CN114928029A - 一种温度检测电路和芯片、电池保护电路、芯片和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温度检测电路和芯片、电池保护电路、芯片和装置。温度检测电路包括：温度传感电路，其输出端用于输出采样电压，所述采样电压用于反映电池的温度；比较电路，用于比较阈值电压和所述采样电压并输出比较结果，所述阈值电压包括高温阈值电压和低温阈值电压中的至少一者；第一逻辑电路，用于根据所述比较电路输出的比较结果生成数字信号；通信电路，用于将所述数字信号转换为高低电平信号，并通过所述温度检测电路的输出端发送给电池保护芯片的供电管脚，进而实现将所述比较电路输出的比较结果发送给所述电池保护芯片。本发明能够减少电池保护芯片上的管脚数量，使得芯片的封装较小，从而降低了成本。

Description

一种温度检测电路和芯片、电池保护电路、芯片和装置

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种温度检测电路和芯片、电池保护电路、芯片和装置。

背景技术

为了提高安全性，在电池保护装置中设计了电芯温度检测的功能。具体地，可在电池保护芯片上设置专门的芯片管脚，并在电池保护芯片外靠近电芯的位置设置温敏电阻，温敏电阻与专门的芯片管脚耦接，以便向芯片反馈电芯的温度信息。

由于需要额外设置与温敏电阻耦接的专门的芯片管脚，导致电池保护芯片可能需要更大的封装结构，以满足更多管脚的需求，进而增加了芯片成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述技术问题，提供一种温度检测电路和芯片、电池保护电路、芯片和装置，能够减少电池保护芯片上的管脚数量，使得芯片的封装较小，从而降低了成本。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种温度检测电路，所述温度检测电路包括：温度传感电路，其输出端用于输出采样电压，所述采样电压用于反映电池的温度；比较电路，用于比较阈值电压和所述采样电压并输出比较结果，所述阈值电压包括高温阈值电压和低温阈值电压中的至少一者；第一逻辑电路，用于根据所述比较电路输出的比较结果生成数字信号；通信电路，用于将所述数字信号转换为高低电平信号，并通过所述温度检测电路的输出端发送给电池保护芯片的供电管脚，进而实现将所述比较电路输出的比较结果发送给所述电池保护芯片。

可选地，所述高低电平信号中的高电平或低电平为所述电池提供给所述供电管脚的供电电压，其中：所述高低电平信号中的低电平为所述电池提供给所述供电管脚的供电电压，所述通信电路能够根据所述数字信号对所述供电管脚的电压进行上拉，以形成所述高低电平信号中的高电平；或，所述高低电平信号中的高电平为所述电池提供给所述供电管脚的供电电压，所述通信电路能够根据所述数字信号对所述供电管脚的电压进行下拉，以形成所述高低电平信号中的低电平。

可选地，所述通信电路包括开关器件，所述开关器件的一端接收第一电压，所述开关器件的另一端耦接所述温度检测电路的输出端，所述开关器件的控制端耦接所述第一逻辑电路的输出端，以接收所述数字信号来控制所述开关器件的导通或截止；其中：所述开关器件断开，使得所述电池保护芯片的供电管脚能够接收由所述电池提供的供电电压；所述开关器件导通，若所述第一电压大于所述供电电压，则实现将所述电池保护芯片的供电管脚的电压上拉为所述第一电压，若所述第一电压小于所述供电电压，则实现将所述电池保护芯片的供电管脚的电压下拉为所述第一电压。

可选地，所述温度传感电路包括：电流源，其一端与所述温度检测电路的输出端耦接；三极管，其基极耦接集电极并接地，其发射极与所述电流源的另一端和所述温度传感电路的输出端耦接；其中：所述三极管的发射极的电压随温度升高而减小；或，所述三极管的发射极的电压随温度升高而升高。

可选地，所述阈值电压包括高温阈值电压，其中：所述高温阈值电压包括高温充电阈值电压，所述比较电路包括第一比较器，其第一输入端接收所述高温充电阈值电压，其第二输入端接收所述采样电压，所述第一比较器比较所述高温充电阈值电压和所述采样电压并输出比较结果；和/或，所述高温阈值电压包括高温放电阈值电压，所述比较电路包括第三比较器，其第一输入端接收所述高温放电阈值电压，其第二输入端接收所述采样电压，所述第三比较器比较所述高温放电阈值电压和所述采样电压并输出比较结果；并且，所述第一逻辑电路用于将所述第一比较器和/或所述第三比较器各自的比较结果按照设定规则编码形成所述数字信号。

