CN116742741A - 过流保护电路、电池保护芯片和电池保护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过流保护电路、电池保护芯片和电池保护系统。过流保护电路用于对电池进行过流保护,电池的正极形成电池正极端,电池正极端通过导电线路连接导电正极端,导电线路包括检测电阻,检测电阻通过第一端连接导电正极端以及通过第二端连接电池正极端,过流保护电路包括:充电过流检测单元,用于在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的情况下输出充电过流信号,充电过流信号用于输出第一驱动信号,第一驱动信号用于控制导电线路所形成的第一通路断开。上述过流保护电路,在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值时,根据输出的充电过流信号使得第一通路断开,从而实现对电池的充电过流保护的效果。
Description
技术领域
本发明涉及电池保护技术领域,特别涉及一种过流保护电路、电池保护芯片和电池保护系统。
背景技术
在相关应用中,电池可通过电池保护芯片来实现过流保护,从而可在电池的充/放电流过大时切断供电,防止电池受损。在相关技术中,可实现的过流保护主要在电池的负极实现,这种过流保护方式仅适用于低边保护的电池保护芯片。
发明内容
本发明实施方式提供了一种过流保护电路、电池保护芯片和电池保护系统。
本发明实施方式的一种过流保护电路,用于对电池进行过流保护,所述电池的正极形成电池正极端,所述电池正极端通过导电线路连接导电正极端,所述导电线路包括检测电阻,在所述导电线路形成通路的情况下,所述检测电阻通过第一端连接所述导电正极端以及通过第二端连接所述电池正极端,
所述过流保护电路包括:
充电过流检测单元,所述充电过流检测单元用于在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的情况下输出充电过流信号,所述充电过流信号用于输出第一驱动信号,所述第一驱动信号用于控制所述导电线路所形成的第一通路断开,所述第一电压对应所述第一端的电压,所述第二电压对应所述第二端的电压,所述导电正极端通过所述第一通路向所述电池正极端供电。
上述过流保护电路,第一电压和第二电压能够分别反映检测电阻两端的电压,在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的时候,则表示流经检测电阻的电流过大,从而可根据所输出的充电过流信号来使得第一通路断开,导电正极端则无法向电池正极端供电,从而实现对电池的充电过流保护的效果。
在某些实施方式中,所述充电过流检测单元包括:
第一比较件,所述第一比较件用于对第三电压和所述第二电压进行比较以输出所述充电过流信号;和
第一分压支路,所述第一分压支路的一端被通入所述第一电压,以使得位于所述第一分压支路内的第一点位形成所述第三电压。
在某些实施方式中,所述充电过流检测单元包括:
第一恒流部,所述第一恒流部用于使得流经所述第一分压支路的电流保持为第一预设电流,所述第一预设电流用于确定所述第一阈值。
在某些实施方式中,所述第一恒流部包括:
第一缓冲件,所述第一缓冲件用于根据接收到的第一预设电压输出第一缓冲信号;和
第一选择导通件,所述第一分压支路具有第二点位,所述第一选择导通件连接所述第一缓冲件、所述第一点位和所述第二点位,所述第一选择导通件用于根据所述第一缓冲信号导通所述第一点位和所述第二点位,并使得所述第二点位的电压值保持为所述第一预设电压。
在某些实施方式中,所述第一分压支路包括:
第一分压电阻,所述第一电压通入所述第一分压电阻的一端;和
第二分压电阻,所述第二分压电阻连接所述第一分压电阻的另一端,所述第二分压电阻用于确定所述第一预设电流;
在流经所述第一分压支路的电流为所述第一预设电流的情况下,所述第一阈值能够通过所述第一预设电流和所述第一分压电阻来确定。
本发明实施方式的一种过流保护电路,用于电池,所述电池的正极形成电池正极端,所述电池正极端通过导电线路连接导电正极端,所述导电线路包括检测电阻,在所述导电线路形成通路的情况下,所述检测电阻通过第一端连接所述导电正极端以及通过第二端连接所述电池正极端,
所述过流保护电路包括:
放电过流检测单元,所述放电过流检测单元用于在第四电压和第五电压的电压差值大于或等于第二阈值的情况下输出放电过流信号,所述放电过流信号用于输出第二驱动信号,所述第二驱动信号用于控制所述导电线路所形成的第二通路断开,所述第五电压对应所述第一端的电压,所述第四电压对应所述第二端的电压,所述电池正极端通过所述第二通路向所述导电正极端供电。
上述过流保护电路,第四电压和第五电压能够分别反映检测电阻两端的电压,在第四电压和第五电压的电压差值大于或等于第二阈值的时候,则表示流经检测电阻的电流过大,从而可根据所输出的放电过流信号来使得第二通路断开,电池正极端则无法向导电正极端供电,从而实现对电池的放电过流保护的效果。
在某些实施方式中,所述放电过流检测单元包括:
