基于多电池的电源电路及具有所述电源电路的电子产品制造技术

本发明专利技术公开了一种基于多电池的电源电路及具有所述电源电路的电子产品，设置有N块充电电池，通过N块电池的正极输出的N路供电电压各自经由一路防反偏二极管传输至用电负载；在每一块电池的充电回路中分别连接有一个开关电路，连接在第一块电池的充电回路中的第一开关电路在充电接口上有充电电源接入时连通第一块电池的充电回路；后续的N-1路开关电路分别在其前一块电池充满电时动作，控制后续的N-1块电池依次充电。本发明专利技术不仅可以防止电子产品在正常使用过程中出现电池间倒灌充电的问题，而且通过采用对多块电池逐一顺次充电的设计方式，可以保证每一块电池都能充满电，从而实现了电池容量的进一步提升，有助于延长电子产品的续航时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电源电路
，具体地说，是涉及一种基于多块电池设计的电源电路以及采用这种电源电路设计的电子产品。
技术介绍
随着科技的进步，穿戴类电子产品被越来越多的消费者所青睐并广泛使用，其所能实现的功能也日益增多。由于功能的增多，需要在穿戴类电子产品中集成的电子部件也随之增加，继而导致该类电子产品的用电量随之增大。为了保证穿戴类电子产品的续航时间不会因功能的增多而明显减少，需要提升该类产品内部电池的容量，以满足消费者长时间连续使用的需求。目前，为了提高电池容量，最常见的方法是采用两块或者更多块的电池并联构成电源电路，一同为电子产品内部的用电负载供电。这种电池并联方案所存在的问题是:必须挑选电池特性和电池电压完全相同的多块电池才能直接进行并联设计，一旦并联在一起的两块电池电压不同或者内部特性不完全相同，则在使用过程中会出现电压高的电池向电压低的电池充电的现象，因此不能输出每一块电池应有的电池容量，导致电池利用率的降低。此外，在电子产品的设计阶段，想要挑选出电池特性和电池电压完全相同的多块电池也是比较困难的，因此采用这种电池并联方案所设计的电源电路，其实际使用情况并不理想。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有采用将多块电池直接并联来提升电池容量的技术方案所存在的上述问题，提出了一种基于多电池的电源电路结构设计，不仅避免了在使用过程中电压高的电池向电压低的电池倒灌充电的问题，实现了每一块电池容量利用率的最大化，而且在电池类型的选择上也降低了要求，减小了电路设计的难度。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现:一种基于多电池的电源电路，所述电池为充电电池，设置有N块，N为大于I的正整数；通过N块电池的正极输出的N路供电电压--对应地经由N路防反偏二极管传输至用电负载；在每一块电池的充电回路中分别连接有一个开关电路，其中，连接在第一块电池的充电回路中的第一开关电路在充电接口上有充电电源接入时，连通第一块电池的充电回路，利用所述充电电源为第一块电池充电；连接在第i+Ι块电池的充电回路中的第i+Ι开关电路在第i块电池充满电时动作，连通第i+Ι块电池的充电回路，利用所述充电电源为第i+Ι块电池充电，所述i=l，2，……，N-1。为了实现N块电池的逐一顺次充电，在所述电源电路中设置有N-1个比较电路，分别与除所述第一开关电路以外的其他N-1个开关电路一一对应连接，当第i个比较电路检测到第i块电池的正极电压经分压后大于第i参考电压时，判定第i块电池充满电，输出开关信号控制第i+Ι个开关电路动作，连通第i+Ι块电池的充电回路。作为所述比较电路的一种优选电路结构设计，在每一个所述的比较电路中均设置有一个比较器，将所述第i块电池的正极电压经由一电阻分压网络分压后形成的分压值作用于第i个比较器的同相输入端，将一直流电源经另一电阻分压网路分压后形成的第i参考电压作用于第i个比较器的反相输入端，配置两路所述电阻分压网络中的分压电阻的阻值，使第i块电池仅在充满电时，其正极电压的分压值大于所述的第i参考电压；通过第i个比较器的输出端输出所述开关信号至所述的第i+Ι个开关电路。进一步的，所述直流电源连接每一个比较器的供电端子，为比较器供电；每一个比较器的输出端各自通过上拉电阻连接所述的直流电源，稳定通过比较器输出的高电平幅值。优选的，所述直流电源可以由传输至所述用电负载的供电电压通过稳压电路转换生成。优选的，所述N路防反偏二极管的阳极与N块电池的正极一对一连接，N路防反偏二极管的阴极连接至同一路充放电接口 ；在每一路防反偏二极管的两端分别并联一个所述的开关电路。