CN111934401A - 一种电池保护电路和锂电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种电池保护电路和锂电池系统。该电池保护电路包括开关电路、驱动控制电路、反接保护电路以及电源电路。通过设置反接保护电路，反接保护电路的第一输入端与电源电路的输出端连接，反接保护电路的输出端与驱动控制电路的第二输入端连接，反接保护电路用于在电池被充电器反接状态下输出反接控制信号，驱动控制电路根据反接控制信号控制开关电路关断；使得电池在充电器反接时，驱动控制电路能够根据反接保护电路输出的反接控制信号控制开关电路关断，即使移除充电器也维持开关电路关断，确保控制开关电路不会频繁关断或者开启而是维持关断，从而保证了电池保护电路及电池的安全。

Description

一种电池保护电路和锂电池系统
技术领域
本发明实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池保护电路和锂电池系统。
背景技术
锂电池保护电路对锂电池起着过放电压、过充电压、充电过流、放电过流以及放电短路的保护作用，锂电池的超长使用寿命离不开锂电池保护电路的保驾护航。
然而，目前使用的锂电池保护芯片在充电器反接时以及移除充电器的过程中开关器件的频繁关断或者开启，容易对电池保护电路及电池造成损坏。
发明内容
本发明实施例提供一种电池保护电路和锂电池系统，以实现电池在充电器反接时以及移除充电器的过程中，使开关器件不会频繁关断或者开启而是维持关断，确保电池保护电路及电池的安全。
第一方面，本发明实施例提供了一种电池保护电路，电池包括电芯、第一电极以及第二电极，其特征在于，电池保护电路包括：
开关电路、驱动控制电路、反接保护电路以及电源电路；
电芯的第一极与第一电极连接，电芯的第二极通过开关电路与第二电极连接；
电源电路的第一端与电芯的第一极连接，电源电路的第二端与电芯的第二极连接；
驱动控制电路的第三输入端与第二电极连接，驱动控制电路的第四输入端与电芯的第二极连接；
反接保护电路的第二输入端与第二电极连接，反接保护电路的第三输入端与电芯的第二极连接；
驱动控制电路的第一输入端和反接保护电路的第一输入端均与电源电路的输出端连接；
驱动控制电路的输出端与开关电路连接，驱动控制电路用于控制开关电路的导通或者关断；反接保护电路的输出端与驱动控制电路的第二输入端连接，反接保护电路用于在电池反接状态下输出反接控制信号，驱动控制电路根据反接控制信号控制开关电路关断；或者，
驱动控制电路的输出端与开关电路连接，驱动控制电路用于控制开关电路的导通或者关断；反接保护电路的输出端与开关电路连接，反接保护电路用于在电池反接状态下输出反接控制信号，控制开关电路关断。
可选地，反接保护电路包括第一晶体管、第二晶体管、第一比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；
第一晶体管的第一极与第一电阻的第一端连接后作为反接保护电路的第一输入端，第一晶体管的第二极与第二电阻的第一端连接；
第二电阻的第一端与第三电阻的第一端连接后作为反接保护电路的第二输入端；
第三电阻的第二端与第四电阻的第一端连接；
第二晶体管的第一极与第四电阻的第二极连接，第二晶体管的第二极与电芯的第二极连接，第二晶体管的栅极与第一晶体管的栅极连接；
第一比较器的第一输入端与第一电阻的第二端连接，第一比较器的第二输入端与第四电阻的第一端连接，第一比较器的输出端与第二晶体管的栅极连接，第一比较器的输出端作为反接保护电路的输出端；
第五电阻的第一端与第一电阻的第二端连接，第五电阻的第二端作为反接保护电路的第三输入端。
可选地，开关电路包括第三晶体管；
驱动控制电路的输出端与第三晶体管的栅极连接，第三晶体管的第一极与电芯的第二极连接，第三晶体管的第二极与第二电极连接，第三晶体管的衬底与驱动控制电路连接。
可选地，驱动控制电路包括第一基本保护电路、第一与门以及栅极衬底控制电路；
第一基本保护电路的第一输入端作为驱动控制电路的第一输入端，第一基本保护电路的第二输入端与栅极衬底控制电路的第一输入端连接后作为驱动控制电路的第三输入端，第一基本保护电路的第三输入端与栅极衬底控制电路的第二输入端连接后作为驱动控制电路的第四输入端；
第一基本保护电路的第一输出端与栅极衬底控制电路的第三输入端连接，第一基本保护电路的第二输出端与栅极衬底控制电路的第四输入端连接；
