CN107147180A - 一种可以串联应用的电池组保护电路及其保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可以串联应用的电池组保护电路及其保护方法。本发明采用两个场效应晶体管和电压检测控制电路，当电池组在充电中电压高于过充电保护设置电压值，或者在放电中电压低于过放电保护设置电压值时，关断第二场效应晶体管，导通第一场效应晶体管，电池组的输出端之间呈现旁路导通状态，不再对电池组充电或放电，此时，由于输出端为导通状态，串联电池组中的其他的电池组继续充电或放电；并且场效应晶体管不需要承受高电压，因此本发明能够实现多个电池组的串联应用，并且电池组的设计与生产可以模块化、归一化，并使得电池组可以实现象积木式的串联堆叠应用，提高了电池组应用的可扩展性，还能够大大的提高电池系统的安全性。

Description

一种可以串联应用的电池组保护电路及其保护方法

技术领域

本发明涉及电源管理技术，具体涉及一种可以串联应用的电池组保护电路及其保护方法。

背景技术

在市场上现有的电池管理系统中，对于多节电池串联构成的电池组，其过充电保护方式是以断开充电回路的方式进行保护，过放电保护方式则是以断开放电回路的方式进行保护，这类电池组在单独使用时没有问题，可以起到良好的保护作用，但是这类电池组无法串联使用，电池组的组合应用会有一定的局限性。市场上现有的高压电池组，例如240V的通信备电用高压直流电池组和500V以上的电动大巴车用锂离子电池组，虽然是由电池组模块构成，但是电池组模块都不具有保护功能，只在总的充放电回路上设有高压直流接触器为保护控制开关。

现有电池管理系统的保护方法，对于过充电保护方式是以断开充电回路的方式进行保护，过放电保护方式则是以断开放电回路的方式进行保护，这导致电池组无法再串联使用，因为电池组串联使用后电池系统的总电压很高，例如5个48V电池组串联成了240V电池组，而每个48V电池组通常采用的是80V耐压的MOSFET为保护开关，而耐压超过150V的MOSFET很少而且内阻会大非常多，使用时发热量非常大，当5个电池组串联应用后，如果其中一个电池组的保护控制动作，其MOSFET保护开关上将承受240V的高压，超过80V耐压值而击穿该MOSFET，使电池组完全失去保护作用。这导致高电压应用的锂离子电池组，比如电动汽车电池组、电动大巴车电池组、电力储能电池组等等，只能在总的串联回路上采用耐高压的直流接触器(即车用继电器)实现一级保护，而无法实现针对每个电池组或电池模块的独立保护，对每个电池组或电池模块只起监测作用，无法起到保护作用。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种串联应用的电池组保护电路及其保护方法，可以实现电池组的保护，在电池组保护控制动作时，电池组的输出端呈现为旁路导通状态，允许电流流过，该技术使得电池组可以单独使用，也可以将多个电池组串联成为高压电池组使用，串联使用后，每个电池组或电池模块仍然具有独立的保护作用，并不影响串联回路中其它电池组的输入和输出，可以大大提高电池组的安全性和扩展应用性。

本发明的一个目的在于提出一种可以串联应用的电池组保护电路。

本发明的电池组保护电路，电池组单独使用，或者多个电池组串联成为高电压电池组使用，每一个电池组连接一个电池组保护电路，每一个电池组保护电路包括：第一和第二场效应晶体管以及电压检测控制电路；其中，电压检测控制电路具有正输入端、负输入端、第一控制端和第二控制端；电压检测控制电路的正输入端与电池组的正极、第一场效应晶体管的漏极以及输出正极相连接；电压检测控制电路的负输入端与电池组的负极和第二场效应晶体管的源极相连接；电压检测控制电路的第一控制端与第一场效应晶体管的栅极相连接；电压检测控制电路的第二控制端与第二场效应晶体管的栅极相连接；第一场效应晶体管的源极和第二场效应晶体管的漏极与输出负极相连接；电池组处于静止状态、充电状态或放电状态；如果电池组单独使用，当电池组处于静止状态，输出正极和输出负极位于空载状态，当电池组处于充电状态，输出正极和输出负极连接至外部的充电器，当电池组处于放电状态，输出正极和输出负极接至负载；如果多个电池组串联使用，相邻的两电池组的输出正极与输出负极相连接，第一个电池组的输出正极与最后一个电池组的输出负极分别作为串联电池组的总输出正极和总输出负极，当串联电池组处于静止状态，总输出正极和总输出负极位于空载状态，当串联电池组处于充电状态，总输出正极和总输出负极连接至外部的充电器，当串联电池组处于放电状态，总输出正极和总输出负极接至负载；在充电或放电过程中，当电压检测控制电路检测到所在电池组保护电路的电池组的电压高于过充电保护设置电压或者低于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路的第二控制端输出低电平，第二场效应晶体管关断，第一输出端输出高电平，第一场效应晶体管导通，此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态。

