CN105305544A - 用于电池包的保护电路以及包括该保护电路的电池包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电池包的保护电路以及包括该保护电路的电池包，所述电池包包括具有正极和负极的可充电电池单元。所述保护电路包括：自放电开关装置，电连接到电池单元的正极和负极；控制单元，电连接到电池单元和自放电开关装置，以根据电池单元的温度使自放电开关装置导通或截止；充电开关装置，电连接在电池单元和控制单元之间，其中，控制单元还包括充电用驱动电路以使充电开关装置导通或截止。

Description

用于电池包的保护电路以及包括该保护电路的电池包

本申请是申请日为2010年2月5日、申请号为201010113663.6、题为“用于电池包的保护电路以及包括该保护电路的电池包”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于电池包(batterypack)的保护电路以及包括该保护电路的电池包。

背景技术

安装在车辆内部的便携式电子装备暴露于车辆的内部热以及从外部(如直接的阳光照射)引入的外部热。

具体地讲，在车辆的使用过程中，便携式电子装备，如导航仪被安装在车辆内部。具体地讲，在夏天，车辆的内部温度可达60℃以上，在高温环境下使用导航仪。

在这样的导航仪中，包括保护电路和可充电电池单元(例如，锂离子电池或锂聚合物电池)的电池包向导航仪供电，从而导航仪能够在不使用车辆的电源的情况下运行若干小时。

然而，大多数用户通过将导航仪电连接到车辆的电源来向安装在车辆内部的导航仪供电。

在这种情况下，安装到导航仪的电池包被不断地充电，从而电池包的电池单元被充电至满充电电压。

然而，在夏季，当导航仪中所包括的电池包被留在高温的车辆内时，由于车辆的内部温度以及电池单元本身所产生的热，电池包变得过热。

在这种情况下，由于在高温下电池单元保持过热状态，所以产生膨胀现象(swellingphenomenon)，从而电池包会处于危险状态。

发明内容

因此，本发明的一方面在于提供一种用于电池包的保护电路，在高温环境下，所述保护电路能够停止电池单元的充电并强制性地使电池单元自放电，以阻止电池单元中产生膨胀现象，并提高电池单元的稳定性。

根据本发明的实施例，提供一种用于电池包的保护电路，所述电池包包括具有正极和负极的可充电电池单元，所述保护电路包括：自放电开关装置，电连接到电池单元的正极和负极；控制单元，电连接到电池单元和自放电开关装置，以根据电池单元的温度使自放电开关装置导通或截止。

所述保护电路还可包括：温度传感器，电连接到电池单元和控制单元。温度传感器检测电池单元的温度，如果检测的电池单元的温度在基准温度以上，则控制单元使自放电开关装置导通。

优选地，所述基准温度在45℃到70℃范围内，温度传感器包括热敏电阻。具体地讲，温度传感器还可包括用于设置检测温度的电阻器。

控制单元检测电池单元的电压，如果电池单元的电压在基准电压以上，则控制单元使自放电开关装置导通。

所述保护电路还可包括：自放电电阻器，电连接在电池单元和自放电开关装置之间。另外，所述保护电路还可包括：自放电指示元件，电连接在电池单元和自放电开关装置之间。

所述保护电路还可包括：电阻器，电连接在电池单元和自放电指示元件之间，用于保护自放电指示元件。另外，所述保护电路还可包括：充电开关装置，电连接在电池单元和控制单元之间。

在保护电路中，自放电开关装置电连接到充电开关装置，如果自放电开关装置导通，则充电开关装置截止，如果自放电开关装置截止，则充电开关装置导通。

在保护电路中，所述控制单元可包括：温度检测单元，电连接到温度传感器，以检测电池单元的温度；电压检测单元，电连接到电池单元，以检测电池单元的电压；驱动电路，电连接到充电开关装置和自放电开关装置，以根据由温度检测单元检测的温度和由电压检测单元检测的电压来使充电开关装置和自放电开关装置导通或截止。

根据本发明的实施例，还提供一种包括保护电路和具有正极和负极的可充电电池单元的电池包，所述保护电路包括：自放电开关装置，电连接到电池单元的正极和负极；控制单元，电连接到电池单元和自放电开关装置，以根据电池单元的温度使自放电开关装置导通或截止。