第一与门的第一输入端作为驱动控制电路的第二输入端，第一与门的第二输入端与第一基本保护电路的第三输出端连接，第一与门的输出端与栅极衬底控制电路的第五输入端连接；
栅极衬底控制电路的输出端作为驱动控制电路的输出端；第三晶体管的衬底与栅极衬底控制电路连接。
可选地，开关电路包括第四晶体管和第五晶体管；
反接保护电路的输出端与第四晶体管的栅极连接，第四晶体管的第一极与电芯的第二极连接，第四晶体管的衬底与第四晶体管的第一极连接；
第五晶体管的第一极与第四晶体管的第二极连接，第五晶体管的栅极与驱动控制电路的输出端连接，第五晶体管的第二极与第二电极连接，第五晶体管的衬底与第五晶体管的第二极连接。
可选地，驱动控制电路包括第二基本保护电路、第二与门以及充电驱动控制电路；
第二基本保护电路的第一输入端作为驱动控制电路的第一输入端，第二基本保护电路的第二输入端与充电驱动控制电路的第一输入端连接后作为驱动控制电路的第三输入端，第二基本保护电路的第三输入端作为驱动控制电路的第四输入端；
第二基本保护电路的第一输出端与充电驱动控制电路的第二输入端连接；充电驱动控制电路的的输出端作为驱动控制电路的输出端；
第二与门的第一输入端与第二基本保护电路的第二输出端连接，第二与门的第二输入端与反接保护电路的输出端连接，第二与门的输出端与第四晶体管的栅极连接。
可选地，电源电路包括第六电阻和第一电容；
第六电阻的第一端作为电源电路的第一端，第六电阻的第二端作为电源电路的输出端，第六电阻的第二端与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端作为电源电路的第二端。
可选地，还包括第七电阻；
第二基本保护电路的第二输入端与充电驱动控制电路的第一输入端连接后通过第七电阻与驱动控制电路的第三输入端连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种锂电池系统，该锂电池系统包括充电器和如上述第一方面的电池保护电路；充电器的正极与第一电极连接，充电器的负极与第二电极连接。
本发明实施例提供的电池保护电路包括开关电路、驱动控制电路、反接保护电路以及电源电路。首先，通过设置驱动控制电路，驱动控制电路的第一输入端与电源电路的输出端连接，驱动控制电路的输出端与开关电路连接，驱动控制电路用于控制开关电路的导通或者关断；使得电池在充电器反接时，驱动控制电路能够控制开关电路关断从而实现对电池保护电路及电池的反接保护。进而，通过设置反接保护电路，反接保护电路的第一输入端与电源电路的输出端连接，反接保护电路的输出端与驱动控制电路的第二输入端连接，反接保护电路用于在电池被充电器反接状态下输出反接控制信号，驱动控制电路根据反接控制信号控制开关电路关断；使得电池在充电器反接时，驱动控制电路能够根据反接保护电路输出的反接控制信号控制开关电路关断，即使移除充电器也维持开关电路关断，确保控制开关电路不会频繁关断或者开启而是维持关断，从而保证了电池保护电路及电池安全；或者，反接保护电路的输出端与开关电路连接，反接保护电路用于在电池被充电器反接状态下输出反接控制信号，控制开关电路关断；使得在充电器反接时，反接保护电路能够输出反接控制信号直接控制开关电路关断，即使移除充电器也维持开关电路关断，确保控制开关电路不会频繁关断或者开启而是维持关断，从而保证了电池保护电路及电池的安全。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电池保护电路的结构示意图；
图2是图1所示的电池保护电路在电池被充电器反接时的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种电池保护电路的结构示意图；
图4是图3所示的电池保护电路在电池被充电器反接时的结构示意图；
图5是对应图1的电池保护电路的一种正极电池保护电路的结构示意图；
图6是对应图3的电池保护电路的一种正极电池保护电路的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种反接保护电路的电路图；
