而限制了折叠屏手机的ID形态；或者在充电过程中先充满一个电池，在对另一块电池充电，从而导致充电时间较长。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电池充放电电路，能够实现在不限制两个或更多个电池的容量/ 内阻大小的情况下，提高电池充放电的效率，保护电池性能。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池充放电电路，该电池充放电电路包括：至少两个电池形成的至少两个并联的支路、分别连接所述至少两个电池的充电模块；其中，所述充电模块用于为所述至少两个并联的支路提供充电电压；所述至少两个并联的支路中的至少一个支路具体包括电池、第一电流检测电路和阻抗调节电路；其中：所述第一电流检测电路用于检测所述至少一个支路的充电或放电的电流；所述阻抗调节电路用于根据所述电流与预设阈值的差距逐步调节在所述至少一个支路中的阻抗，以改变所述电流趋向预设阈值。

其中，所述至少两个电池的电池容量可以不同，例如可以包括一个大电池和一个小电池，阻抗调节电路设置在小电池所在的支路上。也就是说，本申请实施例中充电端可以直接连接到电池，如充电模块可以分别直接连接小电池和大电池，此时阻抗调节电路不直接连接充电模块，即阻抗调节电路对小电池的充放电电流的控制属于负端控制模式。

另外，本申请实施例中阻抗可以基于电流与预设阈值的比较关系来逐步调节支路的阻抗，即阻抗是逐步、动态可调的，进而使得充放电电流动态可调。

可以看到，本申请实施例可充分利用移动终端的内部空间放置至少两个不同大小的电池和至少两个不同大小的电路板，采用两个电池并联的方案，充电池过程中两个电池同时充电，且充放电过程中通过控制阻抗调节电路调节阻抗来控制充放电电流最大值，避免小电池过放和过充，延长小电池寿命，在充电速度和寿命达到最佳平衡，提高了整个充放电系统的安全性能；此外在放电过程中，两个电池同时放电，使移动终端的放电能力达到最大。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述至少一个支路中的电池的容量小于除所述至少一个支路外的其他支路的电池的容量。也就说说，所述至少两个电池的电池容量可以不同，例如可以包括一个大电池和一个小电池，阻抗调节电路设置在小电池所在的支路上。

可以看到，本申请实施例上述实施例充分利用了被器件隔离成两部分的手机空间来放置至少两个电池，所述至少两个电池容量可以不等，甚至可以相差较大，所述至少两个电池可以采用并联的方式连接，这些电池容量相加可以使整体容量最大化。

基于第一方面，在可能的实施例中，当所述第一电流检测电路检测到所述电流大于预设阈值时，所述阻抗调节电路用于逐步增加在所述至少一个支路中的阻抗，以降低所述电流。

也就是说，对于小电池通路，通过电流检测电路检测到充电电流大于预设阈值时，可控制阻抗调节电路增加在小电池通路的阻抗，以使小电池通路的电流朝所述预设阈值逐步减小，从而避免电流过充损坏电池，提高充电安全性。

当所述第一电流检测电路检测到所述电流小于所述预设阈值时，所述阻抗调节电路用于逐步减少在所述至少一个支路中的阻抗，以提高所述电流。

也就是说，对于小电池通路，通过电流检测电路检测到充电电流小于预设阈值时，可控制阻抗调节电路减小在小电池通路的阻抗，以使小电池通路的电流朝所述预设阈值逐步增大，从而提高充电速度。

可以看到，本申请实施例中充放电系统是一个闭环系统，自动根据电池并联支路中的电流进行阻抗控制，动态调整充放电的电流，达到充放电的速度和安全性能的均衡。充电池过程中两个电池同时充电，且充放电过程中通过控制阻抗调节电路调节阻抗来控制充放电电流最大值，避免小电池过放和过充，延长小电池寿命，在充电速度和寿命达到最佳平衡，提高了整个充放电系统的安全性能；此外，在放电过程中，两个电池同时放电，使移动终端的放电能力达到最大。

基于第一方面，在可能的实施例中，当所述第一电流检测电路检测到所述电流小于所述预设阈值时，所述充电模块具体用于增加所述充电电压，以提高所述电流。

可以看到，实施本申请实施例可以实现动态自适应的充电过程。充电过程中可以自适应地指示充电模块提高电压，以调整总通路的总电流，以及指示阻抗调节电路调整电路阻抗，从而实现了对至少两个不同大小的电池同时充电，避免小电池过充，延长电池寿命，提升了两个电池的充电速度，并且在充电速度和寿命之间达到最佳平衡，提高了整个充放电系统的安全性能。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述第一电流检测电路包括电量计和精密电阻，所述精密电阻与所述至少一个支路中的电池串联；所述第一电流检测电路用于检测流经所述精密电阻的电量来获得所述至少一个支路的充电或放电的电流。

通过实施本申请实施例能够精确获得支路上的电流信息，从而为充放电电流的控制提供准确的数据支持。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述阻抗调节电路具体包括：电平控制模块、运算放大器模块、比较器模块和阻抗调节模块；其中，所述电平控制模块和所述运算放大器模块分别连接到所述比较器模块的输入端，所述比较器模块的输出端连接所述阻抗调节模块；所述阻抗调节模块包括金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述金属-氧化物半导体场效应晶体管与所述至少一个支路中的电池串联；所述电平控制模块用于逐步输出可变的电压到所述比较器模块的输入端；所述运算放大器模块用于获取所述精密电阻两端的电压并放大，输出经放大后的电压到所述比较器模块的输入端；所述比较器模块用于通过比较所述电平控制模块和所述运算放大器模块各自的输出电压，输出目标电压到所述阻抗调节模块；所述阻抗调节模块用于根据所述目标电压调节所述金属-氧化物半导体场效应晶体管在所述至少一个支路中的阻抗。

可以看到，本申请实施例中可充分利用电流计所采集的数据，根据充放电策略对充电模块和阻抗调节电路进行控制，实现了安全地对大电池和小电池同时进行充放电。阻抗调节电路的金属-氧化物半导体场效应晶体管串联在小电池通路上，因此可以根据小电池的充放电过程的电流控制小电池通路的阻抗，以调节小电池充放电的电流。另外还可以根据两个并联支路的总电流实时调整小电池通路的阻抗或者调整充电模块的充电电压，以及根据电池温度来执行降温策略，提高电池充放电过程的安全性。

此外，本申请实施例中，阻抗调节电路的电平控制模块输出的电压可以是固定的，也可以是可变的。控制器根据流过小电池的电流限流的需求，控制阻抗调节电路中的电平控制模块的金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS1)的占空比，从而输出动态需求的的电压，这样可以满足不同电流的限流要求。此外，如果电池长时间使用后老化，还可以根据电池的寿命特征进行电流限流适配，把充放电的电流进一步限制小一点，达到电池安全使用的目的。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述电池充放电电路还包括第二电流检测电路，所述第二电流检测电路用于检测所述至少两个并联的支路的总电流；

通过实施本申请实施例能够精确获得所有支路上的总电流信息，从而为充放电电流的控制提供准确的数据支持。

当所述第二电流检测电路检测到所述总电流小于门限值时，所述充电模块具体用于增加所述充电电压以提高所述总电流；或者，所述阻抗调节电路具体用于减少在所述至少一个支路中的阻抗，以提高所述至少一个支路中的电流。

可以看到，通过上述过程的循环反复，可以实现动态自适应的充电过程。充电过程中控制器可以不断地检测总通路的总电流和小电池通路的电流，自适应地指示充电模块调整总通路的总电流以及指示阻抗调节电路调整电路阻抗，从而实现了对至少两个不同大小的电池同时充电，避免小电池过充，延长电池寿命，提升了两个电池的充电速度，并且在充电速度和寿命之间达到最佳平衡，提高了整个充放电系统的安全性能。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述电池充放电电路还包括热敏电阻，所述热敏电阻用于检测所述至少一个电路的电池的温度；

