專利名稱：用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
在信息化時(shí)代，無(wú)論是政府部門或大型企業(yè)使用的計(jì)算機(jī)設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等重要設(shè)備，為了防止動(dòng)力電突然掉電使正在工作的設(shè)備出現(xiàn)重要數(shù)據(jù)丟失的情況發(fā)生，通常都需要配置標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間或“長(zhǎng)延時(shí)”的儲(chǔ)備能源來(lái)保證系統(tǒng)的正常使用。后備電池作為一種儲(chǔ)備能源，隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的廣泛引用應(yīng)運(yùn)而生。用作后備電池的電池類型一般是容量密度高、可反復(fù)充放電的鋰離子電池和磷酸鐵鋰電池(鐵電池)等二次電池。在對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，如果電池不加充電保護(hù)，電池的充電電壓將可能超過(guò)電池的上限值，發(fā)生過(guò)充電情況，導(dǎo)致電池內(nèi)壓升高，可能發(fā)生電池發(fā)鼓、漏夜等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致電池爆炸或著火，危及安全；同樣地，在電池對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電時(shí)，如果電池不加放電保護(hù)，電池的放電電壓將低于電池的下限值,甚至放電至零伏電壓，發(fā)生過(guò)放電情況，同樣會(huì)使電池內(nèi)壓升高，另外促使電解液分解，令電芯的容量特性劣化，從而導(dǎo)致備電時(shí)間越來(lái)越短，縮短電池使用壽命。電池的保護(hù)電路正是為了避免上述電池的過(guò)充電或過(guò)放電情況的發(fā)生，提高電池的使用壽命和安全可靠性。一般地，單個(gè)電池用單節(jié)保護(hù)IC進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)多個(gè)電池串聯(lián)使用時(shí)，需要同等數(shù)目的保護(hù)IC進(jìn)行保護(hù)，一方面成本過(guò)高，另一方面擴(kuò)展元件過(guò)多，外圍電路連接過(guò)于復(fù)雜，影響系統(tǒng)集成，可拓展性較差。傳統(tǒng)的保護(hù)方案還包括單片機(jī)控制方案，優(yōu)點(diǎn)在于控制靈活，缺點(diǎn)在于設(shè)計(jì)難度大，開發(fā)周期長(zhǎng)，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，包括:電池保護(hù)芯片組，所述電池保護(hù)芯片組分別與電源和負(fù)載的正極相連，所述電池保護(hù)芯片組在所述電源不滿足供電要求時(shí)，輸出放電信號(hào)以控制多節(jié)電池為所述負(fù)載供電，且在所述多節(jié)電池中的任一節(jié)電池到達(dá)過(guò)放電保護(hù)電壓時(shí)，停止輸出所述放電信號(hào)，以及所述電池保護(hù)芯片組在所述多節(jié)電池的電量低于閾值時(shí)，輸出充電信號(hào)以通過(guò)所述電源為所述多節(jié)電池充電，且在所述多節(jié)電池中的任一節(jié)電池達(dá)到過(guò)充電保護(hù)電壓時(shí)，停止輸出所述充電信號(hào)；充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，所述充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊與所述電池保護(hù)芯片組相連，所述充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)所述電池保護(hù)芯片組輸出的充電信號(hào)進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)；放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，所述放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊與所述電池保護(hù)芯片組相連，所述放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)所述電池保護(hù)芯片組輸出的放電信號(hào)進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及充放電控制模塊，所述充放電控制模塊分別與所述充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊相連，且所述充放電控制模塊分別與所述電源和負(fù)載的負(fù)極相連，所述充放電控制模塊根據(jù)所述充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)和放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行反向?qū)ɑ蛘驅(qū)ㄒ允顾龆喙?jié)電池對(duì)所述負(fù)載進(jìn)行放電或使所述電源對(duì)所述多節(jié)電池進(jìn)行充電。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，采用電池保護(hù)芯片的級(jí)聯(lián)方式，在直流電源對(duì)多節(jié)電池充電時(shí)，當(dāng)其中任何一節(jié)電池到達(dá)充電保護(hù)設(shè)定值，都會(huì)切斷充電回路，防止電池過(guò)充；在電池對(duì)負(fù)載放電過(guò)程中，任何一節(jié)電池電壓下降到放電保護(hù)設(shè)定值，都會(huì)切斷放電回路，防止電池過(guò)放，實(shí)現(xiàn)多節(jié)電池的保護(hù)，降低了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠，提高了電池使用的安全性和使用壽命，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)模塊級(jí)聯(lián)，提高拓展性。