CN114050554A - 一种电池保护电路及其功率管控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池保护电路及其功率管控制方法，包括过充保护电路、逻辑控制电路和状态检测电路，该状态检测电路包括第一状态转变检测模块和第二状态转变检测模块，利用第一状态转变检测模块实时检测过充时电池的工作状态，当状态检测电路检测到电池在过充状态下且电池在放电时，控制逻辑控制电路将控制端CO的输出信号从低电平变为高电平，使将第二功率管导通，有效避免了第二功率管的发热严重问题；利用第二状态转变检测模块实时检测过放时电池的工作状态，当检测到电池在过放状态下，且电池在充电时，控制逻辑控制电路将控制端DO的输出信号从低电平变为高电平，将第一功率管导通，有效避免了第一功率管的发热严重问题。

Description

一种电池保护电路及其功率管控制方法

技术领域

本发明涉及紧急保护电路装置技术领域，尤其涉及一种电池保护电路及其功率管控制方法。

背景技术

现有技术中的电池保护电路如图1所示，包括电池保护芯片01，其内部包含过放保护电路、过充保护电路、过流保护电路、延时电路和逻辑控制电路（即图1中的逻辑电路），其中过放保护电路、过充保护电路、过流保护电路分别连接延时电路，延时电路连接逻辑控制电路，逻辑控制电路的控制端连接电池充放电回路中的第一功率管M1和第二功率管M2。

在上述的电池保护电路中，过放保护电路用于检测电池电压是否达到过放电压阈值，若低于过放电压阈值，输出过放保护信号DETOD；过充保护电路用于检测电池电压是否超过过充电压阈值，若高于过充电压阈值，输出过充保护信号DETOC；过流保护电路用于检测电池的充电电流和放电电流；延时电路用于将过放保护电路、过充保护电路以及过流保护电路的输出进行延时处理；逻辑控制电路用于通过对过放保护电路、过充保护电路以及充放电过流保护电路的输出进行逻辑处理后，通过控制端DO、CO输出控制信号控制外置的功率开关管M1和M2实现对电池的充放电保护。

上述电池保护电路的缺点是：当电池电压VDD超过过充电压阈值时，触发过充保护，过充保护电路输出经过延时电路后，从逻辑控制电路的控制端DO输出高电平的控制信号，从逻辑控制电路的控制端CO输出低电平的控制信号，使第一功率管M1导通，第二功率管M2关断，此时若连接端P+和P-接入负载，电池的放电电流会流过第二功率管M2的寄生体二极管，由于电池保护芯片的VM端口电压为二极管的导通电压（为0.7V左右），此时第二功率管M2的功率P=0.7*ILOAD（ILOAD为负载电流），该功率会使得第二功率管M2发热严重，甚至会将第二功率管M2烧毁。

类似的，当电池电压VDD低于过放电压阈值时，触发过放保护，过放保护电路输出经过延时电路后，从逻辑控制电路的控制端DO输出低电平的控制信号，从逻辑控制电路的控制端CO输出高电平的控制信号，使第二功率管M2导通，第一功率管M1关断，此时若插入充电器，电池的充电电流会流过M1管的寄生体二极管，VM端口电压为二极管的导通电压，钳位在-0.7V左右，此时第一功率管M1的功率P=0.7*Ichg，该功率会使得第一功率管M1发热严重，甚至会将第一功率管M1烧毁。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电池保护电路及其功率管控制方法，以解决现有电池保护电路在过充保护触发后若接入负载容易导致第二功率管M2损坏的问题，以及，现有电池保护电路在过放保护触发后若接入充电器容易导致第一功率管M1损坏的问题。

基于上述目的，一种电池保护电路，包括：

包括过充保护电路和逻辑控制电路，所述电池保护电路还包括状态检测电路，所述状态检测电路包括第一状态转变检测模块，所述第一状态转变检测模块包括第一驱动支路、第二驱动支路和第一逻辑模块，其中，所述第一驱动支路包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的阴极接地，所述第一开关管的阳极连接所述第二开关管的阴极，所述第一开关管的控制端连接电池保护电路的VM端口，所述第二开关管的阳极连接电源正极，所述第二开关管的控制端连接所述第二开关管的阴极；

