CN111313507A - 电池保护电路、电池及电子装置 - Google Patents

Abstract

一种电池保护电路，用于保护电池，所述电池保护电路包括第一保护电路和第二保护电路；所述电池保护电路包括：电流侦测电阻，所述第一保护电路、所述第二保护电路均分别与所述电流侦测电阻的两端电连接；第一电容，所述第一电容与所述第一保护电路电连接，且所述第一电容的两端分别与所述电流侦测电阻的两端电连接；第一电阻，所述第一电阻串联在所述电流侦测电阻与所述第一电容之间，且所述第一电阻的电阻值远大于所述电流侦测电阻的电阻值。本发明还提供一种电池及电子装置，可避免电容短路所引起的二级保护电路的失效。

Description

电池保护电路、电池及电子装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池保护电路、电池及电子装置。

背景技术

目前，锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在电动交通工具以及储能设施等大中型电动设备方面具有广泛的应用前景，因此锂离子电池成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。

随着对电动设备性能的不断追求，人们对锂离子电池的安全性及可靠性要求越来越高。目前锂离子电池多采用二级保护电路进行保护，所述二级保护电路在每级保护电路的过流保护端及接地端之间串联电容。但是当其中任一电容短路时，会导致所述二级保护电路的每级保护电路功能失效。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种电池保护电路、电池及电子装置，可避免电容短路所引起的二级保护电路的失效。

本申请一实施例提供一种电池保护电路，用于保护电池，所述电池保护电路包括第一保护电路和第二保护电路；所述电池保护电路包括：

电流侦测电阻，所述第一保护电路、所述第二保护电路均分别与所述电流侦测电阻的两端电连接；

第一电容，所述第一电容与所述第一保护电路电连接，且所述第一电容的两端分别与所述电流侦测电阻的两端电连接；

第一电阻，所述第一电阻串联在所述电流侦测电阻与所述第一电容之间，且所述第一电阻的电阻值远大于所述电流侦测电阻的电阻值。

根据本申请的一些实施例，所述第一电阻的电阻值至少为所述电流侦测电阻的电阻值的10倍。

根据本申请的一些实施例，所述电池保护电路还包括：

第二电容，所述第二电容与所述第二保护电路电连接，且所述第二电容的两端与所述电流侦测电阻的两端电连接；

第二电阻，所述第二电阻串联在所述电流侦测电阻与所述第二电容之间，所述第二电阻的电阻值远大于所述电流侦测电阻的电阻值。

根据本申请的一些实施例，所述第二电阻的电阻值至少为所述电流侦测电阻的电阻值的10倍。

根据本申请的一些实施例，所述第一保护电路包括第一控制芯片，及受控于所述第一控制芯片的第一开关模块；所述第一开关模块用于导通或者断开所述电池保护电路的输入/输出端与所述电池电极之间的电连接；

所述电流侦测电阻的一端与所述第一控制芯片的接地端电连接，所述电流侦测电阻的另一端与所述第一控制芯片的过电流检测端电连接。

根据本申请的一些实施例，所述电流侦测电阻的另一端通过所述第一电阻与所述第一控制芯片的过电流检测端电连接。

根据本申请的一些实施例，所述第二保护电路包括第二控制芯片，及受控于所述第二控制芯片的第二开关模块；所述第二开关模块用于导通或者断开所述电池保护电路的输入/输出端与所述电池电极之间的电连接；

所述电流侦测电阻的一端与所述第二控制芯片的接地端电连接，所述电流侦测电阻的另一端与所述第二控制芯片的过电流检测端电连接。

根据本申请的一些实施例，所述电流侦测电阻的另一端通过所述第二电阻与所述第二控制芯片的过电流检测端电连接。

本申请一实施例提供一种电池，所述电池应用如上任一项所述的电池保护电路。

本申请一实施例提供一种电子装置，所述电子装置应用如上任一项所述的电池保护电路。

本申请实施例提供的电池保护电路、电池及电子装置，通过电阻串联在电流侦测电阻与电容之间，且所述电阻的电阻值远大于所述电流侦测电阻的电阻值，避免电容短路所引起的二级保护电路的失效。