第二比较件,所述第二比较件用于对第六电压和所述第五电压进行比较以输出所述放电过流信号;和
第二分压支路,所述第二分压支路的一端被通入所述第四电压,以使得位于所述第二分压支路内的第三点位形成所述第六电压。
在某些实施方式中,所述放电过流检测单元包括:
第二恒流部,用于使得流经所述第二分压支路的电流保持为第二预设电流,所述第二预设电流用于确定所述第二阈值。
在某些实施方式中,所述第二恒流部包括:
第二缓冲件,所述第二缓冲件用于根据接收到的第二预设电压输出第二缓冲信号;和
第二选择导通件,所述第二分压支路具有第四点位,所述第二选择导通件连接所述第二缓冲件、所述第三点位和所述第四点位,所述第二选择导通件用于根据所述第二缓冲信号导通所述第三点位和所述第四点位,并使得所述第四点位的电压值保持为所述第二预设电压。
在某些实施方式中,所述第二分压支路包括:
第三分压电阻,所述第四电压通入所述第三分压电阻的一端;和
第四分压电阻,所述第四分压电阻连接所述第三分压电阻的另一端,所述第四分压电阻用于确定所述第二预设电流;
在流经所述第二分压支路的电流为所述第二预设电流的情况下,所述第二阈值能够通过所述第二预设电流和所述第三分压电阻来确定。
本发明实施方式的一种电池保护芯片,包括:
驱动电路;和
上述任一个实施方式所述的过流保护电路;
所述电池保护芯片被配置为,在获取到所述充电过流信号的情况下通过所述驱动电路输出所述第一驱动信号。
上述电池保护芯片,第四电压和第五电压能够分别反映检测电阻两端的电压,在第四电压和第五电压的电压差值大于或等于第二阈值的时候,则表示流经检测电阻的电流过大,从而可根据所输出的放电过流信号来使得第二通路断开,电池正极端则无法向导电正极端供电,从而实现对电池的放电过流保护的效果。
本发明实施方式的一种电池保护芯片,包括:
驱动电路;和
上述任一个实施方式所述的过流保护电路;
所述电池保护芯片被配置为,在获取到所述放电过流信号的情况下通过所述驱动电路输出所述第二驱动信号。
上述过流保护电路,第四电压和第五电压能够分别反映检测电阻两端的电压,在第四电压和第五电压的电压差值大于或等于第二阈值的时候,则表示流经检测电阻的电流过大,从而可根据所输出的放电过流信号来使得第二通路断开,电池正极端则无法向导电正极端供电,从而实现对电池的放电过流保护的效果。
本发明实施方式的一种电池保护系统,包括:
电池,所述电池的正极形成电池正极端;
导电线路,所述电池正极端通过所述导电线路连接导电正极端,所述导电线路包括检测电阻,在所述导电线路形成通路的情况下,所述检测电阻通过第一端连接所述导电正极端以及通过第二端连接所述电池正极端;和
上述实施方式所述的电池保护芯片,所述电池保护芯片连接所述导电线路,所述电池保护芯片用于驱动所述导电线路形成的至少一个所述通路断开。
上述电池保护系统,第一电压和第二电压能够分别反映检测电阻两端的电压,在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的时候,则表示流经检测电阻的电流过大,从而可根据所输出的充电过流信号来使得第一通路断开,导电正极端则无法向电池正极端供电,从而实现对电池的充电过流保护的效果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明实施方式的电池保护系统的电路连接示意图;
图2是本发明实施方式的充电过流检测单元的电路连接示意图;
图3是本发明实施方式的电池保护系统的另一个电路连接示意图;
图4是本发明实施方式的放电过流检测单元的电路连接示意图。
附图标记说明:
100、过流保护电路;12、充电过流保护电路;14、放电过流保护电路;16、电池;18、电池正极端;20、导电线路;22、导电正极端;24、检测电阻;26、第一端;28、第二端;30、充电过流检测单元;32、第一通路;34、第一比较件;36、第一分压支路;38、第一点位;40、第一输入端;42、第二输入端;46、第一高压端;48、第一低压端;50、第一输出比较端;52、第一恒流部;54、第一缓冲件;56、第一选择导通件;58、第二点位;60、第一输入缓冲端;62、第一连接端;64、第一输出缓冲端;66、第一分压电阻;68、第二分压电阻;70、放电过流检测单元;72、第二通路;74、第二比较件;76、第二分压支路;78、第三点位;80、第三输入端;82、第四输入端;84、第二高压端;86、第二低压端;88、第二输出比较端;90、第二恒流部;92、第二缓冲件;94、第二选择导通件;96、第四点位;98、第二输入缓冲端;102、第二连接端;104、第二输出缓冲端;106、第三分压电阻;108、第四分压电阻;
200、电池保护芯片;202、驱动电路;204、电荷泵;206、电压检测电路;208、逻辑控制电路;210、CO端口;212、DO端口;
300、电池保护系统;302、控制导通部;304、充电控制开关管;306、放电控制开关管;308、二极管。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
