电池充电管理电路和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电池充电管理电路和系统，电路中的第一充电模块的第一输入端电连接供电电源的输出端，第一充电模块的输出端电连接待充电电池的输入端；第二充电模块的输入端与供电电源的输出端电连接，第二充电模块的输出端电连接待充电电池的输入端；使能控制模块的第一输入端电连接主控芯片的使能输出端，使能控制模块的第二输入端电连接供电电源的输出端，使能控制模块的第一输出端电连接模式切换模块的第一输入端；模式切换模块的第二输入端电连接基准产生电路的基准电压输出端，模式切换模块的第一输出端电连接第一充电模块的第二输入端，模式切换模块的第二输出端电连接第一充电模块的第三输入端。其有效降低了电池管理系统的成本和功耗。
【专利说明】
电池充电管理电路和系统
技术领域
[0001]本发明涉及电子设备领域，特别是涉及一种电池充电管理电路和系统。【背景技术】
[0002]近年来，随着电子技术的发展，由于锂电池具有体积小、重量轻、容量大(能量密度高)、自放电率低一级无记忆效应等优势，使得带有锂电池类的电子产品更加方便快捷。由此，通过锂电池供电的电子设备的应用越来越广泛。但是，锂电池在具有上述多种优势的同时，其对充电和放电的要求较为苛刻。也就是说，锂电池在充电和放电过程中，不能出现过充或过放的操作，否则很容易导致锂电池损坏，从而影响电子设备的正常使用。
[0003]因此，现有的电子设备采用锂电池供电时，通常都会单独设置充电管理电路，以保证锂电池的正常充电和放电。由于传统的充电管理电路通常采用片外独立芯片来实现，这就使得充电管理电路的成本较高，功耗较大。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对传统的锂电池充电管理系统成本较高，功耗较大的问题，提供一种电池充电管理电路和系统。
[0005]为实现本发明目的提供的一种电池充电管理电路，包括第一充电模块、第二充电模块、使能控制模块和模式切换模块；[〇〇〇6]所述第一充电模块的第一输入端电连接供电电源的输出端，所述第一充电模块的输出端电连接电子设备中待充电电池的输入端；
[0007]所述第二充电模块的输入端与所述供电电源的输出端电连接，所述第二充电模块的输出端电连接所述待充电电池的输入端;且
[0008]所述第二充电模块，被配置为对所述待充电电池进行充电，并当所述待充电电池的电量上升到预设值时，由导通状态转换为截止状态；
[0009]所述使能控制模块的第一输入端，适用于电连接所述电子设备的主控芯片的使能输出端，所述使能控制模块的第二输入端电连接所述供电电源的输出端，所述使能控制模块的第一输出端电连接所述模式切换模块的第一输入端;且
[0010]所述使能控制模块，被配置为根据所述电子设备的主控芯片输出的使能信号控制所述模式切换模块的状态；
[0011]所述模式切换模块的第二输入端，适用于电连接所述电子设备中与所述待充电电池并联的基准产生电路的基准电压输出端，所述模式切换模块的第一输出端电连接所述第一充电模块的第二输入端，所述模式切换模块的第二输出端电连接所述第一充电模块的第三输入端;且
[0012]所述模式切换模块，被配置为根据所述基准产生电路输出的基准电压以及所述使能控制模块的第一输出端的输出电压，控制并切换所述第一充电模块的充电状态。
[0013]在其中一个实施例中，所述第二充电模块包括至少两个串联连接的二极管;且
[0014]所述二极管串联在所述供电电源的输出端与所述待充电电池的输入端之间。
[0015]在其中一个实施例中，所述二极管包括串联连接的第一二极管、第二二极管和第三二极管;且
[0016]所述第一二极管未与所述第二二极管电连接的阳极与所述供电电源的输出端电连接；
[0017]所述第三二极管未与所述第二二极管电连接的阴极与所述待充电电池的输入端电连接。
