TWI661631B - 電池保護裝置與其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一種電池保護裝置，適於分別電性連接電池組與負載，並包括訊號端、放電電路與控制電路。訊號端適於電性連接至由電池組供電的負載。放電電路電性連接訊號端。控制電路偵測來自訊號端的感測電壓，並計數利用計數值記錄電池保護裝置從正常模式切換至保護模式的次數以取得計數值。控制電路依據參考電壓而判別是否進入正常模式或是保護模式。在保護模式下，控制電路依據計數值調整參考電壓或是控制電路控制放電電路，以形成經過訊號端、放電電路以及接地端的放電路徑。

Description

電池保護裝置與其操作方法
本發明是有關於一種保護裝置與其操作方法，且特別是有關於一種電池保護裝置與其操作方法。
一般而言，電池保護裝置具有過電流保護(over-current protection)的機制，以防止電池組提供過大的放電電流給負載，從而避免過電流對電池組與負載所造成的損害。對現有的電池保護裝置而言，其會將位在負載之低電位端的電壓與一額定電壓進行比較，並依據比較結果來啟動或是解除過電流保護。然而，此種方式往往會導致現有的電池保護裝置因應負載的異常而在進入過電流保護後隨即解除過電流保護，進而導致現有的電池保護裝置必須不斷地反覆啟動過電流保護。
本發明提供一種電池保護裝置與其操作方法，依據與切 換至保護模式之次數相關的計數值，來調整參考電壓或是形成放電路徑。藉此，將可避免電池保護裝置因應負載的異常而不斷地反覆啟動過電流保護。
本發明的電池保護裝置，適於分別電性連接電池組與負載，並包括訊號端、放電電路與控制電路。訊號端用以電性連接負載。放電電路電性連接訊號端。控制電路電性連接訊號端與放電電路，以偵測來自訊號端的感測電壓。此外，控制電路計數電池保護裝置從正常模式切換至保護模式的次數以取得計數值。此外，控制電路依據參考電壓而判別是否進入正常模式或是保護模式。在保護模式下，控制電路依據計數值調整參考電壓或是控制電路依據計數值控制放電電路，以形成經過訊號端、放電電路以及接地端的放電路徑。
本發明的電池保護裝置的操作方法包括下列步驟，其中所述電池保護裝置適於分別電性連接電池組與負載。透過電池保護裝置的訊號端電性連接負載。偵測來自訊號端的電壓，以取得感測電壓。計數從正常模式切換至保護模式的次數，以取得計數值。利用計數值記錄從正常模式切換至保護模式的次數。在保護模式下，依據計數值調整參考電壓或是依據計數值形成放電路徑，並透過放電路徑將電池保護裝置的訊號端導通至接地端。
基於上述，本發明利用一計數值來記錄電池保護裝置從正常模式切換至保護模式的次數。此外，在保護模式下，本發明依據計數值來調整參考電壓或是依據計數值來形成放電路徑。藉 此，電池保護裝置將可判別出負載的異常，從而避免電池保護裝置因應負載的異常而不斷地反覆啟動過電流保護。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100、500、700‧‧‧電池保護裝置
101‧‧‧正電源端
102‧‧‧負電源端
103‧‧‧充電保護訊號端
104‧‧‧放電保護訊號端
105‧‧‧訊號端
11‧‧‧電池組
12‧‧‧負載
P11‧‧‧負載的第一端
P12‧‧‧負載的第二端
13‧‧‧充電保護開關
14‧‧‧放電保護開關
15、16、R7‧‧‧電阻
110、510、710‧‧‧放電電路
120‧‧‧控制電路
R11、R51‧‧‧第一電阻
R12、R52‧‧‧第二電阻
T11、T51‧‧‧第一開關
T12、T52‧‧‧第二開關
121、721‧‧‧偵測單元
122‧‧‧計數器
123‧‧‧控制器
124‧‧‧振盪器
GND‧‧‧接地端
VR1、VR7‧‧‧參考電壓
T7‧‧‧開關
720‧‧‧電壓產生器
730‧‧‧比較器
△t41‧‧‧第一預設時間
△t42‧‧‧第二預設時間
t41~t46、t91~t94‧‧‧時間點
S210~S280‧‧‧用以說明圖2實施例的各步驟
S310~S330‧‧‧用以說明圖3實施例的各步驟
S610~S630‧‧‧用以說明圖6實施例的各步驟
S810~S830‧‧‧用以說明圖8實施例的各步驟
圖1為依據本發明一實施例之電池保護裝置的示意圖。
圖2為依據本發明一實施例之電池保護裝置的操作方法流程圖。
圖3為依據本發明一實施例之用以說明步驟S270的流程圖。
圖4為依據本發明一實施例之電池保護裝置的時序圖。
圖5為依據本發明另一實施例之電池保護裝置的示意圖。
圖6為依據本發明另一實施例之用以說明步驟S270的流程圖。
圖7為依據本發明又一實施例之電池保護裝置的示意圖。
圖8為依據本發明又一實施例之用以說明步驟S270的流程圖。
圖9為依據本發明另一實施例之電池保護裝置的時序圖。
