一种电源管理装置及基于该电源管理装置的便携式计算机的制作方法

本实用新型涉及计算机的电源管理装置，特别是涉及内置有电池供电的便携式计算机的电源管理装置。

背景技术：

现有技术中，基于Intel凌动系列CPU平台使用的AXP288系列PMU（Power Manage Unit）电源管理芯片架构（以下简称IAP平台架构）及类似架构下的便携式计算机通常采用一体化的电池供电解决方案，这样的方式架构简洁化、成本低。但由于AXP288系列PMU电源管理芯片只有在检测到有电池连接时，并且电池电压大于开机电压时，才可正常开机。当AXP288系列PMU电源管理芯片没检测到电池连接或电池电压低时，就不会开机，所以卸下电池就无法开机。因此使得基于IAP平台架构的便携式计算机在不接电池，或接了电池但电池损坏时，不能实现外部电源供电，使得便携式计算机的整体使用寿命降低。

为了提高使用的AXP288系列PMU电源管理芯片的便携式计算机整体使用寿命，迫切需要解决电池不接时，不能实现外部电源供电的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种电源管理装置，使得基于IAP平台架构下的便携式计算机在不接电池时，能实现外部电源供电并能开机工作的问题，在电池损坏或电池电压不足以支持系统开机时候，可以将电池拆卸后，接上外部电源供电开机工作。

本实用新型为避免上述现有技术的不足之处而提出的技术方案是一种用于便携式计算机的电源管理装置，包括DC直流电源模块、控制电路模块和电源管理模块；所述DC直流电源模块用于将外部电源电压变换为电源管理装置的工作电压；所述电源管理模块与所述DC直流电源模块电连接获得供电；所述电源管理模块设置有用于同控制电路模块连接的电池电压输入端口；所述控制电路模块包括从所述DC直流电源模块电连接获得供电的电源输入端口、用于检测所述控制电路模块是否连接有电池的电池检测端口和用于模拟电池电压输出的模拟电池电压输出端口；当所述控制电路模块的电池输入端子检测到连接电池时，所述控制电路模块不工作，所述模拟电池电压输出端口没有电压信号输出；当所述控制电路模块的电池输入端子悬空即未接电池时，所述控制电路模块工作，使得所述控制电路模块的模拟电池电压输出端口的输出模拟电池的电压到所述电源管理模块的电池电压输入端口，使得所述电源管理模块以连接电池的方式工作。

所述控制电路模块包括电第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一三极管、第一P沟道MOS管、第一二极管和第二二极管(CR9518)；所述控制电路模块的电源输入端口与所述第三电容的一端电连接，所述第三电容的另一端接地；所述控制电路模块的电源输入端口还与所述第一二极管的正极电连接，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极电连接；所述第二二极管的负极与所述第一P沟道MOS管的漏极电连接；所述第一P沟道MOS管的源极与所述第四电容的一端即所述模拟电池电压输出端口电连接，所述第四电容的另一端接地；所述第一P沟道MOS管的栅极与所述第四电阻的一端和所述第五电阻的一端电连接；所述第四电阻的另一端与所述控制电路模块的电源输入端口电连接；所述第五电阻的另一端与所述第一三极管的集电极电连接；所述第一三极管的发射极接地；所述第一三极管的基极与所述第二电阻的一端电连接，同时也和第三电阻的一端电连接，同时也和所述第二电容的一端电连接；第三电阻的另一端接地；所述二电容的另一端接地；所述第二电阻的另一端与所述第一电阻的一端电连接，同时也与所述第一电容的一端电连接；所述第一电容的另一端接地；所述第一电阻的另一端与所述控制电路模块的电池检测端口电连接。

所述的电源管理装置还包括电池；所述电池通过所述电源管理模块的电池电压输入端口与所述电源管理模块电连接；所述电池包括用于和所述电源管理模块电连接的计算机电源充电放接口；所述电池通过所述计算机电源充电放接口为电源管理模块/。供电，或所述电池通过所述计算机电源充电放接口从电源管理模块获得充电。

所述电池还包括同外部充电装置连接的充电接口和同外部用电设备连接的放电接口。

所述电源管理模块包括型号为AXP288C的AXP288系列PMU电源管理芯片。

本实用新型为避免上述现有技术的不足之处而提出的技术方案是基于上述电源管理装置的便携式计算机，所述便携式计算机包括使用了Intel凌动系列CPU芯片的CPU及其外围电路，所述CPU及其外围电路与所述电源管理模块电连接获得供电。

