功率路径管理设备、方法和系统技术方案

本申请提供了用于多电池功率路径管理的设备、系统和方法。所述设备可包括：第一电池端口，其被配置为耦合到第一电池；第二电池端口，其被配置为耦合到第二电池；输出电压端口，其被配置为耦合到待供电的设备；电池选择端口，其被配置为耦合到待供电的所述设备；控制电路，其被配置为选择所述第一电池和所述第二电池中的一个作为电源电池，所述选择基于所述电池选择端口处接收的信号；以及，第一开关，其被配置为选择性地将所述第一电池端口或所述第二电池端口耦合到所述输出电压端口，所述选择性的耦合基于由所述控制电路响应于所述电源电池的所述选择而生成的第一开关信号。

【技术实现步骤摘要】
功率路径管理设备、方法和系统
本申请涉及一种电池功率路径管理系统，具体地说，涉及一种用于多电池的功率 路径管理设备、方法和系统。
技术介绍
许多电子设备，尤其是便携式设备，例如手机、数码相机、媒体播放器、全球定位系 统(GPS)接收器以及便携式游戏机都是由电池进行供电。电池最终会耗尽电量，迫使设备 的使用中断。电池必须被更换或者被再充电，这将是不方便和耗时的。例如，就手机而言， 电池电量不足可能导致呼叫掉线。
技术实现思路
总体来说，本申请提供了针对多电池的电池功率路径管理设备、系统和方法。所述 系统提供了从一个或多个电池向一设备输送功率的能力以及对一个或多个电池进行充电 的能力。电池电压监视电路系统可以确定第一电池电压是否降到了指示电池电量不足状况 的阈值以下。响应于这一确定，所述系统可以切换功率路径以允许从第二电池向所述设备 输送功率。所述系统随后还开始对所述第一电池进行充电。还可以提供电池标识(ID)检 测，使得所述系统可以确定电池的存在并且减少切换时间，所述切换时间还可以提供对电 池进行热插拔的能力。此外，在每个电池之间以及在待供电的设备和每个电池之间提供反 向电流阻断(RCB)保护。即使一个电池处的电压高于另一个电池处的电压或者通往所述设 备的输出端口处的电压高于任一个电池处的电压，RCB也能防止电流从所述一个电池流到 所述另一个电池中或者从所述设备回流到任一个电池中。根据一个方面，提供了一种功率路径管理设备。所述设备可以包括第一电池端口， 其被配置为耦合到第一电池。该实例中的设备可以进一步包括第二电池端口，其被配置为 耦合到第二电池。该实例中的设备可以进一步包括输出电压端口，其被配置为耦合到待供 电的设备。该实例中的设备可以进一步包括电池选择端口，其被配置为耦合到所述待供电 的设备。该实例中的设备可以进一步包括控制电路，其被配置为基于在所述电池选择端口 处接收的信号，选择所述第一电池和所述第二电池中的一个作为电源电池。该实例中的设 备可以进一步包括第一开关，其被配置为基于由所述控制电路响应于所述选择而生成的第 一切换信号，选择性地将所述第一电池端口或所述第二电池端口耦合到所述输出电压端 □。根据另一方面，提供了一种功率路径管理方法。所述方法可以包括检测第一电池 是否被耦合到功率路径管理电路。该实例中的方法还可以包括检测第二电池是否被耦合 到功率路径管理电路。该实例中的方法可以进一步包括响应于检测到所述第一电池和所 述第二电池中的仅一个电池被耦合到功率路径管理电路，选择被耦合的所述一个电池作为 电源电池。该实例中的方法可以进一步包括响应于检测到所述第一电池和所述第二电池 都被耦合到功率路径管理电路，基于待供电的设备所提供的电池选择信号，选择所述第一电池和所述第二电池中的一个电池作为所述电源电池。该实例中的方法可以进一步包括: 在所述功率路径管理电路中配置第一开关，使得所选择的电源电池被耦合为向所述待供电 的设备供电。根据又一个方面，提供了一种功率路径管理系统。所述系统可以包括功率路径管 理设备，其包括第一电池端口，其被配置为耦合到第一电池。该实例中的功率路径管理设 备可以还包括第二电池端口，其被配置为耦合到第二电池。