请参图1至图3,本发明实施方式的一种过流保护电路100用于对电池16进行过流保护。电池16的正极形成电池正极端18。电池正极端18通过导电线路20连接导电正极端22。导电线路20包括检测电阻24。在导电线路20形成通路的情况下,检测电阻24通过第一端26连接导电正极端22以及通过第二端28连接电池正极端18。过流保护电路100包括充电过流检测单元30。充电过流检测单元30用于在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的情况下输出充电过流信号。充电过流信号用于输出第一驱动信号。第一驱动信号用于控制导电线路20所形成的第一通路32断开。第一电压对应第一端26的电压。第二电压对应第二端28的电压。导电正极端22通过第一通路32向电池正极端18供电。
上述过流保护电路100,第一电压和第二电压能够分别反映检测电阻24两端的电压,在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的时候,则表示流经检测电阻24的电流过大,从而可根据所输出的充电过流信号来使得第一通路32断开,导电正极端22则无法向电池正极端18供电,从而实现对电池16的充电过流保护的效果。
具体地,在图1中,检测电阻24设在电池正极端18与导电正极端22之间。检测电阻24设有第一端26和第二端28。第一端26设在导电线路20上靠近导电正极端22。第二端28设在导电线路20上靠近电池正极端18。在一个实施方式中,在导电线路20形成通路的情况下,检测电阻24可通过第一端26连接导电正极端22,检测电阻24可通过第二端28连接电池正极端18。在一个实施方式中,在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的情况下,充电过流检测单元30可输出充电过流信号,充电过流信号可输出第一驱动信号,第一驱动信号可控制导电线路20所形成的第一通路32断开。在图1中,第一通路32可设在导电线路20上的第一端26和导电正极端22之间。在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的情况下,则可确定流经检测电阻24的电流过大,使得充电过流检测单元30输出充电过流信号,进而可在确定充电过流检测单元30输出充电过流信号的情况下生成第一驱动信号以控制第一通路32断开,使得导电正极端22无法向电池正极端18供电,从而实现对电池16的充电过流保护的效果。
在图3中,检测电阻24可设在导电正极端22与第一通路32之间。第一端26设在导电线路20上靠近导电正极端22。第二端28设在导电线路20上靠近第一通路32。
需要说明的是,过流保护电路100包括充电过流保护电路12。在图2中,充电过流保护电路12包括充电过流检测单元30。第一电压对应第一端26的电压指的是,由于实际电路结构还可连接有其他的电阻,第一电压是反映第一端26的电压的变化情况。第二电压对应第二端28的电压指的是,由于实际电路结构还可连接有其他的电阻,第二电压是反映第二端28的电压的变化情况。
请结合图2,在某些实施方式中,充电过流检测单元30包括第一比较件34和第一分压支路36。第一比较件34用于对第三电压和第二电压进行比较以输出充电过流信号。第一分压支路36的一端被通入第一电压,以使得位于第一分压支路36内的第一点位38形成第三电压。
如此,可有利于避免第一电压过大而容易烧坏内部电路。
具体地,在图2中,第一比较件34具有第一输入端40和第二输入端42。在一个实施方式中,第二输入端42可连接第二端28,第二电压可输送至第二输入端42。第一分压支路36具有第一高压端46和第一低压端48。第一高压端46可通入第一电压,第一低压端48可被通入一个固定的小于第一电压的电压,从而在第一分压支路36内形成分压。第一点位38位于第一高压端46与第一低压端48之间,第一点位38形成有第三电压。第三电压可通入第一输入端40。在一个实施方式中,第三电压可通过第一输入端40输送至第一比较件34,第二电压可通过第二输入端42输送至第一比较件34,第一比较件34可对第三电压和第二电压进行比较以输出充电过流信号,进而可根据所输出的充电过流信号来输出第一驱动信号,第一驱动信号可使得第一通路32断开,从而可有利于避免第一电压过大而容易烧坏内部电路。
另外,第一比较件34包括比较器。第一比较件34可具有第一输出比较端50。在一个实施方式中,当第二电压和第三电压输送到第一比较件34进行比较的情况下,在第二电压等于第三电压时,电路可触发充电过流保护,第一输出比较端50输出的电平可由低电平变为高电平。
请结合图2,在某些实施方式中,充电过流检测单元30包括第一恒流部52。第一恒流部52用于使得流经第一分压支路36的电流保持为第一预设电流。第一预设电流用于确定第一阈值。
如此,可有利于根据具体需求来调整执行过流保护动作的时机。
