CN105826903A - 一种温度检测、保护电路及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种温度检测、保护电路及系统，包括：温度采集电路和集成芯片，集成芯片包括开关控制电路、电源提供电路、第一分压电路、第二分压电路和比较电路，温度采集电路的一端与待测电芯的温度采样点相连、另一端经开关控制电路与第一分压电路的一端连接，第一分压电路的另一端和第二分压电路的一端均与电源提供电路的一端相连，第二分压电路的另一端与比较电路相连，开关控制电路与第一分压电路相连的一端与比较电路连接。本申请将电源驱动内置，无需为每个温度采样点提供外置电源驱动管脚，且通过两条电路对电源提供电路的输出进行分压，第二分压电路产生内部参考电压，无需为每个温度采样点提供外置参考电压管脚，减少了芯片管脚的占用。

Description

一种温度检测、保护电路及系统
技术领域
本申请涉及电池保护技术领域，尤其涉及一种温度检测、保护电路及系统。
背景技术
由锂元素制成的锂离子电池具有放电电流大、内阻低、寿命长等优点，目前已被广泛使用。但锂离子电池在使用过程中严禁过充电、过放电和短路，否则会引起电池寿命缩短、起火或爆炸等事故，因此，可充型锂电池通常会连接一块充放电保护电路板来保护电芯的安全。
多节电池保护电路通常对电池实现各种保护功能，例如：充电过压保护、放电过压保护、放电过流保护、短路保护等。当电芯温度异常时，也进行保护控制，将进一步提高锂电池的安全性。例如电芯温度超过70℃或低于-10℃禁止放电；当电芯温度超过60℃或低于0℃禁止充电。
现有技术中的多节电池保护电路需要为每一个电芯的温度检测提供一个电源驱动管脚和参考电压管脚，在进行多节电芯的温度检测和保护时，所需要的管脚数目较多。
现有技术不足在于：
每一个电芯的温度检测都需要占用一个电源驱动管脚和参考电压管脚，导致多节电芯的保护电路所占用的芯片管脚较多。
发明内容
本申请实施例提出了一种温度检测、保护电路及系统，以解决现有技术中每一个电芯的温度检测都需要占用一个电源驱动管脚和参考电压管脚，导致多节电芯的保护电路所占用的芯片管脚较多的技术问题。
第一个方面，本申请实施例提供了一种温度检测电路，包括：温度采集电路和集成芯片，所述集成芯片包括开关控制电路、电源提供电路、第一分压电路、第二分压电路和比较电路，所述温度采集电路用于对待测电芯进行温度采样，所述温度采集电路的第二端经所述开关控制电路与第一分压电路的第一端连接，所述第一分压电路的第二端和所述第二分压电路的第一端均与所述电源提供电路的第一端相连，所述第二分压电路的第二端输出内部参考电压与所述比较电路相连，所述开关控制电路与第一分压电路相连的一端作为温度检测端与所述比较电路连接。
第二个方面，本申请实施例提出了一种温度保护电路，包括上述温度检测电路、开关保护电路和位于所述集成芯片内的逻辑控制器件，所述多个比较器的输出端均与所述逻辑控制器件相连，所述逻辑控制器件的输出端与所述开关保护电路相连，所述开关保护电路与所述温度采集电路的第一端和所述第二分压电路的第二端相连。
第三个方面，本申请实施例提出了一种温度保护系统，包括上述温度保护电路以及多节串联的电芯，其中，所述电源提供电路的第二端与多节串联电芯的正极相连并连接于第一外部连接端，所述温度采集电路的第一端和所述第二分压电路的第二端均与所述多节串联电芯的负极相连。
有益效果如下：
由于本申请实施例所提供的技术方案，将电源驱动内置，在集成芯片内包括电源提供电路，第一分压电路和第二分压电路分别对所述电源提供电路输出的电压进行分压，所述电源提供电路的一个分支(即第一分压电路)经开关控制电路与外置的温度采集电路相连，所述外置的温度采集电路只需通过开关控制电路分时复用所述第一分压电路即可获得电源，无需为每个温度采样点提供外置电源驱动管脚，而且，所述电源提供电路的另一个分支(即第二分压电路)可以产生内部参考电压，无需为每个温度采样点提供额外的参考电压输入管脚，从而可以大大减少芯片管脚的占用。
附图说明
下面将参照附图描述本申请的具体实施例，其中：
图1示出了现有技术中多节电芯温度保护电路的结构示意图；
图2示出了本申请实施例一中温度检测电路的结构示意图；
