CN103217605B - 电池保护级联系统的充电器检测装置 - Google Patents

电池保护级联系统的充电器检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103217605B
CN103217605B CN201310101166.8A CN201310101166A CN103217605B CN 103217605 B CN103217605 B CN 103217605B CN 201310101166 A CN201310101166 A CN 201310101166A CN 103217605 B CN103217605 B CN 103217605B
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip
charger
charger detection
battery protection
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310101166.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103217605A (zh
Inventor
邢巍
白胜天
罗彦
张树晓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SINO WEALTH ELECTRONIC CO Ltd
Original Assignee
SINO WEALTH ELECTRONIC CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SINO WEALTH ELECTRONIC CO Ltd filed Critical SINO WEALTH ELECTRONIC CO Ltd
Priority to CN201310101166.8A priority Critical patent/CN103217605B/zh
Publication of CN103217605A publication Critical patent/CN103217605A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103217605B publication Critical patent/CN103217605B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供一种电池保护级联系统的充电器检测装置,包括N个电池保护芯片,与N个电池串一一对应连接;第一个为主芯片,其余为级联芯片;N个电池串彼此串联连接,各包含M节电池,N、M均为≥2的自然数;每个电池保护芯片包括接地端、电源端、主从片选信号端和充电器检测端口;第N电池保护芯片的电源端与第N电池串的正极端连接点抽出成为电池包正端,主芯片的接地端与第一电池串的负极端连接点抽出以形成电池包负端,两者之间供充电器连接;主芯片的充电器检测端口经过一端口电阻连接到电池包负端,检测其电压,判断充电器的连接状况。本发明能安全、可靠地检测充电器的连接状态,并向级联芯片传递过压迟滞控制信号,提高应用系统的安全性。

Description

电池保护级联系统的充电器检测装置
技术领域
本发明涉及电池保护技术领域,具体来说,本发明涉及一种电池保护级联系统的充电器检测装置。
背景技术
对传统的电池保护级联系统,当应用于大功率电动工具、电动自行车等5串以上场合时,一般都采用多颗IC级联方式实现。图1为现有技术中的一个传统锂电池保护级联系统的充电器检测方式的框图。对于图1所示的传统锂电池保护级联系统,如果单颗IC(电池保护芯片)可以控制5节电池,则3颗相同的IC级联最多可以控制15节电池的应用系统,最高工作电压可能达到65V以上,充电器电压会高于电池总电压。直接控制外置的充电控制晶体管MCHG和放电控制晶体管MDSG的电池保护芯片IC1也称作为“主IC”,而其它不直接控制外置晶体管MCHG和MDSG的电池保护芯片IC2、IC3等称作为“级联IC”。
