CN115882429A - 过流保护电路和电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过流保护电路和电池系统，该过流保护电路包括第一保护模块、逻辑控制模块、第二开关模块和电压检测模块，电压检测模块用于根据检测节点处的检测电压的大小生成对应的控制信号，并从其输出端输出；第一保护模块的输入端与检测节点连接，第一保护模块的输出端与逻辑控制模块的第一输入端连接，逻辑控制模块的第二输入端连接至电压检测模块的输出端，逻辑控制模块用于在电池系统发生过流时，控制第一开关模块关断，并控制第二开关模块导通。本发明提供的技术方案能够满足具有较小待机电流或静态电流的负载，防止负载因小电流重启导致系统出现循环振荡的现象，有利于提高电池系统的可靠性与稳定性。

Description

过流保护电路和电池系统

技术领域

本发明涉及电池保护技术领域，尤其涉及一种过流保护电路和电池系统。

背景技术

随着技术的快速发展，以锂离子电池作为供电装置的手机、电子烟、移动电源、TWS(真无线立体音)耳机、智能手环手表等可移动设备得到了普及，越来越受到广大用户的欢迎。

锂电池系统中通常设置有保护芯片，用于对锂电池进行过流或过压等保护，现有的保护芯片在检测到放电电流大于设定值时，切断电池系统的主放电路径，同时会开启一条分支路径，这样电池还能够通过该分支路径向负载小电流供电。但是随着电子设备的小型化和低功率静态电流化，负载静态电流或待机电流越来越小，容易导致负载再次开启，负载开启后保护芯片又会检测到大电流而进入过流保护状态，从而导致负载重复开启或关断，造成电池电压下降，严重会导致后端电路损坏，同时额外开启的支路也会消耗电流，导致电池电量下降。

发明内容

本发明提供了一种过流保护电路和电池系统，以解决现有系统进入过流保护状态后因负载重复开启或关断而导致的电池电压降低或系统受损，以及同时额外开启的支路也会消耗电流，导致电池电量下降的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种过流保护电路，用于对电池系统进行过流保护，所述电池系统包括电池、负载电路和第一开关模块，所述电池的第一极与所述负载电路的第一端连接，所述负载电路的第二端与所述第一开关模块的第一端连接于检测节点，所述第一开关模块的第二端与所述电池的第二极连接；所述过流保护电路包括：第一保护模块、逻辑控制模块、第二开关模块和电压检测模块；

所述第二开关模块的第一端与所述电池的第一极连接，所述第二开关模块的第二端与所述检测节点连接；所述电压检测模块输入端连接至所述检测节点，所述电压检测模块用于根据所述检测节点处的检测电压的大小生成对应的控制信号，并从其输出端输出；

所述第一保护模块的输入端与所述检测节点连接，所述第一保护模块的输出端与所述逻辑控制模块的第一输入端连接，所述逻辑控制模块的第二输入端连接至所述电压检测模块的输出端，所述逻辑控制模块的第一输出端与所述第一开关模块的控制端连接，所述逻辑控制模块的第二输出端与所述第二开关模块的控制端连接，所述逻辑控制模块用于在所述电池系统发生过流时，控制所述第一开关模块关断，并控制所述第二开关模块导通。

可选地，还包括延时模块，所述延时模块的输入端与所述电压检测模块的输出端连接，所述延时模块的输出端与所述逻辑控制模块的第二输入端连接。

可选地，所述延时模块包括第一延时单元和第二延时单元，所述第一延时单元和所述第二延时单元连接在所述电压检测模块的输出端与所述逻辑控制模块的第二输入端之间；

其中，所述第一延时单元用于对所述电压检测模块输出的第一类控制信号进行延时，所述第二延时单元用于对所述电压检测模块输出的第二类控制信号进行延时。

可选地，所述延时模块还包括选择单元；所述选择单元的第一输入端与所述电压检测模块的输出端连接，所述选择单元的第二输入端与所述第一延时单元的输出端连接，所述第一延时单元的输入端与所述电压检测模块的输出端连接，所述选择单元的控制端与所述第一保护模块连接，所述选择单元的输出端与所述第二延时单元的输入端连接，所述第二延时单元的输出端与所述逻辑控制模块的第二输入端连接；