当所述热敏电阻检测到所述至少一个电路的电池的温度高于温度门限时，所述阻抗调节电路具体用于增加在所述至少一个支路中的阻抗，以降低所述电流。

可以看到，本申请实施例还可以通过检测电池处的温度来采取相关的降温策略，进一步提升了充放电过程的安全性，提升用户使用体验。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述至少两个电池形成的至少两个并联的支路用于共同为至少两个规模不同的电路板供电。

本申请实施例中，移动终端包括两块或两块以上电路板和两块或两块以上的电池。这些电路板可以分别以第一电路板、第二电路板、第三电路板…等等予以代表，这些电池可以分别以第一电池、第二电池、第三电池…等等予以代表。

为了描述方便，当存在尺寸一大一小的两块电路板时，还可以称大的电路板为主板，称小的电路板为小板。当存在尺寸(或内阻，或容量)一大一小的两块电池时，还可以称大尺寸(或大内阻，或大容量)的电池为大电池，称小尺寸(或小内阻，或小容量)的电池为小电池。

小板上的器件相对少，从而使移动终端能够腾出大量空间放置大电池。由于大电池容量较大，充放电电流均较大，本申请实施例可将充电模块布置在小板上，由于充电模块和大电池挨近，充电路径最短，路径损耗低，有利于提高充电速度。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池充放电电路的控制方法，所述电池充放电电路包括：至少两个电池形成的至少两个并联的支路、分别连接所述至少两个电池的充电模块；其中，所述充电模块用于为所述至少两个并联的支路提供充电电压；所述至少两个并联的支路中的至少一个支路具体包括电池、第一电流检测电路和阻抗调节电路；其特征在于，在所述至少两个电池同时充电或同时放电的情况下，所述方法包括：从所述第一电流检测电路获取第一电流信息，所述第一电流信息指示了所述至少一个支路的充电或放电的电流；根据所述电流与预设阈值的差距，控制所述阻抗调节电路逐步调节在所述至少一个支路中的阻抗，以使所述电流趋向预设阈值。

其中，本方法的执行主体可以控制器，控制器用于对所述电池充放电电路的充放电过程进行控制。

其中，所述至少两个电池的电池容量可以不同，例如可以包括一个大电池和一个小电池，阻抗调节电路设置在小电池所在的支路上。也就是说，本申请实施例中充电端可以直接连接到电池，如充电模块可以分别直接连接小电池和大电池，此时阻抗调节电路不直接连接充电模块，即阻抗调节电路对小电池的充放电电流的控制属于负端控制模式。

另外，本申请实施例中阻抗可以基于电流与预设阈值的比较关系来逐步调节支路的阻抗，即阻抗是逐步、动态可调的，进而使得充放电电流动态可调。

可以看到，本申请实施例可充分利用移动终端的内部空间放置至少两个不同大小的电池和至少两个不同大小的电路板，采用两个电池并联的方案，充电池过程中两个电池同时充电，且充放电过程中通过控制阻抗调节电路调节阻抗来控制充放电电流最大值，避免小电池过放和过充，延长小电池寿命，在充电速度和寿命达到最佳平衡，提高了整个充放电系统的安全性能；此外在放电过程中，两个电池同时放电，使移动终端的放电能力达到最大。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述根据所述电流与预设阈值的差距，控制所述阻抗调节电路逐步调节在所述至少一个支路中的阻抗，以使所述电流趋向预设阈值，包括：当所述电流大于预设阈值时，控制所述阻抗调节电路逐步增加在所述至少一个支路中的阻抗，以降低所述电流。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述根据所述电流与预设阈值的差距，控制所述阻抗调节电路逐步调节在所述至少一个支路中的阻抗，以使所述电流趋向预设阈值，包括：当所述电流小于所述预设阈值时，控制所述阻抗调节电路逐步减小在所述至少一个支路中的阻抗，以提高所述电流。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述方法还包括：当所述第一电流检测电路检测到所述电流小于所述预设阈值时，控制所述充电模块增加所述充电电压，以提高所述电流。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述第一电流检测电路包括电量计和精密电阻，所述精密电阻与所述至少一个支路中的电池串联；所述第一电流检测电路用于检测流经所述精密电阻的电量来获得所述至少一个支路的充电或放电的电流。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述阻抗调节电路具体包括电平控制模块、运算放大器模块、比较器模块和阻抗调节模块；所述阻抗调节模块包括金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述金属-氧化物半导体场效应晶体管与所述至少一个支路中的电池串联；所述电平控制模块用于逐步输出电压到所述比较器模块的输入端；所述运算放大器模块用于获取所述精密电阻两端的电压并放大，输出经放大后的电压到所述比较器模块的输入端；所述比较器模块用于通过比较所述电平控制模块和所述运算放大器模块各自的输出电压，输出目标电压到所述阻抗调节模块；所述阻抗调节模块用于根据所述目标电压调节所述金属-氧化物半导体场效应晶体管在所述至少一个支路中的阻抗。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述当所述电流小于预设阈值时，控制所述阻抗调节电路减少在所述至少一个支路中的阻抗，包括：当所述电流小于预设阈值时，向所述电平控制模块发送第一脉冲宽度调节PWM信号，所述第一PWM信号用于指示所述电平控制模块输出比所述经放大后的电压更小的电压；所述阻抗调节模块具体用于根据所述比较器模块的输出电压逐步减少在所述至少一个支路中的阻抗。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述当所述电流大于预设阈值时，控制所述阻抗调节电路增加在所述至少一个支路中的阻抗，包括：当所述电流大于预设阈值时，向所述电平控制模块发送第二脉冲宽度调节PWM信号，所述第二PWM信号用于指示所述电平控制模块输出比所述经放大后的电压更小的电压；所述阻抗调节模块具体用于根据所述比较器模块的输出电压逐步增加在所述至少一个支路中的阻抗。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述电池充放电电路还包括第二电流检测电路，所述第二电流检测电路用于检测所述至少两个并联的支路的充电或放电的总电流；所述方法还包括：从所述第二电流检测电路获取第二电流信息，所述第二电流信息指示了所述总电流；当所述总电流小于门限值时，控制所述充电模块增加所述充电电压，以及控制所述阻抗调节电路减少在所述至少一个支路中的阻抗；当所述总电流大于门限值时，控制所述充电模块减小所述充电电压。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述电池充放电电路还包括热敏电阻，所述热敏电阻用于检测所述至少一个电路的电池的温度；所述方法还包括：从所述热敏电阻获取所述温度；当所述温度高于温度门限时，控制所述阻抗调节电路增加在所述至少一个支路中的阻抗，以降低所述电流。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述至少一个支路中的电池的容量小于除所述至少一个支路外的其他支路的电池的容量。

第三方面，本申请实施例提供了一种控制器，所述控制器包括输入输出接口和逻辑电路；所述输入输出接口用于收发数据；所述逻辑电路用于控制所述控制器执行如第二方面任意实施例所描述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种系统，所述系统包括控制器和电池充放电电路，所述电池充放电电路为如第一方面任意实施例所描述的电路，所述控制器可以是第三方面所描述的控制器。

第五方面，本申请实施例提供了一种移动终端，所述移动终端包括至少两个电路板以及如第四方面所描述的系统，所述系统用于为所述至少两个电路板供电。

第六方面，本实用新型实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质；所述计算机可读存储介质用于存储第二方面的任意方法实施例的实现代码。

第七方面，本实用新型实施例提供了一种计算机程序(产品)，该计算机程序(产品)包括程序指令，当该计算机程序产品被执行时，用于执行前述第二方面的任意方法实施例描述的方法。

可以看到，本申请实施例充分利用了被器件隔离成两部分的手机空间放置两个不同容量的电池，采用两个电池并联充放电的方案使电池整体空间利用率最高，整体容量最大。在充电过程两个电池可以同时充电，既提高了充电速度，又能避免过充，保证了充电过程的安全性。在放电过程两个电池可以同时放电，提高了放电能力，又能避免过放，保证了放电过程的安全性。且充放电过程中充放电电流是逐步、动态可调的，在充电速度和寿命达到最佳平衡，提高了整个充放电系统的安全性能。此外，还可以通过检测电池处的温度来采取相关的降温策略，进一步提升了充放电过程的安全性，提升用户使用体验。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种移动终端内部器件的系统架构示意图；