[0018]在其中一个实施例中，所述第二充电模块包括至少两个串联连接的M0S管;且
[0019]串联后的M0S管电连接在所述供电电源的输出端与所述待充电电池的输入端之间。
[0020]在其中一个实施例中，所述使能控制模块包括第一场效应晶体管、第一电阻和第二电阻；
[0021]所述第一电阻和所述第二电阻串联在所述供电电源的输出端与所述第一场效应晶体管的漏极之间；
[0022]所述第一电阻与所述第二电阻的连接端作为所述使能控制模块的第一输出端，与所述模式切换模块的第一输入端电连接；
[0023]所述第一场效应晶体管的栅极作为所述使能控制模块的第一输入端，适用于电连接所述电子设备的主控芯片的使能输出端；
[0024]所述第一场效应晶体管的源极接地；
[0025]其中，所述第一场效应晶体管为N沟道耗尽型场效应晶体管。
[0026]在其中一个实施例中，所述模式切换模块包括误差放大器和第二场效应晶体管、 第三电阻和第四电阻；
[0027]所述第三电阻和所述第四电阻串联后与所述待充电电池并联连接；
[0028]所述误差放大器的反相输入端作为所述模式切换模块的第二输入端，适用于电连接所述基准产生电路的基准电压输出端；[〇〇29]所述误差放大器的正相输入端电连接第三电阻和第四电阻的连接端；
[0030]所述误差放大器的输出端与所述第二场效应晶体管的源极电连接;且
[0031]所述误差放大器的输出端与所述第二场效应晶体管的源极的连接端作为所述模式切换模块的第一输出端，电连接所述第一充电模块的第二输入端；
[0032]所述第二场效应晶体管的栅极作为所述模式切换模块的第一输入端，电连接所述使能控制模块的第一输出端；
[0033]所述第二场效应晶体管的漏极作为所述模式切换模块的第二输出端，电连接所述第一充电模块的第三输入端；
[0034]其中，所述第二场效应晶体管为P沟道耗尽型场效应晶体管。
[0035]在其中一个实施例中，所述第一充电模块包括第三场效应晶体管、第四场效应晶体管、第五场效应晶体管和第六场效应晶体管；
[0036]所述第三场效应晶体管的源极、所述第四场效应晶体管的源极和所述第六场效应晶体管的源极的连接端作为所述第一充电模块的第一输入端，电连接所述供电电源的输出端；
[0037]所述第三场效应晶体管的栅极作为所述第一充电模块的第二输入端，电连接所述模式切换模块的第一输出端；
[0038]所述第三场效应晶体管的漏极与所述第六场效应晶体管的漏极的连接端作为所述第一充电模块的输出端，电连接所述待充电电池的输入端；
[0039]所述第四场效应晶体管的栅极、所述第五场效应晶体管的栅极与所述第六场效应晶体管的栅极的连接端作为所述第一充电模块的第三输入端，电连接所述模式切换模块的第二输出端；
[0040]所述第四场效应晶体管的漏极与所述第五场效应晶体管的源极电连接；[〇〇41]所述第五场效应晶体管的漏极电连接所述第六场效应晶体管的栅极；[〇〇42]其中，所述第三场效应晶体管、所述第四场效应晶体管、所述第五场效应晶体管和所述第六场效应晶体管均为P沟道耗尽型场效应晶体管。
[0043]在其中一个实施例中，还包括第五电阻和第一电容；[〇〇44]所述第五电阻和所述第一电容串联连接在所述第一充电模块的输出端与接地端之间。
[0045]相应的，本发明还提供了一种电池充电管理系统，包括主控芯片、基准产生电路和如上任一所述的电池充电管理电路；
[0046]所述主控芯片的电源输入端电连接所述基准产生电路的基准电压输出端；
[0047]所述主控芯片的使能输出端电连接所述电池充电管理电路中的使能控制模块的第一输入端；[〇〇48]所述基准产生电路的基准电压输出端电连接所述电池充电管理电路中的模式切换模块的第二输入端。
