專利名稱：一種電源管理系統(tǒng)及應(yīng)用其的筆記本的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)算機(jī)配套裝置，具體涉及一種電源管理系統(tǒng)及應(yīng)用其的 筆記本。
背景技術(shù)：
雖然目前的筆記本性能不斷地提高，體積與重量也不斷地減小，以提供使用者 攜帶的便利，但是筆記本仍有一些尚待客服的缺點(diǎn)，其中最為使用者關(guān)心的便是如何延 長電池使用時(shí)間的問題。目前筆記本所使用的電池，以性能最佳的鋰電池來說，在正常使用狀態(tài)下，通 常也僅能維持2.5-3小時(shí)，更不要說一般的鎳氫電池或鎳鎘電池。因此，對一些經(jīng)常在外 使用筆記本，卻又不能取得交流(AC)電源的使用者而言，準(zhǔn)備兩個(gè)電池是非常有必要 的。目前，筆記本電池的充電方法，是將電池插入筆記本中，并接上AC電源，則無 論目前此電腦是在關(guān)機(jī)或操作狀態(tài)，均會自動對電池進(jìn)行充電；此外，也可以購買一外 部充電器，直接將電池插在外部充電器上，并接上AC電源，便可充電。應(yīng)用時(shí)，必須 將電池放入電池槽中，如果是兩塊電池，其中一塊電池用完后，須將另一塊電池取出， 在電池槽中放入另一塊電池才可給筆記本供電；這種方法比較麻煩，而且取出的電池需 要小心保管，這種方法既不方便又容易導(dǎo)致電池?fù)p壞。然而，在前述的充電方法中，當(dāng)在操作模式下對電池進(jìn)行充電時(shí)，如欲充電的 電池在兩個(gè)以上，則必須前一個(gè)電池充好電后，先將電腦關(guān)機(jī)，將電池拔出，然后再置 入下一個(gè)電池進(jìn)行充電。而購買外部充電器雖然可免去這些麻煩，而且由于其獨(dú)立于 筆記本主機(jī)之外，即使電腦正在操作中，充電速度也可以不受影響，但除了外部充電器 外，尚需購買額外的變壓器，不僅占據(jù)空間，而且增加費(fèi)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中筆記本雙電池使用中拆卸麻煩的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案一種能選擇性地對筆記本的內(nèi)部電池和外部電池進(jìn)行充電的電源管理系統(tǒng)；包 括提供電池充電所需的電力源的供電單元；連接內(nèi)部電池至所述供電單元的第二接 口；連接外部電池至所述供電單元的第一接口；切換單元，設(shè)有一切換上述供電單元與 第一接口和第二接口間電連接狀態(tài)的切換開關(guān)；用于控制所述切換開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷，并 檢測第一接口和第二接口中電池狀態(tài)的控制器。進(jìn)一步地，所述切換單元包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)；第 一開關(guān)連接第一接口的電源端和供電單元的電源端，第二開關(guān)連接第二接口的電源端和 供電單元的電源端，第三開關(guān)連接第一接口的電源端和控制器的電源端，第四開關(guān)連接第二接口的電源端和控制器的電源端；所述控制器輸出的四個(gè)控制信號分別控制上述四 個(gè)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷。進(jìn)一步地，上述第一開關(guān)至第四開關(guān)是PNP三極管。進(jìn)一步地，還包括一雙刀單擲開關(guān)，所述雙刀單擲開關(guān)中一刀的一端與地連 接，另一端通過第一電阻連接第三開關(guān)的控制端；另一刀的一端與地連接，另一端通過 第二電阻連接第四開關(guān)的控制端。進(jìn)一步地，所述雙刀單擲開關(guān)是帶彈簧復(fù)位的雙刀單擲開關(guān)。進(jìn)一步地，所述控制器還包括一與第一接口和第二接口分別連接的定時(shí)器。