图2是本申请实施例提供的又一种移动终端内部器件的系统架构示意图；

图3是本申请实施例提供的又一种移动终端内部器件的系统架构示意图；

图4是本申请实施例提供的又一种移动终端内部器件的系统架构示意图；

图5本申请实施例提供的一种电池充放电系统的电路示例图；

图6本申请实施例提供的又一种电池充放电系统的电路示例图；

图7本申请实施例提供的阻抗调节电路的结构示意图；

图8本申请实施例提供的又一种电池充放电系统的电路示例图；

图9本申请实施例提供的一种电池充放电电路的控制方法的流程示意图；

图10本申请实施例提供的又一种电池充放电电路的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和 /或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“至少两个”或“多个”是指两个或两个以上。“和/或”用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B 可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和 c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本申请实施例所描述的方法或装置可应用于移动终端，所述移动终端例如可以是手机(例如可折叠手机，滑盖手机，单板手机等)，平板电脑，可穿戴设备(例如智能手环，智能手表，智能眼镜等)等等，本申请实施例不做具体限制。

移动终端通常由外部壳体和内部器件组成，内部器件通常包括电路板和电池。所述电路板例如为印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)，在电路板上焊接/承载有各种微型电子器件、芯片、电路等。

本申请实施例中的移动终端包括两块或两块以上电路板和两块或两块以上的电池。这些电路板可以分别以第一电路板、第二电路板、第三电路板…等等予以代表，这些电池可以分别以第一电池、第二电池、第三电池…等等予以代表。

为了描述方便，当存在尺寸一大一小的两块电路板时，还可以称大的电路板为主板，称小的电路板为小板。当存在尺寸(或内阻，或容量)一大一小的两块电池时，还可以称大尺寸(或大内阻，或大容量)的电池为大电池，称小尺寸(或小内阻，或小容量)的电池为小电池。

参见图1，图1是本申请实施例提供的一种可能的移动终端内部器件的系统架构示意图。该系统架构以两块电路板和两块电池为例，例如可应用于可折叠手机。如图1所示，该系统架构包括第一电路板(1)、第二电路板(2)、第一电池(3)、第二电池(4)，这些器件可通过FPC(5)相互连接，FPC表示柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)。其中第一电路板(1)为主板，第二电路板(2)为小板，第一电池(3)为小电池，第二电池(4)为大电池。手机的内部空间可被充分利用，隔离成两部分。其中一部分包括在空间上紧凑布置一起的第一电路板(1)和第一电池(3)，另一部分包括在空间上紧凑布置一起的第二电路板 (2)和第二电池(4)。图1所示中，基于折叠区域的对折需求，将手机内部空间分为两部分，第一电路板(1)和第一电池(3)位于位于折叠区域上半部分，第二电路板(2)和第二电池 (4)位于折叠区域下半部分。这两部分可通过折叠区域(如图示中的中间虚线位置)贴合到一起，从而实现充分利用该可折叠手机的内部空间放置电池，使手机的电池容量最大化。

本申请实施例中，在第一电路板(1)上可焊接/承载有控制器(11)，阻抗调节电路(12)，电流检测电路(13)，电流检测电路(14)。控制器(11)负责对两个电池的充电/放电的控制。阻抗调节电路(12)由金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)、运算放大器、电阻、电容等元件搭建而成，用于实现调节至少一个电池(例如第一电池)所在支路的阻抗。由于第一电池(3)容量小，充电电流小，通过阻抗调节电路(12)可以增加阻抗，进而保护第一电池(3)过冲。电流检测电路 (13)和电流检测电路(14)用于实现检测两个电池所在支路的电流。

第一电路板(1)可包括多种耗电系统，例如片上系统(System on Chip，SOC)、射频(Radio Frequency，RF)通信模块等等。例如上述控制器(11)、阻抗调节电路(12)、电流检测电路 (13)、电流检测电路(14)等等中的一者或多者可以部署于SOC，从而使SOC承担为电池充放电的功能，例如至少可将控制器(11)部署到SOC。这些耗电系统占用空间较大，导致第一电路板(1)相对第二电路板(2)而言规模较大，但仍可以在折叠区域上半部分挤出部分空间放置小电池(即第一电池)。在一种示例中，小电池可通过连接器扣装到第一电路板(1)上，通过阻抗调节电路(12)对第一电路板(1)和第二电路板(2)供电。

示例性地，还可以将阻抗调节电路(12)、电流检测电路(13)、电流检测电路(14)等等中的一者或多者可以部署于FPC5，从而使FPC5承担为电池充放电的功能。

本文中，电流检测电路(13)又可称为第一电流检测电路，电流检测电路(14)又可称为第二电流检测电路。

本申请实施例中，在第二电路板(2)上可焊接/承载有充电模块21和USB接口，充电模块可用于给电池充电/放电。充电模块例如可通过USB接口接入到外接电源，以实现给电池充电。示例性地，充电模块可包括电源管理芯片(Scharge)、过压保护电路(OVP MOS)和适配器(Adapter)。其中，适配器作为接口转换器连接到USB接口，USB外接充电线以接入到外界电源。过压保护电路用于将输入电压限定在安全范围内。当出现过压现象时，过压保护电路进行保护以防止损坏后级用电器件。电源管理芯片用于控制充电电压从而为电池充电，以及管理电池放电电压从而给第一电路板(1)和/或第二电路板(2)供电。

第二电路板(2)上的器件相对少，从而使折叠区域下半部分能够腾出大量空间放置大电池(即第二电池)。由于大电池容量较大，充放电电流均较大，本申请实施例将充电模块21 布置在第二电路板(2)上，由于充电模块和大电池挨近，充电路径最短，路径损耗低，有利于提高充电速度。在一种示例中，大电池可通过连接器扣装到第二电路板(2)上，对第一电路板(1)和/或第二电路板(2)供电。

在具体实施例中，第一电池(3)和第二电池(4)采用并联的方式进行充放电。

在可能的实施例中，移动终端的内部器件还包括一个或多个负温度系数(Negative Temperature Coefficient，NTC)热敏电阻，这种热敏电阻随温度上升电阻呈指数关系减小，从而能实现对温度的测量。如图示中可包括NTC15和NTC22，其中NTC15可测量第一电池(3) 处的温度，即可用于测量第一电池(3)在充放电过程的温度。NTC22可测量第二电池(4) 处的温度，即可用于测量第二电池(4)在充放电过程的温度。

需要说明的是，本申请实施例中的电路板上还可焊接/承载其他更多的微型电子器件、应用芯片、电路、模块等，本申请实施例不做限制。

虽然图1以内部器件的两部分空间上下折叠为例进行方案的描述，但是本申请实施例对此并不做限定。在具体的实现中，还可以有其他的折叠方式和空间分配方式。例如，参见图 2，图2是本申请实施例提供的又一种可能的移动终端内部器件的系统架构示意图。该实施例和前述图1的区别在于，内部器件的两部分空间可左右折叠，即内部器件的两部分可通过折叠区域(如图示中的中间虚线位置)贴合到一起，从而也能实现充分利用内部空间放置电池，使手机的电池容量最大化。

另外，虽然图1和图2均以第一电路板和第二电路板均为矩形板进行方案的描述，但是本申请实施例对此并不做限定。在具体的实现中，还可以根据实际需要，将电路板设计成任意的形状。例如，参见图3，图3是本申请实施例提供的又一种可能的移动终端内部器件的系统架构示意图。在该示例中，第一电路板(1)被设计成不规则形状，而第一电池(3)可以基于第一电路板(1)的形状进行设计，从而使得第一电路板(1)和第一电池(3)紧凑排布在一起，从而最大化地利用手机内部空间。此外，在其他示例中，也可以将第二电路板(2) 被设计成不规则形状，而第二电池(4)可以基于第二电路板(2)的形状进行设计，从而使得第二电路板(2)和第二电池(4)紧凑排布在一起，从而最大化地利用手机内部空间。