圖1為依據本發明一實施例之電池保護裝置的示意圖。如圖1所示，電池保護裝置100可用以保護並控制一電池組11， 並具有正電源端101、負電源端102、充電保護訊號端103、放電保護訊號端104與訊號端105。在應用上，電池組11可供應電源至一負載12，其中負載12的第一端P11電性連接至電池組11的第一端，且負載12的第二端P12透過充電保護開關13與放電保護開關14電性連接至電池組11的第二端。
電池保護裝置100透過正電源端101與電阻15電性連接至電池組11的第一端，並透過負電源端102電性連接至電池組11的第二端。此外，電池保護裝置100可透過充電保護訊號端103與放電保護訊號端104來控制充電保護開關13與放電保護開關14，以藉此控制電池組11相對於負載12的充電與放電。再者，電池保護裝置100更可透過訊號端105與電阻16電性連接至負載12的第二端，以藉此取得與放電電流相關的感測電壓。
更進一步來看，電池保護裝置100包括放電電路110與控制電路120。放電電路110電性連接電池保護裝置100的訊號端105，且控制電路120電性連接放電電路110。在操作上，當電池保護裝置100偵測到電池組11所提供的放電電流過大時，亦即當電池保護裝置100偵測到過電流時，電池保護裝置100將關閉(turn off)放電保護開關14。此外，電池保護裝置100可以控制放電電路110，使得訊號端105能夠導通接地端GND，以致使負載12的第二端P12可以導通至接地端GND。如此一來，電池保護裝置100將可啟動一過電流保護，並可透過放電電路110適時地解除過電流保護。
放電電路110包括第一電阻R11、第二電阻R12、第一開關T11與第二開關T12。第一電阻R11、第二電阻R12與第一開關T11相互串接在訊號端105與接地端GND之間，且第二開關T12與第二電阻R12相互並聯。亦即，第二電阻R12的第一端電性連接訊號端105。第一電阻R11的第一端電性連接第二電阻R12的第二端，且第一電阻R11的第二端電性連接第一開關T11的第一端。第一開關T11的第二端電性連接至接地端GND。第二開關T12的第一端電性連接第二電阻R12的第一端，且第二開關T12的第二端電性連接第二電阻R12的第二端。
控制電路120包括偵測單元121、計數器122、控制器123與振盪器124。偵測單元121電性連接訊號端105。計數器122電性連接偵測單元121與振盪器124。控制器123電性連接計數器122、充電保護訊號端103、放電保護訊號端104、第一開關T11與第二開關T12。
圖2為依據本發明一實施例之電池保護裝置的操作方法流程圖，且以下將參照圖1與圖2來進一步地說明電池保護裝置100所提供的過電流保護。如步驟S210所示，電池保護裝置100可透過訊號端105電性連接至由電池組11供電的負載12。此外，如步驟S220所示，控制電路120可偵測來自訊號端105的電壓，以取得一感測電壓，其中感測電壓是與電池組11之放電電流相關的電壓。再者，如步驟S230所示，控制電路120會將感測電壓與參考電壓進行比較，以判定電池保護裝置100是否有偵測到過電 流。
舉例來說，當電池組11的放電電流過大時，壓降在充電保護開關13與放電保護開關14之導通電阻上的電壓將相對應地增加，進而相對應地增加位在訊號端105上的感測電壓。因此，當感測電壓不大於參考電壓時，偵測單元121即可判定放電電流並未超出所設定的最大放電電流。此時，如步驟S240所示，控制電路120會致使電池保護裝置100進入正常模式。
另一方面，當感測電壓大於參考電壓時，如步驟S250所示，控制電路120會致使電池保護裝置100進入保護模式。在保護模式下，電池保護裝置100會關閉放電保護開關14，以啟動過電流保護。此外，如步驟S260所示，控制電路120會計數電池保護裝置100從正常模式切換至保護模式的次數，以取得一計數值。換言之，控制電路120會利用一計數值來記錄電池保護裝置100從正常模式切換至保護模式的次數。
舉例來說，在進入保護模式之前，電池保護裝置100可能是處在保護模式或是正常模式。因此，電池保護裝置100進入保護模式的方式，可以是從正常模式切換至保護模式，或是再次進入保護模式。此外，當電池保護裝置100是從正常模式切換至保護模式時，控制電路120則會將計數值加1。其中，在系統初始化的過程中，電池保護裝置100會依據電源開啟重置(power on reset，簡稱POR)訊號將計數值重置為0。此外，電池保護裝置100也會依據電池組11的置換將計數值重置為0。相對地，電池保護 裝置100也可以在其內部設定一計數臨界值，並在計數值累加至計數臨界值時將計數值重置為0。
值得一提的是，當負載12發生異常時，電池保護裝置100會在正常模式與保護模式之間來回地切換，進而致使計數值逐漸地增加。換言之，控制電路120可依據計數值來判別負載12是否發生異常。此外，在保護模式下，如步驟S270所示，電池保護裝置100會依據計數值來調整參考電壓或是依據計數值來形成放電電路中的放電路徑。再者，如步驟S280所示，電池保護裝置100的訊號端105會透過放電路徑導通至接地端GND。如此一來，當負載12發生異常時，電池保護裝置100將可透過步驟S270來降低參考電壓或是增加放電路徑的等效電阻，進而致使電池保護裝置100較不容易解除過電流保護，從而避免電池保護裝置100因應負載12的異常而不斷地反覆啟動過電流保護。