继续如图1所示,主IC的充电管控制端CHG管脚为漏极开路输出,当级联IC进入过压状态后,会通过本颗IC的充电管控制端CHG管脚逐级传递信号给主IC,通过主IC控制关闭充电管控制端CHG的内部上拉,外接的充电管控制端电阻RCHG使充电控制晶体管MCHG栅极、源极电位相同,从而关闭充电控制晶体管MCHG,使系统停止充电,保证锂电池的安全性。为了控制正常工作状态功耗,充电管控制端电阻RCHG的阻值一般在3Meg以上。当主IC进入过压状态后,会直接关闭充电管控制端CHG内部上拉,从而关闭充电控制晶体管MCHG,使系统停止充电。当各节锂电池之间极度不平衡,如某节锂电池过压时,其它锂电池电压很低,这时为了保证系统安全性也需要关闭充电控制晶体管MCHG。当锂电池包的两端PACK+、PACK-(即充电器正端和充电器负端)接上充电器(Charger)时,充电器电压(VPack+-VPack-)将远大于电池包总电压(Vbat+-Vbat-),此时主IC的充电管控制端CHG端口内部漏极开路输出PMOS管MOP的两端电压差为VDIFF=(VPack+-VPack-)-(Vbat+-Vbat-)+VDD1。当两端电压差VDIFF大于主IC内部PMOS管MOP的漏极、源极间极限耐压时,会产生漏电。这时会在兆级充电管控制端电阻RCHG上产生压降,使充电控制晶体管MCHG异常打开,会引起安全问题。
图2为现有技术中的一个带隔离模块的锂电池保护级联系统的充电器检测方式的框图。解决此安全问题常规方法如图2所示,在主IC的充电管控制端CHG输出到充电控制晶体管MCHG栅极之间增加隔离模块,此隔离模块的作用是使主IC的充电管控制端CHG端口与充电器负端PACK-隔离,但副作用是充电管控制端CHG端口不能检测充电器是否连接。
对于如图2所示充电器、负载连接相同接口的同口方案,还可以通过复用负载检测端口,检测充电器连接状态,如图3所示。图3为现有技术中的一个带隔离模块的锂电池保护级联系统的充电器检测方式的框图(分口应用)。但如图3所示的充电器、负载连接不同接口的分口方案,此方法就不能检测到充电器的连接。
对于传统的电池保护级联系统,主IC即使检测到充电器状态,也不会将此信息传递到级联IC,而电池保护芯片IC进入过压状态后,如果充电器仍然连接,一定要保持过压状态。这样级联IC过压检测比较器只有两种选择,第一种选择是过压检测比较器没有迟滞,如果电池电压充电到过压反转点附近有噪声干扰时,可能频繁进、退过压状态,使系统工作状态不稳定;第二种选择是过压检测比较器恒定有迟滞,当电池电压充电到大于过压反转点VOC,进入充电过压状态后,过压比较器反转点变为过压检测迟滞电压VHYS(VHYS<VOC),此时如果拔掉充电器,接入负载开始放电,只要电池电压仍然在VHYS以上,级联IC仍然处在过压保护状态,则充电控制晶体管MCHG处于关闭状态,会通过充电控制晶体管MCHG寄生二极管(Diode)放电,当放电电流较大时可能烧坏充电控制晶体管MCHG
综上所述,传统的电池保护级联系统,要么不能在所有应用情况都安全可靠的检测充电器连接情况;要么没有传递充电器连接信息给级联IC,使系统在过压状态放电时存在安全风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种电池保护级联系统的充电器检测装置,在多串级联的电池保护系统中安全、可靠地检测充电器的连接状态,并且向级联芯片传递过压迟滞控制信号,提高应用系统的安全性。
为解决上述技术问题,本发明提供一种电池保护级联系统的充电器检测装置,包括N个电池保护芯片,其分为第一电池保护芯片、第二电池保护芯片…第N电池保护芯片;所述第一电池保护芯片为主芯片,其余电池保护芯片为级联芯片,N个所述电池保护芯片与N个电池串一一对应连接;其中,所述N个电池串分为第一电池串、第二电池串…第N电池串,彼此串联连接,每个所述电池串中各包含M节电池,N和M均为大于等于2的自然数;每个所述电池保护芯片各包括一接地端、一电源端、一主从片选信号端和一充电器检测端口;所述第N电池保护芯片的电源端与所述第N电池串的正极端连接点抽出成为电池包正端,所述第一电池保护芯片的接地端与所述第一电池串的负极端连接点抽出,通过检测电阻和控制开关以最终形成电池包负端,所述电池包正端和所述电池包负端之间供充电器连接;所述第一电池保护芯片的主从片选信号端连接到所述第一电池串的正极端,其余电池保护芯片的主从片选信号端均连接到各自对应的电池串的负极端;所述第一电池保护芯片的充电器检测端口经过一充电器检测端口电阻连接到所述电池包负端,通过检测所述电池包负端的电压,判断所述充电器的连接状况。
可选地,所述第一电池保护芯片还包括一任一输出端口,通过所述任一输出端口将所述主芯片检测到所述充电器连接的信息传递给所述级联芯片,所述级联芯片复用各自的所述充电器检测端口接收所述充电器连接的信息,使所述级联芯片过压迟滞控制信号有效。
可选地,所述电池保护芯片的总个数为3个;所述任一输出端口与一第一NPN三极管的基极相连接,所述第一NPN三极管的发射极经过一第一电阻与所述第一电池串的负极端相连接,所述第一NPN三极管的集电极经过一第二电阻与一第二NPN三极管的发射极相连接;所述第二电池保护芯片的充电器检测端口连接到所述第一NPN三极管的集电极与所述第二电阻之间,所述第二NPN三极管的基极与所述第二电池串的正极端相连接;所述第二NPN三极管的集电极经过一第三电阻与所述第三电池串的正极端相连接,所述第三电池保护芯片的充电器检测端口连接到所述第二NPN三极管的集电极与所述第三电阻之间。