所述第二驱动支路包括依次串联的第一电流源、第三开关管和第四开关管，其中，所述第一电流源的正极连接电源正极，所述第三开关管的阳极连接所述第一电流源的负极，所述第三开关管的控制端连接所述第一驱动支路上第一开关管的阳极，所述第三开关管的阴极连接所述第四开关管的阳极，所述第四开关管的阴极连接地，所述第四开关管的控制端连接所述第一驱动支路上第一开关管的阳极；所述第四开关管的阳极和阴极连接有第一充电电容；

所述第一逻辑模块用于将所述过充保护电路输出的过充保护信号，和所述第二驱动支路中第三开关管的阴极端电压信号进行与逻辑控制，向逻辑控制电路输出用于控制第二功率管导通的第二强制导通信号，所述第二功率管串设在电池保护电路的充电回路中。

上述技术方案具有以下有益效果：

本发明通过状态检测电路中的第一状态转变检测模块，实时检测过充时电池的工作状态，当状态检测电路检测到电池在过充状态下且电池在放电时，控制逻辑控制电路将控制端CO的输出信号从低电平变为高电平，使将第二功率管导通，有效避免了第二功率管发热严重问题；并且，当电池保护电路处于正常工作时状态检测电路不会消耗额外功耗，节省用电。

基于上述目的，一种电池保护电路，包括：

包括过放保护电路和逻辑控制电路，所述电池保护电路还包括状态检测电路，所述状态检测电路包括第二状态转变检测模块，所述第二状态转变检测模块包括第三驱动支路、第四驱动支路和第二逻辑模块，所述第三驱动支路包括第五开关管和第六开关管，所述第五开关管的阴极连接电池保护电路的VM端口，所述第五开关管的阳极连接所述第六开关管的阴极，所述第五开关管的控制端连接地；所述第六开关管的阳极连接电源正极，所述第六开关管的控制端连接所述第六开关管的阴极；

所述第四驱动支路包括依次串联的第二电流源、第七开关管和第八开关管，其中，所述第二电流源的正极连接电源正极，所述第七开关管的阳极连接所述第二电流源的负极，所述第七开关管的控制端连接所述第三驱动支路上第五开关管的阳极，所述第七开关管的阴极连接所述第八开关管的阳极，所述第八开关管的阴极连接地，所述第八开关管的控制端连接所述第三驱动支路上第五开关管的阳极；所述第八开关管的阳极和阴极连接有第二充电电容；

所述第二逻辑模块用于将设在电池保护电路中的过放保护电路输出的过放保护信号，和所述第四驱动支路中第八开关管的阳极端电压信号进行与逻辑控制，向逻辑控制电路输出用于控制第一功率管导通的第一强制导通信号，所述第一功率管串设在电池保护电路的充电回路中。

上述技术方案具有以下有益效果：

本发明通过状态检测电路中的第二状态转变检测模块，实时检测过放时电池的工作状态，当检测到电池在过放状态下，且电池在充电时，控制逻辑控制电路将控制端DO的输出信号从低电平变为高电平，将第一功率管导通，避免第一功率管发热严重问题；并且，当电池保护电路处于正常工作时状态检测电路不会消耗额外功耗，节省用电。

基于上述目的，一种电池保护电路的功率管控制方法，包括以下步骤：

检测电池保护电路的过放保护是否触发；

当检测到所述过放保护触发后，检测电池保护电路的VM端口电压；

当所述VM端口电压的检测值由正压值变为负压值时，判定电池的状态从放电状态转变为充电状态，立即控制第一功率管导通，所述第一功率管串设在电池保护电路的充电回路中，且所述第一功率管的一端直接连接电池。

上述技术方案具有以下有益效果：

通过实时检测电池保护电路的过放保护是否触发，来检测过放时电池的工作状态，当检测到电池在过放状态下，且电池在充电时，控制逻辑控制电路将控制端DO的输出信号从低电平变为高电平，将第一功率管导通，避免第一功率管发热严重问题。

