CN111934402B - 电池保护系统和电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池保护系统和电池系统。电池保护系统包括触发电路和分压控制电路；触发电路的触发信号输出端与分压控制电路的控制端连接，用于在触发信号输出端输出触发信号时控制分压控制电路的分压输出端输出分压信号；分压控制电路的分压输出端与过放保护电路的输入端连接，在分压控制电路输出分压信号时，过放保护电路控制第一开关单元截止，第二开关单元导通，使得过放保护电路关闭，同时电池保护系统处于完全关闭状态，从而避免电池保护系统自身和负载电路消耗电流，电池电压可以长时间维持在一个稳定的电压。当电池保护系统再次启动使用时，只需充电器激活一下就能正常使用，而不需要长时间给电池充电，提高了客户端的体验效果。

Description

电池保护系统和电池系统
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系统和电池系统。
背景技术
电池系统可以为应用系统供电。例如，当应用系统为显示设备时，电池系统为显示设备供电。目前的电池系统包括电池和电池保护系统。在应用系统为待机状态时电池系统中的电池保护系统会自消耗电流，系统负载也会消耗电流，从而导致电池电压降低，容易导致电池电压下降到电池保护系统中的过放保护电路的过放保护电压以下。当电池系统再次启动使用时，需要先对电池系统长时间充电才能正常使用，影响客户端的体验效果。特别是目前小容量电池的应用系统，电池系统和系统负载长时间的自耗电特别容易导致电池系统进入过放保护状态，当电池系统再次启动使用时，需要充电器先对电池系统进行长时间充电。
发明内容
本发明提供一种电池保护系统和电池系统，以降低电池保护系统和负载电路的自耗电现象，提高客户端的体验效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种电池保护系统，包括触发电路、分压控制电路、驱动单元、过放保护电路、第一开关单元和第二开关单元；
所述触发电路的触发信号输出端与所述分压控制电路的控制端连接，用于在所述触发信号输出端输出触发信号时控制所述分压控制电路的分压输出端输出分压信号；所述分压控制电路的第一端与电池的正极连接，所述分压控制电路的第二端与电池系统的输出负端连接，所述分压控制电路的分压输出端与所述过放保护电路的输入端连接，所述过放保护电路的输出端与所述驱动单元的第一输入端和所述第二开关单元的控制端连接，所述驱动单元的输出端与所述第一开关单元的控制端连接，所述第一开关单元的第一端与所述电池的负极连接，所述第二开关单元的第一端与所述分压控制电路的分压输出端连接，所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第二端连接；
所述分压控制电路包括第一晶体管、第一电阻和第二电阻；
所述第一晶体管的栅极作为所述分压控制电路的控制端，所述第一晶体管的第一极与所述第二电阻的第一极连接，所述第一晶体管的第二极作为所述分压控制电路的第二端，所述第二电阻的第二极与所述第一电阻的第二极连接，并作为所述分压控制电路的分压输出端，所述第一电阻的第一极作为所述分压控制电路的第一端；
其中，所述分压信号的电压小于所述过放保护电路的过放保护电压，其公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，V BAT为电池提供的电压，R 1为所述第一电阻的阻值，R 2为所述第二电阻的阻值，V OD为所述过放保护电路的过放保护电压。
可选地，所述触发电路包括第三电阻、第四电阻、第一电容和第一开关；
所述第三电阻的第一极和所述第一电容的第一极与电池系统的输出负端连接，所述第三电阻的第二极与所述第四电阻的第一极和所述第一开关的第一端连接，所述第一开关的第二端与所述电池系统的输出正端连接，所述第四电阻的第二极与所述第一电容的第二极连接。
可选地，所述触发电路还包括采样单元、逻辑检测单元和锁存及输出单元；
所述采样单元与所述第四电阻的第二极连接，所述采样单元用于对所述第四电阻输出的信号进行采样；所述逻辑检测单元与所述采样单元连接，用于检测所述采样单元输出的采样信号；所述锁存及输出单元与所述逻辑检测单元连接，用于对所述逻辑检测单元输出的信号进行锁存及输出。
可选地，所述第一开关单元的第一端与所述电池的负极连接，所述第二开关单元的第一端通过所述第一电阻与所述电池的正极连接，所述第一开关单元包括第二晶体管；所述第二开关单元包括第三晶体管；