附图说明

从下面结合附图进行的详细描述，本发明的特点和方面将更明显，在附图中：

图1是根据本发明实施例的电池包的示意性框图；

图2是示出根据本发明实施例的电池包的操作顺序的流程图；

图3是示出根据本发明实施例的电池包的另一操作顺序的流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在本发明实施例中，相同或相似的标号指代相同或相似的元件。另外，将省略对相同或相似元件的详细描述。

图1是示出根据本发明实施例的电池包的结构的框图。

如图1所示，根据本发明实施例的电池包100包括：电池单元(batterycell)110；保护电路200；正端子11，通过大电流路径10a电连接到电池单元110的正极111；负端子12，通过大电流路径10b电连接到电池单元110的负极112。

电池单元110是具有正极111和负极112的可充电电池。在本发明的一个实施例中，电池单元110是锂离子电池或锂聚合物电池，并且可具有这样的结构：电极组件和电解液被容纳于密封壳体中。尽管在示出本发明实施例的图1中显示了一个电池单元110，但是应该理解的是，多个电池单元可彼此并联或串联。

保护电路200包括充电/放电开关单元220、自放电开关装置230、控制单元240、温度传感器250、电流传感器260、自放电指示元件270和自放电电阻器280。另外，保护电路200包括：用于稳定开关的电容器223、用于保护指示元件的电阻器271、用于检测电压的电阻器291、用于稳定电压的电容器292和用于稳定充电/放电电压的电容器293。另外，温度传感器250包括热敏电阻(thermistor)251和用于设置检测温度的电阻器252。

充电/放电开关单元220包括充电开关装置221和放电开关装置222。

充电开关装置221包括充电场效应晶体管(FET)221a和充电FET的寄生二极管221b。这里，尽管充电FET的寄生二极管221b是制造充电FET221a的制造工艺所需的必要元件，但是为了方便起见，将分开描述其结构元件。

充电FET221a的漏极和源极连接到电池单元110的大电流路径10b。充电FET221a的栅极电连接到控制单元240，通过从控制单元240输出的控制信号来使充电FET221a导通或截止。例如，如果充电FET221a接收到从控制单元240发送来的高电平信号，则充电FET221a导通，以允许充电电流从充电器(未示出)流到电池单元110，或者允许放电电流从电池单元110流到外部负载(未示出)。在本发明的一个实施例中，可采用N沟道FET作为充电FET221a来执行上述操作。

充电FET的寄生二极管221b与充电FET221a并联电连接。充电FET的寄生二极管221b相对于电池单元110的放电电流的流动方向(图1中的顺时针方向)设置在正向偏压方向。因此，即使充电FET221a已经由于电池单元110的过充电保护功能而截止，也可对电池单元110进行放电。

放电开关装置222包括放电场效应晶体管晶体管(FET)222a和放电FET的寄生二极管222b。这里，尽管放电FET的寄生二极管222b是制造放电FET222a的制造工艺所需的必要元件，但是为了方便起见，将分开描述其结构元件。

放电FET222a的漏极和源极连接到电池单元110的大电流路径10b。放电FET222a的栅极电连接到控制单元240，通过从控制单元240输出的控制信号来使放电FET222a导通或截止。例如，如果放电FET222a接收到从控制单元240发送来的高电平信号，则放电FET222a导通，以允许放电电流从电池单元110流到外部负载(未示出)，或者允许放电电流从充电器(未示出)流到电池单元110。在本发明的一个实施例中，可采用N沟道FET作为放电FET222a来执行上述操作。

放电FET的寄生二极管222b与放电FET222a并联电连接。放电FET的寄生二极管222b相对于电池单元110的充电电流的流动方向(图1中的逆时针方向)设置在正向偏压方向。因此，即使放电FET222a已经由于电池单元110的过放电保护功能而截止，也可对电池单元110进行充电。

同时，用于稳定开关的电容器223与充电/放电开关单元220并联，从而电容器223吸收在充电/放电开关单元220的开关操作期间产生的电流的脉冲分量。

自放电开关装置230包括自放电FET231和自放电FET的寄生二极管232。

自放电FET231的源极电连接到电池单元110的正极111，自放电FET231的漏极电连接到电池单元110的负极112。换言之，自放电FET231的源极电连接到大电流路径10a，自放电FET231的漏极电连接到大电流路径10b。另外，自放电FET231的栅极电连接到控制单元240和充电FET221a的栅极。在本发明的实施例中，可使用P沟道FET作为自放电FET231。因此，在充电FET221a导通的情况下，自放电FET231截止。另外，在充电FET221a截止的情况下，自放电FET231导通。