基于上述目的，一种电池保护电路的功率管控制方法，包括以下步骤：

检测电池保护的过充保护是否触发；

当检测所述过充保护触发后，检测电池保护电路的VM端口电压；

当所述VM端口电压的检测值由负压值变为正压值时，判定电池的状态从充电状态转变为放电状态，控制第二功率管导通，所述第二功率管串设在电池保护电路的充电回路中，且所述第二功率管的一端通过设置的第一功率管连接电池。

上述技术方案具有以下有益效果：

通过实时检测电池保护电路的过充保护是否触发，检测过充时电池的工作状态，当状态检测电路检测到电池在过充状态下且电池在放电时，控制逻辑控制电路将控制端CO的输出信号从低电平变为高电平，使将第二功率管导通，有效避免了第二功率管M2发热严重问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中提供的电池保护电路图；

图2是本发明实施例一中提供的电池保护电路的功率管控制方法流程图；

图3是本发明实施例二中提供的电池保护电路的功率管控制方法流程图；

图4是本发明实施例四中提供的电池保护电路图；

图5是本发明实施例五中提供的电池保护电路的状态检测电路图；

图6是本发明实施例五中提供的状态检测电路在情况三时的VM端口电压信号、控制端CO的输出信号、控制端DO的输出信号波形图；

图7是本发明实施例五中提供的状态检测电路在情况五时的VM端口电压信号、控制端CO的输出信号、控制端DO的输出信号波形图；

符号说明如下：

01、现有技术中的电池保护芯片；02、本发明的电池保护芯片；3、第一状态转变检测模块；4、第二状态转变检测模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在实施例一中，如图2所示，提供一种电池保护电路的功率管控制方法，包括以下步骤：

S01：检测电池保护电路的过放保护是否触发。

本步骤中，通过以下步骤检测电池保护电路的过放保护是否触发：

S011：检测电池的端电压；

S012：当所述端电压低于设定的过放电压阈值时，触发过放保护。

触发过放保护后，电池保护电路中的过放保护电路经过延时电路向逻辑控制电路输出过放保护信号，逻辑控制电路根据该过放保护信号，从控制端DO输出低电平的控制信号，从控制端CO输出高电平的控制信号，使第二功率管M2导通，第一功率管M1关断。

S02：当检测到所述过放保护触发后，检测电池保护电路的VM端口电压（即低电位端电压）。

本步骤中，作为检测电池保护电路的VM端口电压的一个示例，可以通过图1中的过流保护电路获取VM端口电压；作为其他示例，还可以单独设置一个电压检测模块，实现电池保护电路的VM端口电压的检测。

S03：当所述VM端口电压的检测值由正压值变为负压值时，判定电池的状态从放电状态转变为充电状态，控制串设在电池保护电路的充电回路中的第一功率管M1导通。

本步骤中，通过VM端口电压的检测值变化来判定电池的状态转变，具体的原因在于：在过放保护触发之前，电池处于放电状态下，电池保护电路的VM端口电压的检测值为VDD端口电压，在过放保护触发后，且电池连接充电器后，电池处于充电状态下，充电电流会流经第一功率管M1的寄生二极管，因此此时检测到的VM端口电压为二极管导通电压（为负压值），约为-0.7V左右。

在判断出电池的状态从放电状态转变为充电状态后，强制从控制端DO输出高电平的控制信号，控制第一功率管M1导通，避免充电电流会流经第一功率管M1的寄生二极管，达到了保护第一功率管M1不损坏的目的。

在实施例二中，如图3所示，提供一种电池保护电路的功率管控制方法，包括以下步骤：

S11：检测电池保护的过充保护是否触发。

本步骤中，通过以下步骤检测电池保护电路的过充保护是否触发：

S111：检测电池的端电压；

S112：当所述端电压高于设定的过充电压阈值时，触发过充保护。

触发过充保护后，电池保护电路中的过充保护电路经过延时电路向逻辑控制电路输出过充保护信号，逻辑控制电路根据该过充保护信号，从控制端DO输出高电平的控制信号，从控制端CO输出低电平的控制信号，使第一功率管M1导通，第二功率管M2关断。

S12：当检测所述过充保护触发后，检测电池保护电路的VM端口电压。

本步骤中，作为检测电池保护电路的VM端口电压的一个示例，可以通过图1中的过流保护电路获取VM端口电压；作为其他示例，还可以单独设置一个电压检测模块，实现电池保护电路的VM端口电压的检测。