可选地,所述充电器检测端口为高阻抗输入节点,其内部包括分别连接到所述正极端和所述接地端的两个寄生二极管以及一充电器检测比较器、一过压迟滞控制比较器。
可选地,所述充电器检测比较器由一迟滞比较器构成,其反向输入端连接所述充电器检测端口管脚,非反向输入端连接所述正极端到所述接地端的电阻分压接口;当所述充电器检测端口的电压小于所述正极端到所述接地端的电阻分压时,所述充电器检测比较器的输出信号为高电平,表示检测到充电器连接。
可选地,所述过压迟滞控制比较器由一迟滞比较器构成,其反向输入端也连接所述充电器检测端口管脚,非反向输入端连接一基准电压;当所述充电器检测端口的电压小于所述基准电压时,所述过压迟滞控制比较器的输出信号为高电平,表示过压迟滞控制信号有效,使能过压比较器的迟滞功能。
可选地,所述基准电压为所述正极端电压-2.5V。
可选地,所述充电器检测比较器和所述过压迟滞控制比较器的使能信号由各个所述电池保护芯片的所述主从片选信号端接入;当主从片选信号为高电平,表示是主芯片,则使能所述充电器检测比较器;当主从片选信号为低电平,表示是级联芯片,则使能所述过压迟滞控制比较器。
可选地,所述充电器检测端口电阻的阻值范围为1Meg~10Meg。
可选地,根据所述级联芯片部分包含的所述电池保护芯片的个数不同,所述充电器检测端口电阻的阻值是可调节的。
可选地,所述电池包负端引出为一充电器负极连接端和一负载负极连接端。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明在主芯片上设置专门的充电器检测端口,通过充电器检测端口检测充电器连接情况,同时级联芯片通过复用该充电器检测端口,接收主芯片传递的过压迟滞信号。而过压迟滞信号传递借用充电器检测端口,在不增加管脚情况下,实现了不同电压域的信号传递,保证了电池保护级联系统在过压状态放电的安全性。
本发明在多串级联的电池保护系统中能够安全、可靠地检测充电器的连接状态,并且向级联芯片传递过压迟滞控制信号,提高了应用系统的安全性。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显,其中:
图1为现有技术中的一个锂电池保护级联系统的充电器检测方式的框图;
图2为现有技术中的一个带隔离模块的锂电池保护级联系统的充电器检测方式的框图;
图3为现有技术中的一个带隔离模块的锂电池保护级联系统的充电器检测方式的框图(分口应用);
图4为本发明一个实施例的电池保护级联系统的充电器检测装置的框图;
图5为本发明一个实施例的主芯片的充电器检测端口的内部电路图;
图6为本发明一个实施例的电池保护级联系统的充电器检测装置的框图(分口应用);
图7为本发明另一个实施例的电池保护级联系统的充电器检测装置的框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明,但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
图4为本发明一个实施例的电池保护级联系统的充电器检测装置的框图,可以清楚地示出充电器检测方式和过压迟滞信号传递途径。需要注意的是,这个以及后续其他的附图均仅作为示例,其并非是按照等比例的条件绘制的,并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。如图4所示,电池保护级联系统具体可以为锂电池保护级联系统。该充电器检测装置包括N个电池保护芯片,其分为第一电池保护芯片IC1、第二电池保护芯片IC2…第N电池保护芯片ICN。为了方便说明起见,在本实施例中采用了3个电池保护芯片(即N=3),但是本领域技术人员在阅读并理解了本发明的技术方案后应知晓,其还可以采用4个、5个甚至更多个电池保护芯片。第一电池保护芯片IC1为主芯片(主IC),其余电池保护芯片为级联芯片(级联IC),N个电池保护芯片与N个电池串(Battery String)BS1、BS2…BSN一一对应连接。其中,N个电池串分为第一电池串BS1、第二电池串BS2…第N电池串BSN,彼此串联连接;每个电池串中各包含M节电池,N和M均为大于等于2的自然数。
