CN116298838B - 主开关检测电路和电池系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主开关检测电路和电池系统,主开关检测电路包括测试端子、逻辑控制模块、从开关、第一电阻、比较模块和输出模块;逻辑控制模块的输入端与测试端子连接,逻辑控制模块用于在测试端子接收到触发信号时,控制主开关关断,并控制从开关导通;从开关的第一端接入第一电压,第一电阻连接在从开关的第二端和充放电电路的第一端之间,输出模块的第一端与测试端子连接,输出模块的第二端接入第三电压,比较模块用于根据第一电阻上的检测电压与第二电压之间的大小关系控制输出模块导通或关断。本发明实施例提供的技术方案能够在不对电池系统造成不良影响的情况下,快速判断出主开关是否存在异常,有利于提高检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种主开关检测电路和电池系统。
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。
供电装置通常包括电池系统,电池系统中的主开关在正常工作时处于类似短路的导通状态,在非工作时处于截止状态。但是,当电池系统连接好电池和负载之后,若系统的主开关出现损伤或短路等异常情况,无法及时判断主开关出现异常情况。
在现有技术中,通常是通过使电池系统进入过充或过放等保护状态来确认主开关是否出现异常,这样测试的时间较长,短则几十分钟长则需要几个小时,严重降低了检测效率。还有通过负载拉大输出电流来模拟放电过流或给电池大电流充电模拟充电过流来判断主开关是否出现异常,对于大过流值的产品来说,容易造成电池系统损坏。因此,现有的技术方案都不能很好地检测主开关是否存在异常情况。
发明内容
本发明提供了一种主开关检测电路和电池系统,以在不影响电池系统的情况下实现主开关的快速检测。
根据本发明的一方面,提供了一种主开关检测电路,用于检测电池系统中的主开关是否正常,所述主开关的第一端与电池的第一极连接,所述主开关的第二端与充放电电路的第一端连接,所述充放电电路的第二端与所述电池的第二极连接;所述主开关检测电路包括:测试端子、逻辑控制模块、从开关、第一电阻、比较模块和输出模块;
所述逻辑控制模块的输入端与所述测试端子连接,所述逻辑控制模块的第一输出端与所述从开关的控制端连接,所述逻辑控制模块的第二输出端与所述主开关的控制端连接,所述逻辑控制模块用于在所述测试端子接收到触发信号时,控制所述主开关关断,并控制所述从开关导通;
所述从开关的第一端接入第一电压,所述第一电阻连接在所述从开关的第二端和所述充放电电路的第一端之间;所述比较模块的第一输入端接入第二电压,所述比较模块的第二输入端与所述第一电阻的第二端连接,所述比较模块的输出端与所述输出模块的控制端连接,所述输出模块的第一端与所述测试端子连接,所述输出模块的第二端接入第三电压,所述比较模块用于根据所述第一电阻上的检测电压与所述第二电压之间的大小关系控制所述输出模块导通或关断。
可选地,所述输出模块包括第一晶体管和第二电阻,所述第二电阻的第一端与所述测试端子连接,所述第二电阻的第二端与所述第一晶体管的第一极连接,所述第一晶体管的栅极与所述比较模块的输出端连接,所述第一晶体管的第二极接入所述第三电压。
可选地,还包括第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述测试端子连接,所述第三电阻的第二端与所述输出模块的第二端或所述从开关的第一端连接;
其中,所述第三电压与所述第一电压不同,且所述第一电压大于所述第三电压。
可选地,当所述第三电阻的第二端与所述输出模块的第二端连接时,所述逻辑控制模块包括非门和与门,所述非门的输入端与所述测试端子连接,所述非门的输出端与所述从开关的控制端连接;所述与门的第一输入端与所述非门的输出端连接,所述与门的第二输入端与电池保护电路的输出端连接,所述与门的输出端与所述主开关的控制端连接。
可选地,还包括第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述测试端子连接,所述第三电阻的第二端与所述从开关的第一端连接;
其中,所述第一电压与所述第三电压相同。
可选地,所述逻辑控制模块包括与门,所述与门的第一输入端与所述测试端子连接,所述与门的第二输入端与电池保护电路的输出端连接,所述与门的输出端与所述主开关的控制端连接;所述从开关的控制端与所述测试端子连接。
可选地,还包括显示模块,所述显示模块的第一端接入固定电压,所述显示模块的第二端与所述测试端子连接。
可选地,所述逻辑控制模块的第一输出端还与所述比较模块的使能端连接;