参见图4，图4是本申请实施例提供的又一种可能的移动终端内部器件的系统架构示意图。该系统架构以两块电路板和三块电池为例，例如可应用于可折叠手机。如图4所示，该系统架构包括第一电路板(1)、第二电路板(2)、第一电池(3)、第二电池(4)、第三电池(6)，这些器件同样可通过FPC(5)相互连接。其中第一电路板(1)为主板，第二电路板(2)为小板。第三电池(6)的电池尺寸或容量或内阻最小，第二电池(4)的电池尺寸或容量或内阻最大。手机的内部空间可被充分利用，隔离成两部分。其中一部分包括在空间上紧凑布置一起的第一电路板(1)、第一电池(3)和第三电池(6)，另一部分包括在空间上紧凑布置一起的第二电路板(2)和第二电池(4)。这两部分可通过折叠区域(如图示中的中间虚线位置)贴合到一起，从而实现充分利用该可折叠手机的内部空间放置电池，使手机的电池容量最大化。

本申请实施例中，在第二电路板(2)上同样可焊接/承载有充电模块21和USB接口。在第一电路板(1)上可焊接/承载有控制器(11)、阻抗调节电路(12)、阻抗调节电路(18)、电流检测电路(13)、电流检测电路(14)、电流检测电路(16)。控制器(11)负责对三个电池的充电/放电的控制。阻抗调节电路(12)和阻抗调节电路(18)可分别用于实现调节一个电池(例如第一电池和第三电池)所在支路的阻抗。电流检测电路(13)、电流检测电路(14) 和电流检测电路(16)用于实现检测这三个电池所在支路的电流。

在可能的实施例中，移动终端的内部器件还包括一个或多个NTC热敏电阻，如图示中可包括NTC15、NTC17和NTC22，其中NTC15可测量第一电池(3)处的温度，NTC17可测量第三电池(6)处的温度，NTC22可测量第二电池(4)处的温度。

需要说明的是，本申请实施例中的电路板上还可焊接/承载其他更多的微型电子器件、应用芯片、电路、模块等，本申请实施例不做限制。

可以看到，本申请实施例上述实施例充分利用了被器件隔离成两部分的手机空间来放置至少两个电池，所述至少两个电池容量可以不等，甚至可以相差较大，所述至少两个电池可以采用并联的方式连接，这些电池容量相加可以使整体容量最大化。

基于上文描述的系统架构，下面继续描述本申请实施例提供的几种电池充放电系统。

参见图5，图5本申请实施例提供的一种电池充放电系统的示例图。该系统可应用于移动终端，如图5所示，该系统包括控制器(11)和受控制器(11)控制的电池充放电电路(本文中电池充放电电路可简称充放电电路)，所述充放电电路包括：充电模块(21)，小电池(3) 和大电池(4)所形成的至少两个并联的支路，小电池(3)所在的支路具体包括小电池(3)、阻抗调节电路(12)和电流检测电路(13)；其中：

电流检测电路(13)进一步包括电量计(131)和第一精密电阻(132)，第一精密电阻(132) 和小电池(3)串联，电量计(131)通过SRP端和SRN端分别连接第一精密电阻(132)的两端，电量计(131)的VBAT端接入到充电模块(21)。电量计(131)通过检测流经第一精密电阻(132)的电量来获得小电池(3)的充放电电流，即小电池(3)所在的支路的电流。

小电池(3)和大电池(4)的并联支路的输出端连接电流检测电路(14)。电流检测电路 (14)进一步包括电量计(141)和第二精密电阻(142)，第二精密电阻(142)的一端与并联支路的输出端连接，另一端配置为接地。电量计(141)通过SRP1端和SRN1端分别连接第二精密电阻(142)的两端，电量计(141)的VBAT端接入到充电模块(21)。电量计(141) 通过检测流经第二精密电阻(142)的电量来获得两个并联支路的总的充放电电流，即统计小电池(3)所在的支路的电流和大电池(4)所在的支路的电流。

第二精密电阻(142)的阻值可能与第一精密电阻(132)的阻值相同，也可能不同，这里不做限定。

本申请实施例中，阻抗调节电路(12)用于调节小电池(3)所在的支路的阻抗；当电流小于预设阈值时，通过阻抗调节电路(12)可以减小小电池(3)所在的支路的阻抗，以使小电池(3)所在的支路的阻抗的电流逐步符合所述预设阈值，从而提高小电池(3)充放电的速度。当电流大于预设阈值时，通过阻抗调节电路(12)可以增加小电池(3)所在的支路的阻抗，以使小电池(3)所在的支路的电流逐步符合预设阈值，从而避免小电池(3)充放电过程的过充或过放现象。

充电模块(21)例如可包括电源管理芯片(Scharge)、过压保护电路(OVP MOS)和适配器(Adapter)。其中，适配器作为接口转换器连接到USB接口，USB外接充电线以接入到外界电源。过压保护电路用于将输入电压限定在安全范围内。当出现过压现象时，过压保护电路进行保护以防止损坏后级用电器件。电源管理芯片连接两电池并联电路的输入端，电源管理芯片可用于控制充电电压从而为电池充电，电源管理芯片还可通过FPC连接到电路板，例如第一电路板(1)和第二电路板(2)，通过管理电池放电电压从而给第一电路板(1)和/或第二电路板(2)供电。

控制器(11)可以是能够处理电子指令、实现电路控制功能的任何类型的电子器件，包括但不限于中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器、微控制器、主处理器、 ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)等等。控制器(11)可分别通过I2C总线采集电量计(131)/电量计(141)的电流检测结果，本文中的电流检测结果又可称为电流信息，电流信息指示了电流值的大小。具体的，由电量计(131)检测的电流信息可称为第一电流信息，由电量计(141)检测的电流信息可称为第二电流信息。控制器(11) 还可通过通用输入/输出口(General Purpose Input Output，GPIO)实现对阻抗调节电路(12) 的控制。可能实施例中，控制器(11)还可以通过连接线连接到充电模块(21)，以指示充电模块(例如指示电压管理芯片或者适配器)调整输出的充电电压。

在可能的实施例中，系统还包括一个或多个NTC热敏电阻，如图示中可包括NTC(15) 和NTC(22)，其中NTC(15)可测量小电池(3)处的温度，NTC22可测量大电池(4)处的温度。控制器(11)例如可分别通过模数变换器(Analog to Digital Converter，ADC)接口采集NTC(15)和NTC(22)的温度检测结果。

下面描述基于图5所示系统的电池充电原理。

充电过程中，充电模块(21)连接到外接电源(例如插入到充电器、USB电源、移动电源等等)后，充电模块(21)在控制器(11)控制下开始为并联电路上的小电池(3)和大电池(4)充电。大电池(4)容量比较大，可充电流大，通路可不做控制。小电池(3)的通路受阻抗调节电路(12)制约，可通过调节阻抗调节电路(12)的阻抗将电流控制在小电池(3) 的最大接收电流之内。通过电流检测电路(13)可以实时检测小电池(3)通路的电流。通过电流检测电路(14)可以实时检测小电池(3)和大电池(4)充电总通路的总电流，进而通过总电流和小电池(3)通路的电流可以推算大电池(4)通路的电流。

控制器(11)通过相关控制线，实时采集电流检测电路(13)和电流检测电路(14)的电流检测结果，可选的还可以NTC(15)和NTC(22)实时采集小电池(3)和大电池(4)的温度采集结果。然后，控制器(11)根据电流检测结果、温度采集结果，动态调整小电池(3) 通路和大电池(4)通路的充电电流，从而使小电池(3)和大电池(4)均达到最快充电速度，而且可以保证充电过程的安全性。

一些具体实施例中，对于小电池(3)通路，当控制器(11)通过电流检测电路(13)检测到充电电流小于预设阈值时，控制器(11)控制阻抗调节电路(12)减小在小电池(3)通路的阻抗，以使小电池(3)通路的电流朝所述预设阈值逐步增大，从而提高充电速度。当控制器(11)通过电流检测电路(13)检测到充电电流大于预设阈值时，控制器(11)控制阻抗调节电路(12)增加在小电池(3)通路的阻抗，以使小电池(3)通路的电流朝所述预设阈值减小，从而避免电流过充损坏电池，提高充电安全性。

