供电单元、供电装置、供电系统及供电方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种供电单元、供电装置、供电系统及供电方法，其中供电方法包括：检测到外部电源在位时，断开电源管理单元及电池与非小系统模块的供电连接，将外部电源与非小系统模块进行供电连接，对非小系统模块进行供电。通过本发明专利技术，无论外部电源在位与否，对非小系统模块进行供电时都不需要通过电源管理单元的充电控制模块，因此减小了流经充电控制模块的电流。并且由于外部电源在位时不由电池供电，因此也减少了电池的充电次数，延长了电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供电技术，尤其涉及在设备中通过外部电源和电池进行供电 的供电技术。
技术介绍
随着手机等电池供电的便携式设备的耗电越来越大，用于管理电源的电源管理单元(Power Management Unit,简称PMU)的发热也越来越大，从而 影响电源管理单元的性能和使用寿命。如图l所示为现有技术中供电单元结构 示意图，其中，电源管理单元10包括充电控制模块11和电压转换模块12，其 中电压转换模块12主要包含若干个直流转换模块(简称DC/DC模块)，用于电 压变换，并且还包括若干个低压差线性稳压器(Low Drop-OiU,简称LDO);电 源管理单元10通过V-CHG管脚与外部电源20相连，并通过V一BAT管脚与电池30 的V-BAT—IN管脚相连；电源管理单元10既为小系统模块40供电，也为非小系 统模块5 0供电。其中小系统模块4 O是指对稳压性能要求高的 一些功能模块， 如基带集成电路(Base Band Integrated Circuit,简称BBIC)、存储器 (MEMORY)、射频发送接收模块(RFTX， RFRX)、混频器(MIXER)等；非小系统模 块50是指对稳压性能要求不高但耗电量很大的模块，如功率放大(Power Amplifier,简称PA)才莫块、用户线路才妄口电路(Subscriber Line Interface Circuit,简称SLIC)等。在专利技术人工作过程中，对电源管理单元IO处在不同 工作状态下的功耗进行分析1.外部电源20(如充电器等)在位，并且设备工作在高功耗状态时，如 果电池30的电压较高，不需要充电，此时小系统模块40、和非小系统模块50 等设备内部才莫块优先选择由电源管理单元IO供电。其中高功耗状态是指设备正在进行如通话、数据传输等操作时的状态。由于非小系统模块50的耗电量 较大，它们都是通过电源管理单元10供电，从而造成充电控制模块11上的 电流4艮大。其中，充电控制模块11通常包括由二极管，PNP的三极管(或者 P-MOSFET)及检流电阻组成的充电线路，充电时电流流过充电线路形成的通 道。2. 外部电源20在位，并且设备工作在高功耗状态时，如果此时电池30 的电压较低，则电源管理单元10在供电的同时还会通过充电控制模块11为 电池30充电，使得电源管理单元10上的电流进一步加大；并且由于电池30 的电压把电源管理单元10的V—BAT管脚的电压拉低，造成V_CHG管脚与V_BAT 管脚的电压差变大，从而又进一步增加了电源管理单元10的功耗。消耗在电源管理单元10上的功耗主要有两部分 一部分是消耗在充电控 制才莫块11上的功耗Pl,具体地，P1=(V—CHG-V_BAT)*I—CHG+ V—CHG*IQ，LDO; 另 一部分是消耗在电压转换模块12上的功耗P2 ,具体地， P2=(V—BAT-V—LD01)*I—LD01+. ..+V—BAT*I—DC1*(1-n)+...。其中，V—CHG为 充电电路上的输入电压，既外部电源的输出电压，V_BAT为充电控制模块上 PMU的输出电压；1。为静态电流；V_BAT—IN为电池电压；V_LD01表示为LD01 的输出电压；I-LD01为LD01的输出电流；I—DC1为DC/DC1的输入电流；I—CHG 为充电控制才莫块上流过电流I—CHG > I—LDOl+I—LD02+... +1—DC1+I—DC2+...。3. 外部电源20不在位，整个设备由电池30供电。现有4支术中，外部电源20和电池30通常是由路径1通过电源管理单元 10对小系统模块40供电，并通过路径2直接对非小系统模块50供电。但在 有的技术方案中，也可以由路径1和路径3通过电源管理单元IO对小系统模 块40和非小系统模块50供电，但这种方案中电压转换模块12上的功耗会大 大增加，同样也增加了整个电源管理单元10的功耗。总之，现有技术的缺陷在于外部电源20在位且设备工作在高功耗状态 时电源管理单元功耗很大，且如果此时电池30需要充电，则电源管理单元IO既要对小系统模块40和非小系统模块50供电，又要同时为电池30充电，并且 如果电池电压较低，还增加了充电线路上的电压差，即增加了 V—CHG-V—BAT 的值，使得电源管理单元中的充电控制模块ll的功耗进一步加大，从而影响 整个电源管理单元10的性能和寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是供电单元中电源管理单元的功耗大，影响电源管 理单元的性能和寿命。