多电池充放电切换方法、装置、电池电路及多电池系统与流程

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种多电池充放电切换方法、装置、电池电路及多电池系统。

背景技术：

随着电子设备的不断发展，现在很多电子设备都涉及到双电池的应用。例如，对于一些虚拟现实(Virtual Reality，VR)游戏设备，对电量的耗损很大，使用双电池的设计能够提供更长的电池供电时间，为用户提供较好的体验。

但是，由于双电池的充电放逻辑及时序控制需要使用客制化控制芯，以便于控制双电池的充放电切逻辑。因此，双电池的成本很高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种仅使用简单的被动元件即可实现多电池充放电逻辑的多电池充放电切换方法、装置、电池电路及多电池系统。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种多电池充放电切换方法，包括：

判断用电设备是否连接有适配器；

若是，则根据预设充放电规则，向所述适配器和多电池发送控制指令；

否则，向所述多电池发送放电控制指令。

作为优选，所述多电池包括主电池和至少一个副电池，根据预设充放电规则，向所述适配器和多电池发送控制指令，包括以下任意一项：

向所述适配器发送放电控制指令，同时，向所述主电池和副电池发送休眠指令；

向所述适配器和主电池发送放电控制指令，同时，向所述副电池发送休眠指令；

向所述适配器和副电池发送放电控制指令，同时，向所述主电池发送休眠指令；

向所述适配器和主电池和副电池发送放电控制指令；

向所述主电池发送放电控制指令，同时，向所述适配器和副电池发送休眠指令；

向所述副电池发送放电控制指令，同时，向所述适配器和主电池发送休眠指令；

向所述主电池和副电池发送放电控制指令，同时，向所述适配器发送休眠指令。

作为优选，根据预设充放电规则，向所述多电池发送控制指令，还包括：

若所述多电池的其中一个电池电量低于第一预设电量，则判断当前是否存在正在充电的电池，若是，则将所述其中一个电池放入充电队列，等待充电；否则，向所述其中一个电池发送充电控制指令。

作为优选，所述方法还包括：

对所述多电池进行容量校准。

作为优选，对所述多电池进行容量校准，包括：

向所述多电池的其中一个电池发送放电控制指令，直至所述其中一个电池的电量达至第二预设电量；

向所述其中一个电池发送充电控制指令。

作为优选，所述多电池中任意一个电池在接收到充电控制指令后，均通过所述适配器进行充电。

本发明实施例还提供一种多电池充放电切换装置，包括：

判断模块，配置为判断用电设备是否连接有适配器；

控制模块，配置为当所述用电设备连接有适配器时，根据预设充放电规则，向所述适配器和多电池发送控制指令；否则，向所述多电池发送放电控制指令。

作为优选，所述多电池包括和至少一个副电池，控制模块具体配置为：

向所述适配器发送放电控制指令，同时，向所述主电池和副电池发送休眠指令；或者

向所述适配器和主电池发送放电控制指令，同时，向所述副电池发送休眠指令；或者

向所述适配器和副电池发送放电控制指令，同时，向所述主电池发送休眠指令；或者

向所述适配器和主电池和副电池发送放电控制指令；或者

向所述主电池发送放电控制指令，同时，向所述适配器和副电池发送休眠指令；或者

向所述副电池发送放电控制指令，同时，向所述适配器和主电池发送休眠指令；或者

向所述主电池和副电池发送放电控制指令，同时，向所述适配器发送休眠指令。

作为优选，所述多电池包括和至少一个副电池，所述控制模块还配置为：

当所述多电池的其中一个电池电量低于预设电量，则判断当前是否存在正在充电的电池，若是，则将所述其中一个电池放入充电队列，等待充电；否则，向所述其中一个电池发送充电指令。

本发明实施例还提供一种电池电路，包括开关模块、供电模块和控制模块；

所述开关模块，配置为控制所述供电模块与用电设备连接或断开连接；

所述供电模块，配置为为用电设备进行供电或者为电池进行充电；

所述控制模块，配置为控制所述供电模块充放电。

作为优选，所述开关模块包括第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端连接主电池引脚，所述第一开关的第二端连接所述第二开关的第一端，所述第一开关的第二端还连接供电模块，所述第二开关的第二端连接系统引脚。