所述控制电路模块还包括用于向所述CPU及其外围电路输出模拟电池连接信号的模拟电池连接信号输出端子；当所述控制电路模块的电池输入端子与所述电池电连接时，所述模拟电池连接信号输出端子不输出信号；当所述控制电路模块的电池输入端子悬空即未接电池时，使得模拟电池连接信号输出端子的输出模拟电池连接的信号，从而使得所述CPU及其外围电路按电池接入的状态工作。

所述控制电路模块包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第五电容、第六电容和第二三极管；所述控制电路模块的电源输入端口与所述第六电阻的一端电连接；所述第六电阻的另一端与所述第一电容的非接地端电连接，同时，所述第六电阻的另一端与所述第八电阻的一端电连接；所述八电阻的另一端与所述第五电容的一端电连接，同时所述八电阻的另一端与所述第九电阻的一端电连接，同时所述八电阻的另一端与所述第二三极管的基极电连接；所述第五电容的另外一端接地；所述第九电阻的另一端接地；所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述第七电阻的一端电连接，同时所述第二三极管的集电极与所述第六电容的一端电连接，同时所述第二三极管的集电极与所述第十电阻的一端电连接；所述第七电阻的1.8V电压输入端电连接，即所述第七电阻用作上拉电阻，该1.8V电压从电源管理模块获得；所述第十电阻的另一端即为模拟电池连接信号输出端子。

所述的便携式计算机还包括RTC模块，所述RTC模块分别与所述CPU及其外围电路和所述电源管理模块电连接；当所述CPU及其外围电路从所述电源管理模块获得供电时，所述RTC模块接受所述DC直流电源模块的供电；当所述CPU及其外围电路没有获得外部供电时，所述CPU及其外围电路从RTC获得运行所需电能。

同现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：1.电源管理装置以及便携式计算机在没有接电池的情况下，使得所述控制电路模块的模拟电池电压输出端口的输出模拟电池的电压到所述电源管理模块的电池电压输入端口，使得所述电源管理模块以连接电池的方式工作，也就是在不接电池的情况下能使得电源管理装置正常工作，便携式计算机能正常工作；在接有电池的情况下，电源管理装置按正常模式工作；2.在外接电池损坏不能输出正常电压的时候，可以将损坏的电池拆卸后，电源管理装置以及便携式计算机还能正常工作，延长了电源管理装置以及便携式计算机的使用寿命，使得其寿命不局限于电池的使用寿命；3.RTC模块，在当所述CPU及其外围电路没有获得外部供电时，RTC模块为所述CPU及其外围电路提供运行所需必须的电能，以满足系统保存时钟等需求。

附图说明

图1是现有技术中基于Intel凌动系列CPU平台使用的AXP288系列PMU电源管理芯片的电源管理装置以及便携式计算机的系统框图；

图2是本实用新型优选实施例的系统框图之一，图中显示了接有电池的情形；

图3是本实用新型优选实施例的系统框图之二，图中显示了没接电池的情形；

图4是本实用新型优选实施例的中控制电路模块的电路图。

具体实施方式

下面结合各附图对本实用新型的内容做进一步详述。

如图1所示现有技术中基于Intel凌动系列CPU平台使用的AXP288系列PMU电源管理芯片架构下的便携式计算机，即IAP平台架构下的便携式计算机包括了包括Intel凌动系列CPU芯片和AXP288系列PMU电源管理芯片。

如图2和3所示的用于便携式计算机的电源管理装置的实施例中，包括DC直流电源模块、控制电路模块和电源管理模块；所述DC直流电源模块用于将外部电源电压变换为电源管理装置的工作电压；所述电源管理模块与所述DC直流电源模块电连接获得供电；所述电源管理模块设置有用于同控制电路模块连接的电池电压输入端口；所述控制电路模块包括从所述DC直流电源模块电连接获得供电的电源输入端口、用于检测所述控制电路模块是否连接有电池的电池检测端口和用于模拟电池电压输出的模拟电池电压输出端口；当所述控制电路模块的电池输入端子检测到连接电池时，所述控制电路模块不工作，所述模拟电池电压输出端口没有电压信号输出；当所述控制电路模块的电池输入端子悬空即未接电池时，所述控制电路模块工作，使得所述控制电路模块的模拟电池电压输出端口的输出模拟电池的电压到所述电源管理模块的电池电压输入端口，使得所述电源管理模块以连接电池的方式工作。