每个电池保护芯片各包括一接地端GND、一电源端VDD、一主从片选信号端MS和一充电器检测端口CHSE。第N电池保护芯片ICN的电源端VDD与第N电池串BSN的正极端BAT+连接点抽出成为电池包正端PACK+,第一电池保护芯片IC1的接地端GND与第一电池串BS1的负极端BAT-连接点抽出,通过检测电阻RSENS和控制开关(充电控制晶体管MCHG和放电控制晶体管MDSG)以最终形成电池包负端PACK-,电池包正端PACK+和电池包负端PACK-之间供充电器连接。第一电池保护芯片IC1的主从片选信号端MS连接到第一电池串BS1的正极端VDD1,其余电池保护芯片的主从片选信号端MS均连接到各自对应的电池串BS2…BSN的负极端。第一电池保护芯片IC1的充电器检测端口CHSE经过一充电器检测端口电阻RCHSE连接到电池包负端PACK-,该充电器检测端口电阻RCHSE的阻值范围可以为1Meg~10Meg。该充电器检测端口CHSE通过检测电池包负端PACK-的电压,判断充电器的连接状况。
图5为本发明一个实施例的主芯片的充电器检测端口的内部电路图。在本实施例中,充电器检测端口CHSE为高阻抗输入节点,其内部包括分别连接到正极端VDD和接地端GND的两个寄生二极管(Diode)以及一充电器检测比较器、一过压迟滞控制比较器。其中,充电器检测端口CHSE管脚内部连接于正极端VDD的寄生二极管的正端,并连接于接地端GND的寄生二极管的负端。
充电器检测比较器可以由一迟滞比较器构成,其反向输入端连接充电器检测端口CHSE管脚,非反向输入端连接正极端VDD到接地端GND的电阻分压接口。当充电器检测端口CHSE的电压小于正极端VDD到接地端GND的电阻分压时,充电器检测比较器的输出信号VCHG_DET为高电平,表示检测到充电器连接。过压迟滞控制比较器可以由一迟滞比较器构成,其反向输入端也连接充电器检测端口CHSE管脚,非反向输入端连接一基准电压,该基准电压为正极端VDD电压-2.5V。当充电器检测端口CHSE的电压小于基准电压VDD-2.5V时,过压迟滞控制比较器的输出信号VOC_HYS为高电平,表示过压迟滞控制信号有效,使能过压比较器的迟滞功能。充电器检测比较器和过压迟滞控制比较器这两个比较器的使能信号由各个电池保护芯片的主从片选信号端MS接入。当主从片选信号为高电平,表示是主芯片,则使能充电器检测比较器;当主从片选信号为低电平,表示是级联芯片,则使能过压迟滞控制比较器。
在电池保护级联系统中,当电池串联节数超过10节后,总电池电压超过40V,充电器电压大于总电池电压。在本实施例中,当充电控制晶体管MCHG关闭时,接上充电器后,充电器检测端口CHSE管脚为负压,内部接地端GND到充电器检测端口CHSE的寄生二极管导通,将充电器检测端口CHSE的电压钳位到比接地端GND低一个二极管压降的电位,充电器检测端口电阻RCHSE起到限流作用。而当充电控制晶体管MCHG和放电控制晶体管MDSG都关闭时,负载会将充电器检测端口CHSE管脚拉到级联系统总电池电压电位,内部充电器检测端口CHSE到电源端VDD的寄生二极管导通,将充电器检测端口CHSE的电压钳位到比电源端VDD高一个二极管压降的电位,充电器检测端口电阻RCHSE起到限流作用。这两种极端情况都可以保证芯片正常检测充电器连接情况,而且系统工作安全。
继续参考图4,该第一电池保护芯片IC1还包括一任一输出端口HYS。当主芯片检测到充电器连接后,通过任一输出端口HYS将充电器连接的信息传递给级联芯片,级联芯片复用各自的充电器检测端口CHSE接收此信息,使级联芯片过压迟滞控制信号有效。
当充电器连接时,级联芯片过压迟滞信号有效,使级联芯片过压检测稳定可靠,不会在过压检测反转点附近抖动导致误检测。当级联芯片进入过压状态,充电控制晶体管MCHG关闭时,接上负载放电,主芯片传递充电器未连接信号后,级联芯片过压迟滞信号无效,退出过压状态,打开充电控制晶体管MCHG,避免充电控制晶体管MCHG寄生二极管持续放电,提高系统在过压状态放电的安全性。
在本实施例中,电池保护芯片的总个数示例性地为3个,但是如上所述,电池保护芯片的个数还可以为4个、5个甚至更多个。在图4中,任一输出端口HYS与一第一NPN三极管Q1的基极相连接,第一NPN三极管Q1的发射极经过一第一电阻RH1与第一电池串BS1的负极端BAT-相连接,第一NPN三极管Q1的集电极经过一第二电阻RH2与一第二NPN三极管Q2的发射极相连接;第二电池保护芯片IC2的充电器检测端口CHSE连接到第一NPN三极管Q1的集电极与第二电阻RH2之间,第二NPN三极管Q2的基极与第二电池串BS2的正极端VDD2相连接;第二NPN三极管Q2的集电极经过一第三电阻RH3与第三电池串BS3的正极端BAT+相连接,第三电池保护芯片IC3的充电器检测端口CHSE连接到第二NPN三极管Q2的集电极与第三电阻RH3之间。级联系统的各芯片间通过上述第一NPN三极管Q1、第二NPN三极管Q2、第一电阻RH1、第二电阻RH2、第三电阻RH3等,实现不同电压域的信号传递。当主芯片的任一输出端口HYS输出信号为“低”时,第一NPN三极管Q1关闭,电池包正端PACK+通过第一电阻RH1、第二NPN三极管Q2、第二电阻RH2、第一NPN三极管Q1、第一电阻RH1到接地端GND的通路关闭,每个级联芯片的充电器检测端口CHSE的电压为接近其最高电压的电平,内部过压迟滞检测比较器判为高电平。当主芯片的任一输出端口HYS输出信号为“高”时,第一NPN三极管Q1导通,每个级联芯片的充电器检测端口CHSE的电压为其最高电压减去一个二极管压降,再减去一个电阻压降的电平,内部过压迟滞检测比较器判为低电平。
