CN214543788U - 一种充电路径管理电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电路径管理电路，包括MCU模块、USB检测模块、路径管理模块，所述USB检测模块的信号输出端与所述MCU模块的信号输入端连接，所述路径管理模块的信号输入端与所述USB检测模块的信号输出端连接；上述充电路径管理电路，通过MCU模块、USB检测模块、路径管理模块的配合设置，USB检测模块来检测是否有外接电源插入，如果检测到有外接电源接入，则通过路径管理模块由外接电源对系统进行充电，如果检测到没有外接电源接入，则通过路径管理模块由电池对系统进行充电，整个电路都由普通的元器件组成，有效地降低了成本，节约了资源。

Description

一种充电路径管理电路

技术领域

本实用新型涉及电池充电管理的技术领域，具体为一种充电路径管理电路。

背景技术

随着科技的飞速发展，越来越多的电子产品进行的人们的视线，成为人们生活中的必须品。为了方便在没有外接电源的环境中使用，越来越多的电子产品的产品本身都具有存储电能的电池，在无外接电源的情况下也可以使用一段时间，所以现在一般的电子产品都有两种供电方式，即外接电源供电和电池供电，所以都配备有充电路径管理电路。

但是，目前的充电路径管理电路一般由TI的芯片为主配合其他的元器件组成，导致整个电路的成本比较高。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种充电路径管理电路，能够有效控制充电路径，并降低整个电路的成本。

一种充电路径管理电路，包括MCU模块、USB检测模块、路径管理模块，所述USB检测模块的信号输出端与所述MCU模块的信号输入端连接，所述路径管理模块的信号输入端与所述USB检测模块的信号输出端连接。

在其中一个实施例中，所述充电路径管理电路还包括电池检测模块，所述电池检测模块的信号输出端与所述MCU模块的信号输入端连接。

在其中一个实施例中，所述充电路径管理电路还包括充电控制模块，所述MCU模块的信号输出端与所述充电控制模块的信号输入端连接。

在其中一个实施例中，所述充电路径管理电路还包括电池电量泄放模块，所述电池电量泄放模块的信号输出端与所述MCU模块的信号输入端连接。

在其中一个实施例中，所述充电路径管理电路还包括复位模块，所述复位模块的信号输入端与所述MCU模块的信号输出端连接。

在其中一个实施例中，所述充电路径管理电路还包括指示灯模块，所述MCU模块的信号输出端与所述指示灯模块的信号输入端连接。

在其中一个实施例中，所述充电控制模块包括充电单元，所述充电单元的芯片型号为SGM40567。

在其中一个实施例中，所述复位模块包括复位单元，所述复位单元的芯片型号为SGM4073。

上述充电路径管理电路，通过MCU模块、USB检测模块、路径管理模块的配合设置，USB检测模块来检测是否有外接电源插入，如果检测到有外接电源接入，则通过路径管理模块由外接电源对系统进行充电，如果检测到没有外接电源接入，则通过路径管理模块由电池对系统进行充电，整个电路都由普通的元器件组成，有效地降低了成本，节约了资源。

附图说明

图1为本实用新型一实施例充电路径管理电路的电路结构示意图；

图2为图1本实用新型一实施例充电路径管理电路的MCU模块的电路图；

图3为图1本实用新型一实施例充电路径管理电路的USB检测模块的电路图；

图4为图1本实用新型一实施例充电路径管理电路的路径管理模块的电路图；

图5为图1本实用新型一实施例充电路径管理电路的电池检测模块的电路图；

图6为图1本实用新型一实施例充电路径管理电路的充电控制模块的电路图；

图7为图1本实用新型一实施例充电路径管理电路的电池电量泄放模块的电路图；

图8为图1本实用新型一实施例充电路径管理电路的复位模块的电路图；

图9为图1本实用新型一实施例充电路径管理电路的指示灯模块的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图2、图3、图4所示，一种充电路径管理电路，包括MCU模块100、USB检测模块200、路径管理模块300，所述USB检测模块200的信号输出端与所述MCU模块100的信号输入端连接，所述路径管理模块300 的信号输入端与所述USB检测模块200的信号输出端连接。

路径管理模块300的二极管D1的正极与电池连接，二极管D1的负极与负载电路连接，路径管理模块300的三极管Q1的集电极与USB检测模块200的电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与MCU模块100的B3 引脚连接。

首先通过USB检测模块200检测是否有外接电源接入，例如，外接USB 充电，当USB没有插入时，USBMonitor这里的电平被电阻R29拉低，MCU 模块100检测为低电平；当USB插入后，通过电阻R16和电阻R29分压， USBMonitor的电平会有3V左右的电压，从低电平跳变到高电平有一个上升沿，会触发MCU模块100的外部中断，MCU模块100就会检测到USB插入。

外接USB没有通电之前，二极管D1的正极连接电池，由电池经过二极管D1给内部系统供电。当USB插入之后，三极管Q1会导通，这时USB 会有5V电压，会大于电池提供的电压，导致二极管D1截止，电池不供电， USB给系统供电。

这样，充电路径管理电路，通过MCU模块100、USB检测模块200、路径管理模块300的配合设置，USB检测模块200来检测是否有外接电源插入，如果检测到有外接电源接入，则通过路径管理模块300由外接电源对系统进行充电，如果检测到没有外接电源接入，则通过路径管理模块300 由电池对系统进行充电，整个电路都由普通的元器件组成，有效地降低了成本，节约了资源。

如图5所示，在其中一个实施例中，为了有效地保证对电池进行安全充电，所述充电路径管理电路还包括电池检测模块400，所述电池检测模块400的信号输出端与所述MCU模块100的信号输入端连接。