作为所述开关电路的一种优选电路结构设计，在每一个所述的开关电路中均设置有一个P沟道MOS管和一个N沟道MOS管，所述P沟道MOS管的漏极连接电池的正极，源极连接所述的充放电接口，栅极连接N沟道MOS管的漏极，并通过限流电阻连接所述的充放电接口 ；所述N沟道MOS管的源极接地，栅极接收所述的充电电源或者所述比较电路输出的开关信号。进一步的，所述充放电接口可以直接与所述的充电接口和用电负载连接，也可以与一充电管理芯片连接，即，在所述电源电路中可以进一步设置一充电管理芯片，分别连接所述的充电接口、充放电接口和用电负载，所述充电管理芯片在检测到所述充电接口上有充电电源接入时，将充电电源分别传输至所述的充放电接口和用电负载，为所述电池充电，并为用电负载供电；当所述充电管理芯片检测到所述充电接口上无充电电源接入时，将电池通过所述充放电接口输出的供电电压传输至所述的用电负载，利用电池为用电负载供电。根据上述基于多电池的电源电路结构设计，本专利技术还提出了一种采用所述基于多电池的电源电路设计的电子产品，设置有电源电路和用电负载，其中，在所述电源电路中设置有N块充电电池，N为大于I的正整数；通过N块电池的正极输出的N路供电电压--对应地经由N路防反偏二极管传输至用电负载；在每一块电池的充电回路中分别连接有一个开关电路，其中，连接在第一块电池的充电回路中的第一开关电路在充电接口上有充电电源接入时，连通第一块电池的充电回路，利用所述充电电源为第一块电池充电；连接在第i+Ι块电池的充电回路中的第i+Ι开关电路在第i块电池充满电时动作，连通第i+Ι块电池的充电回路，利用所述充电电源为第i+Ι块电池充电，所述i=l，2，......，N-1。由此可以保证在前一块电池充满电后，后一块电池才开始充电，实现了一种N块电池逐一顺次充电的充电管理过程。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是:本专利技术针对电子产品中设置有多块电池的情况设计电源电路，通过在每一块电池的正极连接防反偏二极管，可以防止电子产品在正常使用的过程中出现电压高的电池向电压低的电池倒灌充电的问题，不仅可以保证每一块电池都能输出其应有的电池容量，提升电池容量的利用率，而且在电池的选型上没有过高的要求，即便所选用的电池在内部特性和输出电压上不完全相同，只要差异不大都能满足设计要求，由此降低了电池选型上的难度，简化了硬件设计。此外，本专利技术通过在每一块电池的充电回路中设置开关电路，通过开关电路控制每一块电池的充电时序，使后一块电池仅在前一块电池充满电的情况下才开始充电，由此可以保证每一块电池都能充满电，继而实现了电池容量的进一步提升，有助于延长电子产品的续航时间，尤其适合应用在穿戴类电子产品中。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。【附图说明】图1是本专利技术所提出的基于多电池的电源电路的一种实施例的电路原理框图； 图2是图1所示电源电路的一种具体实施例的电路原理图； 图3是充电管理芯片及其外围电路的一种实施例的电路原理框图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细地说明。本实施例针对内置有多块电池的电子产品设计电源电路，为了保证每一块电池都能输出其应有的电池容量，本实施例在每一块电池的供电电压输出线路中分别增设一颗防反偏二极管，利用二极管的反向截止特性，来防止电子产品在使用过程中，电压高的电池向电压低的电池倒灌充电，进而实现了电池容量的最大化利用。参见图1所示，以设置有N块电池(所述N块电池均为可充电电池，例如N块锂电池)的电子产品为例进行说明，所述N为大于I的正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多电池的电源电路，其特征在于：所述电池为充电电池，设置有N块，N为大于1的正整数；通过N块电池的正极输出的N路供电电压一一对应地经由N路防反偏二极管传输至用电负载；在每一块电池的充电回路中分别连接有一个开关电路，其中，连接在第一块电池的充电回路中的第一开关电路在充电接口上有充电电源接入时，连通第一块电池的充电回路，利用所述充电电源为第一块电池充电；连接在第i+1块电池的充电回路中的第i+1开关电路在第i块电池充满电时动作，连通第i+1块电池的充电回路，利用所述充电电源为第i+1块电池充电，所述i=1,2，……，N‑1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李长顺，
申请(专利权)人：青岛歌尔声学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37