根据图4所示应用框图,当电池保护级联系统充电器连接时,电池包负端PACK-的电压低于第一电池串的负极端BAT-的电压,主芯片的充电器检测端口CHSE管脚通过外接的充电器检测端口电阻RCHSE检测到负压信息,电压会低于芯片内部电源端VDD到接地端GND的电阻分压电平,使内部充电器检测比较器的输出信号VCHG_DET有效,正常检测到充电器信息,用来控制芯片内部相关电路。当充电器脱离时,主芯片的充电器检测端口CHSE管脚通过充电器检测端口电阻RCHSE和负载拉高到总电池电压(即第三电池串的正极端)BAT+,内部充电器检测比较器的反向输入端电压为通过二极管限幅的高于电源端VDD的电压,充电器检测比较器的输出信号VCHG_DET无效,检测到充电器脱离信息。外接的充电器检测端口电阻RCHSE起到限流作用,保证在各种正压、负压情况下,主芯片都可以安全可靠的检测充电器信息。
当主芯片通过充电器检测端口CHSE检测到充电器连接时,内部信号VCHG_DET置高,再通过任一输出端口HYS输出高信号,使外接第一NPN三极管Q1导通。假设输出端口HYS输出电压为VHYS,第一NPN三极管Q1的基极到发射极导通压降为VD,流过第一电阻RH1的第一电流IRH1为:则级联芯片IC2的充电器检测端口CHSE的电压VCHSE1为:通过调整第一电阻RH1、第二电阻RH2阻值,可以控制VCHSE1电压低于VDD2-2.5V,则级联芯片通过内部过压迟滞控制比较器检测到充电器连接信息,使能级联芯片IC2的过压比较器的迟滞功能,这样就实现了控制信号跨电压域的传递。同理,级联芯片IC2的充电器检测端口CHSE的电压VCHSE1通过调整RH1、RH3阻值,可以控制VCHSE2电压低于VBAT+-2.5V,则级联芯片IC2通过内部过压迟滞控制比较器也可以检测到充电器连接信息。
当主芯片未检测到充电器信息时,主芯片输出端口HYS输出低电平,则电池包正端PACK+通过第一电阻RH1、第二NPN三极管Q2、第二电阻RH2、第一NPN三极管Q1、第一电阻RH1到接地端GND的通路关闭,每个级联芯片的充电器检测端口CHSE的电压为接近其最高电压的电平,内部过压迟滞控制比较器判为高电平,关闭级联芯片过压比较器的迟滞功能。
图6为本发明一个实施例的电池保护级联系统的充电器检测装置的框图(分口应用)。如图6所示,原电池包负端PACK-引出为一充电器负极连接端CH-和一负载负极连接端。当充电器负极连接端和负载负极连接端分离时(分口应用),需要在充电控制晶体管MCHG的源端连接电阻RUP到第三电池串的正极端BAT+,保证当充电器移除后,主芯片的充电器检测端口CHSE管脚可以通过电阻RCHSE和RUP拉高到BAT+,保证可靠检测充电器移除信息。
图7为本发明另一个实施例的电池保护级联系统的充电器检测装置的框图。如图7所示,其是本发明的一种延拓应用,级联芯片可以采用类似的连接方式堆叠,实现4颗芯片、5颗芯片甚至更多芯片的级联,根据级联芯片部分包含的芯片个数不同,不同级联系统可以通过微调充电器检测端口电阻RCHSE阻值,保证充电器检测方式的安全性。另外,级联芯片可以采用类似的跨电压域信号传递方式,实现4颗芯片、5颗芯片甚至更多芯片的级联,并保证每颗芯片都可以接收到主芯片传递的充电器连接信息。
本发明在主芯片上设置专门的充电器检测端口,通过充电器检测端口检测充电器连接情况,同时级联芯片通过复用该充电器检测端口,接收主芯片传递的过压迟滞信号。而过压迟滞信号传递借用充电器检测端口,在不增加管脚情况下,实现了不同电压域的信号传递,保证了电池保护级联系统在过压状态放电的安全性。
本发明在多串级联的电池保护系统中能够安全、可靠地检测充电器的连接状态,并且向级联芯片传递过压迟滞控制信号,提高了应用系统的安全性。