所述第二电压等于所述第一电压的绝对值与参考电压的绝对值的差值。
可选地,所述主开关包括第一子晶体管和第二子晶体管,所述第一子晶体管和所述第二子晶体管串接在所述电池的第一极和所述充放电电路的第一端之间,所述第一子晶体管的栅极与所述逻辑控制模块的第二输出端连接,所述第二子晶体管的栅极与电池保护电路连接;
所述主开关检测电路还包括第四电阻,所述第四电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,所述第一电阻的第一端与所述从开关的第二端连接,所述第四电阻的第二端与所述充放电电路的第一端连接。
根据本发明的另一方面,提供了一种电池系统,包括电池、充放电电路、主开关和本发明任意实施例所提供的主开关检测电路,所述充放电电路和所述主开关串联于所述电池的第一极和第二极之间。
本发明实施例提供的技术方案,通过向测试端子提供触发信号使得系统进入主开关检测模式,逻辑控制模块根据触发信号控制主开关关断,同时控制从开关导通,通过采集从开关和主开关形成的分支环路中的检测电压与第二电压之间的大小关系,来控制输出模块是否导通,从而确定测试端子处是否存在电流变化(或是否存在电流),进而通过检测测试端子处的电流能够快速判断主开关是否存在异常。相对于现有技术,本发明实施例提供的技术方案能够在不对电池系统造成不良影响的情况下,快速判断出主开关是否存在异常,有利于提高检测效率。
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主开关检测电路的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图;
图10为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图;
图11为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图;
图12为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图。
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主开关检测电路的结构示意图,该主开关检测电路可用于检测电池系统中的主开关是否存在短路等异常情况,参考图1,电池系统包括电池、充放电电路110和主开关120,主开关120的第一端与电池的第一极连接,主开关120的第二端与充放电电路110的第一端连接,充放电电路110的第二端与电池的第二极连接。主开关检测电路20包括:测试端子TEST、逻辑控制模块210、从开关220、第一电阻R1、比较模块230和输出模块240;
逻辑控制模块210的输入端与测试端子TEST连接,逻辑控制模块210的第一输出端与从开关220的控制端连接,逻辑控制模块210的第二输出端与主开关120的控制端连接,逻辑控制模块210用于在测试端子TEST接收到触发信号时,控制主开关120关断,并控制从开关220导通;
从开关220的第一端接入第一电压V1,第一电阻R1连接在从开关220的第二端和充放电电路110的第一端之间;比较模块230的第一输入端接入第二电压V2,比较模块230的第二输入端与第一电阻R1的第二端连接,比较模块230的输出端与输出模块2420的控制端连接,输出模块240的第一端与测试端子TEST连接,输出模块240的第二端接入第三电压V3,比较模块230用于根据第一电阻R1上的检测电压VM与第二电压V2之间的大小关系控制输出模块240导通或关断。
具体地,测试端子TEST作为主开关检测电路20的输入端,用于接收触发信号,同时也可作为主开关检测电路20的输出端,用于反映主开关120的状态。其中,触发信号可以为电池系统内部产生的信号,也可以为外部提供的信号。
在本实施例中,电池的第一极为负极,第二极为正极。当然,在其他实施例中,电池的第一极也可以为正极,第二极也可以为负极,可以根据实际情况进行不同设置。
当测试端子TEST接收到触发信号时,电池系统进入主开关检测模式,逻辑控制模块210根据触发信号分别生成不同的控制信号从其不同的输出端输出。例如,逻辑控制模块210根据接收到的触发信号生成第一控制信号并从其第一输出端输出至从开关220的控制端,以及生成第二控制信号并其第二输出端输出至主开关120的控制端。从开关220响应其控制端接收到的控制信号导通,主开关120响应其控制端接收到的控制信号关断。此时,第一电压V1、从开关220、第一电阻R1、主开关120和电池负极形成分支环路,其中,第一电阻R1的第一端与从开关220的第二端连接,第一电阻R1的第二端与充放电电路110的第一端连接。