圖1實施更例列舉了電池保護裝置100在保護模式下依據計數值來形成放電路徑的一實施型態，且圖3為依據本發明一實施例之用以說明步驟S270的流程圖，以下請參照圖1與圖3來看放電電路110與控制電路120的細部操作。
在操作上，偵測單元121會將參考電壓VR1與來自訊號端105的感測電壓進行比較。當感測電壓大於參考電壓VR1時，偵測單元121會產生第一觸發訊號。相對地，當感測電壓不大於參考電壓VR1時，偵測單元121會產生第二觸發訊號。此外，振盪器124會提供一振盪訊號，且計數器122會利用振盪訊號來計 數第一觸發訊號或是第二觸發訊號，並據以產生一致能脈衝或是一禁能脈衝。
舉例來說，當感測電壓不大於參考電壓VR1時，計數器122會利用振盪訊號來計數第二觸發訊號，以在第二觸發訊號維持一第二預設時間後輸出禁能脈衝。藉此，控制器123將可依據禁能脈衝致使電池保護裝置100進入正常模式。此外，在正常模式下，控制器123會依據禁能脈衝控制放電電路110，以致使放電電路110不提供放電路徑。例如，在正常模式下，放電電路110會關閉第一開關T11並導通第二開關T12。
另一方面，當感測電壓大於參考電壓VR1時，計數器122會利用振盪訊號來計數第一觸發訊號，以在第一觸發訊號維持一第一預設時間後輸出致能脈衝。藉此，控制器123將可依據致能脈衝致使電池保護裝置100進入保護模式。此外，在保護模式下，控制器123會依據致能脈衝累加計數值。例如，每當電池保護裝置100從正常模式切換至保護模式，計數器122都會產生一致能脈衝。因此，控制器123可利用致能脈衝累加計數值，以取得電池保護裝置100從正常模式切換至保護模式的次數。
此外，在保護模式下，控制器123是依據計數值來控制放電電路110。舉例來說，如圖3之步驟S310所示，控制器123會判別計數值是否小於預設值，其中預設值小於或是等於計數臨界值。此外，當計數值小於預設值時，控制器123會控制放電電路110，以致使放電電路110導通第一開關T11與第二開關T12。 藉此，如步驟S320所示，電池保護裝置100將可利用第一電阻R11來形成將訊號端105導通至接地端GND的放電路徑。
另一方面，當計數值不小於預設值時，控制器123將判定負載12發生異常。此時，在控制器123的控制下，放電電路110將導通第一開關T11且關閉第二開關T12。藉此，如步驟S330所示，電池保護裝置100將可利用相互串接第二電阻R12與第一電阻R11，來形成可將訊號端105導通至接地端GND的放電路徑。由於利用第二電阻R12與第一電阻R11所形成的放電路徑具有較大的等效電阻，故此時的電池保護裝置100較不容易解除過電流保護，從而可以避免電池保護裝置100因應負載12的異常而不斷地反覆啟動過電流保護。
舉例來說，圖4為依據本發明一實施例之電池保護裝置的時序圖。在此，假設電池保護裝置100的初始狀態為正常模式，且計數值的初始值為0。如圖4所示，在時間點t41，感測電壓已大於參考電壓VR1長達一第一預設時間△t41。因此，電池保護裝置100會在時間點t41切換至保護模式，並將計數值累加至1。此時，由於計數值小於預設值(例如，10)，因此電池保護裝置100將利用第一電阻R11來形成將訊號端105導通至接地端GND的放電路徑。
此外，由於負載12發生異常(例如，負載12在保護模式下過大)，因此電池保護裝置100在切換至保護模式後，感測電壓將隨即地下降至小於參考電壓VR1的準位。此外，當感測電壓小 於參考電壓VR1長達一第二預設時間△t42時，電池保護裝置100會在時間點t42切換至正常模式。當切換至正常模式後，感測電壓又不斷地升高，以致使電池保護裝置100又於時間點t43切換至保護模式，並將計數值累加至2。接著，因應負載12發生異常，電池保護裝置100又會在時間點t44切換至正常模式。
以此類推，在時間點t44與時間點t45之間，電池保護裝置100會因應負載12的異常而在保護模式與正常模式之間來回地切換，以致使計數值累加至預設值(例如，10)。因此，當電池保護裝置100又於時間點t46切換至保護模式時，電池保護裝置100將會利用第一電阻R11與第二電阻R12來形成放電路徑，進而提高位在訊號端105的感測電壓。如此一來，電池保護裝置100將可維持在保護模式下，從而可以避免電池保護裝置100因應負載12的異常而不斷地反覆啟動過電流保護。此外，如圖4所示，在保護模式下，例如在時間點t41與時間點t42之間，電池保護裝置100會將用以控制放電保護開關14的控制訊號切換至低準位。藉此，在保護模式下，電池保護裝置100將可關閉放電保護開關14，以致使電池組11停止產生放電電流。