S13：当所述VM端口电压的检测值由负压值变为正压值时，判定电池的状态从充电状态转变为放电状态，控制电池保护电路的第二功率管M2导通。

本步骤中，通过VM端口电压的检测值变化来判定电池的状态转变，具体原因在于：在过充保护触发之前，电池处于充电状态下，电池保护电路的VM端口电压的检测值为负压值；在过充保护触发后，且电池连接负载后，电池处于放电状态下，放电电流会流经第二功率管M2的寄生二极管，因此此时检测到的VM端口电压为二极管导通电压（为正压值），约为0.7V左右。

在判断出电池的状态从充电状态转变为放电状态后，强制从控制端CO输出高电平的控制信号，控制第二功率管M2导通，避免充电电流会流经第二功率管M2的寄生二极管，达到了保护第二功率管M2不损坏的目的。

在实施例三中，提供一种电池保护电路的功率管控制方法，包括以下步骤：

S21：检测电池保护电路的过放保护是否触发，检测电池保护的过充保护是否触发；

S22：当检测到所述过放保护或所述过充保护触发后，检测电池保护电路的VM端口电压；

S23：当检测到所述过放保护触发后，当所述VM端口电压的检测值由正压值变为负压值时，判定电池的状态从放电状态转变为充电状态，控制电池保护电路的第一功率管M1导通；

当检测到所述过充保护触发后，当所述VM端口电压的检测值由负压值变为正压值时，判定电池的状态从充电状态转变为放电状态，控制电池保护电路的第二功率管M2导通。

需要说明的是，本实施例的功率管控制方法，是将实施例一中第一功率管M1的控制方法和实施例二中第二功率管M2的控制方法的结合，也就是说本实施例的功率管控制方法是同时检测过放保护和过充保护，具体的过放保护和过充保护触发过程，以及判断电池的状态转变过程已经在实施例一和实施例二中进行了清楚、完整的介绍，具体参考实施例一和实施例二中的相关记载，本实施例不再赘述。

在实施例四中，如图4所示，提供一种电池保护电路，该电路包括电池保护芯片02，其内部包含过放保护电路、过充保护电路、延时电路和逻辑控制电路（即图4中的逻辑电路），过放保护电路、过充保护电路、延时电路和逻辑控制电路之间的连接关系不变，为现有技术，除此之外，该电池保护芯片02中还包括有状态检测电路，状态检测电路的输入端连接电池保护电路的VM端口，用于检测VM端口电压。

如图4所示，状态检测电路的输出端连接逻辑控制电路，该逻辑控制电路用于在检测到过放保护电路的过放保护或过充保护电路的过充保护触发后，控制所述状态检测电路检测VM端口电压；若触发的保护为过放保护，在检测到所述VM端口电压的检测值由正压值变为负压值时，判定电池的状态从放电状态转变为充电状态，通过端口DO输出第一强制导通信号，控制电池保护电路的第一功率管M1导通；若触发的保护为过充保护，在检测到所述VM端口电压的检测值由负压值变为正压值时，判定电池的状态从充电状态转变为放电状态，通过端口CO输出第二强制导通信号，控制电池保护电路的第二功率管M2导通。

本实施例中，作为一个示例，状态检测电路可为实施例一中记载的电压检测模块，受控于逻辑控制电路，检测VM端口电压，将检测结果反馈给逻辑控制电路，由逻辑控制电路根据VM端口电压的变化判断电池是否状态转变，以及进行第一功率管M1或第二功率管M2的强制导通控制，达到保护第一功率管M1和第二功率管M2不损坏的目的。

在实施例五中，提供一种电池保护电路，电路整体结构仍如图4所示，该电路包括电池保护芯片，其内部包含过放保护电路、过充保护电路、延时电路和逻辑控制电路，其中过放保护电路、过充保护电路、延时电路和逻辑控制电路之间的连接关系不变。

