本發(fā)明涉及充電電路技術領域，特別涉及一種虛擬現(xiàn)實設備的電池管理電路。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，為了實現(xiàn)快速充電，電子產(chǎn)品充電的充電電流越來越大，例如，一些虛擬現(xiàn)實一體機中充電電流已經(jīng)達到2a甚至更大，如此大的充電電流在通過充電管理芯片時，會使充電管理芯片發(fā)熱，而且充電電流越大，發(fā)熱量也越大，會導致局部過熱問題。

因此，如何在提供充電電流的基礎上，避免過高的發(fā)熱量對于虛擬現(xiàn)實一體機等電子產(chǎn)品來說十分重要。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術大的充電電流流過充電管理芯片導致充電管理芯片發(fā)熱嚴重的問題，提出了本發(fā)明的一種虛擬現(xiàn)實設備的電池管理電路，以便克服上述問題或者至少部分地解決上述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

一種虛擬現(xiàn)實設備的電池管理電路，該電池管理電路包括充電管理芯片、負載開關和控制芯片；

所述充電管理芯片的bat引腳與所述電池連接，所述充電管理芯片的pmid引腳通過所述負載開關與所述電池連接，用于通過所述bat引腳和/或所述pmid引腳為所述電池充電；

所述控制芯片和所述充電管理芯片連接，用于從所述充電管理芯片讀取所述電池的充電狀態(tài)；

所述控制芯片的一個通用輸入輸出端口與所述負載開關的使能端連接，用于根據(jù)所述電池的充電狀態(tài)控制所述負載開關閉合或斷開。

可選地，所述控制芯片，用于在所述充電管理芯片進入到恒流充電狀態(tài)時，控制所述負載開關閉合；以及，用于在所述充電管理芯片進入到恒壓充電狀態(tài)或者充電電流下降到恒流電流的預設比例以下時，控制所述負載開關斷開。

可選地，所述充電管理芯片，用于在檢測到充電異常時，進行異常處理。

可選地，所述控制芯片，用于在所述充電管理芯片檢測到充電異常時，控制所述負載開關斷開。

可選地，所述負載開關設置有限流端，所述限流端通過限流電阻接地。

可選地，所述充電管理芯片的pmid引腳與地之間連接有濾波電容，所述充電管理芯片的pmid引腳與所述負載開關的連接端之間串聯(lián)有濾波電感。

可選地，所述負載開關與所述電池的連接端經(jīng)濾波電容接地。

可選地，所述充電管理芯片的sys引腳與負載系統(tǒng)連接；所述電池放電時，先后經(jīng)過所述充電管理芯片的bat引腳和sys引腳為所述負載系統(tǒng)供電。

可選地，所述電池和所述負載系統(tǒng)之間還連接有一放電開關；所述電池放電時，所述放電開關閉合，使所述電池還通過所述放電開關為所述負載系統(tǒng)供電；所述電池充電時，所述放電開關斷開，使所述電池停止為所述負載系統(tǒng)供電。

可選地，所述放電開關為mos管或繼電器。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：

增設可控的負載開關連接充電管理芯片的pmid引腳與電池，充電時控制該負載開關導通，同時利用充電管理芯片的pmid引腳和bat引腳為電池充電，實現(xiàn)了充電管理芯片內(nèi)部充電電流的分流，降低了發(fā)熱量，有助于降低電子設備在充電過程中的溫升；同時，負載開關成本較低，結(jié)構(gòu)簡單，利于電路布線，不需要占用控制芯片的通信總線接口。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例提供的一種虛擬現(xiàn)實設備的電池管理電路的電路原理示意圖；

圖2為本發(fā)明一個實施例提供的一種虛擬現(xiàn)實設備的電池管理電路的負載開關內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：u1、控制芯片；u2、充電管理芯片；u3、負載開關；c1、自舉電容；c2、濾波電容；c3、濾波電容；c4、濾波電容；l1、濾波電感；l2、濾波電感；r1、上拉電阻；r2、下拉電阻；r3、限流電阻。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

圖1為本發(fā)明一個實施例提供的一種虛擬現(xiàn)實設備的電池管理電路的電路原理示意圖，如圖1所示，該虛擬現(xiàn)實設備的電池管理電路，包括充電管理芯片u2、負載開關u3和控制芯片u1。