自放电FET的寄生二极管232与自放电FET231并联电连接。在这种情况下，自放电FET的寄生二极管232相对于从电池单元110的正极111流到负极112的自放电电流的方向设置在反向偏压方向。结果，在自放电FET231没有被控制单元240导通的状态下，自放电指示元件270、用于保护指示元件的电阻器271以及自放电电阻器280不消耗电池单元110的电力。

控制单元240包括温度检测单元241、电压检测单元242、电流检测单元243、驱动电路244和逻辑电路245。

温度检测单元241电连接到温度传感器250，以将从温度传感器250发送来的电池单元110的模拟温度值转换为数字温度值，然后发送到逻辑电路245。实质上，温度检测单元241包括模拟/数字(A/D)转换器。如果电池单元110的温度超过预定基准温度，则逻辑电路245向驱动电路244输出自放电信号。即，逻辑电路245将自放电信号输出给充电用驱动电路244a。然后，充电用驱动电路244a将低电平电信号输出给充电开关装置221，充电开关装置221截止。此时，由于低电平电信号被发送给自放电开关装置230，所以自放电开关装置230导通。然后，电池单元110通过自放电电阻器280消耗电流，从而执行电池单元110的自放电操作。这里，如上所述，如果充电开关装置221截止，则自放电开关装置230导通，如果充电开关装置221导通，则自放电开关装置230截止。这些功能是由N沟道型充电开关装置221和P沟道型自放电开关装置230引起的。

上述基准温度可以被设置在45℃到70℃范围内。在这种情况下，当电池单元110的温度低于基准温度时，逻辑电路245控制充电用驱动电路244a以使得不输出自放电信号，从而电池单元110不进行自放电。另外，当电池单元110的温度超过基准温度时，为了确保电池单元110的稳定性，逻辑电路245将自放电信号发送给充电用驱动电路244a，以对电池单元进行自放电。电压检测单元242电连接到电池单元110的正极111和负极112以检测电池单元110的模拟电压值，将该模拟电压值转换为数字值，并将该数字值提供给逻辑电路245。换言之，电压检测单元242电连接在用于检测电压的电阻器291和用于稳定电压的电容器292之间，以获得模拟值形式的电池单元110的充电电压或放电电压，将获得的上述电压的模拟值转换为数字值，然后将数字值提供给逻辑电路245。实质上，电压检测单元242包括模拟/数字转换器。

同时，逻辑电路245根据电池单元110的电压判断自放电模式以及过充电保护模式和过放电保护模式。基于每一模式，逻辑电路245将控制信号发送给驱动电路244，以使充电/放电开关单元220和自放电开关装置230导通或截止。

下面，更详细地说明过放电保护模式、过充电保护模式和自放电保护模式。

当电池单元110的电压在大约3.0V以下时，执行过放电保护模式。明显的是，电压检测单元242检测电池单元110的电压。过放电保护模式是这样的状态：逻辑电路245将过放电保护信号发送给放电用驱动电路244b从而使放电开关装置222截止，以防止电池单元110被过放电。然而，在电池包100的正端子11和负端子12连接到充电器(未示出)的情况下，由于从充电器供应的充电电流通过电池单元110、放电开关装置222的寄生二极管222b和充电开关装置221而流动，所以可对电池单元110进行充电。

当电池单元110的电压在大约4.5V以上时，执行过充电保护模式。过充电保护模式是这样的状态：逻辑电路245将过充电保护信号发送给充电用驱动电路244a从而使充电开关装置221截止，以防止电池单元110被过充电。然而，在电池包100的正端子11和负端子12连接到外部负载(未示出)的情况下，由于从电池单元110供应的放电电流通过充电开关装置221的寄生二极管221b和放电开关装置222而流动，所以可对电池单元110进行放电。

此时，由于充电开关装置221截止，所以自放电开关装置230导通。因此，电池单元110的自放电电流通过用于保护指示元件的电阻器271和自放电指示元件270而流动。另外，电池单元110的自放电电流通过自放电电阻器280流动。基本上，当电池单元110的温度超过预定基准温度时，根据本发明的电池包100执行自放电操作。然而，由于上述原因，根据本发明的电池包100在过充电保护模式下也执行自放电操作。结果，当电池包100的温度超过基准温度，并且电池包100的电压是过充电电压时，强制性地对电池包100进行放电，从而电池单元变得更稳定。