如图4所示，所述控制电路模块包括电第一电阻R10105、第二电阻R10106、第三电阻R10107、第四电阻R10102、第五电阻R10100、第一电容C9733、第二电容C9732、第三电容C9729、第四电容C9730、第一三极管Q9513、第一P沟道MOS管Q9515、第一二极管CR9509和第二二极管CR9518；所述控制电路模块的电源输入端口与所述第三电容C9729的一端电连接，所述第三电容C9729的另一端接地；所述控制电路模块的电源输入端口还与所述第一二极管CR9509的正极电连接，所述第一二极管CR9509的负极与所述第二二极管CR9518的正极电连接；所述第二二极管CR9518的负极与所述第一P沟道MOS管Q9515的漏极电连接；所述第一P沟道MOS管Q9515的源极与所述第四电容C9730的一端即所述模拟电池电压输出端口电连接，所述第四电容C9730的另一端接地；所述第一P沟道MOS管Q9515的栅极与所述第四电阻R10102的一端和所述第五电阻R10100的一端电连接；所述第四电阻R10102的另一端与所述控制电路模块的电源输入端口电连接；所述第五电阻R10100的另一端与所述第一三极管Q9513的集电极电连接；所述第一三极管Q9513的发射极接地；所述第一三极管Q9513的基极与所述第二电阻R10106的一端电连接，同时也和第三电阻R10107的一端电连接，同时也和所述第二电容C9732的一端电连接；第三电阻R10107的另一端接地；所述二电容C9732的另一端接地；所述第二电阻R10106的另一端与所述第一电阻R10105的一端电连接，同时也与所述第一电容C9733的一端电连接；所述第一电容C9733的另一端接地；所述第一电阻R10105的另一端与所述控制电路模块的电池检测端口电连接。

如图2和3所示，所述的电源管理装置还包括电池；所述电池通过所述电源管理模块的电池电压输入端口与所述电源管理模块电连接；所述电池包括用于和所述电源管理模块电连接的计算机电源充电放接口；所述电池通过所述计算机电源充电放接口为电源管理模块/。供电，或所述电池通过所述计算机电源充电放接口从电源管理模块获得充电。所述电池还包括同外部充电装置连接的充电接口和同外部用电设备连接的放电接口。所述电源管理模块包括型号为AXP288C的AXP288系列PMU电源管理芯片。AXP288C基本同AXP288,只是输出功率不同。AXP288系列PMU电源管理芯片为X-powers（芯智汇）联合Intel共同为多核系统设计的一款高效高集成的电源IC。

如图2和3所示，一种基于上述的电源管理装置的便携式计算机，包括使用了Intel凌动系列CPU芯片的CPU及其外围电路，所述CPU及其外围电路与所述电源管理模块电连接获得供电。

如图2和3所示，所述控制电路模块还包括用于向所述CPU及其外围电路输出模拟电池连接信号的模拟电池连接信号输出端子；当所述控制电路模块的电池输入端子与所述电池电连接时，所述模拟电池连接信号输出端子不输出信号；当所述控制电路模块的电池输入端子悬空即未接电池时，使得模拟电池连接信号输出端子的输出模拟电池连接的信号，从而使得所述CPU及其外围电路按电池接入的状态工作。这样能使得CPU及其外围电路在BIOS配合检测口，给PMU电源管理芯片发出相应的寄存器代码，保证Windows得到准确信息，完成电池及充电标识的正确指示。

如图4所示，所述控制电路模块包括第六电阻R10101、第七电阻R10104、第八电阻R10108、第九电阻R10109、第十电阻R10103、第五电容C9734、第六电容C9731和第二三极管Q9514；所述控制电路模块的电源输入端口与所述第六电阻R10101的一端电连接；所述第六电阻R10101的另一端与所述第一电容C9733的非接地端电连接，同时，所述第六电阻R10101的另一端与所述第八电阻R10108的一端电连接；所述八电阻R10108的另一端与所述第五电容C9734的一端电连接，同时所述八电阻R10108的另一端与所述第九电阻R10109的一端电连接，同时所述八电阻R10108的另一端与所述第二三极管Q9514的基极电连接；所述第五电容C9734的另外一端接地；所述第九电阻R10109的另一端接地；所述第二三极管Q9514的发射极接地，所述第二三极管Q9514的集电极与所述第七电阻R10104的一端电连接，同时所述第二三极管Q9514的集电极与所述第六电容C9731的一端电连接，同时所述第二三极管Q9514的集电极与所述第十电阻R10103的一端电连接；所述第七电阻R10104的1.8V电压输入端电连接，即所述第七电阻R10104用作上拉电阻，该1.8V电压从电源管理模块获得；所述第十电阻R10103的另一端即为模拟电池连接信号输出端子。

此外该便携式计算机还可以包括RTC（Real-Time Clock）电源和电池。电池通过PMU电源管理芯片为CPU芯片供电；即电池和PMU电源管理芯片电连接，PMU电源管理芯片和CPU芯片电连接。该电池装备有充电接口，可通过充电接口获得外部电能。该电池还可以具有放电接口，在电池拆卸后可以用作独立的外部电源能对外供电。