为了解决上述问题，本专利技术的一个实施例是提供了一种供电单元，包括 电池，用于为用电设备供电；电源管理单元，与电池及外部电源连接，用于将来自于电池或外部电源 的供电电压进行电压转换或稳压后对用电设备供电；还用于使外部电源对电 池充电；第一可控开关，设置在所述电池的连接线路上，当外部电源在位且用电设 备处于高功耗状态时，第一可控开关断开；否则处于连接状态。为了解决上述问题，本专利技术的另一个实施例是提供一种供电装置，包括 电池和用电i殳备，并且还包括第二可控开关，设置于所述用电设备与电池之间的连接线路上，当外部 电源在位时，第二可控开关断开；当外部电源不在位时，第二可控开关处于 连接状态；一供电线路，用于将所述用电设备与外部电源进行电性连接。 为了解决上述问题，本专利技术的另一个实施例提供了一种供电系统，包括本专利技术所述的供电单元，并且还包括与所述供电单元相连的外部电源，用于通过所述供电单元为用电设备供电。为了解决上述问题，本专利技术的另一个实施例提供了另一种供电系统，包括本专利技术所述的供电单元及用电设备，其中，所述的用电设备包括小系统模块，与所述供电单元的电源管理单元相连并由所述电源管理单元供电；非小系统模块，与所述供电单元的电池及电源管理单元相连，当外部电 源在位时由所述外部电源供电；当外部电源不在位时由所述电池直接供电。为了解决上述问题，本专利技术的另一个实施例提供了另一种供电系统，包括本专利技术所述的供电装置，并且还包括与所述供电装置相连的外部电源，用于通过所述供电装置为用电设备供电。为了解决上述问题，本专利技术的另一个实施例提供了一种供电方法，包括 检测到外部电源在位时，断开电源管理单元及电池与非小系统模块的供电连接，将外部电源与非小系统模块进行供电连接，对非小系统模块进行供电。为了解决上述问题，本专利技术的另一个实施例提供了另一种供电方法，包 括；险测外部电源是否在位，当在位时判断用电设备是否处于高功耗状态；当判断出用电设备处于高功耗状态时，断开电源管理单元与电池的供电 连接。通过本专利技术，无论外部电源在位与否，对非小系统模块进行供电时都 不需要通过电源管理单元的充电控制模块，因此减小了流经充电控制模块 的电流。并且由于外部电源在位时不由电池供电，因此也减少了电池的充 电次数，延长了电池的使用寿命。另外，由于在高功耗状态时断开充电控 制模块与电池的供电连接，即使此时电池的电压较低需要充电，外部电源也 不会对其充电，从而避免了电源管理单元的功耗进一步升高，有利于延长电 源管理单元的使用寿命。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为现有技术供电单元结构示意图2为本专利技术实施例1所述供电单元结构示意图3为本专利技术实施例2所述供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电单元，包括：电池，用于为用电设备供电；电源管理单元，与电池及外部电源连接，用于将来自于电池或外部电源的供电电压进行电压转换或稳压后对用电设备供电，及用于对电池充电；其特征在于，还包括：第一可控开关，设置在所述电池的连接线路上，当外部电源在位且用电设备处于高功耗状态时，第一可控开关断开；否则处于连接状态。

【技术特征摘要】
1、一种供电单元，包括电池，用于为用电设备供电；电源管理单元，与电池及外部电源连接，用于将来自于电池或外部电源的供电电压进行电压转换或稳压后对用电设备供电，及用于对电池充电；其特征在于，还包括第一可控开关，设置在所述电池的连接线路上，当外部电源在位且用电设备处于高功耗状态时，第一可控开关断开；否则处于连接状态。2、 根据权利要求l所述的供电单元，其特征在于所述电源管理单元与所述用电设备中的小系统模块相连，为小系统模块 供电。3、 4艮据权利要求2所述的供电单元，其特征在于，所述供电单元还包括 第二可控开关，设置于所述电池及电源管理单元与所述用电设备中的非小系统模块的连接线路上，当外部电源在位时，该第二可控开关断开；当外 部电源不在位时，第二可控开关处于连接状态；一供电线路，用于将所述非小系统模块与所述外部电源进行电性连接。4、 一种供电装置，包括电池和用电设备，其特征在于，还包括 第二可控开关，设置于所述用电设备与电池之间的连接线路上，当外部电源在位时，第二可控开关断开；当外部电源不在位时，第二可控开关处于 连接状态；一供电线if各，用于将所述用电设备与外部电源进行电性连接。5、 4艮据权利要求4所述的供电装置，其特征在于 所述用电设备为非小系统模块。6、 才艮据权利要求4所述的供电装置，其特征在于，还包括 电源管理单元，与所述电池及外部电源相连接，用于将来自于电池或外部电源的供电电压进行电压转换或稳压后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李城铭，孙勇，杨志国，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]