作为优选，所述供电模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻，还包括第三开关、第四开关、第五开关和第六开关，还包括第一三极管和第二三极管，还包括电容；

所述第一电阻的第一端连接所述第一开关的第二端，所述第一电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第一端还连接所述第一开关的第三端，所述第四电阻的第二端连接所述第三开关的第一端，所述第三开关的第二端接地，所述第三开关的第三端连接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接主电源引脚，所述第三开关的第三端还连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第一端接地，所述第三开关的第三端还连接所述第四开关的第一端，所述第四开关的第二端接地，所述第四开关的第三端连接地址引脚，所述第四开关的第三端还连接所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端接地，所述第一三极管的集电极还连接所述第一开关的第二端，所述第一三极管的发射极连接所述第四电阻的第一端，所述第一三极管的基极连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第一开关的第二端，所述第二三极管的集电极还连接所述第一开关的第二端，所述第二三极管的发射极连接所述第三电阻的第一端，所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的基极，所述第三电阻的第二端连接所述第二开关的第一端，所述第三电阻的第二端还接所述电容的第一端，所述电容的第二端连接所述第二开关的第三端，所述电容的第二端还连接所述第八电阻的第一端，所述第八电阻的第二端连接所述第五开关的第一端，所述第五开关的第二端接地，所述第五开关的第三端连接所述第六开关的第一端，所述第六开关的第一端还连接所述第二电阻的第一端，所述第六电阻的第二端接地。

作为优选，所述控制模块包括第一二极管、第二二极管和第九电阻，所述第一二极管的阴极连接所述第六电阻的第三端，所述第一二极管的阳极输出为标识电池充放电状态的标识引脚，所述第二二极管的阴极连接所述第六电阻的第三端，所述第二二极管的阳极输出为接收控制信号的控制引脚，所述第九电阻R₉的第一端连接第六电阻的第三端，所述第九电阻R₉的第二端接地。

本发明实施例还提供一种多电池系统，包括如上所述的装置，多电池中的任一个电池均设置有开关，以使所述任一个电池能够根据控制器的控制指令进行充放电。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：本发明实施例的技术方案通过在用电设备连接有适配器的情况下，则根据预设充放电规则，向所述适配器和多电池发送控制指令，从而实现仅需根据预设充放电规则控制多电池充电放，而不需要在电池内另外设置控制芯片，进而节约了成本。

附图说明

图1为本发明的多电池充放电切换方法的实施例一的流程图；

图2为本发明的多电池充放电切换方法的实施例三的流程图；

图3为本发明的电池电路的实施例一的主电池的电路结构示意图；

图4为本发明的电池电路的实施例一的多电池、适配器与用电设备连接示意图；

图5为本发明的多电池充放电切换装置的实施例一的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

图1为本发明的多电池充放电切换方法的实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的多电池充放电切换方法，具体可以包括如下步骤：

S101，判断用电设备是否连接有适配器；若是，则执行步骤S102；否则，执行步骤S103。

本发明实施例的执行主体是嵌入式控制器(Embed Controller，EC)。

S102，根据预设充放电规则，向适配器和多电池发送控制指令。

具体地，可以预设置充放电规则，例如，当适配器接入时，对于电量不足的电池，向其发送充电控制指令。

S103，向多电池发送放电控制指令。

在适配器没有接入用电设备时，本实施例仍然是按照预设充放电规则向多电池发送控制指令的。例如，根据其中一块电池电量高，其中中另一块电池的电量不足，可以向该其中一块电池发送放电控制指令，向该其中另一块电电池发送停止放电的指令。

本发明实施例的技术方案通过在用电设备连接有适配器的情况下，则根据预设充放电规则，向适配器和多电池发送控制指令，从而实现仅需根据预设充放电规则控制多电池充电放，而不需要在电池内另外设置控制芯片，进而节约了成本。

