一种充电管理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种充电管理电路，其包括供电控制电路、输出电路、连接于内部系统节点和电池充电节点之间的充放电开关和充放电控制电路。所述输出电路的输入端连接外接充电节点，输出端连接内部系统节点，其根据所述供电控制电路的控制将外接充电节点的电压调节为内部系统节点的电压。所述充放电控制电路用于对所述充电开关进行控制。这样可以减少功率开关的使用，从而降低了充电管理电路的成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

—种充电管理电路
本技术涉及电子电路领域，特别涉及一种充电管理电路。
技术介绍
充电管理电路通常可以被用于延长锂电池的使用寿命和提高锂电池的安全性。充电管理电路包括开关模式充电管理电路和线性模式充电管理电路。其中，开关模式充电管理电路因其高效率的特性被广泛应用于涉及大电流的充电管理芯片中。请参考图I所示，其为现有技术中开关型充电管理电路的电路示意图。该充电管理电路包括开关K1、开关K2、开关K3和开关K4，充电控制电路110，供电控制电路120，电 感LI，电容Cl和电容C2。其中，开关Kl和开关K2依次连接于外接充电节点VCHG和地之间；电感LI和电容Cl依次连接于开关Kl和开关K2之间的中间节点和地之间，电感LI和电容Cl之间的中间节点与电池充电节点VBAT相连；电池BAT的正、负极分别与电池充电节点VBAT和地相连；开关K3和电容C2依次连接于电池充电连接节点VBAT和地之间，其中，开关K3和电容C2之间的中间节点与内部系统供电节点VSYS相连；开关K4连接于节点VCHG和节点VSYS之间；充电控制电路110的输入端与节点VBAT相连，其两个输出端分别与开关Kl的控制端和开关K2的控制端相连；供电控制电路120的两个输出端分别与开关K3的控制端和开关K4的控制端相连。该开关型充电管理电路的工作原理如下。当节点VCHG被连接到适配器(Adapter，通常由AC-DC转换器构成)时，且如果电池BAT的电压处于未充满状态时，充电控制电路110通过控制开关Kl和开关K2对电池BAT充电，同时供电控制电路120通过控制开关K4导通，开关K3截止，使节点VCHG对节点VSYS供电，节点VSYS通常被连接到电压调节器(Regulator)或者直流-直流转换器(DC-DCconverter)为内部系统供电。当内部系统耗电较大时，优先满足系统耗电，适当减小对电池BAT的充电电流。当内部系统耗电大于节点VCHG可提供的最大电流时，对电池BAT的充电电流减小至零，并由供电控制电路120控制开关K3导通，此时开关K4和开关K3同时导通，由节点VCHG和电池BAT同时为系统供电。当节点VCHG未被连接到适配器时，由供电控制电路120控制开关K3导通，K4断开，由电池BAT对节点VSYS供电。如图I所示的充电管理电路中，由于开关Κ1 (4都为功率开关，要求开关的导通电阻很小，因此，充电控制电路无论是集成在芯片中，还是以分离器件形式构成，其成本都很闻。为此，有必要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本技术的范围。本技术的目的在于提供一种充电管理电路，在实现充电管理功能的前提下，可以减少功率开关的使用，进而减小了充电管理电路的成本。为了达到本技术的目的，本技术提供一种充电管理电路，其包括供电控制电路；输出电路，其输入端连接外接充电节点，输出端连接内部系统节点，其根据所述供电控制电路的控制将外接充电节点的电压调节为内部系统节点的电压；连接于内部系统节点和电池充电节点之间的充放电开关；和充放电控制电路，其用于对所述充放电开关进行控制。进一步的，所述输出电路包括第一开关、第二开关、第一电感和第一电容，第一开关和第二开关依次连接于外接充电节点和地之间，第一电感和第一电容依次连接于第一开关和第二开关之间的中间节点和地之间，第一电感和第一电容之间的中间节点为所述输出电路的输出端。更进一步的，所述供电控制电路根据内部系统节点的电压、电池充电节点的电压以及电池的充电电流对第一开关和第二开关进行控制，所述充放电控制电路根据电池充电节点的电压以及电池的充电电流对充放电开关进行控制。再进一步的，当外接充电节点未连接到适配器时，充放电控制电路控制充放电开关完全导通，供电控制电路控制第一开关和第二开关关断。再进一步的，当外接充电节点连接到适配器，且电池充电节点的电压小于系统最低工作电压时，所述供电控制电路控制第一开关和第二开关使得内部系统节点的电压维持于系统最低工作电压，所述充放电控制电路根据电池的充电电流控制充放电开关线性导通，使得电池以恒定的充电电流进行充电。再进一步的，当外接充电节点连接到适配器，且电池充电节点的电压大于系统最低工作电压而小于电池的充满电压时，所述供电控制电路通过控制第一开关和第二开关以控制内部系统节点的电压，进而使得内部系统节点仍通过恒定的充电电流为电池进行充电，所述充放电控制电路控制所述充放电开关全导通。再进一步的，当外接充电节点连接到适配器，且电池充电节点的电压上升至电池的充满电压时，所述供电控制电路通过控制第一开关和第二开关使内部系统节点的电压恒定于所述电池充满电压，所述充放电控制电路控制所述充放电开关全导通并在电池的充电电流小于预定值时控制充放电开关关断。