可选地，所述阈值电压包括低温阈值电压，其中：所述低温阈值电压包括低温充电阈值电压，所述比较电路包括第二比较器，其第一输入端接收所述低温充电阈值电压，其第二输入端接收所述采样电压，所述第二比较器比较所述低温充电阈值电压和所述采样电压并输出比较结果；和/或，所述低温阈值电压包括低温放电阈值电压，所述比较电路包括第四比较器，其第一输入端接收所述低温放电阈值电压，其第二输入端接收所述采样电压，所述第四比较器比较所述低温放电阈值电压和所述采样电压并输出比较结果；并且，所述第一逻辑电路用于将所述第二比较器和/或所述第四比较器各自的比较结果按照设定规则编码形成所述数字信号。

本发明第二方面提供一种温度检测芯片，所述温度检测芯片包括上述第一方面的温度检测电路，所述温度检测芯片具有电源管脚和接地管脚，所述温度检测电路的输出端与所述电源管脚耦接，所述温度检测电路的接地端与所述接地管脚耦接。

本发明第三方面提供一种电池保护电路，所述电池保护电路包括：比较器，所述比较器的第一输入端用于与电池保护芯片的供电管脚耦接，以接收与所述供电管脚耦接的温度检测电路的输出端输出的高低电平信号，所述比较器的第二输入端用于接收参考电压，所述比较器用于比较所述高低电平信号和所述参考电压并输出比较结果，所述高低电平信号能够表征阈值电压和采样电压的比较结果，所述采样电压能够反映电池的温度；第二逻辑电路，具有第一输出端和第二输出端，所述第一输出端用于与控制放电的第一开关器件的控制端耦接，所述第二输出端用于与控制充电的第二开关器件的控制端耦接，所述第二逻辑电路用于根据所述比较器的比较结果，发送第一控制信号给所述第一输出端或发送第二控制信号给第二输出端，所述第一控制信号用于控制所述第一开关器件导通或截止，所述第二控制信号用于控制所述第二开关器件导通或截止。

可选地，所述高低电平信号中的高电平或低电平为所述电池提供给所述供电管脚的供电电压；和/或，所述的电池保护电路还包括电压检测电路和电流检测电路中的至少一者，所述电压检测电路用于检测所述电池是否出现充电过压或放电过压；所述电流检测电路用于检测所述电池是否出现充电过流或放电过流；并且，所述第二逻辑电路用于根据所述电压检测电路和/或所述电流检测电路各自的检测结果输出所述第一控制信号或所述第二控制信号。

本发明第四方面提供一种电池保护芯片，所述电池保护芯片包括上述第三方面提供的电池保护电路，所述电池保护芯片具有供电管脚、第一输出管脚和第二输出管脚；所述电池保护电路的比较器的第一输入端与所述供电管脚耦接，所述电池保护电路的第一输出端与所述第一输出管脚耦接，所述电池保护电路的第二输出端与所述第二输出管脚耦接。

本发明第五方面提供一种电池保护装置，所述电池保护装置包括：电池，包括一个或串联的两个以上的电芯，所述电池的一端接地，另一端耦接第一充电端；分压电阻和上述第四方面提供的电池保护芯片，所述分压电阻的一端与所述电池的另一端耦接，所述分压电阻的另一端与所述电池保护芯片的供电管脚耦接；上述第二方面提供的温度检测芯片，所述温度检测芯片中的温度检测电路的输出端与所述供电管脚和所述分压电阻的另一端耦接；第一开关器件和第二开关器件，依次耦接于所述电池的一端与第二充电端之间；所述第一开关器件用于控制放电，所述第一开关器件的控制端与所述电池保护芯片的第一输出管脚耦接，所述电池保护芯片通过所述第一输出管脚发送的第一控制信号能够控制所述第一开关器件导通或截止；所述第二开关器件用于控制充电，所述第二开关器件的控制端与所述电池保护芯片的第二输出管脚耦接，所述电池保护芯片通过所述第二输出管脚发送的第二控制信号能够控制所述第二开关器件导通或截止。

