CN113964395A - 电池二次保护电路及其运作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池二次保护电路及其运作方法，电池二次保护电路包括第一接脚、第二接脚、第一感测电路、第一电流源、第一致能电路及第一保护电路。第一接脚及第二接脚分别耦接第一电池的两端。第一感测电路耦接于第一接脚与第二接脚之间，且提供第一感测信号及第二感测信号。第一电流源耦接于第一接脚与第二接脚之间并提供第一电流。第一致能电路耦接第一感测电路与第一电流源，且根据第一感测信号产生第一致能信号。第一保护电路耦接第一感测电路。当第一致能信号致能第一电流源时，第一保护电路依据因第一电流变化的第二感测信号产生第一保护信号。本发明的电池二次保护电路及其运作方法可大幅减少不必要的耗电，达到节能省电的功效而又能同时提供过电压与开线保护功能。

Description

电池二次保护电路及其运作方法
技术领域
本发明与电池二次保护电路有关，尤其是关于一种电池二次保护电路及其运作方法。
背景技术
请参照图1，一般而言，当电池B1及B2正常工作时，一次保护电路IC1及二次保护电路IC2同时监测电池B1及B2的状态。一次保护电路IC1通过控制保护开关M1/M2导通/关断充电路径达到重复性的保护动作。当一次保护电路IC1故障时，则由二次保护电路IC2执行保护机制。当二次保护电路IC2侦测到过电压(Over-voltage)事件发生时，会发出保护信号PT熔断设置于供电路径上的保险丝FS，由以提供一次性的过电压保护(Over-VoltageProtection,OVP)。为了能持续监测电池状态，现有的电池保护电路通常需持续地感测每个电池的跨压。
此外，对于使用锂电池供电的可携式装置(例如电钻等会产生震动的工具)而言，于其工作期间内，其电池保护电路的焊接处可能因震动而脱落，导致电池保护电路无法感测到电池状态，故其也需对此状况提供开线保护(Open-Wire Protection,OWP)功能。在现有技术中，仅有一次保护电路提供开线保护功能，当一次保护电路失效，即丧失开线保护机制。
然而，若同时在所有的保护电路中都加入过电压保护功能与开线保护功能，由于开线保护电路需配置额外的高耗电电路(例如电流源及/或耦接工作电压的大电阻)，其功耗约为过电压保护电路的2～3倍，再加上保护电路持续运作的状态下，势必会导致产品的耗电量大增，上述缺点亟待克服。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种电池二次保护电路及其运作方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。
依据本发明的一具体实施例为一种电池二次保护电路。于此实施例中，电池二次保护电路包括第一接脚、第二接脚、第一感测电路、第一电流源、第一致能电路及第一保护电路。第一接脚及第二接脚分别耦接第一电池的两端。第一感测电路耦接于第一接脚与第二接脚之间，且提供第一感测信号及第二感测信号。第一电流源耦接于第一接脚与第二接脚之间并提供第一电流。第一致能电路耦接第一感测电路与第一电流源，且根据第一感测信号产生第一致能信号。第一保护电路耦接第一感测电路。当第一致能信号致能第一电流源时，第一保护电路依据因第一电流变化的第二感测信号产生第一保护信号。
于一实施例中，第一保护电路包括第一比较器。第一比较器根据第二感测信号与第一阈值的比较结果提供开线保护信号。
于一实施例中，第一保护电路包括第二比较器。第二比较器根据第一感测电路提供的第三感测信号与第二阈值的比较结果提供过电压保护信号。
于一实施例中，电池二次保护电路还包括第三接脚、第二感测电路、第二致能电路及第二保护电路。第二接脚与第三接脚分别耦接第二电池的两端。第二感测电路耦接于第二接脚与第三接脚之间，且根据第二电压与第三接脚上的第三电压提供第四感测信号及第五感测信号。第二致能电路耦接第二感测电路，当第四感测信号大于第五阈值时产生第二致能信号。第二保护电路耦接第二感测电路，且于第二电流源被致能时根据第四感测信号产生第二保护信号。