本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰,均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池保护级联系统的充电器检测装置,包括N个电池保护芯片,其分为第一电池保护芯片(IC1)、第二电池保护芯片(IC2)…第N电池保护芯片(ICN);所述第一电池保护芯片(IC1)为主芯片,其余电池保护芯片为级联芯片,N个所述电池保护芯片与N个电池串(BS1、BS2…BSN)一一对应连接;其中,所述N个电池串分为第一电池串(BS1)、第二电池串(BS2)…第N电池串(BSN),彼此串联连接,每个所述电池串中各包含M节电池,N和M均为大于等于2的自然数;每个所述电池保护芯片各包括一接地端(GND)、一电源端(VDD)、一主从片选信号端(MS)和一充电器检测端口(CHSE);所述第N电池保护芯片(ICN)的电源端(VDD)与所述第N电池串(BSN)的正极端(BAT+)连接点抽出成为电池包正端(PACK+),所述第一电池保护芯片(IC1)的接地端(GND)与所述第一电池串(BS1)的负极端(BAT-)连接点抽出,通过检测电阻和控制开关以最终形成电池包负端(PACK-),所述电池包正端(PACK+)和所述电池包负端(PACK-)之间供充电器连接;所述第一电池保护芯片(IC1)的主从片选信号端(MS)连接到所述第一电池串(BS1)的正极端(VDD1),其余电池保护芯片的主从片选信号端(MS)均连接到各自对应的电池串(BS2…BSN)的负极端;所述第一电池保护芯片(IC1)的充电器检测端口(CHSE)经过一充电器检测端口电阻(RCHSE)连接到所述电池包负端(PACK-),通过检测所述电池包负端(PACK-)的电压,判断所述充电器的连接状况;
其中,所述充电器检测端口(CHSE)为高阻抗输入节点,其内部包括分别连接到所述电源端(VDD)和所述接地端(GND)的两个寄生二极管以及一充电器检测比较器、一过压迟滞控制比较器。
2.根据权利要求1所述的充电器检测装置,其特征在于,所述第一电池保护芯片(IC1)还包括一任一输出端口(HYS),通过所述任一输出端口(HYS)将所述主芯片检测到所述充电器连接的信息传递给所述级联芯片,所述级联芯片复用各自的所述充电器检测端口(CHSE)接收所述充电器连接的信息,使所述级联芯片过压迟滞控制信号有效。
3.根据权利要求2所述的充电器检测装置,其特征在于,所述电池保护芯片的总个数为3个;所述任一输出端口(HYS)与一第一NPN三极管(Q1)的基极相连接,所述第一NPN三极管(Q1)的发射极经过一第一电阻(RH1)与所述第一电池串(BS1)的负极端(BAT-)相连接,所述第一NPN三极管(Q1)的集电极经过一第二电阻(RH2)与一第二NPN三极管(Q2)的发射极相连接;所述第二电池保护芯片(IC2)的充电器检测端口(CHSE)连接到所述第一NPN三极管(Q1)的集电极与所述第二电阻(RH2)之间,所述第二NPN三极管(Q2)的基极与所述第二电池串(BS2)的正极端(VDD2)相连接;所述第二NPN三极管(Q2)的集电极经过一第三电阻(RH3)与所述第三电池串(BS3)的正极端(BAT+)相连接,所述第三电池保护芯片(IC3)的充电器检测端口(CHSE)连接到所述第二NPN三极管(Q2)的集电极与所述第三电阻(RH3)之间。
4.根据权利要求2所述的充电器检测装置,其特征在于,所述充电器检测比较器由一迟滞比较器构成,其反向输入端连接所述充电器检测端口(CHSE)管脚,非反向输入端连接所述电源端(VDD)到所述接地端(GND)的电阻分压接口;当所述充电器检测端口(CHSE)的电压小于所述电源端(VDD)到所述接地端(GND)的电阻分压时,所述充电器检测比较器的输出信号(VCHG_DET)为高电平,表示检测到充电器连接。
5.根据权利要求4所述的充电器检测装置,其特征在于,所述过压迟滞控制比较器由一迟滞比较器构成,其反向输入端也连接所述充电器检测端口(CHSE)管脚,非反向输入端连接一基准电压;当所述充电器检测端口(CHSE)的电压小于所述基准电压时,所述过压迟滞控制比较器的输出信号(VOC_HYS)为高电平,表示过压迟滞控制信号有效,使能过压比较器的迟滞功能。
6.根据权利要求5所述的充电器检测装置,其特征在于,所述基准电压为所述电源端(VDD)电压-2.5V。
7.根据权利要求5所述的充电器检测装置,其特征在于,所述充电器检测比较器和所述过压迟滞控制比较器的使能信号由各个所述电池保护芯片的所述主从片选信号端(MS)接入;当主从片选信号为高电平,表示是主芯片,则使能所述充电器检测比较器;当主从片选信号为低电平,表示是级联芯片,则使能所述过压迟滞控制比较器。
8.根据权利要求1所述的充电器检测装置,其特征在于,所述充电器检测端口电阻(RCHSE)的阻值范围为1Meg~10Meg。
9.根据权利要求8所述的充电器检测装置,其特征在于,根据所述级联芯片部分包含的所述电池保护芯片的个数不同,所述充电器检测端口电阻(RCHSE)的阻值是可调节的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的充电器检测装置,其特征在于,所述电池包负端(PACK-)引出为一充电器负极连接端(CH-)和一负载负极连接端。