圖5為依據本發明另一實施例之電池保護裝置的示意圖。其中，圖5實施例列舉了電池保護裝置500在保護模式下依據計數值來形成放電路徑的另一實施型態，且圖6為依據本發明另一實施例之用以說明步驟S270的流程圖。
具體而言，相較於圖1實施例，圖5中的放電電路510 包括第一電阻R51、第二電阻R52、第一開關T51與第二開關T52。其中，第一電阻R51與第一開關T51相互串接在訊號端105與接地端GND之間。第二電阻R52與第二開關T52相互串接在訊號端105與接地端GND之間。此外，第二電阻R52大於第一電阻R51。
在操作上，當電池保護裝置100進入正常模式時，放電電路510會在控制器123的控制下關閉第一開關T51與第二開關T52。此外，當電池保護裝置100進入保護模式，如步驟S610所示，控制器123會判別計數值是否小於預設值。此外，當計數值小於預設值時，控制器123會控制放電電路510，以致使放電電路510導通第一開關T51且關閉第二開關T52。藉此，如步驟S620所示，電池保護裝置500將可利用第一電阻R51來形成將訊號端105導通至接地端GND的放電路徑。
另一方面，當計數值不小於預設值時，控制器123將判定負載12發生異常。此時，在控制器123的控制下，放電電路510將關閉第一開關T51並導通第二開關T52。藉此，如步驟S630所示，電池保護裝置500將可利用第二電阻R52來形成可將訊號端105導通至接地端GND的放電路徑。藉此，當負載12在保護模式下發生異常時，例如，負載12在保護模式下過大時，電池保護裝置500將可利用第二電阻R52來形成放電路徑，以提高位在訊號端105的感測電壓，並從而避免電池保護裝置500因應負載12的異常而不斷地反覆啟動過電流保護。至於圖5之電池保護裝置500的細部說明已包含在上述實施例中，故在此不予贅述。
圖7為依據本發明又一實施例之電池保護裝置的示意圖。其中，圖7實施例列舉了電池保護裝置700在保護模式下依據計數值來調整參考電壓的一實施型態，且圖8為依據本發明又一實施例之用以說明步驟S270的流程圖。
具體而言，相較於圖1實施例，圖7中的放電電路710包括電阻R7與開關T7，且圖7中的偵測單元721包括電壓產生器720與比較器730。其中，電阻R7與開關T7相互串接在訊號端105與接地端GND之間。電壓產生器720用以產生參考電壓VR7。比較器730的正輸入端電性連接訊號端105與電阻R7，以接收感測電壓。比較器730的負輸入端電性連接電壓產生器720，以接收參考電壓VR7。
在操作上，比較器730會將感測電壓與參考電壓VR7進行比較。此外，當感測電壓大於參考電壓VR7時，比較器730會透過其輸出端輸出第一觸發訊號，以致使電池保護裝置700進入保護模式。相對地，當感測電壓不大於參考電壓VR7時，比較器730會透過其輸出端輸第二觸發訊號，以致使電池保護裝置700可進入正常模式。此外，當電池保護裝置700進入正常模式時，放電電路510會在控制器123的控制下關閉開關T7。另一方面，當電池保護裝置700進入保護模式，放電電路510會在控制器123的控制下導通開關T7。藉此，電池保護裝置700將可利用電阻R7來形成將訊號端105導通至接地端GND的放電路徑。
此外，在保護模式下，如步驟S810所示，控制器123會 判別計數值是否小於預設值。當計數值小於預設值時，如步驟S820所示，控制器123會控制電壓產生器720，以致使電壓產生器720將參考電壓VR7調整至第一準位。另一方面，當計數值不小於預設值時，控制器123將判定負載12發生異常。此時，如步驟S830所示，在控制器123的控制下，電壓產生器720會將參考電壓VR7調整至第二準位。其中，第二準位小於第一準位。藉此，當負載12在保護模式下發生異常時，例如，負載12在保護模式下過大時，電池保護裝置700將可降低參考電壓VR7，從而避免電池保護裝置700因應負載12的異常而不斷地反覆啟動過電流保護。
舉例來說，圖9為依據本發明另一實施例之電池保護裝置的時序圖。與圖4實施例相似地，電池保護裝置700會在時間點t91切換至保護模式，並將計數值累加至1。此時，由於計數值小於預設值(例如，10)，因此電池保護裝置700會將參考電壓VR7調整至第一準位。此外，因應負載12的異常，電池保護裝置700會時間點t92切換至正常模式。
以此類推，在時間點t92與時間點t93之間，電池保護裝置700會因應負載12的異常而在保護模式與正常模式之間來回地切換，以致使計數值大於預設值(例如，10)。因此，在時間點t93時，電池保護裝置700已將參考電壓VR7從第一準位下拉至第二準位。如此一來，當電池保護裝置700又於時間點t94切換至保護模式時，感測電壓將大於參考電壓VR7。如此一來，電池保護裝置700將可維持在保護模式下，從而可以避免電池保護裝置700 因應負載12的異常而不斷地反覆啟動過電流保護。至於圖7之電池保護裝置500的細部說明已包含在上述實施例中，故在此不予贅述。
