CN112366660B - 一种电池保护电路、电池保护装置以及灯具 - Google Patents

Abstract

一种电池保护电路、电池保护装置以及灯具，通过设置第一保护模块，在电池组处于第一充电过压状态或者处于第一充电过流状态时，控制电池组与充电器断开，防止充电器对过压状态下的电池组的持续充电，设置第二保护模块，在电池组处于第二充电过压状态时，控制电池组与充电器断开，采用双重保护的电池保护电路可在第一保护模块无效时，第二保护模块对电池组提供保护，降低了电池组过压时的安全隐患。

Description

一种电池保护电路、电池保护装置以及灯具

技术领域

本申请属于电池保护技术领域，尤其涉及一种电池保护电路、电池保护装置以及灯具。

背景技术

目前，市场上流行的锂电池都设有保护电路，保护电路设置在电池与外接设备之间，用于在电池过充或者过放时，切断电池与外部设备间的连接，提高电池的安全性。

然而，由于现有的保护电路在切断电池与外部设备的连接后，过一段时间会自动恢复连接，此时外部电源继续对电池进行充电，使电池电压持续升高，引起电池爆炸，存在安全隐患。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电池保护电路、电池保护装置以及灯具，旨在解决电池过充后外部电源再次对电池充电的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种电池保护电路，包括：

第一保护模块，与所述电池组连接，用于在所述电池组接入充电器时检测所述电池组中的每个电芯的电压，并在所述电池组处于第一充电过压状态或者处于第一充电过流状态时，控制所述电池组与所述充电器断开；其中，所述第一充电过压状态包括所述电池组中的至少一个电芯的电压大于第一过充电压阈值，且保持第一过充电压时间，所述第一充电过流状态包括所述电池组两端的电压大于第一过流电压阈值，且保持第一过流电压时间；

第二保护模块，与所述电池组连接，用于在所述电池组接入充电器时检测所述电池组中的每个电芯的电压，并在所述电池组处于第二充电过压状态时，控制所述电池组与所述充电器断开；其中，所述第二充电过压状态包括所述电池组中的至少一个电芯的电压大于第二过充电压阈值，且保持第二过充电压时间。

可选的，所述第一保护模块还用于在所述电池组处于充电状态时，且所述电池组中的每节电芯的电压小于第一充电电压阈值时，控制所述充电器对所述电池组充电。

可选的，所述第一保护模块还用于在所述电池组处于放电过压状态或者放电过流状态时，控制所述电池组停止放电；其中，所述放电过压状态包括所述电池组中的至少一个电芯的电压小于第一放电过压阈值，且保持第一放电过压时间，所述放电过流状态包括所述电池组两端的电压小于第一过流电压阈值，且保持第一过流时间。

可选的，所述电池保护电路还包括：

温度检测模块，用于检测所述电池组的温度，并根据所述电池组的温度生成温度检测信号；

所述第一保护模块还用于在所述电池组的充电温度超出第一温度阈值范围时控制所述电池组与所述充电器断开。避免因温度过高引起的电池爆炸。

可选的，所述第一保护模块还用于在所述电池组的放电温度超出第二温度阈值范围时，控制所述电池组停止放电。避免因放电温度过高引起的电池爆炸。

可选的，所述电池保护电路还包括：

防浪涌模块，与所述电池组的正极连接，用于吸收反向充电电流以及电压尖峰。防止反向充电电流以及电压尖峰对电路中的元件造成损坏。

可选的，所述第一保护模块包括：

第一检测单元，与所述电池组连接，用于在所述电池组接入充电器时检测所述电池组中的每个电芯的电压；

第一控制单元，与所述第一检测单元连接，用于在所述电池组处于第一充电过压状态或者处于第一充电过流状态时生成第一驱动信号；

第一驱动单元，与所述第一控制单元连接，用于根据所述第一驱动信号控制所述电池组与所述充电器断开。

可选的，所述第二保护模块包括：

第二检测单元，与所述电池组连接，用于在所述电池组接入充电器时检测所述电池组中的每个电芯的电压；

第二控制单元，与所述第二检测单元连接，用于在所述电池组处于第二充电过压状态时生成第二驱动信号；

第二驱动单元，与所述第二控制单元连接，用于根据所述第二驱动信号控制所述电池组与所述充电器断开。

本申请实施例的第二方面提供了一种电池保护装置，包括：如上述任一项所述的电池保护电路。

本申请实施例的第三方面提供了一种灯具，包括：电池组；以及如上述任一项所述的电池保护电路，所述电池保护电路与所述电池组连接。

本申请实施例提供了一种电池保护电路、电池保护装置以及灯具，通过设置第一保护模块，在电池组处于第一充电过压状态或者处于第一充电过流状态时，控制所述电池组与所述充电器断开，防止充电器对过压状态下的电池组的持续充电，设置第二保护模块，在电池组处于第二充电过压状态时，控制所述电池组与所述充电器断开，采用双重保护的电池保护电路可在第一保护电路无效时，第二保护电路对电池组提供保护，降低了了电池组的过充时的安全隐患。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电池保护电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种电池保护电路结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第一保护模块的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第二保护模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电池保护电路的电路图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