[0049]上述电池充电管理电路，通过设置第一充电模块、第二充电模块、使能控制模块和模式切换模块，分别由电连接在供电电源的输出端与待充电电池的输入端之间的第一充电模块和第二充电模块对待充电电池进行不同阶段的充电。同时，还通过设置使能控制模块的第一输入端与电子设备的主控芯片的使能输出端电连接，使能控制模块的第一输出端电连接模式切换模块的第一输入端，使得使能控制模块接收主控芯片输出的使能信号，并根据接收到的使能信号控制模式切换模块，进而由模式切换模块根据基准产生电路输出的基准电压以及使能控制模块的第一输出端输出的电压来控制第一充电模块的充电状态，从而实现对第一充电模块的管理。其通过在电池充电管理系统中设置第一充电模块、第二充电模块、使能控制模块和模式切换模块，实现了电池管理电路与电子设备的主控芯片的集成， 由此使得电池充电管理电路能够集成到电子设备的主控芯片内部，从而有效降低了电池管理系统的成本和功耗。最终有效解决了传统的锂电池充电管理系统成本较高，功耗较大的问题。【附图说明】
[0050]图1为本发明的电池管理电路的一具体实施例的电路图；
[0051]图2为本发明的电池管理系统的一具体实施例的电路图；[〇〇52]图3为本发明的电池管理电路中第二充电模块的一具体实施例的电路图；[〇〇53]图4为本发明的电池管理电路中第二充电模块的另一具体实施例的电路图。【具体实施方式】
[0054]为使本发明技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0055]参见图1和图2,作为本发明的电池充电管理电路110的一具体实施例，其包括第一充电模块111、第二充电模块112、使能控制模块113和模式切换模块114。
[0056]其中，第一充电模块111的第一输入端电连接供电电源的输出端(其中，对于不同的待充电电池140，供电电源的输出电压VDD会相应的变化)，第一充电模块111的输出端电连接电子设备的待充电电池140的输入端。即，第一充电模块111电连接在供电电源的输出端与待充电电池140的输入端之间。由此，当第一充电模块111处于不同的导通状态时，能够实现由第一充电模块111以不同的充电模式将供电电源的输出端输出的电能输入至待充电电池140中的目的，从而实现待充电电池140的多种不同的充电方式。[〇〇57]此处，需要说明的是，第一充电模块111的充电状态具体可包括小电流充电状态和大电流充电状态。可以理解的是，当第一充电模块111处于大电流充电状态时，其充电电流应当大于小电流充电状态时的充电电流。另外，待充电电池140的正极可作为待充电电池 140的输入端，待充电电池140的负极直接接地，从而保证待充电电池140的顺利充电。[〇〇58]同时，第二充电模块112的输入端与供电电源的输出端电连接，第二充电模块112 的输出端电连接待充电电池140的输入端。并且，第二充电模块112,被配置为当待充电电池 140的电量上升到预设值时，由导通状态转换为截止状态。由此，在对待充电电池140进行充电的过程中，当待充电电池140的电量很小时，首先由第二充电模块112对待充电电池140进行充电，直至待充电电池140的电量达到预设值(如:待充电电池140的电量与供电电源的输出端输出的电量之间的电压差不足以使得第二充电模块112导通时)时，第二充电模块112 再由导通状态转换为截止状态，从而停止第二充电模块112对待充电电池140的充电过程。 其通过首先由第二充电模块112对待充电电池140进行充电，使得待充电电池140的电量达到一定值使得电子设备中的基准产生电路130工作以后，进而与第二充电模块112共同为待充电电池140进行充电，有效提高了充电效率。
[0059]其中，使能控制模块113的第一输入端，适用于电连接电子设备的主控芯片120的使能输出端，用于接收主控芯片120输出的使能信号EN。同时，使能控制模块113的第二输入端电连接供电电源的输出端。使能控制模块113的第一输出端电连接模式切换模块114的第一输入端。并且，使能控制模块113,被配置为根据电子设备的主控芯片120输出的使能信号 EN控制模式切换模块114的状态。
