[發明專利]電池充放電管理電路及其應用的電子設備

有效

• 申請號: 201410413716.4
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN104143850B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 鄧甫華
• 申請（專利權）人: 南京矽力杰半導體技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司11449
• 代理人: 劉鋒,蔡純

技術領域

本發明涉及電力電子技術，具體地涉及電池充放電管理電路及其應用的電子設備。

背景技術

在許多電池供電的可移動便攜式電子設備中，一般采用可充電電池為系統提供電源，這樣可以實現在沒有外部電源接入時，電池為系統供電，使得系統仍然可以正常工作。當電池沒有電時，可以通過外部電源對電池充電。因此，電池充電管理電路對這些可移動的便攜式電子設備非常重要。

電池充放電管理電路一般包括用于為電池提供充電路徑的充放電電路和用于控制充放電電路工作過程的充放電控制電路。目前，常用的電池充電管理系統中的充放電電路在對電池充電時工作在降壓模式，當電池反向放電時工作在升壓模式，圖1為應用于可充電電子設備的一種傳統的電池雙向充放電管理電路100，其包括充放電電路110和控制電路120。圖2為現有技術中的充放電電路，所述充放電電路包括：依次串聯連接在可充電電子設備的外部接口A(用于連接外部電源130或負載140的接口)和可充電電子設備的電池(BAT)150之間的第一開關K1、第二開關K2和電感L、連接在所述第一開關K2與電感L相連的節點處和地之間的第二開關管K3，以及連接在所述第一開關K1與第二開關K2相連的節點處和地之間的電容。當與外部接口連接的是電源時，外部接口作為充放電電路的輸入端，系統供電接口作為充放電電路的輸出端，此時，充放電電路工作在降壓模式，外接電源通過降壓型的充放電電路給電池充電。當外部接口未連接電源時，即外接電源未被連接或被移出時，電池為內部系統供電。目前多數可充電的電子設備采用USB接口作為充電接口，以實現輸出傳輸接口和充電接口統一，即外部接口A還可作為USB接口，若USB接口被連接到外接負載時，電池還可以通過充放電電路為外接負載供電，此時內部系統供電接口為充放電電路的輸入端，USB接口為充放電電路的輸出端，此時，充放電電路工作在升壓模式。

上述充放電電路在對電池充電時工作在降壓模式，電池反向放電時工作在升壓模式，因此其應用存在一個限制條件，即電池電壓必須比充電時的外接電源的電壓低，也要比放電時外接負載的電壓低。由于這一限制的存在，如果電池和外部接口處所接入的電壓條件一旦發生改變，上述傳統的充放電系統將不再適用。此外，若可充電電子設備的電池不是單節電池，而是兩節或多節，則電池電壓的范圍很大，所述充放電電路的輸入輸出關系難以確定，也會使得上述傳統的電池充放電管理電路將不再適用。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種電池充放電管理電路及其應用的電子設備。

根據本發明的一方面，提供一種電池充放電管理電路，應用于可充電電子設備中，所述可充電電子設備包括外部接口端、電池、內部系統和電池充放電管理電路，所述電池充放電管理電路包括充放電電路和充放電控制電路，所述充放電電電路包括第一開關、第二開關、第三開關、第四開關和電感；所述第一開關的第一端與所述外部接口相連，第二端與電感的第一端相連，電感的第二端與第四開關的第一端相連，第四開關的第二端與電池的第一端相連，且與所述內部系統的供電端相連，第二開關的第一端與第一開關的第二端相連，第二端接地，第三開關的第一端與電感的第二端相連，第二端接地；所述充放電控制電路與所述充放電路相連，用于控制所述充放電電路中各開關的開關狀態；當所述外部接口端與外部電源相連時，所述外部電源通過所述充放電電路給所述內部系統供電和對所述電池充電，當所述外部接口端與外部負載相連時，當所述外部接口端與外部負載相連時，所述電池通過所述充放電電路對所述外部負載供電，且所述電池同時還給所述內部系統供電，且所述充放電電池的電壓由經所述充放電電路給所述外部負載供電，當所述外部接口端與外部電源和所述外部負載均不相連時，所述外部接口端和所述供電端之間的電路斷開，所述電池給所述內部系統供電。

進一步地，在所述外部接口端與外部電源相連期間，在所述外部接口端的電壓大于所述電池的電壓的時間段內，所述充放電控制電路控制所述充放電電路工作在降壓模式，在所述外部電源的電壓小于所述電池的電壓時，所述充放電控制電路控制所述充放電電路工作在升壓模式。

進一步地，在所述外部接口端與外部負載相連期間，在所述外部接口端的電壓大于所述電池的電壓的時間段內，所述充放電控制電路控制所述充放電電路工作在升壓模式；在所述外部電源的電壓小于所述電池的電壓的時間段內，所述充放電控制電路控制所述充放電電路工作在降壓模式。