图3示出了本申请实施例二中温度检测系统的结构示意图；
图4示出了本申请实施例三中温度保护电路的结构示意图；
图5示出了本申请实施例四中温度保护系统的结构示意图；
图6示出了本申请实施例六中多电芯温度保护系统的具体结构示意图；
图7示出了本申请实施例七中多电芯温度检测方法实施的流程示意图；
图8示出了本申请实施例八中多电芯温度保护方法实施的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
发明人在发明过程中注意到：
在现有技术中，每个电芯的温度检测所需要的电源为外置电源驱动，都需要占用电芯保护芯片的一个管脚；此外，每个电芯的温度检测所需要的参考电压为外置输入参考电压，也都需要占用电芯保护芯片的一个额外管脚。
因此，为每一个电芯的温度检测都要提供一个电源驱动管脚和参考电压管脚，对于多节电芯温度检测和保护功能的电路则需要更多的管脚数目。
除此之外，现有技术中为每一个电芯都要提供一个外部电阻，所需芯片外部的元件数量较多。
下面以三节电芯的温度保护电路进行说明。
图1示出了现有技术中多节电芯温度保护电路的结构示意图，如图所示，虚线框指电芯保护芯片内部结构，与虚线框相交的节点处为管脚，图1中包括三节电芯BATA1～BATA3，为BATA1的温度检测提供了外部电阻R1和温敏电阻RN1(第一个管脚)，为BATA2的温度检测提供了外部电阻R2和温敏电阻RN2(第二个管脚)，为BATA3的温度检测提供了外部电阻R3和温敏电阻RN3(第三个管脚)，为BATA1的温度检测还提供了一个外置输入参考电压VR1(第四个管脚)，为BATA2的温度检测还提供了一个外置输入参考电压VR2(第五个管脚)，为BATA3的温度检测还提供了一个外置输入参考电压VR3(第六个管脚)。
由上可知，三节电芯的温度保护电路至少需要6个用于温度检测的管脚，随着电芯的数量的增多，为温度检测所需的芯片管脚数量则成倍增长，占用了较多的芯片管脚；而且三节电芯的温度保护电路至少需要3个外部电阻，在电芯数量增多时，所需芯片外部的元件数目也较多。
针对上述不足，本申请实施例提出了一种温度检测、保护电路及系统，将电源驱动内置，无需为每个电芯提供一个管脚，并通过将内置的电源驱动电压，采用内置电阻分压产生参考电压，无需为每个电芯提供额外的管脚来外置输入参考电压。
采用本申请的技术方案，占用芯片管脚较少，为每个电芯的温度检测只需提供一个芯片管脚，而且，所需芯片外部的元件数目较少，为每个电芯的温度检测只需一个温敏电阻，即可实现温度检测和保护功能。
为了便于本申请的实施，下面结合具体实施例方式对本申请所提供的多节电芯温度检测、保护电路及系统、方法进行说明。
实施例一、
图2示出了本申请实施例一中温度检测电路的结构示意图，如图所示，所述温度检测电路可以包括：温度采集电路和集成芯片，所述集成芯片可以包括开关控制电路、电源提供电路、第一分压电路、第二分压电路和比较电路，所述温度采集电路用于对待测电芯进行温度采样，所述温度采集电路的第二端经所述开关控制电路与第一分压电路的第一端连接，所述第一分压电路的第二端和所述第二分压电路的第一端均与所述电源提供电路的第一端相连，所述第二分压电路的第二端输出内部参考电压与所述比较电路相连，所述开关控制电路与第一分压电路相连的一端作为温度检测端与所述比较电路连接。
具体实施时，所述温度采集电路可以用于采集电芯的温度，通常可以置于所述集成芯片的外部，所述温度采集电路的第一端可以与待测电芯的温度采样点相连，用于检测所述待测电芯的温度；具体实施时，可以在同一电芯上设置多个温度采样点，为同一电芯的多个温度采样点检测温度，也可以在每个电芯上设置一个或多个温度采样点，为多个电芯的一个或多个温度采样点检测温度。
所述温度采集电路的第二端可以与所述开关控制电路的一端相连，所述开关控制电路的另一端作为温度检测端TSEN可以与第一分压电路的第一端相连，所述第一分压电路的第二端可以与所述电源提供电路的第一端相连，所述第二分压电路的第一端也与所述电源提供电路的第一端相连，所述第一分压电路和所述第二分压电路用于将所述电源提供电路输出的电压进行分压，所述开关控制电路作为温度检测端TSEN的一端与比较电路相连，所述第二分压电路的第二端可以与所述比较电路相连，所述第二分压电路输出的电压可以作为内部参考电压，所述比较电路通过比较温度检测端TSEN的温度检测点电压与所述内部参考电压的大小，来判断所述电芯的温度是否达到温度阈值。