[0060]模式切换模块114的第二输入端，适用于电连接电子设备中与待充电电池140并联的基准产生电路130的基准电压输出端。模式切换模块114的第一输出端电连接第一充电模块111的第二输入端。模式切换模块114的第二输出端电连接第一充电模块111的第三输入端。并且，模式切换模块114，被配置为根据基准产生电路130输出的基准电压VBG以及使能控制模块113的第一输出端的输出电压，控制并切换第一充电模块111的充电状态。[〇〇61]也就是说，通过在电池充电管理电路110中设置使能控制模块113和模式切换模块 114,通过使能控制模块113接收到的电子设备中主控芯片120输出的使能信号EN以及模式切换模块114接收到的电子设备中基准产生电路130输出的基准电压VBG，来控制并切换第一充电模块111的充电状态，实现了对第一充电模块111的充电过程的管理的同时，还将电池充电管理电路110与电子设备的主控芯片120和基准产生电路130相集成，从而达到了将电池充电管理电路110与电子设备的主控芯片120相集成的目的。其避免了将电池充电管理电路110与主控芯片120进行独立设置的现象，因而也就不需要单独设置片外独立芯片即可实现电子设备中电池的充电。因此，其有效降低了成本，同时也降低了功耗。
[0062]其中，需要说明的是，作为本发明的电池充电管理电路的一具体实施例，第二充电模块112的实现方式可通过多个串联连接的二极管来实现。即，第二充电模块112包括至少两个串联连接的二极管。并且，二极管串联在供电电源的输出端与带充电电池的输入端之间。[0〇63]优选的，参见图1，二极管的个数可为三个，具体包括串联连接的第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3。其中，第二二极管D2电连接第一二极管D1和第三二极管D3之间。第一二极管D1未与第二二极管D2电连接的阳极与供电电源的输出端电连接。第三二极管D3未与第二二极管D2电连接的阴极与待充电电池140的输入端电连接。[〇〇64]其通过三个串联连接的二极管即可实现第二充电模块112,这也就更进一步的简化了电路结构，并且更进一步的降低了成本和功耗。
[0065]另外，还需要说明的是，第二充电模块还可通过至少两个串联连接的M0S管来实现。其中，串联后的M0S管电连接在供电电源的输出端与待充电电池140的输入端之间。具体的，参见图3和图4,以三个串联连接的M0S管为例对其实现方式进行具体说明。[〇〇66]参见图3,当M0S管为P沟道耗尽型场效应晶体管时，具体包括第一M0S管Ml’、第二 M0S管M2’和第三M0S管M3’。其中，第一M0S管Ml’、第二M0S管M2’和第三M0S管M3’的栅极均与其相应的漏极电连接(即，每一个M0S管的栅极均与其漏极电连接)。并且，第一M0S管Ml’的源极作为第一充电模块112的输入端电连接供电电源的输出端，第二M0S管M2 ’的源极与第一 M0S管Ml’的漏极电连接，第三M0S管M3 ’的源极与第二M0S管M2 ’的漏极电连接，第三M0S管 M3 ’的漏极作为第一充电模块的输出端电连接待充电电池140的输入端。[〇〇67] 参见图4,当M0S管为N沟道耗尽型场效应晶体管时，具体包括第四M0S管M4’、第五 M0S管M5 ’和第六M0S管M6 ’。其中，第四M0S管M4 ’、第五M0S管M5 ’和第六M0S管M6 ’的栅极均与其相应的漏极电连接(即，每一个M0S管的栅极均与其漏极电连接)。并且，第四M0S管M4’的漏极作为第一充电模块112的输入端电连接供电电源的输出端，第五M0S管M5 ’的漏极与第四M0S管M4 ’的源极电连接，第六M0S管M6 ’的漏极与第五M0S管M5 ’的源极电连接，第六M0S管 M6 ’的源极作为第一充电模块的输出端电连接待充电电池140的输入端。