通过上述操作，自放电开关装置230导通，以对电池单元110进行自放电。此时，充电开关装置221截止。相反，如果自放电模式停止，则逻辑电路245使充电开关装置221导通，使自放电开关装置230截止。换言之，通过在电池单元110中不同时执行充电操作和自放电操作来提高电池包100的安全性。另外，当电池包100的温度升高到基准温度以上时，电池包100自放电，从而阻止电池单元110的膨胀，进一步提高了电池单元110的稳定性。

另外，当温度检测单元241所检测的电池单元110的温度对应于设置在45℃到70℃之间的基准温度，并且电池单元110的电压在3.9V以上时，逻辑电路245可将自放电信号发送给充电用驱动电路244a，以使自放电开关装置230导通。换言之，当电池单元110的电压在3.9V以下时，逻辑电路245禁止电池单元110进行自放电，以防止电池单元110的电力的浪费。这里，为了确保电池单元110的稳定性，仅需要根据3.9V的电压将逻辑电路245转换到自放电模式，因此电池单元的电压的上限不具有特别意义。

逻辑电路245根据电池单元110的温度、电压和放电状态来停止电池单元110的自放电。

温度检测单元241检测到电池单元110的温度在基准温度以下，并将关于这种状态的信息发送给逻辑电路245。然后，逻辑电路245将自放电停止信号发送给充电用驱动电路244a，以使自放电开关装置230截止。通过以上操作，电池单元110的自放电被停止。这里，充电开关装置221导通，因此电池单元110处于可执行充电操作的状态下。

电压检测单元242检测到电池单元110的电压在基准电压以下，并将关于这种状态的信息发送给逻辑电路245。然后，逻辑电路245将自放电停止信号发送给充电用驱动电路244a，以使自放电开关装置230截止。基准电压可被设置在3.0V至3.9V范围内。换句话说，逻辑电路245可将基准电压设置在过放电保护电压和过充电保护电压之间，以停止自放电。优选地，如上所述，大约3.9V的电压适于基准电压。

通过以上操作，电池单元110的自放电被停止。此时，充电开关装置221导通，因此电池单元110处于可执行充电操作的状态下。

驱动电路244包括充电用驱动电路244a和放电用驱动电路244b。

充电用驱动电路244a电连接在逻辑电路245和充电开关装置221之间。电力驱动型开关电路，如C-MOSFET可用作充电用驱动电路244a，并根据从逻辑电路245输出的控制信号使充电开关装置221导通或截止。

放电用驱动电路244b电连接在逻辑电路245和放电开关装置222之间。电力驱动型开关电路，如C-MOSFET可用作放电用驱动电路244b，并根据从逻辑电路245输出的控制信号使放电开关装置222导通或截止。

包括温度检测单元241、电压检测单元242、电流检测单元243、驱动电路244和逻辑电路245的控制单元240电连接到电池单元110的正极111和负极112，并通过从电池单元110供应的电力而运行。换言之，控制单元240不接收外部电力，而是自身通过电池单元110的电压执行充电操作、放电操作、自放电操作和过电流保护操作，以确保电池包100的稳定性。

另外，作为电路单元240，可使用作为电力驱动型电路装置的专用集成电路(ASIC)来根据各个模式直接驱动充电/放电开关单元220。因此，控制单元240根据各个模式以非常高的响应速度使充电/放电开关单元220和自放电开关装置230导通或截止，以保护电池单元110。

同时，用于检测电压的电阻器291电连接在控制单元240和电池单元110的正极111之间。在这种情况下，用于稳定电压的电容器292设置在用于检测电压的电阻器291和电池单元110的负极112之间，以保护控制单元240免于外部静电。电流传感器260电连接在控制单元240和电池单元110的负极112之间。实质上，电流传感器260是电阻器，并将施加到电阻器的电压除以电阻值以计算电流值。电流传感器260电连接到电流检测单元243。因此，电流检测单元243利用电流传感器260来检测电流，并将关于检测的电流的信息发送给逻辑电流245。明显的是，电流检测单元243可包括用于将模拟值转换为数字值的模拟/数字转换器并将数字值发送给逻辑电路245。另外，如果逻辑电路判断过电流(充电电流、放电电流或短路电流)流过大电流路径10a和10b，则逻辑电路245使充电/放电开关单元220截止以保护电池单元110.