在上述方案中，温度检测电路的通信电路能够将高低电平信号通过温度检测电路的输出端发送给电池保护芯片的供电管脚，高低电平信号能够表征比较电路输出的阈值电压和采样电压的比较结果，采样电压能够反映电池的温度，实现将比较电路输出的比较结果发送给电池保护芯片，即温度检测电路能够通过电池保护芯片的供电管脚反馈电池的温度信息，这样无需在电池保护芯片上设置与温敏电阻/热敏电阻耦接的专门的芯片管脚，减少了电池保护芯片上的管脚数量，使得芯片的封装较小，从而降低了成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为一种电池保护装置的电路结构示意图；

图2为本申请第一实施例提供的温度检测电路的结构示意图；

图3为本申请第二实施例提供的温度检测电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的温度检测芯片的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的电池保护电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电池保护芯片的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的电池保护装置的电路结构示意图。

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做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。

应注意，文中所使用的“耦接”的含义包括在两个或更多电路对象之间没有任何插入电路对象的直接连接，也包括在两个或更多电路对象之间通过一个或更多插入电路对象实现的间接连接。例如，两个彼此直接连接的电路对象被称为彼此“耦接”。同样地，两个电路对象若其间连接有一个或更多插入电路对象则也被称为彼此“耦接”。也就是说，“耦接”可以是直接电性连接，也可以是间接电性连接，间接电性连接是指中间间隔有其他元器件，比如电阻、电容等。

图1为一种电池保护装置的电路结构示意图。如图1所示，该电池保护装置包括电池保护芯片、电池如串联的电芯Cell1-Cell3、电容C1-C4、电阻R1-R5、开关器件K1、K2。其中，电阻R4为温敏电阻，电池保护芯片上需要设置与该温敏电阻耦接的专门的芯片管脚TS，导致电池保护芯片可能需要更大的封装结构，以满足更多管脚的需求，进而增加了芯片成本。

鉴于此，本申请实施例提供一种温度检测电路和芯片、电池保护电路、芯片和装置，电池保护芯片上无需设置与温敏电阻耦接的专门的芯片管脚，温度检测电路能够与电池保护芯片上已有的供电管脚耦接，这样减少了电池保护芯片上的管脚数量，使得芯片的封装较小，从而降低了成本。

图2为本申请第一实施例提供的温度检测电路的结构示意图。图3为本申请第二实施例提供的温度检测电路的结构示意图。如图2和图3所示，温度检测电路包括温度传感电路、比较电路、第一逻辑电路和通信电路。温度传感电路的输出端用于输出采样电压，采样电压用于反映电池的温度。比较电路用于比较阈值电压和采样电压并输出比较结果。第一逻辑电路用于根据比较电路输出的比较结果生成数字信号。通信电路用于将数字信号转换为高低电平信号，并通过温度检测电路的输出端发送给电池保护芯片的供电管脚，进而实现将比较电路输出的比较结果发送给电池保护芯片。其中，通信电路可包括开关器件，在图2中，开关器件可为PMOS管，在图3中，开关器件可为NMOS管。

另外，阈值电压可包括高温阈值电压和低温阈值电压中的至少一者。高温阈值电压可包括高温充电阈值电压VR1，比较电路包括第一比较器Comp1，其第一输入端接收高温充电阈值电压VR1，其第二输入端接收采样电压，第一比较器Comp1比较高温充电阈值电压VR1和采样电压并输出比较结果。高温阈值电压可包括高温放电阈值电压VR3，比较电路包括第三比较器Comp3，其第一输入端接收高温放电阈值电压VR3，其第二输入端接收采样电压，第三比较器Comp3比较高温放电阈值电压VR3和采样电压并输出比较结果。

并且，第一逻辑电路用于将第一比较器Comp1和/或第三比较器Comp3各自的比较结果按照设定规则编码形成数字信号，接着，通信电路可将该数字信号转换为高低电平信号发送给电池保护芯片的供电管脚。然后，电池保护芯片基于比较电路反馈的包括第一比较器Comp1的比较结果的信息确定是否控制进行高温充电保护，如停止进行充电操作，电池保护芯片基于比较电路反馈的包括第三比较器Comp3的比较结果的信息确定是否控制进行高温放电保护，如停止进行放电操作。