图8是本发明实施例提供的另一种电池保护电路的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的另一种电池保护电路的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的另一种电池保护电路的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的另一种电池保护电路的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的一种锂电池系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种电池保护电路的结构示意图，参考图1，电池包括电芯E、第一电极P+以及第二电极P-。电池保护电路包括：开关电路40、驱动控制电路20、反接保护电路30以及电源电路10。
电芯E的第一极与第一电极P+连接，电芯E的第二极通过开关电路40与第二电极P-连接；电源电路10的第一端a1与电芯E的第一极连接，电源电路10的第二端a2与电芯E的第二极连接；
驱动控制电路20的第三输入端b3与第二电极P-连接，驱动控制电路20的第四输入端b4与电芯E的第二极连接；反接保护电路30的第二输入端c2与第二电极P-连接，反接保护电路30的第三输入端c3与电芯E的第二极连接；驱动控制电路20的第一输入端b1和反接保护电路30的第一输入端c1均与电源电路10的输出端a3连接；
驱动控制电路20的输出端b5与开关电路40连接，驱动控制电路20用于控制开关电路40的导通或者关断；反接保护电路30的输出端c4与驱动控制电路20的第二输入端b2连接，反接保护电路30用于在电池反接状态下输出反接控制信号，驱动控制电路20根据反接控制信号控制开关电路40关断；
本实施例中，电池可以是锂电池，电芯E可以是锂电池电芯E。电芯E的第一极可以是电芯E的正极或者负极，电芯E的第二极可以是电芯E的负极或者正极。第一电极P+可以连接充电电源（也即充电器）的正极或者负极，第二电极P-可以连接充电电源（也即充电器）的负极或者正极。第二电极P-的电压为第一电压VM，电芯E负极的电压为接地电压VGND，电源电路10的输出端a3向驱动控制电路20的第一输入端b1和反接保护电路30的第一输入端c1提供第二电压VDD。开关电路40可包括开关器件等元器件。
图1中示例性地示意出电池正接时电池保护电路的结构示意图，即电芯E正极与充电电源正极连接，电芯E负极通过开关电路40与充电电源负极连接。参考图1中的电池保护电路的结构示意图，电池正接时电池保护电路的工作原理可以是：由于电池正接，第一电压VM低于第二电压VDD；驱动控制电路20的输出端b5输出控制信号控制开关电路40导通，以使充电电源（也即充电器）通过电池保护电路对进行电池充电，或者电池通过电池保护电路对负载进行放电；在电池过放、过充、过流以及放电短路时，驱动控制电路20的输出端b5输出控制信号控制开关电路40关断，以保护电池以及电池保护电路。
图2是图1所示的电池保护电路在电池被充电器反接时的结构示意图，电池被充电器反接时电池保护电路的工作原理可以是：驱动控制电路20基于自身第三输出端b3检测到的有大电流流过开关电路40，判定电池处于短接或者放电过流并从自身输出端b5输出控制信号控制开关电路40关断。此时，若充电器多次接触导致充电器与第一电极P+和第二电极P-会频繁接触或者脱离，这致使开关电路40被频繁关断或者开启，极易造成开关电路40、电池或者电池保护电路的损坏，同时在充电器（也即充电电源）被移除的过程中，充电器与第一电极P+和第二电极P-会频繁接触或者脱离，这致使开关电路40被频繁关断或者开启，极易造成开关电路40、电池或者电池保护电路的损坏。
针对于此，本实施例的电池保护电路包括反接保护电路30，则在驱动控制电路20判定电池处于短接或者放电过流并从自身输出端b5输出控制信号控制开关电路40关断的同时，第一电压VM升高，反接保护电路30根据第一电压VM输出反接控制信号，驱动控制电路20根据反接控制信号继续控制开关电路40关断，即驱动控制电路20根据反接控制信号控制开关电路40维持关断，这样，即使移除充电器也维持开关电路20关断。即在充电器（也即充电电源）上电或被移除的过程中，即使充电电源与第一电极P+和第二电极P-会频繁接触或者脱离，但仍然维持开关电路20关断而不会被频繁关断或者开启，提高系统的抗干扰性和稳定性，以此保证了开关电路40、电池或者电池保护电路的安全。