进一步，电压检测控制电路的正输入端与电池组的正极串联有熔断器，如果第一和第二场效应晶体管短路，则熔断器熔断，从而对电池组起保护作用。

场效应晶体管可以采用N沟道场效应晶体管，也可以采用P沟道场效应晶体管。在同样的耐压情况下，P沟道场效应晶体管的内阻更大，并且价钱更昂贵，因此本发明采用N沟道场效应晶体管。

电压检测控制电路包括依次连接的电压检测电路、电池欠压过压判断电路以及输出控制电路；其中，电压检测电路对电池电压进行检测，将检测得到的电池电压值输入至电池欠压过压判断电路进行比较和判断，将比较和判断结果输入至输出控制电路，输出控制电路根据电压判断结果对第一和第二输出端进行控制；电压检测电路的第一和第二输入端作为电压检测控制电路的正输入端和负输入端，输出控制电路的第一和第二输出端作为电压检测控制电路第一控制端和第二控制端。

本发明的另一个目的在于提供一种可以串联应用的电池组保护电路的保护方法。

电池组单独使用，或者多个电池组串联使用。

本发明的多个电池组串联使用的电池组保护电路的保护方法，包括以下步骤：

1)将每一个电池组连接一个电池组保护电路：

i.电压检测控制电路的负输入端与电池组的负极和第二场效应晶体管的源极相连接；

ii.电压检测控制电路的第一控制端与第一场效应晶体管的栅极相连接；

iii.电压检测控制电路的第二控制端与第二场效应晶体管的栅极相连接；

iv.第一场效应晶体管的源极和第二场效应晶体管的漏极与输出负极相连接；

2)将多个电池组串联，相邻的两电池组的输出正极与输出负极相连接，第一个电池组的输出正极与最后一个电池组的输出负极分别作为串联电池组的总输出正极和总输出负极；

3)在电压检测控制电路中设置过充电保护设置电压、过充电保护恢复电压、过放电保护设置电压和过放电保护恢复电压；

4)电池组处于静止状态、充电状态或放电状态：

a)当电池组处于静止状态时，总输出正极和总输出负极位于空载状态，在每一个电池组保护电路中，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态；

b)当电池组处于充电状态时，总输出正极和总输出负极连接至外部的充电器，每一个电压检测控制电路检测其所在电池组保护电路的电池组的电压：

如果电池组的电压低于过充电保护设置电压时，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，电池组正常充电；

如果电池组的电压高于过充电保护设置电压时，电压检测控制电路先将第二控制端输出低电平，关断第二场效应晶体管，再将第一输出端输出高电平，使得第一场效应晶体管导通，这时此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态，充电电流从第一场效应晶体管流过，不再对电池组充电；此时，由于输出正极和输出负极之间为导通状态，充电器对串联电池组中的其他的电池组继续充电；

当外部充电器移去或电池组的电压低于过充电保护恢复电压时，电压检测控制电路先将第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，再将第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，这时电池组恢复正常充电状态；

c)当电池组处于放电状态时，总输出正极和总输出负极连接至外部的负载，每一个电压检测控制电路检测其所在电池组保护电路的电池组的电压：

如果电池组的电压高于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，电池组正常放电；

如果电池组的电压低于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路先将第二控制端输出低电平，关断第二场效应晶体管，再将第一输出端输出高电平，使得第一场效应晶体管导通，这时此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态，放电电流从第一场效应晶体管流过，不再对负载放电；此时，由于输出正极和输出负极之间为导通状态，串联电池组中的其他的电池组继续对负载放电；

当外部的负载移去或电池组的电压高于过放电保护恢复电压时，电压检测控制电路先将第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，再将第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，这时电池组恢复正常放电状态。