低温阈值电压可包括低温充电阈值电压VR2，比较电路包括第二比较器Comp2，其第一输入端接收低温充电阈值电压VR2，其第二输入端接收采样电压，第二比较器Comp2比较低温充电阈值电压VR2和采样电压并输出比较结果；低温阈值电压可包括低温放电阈值电压VR4，比较电路包括第四比较器，其第一输入端接收低温放电阈值电压VR4，其第二输入端接收采样电压，第四比较器Comp4比较低温放电阈值电压VR4和采样电压并输出比较结果。

并且，第一逻辑电路用于将第二比较器Comp2和/或第四比较器Comp4各自的比较结果按照设定规则编码形成数字信号。接着，通信电路可将该数字信号转换为高低电平信号发送给电池保护芯片的供电管脚。然后，电池保护芯片基于比较电路反馈的包括第二比较器Comp2的比较结果的信息确定是否控制进行低温充电保护，如停止进行充电操作，电池保护芯片基于比较电路反馈的包括第四比较器Comp4的比较结果的信息确定是否控制进行低温放电保护，如停止进行放电操作。

也就是说，图2和图3所示的温度检测电路中，可实现高温充电保护、高温放电保护、低温充电保护和低温放电保护中的至少一种功能。并且，两个低温阈值电压(充电和放电)可分别为0.3V和0.4V；两个高温阈值电压((充电和放电)可分别为1.5V和1.6V。另外，比较电路输出的比较结果，可为一个比较器的比较结果，也可为两个或多个比较器的比较结果，即比较电路的比较结果包括比较电路中所有工作的比较器输出的比较结果。第一逻辑电路根据比较电路输出的比较结果生成的数字信号可为一串数字信号，相应地，通信电路将数字信号转换为的高低电平信号可为一串高低电平信号，即包括至少一个高电平和/或至少一个低电平。

在上述方案中，温度检测电路的通信电路能够将高低电平信号通过温度检测电路的输出端发送给电池保护芯片的供电管脚，高低电平信号能够表征比较电路输出的阈值电压和采样电压的比较结果，采样电压能够反映电池的温度，实现将比较电路输出的比较结果发送给电池保护芯片，即温度检测电路能够通过电池保护芯片的供电管脚反馈电池的温度信息，这样无需在电池保护芯片上设置与热敏电阻耦接的专门的芯片管脚，减少了电池保护芯片上的管脚数量，使得芯片的封装较小，从而降低了成本。

继续参考图2和图3，开关器件如PMOS管或NMOS管的一端如源极接收第一电压V1，开关器件的另一端如漏极耦接温度检测电路的输出端(即下面图4将介绍的温度检测芯片的电源管脚V，因温度检测电路的输出端与温度检测芯片的电源管脚V耦接)，开关器件的控制端即栅极耦接第一逻辑电路的输出端，以接收数字信号来控制开关器件的导通或截止。开关器件断开，使得电池保护芯片的供电管脚能够接收由电池提供的供电电压；开关器件导通，若第一电压V1大于供电电压，则实现将电池保护芯片的供电管脚的电压上拉为第一电压V1，若第一电压V1小于供电电压，则实现将电池保护芯片的供电管脚的电压下拉为第一电压V1。

也就是说，高低电平信号中的高电平或低电平可为电池提供给供电管脚的供电电压，若高低电平信号中的低电平为电池提供给供电管脚的供电电压，通信电路能够根据数字信号对供电管脚的电压进行上拉，以形成高低电平信号中的高电平；若高低电平信号中的高电平为电池提供给供电管脚的供电电压，通信电路能够根据数字信号对供电管脚的电压进行下拉，以形成高低电平信号中的低电平。