当便携式计算机还包括RTC模块时，所述RTC模块分别与所述CPU及其外围电路和所述电源管理模块电连接；当所述CPU及其外围电路从所述电源管理模块获得供电时，所述RTC模块接受所述DC直流电源模块的供电；当所述CPU及其外围电路没有获得外部供电时，所述CPU及其外围电路从RTC获得运行所需电能。RTC电源在计算机处于断电状态，也就是既没有DC直流电源，又没有电池供电的情况下，起记忆电源作用。

本实用新型旨在解决现有技术中基于Intel凌动系列使用的AXP288系列PMU架构下的上网本即便携式计算机，在不带电池或电池损坏时候，即使有DC直流电源直接供电给PMU电源管理芯片，便携式计算机也不能正常开机使用的问题；通过控制电路检测电池是否存在，给予电源管理装置和便携式计算机相应的控制信号，使其仍然能正常开机工作；实现了在不带电池，或者电池损坏后可通过拆卸式下电池，通过DC直流电源模块供电使得电源管理装置和便携式计算机工作，增加了便携式计算机整机的使用寿命；这样也使得该电池可做成可拆卸式的电池，用作对外电源供电的移动电源；增加了便携式计算机和电池部件的便携性，增加了便携式计算机所用的电源及其本身的灵活性。

本实用新型实现了在IAP平台架构下，电池可拆卸，作独立电源使用。当没有DC直流电源，但装有电池的时候，电池直接供电便携式计算机正常工作，此时插上DC直流电源，DC直流电源使便携式计算机正常工作的同时还会给电池充电。

若便携式计算机没有接电池时，控制电路工作，供给PMU一个稳定的电压，从而使计算机正常工作。此时，卸下的电池也可作独立的移动电源使用。本实用新型，在IAP平台架构下，实现一套完整的电源管理系统，丰富了上网本的使用体验。

如图2和3所示，当有电池插上时，无论是否连接DC直流电源，控制电路模块的电池检测端口检测到的电池ID信号电平为0，此时控制电路模块处于断开状态，电路不工作，由电池直接供电给PMU电源管理芯片，PMU电源管理芯片通过V_IPSOUT供电给CPU及其外围电路，从而便携式计算机工作。此时插上DC直流电源还同时接有电池即不拔电池时，DC直流电源直接供电给PMU电源管理芯片，此时PMU电源管理芯片给电池充电，同时供电给CPU，从而便携式计算机工作，处于正常工作状态。此时若拔掉电池但不拔DC直流电源时，控制电路模块的电池检测端口检测到的电池ID信号电平为1时，此时控制电路处于闭合状态，电路工作，控制电路模块的模拟电池电压输出的模拟电池电压输出端口会输出一个稳定电压供电给PMU电源管理芯片，从而使便携式计算机正常工作；此时拆卸下来的电池作独立移动电源使用。

控制电路工作原理如附图4所示：当有电池接入时，插入直流电源，便携式计算机可以正常工作及电池充电。当DC直流电源插入时，电池取出，控制电路模块的电池检测端口，也就是电池ID信号引脚即battery-ID悬空，此时三极管Q9513基极偏压拉高，使三极管Q9513 导通，拉低P沟道MOS管Q9516的栅极,使Q9516导通，此时+VBUS电压通过两个二极管降压后直接给到+BATTERY端即控制电路模块的模拟电池电压输出的模拟电池电压输出端口，供给PMU电源管理芯片内部用电。使得PMU电源管理芯片正常工作，进行正常的电源管理，保证整个便携式计算机正常工作。再装入电池时，控制电路模块的电池检测端口，也就是电池ID信号引脚即battery-ID的信号电平为低，将三极管Q95513基极偏压拉低，使三极管Q9513截止，使P沟道MOS管Q9516开路。此时控制电路模块的电路不起作用。

本实用新型在IAP平台架构下使用一套电路控制系统来控制整个供电系统实现电池拆卸后可通过DC直流电源独立给计算机供电，使其正常工作。同时拆卸下来的电池，使其既能作为本计算机的电源，也能作为一个独立的移动电源使用，扩展了电池的使用面。相比现有技术而言，提高了整机的使用寿命，实现电池可拆卸，电池也可作移动电源使用，在电源管理系统中使其更加灵活。

本实用新型在基于IAP平台架构下的电源控制电路及电池可拆卸或作移动电源概念均在保护范围内。本实用新型涉及的装置在本公司一体式电脑装置中完成实验，验证可行。

以上实施方式仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。