CN106230060A - 充电保护电路及其保护方法 - Google Patents

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庄宪
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许炎林
孟四利
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Abstract

本发明公开了一种充电保护电路及其保护方法，包括电流输入端、电流输出端以及依次串联在两者之间的MOS管组件和电流检测单元组成的充电回路，所述MOS管组件和电流检测单元上连接有控制保护单元，所述控制保护单元获取电流检测单元检测到的充电回路电流以控制MOS管组件的打开或者关闭。

Description

充电保护电路及其保护方法
技术领域
本发明涉及电路领域，特别是涉及一种充电保护电路及其保护方法。
背景技术
传统的锂电池保护电路仅仅依靠一个MOS管作为保护器件，通过硬件或者软件的方式检测电池电压来实现对电池包的充电保护。一旦这个MOS管损坏，则电池包可能会被过度充电而产生起火、爆炸等危险。有一些设计方案增加了一级MOS管保护，使得其中一级MOS管失效的情况下同样可以实现充电保护功能，大大提高了充电安全性。但同样的情况，在其中一级保护失效后用户无法获知，从而导致另一级失效的情况下电池包还是会处于危险状态。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种充电保护电路及其保护方法，能够判定MOS管是否正常工作，确保软件功能失效的情况下对电池包实现保护，极大的提高了锂电池包的充电安全性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种充电保护电路，包括电流输入端、电流输出端以及依次串联在两者之间的MOS管组件和电流检测单元组成的充电回路，所述MOS管组件和电流检测单元上连接有控制保护单元，所述控制保护单元获取电流检测单元检测到的充电回路电流以控制MOS管组件的打开或者关闭。
在本发明一个较佳实施例中，所述MOS管组件包括串联的第一MOS管和第二MOS管。
在本发明一个较佳实施例中，所述控制保护电路包括微处理器以及与微处理器电性连接的第一软件保护单元和第二软件保护单元，所述第一软件保护单元串联在第一MOS管和微处理器之间，用于接受微处理器控制信号来控制第一MOS管的打开或者关闭，所述第二软件保护单元串联在第二MOS管和微处理器之间，用于接受微处理器控制信号来控制第二MOS管的打开或者关闭，所述微处理器与电流检测单元电性连接以获取充电回路电流。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一MOS管上电性连接有硬件保护单元，所述硬件保护单元当微处理器对第一软件保护单元和第二软件保护单元失去控制时，对第一MOS管进行保护动作关闭第一MOS管。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种根据权利要求1所述的充电保护电路的保护方法，包括以下步骤：a.充电开始状态，硬件保护单元处于正常状态；b.微处理器控制第一软件保护单元关闭第一MOS管，第二软件保护单元打开第二MOS管，微处理器通过电流检测单元检测充电回路电流；如果没有检测到充电回路电流表示第一MOS管正常，此时进入步骤c，检测到充电回路电流表示第一MOS管损坏或者第一软件保护单元失效，此时进入步骤e；c.微处理器控制第一软件保护单元打开第一MOS管，第二软件保护单元关闭第二MOS管，微处理器通过电流检测单元检测充电回路电流；如果没有检测到充电回路电流表示第二MOS管正常，此时进入步骤d，检测到充电回路电流表示第二MOS管损坏或者第二软件保护单元失效，此时进入步骤e；d.微处理器控制第一软件单元打开第一MOS管，第二软件单元打开第二MOS管，进入正常充电状态，微处理器通过电流检测单元检测充电回路电流，如果充电电流正常，则继续充电；如果充电电流异常则进入步骤e；e.微处理器控制第一软件单元关闭第一MOS管，第二软件单元关闭第二MOS管，进入故障保护状态；f.当微处理器不能控制第一软件保护单元和第二软件保护单元时，硬件保护单元将产生保护动作关闭第一MOS管实现保护功能。
本发明的有益效果是：本发明充电保护电路及其保护方法，能够判定MOS管是否正常工作，确保软件功能失效的情况下对电池包实现保护，极大的提高了锂电池包的充电安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明充电保护电路一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1所示充电保护电路的保护方法工作原理流程示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种充电保护电路，包括电流输入端、电流输出端以及依次串联在两者之间的MOS管组件和电流检测单元组成的充电回路，MOS管组件和电流检测单元上连接有控制保护单元，控制保护单元获取电流检测单元检测到的充电回路电流以控制MOS管组件的打开或者关闭。