温度传感器250电连接到电池单元110的大电流路径10a和控制单元240。在本发明的实施例中，温度传感器250包括电阻值根据温度而变化的热敏电阻251和具有固定电阻值的用于设置检测温度的电阻器252。因此，温度检测单元241基于热敏电阻251和用于设置检测温度的电阻器252的电压分配原理来检测电池单元110的温度。

这里，用于设置检测温度的电阻器252电连接在热敏电阻251和地端子之间。在相同的温度下，由于通过热敏电阻251和用于设置检测温度的电阻器252引起的分压电压根据用于设置检测温度的电阻器252的电阻值而变化，所以可调节温度检测单元241的检测温度范围。

例如，在热敏电阻251被定义为“R3”，用于设置检测温度的电阻器252被定义为“R4”的情形下，通常通过下面的等式1获得由R3和R4引起的分压电压“Vth”。这里，分压电压“Vth”是通过温度检测单元241检测的电压，“VDD”是电池单元110的电压。

等式1

Vth＝VDD×R4/(R3+R4)

另外，通过下面的等式2获得热敏电阻251的电阻值R3。

等式2

R3＝R0expB(1/T-1/T0)

其中，R3：环境温度T(K)下的电阻值；

R0：环境温度T0(K)下的电阻值；

B：热敏电阻的常量。

因此，从上面的等式1和等式2，可获得与将被检测的温度T对应的等式3。

等式3

T＝1/(1/T0+(In(R3/R0)/B)

其中，实验性地，“R3”是3R4/17。

通过上面的等式，可通过适当地选择热敏电阻251和用于设置检测温度的电阻器252来确定将检测的温度“T”。

自放电指示元件270电连接在自放电开关装置230和电池单元110的大电流路径10a之间。在自放电开关装置230通过控制单元240的控制信号而导通的情况下，自放电指示元件270可视地指示自放电开关装置的230正在运行。例如，发光二极管可用作自放电指示元件270。当然，自放电指示元件270消耗电池单元110的电流，从而电池单元110通过自放电指示元件而更快速地自放电。

用于保护指示元件的电阻器271电连接在自放电指示元件270和电池单元110的大电流路径10a之间。用于保护指示元件的电阻器271允许预定电压被施加到自放电指示元件270，以防止自放电指示元件270损坏。当然，由于用于保护指示元件的电阻器271消耗电池单元110的电流，所以电池单元110通过用于保护指示元件的电阻器而更快速地放电。

用于自放电的电阻器280电连接在自放电开关装置230和电池单元110的大电流路径10a之间。这里，用于自放电的电阻器280与用于保护指示元件的电阻器280并联。用于自放电的电阻器280使电池单元110更快速地放电，以进一步提高电池包100的稳定性。这里，用于自放电的电阻器280以及自放电指示元件270和用于保护指示元件的电阻器271引起电池单元110的自放电。相应地，为了对电池单元110进行自放电，设置电阻器280不是必需的。另外，为了对电池单元110进行自放电，不需要设置自放电指示元件270和用于保护指示元件的电阻器271。

用于稳定充电/放电电压的电容器293电连接到正端子11和负端子12。用于稳定充电/放电电压的电容器293吸收在外部负载(如充电器或便携式电子装备)连接到正端子11和负端子12时产生的电流的脉冲分量，因此用于稳定充电/放电电压的充电器293保护控制单元240。

下面，说明构成如上所述的电池包的控制单元的操作。具体地讲，示出控制单元的逻辑电路的操作。

图2是示出根据本发明实施例的电池包的操作顺序的流程图。

如图2所示，根据本发明实施例的用于电池包的保护电路的操作包括：步骤S100，检测电池单元的温度和电压；步骤S200，判断电池单元的温度是否在基准温度以上；步骤S400，判断电池单元的电压是否在基准电压以上；步骤S500，自放电模式。