具体实施时，所述电源提供电路可以为外接电源，也可以为待测电芯。如果所述电源提供电路为外接电源，所述第一分压电路的第二端和所述第二分压电路的第一端均与所述外接电源相连；如果所述电源提供电路为待测电芯，所述所述第一分压电路的第二端和所述第二分压电路的第一端可以均与所述待测电芯的正极相连，所述温度采集电路的第一端和所述第二分压电路的第二端可以均与所述待测电芯的负极相连。
由于本申请实施例所提供的温度检测电路，将电源驱动内置，在集成芯片内包括电源提供电路，第一分压电路和第二分压电路分别对所述电源提供电路输出的电压进行分压，所述电源提供电路的一个分支(即第一分压电路)经开关控制电路与外置的温度采集电路相连，所述外置的温度采集电路只需通过开关控制电路分时复用所述第一分压电路即可获得电源，无需为每个温度采样点提供外置电源驱动管脚，而且，所述电源提供电路的另一个分支(即第二分压电路)可以产生内部参考电压，无需为每个温度采样点提供额外的参考电压管脚，从而可以大大减少芯片管脚的占用。
实施中，所述温度采集电路具体可以包括用于检测待测电芯温度的多个温敏电阻RN1～RNn，所述开关控制电路可以包括多个受时钟信号控制的开关K1～Kn，所述第一分压电路可以包括集成电阻，每个温敏电阻的第一端和接地端相连，每个温敏电阻的第二端作为温度采集电路的第二端可以和与其相对应的开关的第一端相连，多个开关K1～Kn的第二端相连并可以作为温度检测端TSEN与所述集成电阻的第一端相连，所述集成电阻的第一端卫所述第一分压电路的第一端。
具体实施时，电芯数量可以为任意数目，例如可以多达20个电芯。温敏电阻可以采用正温度系数电阻，也可以采用负温度系数电阻。
假设电芯数量可以为1～n个，所述用于检测电芯温度的温敏电阻也为1～n个，所述温敏电阻所在位置即为温度采样点位置，即，温敏电阻置于哪里就检测哪里的温度。电芯数量可以和温度采样点的数量一样，从而可以比较完备的实现温度检测和保护，即，每个电芯的温度都被检测到。
第1个电芯可以通过温敏电阻RN1检测温度，所述RN1与开关K1相连；
第2个电芯可以通过温敏电阻RN2检测温度，所述RN2与开关K2相连；
...
第i个电芯可以通过温敏电阻RNi检测温度，所述RNi与开关Ki相连；
...
所述相连的RN1与开关K1、RN2与开关K2、…RNi与开关Ki之间为并联，均与所述集成电阻相连，通过时钟信号控制K1、K2、…Ki的开/关来分时复用所述集成电阻。
其中，所述集成电阻可以采用低温度系数，低温度系数电阻可以是温度稳定性强的电阻，这类电阻在温度变化时，阻值大小只有很小的改变，如：5PPM/℃。
本申请实施例中，由于集成电阻采用低温度系数且位于芯片内部，远离电芯，所以不受电芯温度影响；而且，本申请采用两组电阻对同一电压分压，其中一组电阻分压为同一类型的串联电阻，形成内部参考电压，另一组电阻分压由芯片内集成电阻和芯片外具有较大温度系数的温敏电阻组成。
实施中，所述温度检测电路的所述集成芯片可以进一步包括：振荡器OSC，每个受时钟信号控制的开关具体可以为受所述振荡器OSC产生的相应的时钟信号控制，所述振荡器OSC在预设周期内循环控制所述多个时钟信号中的一个时钟信号处于第一电平，在该第一电平时，对应的开关导通。
具体实施时，所述第一电平可以是低电平，也可以为高电平。所述振荡器OSC可以产生n个时钟信号ckl～ckn，每个时钟信号用于控制相应的开关，cki为第一电平(例如：低电平)时，开关Ki导通。所述振荡器OSC在一个周期内循环控制所述多个时钟信号中的一个时钟信号处于第一电平(例如：低电平)，在一个周期结束后每个开关均可以被导通一次，这样可以确保每个温度采样点均被检测到。
本申请实施例通过开关来切换集成电阻与外置温敏电阻的连接，从而达到分时复用的目的。