在该分支环路中,若主开关120响应其控制端接收到的控制信号而处于完全关断状态,即主开关120正常时,第一电阻R1上的检测电压VM大于第二电压V2,比较模块230控制输出模块240保持关断,测试端子TEST处无电流变化。若主开关120响应其控制端接收到的控制信号而处于未完全关断状态,即主开关120存在异常时,主开关120能够导通,从而使得分支环路导通,进而使得检测电压VM小于第二电压V2,比较模块230控制输出模块240导通,测试端子TEST与输出模块240和第三电压V3之间连通,测试端子TEST处的电流发生变化。因此,本方案能够根据测试端子TEST处的电流是否发生变化来判断主开关120是否存在损伤或短路等异常情况。
在本实施例中,比较模块230可以为比较器,比较模块230的第一输入端可以为比较器的正相输入端,第二输入端可以为比较器的反相输入端。
在本实施例中,第一电压V1可以为电池电压或者由电池电压转换得到的电压。第二电压V2为与第一电压V1相关联的电压,以便确定分支环路中的检测电压VM与第二电压V2之间的大小关系。
本发明实施例提供的技术方案,通过向测试端子提供触发信号使得系统进入主开关检测模式,逻辑控制模块根据触发信号控制主开关关断,同时控制从开关导通,通过采集从开关和主开关形成的分支环路中的检测电压与第二电压之间的大小关系,来控制输出模块是否导通,从而确定测试端子处是否存在电流变化(或是否存在电流),进而通过检测测试端子处的电流能够快速判断主开关是否存在异常。相对于现有技术,本发明实施例提供的技术方案能够在不对电池系统造成不良影响的情况下,快速判断出主开关是否存在异常,有利于提高检测效率。
图2为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,参考图2,在上述技术方案的基础上,可选地,输出模块240包括第一晶体管Q1和第二电阻R2,第二电阻R2的第一端与测试端子TEST连接,第二电阻R2的第二端与第一晶体管Q1的第一极连接,第一晶体管Q1的栅极与比较模块230的输出端连接,第一晶体管Q1的第二极接入第三电压V3。
其中,第三电压V3可以为地电压VGND,即第一晶体管Q1的第二极与电池的第一极连接。第三电压V3也可以为第一电压V1,即第一晶体管Q1的第二极与从开关220的第一端连接。这里,第一晶体管Q1可以为N型晶体管,也可以为P型管。
以第一晶体管Q1为N型管为例,第一晶体管Q1的第二极连接电池的第一极(负极),比较模块230的第一输入端为正相输入端,第二输入端为反相输入端。当检测电压VM大于第二电压时,比较模块230输出低电平控制信号,第一晶体管Q1关断,测试端子TEST与第三电压V3之间的连接路径无法导通,因此测试端子TEST处无电流,检测不到电流变化,表明主开关120无异常。当检测电压VM小于第一电压时,比较模块230输出高电平控制信号,第一晶体管Q1导通,测试端子TEST与第三电压V3之间的连接路径导通,因此测试端子TEST处产生电流,能够检测到电流的变化,则表明主开关120存在异常。
图2中的第二电阻R2也可以为零欧姆的电阻或短接。同时后面电路中的第二电阻R2也可以为零欧姆或短接。
图3为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,参考图3,在上述技术方案的基础上,可选地,本发明实施例提供的主开关检测电路还包括第三电阻R3,第三电阻R3的第一端与测试端子TEST连接,第三电阻R3的第二端与输出模块240的第二端连接。
在本实施例中,未进入测试模式时,第三电阻R3短接测试端子TEST和电池负极,即第三电压V3等于地电压VGND,从而控制逻辑控制模块210正常工作,不会导致主开关120关闭及从开关220开启。当测试端子TEST加电压时,逻辑控制模块210控制主开关120关闭及从开关220开启,如果这时候比较模块230输出高电平信号使得第一晶体管Q1开启,第三电阻R3的阻值大于第二电阻R2的阻值,由于第三电阻R3的阻值较大,第三电阻R3的支路电流较小,不影响第一晶体管Q1支路电流的判断。
图4为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,参考图4,第三电压V3等于地电压VGND时,第三电阻R3的第二端还可以与从开关220的第一端连接。这里,第三电阻R3的阻值大于第二电阻R2的阻值。具体地,当测试端子TEST悬空(即不施加触发信号)时,测试端子TEST通过第一电压V1被拉至高电位,从开关220关断,系统不进入主开关检测模式。当向测试端子TEST施加触发信号时,从开关220响应逻辑控制模块210第一输出端的信号导通,主开关120响应逻辑控制模块210第二输出端的信号关断,系统进入主开关检测模式。主开关120检测的原理与上述各实施例所描述的过程相同,不再赘述。这里,由于第三电阻R3的电阻值大于第二电阻R2的电阻值,能够保证第一晶体管Q1开启时第二电阻R2支路的电流大于第三电阻R3支路的电流,不对测试端子TEST处的电流产生影响,从而能根据这个电流判断出主开关120是否正常。