附图说明

图1为本申请一实施例的电池保护电路的电路图。

图2为图1所示的电池保护电路在第一电容短路失效后的电路图。

图3为图1所示的电池保护电路在第二电容短路失效后的电路图。

图4为本申请一实施例的电池的方框示意图。

图5为本申请一实施例的电子装置的方框示意图。

主要元件符号说明

电池保护电路 1

第一保护电路 10

第二保护电路 20

电流侦测电阻 30

第一电容 40

第一电阻 50

第二电容 60

第二电阻 70

输入/输出端 80

电池电极 90

第一控制芯片 11

第一开关模块 12

接地端 111

过电流检测端 112

第二控制芯片 21

第二开关模块 22

接地端 211

过电流检测端 212

电池 2

电子装置 3

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都是属于本申请保护的范围。

请参阅图1，为本申请一实施例的电池保护电路的电路图。所述电池保护电路1用于保护电池。所述电池保护电路1包括第一保护电路10和第二保护电路20。所述电池保护电路1还包括电流侦测电阻30、第一电容40及第一电阻50。所述第一保护电路10及所述第二保护电路20均分别与所述电流侦测电阻30的两端电连接。所述第一电容40与所述第一保护电路10电连接，且所述第一电容40的两端分别与所述电流侦测电阻30的两端电连接。所述第一电阻50串联在所述电流侦测电阻30与所述第一电容40之间，且所述第一电阻50的电阻值远大于所述电流侦测电阻30的电阻值。在本实施例中，所述第一电阻50的电阻值至少为所述电流侦测电阻30的电阻值的10倍，优选为10-10000倍。其中，所述电流侦测电阻30可为毫欧级别或欧级别的电阻，所述第一电阻50可为欧级别的电阻。

在本实施例中，所述电池保护电路1还包括第二电容60及第二电阻70。所述第二电容60与所述第二保护电路20电连接，且所述第二电容60的两端与所述电流侦测电阻30的两端电连接。所述第二电阻70串联在所述电流侦测电阻30与所述第二电容60之间，所述第二电阻70的电阻值远大于所述电流侦测电阻30的电阻值。在本实施例中，所述第二电阻70的电阻值至少为所述电流侦测电阻30的电阻值的10倍，优选为10-10000倍。其中，所述电流侦测电阻30可为毫欧级别或欧级别的电阻，所述第二电阻70可为欧级别的电阻。

在本实施例中，所述电池保护电路1还包括输入/输出端80及电池电极90。所述第一保护电路10包括第一控制芯片11及第一开关模块12。所述第一开关模块12受控于所述第一控制芯片11。所述第一开关模块12用于导通或者断开所述电池保护电路1的输入/输出端80与所述电池电极90之间的电连接。在本实施例中，所述电流侦测电阻30的一端与所述第一控制芯片11的接地端111电连接，所述电流侦测电阻30的另一端与所述第一控制芯片11的过电流检测端112电连接。在本实施例中，所述电流侦测电阻30的另一端通过所述第一电阻50与所述第一控制芯片11的过电流检测端112电连接。

在本实施例中，所述第二保护电路20包括第二控制芯片21及第二开关模块22。所述第二开关模块22受控于所述第二控制芯片21。所述第二开关模块22用于导通或者断开所述电池保护电路1的输入/输出端80与所述电池电极90之间的电连接。在本实施例中，所述电流侦测电阻30的一端与所述第二控制芯片21的接地端211电连接，所述电流侦测电阻30的另一端与所述第二控制芯片21的过电流检测端212电连接。在本实施例中，所述电流侦测电阻30的另一端通过所述第二电阻70与所述第二控制芯片21的过电流检测端212电连接。

所述第一控制芯片11及所述第二控制芯片21还包括其他端子，例如电源端、充电控制端、放电控制端及电压采集端等。所述电源端、所述充电控制端、所述放电控制端及所述电压采集端等为现有技术，在此不进行赘述。

请参阅图2，图2为所述电池保护电路在所述第一电容短路失效后的电路图。当所述第一电容40短路失效后，所述第一控制芯片11的过电流检测端112与所述第一控制芯片11的接地端111等电势。此时，所述第一控制芯片11的过流侦测失效，所述第一保护电路10的过流保护失效。由于第一电容40与电流侦测电阻30之间串接有第一电阻50，所述第一电容40短路失效后电流侦测电阻30不会被旁路，而是与第一电阻50形成并联关系，此时所述第二控制芯片21的过电流检测端212与所述第二控制芯片21的接地端211之间的电压为所述电流侦测电阻30和所述第一电阻50并联后的两端的电压。由于所述第一电阻50的电阻值至少为所述电流侦测电阻30的电阻值的10倍，所述电流侦测电阻30与所述第一电阻50并联后的电阻值和所述电流侦测电阻30的电阻值接近，可视为所述电流侦测电阻30的电阻值，所述第二控制芯片21可视为检测所述电流侦测电阻30两端的电压。此时，所述第二保护电路20不会因为所述第一电容40的短路失效而导致过流保护失效。从而，当所述第一电容40短路失效后，所述第一保护电路10的过流保护失效，所述第二保护电路20的过流保护没有失效，所述电池保护电路1可继续对所述电池进行保护。