实施中，所述第二分压电路可以包括多个串联电阻，所述多个串联电阻的第一个电阻的第一端作为所述第二分压电路的第一端与所述电源提供电路相连，所述比较电路包括多个并联的比较器，所述温度检测端TSEN与所述比较器的第一输入端相连，除最后一个电阻之外每个串联的电阻的第二端分别和与其对应的比较器的第二输入端相连，所述最后一个电阻的第二端作为所述第二分压电路的第二端与所述温度采集电路的第一端相连。
具体实施时，所述第二分压电路可以包括多个依次串联的电阻R1～Rm，所述多个串联电阻的第一个电阻(假设为R1)的第一端可以与所述电源提供电路相连，除最后一个电阻之外每个串联的电阻(假设为R2～Rm-1)的第二端分别和与其对应的比较器的第二输入端相连，所述最后一个电阻(假设为Rm)的第二端与所述温度采集电路的第一端相连，所述最后一个电阻(假设为Rm)的第二端可以与所述温度采集电路的第一端相连。
所述比较器的第一输入端可以为正输入端，所述比较器的第二输入端可以为负输入端；或者，所述比较器的第一输入端可以为负输入端，所述比较器的第二输入端可以为正输入端。
本申请实施例中，除最后一个电阻之外每个串联的电阻(假设为R2～Rm-1)的第二端分别和与其对应的比较器的第二输入端相连，可以向比较器输出电压作为内部参考电压，从而无需为每个温度采样点提供额外的外置输入参考电压管脚，降低集成芯片的管脚占用。
实施中，所述电源提供电路可以为电源和电压调节器LDO，所述电压调节器的第一端作为电源提供电路的第一端与所述第一分压电路的第二端、所述第二分压电路的第一端相连，所述电压调节器LDO的第二端与所述电源相连，所述电压调节器LDO用于将所述电源的电压调节为预设内部电压。
具体实施时，所述电源可以为外接电源。
实施中，所述电源可以为待测电芯，所述电压调节器LDO的第二端与所述待测电芯的正极相连，所述待测电芯的负极与所述温度采集电路的第一端、所述第二分压电路的第二端相连。
由于本申请采用电压调节器LDO可以产生内部低电压，同时比较器又以该低电压供电，因此，比较器可以完全采用低压器件设计，从而使得占用芯片面积较小，芯片制造成本较低(而现有技术中直接以外置电源驱动，通常需要比较器采用高压器件，占用芯片面积较大且芯片制造成本较高，通常5V以下为低压，5V以上为高压)。
实施中，所述比较器Cmp的数量具体可以根据温度保护阈值的数量确定。
具体实施时，所述温度保护阈值通常可以包括高温禁止充电温度阈值、高温禁止放电温度阈值、低温禁止充电温度阈值、低温禁止放电温度阈值等4个阈值，因此，比较器Cmp的数量也可以为4个，例如：Cmp1、Cmp2、Cmp3、Cmp4。
由于芯片内置电阻的绝对值一般偏差较大，例如：+/-20％，为了进一步提高集成电阻的绝对值的准确性，本申请实施例还可以采用如下方式实施。
实施中，所述集成电阻具体可以采用N+掺杂的非栅极多晶硅层为电阻材料，所述N+掺杂具体可以为经光刻加工后的N+掺杂。
具体实施时，为了实现较低温度系数的效果，集成电阻可以采用第二多晶硅层(非栅极多晶硅层)做电阻材料，然后通过调整掺杂浓度来实现较低温度系数，通过实验表明N+掺杂比P+掺杂的多晶硅电阻的温度系数系数更低。
此外，为了得到更低温度系数，可以增加一道光刻来专门调整掺杂N+的浓度，来实现最佳效果。
本申请实施例通过上述方式解决了芯片内部电阻绝对值的偏差较大的问题，提高了集成电阻的精确性。
而所述多个串联电阻则无需进行修调，只需要相对值准确即可，在集成电路工艺中，通过匹配设计即可实现很高精度的相对准确。
实施例二、
图3示出了本申请实施例二中温度检测系统的结构示意图，如图所示，所述温度检测系统可以包括上述温度检测电路以及多节串联的电芯BATA，其中，所述电源提供电路的第二端与多节串联电芯的正极相连并连接于第一外部连接端，所述温度采集电路的第一端和所述第二分压电路的第二端均与所述多节串联电芯的负极相连。
具体实施时，所述电源提供电路可以为电源和电压调节器LDO，所述电源可以将所述多节串联的电芯作为电源，多节串联电芯的正极与所述电压调节器相连，所述电压调节器可以将多节串联电芯的电池电压转换为内部的低电压，电池电压可能随电池能量消耗而减小，但所述电压调节器转换的所述低电压不会随电池电压变化而变化。
所述多节串联电芯的负极可以接地GND，所述温度采集电路的第一端与所述多节串联电芯的负极相连，所述第二分压电路的第二端也与所述多节串联电芯的负极相连。