实施例二

继续结合图1，本发明实施例二的多电池充放电切换方法进一步详细地介绍了本发明方法。本实施例的多电池包括主电池和至少一个副电池。

为提高本实施例的扩展性，本实施例的每个电池控制逻辑均相同，也就是说，本实施例可以增加或减少电池，也可以将电池串并联组合。主电池与副电池的内部结构也相同，其区别仅在于二者在多电池系统中的物理地址不相同，例如主电池的物理地址为0x10，副电池的地址是0x11、0x12……等。EC通过数据总线(BUS)读取每一电池的物理地址，以区分每一电池。

具体地，步骤S102中的控制指令可以包括以下任意一项：

向适配器发送放电控制指令，同时，向主电池和副电池发送休眠指令；

向适配器和主电池发送放电控制指令，同时，向副电池发送休眠指令；

向适配器和副电池发送放电控制指令，同时，向主电池发送休眠指令；

向适配器、主电池和副电池均发送放电控制指令；

向主电池发送放电控制指令，同时，向适配器和副电池发送休眠指令；

向副电池发送放电控制指令，同时，向适配器和主电池发送休眠指令；

向主电池和副电池发送放电控制指令，同时，向适配器发送休眠指令。

也就是说，在用电设备已连接适配器的情况下，可以由适配器、主电池和副电池三者的任意组合进行供电，相对于这三者来说是放电；可以由系统的EC来根据实际情况进行选择。本领域技术人员应该可以知道，主电池和副电池是通过适配器进行充电的，在用电设备未连接适配器的情况下，主电池和副电池不可能充电，而只可能进行放电，EC可以根据主电池和副电池的剩余电池状态向主电池和/或副电池发送放电控制指令。

进一步地，步骤S102还包括：若多电池的其中一个电池电量低于第一预设电量，则判断当前是否存在正在充电的电池，若是，则将其中一个电池(低于第一预设电量的该电池)放入充电队列，等待充电；否则，向其中一个电池发送充电控制指令。可见，由于适配器的数量为一个，本实施例为保证适配器的充电效率，规定在同一时间内，只有一个电池能够为充电状态；但一时间内，可以有一个或多个电池呈放电状态。

本发明实施例的技术方案通过在用电设备连接有适配器的情况下，则根据预设充放电规则，向适配器和多电池发送控制指令，从而实现仅需根据预设充放电规则控制多电池充电放，而不需要在电池内另外设置控制芯片，进而节约了成本。

实施例三

图2为本发明的多电池充放电切换方法的实施例三的流程图，本实施例的多电池充放电切换方法在上述实施例一的基础上，进一步更加详细地介绍本发明的技术方案。如图2所示，本实施例的多电池充放电切换方法，具体可以包括如下步骤：

S201，判断用电设备是否连接有适配器；若是，则执行步骤S202；否则，执行步骤S204。

S202，根据预设充放电规则，向适配器和多电池发送控制指令。

S203，对多电池进行容量校准。

具体地，步骤S203包括：A，向多电池的其中一个电池发送放电控制指令，直至其中一个电池的电量达至第二预设电量；B，向该其中一个电池发送充电控制指令。

电池容量随着使用寿命是慢慢缩减的，如果不校正电源管理模块里记录的实际容量，电池就会出现充不满的情况，也就是说，系统记录的电池容量还是刚出厂时候的最大容量，如果偏离较多的话，就会给充电电路发出错误的信号。因此应当每隔一段时间，例如，三个月，就对电池进行一次校准。校准时，将电池进行放电，以删除电源管理模块里的所有信息，再对电池进行充电，必须让电池达到饱和状态，以便于让系统重新记录当前电池的信息。

S204，向多电池发送放电控制指令。

本发明实施例的技术方案通过适配器，对电池容量进行较准，以避免电池由于使用过久，造成电池性能下降的技术问题。

实施例四

本实施例的多电池中的主电池的电路开关1的电路结构如图3所示，其中，主电池引脚MAIN_BATT+表示当前电池为主电池，主电池和副电池均通过系统引脚BATT+引脚为用电设备供电，V20B+为系统的主电源引脚,结合图4，可以控制图4中的放电开关1或者放电开关2的开启或关闭，使V20B+产生电源信号,V2OB+产生电源信号后,通过充电降压电路给EC供电，需要说明的是，只有V20B+生成电源信号后，EC才能对适配器和多电池进行控制。