于一实施例中，电池二次保护电路还包括逻辑电路，分别耦接第一致能电路与第二致能电路，且于接收到第一致能信号与第二致能信号的至少一者时发出致能信号，以致能第一电流源。
于一实施例中，电池二次保护电路还包括第二电流源，耦接于第二接脚与第三接脚之间。第二电流源提供的第二电流与第一电流不相等。第一致能信号或第二致能信号任意之一同时致能第一电流源及第二电流源。
于一实施例中，第一感测信号与第二感测信号为相同电压值。
于一实施例中，第一感测信号与第二感测信号为不同电压值。
于一实施例中，第一电流为可调整工作周期的脉冲信号。
依据本发明的另一具体实施例为一种电池二次保护电路的运作方法。于此实施例中，运作方法应用于电池二次保护电路。电池二次保护电路包括第一接脚及第二接脚，分别耦接第一电池的两端。第一电流源耦接于第一接脚与第二接脚之间并提供第一电流。运作方法包括下列步骤：(a)分别提供第一感测信号及第二感测信号；(b)根据第一感测信号产生第一致能信号；以及(c)当响应第一致能信号致能第一电流时，依据因第一电流变化的第二感测信号产生第一保护信号。
相较于现有技术，本发明的电池二次保护电路及其运作方法仅会在至少一个电池的跨压达到预设的阈值(例如开线保护感测采用下限阈值/过电压保护感测采用上限阈值)时才会启动电池保护功能(例如开线保护及/或过电压保护)，由以大幅减少不必要的耗电，故能达到节能省电的功效而又能同时提供过电压与开线保护功能，尤其适用于通过锂电池供电的可携式装置(例如电钻等会产生震动的工具)。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为现有的电池保护系统架构图。
图2为本发明的一实施例中的电池二次保护电路的示意图。
图3为本发明的另一实施例中的电池二次保护电路的示意图。
图4A及图4B分别为电池二次保护电路中的感测电路、致能电路及保护电路的不同实施例。
图5为电池二次保护电路中的第一电流源的一实施例。
图6为图4B中的电池二次保护电路的波形时序图。
图7A及图7B为电池二次保护电路进行开线感测及过电压感测的波形时序图。
图8为本发明的另一实施例中的电池运作方法的流程图。
主要元件符号说明：
IC1 一次保护电路
IC2 二次保护电路
FS 保险丝
M1、M2 保护开关
DO、CO 接脚
SC1、SC2 感测电路
PC1、PC2 保护电路
OVP1、OVP2 过电压保护信号
OR 或门
P+ 高电压端
P- 低电压端
1、1’ 电池二次保护电路
101、111、121、131 感测电路
102、112、122、132 保护电路
113、123、133 致能电路
114、124、134 电流源
14、15 逻辑电路
B1～B3 电池
P0～P4 接脚
VC1～VC4 第一电压～第四电压
VDD 工作电压
EN 致能信号
PT 保护信号
VS0～VS9 感测信号
PT0～PT3 保护信号
EN1～EN3 致能信号
N1～N4 节点
VN1～VN4 节点电压
I1～I3 电流
R1～R4 电阻
V12、V23、V34 分压
TH1～TH3 阈值
OWP 开线保护信号
OVP 过电压保护信号
1120 比较器
1121 比较器
1122 或门
1130 比较器
1140 时钟产生电路
1142 电流产生电路
CLK 时钟信号
VSEN 分压
t0～t3 时间
VC1-VC2 接脚P1与接脚P2之间的电压差
S10～S14 步骤
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示范性实施例，并在附图中说明所述示范性实施例的实例。在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