具体地,在图2中,第一恒流部52可与第一分压支路36连接。在一个实施方式中,第一恒流部52可使得流经第一分压支路36的电流保持为第一预设电流。在一个实施方式中,在第一分压支路36的电流恒定保持为第一预设电流的情况下,可通过第一预设电流确定第一阈值,从而可有利于根据具体需求来调整执行过流保护动作的时机。
请结合图2,在某些实施方式中,第一恒流部52包括第一缓冲件54和第一选择导通件56。第一缓冲件54用于根据接收到的第一预设电压输出第一缓冲信号。第一分压支路36具有第二点位58。第一选择导通件56连接第一缓冲件54、第一点位38和第二点位58。第一选择导通件56用于根据第一缓冲信号导通第一点位38和第二点位58,并使得第二点位58的电压值保持为第一预设电压。
如此,可有利于提高第一分压支路36的抗干扰能力。
具体地,第一缓冲件54具有第一输入缓冲端60、第一连接端62和第一输出缓冲端64。第一输入缓冲端60可通入第一预设电压。第一连接端62可与第一分压支路36连接。第一输出缓冲端64可连接第一选择导通件56。在一个实施方式中,第一预设电压可通过第一输入缓冲端60输送至第一缓冲件54,第一缓冲件54可根据接收到的第一预设电压输出第一缓冲信号。第一分压支路36具有第二点位58,第二点位58设在第一选择导通件56与第一低压端48之间。在一个实施方式中,第一缓冲件54通过第一输出缓冲端64输出第一缓冲信号,第一缓冲信号可输送至第一导通件,第一导通件可根据第一缓冲信号导通第一点位38和第二点位58。在一个实施方式中,在第一导通件导通第一点位38和第二点位58的情况下,第一导通件可使得第二点位58的电压值保持为第一预设电压。
需要说明的是,保持第二点位58的电压值为第一预设电压,就可以保持流经第一分压支路36的电流。另外,提高第一分压支路36的抗干扰能力是通过第一缓冲件54来实现的。第一缓冲件54可以保证输入的第一预设电压不变,输出的第一缓冲信号信号就可以不变,进而使得第二点位58的电压值不变,且第二点位58的电压值保持为第一预设电压,从而可保证流经第一分压支路36的电流为第一预设电流。
请结合图2,在某些实施方式中,第一分压支路36包括第一分压电阻66和第二分压电阻68。第一电压通入第一分压电阻66的一端。第二分压电阻68连接第一分压电阻66的另一端。第二分压电阻68用于确定第一预设电流。在流经第一分压支路36的电流为第一预设电流的情况下,第一阈值能够通过第一预设电流和第一分压电阻66来确定。
如此,可通过第一分压电阻66和第二分压电阻68确定第一阈值。
具体地,第一分压电阻66设在第一高压端46和第一点位38之间。第一高压端46连接第一分压电阻66。第二分压电阻68设在第二点位58与第一低压端48之间。第一高压端46可连接第一端26。第一电压可通过第一高压端46通入第一分压电阻66的一端。第二分压电阻68可确定第一预设电流,第一预设电流的大小等于第一预设电压与第二分压电阻68的比值。在一个实施方式中,在流经第一分压支路36的电流为第一预设电流的情况下,第一阈值的大小等于第一预设电流与第一分压电阻66的乘积,从而可通过第一分压电阻66和第二分压电阻68确定第一阈值。
需要说明的是,结合图1和图2,第一电压通过第一输入缓冲端60输送至第一缓冲件54,第一连接端62输出的电压等于第一预设电压。此时流过第二分压电阻68的电流为第一预设电流,第一预设电流的大小等于第一预设电压与第二分压电阻68的比值,其表达式可为:
I=VREF/R2
其中,I可表示第一预设电流,VREF可表示第一预设电压,R2表示第二分压电阻68。在一个实施方式中,第三电压的大小等于第一电压与第一分压电阻66与第一预设电流的乘积的差值,其表达式可为:
VRCI=VINI-R1*I
其中,VRCI可表示第三电压,VINI可表示第一电压,R1表示第一分压电阻66,I表示第一预设电流。
在一个实施方式中,当第三电压与第二电压相等时,电路可触发充电过流保护,第一比较件34通过第一输出比较端50输出的电平由低电平变为高电平,由其可得到的表达式可为:
VCI=VINI-VDD=R1*I
其中,VCI表示第一阈值,VINI可表示第一电压,VDD表示第二电压,R1表示第一分压电阻66,I表示第一预设电流。也就是说,第一阈值能够通过第一预设电流和第一分压电阻66来确定。另外,也可通过合理取值第一分压电阻66和第二分压电阻68的阻值即可设计出不同的第一阈值。
请参图1、图3和图4,本发明实施方式的一种过流保护电路100用于电池16。电池16的正极形成电池正极端18。电池正极端18通过导电线路20连接导电正极端22。导电线路20包括检测电阻24。在导电线路20形成通路的情况下,检测电阻24通过第一端26连接导电正极端22以及通过第二端28连接电池正极端18。过流保护电路100包括放电过流检测单元70。放电过流检测单元70用于在第四电压和第五电压的电压差值大于或等于第二阈值的情况下输出放电过流信号。放电过流信号用于输出第二驱动信号。第二驱动信号用于控制导电线路20所形成的第二通路72断开。第五电压对应第一端26的电压。第四电压对应第二端28的电压。电池正极端18通过第二通路72向导电正极端22供电。