具体实施时，所述温度采集电路为多个温敏电阻RN1～n时，所述温敏电阻的一端与开关相连，另一端与所述多节串联电芯的负极相连；所述第二分压电路为多个串联电阻时，所述多个串联电阻的一端与电源提供电路相连，另一端与所述多节串联电芯的负极相连。
本申请实施例所提供的多节电芯温度检测系统中，由于多节电芯温度检测电路将电源驱动内置，形成两个分压支路，由开关分时复用第一分压支路，第二分压支路形成内部参考电压，无需为每个温度采样点提供电源驱动管脚和参考电压管脚，从而极大降低了芯片管脚的占用数量。
实施例三、
图4示出了本申请实施例三中温度保护电路的结构示意图，如图所示，所述温度保护电路可以包括上述温度检测电路、开关保护电路和位于所述集成芯片内的逻辑控制器件，所述多个比较器的输出端均与所述逻辑控制器件相连，所述逻辑控制器件的输出端与所述开关保护电路相连，所述开关保护电路与所述温度采集电路的第一端和所述第二分压电路的第二端相连。
具体实施时，多个比较器的输出端均可以与所述逻辑控制器件Logic相连，所述逻辑控制器件Logic的输出端与开关保护电路相连，所述开关保护电路与所述温度采集电路的另一端和所述第二分压电路的另一端相连。所述逻辑控制器件Logic根据所述比较器的输出结构生成控制信号，所述开关保护电路根据所述控制信号断开相应的回路，以达到电芯保护的目的。
具体实施时，所述逻辑控制器件Logic还可以连接其他的检测端OtherDet。
实施中，所述开关保护电路具体可以包括第一N型金属氧化物半导体(NMOS，N-Metal-Oxide-Semiconductor)晶体管和第二NMOS晶体管，所述第一NMOS晶体管的栅极作为放电保护控制端与所述逻辑控制器件的输出端相连，所述第二NMOS晶体管的栅极作为充电保护控制端与所述逻辑控制器件的输出端相连，所述第一NMOS晶体管的漏极与所述第二NMOS晶体管的漏极相连，所述第一NMOS晶体管的基极与源极相连并连接于所述温度采集电路的另一端和所述第二分压电路的另一端，所述第二NMOS晶体管的基极与源极相连并连接于第二外部连接端。
具体实施时，所述第一NMOS晶体管也可以称为放电保护开关，所述第二NMOS晶体管也可以称为充电保护开关。所述第一NMOS晶体管的放电保护控制端接收到逻辑控制器件输出的异常放电保护信号时，所述第一NMOS晶体管断开放电回路；所述第二NMOS晶体管的充电保护控制端收到逻辑控制器件输出的异常充电保护信号时，所述第二NMOS晶体管断开充电回路。
由于本申请实施例所提供的温度保护电路，将电源驱动内置于集成芯片，在集成芯片内包括电源提供电路，第一分压电路和第二分压电路分别对所述电源提供电路输出的电压进行分压，所述电源提供电路的一个分支(即第一分压电路)经开关控制电路与外置的温度采集电路相连，所述外置的温度采集电路只需通过开关控制电路分时复用所述第一分压电路即可获得电源，无需为每个温度采样点提供外置电源驱动管脚，而且，所述电源提供电路的另一个分支(即第二分压电路)可以产生内部参考电压，无需为每个温度采样点提供额外的参考电压输入管脚，从而可以大大减少芯片管脚的占用。
实施例四、
图5示出了本申请实施例四中温度保护系统的结构示意图，如图所示，所述温度保护系统可以包括上述温度保护电路以及多节串联的电芯，其中，所述电源提供电路的第二端与多节串联电芯的正极相连并连接于第一外部连接端，所述温度采集电路的第一端和所述第二分压电路的第二端均与所述多节串联电芯的负极相连。
具体实施时，所述多节串联电芯的正极可以与所述电源提供电路的电压调节器LDO相连并连接至第一外部连接端P+，所述多节串联电芯的负极可以经开关保护电路与第二外部连接端P-相连。
由于本申请实施例所提供的温度保护系统，将电源驱动内置到集成芯片，在集成芯片内包括电源提供电路，第一分压电路和第二分压电路分别对所述电源提供电路输出的电压进行分压，所述电源提供电路的一个分支(即第一分压电路)经开关控制电路与外置的温度采集电路相连，所述外置的温度采集电路只需通过开关控制电路分时复用所述第一分压电路即可获得电源，无需为每个温度采样点提供外置电源驱动管脚，而且，所述电源提供电路的另一个分支(即第二分压电路)可以产生内部参考电压，无需为每个温度采样点提供额外的参考电压输入管脚，从而可以大大减少芯片管脚的占用。