依据本发明的一较佳具体实施例为一种电池二次保护电路。于此实施例中，电池二次保护电路可串接电池一次保护电路及保险丝，用以对电池提供一次性的过电压保护。但不以此为限。
请参照图2，电池二次保护电路1包括电源接脚P0、接脚P1～P4、电流源114、124、134、感测电路101、111、121、131、保护电路102、112、122、132、致能电路113、123、133及逻辑电路14、15。
接脚P1与接脚P2分别耦接电池B1的两端。接脚P2与接脚P3分别耦接电池B2的两端。接脚P3与接脚P4分别耦接电池B3的两端。电流源114耦接于接脚P1与接脚P2之间。电流源124耦接于接脚P2与接脚P3之间。电流源134耦接于接脚P3与接脚P4之间。
感测电路101耦接于电源接脚P0与接脚P1之间。感测电路111耦接于接脚P1与接脚P2之间。感测电路121耦接于接脚P2与接脚P3之间。感测电路131耦接于接脚P3与接脚P4之间。
保护电路102耦接于感测电路101与逻辑电路14之间。保护电路112耦接于感测电路111与逻辑电路14之间。保护电路122耦接于感测电路121与逻辑电路14之间。保护电路132耦接于感测电路131与逻辑电路14之间。
致能电路113耦接于感测电路111与逻辑电路15之间。致能电路123耦接于感测电路121与逻辑电路15之间。致能电路133耦接于感测电路131与逻辑电路15之间。
感测电路111会根据耦接于电池B1两端的接脚P1上的电压VC1与接脚P2上的电压VC2产生感测信号VS1至致能电路113以及产生感测信号VS2至保护电路112。致能电路113会根据感测信号VS1选择性地产生致能信号EN1至逻辑电路15。
同理，感测电路121及感测电路131会分别根据耦接于电池B2及电池B3两端的接脚P2、P3及P4上的电压VC2、VC3与VC4产生感测信号VS3、VS5至致能电路123、133以及产生感测信号VS4、VS6至保护电路122、132。致能电路132、133会根据感测信号VS3选择性地产生致能信号EN2、EN3至逻辑电路15。
当逻辑电路15接收到致能信号EN1～EN3中的至少一者时，逻辑电路15会发出致能信号EN以分别致能电流源114、124、134，使得电流源114、124、134分别产生电流I1、I2、I3。换言之，一旦逻辑电路15接收到一个或多个致能信号时，逻辑电路15即会致能电池二次保护电路1中的全部电流源以分别产生电流，但不以此为限。于实际应用中，电流源114、124、134所产生的电流I1、I2、I3可以是可调整工作周期的脉冲电流信号，以更进一步降低能量消耗，但不以此为限。举例来说，若电流I1、I2、I3均为占空比50％的脉冲电流信号，保护电路的总功耗约为电流I1、I2、I3均为持续电流的50％。
若电池B1与接脚P1或接脚P2之间断线(开线)的情况发生，当致能信号EN致能电流源114时，保护电路112会依据因电流源114变化的感测信号VS2产生保护信号PT1至逻辑电路14。同理，当电池B2与接脚P2或接脚P3之间断线(开线)的情况发生，于致能信号EN致能电流源124时，保护电路122会依据因电流源124变化的感测信号VS4产生保护信号PT2至逻辑电路14。电池B3与接脚P3或接脚P4之间断线(开线)的情况亦然，在此不再赘述。
此外，感测电路101会根据电源接脚P0上的工作电压VDD与第一接脚P1上的第一电压VC1提供感测信号VS0至保护电路102。保护电路102会根据感测信号VS0选择性地产生保护信号PT0至逻辑电路14。
当逻辑电路14接收到保护信号PT0～PT3中的至少一者时，逻辑电路14会发出保护信号PT以启动电路保护操作。换言之，一旦逻辑电路14接收到一个或多个保护信号时，逻辑电路14即会启动电路保护操作，例如熔断保险丝的一次性保护，但不以此为限。