可选地，其中，所述选择单元包括非门、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管，所述非门的第一端作为所述选择单元的控制端，所述第一晶体管的栅极和所述第四晶体管的栅极均与所述非门的第一端连接，所述第二晶体管的栅极和所述第三晶体管的栅极均与所述非门的第二端连接，所述第一晶体管的第一极和所述第二晶体管的第一极连接作为所述选择单元的第二输入端，所述第三晶体管的第一极和所述第四晶体管的第一极连接作为所述选择单元的第一输入端，所述第一晶体管的第二极、所述第二晶体管的第二极、所述第三晶体管的第二极和所述第四晶体管的第二极连接在一起作为所述选择单元的输出端；

其中，所述第一晶体管的沟道类型与所述第三晶体管的沟道类型相同，所述第二晶体管的沟道类型与所述第四晶体管的沟道类型相同，所述第一晶体管的沟道类型与所述第二晶体管的沟道类型不同。

可选地，所述逻辑控制模块包括第一逻辑子单元和第二逻辑子单元，所述第一逻辑子单元的第一输入端与所述第一保护模块的第一输出端连接，所述第一逻辑子单元的第二输入端连接至所述电压检测模块的输出端，所述第一逻辑子单元的输出端与所述第一开关模块的控制端连接；所述第二逻辑子单元的第一输入端与所述第一保护模块的第二输出端连接，所述第二逻辑子单元的第二输入端连接至所述电压检测模块的输出端，所述第二逻辑子单元的控制端与所述第二开关模块的控制端连接。

可选地，所述第一逻辑子单元包括第一与门，所述第二逻辑子单元包括第二与门，所述第一与门的第一输入端与所述第一保护模块的第一输出端连接，所述第一与门的第二输入端连接至所述电压检测模块的输出端，所述第二与门的第一输入端与所述第一保护模块的第二输出端连接，所述第二与门的第二输入端连接至所述电压检测模块的输出端，所述第一与门的输出端与所述第一开关模块的控制端连接，所述第二与门的输出端与所述第二开关模块的控制端连接。

可选地，所述第一开关模块包括第五晶体管，所述第五晶体管的栅极为所述第一开关模块的控制端，所述第五晶体管的第一极与所述检测节点连接，所述第五晶体管的第二极与所述电池的第二极连接；

所述第二开关模块包括第六晶体管和第一电阻，所述第六晶体管的栅极为所述第二开关模块的控制端，所述第六晶体管的第一极与所述电池的第一极连接，所述第六晶体管的第二极通过所述第一电阻连接至所述检测节点；

其中，所述第五晶体管的沟道类型和所述第六晶体管的沟道类型不同。

可选地，所述电压检测模块包括比较器，所述比较器的第一输入端接入基准电压，所述比较器的第二输入端作为所述电压检测模块的输入端连接至所述检测节点，所述比较器的输出端为所述电压检测模块的输出端。

根据本发明的另一方面，提供了一种电池系统，包括本发明任意实施例所提供的过流保护电路。

可选地，所述第一开关模块包括第一子晶体管和第二子晶体管，所述第一子晶体管的第一极与所述电池的第二极连接，所述第一子晶体管的第二极与所述第二子晶体管的第一极连接，所述第二子晶体管的第二极与所述负载电路的第二端连接，所述第一子晶体管的栅极与所述逻辑控制模块的第一输出端连接，所述第二子晶体管的栅极与所述第一保护模块连接；

所述电池系统还包括第二电阻，所述电压检测模块的输入端通过所述第二电阻与所述检测节点连接。

本发明实施例提供的技术方案，通过设置电压检测模块、逻辑控制模块和第二开关模块，在系统发生过流时，第一保护模块和电压检测模块分别根据检测节点处的检测电压生成对应的控制信号，逻辑控制模块根据接收到的控制信号控制第一开关模块关断，且控制第二开关模块导通，将检测节点处的电位拉至与电池第一极相同的电位，使得电池第一极和第二极的电位相等，从而断开电池的放电路径，系统无电流和电压输出，确保系统完全关闭。本方案能够满足具有较小待机电流或静态电流的负载，防止负载因小电流重启导致系统出现循环振荡的现象，有利于提高电池系统的可靠性与稳定性，同时系统不会额外消耗电流，有利于保持电池电量稳定。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种过流保护电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种第一延时单元的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种第二延时单元的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种选择单元的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种电池系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明实施例提供的一种过流保护电路的结构示意图，参考图1，本实施例提供的过流保护电路可用于对电池系统进行过流保护，电池系统包括电池、负载电路110和第一开关模块120，电池的第一极与负载电路110的第一端连接，负载电路110的第二端与第一开关模块120的第一端连接于检测节点N1，第一开关模块120的第二端与电池的第二极连接；过流保护电路20包括：第一保护模块210、逻辑控制模块220、第二开关模块230和电压检测模块240。