CN201310101166.8A 2013-03-26 2013-03-26 电池保护级联系统的充电器检测装置 Active CN103217605B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310101166.8A CN103217605B (zh) 2013-03-26 2013-03-26 电池保护级联系统的充电器检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310101166.8A CN103217605B (zh) 2013-03-26 2013-03-26 电池保护级联系统的充电器检测装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103217605A CN103217605A (zh) 2013-07-24
CN103217605B true CN103217605B (zh) 2015-07-15

Family

ID=48815565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310101166.8A Active CN103217605B (zh) 2013-03-26 2013-03-26 电池保护级联系统的充电器检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103217605B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104849536B (zh) * 2015-06-11 2017-12-01 中国人民解放军国防科学技术大学 一种应用于可串联锂电池组保护芯片的检测电路
CN104953558B (zh) * 2015-07-31 2018-08-24 中颖电子股份有限公司 一种电池保护系统
CN105186462B (zh) * 2015-11-02 2018-04-20 中颖电子股份有限公司 电池保护系统
CN105449744B (zh) * 2015-11-24 2018-02-06 上海空间电源研究所 一种带宽固定的滞环比较电路
CN105911891B (zh) * 2016-05-05 2019-03-19 东莞新能德科技有限公司 一种保护功能的控制方法和电池管理系统
JP6903456B2 (ja) * 2017-03-15 2021-07-14 エイブリック株式会社 充放電制御回路およびバッテリ装置
CN108923488B (zh) * 2018-07-23 2024-05-14 浙江特康电子科技有限公司 电池充电管理系统
CN109900957B (zh) * 2019-04-16 2021-08-17 上海艾为电子技术股份有限公司 一种具有电压检测电路的多端口芯片
CN110095646B (zh) * 2019-04-24 2021-07-09 南京中感微电子有限公司 负压检测电路及电池保护电路
CN112073083B (zh) * 2020-08-21 2022-03-25 南京矽力微电子技术有限公司 多芯片集成电路及其交互通信方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2676428Y (zh) * 2003-10-30 2005-02-02 天津力神电池股份有限公司 多芯片控制锂离子电池组保护模块
CN101123364A (zh) * 2006-08-10 2008-02-13 东华能源科技股份有限公司 用于多节串联电池充放电系统过度充/放电保护电路
CN101442204A (zh) * 2008-09-28 2009-05-27 广州丰江电池新技术有限公司 多串磷酸铁锂锂离子电池保护方法
CN201699401U (zh) * 2009-12-18 2011-01-05 山东上存能源股份有限公司 动力锂离子电池的保护电路
CN202309039U (zh) * 2011-06-20 2012-07-04 黄仁柏 一种锂离子/锂聚合物电池组保护电路
CN102684165A (zh) * 2011-03-07 2012-09-19 比亚迪股份有限公司 一种多节锂电池充放电保护电路

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5123585B2 (ja) * 2007-07-06 2013-01-23 セイコーインスツル株式会社 バッテリ保護ic及びバッテリ装置