所述第二晶体管的栅极作为所述第一开关单元的控制端，所述第二晶体管的第一极作为所述第一开关单元的第一端，所述第二晶体管的第二极作为所述第一开关单元的第二端；
所述第三晶体管的栅极作为所述第二开关单元的控制端，所述第三晶体管的第一极作为所述第二开关单元的第一端，所述第三晶体管的第二极作为所述第二开关单元的第二端。
可选地，所述第一开关单元的第一端与所述电池的负极连接，所述第二开关单元的第一端通过所述第一电阻与所述电池的正极连接，所述第一开关单元包括第四晶体管和第五晶体管，所述第二开关单元包括第三晶体管；
所述第四晶体管的栅极与所述驱动单元的第一输出端连接，所述第四晶体管的第一极作为所述第一开关单元的第一端，所述第四晶体管的第二极与所述第五晶体管的第二极连接，所述第五晶体管的栅极与所述驱动单元的第二输出端连接，所述第五晶体管的第一极作为所述第一开关单元的第二端；
所述第三晶体管的栅极作为所述第二开关单元的控制端，所述第三晶体管的第一极作为所述第二开关单元的第一端，所述第三晶体管的第二极作为所述第二开关单元的第二端。
可选地，所述第一开关单元的第一端与所述电池的正极连接，所述第二开关单元的第一端与所述电池的负极连接，所述第一开关单元包括MOS管，所述第二开关单元包括第三晶体管；
所述MOS管的栅极作为所述第一开关单元的控制端，所述MOS管的第一极作为所述第一开关单元的第一端，所述MOS管的第二极作为所述第一开关单元的第二端；
所述第三晶体管的栅极作为所述第二开关单元的控制端，所述第三晶体管的第一极作为所述第二开关单元的第一端，所述第三晶体管的第二极作为所述第二开关单元的第二端。
可选地，电池保护系统还包括第二电容；
所述第二电容的第一极与所述电池的正极连接，所述第二电容的第二极与所述分压控制电路的第二端连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电池系统，包括电池和本发明任意实施例提供的电池保护系统。
本发明实施例的技术方案，通过在电池保护系统中设置触发电路和分压控制电路，在触发电路输出触发信号控制分压控制电路输出分压信号时，过放保护电路输出过放保护信号控制第一开关单元截止，第二开关单元导通，使得过放保护电路关闭，同时可以使得电池系统的输出正端和输出负端的电位相等，使电池保护系统处于完全关闭状态，从而可以避免了电池保护系统自身和负载电路消耗电流，电池电压可以长时间维持在一个稳定的电压。当电池保护系统再次启动使用时，只需充电器激活一下就能正常使用，而不需要长时间给电池充电，提高了客户端的体验效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电池保护系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种触发电路的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种触发电路的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种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为本发明实施例提供的一种电池保护系统的结构示意图。如图1所示，该电池保护系统包括触发电路110、分压控制电路120、驱动单元130、过放保护电路140、第一开关单元150和第二开关单元160；触发电路110的触发信号输出端TOUT与分压控制电路120的控制端CTRL1连接，用于在触发信号输出端TOUT输出触发信号时控制分压控制电路120的分压输出端FOUT输出分压信号；分压控制电路120的第一端与电池的正极+连接，分压控制电路120的第二端与电池系统的输出负端P-连接，分压控制电路120的分压输出端FOUT与过放保护电路140的输入端连接，过放保护电路140的输出端与驱动单元130的第一输入端IN1和第二开关单元160的控制端CTRL2连接，驱动单元130的输出端与第一开关单元150的控制端CTRL3连接，第一开关单元150的第一端与电池的负极-连接，第二开关单元160的第一端与分压控制电路的120分压输出端FOUT连接，第一开关单元150的第二端与第二开关单元160的第二端连接；其中，分压信号的电压小于过放保护电路140的过放保护电压。