或者，参考图3，图3是本发明实施例提供的一种电池保护电路的结构示意图，驱动控制电路20的输出端b5与开关电路40连接，驱动控制电路20用于控制开关电路40的导通或者关断；反接保护电路30的输出端c4与开关电路40连接，反接保护电路30用于在电池反接状态下输出反接控制信号，控制开关电路40关断。
图3中示例性地示意出电池正接时电池保护电路的结构示意图，即电芯E正极与充电电源正极连接，电芯E负极通过开关电路40与充电电源负极连接。参考图3中的电池保护电路的结构示意图，电池正接时电池保护电路的工作原理可以是：由于电池正接，第一电压VM低于第二电压VDD；驱动控制电路20的输出端b5输出控制信号控制开关电路40导通，以使充电电源通过电池保护电路对进行电池充电，或者电池通过电池保护电路对负载进行放电；在电池过放、过充、过流以及放电短路时，驱动控制电路20的输出端b5输出控制信号控制开关电路40关断，以保护电池以及电池保护电路。
图4是图3所示的电池保护电路在电池被充电器反接时的结构示意图，电池反接时电池保护电路的工作原理可以是：驱动控制电路20基于自身第三输出端b3检测到的有大电流流过开关电路40，判定电池处于短接或者放电过流并从自身输出端b5输出控制信号控制开关电路40关断。在驱动控制电路20判定电池处于短接或者放电过流并从自身输出端b5输出控制信号控制开关电路40关断的同时，第一电压VM升高，反接保护电路30根据第一电压VM输出反接控制信号并通过反接控制信号控制开关电路40关断，即反接保护电路30根据第一电压VM输出反接控制信号并直接通过反接控制信号控制开关电路40维持于关断状态，即使移除充电器也维持开关电路20关断。即在充电电源上电或被移除的过程中，即使充电电源与第一电极P+和第二电极P-会频繁接触或者脱离，但仍然维持开关电路20关断而不会被频繁关断或者开启，提高系统的抗干扰性和稳定性，以此保证了开关电路40、电池或者电池保护电路的安全。
此外，图1所提供的电池保护电路可应用于对单晶圆锂电池的保护中，图1所提供的电池保护电路中，驱动控制电路20的第三输入端b3和反接保护电路30的第二输入端c2均与充电电源负极连接，因而为负极电池保护电路。参考图5，图5是对应图1的电池保护电路的一种正极电池保护电路的结构示意图，驱动控制电路20的第三输入端b3和反接保护电路30的第二输入端c2均与充电电源正极连接，本实施例中，图5所提供的正极电池保护电路与图1所提供的负极电池保护电路属于同样的发明构思，因而能够达到与图1所提供的负极电池保护电路的技术效果同样的有益效果，重复内容此处不再赘述。
或者，参考图6，图6是对应图3的电池保护电路的一种正极电池保护电路的结构示意图，驱动控制电路20的第三输入端b3和反接保护电路30的第二输入端c2均与充电电源正极连接，本实施例中，图6所提供的正极电池保护电路与图3所提供的负极电池保护电路属于同样的发明构思，因而能够达到与图3所提供的负极电池保护电路的技术效果同样的有益效果，重复内容此处不再赘述。
图7是本发明实施例提供的一种反接保护电路的电路图，参考图7，可选地，反接保护电路30包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第一比较器COMP、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及第五电阻R5。
第一晶体管M1的第一极与第一电阻R1的第一端连接后作为反接保护电路30的第一输入端c1，第一晶体管M1的第二极与第二电阻R2的第一端连接；
第二电阻R2的第一端与第三电阻R3的第一端连接后作为反接保护电路30的第二输入端c2；
第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端连接；
第二晶体管M2的第一极与第四电阻R4的第二极连接，第二晶体管M2的第二极与电芯E的第二极连接，第二晶体管M2的栅极与第一晶体管M1的栅极连接；
第一比较器COMP的第一输入端与第一电阻R1的第二端连接，第一比较器COMP的第二输入端与第四电阻R4的第一端连接，第一比较器COMP的输出端与第二晶体管M2的栅极连接，第一比较器COMP的输出端作为反接保护电路30的输出端c4；
第五电阻R5的第一端与第一电阻R1的第二端连接，第五电阻R5的第二端作为反接保护电路30的第三输入端c3。