充電管理芯片u2的bat引腳與電池的vbatt端連接，充電管理芯片u2的pmid引腳通過負載開關u3與電池的vbatt端連接，從而通過bat引腳和/或pmid引腳為電池充電。

控制芯片u1通過iic總線(即圖中數(shù)據(jù)線信號sda和時鐘信號線scl)和充電管理芯片u2連接，用于控制充電管理芯片u2，如對充電管理芯片u2的參數(shù)進行配置，以及從充電管理芯片u2讀取電池的充電狀態(tài)；控制芯片u1的一個通用輸入輸出端口gpio與負載開關u3的使能端en連接，用于根據(jù)電池的充電狀態(tài)，控制負載開關u3閉合或斷開。

本發(fā)明通過利用可控的負載開關u3連接充電管理芯片u2的pmid引腳與電池，充電時控制該負載開關u3導通，同時利用充電管理芯片u2的pmid引腳和bat引腳為電池充電，實現(xiàn)了充電管理芯片u2內(nèi)部充電電流的分流，降低了發(fā)熱量，有助于降低電子設備在充電過程中的溫升。

同時，負載開關u3成本較低，結(jié)構(gòu)簡單，利于電路布線，不需要占用控制芯片的通信總線接口，例如，在虛擬現(xiàn)實一體機等虛擬現(xiàn)實設備中，利用其內(nèi)部的中央處理器作為該控制芯片u1，節(jié)省出該中央處理器的通信接口，可以緩解該中央處理器需要連接多個外設，導致的通信接口不足問題。

現(xiàn)有技術與本申請的發(fā)熱量比較具體如下：

在現(xiàn)有技術中，僅利用一個充電管理芯片u2的bat引腳為電池充電，即充電過程僅存在如圖1一箭頭所示的充電路徑1，充電過程中，充電電流ichg需要經(jīng)過該充電管理芯片u2內(nèi)部的三個mos管q1、q2和q3，設mos管導通時的電阻為rds(on)，則使用現(xiàn)有技術充電時，在充電管理芯片u2上消耗的功率為：p1＝i²chg*(rds1(on)+rds2(on)+rds3(on))，這部分功率全部以熱的形式表現(xiàn)出來，顯然當充電電流增大時充電管理芯片u2上發(fā)熱量也會增大。

而本發(fā)明中，由于增設負載開關u3連通了充電管理芯片u2的pmid引腳和電池，就在現(xiàn)有技術的基礎上增加了如圖1另一箭頭所示的充電路徑2，當路徑1與路徑2均打開后，在充電管理芯片u2以及負載開關u3上消耗的功率為p2＝i²chg*rds1(on)+i²chg*[(rds2(on)+rds4(on))//rds(on)]。

對比p1和p2兩個表達式，顯然在充電電流相同的情況下p2<p1，即采用本發(fā)明提出的虛擬現(xiàn)實設備的電池管理電路，能夠有效降低充電過程中充電管理芯片u2的發(fā)熱量。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個實施例中，控制芯片u1，用于在充電管理芯片u2進入到恒流充電狀態(tài)時，控制負載開關u3閉合，開啟充電路徑2，當然，應該理解，此時連接充電管理芯片u2的充電器，需要具有足夠大的功率，以滿足兩條充電路徑的功率需求；控制芯片u1還用于在充電管理芯片u2進入到恒壓充電狀態(tài)或者充電電流下降到恒流電流的預設比例以下時，控制負載開關u3斷開。

在電池充電的恒流階段，充電電流較大，此時發(fā)熱量也大，易導致局部過熱，因此在恒流階段，通過控制芯片u1控制負載開關u3閉合，導通充電路徑2，可以實現(xiàn)對充電管理芯片u2內(nèi)部充電電流的分流，降低發(fā)熱量；在恒壓階段，充電電流較小，可關斷負載開關u3，結(jié)束分流功能，由充電管理芯片u2的bat引腳單獨完成恒壓充電；并且，為了防止從恒流階段進入恒壓階段的臨界過程中，由于電流波動導致階段判斷不準確，負載開關u3來回切換的問題，設定電流控制條件，當充電電流下降到恒流階段電流的預設比例(如60％)以下，則關斷負載開關u3，提高充電電路的穩(wěn)定性，避免負載開關u3來回開閉產(chǎn)生輻射。

