CN219697306U - 电池保护芯片、电路、系统及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池保护芯片、电路、系统及电子设备，电池保护芯片，包括第一驱动端、信号检测端、第一反接保护电路和第二反接保护电路；信号检测端耦合至第一驱动端；第一反接保护电路的第一端与第一驱动端相连，第一反接保护电路的第二端接地；第二反接保护电路的第一端与信号检测端相连，第二反接保护电路的第二端接地，当充电器反接时，通过第一反接保护电路和第二反接保护电路阻断反接的充电器的电流回路，从而使得反接的充电器不会影响第一驱动端的电平，从而保证电池保护电路中的放电开关管在充电器反接时保持稳定的关断状态，进而提高电池保护芯片的充电器反接保护功能的可靠性。

Description

电池保护芯片、电路、系统及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电池保护技术领域，尤其涉及一种电池保护芯片、电路、系统及电子设备。

背景技术

随着电池使用越来越广，所面临的使用环境也越来越复杂，在电池充放电使用中，需要电池保护芯片提供充电器反接、充电过压、充电过流、放电过压、放电过流及放电短路等保护功能，才能保证电池的使用安全。

但是，传统的电池保护电路在充电器反接时，电池保护芯片无法稳定的控制电池保护电路中的放电开关管关断，出现放电开关管在关断和导通之间反复振荡的情况，无法稳定地实现充电器反接保护的功能，存在损害电池及电池保护芯片本身的可能性。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池保护芯片、电路、系统及电子设备，以解决现有的充电器反接保护功能的可靠性较差的问题。

一种电池保护芯片，包括第一驱动端、信号检测端、第一反接保护电路和第二反接保护电路；

所述信号检测端耦合至所述第一驱动端；

所述第一反接保护电路的第一端与所述第一驱动端相连，所述第一反接保护电路的第二端接地；

所述第二反接保护电路的第一端与所述信号检测端相连，所述第二反接保护电路的第二端接地。

进一步地，所述第一反接保护电路包括双向ESD器件，所述第二反接保护电路包括双向ESD器件。

进一步地，所述第一反接保护电路包括第一双向ESD二极管，所述第二反接保护电路包括第二双向ESD二极管。

进一步地，所述信号检测端通过第一电阻耦合至所述电池保护芯片的第一驱动端和所述第一反接保护电路的第一端。

进一步地，所述电池保护芯片还包括第一开关，所述第一开关的第一端与所述信号检测端相连，所述第一开关的第二端与所述第一电阻相连。

一种电池保护电路，包括放电开关管和上述的电池保护芯片；

所述放电开关管的第一端，用于耦合至电池的正极，所述放电开关管的第二端，耦合至所述电池保护电路的正极连接端，所述放电开关管的第三端与所述电池保护芯片的第一驱动端相连；

所述电池保护芯片的信号检测端耦合至所述电池保护电路的正极连接端，所述电池保护芯片的负极电源端耦合至所述电池保护电路的负极连接端。

进一步地，所述放电开关管为场效应晶体管，所述放电开关管的第一端为漏极，所述放电开关管的第二端为源极，所述放电开关管的第三端为栅极。

进一步地，所述信号检测端通过第二电阻耦合至所述电池保护电路的正极连接端。

一种电池保护系统，包括电池、负载和上述的电池保护电路。

一种电子设备，其特征在于，包括上述的电池保护系统。

上述电池保护芯片、电路、系统及电子设备，通过信号检测端耦合至第一驱动端；第一反接保护电路的第一端与第一驱动端相连，第一反接保护电路的第二端接地；第二反接保护电路的第一端与信号检测端相连，第二反接保护电路的第二端接地，当充电器反接时，通过第一反接保护电路和第二反接保护电路阻断反接的充电器的电流回路，从而使得反接的充电器不会影响第一驱动端的电平，从而保证电池保护电路中的放电开关管在充电器反接时保持稳定的关断状态，进而提高电池保护芯片的充电器反接保护功能的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型一实施例中电池保护系统的一电路示意图；

图2是本实用新型一实施例中电池保护芯片的一电路示意图；

图3是本实用新型一实施例中电池保护电路的一电路示意图。

图中：1、电池；2、负载；3、电池保护电路；31、电池保护芯片；311、第一反接保护电路；312、第二反接保护电路；313、逻辑控制电路；314、过流检测电路；315、开关管驱动电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

本实施例提供一种电池保护芯片31，如图1所示，该电池保护芯片31应用在电池保护系统中，该电池保护系统包括电池1、负载2和电池保护电路3。该电池保护电路3与电池1和负载2相连。可以理解地，该负载2可以是充电器，也可以是受电器。示例性地，该电池1可以是锂电池1。