M_BATT_DIS和M_BATT_ID为主电池控制引脚，M_BATT_TEMP为电池识别引脚，请参考图4，结合图3，可以通过控制M_BATT_ID和M_BATT_DIS引脚的状态进而控制电池开关1的通断，在本实施例中，通过EC控制M_BATT_ID和M_BATT_DIS引脚为低电平，使得电池开关1导通，也就是使得本实施例图3中的PQ₁和PQ₂均导通；可以想到的是，在其他实施例中，可更换电池开关1的电路结构，使得EC控制M_BATT_ID和M_BATT_DIS引脚均为高电平时电池开关1导通。M_BATT_TEMP引脚仅起到标识作用，当主电池接入用电设备时，M_BATT_TEMP引脚为低电平，当主电池未接入用电设备时，M_BATT_TEMP引脚为高电平，即通过是否接入用电设备输出高电平或低电平，标识当前电池是放电状态还是充电状态，M_BATT_TEMP引脚不直接接收EC的控制信号；副电池的电池开关2的电路图与图3相同，只是引脚名称略有不同，例如，主电池的电池开关1电路的引脚M_BATT_DIS和M_BATT_TEMP对应副电池的电池开关2电路(图中未示出)的引脚S_BATT_DIS和S_BATT_TEMP，以区分主电池和副电池。

具体地，MAIN_BATT+引脚连接第一开关PQ₁的第一端，第一开关PQ₁的第二端连接第二开关PQ₂的第一端，第二开关PQ₂的第二端连接BATT+引脚，第一开关PQ₁的第三端连接第四电阻R₄的第一端，第四电阻R₄的第二端连接第三开关PQ₃的第一端，第三开关PQ₃的第二端接地，第三开关PQ₃的第三端连接第五电阻R₅的第一端，第五电阻R₅的第二端连接V20B+引脚，第三开关PQ₃的第三端还连接第六电阻R₆的第一端，第六电阻R₆的第一端接地，第三开关PQ₃的第三端还连接第四开关PQ₄的第一端，第四开关PQ₄的第二端接地，第四开关PQ₄的第三端连接地址引脚，第四开关PQ₄的第三端还连接第七电阻R₇的第一端，第七电阻R₇的第二端接地，第一开关PQ₁的第二端还连接第一电阻R₁的第一端，第一电阻R₁的第二端连接第四电阻R₄的第一端，第一开关PQ₁的第二端还连接第一三极管Q₁的集电极，第一三极管Q₁的发射极连接第四电阻R₄的第一端，第一三极管Q₁的基极连接第二电阻R₂的第一端，第二电阻R₂的第二端连接第一开关PQ₁的第二端，第一开关PQ₁的第二端还连接第二三极管Q₂的集电极，第二三极管Q₂的发射极连接第三电阻R₃的第一端，第二三极管Q₂的基极连接第一三极管Q₁的基极，第三电阻R₃的第二端连接第二开关Q₂的第一端，第三电阻R₃的第二端还接电容的第一端，电容C的第二端连接第二开关PQ₂的第三端，电容C的第二端还连接第八电阻R₈的第一端，第八电阻R₈的第二端连接第五开关PQ₅的第一端，第五开关PQ₅的第二端接地，第五开关PQ₅的第三端连接第六开关PQ₆的第一端，第六开关PQ₆的第一端还连接第二电阻R₂的第一端，第六电阻R₆的第二端接地，第六电阻R₆的第三端分别连接第一二极管D₁的阴极和第二二极管D₂的阴极和第九电阻R₉的第一端，第九电阻R₉的第二端接地。

本实施例在具体实施时，优选地，第一开关PQ₁和第二开关PQ₂可以采用P型场效应管，第三开关PQ₃、第四开关PQ₄、第五开关PQ₅和第六开关PQ₆可以采用N型场效应管。第一三极管Q₁和第二三极管Q₂均为PNP型三极管，第一二极管D₁和第二二极管D₂可以采用稳压二极管。