需说明的是，电流源124产生的电流I2与相邻的电流源114、134产生的电流I1、I3不相等，用以在接脚P2(节点N2)、接脚P3(节点N3)产生电流差，从而达到开线感测的功效。例如图2中的电流源124所产生的电流I2(例如0.1uA)与电流源114、134所产生的电流I1(例如1uA)、I3(例如1uA)不相等，但不以此为限。
于另一实施例中，如图3所示，电池二次保护电路1’也可不在接脚P2与接脚P3之间设置任何电流源，所以会在接脚P2与接脚P3分别产生电流值为I2与I3的电流差，但不以此为限。
接着，请参照图4A及图4B。图4A及图4B分别为电池二次保护电路中的感测电路、致能电路及保护电路的不同实施例。
于一实施例中，如图4A所示，若以电池二次保护电路1中的感测电路111、保护电路112及致能电路113为例进行说明，感测电路111包括彼此串联的电阻R1～R4。电阻R1～R4与电流源114并联。保护电路112包括比较器1120、比较器1121及或门1122。致能电路113包括比较器1130。
电阻R1～R4用以根据第一接脚P1上的电压VC1与第二接脚P2上的电压VC2进行分压，以分别产生分压V12、V23及V34。
致能电路113中的比较器1130的一输入端接收阈值TH3且其另一输入端耦接至电阻R2与R3之间以接收分压V23(亦即图2中的感测信号VS1)。比较器1130根据分压V23(亦即图2中的感测信号VS1)与阈值TH3的比较结果发出致能信号EN1。
比较器1120的一输入端接收阈值TH1且其另一输入端耦接至电阻R1与R2之间以接收分压V12(亦即图2中的感测信号VS2)。比较器1121的一输入端接收阈值TH2且其另一输入端耦接至电阻R3与R4之间以接收分压V34。比较器1120与比较器1121的输出端均耦接至或门1122的输入端。
当电流源114被致能时，电流源114开始对接脚P1与接脚P2抽/灌电流，若图2中的电池B1与接脚P1、P2正常连接，电流源114产生的电流I1会被电池B1储存的电荷平衡而不影响节点N1、N2的电压。当电池B1与接脚P1、P2连接异常时，电流源114产生的电流I1会使得比较器1130接收到的分压V23(亦即图2中的感测信号VS1)、比较器1120接收到的分压V12(亦即图2中的感测信号VS2)及比较器1121接收到的分压V34产生变化。比较器1120根据分压V12(亦即图2中的感测信号VS2)与阈值TH1的比较结果提供开线保护信号OWP至或门1122。比较器1121根据分压V34与阈值TH2的比较结果提供过电压保护信号OVP至或门1122。或门1122根据开线保护信号OWP及/或过电压保护信号OVP发出保护信号PT1。
需说明的是，比较器1120所接收的阈值TH1、比较器1121所接收的阈值TH2及比较器1130所接收的阈值TH3可彼此相等，亦即保护电路112的比较器1120与比较器1121以及致能电路113的比较器1130可彼此共用同一阈值，但不以此为限。
举例而言，阈值TH1～TH3均为2V、电流源114产生的电流I1为1uA、电阻R1～R4的电阻值分别为0.2MΩ、0.8MΩ、0.05MΩ、0.95MΩ，但不以此为限。
于另一实施例中，如图4B所示，感测电路111包括彼此串联的电阻R1～R2。电阻R1～R2与电流源114并联。保护电路112包括比较器1120、比较器1121及或门1122。致能电路113包括比较器1130。
电阻R1～R2用以对电压VC1与电压VC2进行分压，以产生电阻R1与R2之间的分压VSEN。比较器1130的一输入端接收阈值TH3且其另一输入端耦接至电阻R1与R2之间以接收分压VSEN。比较器1130根据分压VSEN(亦即图2中的感测信号VS2)与阈值TH3的比较结果发出致能信号EN1。
比较器1120的一输入端接收阈值TH1且其另一输入端耦接至电阻R1与R2之间以接收分压VSEN。比较器1121的一输入端接收阈值TH2且其另一输入端耦接至电阻R1与R2之间以接收分压VSEN。比较器1120与比较器1121的输出端均耦接至或门1122的输入端。