在一实施例中，如图3所示，该电池保护电路3包括放电开关管FET1、充电开关管FET2和电池保护芯片31。

作为一示例，该放电开关管FET1的第一端与充电开关管FET2的第一端相连，该放电开关管FET1的第一端与电池保护电路3的正极连接端P+相连，该电池保护电路3的正极连接端P+用于连接负载2正极。该放电开关管FET1的第三端与电池保护芯片31的第一驱动端DO相连。该充电开关管FET2的第二端与电池1的正极相连，该充电开关管FET2的第三端与电池保护芯片31的第二驱动端相连。该电池保护芯片31的正极电源端VCC耦合至电池1的正极，该电池保护芯片31的负极电源端VSS耦合至电池保护电路3的负极连接端P-。

在本实施例中，当充电器反接时，该电池保护芯片31可以稳定地控制放电开关管FET1关断，防止反接的充电器损害电池1及电池保护芯片31，提高电池保护芯片31的充电器反接保护功能的可靠性。

在一具体实施例中，放电开关管FET1为场效应晶体管，放电开关管FET1的第一端为漏极，放电开关管FET1的第二端为源极，放电开关管FET1的第三端为栅极。充电开关管FET2为场效应晶体管，该充电开关管FET2的第一端为漏极，该充电开关管FET2的第二端为源极，该充电开关管FET2的第三端为栅极。

进一步地，该电池保护电路3还包括芯片外围电路。可选地，该芯片外围电路包括第一电容C1、第二电容C2和第三电阻R3。该第一电容C1的第一端与电池保护芯片31的正极电源端VCC，该第一电容C1的第二端与该电池保护芯片31的负极电源端VSS相连。该第二电容C2的第一端与电池保护芯片31的自举电压端BST相连，该第二电容C2的第二端与电池保护芯片31的正极电源端VCC相连。该第三电阻R3的第一端与电池1的正极相连，该第三电阻R3的第二端与电池保护芯片31的正极电源端VCC相连。

本实施例提供一种电池保护芯片31，如图2所示，包括第一驱动端DO、信号检测端VM、第一反接保护电路311和第二反接保护电路312；信号检测端VM耦合至第一驱动端DO；第一反接保护电路311的第一端与第一驱动端DO相连，第一反接保护电路311的第二端接地；第二反接保护电路312的第一端与信号检测端VM相连，第二反接保护电路312的第二端接地。

在本实施例中，通过信号检测端VM耦合至第一驱动端DO；第一反接保护电路311的第一端与第一驱动端DO相连，第一反接保护电路311的第二端接地；第二反接保护电路312的第一端与信号检测端VM相连，第二反接保护电路312的第二端接地，当充电器反接时，通过第一反接保护电路311和第二反接保护电路312阻断反接的充电器的电流回路，从而使得反接的充电器不会影响第一驱动端DO的电平，从而保证电池保护电路3中的放电开关管FET1在充电器反接时保持稳定的关断状态，进而提高电池保护芯片31的充电器反接保护功能的可靠性。

在一实施例中，如图2所示，第一反接保护电路311包括双向ESD器件，第二反接保护电路312包括双向ESD器件。

在本实施例中，通过在第一反接保护电路311中设置双向ESD器件，以及在第二反接保护电路312中设置双向ESD器件，便能够阻断反接的充电器的电流回路，从而使得反接的充电器不会影响第一驱动端DO的电平，从而保证电池保护电路3中的放电开关管FET1在充电器反接时保持稳定的关断状态，进而提高电池保护芯片31的充电器反接保护功能的可靠性。

在一实施例中，如图2所示，第一反接保护电路311包括第一双向ESD二极管D1，第二反接保护电路312包括第二双向ESD二极管D2。

在本实施例中，通过将第一双向ESD二极管D1的第一端耦合至第一驱动端DO，将第一双向ESD二极管D1的第二端接地，并将第二双向ESD二极管D2的第一端耦合至信号检测端VM，将第二双向ESD二极管D2的第二端接地，便能够阻断反接的充电器的电流回路，从而使得反接的充电器不会影响第一驱动端DO的电平，从而保证电池保护电路3中的放电开关管FET1在充电器反接时保持稳定的关断状态，进而提高电池保护芯片31的充电器反接保护功能的可靠性。

在一实施例中，信号检测端VM通过第一电阻R1耦合至电池保护芯片31的第一驱动端DO和第一反接保护电路311的第一端。在本实施例中，使信号检测端VM通过第一电阻R1耦合至电池保护芯片31的第一驱动端DO和第一反接保护电路311的第一端，便能够在当充电器反接时，使第一驱动端DO驱动放电开关管FET1断开。