上述过流保护电路100,第四电压和第五电压能够分别反映检测电阻24两端的电压,在第四电压和第五电压的电压差值大于或等于第二阈值的时候,则表示流经检测电阻24的电流过大,从而可根据所输出的放电过流信号来使得第二通路72断开,电池正极端18则无法向导电正极端22供电,从而实现对电池16的放电过流保护的效果。
具体地,在图1中,检测电阻24设在电池正极端18与导电正极端22之间。检测电阻24设有第一端26和第二端28。第一端26设在导电线路20上靠近导电正极端22。第二端28设在导电线路20上靠近电池正极端18。在一个实施方式中,在导电线路20形成通路的情况下,检测电阻24可通过第一端26连接导电正极端22,检测电阻24可通过第二端28连接电池正极端18。在一个实施方式中,放电过流检测单元70可在第四电压和第五电压的电压差值大于第二阈值的情况下输出放电过流信号。在一个实施方式中,放电过流检测单元70可在第四电压和第五电压的电压差值等于第二阈值的情况下输出放电过流信号。在一个实施方式中,在第四电压和第五电压的电压差值大于或等于第二阈值的情况下,放电过流检测单元70可输出放电过流信号,放电过流信号可输出第二驱动信号,第二驱动信号可控制导电线路20所形成的第二通路72断开。在图1中,第二通路72可设在导电线路20上的第一通路32和电池正极端18之间。在第四电压和第五电压的电压差值大于或等于第二阈值的情况下,则流经检测电阻24的电流过大,放电过流检测单元70可输出放电过流信号,进而可根据所输出的放电过流信号来输出第二驱动信号,第二驱动信号可使得第二通路72断开,导电正极端22则无法向电池正极端18供电,从而实现对电池16的放电过流保护的效果。
在图3中,检测电阻24可设在导电正极端22与第一通路32之间。第一端26设在导电线路20上靠近导电正极端22。第二端28设在导电线路20上靠近第一通路32。
需要说明的是,过流保护电路100包括放电过流保护电路14。在图4中,放电过流保护电路14包括放电过流检测单元70。第五电压对应第一端26的电压指的是,由于实际电路结构还可连接有其他的电阻,第五电压是反映第一端26的电压的变化情况。第四电压对应第二端28的电压指的是,由于实际电路结构还可连接有其他的电阻,第四电压是反映第二端28的电压的变化情况。
请参图4,在某些实施方式中,放电过流检测单元70包括第二比较件74和第二分压支路76。第二比较件74用于对第六电压和第五电压进行比较以输出放电过流信号。第二分压支路76的一端被通入第四电压,以使得位于第二分压支路76内的第三点位78形成第六电压。
如此,可有利于避免第四电压过大而容易烧坏内部电路。
具体地,在图4中,第二比较件74具有第三输入端80和第四输入端82。在一个实施方式中,第四输入端82可连接第二端28,第五电压可输送至第四输入端82。第二分压支路76具有第二高压端84和第二低压端86。第二高压端84可通入第四电压,第二低压端86可被通入一个固定的小于第四电压的电压,从而在第二分压支路76内形成分压。第三点位78位于第二高压端84与第二低压端86之间,第三点位78形成有第六电压。第六电压可通入第三输入端80。在一个实施方式中,第六电压可通过第三输入端80输送至第二比较件74,第五电压可通过第四输入端82输送至第二比较件74,第二比较件74可对第六电压和第五电压进行比较以输出放电过流信号,进而可根据所输出的放电过流信号来输出第二驱动信号,第二驱动信号可使得第二通路72断开,从而可有利于避免第四电压过大而容易烧坏内部电路。
另外,第二比较件74包括比较器。第二比较件74可具有第二输出比较端88。在一个实施方式中,当第五电压和第六电压输送到第二比较件74进行比较的情况下,在第五电压等于第六电压时,电路可触发放电过流保护,第二输出比较端88输出的电平可由低电平变为高电平。
请结合图4,在某些实施方式中,放电过流检测单元70包括第二恒流部90。第二恒流部90用于使得流经第二分压支路76的电流保持为第二预设电流。第二预设电流用于确定第二阈值。
如此,可有利于根据具体需求来调整执行过流保护动作的时机。
具体地,在图4中,第二恒流部90可与第二分压支路76连接。在一个实施方式中,第二恒流部90可使得流经第二分压支路76的电流保持为第二预设电流。在一个实施方式中,在第二分压支路76的电流恒定保持为第二预设电流的情况下,可通过第二预设电流确定第二阈值,从而可有利于根据具体需求来调整执行过流保护动作的时机。
请结合图4,在某些实施方式中,所第二恒流部90包括第二缓冲件92和第二选择导通件94。第二缓冲件92用于根据接收到的第二预设电压输出第二缓冲信号。第二分压支路76具有第四点位96。第二选择导通件94连接第二缓冲件92、第三点位78和第四点位96。第二选择导通件94用于根据第二缓冲信号导通第三点位78和第四点位96,并使得第四点位96的电压值保持为第二预设电压。
如此,可有利于提高第二分压支路76的抗干扰能力。
