多路径充电器及其充电方法【
技术领域：
】[0001]本发明通常涉及多路径充电器，更特别地，涉及一种具有给电池高效率充电的多路径充电器。【
背景技术：
】[0002]随着技术的发展，移动电子装置变得越来越流行。例如，在现代人的生活中起重要作用的智能手机（smartphone)、平板电脑（tabletcomputer)以及笔记本电脑（notebookcomputer)。移动电子装置通常由其电池提供电源（power)。如今，人们喜爱具有大容量(largecapacity)的电池，但在短时间内给大容量电池充电已成为一个关键的挑战。通常来讲，传统充电器仅使用一条充电路径来给电池充电，这样的设计具有一些缺点，如充电时间长、热效应（thermaleffect)以及充电能力不足。因此，有需要设种新颖的充电器来克服现有技术的这些问题。【
发明内容】[0003]在一示例实施例中，本发明涉及一包括第一充电路径、第二充电路径和管理模块的多路径充电器。供给电压通过第一充电路径和第二充电路径耦接至电池。管理模块提供该供给电压，以及检测电池的操作状态。管理模块根据电池的操作状态选择性地使能第一充电路径、第二充电路径或这两者，以通过被使能的充电路径给电池充电。[0004]在一些实施例中，第二充电路径与第一充电路径是完全分开的。[0005]在一些实施例中，管理模块还耦接于一个或多个适配器，以获得电能并产生该供给电压。[0006]在一些实施例中，适配器包括交流适配器和/或USB适配器。[0007]在一些实施例中，第一充电路径由主充电电路实现，以及，第二充电路径由辅助充电电路实现。[0008]在一些实施例中，主充电电路是开关充电电路。[0009]在一些实施例中，开关充电电路包括第一PMOS晶体管、NMOS晶体管和电感元件。第一PMOS晶体管具有由管理模块控制的栅极、耦接至供给电压的源极和耦接至内部节点的漏极。NMOS晶体管具有由管理模块控制的栅极、耦接至地电压的源极和耦接至该内部节点的漏极。该内部节点通过电感元件親接至电池。[0010]在一些实施例中，辅助充电电路是线性充电电路或无线充电电路。[0011]在一些实施例中，该线性充电电路包括第二PMOS晶体管。第二PMOS晶体管具有由管理模块控制的栅极、耦接至供给电压的源极和耦接至电池的漏极。[0012]在一些实施例中，管理模块还检测适配器的连接状态和能力。[0013]在一些实施例中，当交流适配器和USB适配器均耦接于管理模块时，管理模块使能主充电电路和辅助充电电路。[0014]在一些实施例中，当只有交流适配器耦接于管理模块且交流适配器具有提供较大电力电流的能力时，管理模块使能主充电电路和辅助充电电路。[0015]在一些实施例中，当只有交流适配器耦接于管理模块且交流适配器具有提供较小电力电流的能力时，管理模块使能主充电电路以及禁用辅助充电电路。[0016]在一些实施例中，当只有USB适配器耦接于管理模块时，管理模块使能主充电电路以及禁用辅助充电电路。[0017]在一些实施例中，当交流适配器和USB适配器均从管理模块解耦时，管理模块禁用主充电电路和辅助充电电路。[0018]在一些实施例中，电池的操作状态包括电池电压、电池温度和电池容量。[0019]在一些实施例中，当电池温度高于温度阈值时，管理模块减少在第一充电路径和/或第二充电路径上的电流。[0020]在一些实施例中，当电池温度高于温度阈值时，管理模块禁用第一充电路径和第二充电路径中的至少一个。[0021]在另一示例实施例中，本发明涉及一种给电池充电的方法，包括：提供第一充电路径和第二充电路径，其中，供给电压通过该第一充电路径和该第二充电路径耦接至电池；检测电池的操作状态；根据电池的操作状态选择性地使能第一充电路径、第二充电路径或这两者；以及通过被使能的充电路径给电池充电。