应理解，实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

图1为本申请实施例提供的一种电池保护电路的结构示意图，参见图1所示，本实施例中的电池保护电路与电池组10连接，包括第一保护模块20和第二保护模块30。

在本实施例中，第一保护模块20与电池组10连接，用于在电池组10接入充电器时检测电池组10中的每个电芯的电压，并在电池组10处于第一充电过压状态或者处于第一充电过流状态时，控制电池组10与充电器断开；其中，第一充电过压状态包括电池组10中的至少一个电芯的电压大于第一过充电压阈值，且保持第一过充电压时间，第一充电过流状态包括电池组10两端的电压大于第一过流电压阈值，且保持第一过流电压时间。

在其中一个实施例中，电池组10由多个电芯串联而成，各个电芯两端的连接点可引出连接线，用于外部电路或设备的检测。

在其中一个实施例中，电池组10接入充电器后，充电器持续向电池组10充电，随着电池组10内电量的增加，电池组10内部的各个电芯的电压上升，由于各个电芯的性能不可能完全一样，因此部分电芯充电快，部分电芯充电慢，在至少一个电芯达到第一过压阈值时，且保持第一过充电压时间，则第一保护模块20判定电池组10处在过充状态，第一保护模块20控制电池组10与充电器断开，停止充电器对处在过充状态的电池组10充电，引起电池爆炸。

在其中一个实施例中，第一过充电压阈值可以为4.25V，第一过压时间可以为1秒。

在一个应用实施例中，电池组10一共有三个电芯，分别为1号电芯、2号电芯和3号电芯，其中1号电芯、2号电芯和3号电芯为串联关系，若某一时间，充电器正在向电池组10充电，第一保护模块20检测到1号电芯两端电压为4.2V，2号电芯两端电压为4.3V，3号电芯两端电压为4.1V，经过1秒后，第一保护模块20检测到1号电芯两端电压为4.3V，2号电芯两端电压为4.5V，3号电芯两端电压为4.2V，由于2号电芯超过了第一阈值4.25V，且保持了第一过充电压时间1秒，第一保护模块20判定电池组10处在过充状态，第一保护模块20控制电池组10与充电器断开，停止充电器对处在过充状态的电池组10充电，引起电池爆炸。

在本实施例中，第二保护模块30与电池组10连接，第二保护模块30用于在电池组10接入充电器时检测电池组10中的每个电芯的电压，并在电池组10处于第二充电过压状态时，控制电池组10与充电器断开；其中，第二充电过压状态包括电池组10中的至少一个电芯的电压大于第二过充电压阈值，且保持第二过充电压时间。

在本实施例中，由于第一保护模块20采用开关管控制电池组10与充电器的断开，在一段时间后，第一保护模块20可以控制开关管连接电池组10与充电器，电池组10被继续充电，然后再次触发第一保护模块20断开电池组10与充电器，经过多次的反复充电后，电池内部被充入过多电量，电池发生爆炸。

在其中一个实施例中，第二保护模块30采用的断开方式与第一保护模块20采用开关管断开的方式不同，第二保护模块30采用熔断保险丝的方式断开连接，为不可恢复断开方式，在电池组10中的任一个电芯电压大于第二过充电压阈值，且保持第二过充电压时间，第二保护模块30判定电池组10处在第二充电过压状态时，第二保护模块30控制电池组10与充电器断开，通过熔断电池组10与充电器间的保险丝的方式永久性断开电池组10与充电器，防止电池组10被反复充电后爆炸。

其中，第二过充电压阈值为4.4V，第二过充电压时间为4秒。

在一个应用实施例中，电池组10一共有三个电芯，分别为1号电芯、2号电芯和3号电芯，其中1号电芯、2号电芯和3号电芯为串联关系，若某一时间，充电器正在向电池组10充电，第一保护模块20检测到1号电芯两端电压为4.3V，2号电芯两端电压为4.5V，3号电芯两端电压为4.2V，经过4秒后，第一保护模块20检测到1号电芯两端电压为4.5V，2号电芯两端电压为4.8V，3号电芯两端电压为4.3V，由于2号电芯超过了第一阈值4.4V，且保持了第一过充电压时间4秒，第二保护模块30判定电池组10处在过充状态，第二保护模块30控制保险丝熔断，电池组10与充电器永久性断开，充电器无法对电池组10再次充电，电池组10不会产生爆炸。

