CN113270853A - 电池保护电路、电池保护板、电池和终端设备 - Google Patents

电池保护电路、电池保护板、电池和终端设备 Download PDF

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CN113270853A CN202110441195.3A CN202110441195A CN113270853A CN 113270853 A CN113270853 A CN 113270853A CN 202110441195 A CN202110441195 A CN 202110441195A CN 113270853 A CN113270853 A CN 113270853A
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Abstract

本申请提供了一种电池保护电路、电池保护板、电池和终端设备,电池保护电路包括第一检测单元、第二检测单元,以及,用于和电芯串联的电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,以形成充电回路或放电回路,第一检测单元对应第一开关单元,第二检测单元对应第二开关单元,每个检测单元都根据检测到的同一个电流检测元件两端的电压控制对应的开关单元的导通或断开,以控制回路的导通或断开。通过使得第一检测单元和第二检测单元检测同一个电流检测元件两端的电压来实现对通过电芯的电流的检测,可以有效地减少电池保护电路中的电流检测元件的数量,以减少电池保护电路的阻抗,从而减少电池保护板的损耗。

Description

电池保护电路、电池保护板、电池和终端设备
本申请是2019年4月25日提交中国专利局、申请号为201910336826.8、申请名称为“电池保护电路、电池保护板、电池和终端设备”的中国专利申请的分案。
技术领域
本申请涉及电路领域,更具体地,涉及电池保护电路、电池保护板、电池和终端设备。
背景技术
随着电池能量密度的提高,应用越来越广泛,保障锂电池的安全越来越重要,基于此,在锂电池中一般会配置电池保护板,电池保护板可以实现对电池的过压、欠压、充电过流、放电过流的保护。
目前的电池保护板可以实现对电池的二重保护,在第一重保护失效以后,第二重保护还可以保证电池的安全。在充电过流和放电过流保护中,第一重保护和第二重保护分别有各自对应的检测芯片、开关元件和电流检测元件,在第一重保护中,通过第一检测芯片检测到的第一电流检测元件两端的电压实现第一重保护,在第二重保护中,通过第二检测芯片检测到的第二电流检测元件两端的电压实现第二重保护。
但是,上述电池保护板的损耗较多,使得电池的损耗较多,产生的热量较多,鉴于目前的智能手机等终端设备本身的损耗越来越大,充电速度越来越快,如何减少电池的损耗以减少成本,是目前亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供一种电池保护电路、电池保护板和电池,可以有效减少电池的损耗。
第一方面,提供了一种电池保护电路,所述电池保护电路包括:
第一输出端子和第二输出端子,用于和电源或负载电连接;
电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,用于与电芯串联在所述第一输出端子和所述第二输出端子之间,以使得所述电流检测元件、所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述电芯和所述负载或所述电源形成回路,以对所述电芯进行充电或放电,所述电流检测元件包括两个端子;
第一检测单元,包括供电端子、控制端子和两个检测端子,所述第一检测单元的供电端子与所述第一输出端子电连接,所述第一检测单元的两个检测端子分别与所述电流检测元件的两个端子电连接,所述第一检测单元的控制端子与所述第一开关单元的端子电连接;
第二检测单元,包括供电端子、控制端子和两个检测端子,所述第二检测单元的供电端子与所述第一输出端子电连接,所述第二检测单元的两个检测端子分别与所述电流检测元件的两个端子电连接,所述第二检测单元的控制端子与所述第二开关单元的端子电连接。
因此,申请实施例提供的电池保护电路,电池保护电路包括第一检测单元、第二检测单元,以及,用于和电芯串联的电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,以使得电流检测元件、第一开关单元、第二开关单元、电芯和负载或电源形成回路,第一检测单元对应第一开关单元,第二检测单元对应第二开关单元,每个检测单元都根据检测到的同一个电流检测元件两端的电压控制对应的开关单元的导通或断开,以控制回路的导通或断开。通过使得第一检测单元和第二检测单元检测同一个电流检测元件两端的电压来实现对通过电芯的电流的检测,可以有效地减少电池保护电路中的电流检测元件的数量,以减少电池保护电路的阻抗,从而减少电池保护板的损耗,从而减少成本,尤其在目前的智能终端的损耗越来越大以及充电越来越快的情况下,节省电池保护板的损耗显得尤为重要。
可选地,所述电池保护电路还包括:
第一故障隔离单元,分别与所述第一检测单元和所述电流检测元件电连接,以使得在与所述第一故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第一故障隔离单元的第一端子与所述第一检测单元的一个检测端子电连接。
因此,本申请实施例提供的电池保护电路,通过设置与第一检测单元和电流检测元件电连接的第一故障隔离单元,在某些情况下,例如,在第一检测单元中用于检测电流检测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在第一检测单元的用于检测电流检测元件的电压的两个检测端子之间的第一滤波电容的两个端子之间发生短路的情况下,由于设置了第一故障隔离单元,可以使得电流仍然会流过电流检测元件,在电流检测元件的两端形成电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压来控制回路的导通或断开,不会影响第二检测单元以及第二开关单元的过流保护,此外,也不会烧坏第一检测单元或第一滤波电容。
可选地,所述第一故障隔离单元包括:第一故障隔离元件,所述第一故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第一故障隔离元件的第一端子为所述第一故障隔离单元的第一端子,以及,所述第一检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
所述第一故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第一检测端子电连接,所述第一故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述电流检测元件的第二端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接。可选地,所述第一故障隔离元件为电阻。
可选地,所述第一故障隔离单元包括:第一故障隔离元件和第二故障隔离元件,所述第一故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第二故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第一故障隔离元件的第一端子或所述第二故障隔离元件的第一端子为所述第一故障隔离单元的第一端子,以及,所述第一检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
所述第一故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第一检测端子电连接,所述第一故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述第二故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接,所述第二故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
可选地,所述第一故障隔离元件和/或所述第二故障隔离元件为电阻。
可选地,所述第一故障隔离单元和所述电流检测元件并联形成的电路的阻抗与所述电流检测元件的电阻值之间的差值的绝对值小于或等于预设值。
因此,本申请实施例提供的电池保护电路,由于第一故障隔离单元和电流检测元件并联形成的电路的等效阻抗与电流检测元件的电阻值之间的差值的绝对值小于或等于预设值,在发生某些故障的前后,例如,在第一检测单元中用于检测电流检测元件两端的电压的端子之间发生短路的前后,或,并联在第一检测单元的用于检测电流检测元件的电压的端子之间的第一滤波电容的两个端子之间发生短路的前后,可以使得通过电芯的充电过流的电流阈值的差值较小或通过电芯的放电过流的电流阈值的差值较小,从而,可以提高过流保护的可靠性。
可选地,所述电池保护电路还包括:
第二故障隔离单元,分别与所述第二检测单元和所述电流检测元件电连接,以使得在与所述第二故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第二故障隔离单元的第一端子与所述第二检测单元的一个检测端子电连接。
因此,本申请实施例提供的电池保护电路,通过设置与第二检测单元和电流检测元件电连接的第二故障隔离单元,在某些情况下,例如,在第二检测单元中用于检测电流检测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在两个检测端子之间的第二滤波电容的两个端子之间发生短路的情况下,由于设置了第二故障隔离单元,可以使得电流分别通过第二故障隔离单元和电流检测元件,第二故障隔离单元和电流检测元件形成并联关系,使得电流检测元件两端存在电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压控制回路的导通或断开,不会影响第一检测单元以及第一开关单元的过流保护,此外,也不会烧坏第二检测单元或第二滤波电容。