[〇〇68]进一步的，参见图1，在本发明的电池充电管理电路110的一具体实施例中，使能控制模块113可通过采用第一场效应晶体管M1、第一电阻R1和第二电阻R2来实现。其中，第一场效应晶体管Ml优选为N沟道耗尽型场效应晶体管。[〇〇69]具体的，第一场效应晶体管Ml的栅极作为使能控制模块113的第一输入端，适用于电连接电子设备的主控芯片120的使能输出端。第一电阻R1和第二电阻R2串联在供电电源的输出端与第一场效应晶体管Ml的漏极之间。并且，第一电阻R1与第二电阻R2的连接端作为使能控制模块113的第一输出端，电连接模式切换模块114的第一输入端。第一电阻R1未与第二电阻R2连接的一端作为使能控制模块113的第二输入端，电连接供电电源的输出端。 同时，第一场效应晶体管Ml的源极接地。
[0070]由此，通过第一场效应晶体管Ml在主控芯片输出的使能信号EN驱动下的导通或截止，(如:使能信号EN为低电平时，第一场效应晶体管Ml截止;使能信号EN为高电平时，第一场效应晶体管Ml导通)，来实现由第一输出端输出至模式切换模块114的电压的调整，从而达到对模式切换模块114的控制。其只需要一个场效应晶体管和两个电阻即可实现，电路结构简单，易于实现，且成本低廉。
[0071]另外，参见图1和图2,模式切换模块114则可通过一个误差放大器U1、一个场效应晶体管M2和两个串联连接的第三电阻R3和第四电阻R4来实现。此处，需要说明的是，第二场效应晶体管M2优选为P沟道耗尽型场效应晶体管。[〇〇72]其中，第三电阻R3和第四电阻R4串联连接后并联在待充电电池140的两端，第三电阻R3和第四电阻R4的公共连接端电连接误差放大器U1的正相输入端，从而使得第三电阻R3 和第四电阻R4构成的分压电路对待充电电池140的当前电压进行分压并反馈至误差放大器 U1。同时，误差放大器U1的反相输入端作为模式切换模块114的第二输入端，适用于电连接基准产生电路130的基准电压输出端，用于接收电子设备中与待充电电池140并联连接的基准产生电路130所输出的基准电压VBG。误差放大器U1的输出端则与第二场效应晶体管M2的源极电连接。并且，误差放大器U1的输出端与第二场效应晶体管M2的源极的连接端作为模式切换模块114的第一输出端，电连接第一充电模块111的第二输入端。由此，误差放大器U1 通过对其接收到的基准电压VBG与正相输入端输入的比较电压进行比较放大后，再通过误差放大器U1的输出端输出至第一充电模块111中，进而控制第一充电模块111进行相应的充电状态的切换。[〇〇73]同时，第二场效应晶体管M2的栅极作为模式切换模块114的第一输入端，电连接使能控制模块113的第一输出端。第二场效应晶体管M2的漏极作为模式切换模块114的第二输出端，电连接第一充电模块111的第三输入端。[〇〇74]由此，通过第二场效应晶体管M2在使能控制模块113的第一输出端的电压驱动下根据所接收到的基准电压VBG的变化进行相应的导通或截止，来实现模式切换模块114的不同状态。其中，当第二场效应晶体管M2截止时，此时，模式切换模块114可控制第一充电模块 111以小电流充电状态对待充电电池140进行充电。当第二场效应晶体管M2导通时，此时，模式切换模块114可控制第一充电模块111以大电流充电状态对待充电电池140进行充电。 [〇〇75]其只需要一个误差放大器U1、一个场效应晶体管M2和两个电阻构成整体结构为低压差线性稳压器结构，即可实现模式切换模块114的控制切换功能，有效保证了模式切换模块114的准确性和稳定性。同时还进一步简化了电路结构，降低了成本和功耗。[〇〇76]另外，还需要说明的是，参见图1，作为本发明的电池充电管理电路110的一具体实施例，第一充电模块111包括第三场效应晶体管M3、第四场效应晶体管M4、第五场效应晶体管M5和第六场效应晶体管M6。[〇〇77]其中，第三场效应晶体管M3、第四场效应晶体管M4、第五场效应晶体管M5和第六场效应晶体管M6均为P沟道耗尽型场效应晶体管。[〇〇78]具体的，第三场效应晶体管M3的源极、第四场效应晶体管M4的源极和第六场效应晶体管M6的源极的连接端作为第一充电模块111的第一输入端，电连接供电电源的输出端。 第三场效应晶体管M3的栅极作为第一充电模块111的第二输入端，电连接模式切换模块114 的第一输出端。第三场效应晶体管M3的漏极与第六场效应晶体管M6的漏极的连接端作为第一充电模块111的输出端，电连接待充电电池的输入端。