除此之外，该电池保护芯片中还包括如图5所示的状态检测电路，该电路包括第一状态转变检测模块3和第二状态转变检测模块4，其中，第一状态转变检测模块3包括第一驱动支路、第二驱动支路和第一逻辑模块，第一驱动支路包括第一开关管M3和第二开关管MD4，第一开关管M3的阴极接地，第一开关管M3的阳极连接第二开关管MD4的阴极，第一开关管M3的控制端连接电池保护电路的VM端口，第二开关管MD4（为耗尽型MOS管）的阳极连接电源正极，即电池保护电路的VDD端口，第二开关管MD4的控制端连接第二开关管MD4的阴极。

第二驱动支路包括依次串联的第一电流源I1、第三开关管M6和第四开关管M5，其中，第一电流源I1的正极连接电源正极，即电池保护电路的VDD端口，第三开关管M6的阳极连接第一电流源I1的负极，第三开关管M6的控制端连接第一驱动支路上第一开关管M3的阳极，第三开关管M6的阴极连接第四开关管M5的阳极，第四开关管M5的阴极连接地，第四开关管M5的控制端连接第一驱动支路上第一开关管M3的阳极；并且，第四开关管M5的阳极和阴极连接有第一充电电容C1。

如图5所示，第一逻辑模块包括第一逻辑与非门P1和第一逻辑非门P2，第一逻辑与非门P1的一个输入端用于接收过充保护电路输出的过充保护信号DETOC，第一逻辑与非门P1的另一个输入端连接第三开关管M6的阴极，且该输入端同时连接第四开关管M5的阳极；第一逻辑与非门P1的输出端连接第一逻辑非门P2的输入端，第一逻辑非门P2的输出端连接逻辑控制电路，向该逻辑控制电路输出第二强制导通信号STAT_CI，逻辑控制电路用于根据所述第二强制导通信号STAT_CI，通过第二控制端CO输出信号，以强制控制第二功率管M2导通。

如图5所示，第二状态转变检测模块4包括第三驱动支路、第四驱动支路和第二逻辑模块，第三驱动支路包括第五开关管M7和第六开关管MD5（为耗尽型MOS管），第五开关管M7的阴极连接电池保护电路的VM端口，第五开关管M7的阳极连接第六开关管MD5的阴极，第五开关管M7的控制端连接地；第六开关管MD5的阳极连接电源正极，即电池保护电路的VDD端口，第六开关管MD5的控制端连接第六开关管MD5的阴极。

第四驱动支路包括依次串联的第二电流源I2、第七开关管M9和第八开关管M8，其中，第二电流源I2的正极连接电源正极，即电池保护电路的VDD端口，第七开关管M9的阳极连接第二电流源I2的负极，第七开关管M9的控制端连接第三驱动支路上第五开关管M7的阳极，第七开关管M9的阴极连接第八开关管M8的阳极，第八开关管M8的阴极连接地，第八开关管M8的控制端连接第三驱动支路上第五开关管M7的阳极；并且，第八开关管M8的阳极和阴极连接有第二充电电容C2。

图5中，第二逻辑模块包括第二逻辑与非门P3和第二逻辑非门P4，第二逻辑与非门P3的一个输入端用于接收过放保护电路输出的过放保护信号DETOD，第二逻辑与非门P3的另一个输入端连接第七开关管M9的阴极，且该输入端同时连接第八开关管M8的阳极；第二逻辑与非门P3的输出端连接第二逻辑非门P4的输入端，第二逻辑非门P4的输出端连接逻辑控制电路，向该逻辑控制电路输出第一强制导通信号STAT_DI，逻辑控制电路用于根据该第一强制导通信号STAT_DI，控制第一功率管M1导通。

针对上述的状态检测电路，分五种情况分别讨论该状态检测电路的工作过程：

情况一：当电池正常工作时，即电池的端电压在低于过充电压阈值且高于过放电压阈值下，状态检测电路检测到VM端口电压在0V附近，此时第一开关管M3、第五开关管M7关闭，第一开关管M3的控制端电压N1和第五开关管M7的控制端电压N3为高电平，第三开关管M6和第七开关管M9关闭，第四开关管M5和第八开关管M8导通，第三开关管M6的阴极端电压N2和第七开关管M9的阴极端电压N4均为低电平，由于此时过充保护电路输出的过充保护信号DETOC和过放保护电路输出的过放保护信号DETOD均为低，因此第二强制导通信号STAT_CI和第一强制导通信号STAT_DI为低电平，该强制导通信号的电平不会影响逻辑控制电路的输出，且整个状态检测电路无任何功耗，不消耗电流。