第二开关模块230的第一端与电池的第一极连接，第二开关模块230的第二端与检测节点N1连接；电压检测模块240输入端连接至检测节点N1，电压检测模块240用于根据检测节点N1处的检测电压VM的大小生成对应的控制信号，并从其输出端输出；

第一保护模块210的输入端与检测节点N1连接，第一保护模块210的输出端与逻辑控制模块220的第一输入端连接，逻辑控制模块220的第二输入端连接至电压检测模块240的输出端，逻辑控制模块220的第一输出端与第一开关模块120的控制端连接，逻辑控制模块220的第二输出端与第二开关模块230的控制端连接，逻辑控制模块220用于在电池系统发生过流时，控制第一开关模块120关断，并控制第二开关模块230导通。

其中，电池的第一极为正极，第二极为负极；或者，电池的第一极为负极，第二极为正极，可根据实际情况进行设定。本实施例以第一极为正极、第二极为负极为例进行说明。

具体地，过流保护电路20用于在电池系统发生过流时，启动过流保护，防止负载电路110受到大电流冲击而损坏。电压检测模块240实时监测检测节点N1处的检测电压VM，检测电压VM与负载电路110的所在路径中的电流正相关。当系统过流时，电压检测模块240根据检测电压VM的大小生成对应的控制信号，同时第一保护模块210根据检测电压VM的大小生成过流保护信号，逻辑控制模块220根据接收到的过流保护信号和电压检测模块240输出的控制信号控制第一开关模块120关断，且控制第二开关模块230，从而切断负载电路110与电池之间的充放电路径。

在本实施例中，负载电路110可以为放电电路，在电池、负载电路110和第一开关模块120形成的放电路径中的放电电流未超过设定值时，逻辑控制模块220控制第一开关模块120导通，第二开关模块230关断，系统正常工作。当放电路径中的放电电流超过设定值时，基于检测电压VM，第一保护模块210输出过流保护信号，电压检测模块240输出低电平控制信号，逻辑控制模块220根据过流保护信号和低电平控制信号进行逻辑运算，分别从其第一输出端和第二输出端输出第一开关控制信号和第二开关控制信号，第一开关模块120根据接收到的第一开关控制信号关断，第二开关模块230根据第二开关控制信号导通，因此，检测节点N1的电位被拉高至VDD(电池的正极电压)，使得电池的第一极和第二极的电压相同，电池没有放电环路，不会产生放电电流，从而负载电路能够实现完全关断。

图2为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图，参考图2，在现有技术中，当电池系统发生过流时，系统在关断第一开关模块120的同时，还会开启另一条支路，如第三开关模块30所在支路，负载电路110与电池之间仍然连通。在本实施例中，第三开关模块30对检测节点N1电位的拉动能力远小于第二开关模块230对检测节点N1电位的拉动能力，由于第二开关模块230将检测节点N1的电位拉高至VDD，因此电池的第一极和第二极的电压相同，即使第三开关模块30导通，电池也不会放电，负载电路无法启动。

当然，在系统发生过流时，第三开关模块30也可以在第一保护模块210的控制下关断，以确保系统无电流和电压输出，进一步提高系统的可靠性。

应当理解的是，第三开关模块30可以根据实际需求进行设置，在应用本方案基础上，在部分应用场景中可以不设置第三开关模块。

本发明实施例提供的技术方案，通过设置电压检测模块、逻辑控制模块和第二开关模块，在系统发生过流时，第一保护模块和电压检测模块分别根据检测节点处的检测电压生成对应的控制信号，逻辑控制模块根据接收到的控制信号控制第一开关模块关断，且控制第二开关模块导通，将检测节点处的电位拉至与电池第一极相同的电位，使得电池第一极和第二极的电位相等，从而断开电池的放电路径，系统无电流和电压输出，确保系统完全关闭。本方案能够满足具有较小待机电流或静态电流的负载，防止负载因小电流重启导致系统出现循环振荡的现象，有利于提高电池系统的可靠性与稳定性，同时系统不会额外消耗电流，有利于保持电池电量稳定。