具体地，电池系统包括电池和电池保护系统，电池保护系统与电池连接，用于保护电池，避免电池的过充或过放等现象，提高电池的寿命。当第一开关单元150的第一端与电池的负极-连接时，第二开关单元160的第一端与分压控制电路的120分压输出端FOUT连接，如图1所示。此时分压控制电路120的第二端通过第一开关单元150与电池的负极-连接。且电池的正极+作为电池系统的输出正端P+，第一开关单元150的第二端作为电池系统的输出负端P-。当第一开关单元150的第一端与电池的正极+连接时，第二开关单元160的第一端与电池的负极-连接。此时分压控制电路120的第二端直接与电池的负极-连接。且第一开关单元150的第二端作为电池系统的输出正端P+，电池的负极-作为电池系统的输出负端P-。与电池连接的负载电路400串联于电池系统的输出正端P+和输出负端P-之间，电池为负载电路400供电。
触发电路110用于输出触发信号。触发信号可以为过放保护电路140未对电池进行过放保护时触发电路110输出的信号。当触发电路110输出触发信号时，触发信号控制分压控制电路120对电池两极的电压进行分压，使分压输出端FOUT输出的分压信号的电压小于过放保护电路140的过放保护电压。当分压输出端FOUT输出的分压信号提供至过放保护电路140时，由于分压信号的电压小于过放保护电压，过放保护电路140启动，过放保护电路140输出过放保护信号至驱动单元130和第二开关单元160的控制端CTRL2，驱动单元130在过放保护信号的作用下输出控制信号控制第一开关单元150截止，使得第一开关单元150的第一端和第二端之间断开，从而使得第一开关单元150的第二端的电位不受第一开关单元150的第一端的电位影响。同时第二开关单元160在过放保护信号的作用下导通，使得第二开关单元160的第一端和第二端的电位相等。而第二开关单元160的第二端与第一开关单元150的第二端连接，因此第一开关单元150的第二端的电位可以随着第二开关单元160的第一端的电位变化，使得过放保护电路140关闭。同时，由于第一开关单元150截止，第一开关单元150的第二端的电位使得分压控制电路120停止工作，第二开关单元160所在支路断路，不存在电流，因此第一开关单元150的第二端的电位与第二开关单元160的第一端的电位相等，电池保护系统处于完全关闭状态，从而可以避免了电池保护系统自身消耗电流和负载电路400消耗电流，电池电压可以长时间维持在一个稳定的电压。当电池保护系统再次启动使用时，只需充电器激活一下就能正常使用，而不需要长时间给电池充电，提高了客户端的体验效果。
继续参考图1，分压控制电路120包括第一晶体管T1、第一电阻R1和第二电阻R2；第一晶体管T1的栅极作为分压控制电路120的控制端CTRL1，第一晶体管T1的第一极与第二电阻R2的第一极连接，第一晶体管T1的第二极作为分压控制电路120的第二端，第二电阻R2的第二极与第一电阻R1的第二极连接，并作为分压控制电路120的分压输出端FOUT，第一电阻R1的第一极作为分压控制电路120的第一端。
具体地，图1中示例性地示出了第一晶体管T1为N型晶体管，且第一开关单元150的第一端与电池的负极-连接时，第二开关单元160的第一端与电池的正极+连接。此时电池的正极+作为电池系统的输出正端P+，第一开关单元150的第二端作为电池系统的输出负端P-。在电池保护系统正常工作时，第一开关单元150导通，分压控制电路120的第二端通过第一开关单元150与电池的负极-连接。当触发电路输出高电平的触发信号时，第一晶体管T1导通，第一开关单元150、第一晶体管T1、第一电阻R1、第二电阻R2和电池形成回路，通过调整第一电阻R1和第二电阻R2的阻值关系，可以使得第一电阻R1和第二电阻R2的连接处的电压小于过放保护电路140的过放保护电压，即分压输出端FOUT输出的分压信号的电压小于过放保护电路140的过放保护电压。此时分压信号可以启动过放保护电路140，过放保护电路140输出过放保护信号至驱动单元130和第二开关单元160的控制端CTRL2，驱动单元130在过放保护信号的作用下输出控制信号控制第一开关单元150截止，同时控制第二开关单元160导通，使得第一开关单元150的第二端的电位随着第二开关单元160的第一端的电位变化，过放保护电路140关闭。同时，由于第一开关单元150的第二端的电位变化，使得第一晶体管T1的栅源电压差小于第一晶体管T1的导通电压，从而使得第一晶体管T1截止，第二开关单元160所在支路和第一电阻R1上没有电流，第一开关单元150的第二端的电位与第二开关单元160的第一端的电位相等，即电池系统的输出正端P+和输出负端P-的电位相等，从而可以使得电池保护系统全部关闭，从而可以避免了电池保护系统自身消耗电流和负载电路400消耗电流，电池电压可以长时间维持在一个稳定的电压。当电池保护系统再次启动使用时，只需充电器激活一下就能正常使用，而不需要长时间给电池充电，提高了客户端的体验效果。