具体地,第二缓冲件92具有第二输入缓冲端98、第二连接端102和第二输出缓冲端104。第二输入缓冲端98可通入第二预设电压。第二连接端102可与第二分压支路76连接。第二输出缓冲端104可连接第二选择导通件94。在一个实施方式中,第二预设电压可通过第二输入缓冲端98输送至第二缓冲件92,第二缓冲件92可根据接收到的第二预设电压输出第二缓冲信号。第二分压支路76具有第四点位96,第四点位96设在第二选择导通件94与第二低压端86之间。在一个实施方式中,第二缓冲件92通过第二输出缓冲端104输出第二缓冲信号,第二缓冲信号可输送至第二导通件,第二导通件可根据第二缓冲信号导通第三点位78和第四点位96。在一个实施方式中,在第二导通件导通第三点位78和第四点位96的情况下,第二导通件可使得第四点位96的电压值保持为第二预设电压。
需要说明的是,保持第四点位96的电压值为第二预设电压,就可以保持流经第二分压支路76的电流。另外,提高第二分压支路76的抗干扰能力是通过第二缓冲件92来实现的。第二缓冲件92可以保证输入的第二预设电压不变,输出的第二缓冲信号信号就可以不变,进而使得第四点位96的电压值不变,且第四点位96的电压值保持为第二预设电压,从而可保证流经第二分压支路76的电流为第二预设电流。
请结合图4,在某些实施方式中,第二分压支路76包括第三分压电阻106和第四分压电阻108。第四电压通入第三分压电阻106的一端。第四分压电阻108连接第三分压电阻106的另一端。第四分压电阻108用于确定第二预设电流。在流经第二分压支路76的电流为第二预设电流的情况下,第二阈值能够通过第二预设电流和第三分压电阻106来确定。
如此,可通过第三分压电阻106和第四分压电阻108确定第二阈值。
具体地,第三分压电阻106设在第二高压端84和第三点位78之间。第二高压端84连接第三分压电阻106。第四分压电阻108设在第三点位78与第二低压端86之间。第二高压端84可连接第一端26。第三电压可通过第二高压端84通入第三分压电阻106的一端。第四分压电阻108可确定第二预设电流,第二预设电流的大小等于第二预设电压与第四分压电阻108的比值。在一个实施方式中,在流经第二分压支路76的电流为第二预设电流的情况下,第二阈值的大小等于第二预设电流与第三分压电阻106的乘积,从而可通过第三分压电阻106和第四分压电阻108确定第二阈值。
需要说明的是,结合图1和图4,第三电压通过第二输入缓冲端98输送至第二缓冲件92,第二连接端102输出的电压等于第二预设电压。此时流过第四分压电阻108的电流为第二预设电流,第二预设电流的大小等于第二预设电压与第四分压电阻108的比值。在一个实施方式中,第六电压的大小等于第三电压与第三分压电阻106与第二预设电流的乘积的差值。在一个实施方式中,当第六电压与第五电压相等时,电路可触发放电过流保护,第二比较件74通过第二输出比较端88输出的电平由低电平变为高电平。也就是说,第二阈值能够通过第二预设电流和第三分压电阻106来确定。另外,也可通过合理取值第三分压电阻106和第四分压电阻108的阻值即可设计出不同的第二阈值。
请参图1和图2,本发明实施方式的一种电池保护芯片200包括驱动电路202和上述任一个实施方式的过流保护电路100。电池保护芯片200被配置为,在获取到充电过流信号的情况下通过驱动电路202输出第一驱动信号。
上述电池保护芯片200,第一电压和第二电压能够分别反映检测电阻24两端的电压,在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的时候,则表示流经检测电阻24的电流过大,从而可根据所输出的充电过流信号来使得第一通路32断开,导电正极端22则无法向电池正极端18供电,从而实现对电池16的充电过流保护的效果。
具体地,电池保护芯片200设有驱动电路202和充电过流保护电路12。在一个实施方式中,充电过流检测单元30输出充电过流信号,电池保护芯片200可获取充电过流信号。在电池保护芯片200获取到充电过流信号的情况下,驱动电路202可输出第一驱动信号,第一驱动信号可控制导电线路20所形成的第一通路32断开,导电正极端22则无法向电池正极端18供电,从而实现对电池16的充电过流保护的效果。
另外,电池保护芯片200还包括电荷泵204、电压检测电路206和逻辑控制电路208。电荷泵204可将电池16的电压泵高,可用于给驱动电路202供电,使其能够打开充电控制开关管304和放电控制开关管306。驱动电路202的电压来自于电荷泵204。电池保护芯片200还包括CO端口210和DO端口212。驱动电路202可通过接收逻辑控制电路208的输出,从而控制CO端口210和DO端口212的输出来对设备的充电和放电进行保护。电压检测电路206可通过检测电池16的电压大小实现对电池16的过充和过放保护。充电过流保护电路12可用于通过检测电阻24的压差监控设备的充电电流大小,当充电电流过大时通过逻辑控制电路208实现对设备的充电保护。在一个实施方式中,在正常充电情况下,第一电压与第二电压的压差会小于充电过流保护的第一阈值时,充电过流保护电路12可输出低电平,再经逻辑控制电路208控制驱动电路202,驱动电路202控制CO端口210和DO端口212输出高电平,此时电池16可正常充电。在一个实施方式中,当第一电压与第二电压的压差大于或等于充电过流保护的第一阈值时,充电过流保护电路12可输出高电平,再经逻辑控制电路208控制驱动电路202,驱动电路202控制CO端口210输出低电平,DO端口212输出高电平,此时电池16不能被充电,实现了充电过流保护。