图5为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,参考图5,在上述各技术方案的基础上,可选地,当第三电阻R3的第二端与输出模块240的第二端连接,且第三电压V3与第一电压V1不同时,逻辑控制模块210包括非门I1和与门I2,非门I1的输入端与测试端子TEST连接,非门I1的输出端与从开关220的控制端连接;与门I2的第一输入端与非门I1的输出端连接,与门I2的第二输入端与电池保护电路130的输出端连接,与门I2的输出端与主开关120的控制端连接。
具体地,向测试端子TEST提供一高电平的触发信号,系统进入主开关检测模块式。非门I1的输入端输出低电平信号,从开关220响应该低电平信号导通;同时与门I2根据该低电平信号输出另一低电平信号至主开关120的控制端,主开关120关断。若主开关120存在异常,则主开关120存在漏电,电池的正极、从开关220、第一电阻R1、主开关120和电池的负极形成放电通路,检测电压VM小于第二电压V2,比较模块230输出低电平控制信号,以导通第一晶体管Q1。其中,第二电压V2等于第一电压V1与参考电压的差值,参考电压可以根据具体情况进行设定。由于第一晶体管Q1导通,因此,测试端子TEST、第二电阻R2、第一晶体管Q1和电池负极之间形成放电路径,测试端子TEST处产生电流,从而能够确定主开关120存在异常。若主开关120无异常,则测试端子TEST、第二电阻R2、第一晶体管Q1和电池负极之间的连接路径不导通,测试端子处无电流。
在本实施例中,电池保护电路130用于实现电池充放电的过流保护、过压保护、欠压保护、以及短路保护、过温保护等。
图6为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,参考图6,在上述各技术方案的基础上,可选地,当第三电压V3与第一电压V1相同时,逻辑控制模块210包括与门I2,与门I2的第一输入端与测试端子TEST连接,与门I2的第二输入端与电池保护电路130的输出端连接,与门I2的输出端与主开关120的控制端连接;从开关220的控制端与测试端子TEST连接。
具体地,由于第三电压V3与第一电压V1相同,也即第三电阻R3的第二端与从开关220的第一端连接(这时,第一晶体管Q1的第二极可以与电池的负极连接,也可以与从开关220的第一端连接),测试端子TEST在悬空时,通过第一电压V1被拉至高电位,从开关220关断,系统不进入主开关检测模式。这里,可设置第三电阻R3的电阻值大于第二电阻R2的电阻值,以保证第一晶体管Q1开启时第二电阻R2支路的电流大于第三电阻R3支路的电流,从而能根据这个电流判断出主开关120是否正常。
当向测试端子TEST施加触发信号时(例如,触发信号可以为地电压或者低于设定的某一电压),从开关220响应该触发信号导通,由于与门I2的存在,使得主开关120响应与门I2输出的低电平信号关断,系统进入主开关检测模式,主开关120检测的原理与上述各实施例所描述的过程相同,不再赘述。
图7为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,参考图7,在上述各技术方案的基础上,可选地,该检测电路还包括显示模块250,显示模块250的第一端接入固定电压VG,显示模块250的第二端与测试端子TEST连接。
其中,显示模块250可用于显示测试端子TEST处的电流,在本实施例中,显示模块250可以为发光二极管,通过发光二极管是否发光来直观判断主开关120是否存在异常;当然也可以为电压源,通过读取电流来判断主开关120是否存在异常。
以下通过具体实施方式说明本发明提供的主开关检测电路的具体工作过程。
图8为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,参考图8,显示模块250连接的固定电压VG为电池的正极电压。这里第三电阻R3的阻值设定为大于第二电阻R2的阻值。在测试时,将显示模块250连接至测试端子TEST,由于第三电阻R3的阻值较大,测试端子TEST被拉高,则非门I1输出低电平信号,从开关220中的第二晶体管Q2被导通。同时,与门I2输出低电平信号,主开关120中的第三晶体管Q3被关断,系统进入主开关检测模式。其中,第二晶体管Q2为P型晶体管,第一晶体管Q1和第三晶体管Q3为N型晶体管。