实施例五、
本申请实施例还提出了一种电子设备，可以包括设备本体、充电器以及上述温度保护系统。
具体实施时，本申请实施例所提供的电子设备可以为手机、pad、平板电脑、手电筒等各种需要充放电的设备。
实施例六、
下面本申请以三个电芯的温度检测为例进行说明。
图6示出了本申请实施例六中多电芯温度保护系统的具体结构示意图，如图所示，所述多电芯温度保护系统可以包括三节电芯BATA1、BATA2、BATA3，每个电芯设置有一个温度采样点，可以有相应的温敏电阻用于检测温度，例如：RN1、RN2、RN3，每个温敏电阻由开关K1、K2、K3控制与集成电阻R6的连接，分时复用R6；所述开关K1、K2、K3分别受OSC振荡器的时钟信号CK1、CK2、CK3控制；电压调节器与BATA3的正极相连，产生内部低电压LVDD后分为R6和R1～5两条支路，温度检测端TSEN均与比较器Cmp1、Cmp2、Cmp3、Cmp4的正极(正输入端)相连，R1、R2、R3、R4的一端分别与Cmp1、Cmp2、Cmp3、Cmp4的负极相连，Cmp1、Cmp2、Cmp3、Cmp4的输出端CT1、CT2、CT3、CT4均与逻辑控制器件Logic相连，所述Logic的输出分别连接两个NMOS晶体管MN3。
假设温敏电阻RN1、RN2、RN3采用负温度系数电阻，温敏电阻的电阻可以遵循下表所示：
T(℃) R(Kohm)
70 2.228
60 3.02
0 27.28
-10 42.47
例如芯片内置的集成电阻R6的电阻值设置为8Kohm，VR4设置为(0.2178)·LVDD，VR3设置为(0.274)·LVDD，VR2设置为(0.7732)·LVDD，VR1设置为(0.8415)·LVDD，其中LVDD为LDO输出电压LVDD节点的电压值。
(1)当被检测电芯温度低于-10℃时，外置温敏电阻的电阻值应该高于42.47Kohm，TSEN电压将高于(0.8415)·LVDD，即TSEN电压高于VR1的电压，比较器Cmp1的输出信号CT1为高电平，比较器Cmp2的输出信号CT2为高电平，比较器Cmp3的输出信号CT3为高电平，比较器Cmp4的输出信号CT4为高电平，表示被检测电芯温度低于-10℃；
(2)当被检测电芯温度高于-10℃，但低于0℃时，外置温敏电阻的电阻值应该低于42.47Kohm且高于27.28Kohm，此时TSEN电压应该低于(0.8415)·LVDD且高于(0.7732)·LVDD，即低于VR1且高于VR2，比较Cmp1输出信号CT1为低电平，比较器Cmp2的输出信号CT2为高电平，比较器Cmp3的输出信号CT3为高电平，比较器Cmp4的输出信号CT4为高电平；
(3)当被检测电芯温度高于0℃，但低于60℃时，外置温敏电阻的电阻值应该低于27.28Kohm且高于3.02Kohm，此时TSEN电压应该低于(0.7732)·LVDD且高于(0.274)·LVDD，即低于VR2且高于VR3，比较Cmp1输出信号CT1为低电平，比较器Cmp2的输出信号CT2为低电平，比较器Cmp3的输出信号CT3为高电平，比较器Cmp4的输出信号CT4为高电平；
(4)当被检测电芯温度高于60℃，但低于70℃时，外置温敏电阻的电阻值应该低于3.02Kohm且高于2.228Kohm，此时TSEN电压应该低于(0.274)·LVDD且高于(0.2178)·LVDD，即低于VR3且高于VR4，比较Cmp1输出信号CT1为低电平，比较器Cmp2的输出信号CT2为低电平，比较器Cmp3的输出信号CT3为低电平，比较器Cmp4的输出信号CT4为高电平；
(5)当被检测电芯温度高于70℃时，外置温敏电阻的电阻值应该低于2.228Kohm，此时TSEN电压应该低于(0.2178)·LVDD，即低于VR4，比较Cmp1输出信号CT1为低电平，比较器Cmp2的输出信号CT2为低电平，比较器Cmp3的输出信号CT3为低电平，比较器Cmp4的输出信号CT4为低电平。