需要说明的是，当第一开关单元150的第一端与电池的正极+连接时，第二开关单元160的第一端与电池的负极-连接时，分压控制电路120同样可以在触发电路110输出高电平的触发信号时控制电池保护系统中的过放保护电路140停止工作，以及电池保护系统全部关闭，具体过程与上述过程类似，此处不再赘述。
示例性地，当第一开关单元150和第一晶体管T1导通时，第一开关单元150和第一晶体管T1的导通压降比较小，可以忽略不计，因此第一电阻R1和第二电阻R2对电池电压进行分压，分压输出端FOUT输出的电压为第二电阻R2对电池电压的分压值。在调节第一电阻R1和第二电阻R2的阻值关系时，可以根据电池的电压和过放保护电路140的过放保护电压的值进行调节，其关系一般满足：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，V BAT为电池提供的电压，R 1为第一电阻的阻值，R 2为第二电阻的阻值，V OD为过放保护电路的过放保护电压。
图2为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图。如图2所示，第一开关单元150的第一端与电池的负极-连接，第二开关单元160的第一端通过第一电阻R1与电池的正极+连接，第一开关单元150包括第二晶体管T2；第二开关单元160包括第三晶体管T3；第二晶体管T2的栅极作为第一开关单元150的控制端CTRL3，第二晶体管T2的第一极作为第一开关单元150的第一端，第二晶体管T2的第二极作为第一开关单元150的第二端；第三晶体管T3的栅极作为第二开关单元160的控制端CTRL2，第三晶体管T3的第一极作为第二开关单元160的第一端，第三晶体管T3的第二极作为第二开关单元160的第二端。
具体地，图2示例性地示出了第二晶体管T2为N型晶体管，第三晶体管T3为P型晶体管。如图2所示，电池的正极+作为电池系统的输出正端P+，第二晶体管T2的第二极作为电池系统的输出负端P-。电池保护系统还包括第一基本保护电路170、第一非门180、第一与门190和第三电容C3。第一基本保护电路170的输入端通过第一开关晶体管M1与分压控制电路120的分压输出端FOUT连接，第一基本保护电路170的输出端与驱动单元130的第二输入端IN2连接，过放保护电路140的输入端通过第二开关晶体管M2与分压控制电路120的分压输出端FOUT连接，过放保护电路140的输出端与第一非门180的输入端连接，第一非门180的输出端与第一与门190的第一输入端连接，第一与门190的第二输入端与第二晶体管T2的第二极连接，第一与门190的输出端与第一开关晶体管M1和第二开关晶体管M2的栅极连接。第三电容C3的第一极与电池的负极-连接，第三电容C3的第二极与第二电阻R2的第二极连接。在图2中，第二晶体管T2的第二极通过一个电阻与第三晶体管T3的第二极连接。第一开关晶体管M1和第二开关晶体管M2为P型晶体管。
第一基本保护电路170可以对电池具有基本保护作用，例如可以避免电池的过度充电等。在电池保护系统正常工作的过程中，电池的电压一般大于过放保护电压，例如可以为3.0V-4.0V。过放保护电路140和第一基本保护电路170可以输出高电平，过放保护电路140输出的高电平通过第一非门180为低电平，并输入至第一与门190，使得第一与门190输出低电平，控制第一开关晶体管M1和第二开关晶体管M2导通。同时，第二晶体管T2导通，第二晶体管T2的第二极电位与电池的负极-相等，为低电平。当触发电路110输出高电平的触发信号时，第一晶体管T1导通，第二晶体管T2、第一晶体管T1、第一电阻R1、第二电阻R2和电池形成回路，通过调整第一电阻R1和第二电阻R2的阻值关系，可以使得第一电阻R1和第二电阻R2的连接处的电压小于过放保护电路140的过放保护电压，过放保护电路140输出过放保护信号，为低电平，控制第三晶体管T3导通。过放保护信号通过第一非门180后为高电平，输入至第一与门190。同时过放保护信号输出至驱动单元130，驱动单元130输出控制信号控制第二晶体管T2截止，第二晶体管T2的第二极随着第三晶体管T3的第一极的电位上升，变为高电平，并输出至第一与门190的第二输入端。此时第一与门190的两个输入端均为高电平，使得第一与门190的输出端为高电平，控制第一开关晶体管M1和第二开关晶体管M2截止，因此过放保护电路140关闭。同时，第二晶体管T2第二极的电位上升，即第一晶体管T1的第二极电位上升，使得第一晶体管T1的栅源压差小于第一晶体管T1的阈值电压，第一晶体管T1关闭，此时第三晶体管T3所在支路上无电流，第二晶体管T2的第二极与第三晶体管T3的第一极电位相等，均为电池的正极+电压值，因此电池系统的输出正端P+和输出负端P-的电位相等，使得电池保护系统全部关闭，从而避免了电池保护系统自身消耗电流和负载电路400消耗电流，电池电压可以长时间维持在一个稳定的电压。当电池保护系统再次启动使用时，只需充电器激活一下就能正常使用，而不需要长时间给电池充电，提高了客户端的体验效果。