優(yōu)選地，當充電管理芯片u2檢測到充電異常狀態(tài)時，進行異常處理，改變或者關閉bat引腳的充電輸出，例如，在圖1所示電路中，充電管理芯片u2檢測到充電異常狀態(tài)時，控制其內(nèi)部的mos管q4關斷，從而關閉充電路徑1。

更優(yōu)選地，控制芯片u1從充電管理芯片u2讀取到充電異常狀態(tài)后，也會控制負載開關u3斷開，關閉充電路徑2。

通過充電路徑1和充電路徑2同時對該充電異常狀態(tài)做出響應，有利于避免對電池造成充電損傷，并且，由于此時充電管理芯片u2還需要通過sw引腳為負載系統(tǒng)(v_sys)供電，此時關閉全部兩路充電路徑，也有利于防止充電器的過載，提高充電的安全性。

其中，充電異常狀態(tài)的檢測由充電管理芯片u2內(nèi)部的動態(tài)電源管理(dpm)模塊實現(xiàn)，從圖1中可以看出，該dpm模塊設置在充電路徑1和充電路徑2的最前端，能夠同時監(jiān)測兩路充電電路的異常。

優(yōu)選地，上述充電異常狀態(tài)包括溫度異常；充電管理芯片u2的ts引腳通過上拉電阻r1接至溫度檢測電源v_ts，通過下拉電阻r2接地，以檢測電池的溫度狀態(tài)，并通過iic總線發(fā)送給控制芯片u1。

圖2示出了本發(fā)明虛擬現(xiàn)實設備的電池管理電路選用的負載開關u3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，參考圖2，該負載開關u3內(nèi)部設置有電流檢測模塊和電流限制模塊，該電流限制模塊與負載開關u3的限流端iset連接，本實施例中，限流端iset通過限流電阻r3接地，從而限制流過負載開關u3的最大充電電流，該限流功能一方面有利于提高電路的安全性，另一方面也有利于通過改變限流電阻r3的阻值，調(diào)整分流大小，進行電流分配。

此外，從圖2中看出，該負載開關u3還具有低壓關斷功能和熱量檢測功能等，可以對充電路徑2進行相應的低電壓自動關斷控制和熱量檢測保護控制。

優(yōu)選地，充電管理芯片u2的pmid引腳與地之間連接有濾波電容c3，充電管理芯片u2的pmid引腳與負載開關u3的連接端之間串聯(lián)有濾波電感l(wèi)2。

此外，充電管理芯片u2的sw引腳和btst引腳之間連接有自舉電容c1，sw引腳與v_sys端之間連接有濾波電感l(wèi)1，v_sys端與濾波電感l(wèi)1的連接端還通過一濾波電容c2接地。

優(yōu)選地，負載開關u3與電池的連接端經(jīng)濾波電容c4接地。

優(yōu)選地，本虛擬現(xiàn)實設備的電池管理電路也具有控制電池放電的功能。充電管理芯片u2的sys引腳與負載系統(tǒng)v_sys連接；在電池放電時，先后經(jīng)過充電管理芯片u2的bat引腳和sys引腳為負載系統(tǒng)供電。

更優(yōu)選地，在上述放電路徑的基礎上，本發(fā)明在電池和負載系統(tǒng)v_sys之間還連接有一放電開關(如圖1中虛線所示)；電池放電時，放電開關閉合，使電池還通過放電開關為負載系統(tǒng)供電；電池充電時，為了降低電池負載，保證安全，放電開關斷開，使電池停止為負載系統(tǒng)供電。

通過增設放電開關，實現(xiàn)了與充電管理芯片u2的并行放電，從而降低了放電過程中充電管理芯片u2的發(fā)熱量。

優(yōu)選地，上述放電開關為mos管或繼電器。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，在本發(fā)明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行其他的改進或變形。本領域技術人員應該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的保護范圍應以權(quán)利要求的保護范圍為準。