请参图1和图4,本发明实施方式的一种电池保护芯片200包括驱动电路202和上述任一个实施方式的过流保护电路100。电池保护芯片200被配置为,在获取到放电过流信号的情况下通过驱动电路202输出第二驱动信号。
上述电池保护芯片200,第四电压和第五电压能够分别反映检测电阻24两端的电压,在第四电压和第五电压的电压差值大于或等于第二阈值的时候,则表示流经检测电阻24的电流过大,从而可根据所输出的放电过流信号来使得第二通路72断开,电池正极端18则无法向导电正极端22供电,从而实现对电池16的放电过流保护的效果。
具体地,电池保护芯片200设有放电过流保护电路14。在一个实施方式中,放电过流检测单元70输出放电过流信号,电池保护芯片200可获取放电过流信号。在电池保护芯片200获取到放电过流信号的情况下,驱动电路202可输出第二驱动信号,第二驱动信号可控制导电线路20所形成的第二通路72断开,电池正极端18则无法向导电正极端22供电,从而实现对电池16的放电过流保护的效果。
另外,放电过流保护电路14可用于通过检测电阻24的压差监控设备的放电电流大小,当放电电流过大时通过逻辑控制电路208实现对设备的放电保护。在一个实施方式中,在正常放电情况下,第四电压与第五电压的压差会小于放电过流保护的第二阈值时,放电过流保护电路14可输出低电平,再经逻辑控制电路208控制驱动电路202,驱动电路202控制CO端口210和DO端口212输出高电平,此时电池16可正常放电。在一个实施方式中,当第四电压与第五电压的压差大于或等于放电过流保护的第二阈值时,放电过流保护电路14可输出高电平,再经逻辑控制电路208控制驱动电路202,驱动电路202控制CO端口210输出低电平,DO端口212输出高电平,此时电池16不能被放电,实现了放电过流保护。
请参图1和图3,本发明实施方式的一种电池保护系统300包括电池16、导电线路20和上述实施方式的电池保护芯片200。电池16的正极形成电池正极端18。电池正极端18通过导电线路20连接导电正极端22。导电线路20包括检测电阻24。在导电线路20形成通路的情况下,检测电阻24通过第一端26连接导电正极端22以及通过第二端28连接电池正极端18。电池保护芯片200连接导电线路20。电池保护芯片200用于驱动导电线路20形成的至少一个通路断开。
上述电池保护系统300,第一电压和第二电压能够分别反映检测电阻24两端的电压,在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的时候,则表示流经检测电阻24的电流过大,从而可根据所输出的充电过流信号来使得第一通路32断开,导电正极端22则无法向电池正极端18供电,从而实现对电池16的充电过流保护的效果。
具体地,在一个实施方式中,电池保护芯片200可控制导电线路20所形成的第一通路32断开,导电正极端22则无法向电池正极端18供电,从而实现对电池16的充电过流保护的效果。在一个实施方式中,电池保护芯片200可控制导电线路20所形成的第二通路72断开,电池正极端18则无法向导电正极端22供电,从而实现对电池16的放电过流保护的效果。
电池保护系统300可包括控制导通部302。控制导通部302包括充电控制开关管304、放电控制开关管306和两个二极管308。控制导通部302可形成有第一通路32和第二通路72。其中一个二极管308设置在第一通路32,另一个二极管308设置在第二通路72。充电控制开关管304可控制第一通路32的导通或断开。放电控制开关管306可控制第二通路72的导通或断开。在一个实施方式中,在电池保护芯片200获取到充电过流信号的情况下,驱动电路202可输出第一驱动信号,第一驱动信号可输送至充电控制开关管304,充电控制开关管304可控制第一通路32断开,导电正极端22则无法向电池正极端18供电。在一个实施方式中,在电池保护芯片200获取到放电过流信号的情况下,驱动电路202可输出第二驱动信号,第二驱动信号可输送至放电控制开关管306,放电控制开关管306可控制第二通路72断开,电池正极端18则无法向导电正极端22供电。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一者实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (13)
1.一种过流保护电路,用于对电池进行过流保护,其特征在于,所述电池的正极形成电池正极端,所述电池正极端通过导电线路连接导电正极端,所述导电线路包括检测电阻,在所述导电线路形成通路的情况下,所述检测电阻通过第一端连接所述导电正极端以及通过第二端连接所述电池正极端,