情况二：当电池的端电压在超过过充电压阈值下，且有充电器接入时，控制端CO输出信号为低电平，状态检测电路检测到VM端口电压为负电压，此时第一开关管M3管关闭，第一开关管M3的控制端电压N1为高电平，第三开关管M6关闭，第四开关管M5导通，第三开关管M6的阴极端电压N2为低电平，虽然此时过充保护电路输出的过充保护信号DETOC置为高电平，但第二强制导通信号STAT_CI仍然为低电平，且此时过放保护电路输出的过放保护信号DETOD为低电平，因此第一强制导通信号STAT_DI也为低电平，因此该电平不会影响逻辑控制电路的输出，且整个状态检测电路无任何功耗，不消耗电流。

情况三：当电池的端电压在超过过充电压阈值下，且有负载接入时，控制端CO的输出信号为低电平，放电电流从第二功率管M2的寄生二极管流过，VM端口电压为0.7V左右，此时第一开关管M3管导通，第一开关管M3的控制端电压N1为低电平，第三开关管M6导通，第四开关管M5关断，此时第一电流源I1的电流对第一充电电容C1进行充电，可求得第三开关管M6的阴极端电压N2如下：

式中，VN2为第三开关管M6的阴极端电压N2，I1为第一电流源的电流值，C1为第一充电电容的容值，t为充电时间。

因此，在过充保护电路输出的过充保护信号DETOC置为高电平情况下，第三开关管M6的阴极端电压N2线性上升，当电压VN2上升到超过翻转阈值电压时，通过第一逻辑模块输出的第二强制导通信号STAT_CI变为高电平，该高电平进入逻辑控制电路后，将逻辑控制电路的控制端CO输出信号变为高电平，此时第二功率管M2导通，避免第二功率管M2产生过热问题，且可通过调节第一电流源的电流值和第一充电电容的容值，进而调节从检测到负载到控制端CO变为高电平的延时，整个过程的波形如图6所示，此时因为过放保护电路输出的过放保护信号DETOD仍然为低电平，第一强制导通信号STAT_DI输出仍然为低电平。

情况四：当电池的端电压在低于过放电压阈值下，且有负载接入时，过充保护电路输出的过充保护信号DETOC恒定为低电平，因此第二强制导通信号STAT_CI恒定为低电平，当电池处于放电状态时第一控制端DO的输出信号为低电平，VM端口电压为VDD电压，此时第五开关管M7关闭，第三驱动支路上第五开关管M7的阳极电压N3为高电平，该电平使得第四驱动支路上的第七开关管M9关闭，第八开关管M8导通，第八开关管M8的阳极端电压N4为低电平，虽然此时过放保护电路输出的过放保护信号DETOD置为高电平，但第一强制导通信号STAT_DI仍然为低电平，因此该电平不会影响逻辑电路的输出，且整个状态检测电路无任何功耗。

情况五：当电池的端电压在低于过放电压阈值，且有充电器接入时，控制端口DO的输出信号为低电平，充电电流从开关管M1的寄生二极管流过，VM端口电压为-0.7V左右，此时第三驱动支路上的第五开关管M7导通，第五开关管M7的阳极端电压N3为低电平，使第四驱动支路上的第七开关管M9导通，第八开关管M8关断，此时第二电流源I2的电流对第二充电电容C2进行充电，能够得到如下第八开关管M8的阳极端电压（亦为第七开关管M9的阴极端电压）：

式中，VN3为第八开关管M8的阳极端电压，第七开关管M9的阴极端电压；I2为第二电流源的电流值，C2为第二充电电容的容值，t为第二充电电容的充电时间。

因此，在过放保护电路输出的过放保护信号DETOD置为高电平情况下，第八开关管M8的阳极端电压N4线性上升，当该电压上升到超过一个翻转阈值电压时，通过第二逻辑模块输出的第一强制导通信号STAT_DI变为高电平，该高电平进入逻辑控制电路后，将逻辑控制电路的控制端DO输出信号变为高电平，此时第一功率管M1导通，避免第一功率管M1产生过热问题，且可通过调节第四驱动支路上第二电流源的电流和第二充电电容的容值，进而调节从检测到充电器接入到第一控制端DO输出信号变为高电平的延时，整个过程的波形如图7所示，此时因为过充保护信号DETOC仍然为低电平，所以第一强制导通信号STAT_CI输出仍然为低电平。