继续参考图2，电池保护系统还包括第二电容C2；第二电容C2的第一极与电池的正极+连接，第二电容C2的第二极与分压控制电路120的第二端连接。
具体地，在上述过程中，当分压控制电路120输出分压信号后，过放保护电路140输出过放保护信号至驱动单元130和第三晶体管T3的栅极，第二晶体管T2在驱动单元130的驱动下截止，第三晶体管T3在过放保护信号的作用下导通，此时第一电阻R1、第二电阻R2、第二电容C2和第一晶体管T1形成环路，对第二电容C2进行放电，分压控制电路120的第二端的电位变化，使得第一晶体管T1的栅源电压差小于第一晶体管T1的导通电压，从而使得第一晶体管T1截止，第三晶体管T3所在支路和第一电阻R1上没有电流，第二晶体管T2的第二极的电位与第三晶体管T3的第一极的电位相等，即电池系统的输出正端P+和输出负端P-的电位相等，使得电池保护系统全部关闭。
图3为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图。如图3所示，第一开关单元150的第一端与电池的负极-连接，第二开关单元160的第一端通过第一电阻R1与电池的正极+连接，第一开关单元150包括第四晶体管T4和第五晶体管T5，第二开关单元160包括第三晶体管T3；第四晶体管T4的栅极与驱动单元130的第一输出端连接，第四晶体管T4的第一极作为第一开关单元150的第一端，第四晶体管T4的第二极与第五晶体管T5的第二极连接，第五晶体管T5的栅极与驱动单元130的第二输出端连接，第五晶体管T5的第一极作为第一开关单元150的第二端；第三晶体管T3的栅极作为第二开关单元160的控制端CTRL2，第三晶体管T3的第一极作为第二开关单元160的第一端，第三晶体管T3的第二极作为第二开关单元160的第二端。
具体地，图3中示例性地示出了第四晶体管T4和第五晶体管T5为N型晶体管。如图3所示，电池的正极+作为电池系统的输出正端P+，第二晶体管T2的第二极作为电池系统的输出负端P-。电池保护系统还包括第一基本保护电路170、第一非门180、第一与门190和第三电容C3，其具体连接关系与图2相同。与图2不同之处在于，第一开关单元150包括两个晶体管，此时电池保护系统为分立电池保护电路。此时第一开关单元150包括两个控制端，驱动单元130包括两个输出端，第四晶体管T4的栅极和第五晶体管T5的栅极分别为第一开关单元150的两个控制端。第五晶体管T5的第一极与第三晶体管T3的第二极之间增加了一个电阻。在电池保护系统工程工作的过程中，过放保护电路140和第一基本保护电路170可以输出高电平，此时驱动单元130的第一输出端和第二输出端均为高电平，第四晶体管T4和第五晶体管T5均导通，即第一开关单元150导通。当触发电路110输出高电平的触发信号时，过放保护电路140输出过放保护信号，由于第四晶体管T4和第五晶体管T5串联，可通过控制第五晶体管T5截止控制第一开关单元150截止，其具体工作过程与图2的工作过程类似，此处不再赘述。
需要说明的是，图3中的电池保护电路也可以包括第二电容C2，其连接方式和放电过程与图2中的第二电容相同，此处不再赘述。
图4为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图。如图4所示，第一开关单元150的第一端与电池的正极+连接，第二开关单元160的第一端与电池的负极-连接，第一开关单元150包括MOS管，第二开关单元160包括第三晶体管T3；MOS管的栅极作为第一开关单元150的控制端CTRL3，MOS管的第一极作为第一开关单元150的第一端，MOS管的第二极作为第一开关单元150的第二端；第三晶体管T3的栅极作为第二开关单元160的控制端CTRL2，第三晶体管T3的第一极作为第二开关单元160的第一端，第三晶体管T3的第二极作为第二开关单元160的第二端。