比较模块230的第一输入端为正相输入端,第二输入端为反相输入端。当检测电压VM大于第二电压时,比较模块230输出低电平控制信号,第一晶体管Q1关断,测试端子TEST仍与第三电阻R3所在支路连接,测试端子TEST处的电流不会发生变化,由于第三电阻R3的阻值较大,第三电阻R3所在支路产生的电流不足以点亮发光二极管(当显示模块250为电压源时,读取到的电流不会发生变化),表明主开关120无异常。当检测电压VM小于第一电压时,比较模块230输出高电平控制信号,第一晶体管Q1导通,显示模块250连接至第二电阻R2所在支路,由于第二电阻R2的阻值较小,因此测试端子TEST处产生的电流发生变化,发光二极管被点亮(或者读取到变化的电流值),则表明主开关120存在异常。这里,由于第三电阻R3的阻值较大,第三电阻R3的支路电流较小,不影响第一晶体管Q1支路电流的判断。
图9为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,参考图9,显示模块250连接的固定电压VG为电池的负极电压,也即显示模块250的第一端连接至电池的负极。向测试端子TEST提供一低电平触发信号,从开关220中的第二晶体管Q2被导通。同时,与门I2输出低电平信号,主开关120中的第三晶体管Q3被关断,系统进入主开关检测模式。其中,第一晶体管Q1和第二晶体管Q2为P型晶体管,第三晶体管Q3为N型晶体管。
比较模块230的第二输入端为正相输入端,第一输入端为反相输入端。当检测电压VM大于第二电压时,比较模块230输出高电平控制信号,第一晶体管Q1关断,测试端子TEST仍与第三电阻R3所在支路连接,测试端子TEST处的电流不会发生变化,由于第三电阻R3的阻值较大,第三电阻R3所在支路产生的电流不足以点亮发光二极管(当显示模块250为电压源时,读取到的电流不会发生变化),表明主开关120无异常。当检测电压VM小于第一电压时,比较模块230输出低电平控制信号,第一晶体管Q1导通,显示模块250连接至第二电阻R2所在支路,由于第二电阻R2的阻值较小,因此测试端子TEST处产生的电流发生变化,发光二极管被点亮(或者读取到变化的电流值),则表明主开关120存在异常。
本发明实施例提供的技术方案,通过增加显示模块250能够直观地观察到测试端子TEST处的电流是否有变化,从而快速判断主开关120是否存在异常。相比于现有的技术方案,本方案能够节省检测时间,有利于提高检测效率。
图10为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,参考图10,在上述各技术方案的基础上,可选地,逻辑控制模块210的第一输出端还可以与比较模块230的使能端连接,以控制比较模块230的启停。示例性地,当测试端子TEST响应触发信号使得系统进入主开关检测模式时,在从开关220响应逻辑控制模块210第一输出端输出的信号导通的同时,比较模块230响应逻辑控制模块210第一输出端输出的信号启动工作。这样设置的目的是防止比较模块230在非检测阶段误导通,而影响系统的正常工作;同时,还有利于降低系统的功耗。
应当理解的是,图10所提供的技术方案可以与本发明任意实施例所提供的技术方案相互组合。
图11为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,图11所示结构为分立保护结构,分别通过两个晶体管(第一子晶体管Q31和第二子晶体管Q32)实现电池与系统电路110之间的充放电。参考图11,主开关包括第一子晶体管Q31和第二子晶体管Q32,第一子晶体管Q31和第二子晶体管Q32串接在电池的第一极和充放电电路110的第一端之间,第一子晶体管Q31的栅极与逻辑控制模块210的第二输出端连接,第二子晶体管Q32的栅极与电池保护电路130连接。
其中,主开关检测电路20可以与电池保护电路130集成在同一个芯片上,主开关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,第一子晶体管Q31由逻辑控制模块210和电池保护电路130共同控制,第二子晶体管Q32由电池保护电路130单独控制。在本实施例中,主开关检测电路20还包括第四电阻R4,第四电阻R4的第一端与第一电阻R1的第二端连接,第一电阻R1的第一端与从开关220的第二端连接,第四电阻R4的第二端与充放电电路110的第一端连接。与上述各技术方案不同的是,本方案中的检测电压VM为第四电阻R4所在支路中的电压,其它工作过程与上述各技术方案相同。
图12为本发明实施例提供的另一种主开关检测电路的结构示意图,可适用于电池的正极保护方案,其工作原理与负极保护方案的工作原理类似,仅在于各电压或控制信号的不同,同样具备上述各实施例所描述的有益效果。