示例性地，参考图7，第一晶体管M1为P型晶体管，第二晶体管M2为N型晶体管，第一晶体管M1的第一极为P型MOS管的源极，第一晶体管M1的第二极为P型MOS管的漏极；第二晶体管M2的第一极为N型MOS管的漏极，第二晶体管M2的第二极为N型MOS管的源极。
第一比较器COMP的第一输入端为第一比较器COMP的正输入端INP，第一比较器COMP的第二输入端为第二比较器的负输入端INN，第二电压VDD为3伏至4.2伏，充电电源的电压VCH为5伏或以上。在驱动控制电路20判定电池处于短接或者放电过流并从自身输出端b5输出控制信号控制开关电路40关断的同时，第一电压VM升高，第一晶体管M1开启，第二晶体管M2关断，第一比较器COMP的正输入端INP的电压VIPN低于负输入端INN的电压VINN，第一比较器COMP的输出端输出的第三电压VCHR为低电平，即反接控制信号为低电平，从而驱动控制电路20或者反接保护电路30根据反接控制信号控制开关电路40维持关断。
为了更清楚地说明本实施例的反接保护电路30的工作原理，下面对各电阻具体取值为例对反接保护电路30的工作原理进行说明，其中，VDD＝4.0V，R3/R4=7/3，R1/R5=2/3，第一比较器COMP的正输入端INP的正输入电压VIPN，第一比较器COMP的负输入端INN的负输入电压VINN。则在驱动控制电路20判定电池处于短接或者放电过流并从自身输出端b5输出控制信号控制开关电路40关断的同时：
VM=VDD+VCH=4.0V+5.0V=9.0V；
VINN=VM*R4/(R3+R4)=2.7V，VINP=VDD*R5/（R1+R5）=2.4V；即第一比较器COMP的正输入端INP的电压VIPN低于负输入端INN的电压VINN，从而第一比较器COMP的输出端输出的第三电压VCHR为低电平，即反接控制信号为低电平，从而驱动控制电路20或者反接保护电路30根据反接控制信号控制开关电路40关断；第一晶体管M1开启，第二晶体管M2关断，VINN=VM=9.0V，第一比较器COMP的正输入端INP的电压VIPN维持低于负输入端INN的电压VINN，即反接控制信号维持为低电平，从而驱动控制电路20或者反接保护电路30根据反接控制信号控制开关电路40维持关断；移除反接的充电电源，VINN=VM=VDD=4.0V，第一比较器COMP的正输入端INP的电压VIPN维持低于负输入端INN的电压VINN，即反接控制信号维持为低电平，驱动控制电路20或者反接保护电路30根据反接控制信号控制开关电路40维持关断。
图8是本发明实施例提供的另一种电池保护电路的结构示意图，如图8所示，可选地，开关电路40包括第三晶体管M3；驱动控制电路20的输出端b5与第三晶体管M3的栅极连接，第三晶体管M3的第一极与电芯E的第二极连接，第三晶体管M3的第二极与第二电极P-连接，第三晶体管M3的衬底与驱动控制电路20连接。具体地，第三晶体管M3可以是N型MOS管。
图9是本发明实施例提供的另一种电池保护电路的结构示意图，如图9所示，可选地，驱动控制电路20包括第一基本保护电路21、第一与门22以及栅极衬底控制电路23。
第一基本保护电路21的第一输入端作为驱动控制电路20的第一输入端b1，第一基本保护电路21的第二输入端与栅极衬底控制电路23的第一输入端连接后作为驱动控制电路20的第三输入端b3，第一基本保护电路21的第三输入端与栅极衬底控制电路23的第二输入端连接后作为驱动控制电路20的第四输入端b4；
第一基本保护电路21的第一输出端d1与栅极衬底控制电路23的第三输入端f3连接，第一基本保护电路21的第二输出端d2与栅极衬底控制电路23的第四输入端f4连接；
第一与门22的第一输入端作为驱动控制电路20的第二输入端b2，第一与门22的第二输入端与第一基本保护电路21的第三输出端d3连接，第一与门22的输出端与栅极衬底控制电路23的第五输入端连接；栅极衬底控制电路23的输出端作为驱动控制电路20的输出端b5；第三晶体管M3的衬底与栅极衬底控制电路23连接。
具体地，参考图9，电芯E正极与充电电源正极连接，电芯E负极通过开关电路40与充电电源负极连接，电池正接时电池保护电路的工作原理可以是：由于电池正接，第一电压VM低于第二电压VDD；栅极衬底控制电路23的输出端输出第一控制信号VGATE控制开关电路40导通，以使充电电源通过电池保护电路对进行电池充电，或者电池通过电池保护电路对负载进行放电；第一基本保护电路21的第一输出端d1、第一基本保护电路21的第二输出端d2以及第一基本保护电路21的第三输出端d3分别输出第二控制信号VCHOC、第三控制信号VOC以及第四控制信号VOD，以通过栅极衬底控制电路23控制开关电路40的导通或者关断，实现对电池的过放、过充、过流以及放电短路保护。