具体地，图4中示例性地示出了MOS管的第一极与电池的正极+连接，第三晶体管T3的第一极与电池的负极-连接。第三晶体管T3为N型晶体管，此时MOS管的第二极作为电池系统的输出正端P+，电池的负极-作为电池系统的输出负端P-。电池保护系统还包括第二基本保护电路200、第二非门210、第一或门220和第三电容C3。第二基本保护电路200的第一输入端与分压控制电路120的分压输出端FOUT连接，第二基本保护电路200的第二输入端通过第三开关晶体管M3与电池的负极-连接。第二基本保护电路200的输出端与驱动单元130的第二输入端连接，过放保护电路140的第一输入端与分压控制电路120的分压输出端FOUT连接，过放保护电路140的第二输入端通过第四开关晶体管M4与电池的负极-连接。过放保护电路140的输出端与第二非门210的输入端和第一或门220的第一输入端连接，第二非门210的输出端与第三晶体管T3的栅极连接，第一或门220的第二输入端与电池的负极-连接，第一或门220的输出端与第三开关晶体管M3和第四开关晶体管M4的栅极连接。在图4中，MOS管的第二极通过一个电阻与第三晶体管T3的第二极连接。第三开关晶体管M3和第四开关晶体管M4为N型晶体管。
第二基本保护电路200可以对电池具有基本保护作用，例如可以避免电池的过度充电等。在电池保护系统正常工作的过程中，电池的电压一般大于过放保护电压，例如可以为3.0V-4.0V。过放保护电路140和第二基本保护电路200可以输出高电平，过放保护电路140输出的高电平通过第二非门210后为低电平，控制第三晶体管T3截止，过放保护电路140输出的高电平通过第一或门220后输出高电平，控制第三开关晶体管M3和第四开关晶体管M4导通。此时第一或门220的第二输入端输入MOS管的第二极电位，为高电平。同时，MOS管导通，MOS管的第二极电位与电池的正极+相等，为高电平。当触发电路110输出高电平的触发信号时，第一晶体管T1导通，第一晶体管T1、第一电阻R1、第二电阻R2和电池形成回路，通过调整第一电阻R1和第二电阻R2的阻值关系，可以使得第一电阻R1和第二电阻R2的连接处的电压小于过放保护电路140的过放保护电压，过放保护电路140输出过放保护信号，为低电平，通过第二非门210后为高电平，控制第三晶体管T3导通。同时过放保护信号输出至驱动单元130，驱动单元130输出控制信号控制MOS管截止，MOS管的第二极电位随着第三晶体管T3的第一极电位下降，变为低电平，并输出至第一或门220的第二输入端，此时第一或门220的第一输入端和第二输入端输入的信号均为低电平，第一或门220输出低电平信号，控制第三开关晶体管M3和第四开关晶体管M4截止，因此过放保护电路140关闭。同时，第三晶体管T3所在支路无法构成环路，因此无电流，MOS管的第二极电位与第三晶体管T3的第一极电位相等，均为电池的负极-电压值，因此电池系统的输出正端P+和输出负端P-的电位相等，使得电池保护系统全部关闭，从而避免了电池保护系统自身消耗电流和负载电路400消耗电流，电池电压可以长时间维持在一个稳定的电压。当电池保护系统再次启动使用时，只需充电器激活一下就能正常使用，而不需要长时间给电池充电，提高了客户端的体验效果。
需要说明的是，图4中的电池保护电路也可以包括第二电容C2，其连接方式和放电过程与图2中的第二电容相同，此处不再赘述。
图5为本发明实施例提供的一种触发电路的结构示意图。如图5所示，触发电路110包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第一开关K1；第三电阻R3的第一极和第一电容C1的第一极与电池系统的输出负端P-连接，第三电阻R3的第二极与第四电阻R4的第一极和第一开关K1的第一端连接，第一开关K1的第二端与电池系统的输出正端P+连接，第四电阻R4的第二极与第一电容C1的第二极连接。
具体地，第四电阻R4的第二极与第一电容C1的第二极可以作为触发电路110的触发信号输出端TOUT。当第一开关单元150的第一端与电池的负极-连接，第二开关单元160的第一端与电池的正极+连接时，第三电阻R3的第一极和第一电容C1的第一极通过第一开关单元150与电池的负极-连接，即第三电阻R3的第一极和第一电容C1的第一极与电池系统的输出负端P-连接。当第一开关单元150的第一端与电池的正极+连接，第二开关单元160的第一端与电池的负极-连接时，第一开关K1的第二端通过第一开关单元150与电池的正极+连接。在电池保护系统正常工作时，第一开关K1断开，此时触发信号输出端TOUT为低电平，分压控制电路120无法分压。在需要电池保护系统停止工作时，触发第一开关K1导通，此时触发信号输出端TOUT输出高电平，控制分压控制电路120工作，输出分压信号，从而实现电池保护系统的完全关闭，避免了电池保护系统自身消耗电流和负载电路400消耗电流，电池电压可以长时间维持在一个稳定的电压。当电池保护系统再次启动使用时，只需充电器激活一下就能正常使用，而不需要长时间给电池充电，提高了客户端的体验效果。