换言之，保护电路112的比较器1120与比较器1121以及致能电路113的比较器1130可共用同一分压VSEN(亦即图2中的感测信号VS1及VS2的电压值相等，均为分压VSEN)，但不以此为限。
于一实施例中，接脚P1与接脚P2之间的电压差(亦即VC1-VC2)为4V、电阻R1与R2的电阻值均为2MΩ、电流源114产生的电流I1为1uA、阈值TH1＝1.25V、阈值TH2＝2.35V、阈值TH3＝2V，但不以此为限。
当电流源114被致能时，电流源114开始对接脚P1与接脚P2抽/灌电流，若图2中的电池B1与接脚P1、P2正常连接，电流源114产生的电流I1会被电池B1储存的电荷平衡而不影响节点N1、N2的电压。当电池B1与接脚P1、P2连接异常时，电流源114产生的电流I1会使比较器1130、比较器1120及比较器1121接收到的分压VSEN产生变化。比较器1120根据分压VSEN(亦即图2中的感测信号VS2)与阈值TH1的比较结果提供开线保护信号OWP至或门1122。比较器1121根据分压VSEN与阈值TH2的比较结果提供过电压保护信号OVP至或门1122。或门1122根据开线保护信号OWP及/或过电压保护信号OVP发出保护信号PT1。
换言之，一旦或门1122先接收到开线保护信号OWP，或门1122即会发出保护信号PT1。一旦或门1122先接收到过电压保护信号OVP，或门1122即会发出保护信号PT1。一旦或门1122同时收到开线保护信号OWP及过电压保护信号OVP，或门1122即会发出保护信号PT1。
需说明的是，上述实施例虽以电池二次保护电路1中的感测电路111、保护电路112及致能电路113进行说明，但实际上电池二次保护电路1中的感测电路121、保护电路122及致能电路123，还有感测电路131、保护电路132及致能电路133亦可依此类推，于此不另行赘述。
于一实施例中，如图5所示，电流源114可包括时钟产生电路1140及电流产生电路1142。时钟产生电路1140耦接电流产生电路1142。当时钟产生电路1140接收到致能信号EN时，时钟产生电路1140被致能而产生时钟信号CLK至电流产生电路1142，以控制电流产生电路1142产生电流I1，且时钟信号CLK可例如是可调整工作周期的脉冲电流信号，但不以此为限。举例来说，若电流I1为占空比50％的脉冲电流信号，其功耗约是电流I1为持续电流信号的50％。
请参照图6，图6为图4B中的电池二次保护电路的波形时序图。假设电阻R1与R2的电阻值相等，则电阻R1与R2之间的分压VSEN(亦即图2中的感测信号VS1及VS2)为接脚P1与接脚P2之间的电压差(VC1-VC2)的二分之一。
于时间t1，当接脚P1与接脚P2之间的电压差(VC1-VC2)超过4V(亦即分压VSEN超过阈值TH3＝2V)时，致能电路113所发出的致能信号EN1由原本的低位准转变为高位准，使得逻辑电路15发出的致能信号EN亦由原本的低位准转变为高位准，以致能电流源114产生电流I1，开始开线保护的动作。于实际应用中，电流源114所产生的电流I1可以是可调整工作周期的脉冲电流信号，例如图6中的时间t1至t3期间内的电流I1为脉冲信号，但不以此为限。
于时间t2，当接脚P1与接脚P2之间的电压差(VC1-VC2)超过安全值4.7V(亦即分压VSEN超过阈值TH2＝2.35V)时，比较器1121会发出过电压保护信号OVP至或门1122，再由或门1122发出保护信号PT1至逻辑电路14，使得逻辑电路14发出保护信号PT以熔断保险丝。
反之，若接脚P1与接脚P2之间的电压差(VC1-VC2)未超过安全值4.7V(亦即分压VSEN未超过阈值TH2＝2.35V)，则比较器1121不会发出过电压保护信号OVP至或门1122。此时，虽然逻辑电路14不会发出保护信号PT，但致能信号EN仍会维持于高位准，亦即电流源114仍被致能以产生电流I1。