[0079]同时，第四场效应晶体管M4的栅极、第五场效应晶体管M5的栅极与第六场效应晶体管M6的栅极的连接端作为第一充电模块111的第三输入端，电连接模式切换模块114的第二输出端。第四场效应晶体管M4的漏极与第五场效应晶体管M5的源极电连接。第五场效应晶体管M5的漏极电连接第六场效应晶体管M6的栅极。由此，第六场效应晶体管M6在模式切换模块114的第二输出端输出的电压驱动下导通或断开。
[0080]其中，当第六场效应晶体管M6在模式切换模块114的第二输出端输出的电压驱动下导通时，此时，第三场效应晶体管M3与第六场效应晶体管M6并联，待充电电池140的充电电流为:第三场效应晶体管M3输出的电流与第六场效应晶体管M6输出的电流之和。此时，第一充电模块111的充电状态为大电流充电状态。
[0081]当第六场效应晶体管M6在模式切换模块114的第二输出端输出的电压驱动下截止时，此时，供电电源的输出端与第六场效应晶体管M6和待充电电池140的输入端之间为断路。因而，待充电电池140的充电电流仅为:第三场效应晶体管M3的源极输出的电流。此时， 第一充电模块111的充电状态为小电流充电状态。[〇〇82]另外，还需要说明的是，作为本发明的电池充电管理电路110的一具体实施例，参见图1，其还包括第五电阻R5和第一电容C1。其中，第五电阻R5和第一电容C1串联连接在第一充电模块111的输出端与接地端之间。[〇〇83]相应的，参见图2,本发明还提供了一种电池充电管理系统100。其包括主控芯片 120、基准产生电路130和以上任一所述的电池充电管理电路110。其中，主控芯片120的电源输入端电连接基准产生电路130的基准电压输出端。主控芯片120的使能输出端电连接电池充电管理电路110中的使能控制模块113的第一输入端。基准产生电路130的基准电压输出端电连接电池充电管理电路11 〇中的模式切换模块114的第二输入端。
[0084]为了更清楚的说明本发明的技术方案，以下以图1所示的电池充电管理电路110为例，对本发明的电池充电管理系统1〇〇的充电过程进行更为详细的说明。其中，应当说明的是，在本发明的电池充电管理系统1〇〇中，待充电电池140的两端还并联有第二电容C2,以减少电路电压的波动性，从而保证系统的安全性和可靠性。[〇〇85] 当待充电电池140电压很小时(VBAT〈2v)，电子设备中的基准产生电路130无法正常工作，输出的基准电压VBG较小，电子设备中的主控芯片120也无法工作，主控芯片120给充电管理电路的使能信号EN保持默认值(低电平)，使第二场效应晶体管M2截止，第六场效应晶体管M6的栅极电压被第四场效应晶体管M4和第五场效应晶体管M5拉高，使第六场效应晶体管M6截止。此时电池充电电路中的第一充电模块111的输出电流(S卩，第三场效应晶体管M3输出的电流)很小，电池充电电流主要由第二充电模块112(串联连接的第一二极管D1、 第二二极管D2和第三二极管D3通路)供给。此时，对应的充电模式为涓流充电状态。[〇〇86]随着待充电电池140电压VBAT慢慢升高，使能信号EN仍保持低电平，第二充电模块 112的电流略有下降，基准产生电路130输出的基准电压VBG开始增大，第一充电模块111的输出电流(即，第三场效应晶体管M3输出的电流)慢慢变大。此时，待充电电池140的充电电流由第二充电模块112和第三场效应晶体管M3输出的电流同时供给。