綜上所述，本發明利用一計數值記錄電池保護裝置從正常模式切換至保護模式的次數，並在保護模式下，依據計數值來調整參考電壓或是依據計數值來形成放電路徑。藉此，電池保護裝置將可判別出負載的異常，從而避免電池保護裝置因應負載的異常而不斷地反覆啟動過電流保護。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (17)

  1. 一種電池保護裝置，適於分別電性連接一電池組與一負載，該電池保護裝置包括：一訊號端，用以電性連接該負載；一放電電路，電性連接該訊號端；以及一控制電路，電性連接該訊號端與該放電電路，以偵測來自該訊號端的一感測電壓，並計數該電池保護裝置從一正常模式切換至一保護模式的次數，以獲得一計數值，其中該控制電路依據一參考電壓而判別是否進入該正常模式或是該保護模式，且在該保護模式下，該控制電路依據該計數值調整該參考電壓或是該控制電路依據該計數值控制該放電電路，以形成經過該訊號端、該放電電路及一接地端的一放電路徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電池保護裝置，其中當該感測電壓不大於該參考電壓時，該電池保護裝置進入該正常模式，當該感測電壓大於該參考電壓時，該電池保護裝置進入該保護模式。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電池保護裝置，其中該放電電路包括一第一電阻與一第二電阻，當該計數值小於一預設值時，該電池保護裝置利用該第一電阻來形成該放電路徑，當該計數值不小於該預設值時，該電池保護裝置利用相互串接的該第二電阻與該第一電阻來形成該放電路徑。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的電池保護裝置，其中該放電電路更包括：一第一開關，與該第一電阻與該第二電阻相互串接在該訊號端與該接地端之間；以及一第二開關，與該第二電阻相互並聯，其中，在該保護模式下且該計數值小於該預設值時，該放電電路導通該第一開關與該第二開關，在該保護模式下且該計數值不小於該預設值時，該放電電路導通該第一開關且關閉該第二開關，在該正常模式下，該放電電路關閉該第一開關且導通該第二開關。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電池保護裝置，其中該放電電路包括一第一電阻與一第二電阻，當該計數值小於一預設值時，該電池保護裝置利用該第一電阻來形成該放電路徑，當該計數值不小於該預設值時，該電池保護裝置利用該第二電阻來形成該放電路徑，且該第二電阻大於該第一電阻。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電池保護裝置，其中該放電電路更包括：一第一開關，與該第一電阻相互串接在該訊號端與該接地端之間；以及一第二開關，與該第二電阻相互串接在該訊號端與該接地端之間，其中，在該保護模式下且該計數值小於該預設值時，該放電電路導通該第一開關且關閉該第二開關，在該保護模式下且該計數值不小於該預設值時，該放電電路關閉該第一開關且導通該第二開關，在該正常模式下，該放電電路關閉該第一開關與該第二開關。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的電池保護裝置，其中當該計數值小於一預設值時，該控制電路將該參考電壓調整至一第一準位，且當該計數值不小於該預設值時，該控制電路將該參考電壓調整至一第二準位，其中該第二準位小於該第一準位。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電池保護裝置，其中該控制電路包括：一偵測單元，比較該感測電壓與該參考電壓，並依據比較結果產生一第一觸發訊號或是一第二觸發訊號；一振盪器，提供一振盪訊號；一計數器，依據該振盪訊號計數該第一觸發訊號或該第二觸發訊號，並據以產生一致能脈衝或是一禁能脈衝；以及一控制器，依據該致能脈衝致使該電池保護裝置進入該保護模式，並依據該禁能脈衝致使該電池保護裝置進入該正常模式，且在該保護模式下，該控制器依據該致能脈衝累加該計數值，並依據該計數值控制該放電電路或是調整該參考電壓。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的電池保護裝置，其中該偵測單元包括：一電壓產生器，產生該參考電壓，且該電壓產生器受控於該控制器，以調整該參考電壓；以及一比較器，其正輸入端電性連接該訊號端，該比較器的負輸入端接收該參考電壓，且該比較器的輸出端輸出該第一觸發訊號或是該第二觸發訊號。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的電池保護裝置，其中該放電電路包括一電阻與一開關，該電阻與該開關相互串接在該訊號端與該接地端之間，且該電阻電性連接該比較器的正輸入端，在該保護模式下，該放電電路導通該開關，在該正常模式下，該放電電路關閉該開關。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的電池保護裝置，其中該負載的第一端電性連接該電池組的第一端，該負載的第二端透過至少一保護開關電性連接該電池組的第二端，且該電池保護裝置的該訊號端適於電性連接至該負載的第二端。