由于每个电池的电路结构都是一致的，因此本实施例仅提供其中一个电池，即主电池的电路的电路图，其他电池的电路图可参照图2，在连接其他电池时，只需要把电池引脚连接至BATT点上即可。

本实施例在具体实施时，EC可以获取当前每一电池的充、放电状态，以及剩余电量，EC根据每一电池的剩余电量及当前的充放电状态，向电池发送控制指令。结合图3，例如，适配器没有接入用电设备，由主电池和副电池为用电设备供电的情况，用电设备与多电池连接后，第一开关PQ₁和第二开关PQ₂闭合，使MAIN_BATT+与BATT+形成通路，EC控制使M_BATT_ID引脚被置为低电平，M_BATT_DIS引脚被置为低电位，M_BATT_TEMP引脚可以自动产生电平变化，同时，将副电池的S_BATT_ID引脚置为高电平，S_BATT_DIS引脚被置为低电位。其他情况，依此类推，在此不一一赘述。

另外，本实施还提供了多电池与适配器与用电设备连接示意图，如图4所示，放电开关1为适配器的放电开关，放电开关2为多电池的放电开关，适配器通过放电开关1与用电设备连接，为用电设备供电，同理，多电池通过放电开关2与用电设备连接，为用电设备供电。具体地，当适配器插入系统后，会通过充电器发信号告知EC适配器已经插入，由此EC可以识别适配器是否已经与用电设备连接，同时EC根据电池的地址来区分不同的电池，以及该电池的电量情况，以及充放电情况，以便于根据该电池的电量情况，以及充放电情况，向该电池发送控制指令；另外，可以通过电池开关1和电池开关2的开启或闭合，来控制电池1和电池2和的充/放电路径；用电设备可以包括EC、处理器(CPU)、内存等设备。

本发明实施例的技术方案通过在用电设备连接有适配器的情况下，则根据预设充放电规则，向适配器和多电池发送控制指令，从而实现仅需根据预设充放电规则控制多电池充电放，而不需要在电池内另外设置控制芯片，进而节约了成本。

实施例五

图5为本发明的多电池充放电切换装置的实施例一的示意图，如图5所示，本实施例的多电池充放电切换装置，具体可以包括判断模块51和控制模块52。

判断模块51，配置为判断用电设备是否连接有适配器；

控制模块52，配置为当用电设备连接有适配器时，根据预设充放电规则，向适配器和多电池发送控制指令；否则，向多电池发送放电控制指令。

本实施例的多电池充放电切换装置，通过采用上述模块控制电池充放电的实现机制与上述图1所示实施例的多电池充放电切换方法的实现机制相同，详细可以参考上述图1所示实施例的记载，在此不再赘述。

实施例六

继续结合图5，本实施例的多电池充放电切换装置，进一步可以包括：

多电池包括主电池和至少一个副电池，控制模块72具体配置为：

向适配器发送放电控制指令，同时，向主电池和副电池发送休眠指令；或者

向适配器和主电池发送放电控制指令，同时，向副电池发送休眠指令；或者

向适配器和副电池发送放电控制指令，同时，向主电池发送休眠指令；或者

向适配器和主电池和副电池发送放电控制指令；或者

向主电池发送放电控制指令，同时，向适配器和副电池发送休眠指令；或者

向副电池发送放电控制指令，同时，向适配器和主电池发送休眠指令；或者

向主电池和副电池发送放电控制指令，同时，向适配器发送休眠指令。

进一步地，控制模块72还配置为：

当多电池的其中一个电池电量低于预设电量，则判断当前是否存在正在充电的电池，若是，则将其中一个电池放入充电队列，等待充电；否则，向其中一个电池发送充电指令。

本实施例的多电池系统，通过采用上述模块控制电池充放电的实现机制与上述图1所示实施例的多电池充放电切换方法的实现机制相同，详细可以参考上述图1所示实施例的记载，在此不再赘述。

实施例六

本发明实施例还提供一种多电池系统，包括如图5所示的装置，多电池中的任一个电池均设置有开关，以使任一个电池能够根据控制器的控制指令进行充放电。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。