CN214042064U - 电子设备的电力控制装置、电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电子设备的电力控制装置、电子设备，所述装置包括：连接端口、电力传输控制器、电力转换模块、蓄电模块和充电控制器，所述连接端口用于连接外接设备，并输出控制电平；所述电力转换模块分别与所述连接端口、所述蓄电模块和所述电子设备的系统用电端连接；所述充电控制器的输入端与所述电力传输控制器连接，所述充电控制器的输出端与所述电力转换模块连接，并基于从所述电力传输控制器接收的所述控制电平向所述电力转换模块发送切换信号，所述切换信号用于切换所述电力转换模块的电力传输路径和/或转换电力参数。本公开实施例可使得电力传输控制器和充电控制器直接通信。

Description

电子设备的电力控制装置、电子设备

技术领域

本公开涉及电力传输和控制技术领域，尤其涉及一种电子设备的电力控制装置、电子设备。

背景技术

目前笔记本电脑等电子设备越来越多使用TYPE C USB口供电，现有的线路和解决方案如图1和图2所示，其中主要包括内建5V、3A电力切换的电力传输控制器(Powerdelivery controller，PD)，外挂的高压电力切换部(HV Power switch)或者也可以内建在PD内的高压MOS开关(HV MOSFET对---PQ6&PQ7)，以及内建PD内的5V 3A的电力切换部，充电控制器(NVDC， PU1)以及嵌入式控制器EC。图1和2中的现有技术中，需要通过PD单独管理高压电力开关(HV power switch&HV MOS对)和5V power switch(5V 电力开关)，控制和切换电源路径，防止电流相互反灌，NVDC充电器单独控制和管理MOSFET(电力转换部)的工作，PD与NVDC充电器不能直接沟通，不能协同管理HV power switch&HV MOS对以及5v powerswitch和charger线路的MOSFET。

实用新型内容

本公开提出了一种能够使得电力传输控制器和充电控制器直接通信实现电力控制的电子设备的电力控制装置、电子设备。

根据本公开的一方面，提供了一种电子设备的电力控制装置，包括：连接端口、电力传输控制器、电力转换模块、蓄电模块和充电控制器，所述连接端口用于连接外接设备，并向所述电力传输控制器传输所述外接设备的连接状态和设备参数，所述电力传输控制器构造为基于接收到的所述连接状态和所述设备参数接通或关断内置的5V电源开关，并输出控制电平；所述电力转换模块分别与所述连接端口、所述蓄电模块和所述电子设备的系统用电端连接；所述充电控制器的输入端与所述电力传输控制器连接，所述充电控制器的输出端与所述电力转换模块连接，并基于从所述电力传输控制器接收的所述控制电平向所述电力转换模块发送切换信号，所述切换信号用于切换所述电力转换模块的电力传输路径和/或转换电力参数。

在一些可能的实施方式中，所述控制电平包括第一电平和第二电平，所述电力传输控制器和所述充电控制器之间连接开关组件，所述开关组件构造为在所述电力传输控制器输出第一电平时，向所述充电控制器输出第一电平，以及在所述电力传输控制器输出第二电平时，向所述充电控制器输出第二电平。

在一些可能的实施方式中，所述开关组件包括：

第一二极管，所述第一二极管的一端与所述电力传输控制器连接；

第一三极管和第二三极管，所述第二三极管的第二引脚与所述第一二极管的另一端连接，所述第二三极管的第一引脚与所述第一三极管的第二引脚连接，所述第二三极管的第三引脚接地，所述第一三极管的第一引脚与所述充电控制器的第六引脚连接，所述第一三极管的第三引脚接地。

在一些可能的实施方式中，所述电力转换模块包括分别与所述充电控制器连接的多个晶体管，所述多个晶体管基于所述充电控制器输出的所述切换信号构造为升压电路或者降压电路。

在一些可能的实施方式中，所述电力转换模块包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管；

所述第一晶体管的第一引脚、第二引脚和第三引脚与所述充电控制器的第32引脚连接，所述第一晶体管的第四引脚与所述充电控制器的第31引脚连接，所述第一晶体管的第五引脚与所述充电控制器的第1引脚连接；