于时间t3，当接脚P1与接脚P2之间的电压差(VC1-VC2)低于3.8V(亦即分压VSEN低于阈值TH1＝1.9V)时，致能信号EN会由高位准转变为低位准，以禁能电流源114不再产生电流I1，亦即停止开线保护的动作。
由上述可知：由于电池在充电期间才可能发生过充爆炸的状况，故将电流源114的致能条件设定在接脚P1与接脚P2之间的电压差(VC1-VC2)增加的期间，以达到降低耗电量的目的。
此外，致能电路113的比较器1130具有电压窗口。当接脚P1与接脚P2之间的电压差(VC1-VC2)于时间t1爬升至4V时，电阻R1与R2之间的分压VSEN为2V，致能信号EN变为高位准；当接脚P1与接脚P2之间的电压差(VC1-VC2)于时间t3降低至3.8V时，电阻R1与R2之间分压VSEN为1.9V，致能信号EN才变为低位准。因此，只有在时间t1至t3的这段期间内，电流源114才会被致能而产生电流I1。至于保护电路112中的比较器1120及1121与或门1122均为持续运作的状态。
需说明的是，上述实施例是以耦接电池B1两端的接脚P1与接脚P2为例进行说明，若拓展到多电池串联(例如图1中的电池B1～B3)的情况下，则必须要每个电池(例如电池B1～B3)两端的跨压(亦及耦接每个电池两端的两接脚之间的电压差)均降到3.8V以下，使得对应于每个电池的致能信号EN1～EN3均变为低位准，此时致能信号EN才会从高位准变为低位准，以禁能电流源114不再产生电流I1，亦即停止开线保护的动作。
请参照图7A及图7B，图7A及图7B为电池二次保护电路进行开线感测及过电压感测的波形时序图。
如图7A所示，假设图2中的接脚P1与电池B1焊接处脱落，于时间t0，电池B1～B3耦接工作电压VDD而开始充电，感测电路111、121、131彼此串联，使得节点N1与N2之间的电压差、节点N2与N3之间的电压差、节点N3与N4之间的电压差均为4V。若节点N4的节点电压VN4为0V，则节点N1的节点电压VN1、节点N2的节点电压VN2及节点N3的节点电压VN3分别为12V、8V及4V。
在时间t0至t1的期间，节点N1～N3的节点电压VN1～VN3会响应充电电流而线性上升。由于各节点N1～N4之间通过分压电阻构成的感测电路111、121、131串联，所以即使接脚P1脱落(与电池B1不导通)，节点N1的节点电压VN1仍会因分压而与其他节点N2～N3的节点电压VN2～VN3一样线性上升。
于时间t1，当节点N1～N3的节点电压VN1～VN3中的至少一个上升至其各自相对应的阈电压12V、8V及4V(亦即图4B中的分压VSEN为2V)时，致能信号EN会由低位准变为高位准，以致能电流源114。此时，电流源114会对节点N1抽1.5uA的电流，但节点N1因接脚P1脱落而无法由电池B1供应电源，导致该处的节点电压VN1从12V开始往下降。
于时间t2，当节点N1的节点电压VN1下降至10.5V(亦即阈值TH1)时，保护电路112中的比较器1120会发出开线保护信号OWP至或门1122，或门1122根据开线保护信号OWP发出保护信号PT1至逻辑电路14，再由逻辑电路14发出保护信号PT，以启动开线保护机制的运作。
换言之，开线保护感测所采用的阈值TH1为下限电压值，只要某一节点的节点电压(例如节点N1的节点电压VN1)下降至其相对应的阈值TH1，代表电路中有开线事件发生，故立即发出开线保护信号OWP，以启动保护机制。
如图7B所示，假设图2中的接脚P2与电池B1焊接处脱落，于时间t0，电池B1～B3耦接工作电压VDD而开始充电，感测电路111、121、131彼此串联，使得节点N1与N2之间的电压差、节点N2与N3之间的电压差、节点N3与N4之间的电压差均为4V。若节点N4的节点电压VN4为0V，则节点N1的节点电压VN1、节点N2的节点电压VN2及节点N3的节点电压VN3分别为12V、8V及4V。