即，比较器Cmp1、Cmp2、Cmp3、Cmp4的输出为高电平、高电平、高电平、高电平时，表示被检测的电芯温度低于-10℃；当输出为低电平、高电平、高电平、高电平时，表示被检测的电芯温度高于-10℃、但低于0℃；当输出为低电平、低电平、高电平、高电平时，表示被检测的电芯温度高于0℃、但低于60℃；当输出为低电平、低电平、低电平、高电平时，表示被检测的电芯温度高于60℃、但低于70℃；当输出为低电平、低电平、低电平、低电平时，表示被检测的电芯温度高于70℃。
由于芯片电阻的绝对值一般偏差较大，例如+/-20％，R6的绝对值可以通过修调将其修调至准确值。而R1～R5则无需进行修调，只需要相对值准确即可，在集成电路工艺中，通过匹配设计可以实现很高精度的相对准确。
为了实现较低温度系数的效果，电阻R6可以采用第二多晶硅层(非栅极多晶硅层)做电阻材料，然后通过调整掺杂浓度来实现较低温度系数，通过实验表明N+掺杂比P+掺杂的多晶硅电阻的温度系数系数更低。实施时，为了得到更低温度系数，可以增加一道光刻来专门调整掺杂N+的浓度，来实现最佳效果。
实施例七、
图7示出了本申请实施例七中多电芯温度检测方法实施的流程示意图，如图所示，所述多电芯温度检测方法可以包括如下步骤：
步骤701、利用电压调节器将多节串联电芯的电池电压调节为预设内部电压LVDD；
步骤702、利用第一组电阻和第二组电阻对所述预设内部电压LVDD进行分压；所述第一组电阻包括集成电阻和多个并联的温敏电阻；
步骤703、所述多个并联的温敏电阻通过开关分时复用所述集成电阻形成温度检测点电压；所述第二组电阻包括多个串联电阻，所述多个串联电阻产生内部参考电压；
步骤704、比较器通过分时比较所述温度检测点电压与所述内部参考电压的大小，检测多节电芯的温度。
本申请实施例所提供的多电芯温度检测方法，由于利用电压调节器根据电池电压产生一个内部电压LVDD，将电源驱动内置从而减少了每个电芯所需的电源驱动管脚数量，而且由两组电阻对所述内部电压LVDD分压，一组由多个并联温敏电阻分时复用集成电阻形成温度检测点电压，另一组由串联电阻产生内部参考电压，无需为每个电芯提供外置输入参考电压管脚；由于所需芯片外部元件只有温敏电阻，所需芯片外部元件数量较少。
因此，采用本申请实施例所提供的多电芯温度检测方法，占用较少的芯片管脚以及只需较少的芯片外部元件，即可实现多电芯温度检测的目的。
实施例八、
图8示出了本申请实施例八中多电芯温度保护方法实施的流程示意图，如图所示，所述多电芯温度保护方法可以包括如下步骤：
步骤801、利用电压调节器将多节串联电芯的电池电压调节为预设内部电压LVDD；
步骤802、利用第一组电阻和第二组电阻对所述预设内部电压LVDD进行分压；所述第一组电阻包括集成电阻和多个并联的温敏电阻；
步骤803、所述多个并联的温敏电阻通过开关分时复用所述集成电阻形成温度检测点电压；所述第二组电阻包括多个串联电阻，所述多个串联电阻产生内部参考电压；
步骤804、比较器通过分时比较所述温度检测点电压与所述内部参考电压的大小，检测多节电芯的温度；
步骤805、逻辑控制器件根据所述比较器的检测结果输出异常控制信号至开关保护电路；
步骤806、所述开关保护电路的充电保护控制端在收到异常充电控制信号时，断开充电回路，所述开关保护电路的放电保护控制端在收到异常放电控制信号时，断开放电回路。
本申请实施例所提供的多电芯温度保护方法，由于利用电压调节器根据电池电压产生一个内部电压LVDD，将电源驱动内置从而减少了每个电芯所需的电源驱动管脚数量，而且由两组电阻对所述内部电压LVDD分压，一组由多个并联温敏电阻分时复用集成电阻形成温度检测点电压，另一组由串联电阻产生内部参考电压，无需为每个电芯提供外置输入参考电压管脚；由于所需芯片外部元件只有温敏电阻，所需芯片外部元件数量较少。
因此，采用本申请实施例所提供的多电芯温度保护方法，占用较少的芯片管脚以及只需较少的芯片外部元件，即可实现多电芯温度保护的目的。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

Claims (10)

1.一种温度检测电路，其特征在于，包括：温度采集电路和集成芯片，所述集成芯片包括开关控制电路、电源提供电路、第一分压电路、第二分压电路和比较电路，所述温度采集电路用于对待测电芯进行温度采样，所述温度采集电路的第二端经所述开关控制电路与第一分压电路的第一端连接，所述第一分压电路的第二端和所述第二分压电路的第一端均与所述电源提供电路的第一端相连，所述第二分压电路的第二端输出内部参考电压与所述比较电路相连，所述开关控制电路与第一分压电路相连的一端作为温度检测端与所述比较电路连接。