又一些具体实施例中，对于小电池(3)和大电池(4)的并联电路形成的总通路，当控制器(11)通过电流检测电路(14)检测到总通路的充电电流比较小时，控制器(11)控制阻抗调节电路(12)减小在小电池(3)通路的阻抗，以使小电池(3)通路的电流逐步增大，从而提高总通路的充电电流。当控制器(11)通过电流检测电路(14)检测到充电电流达到或超过总电流门限时，控制器(11)控制阻抗调节电路(12)增加在小电池(3)通路的阻抗，以使小电池(3)通路的电流减小，或者指示充电模块(21)降低充电电压，从而使总通路的充电电流减小，从而避免电流过充损坏电池，提高充电安全性。

又一些具体实施例中，对于小电池(3)通路，当控制器(11)通过NTC15检测到小电池(3)的温度超过门限值时，控制器(11)控制阻抗调节电路(12减小在小电池(3)通路的阻抗，以使小电池(3)通路的电流减小，甚至关闭小电池(3)通路，从而使小电池(3)降温，提高电池充电过程的安全性。当控制器(11)通过NTC(22检测到大电池(4)的温度超过门限值时，控制器(11)可以指示充电模块(21)降低充电电压，以使小电池大电池(4) 通路的电流减小，甚至关闭大电池(4)通路，从而使大电池(4)降温，提高电池充电过程的安全性。

下面描述基于图5所示系统的电池放电原理。

放电过程中，电源管理芯片通过FPC连接到第一电路板(1)和第二电路板(2)，小电池(3) 和大电池(4)充电组成的并联电路在控制器(11)控制下一起放电，通过电源管理芯片向第一电路板(1)和第二电路板(2)供电。其中小电池(3)的放电通路受阻抗调节电路(12)制约，可通过调节阻抗调节电路(12)的阻抗将放电电流控制在小电池(3)的最大放电电流之内。通过电流检测电路(13)可以实时检测小电池(3)通路的电流。通过电流检测电路(14)可以实时检测小电池(3)和大电池(4)充电总通路的总电流，进而通过总电流和小电池(3) 通路的电流可以推算大电池(4)通路的放电电流。

控制器(11)通过相关控制线，实时采集电流检测电路(13)和电流检测电路(14)的电流检测结果，可选的还可以NTC(15)和NTC(22)实时采集小电池(3)和大电池(4)的温度采集结果。然后，控制器(11)根据电流检测结果、温度采集结果，动态调整小电池(3) 通路和大电池(4)通路的放电电流，从而使小电池(3)和大电池(4)能均衡地放电，而且可以保证充电过程的安全性。

一些具体实施例中，对于小电池(3)通路，当控制器(11)通过电流检测电路(13)检测到放电电流大于预设阈值(放电过程的预设阈值可不同于充电过程的预设阈值)时，控制器(11)控制阻抗调节电路(12)增加在小电池(3)通路的阻抗，以使小电池(3)通路的电流朝所述预设阈值减小，从而避免电流过放损坏电池或电路板器件，提高放电安全性。

又一些具体实施例中，对于小电池(3)和大电池(4)的并联电路形成的总通路，当控制器(11)通过电流检测电路(14)检测到放电电流达到或超过总电流门限(放电过程的总电流门限可不同于充电过程的总电流门限)时，控制器(11)控制阻抗调节电路(12)增加在小电池(3)通路的阻抗，以使小电池(3)通路的电流减小，从而使总通路的放电电流减小，从而避免电流过放损坏电池或电路板器件，提高充电安全性。

又一些具体实施例中，对于小电池(3)通路，当控制器(11)通过NTC(15)检测到小电池(3)的温度超过门限值时，控制器(11)控制阻抗调节电路(12)减小在小电池(3) 通路的阻抗，以使小电池(3)通路的电流减小，甚至关闭小电池(3)通路，从而使小电池 (3)降温，提高电池放电过程的安全性。

在图5实施例中，充电模块21可以分别直接连接小电池(3)和大电池(4)，即此时阻抗调节电路(12)不直接连接充电模块21，即阻抗调节电路(12)对小电池(3)的充放电电流的控制属于负端控制模式。当然，在本申请实施例其他可能实施例中，也可以将小电池 (3)和阻抗调节电路(12)的电路位置对换，即设计小电池(3)不直接连接充电模块21，而将阻抗调节电路(12)设计成一端连接充电模块21，另一端连接小电池(3)，此时阻抗调节电路(12)对小电池(3)的充放电电流的控制属于正端控制模式。

可以看到，本申请实施例充分利用了被器件隔离成两部分的手机空间放置两个不同容量的电池，采用两个电池并联充放电的方案使电池整体空间利用率最高，整体容量最大。在充电过程两个电池可以同时充电，既提高了充电速度，又能避免过充，保证了充电过程的安全性。在放电过程两个电池可以同时放电，提高了放电能力，又能避免过放，保证了放电过程的安全性。此外，还可以通过检测电池处的温度来采取相关的降温策略，进一步提升了充放电过程的安全性，提升用户使用体验。

需要说明的是，虽然图5实施例以在小电池(3)所在支路中设置阻抗调节电路(12)为例进行方案的描述，但是本申请实施例并不限制于此。在可能的实施例中，还可以在大电池 (4)所在支路中设置阻抗调节电路，用于调节大电池(4)所在支路中的阻抗；在可能的实施例中，还可以在小电池(3)所在支路和大电池(4)所在支路中分别设置阻抗调节电路，分别调节小电池(3)所在支路的阻抗和大电池(4)所在支路的阻抗，各个阻抗调节电路均受控制器控制。这样，可以实现独立地对大电池(4)的通路电流进行控制，进一步提高两个电池充放电过程的安全性，减少热损耗。

还需要说明的是，虽然图5实施例以电流检测电路(14)检测并联电路的总通路电流为例进行方案描述，但是本申请实施例并不限制于此。在可能的实施例中，还可以有针对性地设计电流检测电路检测大电池(4)的通路电流。

参见图6，图6本申请实施例提供的又一种电池充放电系统的示例图。该系统与图5所示系统的区别在于，大电池(4)所在的支路具体包括大电池(4)和电流检测电路(14)，电流检测电路(14)进一步包括电量计(141)和第三精密电阻(143)，第三精密电阻(143) 和大电池(4)串联，电量计(141)通过SRP1端和SRN1端分别连接第三精密电阻(143)的两端，电量计(141)的VBAT端接入到充电模块(21)。电量计(141)通过检测流经第三精密电阻(143)的电量来获得大电池(4)的充放电电流，即大电池(4)所在的支路的电流。控制器可以采集电量计(141)的电流检测结果，以实现对大电池(4)通路电流的控制。或者控制器还可以根据电量计(131)的电流检测结果和电量计(141)的电流检测结果获得并联支路的总通路电流，以实现对总通路电流的控制。

其中，第三精密电阻(143)的阻值可能与前述的第二精密电阻(142)的阻值相同，也可能不同，这里不做限定。

图6所示系统中涉及的其他元器件、电路连接关系、电池充放电原理等等可类似参考图 5实施例的相关描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。

下面详细描述本申请实施例中的阻抗调节电路。

参见图7，图7示出了本申请实施例提供的一种阻抗调节电路12的结构示意图，如图7 所示，该阻抗调节电路(12)具体包括电平控制模块(123)、运算放大器模块(121)、比较器模块(122)和阻抗调节模块(124)。其中，电平控制模块(123)和运算放大器模块(121) 分别连接到比较器模块(122)的输入端，比较器模块(122)的输出端连接阻抗调节模块(124)。

其中，电平控制模块(123)受控制器的控制，运算放大器模块(121)的输入端分别接入到精密电阻的两端，以获得该精密电阻两端的电压。阻抗调节模块(124)与电池连接。当阻抗调节电路(12)设置在前述小电池(3)所在支路时，该电池即为小电池(3)，该精密电阻为第一精密电阻(132)。当阻抗调节电路(12)设置在前述大电池(4)所在支路时，该电池即为大电池(4)，该精密电阻为第三精密电阻(143)。