可选地,所述第二故障隔离单元包括:第三故障隔离元件,所述第三故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第三故障隔离元件的第一端子为所述第二故障隔离单元的第一端子,以及,所述第二检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
所述第三故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第一检测端子电连接,所述第三故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述电流检测元件的第二端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接。
可选地,所述第三故障隔离元件为电阻。
可选地,所述第二故障隔离单元包括:第三故障隔离元件和第四故障隔离元件,所述第三故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第四故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第三故障隔离元件的第一端子或所述第四故障隔离元件的第一端子为所述第二故障隔离单元的第一端子,以及,所述第二检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
所述第三故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第一检测端子电连接,所述第三故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述第四故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接,所述第四故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
可选地,所述第三故障隔离元件和/或所述第四故障隔离元件为电阻。
可选地,所述第二故障隔离单元和所述电流检测元件并联形成的电路的等效阻抗与所述电流检测元件的电阻值之间的差值的绝对值小于或等于预设值。
可选地,所述电池保护电路还包括:
第一滤波电容,并联在所述第一检测单元的两个检测端子之间。
因此,通过在第一检测单元的两个检测端子之间并联一个滤波电容,可以有效地降低电流检测元件两端的被检测信号到第一检测单元的两个检测端子之间的干扰杂波,以提高电路的可靠性。
可选地,所述电池保护电路还包括:
第二滤波电容,并联在所述第二检测单元的两个检测端子之间。
因此,通过在第二检测单元的两个检测端子之间并联一个滤波电容,可以有效地降低电流检测元件两端的被检测信号到第二检测单元的两个检测端子之间的干扰杂波,以提高电路的可靠性。
可选地,所述第一检测单元的控制端子包括放电控制端子和充电控制端子,所述第一开关单元包括第一放电开关元件和第一充电开关元件,所述第一放电开关元件包括第一端子,所述第一放电开关元件的第一端子和所述第一检测单元的放电控制端子电连接,所述第一充电开关元件包括第一端子,所述第一充电开关元件的第一端子和所述第一检测单元的充电控制端子电连接;
所述第二检测单元的控制端子包括放电控制端子和充电控制端子,所述第二开关单元包括第二放电开关元件和第二充电开关元件,所述第二放电开关元件包括第一端子,所述第二放电开关元件的第一端子和所述第二检测单元的放电控制端子电连接,所述第二充电开关元件包括第一端子,所述第二充电开关元件的第一端子和所述第二检测单元的充电控制端子电连接。
第二方面,提供了一种电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路包括:
两个输出端子,用于和电源或负载电连接;
电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,用于与电芯串联在所述两个输出端子之间,以使得所述电流检测元件、所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述电芯和所述负载或所述电源形成回路,以对所述电芯进行充电或放电,所述第一开关单元和所述第二开关单元均用于控制所述回路的导通或断开;
第一检测单元,用于检测所述电流检测元件两端的电压,并且,若所述电流检测元件两端的电压大于所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值,用于向所述第一开关单元输出控制信号,以断开所述第一开关单元;
第二检测单元,用于检测所述电流检测元件两端的电压,并且,若所述电流检测元件两端的电压大于所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值,用于向所述第二开关单元输出控制信号,以断开所述第二开关单元;
所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值与所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值不同。
因此,申请实施例提供的电池保护电路,电池保护电路包括第一检测单元、第二检测单元,以及,用于和电芯串联的电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,以使得电流检测元件、第一开关单元、第二开关单元、电芯和负载或电源形成回路,第一检测单元对应第一开关单元,第二检测单元对应第二开关单元,每个检测单元都根据检测到的同一个电流检测元件两端的电压控制对应的开关单元的导通或断开,以控制回路的导通或断开。通过使得第一检测单元和第二检测单元检测同一个电流检测元件两端的电压来实现对通过电芯的电流的检测,可以有效地减少电池保护电路中的电流检测元件的数量,以减少电池保护电路的阻抗,从而减少电池保护板的损耗,从而减少成本,尤其在目前的智能终端的损耗越来越大以及充电越来越快的情况下,节省电池保护板的损耗显得尤为重要。
可选地,所述电池保护电路还包括:
第一故障隔离单元,分别与所述第一检测单元和所述电流检测元件电连接,在与所述第一故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,用于和所述电流检测元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第一故障隔离单元的第一端子与所述第一检测单元的一个检测端子电连接。
因此,本申请实施例提供的电池保护电路,通过设置与第一检测单元和电流检测元件电连接的第一故障隔离单元,在某些情况下,例如,在第一检测单元中用于检测电流检测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在第一检测单元的用于检测电流检测元件的电压的两个检测端子之间的第一滤波电容的两个端子之间发生短路的情况下,由于设置了第一故障隔离单元,可以使得电流分别通过第一故障隔离单元和电流检测元件,在电流检测元件的两端形成电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压来控制回路的导通或断开,不会影响第二检测单元以及第二开关单元的过流保护,此外,也不会烧坏第一检测单元或第一滤波电容。
可选地,所述第一故障隔离单元包括:第一故障隔离元件,所述第一故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第一故障隔离元件的第一端子为所述第一故障隔离单元的第一端子,以及,所述第一检测单元包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件包括第一端子和第二端子,其中,
所述第一故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第一检测端子电连接,所述第一故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述电流检测元件的第二端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接。
可选地,所述第一故障隔离元件为电阻。
可选地,所述第一故障隔离单元包括:第一故障隔离元件和第二故障隔离元件,所述第一故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第二故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第一故障隔离元件的第一端子或所述第二故障隔离元件的第一端子为所述第一故障隔离单元的第一端子,以及,所述第一检测单元包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件包括第一端子和第二端子,其中,
所述第一故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第一检测端子电连接,所述第一故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述第二故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接,所述第二故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
可选地,所述第一故障隔离单元和所述电流检测元件并联形成的电路的等效阻抗与所述电流检测元件的电阻值的差值的绝对值小于或等于预设值。
可选地,所述电池保护电路还包括:
第二故障隔离单元,分别与所述第二检测单元和所述电流检测元件电连接,在与所述第二故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,用于和所述电流检测元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第二故障隔离单元的第一端子与所述第二检测单元的一个检测端子电连接。