另外，图1所示的电池保护装置中，进行温度检测还需要额外设置温敏电阻，这使电池保护电路的整体成本增加。为了降低成本，温度传感电路可包括电流源I1和三极管Q1。其中，电流源I1的一端与温度检测电路的输出端/温度检测芯片的电源管脚V(如下面将介绍的图4所示)耦接。三极管Q1的基极耦接集电极并接地，即三极管Q1的集电极为温度检测电路的接地端，并且，可与如图4所示的温度检测芯片的接地管脚G耦接，其发射极与电流源I1的另一端和温度传感电路的输出端耦接。在一个例子中，三极管Q1的发射极的电压随温度升高而减小，三极管Q1例如可为PNP型晶体管。在另一个例子中，三极管Q1的发射极的电压随温度升高而升高，三极管Q1例如可为NPN型晶体管。

图4为本申请实施例提供的温度检测芯片的结构示意图。如图4所示，该温度检测芯片包括上述的温度检测电路，温度检测芯片具有电源管脚V和接地管脚G，温度检测电路的输出端与电源管脚V耦接，温度检测电路的接地端如图2所示的三极管Q1的集电极以及提供第一电压V1的电压源的一端与接地管脚G耦接。该温度检测芯片可替代温敏电阻对电芯的温度进行检测。在实际应用中，可将该温度检测芯片放置在靠近电芯需要进行温度检测的位置。将热量导入到芯片内部，使得实现热平衡，热平衡时芯片内部进行温度传感的电路与电芯中温度检测点的温度一样。这样检测温度传感电路的温度，即可获得电芯中温度检测点的温度。

图5为本申请实施例提供的电池保护电路的结构示意图。如图5所示，电池保护电路包括比较器Comp、第二逻辑电路。比较器Comp的第一输入端用于与电池保护芯片的供电管脚(如下面将介绍的图7中的电池保护芯片的管脚V3，其与温度检测电路的输出端/温度检测芯片的电源管脚V耦接)耦接，以接收温度检测电路的输出端输出的高低电平信号，比较器Comp的第二输入端用于接收参考电压Ref，比较器Comp用于比较高低电平信号和参考电压Ref并输出比较结果，高低电平信号能够表征阈值电压和采样电压的比较结果，采样电压能够反映电池的温度。其中，比较器Comp的第一输入端可为输入正极，比较器Comp的第二输入端可为输入负极，并且，高低电平信号中的高电平或低电平为电池提供给供电管脚的供电电压。

第二逻辑电路具有第一输出端和第二输出端，第一输出端用于与控制放电的第一开关器件(如图7中的开关器件K1)的控制端耦接，第二输出端用于与控制充电的第二开关器件(如图7中的开关器件K2)的控制端耦接，第二逻辑电路用于根据比较器Comp的比较结果，发送第一控制信号DO给第一输出端或发送第二控制信号CO给第二输出端，第一控制信号DO可控制第一开关器件导通或截止，第二控制信号CO可控制第二开关器件导通或截止。

继续参考图5，电池保护电路还可包括电压检测电路VDet和/或电流检测电路IDet。电压检测电路VDet用于检测电池是否出现充电过压或放电过压。电流检测电路IDet用于检测电池是否出现充电过流或放电过流。并且，第二逻辑电路用于根据电压检测电路VDet和/或电流检测电路IDet各自的检测结果输出第一控制信号DO以控制第一开关器件导通或截止，或者输出第二控制信号CO以控制第二开关器件导通或截止，从而可实现充电过压保护、放电过压保护、充电过流保护、放电过流保护等功能。。

图6为本申请实施例提供的电池保护芯片的结构示意图。如图6所示，电池保护芯片包括上述的电池保护电路，电池保护芯片具有供电管脚如管脚V3、第一输出管脚DOUT和第二输出管脚COUT；电池保护电路的比较器Comp的第一输入端与供电管脚V3耦接，电池保护电路的第一输出端与第一输出管脚DOUT耦接，电池保护电路的第二输出端与第二输出管脚COUT耦接。另外，电池保护芯片还可包括输入管脚VM、接地管脚VSS和其他管脚如V1和V2。