图3为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图，参考图3，在上述技术方案的基础上，可选地，本实施例提供的过流保护电路还包括延时模块250，延时模块250的输入端与电压检测模块240的输出端连接，延时模块250的输出端与逻辑控制模块220的第二输入端连接。

其中，延时模块250用于对电压检测模块240输出的控制信号进行延时输出，防止外界干扰信号造成电压检测模块240的误判，有利于提高系统可靠性。这里，延时电路250不会改变电压检测模块240输出控制信号的电平类型。

图4为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图，参考图4，在上述技术方案的基础上，可选地，延时模块250包括第一延时单元2501和第二延时单元2502，第一延时单元2501和第二延时单元2502连接在电压检测模块240的输出端与逻辑控制模块220的第二输入端之间；其中，第一延时单元2501用于对电压检测模块240输出的第一类控制信号进行延时，第二延时单元2502用于对电压检测模块240输出的第二类控制信号进行延时。

具体地，电压检测模块240根据检测电压VM的大小生成不同的控制信号。例如，当检测电压VM小于预设电压时，电压检测模块240输出第一类控制信号(如，高电平信号)；当检测电压VM大于或等于预设电压时，电压检测模块240输出第二类控制信号(如，低电平信号)。通过第一延时单元2501对电压检测模块240输出的第一类控制信号进行延时，防止外界的干扰信号使得检测节点N1处的检测电压变化造成电压检测模块240误判。通过第二延时单元2502对电压检测模块240输出的第二类控制信号进行延时，防止外界的干扰信号使得检测节点N1处的检测电压变化造成电压检测模块240误判。

示例性地，图5为本发明实施例提供的一种第一延时单元的结构示意图，参考图5，第一延时单元2501包括第一振荡单元251和多个第一触发器TR1，IN1端为第一延时单元2501的输入端以接收电压检测模块240输出的控制信号，OUT1端为第一延时单元2501的输出端。当电压检测模块240输出低电平的第二类控制信号时，第一延时单元2501中的第一触发器TR1根据接收到的第二类控制信号不启动工作，也即第一延时单元2501不对第二类控制信号进行延时，第一延时单元2501直接输出第二类控制信号；当电压检测模块240输出高电平的第一类控制信号时，第一延时单元2501中的第一触发器TR1根据接收到的第一类控制信号启动工作，也即第一延时单元2501对第一类控制信号进行延时后输出。

在上述技术方案的基础上，图6为本发明实施例提供的一种第二延时单元的结构示意图，参考图6，第二延时单元2502包括第二振荡单元252、反相器I1和多个第二触发器TR2。当电压检测模块240输出低电平的第二类控制信号时，第二延时单元2502中的第二触发器TR2根据接收到的第二类控制信号启动工作，也即第二延时单元2502对第二类控制信号进行延时输出；当电压检测模块240输出高电平的第一类控制信号时，第二延时单元2502中的第二触发器TR2根据接收到的第二类控制信号不启动工作，也即第二延时单元2502不对第一类控制信号进行延时。其中，IN2端为第二延时单元2502的输入端，OUT2端为第二延时单元2502的输出端。

在本实施例中，第一振荡单元251和第二振荡单元252可以相同，均用于提供时钟信号。

本发明实施例提供的技术方案，通过第一延时单元2501和第二延时单元2502的相互配合，能够防止外界的干扰信号使得检测节点N1处的检测电压变化造成电压检测模块240误判，同时当负载电流为脉冲式电流时，本方案同样能够起到保护作用，防止负载因小电流重启导致系统出现循环振荡的现象，有利于提高电池系统的可靠性与稳定性。

图7为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图，参考图7，在上述技术方案的基础上，可选地，延时模块250还包括选择单元2503；选择单元2503的第一输入端与电压检测模块240的输出端连接，选择单元2503的第二输入端与第一延时单元2501的输出端连接，第一延时单元2501的输入端与电压检测模块240的输出端连接，选择单元2503的控制端与第一保护模块210连接，选择单元2503的输出端与第二延时单元2502的输入端连接，第二延时单元2502的输出端与逻辑控制模块220的第二输入端连接。其中，选择单元2503用于将第一延时单元2501的输出信号或者电压检测模块240的输出信号作为第二延时单元2502的输入，以对第一延时单元2501的延时功能进行选择启动，可适用于需要节省测试时间或者其他特殊要求的场景。