因此,本申请实施例提供的电池保护电路,通过设置与第二检测单元和电流检测元件电连接的第二故障隔离单元,在某些情况下,例如,在第二检测单元中用于检测电流检测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在两个检测端子之间的第二滤波电容的两个端子之间发生短路的情况下,由于设置了第二故障隔离单元,可以使得电流分别通过第二故障隔离单元和电流检测元件,第二故障隔离单元和电流检测元件形成并联关系,使得电流检测元件两端存在电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压控制回路的导通或断开,不会影响第一检测单元以及第一开关单元的过流保护,此外,也不会烧坏第二检测单元或第二滤波电容。
可选地,所述第二故障隔离单元包括:
第三故障隔离元件,所述第三故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第三故障隔离元件的第一端子为所述第二故障隔离单元的第一端子,以及,所述第二检测单元包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的包括第一端子和第二端子,其中,
所述第三故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第一检测端子电连接,所述第三故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述电流检测元件的第二端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接。
可选地,所述第二故障隔离单元包括:
第三故障隔离元件和第四故障隔离元件,所述第三故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第四故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第三故障隔离元件的第一端子或所述第四故障隔离元件的第一端子为所述第二故障隔离单元的第一端子,以及,所述第二检测单元包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件包括第一端子和第二端子,其中,
所述第三故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第一检测端子电连接,所述第三故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述第四故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接,所述第四故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
第三方面,提供了一种电池保护板,所述电池保护板包括上述第一方面或第二方面的任一种可能的实现方式中的电池保护电路。
第四方面,提供了一种电池,所述电池包括电芯和第三方面中任一种可能的实现方式中的电池保护板,所述电池保护板中的电池保护电路包括两个输入端子,所述两个输入端子分别与所述电芯电连接。
第五方面,提供了一种终端设备,所述终端设备包括连接器、电源、负载和第四方面的电池,其中,所述连接器与所述电源电连接,所述电源与所述电池电连接,所述电池与所述负载电连接。
第六方面,提供了一种终端设备,所述终端设备包括:连接器、电源、负载和电池,所述连接器与所述电源电连接,所述电池包括电池保护电路板和电芯,其中,所述电池保护板包括:
两个输出端子,与所述负载或所述电源电连接;
电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,与所述电芯串联在所述两个输出端子之间,以使得所述电流检测元件、所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述电芯和所述负载或所述电源形成回路,以对所述电芯进行充电或放电,所述第一开关单元和所述第二开关单元均用于控制所述回路的导通或断开;
第一检测单元,用于检测所述电流检测元件两端的电压,并且,若所述电流检测元件两端的电压大于所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值,用于向所述第一开关单元输出控制信号,以断开所述第一开关单元;
第二检测单元,用于检测所述电流检测元件两端的电压,并且,若所述电流检测元件两端的电压大于所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值,用于向所述第二开关单元输出控制信号,以断开所述第二开关单元;
所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值与所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值不同。
可选地,所述第一检测单元包括用于检测所述电流检测单元两端的电压的两个检测端子,所述电池保护板还包括:
第一故障隔离单元,分别与所述第一检测单元和所述电流检测元件电连接,在与所述第一故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,用于和所述电流检测元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第一故障隔离单元的第一端子与所述第一检测单元的一个检测端子电连接。
可选地,所述第二检测单元包括用于检测所述电流检测单元两端的电压的两个检测端子,所述电池保护板还包括:
第二故障隔离单元,分别与所述第二检测单元和所述电流检测元件电连接,在与所述第二故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,用于和所述电流检测元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第二故障隔离单元的第一端子与所述第二检测单元的一个检测端子电连接。
附图说明
图1是适用于本申请实施例的应用场景的示意图。
图2是本申请实施例的电池保护电路的示意性结构图。
图3是本申请实施例的电池保护电路的示意性电路图。
图4是本申请实施例的电池保护电路的另一示意性电路图。
图5是本申请实施例的电池保护电路的另一示意性结构图。
图6是本申请实施例的电池保护电路的另一示意性电路图。
图7是本申请实施例的电池保护电路的另一示意性电路图。
图8是本申请实施例的电池保护电路的另一示意性结构图。
图9是本申请实施例的电池保护电路的另一示意性电路图。
图10是本申请实施例的电池保护电路的再一示意性电路图。
图11是本申请实施例的电池保护电路的另一示意性结构图。
图12是本申请实施例的电池保护电路的另一示意性结构图。
图13是本申请实施例的电池保护电路的再一示意性结构图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
图1是适用于本申请实施例的应用场景。在图1所示的场景中,包括终端设备110、线缆120和充电器130,充电器130通过线缆120与终端设备110电连接,终端设备110包括:连接器111、充电管理芯片112、电池113和负载114,连接器111与充电管理芯片112电连接,电池113分别与充电管理芯片112和负载114电连接,其中,电池包括电池保护板113-1和电芯113-2。负载114可以是终端设备中的耗电设备,例如,负载114可以是麦克风、相机、马达等各种耗电设备,充电管理芯片可以理解为向所述电池充电的电源。充电时,电流流向为:充电器130→线缆120→连接器111→充电管理芯片112→电池保护板113-1→电芯113-2,放电时,电流流向为:电芯113-2→电池保护板113-1→负载114。
为了便于理解,首先,对本申请实施例涉及的相关术语做说明。
充电过流和放电过流
电池保护板对电流值有明确要求,无论是充电过程还是放电过程,当超过预设的电流阈值时,正常情况下,电池保护板会切断充电回路或放电回路,以避免电芯中持续通过电流,产生过热反应,以使得电池的寿命、容量以及安全性都会存在问题。其中,充电回路也可以理解为充电过程中电流通过电芯的回路,放电回路可以理解为放电过程中电流通过电芯的回路。
在本申请实施例中,可以将充电过程中通过电芯的电流(为了便于区分,记为充电电流)超过预设的电流阈值的现象称为充电过流,将放电过程中通过电芯的电流(为了便于区分,记为放电电流)超过预设的电流阈值的现象称为放电过流。对应地,将对充电过流采取的保护措施可以记为充电过流保护,将对放电过流采取的保护措施可以记为放电过流保护,可以将充电过流保护和放电过流保护统称为过流保护。
两重保护
电池保护板可以实现对电池(例如,锂电池)的过压保护、欠压保护和过流保护,每种保护,都可以实现对电池的两重保护,一般情况下,第一重保护的电压阈值或电流阈值小于第二重保护的电压阈值或电流阈值。过流保护中的充电过流保护与放电过流保护的原理相同,下面,以充电过流保护为例,对过流保护的原理做一简单描述。
电池保护板可以设置第一重检测单元和第二重检测单元,在充电过程中,若流过电芯的电流大于第一重检测单元预设的电流阈值(为了便于区分,记为第一电流阈值),可以通过第一重检测单元切断充电回路,以断开通过电芯的电流;若第一重检测单元失效,不能及时断开充电回路,会继续为电芯充电,若流过电芯的电流大于第二重检测单元预设的电流阈值,可以通过第二重检测单元切断充电回路,以断开通过电芯的电流。