一種筆記本，包括上述的電源管理系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有如下有益效果本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種 電源管理系統(tǒng)及應(yīng)用其的筆記本，通過控制器控制切換單元中開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷，實(shí)現(xiàn) 了內(nèi)部電池和外部電池的切換，這樣可以不拆卸筆記本中內(nèi)部電池的情況下利用外部電 池給筆記本供電，也可以不拆卸筆記本中內(nèi)部電池的情況下利用供電單元給內(nèi)部電池和 外部電池分別充電。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例電源管理系統(tǒng)的電路框圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例電源管理系統(tǒng)的電路原理圖。圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例電源管理系統(tǒng)的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以 下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具 體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例電源管理系統(tǒng)的電路框圖；一種能選擇性地對筆記本 的內(nèi)部電池和外部電池進(jìn)行充電的電源管理系統(tǒng)；包括提供電池充電所需的電力源的 供電單元14;連接內(nèi)部電池至所述供電單元的第二接口 13;連接外部電池至所述供電單 元的第一接口 12;切換單元11，設(shè)有一切換上述供電單元與第一接口和第二接口間電連 接狀態(tài)的切換開關(guān)；用于控制所述切換開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷，并檢測第一接口和第二接口中 電池狀態(tài)的控制器15。為了做到兩個(gè)電池進(jìn)行供電與充電，又不增加硬件電路過多的復(fù)雜度，硬件電 路要有一個(gè)切換過程，如果外部電池與內(nèi)部電池都接入了筆記本系統(tǒng)，則在供電時(shí)優(yōu)先 考慮外部電池，即先讓外部電池提供供電，當(dāng)外部電池使用到電量低于報(bào)警電量時(shí)，此 時(shí)控制器15控制切換單元切換到內(nèi)部電池提供供電，當(dāng)兩塊電池都使用到電量低于報(bào)警 電量時(shí)，為了保護(hù)電池，控制器15必須強(qiáng)制關(guān)機(jī)；充電時(shí)優(yōu)先考慮內(nèi)部電池，即先對內(nèi) 部電池進(jìn)行充電，當(dāng)內(nèi)部電池充電結(jié)束后再對外部電池進(jìn)行充電。通過控制器15控制切換單元11中開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部電池和外部電 池的切換，這樣可以不拆卸筆記本中內(nèi)部電池的情況下利用外部電池給筆記本供電，也 可以不拆卸筆記本中內(nèi)部電池的情況下利用供電單元給內(nèi)部電池和外部電池分別充電。[0023]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例電源管理系統(tǒng)的電路原理圖；在圖1的基礎(chǔ)上，切換 單元包括第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2、第三開關(guān)Q3、第四開關(guān)Q4;第一開關(guān)連接第一接 口 12的電源端和供電單元14的電源端，第二開關(guān)Q2連接第二接口 13的電源端和供電單 元14的電源端，第三開關(guān)Q3連接第一接口 12的電源端和控制器15的電源端，第四開關(guān) Q4連接第二接口 13的電源端和控制器15的電源端；所述控制器15輸出的四個(gè)控制信號 ENU EN2、EN3、EN4分別控制上述四個(gè)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷。切換單元還包括一雙刀單擲開關(guān)SW，該雙刀單擲開關(guān)SW中一刀的一端與地連 接，另一端通過第一電阻Rl連接第三開關(guān)Q3的控制端EN3;另一刀的一端與地連接， 另一端通過第二電阻R2連接第四開關(guān)Q4的控制端EN4。