  12. 一種電池保護裝置的操作方法，其中該電池保護裝置適於分別電性連接一電池組與一負載，且該電池保護裝置的操作方法包括：透過該電池保護裝置的一訊號端電性連接該負載；偵測來自該訊號端的電壓，以取得一感測電壓；依據一參考電壓而判別是否進入一正常模式或是一保護模式；計數從該正常模式切換至該保護模式的次數，以取得一計數值；以及在該保護模式下，依據該計數值調整該參考電壓或是依據該計數值形成一放電路徑，並透過該放電路徑將該電池保護裝置的該訊號端導通至一接地端。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的電池保護裝置的操作方法，其中依據該計數值形成該放電路徑的步驟包括：判別該計數值是否小於一預設值；當該計數值小於該預設值時，利用一第一電阻來形成該放電路徑；以及當該計數值不小於該預設值時，利用相互串接的一第二電阻與該第一電阻來形成該放電路徑。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的電池保護裝置的操作方法，其中依據該計數值形成該放電路徑的步驟包括：判別該計數值是否小於一預設值；當該計數值小於該預設值時，利用一第一電阻來形成該放電路徑；以及當該計數值不小於該預設值時，利用一第二電阻來形成該放電路徑，其中該第二電阻大於該第一電阻。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的電池保護裝置的操作方法，其中依據該計數值調整該參考電壓的步驟包括：判別該計數值是否小於一預設值；當該計數值小於該預設值時，將該參考電壓調整至一第一準位；以及當該計數值不小於該預設值時，將該參考電壓調整至一第二準位，其中該第二準位小於該第一準位。
  16. 如申請專利範圍第12項所述的電池保護裝置的操作方法，更包括：當該感測電壓不大於該參考電壓時，進入該正常模式；以及當該感測電壓大於該參考電壓時，進入該保護模式。
  17. 如申請專利範圍第12項所述的電池保護裝置的操作方法，其中該負載的第一端電性連接該電池組的第一端，該負載的第二端透過至少一保護開關電性連接該電池組的第二端，且該訊號端電性連接至該負載的第二端。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10680450B2 (en) * 2015-10-05 2020-06-09 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Devices and methods to discharge battery
KR102433146B1 (ko) * 2017-09-28 2022-08-17 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀의 스웰링을 방지하는 방법 및 이를 이용한 배터리 팩
US10819122B2 (en) 2018-04-05 2020-10-27 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Systems and methods to use cell balancing resistor(s) of battery pack to reduce charge level of battery cells
US11429167B2 (en) 2020-07-17 2022-08-30 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Techniques to decommission battery based on user command

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5896025A (en) * 1995-12-27 1999-04-20 Hitachi Maxell, Ltd. Secondary battery protection device from overcharge/overdischarge
TW200415835A (en) * 2003-01-22 2004-08-16 Mitsumi Electric Co Ltd Over-current detection circuit and delay circuit thereof