在一种可能的实现方式中,可以在充电回路或放电回路中串联两个检测电阻(为了便于区分,分别记为第一检测电阻和第二检测电阻),第一重检测单元用于检测第一检测电阻两端的电压,第二重检测单元用于检测第二检测电阻两端的电压,可以通过分别检测两个检测电阻两端的电压实现对通过电芯的电流的检测。原因在于,I=U/R,其中,I为通过充电回路的电流,U为检测电阻(第一检测电阻或第二检测电阻)两端的电压,R为检测电阻的电阻值,已知检测电阻的电压和电阻值,通过I=U/R就可以得到通过检测电阻的电流,由于检测电阻与电芯串联在充电回路或放电回路中,得到的检测电阻的电流也是通过电芯的电流,这样,可以通过检测单元检测到的电压来检测通过电芯的电流,以实现过流保护。若第一检测电阻两端的电压大于第一重检测单元的过流检测电压预设阀值,通过第一重检测单元切断充电回路或放电回路,以断开通过电芯的电流;若第二检测电阻两端的电压大于第二重检测单元的过流检测电压预设阀值,可以通过第二重检测单元切断充电回路或放电回路,以断开通过电芯的电流。
应理解,检测单元(例如,第一重检测单元或第二重检测单元)的过流检测电压预设阀值是定值,可以基于检测单元的过流检测电压预设阀值和过流保护的电流阈值的要求选择检测电阻,R=U'/I',U'为检测单元预设的过流检测电压预设阀值,I'为电流阈值,通过R=U'/I'就可以得到检测电阻的电阻值。
这样,通过在电池保护板上设置两重检测单元,可以有效地保护电池的安全。
在上述电池的两重保护中,电池保护板的损耗较多,为了减少电池保护板的损耗,本申请实施例提供了一种配置在电池保护板上的电池保护电路,有助于减少电池保护板的损耗,以降低电池保护板的成本。
在本申请实施例中,为第一重检测单元和第二重检测单元设置同一个电流检测元件,使得第一重检测单元和第二检测单元共同使用一个电流检测元件实现过流保护,通过减少电流检测元件的数量达到减少电池保护板的损耗的目的,以降低电池保护板的成本。
以下,结合图2至图13,对本申请实施例的电池保护电路做详细说明。应理解,图2至图13示的电池保护电路的连接关系仅为示意性说明,任何能够实现各个功能模块(例如,第一检测单元、第二检测单元、第一故障隔离单元、第二故障隔离单元等)的电池保护电路都在本申请实施例的保护范围内,不应对本申请实施例构成限定。
需要说明的是,本申请实施例所说的A与B之间的电连接可以理解为A与B直接电连接,也可以理解为A与B之间通过其他元件实现电连接,具体形式不做任何限定。
参考图2,图2包括电池保护电路200和电芯230,电池保护电路200包括:第一输出端子P+、第二输出端子P-、电流检测元件211、第一开关单元212、第二开关单元213、第一检测单元221和第二检测单元222。
第一输出端子P+和第二输出端子P-用于和电源或负载电连接,电源可以是图1所示的充电管理芯片112,负载可以是图1所示的负载114。
电流检测元件211、第一开关单元212、第二开关单元213用于与电芯230串联在第一输出端子P+和第二输出端子P-之间,以使得电流检测元件211、第一开关单元212、第二开关单元213、电芯230和负载或电源形成回路,以对电芯230进行充电或放电,第一开关单元212和第二开关单元213均用于控制回路的导通或断开。电池保护电路200还包括两个输入端子,分别是输入端子B+和输入端子B-,分别与电芯230的两端电连接,形成包括电流检测元件211、第一开关单元212、第二开关单元213、电芯230和负载或电源的回路。其中,回路可以是充电回路或放电回路,在充电回路中,电流走向为输出端子P+→电芯230→电流检测元件211→第二开关单元213→第一开关单元212→输出端子P-,在放电回路中,电流走向为电芯230的正极→输出端子P+→输出端子P-→第一开关单元212→第二开关单元213→电流检测元件211→电芯230的负极。
第一检测单元221和第二检测单元222共用电流检测元件211,都通过检测电流检测元件211两端的电压,以实现回路的导通或断开。具体地,第一检测单元221包括供电端子(VDD端子)、控制端子3和两个检测端子(检测端子1和检测端子2),第一检测单元221的VDD端子与第一输出端子P+电连接,用于对第一检测单元221的供电,从而为第一检测单元221提供工作电压电流,保证第一检测单元221的正常工作。第一检测单元221的两个检测端子分别与电流检测元件211的两个端子(端子1和端子2)电连接,用于检测电流检测元件211两端的电压。第一检测单元221的控制端子3与第一开关单元212的端子3电连接,以控制第一开关单元212的导通或断开,从而控制回路的导通或断开。同理,第二检测单元222包括供电端子(VDD端子)、控制端子3和两个检测端子(端子1和端子2),第二检测单元222的VDD端子与第一输出端子P+电连接,用于对第二检测单元222的供电,从而为第二检测单元222提供工作电压电流,保证第二检测单元222的正常工作。第二检测单元222的两个检测端子分别与电流检测元件211的两个端子(端子1和端子2)电连接,用于检测电流检测元件211两端的电压,第二检测单元222的控制端子3与第二开关单元213的端子3电连接,以控制第二开关单元213的导通或断开,从而控制回路的导通或断开。
第一检测单元221可以理解为上文所述的第一重检测单元,第二检测单元222可以理解为上文所述的第二重检测单元,或者,第一检测单元221可以理解为上文所述的第二重检测单元,第二检测单元222可以理解为上文所述的第一重检测单元,本申请实施例不做任何限定。为了便于描述,可以将第一检测单元221作为第一重检测单元,将第二检测单元222作为第二重检测单元,此外,为了便于区分,将第一检测单元221的过流检测电压预设阀值记为U1,将第二检测单元222两端的过流检测电压预设阀值记为U2,将电流检测元件211两端的电压记为U0
具体地,第一检测单元221用于检测电流检测元件211两端的电压U0,若U0大于U1,则第一检测单元221向第一开关单元212发出控制信号,以断开第一开关单元212,从而断开回路,以实现过流保护。同理,第二检测单元222也用于检测电流检测元件211两端的电压U0,若第一检测单元221失效,即使U0大于U1,也不能及时断开回路,继续为电芯充电或放电,直到U0大于U2,第二检测单元222向第二开关单元213发出控制信号,以断开第二开关单元213,从而断开回路,以实现过流保护。
综上,本申请实施例提供的电池保护电路,电池保护电路包括第一检测单元、第二检测单元,以及,用于和电芯串联的电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,以使得电流检测元件、第一开关单元、第二开关单元、电芯和负载或电源形成回路,第一检测单元对应第一开关单元,第二检测单元对应第二开关单元,每个检测单元都根据检测到的同一个电流检测元件两端的电压控制对应的开关单元的导通或断开,以控制回路的导通或断开。通过使得第一检测单元和第二检测单元检测同一个电流检测元件两端的电压来实现通过电芯的电流的检测,可以有效地减少电池保护电路中的电流检测元件的数量,以减少电池保护电路的阻抗,从而减少电池保护板的损耗,从而减少成本,尤其在目前的智能终端的损耗越来越大以及充电越来越快的情况下,节省电池保护板的损耗显得尤为重要。
图3和图4分别为本申请实施例的电池保护电路的示意性电路图。结合图2,参考图3,第一检测单元221和第二检测单元222的两个检测端子可以是VSS端子和IS端子,参考图4,第一检测单元221和第二检测单元222的两个检测端子都可以是IS端子。其中,VSS端子表示接地点或电源负极,IS端子表示电流检测端子。应理解,图3和图4所示的检测端子仅为示意性说明,任何能够检测电流检测元件211的电压的端子可以,此处不做任何限定。
可选地,电流检测元件211可以是检测电阻Rs。
示例性地,电流检测元件211还可以是分流器或霍尔元件等可以测量电流的元件。
需要说明的是,电流检测元件211可以包括一个或多个元件,此处不做限定。
下面,结合图2至图4,对电池保护电路200的各个功能模块做详细说明。
首先,对电流检测元件211、第一开关单元212和第二开关单元213之间的连接关系做说明。
参考图2,可选地,第一开关单元212包括第一端子1和第二端子2,第二开关单元包括第一端子1和第二端子2,其中,第一开关单元212的第一端子1与两个输出端子中的一个输出端子电连接,第一开关单元的第二端子2与第二开关单元的第一端子1电连接,第二开关单元的第二端子2与电流检测元件211的第一端子1电连接,电流检测元件211的第二端子2用于和电芯230的一个端子电连接。
例如,参考图3,第一开关单元212的第一端子1与输出端子P-电连接,电流检测元件211的第二端子2用于和电芯230的负极电连接。
再例如,参考图4,第一开关单元212的第一端子1与输出端子P-电连接,电流检测元件211的第二端子用于和电芯230的正极电连接,电流检测元件211的第一端子与输出端子P+电连接。
应理解,上述电流检测元件211、第一开关单元212和第二开关单元213之间的连接关系仅为示意性说明,只要三个部件在回路上形成串联关系即可,本申请实施例不做任何限定。例如,第一开关单元212还可以设置在电流检测元件211和第二开关单元213之间,电流检测元件211的一个端子与输出端子P-电连接,第二开关单元213的一个端子用于与电芯230的负极电连接。
下面,以图3为例,对第一开关单元212和第一检测单元221之间的关系,以及,第二开关单元213和第二检测单元222之间的关系做详细说明。
可选地,第一检测单元221的控制端子3包括放电控制端子(DO端子)和充电控制端子(CO端子),第一开关单元212包括第一放电开关元件212-1和第一充电开关元件212-2,第一放电开关元件212-1包括第一端子(G1端子),第一放电开关元件212-1的第一端子(G1端子)和第一检测单元221的放电控制端子(DO端子)电连接,第一充电开关元件212-2包括第一端子(G2端子),第一充电开关元件212-2的第一端子(G2端子)和第一检测单元221的充电控制端子(CO端子)电连接;
第二检测单元222的控制端子3包括放电控制端子(DO端子)和充电控制端子(CO端子),第二开关单元213包括第二放电开关元件213-1和第二充电开关元件213-2,第二放电开关元件213-1包括第一端子(G1端子),第二放电开关元件213-1的第一端子(G1端子)和第二检测单元222的放电控制端子(DO端子)电连接,第二充电开关元件213-2包括第一端子(G2端子),所述第二充电开关元件212-2的第一端子(G2端子)和第二检测单元222的充电控制端子(CO端子)电连接。