在时间t0至t1的期间，节点N1～N3的节点电压VN1～VN3会响应充电电流而线性上升。由于各节点N1～N4之间通过分压电阻构成的感测电路111、121、131串联，所以即使接脚P2脱落(与电池B1～B2不导通)，节点N2的节点电压VN2仍会因分压而与其他节点N1、N3的节点电压VN1、VN3一样线性上升。
于时间t1，当节点N1～N3的节点电压VN1～VN3中的至少一个上升至其各自相对应的阈电压12V、8V及4V(亦即图4B中的分压VSEN为2V)时，致能信号EN会由低位准变为高位准，以致能电流源114。此时，图2中的电流源114会对节点N2灌1.5uA的电流且电流源124会对节点N2抽0.5uA的电流，但节点N2因接脚P2脱落而无法通过电池B1及电池B2泄除1uA的净电流，导致节点N2的节点电压VN2从8V开始往上升。
于时间t3，当节点N2的节点电压VN2上升至8.7V(亦即阈值TH2)时，保护电路112中的比较器1121会发出过电压保护信号OVP至或门1122，或门1122根据过电压保护信号OVP发出保护信号PT1至逻辑电路14，再由逻辑电路14发出保护信号PT，以启动保护机制。
换言之，过电压保护感测所采用的阈值TH2为上限电压值，只要某一节点的节点电压(例如节点N2的节点电压VN2)下降至阈值TH2，代表电路中有过电压事件发生，故立即发出过电压保护信号OVP，以启动保护机制。
需说明的是，于图7B中，节点N2的节点电压VN2于时间t1至t3的期间往上升，代表与其相邻的电池B1的跨压(VN2-VN1)会变小，此时亦可能会触发保护电路112而发出开线保护信号OWP，端视两者之中何者会先被触发而致使逻辑电路14发出保护信号PT。
至于电池二次保护电路1中的其他接脚与电池焊接处脱落的情形亦可依此类推，于此不另行赘述。
依据本发明的另一具体实施例为一种电池二次保护电路的运作方法。于此实施例中，电池二次保护电路包括第一接脚及第二接脚，分别耦接第一电池的两端。第一电流源耦接于第一接脚与第二接脚之间。
请参照图8，图8为此实施例中的电池二次保护电路的运作方法的流程图。如图8所示，运作方法包括下列步骤：
步骤S10：分别提供第一感测信号及第二感测信号；
步骤S12：根据第一感测信号产生第一致能信号；以及
步骤S14：当响应第一致能信号提供第一电流时，依据因第一电流变化的第二感测信号产生第一保护信号。
于一实施例中，当第一电流被提供时，运作方法会根据第二感测信号与第一阈值的比较结果提供开线保护信号，但不以此为限。此外，于步骤S10中，运作方法还提供第三感测信号；于步骤S14中，运作方法还根据第三感测信号与第二阈值的比较结果提供过电压保护信号；以及根据开线保护信号及/或过电压保护信号发出第一保护信号，但不以此为限。
于一实施例中，电池二次保护电路还包括彼此串联的多个电阻，与第一电流源并联。运作方法以该多个电阻对第一电压与第二电压进行分压，以提供第一感测信号及第二感测信号。实际应用中，第一感测信号与第二感测信号可为相同电压值，但不以此为限。
于实际应用中，电池二次保护电路的运作方法是根据第一感测信号与第三阈值的比较结果来产生第一致能信号。例如：当第一感测信号大于第三阈值时，电池二次保护电路的运作方法会产生第一致能信号，但不以此为限。
相较于现有技术，本发明的电池二次保护电路提供了开线保护功能，可在一次保护电路失效时继续提供开线保护。本发明的电池二次保护电路运作方法仅会在至少一电池的跨压达到预设的阈值时才会启动电池保护功能(例如开线保护及/或过电压保护)，由以大幅减少不必要的耗电。相较单纯结合开线保护电路与过电压保护电路的方式，本发明可降低约50％～60％的耗电量，能达到节能省电的功效而又能同时提供过电压与开线保护功能，尤其适用于通过锂电池供电的可携式装置(例如电钻等会产生震动的工具)。

Claims (10)