此时，对应的充电模式为小电流充电状态。[〇〇87] 随着待充电电池140电压VBAT继续升高，基准产生电路130已经可以正常工作，基准电压VBG已经稳定，主控芯片120可以正常工作，使能信号EN切换为高电平。此时，模式切换模块114中的第二场效应晶体管M2导通，第一充电模块111中的第三场效应晶体管M3与第六场效应晶体管M6并联，第一充电模块111中导通的功率管增多。此时，第一充电模块111的充电电流变大(即，第三场效应晶体管M3输出的电流与第六场效应晶体管M6输出的电流之和)，第二充电模块112输出的电流较小。待充电电池140的充电电流主要由第二充电模块 112供给。此时，对应的充电模式为大电流充电状态。[〇〇88] 随着待充电电池140的电压VBAT继续升高，当待充电电池140电压达到第一充电模块111的最大输出电压时，电池的电压不再变化，充电电流开始降低，恒压进行充电。此时， 对应的充电模式为丨旦压充电状态。
[0089]当待充电电池140电压达到第一充电模块111的最大输出电压以后，充电电流慢慢降低，最终第一充电模块111的工作环路会自动关闭相应的场效应晶体管。而且，由于电池电压已经较高，第二充电模块112中的串联二极管之间的压差较小，不足以让三个串联二极管导通，通路也会截止，至此充电通路截止。此时，对应的模式为充电截止。
[0090]由此，本发明的充电管理系统通过复用电子设备中的主控芯片120的一个基准产生电路130,通过不同模式的选择，实现了电池的涓流充电、小电流充电、大电流充电、恒压充电和充电截止，有效的保护了充电过程中电池的安全。并且，还通过将电池充电管理电路 110集成到主控芯片120中，有效降低了成本和功耗。
[0091]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种电池充电管理电路，其特征在于，包括第一充电模块、第二充电模块、使能控制 模块和模式切换模块；所述第一充电模块的第一输入端电连接供电电源的输出端，所述第一充电模块的输出 端电连接电子设备中待充电电池的输入端；所述第二充电模块的输入端与所述供电电源的输出端电连接，所述第二充电模块的输 出端电连接所述待充电电池的输入端;且所述第二充电模块，被配置为对所述待充电电池进行充电，并当所述待充电电池的电 量上升到预设值时，由导通状态转换为截止状态；所述使能控制模块的第一输入端，适用于电连接所述电子设备的主控芯片的使能输出 端，所述使能控制模块的第二输入端电连接所述供电电源的输出端，所述使能控制模块的 第一输出端电连接所述模式切换模块的第一输入端;且所述使能控制模块，被配置为根据所述电子设备的主控芯片输出的使能信号控制所述 模式切换模块的状态；所述模式切换模块的第二输入端，适用于电连接所述电子设备中与所述待充电电池并 联的基准产生电路的基准电压输出端，所述模式切换模块的第一输出端电连接所述第一充 电模块的第二输入端，所述模式切换模块的第二输出端电连接所述第一充电模块的第三输 入端;且所述模式切换模块，被配置为根据所述基准产生电路输出的基准电压以及所述使能控 制模块的第一输出端的输出电压，控制并切换所述第一充电模块的充电状态。2.根据权利要求1所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第二充电模块包括至少 两个串联连接的二极管;且所述二极管串联在所述供电电源的输出端与所述待充电电池的输入端之间。3.根据权利要求2所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述二极管包括串联连接的第一二极管、第二二极管和第三二极管;且所述第一二极管未与所述第二二极管电连接的阳极与所述供电电源的输出端电连接； 所述第三二极管未与所述第二二极管电连接的阴极与所述待充电电池的输入端电连接。4.