其中,放电控制端子用于控制充电回路,充电控制端子用于控制充电回路。示例性地,放电开关元件和充电开关元件可以是金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor,MOS)管。
在充电过程中,若第一检测单元221检测到Rs两端的电压U0大于U1,则第一检测单元221通过CO端子输出控制信号至向G2端子,以断开第一充电开关元件212-2,以断开充电回路。同理,若第二检测单元222检测到Rs两端的电压U0大于U2,则第二检测单元222通过CO端子输出控制信号至G2端子,以断开第二充电开关元件213-2,以断开充电回路。
在放电回路中,若第一检测单元221检测到Rs两端的电压U0大于U1,则第一检测单元221通过DO端子输出控制信号至G1端子,以断开第一放电开关元件212-1,以断开放电回路。同理,若第二检测单元222检测到Rs两端的电压U0大于U2,则第二检测单元222通过DO端子输出控制信号至G1端子,以断开放电控制MOS管,以断开放电回路。
可选地,参考图3和图4,第一检测单元221还包括VS(voltage sense)端子,其中,VS端子表示电压检测端子,VS端子可以通过电阻R12或直接连接至第一开关单元212的第一端子1,从而实现对第一开关单元212的第一端子1的电压检测。同理,第二检测单元222还包括VS端子,VS端子可以通过电阻R22或直接连接至第二开关单元213的第一端子1,从而实现对第二开关单元213的第一端子1的电压检测。
在电流检测过程中,为了降低电流检测元件两端的被检测信号到检测单元的两个端子(例如图3中的IS端子和VSS端子)之间的干扰杂波以提高电路的可靠性,可以在每个检测单元中用于检测电流检测元件的两个检测端子之间并联滤波电容。
可选地,电池保护电路200还包括:
第一滤波电容241,第一滤波电容241并联在第一检测单元221中用于检测电流检测元件211两端的电压的两个检测端子之间。
可选地,电池保护电路200还包括:
第二滤波电容242,第二滤波电容242并联在第二检测单元222中用于检测电流检测元件211两端的电压的两个检测端子之间。
继续参考图3,第一检测单元221中用于检测Rs两端的电压的端子为VSS端子和IS端子,第一滤波电容241为电容C12,电容C12的两个端子分别与第一检测单元221的VSS端子和IS端子连接,电容C12两端的电压即为VSS端子和IS端子之间的电压或Rs两端的电压。同理,第二检测单元222中用于检测Rs两端的电压的检测端子为VSS端子和IS端子,第二滤波电容242为电容C22,电容C22的两个端子分别与第二检测单元222的VSS端子和IS端子连接,电容C22两端的电压即为VSS端子和IS端子之间的电压或Rs两端的电压。
继续参考图4,第一检测单元221中用于检测Rs两端的电压的检测端子为IS1端子和IS2端子,第一滤波电容241为电容C12,电容C12的两个端子分别与第一检测单元221的IS1端子和IS2端子连接,电容C12两端的电压即为IS1端子和IS2端子之间的电压或Rs两端的电压。同理,第二检测单元222中用于检测Rs两端的电压的端子为IS1端子和IS2端子,第二滤波电容242为电容C22,电容C22的两个端子分别与第二检测单元222的IS1端子和IS2端子连接,电容C22两端的电压即为IS1端子和IS2端子之间的电压或Rs两端的电压。
虽然通过第一检测单元和第二检测单元共用一个电流检测元件可以减少电路中的阻抗,但是,若第一检测单元或第二检测单元的两个检测端子发生短路或滤波电容的两个端子发生短路,可能会无法实现电池保护电路的过流保护。以图3和充电过程为例,若第一检测单元的VSS端子和IS端子之间发生短路,电流不再流过电阻Rs,电流流向为端子P+→电芯230→VSS端子→IS端子→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,电阻Rs两端的电压为0,不仅可能会烧坏第一检测单元,而且,由于电阻Rs两端的电压为0,第二检测单元无法检测到Rs两端的电压,无法实现第二重保护;若第一滤波电容241的两个端子之间发生短路,电流不再流过电阻Rs,电流流向为端子P+→电芯230→电容C12→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,电阻Rs两端的电压为0,不仅可能会烧坏电容C12,而且,由于电阻Rs两端的电压为0,第二检测单元无法检测到Rs两端的电压,无法实现电池的第二重保护。
因此,为了避免出现一个检测单元检测失效时会影响另一个检测单元的过流保护功能和元件被烧毁的现象,本申请实施例还可以在电池保护电路中设置故障隔离单元,以使得在例如第一检测单元或第二检测单元的两个检测端子发生短路或滤波电容的两个端子发生短路的情况下,电流也可以流过电流检测元件,以实现对电池的二重保护。
以下,对故障隔离单元做详细说明。
参考图5,可选地,电池保护电路200还包括:
第一故障隔离单元250,分别与第一检测单元221和电流检测元件221电连接,以使得在与第一故障隔离单元250的第一端子1电连接的电路发生短路的情况下,电流检测元件221的两端不发生短路,其中,第一故障隔离单元250的第一端子1与第一检测单元221的一个检测端子电连接。
其中,图5中的(a)和(b)示出了第一故障隔离单元250与第一检测单元221的一个检测端子和电流检测元件211的一个端子电连接的情况,不同之处在于,图5中的(a)所示的第一故障隔离单元250分别与第一检测单元221的检测端子1和电流检测元件211的端子1电连接,与第一故障隔离单元250的第一端子1电连接的第一检测单元221的检测端子为检测端子1,图5中的(b)所示的第一故障隔离单元250与第一检测单元221的检测端子2和电流检测元件211的端子2电连接,与第一故障隔离单元250的第一端子1电连接的第一检测单元221的检测端子为检测端子2。图5中的(c)示出了第一故障隔离单元250分别与第一检测单元221的两个检测端子和电流检测元件211的两个端子电连接的情况,其中,第一故障隔离单元250包括两个故障隔离元件,第一故障隔离单元250的第一端子1可以是任一个故障隔离元件的第一端子1。
示例性地,与第一故障隔离单元250的第一端子电连接的电路可以是各种可能的电路,例如,该电路可以是在第一检测单元221中用于检测电流检测元件211的电压的两个检测端子(例如,图3所示的VSS端子和IS端子)之间的电路,再例如,该电路也可以是第一滤波电容,本申请实施例不做任何限定。
示例性地,第一故障隔离单元250可以是由一个或多个元件构成的单元模块。
针对第一故障隔离单元250,本申请实施例提供了两种可能的方式(即,方式1和方式2),以使得电流检测元件211的两端不发生短路。在方式1中,第一故障隔离单元250包括一个故障隔离元件,对应图5中的(a)和(b),在方式2中,第一故障隔离单元250包括两个故障隔离元件,对应图5中的(c)。应理解,这两种方式仅为示意性说明,不应对本申请实施例构成限定。
方式1
在该方式中,第一故障隔离单元250分别与第一检测单元221的一个检测端子和电流检测元件211的一个端子电连接,以使得在例如第一检测单元221的两个检测端子之间或第一滤波电容发生短路时,可以使得第二检测单元222正常工作。
图6和图7所示为电池保护电路的示意性电路图。参考图6和图7,在一种可能的实现方式中,第一故障隔离单元250包括第一故障隔离元件251,第一故障隔离元件251包括第一端子1和第二端子2,第一故障隔离元件251的第一端子1为第一故障隔离单元250的第一端子,以及,第一检测单元221的两个检测端子包括第一检测端子(例如,图6中的IS端子,或,图7中的IS1端子)和第二检测端子(例如,图6中的VSS端子,或,图7中的IS2端子),电流检测元件211的两个端子包括第一端子1和第二端子2,其中,第一故障隔离元件251的第一端子1与第一检测单元221的第一检测端子1电连接,第一故障隔离元件251的第二端子2与电流检测元件211的第一端子1电连接,电流检测元件211的第二端子2与第一检测单元221的第二检测端子电连接。
示例性地,第一故障隔离元件251可以是电阻R13
需要说明的是,第一故障隔离元件251可以包括一个或多个元件,此处不做限定。
以充电过程和图6所示的电池保护电路为例,对包括第一故障隔离元件251的电池保护电路的工作原理过程做以下详细说明。放电过程中电池保护电路的工作原理与充电过程中电池保护电路的工作原理类似,为了简洁,不再赘述。
假设,第一检测单元221的IS端子和VSS端子之间发生短路,参考图8,充电回路中的电流走向会有两路,第一支路:端子P+→电芯230→R13→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,其中,通过电芯230的电流部分通过VSS端子和IS端子流向R13,第二支路:端子P+→电芯230→Rs→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,也就是说,此种情况下,R13与Rs形成并联关系。这样,即使VSS端子和IS端子之间发生短路,由于在第一支路中电流会通过电阻R13,这样,从电芯230出来的电流可以通过Rs,使得通过Rs的电流不为0,Rs两端必然存在电压,可以使得第二检测单元222检测到Rs两端的电压(也是与Rs并联的R13两端的电压)。由于由R13与Rs形成的并联电路的总电流是通过电芯230的电流,第二检测单元222检测到的Rs两端的电压和由R13与Rs并联形成的电路的等效阻抗是已知的,这样,可以得到通过电芯230的电流,因此,可以通过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,从而,不会影响第二检测单元222以及第二开关单元213的过流保护,此外,也不会烧坏第一检测单元221。