所述第二晶体管的第一引脚、第二引脚和第三引脚接地，所述第二晶体管的第四引脚与所述充电控制器的第29引脚连接，所述第二晶体管的第五引脚与所述第一晶体管的第一引脚连接，并通过第一电感与所述第四晶体管的第五引脚连接；

第三晶体管的第一引脚、第二引脚和第三引脚与所述充电控制器的第23 引脚连接，所述第三晶体管的第四引脚与所述充电控制器的第24引脚连接，所述第三晶体管的第五引脚与所述用电端连接；

所述第四晶体管的第一引脚、第二引脚和第三引脚接地，所述第四晶体管的第四引脚与所述充电控制器的第26引脚连接。

在一些可能的实施方式中，所述充电控制器的第一引脚、第二引脚和第三引脚分别通过第一阻抗与所述连接端口连接，所述第一阻抗的第四引脚还与所述第一晶体管的第五引脚连接。

在一些可能的实施方式中，所述电力转换模块包括连接在所述充电控制器和所述蓄电模块之间的第五晶体管，

所述第五晶体管的第一引脚、第二引脚和第三引脚与所述用电端和所述充电控制器的第22引脚连接，所述第五晶体管的第四引脚与所述充电控制器的第21引脚连接，所述第五晶体管的第五端与所述蓄电模块连接。

在一些可能的实施方式中，所述电力传输控制器还通过电子设备的嵌入式控制器与充电控制器连接，通过所述嵌入式控制器传输所述外接设备所需的用电电压。

在一些可能的实施方式中，所述连接端口与所述电力传输控制器通过配置通道引脚执行通信和电力传输。

根据本公开的第二方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括第一方面中任意一项所述的电子设备的电力控制装置。

在本公开实施例中，将电力传输控制器和充电控制器进行电连接，使电力传输控制器可以直接向充电控制器输出控制电平，以此实现对充电控制器的控制,使电力传输控制器和充电控制器协同工作，另外由于本公开实施例的电路中无需设置现有技术中的高压电力切换部以及高压MOS开关，可以节省成本，简化电路结构。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。

图1示出现有技术中的电力控制装置的电路示意图；

图2示出另一现有技术中的电力控制装置的电路示意图；

图3示出基于图1和图2的电路结构无外接设备连接情况的结构示意图；

图4示出基于图1和图2的电路结构连接外接电源情况的结构示意图；

图5示出基于图1和图2的电路结构连接外接用电设备且用电电压高于5V 情况的结构示意图；

图6示出基于图1和图2的电路结构连接外接用电设备且用电电压等于5V 情况的结构示意图；

图7示出根据本公开实施例的电力控制装置的电路结构示意图；

图8示出根据本公开实施例的电力控制装置无外接设备的结构示意图；

图9示出根据本公开实施例的电力控制装置外接电源设备的结构示意图；

图10示出根据本公开实施例的电力控制装置外接用电电压大于5V的用电设备的结构示意图；

图11示出根据本公开实施例的电力控制装置外接用电电压等于5V的用电设备的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

本文中术语“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，例如，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，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

在说明本公开实施例的具体结构之前，对现有技术中的电力控制装置进行简要说明，以便对本公开实施例背景的理解。

图1和图2分别示出现有技术中的电力控制装置的电路示意图，在连接不同的供电设备或者用电设备时，可以分别执行相应的电力控制。例如针对图 1的结构示意图。本公开实施例以连接端口为type C端口(C型端口)为例进行说明，但不作为本公开的具体限定。

图3示出基于图1和图2的电路结构无外接设备连接情况的结构示意图，在该状态下，连接端口(TYPE C USB口)11无设备接入，电力传输控制器 12关断高压电源开关122,关断5V电源开关5V电源开关121，充电控制器 13关断晶体管PQ1/PQ2/PQ3/PQ4，打开PQ5,蓄电模块14给系统供电。