1.一种电池二次保护电路，其特征在于，上述电池二次保护电路包括：
一第一接脚及一第二接脚，分别耦接一第一电池的两端；
一第一感测电路，耦接于上述第一接脚与上述第二接脚之间，且分别提供一第一感测信号及一第二感测信号；
一第一电流源，耦接于上述第一接脚与上述第二接脚之间并提供一第一电流；
一第一致能电路，分别耦接上述第一感测电路与上述第一电流源，且根据上述第一感测信号产生一第一致能信号；以及
一第一保护电路，耦接上述第一感测电路，其中当上述第一致能信号致能上述第一电流源时，上述第一保护电路依据因上述第一电流变化的上述第二感测信号产生一第一保护信号。
2.根据权利要求1所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述第一保护电路包括一第一比较器，当上述第一电流源被致能时，上述第一比较器根据上述第二感测信号与一第一阈值的比较结果提供一开线保护信号。
3.根据权利要求1所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述第一保护电路包括一第二比较器，上述第二比较器根据上述第一感测电路提供的一第三感测信号与一第二阈值的比较结果提供一过电压保护信号。
4.根据权利要求1所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述电池二次保护电路还包括：
一第三接脚，其中上述第二接脚与上述第三接脚分别耦接一第二电池的两端；
一第二感测电路，耦接于上述第二接脚与上述第三接脚之间，且根据上述第二接脚上的一第二电压与上述第三接脚上的一第三电压提供一第四感测信号及一第五感测信号；
一第二致能电路，耦接上述第二感测电路，当上述第四感测信号大于一第四阈值时产生一第二致能信号；以及
一第二保护电路，耦接上述第二感测电路，且于上述第一电流源致能时根据上述第五感测信号产生一第二保护信号。
5.根据权利要求4所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述电池二次保护电路还包括：
一逻辑电路，分别耦接上述第一致能电路与上述第二致能电路，且于接收到上述第一致能信号与上述第二致能信号的至少一者时发出一致能信号，以致能上述第一电流源。
6.根据权利要求4所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述电池二次保护电路还包括一第二电流源，耦接于上述第二接脚与上述第三接脚之间，其中上述第二电流源提供的一第二电流与上述第一电流不相等，其中上述第一致能信号或上述第二致能信号任意之一同时致能上述第一电流源及上述第二电流源。
7.根据权利要求1所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述第一感测信号与上述第二感测信号为相同电压值。
8.根据权利要求1所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述第一感测信号与上述第二感测信号为不同电压值。
9.根据权利要求1所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述第一电流为可调整工作周期的脉冲信号。
10.一种电池二次保护电路的运作方法，其特征在于，上述电池二次保护电路包括一第一接脚及一第二接脚，分别耦接一第一电池的两端，一第一电流源耦接于上述第一接脚与上述第二接脚之间并提供一第一电流，上述运作方法包括下列步骤：
(a)分别提供一第一感测信号及一第二感测信号；
(b)根据上述第一感测信号产生一第一致能信号；以及
(c)当响应上述第一致能信号提供上述第一电流时，依据因上述第一电流变化的上述第二感测信号产生一第一保护信号。
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