CN101399440B (zh) * 2007-09-27 2011-03-30 比亚迪股份有限公司 一种多节电池的保护电路及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2676428Y (zh) * 2003-10-30 2005-02-02 天津力神电池股份有限公司 多芯片控制锂离子电池组保护模块
CN101123364A (zh) * 2006-08-10 2008-02-13 东华能源科技股份有限公司 用于多节串联电池充放电系统过度充/放电保护电路
CN101442204A (zh) * 2008-09-28 2009-05-27 广州丰江电池新技术有限公司 多串磷酸铁锂锂离子电池保护方法
CN201699401U (zh) * 2009-12-18 2011-01-05 山东上存能源股份有限公司 动力锂离子电池的保护电路
CN102684165A (zh) * 2011-03-07 2012-09-19 比亚迪股份有限公司 一种多节锂电池充放电保护电路
CN202309039U (zh) * 2011-06-20 2012-07-04 黄仁柏 一种锂离子/锂聚合物电池组保护电路

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SH367004系列3/4/5节电池包保护用芯片;SINO WEALTH;《http://wenku.baidu.com/view/94f568a9284ac850ad02423f.html》;20121217;第1-26页 *
SH367004系列用户指南;SINO WEALTH;《http://wenku.baidu.com/view/efbb080a03d8ce2f0066233f.html》;20121217;第19页"4.2.10 15 节串联保护应用电路(充放电同口)"部分 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103217605A (zh) 2013-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103217605B (zh) 电池保护级联系统的充电器检测装置
CN102684250B (zh) 充放电控制电路以及电池装置
CN102005787B (zh) 充放电控制电路及充电式电源装置
CN102122831B (zh) 电池组
CN103915882B (zh) 一种多电源并联输入电路
CN101957413A (zh) 一种继电保护装置检测电路
CN107768195A (zh) 直流接触器内置预充电电路及其控制方法
CN102998505B (zh) 电池欠电压检测电路
CN209462021U (zh) 一种防反接防过压保护装置、耳机及usb充电装置
CN206074715U (zh) 一种直流掉电检测电路
CN110247442A (zh) 用于保护电池包的保护电路和保护方法以及电池管理系统
CN105680422A (zh) 改进型电池保护电路及系统
CN105743067B (zh) 一种自激活电路及具有该自激活电路的电池保护系统
CN205959879U (zh) 直流接触器内置预充电电路
CN201812008U (zh) 一种继电保护装置检测电路
CN109818567A (zh) 用于光伏组件的并联式或串联式关断系统
CN109638928A (zh) 一种供电管理电路、方法
CN108599309A (zh) 多口usb快充电路
CN108899972A (zh) 一种充电器的充电控制电路及其控制方法
CN108258762A (zh) 一种预装电池系统的快速充电电路及智能终端
CN205304361U (zh) 一种两级储能供电电路
CN204882781U (zh) 大功率变频器驱动预检测电路
CN209001614U (zh) 一种充电器的充电控制电路
CN209104825U (zh) 磷酸铁锂电池保护板
CN208522476U (zh) 一种锂电池组

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Charger detection device for battery protection cascade system

Granted publication date: 20150715

Pledgee: Luwan Sub branch of Bank of Shanghai Co.,Ltd.

Pledgor: SINO WEALTH MICROELECTRONICS Co.,Ltd.

Registration number: Y2024310000799