具体实施例中，以阻抗调节电路(12)设置在前述小电池(3)所在支路为例，运算放大器模块(121)用于获取和放大第一精密电阻两端的电压，并输出经放大后的电压到比较器模块(122)的负输入端，电平控制模块(123)用于受控制器控制而输出电压到比较器模块(122) 的正输入端，比较器模块(122)通过比较所述电平控制模块(123)和所述运算放大器模块 (121)各自的输出电压来输出电压到阻抗调节模块(124)。本文中。比较器模块(122)输出到到阻抗调节模块(124)的电压也可以称为目标电压。所述阻抗调节模块(124)用于根据所述比较器模块(122)输出的电压(即目标电压)调节在小电池(3)所在支路中的阻抗。

例如，当小电池(3)所在支路的电流小于预设阈值时，控制器向所述电平控制模块(123) 发送第一脉冲宽度调节(Pulse Width Modulation，PWM)信号，该第一PWM信号通过指定电平控制模块(123)中的金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS1)的占空比，来指示所述电平控制模块(123)输出比所述运算放大器模块(121)的输出电压更大的电压，这样，所述阻抗调节模块(124)用于根据所述比较器模块(122)的输出电压减小在小电池(3)所在支路中的阻抗，从而促使小电池(3)所在支路的电流增大。

又例如，当小电池(3)所在支路的电流大于预设阈值时，控制器向所述电平控制模块(123) 发送第二PWM信号，该第二PWM信号通过指定电平控制模块(123)中的金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS1)的占空比，来指示所述电平控制模块(123)输出比所述运算放大器模块(121)的输出电压更小的电压，这样，所述阻抗调节模块(124)用于根据所述比较器模块(122)的输出电压增加在小电池(3)所在支路中的阻抗，从而促使小电池(3)所在支路的电流减小。

基于所描述的阻抗调节电路，为了更好理解本申请实施例的技术方案，下面以本申请实施例提供的又一种电池充放电系统为例进行描述。参见图8，图8是本申请实施例提供的又一种电池充放电系统的细化电路结构示意图。图8实施例与前述图5实施例的区别在于，图 8实施例对阻抗调节电路12进行进一步细化。如图8所示，阻抗调节电路12包括电平控制模块(123)、运算放大器模块(121)、比较器模块(122)和阻抗调节模块(124)。其中：

示例性地，电平控制模块(123)进一步由多个电阻(R1、R2、R3、R4)、多个电容(C1、C2)和金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS1)搭建而成，具体的电路连接拓扑已在图8中示出。其中，MOS1例如可以是NMOS晶体管，MOS1的第一极(栅极)受控制器(11)的信号控制。MOS1的第一极(栅极)和第二极(源极)之间连接R1，MOS1的第三极(漏极)分别连接R2和R3，R2连接到电压输入端U，以获得固定或者可变的输入电压。R3还分别连接C1 的一端和R4的一端，C2分别连接C1的另一端和R4的另一端。R4的输出端可作为电平控制模块(123)的电压输出端。

示例性地，运算放大器模块(121)进一步由多个电阻(R5、R6、R7、R8)和运算放大器(OP1)搭建而成，具体的电路连接拓扑已在图8中示出。其中，R5的一端和R6的一端分别对应连接到第一精密电阻(132)的两端(SRP/SRN)，R5的另一端和R6的另一端分别连接到 OP1的正输入端和负输入端。R7分别连接接地端和OP1的正输入端，R8分别连接OP1的负输入端和OP1的输出端。OP1的输出端可作为运算放大器模块(121)的电压输出端。

示例性地，比较器模块(122)进一步由电阻(R9)、运算放大器(OP2)和电容(C3)搭建而成，具体的电路连接拓扑已在图8中示出。其中，OP2的正输入端连接到电平控制模块(123)的电压输出端，OP2的负输入端连接R9的一端，R9的另一端连接到运算放大器模块(121)的电压输出端。C3分别连接OP2的负输入端和OP2的输出端。OP2的输出端可作为比较器模块(122)的电压输出端。

示例性地，阻抗调节模块(124)进一步由电阻(R10、R11)和金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS2)搭建而成，具体的电路连接拓扑已在图8中示出。其中，MOS2例如可以是NMOS晶体管，R10的一端连接比较器模块(122)的电压输出端，另一端连接MOS2的第一极(栅极)。MOS2的第三极(漏极)连接到小电池(3)的一端，MOS1的第二极(源极)连接到第一精密电阻(132)的一端(SRP)，R11分别连接MOS2的第一极(栅极)和第一精密电阻 (132)的另一端(SRN)。基于该电路结构，阻抗调节模块(124)可以基于比较器模块(122) 的输出电压来调节MOS2的阻抗。由于MOS2设置在小电池(3)所在的支路，所以也相当于调节了小电池(3)所在的支路的阻抗。

下面描述基于图8所示系统的电池充放电原理。

充电过程中，充电模块(21)连接到外接电源(例如插入到充电器、USB电源、移动电源等等)后，充电模块(21)在控制器(11)控制下开始为并联电路上的小电池(3)和大电池(4)充电。控制器(11)通过电流检测电路(13)可以实时检测小电池(3)通路的电流。

一方面，这部分电流流过第一精密电阻可转化为电压(即SNP和SRN之间的电压)，该电压输入到运算放大器模块(121)，通过运算放大器模块(121)按照所需求的比例进行电压放大，该比例由运算放大器模块(121)中的各电阻的具体阻值来决定，例如可将输入电压放大 100倍。经过放大的电压经过运算放大器模块(121)的输出端输出到比较器模块(122)的负输入端。

另一方面，控制器(11)可基于电流检测电路(13)检测的电流，通过GPIO接口向电平控制模块(123)发送PWM信号，PWM信号携带有方波占空比的信息。电平控制模块(123) 根据该PWM信号和电压输入端U提供的电压，通过输出端输出合适的电压到比较器模块(122)的正输入端。例如，PWM信号中的方波占空比越大，电平控制模块(123)输出的电压就越大。

在一具体实施例中，当控制器(11)检测小电池(3)所在的支路的电流小于预设阈值时，可以通过GPIO接口指示电平控制模块(123)输出固定的电压或者输出逐步升高的电压。电平控制模块(123)的输出端输出的电压比运算放大器模块(121)的输出端输出的电压大，则经过比较器模块(122)处理后，将输出比之前更高的电压到阻抗调节模块(124)。阻抗调节模块(124)随着比较器模块(122)的输出电压作用于栅极而降低金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS2)的漏-源间的阻抗。这样，小电池(3)所在的支路的电流将随着阻抗降低而得到增大，从而提高小电池的充电速度。

反之，当控制器(11)检测小电池(3)所在的支路的电流大于预设阈值时，可以通过GPIO接口指示电平控制模块(123)的输出端输出的电压比运算放大器模块(121)的输出端输出的电压小。比较器模块(122)迅速动作，将输出比较低的电压到阻抗调节模块(124)。阻抗调节模块(124)随着比较器模块(122)的输出电压作用于栅极而增加金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS2)的漏-源间的阻抗，即控制增加了小电池(3)所在的支路的阻抗。这样，小电池(3)所在的支路的电流将随着阻抗增加而得到降低，从而实现了小电池(3) 的充电电流的限制，避免小电池(3)过充，提升电池充电安全性。

又一些具体实施例中，控制器(11)可通过电流检测电路(14)可以实时检测小电池(3) 和大电池(4)充电总通路的总电流，还可通过总电流和小电池(3)通路的电流推算大电池 (4)通路的电流。对于小电池(3)和大电池(4)的并联电路形成的总通路，当控制器(11)通过电流检测电路(14)检测到总通路的充电电流比较小时，控制器(11)通过GPIO接口指示电平控制模块(123)的输出电压比运算放大器模块(121)的输出电压小，从而增大了比较器模块(122)的输出电压，降低金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS2)的漏-源间的阻抗，使小电池(3)通路的电流逐步增大，从而提高总通路的充电电流。