图4示出基于图1和图2的电路结构连接外接电源情况的结构示意图。在图4的状态下，Adapter(供电设备或其它兼容PD协议的供电设备)被接入连接端口11，电子设备用做SINK(用电设备)，电力传输控制器12通过CCpin (配置通道引脚)与供电设备沟通，依PD协议调整供电设备输出电压 VBUS，电力传输控制器12控制高压电源开关122和内建5V电源开关121,此时接通高压电源开关122,输出电压VBUS通过高压电源开关122流到充电端；同时关断5V电源开关121,防止输出电压VBUS反灌到5VALW端；充电控制器13控制PQ1/PQ2/PQ3/PQ4构成降压电路或升压电路，把电压 Charger_IN转换成Vsys给系统供电，同时控制PQ5给蓄电模块14充电或蓄电模块14给用电端Vsys放电。当供电设备拔掉时，电力传输控制器12通过配置通道引脚信号侦测到这个事件，关掉高压电源开关122，当充电端电压掉到开起电压后，充电控制器13关断PQ1/PQ2/PQ3/PQ4，打开PQ5，蓄电模块14 给系统供电，回到状态图3状态。

图5示出基于图1和图2的电路结构连接外接用电设备且用电电压高于5V 情况的结构示意图。以连接的用电设备为手机(或其它兼容PD协议受电设备) 为例，用电设备接入连接端口11，电子设备作为供电设备source使用，电力传输控制器12通过配置通道引脚与手机沟通，依PD协议，如果手机需要的电压高于5V，电力传输控制器12通过EC嵌入式控制器把需要的电压出传输给充电控制器13；充电控制器13控制PQ1/PQ2/PQ3/PQ4构成BUCK或BOOST线路产生手机需要的电压；电力传输控制器12打开高压电源开关122 把充电控制器13输出的电压Charger_IN送给手机，同时关断5V电源开关防止 VBUS反灌给5VALW端。当手机拔掉时，电力传输控制器12通过配置通道引脚信号侦测到这个事件，关掉高压电源开关122，当充电端Charger_IN电压掉到充电控制器13开起电压后，充电控制器13关断PQ1/PQ2/PQ3/PQ4，打开PQ5, 蓄电模块给系统供电，回到状态图3示出的状态。

图6示出基于图1和图2的电路结构连接外接用电设备且用电电压等于5V 情况的结构示意图。同样以连接的用电设备为手机(或其它兼容PD协议受电设备)为例，用电设备接入连接端口11，电子设备做供电电源使用用，电力传输控制器12通过配置通道引脚与手机沟通，依PD协议，如果用电设备需要source的电压等于5V，电力传输控制器12打开5V电源开关121把5VALW 输出的电压送给手机，同时关断HV power switch 122防止Vsys电压反灌给 VBUS，也防止5VALW流到Charger_IN。当手机拔掉时，电力传输控制器12 通过配置通道引脚信号侦测到这个事件，关掉5V电源开关121，充电控制器 13维持打开PQ5,蓄电模块14给系统供电，回到状态图1的状态。

通过上述描述，可以发现，现有技术中电力控制装置存在以下缺陷和不足：

1.电力传输控制器PD单独管理HV power switch高压电源开关&HV MOS对和5Vpower switch 5V电源开关，用于控制和切换电源路径,防止电流相互反灌，充电控制器charger单独控制和管理MOSFET电力转换开关的工作，PD与charger不能直接沟通，不能协同管理HV power switch&HV MOS 对以及5v power switch和charger线路的MOSFET。

2.HV power switch或HV MOS对(PQ6/PQ7)的功能与charger线路的 PQ1/PQ3的部份功能重复，成本高。

3.因HV power switch或HV MOS对隔离了VBUS处的电容和后端charger 线路，当供电设备拔掉后，PD关断HV power switch或HV MOS，VBUS处电容没有放电路径，会有残留电压，如果没有及时放掉，下一次有其他设备接入时，会发生打火或过冲问题。

本公开实施例基于上述问题和不足，提出了一种应用在电子设备的电力控制装置。图7示出根据本公开实施例的电力控制装置的电路结构示意图，电力控制装置可以用于任意的电子设备，如手机、笔记本电脑、手持设备等，本公开不限于此。