可选地,本发明还提供了一种电池系统,该电池系统包括电池、充放电电路、主开关和电池保护电路、以及本发明任意实施例所提供的主开关检测电路,其中电池可以为锂电池。在其他实施例中,电池也可以为其他类型的电池。因此,本实施例提供的电池系统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。
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)
1.一种主开关检测电路,其特征在于,用于检测电池系统中的主开关是否正常,所述主开关的第一端与电池的第一极连接,所述主开关的第二端与充放电电路的第一端连接,所述充放电电路的第二端与所述电池的第二极连接;所述主开关检测电路包括:测试端子、逻辑控制模块、从开关、第一电阻、比较模块和输出模块;
所述逻辑控制模块的输入端与所述测试端子连接,所述逻辑控制模块的第一输出端与所述从开关的控制端连接,所述逻辑控制模块的第二输出端与所述主开关的控制端连接,所述逻辑控制模块用于在所述测试端子接收到触发信号时,控制所述主开关关断,并控制所述从开关导通;
所述从开关的第一端接入第一电压,所述第一电阻连接在所述从开关的第二端和所述充放电电路的第一端之间;所述比较模块的第一输入端接入第二电压,所述比较模块的第二输入端与所述第一电阻的第二端连接,所述比较模块的输出端与所述输出模块的控制端连接,所述输出模块的第一端与所述测试端子连接,所述输出模块的第二端接入第三电压,所述比较模块用于根据所述第一电阻上的检测电压与所述第二电压之间的大小关系控制所述输出模块导通或关断。
2.根据权利要求1所述的主开关检测电路,其特征在于,所述输出模块包括第一晶体管和第二电阻,所述第二电阻的第一端与所述测试端子连接,所述第二电阻的第二端与所述第一晶体管的第一极连接,所述第一晶体管的栅极与所述比较模块的输出端连接,所述第一晶体管的第二极接入所述第三电压。
3.根据权利要求1所述的主开关检测电路,其特征在于,还包括第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述测试端子连接,所述第三电阻的第二端与所述输出模块的第二端或所述从开关的第一端连接;
其中,所述第三电压与所述第一电压不同,且所述第一电压大于所述第三电压。
4.根据权利要求3所述的主开关检测电路,其特征在于,当所述第三电阻的第二端与所述输出模块的第二端连接时,所述逻辑控制模块包括非门和与门,所述非门的输入端与所述测试端子连接,所述非门的输出端与所述从开关的控制端连接;所述与门的第一输入端与所述非门的输出端连接,所述与门的第二输入端与电池保护电路的输出端连接,所述与门的输出端与所述主开关的控制端连接。
5.根据权利要求1所述的主开关检测电路,其特征在于,还包括第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述测试端子连接,所述第三电阻的第二端与所述从开关的第一端连接;
其中,所述第一电压与所述第三电压相同。
6.根据权利要求5所述的主开关检测电路,其特征在于,所述逻辑控制模块包括与门,所述与门的第一输入端与所述测试端子连接,所述与门的第二输入端与电池保护电路的输出端连接,所述与门的输出端与所述主开关的控制端连接;所述从开关的控制端与所述测试端子连接。
7.根据权利要求1所述的主开关检测电路,其特征在于,还包括显示模块,所述显示模块的第一端接入固定电压,所述显示模块的第二端与所述测试端子连接。
8.根据权利要求1所述的主开关检测电路,其特征在于,所述逻辑控制模块的第一输出端还与所述比较模块的使能端连接;
所述第二电压等于所述第一电压的绝对值与参考电压的绝对值的差值。
9.根据权利要求1所述的主开关检测电路,其特征在于,所述主开关包括第一子晶体管和第二子晶体管,所述第一子晶体管和所述第二子晶体管串接在所述电池的第一极和所述充放电电路的第一端之间,所述第一子晶体管的栅极与所述逻辑控制模块的第二输出端连接,所述第二子晶体管的栅极与电池保护电路连接;
所述主开关检测电路还包括第四电阻,所述第四电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,所述第一电阻的第一端与所述从开关的第二端连接,所述第四电阻的第二端与所述充放电电路的第一端连接。
10.一种电池系统,其特征在于,包括电池、充放电电路、主开关和如权利要求1-9任一项所述的主开关检测电路;
所述充放电电路和所述主开关串联于所述电池的第一极和第二极之间。
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