其中，在步骤1)中，还包括在电压检测控制电路的正输入端与电池组的正极串联熔断器，如果第一和第二场效应晶体管短路，则熔断器熔断，从而对电池组起保护作用。

在步骤3)中，对于N节串联构成的锂离子电池组，其过充电保护设置电压和过充电保护恢复电压在N×3.6～N×4.4之间，但过充电保护恢复电压小于过充电保护设置电压，例如10节串联的三元材料锂离子电池，其过充电保护设置电压为42.8V，过充电保护恢复电压为41V；其过放电保护设置电压和过放电保护回复电压在N×2.0～N×3.0之间，但过放电保护回复电压大于过放电保护设置电压，例如10节串联的三元材料锂离子电池，其过充电保护设置电压为28V，过放电保护回复电压为32V，N为≥2的自然数。

本发明的电池组单独使用的电池组保护电路的保护方法，包括以下步骤：

1)将电池组连接电池组保护电路：

i.电压检测控制电路的负输入端与电池组的负极和第二场效应晶体管的源极相连接；

ii.电压检测控制电路的第一控制端与第一场效应晶体管的栅极相连接；

iii.电压检测控制电路的第二控制端与第二场效应晶体管的栅极相连接；

iv.第一场效应晶体管的源极和第二场效应晶体管的漏极与输出负极相连接；

2)在电压检测控制电路中设置过充电保护设置电压、过充电保护恢复电压、过充电保护恢复电压和过放电保护恢复电压；

3)电池组处于静止状态、充电状态或放电状态：

a)当电池组处于静止状态时，输出正极和输出负极位于空载状态，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态；

b)当电池组处于充电状态时，输出正极和输出负极连接至外部的充电器，电压检测控制电路检测电池组的电压：

如果电池组的电压低于过充电保护设置电压时，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，电池组正常充电；

如果电池组的电压高于过充电保护设置电压时，电压检测控制电路先将第二控制端输出低电平，关断第二场效应晶体管，再将第一输出端输出高电平，使得第一场效应晶体管导通，这时此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态，充电电流从第一场效应晶体管流过，不再对电池组充电；

当外部充电器移去或电池组的电压低于过充电保护恢复电压时，电压检测控制电路先将第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，再将第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，这时电池组恢复正常充电状态；

c)当电池组处于放电状态时，输出正极和输出负极连接至外部的负载，电压检测控制电路检测电池组的电压：

如果电池组的电压高于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，电池组正常放电；

如果电池组的电压低于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路先将第二控制端输出低电平，关断第二场效应晶体管，再将第一输出端输出高电平，使得第一场效应晶体管导通，这时此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态，放电电流从第一场效应晶体管流过，不再对负载电；

当外部的负载移去或电池组的电压高于过放电保护恢复电压时，电压检测控制电路先将第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，再将第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，这时电池组恢复正常放电状态。

其中，在步骤2)中，过充电保护设置电压和过充电保护恢复电压在3.6～4.4之间，但过充电保护恢复电压小于过充电保护设置电压；过放电保护设置电压和过放电保护回复电压在2.0～3.0之间，但过放电保护回复电压大于过放电保护设置电压。

在步骤1)中，还包括在电压检测控制电路的正输入端与电池组的正极串联熔断器，如果第一和第二场效应晶体管短路，则熔断器熔断，从而对电池组起保护作用。

本发明的优点：

本发明采用两个场效应晶体管和电压检测控制电路，当电池组在充电中电压高于过充电保护设置电压，或者在放电过程中电压低于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路关断第二场效应晶体管，导通第一场效应晶体管，电池组的输出端之间呈现旁路导通状态，不再对电池组充电或放电，此时，由于输出端为导通状态，串联电池组中的其他的电池组继续充电或放电；并且对电池组保护控制用的场效应晶体管只需要承受电池组本身的电压，不需要承受高电压，因此本发明能够实现多个电池组的串联应用，并且电池系统中的每个电池组都有独立的保护功能，使电池组的设计与生产可以模块化、归一化，并使得电池组可以实现象积木式的串联堆叠应用，提高了电池组应用的可扩展性，由于每个电池组都有独立的保护控制，还能够大大的提高电池系统的安全性。

附图说明

图1为本发明的一个电池组保护电路的一个实施例的电路图；

图2为本发明的电池组保护电路的电压检测控制电路一个实施例的结构框图；

图3为本发明的多个电池组串联的电池组保护电路的一个实施例的电路图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例一