反之，当控制器(11)通过电流检测电路(14)检测到充电电流达到或超过总电流门限时，控制器(11)通过GPIO接口指示电平控制模块(123)输出端输出电压比运算放大器模块(121)的输出电压小，从而降低了比较器模块(122)的输出电压，提高了金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS2)的漏-源间的阻抗，使小电池(3)通路的电流减少，从而减小使总通路的充电电流，避免电流过充损坏电池，提高充电安全性。

又一些具体实施例中，对于小电池(3)通路，当控制器(11)通过NTC15检测到小电池 (3)的温度超过门限值时，控制器(11)控制阻抗调节电路(12)减小金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS2)的漏-源间的阻抗，以使小电池(3)通路的电流减小，甚至关闭小电池(3)通路，从而使小电池(3)降温，提高电池充电过程的安全性。

同样，在放电过程中，控制器(11)同样可以控制阻抗调节电路(12)的电平控制模块 (123)，进而调节金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS2)的漏-源间的阻抗。相关过程类似参考充电过程的实现细节，这里不再赘述。

可以看到，本申请实施例中控制器充分利用电流计、NTC所采集的数据，根据充放电策略对充电模块和阻抗调节电路进行控制，实现了安全地对大电池和小电池同时进行充放电。阻抗调节电路的金属-氧化物半导体场效应晶体管串联在小电池通路上，因此可以根据小电池的充放电过程的电流控制小电池通路的阻抗，以调节小电池充放电的电流。另外还可以根据两个并联支路的总电流实时调整小电池通路的阻抗或者调整充电模块的充电电压，以及根据电池温度来执行降温策略，提高电池充放电过程的安全性。本申请实施例中充放电系统是一个闭环系统，自动根据电池并联支路中的电流进行阻抗控制，动态调整充放电的电流，达到充放电的速度和安全性能的均衡。

此外，本申请实施例中，阻抗调节电路的电平控制模块输出的电压可以是固定的，也可以是可变的。控制器根据流过小电池的电流限流的需求，控制阻抗调节电路中的电平控制模块的金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS1)的占空比，从而输出动态需求的的电压，这样可以满足不同电流的限流要求。此外，如果电池长时间使用后老化，还可以根据电池的寿命特征进行电流限流适配，把充放电的电流进一步限制小一点，达到电池安全使用的目的。

基于上文描述的充放电系统，下面继续描述本申请实施例提供的充放电电路的控制方法。所述充放电电路可应用于移动终端，所述充放电系统包括控制器和充放电电路，所述充放电电路包括：至少两个电池形成的至少两个并联的支路；其中至少一个支路具体包括电池、第一电流检测电路和阻抗调节电路；所述第一电流检测电路用于检测所述至少一个支路的充电或放电的电流，所述阻抗调节电路用于调节在所述至少一个支路中的阻抗。可能实施例中，所述阻抗调节电路具体包括电平控制模块、运算放大器模块、比较器模块和阻抗调节模块；所述阻抗调节模块包括金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述金属-氧化物半导体场效应晶体管与所述至少一个支路中的电池串联；所述电平控制模块用于输出电压到所述比较器模块的输入端；所述运算放大器模块用于获取所述精密电阻两端的电压并放大，输出经放大后的电压到所述比较器模块的输入端；所述比较器模块用于通过比较所述电平控制模块和所述运算放大器模块各自的输出电压，输出目标电压到所述阻抗调节模块；所述阻抗调节模块用于根据所述目标电压调节所述金属-氧化物半导体场效应晶体管在所述至少一个支路中的阻抗。

参见图9，图9是本申请实施例提供的一种充放电电路的控制方法，所述方法可应用于充放电系统中的控制器，所述控制器可以是前文任意实施例描述的控制器11，该方法包括但不限于以下步骤：

101、通过电流检测电路采集所述至少一个支路的电流。

具体的，控制器可以从第一电流检测电路获取第一电流信息，所述第一电流信息指示了所述至少一个支路的充电或放电的电流值。所述第一电流检测电路具体包括电量计和精密电阻，所述精密电阻与所述至少一个支路中的电池串联；所述第一电流检测电路用于检测流经所述精密电阻的电量来获得所述至少一个支路的充电或放电的电流值。

其中，所述至少一个支路中的电池可以是前文任意实施例描述的第一电池3(或小电池3)，第一电流检测电路可以是前文任意实施例描述的电流检测电路13，所述电量计可以是前文任意实施例描述的电量计13，所述精密电阻可以是前文任意实施例描述的第一精密电阻(132)。

在可能实施例中，所述至少一个支路中的电池的容量小于除所述至少一个支路外的其他支路的电池的容量。所述其他支路的电池可以是前文任意实施例描述的第二电池4(或大电池4)。

在可能实施例中，所述至少两个电池形成的至少两个并联的支路用于共同为至少两个规模不同的电路板供电。所述至少两个规模不同的电路板例如可以是前文任意实施例描述的第一电路板1和第二电路板2。

102、当所述电流小于预设阈值时，控制所述阻抗调节电路逐步减小在所述至少一个支路中的阻抗，以使所述至少一个支路的电流逐步增大，从而逐步接近所述预设阈值。

具体的，当所述电流的电流值小于预设阈值时，控制器可通过GPIO接口向所述电平控制模块发送第一脉冲宽度调节PWM信号，所述第一PWM信号用于指示所述电平控制模块输出比所述经放大后的电压更小的电压；从而，所述比较器模块的输出比先前更大的电压，所述阻抗调节模块具体根据所述比较器模块的输出电压减少在所述至少一个支路中的阻抗。

103、当所述电流大于预设阈值时，控制所述阻抗调节电路增加在所述至少一个支路中的阻抗，以使所述至少一个支路的电流减小，减小后的电流小于或等于预设阈值。具体实现中，可以逐步增加阻抗以使电流逐步减小从而趋向预设阈值，也可以使阻抗急剧变化以使电流迅速降低到预设阈值或低于预设阈值。

具体的，当所述电流值大于预设阈值时，向所述电平控制模块发送第二脉冲宽度调节PWM 信号，所述第二PWM信号用于指示所述电平控制模块输出比所述经放大后的电压更小的电压；从而，所述比较器模块的输出比先前更小的电压，所述阻抗调节模块具体根据所述比较器模块的输出电压增加在所述至少一个支路中的阻抗。

需要说明的是，关于所述电平控制模块的详细内容可参考前述图7或图8实施例的相关描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。

此外，在本申请实施例可能的实现中，所述电池充放电电路还包括至少一个热敏电阻，所述热敏电阻用于检测所述至少一个电路的电池的温度。所述热敏电阻可以是前述任意实施例描述的NTC15，充放电过程中控制器还可以检测检测小电池是否达到温度门限，从而基于温度信息进行实时电流调整，提高电池使用的安全性和性能。具体实现细节已在前文阐述，这里不再赘述。

可以看到，本申请实施例可充分利用移动终端的内部空间放置至少两个不同大小的电池和至少两个不同大小的电路板，采用两个电池并联的方案，充电池过程中两个电池同时充电，且充放电过程中通过控制阻抗调节电路的金属-氧化物半导体场效应晶体管的阻抗来控制充放电电流最大值，避免小电池过放和过充，延长小电池寿命，在充电速度和寿命达到最佳平衡，提高了整个充放电系统的安全性能；此外在放电过程中，两个电池同时放电，使移动终端的放电能力达到最大。

参见图10，图10是本申请实施例提供的又一种充放电电路的控制方法，所述充放电电路可应用于移动终端，所述充放电系统包括控制器和充放电电路，所述充放电电路包括：充电模块，至少两个电池形成的至少两个并联的支路，第二电流检测电路；其中，所述充电模块用于为所述至少两个并联的支路提供充电电压，至少一个支路具体包括电池、第一电流检测电路和阻抗调节电路；所述第一电流检测电路用于检测所述至少一个支路的充电或放电的电流，所述阻抗调节电路用于调节在所述至少一个支路中的阻抗。所述第二电流检测电路用于检测所述至少两个并联的支路的总电流，所述至少一个支路中的电池可以是前文任意实施例描述的第一电池3(或小电池3)，第一电流检测电路可以是前文任意实施例描述的电流检测电路13。所述第二电流检测电路可以是前文任意实施例描述的电流检测电路14。