在上述情况一、情况二和情况四下，本实施例中的状态检测电路均无任何功耗，不消耗电流；在上述情况三和情况五下状态检测电路状态检测电路会消耗少量电流，功耗比较低；因此整体而言，本实施例中的状态检测电路为低功耗电路。

本实施例中，第一逻辑模块由第一逻辑与非门P1和第一逻辑非门P2构成，作为其他实现方式，第一逻辑模块还可以由一个逻辑与门构成；同理，第二逻辑模块也可以由另一个逻辑与门构成。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池保护电路，包括过充保护电路和逻辑控制电路，其特征在于，所述电池保护电路还包括状态检测电路，所述状态检测电路包括第一状态转变检测模块，所述第一状态转变检测模块包括第一驱动支路、第二驱动支路和第一逻辑模块，其中，所述第一驱动支路包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的阴极接地，所述第一开关管的阳极连接所述第二开关管的阴极，所述第一开关管的控制端连接电池保护电路的VM端口，所述第二开关管的阳极连接电源正极，所述第二开关管的控制端连接所述第二开关管的阴极；

所述第二驱动支路包括依次串联的第一电流源、第三开关管和第四开关管，其中，所述第一电流源的正极连接电源正极，所述第三开关管的阳极连接所述第一电流源的负极，所述第三开关管的控制端连接所述第一驱动支路上第一开关管的阳极，所述第三开关管的阴极连接所述第四开关管的阳极，所述第四开关管的阴极连接地，所述第四开关管的控制端连接所述第一驱动支路上第一开关管的阳极；所述第四开关管的阳极和阴极连接有第一充电电容；

所述第一逻辑模块用于将所述过充保护电路输出的过充保护信号，和所述第二驱动支路中第三开关管的阴极端电压信号进行与逻辑控制，向逻辑控制电路输出用于控制第二功率管导通的第二强制导通信号，所述第二功率管串设在电池保护电路的充电回路中。

2.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述第一逻辑模块包括第一逻辑与非门和第一逻辑非门，所述第一逻辑与非门的一个输入端用于接收所述过充保护电路输出的过充保护信号，所述第一逻辑与非门的另一个输入端连接所述第三开关管的阴极和所述第四开关管的阳极；

所述第一逻辑与非门的输出端连接所述第一逻辑非门的输入端，所述第一逻辑非门的输出端连接所述逻辑控制电路，向所述逻辑控制电路输出第二强制导通信号，逻辑控制电路用于根据所述第二强制导通信号，强制控制第二功率导通。

3.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述状态检测电路还包括第二状态转变检测模块，所述第二状态转变检测模块包括第三驱动支路、第四驱动支路和第二逻辑模块，所述第三驱动支路包括第五开关管和第六开关管，所述第五开关管的阴极连接电池保护电路的VM端口，所述第五开关管的阳极连接所述第六开关管的阴极，所述第五开关管的控制端连接地；所述第六开关管的阳极连接电源正极，所述第六开关管的控制端连接所述第六开关管的阴极；

所述第四驱动支路包括依次串联的第二电流源、第七开关管和第八开关管，其中，所述第二电流源的正极连接电源正极，所述第七开关管的阳极连接所述第二电流源的负极，所述第七开关管的控制端连接所述第三驱动支路上第五开关管的阳极，所述第七开关管的阴极连接所述第八开关管的阳极，所述第八开关管的阴极连接地，所述第八开关管的控制端连接所述第三驱动支路上第五开关管的阳极；所述第八开关管的阳极和阴极连接有第二充电电容；

所述第二逻辑模块用于将设在电池保护电路中的过放保护电路输出的过放保护信号，和所述第四驱动支路中第八开关管的阳极端电压信号进行与逻辑控制，向逻辑控制电路输出用于控制第一功率管导通的第一强制导通信号，所述第一功率管串设在电池保护电路的充电回路中。