这里，在步骤S200，如果逻辑电路判断电池单元的温度在基准温度以下，则执行普通模式步骤S300。普通模式指过充电保护模式、过放电保护模式或过电流保护模式。

同时，在没有另外的描述的情况下，应该理解的是，步骤中的主体是电池单元的控制单元，即逻辑电路。

在检测电池单元的温度和电压的步骤S100中，控制单元利用温度检测单元来检测电池单元的温度，并利用电压检测单元检测电池单元的电压。

在判断电池单元的温度是否在基准温度以上的步骤S200中，控制单元判断如上所述检测的电池单元的温度是否超过基准温度。这里，尽管大约45℃至70℃可被设置为基准温度，但是本发明不限于此。换言之，基准温度可根据电池单元的种类、形状、结构和容量而改变。然而，优选的是，由于在锂离子电池或锂聚合物电池中，膨胀现象的产生开始于大约45℃，所以将大约45℃设置为基准温度。

如果在步骤S200中，电池单元的温度在基准温度以上，则执行步骤S400。

在判断电池单元的电压是否在基准电压以上的步骤S400中，控制单元判断如上所述检测的电池单元的电压是否在基准电压以上。这里，尽管大约3.0V至3.9V可被设置为基准电压，但是本发明不限于此。换言之，基准电压可根据电池单元的种类、形状、结构和容量而改变。然而，优选的是，由于在锂离子电池或锂聚合物电池中，膨胀现象的产生开始于大约45℃或以上的温度以及大约3.9V的电压，所以将大约3.9V设置为基准电压。

如果在步骤S400中，电池单元的电压在基准电压以上，则执行步骤S500。

在自放电模式步骤S500，控制单元进行自放电，直到电池单元的电压达到特定电平为止。换言之，控制单元使自放电开关装置导通，以使电池单元放电，直到电池单元的电压达到大约3.8V为止。然而，本发明不限于上面的电压电平。即，电池单元的自放电停止的电压电平可根据电池单元的种类、形状、结构和电容而改变。

同时，如图2所示，尽管可按照步骤S200和步骤S400的顺序执行操作，但是本发明不限于此。换言之，可按照步骤S400和步骤S200的顺序执行本发明的操作。明显的是，如果上面两个步骤(条件)最终均满足，则执行自放电模式步骤S500。

例如，在电池单元的温度在45℃以上，电池单元的电压在3.9V以上的情况下，执行自放电模式步骤S500。

图3是示出根据本发明实施例的电池包的另一操作顺序的流程图。

如果电池单元的温度在基准温度以下，则执行普通模式。换言之，在步骤S200(见图2)的结果为“否”的情况下，执行普通模式。

普通模式包括：步骤S310，判断电池单元的电压是否在过充电电压以上；步骤S320，在步骤S310的结果为“是”的情况下停止充电并执行自放电；步骤S330，在步骤S310的结果为“否”的情况下判断电池单元的电压是否在过放电电压以下；步骤S340，在步骤S330的结果为“是”的情况下停止放电；步骤S350，判断电池单元的电流是否在基准电流以上；步骤S360，在步骤S350的结果为“是”的情况下停止充电或放电。

在判断电池单元的电压是否在过充电电压以上的步骤S310中，控制单元利用电压检测单元判断电池单元的电压是否在过充电电压(例如，4.5V)以上。

在停止充电并执行自放电的步骤S320中，控制单元将充电停止信号发送给充电开关装置，以使充电开关装置截止。因此，电池单元的充电停止。然而，在这种情况下，可通过充电开关装置的寄生二极管来执行电池单元的放电。此时，自放电开关装置导通，因此电池单元自放电。换言之，在本发明中，当充电开关装置截止时，自放电开关装置自动导通，从而可获得上述操作。结果，电池单元的过充电状态快速释放。

在判断电池单元的电压是否在过放电电压以下的步骤S330中，控制单元利用电压检测单元判断电池单元的电压是否在过放电电压(例如，3.0V)以下。

在停止放电的步骤S340中，控制单元将放电停止信号发送给放电开关装置，以使放电开关装置截止。因此，电池单元的放电停止。然而，在这种状态下，可通过放电开关装置的寄生二极管来执行电池单元的充电。

在判断电池单元的电流是否在基准电流以上的步骤S350中，控制单元利用电流检测单元来判断电池单元的电流(充电电流或放电电流)是否在预定电流以上。

在停止充电或放电的步骤S360中，控制单元将充电停止信号发送给充电开关装置以使充电开关装置截止，或将放电停止信号发送给放电开关装置以使放电开关装置截止。

另外，可按照不同于上述顺序的顺序执行步骤S310、S330和S350。可按照步骤S330、步骤S350和步骤S310的顺序来执行本发明的方法，或者可按照步骤S350、步骤S310和步骤S320的顺序来执行本发明的方法，或者可可按照步骤S330、步骤S310和步骤S350的顺序来执行本发明的方法，或者可按照步骤S350、步骤S330和步骤S310的顺序来执行本发明的方法，或者可按照步骤S310、步骤S330和步骤S350的顺序来执行本发明的方法。然而，本发明不限于上述顺序。