如图7所示，电力控制装置包括：连接端口11、电力传输控制器12、充电控制器13、蓄电模块14和电力转换模块15。

其中，连接端口11用于连接外接设备，传输电力以及通信信息。连接端口11与电力传输控制器12连接，电力传输控制器12通过与连接端口11连接监测外接设备的连接状态，以及与外接设备通信获取外接设备的设备参数，还可以通过接通其内的5V电源开关向外接设备传输5V电力。其中，连接端口 11可以为USB端口(如Type C端口)，外接设备可以是任意能够与连接端口11 连接的设备，如作为用电设备的手机等手持设备、提供外接电源的适配器等外接电源设备，其中，用电设备可以包括用电电压大于5V的用电设备和等于 5V的用电设备。外接设备的连接状态包括与外接设备连接的状态和不存在外接设备连接的状态。外接设备的设备参数可以包括外接设备的类型以及外接设备的用电/供电参数。外接设备的类型可以包括通过电子设备供电的用电设备和为电子设备供电的电源设备，用电参数包括用电设备所需电力的参数，如所需电压、电流等，供电参数包括电源设备的供电电力的参数，如供电电压、电流等，本公开对此不做具体限定。电力传输控制器12可以是与现有技术相同构造的电子器件，通过与连接端口11连接监测外接设备的接入情况，以及在存在外接设备的情况下，获取外接设备的设备参数。另外，电力传输控制器12内置5V电源开关，用于通过连接端口向外接设备提供5V电力。具体的，电力传输控制器12可以与连接端口11的CC引脚连接(如CC1和CC2)，从而实现上述电力传输和信息传输功能，电力传输控制器构造为基于接收到的所述连接状态和设备参数接通或关断5V电源开关，并输出控制充电控制器工作的控制电平。其中，控制电平包括构造为低电平的第一电平和构造为高电平的第二电平，具体情况可以参照下述实施例，本公开实施例所采用的电力传输控制器12为现有技术中所使用，并未对其功能和结构进行更改。

本公开实施例的蓄电模块14，用于存储和提供蓄电电力，其中蓄电模块 14可以包括多个蓄电电池，用以为电子设备提供系统所需电力。

电力转换模块15与所述连接端口11、蓄电模块14和所述电子设备的用电端Vsys连接，用于切换电力传输路径和转换电力参数。电力转换模块15可以用于实现连接端口与系统用电端的电力传输和电力转换，以及连接端口至蓄电模块的电力传输和电力转换，以及蓄电模块至系统用电端的电力传输等，本公开对此不做具体限定。

充电控制器13，其输入端与所述电力传输控制器12，输出端与所述电力转换模块15连接，并基于从所述电力传输控制器接收的所述控制电平向所述电力转换模块发送控制所述电力转换模块的切换信号。

如图7所示，电力转换模块15可以包括与所述充电控制器13连接的多个晶体管，所述多个晶体管基于所述充电控制器13输出的所述切换信号构造为升压电路或者降压电路，以及基于所述切换信号接通或关断所述蓄电模块的电连接。

在一些可能的实施方式中，电力转换模块包括：第一晶体管PQ1、第二晶体管PQ2、第三晶体管PQ3和第四晶体管PQ4，第一晶体管PQ1的第一引脚1、第二引脚2和第三引脚3与所述充电控制器13的第32引脚SW1连接，第一晶体管PQ1的第四引脚与所述充电控制器的第31引脚HDRV1连接，所述第一晶体管PQ1的第五引脚与所述充电控制器的第一引脚VBUS连接；另外，第一晶体管PQ1的第一引脚1、第二引脚2和第三引脚3还通过第四电容PC4连接至充电控制器的第30引脚BTST1。同时第一晶体管PQ1的第一引脚1、第二引脚2和第三引脚3还与第二晶体管PQ2的第五引脚连接。

第二晶体管PQ2的第一引脚、第二引脚和第三引脚接地，所述第二晶体管PQ2的第四引脚与所述充电控制器的第29引脚LOORV1连接，第二晶体管 PQ2的第五引脚与所述第一晶体管的第一引脚连接，并通过第一电感PL1与所述第四晶体管PQ4的第五引脚连接。