4.如权利要求3所述的电池保护电路，其特征在于，所述第二逻辑模块包括第二逻辑与非门和第二逻辑非门，所述第二逻辑与非门的一个输入端用于接收所述过放保护电路输出的过放保护信号，所述第二逻辑与非门的另一个输入端连接所述第七开关管的阴极和所述第八开关管的阳极；所述第二逻辑与非门的输出端连接所述第二逻辑非门的输入端，所述第二逻辑非门的输出端连接所述逻辑控制电路，向所述逻辑控制电路输出第一强制导通信号，所述逻辑控制电路用于根据所述第一强制导通信号，控制所述第一功率管导通。

5.一种电池保护电路，包括过放保护电路和逻辑控制电路，其特征在于，所述电池保护电路还包括状态检测电路，所述状态检测电路包括第二状态转变检测模块，所述第二状态转变检测模块包括第三驱动支路、第四驱动支路和第二逻辑模块，所述第三驱动支路包括第五开关管和第六开关管，所述第五开关管的阴极连接电池保护电路的VM端口，所述第五开关管的阳极连接所述第六开关管的阴极，所述第五开关管的控制端连接地；所述第六开关管的阳极连接电源正极，所述第六开关管的控制端连接所述第六开关管的阴极；

所述第四驱动支路包括依次串联的第二电流源、第七开关管和第八开关管，其中，所述第二电流源的正极连接电源正极，所述第七开关管的阳极连接所述第二电流源的负极，所述第七开关管的控制端连接所述第三驱动支路上第五开关管的阳极，所述第七开关管的阴极连接所述第八开关管的阳极，所述第八开关管的阴极连接地，所述第八开关管的控制端连接所述第三驱动支路上第五开关管的阳极；所述第八开关管的阳极和阴极连接有第二充电电容；

所述第二逻辑模块用于将设在电池保护电路中的过放保护电路输出的过放保护信号，和所述第四驱动支路中第八开关管的阳极端电压信号进行与逻辑控制，向逻辑控制电路输出用于控制第一功率管导通的第一强制导通信号，所述第一功率管串设在电池保护电路的充电回路中。

6.如权利要求5所述的电池保护电路，其特征在于，所述第二逻辑模块包括第二逻辑与非门和第二逻辑非门，所述第二逻辑与非门的一个输入端用于接收所述过放保护电路输出的过放保护信号，所述第二逻辑与非门的另一个输入端连接所述第七开关管的阴极和所述第八开关管的阳极；所述第二逻辑与非门的输出端连接所述第二逻辑非门的输入端，所述第二逻辑非门的输出端连接所述逻辑控制电路，向所述逻辑控制电路输出第一强制导通信号，所述逻辑控制电路用于根据所述第一强制导通信号，控制所述第一功率管导通。

7.一种电池保护电路的功率管控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测电池保护电路的过放保护是否触发；

当检测到所述过放保护触发后，检测电池保护电路的VM端口电压；

当所述VM端口电压的检测值由正压值变为负压值时，判定电池的状态从放电状态转变为充电状态，立即控制第一功率管导通，所述第一功率管串设在电池保护电路的充电回路中，且所述第一功率管的一端直接连接电池。

8.如权利要求7所述的电池保护电路的功率管控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

检测电池保护的过充保护是否触发；

当检测所述过充保护触发后，检测电池保护电路的VM端口电压；

当所述VM端口电压的检测值由负压值变为正压值时，判定电池的状态从充电状态转变为放电状态，控制第二功率管导通，所述第二功率管串设在电池保护电路的充电回路中，且所述第二功率管的一端通过所述第一功率管连接电池。

9.一种电池保护电路的功率管控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测电池保护的过充保护是否触发；

当检测所述过充保护触发后，检测电池保护电路的VM端口电压；

当所述VM端口电压的检测值由负压值变为正压值时，判定电池的状态从充电状态转变为放电状态，控制第二功率管导通，所述第二功率管串设在电池保护电路的充电回路中，且所述第二功率管的一端通过设置的第一功率管连接电池。

10.如权利要求9所述的电池保护电路的功率管控制方法，其特征在于，所述检测电池保护的过充保护是否触发包括：

检测电池的端电压；当所述端电压高于设定的过充电压阈值时，触发过充保护。

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