图6为本发明实施例提供的另一种触发电路的结构示意图。如图6所示，触发电路110还包括采样单元111、逻辑检测单元112和锁存及输出单元113；采样单元111与第四电阻R4的第二极连接，采样单元111用于对第四电阻R4输出的信号进行采样；逻辑检测单元112与采样单元111连接，用于检测采样单元111输出的采样信号；锁存及输出单元113与逻辑检测单元112连接，用于对逻辑检测单元112输出的信号进行锁存及输出。
具体地，锁存及输出单元113的输出端作为触发电路110的触发信号输出端TOUT。第四电阻R4第二极的电位根据第一开关K1的状态变化。在采样单元111对第四电阻R4第二极的电位进行采样后，可以根据采样得到的信号通过逻辑检测单元112分析判断输出触发信号，在经过锁存及输出单元113持续输出。示例性地，当第一开关K1在20s内完成3次高于10ms且低于1s的闭合操作，然后再加一次时间超过3s的闭合操作，采样单元111采样到这样的4次操作，通过逻辑检测单元112分析判读输出一个高电平，在经过锁存及输出单元113持续输出高电平，即可控制分压控制电路120工作，输出分压信号，从而实现电池保护系统的完全关闭，避免了电池保护系统自身消耗电流和负载电路400消耗电流，电池电压可以长时间维持在一个稳定的电压。当电池保护系统再次启动使用时，只需充电器激活一下就能正常使用，而不需要长时间给电池充电，提高了客户端的体验效果。
本发明实施例还提供一种电池系统。图7为本发明实施例提供的一种电池系统的结构示意图。如图7所示，该电池系统包括电池和本发明任意实施例的电池保护系统。
继续参考图7，电池系统还可以包括充电电路300和第二开关K2，充电电路300的第一端与电池系统的输出负端P-连接，充电电路300的第二端与第二开关K2的第一端连接，第二开关K2的第二端与电池系统的输出正端P+连接。当电池系统需要充电时，可以闭合第二开关K2对电池系统进行充电。
需要说明的是，图7示例性地示出了第一开关单元150的第一端与电池的负极-连接时，第二开关单元160的第一端与电池的正极+连接。在其他实施例中，还可以使第一开关单元150的第一端与电池的正极+连接，第二开关单元160的第一端与电池的负极-连接。
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 (10)

1.一种电池保护系统，其特征在于，包括触发电路、分压控制电路、驱动单元、过放保护电路、第一开关单元和第二开关单元；
所述触发电路的触发信号输出端与所述分压控制电路的控制端连接，用于在所述触发信号输出端输出触发信号时控制所述分压控制电路的分压输出端输出分压信号；所述分压控制电路的第一端与电池的正极连接，所述分压控制电路的第二端与电池系统的输出负端连接，所述分压控制电路的分压输出端与所述过放保护电路的输入端连接，所述过放保护电路的输出端与所述驱动单元的第一输入端和所述第二开关单元的控制端连接，所述驱动单元的输出端与所述第一开关单元的控制端连接，所述第一开关单元的第一端与所述电池的负极连接，所述第二开关单元的第一端与所述分压控制电路的分压输出端连接，所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第二端连接；
所述分压控制电路包括第一晶体管、第一电阻和第二电阻；
所述第一晶体管的栅极作为所述分压控制电路的控制端，所述第一晶体管的第一极与所述第二电阻的第一极连接，所述第一晶体管的第二极作为所述分压控制电路的第二端，所述第二电阻的第二极与所述第一电阻的第二极连接，并作为所述分压控制电路的分压输出端，所述第一电阻的第一极作为所述分压控制电路的第一端；其中，所述分压信号的电压小于所述过放保护电路的过放保护电压，其公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，V BAT为电池提供的电压，R 1为所述第一电阻的阻值，R 2为所述第二电阻的阻值，V OD为所述过放保护电路的过放保护电压。
2.根据权利要求1所述的电池保护系统，其特征在于，所述触发电路包括第三电阻、第四电阻、第一电容和第一开关；