图7为本申请实施例提供的电池保护装置的电路结构示意图。如图7所示，电池保护装置包括电池、分压电阻R3、上述的电池保护芯片、上述的温度检测芯片、第一开关器件K1、第二开关器件K2、电容C1-C4和电阻R1、电阻R2、电阻R4。电池包括一个或串联的两个以上的电芯如Cell1-Cell3，电池的一端接地，另一端耦接第一充电端VDD。分压电阻R3的一端与电池的另一端耦接，分压电阻R3的另一端与电池保护芯片的供电管脚V3耦接。温度检测芯片的电源管脚V/温度检测电路的输出端与供电管脚V3和分压电阻R3的另一端耦接。在图2所示的开关器件PMOS管导通时，PMOS管的漏极的电压变为V1，即与PMOS管的漏极耦接的电池保护芯片的供电管脚V3的电压为V1，电池的电压与供电管脚V3的电压V1之间的电压差由分压电阻R3承担。

第一开关器件K1和第二开关器件K2依次耦接于电池的一端与第二充电端GND之间。第一开关器件K1用于控制放电，第一开关器件K1的控制端与电池保护芯片的第一输出管脚DOUT耦接，电池保护芯片通过第一输出管脚DOUT发送的第一控制信号DO能够控制第一开关器件K1导通或截止；第二开关器件K2用于控制充电，第二开关器件K2的控制端与电池保护芯片的第二输出管脚COUT耦接，电池保护芯片通过第二输出管脚COUT发送的第二控制信号CO能够控制第二开关器件K2导通或截止。

下面以图2、图5和图7为例对电池保护装置的具体工作过程进行介绍。即图7中的温度检测芯片内的电路可为如图2所示的温度检测电路。图7中的电池保护芯片内的电路可为如图4所示的电池保护电路。温度检测芯片具有接地管脚G和电源管脚V，温度检测电路的输出端耦接电源管脚V，温度检测电路的接地端耦接接地管脚G。电源管脚V与电池保护芯片的供电管脚V3耦接，温度检测芯片的接地管脚G和电池保护芯片的接地管脚VSS均接地。这样电池保护芯片无需额外增加与温敏电阻耦接的专门的芯片管脚，可以节省封装面积。

如图2所示，比较电路包括比较器Comp1～比较器Comp4。温度传感电路包括电流源I1和三极管Q1。三极管Q1可为PNP型晶体管，其基极-发射极电压为负温度系数电压，即随着温度升高而减小。当温度升高，则PNP型三极管Q1的发射极处的电压即采样电压将减小，当减小至低于参考电压VR1时，第一比较器Comp1输出变为高电平，标识电芯温度过高，实现高温充电保护功能；当温度降低，则PNP型三极管Q1的发射极处的电压即采样电压将增加，当增加至高于参考电压VR2时，第二比较器Comp2输出变为高电平，标识电芯温度过低，实现低温充电保护功能。根据相似原理，利用第三比较器Comp3和第四比较器Comp4可以分别实现高温放电保护功能和低温放电保护功能。第一逻辑电路控制可以将比较电路中的多个比较器的比较结果组成的并行数据生成串行数据，通过控制开关器件PMOS管产生电压脉冲，将信号传输给电池保护芯片。

其中，串行数据可按照一定编码规则例如格雷码、补码、反码等产生二进制数据。当第一逻辑电路输出高电平时，控制PMOS管断路，此时传输到温度检测芯片的电源管脚V/电池保护芯片的供电管脚V3的信号为高电平；当第一逻辑电路输出低电平时，控制PMOS管导通，此时传输到温度检测芯片的电源管脚V/电池保护芯片的供电管脚V3的信号为低电平，低电平电压等于电压V1。例如当第一比较器Comp1的结果为高电平其余比较器Comp2-Comp4的比较结果为低电平时，串行数据的原码可以为1000，此时第一逻辑电路输出电流使PMOS管漏极/温度检测芯片的电源管脚V/电池保护芯片的供电管脚V3的电压变化为高低低低。其中，“高低低低”中的“高”为高电平，“低”为低电平。低电平为低于高电平的电压，例如，低电平可相对高电平减少100mV。