其中雙刀單擲開關(guān)SW是帶彈 簧復(fù)位的雙刀單擲開關(guān)?？刂破鬟€包括與第一接口 12和第二接口 13分別連接的一定時(shí) 器，用于定時(shí)檢測電池狀態(tài)。首先說明外部電池狀態(tài)標(biāo)志位BAT_IN1和內(nèi)部電池狀態(tài)標(biāo)志位BAT_IN2分別代 表兩電池的狀態(tài)信號，當(dāng)電池沒有接入筆記本時(shí)，BAT_IN1或BAT_IN2均為高電平，若 電池接入筆記本則為低電平，可以利用這兩個(gè)信號的狀態(tài)來判斷兩塊電池是否接入了筆 記本系統(tǒng)。外部電池電量判斷標(biāo)志位BAT_Low，當(dāng)外部電池電量低于報(bào)警電量該標(biāo)志位 BAT_Low置“1”，該位初始化時(shí)設(shè)定為“0”，表示外部電池電量高于報(bào)警電量。以 下根據(jù)前述電路詳述其工作原理當(dāng)需要電池供電時(shí)，用戶按下雙刀單擲開關(guān)SW，由于該開關(guān)具有彈簧復(fù)位，當(dāng) 用戶按下后再松手后立即會彈起，當(dāng)按下的瞬間，控制器輸出的第三控制信號EN3和第 四控制信號EN4分別經(jīng)過第一電阻Rl和第二電阻R2接到地，由于第三開關(guān)Q3和第四 開關(guān)Q4設(shè)置為低電平導(dǎo)通，第三開關(guān)Q3和第四開關(guān)Q4導(dǎo)通，供電信號端BATD向機(jī) 內(nèi)所有電路提供電源，同時(shí)也向控制器15提供電源，控制器15開始工作并初始化外部 電池電量判斷標(biāo)志位BAT_Low=0，判斷是否到達(dá)定時(shí)器的預(yù)設(shè)時(shí)間，此處定為10ms， 定時(shí)此步驟是周期性執(zhí)行的，如未到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間則控制器15執(zhí)行其它任務(wù)，到達(dá)則判 斷外部電池電量標(biāo)志位BAT_Low是否為高電平“1”，如為“1”，則上次系統(tǒng)所提供 的電源是由外部電池所供并且電量已經(jīng)使到低于報(bào)警電量了，此時(shí)外部電池不能再擔(dān)任 系統(tǒng)電源的提供，必須切換由內(nèi)部電池進(jìn)行供電，控制器15輸出使EN1=1、EN2=1、 EN3=1、EN4=0,設(shè)定高電平為“1”，低電平為“0” ；這樣只有第四開關(guān)Q4的控制 端為“0”，使得只有第四開關(guān)Q4導(dǎo)通，切換由內(nèi)部電池供電。若外部電池電量標(biāo)志 位BAT_Low=0，則進(jìn)一步檢測外部電池狀態(tài)標(biāo)志位BAT_IN1的狀態(tài)來判斷外部電池是 否接入系統(tǒng)，如BAT_IN1=1表示外部電池沒有接入系統(tǒng)，此時(shí)僅有內(nèi)部電池進(jìn)行供電； 控制器15輸出使EN1=1、EN2=1、EN3=1、EN4=0,這樣只有第四開關(guān)Q4的控制端為
“0”，使得只有第四開關(guān)Q4導(dǎo)通，切換由內(nèi)部電池供電。若判斷BAT_IN1=0代表外部 電池此時(shí)接入了系統(tǒng)，并且正由外部電池進(jìn)行供電，進(jìn)一步判斷外部電池電量是否低于 報(bào)警電量，如不低于報(bào)警電量，則控制器15輸出EN =1、EN2=1、EN3=0、EN=L這 樣只有第三開關(guān)Q3的控制端為“0”，使得只有第三開關(guān)Q3導(dǎo)通，切換由第一接口 12 連接的外部電池供電。若外部電池電量標(biāo)志位BAT_Low=l，外部電池電量已經(jīng)低于報(bào)警 電量，則使下一個(gè)IOms定時(shí)到達(dá)控制器15切換由內(nèi)部電池進(jìn)行供電；當(dāng)切換由內(nèi)部電 池供電后軟件也必須判斷內(nèi)部電池電量是否低于報(bào)警電量，如低于報(bào)警電量則必須強(qiáng)制關(guān)機(jī)，以便保護(hù)電池。由于控制器的運(yùn)行速度很快，對以上的執(zhí)行與判斷只需要毫秒級 時(shí)間，一旦EN3或EN4輸出為0，此時(shí)即便用戶松手也可維持開機(jī)狀態(tài)，達(dá)到了自鎖功 能。