充电电路及电子设备的制作方法

本申请涉及智能终端技术领域，特别是涉及一种充电电路及电子设备。

背景技术：

随着手机、平板电脑等电子设备技术的发展，用户使用电子设备的频率也越来越高。为了提高电子设备的便携性，通常电子设备内置有电池，及时为电池充电才能保证设备的正常的运行。

然而，在示例性的电子设备中，充电的路径长，通路阻抗通常比较高，且电池充电的路径单一，当需要大电流充电时，若阻抗无法降低则内部损耗将大幅度提升，导致整机发热，影响用户体验，存在潜在安全风险。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种充电电路及电子设备，能够缩小通路阻抗，优化整机充电功耗，提高安全性和可靠性。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种充电电路，应用于电子设备，所述充电电路包括：

充电接口，用于与外部电源连接，接收所述外部电源提供的充电电压和电流；

第一电路板，与所述充电接口连接；

第二电路板，与所述第一电路板连接；

电池保护电路板，分别与所述第一电路板、所述第二电路板和电池连接；

控制电路，用于在所述充电接口与所述外部电源连接时，控制所述第一电路板和所述电池保护电路板之间的第一充电通路导通，以及控制所述第一电路板、所述第二电路板及所述电池保护电路板之间的第二充电通路导通，使得所述充电电压和电流同时经由所述第一充电通路和所述第二充电通路为所述电池充电。

一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的充电电路及电池。

上述充电电路，与电池连接，包括充电接口、第一电路板、第二电路板、电池保护电路板以及控制电路，第一电路板和电池保护电路板之间形成第一充电通路，第一电路板、第二电路板及电池保护电路板之间形成第二充电通路。控制电路在充电接口与外部电源连接时，控制第一充电通路以及第二充电通路导通，使得充电电压和电流同时经由第一充电通路和第二充电通路为电池充电，从而充电电路采用分流的方式充电，整体的通路阻抗进一步地降低，整体功耗得到优化，降低大电流工作状态下的风险和损耗，提高安全性和可靠性。

上述电子设备，包括如上所述的充电电路及电池，由于充电电路能够缩小通路阻抗，降低大电流工作状态下的风险和损耗，因而电子设备在应用过程中，能够优化大电流的路径，优化整机温升，具有较强的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中充电电路的结构框图；

图1a-图1c为不同实施例中充电电路的结构框图；

图2为一个实施例中充电电路的内部结构位置示意图；

图3为一个实施例中充电电路的内部结构位置示意图；

图4a-图4c为不同实施例中第一保护板的位置示意图；

图5a-图5c为不同实施例中第二保护板的位置示意图；

图6为一个实施例中充电电路的内部结构位置示意图；

图7为一个实施例中充电电路的内部结构位置示意图；

图8为一个实施例中充电电路的内部结构位置示意图；

图9为一个实施例中充电电路的内部结构位置示意图；

图10为一个实施例中充电电路的内部结构位置示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一客户端称为第二客户端，且类似地，可将第二客户端称为第一客户端。第一客户端和第二客户端两者都是客户端，但其不是同一客户端。

可以理解，本申请所使用的术语“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

图1为一实施例中充电电路的结构框图。

在本实施例中，充电电路1应用于电子设备，包括充电接口(图中未示出充电接口，充电接口可以设置在第一电路板10上，也可以设置在其他位置)、第一电路板10、第二电路板20、电池保护电路板30以及控制电路50(图中未示出控制电路50的具体位置，控制电路50可以设置在第一电路板10上，也可以设置在第二电路板20上，或者设置在其他位置)。

其中，充电接口连接第一电路板10，用于在电池40需要充电时与外部电源连接，接收外部电源提供的充电电压和电流。当充电接口与外部充电器或外部电源适配器连接时，外部电源提供的充电电压和电流经过第一电路板10为电池40充电。可选地，充电接口包括usb充电接口，usb充电接口通过数据线与外部充电器或外部电源适配器连接。需要说明的是，充电接口的作用并不局限于与外部充电器或外部电源适配器连接，还可以根据充电电路1的具体应用环境具有其他功能。

其中，第二电路板20与第一电路板10连接。当充电接口与外部充电器或外部电源适配器连接时，外部电源可以经过第一电路板10及第二电路板20为电池40充电。在充电电路1的实际应用中，第二电路板20可以作为应用产品的主板，根据具体应用环境，设置有多个功能模块，以实现多种功能，例如应用在手机产品上时，第二电路板20可以设置有充电管理模块、无线通信模块、中央处理器等。其中，当第二电路板20上设置有功能模块时，通过电池40提供电源。