第三晶体管PQ3的第一引脚、第二引脚和第三引脚与所述充电控制器13 的第23引脚SW2连接，所述第三晶体管PQ3的第四引脚与所述充电控制器的第24引脚HDRV2连接，所述第三晶体管PQ3的第五引脚与系统用电端B+连接；另外，第三晶体管PQ3的第一引脚、第二引脚和第三引脚还通过第五电容PC5与充电控制器13的第25引脚BTST2连接。

第四晶体管PQ4的第一引脚、第二引脚和第三引脚接地，第四晶体管PQ4 的第四引脚与所述充电控制器的第26引脚LOORV2连接，第四晶体管的第五引脚连接第一感抗PL1连接。

充电控制器13通过向第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管传输切换信号，使得第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管接通或者关断，从而构造成升压模块或者降压模块。传输信号可以为高电平或者低电平，通过高电平导通，低电平截止，本公开实施例可以利用充电控制器内部逻辑电路实现基于接收到的控制电平输出相应的切换信号，实现对第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管的导通或者截止，其中，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管可以为NPN型或者PNP 晶体管，本公开对此不做具体限定。本公开实施例中对于第一至第四晶体管的连接结构不做唯一限定，本领域技术人员可以根据不同的需求设置进行连接结构的调整。

另外，本公开实施例中充电控制器的第一引脚VBUS、第二引脚ACN和第三引脚ACP分别通过第一阻抗PR1与所述连接端口11连接，所述第一阻抗 PR1的第四引脚还与所述第一晶体管的第五引脚连接。

本公开实施例中，电力转换模块15还可以包括连接在所述充电控制器13 和所述蓄电模块14之间的第五晶体管PQ5，通过PQ5的接通或者关断转换蓄电模块的充放电以及电力传输。其中，第五晶体管PQ5的第一引脚、第二引脚和第三引脚与用电端B+和所述充电控制器的第22引脚VSYS连接，所述第五晶体管PQ5的第四引脚与所述充电控制器的第21引脚BATDRV#连接，所述第五晶体管的第五引脚与所述蓄电模块连接。其中，第五晶体管PQ5的第五引脚通过第二阻抗PR2与蓄电模块连接，其中第五晶体管的第五引脚连接第二阻抗PR2的第一引脚，第二阻抗的第二引脚与充电控制器的第20引脚SRP 连接，第二阻抗的第三引脚与充电控制器的第19引脚SRN连接，第二阻抗的第四引脚与蓄电模块14连接。本公开实施例通过向PQ1、PQ2、PQ3、PQ4 和PQ5的第四引脚输出高电平，导通各晶体管，并通过向PQ1、PQ2、PQ3、 PQ4和PQ5的第四引脚输出低电平，关断各晶体管。其中，各晶体管的第四引脚为栅极gate，第一引脚、第二引脚和第三引脚为漏极，第五引脚为源极。

另外，本公开实施例中，电力传输控制器可以通过开关组件与充电控制器连接，电力传输控制器输出的控制电平包括为低电平的第一电平以及构造为高电平的第二电平，开关组件构造为在所述电力传输控制器输出第一电平时，向所述充电控制器输出第一电平，以及在所述电力传输控制器输出第二电平时，向所述充电控制器输出第二电平。其中开关组件可以包括：第一二极管PD1，第一三极管Q1和第二三极管Q2。

其中，第一二极管PD1的一端(第二引脚)与所述电力传输控制器连接，用于接收控制电平PD-CTRL，第一二极管PD1的第一引脚与第二三极管Q2 的第二引脚连接；并且，第一二极管还与阻抗PR22并联。