结合图7至图9，电池正接时，第一基本保护电路21的第三输出端d3输出的第四控制信号VOD为高电平；第一电压VM低于第二电压VDD，第一比较器COMP的正输入端INP的电压VIPN高于负输入端INN的电压VINN，第一比较器COMP的输出端输出的第三电压VCHR为高电平；从而第一与门22的输出端输出高电平，栅极衬底控制电路23输出第一控制信号VGATE控制第三晶体管M3导通，即控制开关电路40导通。
充电器反接时，第一基本保护电路21基于自身第二输入端检测到的有大电流流过开关电路40，判定电池处于短接或者放电过流并从自身第三输出端d3输出的第四控制信号VOD为低电平，以通过第一与门22和栅极衬底控制电路23控制开关电路40关断。与此同时，第一电压VM升高，反接保护电路30根据第一电压VM输出反接控制信号，栅极衬底控制电路23根据反接控制信号继续控制开关电路40关断，即栅极衬底控制电路23根据反接控制信号控制开关电路40维持关断，从而使得开关电路40在电池从反接瞬间到充电电源被正接的这整个过程中均维持于关断状态，而不会被频繁关断或者开启，提高系统的抗干扰性和稳定性，以此保证了开关电路40、电池或者电池保护电路的安全。
图10是本发明实施例提供的另一种电池保护电路的结构示意图，如图10所示，可选地，开关电路40包括第四晶体管M4和第五晶体管M5。
反接保护电路30的输出端c4与第四晶体管M4的栅极连接，第四晶体管M4的第一极与电芯E的第二极连接，第四晶体管M4的衬底与第四晶体管M4的第一极连接；
第五晶体管M5的第一极与第四晶体管M4的第二极连接，第五晶体管M5的栅极与驱动控制电路20的输出端b5连接，第五晶体管M5的第二极与第二电极P-连接，第五晶体管M5的衬底与第五晶体管M5的第二极连接。
具体地，第四晶体管M4和第五晶体管M5均可以是N型MOS管。
图11是本发明实施例提供的另一种电池保护电路的结构示意图，如图11所示，可选地，驱动控制电路20包括第二基本保护电路24、第二与门25以及充电驱动控制电路26。
第二基本保护电路24的第一输入端作为驱动控制电路20的第一输入端b1，第二基本保护电路24的第二输入端与充电驱动控制电路26的第一输入端b1连接后作为驱动控制电路20的第三输入端b3，第二基本保护电路24的第三输入端作为驱动控制电路20的第四输入端b4；
第二基本保护电路24的第一输出端与充电驱动控制电路26的第二输入端b2连接；充电驱动控制电路26的的输出端作为驱动控制电路20的输出端b5；
第二与门25的第一输入端与第二基本保护电路24的第二输出端连接，第二与门25的第二输入端与反接保护电路30的输出端c4连接，第二与门25的输出端与第四晶体管M4的栅极连接。
继续参考图11，可选地，电源电路10包括第六电阻R6和第一电容C1；第六电阻R6的第一端作为电源电路10的第一端a1，第六电阻R6的第二端作为电源电路10的输出端a3，第六电阻R6的第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端作为电源电路10的第二端a2。
具体地，参考图11，电芯E正极与充电电源正极连接，电芯E负极通过开关电路40与充电电源负极连接，电池正接时电池保护电路的工作原理可以是：由于电池正接，第一电压VM低于第二电压VDD；充电驱动控制电路26的输出端b5输出第一控制信号VGATE控制开关电路40导通，以使充电电源通过电池保护电路对进行电池充电，或者电池通过电池保护电路对负载进行放电；第二基本保护电路24的第一输出端以及第二基本保护电路24的第二输出端分别输出第三控制信号VOC以及第四控制信号VOD以通过充电驱动控制电路26控制开关电路40的导通或者关断，实现对电池的过放、过充、过流以及放电短路保护。
结合图7、图10以及图11，电池正接时，第二基本保护电路24的第一输出端以及第二基本保护电路24的第二输出端分别输出第三控制信号VOC以及第四控制信号VOD均为高电平；第一电压VM低于第二电压VDD，第一比较器COMP的正输入端INP的电压VIPN高于负输入端INN的电压VINN，第一比较器COMP的输出端输出的第三电压VCHR为高电平；从而充电驱动控制电路26根据第三控制信号VOC输出第一控制信号VGATE控制第五晶体管M5导通，第一与门22的输出端输出高电平控制第四晶体管M4导通，即控制开关电路40导通。