在一个实施例中，第一保护模块20还用于在电池组10处于充电状态时，且电池组10中的每节电芯的电压小于第一充电电压阈值时，控制充电器对电池组10充电。

在电池组10中每节电芯的电压小于第一充电电压阈值时，第一保护模块20判定电池组10为安全状态，可以被充电，第一保护模块20控制开关管导通，充电器对电池组10充电。

在一个应用实施例中，电池组10一共有三个电芯，分别为1号电芯、2号电芯和3号电芯，其中1号电芯、2号电芯和3号电芯为串联关系，若某一时间，第一保护模块20检测到1号电芯两端电压为4.0V，2号电芯两端电压为4.2V，3号电芯两端电压为4.1V，第一保护模块20判定电池组10处在安全状态，第一保护模块20控制开关管导通，充电器与电池组10连接，充电器对电池组10充电。

在一个实施例中，第一保护模块20还用于在电池组10处于放电过压状态或者放电过流状态时，控制电池组10停止放电；其中，放电过压状态包括电池组10中的至少一个电芯的电压小于第一放电过压阈值，且保持第一放电过压时间，放电过流状态包括电池组10两端的电压小于第一过流电压阈值，且保持第一过流时间。

其中，第一放电过压阈值为2.8V，第一过流时间为1秒。

在一个应用实施例中，电池组10向用电设备提供电源，电池组10一共有三个电芯，分别为1号电芯、2号电芯和3号电芯，其中1号电芯、2号电芯和3号电芯为串联关系，若某一时间，第一保护模块20检测到1号电芯两端电压为2.7V，2号电芯两端电压为3.1V，3号电芯两端电压为3.2V，1秒后，第一保护模块20检测到1号电芯两端电压为2.6V，2号电芯两端电压为3.0V，3号电芯两端电压为3.1V，1号电芯两端电压小于第一过流电压阈值，且保持第一过流时间，第一保护模块20判定电池组10处在放电过压状态或者放电过流状态，第一保护模块20控制用电设备与电池组10断开，电池组10停止放电。

在一个实施例中，参见图2所示，本申请实施例提供的另一种电池保护电路还包括温度检测模块40。

在本实施例中，温度检测模块40用于检测电池组10的温度，并根据电池组10的温度生成温度检测信号；温度检测模块40还用于将温度检测信号发送给第一保护模块20处理。

在其中一个实施例中，第一保护模块20还用于在电池组10的充电温度超出第一温度阈值范围时控制电池组10与充电器断开。

在一个实施例中，第一温度阈值范围为-10℃至50℃。

在其中一个实施例中，在充电器向电池组10充电时，温度检测模块40检测电池组10温度，并将温度检测信号发送给第一保护模块20，在检测到电池组10的温度超过50℃或者低于-10℃，且保持时间超过4秒时，第一保护模块20判定电池组10温度过高，第一保护模块20控制电池组10与充电器断开；在其中一个实施例中，在温度检测模块40检测到电池温度为45度以下时，第一保护模块20根据温度检测模块40的温度检测信号判定电池10温度正常，第一保护模块20控制电池组10与充电器连接，充电器向电池组10充电。

在一个实施例中，第一保护模块20还用于在电池组10的放电温度超出第二温度阈值范围时，控制电池组10停止放电。

在一个实施例中，第二温度阈值范围的上限值为70℃。

在其中一个实施例中，在电池组10向用电设备供电时，温度检测模块40检测电池组10温度，并将温度检测信号发送给第一保护模块20，在检测到电池组10的温度超过70℃，且保持时间超过4秒时，第一保护模块20判定电池组10温度过高，第一保护模块20控制电池组10与充电器断开。

在其中一个实施例中，若温度检测模块40检测到电池温度为60度以下，第一保护模块20根据温度检测模块40的温度检测信号判定电池10温度正常，第一保护模块20控制电池组10与用电设备连接，电池组10向用电设备供电。