在供電時(shí)，第一開關(guān)Ql和第二開關(guān)Q2必須保持關(guān)斷狀態(tài)，也就是控制器15使 ENl=U EN2=1 ；因?yàn)榈谝婚_關(guān)Ql和第二開關(guān)Q2是負(fù)責(zé)向電池充電的支路，在電池供 電時(shí)必須保持關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)向電池充電時(shí)，設(shè)定內(nèi)部電池充滿指示標(biāo)志位IN_BAT_Full，此標(biāo)志位代表內(nèi) 部電池充滿，當(dāng)內(nèi)部電池充滿電則此標(biāo)志位置“1”，設(shè)定兩塊電池都充滿的指示標(biāo)志位 Double_BAT_Full，當(dāng)兩塊電池都充滿則該指示標(biāo)志位Double_BAT_Full置“1”。 內(nèi)部 電池充滿指示標(biāo)志位IN_BAT_Full和兩塊電池都充滿的指示標(biāo)志位Double_BAT_Full初始 時(shí)均設(shè)定為“0”。當(dāng)用戶使用供電單元(外接電源)14時(shí)，控制15也上電工作，判斷是否到達(dá) 定時(shí)器的預(yù)設(shè)時(shí)間，此處定為10ms，，如未到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間則控制器15執(zhí)行其它任務(wù)， 到達(dá)則判斷兩塊電池都充滿的指示標(biāo)志位Dcmble_BAT_FUll是否為“1”，若為“1”則 代表兩電池均已充滿電量，控制器15轉(zhuǎn)到執(zhí)行其它任務(wù)；若為“0”則代表電池未充滿 電量，按照控制器15必須先對內(nèi)部電池進(jìn)行充電，接下來要判斷內(nèi)部電池充滿指示標(biāo)志 IN_BAT_Full與內(nèi)部電池狀態(tài)標(biāo)志位BAT_IN2是否同時(shí)為“0” ；其中內(nèi)部電池充滿指 示標(biāo)志位IN_BAT_Full=0代表內(nèi)部電池未充滿，BAT_IN2=0代表內(nèi)部電池已經(jīng)接入了筆 記本系統(tǒng)，若都為“0”，則對內(nèi)部電池進(jìn)行充電；進(jìn)一步判斷內(nèi)部電池充滿指示標(biāo)志 IN_BAT_Full與內(nèi)部電池狀態(tài)標(biāo)志位BAT_IN2是否同時(shí)為“0” ；若不同時(shí)滿足，則控制 器15進(jìn)一步對外部電池狀態(tài)標(biāo)志位BAT_IN1判斷，若外部電池狀態(tài)標(biāo)志位BAT_IN1為
“1”，則代表外部電池沒有接入到系統(tǒng)，控制器15轉(zhuǎn)為執(zhí)行其它任務(wù)，若為“0”，代 表外部電池已經(jīng)接入到系統(tǒng)，則進(jìn)一步判斷電量是否充滿，如充滿則兩塊電池都充滿的 指示標(biāo)志位Double_BAT_Full=l，指示充電結(jié)束；定時(shí)器繼續(xù)計(jì)時(shí)到下一個(gè)10ms，控制 器不再執(zhí)行對電池充電的操作。若外部電池未充滿電量，則控制器使EN1=0、EN2=1、 EN3=1、EN4=1，這樣只有第一開關(guān)Ql的控制端為“0”，使得只有第一開關(guān)Ql導(dǎo)通， 這樣控制器就對外部電池進(jìn)行充電。在充電時(shí)，第三開關(guān)Q3和第四開關(guān)Q4必須保持關(guān)閉狀態(tài)，也就是控制器使 EN3=1、EN4=1，因?yàn)榈谌_關(guān)Q3和第四開關(guān)Q4是負(fù)責(zé)向電池供電(放電)的支路， 在電池充電時(shí)必須保持關(guān)閉狀態(tài)。圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例電源管理系統(tǒng)的電路原理圖。在圖2的基礎(chǔ)上，本 實(shí)施例上述四個(gè)開關(guān)是PNP三極管，均是控制端為低電平時(shí)導(dǎo)通；在控制器輸出第一控 制信號EN1、第二控制信號EN2、第三控制信號EN3、第四控制信號EN4之前分別增加 第五電阻R5、第六電阻R6、第三電阻R3和第四電阻R4，該四個(gè)電阻的作用是限流，以 防控制器輸出的四個(gè)控制信號燒壞四個(gè)PNP三極管；該實(shí)施例的工作原理與前述相同， 此處不再贅述。