根据权利要求1所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第二充电模块包括至少 两个串联连接的MOS管;且串联后的MOS管电连接在所述供电电源的输出端与所述待充电电池的输入端之间。5.根据权利要求1所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述使能控制模块包括第一 场效应晶体管、第一电阻和第二电阻；所述第一电阻和所述第二电阻串联在所述供电电源的输出端与所述第一场效应晶体 管的漏极之间；所述第一电阻与所述第二电阻的连接端作为所述使能控制模块的第一输出端，与所述 模式切换模块的第一输入端电连接；所述第一场效应晶体管的栅极作为所述使能控制模块的第一输入端，适用于电连接所 述电子设备的主控芯片的使能输出端；所述第一场效应晶体管的源极接地；其中，所述第一场效应晶体管为N沟道耗尽型场效应晶体管。6.根据权利要求1所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述模式切换模块包括误差 放大器和第二场效应晶体管、第三电阻和第四电阻；所述第三电阻和所述第四电阻串联后与所述待充电电池并联连接；所述误差放大器的反相输入端作为所述模式切换模块的第二输入端，适用于电连接所 述基准产生电路的基准电压输出端；所述误差放大器的正相输入端电连接第三电阻和第四电阻的连接端；所述误差放大器的输出端与所述第二场效应晶体管的源极电连接;且 所述误差放大器的输出端与所述第二场效应晶体管的源极的连接端作为所述模式切 换模块的第一输出端，电连接所述第一充电模块的第二输入端；所述第二场效应晶体管的栅极作为所述模式切换模块的第一输入端，电连接所述使能 控制模块的第一输出端；所述第二场效应晶体管的漏极作为所述模式切换模块的第二输出端，电连接所述第一 充电模块的第三输入端；其中，所述第二场效应晶体管为P沟道耗尽型场效应晶体管。7.根据权利要求1所述的电池充电管理电路，其特征在于，所述第一充电模块包括第三 场效应晶体管、第四场效应晶体管、第五场效应晶体管和第六场效应晶体管；所述第三场效应晶体管的源极、所述第四场效应晶体管的源极和所述第六场效应晶体 管的源极的连接端作为所述第一充电模块的第一输入端，电连接所述供电电源的输出端； 所述第三场效应晶体管的栅极作为所述第一充电模块的第二输入端，电连接所述模式 切换模块的第一输出端；所述第三场效应晶体管的漏极与所述第六场效应晶体管的漏极的连接端作为所述第 一充电模块的输出端，电连接所述待充电电池的输入端；所述第四场效应晶体管的栅极、所述第五场效应晶体管的栅极与所述第六场效应晶体 管的栅极的连接端作为所述第一充电模块的第三输入端，电连接所述模式切换模块的第二 输出端；所述第四场效应晶体管的漏极与所述第五场效应晶体管的源极电连接；所述第五场效应晶体管的漏极电连接所述第六场效应晶体管的栅极；其中，所述第三场效应晶体管、所述第四场效应晶体管、所述第五场效应晶体管和所述 第六场效应晶体管均为P沟道耗尽型场效应晶体管。8.根据权利要求1至7任一项所述的电池充电管理电路，其特征在于，还包括第五电阻 和第一电容；所述第五电阻和所述第一电容串联连接在所述第一充电模块的输出端与接地端之间。9.一种电池充电管理系统，其特征在于，包括主控芯片、基准产生电路和权利要求1至8 任一项所述的电池充电管理电路；所述主控芯片的电源输入端电连接所述基准产生电路的基准电压输出端；所述主控芯片的使能输出端电连接所述电池充电管理电路中的使能控制模块的第一 输入端；所述基准产生电路的基准电压输出端电连接所述电池充电管理电路中的模式切换模块的第二输入端。
【文档编号】H02J7/00GK105958576SQ201610348496
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】程凯
【申请人】珠海市杰理科技有限公司