再假设,电容C12的两个端子之间发生短路,继续参考图8,充电回路中的电流走向会有两路,第一支路:端子P+→电芯230→R13→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,其中,通过电芯230的部分电流通过C12流向R13,第二支路:端子P+→电芯230→Rs→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,同理,此种情况下,R13与Rs形成并联关系。这样,即使电容C12的两个端子之间发生短路,由于在第一支路中电流会通过电阻R13,这样,从电芯230出来的电流可以通过Rs,使得通过Rs的电流不为0,Rs两端必然存在电压,使得第二检测单元222的VSS端子和IS端子可以检测到Rs两端的电压(也是与Rs并联的R13两端的电压)。由于由R13与Rs形成的并联电路的总电流是通过电芯230的电流,第二检测单元222检测到的Rs两端的电压和由R13与Rs并联形成的电路的等效阻抗已知,这样,可以得到通过电芯230的电流,因此,可以通过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,不会影响第二检测单元222以及第二开关单元213的过流保护,此外,也不会烧坏第一滤波电容241。
方式2
在该方式中,第一故障隔离单元250包括两个故障隔离元件,每个故障隔离元件与第一检测单元221的一个检测端子和电流检测元件211的一个端子电连接,以使得在例如第一滤波电容或第一检测单元221的两个检测端子之间发生短路时,可以使得第二检测单元222正常工作。
图9和图10所示为电池保护电路的示意性电路图。需要说明的是,图10的两个检测单元的位置发生互换,是两个检测单元与其他元件的另一种可能的连接关系。
参考图9和图10,在一种可能的实现方式中,第一故障隔离单元250包括;第一故障隔离元件251和第二故障隔离元件252,第一故障隔离元件251包括第一端子1和第二端子2,第二故障隔离元件252包括第一端子1和第二端子2,第一故障隔离元件251的第一端子1或第二故障隔离元件252的第一端子1为第一故障隔离单元250的第一端子1,以及,第一检测单元221的两个检测端子包括第一检测端子(例如,图9或图10中的IS1端子)和第二检测端子(例如,图9或图10中的IS2端子),电流检测元件211的两个端子包括第一端子1和第二端子2,其中,
第一故障隔离元件251的第一端子1与第一检测单元221的第一检测端子1电连接,第一故障隔离元件251的第二端子2与电流检测元件211的第一端子1电连接,第二故障隔离元件252的第一端子1与第一检测单元221的第二检测端子2电连接,第二故障隔离元件251的第二端子2与电流检测元件的第二端子2电连接,第一检测单元221的第一检测端子1和第二检测端子2都为电流检测端子。
示例性地,第一故障隔离元件251可以是电阻R13,第二故障隔离元件可以是电阻R14
需要说明的是,第一故障隔离元件251和第二故障隔离元件251可以包括一个或多个元件,此处不做限定。
与方式1的工作原理相同,在该方式中,例如,在第一检测单元221的端子IS1与IS2之间发生短路或第一滤波电容C12的两个端子之间发生短路的情况下,参考图11,充电回路中的电流走向会有两路,第一支路:端子P+→电芯230→R14→R13→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,第二支路:端子P+→电芯230→Rs→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,此种情况下,R14和R13与Rs形成并联关系,从电芯230出来的电流可以通过Rs,可以使得第二检测单元222检测到Rs两端的电压。由于由R14和R13与Rs形成的并联电路的总电流是通过电芯230的电流,第二检测单元222检测到的Rs两端的电压和由R14和R13与Rs并联形成的电路的等效阻抗是已知的,这样,可以得到通过电芯230的电流,因此,可以通过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,从而,不会影响第二检测单元222以及第二开关单元213的过流保护,此外,也不会烧坏第一检测单元221或第一滤波电容241。
因此,本申请实施例提供的电池保护电路,通过设置与第一检测单元和电流检测元件电连接的第一故障隔离单元,在某些情况下,例如,在第一检测单元中用于检测电流检测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在第一检测单元的用于检测电流检测元件的电压的两个检测端子之间的第一滤波电容的两个端子之间发生短路的情况下,由于设置了第一故障隔离单元,可以使得电流仍然会流过电流检测元件,在电流检测元件两端形成电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压来控制回路的导通或断开,不会影响第二检测单元以及第二开关单元的过流保护,此外,也不会烧坏第一检测单元或第一滤波电容。
为了尽量保证过流保护的可靠性,可以通过合理设计第一故障隔离单元250和电流检测元件211的电阻值,尽量使得第一故障隔离单元250和电流检测元件211并联形成的电路的等效阻抗与电流检测元件211的电阻值之间的差值的绝对值小于或等于预设值。可选地,预设值可以是电流检测单元的电阻值的50%。理论上来说,预设值越小越好,可以使得故障前的过流保护和故障后的过流保护的效果越接近,过流保护的可靠性会越高。
可选地,电流检测元件211的电阻值为毫欧姆级别的电阻,第一故障隔离单元250的电阻值为欧姆级别的电阻。
例如,电流检测元件211的常见取值为5mΩ、3mΩ、2mΩ、1.5mΩ。
以第一故障隔离单元250包括第一故障隔离元件251为例,参考图6中的第一故障隔离元件251和电流检测元件211,对第一故障隔离单元250和电流检测元件211的电阻值的关系做说明。假设,RS=5mΩ,R13=3.3Ω,U'2为第二检测单元222的过流检测电压预设阀值,若C12正常,通过电芯230的电流阈值可以是I'=U'2/5mΩ,若C12短路,此时Rs与R13并联,并联以后的阻值为4.99mΩ,这样,即使C12短路,通过电芯230的电流阈值可以是I'=U'2/4.99mΩ,可以看出,C12短路与C12正常情况下得到的通过电芯230的电流阈值的差值很小,这样,可以尽量使得故障前后的过流保护的电流阈值的差值很小,以提高过流保护的可靠性。
同理,若第一故障隔离单元250包括多个元件,该多个元件串联的元件的电阻值和电流检测单元之间并联形成的电路的等效阻抗之间的关系与上述类似,不再赘述。
因此,本申请实施例提供的电池保护电路,由于第一故障隔离电路和电流检测元件并联形成的电路的等效阻抗与电流检测元件的电阻值之间的差值的绝对值小于或等于预设值,在发生某些故障的前后,例如,在第一检测单元中用于检测电流检测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的前后,或,并联在第一检测单元的两个检测端子之间的第一滤波电容的两个端子之间发生短路的前后,可以使得通过电芯的电流阈值的差值较小,从而,可以提高过流保护的可靠性。
上述描述了在第一检测单元和电流检测元件之间设置第一故障隔离单元的实施例,同理,也可以在第二检测单元和电流检测元件之间设置第二故障隔离单元,以实现对电池的两重保护。
继续参考图5,可选地,电池保护电路200还包括:
第二故障隔离单元260,分别与第二检测单元222和电流检测元件221电连接,以使得在与第二故障隔离单元260的第一端子1电连接的电路发生短路的情况下,电流检测元件221的两端不发生短路,其中,第二故障隔离单元260的第一端子1与第二检测单元222的一个检测端子电连接。
其中,图5中的(a)和(b)示出了第二故障隔离单元260与第二检测单元222的一个检测端子和电流检测元件211的一个端子电连接的情况,不同之处在于,图5中的(a)所示的第二故障隔离单元260分别与第二检测单元222的检测端子1和电流检测元件211的端子1电连接,与第二故障隔离单元260的第一端子1电连接的第二检测单元221的检测端子为检测端子1,图5中的(b)所示的第二故障隔离单元260与第二检测单元222的检测端子2和电流检测元件211的端子2电连接,与第二故障隔离单元260的第一端子1电连接的第二检测单元222的检测端子为检测端子2。图5中的(c)示出了第二故障隔离单元260与第二检测单元222的两个检测端子和电流检测元件211的两个端子电连接的情况,其中,第二故障隔离单元260包括两个故障隔离元件,第二故障隔离单元260的第一端子1可以是任一个故障隔离元件的第一端子1。
示例性地,与第二故障隔离单元260的第一端子电连接的电路可以是各种可能的电路,例如,该电路可以是在第二检测单元222中用于检测电流检测元件211的电压的两个检测端子(例如,图3所示的IS1端子和IS2端子)之间的电路,再例如,该电路也可以是第二滤波电容,本申请实施例不做任何限定。
示例性地,第二故障隔离单元260可以是由一个或多个元件构成的单元模块。
与设置第一故障隔离单元250类似,示例性地,针对第二故障隔离单元260,本申请实施例也提供了两种可能的实现方式(即,方式3和方式4),以使得电流检测元件211的两端不发生短路。在方式3中,第二故障隔离单元260包括一个故障隔离元件,对应图5中的(a)和(b),在方式4中,第二故障隔离单元260包括两个故障隔离元件,对应图5中的(c)。应理解,这两种方式仅为示意性说明,不应对本申请实施例构成限定。
方式3
在该方式中,第二故障隔离单元260分别与第二检测单元222的一个检测端子和电流检测元件211的一个端子电连接,以使得在例如第二检测单元222两个检测端子之间或第二滤波电容242发生短路时,可以使得第一检测单元221正常工作。
继续参考图6和图7,在一种可能的实现方式中,第二故障隔离单元260包括第三故障隔离元件261,第三故障隔离元件261包括第一端子1和第二端子2,第三故障隔离元件261的第一端子1为第二故障隔离单元260的第一端子1,以及,第二检测单元222的两个检测端子包括第一检测端子(例如,图6中的IS端子,或,图7中的IS1端子)和第二检测端子(例如,图6中的VSS端子,或,图7中的IS2端子),电流检测元件221的两个端子包括第一端子1和第二端子2,其中,第三故障隔离元件261的第一端子1与第二检测单元222的第一端子1电连接,第三故障隔离元件261的第二端子2与电流检测元件211的第一端子1电连接,电流检测元件211的第二端子2与第二检测单元222的第二端子电连接。