再进一步的，当外接充电节点连接到适配器，且电池充电节点的电压小于系统最低工作电压，且也小于预定电压阈值时，所述充放电控制电路根据电池的充电电流控制充放电开关线性导通，使得电池以预充电电流对电池进行充电，当外接充电节点连接到适配器，且电池充电节点的电压小于系统最低工作电压，而大于预定电压阈值时，所述充放电控制电路根据电池的充电电流控制充放电开关线性导通，使得电池以预定的恒流充电电流对电池进行充电。再进一步的，所述供电控制电路包括供电控制模块、第一选择器和供电比较模块，所述供电比较器包括第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器，所述供电控制模块包括第一恒定电压控制电路、恒流/恒压控制电路、第二恒定电压控制电路和关断控制电路，第一比较器比较外接充电节点的电压和系统最低工作电压，并给出第一比较结果，第二比较器比较电池充电节点的电压和系统最低工作电压，并给出第二比较结果，第三比较器比较预充电电流值和电池的采样充电电流，并给出第三比较结果，第四比较器比较电池充电节点的电压和电池的充满电压，并给出第四比较结果，第一选择器根据各个比较结果选择所述供电控制模块中的一个控制电路输出的控制信号来控制第一开关和第二开关，第一恒定电压控制电路根据内部系统节点的电压输出控制信号，以将内部系统节点的电压恒定控制在最低工作电压处，所述恒流/恒压控制电路根据电池充电节点的电压和采样充电电流输出控制信号，以控制以预定的恒流充电电流为电池进行充电或控制电池充电节点的电压恒定于电池的充满电压处，第二恒定电压控制电路根据内部系统节点的电压输出控制信号，以将内部系统节点的电压恒定控制在电池的充满电压处，所述关断控制电路输出控制信号，以控制第一开关和第二开关的关断。再进一步的，所述充放电控制电路包括充放电控制模块、第二选择器和充放电比较模块，所述充放电比较模块包括第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器，所述充放电控制模块包括预充电/恒流充电控制电路、全导通控制电路和关断控制电路，第一比较器比较外接充电节点的电压和系统最低工作电压，并给出第一比较结果，第二比较 器比较电池充电节点的电压和系统最低工作电压，并给出第二比较结果，第三比较器比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电管理电路，其特征在于，其包括：供电控制电路；输出电路，其输入端连接外接充电节点，输出端连接内部系统节点，其根据所述供电控制电路的控制将外接充电节点的电压调节为内部系统节点的电压；连接于内部系统节点和电池充电节点之间的充放电开关；和充放电控制电路，其用于对所述充放电开关进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种充电管理电路，其特征在于，其包括 供电控制电路； 输出电路，其输入端连接外接充电节点，输出端连接内部系统节点，其根据所述供电控制电路的控制将外接充电节点的电压调节为内部系统节点的电压； 连接于内部系统节点和电池充电节点之间的充放电开关；和 充放电控制电路，其用于对所述充放电开关进行控制。2.根据权利要求I所述的充电管理电路，其特征在于，所述输出电路包括第一开关、第二开关、第一电感和第一电容， 第一开关和第二开关依次连接于外接充电节点和地之间，第一电感和第一电容依次连接于第一开关和第二开关之间的中间节点和地之间，第一电感和第一电容之间的中间节点为所述输出电路的输出端。3.根据权利要求2所述的充电管理电路，其特征在于，所述供电控制电路根据内部系统节点的电压、电池充电节点的电压以及电池的充电电流对第一开关和第二开关进行控制，所述充放电控制电路根据电池充电节点的电压以及电池的充电电流对充放电开关进行控制。4.根据权利要求3所述的充电管理电路，其特征在于，当外接充电节点未连接到适配器时，充放电控制电路控制充放电开关完全导通，供电控制电路控制第一开关和第二开关关断。5.根据权利要求4所述的充电管理电路，其特征在于， 当外接充电节点连接到适配器，且电池充电节点的电压小于系统最低工作电压时，所述供电控制电路控制第一开关和第二开关使得内部系统节点的电压维持于系统最低工作电压，所述充放电控制电路根据电池的充电电流控制充放电开关线性导通，使得电池以恒定的充电电流进行充电。6.根据权利要求5所述的充电管理电路，其特征在于，当外接充电节点连接到适配器，且电池充电节点的电压大于系统最低工作电压而小于电池的充满电压时， 所述供电控制电路通过控制第一开关和第二开关以控制内部系统节点的电压，进而使得内部系统节点仍通过恒定的充电电流为电池进行充电，所述充放电控制电路控制所述充放电开关全导通。7.根据权利要求6所述的充电管理电路，其特征在于，当外接充电节点连接到适配器，且电池充电节点的电压上升至电池的充满电压时，所述供电控制电路通过控制第一开关和第二开关使内部系统节点的电压恒定于所述电池充满电压，所述充放电控制电路控制所述充放电开关全导通并在电池的充电电流小于预定值时控制充放电开关关断。8.根据权利要求5所述的充电管理电路，其特征在于， 当外接充电节点连接到适配器，且电池充电节点的电压小于系统最低工作电压，且也小于预定电压阈值时，所述充放电控制电路根据电池的充电电流控制充放电开关线性导通，使得电池以预充电电流对电池进行充电， 当...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，尹航，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：