在其他實(shí)施例中四個(gè)開關(guān)也可以是PMOS管，這樣控制端為低電平時(shí)導(dǎo) 通；四個(gè)開關(guān)也可以是NMOS管，這樣控制端為高電平時(shí)導(dǎo)通；各種不同的實(shí)施例可以 依據(jù)不同要求設(shè)定，工作原理相似，不再贅述。一種筆記本，包括上述的電源管理系統(tǒng)；電源管理系統(tǒng)通過控制器控制切換單元中開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部電池和外部電池的切換，這樣可以不拆卸筆記本中 內(nèi)部電池的情況下利用外部電池給筆記本供電，也可以不拆卸筆記本中內(nèi)部電池的情況 下利用供電單元給內(nèi)部電池和外部電池分別充電。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在 本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種能選擇性地對筆記本的內(nèi)部電池和外部電池進(jìn)行充電的電源管理系統(tǒng)；其特 征在于，包括 提供電池充電所需的電力源的供電單元； 連接內(nèi)部電池至所述供電單元的第二接口； 連接外部電池至所述供電單元的第一接口；切換單元，設(shè)有一切換上述供電單元與第一接口和第二接口間電連接狀態(tài)的切換開關(guān)；用于控制所述切換開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷，并檢測第一接口和第二接口中電池狀態(tài)的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述切換單元包括第一開關(guān)、 第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)；第一開關(guān)連接第一接口的電源端和供電單元的電源 端，第二開關(guān)連接第二接口的電源端和供電單元的電源端，第三開關(guān)連接第一接口的電 源端和控制器的電源端，第四開關(guān)連接第二接口的電源端和控制器的電源端；所述控制 器輸出的四個(gè)控制信號分別控制上述四個(gè)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一開關(guān)至第四開關(guān)是 PNP三極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括一雙刀單擲開 關(guān)，所述雙刀單擲開關(guān)中一刀的一端與地連接，另一端通過第一電阻連接第三開關(guān)的控 制端；另一刀的一端與地連接，另一端通過第二電阻連接第四開關(guān)的控制端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述雙刀單擲開關(guān)是帶彈簧復(fù) 位的雙刀單擲開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括一 與第一接口和第二接口分別連接的定時(shí)器。
7.—種筆記本，其特征在于，還包括權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)。
專利摘要一種能選擇性地對筆記本的內(nèi)部電池和外部電池進(jìn)行充電的電源管理系統(tǒng)；包括提供電池充電所需的電力源的供電單元；連接內(nèi)部電池至所述供電單元的第二接口；連接外部電池至所述供電單元的第一接口；切換單元，設(shè)有一切換上述供電單元與第一接口和第二接口間電連接狀態(tài)的切換開關(guān)；用于控制所述切換開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷，并檢測第一接口和第二接口中電池狀態(tài)的控制器。以及包括上述電源管理系統(tǒng)的筆記本。這樣可以不拆卸筆記本中內(nèi)部電池的情況下利用外部電池給筆記本供電，或者利用供電單元給內(nèi)部電池和外部電池分別充電。
文檔編號G06F1/26GK201804301SQ20102053880
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者嚴(yán)成芳 申請人:比亞迪股份有限公司