所述方法可应用于所述充放电系统中的控制器，所述控制器可以是前文任意实施例描述的控制器12，该方法包括但不限于以下步骤：

301、控制所有并联支路所形成的总通路以安全门限电流充电。

开始充电的时候，为了安全起见，可以让由所有并联支路形成的总通路以一个比较小的电流(即安全门限电流)进行充电。在可能的实施例中，还可以让比较器模块输出的电压保持最高，从而让小电池通路的阻抗最小，使得系统快速进入充电状态。

302、指示充电模块小幅度地提高总通路的电流。

所述充电模块可以是前文任意实施例描述的充电模块21。

示例性地，所述充电模块可包括电源管理芯片(Scharge)、过压保护电路(OVPMOS)和适配器(Adapter)。其中，适配器作为接口转换器连接到USB接口，USB外接充电线以接入到外界电源。过压保护电路用于将输入电压限定在安全范围内。当出现过压现象时，过压保护电路进行保护以防止损坏后级用电器件。电源管理芯片用于控制充电电压从而为电池充电。控制器通过连接线与充电模块连接，控制器向充电模块发送信息以指示充电模块小幅度地提高充电电压，从而提高了总通路的电流。其中，所谓“小幅度”可以是一种较小程度的增加电压的步长，本申请实施例不做限定。

303、判断总通路的总电流是否小于总通路的门限值。具体的，控制器可以通过第二电流检测电路实时检测总通路的总电流值。如果总通路的总电流小于总通路的门限值，后续继续执行步骤304；如果总通路的总电流大于总通路的门限值，后续继续执行步骤307。

304、判断小电池通路的电流是否小于小电池通路的预设阈值。具体的，控制器可以通过第一电流检测电路实时检测小电池通路的总电流值。如果小电池通路的电流小于小电池通路的预设阈值，后续继续执行步骤305；如果小电池通路的电流大于小电池通路的预设阈值，后续继续执行步骤306。

305、控制阻抗调节电路减少小电池通路的阻抗，从而使小电池通路的电流增加，可控制增加后的电流小于等于预设阈值。后续继续返回执行步骤302，即继续提高充电模块的充电电压让总通路的电流小幅度增加。

306、控制阻抗调节电路增加小电池通路的阻抗，从而使小电池通路的电流减少，即控制减少后的电流小于预设阈值，后续继续返回执行步骤302，即继续提高充电模块的充电电压让总通路的电流小幅度增加。

其中，所述阻抗调节电路可以是前文任意实施例描述的阻抗调节电路12，关于所述阻抗调节电路的详细结构以及控制器控制阻抗调节电路减少或增加小电池通路的阻抗的方法已在前文做了详细描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。

307、降低总通路的电流进行充电。具体的，控制器向充电模块发送信息以指示充电模块降低充电电压，从而降低了总通路的电流。后续进行执行步骤303，以判断降低后的总通路的电流是否小于门限值。

可以看到，通过上述过程的循环反复，可以实现动态自适应的充电过程。充电过程中控制器可以不断地检测总通路的总电流和小电池通路的电流，自适应地指示充电模块调整总通路的总电流以及指示阻抗调节电路调整电路阻抗，从而实现了对至少两个不同大小的电池同时充电，避免小电池过充，延长电池寿命，提升了两个电池的充电速度，并且在充电速度和寿命之间达到最佳平衡，提高了整个充放电系统的安全性能。

此外，基于相同实用新型构思，本申请实施例还提供了一种控制器，所述控制器包括输入输出接口和逻辑电路；所述输入输出接口用于收发数据；所述逻辑电路用于控制所述控制器执行如图9或图10实施例所描述的方法，示例性地，所述控制器可以是前文任意实施例描述的控制器(11)。

基于相同实用新型构思，本申请实施例还提供了一种系统，所述系统包括控制器和电池充放电电路，所述电池充放电电路可以为前文任意实施例描述的充放电电路，所述控制器可以为前文任意实施例描述的控制器，例如控制器(11)。

基于相同实用新型构思，本申请实施例还提供了一种移动终端，所述移动终端包括至少两个电路板以及如前文任意实施例描述的充放电电路，所述系统用于为所述至少两个电路板供电。所述充放电电路中的部分或全部的电路、元器件、模块等可以部署于所述至少两个电路板中的任意电路板，所述至少两个电路板例如包括第一电路板(1)和第二电路板(2)。

在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

上述实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制。尽管参照上述实施例对本申请实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员还应当理解的是：任何基于对上述各实施例所记载的技术方案进行的改动、变形、或者对其中部分技术特征进行的等同替换均应属于本申请实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池充放电电路，其特征在于，所述电池充放电电路包括：至少两个电池形成的至少两个并联的支路、分别连接所述至少两个电池的充电模块；其中，所述充电模块用于为所述至少两个并联的支路提供充电电压；所述至少两个并联的支路中的至少一个支路具体包括电池、第一电流检测电路和阻抗调节电路；其中：所述第一电流检测电路用于检测所述至少一个支路的充电或放电的电流；所述阻抗调节电路用于根据所述电流与预设阈值的差距逐步调节在所述至少一个支路中的阻抗，以改变所述电流趋向预设阈值。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，当所述第一电流检测电路检测到所述电流大于预设阈值时，所述阻抗调节电路用于逐步增加在所述至少一个支路中的阻抗，以降低所述电流。

3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，当所述第一电流检测电路检测到所述电流小于所述预设阈值时，所述阻抗调节电路用于逐步减少在所述至少一个支路中的阻抗，以提高所述电流。

4.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，

当所述第一电流检测电路检测到所述电流小于所述预设阈值时，所述充电模块具体用于增加所述充电电压，以提高所述电流。

5.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述第一电流检测电路包括电量计和精密电阻，所述精密电阻与所述至少一个支路中的电池串联；所述第一电流检测电路用于检测流经所述精密电阻的电量来获得所述至少一个支路的充电或放电的电流。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述阻抗调节电路具体包括：电平控制模块、运算放大器模块、比较器模块和阻抗调节模块；其中，所述电平控制模块和所述运算放大器模块分别连接到所述比较器模块的输入端，所述比较器模块的输出端连接所述阻抗调节模块；所述阻抗调节模块包括金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述金属-氧化物半导体场效应晶体管与所述至少一个支路中的电池串联；

所述电平控制模块用于逐步输出可变的电压到所述比较器模块的输入端；

所述运算放大器模块用于获取所述精密电阻两端的电压并放大，输出经放大后的电压到所述比较器模块的输入端；

所述比较器模块用于通过比较所述电平控制模块和所述运算放大器模块各自的输出电压，输出目标电压到所述阻抗调节模块；

所述阻抗调节模块用于根据所述目标电压调节所述金属-氧化物半导体场效应晶体管在所述至少一个支路中的阻抗。

7.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述电池充放电电路还包括第二电流检测电路，所述第二电流检测电路用于检测所述至少两个并联的支路的总电流；

当所述第二电流检测电路检测到所述总电流小于门限值时，所述充电模块具体用于增加所述充电电压以提高所述总电流；或者，所述阻抗调节电路具体用于减少在所述至少一个支路中的阻抗，以提高所述至少一个支路中的电流。

8.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述电池充放电电路还包括热敏电阻，所述热敏电阻用于检测所述至少一个电路的电池的温度；

当所述热敏电阻检测到所述至少一个电路的电池的温度高于温度门限时，所述阻抗调节电路具体用于增加在所述至少一个支路中的阻抗，以降低所述电流。

9.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述至少一个支路中的电池的容量小于除所述至少一个支路外的其他支路的电池的容量。

10.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述至少两个电池形成的至少两个并联的支路用于共同为至少两个规模不同的电路板供电。

Images