其中，电池保护电路板30分别与第一电路板10、第二电路板20以及电池40连接。电池保护电路板30为对电池40起保护作用及充放电功能的集成电路板，包括集成电路及其他根据实际需要设置的辅助器件。电池40通过电池保护电路板30输入外部电源或向第二电路板20上的功能模块供电。可选地，电池保护电路板30与电池40的电连接方式为焊接，电池保护电路板30的导电片与电池40上的导电片通过焊接连接在一起。

其中，控制电路50用于在充电接口连接外部电源时，控制第一电路板10及电池保护电路板30之间的第一充电通路a导通，控制第一电路板10、第二电路板20及电池保护电路板30之间的第二充电通路b导通，使得充电电压和电流同时经由第一充电通路a和第二充电通路b为电池40充电。

在电子设备中目前常见的充电电路，其充电接口通常设置在第一电路板上，电池设置在第一电路板和第二电路板之间，由于电池需要为第二电路板的功能模块充电，因此电池保护电路板通常设置在电池靠近第二电路板的一侧上，使得电池的充电路径受到限制，充电电流需要经第一电路板的充电接口、第二电路板，然后到电池保护电路板给电池充电，由于充电的路径长，通路阻抗通常比较高，且电池充电的路径单一，当需要大电流充电时，将导致整机发热。而在本实施例中，由于控制电路50的控制，使得充电电路1具有两种充电路径，分流充电，能够缩小通路阻抗且优化充电功耗。

具体地，第一充电通路a和第二充电通路b的过电流能力可以相同或不同，均可以向电池40直充充电。可选地，第二充电通路b为小电流通路，第一充电通路a为大电流通路，从而充电电路1具有不同过电流能力的通路。例如，当充电电路1的最大快充电流为imax，可以通过通路阻抗设计将第二充电通路b的过电流能力设计为imax/2，将第一充电通路a的过电流能力设计为imax。

在一实施例中，控制电路50还用于获取电子设备的温度信息，在温度信息在预设范围内时，控制第一充电通路a导通和控制第二充电通路b导通。在另一实施例中，在前述实施例的基础上，控制电路50还用于在温度信息超过预设范围时，仅控制第一充电通路a导通。其中，温度信息包括第一电路板10、第二电路板20以及电池40的温度信息，根据温度信息可以获知电子设备整体的发热情况。预设范围的温度值可以根据实际情况进行设定。

控制电路50根据实际应用情况设置一预设范围。当电子设备处于待机状态时，第一电路板10和第二电路板20的温度均比较低，控制电路50通过获取电子设备的温度信息而判断温度信息在预设范围内，控制第一充电通路a导通和控制第二充电通路b导通，从而采用分流的方式充电，由于两个路径的通路并联，整体的通路阻抗进一步地降低，可以降低整体的温度。当电子设备处于大功耗应用时，作为主板的第二电路板20的温度较高，甚至发热严重，控制电路50判断温度信息超过预设范围，仅控制第一充电通路a导通，防止第二电路板20由于大电流充电时温度进一步提升；同时，路径较短的通路，通路阻抗低且充电过程的热量集中在第一电路板10上，可以平衡整体的温升，达到优化。

需要说明的是，根据预设范围的设定情况及第一电路板10功能模块的设定情况，控制电路50也可以直接将第二电路板20的温度信息作为电子设备的温度信息。

在一实施例中，充电电路还包括开关组件，与控制电路50连接。

控制电路50，用于在温度信息在预设范围内时输出第一信号，在温度信息超过预设范围时输出第二信号。

可选地，控制电路50设置一预设温度，在预设范围内是指温度值小于该预设温度，超出预设范围是指温度值大于或等于该预设温度。在检测到温度信息小于预设温度时向开关组件输出第一信号，在检测到温度信息大于或等于预设温度时向开关组件输出第二信号，从而使得开关组件根据信号导通相应的充电路径，将整体功耗降低，优化整体温升，提升用户体验。