图8为本发明实施例提供的一种选择单元的结构示意图，参考图8，选择单元2503包括非门I2、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和第四晶体管Q4，非门I2的第一端作为选择单元2503的控制端S0，第一晶体管Q1的栅极和第四晶体管Q4的栅极均与非门I2的第一端连接，第二晶体管Q2的栅极和第三晶体管Q3的栅极均与非门I2的第二端连接，第一晶体管Q1的第一极和第二晶体管Q2的第一极连接作为选择单元2503的第二输入端IN3，第三晶体管Q3的第一极和第四晶体管Q4的第一极连接作为选择单元2503的第一输入端IN4，第一晶体管Q1的第二极、第二晶体管Q2的第二极、第三晶体管Q3的第二极和第四晶体管Q4的第二极连接在一起作为选择单元2503的输出端OUT3。

其中，第一晶体管Q1的沟道类型与第三晶体管Q3的沟道类型相同，例如为N型晶体管；第二晶体管Q2的沟道类型与第四晶体管Q4的沟道类型相同，例如为P型晶体管，第一晶体管Q1的沟道类型与第二晶体管Q2的沟道类型不同。

在本实施例中，选择单元2503可由第一保护模块210进行控制，当第一保护控制模块210输出高电平信号时，第一晶体管Q1导通，且第四晶体管Q4关断，在非门I2的作用下，将第一保护控制模块210输出的高电平信号转换为低电平信号，第二晶体管Q2在该低电平信号作用下导通，且第三晶体管Q3关断，因此，选择单元2503将其第二输入端IN3输入的第一延时单元2501输出的信号输出。也就是说，此时逻辑控制模块220第二输入端接收到的信号为电压检测模块240输出的控制信号经第一延时单元2501和第二延时单元2502延时后的信号。

当第一保护控制模块210输出低电平信号时，第四晶体管Q4导通，且第一晶体管Q1关断，在非门I2的作用下，将第一保护控制模块210输出的低电平信号转换为高电平信号，第二晶体管Q2在该高电平信号作用下关断，且第三晶体管Q3导通，因此，选择单元2503将其第一输入端IN4输入的电压检测模块240输出的信号输出。也就是说，此时逻辑控制模块220第二输入端接收到的信号为电压检测模块240输出的控制信号经第二延时单元2502延时后的信号。

图9为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图，参考图9，在上述各技术方案的基础上，可选地，逻辑控制模块220包括第一逻辑子单元2201和第二逻辑子单元2202，第一逻辑子单元2201的第一输入端与第一保护模块210的第一输出端连接，第一逻辑子单元2201的第二输入端连接至电压检测模块240的输出端，第一逻辑子单元2201的输出端与第一开关模块230的控制端连接；第二逻辑子单元2202的第一输入端与第一保护模块210的第二输出端连接，第二逻辑子单元2202的第二输入端连接至电压检测模块240的输出端，第二逻辑子单元2202的控制端与第二开关模块120的控制端连接。

其中，第一保护模块210第一输出端和第二输出端输出的信号可以相同，也可以不同，第一逻辑子单元2201根据第一保护模块210和电压检测模块240经过延时模块250输出的控制信号控制第一开关模块120关断的同时，第二逻辑子单元2202控制第二开关模块230导通。

图10为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图，参考图10，在上述技术方案的基础上，可选地，第一逻辑子单元2201包括第一与门I3，第二逻辑子单元2202包括第二与门I4，第一与门I3的第一输入端与第一保护模块210的第一输出端连接，第一与门I1的第二输入端连接至电压检测模块240的输出端，第二与门I4的第一输入端与第一保护模块210的第二输出端连接，第二与门I4的第二输入端连接至电压检测模块240的输出端，第一与门I3的输出端与第一开关模块120的控制端连接，第二与门I4的输出端与第二开关模块230的控制端连接。

其中，电压检测模块240包括比较器I5，比较器I5的第一输入端接入基准电压Vref，其中，基准电压Vref为芯片内部设定的电压，比较器I5的第二输入端作为电压检测模块240的输入端连接至检测节点N1，比较器I5的输出端为电压检测模块240的输出端。