在一个实施例中，电池保护电路还包括防浪涌模块50，防浪涌模块50与电池组10的正极连接，用于吸收反向充电电流以及电压尖峰。

在本实施例中，电池组10在与充电器或者用电设备连接或者断开的瞬间，电路内部会产生瞬间高电压，即浪涌电压，因此设置防浪涌模块50用于消除浪涌电压对设备的损害。

在一个实施例中，外部电压输入驱动模块60，与第一保护模块20连接，用于根据第一保护模块20控制信号输入外部电压。

在一个实施例中，外部输入驱动模块60用于根据第一保护模块20的控制信号，控制外部电压接入第一保护模块20。

在一个实施例中，对外温度输出模块70，贴附于电池组10上，与电池保护电路对外端口连接，用于配合外部设备检测电池组10的温度值。

在一个实施例中，第一保护模块20的电路结构示意图参见图3所示；

在本实施例中，第一保护模块20包括：

在一个实施例中，第一检测单元201，与电池组10连接，用于在电池组10接入充电器时检测电池组10中的每个电芯的电压；

在一个实施例中，第一控制单元202，与第一检测单元201连接，用于在电池组10处于第一充电过压状态或者处于第一充电过流状态时，控制电池组10与充电器断开。

在一个实施例中，第二保护模块30的电路结构示意图参见图4所示；

在本实施例中，第二保护模块30包括：

在一个实施例中，第二检测单元301，与电池组10连接，用于在电池组10接入充电器时检测电池组10中的每个电芯的电压；

在一个实施例中，第二控制单元302，用于在电池组10处于第二充电过压状态时，控制电池组10与充电器断开。

图5为本申请的一个实施例提供的电池保护电路的电路结构示意图，参见图5所示，在本实施例中，电池保护电路包括第一保护模块20、第二保护模块30、温度检测模块40、防浪涌模块50、外部电压输入驱动模块60和对外温度输出模块70。

在其中一个实施例中，第一保护模块20、第一检测单元201、第一控制单元202、第一驱动单元203。

在其中一个实施例中，第一检测单元201包括第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2，第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、和第一稳压管ZD1。

在其中一个实施例中，在其中一个实施例中，第一二极管D1的阳极连接于电池保护电路的第七输入端B+，第一二极管D1阴极通过第一电阻R1和第一电容C1的并联电路接地，第一稳压管ZD1的阳极接地，第一稳压管ZD1的阴极连接于第一电阻R1和第一电容C1的公共节点处，第一稳压管ZD1的阴极还连接第一检测单元201的电源输出端，第二电阻R2一端连接电池保护电路的第七输入端B+，另一端为第一检测单元201的第一电池信号输出端，第二电阻R2一端连接电池保护电路的第七输入端B+，另一端为第一检测单元201的第一电池信号输出端，第三电阻R3一端连接电池保护电路的第六输入端B5，另一端为第一检测单元201的第二电池信号输出端，第四电阻R4一端连接电池保护电路的第五输入端B4，另一端为第一检测单元201的第三电池信号输出端，第五电阻R5一端连接电池保护电路的第四输入端B3，另一端为第一检测单元201的第四电池信号输出端，第六电阻R6一端连接电池保护电路的第三输入端B2，另一端为第一检测单元201的第五电池信号输出端，第七电阻R7一端连接电池保护电路的第二输入端B1，另一端为第一检测单元201的第六电池信号输出端，第八电阻R8一端连接电池保护电路的第一输入端B-，另一端为第一检测单元201的第七电池信号输出端，第二电容C2一端连接第一电池信号输出端，另一端连接第二电池信号输出端，第三电容C3一端连接第二电池信号输出端，另一端连接第三电池信号输出端，第四电容C4一端连接第三电池信号输出端，另一端连接第四电池信号输出端，第五电容C5一端连接第四电池信号输出端，另一端连接第五电池信号输出端，第六电容C6一端连接第五电池信号输出端，另一端连接第六电池信号输出端，第七电容C7一端连接第六电池信号输出端，另一端接地，电池保护电路的第一输入端B-与第一检测单元201的接地输出端连接，电池保护电路的第一输入端B-接地。

在其中一个实施例中，第一检测单元201用于采集电池组10的各个电芯的电压，采集电池保护电路的第二输入端B1的第一电芯信号由第六电池信号输出端输出，采集电池保护电路的第三输入端B2的第二电芯信号由第五电池信号输出端输出，采集电池保护电路的第四输入端B3的第三电芯信号由第四电池信号输出端输出，采集电池保护电路的第五输入端B4的第四电芯信号由第三电池信号输出端输出，采集电池保护电路的第六输入端B5的第五电芯信号由第二电池信号输出端输出，采集电池保护电路的第七输入端B+的第六电芯信号由第一电池信号输出端输出。

在其中一个实施例中，第一控制单元202包括：第一芯片U1、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第八电容C8、第九电容C9和第十电容C10。