在一实施例中，电池保护芯片31还包括第一开关K1，第一开关K1的第一端与信号检测端VM相连，第一开关K1的第二端与第一电阻R1相连。

在本实施例中，第一开关K1的第一端与信号检测端VM相连，第一开关K1的第二端与第一电阻R1相连，当充电器反接时，第一开关K1导通，信号检测端VM通过第一电阻R1耦合至电池保护芯片31的第一驱动端DO和第一反接保护电路311的第一端，使第一驱动端DO驱动放电开关管FET1断开，第一反接保护电路311和第二反接保护电路312阻断反接的充电器的电流回路，使得反接的充电器不会影响第一驱动端DO的电平，从而保证电池保护电路3中的放电开关管FET1在充电器反接时保持稳定的关断状态，进而提高电池保护芯片31的充电器反接保护功能的可靠性。

进一步地，电池保护芯片31还包括逻辑控制电路313、过流检测电路314和开关管驱动电路315；过流检测电路314，与电池保护芯片31的信号检测端VM和逻辑控制电路313相连，用于检测过流信号，并输出过流信号至逻辑控制电路313；逻辑控制电路313，与开关管驱动电路315相连，用于接受过流信号，输出第一驱动信号至开关管驱动电路315；开关管驱动电路315，与电池保护芯片31的第一驱动端DO相连，用于接收第一驱动信号，输出第二驱动信号至第一驱动端DO，驱动放电开关管FET1关断。示例性地，该开关管驱动电路315包括电荷泵。需要说明的是，该逻辑控制电路313、过流检测电路314和开关管驱动电路315可以是本领域技术人员公知的逻辑控制电路313、过流检测电路314和开关管驱动电路315，为避免重复，在此不再赘述。

本实施例提供一种电池保护电路3，包括放电开关管FET1和上述的电池保护芯片31；放电开关管FET1的第一端，用于耦合至电池1的正极，放电开关管FET1的第二端，耦合至电池保护电路3的正极连接端P+，放电开关管FET1的第三端与电池保护芯片31的第一驱动端DO相连；电池保护芯片31的信号检测端VM耦合至电池保护电路3的正极连接端P+，电池保护芯片31的负极电源端VSS耦合至电池保护电路3的负极连接端P-。

在本实施例中，当充电器反接时，该电池保护芯片31可以稳定地控制放电开关管FET1关断，防止反接的充电器损害电池1及电池保护芯片31，提高电池保护芯片31的充电器反接保护功能的可靠性。

在一实施例中，信号检测端VM通过第二电阻耦合至电池保护电路3的正极连接端P+。

本实施例提供一种电池保护系统，包括电池1、负载2和上述的电池保护电路3。

本实施例提供一种电子设备，其特征在于，包括上述的电池保护系统。

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

Claims (10)

1.一种电池保护芯片，其特征在于，包括第一驱动端、信号检测端、第一反接保护电路和第二反接保护电路；

所述信号检测端耦合至所述第一驱动端；

所述第一反接保护电路的第一端与所述第一驱动端相连，所述第一反接保护电路的第二端接地；

所述第二反接保护电路的第一端与所述信号检测端相连，所述第二反接保护电路的第二端接地。

2.如权利要求1所述的电池保护芯片，其特征在于，所述第一反接保护电路包括双向ESD器件，所述第二反接保护电路包括双向ESD器件。

3.如权利要求2所述的电池保护芯片，其特征在于，所述第一反接保护电路包括第一双向ESD二极管，所述第二反接保护电路包括第二双向ESD二极管。

4.如权利要求1所述的电池保护芯片，其特征在于，所述信号检测端通过第一电阻耦合至所述电池保护芯片的第一驱动端和所述第一反接保护电路的第一端。

5.如权利要求4所述的电池保护芯片，其特征在于，所述电池保护芯片还包括第一开关，所述第一开关的第一端与所述信号检测端相连，所述第一开关的第二端与所述第一电阻相连。

6.一种电池保护电路，其特征在于，包括放电开关管和如权利要求1至5任意一项所述的电池保护芯片；

所述放电开关管的第一端，用于耦合至电池的正极，所述放电开关管的第二端，耦合至所述电池保护电路的正极连接端，所述放电开关管的第三端与所述电池保护芯片的第一驱动端相连；

所述电池保护芯片的信号检测端耦合至所述电池保护电路的正极连接端，所述电池保护芯片的负极电源端耦合至所述电池保护电路的负极连接端。

7.如权利要求6所述的电池保护电路，其特征在于，所述放电开关管为场效应晶体管，所述放电开关管的第一端为漏极，所述放电开关管的第二端为源极，所述放电开关管的第三端为栅极。

8.如权利要求6所述的电池保护电路，其特征在于，所述信号检测端通过第二电阻耦合至所述电池保护电路的正极连接端。

9.一种电池保护系统，包括电池、负载和如权利要求6至8任意一项所述的电池保护电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池保护系统。