所述过流保护电路包括:
充电过流检测单元,所述充电过流检测单元用于在第一电压和第二电压的电压差值大于或等于第一阈值的情况下输出充电过流信号,所述充电过流信号用于输出第一驱动信号,所述第一驱动信号用于控制所述导电线路所形成的第一通路断开,所述第一电压对应所述第一端的电压,所述第二电压对应所述第二端的电压,所述导电正极端通过所述第一通路向所述电池正极端供电。
2.根据权利要求1所述的过流保护电路,其特征在于,所述充电过流检测单元包括:
第一比较件,所述第一比较件用于对第三电压和所述第二电压进行比较以输出所述充电过流信号;和
第一分压支路,所述第一分压支路的一端被通入所述第一电压,以使得位于所述第一分压支路内的第一点位形成所述第三电压。
3.根据权利要求2所述的过流保护电路,其特征在于,所述充电过流检测单元包括:
第一恒流部,所述第一恒流部用于使得流经所述第一分压支路的电流保持为第一预设电流,所述第一预设电流用于确定所述第一阈值。
4.根据权利要求3所述的过流保护电路,其特征在于,所述第一恒流部包括:
第一缓冲件,所述第一缓冲件用于根据接收到的第一预设电压输出第一缓冲信号;和
第一选择导通件,所述第一分压支路具有第二点位,所述第一选择导通件连接所述第一缓冲件、所述第一点位和所述第二点位,所述第一选择导通件用于根据所述第一缓冲信号导通所述第一点位和所述第二点位,并使得所述第二点位的电压值保持为所述第一预设电压。
5.根据权利要求3所述的过流保护电路,其特征在于,所述第一分压支路包括:
第一分压电阻,所述第一电压通入所述第一分压电阻的一端;和
第二分压电阻,所述第二分压电阻连接所述第一分压电阻的另一端,所述第二分压电阻用于确定所述第一预设电流;
在流经所述第一分压支路的电流为所述第一预设电流的情况下,所述第一阈值能够通过所述第一预设电流和所述第一分压电阻来确定。
6.一种过流保护电路,用于电池,其特征在于,所述电池的正极形成电池正极端,所述电池正极端通过导电线路连接导电正极端,所述导电线路包括检测电阻,在所述导电线路形成通路的情况下,所述检测电阻通过第一端连接所述导电正极端以及通过第二端连接所述电池正极端,
所述过流保护电路包括:
放电过流检测单元,所述放电过流检测单元用于在第四电压和第五电压的电压差值大于或等于第二阈值的情况下输出放电过流信号,所述放电过流信号用于输出第二驱动信号,所述第二驱动信号用于控制所述导电线路所形成的第二通路断开,所述第五电压对应所述第一端的电压,所述第四电压对应所述第二端的电压,所述电池正极端通过所述第二通路向所述导电正极端供电。
7.根据权利要求6所述的过流保护电路,其特征在于,所述放电过流检测单元包括:
第二比较件,所述第二比较件用于对第六电压和所述第五电压进行比较以输出所述放电过流信号;和
第二分压支路,所述第二分压支路的一端被通入所述第四电压,以使得位于所述第二分压支路内的第三点位形成所述第六电压。
8.根据权利要求7所述的过流保护电路,其特征在于,所述放电过流检测单元包括:
第二恒流部,用于使得流经所述第二分压支路的电流保持为第二预设电流,所述第二预设电流用于确定所述第二阈值。
9.根据权利要求8所述的过流保护电路,其特征在于,所述第二恒流部包括:
第二缓冲件,所述第二缓冲件用于根据接收到的第二预设电压输出第二缓冲信号;和
第二选择导通件,所述第二分压支路具有第四点位,所述第二选择导通件连接所述第二缓冲件、所述第三点位和所述第四点位,所述第二选择导通件用于根据所述第二缓冲信号导通所述第三点位和所述第四点位,并使得所述第四点位的电压值保持为所述第二预设电压。
10.根据权利要求8所述的过流保护电路,其特征在于,所述第二分压支路包括:
第三分压电阻,所述第四电压通入所述第三分压电阻的一端;和
第四分压电阻,所述第四分压电阻连接所述第三分压电阻的另一端,所述第四分压电阻用于确定所述第二预设电流;
在流经所述第二分压支路的电流为所述第二预设电流的情况下,所述第二阈值能够通过所述第二预设电流和所述第三分压电阻来确定。
11.一种电池保护芯片,其特征在于,包括:
驱动电路;和
权利要求1-5任一项所述的过流保护电路;
所述电池保护芯片被配置为,在获取到所述充电过流信号的情况下通过所述驱动电路输出所述第一驱动信号。
12.一种电池保护芯片,其特征在于,包括:
驱动电路;和
权利要求6-10任一项所述的过流保护电路;
所述电池保护芯片被配置为,在获取到所述放电过流信号的情况下通过所述驱动电路输出所述第二驱动信号。
13.一种电池保护系统,其特征在于,包括:
电池,所述电池的正极形成电池正极端;
导电线路,所述电池正极端通过所述导电线路连接导电正极端,所述导电线路包括检测电阻,在所述导电线路形成通路的情况下,所述检测电阻通过第一端连接所述导电正极端以及通过第二端连接所述电池正极端;和
权利要求11或12所述的电池保护芯片,所述电池保护芯片连接所述导电线路,所述电池保护芯片用于驱动所述导电线路形成的至少一个所述通路断开。
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