本实施例中，电池组单独使用。

如图1所示，本实施例的电池组保护电路包括：第一和第二N沟道场效应晶体管N-MOSFET1和N-MOSFET2以及电压检测控制电路；其中，电压检测控制电路具有正输入端IN+、负输入端IN-、第一控制端CTRL1和第二控制端CTRL2；电压检测控制电路的正输入端IN+与串联有熔断器F1的电池组的正极、第一N沟道场效应晶体管N-MOSFET1的漏极以及输出正极OUT+相连接；电压检测控制电路的负输入端IN-与电池组的负极和第二N沟道场效应晶体管N-MOSFET2的源极相连接；电压检测控制电路的第一控制端CTRL1与第一N沟道场效应晶体管N-MOSFET1的栅极相连接；电压检测控制电路的第二控制端CTRL2与第二N沟道场效应晶体管N-MOSFET2的栅极相连接；第一N沟道场效应晶体管N-MOSFET1的源极以及第二N沟道场效应晶体管N-MOSFET2的漏极与输出负极OUT-相连接。

电池组处于静止状态、充电状态或放电状态；当电池组处于静止状态，输出正极OUT+和输出负极OUT-位于空载状态，当电池组处于充电状态，输出正极OUT+和输出负极OUT-连接至外部的充电器，当电池组处于放电状态，输出正极OUT+和输出负极OUT-接至负载。

如图2所示，电压检测控制电路依次连接的电压检测电路、电池欠压过压判断电路以及输出控制电路；其中，电压检测电路对电池电压进行检测，将检测得到的电池电压值输入至电池欠压过压判断电路进行比较和判断，将比较和判断结果输入至输出控制电路，输出控制电路根据电压判断结果对第一和第二输出端进行控制；电压检测电路的第一和第二输入端IN1和IN2作为电压检测控制电路的正输入端IN+和负输入端IN-，输出控制电路的第一和第二输出端OUT1和OUT2作为电压检测控制电路第一控制端CTRL1和第二控制端CTRL2。

实施例二

在本实施例中，10个电池组串联使用。

如图3所示，本实施例中，10个电池组串联，相邻的两电池组的输出正极与输出负极相连接，第一个电池组的输出正极与最后一个电池组的输出负极分别作为串联电池组的总输出正极和总输出负极；每一个电池组连接一个电池组保护电路，一个电池组保护电路同实施例一。

在本实施例中，过充电保护设置电压为42.8V；过放电保护设置电压为28V；过充电保护恢复电压为41V；过放电保护恢复电压为32V。

当串联电池组处于静止状态，总输出正极和总输出负极位于空载状态，当串联电池组处于充电状态，总输出正极和总输出负极连接至外部的充电器，当串联电池组处于放电状态，总输出正极和总输出负极接至负载。

当电池组处于静止状态时，总输出正极和总输出负极位于空载状态，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态。

当电池组处于充电状态时，总输出正极和总输出负极连接至外部的充电器，每一个电压检测控制电路检测其所在电池组保护电路的电池组的电压：

A.如果电池组的电压低于过充电保护设置电压时，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，电池组正常充电；

B.如果电池组的电压高于过充电保护设置电压时，电压检测控制电路先将第二控制端输出低电平，关断第二场效应晶体管，再将第一输出端输出高电平，使得第一场效应晶体管导通，这时此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态，充电电流从第一场效应晶体管流过，不再对电池组充电；此时，由于输出端为导通状态，充电器对串联电池组中的其他的电池组继续充电；

C.当外部充电器移去或电池组的电压低于过充电保护恢复电压时，电压检测控制电路先将第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，再将第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，这时电池组恢复正常充电状态。

当电池组处于放电状态时，总输出正极和总输出负极连接至外部的负载，每一个电压检测控制电路检测其所在电池组保护电路的电池组的电压：

A.如果电池组的电压高于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，电池组正常放电；

B.如果电池组的电压低于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路先将第二控制端输出低电平，关断第二场效应晶体管，再将第一输出端输出高电平，使得第一场效应晶体管导通，这时此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态，放电电流从第一场效应晶体管流过，不再对负载放电；此时，由于输出端为导通状态，串联电池组中的其他的电池组继续对负载放电；