充电器反接时，第二基本保护电路24基于自身第二输入端检测到的有大电流流过开关电路40，判定电池处于短接或者放电过流并从自身第二输出端输出的第四控制信号VOD为低电平，以通过第一与门22控制开关电路40关断。与此同时，第一电压VM升高，反接保护电路30根据第一电压VM输出反接控制信号并通过第二与门25控制开关电路40关断，即反接保护电路30根据第一电压VM输出反接控制信号并直接通过第二与门25控制开关电路40维持于关断状态，使得开关电路40在电池从反接瞬间到充电电源被正接的这整个过程中均维持于关断状态，而不会被频繁关断或者开启，提高系统的抗干扰性和稳定性，以此保证了开关电路40、电池或者电池保护电路的安全。
继续参考图11，可选地，电池保护电路还包括第七电阻R7；第二基本保护电路24的第二输入端与充电驱动控制电路26的第一输入端b1连接后通过第七电阻R7与驱动控制电路20的第三输入端b3连接。
具体地，电池保护电路还包括第七电阻R7，以防止第一电极P+或者第二电极P-处出现尖峰电压，损坏电池保护电路。
本发明实施例还提供了一种锂电池系统，图12是本发明实施例提供的一种锂电池系统的结构示意图，参考图12，该锂电池系统包括充电器50、负载60和如上述技术方案所述的电池保护电路；充电器50的正极与第一电极P+连接，充电器50的负极与第二电极P-连接；负载60的第一端与第一电极P+连接，负载60的第二端与第二电极P-连接。
具体地，充电器50可以看作是对锂电池充电时接入的充电电源。充电器50反接时，是充电器50反接在第一电极P+与第二电极P-之间，锂电池可通过负载60放电。且充电器50可通过第一开关K1接在第一电极P+与第二电极P-之间，第一开关K1控制充电50接入电池保护电路或者断开与电池保护电路的连接，第二开关K2控制锂电池放电或者停止放电。本发明实施例提供的锂电池系统与上述技术方案所述的电池保护电路属于相同的发明构思，能够实现与电池保护系统相同的技术效果，重复内容此处不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电池保护电路，所述电池包括电芯、第一电极以及第二电极，其特征在于，所述电池保护电路包括：
开关电路、驱动控制电路、反接保护电路以及电源电路；
所述电芯的第一极与所述第一电极连接，所述电芯的第二极通过所述开关电路与所述第二电极连接；
所述电源电路的第一端与所述电芯的第一极连接，所述电源电路的第二端与所述电芯的第二极连接；
所述驱动控制电路的第三输入端与所述第二电极连接，所述驱动控制电路的第四输入端与所述电芯的第二极连接；
所述反接保护电路的第二输入端与所述第二电极连接，所述反接保护电路的第三输入端与所述电芯的第二极连接；
所述驱动控制电路的第一输入端和所述反接保护电路的第一输入端均与所述电源电路的输出端连接；
所述驱动控制电路的输出端与所述开关电路连接，所述驱动控制电路用于控制所述开关电路的导通或者关断；所述反接保护电路的输出端与所述驱动控制电路的第二输入端连接，所述反接保护电路用于在所述电池反接状态下输出反接控制信号，所述驱动控制电路根据所述反接控制信号控制所述开关电路关断；或者，
所述驱动控制电路的输出端与所述开关电路连接，所述驱动控制电路用于控制所述开关电路的导通或者关断；所述反接保护电路的输出端与所述开关电路连接，所述反接保护电路用于在所述电池反接状态下输出反接控制信号，控制所述开关电路关断。
2.根据权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，
所述反接保护电路包括第一晶体管、第二晶体管、第一比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；
所述第一晶体管的第一极与所述第一电阻的第一端连接后作为所述反接保护电路的第一输入端，所述第一晶体管的第二极与所述第二电阻的第一端连接；
所述第二电阻的第一端与所述第三电阻的第一端连接后作为所述反接保护电路的第二输入端；
所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接；