在其中一个实施例中，第一芯片U1的第一电源引脚VDD1、第二电源引脚VDD2、第三电源引脚VDD3、第四电源引脚VDD4和第一输入引脚VC7都连接于电源输出端，第二输入引脚VC6连接第一电池信号输出端，第三输入引脚VC5连接第二电池信号输出端，第四输入引脚VC4连接第三电池信号输出端，第五输入引脚VC3连接第四电池信号输出端，第六输入引脚VC2连接第五电池信号输出端，第七输入引脚VC1连接第六电池信号输出端，第八输入引脚VC0通过第八电阻R8和第八电容C8的并联电路接地，接地引脚GND接地，且连接第一检测模块201的接地输出端，基准电压输入引脚VINT通过第九电容C9接地，第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十四电阻R14相互并联后与第九电阻R9串联形成第一串联电路，基准电压输入引脚VINT还通过第一串联电路连接电池保护电路的第一输入端B-，外部输入电压引脚VM为第一控制端，第二温度接收引脚TS2连接于第一温度接收引脚TS1，第一温度接收引脚TS1为温度接收端，第五电源引脚DOIT通过第十电容C10连接于第六电源引脚DOCT，第八电源引脚DOCT接地，充电控制引脚CO用于输出充电控制信号，放电控制引脚DO用于输出放电控制信号，第三温度电压输出引脚VDO用于向温度模块电路输出电压，第七电源引脚CTLC和第八电源引脚CTLD都连接于电源输出端。

在其中一个实施例中，第一芯片U1的接收第一检测单元201输出的电压信号，第二输入引脚VC6用于接收第六电芯信号，第三输入引脚VC5用于接收第五电芯信号，第四输入引脚VC4用于接收第四电芯信号，第五输入引脚VC3用于接收第三电芯信号，第六输入引脚VC2用于接收第二电芯信号，第七输入引脚VC1用于接收第一电芯信号，根据检测到的电芯信号，在任一个电芯信号大于第一过充电压阈值，且保持第一过充电压时间时，第一芯片U1的充电控制引脚CO输出高电平信号，在任一个电芯信号小于第一充电电压阈值时，第一芯片U1的充电控制引脚CO输出低电平信号；在任一个电芯信号电压小于第一放电过压阈值，且保持第一放电过压时间，放电过流状态包括电池组两端的电压小于第一过流电压阈值，且保持第一过流时间时，第一芯片U1的放电控制引脚DO输出高电平信号，在第二温度接收引脚TS2和第一温度接收引脚TS1检测到温度超出第一温度阈值范围时，第一芯片U1的充电控制引脚CO输出高电平信号，在第二温度接收引脚TS2和第一温度接收引脚TS1检测到温度超出第二温度阈值范围时，第一芯片U1的放电控制引脚DO输出高电平信号。

在其中一个实施例中，第一驱动单元203包括：第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三十一电阻R31、第十三电容C13、第十四电容C14、第二二极管D2、第三二极管D3、第二稳压管ZD2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一开关管QT1、第二开关管QT2、第三开关管QT3、第四开关管QT4、第五开关管QT5、第六开关管QT6、第七开关管QT7、第八开关管QT8。