第二三极管Q2的第二引脚与所述第一二极管的另一端(第一引脚)连接，还与容抗PC13连接，容抗PC13的另一端接地。所述第二三极管Q2的第一引脚与所述第一三极管Q1的第二引脚连接，所述第二三极管Q2的第三引脚接地，所述第一三极管Q1的第一引脚与所述充电控制器的第六引脚ILIM_HIZ 连接，所述第一三极管Q1的第三引脚接地。其中，第一晶体管Q1的第二引脚和第二晶体管Q2第一引脚之间的连接节点还与阻抗PR14的一端连接，阻抗PR14的另一端还与充电电压端CHARGE_VDD₁，充电电压端 CHARGE_VDD₁还通过第三阻抗PR3与充电控制器的第7引脚VDDA连接。第三阻抗PR3与充电控制器的第7引脚VDDA之间的连接节点通过第四阻抗 PR4连接到第一三极管Q1的第一引脚，第四阻抗PR4与第一三极管Q1的第一引脚之间的连接节点通过第6阻抗PR6接地。其中第一晶体管和第二晶体管的第一引脚为漏极drain，第二引脚为栅极gate，第三引脚为源极。经第一晶体管PD1接到第二三极管Q2的栅极gate，第二三极管Q2的漏极drain接到第一三极管Q1的栅极gate，阻抗PR14给第二三极管Q2漏极drain和第一三极管Q1 栅极gate提供上拉电源，第一三极管Q1漏极drain接到充电控制器的引脚PIN6 (ILIM_HIZ)；在阻抗PD1上并联电阻PR22，并加上电容PC13，控制PD_CTRL(控制电平)拉低电平Low时，第二三极管Q2关断的时间。

本公开实施例的结构，可以通过开关组件的设置，利用控制电平 PD_CTRL拉Low时，实现Q2关断时间的控制。

另外，本公开实施例中，电力传输控制器还与嵌入式控制器EC17连接，向嵌入式控制器发送用电设备所需的用电电压，嵌入式控制器与充电控制器的第12和第13引脚连接，用于将用电电压输出至充电控制器，以使得充电控制器通过电力转换模块切换为用电设备供电的电力参数。

上述为本公开实施例中电力控制装置的电力结构说明，下面结合连接不同的外接设备对电力传输路径和电力参数的转换过程进行说明。

图8示出根据本公开实施例的电力控制装置无外接设备的结构示意图。其中，在无外接设备接入的情况下，连接端口11无设备接入，电力传输控制器电力传输控制器12可以关断其内的5Vpower switch(5V电力开关)，此时输出控制电平PD_CTRL为第一电平(Low低电平)，开关组件16控制输出至充电控制器ILIM_HIZ引脚的信号为第一电平,充电控制器进入HIZ高阻抗模式，此时可以关断电力转换模块15中的PQ1/PQ2/PQ3/PQ4，接通PQ5,此时蓄电模块14为系统用电端B+供电。

图9示出根据本公开实施例的电力控制装置外接电源设备的结构示意图。连接端口11外接电源设备，如供电设备或其它兼容PD协议供电设备，此时电力传输控制器电力传输控制器12通过配置通道引脚与电源设备通信，电子设备用做用电设备SINK,依PD协议调整外接电源设备的输出电压 VBUS，此时电力传输控制器PD关断5V电源开关,防止VBUS反灌到 5VALW，输出控制电平PD_CTRL为第二电平,开关组件构造为向充电控制器的ILIM_HIZ引脚输出第二电平High,充电控制器进入正常工作模式，控制 PQ1/PQ2/PQ3/PQ4构成BUCK或BOOST线路把VBUS转换成Vsys给系统供电，同时控制PQ5接通给蓄电模块充电或通过蓄电模块给Vsys放电。

其中，在VBUS的电压大于Vsys用电电压(或者电池电压)时，切换信号使得电力转换模块构成buck电路(降压电路)，此时PQ1和PQ2被交替接通，PQ3常通，PQ4常关。在VBUS的电压低于电池电压Vsys，切换信号使得电力转换模块构成boost电路(升压电路)，此时PQ1常通，PQ2常关，PQ3和PQ4 被交替接通。

当电源设备被拔掉时，电力传输控制器PD通过配置通道引脚信号侦测到这个事件，PD_CTRL切换为第一电平Low，开关组件线路通过一定的时间的延迟可以利用充电控制器把VBUS路径上电容残留的电压消耗掉后，控制 ILIM_HIZ转为Low,充电控制器进入高阻抗模式，充电控制器关断 PQ1/PQ2/PQ3/PQ4，打开PQ5,蓄电模块给系统供电,回到状态图8状态。