可选地，控制电路50设置在第二电路板20上，包括驱动单元和控制单元，驱动单元分别连接开关组件和控制单元，控制单元检测电路工作温度，根据工作温度判断场景(场景包括待机状态及大功耗应用状态)，调整预设温度值，继而对工作温度和预设温度进行比较，根据比较结果控制驱动单元向开关组件输出第一信号或第二信号。在一实施例中，控制单元包括mcu(microcontrollerunit，微控制单元)和ap(applicationprocessor，应用处理器)，mcu分别连接驱动单元和ap，mcu可以检测电路工作温度，并反馈至ap，以使ap根据工作温度判断场景，从而调整预设温度值并反馈回mcu，mcu继而对工作温度和预设温度进行比较，根据比较结果控制驱动单元向开关组件输出第一信号或第二信号。其中，ap的io口资源多，当每种路径具有多个通路时，ap可以进行多路控制。

开关组件，连接控制电路50，用于根据第一信号导通第一充电通路a及第二充电通路b，根据第二信号仅导通第一充电通路。从而，当开关组件接收到第一信号时，充电电路1具有两种充电路径，分流充电，缩小通路阻抗且优化充电功耗；当开关组件接收到第二信号时，充电电路1以第一充电通路a为充电路径，由于路径较短，同样能够缩小通路阻抗，优化充电损耗。

其中，开关组件的设置位置不受限制，可以设置在第一电路板10上，也可以同时设置在第一电路板10和第二电路板20上。例如，开关组件可以是第一开关器件k1和第二开关器件k2的组合(参见图1a)，或者是第一开关器件k1和第三开关器件k3的组合(参见图1b)，或者是第一开关器件k1、第二开关器件k2以及第三开关器件k3的组合(参见图1c)。

可选地，开关组件设置在第一电路板10上，根据第一信号导通第一电路板10与电池保护电路板30的电连接以使第一充电通路a导通，同时导通第一电路板10与第二电路板20的电连接以使第二充电通路b导通；根据第二信号断开第一电路板10与第二电路板20的电连接以使第二充电通路b断开，同时导通第一电路板10与电池保护电路板30的电连接以第一充电通路a导通。

可选地，开关组件同时设置在第一电路板10和第二电路板20上，根据第一信号导通第一电路板10与电池保护电路板30的电连接以使第一充电通路a导通，同时导通第二电路板20与电池保护电路板30之间的电连接以使第二充电通路b导通；根据第二信号断开第二电路板20与电池保护电路板30之间的电连接以使第二充电通路b断开，同时导通第一电路板10与电池保护电路板30的电连接以使第一充电通路a导通。

在上述实施例中，电池保护电路板30有多种可选的设置位置，可以根据实际情况进行设定，例如根据实际应用环境中电池40的占用面积、通路路径的长短等进行设置。

在一实施例中，第一电路板10、电池40以及第二电路板20沿第一方向排列设置，电池40和电池保护电路板30沿第二方向设置，第一方向与第二方向垂直。

可选地，请辅助参见图2，电池保护电路板30设置在第一电路板10和第二电路板20之间，电池保护电路板30和电池40并排设置，电池40充电的路径包括第一充电通路a(图2中的实线路径，箭头代表电流流向)和第二充电通路b(图2中的虚线路径，箭头代表电流流向)。通过适当调整电池40在第二方向上的宽度，使电池保护电路板30和电池40均处于第一电路板10和第二电路板20的内侧中间区域，可以减少对外部空间面积的占用。同时，电池40在第一方向上的长度可以根据第一电路板10和第二电路板20的实际设置距离进行调整，从而保证电池40的容量基本不变。

可选地，请辅助参见图3，电池保护电路板30设置在第一电路板10、电池40以及第二电路板20的同一侧，电池40充电的路径包括第一充电通路a(图3中的实线路径，箭头代表电流流向)和第二充电通路b(图3中的虚线，箭头代表电流流向)。电池保护电路板30设置在第一电路板10、电池40以及第二电路板20的外侧，使得电池保护电路板30不会占用电池40的空间面积，电池40的容量保持不变。

可选地，上述实施例中，电池保护电路板30为长条状结构，电池保护电路板30的长度方向与第一方向平行，从而可以调整电池保护电路板30第一方向的长度，以使其长度与电池40的长度接近，同时减小其第二方向上的宽度，减少占用空间。

在另一实施例中，电池保护电路板30包括第一保护板301和第二保护板302。第一保护板301为对电池40起保护作用及充电功能的集成电路板，包括集成电路及其他根据实际需要设置的辅助器件；第二保护板302为对电池40起保护作用及充电、放电功能的集成电路板，包括集成电路及其他根据实际需要设置的辅助器件。通过将第一保护板301和第二保护板302进行拆分，可以避免在同一电池保护电路板上不同充电路径充电时相互产生的干扰；还可以实现电池40充电和放电的独立控制。