所述第三电阻的第一极和所述第一电容的第一极与电池系统的输出负端连接，所述第三电阻的第二极与所述第四电阻的第一极和所述第一开关的第一端连接，所述第一开关的第二端与所述电池系统的输出正端连接，所述第四电阻的第二极与所述第一电容的第二极连接。
3.根据权利要求2所述的电池保护系统，其特征在于，所述触发电路还包括采样单元、逻辑检测单元和锁存及输出单元；
所述采样单元与所述第四电阻的第二极连接，所述采样单元用于对所述第四电阻输出的信号进行采样；所述逻辑检测单元与所述采样单元连接，用于检测所述采样单元输出的采样信号；所述锁存及输出单元与所述逻辑检测单元连接，用于对所述逻辑检测单元输出的信号进行锁存及输出。
4.根据权利要求1所述的电池保护系统，其特征在于，所述第一开关单元包括第二晶体管；所述第二开关单元包括第三晶体管；
所述第二晶体管的栅极作为所述第一开关单元的控制端，所述第二晶体管的第一极作为所述第一开关单元的第一端，所述第二晶体管的第二极作为所述第一开关单元的第二端；
所述第三晶体管的栅极作为所述第二开关单元的控制端，所述第三晶体管的第一极作为所述第二开关单元的第一端，所述第三晶体管的第二极作为所述第二开关单元的第二端。
5.根据权利要求1所述的电池保护系统，其特征在于，所述第一开关单元包括第四晶体管和第五晶体管，所述第二开关单元包括第三晶体管；
所述第四晶体管的栅极与所述驱动单元的第一输出端连接，所述第四晶体管的第一极作为所述第一开关单元的第一端，所述第四晶体管的第二极与所述第五晶体管的第二极连接，所述第五晶体管的栅极与所述驱动单元的第二输出端连接，所述第五晶体管的第一极作为所述第一开关单元的第二端；
所述第三晶体管的栅极作为所述第二开关单元的控制端，所述第三晶体管的第一极作为所述第二开关单元的第一端，所述第三晶体管的第二极作为所述第二开关单元的第二端。
6.根据权利要求1所述的电池保护系统，其特征在于，还包括第二电容；
所述第二电容的第一极与所述电池的正极连接，所述第二电容的第二极与所述第一开关单元的第二端连接。
7.一种电池保护系统，其特征在于，包括触发电路、分压控制电路、驱动单元、过放保护电路、第一开关单元和第二开关单元；
所述触发电路的触发信号输出端与所述分压控制电路的控制端连接，用于在所述触发信号输出端输出触发信号时控制所述分压控制电路的分压输出端输出分压信号；所述分压控制电路的第一端与电池的正极连接，所述分压控制电路的第二端与电池系统的输出负端连接，所述分压控制电路的分压输出端与所述过放保护电路的输入端连接，所述过放保护电路的输出端与所述驱动单元的第一输入端和所述第二开关单元的控制端连接，所述驱动单元的输出端与所述第一开关单元的控制端连接，所述第一开关单元的第一端与所述电池的正极连接，所述第二开关单元的第一端与所述电池的负极连接，所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第二端连接；
所述分压控制电路包括第一晶体管、第一电阻和第二电阻；
所述第一晶体管的栅极作为所述分压控制电路的控制端，所述第一晶体管的第一极与所述第二电阻的第一极连接，所述第一晶体管的第二极作为所述分压控制电路的第二端，所述第二电阻的第二极与所述第一电阻的第二极连接，并作为所述分压控制电路的分压输出端，所述第一电阻的第一极作为所述分压控制电路的第一端；其中，所述分压信号的电压小于所述过放保护电路的过放保护电压，其公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，V BAT为电池提供的电压，R 1为所述第一电阻的阻值，R 2为所述第二电阻的阻值，V OD为所述过放保护电路的过放保护电压。
8.根据权利要求7所述的电池保护系统，其特征在于，所述第一开关单元包括MOS管，所述第二开关单元包括第三晶体管；
所述MOS管的栅极作为所述第一开关单元的控制端，所述MOS管的第一极作为所述第一开关单元的第一端，所述MOS管的第二极作为所述第一开关单元的第二端；
所述第三晶体管的栅极作为所述第二开关单元的控制端，所述第三晶体管的第一极作为所述第二开关单元的第一端，所述第三晶体管的第二极作为所述第二开关单元的第二端。
9.根据权利要求7所述的电池保护系统，其特征在于，还包括第二电容；
所述第二电容的第一极与所述电池的正极连接，所述第二电容的第二极与所述分压控制电路的第二端连接。
10.一种电池系统，其特征在于，包括电池和权利要求1-9任一项所述的电池保护系统。
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