该实例中的功率路径管理设备 可以进一步包括输出电压端口，其被配置为耦合到待供电的设备。该实例中的功率路径管 理设备可以进一步包括电池选择端口，其被配置为耦合到待供电的所述设备。该实例中的 功率路径管理设备可以进一步包括控制电路，其被配置为基于在所述电池选择端口处接收 的信号，选择所述第一电池和所述第二电池中的一个电池作为电源电池。该实例中的功率 路径管理设备可以进一步包括第一开关，其被配置为基于由所述控制电路响应于所述选择 而生成的第一切换信号，选择性地将所述第一电池端口或所述第二电池端口耦合到所述输 出电压端口。该实例中的系统可以进一步包括分压器，其被耦合到所述第一电池并且被耦 合到所述功率路径管理设备上的电池电量不足指示符端口，所述分压器被配置为提供与所 述第一电池相关联的电池电量不足状况的指示。附图说明所要求保护的主题的特征和优点将从以下与之相符的实施例的具体描述中变得 显而易见，对实施例的描述应当参照附图来考虑，在附图中图1示出了与本申请各个实施例相符的顶层框图2示出了与本申请各个实施例相符的功能框图3示出了与本申请各个实施例相符的功能框图4示出了与本申请各个实施例相符的操作的流程图5示出了与本申请各个实施例相符的操作的流程图；以及图6示出了与本申请各个实施例相符的操作的流程图。尽管下列具体实施方式中将参照说明性的实施例来进行阐述，但是该实施例的许 多替代、变更以及变型对于那些本领域技术人员来说将变得显而易见。具体实施方式总体来说，本申请提供了针对多电池的电池功率路径管理的系统和方法。所述系 统提供了从一个或多个电池向一设备输送功率的能力以及对一个或多个电池进行充电的 能力。电池电压监视电路系统可以确定第一电池电压是否降到了指示电池电量不足状况的 阈值以下。响应于这一确定，所述系统可以切换功率路径以允许从第二电池向所述设备输 送功率。所述系统随后还开始对所述第一电池进行充电。还可以提供电池标识(ID)检测， 使得所述系统可以确定电池的存在并且减少切换时间，所述切换时间还可以提供对电池进 行热插拔的能力。此外，在每个电池之间以及在待供电的设备和每个电池之间提供反向电 流阻断(RCB)保护。即使一个电池处的电压高于另一个电池处的电压或者通往所述设备的 输出端口处的电压高于任一个电池处的电压，RCB也能防止电流从所述一个电池流到所述 另一个电池中或者从所述设备回流到任一个电池中。图1示出了与本申请的各个实施例相符的顶层框图100。框图100示出了基于双 电池设备的实例应用中的功率路径管理模块102。功率路径管理模块102从具有RCB保护 的原电池110或二次电池114向设备130提供功率，下面将较详细地描述。设备130可以 是任何类型的多电池设备，包括例如手机、便携式媒体播放器、移动互联网设备或任何类型 的便携式装置。电池充电电源120可以被配置为提供功率，功率路径管理模块102可以将 所述功率传输到电池110或114以用于电池的充电/再充电。图2示出了与本申请的各个实施例相符的功能框图200。框图200示出了基于双 电池设备的实例应用中的功率路径管理模块102。功率路径管理模块102为与待供电的设 备130相关联的功率管理集成电路(PMIC) 206提供功率。所述功率可以从原电池110(也 成为BAT A)或二次电池114(也称为BAT B)提供，原电池110和二次电池114中的任一个 可以是可拆卸的。与每个电池相关联的ID引脚218提供该电池可用性的状态指示符。在 一些实施例中，当ID引脚信号被拉下至地时，可指示存在电池，当ID引脚信号为高时，可指 示不存在电池。基带模块204可以是设备内部的电路系统，被配置为执行与设备的功率管 理相关联的控制和状态功能，并且可以通过通用输入/输出(GPIO)线路222与功率路径管 理系统102进行通信。