在其中一个实施例中，第一三极管Q1的发射极通过第十六电阻R16连接第一芯片U1的充电控制引脚CO，基极通过第十七电阻R17连接于发射极，基极还通过第十八电阻R18接地，集电极连接第二二极管D2阳极，第二二极管D2阴极连接第三三极管Q3的基极，第二二极管D2阴极还连接第三二极管D3的阳极，第三二极管D3的阴极通过第十九电阻R19连接第二三极管Q2的发射极，第二三极管Q2的基极连接第三三极管Q3的发射极，第二三极管Q2的集电极连接第三三极管Q3的集电极，第三三极管Q3的集电极通过第二十电阻R20连接第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的集电极还连接第二稳压管ZD2的阳极，第二稳压管ZD2的阴极连接第三二极管D3的阴极，第一开关管QT1的栅极通过第二十一电阻R21和第二十二电阻R22的串联电路连接第一芯片U1的放电控制引脚DO，第二开关管QT2的栅极通过第二十三电阻R23连接于第二十一电阻R21和第二十二电阻R22的公共节点处，第三开关管QT3的栅极通过第二十四电阻R24连接于第二十一电阻R21和第二十二电阻R22的公共节点处，第四开关管QT4的栅极通过第二十五电阻R25连接于第二十一电阻R21和第二十二电阻R22的公共节点处，第一开关管QT1的源极、第二开关管QT2的源极、第三开关管QT3的源极和第四开关管QT4的源极都连接与第一并联电路与第九电阻R9的公共节点处，第四开关管QT4的源极还通过第二十六电阻R26连接于第二十一电阻R21和第二十二电阻R22的公共节点处，第五开关管QT5的栅极通过第二十七电阻R27连接第三二极管D3的阴极，第五开关管QT5的栅极通过第二十八电阻R28连接第三二极管D3的阴极，第六开关管QT6的栅极通过第二十九电阻R29连接第三二极管D3的阴极，第七开关管QT7的栅极通过第二十七电阻R27连接第三二极管D3的阴极，第八开关管QT8的栅极通过第三十电阻R30连接第三二极管D3的阴极，第五开关管QT5的漏极、第六开关管QT6的漏极、第七开关管QT7的漏极和第八开关管QT8的漏极都连接在电池保护电路的第一对外输出端P-，第八开关管QT8的漏极通过第三十一电阻R31连接第三二极管D3的阴极，第一开关管QT1的漏极、第二开关管QT2的漏极、第二开关管QT2的漏极、第二开关管QT2的漏极、第五开关管QT5的源极、第六开关管QT6的源极、第七开关管QT7的源极和第八开关管QT8的源极都连接在一起，第八开关管QT8的漏极还通过第十三电容C13和第十四电容C14的并联电路连接于第四开关管QT4的源极。

在其中一个实施例中，第一驱动单元203用于在第一芯片U1的充电控制引脚CO输出高电平信号时，第一三极管Q1导通，第二三极管Q2和第三三极管Q3导通，第五开关管QT5的栅极、第六开关管QT6的栅极、第七开关管QT7的栅极和第八开关管QT8的栅极为高电平，第五开关管QT5、第六开关管QT6、第七开关管QT7和第八开关管QT8关断，电池保护电路的第一输入端B-与第一对外输出端P-断开连接。第二三极管Q2和第三三极管Q3组成的电路在第一芯片U1的充电控制引脚CO输出低电平信号时，可快速把第五开关管QT5的栅极、第六开关管QT6的栅极、第七开关管QT7的栅极和第八开关管QT8的栅极电平拉低，防止第五开关管QT5、第六开关管QT6、第七开关管QT7和第八开关管QT8因关断时间太慢造成损害。

在其中一个实施例中，在第一芯片U1的放电控制引脚DO输出高电平信号时，第一开关管QT1的栅极、第二开关管QT2的栅极、第三开关管QT3的栅极和第四开关管QT4的栅极为高电平，第一开关管QT1、第二开关管QT2、第三开关管QT3和第四开关管QT4QT8关断，电池保护电路的第一输入端B-与第一对外输出端P-断开连接。

在其中一个实施例中，第二保护模块30包括第二检测单元301、第二控制单元302、第二驱动单元303。

在其中一个实施例中，第二检测单元301包括第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十七电阻R37、第三十八电阻R38、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第十九电容C19、第二十电容C20、第二十一电容C21和第三稳压管ZD3。

在其中一个实施例中，第三十二电阻R32一端连接电池保护电路的第七输入端B+，另一端连接第三稳压管ZD3的阴极，第三稳压管ZD3的阳极接地，第三稳压管ZD3的阴极为电源出端，第三十三电阻R33一端连接电池保护电路的第七输入端B+，另一端为第一检测单元201的第一电池信号输出端，第三十四电阻R34一端连接电池保护电路的第六输入端B5，另一端为第一检测单元201的第二电池信号输出端，第三十五电阻R35一端连接电池保护电路的第五输入端B4，另一端为第一检测单元201的第三电池信号输出端，第三十六电阻R36一端连接电池保护电路的第四输入端B3，另一端为第一检测单元201的第四电池信号输出端，第三十七电阻R37一端连接电池保护电路的第三输入端B2，另一端为第一检测单元201的第五电池信号输出端，第三十八电阻R38一端连接电池保护电路的第二输入端B1，另一端为第一检测单元201的第六电池信号输出端，第十五电容C15一端连接第三稳压管ZD3的阴极，另一端接地，第十六电容C16一端连接第一电池信号输出端，另一端连接第二电池信号输出端，第十七电容C17一端连接第二电池信号输出端，另一端连接第三电池信号输出端，第十八电容C18一端连接第三电池信号输出端，另一端连接第四电池信号输出端，第十九电容C19一端连接第四电池信号输出端，另一端连接第五电池信号输出端，第二十电容C20一端连接第五电池信号输出端，另一端连接第六电池信号输出端，第二十一电容C21一端连接第六电池信号输出端，另一端接地，电池保护电路的第一输入端B-与第二检测单元301的接地输出端连接。