在图5中，电池保护芯片电路读取过温保护信号即高低电平信号的实现方式如下：比较器Comp根据其第一输入端如输入正极接收的高低电平信号和其第二输入端如输入负极接收的参考电压REF进行比较，来判断温度检测芯片检测到不同的温度状态。接着，通过第二逻辑电路识别温度检测芯片中不同的编码，判断温度状态。当需要进行放电保护时，可以通过第二逻辑电路控制将第一控制信号DO设置为低电平，以使第一开关器件K1断开，实现控制禁止放电；当需要进行充电保护时，可以通过第二逻辑电路控制将第二控制信号CO设置为低电平，以使第二开关器件K2断开，实现控制禁止充电。例如，当温度超过高温充电保护时，即第一比较器Comp1的结果为高电平其余比较器Comp2-Comp4的比较结果为低电平，比较器Comp的第一输入端即电池保护芯片的供电管脚V3接收的高低电平信号可为高低低低，在经过比较器Comp将该高低低低的信号与参考电压REF比较后，可以接收到1000的信号。然后，再经过后续第二逻辑电路处理即可判断需要进行高温充电保护。

综上所述，采用温敏电阻检测电芯温度的方案，在电池保护芯片上需要额外设置与温敏电阻耦接的专门的芯片管脚，导致芯片需要更大的封装，芯片应用成本较高。本申请中，电池保护芯片上无需设置与温敏电阻耦接的专门的芯片管脚，温度检测电路/芯片能够与电池保护芯片上已有的供电管脚耦接，这样减少了电池保护芯片上的管脚数量，使得芯片的封装较小，从而降低了成本。并且，可避免采用温敏电阻检测温度，如温度传感电路可包括电流源和三极管，这样无需设置温敏电阻，有利于进一步降低成本。

专业人员应该还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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发明的范围。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种温度检测电路，其特征在于，包括：

温度传感电路，其输出端用于输出采样电压，所述采样电压用于反映电池的温度；

比较电路，用于比较阈值电压和所述采样电压并输出比较结果，所述阈值电压包括高温阈值电压和低温阈值电压中的至少一者；

第一逻辑电路，用于根据所述比较电路输出的比较结果生成数字信号；

通信电路，用于将所述数字信号转换为高低电平信号，并通过所述温度检测电路的输出端发送给电池保护芯片的供电管脚，进而实现将所述比较电路输出的比较结果发送给所述电池保护芯片。

2.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述高低电平信号中的高电平或低电平为所述电池提供给所述供电管脚的供电电压，其中：

所述高低电平信号中的低电平为所述电池提供给所述供电管脚的供电电压，所述通信电路能够根据所述数字信号对所述供电管脚的电压进行上拉，以形成所述高低电平信号中的高电平；或，

所述高低电平信号中的高电平为所述电池提供给所述供电管脚的供电电压，所述通信电路能够根据所述数字信号对所述供电管脚的电压进行下拉，以形成所述高低电平信号中的低电平。

3.根据权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述通信电路包括开关器件，所述开关器件的一端接收第一电压，所述开关器件的另一端耦接所述温度检测电路的输出端，所述开关器件的控制端耦接所述第一逻辑电路的输出端，以接收所述数字信号来控制所述开关器件的导通或截止；其中：所述开关器件断开，使得所述电池保护芯片的供电管脚能够接收由所述电池提供的供电电压；所述开关器件导通，若所述第一电压大于所述供电电压，则实现将所述电池保护芯片的供电管脚的电压上拉为所述第一电压，若所述第一电压小于所述供电电压，则实现将所述电池保护芯片的供电管脚的电压下拉为所述第一电压。

4.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度传感电路包括：

电流源，其一端与所述温度检测电路的输出端耦接；

三极管，其基极耦接集电极并接地，其发射极与所述电流源的另一端和所述温度传感电路的输出端耦接；其中：所述三极管的发射极的电压随温度升高而减小；或，所述三极管的发射极的电压随温度升高而升高。

5.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述阈值电压包括高温阈值电压，其中：

所述高温阈值电压包括高温充电阈值电压，所述比较电路包括第一比较器，其第一输入端接收所述高温充电阈值电压，其第二输入端接收所述采样电压，所述第一比较器比较所述高温充电阈值电压和所述采样电压并输出比较结果；和/或，

所述高温阈值电压包括高温放电阈值电压，所述比较电路包括第三比较器，其第一输入端接收所述高温放电阈值电压，其第二输入端接收所述采样电压，所述第三比较器比较所述高温放电阈值电压和所述采样电压并输出比较结果；