另外，MOS管组件包括串联的第一MOS管和第二MOS管。
另外，控制保护电路包括微处理器以及与微处理器电性连接的第一软件保护单元和第二软件保护单元，第一软件保护单元串联在第一MOS管和微处理器之间，用于接受微处理器控制信号来控制第一MOS管的打开或者关闭，第二软件保护单元串联在第二MOS管和微处理器之间，用于接受微处理器控制信号来控制第二MOS管的打开或者关闭，所述微处理器与电流检测单元电性连接以获取充电回路电流。
另外，第一MOS管上电性连接有硬件保护单元，硬件保护单元当微处理器对第一软件保护单元和第二软件保护单元失去控制时，对第一MOS管进行保护动作关闭第一MOS管。
一种根据权利要求1所述的充电保护电路的保护方法，包括以下步骤：a.充电开始状态，硬件保护单元处于正常状态；b.微处理器控制第一软件保护单元关闭第一MOS管，第二软件保护单元打开第二MOS管，微处理器通过电流检测单元检测充电回路电流；如果没有检测到充电回路电流表示第一MOS管正常，此时进入步骤c，检测到充电回路电流表示第一MOS管损坏或者第一软件保护单元失效，此时进入步骤e；c.微处理器控制第一软件保护单元打开第一MOS管，第二软件保护单元关闭第二MOS管，微处理器通过电流检测单元检测充电回路电流；如果没有检测到充电回路电流表示第二MOS管正常，此时进入步骤d，检测到充电回路电流表示第二MOS管损坏或者第二软件保护单元失效，此时进入步骤e；d.微处理器控制第一软件单元打开第一MOS管，第二软件单元打开第二MOS管，进入正常充电状态，微处理器通过电流检测单元检测充电回路电流，如果充电电流正常，则继续充电；如果充电电流异常则进入步骤e；e.微处理器控制第一软件单元关闭第一MOS管，第二软件单元关闭第二MOS管，进入故障保护状态；f.当微处理器不能控制第一软件保护单元和第二软件保护单元时，硬件保护单元将产生保护动作关闭第一MOS管实现保护功能。
区别于现有技术，本发明充电保护电路及其保护方法通过增加充电保护MOS管的检测功能来判别保护MOS管是否工作正常，能够在任意一个保护MOS管失效的情况下进入保护状态提醒用户维修。同时具备附加硬件保护电路，能够确保软件功能失效的情况下对电池包实现保护。本发明通过增加很少的成本能够大大提高锂电池的充电安全性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种充电保护电路，其特征在于，包括电流输入端、电流输出端以及依次串联在两者之间的MOS管组件和电流检测单元组成的充电回路，所述MOS管组件和电流检测单元上连接有控制保护单元，所述控制保护单元获取电流检测单元检测到的充电回路电流以控制MOS管组件的打开或者关闭。
2.根据权利要求1所述的充电保护电路，其特征在于，所述MOS管组件包括串联的第一MOS管和第二MOS管。
3.根据权利要求2所述的充电保护电路，其特征在于，所述控制保护电路包括微处理器以及与微处理器电性连接的第一软件保护单元和第二软件保护单元，所述第一软件保护单元串联在第一MOS管和微处理器之间，用于接受微处理器控制信号来控制第一MOS管的打开或者关闭，所述第二软件保护单元串联在第二MOS管和微处理器之间，用于接受微处理器控制信号来控制第二MOS管的打开或者关闭，所述微处理器与电流检测单元电性连接以获取充电回路电流。
4.根据权利要求3所述的充电保护电路，其特征在于，所述第一MOS管上电性连接有硬件保护单元，所述硬件保护单元当微处理器对第一软件保护单元和第二软件保护单元失去控制时，对第一MOS管进行保护动作，关闭第一MOS管。
5.一种根据权利要求1所述的充电保护电路的保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.充电开始状态，硬件保护单元处于正常状态；
b.微处理器控制第一软件保护单元关闭第一MOS管，第二软件保护单元打开第二MOS管，微处理器通过电流检测单元检测充电回路电流；如果没有检测到充电回路电流表示第一MOS管正常，此时进入步骤c，检测到充电回路电流表示第一MOS管损坏或者第一软件保护单元失效，此时进入步骤e；
c.微处理器控制第一软件保护单元打开第一MOS管，第二软件保护单元关闭第二MOS管，微处理器通过电流检测单元检测充电回路电流；如果没有检测到充电回路电流表示第二MOS管正常，此时进入步骤d，检测到充电回路电流表示第二MOS管损坏或者第二软件保护单元失效，此时进入步骤e；
d.微处理器控制第一软件单元打开第一MOS管，第二软件单元打开第二MOS管，进入正常充电状态，微处理器通过电流检测单元检测充电回路电流，如果充电电流正常，则继续充电；如果充电电流异常则进入步骤e；
e.微处理器控制第一软件单元关闭第一MOS管，第二软件单元关闭第二MOS管，进入故障保护状态；
f.当微处理器不能控制第一软件保护单元和第二软件保护单元时，硬件保护单元将产生保护动作关闭第一MOS管实现保护功能。
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