电池检测模块400包括温度检测单元410和电量检测单元420，温度检测单元410的电阻R6的一端与MCU模块100的B4引脚连接，温度检测单元410的电阻R14的一端与MCU模块100的B6引脚连接，电量检测单元420的电阻R33的一端与MCU模块100的B2引脚连接。

当外接USB插入后，系统不会立马给电池充电，系统先禁止USB充电，去检测电池的一些参数。MCU模块100每两秒就会通过B4引脚读取电池的 ID，通过B6引脚读取电池的温度，还会通过B2引脚读取电池的一个电压。只有ID、温度和电压达到预设值时才会去给电池充电，并结合读取到的温度和电压，根据对应的充电曲线，控制充电电流的大小。

这样，通过温度检测单元410和电量检测单元420对电池的温度和电压进行检测，保证了电池在安全状态下进行充电，保证了电池的长期使用，避免因为电池的问题对整个电路造成影响。

如图6所示，在其中一个实施例中，为了更好的控制充电电流，所述充电路径管理电路还包括充电控制模块500，所述MCU模块100的信号输出端与所述充电控制模块500的信号输入端连接，所述充电控制模块包括充电单元，所述充电单元的芯片型号为SGM40567。

充电控制模块500的电阻R18的一端与MCU模块100的C2引脚连接，电阻R22的一端与MCU模块100的B5引脚连接，充电单元U2的VIN引脚与外接USB连接，VIN引脚与电池连接。

充电芯片SGM40567的IREF引脚可以通过PWM来控制给电池充电的电流大小，nCHG是一个充电状态指示引脚，连接到MCU模块100。外接USB 通电，会通过USB_5V提供5V电压，但是MCU模块100会控制C2引脚先使得MOS管Q7截止，这时就禁止充电。当电池检测模块400检测完电池的ID、温度和电压且ID符合之后，会控制MOS管Q7导通，此时再通过 B5引脚给IREF发送PWM，控制充电电流。

这样，当电池充满电之后，充电芯片SGM40567会从nCHG引脚发出信号，MCU模块100检测到之后会停止充电或者以小电流复充，防止电池过充，有效地延长了电池的使用寿命。

如图7所示，在其中一个实施例中，为了延长电池的使用寿命，所述充电路径管理电路还包括电池电量泄放模块600，所述电池电量泄放模块 600的信号输出端与所述MCU模块100的信号输入端连接。

电池电量泄放模块600的电阻R5的一端与MCU模块100的B3引脚连接，电阻R9的一端与外接USB连接，MOS管Q3的漏极与电池连接。

在外接USB插入之前，MOS管Q3的栅极为低电平，MOS管Q3截止，电池不会通过电阻R12放电。外接USB插入后，B3引脚会从低电平跳变到高电平，这时候就会MOS管Q3就会导通。

这样，外接USB给电池充满电之后，多余的电量会通过电阻R12泄放，不会给满电状态的电池长时间充电，有效地保护了电池，延长了电池的使用寿命。

如图8所示，在其中一个实施例中，为了避免电池额外耗电，所述充电路径管理电路还包括复位模块700，所述复位模块700的信号输入端与所述MCU模块100的信号输出端连接，所述复位模块包括复位单元，所述复位单元的芯片型号为SGM4073。

二极管D4的正极与MCU模块100的A5引脚连接，三极管Q5的基极与MCU模块100的C4引脚连接，三极管Q2的基极与MCU模块100的C6 引脚连接，电阻R3的一端与内部系统连接。

这样，通过SGM4073芯片来管理电池，使得电池与内部系统之间断开，不至于在关机状态电池一直处在待机耗电。这时的电池只会有很小的自耗电，这样做可以使得客户在拿到产品后，电池经过长时间的运输，电量还是比较充足

通过配置SGM4073芯片的SYS_WAKE、DSR、OFF、nSR0四个引脚可以控制系统的开机或复位的状态。nSR0引脚连接了一个Home按键，控制设备的开关机及复位。

如图9所示，在其中一个实施例中，所述充电路径管理电路还包括指示灯模块800，所述MCU模块100的信号输出端与所述指示灯模块800的信号输入端连接。

这样，在充电过程中出现异常情况，MCU模块100控制指示灯模块800 闪烁，提示使用者进行处理，避免危险情况发生。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种充电路径管理电路，其特征在于：包括MCU模块、USB检测模块、路径管理模块，所述USB检测模块的信号输出端与所述MCU模块的信号输入端连接，所述路径管理模块的信号输入端与所述USB检测模块的信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种充电路径管理电路，其特征在于：所述充电路径管理电路还包括电池检测模块，所述电池检测模块的信号输出端与所述MCU模块的信号输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种充电路径管理电路，其特征在于：所述充电路径管理电路还包括充电控制模块，所述MCU模块的信号输出端与所述充电控制模块的信号输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种充电路径管理电路，其特征在于：所述充电路径管理电路还包括电池电量泄放模块，所述电池电量泄放模块的信号输出端与所述MCU模块的信号输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种充电路径管理电路，其特征在于：所述充电路径管理电路还包括复位模块，所述复位模块的信号输入端与所述MCU模块的信号输出端连接。

6.根据权利要求1所述的一种充电路径管理电路，其特征在于：所述充电路径管理电路还包括指示灯模块，所述MCU模块的信号输出端与所述指示灯模块的信号输入端连接。

7.根据权利要求3所述的一种充电路径管理电路，其特征在于：所述充电控制模块包括充电单元，所述充电单元的芯片型号为SGM40567。

8.根据权利要求5所述的一种充电路径管理电路，其特征在于：所述复位模块包括复位单元，所述复位单元的芯片型号为SGM4073。

Images