图10示出根据本公开实施例的电力控制装置外接用电电压大于5V的用电设备的结构示意图。连接端口11外接用电设备，该用电设备的用电电压大于5V。例如用电设备可以为手机或其它兼容PD协议受电设备，用电设备被接入连接端口，电力传输控制器PD通过配置通道引脚与手机沟通，电子设备用作电源设备使用，依PD协议，如果用电设备需要的电压高于5V，电力传输控制器PD通过嵌入式控制器EC向充电控制器的第12引脚和第13引脚传输用电设备所需的用电电压，同时电力传输控制器将控制电平PD_CTRL为第二电平high,开关组件16可以将该高电平输出至充电控制器ILIM_HIZ引脚，充电控制器charger进入正常工作模式，控制PQ1/PQ2/PQ3/PQ4构成降压或者升压线路产生用电设备需要的电压输出给用电设备，电力传输控制器关断可以5V switch防止VBUS反灌给5VALW。同时还接通PQ5，使得蓄电模块向用电设备和系统用电端供电。其中，在用电设备所需电压大于电池电压B+，此时电力转换模块可以构成buck电路(降压电路)，PQ3和PQ4被交替接通，PQ1 常通，PQ2常关。在用电设备所需电压小于电池电压，可以构成boost电路(升压电路)，此时PQ3常通，PQ4常关，PQ1和PQ2被交替接通。

当用电设备拔掉时，电力传输控制器PD通过配置通道引脚信号侦测到这个事件，输出控制电平PD_CTRL变为第一电平Low，开关组件通过一定的时间延迟让充电控制器把VBUS路径上电容残留的电压消耗掉后，控制输出至充电控制器ILIM_HIZ引脚的信号转为第一电平Low,充电控制器进入高阻抗模式HIZ mode，充电控制器可以控制关断PQ1/PQ2/PQ3/PQ4，并接通PQ5, 蓄电模块给系统供电，回到状态图8的状态。

图11示出根据本公开实施例的电力控制装置外接用电电压等于5V的用电设备的结构示意图。连接端口11外接用电设备，该用电设备所需的用电电压等于5V。用电设备被接入连接端口，电力传输控制器PD通过配置通道引脚与用电设备通信，此时电子设备用作电源source使用,依PD协议，如果用电设备需要的电压等于5V，PD接通5V power switch把5VALW输出的电压送给用电设备；同时PD_CTRL维持第一电平Low,开关组件控制输出到充电控制器引脚ILIM_HIZ的信号也维持第一电平Low,充电控制器维持HIZ模式，此时关断PQ1/PQ2/PQ3/PQ4防止Vsys电压反灌给VBUS，也防止5VALW流到充电控制器。

当用电设备拔掉时，电力传输控制器PD通过配置通道引脚信号侦测到这个事件，PD_CTRL保持为Low，开关组件控制ILIM_HIZ引脚保持第一电平 Low,充电控制器保持高阻抗模式HIZ mode，保持关断PQ1/PQ2/PQ3/PQ4，打开PQ5,蓄电模块给系统供电，回到图8的状态。

在此需要说明的是，本公开实施例不涉及实现电力传输控制器、充电控制器，以及嵌入式控制器所配置的功能的方法的改进，本公开实施例方案中的电力传输控制器、充电控制器以及嵌入式控制器均为现有技术中能够实现且可以直接使用的电子器件，对其功能对应的方法未作出改进。

本公开实施例通过将电力传输控制器与充电控制器连接，利用电力传输控制器输出的控制电平控制电力转换模块中的各晶体管的接通或者关断，实现电力传输路径的切换和电力参数的转换，本公开中不需要设置高压切换开关，而实直接将连接端口连接至电力转换模块、电传传输控制器和充电控制器，简化电路路径，节省电路空间，减少成本。而且当外接电源设备被拔掉后，开关组件可以延迟充电控制器进入高阻抗模式的时间，可以把VBUS处电容上残留电压消耗掉，防止外接设备接入时发生打火或过冲问题。

