[发明专利]一种集成电池保护的电源管理单元芯片

说明书

本发明公开了一种集成电池保护的电源管理单元芯片，其中充电控制模组分别连接供电电池和充电电源，供电电池连接多个放电通路，每个放电通路各设置有一开关管，每个开关管均连接一开关控制器，放电控制模组连接开关控制器、供电电池，低功耗控制模组，连接放电控制模组。上述方案将电源管理单元和电池保护芯片进行组合，实现对电池进行充放电的管理的同时能够对电池进行实时的保护，采用低功耗控制模组降低了电源管理单元芯片的能耗，提高了电池使用效率。

技术领域

本发明涉及集成电路和电池管理领域，尤其涉及一种集成电池保护的电源管理单元芯片。

背景技术

现有的智能穿戴设备和物联网设备为实现小型化和低成本通常或将部分器件集成至芯片中，将充电系统和供电系统集成成为单芯片的电源管理单元(PMU)。现有的小型化电子设备通常采用锂电池供电，因此，小型化电子设备还设置有独立的电池保护芯片，

电源管理单元的所有模块工作于电池电压下，长时耗电，也极大影响了锂电池的能耗。现有的电池保护芯片由于不知道当前是充电还是放电，不知道外部可能施加的负载情况。它的保护机制必须实时监测，功耗很难降低。同时，电池保护芯片需要针对不同的电池具有不同的过冲电压，过放电压，过流值，难以做到便捷的适应性调制。

发明内容

针对现有技术中在集成电路和电池管理领域存在的上述问题，现提供一种集成电池保护的电源管理单元芯片。

具体技术方案如下：

一种集成电池保护的电源管理单元芯片，包括设置在所述电源管理单元芯片上的充电控制模组、放电控制模组、低功耗控制模组；

所述充电控制模组分别连接供电电池和一外部的充电电源，所述充电控制模组用于在充电过程中防止所述供电电池发生过冲和短路；

所述供电电池连接多个放电通路，所述放电通路于一开关控制器的控制下可控制地通断；

所述放电控制模组连接所述开关控制器、所述供电电池，所述放电控制模组用于根据采样电流和输出电压，控制所述放电通路的通断，并判断设备是否处于待机状态；

低功耗控制模组，连接所述放电控制模组，用于在所述设备处于待机状态时，控制所述放电控制模组间歇工作。

优选的，所述充电控制模组包括：

恒压恒流控制环路，连接所述供电电池和所述充电电源，用于向所述供电电池输入经过恒压恒流处理的电能；

过充电压比较器，连接所述供电电池和所述恒压恒流控制环路，用于将充电电压与预设的电压范围进行比对，并在所述充电电压超出预设电压范围时，断开所述充电电源与所述供电电池的连接；

过充电流比较器，连接所述供电电池和所述恒压恒流控制环路，用于将充电电流与预设的电流范围进行比对，并在充电电流超出预设电流范围时，断开所述充电电源与所述供电电池的连接。

优选的，所述恒压恒流控制环路还连接一限流电阻的第一端，所述限流电阻的第二端接地，所述限流电阻用于限制从所述充电电源经过所述恒压恒流控制环路输入到所述充电控制模组的电流。

优选的，所述充电控制模组工作电压设置为充电电压域。

优选的，所述每个所述放电通路各设置一采样电阻，所述采样电阻用于检测每个所述放电通路的输出电流，每个所述采样电阻均连接一设置在所述电源管理单元芯片外的电流监测电阻，所述电流监测电阻用于获取所述采样电流；

所述放电控制模组内设置有一放电电流比较器，所述放电电流比较器连接所述电流监测电阻和所述开关控制器，所述放电电流比较器用于将所述采样电流与预设的第一放电电流进行比较，并在所述采样电流大于预设的第一放电电流时，控制所述开关控制器关断部分所述放电通路。