电池充电器集成电路212可以是设备130内部的模块，被配置为提供功率，功率路 径管理模块102可以将所述功率传输到电池110或1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率路径管理设备，包括：第一电池端口，其被配置为耦合到第一电池；第二电池端口，其被配置为耦合到第二电池；输出电压端口，其被配置为耦合到待供电的设备；电池选择端口，其被配置为耦合到所述待供电的设备；控制电路，其被配置为基于在所述电池选择端口处接收的信号，选择所述第一电池和所述第二电池中的一个作为电源电池；以及第一开关，其被配置为基于由所述控制电路响应于所述选择而生成的第一切换信号，选择性地将所述第一电池端口或所述第二电池端口耦合到所述输出电压端口。

【技术特征摘要】
2011.09.28 US 61/540,491;2012.07.26 US 13/559,2361.一种功率路径管理设备，包括 第一电池端口，其被配置为稱合到第一电池； 第二电池端口，其被配置为耦合到第二电池； 输出电压端口，其被配置为耦合到待供电的设备； 电池选择端口，其被配置为耦合到所述待供电的设备； 控制电路，其被配置为基于在所述电池选择端口处接收的信号，选择所述第一电池和所述第二电池中的一个作为电源电池；以及 第一开关，其被配置为基于由所述控制电路响应于所述选择而生成的第一切换信号，选择性地将所述第一电池端口或所述第二电池端口耦合到所述输出电压端口。2.根据权利要求1所述的功率路径管理设备，其中，所述第一开关被配置为提供真反向电流阻断。3.根据权利要求1所述的功率路径管理设备，其中，所述控制电路进一步被配置为确定 所述第一电池是否被耦合到所述第一电池端口且所述第二电池是否被耦合到所述第二电池端口。4.根据权利要求3所述的功率路径管理设备，其中，所述控制电路进一步基于所述确定来选择所述电源电池。5.根据权利要求1所述的功率路径管理设备，进一步包括电压比较器电路，其被配置为检测与所述第一电池相关联的电池电量不足状况，其中，所述控制电路进一步基于所述检测来选择所述电源电池。6.根据权利要求1所述的功率路径管理设备，进一步包括 充电电压端口，其被配置为耦合到充电电压源； 充电选择端口，其被配置为耦合到所述待供电的设备；以及 第二开关，其被配置为基于所述控制电路响应于在所述充电选择端口处接收的信号而生成的第二切换信号，选择性地将所述第一电池端口或所述第二电池端口耦合到所述充电电压端口。7.根据权利要求6所述的功率路径管理设备，其中，所述第二开关被配置为提供真反向电流阻断。8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述控制电路进一步基于所述确定来生成所述第二切换信号。9.一种功率路径管理方法，包括 检测第一电池是否被耦合到功率路径管理电路； 检测第二电池是否被耦合到功率路径管理电路； 响应于检测到所述第一电池和所述第二电池中的仅一个电池被耦合到所述功率路径管理电路，选择被耦合的所述一个电池作为电源电池； 响应于检测到所述第一电池和所述第二电池都被耦合到所述功率路径管理电路，基于待供电的设备所提供的电池选择信号，选择所述第一电池和所述第二电池中的一个电池作为所述电源电池；以及 在所述功率路径管理电路中配置第一开关，使得所选择的电源电池被耦合为向所述待供电的设备供电。10.根据权利要求9所述的功率路径管理方法，进一步包括检测与所述第一电池相关联的电池电量不足状况，并且响应于所检测到的所述情况，选择所述第二电池作为所述电源电池。11.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·孙，E·张，
申请(专利权)人：快捷半导体苏州有限公司，快捷半导体公司，
类型：发明
国别省市：