请参阅图3，图3为所述电池保护电路在第二电容短路失效后的电路图。当所述第二电容60短路失效后，所述第二控制芯片21的过电流检测端212与所述第二控制芯片21的接地端211等电势。此时，所述第二控制芯片21的过流侦测失效，所述第二保护电路20的过流保护失效。由于第二电容60与电流侦测电阻30之间串接有第二电阻70，所述第二电容60短路失效后电流侦测电阻30不会被旁路，而是与第二电阻70形成并联关系，此时所述第一控制芯片11的过电流检测端112与所述第一控制芯片11的接地端111之间的电压为所述电流侦测电阻30和所述第二电阻70并联后的两端的电压。由于所述第二电阻70的电阻值至少为所述电流侦测电阻30的电阻值的10倍，所述电流侦测电阻30与所述第二电阻70并联后的电阻值和所述电流侦测电阻30的电阻值接近，可视为所述电流侦测电阻30的电阻值，所述第一控制芯片11可视为检测所述电流侦测电阻30两端的电压。此时，所述第一保护电路10不会因为所述第二电容60的短路失效而导致过流保护失效。从而，当所述第二电容60短路失效后，所述第二保护电路20的过流保护失效，所述第一保护电路10的过流保护没有失效，所述电池保护电路1可继续对所述电池进行保护。

请参阅图4，为所述电池的方框示意图。所述电池2为可充电电池。例如，所述电池2可以是铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池及磷酸铁锂电池等。所述电池2可以采用可循环再充电的方式反复充电。所述电池2包括所述电池保护电路1。所述电池2应用所述电池保护电路1。所述电池2还可包括其他元件，例如电芯等，在此不进行赘述。

请参阅图5，为所述电子装置的方框示意图。所述电子装置3为电动摩托、电动单车、电动汽车、手机、平板电脑、个数数字助理、个人电脑，或者任何其他适合的可充电式设备。所述电子装置3包括所述电池保护电路1。所述电子装置3应用所述电池保护电路1。所述电子装置3还可包括其他元件，例如电池管理模块、控制单元等，在此不进行赘述。

本案通过在所述电流侦测电阻30与所述第一电容40之间串联所述第一电阻50，且所述第一电阻50的电阻值远大于所述电流侦测电阻30的电阻值，使得当所述第一电容40短路时所述第二保护电路20可继续保护电池及电子装置，避免了保护失效的问题，提高了电池及电子装置的安全性；通过在所述电流侦测电阻30与所述第二电容60之间串联所述第二电阻70，且所述第二电阻70的电阻值远大于所述电流侦测电阻30的电阻值，使得当所述第二电容60短路时所述第一保护电路10可继续保护电池及电子装置，避免了保护失效的问题，提高了电池及电子装置的安全性。

且由于电流侦测电阻必须为精密电阻，成本较高，本案中第一保护电路和第二保护电路共用一颗电流侦测电阻，相较于现有的二级保护电路，节省了一颗电流侦测电阻，能够有效降低成本，还能够减少电池保护电路工作时的发热。本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电池保护电路，用于保护电池，所述电池保护电路包括第一保护电路和第二保护电路；其特征在于，所述电池保护电路包括：

电流侦测电阻，所述第一保护电路、所述第二保护电路均分别与所述电流侦测电阻的两端电连接；

第一电容，所述第一电容与所述第一保护电路电连接，且所述第一电容的两端分别与所述电流侦测电阻的两端电连接；

第一电阻，所述第一电阻串联在所述电流侦测电阻与所述第一电容之间，且所述第一电阻的电阻值远大于所述电流侦测电阻的电阻值。

2.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于：所述第一电阻的电阻值至少为所述电流侦测电阻的电阻值的10倍。

3.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述电池保护电路还包括：

第二电容，所述第二电容与所述第二保护电路电连接，且所述第二电容的两端与所述电流侦测电阻的两端电连接；

第二电阻，所述第二电阻串联在所述电流侦测电阻与所述第二电容之间，所述第二电阻的电阻值远大于所述电流侦测电阻的电阻值。

4.如权利要求3所述的电池保护电路，其特征在于：所述第二电阻的电阻值至少为所述电流侦测电阻的电阻值的10倍。

5.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于：

所述第一保护电路包括第一控制芯片，及受控于所述第一控制芯片的第一开关模块；所述第一开关模块用于导通或者断开所述电池保护电路的输入/输出端与电池电极之间的电连接；

所述电流侦测电阻的一端与所述第一控制芯片的接地端电连接，所述电流侦测电阻的另一端与所述第一控制芯片的过电流检测端电连接。

6.如权利要求5所述的电池保护电路，其特征在于：

所述电流侦测电阻的另一端通过所述第一电阻与所述第一控制芯片的过电流检测端电连接。

7.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于：

所述第二保护电路包括第二控制芯片，及受控于所述第二控制芯片的第二开关模块；所述第二开关模块用于导通或者断开所述电池保护电路的输入/输出端与所述电池电极之间的电连接；

所述电流侦测电阻的一端与所述第二控制芯片的接地端电连接，所述电流侦测电阻的另一端与所述第二控制芯片的过电流检测端电连接。

8.如权利要求7所述的电池保护电路，其特征在于：

所述电流侦测电阻的另一端通过所述第二电阻与所述第二控制芯片的过电流检测端电连接。

9.一种电池，其特征在于：所述电池应用如权利要求1-8任一项所述的电池保护电路。

10.一种电子装置，其特征在于：所述电子装置应用如权利要求1-8任一项所述的电池保护电路。

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