继续参考图10，第一开关模块120包括第五晶体管Q5，第五晶体管Q5的栅极为第一开关模块120的控制端，第五晶体管Q5的第一极与检测节点N1连接，第五晶体管Q5的第二极与电池的第二极连接；第二开关模块230包括第六晶体管Q6和第一电阻R1，第六晶体管Q6的栅极为第二开关模块230的控制端，第六晶体管Q6的第一极与电池的第一极连接，第六晶体管Q6的第二极通过第一电阻R1连接至检测节点N1；其中，第五晶体管Q5的沟道类型和第六晶体管Q6的沟道类型不同。

具体地，比较器I5的第一输入端为正相输入端，第二输入端为反相输入端。当系统过流时，第一保护模块210输出低电平信号，比较器I5第二输入端检测到的检测电压VM大于其第一输入端的基准电压Vref，比较器I5输出低电平信号，经过延时模块250的延时输出后，第一与门I3输出低电平的控制信号，以控制第五晶体管关断，第二与门I4输出低电平的控制信号，以控制第六晶体管Q6导通，因此，检测节点N1的电位被拉高至VDD(电池的正极电压)，使得电池的第一极和第二极的电压相同，电池没有放电环路，不会产生放电电流，从而负载电路能够实现完全关断。

在本实施例中，第一保护模块210可以包括过流保护单元，也可以同时包括过流保护单元和其他保护单元，其他保护单元可以为过压保护单元、过温保护单元等。

图11为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的结构示意图，参考图11，电池的第一极为负极，第二极为正极，第一开关模块120连接于电池的正极和负载电路110的第二端之间，形成正极保护。本方案与图1所示负极保护方案类似，同样具备本发明任意实施例所描述的有益效果，其具体工作原理不再赘述。

可选地，本发明实施例还提供了一种电池系统，包括本发明任意实施例所提供的过流保护电路，同样具备本发明任意实施例所描述的有益效果。图12为本发明实施例提供的一种电池系统的结构示意图，参考图12，第一开关模块120包括第一子晶体管Q01和第二子晶体管Q02，第一子晶体管Q01的第一极与电池的第二极连接，第一子晶体管Q01的第二极与第二子晶体管Q02的第一极连接，第二子晶体管Q02的第二极与负载电路110的第二端连接，第一子晶体管Q01的栅极与逻辑控制模块220的第一输出端连接，第二子晶体管Q02的栅极与第一保护模块210连接；电池系统还包括第二电阻R2，电压检测模块240的输入端通过第二电阻R2与检测节点N1连接。

其中，第一保护电路210和过流保护电路20集成在同一芯片上，第一开关模块120作为一个独立的芯片，以便满足不同客户的功能需求。这里，第一开关模块120可以采用分立器件保护结构，第一子晶体管Q01由第一保护模块210进行控制，第二子晶体管Q02由电压检测模块240和第一保护模块210共同进行控制。本方案的具体工作过程可参考上述各技术方案中的相关描述，不再赘述，同样具备上述各技术方案所描述的有益效果。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种过流保护电路，其特征在于，用于对电池系统进行过流保护，所述电池系统包括电池、负载电路和第一开关模块，所述电池的第一极与所述负载电路的第一端连接，所述负载电路的第二端与所述第一开关模块的第一端连接于检测节点，所述第一开关模块的第二端与所述电池的第二极连接；所述过流保护电路包括：第一保护模块、逻辑控制模块、第二开关模块和电压检测模块；

所述第二开关模块的第一端与所述电池的第一极连接，所述第二开关模块的第二端与所述检测节点连接；所述电压检测模块的输入端连接至所述检测节点，所述电压检测模块用于根据所述检测节点处的检测电压的大小生成对应的控制信号，并从其输出端输出；

所述第一保护模块的输入端与所述检测节点连接，所述第一保护模块的输出端与所述逻辑控制模块的第一输入端连接，所述逻辑控制模块的第二输入端连接至所述电压检测模块的输出端，所述逻辑控制模块的第一输出端与所述第一开关模块的控制端连接，所述逻辑控制模块的第二输出端与所述第二开关模块的控制端连接，所述逻辑控制模块用于在所述电池系统发生过流时，控制所述第一开关模块关断，并控制所述第二开关模块导通。

2.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，还包括延时模块，所述延时模块的输入端与所述电压检测模块的输出端连接，所述延时模块的输出端与所述逻辑控制模块的第二输入端连接。