在其中一个实施例中，第二检测单元301与第一检测单元201结构相同，用于采集电池组10的电芯信号发送给第二控制单元302。

在其中一个实施例中，第二控制单元302包括第二芯片U2。

在其中一个实施例中，第二芯片U2的第一电源输入引脚VCC连接电源输出端，第一电源输入引脚VCC连接第二检测单元301的电源输出端，第二电源输入引脚VSS接地，第一输入引脚VC1还连接第二检测单元301的接地输出端，第二输入引脚VC2连接第六电池信号输出端，第三输入引脚VC3连接第二检测单元301第五电池信号输出端，第四输入引脚VC4连接第二检测单元301第四电池信号输出端，第五输入引脚VC5连接第二检测单元301第三电池信号输出端，第六输入引脚VC6连接第二检测单元301第二电池信号输出端，第七输入引脚VC7连接第二检测单元301第一电池信号输出端，第一输出引脚CHC连接控制端，用于发送控制信号。

在其中一个实施例中，第二芯片U2用于根据第二控制单元302采集到的任一节电芯的电压大于第二过充电压阈值，且保持第二过充电压时间时，第一输出引脚CHC输出高电平。

在其中一个实施例中，第二驱动单元303包括第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第四十一电阻R41、第四十二电阻R42、第二十二电容C22、第九开关管QT9和保险丝FU。

在其中一个实施例中，第九开关管QT9的栅极通过第三十九电阻R39连接控制输入端，第九开关管QT9的栅极还通过第四十电阻R40和第二十二电容C22的并联电路接地，第九开关管QT9的源极接地，第九开关管QT9的漏极通过第四十一电阻R41和第四十二电阻R42的串联电路连接保险丝FU的控制引脚CIN，保险丝FU的第一输入输出引脚IO1连接电池保护电路的第七输入端B+，保险丝FU的第二输入输出引脚IO2连接电池保护电路的第二对外输出端P+。

在其中一个实施例中，在第二芯片U2的第一输出引脚CHC输出高电平时，第九开关管QT9导通，保险丝FU熔断，电池保护电路的第七输入端B+与第二对外输出端P+永久性断开，充电器无法继续向电池组10充电。

在其中一个实施例中，温度检测模块40包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、十一电容C11、第十二电容C12和第一热敏电阻VT1。

在其中一个实施例中，第十四电阻R14和第十二电容C12组成第二并联电路，第十五电阻R15和第一热敏电阻VT1组成第三并联电路，第二并联电路与第三并联电路串联后与第十一电容C11并联组成第四并联电路，第二并联电路与第十一电容C11的公共节点接地，第三并联电路与第十一电容C11的公共节点连接第一芯片U1的第三温度电压输出引脚VDO，第二并联电路与第三并联电路的公共节点连接第一芯片U1的第一温度接收引脚TS1。

在其中一个实施例中，当电池温度升高时，第一热敏电阻VT1电阻改变，第三并联电路，由于供电电压不变，第二并联电路，且第二并联电路与第三并联电路组成了串联分压电路，因此第二并联电路与第三并联电路公共节点处电压改变，这个电压信号即为温度检测信号，温度检测信号被第一芯片U1的第一温度接收引脚TS1捕获用于分析电池温度。

在其中一个实施例中，防浪涌模块50包括第四二极管D4、第二十三电容C23、第二十四电容C24。

在其中一个实施例中，四二极管D4的阴极连接电池保护电路的第二对外输出端P+，第四二极管D4的阳极连接电池保护电路的第一对外输出端P-，第二十三电容C23和第二十四电容C24串联后与第四二极管D4并联。

在其中一个实施例中，第四二极管D4用于吸收反相电流，第二十三电容C23与第二十四电容C24串联电路可增加耐压，且一个电容出现故障后，另一个电容仍能正常工作。

在其中一个实施例中，外部电压输入驱动模块50包括第四十二电阻R42、第四十三电阻R43、第四十四电阻R44、第二十五电容C25、第二十六电容C26、第十开关管QT10、第五二极管D5。

在其中一个实施例中，第十开关管QT10的栅极通过第四十二电阻R42连接第一芯片U1的第五输入引脚VC3，漏极连接第一芯片U1的外部输入电压引脚VM，漏极还通过第二十五电容C25连接栅极，源极通过第二十六电容C26接地，源极还通过第四十三电阻R43连接第五二极管D5的阴极，第五二极管D5的阳极连接电池保护电路的第一对外输出端P-，第四十四电阻R44与第五二极管D5并联。