另外，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以配置有上述电力控制装置，电子设备可以为用户设备(User Equipment，UE)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理 (Personal Digital Assistant，PDA)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等，本公开对此不做具体限定。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种电子设备的电力控制装置，包括：连接端口、电力传输控制器、电力转换模块、蓄电模块和充电控制器，所述连接端口用于连接外接设备，并向所述电力传输控制器传输所述外接设备的连接状态和设备参数，所述电力传输控制器构造为基于接收到的所述连接状态和所述设备参数接通或关断内置的5V电源开关，并输出控制电平；其特征在于，

所述电力转换模块分别与所述连接端口、所述蓄电模块和所述电子设备的系统用电端连接；

所述充电控制器的输入端与所述电力传输控制器连接，所述充电控制器的输出端与所述电力转换模块连接，并基于从所述电力传输控制器接收的所述控制电平向所述电力转换模块发送切换信号，所述切换信号用于切换所述电力转换模块的电力传输路径和/或转换电力参数。

2.根据权利要求1所述的电子设备的电力控制装置，其特征在于，所述控制电平包括第一电平和第二电平，所述电力传输控制器和所述充电控制器之间连接开关组件，

所述开关组件构造为在所述电力传输控制器输出第一电平时，向所述充电控制器输出第一电平，以及在所述电力传输控制器输出第二电平时，向所述充电控制器输出第二电平。

3.根据权利要求2所述的电子设备的电力控制装置，其特征在于，所述开关组件包括：

第一二极管，所述第一二极管的一端与所述电力传输控制器连接；

第一三极管和第二三极管，所述第二三极管的第二引脚与所述第一二极管的另一端连接，所述第二三极管的第一引脚与所述第一三极管的第二引脚连接，所述第二三极管的第三引脚接地，所述第一三极管的第一引脚与所述充电控制器的第六引脚连接，所述第一三极管的第三引脚接地。

4.根据权利要求1所述的电子设备的电力控制装置，其特征在于，所述电力转换模块包括分别与所述充电控制器连接的多个晶体管，所述多个晶体管基于所述充电控制器输出的所述切换信号构造为升压电路或者降压电路。

5.根据权利要求4所述的电子设备的电力控制装置，其特征在于，所述电力转换模块包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管；

所述第一晶体管的第一引脚、第二引脚和第三引脚与所述充电控制器的第32引脚连接，所述第一晶体管的第四引脚与所述充电控制器的第31引脚连接，所述第一晶体管的第五引脚与所述充电控制器的第1引脚连接；

所述第二晶体管的第一引脚、第二引脚和第三引脚接地，所述第二晶体管的第四引脚与所述充电控制器的第29引脚连接，所述第二晶体管的第五引脚与所述第一晶体管的第一引脚连接，并通过第一电感与所述第四晶体管的第五引脚连接；

第三晶体管的第一引脚、第二引脚和第三引脚与所述充电控制器的第23引脚连接，所述第三晶体管的第四引脚与所述充电控制器的第24引脚连接，所述第三晶体管的第五引脚与所述用电端连接；

所述第四晶体管的第一引脚、第二引脚和第三引脚接地，所述第四晶体管的第四引脚与所述充电控制器的第26引脚连接。

6.根据权利要求5所述的电子设备的电力控制装置，其特征在于，所述充电控制器的第一引脚、第二引脚和第三引脚分别通过第一阻抗与所述连接端口连接，所述第一阻抗的第四引脚还与所述第一晶体管的第五引脚连接。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的电子设备的电力控制装置，其特征在于，所述电力转换模块包括连接在所述充电控制器和所述蓄电模块之间的第五晶体管，

所述第五晶体管的第一引脚、第二引脚和第三引脚与所述用电端和所述充电控制器的第22引脚连接，所述第五晶体管的第四引脚与所述充电控制器的第21引脚连接，所述第五晶体管的第五端与所述蓄电模块连接。

8.根据权利要求1所述的电子设备的电力控制装置，其特征在于，所述电力传输控制器还通过电子设备的嵌入式控制器与充电控制器连接，通过所述嵌入式控制器传输所述外接设备所需的用电电压。

9.根据权利要求1所述的电子设备的电力控制装置，其特征在于，所述连接端口与所述电力传输控制器通过配置通道引脚执行通信和电力传输。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-9中任意一项所述的电子设备的电力控制装置。

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