3.根据权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，所述延时模块包括第一延时单元和第二延时单元，所述第一延时单元和所述第二延时单元连接在所述电压检测模块的输出端与所述逻辑控制模块的第二输入端之间；

其中，所述第一延时单元用于对所述电压检测模块输出的第一类控制信号进行延时，所述第二延时单元用于对所述电压检测模块输出的第二类控制信号进行延时。

4.根据权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述延时模块还包括选择单元；所述选择单元的第一输入端与所述电压检测模块的输出端连接，所述选择单元的第二输入端与所述第一延时单元的输出端连接，所述第一延时单元的输入端与所述电压检测模块的输出端连接，所述选择单元的控制端与所述第一保护模块连接，所述选择单元的输出端与所述第二延时单元的输入端连接，所述第二延时单元的输出端与所述逻辑控制模块的第二输入端连接；

其中，所述选择单元包括非门、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管，所述非门的第一端作为所述选择单元的控制端，所述第一晶体管的栅极和所述第四晶体管的栅极均与所述非门的第一端连接，所述第二晶体管的栅极和所述第三晶体管的栅极均与所述非门的第二端连接，所述第一晶体管的第一极和所述第二晶体管的第一极连接作为所述选择单元的第二输入端，所述第三晶体管的第一极和所述第四晶体管的第一极连接作为所述选择单元的第一输入端，所述第一晶体管的第二极、所述第二晶体管的第二极、所述第三晶体管的第二极和所述第四晶体管的第二极连接在一起作为所述选择单元的输出端；

其中，所述第一晶体管的沟道类型与所述第三晶体管的沟道类型相同，所述第二晶体管的沟道类型与所述第四晶体管的沟道类型相同，所述第一晶体管的沟道类型与所述第二晶体管的沟道类型不同。

5.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述逻辑控制模块包括第一逻辑子单元和第二逻辑子单元，所述第一逻辑子单元的第一输入端与所述第一保护模块的第一输出端连接，所述第一逻辑子单元的第二输入端连接至所述电压检测模块的输出端，所述第一逻辑子单元的输出端与所述第一开关模块的控制端连接；所述第二逻辑子单元的第一输入端与所述第一保护模块的第二输出端连接，所述第二逻辑子单元的第二输入端连接至所述电压检测模块的输出端，所述第二逻辑子单元的控制端与所述第二开关模块的控制端连接。

6.根据权利要求5所述的过流保护电路，其特征在于，所述第一逻辑子单元包括第一与门，所述第二逻辑子单元包括第二与门，所述第一与门的第一输入端与所述第一保护模块的第一输出端连接，所述第一与门的第二输入端连接至所述电压检测模块的输出端，所述第二与门的第一输入端与所述第一保护模块的第二输出端连接，所述第二与门的第二输入端连接至所述电压检测模块的输出端，所述第一与门的输出端与所述第一开关模块的控制端连接，所述第二与门的输出端与所述第二开关模块的控制端连接。

7.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述第一开关模块包括第五晶体管，所述第五晶体管的栅极为所述第一开关模块的控制端，所述第五晶体管的第一极与所述检测节点连接，所述第五晶体管的第二极与所述电池的第二极连接；

所述第二开关模块包括第六晶体管和第一电阻，所述第六晶体管的栅极为所述第二开关模块的控制端，所述第六晶体管的第一极与所述电池的第一极连接，所述第六晶体管的第二极通过所述第一电阻连接至所述检测节点；

其中，所述第五晶体管的沟道类型和所述第六晶体管的沟道类型不同。

8.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述电压检测模块包括比较器，所述比较器的第一输入端接入基准电压，所述比较器的第二输入端作为所述电压检测模块的输入端连接至所述检测节点，所述比较器的输出端为所述电压检测模块的输出端。

9.一种电池系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的过流保护电路。

10.根据权利要求9所述的电池系统，其特征在于，所述第一开关模块包括第一子晶体管和第二子晶体管，所述第一子晶体管的第一极与所述电池的第二极连接，所述第一子晶体管的第二极与所述第二子晶体管的第一极连接，所述第二子晶体管的第二极与所述负载电路的第二端连接，所述第一子晶体管的栅极与所述逻辑控制模块的第一输出端连接，所述第二子晶体管的栅极与所述第一保护模块连接；

所述电池系统还包括第二电阻，所述电压检测模块的输入端通过所述第二电阻与所述检测节点连接。

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