所述第二晶体管的第一极与所述第四电阻的第二极连接，所述第二晶体管的第二极与所述电芯的第二极连接，所述第二晶体管的栅极与所述第一晶体管的栅极连接；
所述第一比较器的第一输入端与所述第一电阻的第二端连接，所述第一比较器的第二输入端与所述第四电阻的第一端连接，所述第一比较器的输出端与所述第二晶体管的栅极连接，所述第一比较器的输出端作为所述反接保护电路的输出端；
所述第五电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第五电阻的第二端作为所述反接保护电路的第三输入端。
3.根据权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，
所述开关电路包括第三晶体管；
所述驱动控制电路的输出端与所述第三晶体管的栅极连接，所述第三晶体管的第一极与所述电芯的第二极连接，所述第三晶体管的第二极与所述第二电极连接，所述第三晶体管的衬底与所述驱动控制电路连接。
4.根据权利要求3所述的电池保护电路，其特征在于，
所述驱动控制电路包括第一基本保护电路、第一与门以及栅极衬底控制电路；
所述第一基本保护电路的第一输入端作为所述驱动控制电路的第一输入端，所述第一基本保护电路的第二输入端与所述栅极衬底控制电路的第一输入端连接后作为所述驱动控制电路的第三输入端，所述第一基本保护电路的第三输入端与所述栅极衬底控制电路的第二输入端连接后作为所述驱动控制电路的第四输入端；
所述第一基本保护电路的第一输出端与所述栅极衬底控制电路的第三输入端连接，所述第一基本保护电路的第二输出端与所述栅极衬底控制电路的第四输入端连接；
所述第一与门的第一输入端作为所述驱动控制电路的第二输入端，所述第一与门的第二输入端与所述第一基本保护电路的第三输出端连接，所述第一与门的输出端与所述栅极衬底控制电路的第五输入端连接；
所述栅极衬底控制电路的输出端作为所述驱动控制电路的输出端；所述第三晶体管的衬底与所述栅极衬底控制电路连接。
5.根据权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，
所述开关电路包括第四晶体管和第五晶体管；
所述反接保护电路的输出端与所述第四晶体管的栅极连接，所述第四晶体管的第一极与所述电芯的第二极连接，所述第四晶体管的衬底与所述第四晶体管的第一极连接；
所述第五晶体管的第一极与所述第四晶体管的第二极连接，所述第五晶体管的栅极与所述驱动控制电路的输出端连接，所述第五晶体管的第二极与所述第二电极连接，所述第五晶体管的衬底与所述第五晶体管的第二极连接。
6.根据权利要求5所述的电池保护电路，其特征在于，
所述驱动控制电路包括第二基本保护电路、第二与门以及充电驱动控制电路；
所述第二基本保护电路的第一输入端作为所述驱动控制电路的第一输入端，所述第二基本保护电路的第二输入端与所述充电驱动控制电路的第一输入端连接后作为所述驱动控制电路的第三输入端，所述第二基本保护电路的第三输入端作为所述驱动控制电路的第四输入端；
所述第二基本保护电路的第一输出端与所述充电驱动控制电路的第二输入端连接；所述充电驱动控制电路的输出端作为所述驱动控制电路的输出端；
所述第二与门的第一输入端与所述第二基本保护电路的第二输出端连接，所述第二与门的第二输入端与所述反接保护电路的输出端连接，所述第二与门的输出端与所述第四晶体管的栅极连接。
7.根据权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，
所述电源电路包括第六电阻和第一电容；
所述第六电阻的第一端作为所述电源电路的第一端，所述第六电阻的第二端作为所述电源电路的输出端，所述第六电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端作为所述电源电路的第二端。
8.根据权利要求6所述的电池保护电路，其特征在于，
还包括第七电阻；
所述第二基本保护电路的第二输入端与所述充电驱动控制电路的第一输入端连接后通过所述第七电阻与所述驱动控制电路的第三输入端连接。
9.一种锂电池系统，其特征在于，包括：充电器和如权利要求1-8任一项所述的电池保护电路；
所述充电器的正极与所述第一电极连接，所述充电器的负极与所述第二电极连接。
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