C.当外部的负载移去或电池组的电压高于过放电保护恢复电压时，电压检测控制电路先将第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，再将第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，这时电池组恢复正常放电状态。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种电池组保护电路，其特征在于，电池组单独使用，或者多个电池组串联成为高电压电池组使用，每一个电池组连接一个电池组保护电路，每一个电池组保护电路包括：第一和第二场效应晶体管以及电压检测控制电路；其中，所述电压检测控制电路具有正输入端、负输入端、第一控制端和第二控制端；所述电压检测控制电路的正输入端与电池组的正极、第一场效应晶体管的漏极以及输出正极相连接；所述电压检测控制电路的负输入端与电池组的负极和第二场效应晶体管的源极相连接；所述电压检测控制电路的第一控制端与第一场效应晶体管的栅极相连接；所述电压检测控制电路的第二控制端与第二场效应晶体管的栅极相连接；所述第一场效应晶体管的源极和第二场效应晶体管的漏极与输出负极相连接；所述电池组处于静止状态、充电状态或放电状态；如果电池组单独使用，当电池组处于静止状态，输出正极和输出负极位于空载状态，当电池组处于充电状态，输出正极和输出负极连接至外部的充电器，当电池组处于放电状态，输出正极和输出负极接至负载；如果多个电池组串联使用，相邻的两电池组的输出正极与输出负极相连接，第一个电池组的输出正极与最后一个电池组的输出负极分别作为串联电池组的总输出正极和总输出负极，当串联电池组处于静止状态，总输出正极和总输出负极位于空载状态，当串联电池组处于充电状态，总输出正极和总输出负极连接至外部的充电器，当串联电池组处于放电状态，总输出正极和总输出负极接至负载；在充电或放电过程中，当电压检测控制电路检测到所在电池组保护电路的电池组的电压高于过充电保护设置电压或者低于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路的第二控制端输出低电平，第二场效应晶体管关断，第一输出端输出高电平，第一场效应晶体管导通，此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态。

2.如权利要求1所述的电池组保护电路，其特征在于，所述电压检测控制电路的正输入端与电池组的正极串联有熔断器。

3.如权利要求1所述的电池组保护电路，其特征在于，所述第一和第二场效应晶体管采用N沟道场效应晶体管。

4.如权利要求1所述的电池组保护电路，其特征在于，所述电压检测控制电路包括依次连接的电压检测电路、电池欠压过压判断电路以及输出控制电路；其中，所述电压检测电路对电池电压进行检测，将检测得到的电池电压值输入至电池欠压过压判断电路进行比较和判断，将比较和判断结果输入至输出控制电路，输出控制电路根据电压判断结果对第一和第二输出端进行控制；所述电压检测电路的第一和第二输入端作为电压检测控制电路的正输入端和负输入端，输出控制电路的第一和第二输出端作为电压检测控制电路第一控制端和第二控制端。

5.一种多个电池组串联使用的电池组保护电路的保护方法，其特征在于，所述保护方法包括以下步骤：

1)将每一个电池组连接一个电池组保护电路：

i.电压检测控制电路的负输入端与电池组的负极和第二场效应晶体管的源极相连接；

ii.电压检测控制电路的第一控制端与第一场效应晶体管的栅极相连接；

iii.电压检测控制电路的第二控制端与第二场效应晶体管的栅极相连接；

iv.第一场效应晶体管的源极和第二场效应晶体管的漏极与输出负极相连接；

2)将多个电池组串联，相邻的两电池组的输出正极与输出负极相连接，第一个电池组的输出正极与最后一个电池组的输出负极分别作为串联电池组的总输出正极和总输出负极；

3)在电压检测控制电路中设置过充电保护设置电压、过充电保护恢复电压、过放电保护设置电压和过放电保护恢复电压；

4)电池组处于静止状态、充电状态或放电状态：

a)当电池组处于静止状态时，总输出正极和总输出负极位于空载状态，在每一个电池组保护电路中，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态；

b)当电池组处于充电状态时，总输出正极和总输出负极连接至外部的充电器，每一个电压检测控制电路检测其所在电池组保护电路的电池组的电压：

如果电池组的电压低于过充电保护设置电压时，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，电池组正常充电；

如果电池组的电压高于过充电保护设置电压时，电压检测控制电路先将第二控制端输出低电平，关断第二场效应晶体管，再将第一输出端输出高电平，使得第一场效应晶体管导通，这时此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态，充电电流从第一场效应晶体管流过，不再对电池组充电；此时，由于输出正极和输出负极之间为导通状态，充电器对串联电池组中的其他的电池组继续充电；