在其中一个实施例中，若接收到第一芯片U1的外部输入电压引脚VM输出高电压，第十开关管QT10导通，外部电压通过第十开关管QT10导通给第一芯片U1供电。

在其中一个实施例中，对外温度输出模块60包括：第二热敏电阻VT2。

在其中一个实施例中，第二热敏电阻VT2一端连接电池保护电路的第一对外输出端P-，另一端为电池保护电路的对外温度输出端T。

在其中一个实施例中，外部设备通过检测第二热敏电阻VT2阻值变化可获得电池组10的温度值。

本申请实施例还提供了一种电池保护装置，包括：如上述任一项所述的电池保护电路。

本申请实施例还提供了一种灯具，包括：电池组；以及如上述任一项所述的电池保护电路，所述电池保护电路与电池组10连接。

本申请实施例提供了一种电池保护电路、电池保护装置以及灯具，通过设置第一保护模块20，在电池组10处于第一充电过压状态或者处于第一充电过流状态时，控制电池组10与充电器断开，防止充电器对过压状态下的电池组10的持续充电，设置第二保护模块30，在电池组10处于第二充电过压状态时，控制电池组10与充电器断开，采用双重保护的电池保护电路可在第一保护模块20无效时，第二保护模块30对电池组提供保护，降低了电池组10的过充时的安全隐患。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池保护电路，与电池组连接，其特征在于，包括：

第一保护模块，与所述电池组连接，用于在所述电池组接入充电器时检测所述电池组中的每个电芯的电压，并在所述电池组处于第一充电过压状态或者处于第一充电过流状态时，控制所述电池组与所述充电器断开；其中，所述第一充电过压状态包括所述电池组中的至少一个电芯的电压大于第一过充电压阈值，且保持第一过充电压时间，所述第一充电过流状态包括所述电池组两端的电压大于第一过流电压阈值，且保持第一过流电压时间；

第二保护模块，与所述电池组连接，用于在所述电池组接入充电器时检测所述电池组中的每个电芯的电压，并在所述电池组处于第二充电过压状态时，控制所述电池组与所述充电器断开；其中，所述第二充电过压状态包括所述电池组中的至少一个电芯的电压大于第二过充电压阈值，且保持第二过充电压时间；

所述第一保护模块在断开一段时间后控制所述电池组与所述充电器连接，所述第二保护模块的断开方式为不可恢复断开方式。

2.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述第一保护模块还用于在所述电池组处于充电状态时，且所述电池组中的每节电芯的电压小于第一充电电压阈值时，控制所述充电器对所述电池组充电。

3.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述第一保护模块还用于在所述电池组处于放电过压状态或者放电过流状态时，控制所述电池组停止放电；其中，所述放电过压状态包括所述电池组中的至少一个电芯的电压小于第一放电过压阈值，且保持第一放电过压时间，所述放电过流状态包括所述电池组两端的电压小于第一过流电压阈值，且保持第一过流时间。

4.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：

温度检测模块，用于检测所述电池组的温度，并根据所述电池组的温度生成温度检测信号；

所述第一保护模块还用于在所述电池组的充电温度超出第一温度阈值范围时控制所述电池组与所述充电器断开。

5.如权利要求4所述的电池保护电路，其特征在于，所述第一保护模块还用于在所述电池组的放电温度超出第二温度阈值范围时，控制所述电池组停止放电。

6.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：

防浪涌模块，与所述电池组的正极连接，用于吸收反向充电电流以及电压尖峰。

7.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述第一保护模块包括：

第一检测单元，与所述电池组连接，用于在所述电池组接入充电器时检测所述电池组中的每个电芯的电压；

第一控制单元，与所述第一检测单元连接，用于在所述电池组处于第一充电过压状态或者处于第一充电过流状态时生成第一驱动信号；

第一驱动单元，与所述第一控制单元连接，用于根据所述第一驱动信号控制所述电池组与所述充电器断开。

8.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述第二保护模块包括：

第二检测单元，与所述电池组连接，用于在所述电池组接入充电器时检测所述电池组中的每个电芯的电压；

第二控制单元，与所述第二检测单元连接，用于在所述电池组处于第二充电过压状态时生成第二驱动信号；

第二驱动单元，与所述第二控制单元连接，用于根据所述第二驱动信号控制所述电池组与所述充电器断开。

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

10.一种灯具，其特征在于，包括：电池组；以及如权利要求1-8任一项所述的电池保护电路，所述电池保护电路与所述电池组连接。