第一保护板301设置在电池40靠近第一电路板10的一侧且与第一电路板10电连接，从而第一电路板10及第一保护板301之间的通路形成第一充电通路。其中，参见图4a-图4c，设置在电池40靠近第一电路板10的一侧包括(图中仅示出充电电路1的部分结构，用于指示第一保护板301与电池40、第一电路板10的位置关系，下述的“左”、“右”、“上”均以图示方位为参考)：设置在第一电路板10的左侧，设置在第一电路板10的右侧以及设置在第一电路板10上侧中的一种。

第二保护板302设置在电池40靠近第二电路板20的一侧且与第二电路板20电连接，从而第一电路板10、第二电路板20及第二保护板302之间的通路形成第二充电通路。其中，参见图5a-图5c，设置在电池40靠近第二电路板20的一侧包括(图中仅示出充电电路1的部分结构，用于指示第二保护板302与电池40、第二电路板20的位置关系，下述的“左”、“右”、“下”均以图示方位为参考)：设置在第二电路板20的左侧，设置在第二电路板20的右侧或者设置在第二电路板20下侧。

其中，对应图4a-图4b，第一电路板10和第二电路板20沿第一方向设置，第一电路板10和第一保护板301沿第二方向设置，第一方向与第二方向垂直。即，第一保护板301设置在第一电路板10的左侧或设置在第一电路板10的右侧。从而，能够减少第一保护板301对外部空间面积的占用，并减少第一电路板10与第一保护板301之间通路的充电路径长度；同时，能够保证电池40的容量基本不变。

其中，对应图4c，第一保护板301设置在第一电路板10和电池40之间。即，第一保护板301设置在第一电路板10的上侧。从而，能够减少第一保护板301对外部空间面积的占用，并减少第一电路板10与第一保护板301之间通路的充电路径长度；同时，可以通过将电池40的长度方向沿第一方向设置，保证电池40的容量基本不变。

其中，对应图5a-图5b，第一电路板10和第二电路板20沿第一方向设置，第二电路板20和第二保护板302沿第二方向设置，第一方向与第二方向垂直。即，第二保护板302设置在第二电路板20的左侧或设置在第二电路板20的右侧。从而，能够减少第二保护板302对外部空间面积的占用，并减少第二电路板20与第二保护板302之间通路的充放电路径长度；同时，能够保证电池40的容量基本不变。

其中，对应图5c，第二保护板302设置在第二电路板20和电池40之间。即，第二保护板302设置在第二电路板20的下侧。从而，能够减少第二保护板302对外部空间面积的占用，并减少第二电路板20与第二保护板302之间通路的充放电路径长度；同时，可以通过将电池40的长度方向沿第一方向设置，保证电池40的容量基本不变。

上述图4a-图4c中的任一种实施例，均可以根据实际情况与图5a-图5c中的任一种实施例进行组合，形成完整的充电电路1。例如根据空间面积大小、通路路径长度等，进行组合设定。例如，请辅助参见图6，第一保护板301设置在第一电路板10的右侧，同时，第二保护板302设置在第二电路板20的右侧；例如，请辅助参见图7，第一保护板301设置在第一电路板10的左侧，同时，第二保护板302设置在第二电路板20的右侧；例如，请辅助参见图8，第一保护板301设置在第一电路板10和电池40之间，第二保护板302设置在第二电路板20和电池40之间；例如，请辅助参见图9，第一保护板301设置在第一电路板10的右侧，第二保护板302设置在第二电路板20和电池40之间。

需要说明的是，上述图2-图9，仅示出不同板块间的位置关系，未示出不同板块间的电性连接关系。

需要说明的是，当电池40为异性电池时，电池保护电路板30还可以设置在电池40开设的缺口或凹槽上，与电池40的表面齐平，从而进一步减少电池保护电路板30的空间占用面积。

在上述实施例中，参见图10(图10以图2实施例的充电电路1及充电接口设置在第一电路板10为例，图中104为充电接口)，第一电路板10设置有第一连接器101，第二电路板20设置有第二连接器201，电池保护电路板30通过第一导线102连接第一连接器101，电池保护电路板30通过第二导线202连接第二连接器201。从而，通过连接器和导线分别实现电池保护电路板30与第一电路板10的电连接，实现电池保护电路板30与第二电路板20的电连接，安全引导电池保护电路板30与第一电路板10之间的电流、电池保护电路板30与第二电路板20之间的电流，提高充电电路1的安全性和可靠性。