2.如权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度采集电路包括用于检测待测电芯温度的多个温敏电阻RN1～RNn，所述开关控制电路包括多个受时钟信号控制的开关K1～Kn，所述第一分压电路包括集成电阻，每个温敏电阻的第一端和接地端相连，每个温敏电阻的第二端作为温度采集电路的第二端和与其相对应的开关的第一端相连，多个开关K1～Kn的第二端相连并作为温度检测端TSEN与所述集成电阻的第一端相连，所述集成电阻的第一端为所述第一分压电路的第一端。
3.如权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述集成芯片进一步包括：振荡器OSC，每个受时钟信号控制的开关具体为受所述振荡器OSC产生的相应的时钟信号控制，所述振荡器OSC在预设周期内循环控制所述多个时钟信号中的一个时钟信号处于第一电平，在该第一电平时，对应的开关导通。
4.如权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述第二分压电路包括多个串联电阻，所述多个串联电阻的第一个电阻的第一端作为所述第二分压电路的第一端与所述电源提供电路相连，所述比较电路包括多个并联的比较器，所述温度检测端TSEN与所述比较器的第一输入端相连，除最后一个电阻之外每个串联的电阻的第二端分别和与其对应的比较器的第二输入端相连，所述最后一个电阻的第二端作为所述第二分压电路的第二端与所述温度采集电路的第一端相连。
5.如权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述电源提供电路为电源和电压调节器LDO，所述电压调节器的第一端作为电源提供电路的第一端与所述第一分压电路的第二端、所述第二分压电路的第一端相连，所述电压调节器LDO的第二端与所述电源相连，所述电压调节器LDO用于将所述电源的电压调节为预设内部电压。
6.如权利要求5所述的温度检测电路，其特征在于，所述电源为待测电芯，所述电压调节器LDO的第二端与所述待测电芯的正极相连，所述待测电芯的负极与所述温度采集电路的第一端、所述第二分压电路的第二端相连。
7.如权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述集成电阻具体采用N+掺杂的非栅极多晶硅层为电阻材料，所述N+掺杂具体为经光刻加工后的N+掺杂。
8.一种温度保护电路，其特征在于，包括如权利要求1至7任一所述的温度检测电路、开关保护电路和位于所述集成芯片内的逻辑控制器件，所述多个比较器的输出端均与所述逻辑控制器件相连，所述逻辑控制器件的输出端与所述开关保护电路相连，所述开关保护电路与所述温度采集电路的第一端和所述第二分压电路的第二端相连。
9.如权利要求8所述的温度保护电路，其特征在于，所述开关保护电路具体包括第一N型金属氧化物半导体NMOS晶体管和第二NMOS晶体管，所述第一NMOS晶体管的栅极作为放电保护控制端与所述逻辑控制器件的输出端相连，所述第二NMOS晶体管的栅极作为充电保护控制端与所述逻辑控制器件的输出端相连，所述第一NMOS晶体管的漏极与所述第二NMOS晶体管的漏极相连，所述第一NMOS晶体管的基极与源极相连并连接于所述温度采集电路的另一端和所述第二分压电路的另一端，所述第二NMOS晶体管的基极与源极相连并连接于第二外部连接端。
10.一种温度保护系统，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的温度保护电路以及多节串联的电芯，其中，所述电源提供电路的第二端与多节串联电芯的正极相连并连接于第一外部连接端，所述温度采集电路的第一端和所述第二分压电路的第二端均与所述多节串联电芯的负极相连。
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