【附图说明】[0022]通过阅读随后的详细描述和参考附图的示例，可以更充分地理解本发明，其中：[0023]图1是根据本发明实施例提供的一种多路径充电器的示意图；[0024]图2是根据本发明实施例提供的一种多路径充电器的示意图；[0025]图3是根据本发明实施例提供的一种耦接至电池电路的多路径充电器的示意图；[0026]图4是根据本发明实施例提供的一种管理模块的使能选择过程的流程示意图；[0027]图5是根据本发明实施例提供的一种电池的充电状态的示意图；[0028]图6是根据本发明实施例提供的一种给电池充电的方法的流程图。【具体实施方式】[0029]为了说明本发明的目的、特征及优点，下面将详细描述本发明的实施例和附图。[0030]图1是根据本发明实施例的一种多路径充电器（multipathcharger)100的示意图。多路径充电器100可用于移动电子装置中，如智能手机、平板电脑、媒体播放机（mediaplayer)、音乐播放机（musicplayer)或笔记本电脑。如图1所示，多路径充电器100至少包括第一充电路径（chargingpath)110、第二充电路径120和管理模块（managementmodule)130。多路径充电器100可以是设计在移动电子装置中的一独立的电路芯片。该移动电子装置包括电池140。电池140给该移动电子装置提供电能（electricpower)。在充电过程中，通过多路径充电器100,电池140由一个或多个外部适配器150进行充电，该一个或多个外部适配器150是移动电子装置的配件。管理模块130可以耦接至一个或多个适配器150,以从那里获得电能并产生供给电压（supplyvoltage)VDDM。当电池140充电时，供给电压VDDM可以通过第一充电路径110和/或第二充电路径120耦接至电池140。优选的，第二充电路径120和第一充电路径110是完全分开的（completelyseparate)。管理模块130还检测电池140的操作状态，从而优化充电过程的效率。更特别地，在充电过程中，管理模块130根据电池140的操作状态选择性地（selectively)使能（enable)第一充电路径110、第二充电路径120、或两者（both)，以通过被使能的充电路径给电池140充电。换句话说，供给电压VDDM可以通过第一充电路径110、第二充电路径120或这两条充电路径親接至电池140。在本发明中，多路径充电器100可以使用不止一条（morethanone)充电路径来给电池140充电，与现有技术相比，本发明具有提高充电效率、降低热效应和缩短总充电时间的优点。多路径充电器100的详细结构和描述将在以下实施例中描述。应当理解的是，这些实施例仅仅是示例，而不是对本发明的限制。[0031]图2是根据本发明实施例的多路径充电器200的示意图。在图2的实施例中，多路径充电器200至少包括第一充电路径210、第二充电路径220和管理模块230。类似地，多路径充电器200可以应用在移动电子装置中，以及该移动电子装置可以包括电池240。当电池240充电时，多路径充电器200可以耦接至一个或多个适配器，以从那里获得电能并产生供给电压VDDM。例如，上述适配器可以包括交流（AlternatingCurrent，AC)适配器251、通用串行总线（UniversalSerialBus，USB)适配器252或两者。具有多路径充电器200的移动电子装置可以有至少两个分开（separate)的插座（socket)，用于与AC适配器251和USB适配器252连接。AC适配器251可以具有耦接至固定的交流电源的第一端（未示出）和耦接至管理模块230的第二端。USB适配器252可以具有耦接至台式电脑的USB端（未示出）和耦接至管理模块230的微型USB端（Micro-USBterminal)。[0032]在图2的实施例中，第一充电路径210由主（main)充电电路实现，以及第二充电路径220由辅助（auxiliary)充电电路实现。主充电电路具有较强的能力给电池240充电，以及辅助充电电路具有较弱的能力给电池240充电。例如，主充电电路可以是开关充电电路（switchingchargingcircuit)，以及辅助充电电路可以是线性充电电路（linearcha当前第1页1 2 3