示例性地,第三故障隔离元件261可以是电阻R23
需要说明的是,第三故障隔离元件261可以包括一个或多个元件,此处不做限定。
以充电过程和图6所示的电池保护电路为例,对包括第三故障隔离元件261的电池保护电路的工作原理过程做以下详细说明。放电过程中电池保护电路的工作原理与充电过程中电池保护电路的工作原理类似,为了简洁,不再赘述。
假设,第二检测单元222的IS端子和VSS端子之间发生短路,参考图12,充电回路中的电流走向会有两路,第一支路:端子P+→电芯230→R23→第二开关单元213→第一开关单元212→P-,其中,通过电芯230的电流部分通过VSS端子和IS端子流向R23,第二支路:端子P+→电芯230→Rs→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,也就是说,此种情况下,R23与Rs形成并联关系。这样,即使VSS端子和IS端子之间发生短路,由于在第一支路中电流会通过电阻R23,这样,从电芯230出来的电流可以通过Rs,使得通过Rs的电流不为0,Rs两端必然存在电压,可以使得第一检测单元221检测到Rs两端的电压(也是与Rs并联的R23两端的电压)。由于由R23与Rs形成的并联电路的总电流是通过电芯230的电流,第一检测单元221检测到的Rs两端的电压和由R23与Rs并联形成的电路的等效阻抗是已知的,这样,可以得到通过电芯230的电流,因此,可以通过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,从而,不会影响第一检测单元221以及第一开关单元212的过流保护,此外,也不会烧坏第第二检测单元222。
再假设,电容C22的两个端子之间发生短路,继续参考图12,充电回路中的电流走向会有两路,第一支路:端子P+→电芯230→R23→第二开关单元213→第一开关单元212→P-,其中,通过电芯230的电流部分通过C22流向R23,第二支路:端子P+→电芯230→Rs→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,同理,此种情况下,R23与Rs形成并联关系。这样,即使电容C22的两个端子之间发生短路,由于在第一支路中电流会通过电阻R23,这样,从电芯230出来的电流可以通过Rs,使得通过Rs的电流不为0,Rs两端必然存在电压,可以使得第一检测单元221检测到Rs两端的电压(也是与Rs并联的R23两端的电压)。由于由R23与Rs形成的并联电路的总电流是通过电芯230的电流,第一检测单元221检测到的Rs两端的电压和由R23与Rs并联形成的电路的等效阻抗是已知的,这样,可以得到通过电芯230的电流,因此,可以通过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,不会影响第一检测单元221以及第一开关单元212的过流保护,此外,也不会烧坏第二滤波电容242。
方式4
在该方式中,第二故障隔离单元260包括两个故障隔离元件,每个故障隔离元件与第二检测单元222的一个检测端子和电流检测元件211的一个端子电连接,以使得在例如第二滤波电容242或第二检测单元222用的两个检测端子之间发生短路时,可以使得第一检测单元221正常工作。
继续参考图9和图10,在一种可能的实现方式中,第二故障隔离单元260包括;第三故障隔离元件261和第四故障隔离元件262,其中,第三故障隔离元件261包括第一端子1和第二端子2,第四故障隔离元件262包括第一端子1和第二端子2,第三故障隔离元件261的第一端子1或所述第四故障隔离元件262的第一端子1为第二故障隔离单元260的第一端子1,以及,第二检测单元222的两个检测端子包括第一检测端子(例如,图9或图10中的IS1端子)和第二检测端子(例如,图9或图10中的IS2端子),电流检测元件211的两个端子包括第一端子1和第二端子2,其中,
第三故障隔离元件261的第一端子1与第二检测单元222的第一检测端子1电连接,第三故障隔离元件261的第二端子2与电流检测元件211的第一端子1电连接,第四故障隔离元件262的第一端子1与第二检测单元222的第二检测端子2电连接,第四故障隔离元件251的第二端子2与电流检测元件211的第二端子2连接,第二检测单元222的第一检测端子1和第二检测端子2都为电流检测端子。
示例性地,第三故障隔离元件261可以是电阻R23,第四故障隔离元件可以是电阻R24
需要说明的是,第三故障隔离元件和第四故障隔离元件可以包括一个或多个元件,此处不做限定。
与方式3的工作原理相同,在该方式中,例如,在第二检测单元222的端子IS1与IS2之间发生短路或第二滤波电容C22的两个端子之间发生短路的情况下,参考图13,充电回路中的电流走向会有两路,第一支路:端子P+→电芯230→R24→R23→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,第二支路:端子P+→电芯230→Rs→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,此种情况下,R24和R23与Rs形成并联关系,从电芯230出来的电流可以通过Rs,可以使得第一检测单元221检测到Rs两端的电压。由于由R24和R23与Rs形成的并联电路的总电流是通过电芯230的电流,第一检测单元221检测到的Rs两端的电压和由R24和R23与Rs并联形成的电路的等效阻抗是已知的,这样,可以得到通过电芯230的电流,因此,可以通过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,从而,不会影响第一检测单元221以及第一开关单元212的过流保护,此外,也不会烧坏第二检测单元222或第二滤波电容242。
因此,本申请实施例提供的电池保护电路,通过设置与第二检测单元和电流检测元件电连接的第二故障隔离单元,在某些情况下,例如,在第二检测单元中用于检测电流检测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在两个检测端子之间的第二滤波电容的两个端子之间发生短路的情况下,由于设置了第二故障隔离单元,可以使得电流分别通过第二故障隔离单元和电流检测元件,第二故障隔离单元和电流检测元件形成并联关系,使得电流检测元件两端存在电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压控制回路的导通或断开,不会影响第一检测单元以及第一开关单元的过流保护,此外,也不会烧坏第二检测单元或第二滤波电容。
同第一故障隔离单元的设计类似,为了尽量保证过流保护的可靠性,也可以通过合理设计第二故障隔离单元260和电流检测元件221的电阻值,尽量使得第二故障隔离单元260和电流检测元件221并联形成的电路的等效阻抗与电流检测元件221的电阻值之间的差值的绝对值小于或等于预设值。可选地,预设值可以是电流检测单元的电阻值的50%。理论上来说,预设值越小越好,可以使得故障前的过流保护和故障后的过流保护的效果越接近,过流保护的可靠性会越高。
可选地,电流检测元件211的电阻值为毫欧姆级别的电阻,第二故障隔离单元260的电阻值为欧姆级别的电阻。
具体原理描述可以参考上文针对第一故障隔离单元和电流检测元件的电阻值的设计的相关描述,为了简洁,不再赘述。
本申请实施例还提供了一种电池保护板,该电池保护板包括上述实施例中任一种可能的实现方式中的电池保护电路,示例性地,电池保护板可以是图1所示的电池保护板113-1。
本申请实施例还提供了一种电池,该电池包括电芯和电池保护板,电池保护板包括上述实施例中任一种可能的实现方式中的电池保护电路,示例性地,电池可以是图1所示的电池113。
本申请实施例还提供了一种终端设备,该终端设备包括连接器、电源、负载和上述电池,该电池包括上述任一种可能的实现方式中的电池保护电路,该连接器与该电源电连接,该电源与该电池电连接,该电池与该负载电连接。示例性地,终端设备可以是图1所示的终端设备110。
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。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,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。
所述功能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,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路包括:
第一输出端子和第二输出端子,用于和电源或负载电连接;
电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,用于与电芯串联在所述第一输出端子和所述第二输出端子之间,以使得所述电流检测元件、所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述电芯和所述负载或所述电源形成回路,以对所述电芯进行充电或放电,所述电流检测元件包括两个端子,所述电流检测元件是检测电阻;
第一检测单元,包括供电端子、控制端子和两个检测端子,所述第一检测单元的供电端子与所述第一输出端子电连接,所述第一检测单元的两个检测端子分别与所述电流检测元件的两个端子电连接,所述第一检测单元的控制端子与所述第一开关单元的端子电连接;
第二检测单元,包括供电端子、控制端子和两个检测端子,所述第二检测单元的供电端子与所述第一输出端子电连接,所述第二检测单元的两个检测端子分别与所述电流检测元件的两个端子电连接。
2.根据权利要求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:
第一故障隔离单元,分别与所述第一检测单元和所述电流检测元件电连接,以使得在与所述第一故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第一故障隔离单元的第一端子与所述第一检测单元的一个检测端子电连接。