可选地，第一导线102为充电导线，第二导线202为充放电导线。从而，第一电路板10与电池保护电路板30之间具有充电通路，第二电路板20与电池保护电路板30之间同时具备充电通路和放电通路。可选地，第一导线102和第二导线202为fpc排线(flexibleprintedcircuit，柔性电路板)。

进一步地，参见图10(图10以图2实施例的充电电路1为例)，第一电路板10设置有第三连接器103，第二电路板20设置有第四连接器203，第三连接器103通过第三导线401与第四连接器203连接，第四连接器203通过第二电路板20的内置导线与第二连接器201连接。从而实现第一电路板10与第二电路板20之间的电连接，安全引导第一电路板10与第二电路板20之间的电流，提高充电电路1的安全性和可靠性。

上述实施例中，充电接口104、第一连接器101、第一导线102以及电池保护电路板30形成第一充电通路a(图10中的实线路径，箭头代表电流流向)，充电接口104、第三连接器103、第三导线401、第四连接器203、第二连接器201、第二导线202以及电池保护电路板30形成第二充电通路b(图10中的虚线路径，箭头代表电流流向)。

可选地，上述的连接器为btb连接器(boardtoboard，板对板连接器)。

可选地，从充电接口104可以引出至少一第一支路和至少一第二支路，充电接口104通过第一支路与第一连接器101连接，充电接口104通过第二支路与第三连接器103连接。第一电路板10通过至少一第一支路和至少一第二支路可以实现第一电路板10与电池保护电路板30之间充电路径的多个通路，以及第一电路板10、第二电路板20及电池40保护电路之间充电路径的多个通路，从而，可以实现多次分流充电，进一步降低功耗；同时，当其中一通路出现问题时，不会影响电池40的整体充电情况，保证电池40充电的正常运行。

可选地，第一支路上设置有开关组件。具体地，开关组件包括第一开关器件k1。第一开关器件k1设置在第一电路板10上，用于根据第一信号或第二信号导通第一支路，通过第一开关器件k1可以控制第一电路板10及电池保护电路板30之间通路的导通状态。第一开关器件k1可以是开关管，根据第一信号或第二信号导通。

可选地，第二支路上设置有开关组件。具体地，开关组件包括第二开关器件k2。第二开关器件k2设置在第一电路板10上，用于根据第一信号导通第二支路，根据第二信号断开第二支路，通过第二开关器件k2可以控制第一电路板10、第二电路板20及电池保护电路板30之间通路的导通或断开状态。第二开关器件k2可以是开关管，根据第一信号导通，根据第二信号截止。

需要说明的是，第一开关器件和第二开关器件也可以合并为同一单元，例如为双向开关，以实现不同的切换功能。

可选地，开关组件包括第三开关器件k3。第三开关器件k3设置在第二电路板20上，用于根据第一信号导通第四连接器203与第二连接器201的电连接，根据第二信号断开第四连接器203与第二连接器201连接的电连接，通过第三开关器件k3可以控制第一电路板10、第二电路板20及电池保护电路板30之间通路的导通或断开状态。第三开关器件k3可以是开关管，根据第一信号或第二信号对应导通或截止。

本实施例提供的充电电路1，包括充电接口、第一电路板10、第二电路板20、电池保护电路板30以及控制电路50，第一电路板10和电池保护电路板30之间形成第一充电通路，第一电路板10、第二电路板20及电池保护电路板30之间形成第二充电通路。控制电路50在充电接口与外部电源连接时，控制第一充电通路以及第二充电通路导通，使得充电电压和电流同时经由第一充电通路和第二充电通路为电池40充电，从而充电电路采用分流的方式充电，整体的通路阻抗进一步地降低，整体功耗得到优化，降低大电流工作状态下的风险和损耗，提高安全性和可靠性。

本实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括如上实施例所述的充电电路1及电池。其中，电池可以向电子设备的其他功能模块供电；充电电路1和电池的总体占用面积可以根据电子设备的实际应用情况进行调整。由于充电电路1能够缩小通路阻抗，降低大电流工作状态下的风险和损耗，因而电子设备在应用过程中，能够根据应用场景和工作温度优化大电流的路径，优化整机温升，具有较强的安全性和可靠性。

需要说明的是，上述实施例中的电子设备，包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、智能音箱等任何具有内置电池的产品和部件。

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