并且，所述第一逻辑电路用于将所述第一比较器和/或所述第三比较器各自的比较结果按照设定规则编码形成所述数字信号。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的温度检测电路，其特征在于，所述阈值电压包括低温阈值电压，其中：

所述低温阈值电压包括低温充电阈值电压，所述比较电路包括第二比较器，其第一输入端接收所述低温充电阈值电压，其第二输入端接收所述采样电压，所述第二比较器比较所述低温充电阈值电压和所述采样电压并输出比较结果；和/或，

所述低温阈值电压包括低温放电阈值电压，所述比较电路包括第四比较器，其第一输入端接收所述低温放电阈值电压，其第二输入端接收所述采样电压，所述第四比较器比较所述低温放电阈值电压和所述采样电压并输出比较结果；

并且，所述第一逻辑电路用于将所述第二比较器和/或所述第四比较器各自的比较结果按照设定规则编码形成所述数字信号。

7.一种温度检测芯片，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的温度检测电路，所述温度检测芯片具有电源管脚和接地管脚，所述温度检测电路的输出端与所述电源管脚耦接，所述温度检测电路的接地端与所述接地管脚耦接。

8.一种电池保护电路，其特征在于，包括：

比较器，所述比较器的第一输入端用于与电池保护芯片的供电管脚耦接，以接收与所述供电管脚耦接的温度检测电路的输出端输出的高低电平信号，所述比较器的第二输入端用于接收参考电压，所述比较器用于比较所述高低电平信号和所述参考电压并输出比较结果，所述高低电平信号能够表征阈值电压和采样电压的比较结果，所述采样电压能够反映电池的温度；

第二逻辑电路，具有第一输出端和第二输出端，所述第一输出端用于与控制放电的第一开关器件的控制端耦接，所述第二输出端用于与控制充电的第二开关器件的控制端耦接，所述第二逻辑电路用于根据所述比较器的比较结果，发送第一控制信号给所述第一输出端或发送第二控制信号给第二输出端，所述第一控制信号用于控制所述第一开关器件导通或截止，所述第二控制信号用于控制所述第二开关器件导通或截止。

9.根据权利要求8所述的电池保护电路，其特征在于：

所述高低电平信号中的高电平或低电平为所述电池提供给所述供电管脚的供电电压；和/或，

所述的电池保护电路还包括电压检测电路和电流检测电路中的至少一者，所述电压检测电路用于检测所述电池是否出现充电过压或放电过压；所述电流检测电路用于检测所述电池是否出现充电过流或放电过流；并且，所述第二逻辑电路用于根据所述电压检测电路和/或所述电流检测电路各自的检测结果输出所述第一控制信号或所述第二控制信号。

10.一种电池保护芯片，其特征在于，包括根据权利要求8或9所述的电池保护电路，所述电池保护芯片具有供电管脚、第一输出管脚和第二输出管脚；所述电池保护电路的比较器的第一输入端与所述供电管脚耦接，所述电池保护电路的第一输出端与所述第一输出管脚耦接，所述电池保护电路的第二输出端与所述第二输出管脚耦接。

11.一种电池保护装置，其特征在于，包括：

电池，包括一个或串联的两个以上的电芯，所述电池的一端接地，另一端耦接第一充电端；

分压电阻和根据权利要求10所述的电池保护芯片，所述分压电阻的一端与所述电池的另一端耦接，所述分压电阻的另一端与所述电池保护芯片的供电管脚耦接；

根据权利要求7所述的温度检测芯片，所述温度检测芯片中的温度检测电路的输出端与所述供电管脚和所述分压电阻的另一端耦接；

第一开关器件和第二开关器件，依次耦接于所述电池的一端与第二充电端之间；所述第一开关器件用于控制放电，所述第一开关器件的控制端与所述电池保护芯片的第一输出管脚耦接，所述电池保护芯片通过所述第一输出管脚发送的第一控制信号能够控制所述第一开关器件导通或截止；所述第二开关器件用于控制充电，所述第二开关器件的控制端与所述电池保护芯片的第二输出管脚耦接，所述电池保护芯片通过所述第二输出管脚发送的第二控制信号能够控制所述第二开关器件导通或截止。

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