TW200822484A (en) * 2006-09-29 2008-05-16 O2Micro Inc Method for battery pack protection
CN101282036A (zh) * 2008-05-29 2008-10-08 北京中星微电子有限公司 一种放电过流保护电路
US20090171601A1 (en) * 2007-12-29 2009-07-02 Hong Fu Jin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd. Battery detection device and method thereof
EP2190100A2 (en) * 2008-11-19 2010-05-26 Mitsumi Electric Co., Ltd. Overcurrent protection circuit of a rechargeable battery
JP2010158109A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2012222865A (ja) * 2011-04-04 2012-11-12 Mitsumi Electric Co Ltd 電池保護回路及び電池保護装置、並びに電池パック
CN103683357A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 炬力集成电路设计有限公司 充电控制电路和充电装置以及充电控制方法和充电方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4254227B2 (ja) 2002-11-28 2009-04-15 ソニー株式会社 バッテリーパック
US9167646B2 (en) * 2011-06-08 2015-10-20 Atmel Corporation Pulse width modulation fault mode for illuminating device drivers
JP5870763B2 (ja) 2012-03-02 2016-03-01 ミツミ電機株式会社 二次電池監視装置および電池パック
US10145898B2 (en) * 2014-08-15 2018-12-04 Active-Semi, Inc. Battery signature identification system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5896025A (en) * 1995-12-27 1999-04-20 Hitachi Maxell, Ltd. Secondary battery protection device from overcharge/overdischarge
TW200415835A (en) * 2003-01-22 2004-08-16 Mitsumi Electric Co Ltd Over-current detection circuit and delay circuit thereof
TW200822484A (en) * 2006-09-29 2008-05-16 O2Micro Inc Method for battery pack protection
US20090171601A1 (en) * 2007-12-29 2009-07-02 Hong Fu Jin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd. Battery detection device and method thereof
CN101282036A (zh) * 2008-05-29 2008-10-08 北京中星微电子有限公司 一种放电过流保护电路
EP2190100A2 (en) * 2008-11-19 2010-05-26 Mitsumi Electric Co., Ltd. Overcurrent protection circuit of a rechargeable battery
JP2010158109A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2012222865A (ja) * 2011-04-04 2012-11-12 Mitsumi Electric Co Ltd 電池保護回路及び電池保護装置、並びに電池パック
CN103683357A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 炬力集成电路设计有限公司 充电控制电路和充电装置以及充电控制方法和充电方法

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