当外部充电器移去或电池组的电压低于过充电保护恢复电压时，电压检测控制电路先将第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，再将第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，这时电池组恢复正常充电状态；

c)当电池组处于放电状态时，总输出正极和总输出负极连接至外部的负载，每一个电压检测控制电路检测其所在电池组保护电路的电池组的电压：

如果电池组的电压高于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，电池组正常放电；

如果电池组的电压低于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路先将第二控制端输出低电平，关断第二场效应晶体管，再将第一输出端输出高电平，使得第一场效应晶体管导通，这时此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态，放电电流从第一场效应晶体管流过，不再对负载放电；此时，由于输出正极和输出负极之间为导通状态，串联电池组中的其他的电池组继续对负载放电；

当外部的负载移去或电池组的电压高于过放电保护恢复电压时，电压检测控制电路先将第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，再将第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，这时电池组恢复正常放电状态。

6.如权利要求5所述的保护方法，其特征在于，在步骤3)中，对于N节串联构成的锂离子电池组，过充电保护设置电压和过充电保护恢复电压在N×3.6～N×4.4之间，但过充电保护恢复电压小于过充电保护设置电压；过放电保护设置电压和过放电保护回复电压在N×2.0～N×3.0之间，但过放电保护回复电压大于过放电保护设置电压，N为≥2的自然数。

7.如权利要求5所述的保护方法，其特征在于，还包括在电压检测控制电路的正输入端与电池组的正极串联熔断器，如果第一和第二场效应晶体管短路，则熔断器熔断。

8.一种电池组单独使用的电池组保护电路的保护方法，其特征在于，所述保护方法包括以下步骤：

1)将电池组连接电池组保护电路：

i.电压检测控制电路的负输入端与电池组的负极和第二场效应晶体管的源极相连接；

ii.电压检测控制电路的第一控制端与第一场效应晶体管的栅极相连接；

iii.电压检测控制电路的第二控制端与第二场效应晶体管的栅极相连接；

iv.第一场效应晶体管的源极和第二场效应晶体管的漏极与输出负极相连接；

2)在电压检测控制电路中设置过充电保护设置电压、过充电保护恢复电压、过充电保护恢复电压和过放电保护恢复电压；

3)电池组处于静止状态、充电状态或放电状态：

a)当电池组处于静止状态时，输出正极和输出负极位于空载状态，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态；

b)当电池组处于充电状态时，输出正极和输出负极连接至外部的充电器，电压检测控制电路检测电池组的电压：

如果电池组的电压低于过充电保护设置电压时，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，电池组正常充电；

如果电池组的电压高于过充电保护设置电压时，电压检测控制电路先将第二控制端输出低电平，关断第二场效应晶体管，再将第一输出端输出高电平，使得第一场效应晶体管导通，这时此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态，充电电流从第一场效应晶体管流过，不再对电池组充电；

当外部充电器移去或电池组的电压低于过充电保护恢复电压时，电压检测控制电路先将第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，再将第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，这时电池组恢复正常充电状态；

c)当电池组处于放电状态时，输出正极和输出负极连接至外部的负载，电压检测控制电路检测电池组的电压：

如果电池组的电压高于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路的第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，同时电压检测控制电路的第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，电池组正常放电；

如果电池组的电压低于过放电保护设置电压时，电压检测控制电路先将第二控制端输出低电平，关断第二场效应晶体管，再将第一输出端输出高电平，使得第一场效应晶体管导通，这时此电池组的输出正极与输出负极之间呈现旁路导通状态，放电电流从第一场效应晶体管流过，不再对负载电；

当外部的负载移去或电池组的电压高于过放电保护恢复电压时，电压检测控制电路先将第一控制端输出低电平，使得第一场效应晶体管处于关断状态，再将第二控制端输出高电平，使得第二场效应晶体管处于导通状态，这时电池组恢复正常放电状态。

9.如权利要求8所述的保护方法，其特征在于，在步骤2)中，过充电保护设置电压和过充电保护恢复电压在3.6～4.4之间，但过充电保护恢复电压小于过充电保护设置电压；过放电保护设置电压和过放电保护回复电压在2.0～3.0之间，但过放电保护回复电压大于过放电保护设置电压。

10.如权利要求8所述的保护方法，其特征在于，在步骤1)中，还包括在电压检测控制电路的正输入端与电池组的正极串联熔断器，如果第一和第二场效应晶体管短路，则熔断器熔断。