尽管已经详细描述了本发明的实施例，但是应该理解的是，这里描述的本发明基本构思的许多变形和修改仍将落入权利要求及其等同物所限定的本发明的精神和范围内。

Claims (13)

1.一种用于电池包的保护电路，所述电池包包括具有正极和负极的可充电电池单元，所述保护电路包括：

自放电开关装置，电连接到电池单元的正极和负极；

控制单元，电连接到电池单元和自放电开关装置，以根据电池单元的温度使自放电开关装置导通或截止；

充电开关装置，电连接在电池单元和控制单元之间，

其中，控制单元还包括充电用驱动电路以使充电开关装置导通或截止，

其中，自放电开关装置电并且直接连接到充电开关装置，如果自放电开关装置导通，则充电开关装置截止，如果自放电开关装置截止，则充电开关装置导通，

其中，自放电开关装置和充电开关装置通过控制单元的充电用驱动电路的同一电信号而以互反地操作，

其中，充电开关装置是N沟道FET，而自放电开光装置是P沟道FET，

其中，充电开关装置和自放电开关装置的栅极在一个节点彼此电连接，并且所述节点电连接到控制单元的充电用驱动电路。

2.根据权利要求1所述的保护电路，所述保护电路还包括：温度传感器，电连接到电池单元和控制单元，其中，温度传感器检测电池单元的温度，如果检测的电池单元的温度在基准温度以上，则控制单元使自放电开关装置导通。

3.根据权利要求2所述的保护电路，其中，所述基准温度在45℃到70℃范围内。

4.根据权利要求2所述的保护电路，其中，温度传感器包括热敏电阻。

5.根据权利要求2所述的保护电路，其中，温度传感器还包括用于设置检测温度的电阻器。

6.根据权利要求1所述的保护电路，其中，控制单元检测电池单元的电压，如果电池单元的电压在基准电压以上，则控制单元使自放电开关装置导通。

7.根据权利要求6所述的保护电路，其中，所述基准电压为3.0V至3.9V。

8.根据权利要求1所述的保护电路，所述保护电路还包括：自放电电阻器，电连接在电池单元和自放电开关装置之间。

9.根据权利要求1所述的保护电路，所述保护电路还包括：自放电指示元件，电连接在电池单元和自放电开关装置之间。

10.根据权利要求9所述的保护电路，其中，自放电指示元件是发光二极管。

11.根据权利要求9所述的保护电路，所述保护电路还包括：电阻器，电连接在电池单元和自放电指示元件之间，用于保护自放电指示元件。

12.根据权利要求1所述的保护电路，其中，所述控制单元包括：

温度检测单元，电连接到温度传感器，以检测电池单元的温度；

电压检测单元，电连接到电池单元，以检测电池单元的电压；

驱动电路，电连接到充电开关装置和自放电开关装置，以根据由温度检测单元检测的温度和由电压检测单元检测的电压来使充电开关装置和自放电开关装置导通或截止。

13.一种包括保护电路和具有正极和负极的可充电电池单元的电池包，所述保护电路包括：

自放电开关装置，电连接到电池单元的正极和负极；

控制单元，电连接到电池单元和自放电开关装置，以根据电池单元的温度使自放电开关装置导通或截止；

充电开关装置，电连接在电池单元和控制单元之间，

其中，控制单元还包括充电用驱动电路以使充电开关装置导通或截止，

其中，自放电开关装置电并且直接连接到充电开关装置，如果自放电开关装置导通，则充电开关装置截止，如果自放电开关装置截止，则充电开关装置导通，

其中，自放电开关装置和充电开关装置通过控制单元的充电用驱动电路的同一电信号而以互反地操作，

其中，充电开关装置是N沟道FET，而自放电开光装置是P沟道FET，

其中，充电开关装置和自放电开关装置的栅极在一个节点彼此电连接，并且所述节点电连接到控制单元的充电用驱动电路。