3.根据权利要求2所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一故障隔离单元包括:
第一故障隔离元件,所述第一故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第一故障隔离元件的第一端子为所述第一故障隔离单元的第一端子,以及,所述第一检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
所述第一故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第一检测端子电连接,所述第一故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述电流检测元件的第二端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接。
4.根据权利要求3所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一故障隔离元件为电阻。
5.根据权利要求2所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一故障隔离单元包括:
第一故障隔离元件和第二故障隔离元件,所述第一故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第二故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第一故障隔离元件的第一端子或所述第二故障隔离元件的第一端子为所述第一故障隔离单元的第一端子,以及,所述第一检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
所述第一故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第一检测端子电连接,所述第一故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述第二故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接,所述第二故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一故障隔离单元和所述电流检测元件并联形成的电路的等效阻抗与所述电流检测元件的电阻值的差值的绝对值小于或等于预设值。
7.根据权利要求1至5中任一项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:
第二故障隔离单元,分别与所述第二检测单元和所述电流检测元件电连接,以使得在与所述第二故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第二故障隔离单元的第一端子与所述第二检测单元的一个检测端子电连接。
8.根据权利要求7所述的电池保护电路,其特征在于,所述第二故障隔离单元包括:
第三故障隔离元件,所述第三故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第三故障隔离元件的第一端子为所述第二故障隔离单元的第一端子,以及,所述第二检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
所述第三故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第一检测端子电连接,所述第三故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述电流检测元件的第二端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接。
9.根据权利要求7所述的电池保护电路,其特征在于,所述第二故障隔离单元包括:
第三故障隔离元件和第四故障隔离元件,所述第三故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第四故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第三故障隔离元件的第一端子或所述第四故障隔离元件的第一端子为所述第二故障隔离单元的第一端子,以及,所述第二检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
所述第三故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第一检测端子电连接,所述第三故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述第四故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接,所述第四故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
10.根据权利要求1至5中任一项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:
第一滤波电容,并联在所述第一检测单元的两个检测端子之间。
11.根据权利要求1至5中任一项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:
第二滤波电容,并联在所述第二检测单元的两个检测端子之间。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电池保护电路,其特征在于,
所述第一检测单元的控制端子包括放电控制端子和充电控制端子,所述第一开关单元包括第一放电开关元件和第一充电开关元件,所述第一放电开关元件包括第一端子,所述第一放电开关元件的第一端子和所述第一检测单元的放电控制端子电连接,所述第一充电开关元件包括第一端子,所述第一充电开关元件的第一端子和所述第一检测单元的充电控制端子电连接;和/或,
所述第二检测单元的控制端子包括放电控制端子和充电控制端子,所述第二开关单元包括第二放电开关元件和第二充电开关元件,所述第二放电开关元件包括第一端子,所述第二放电开关元件的第一端子和所述第二检测单元的放电控制端子电连接,所述第二充电开关元件包括第一端子,所述第二充电开关元件的第一端子和所述第二检测单元的充电控制端子电连接。
13.一种电池保护板,其特征在于,所述电池保护板包括:如权利要求1至12中任一项所述的电池保护电路。
14.一种电池,其特征在于,所述电池包括:电芯和如权利要求13所述的电池保护板,所述电池保护板中的电池保护电路包括两个输入端子,所述两个输入端子分别与所述电芯电连接。
15.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括:连接器、电源、负载和如权利要求14所述的电池,其中,所述连接器与所述电源电连接,所述电源与所述电池电连接,所述电池与所述负载电连接。
16.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括:连接器、电源、负载和电池,所述连接器与所述电源电连接,所述电池包括电池保护板和电芯,其中,所述电池保护板包括:
两个输出端子,与所述负载或所述电源电连接;
电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,与所述电芯串联在所述两个输出端子之间,以使得所述电流检测元件、所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述电芯和所述负载或所述电源形成回路,以对所述电芯进行充电或放电,所述第一开关单元和所述第二开关单元均用于控制所述回路的导通或断开,所述电流检测元件是检测电阻;
第一检测单元,用于检测所述电流检测元件两端的电压,并且,若所述电流检测元件两端的电压大于所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值,用于向所述第一开关单元输出控制信号,以断开所述第一开关单元;
第二检测单元,用于检测所述电流检测元件两端的电压,并且,若所述电流检测元件两端的电压大于所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值,用于向所述第二开关单元输出控制信号,以断开所述第二开关单元;
所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值与所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值不同。
17.根据权利要求16所述的终端设备,其特征在于,所述第一检测单元包括用于检测所述电流检测单元两端的电压的两个检测端子,所述电池保护板还包括:
第一故障隔离单元,分别与所述第一检测单元和所述电流检测元件电连接,在与所述第一故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,用于和所述电流检测元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第一故障隔离单元的第一端子与所述第一检测单元的一个检测端子电连接。
18.根据权利要求16或17所述的终端设备,其特征在于,所述第二检测单元包括用于检测所述电流检测单元两端的电压的两个检测端子,所述电池保护板还包括:
第二故障隔离单元,分别与所述第二检测单元和所述电流检测元件电连接,在与所述第二故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,用于和所述电流检测元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第二故障隔离单元的第一端子与所述第二检测单元的一个检测端子电连接。
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