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于4N節(jié)電池的保護(hù)裝置的電路示意圖；圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于3N節(jié)電池的保護(hù)裝置的電路示意圖；圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置的充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的電路不意圖；以及圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置的放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的電路不意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于4N節(jié)電池的保護(hù)裝置的電路示意圖。圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于3N節(jié)電池的保護(hù)裝置的電路示意圖。如圖1、圖2和圖3所示，該用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置2包括:電池保護(hù)芯片組21、充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊22、放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊23和充放電控制模塊24。電池保護(hù)芯片組21分別與電源I和負(fù)載3的正極相連，電池保護(hù)芯片組21在電源I不滿足供電要求時(shí)，輸出放電信號(hào)以控制多節(jié)電池為負(fù)載3供電，且在多節(jié)電池中的任一節(jié)電池到達(dá)過(guò)放電保護(hù)電壓時(shí)，停止輸出放電信號(hào)，以及電池保護(hù)芯片組21在多節(jié)電池的電量低于閾值時(shí)，輸出充電信號(hào)以通過(guò)電源I為多節(jié)電池充電，且在多節(jié)電池中的任一節(jié)電池達(dá)到過(guò)充電保護(hù)電壓時(shí)，停止輸出所充電信號(hào)。充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊22與電池保護(hù)芯片組21相連，對(duì)電池保護(hù)芯片組21輸出的充電信號(hào)進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊23與電池保護(hù)芯片組21相連，對(duì)電池保護(hù)芯片組21輸出的放電信號(hào)進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。充放電控制模塊24分別與充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊22和放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊23相連，且分別與電源I和負(fù)載3的負(fù)極相連，根據(jù)充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)和放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行反向?qū)ɑ蛘驅(qū)ㄒ允苟喙?jié)電池對(duì)負(fù)載3進(jìn)行放電或使電源I對(duì)多節(jié)電池進(jìn)行充電。具體地，如圖2和圖3所示，充放電控制模塊24包括充電子模塊241和放電子模塊242。充電子模塊包括多個(gè)相互并聯(lián)的充電開關(guān)管Q5 Q8及與每個(gè)充電開關(guān)管Q5 Q8反向并聯(lián)的二極管，多個(gè)充電開關(guān)管Q5 Q8在充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下導(dǎo)通。放電子模塊242與充電子模塊241相互串聯(lián),且放電子模塊242包括多個(gè)相互并聯(lián)的放電開關(guān)管Ql Q4及與每個(gè)放電開關(guān)管Ql Q4反向并聯(lián)的二極管，多個(gè)放電開關(guān)管Ql Q4在放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下導(dǎo)通。充電開關(guān)管Q5 Q8和放電開關(guān)管Ql Q4均為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，放電開關(guān)管Ql Q4分別與充電開關(guān)管Q5 Q8對(duì)頂。由此，充電時(shí)，充放電控制模塊24正向?qū)?，只允許由下至上的箭頭的電流通過(guò)，放電時(shí)，充放電控制模塊24反向?qū)?，只允許由上至下的箭頭的電流通過(guò)。應(yīng)理解，充電開關(guān)管和放電開關(guān)管的數(shù)目可根據(jù)實(shí)際充電電流和放電電流的大小靈活設(shè)置。此外，由于制造工藝的限制，功率開關(guān)管的極間分布有雜散電感，當(dāng)充電開關(guān)管或者放電開關(guān)管迅速關(guān)斷時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，漏極雜散電感會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)開關(guān)管形成沖擊，因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，該用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置2還可以包括與充放電控制模塊24相并聯(lián)的吸收模塊25，吸收模塊25可包括相互串聯(lián)的電阻和電容，由此可以有效抑制感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，吸收沖擊能量，達(dá)到保護(hù)充電開關(guān)管和放電開關(guān)管的目的。如圖2和圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置還可包括保險(xiǎn)絲Fl。電池保護(hù)芯片組21通過(guò)保險(xiǎn)絲Fl與電源I和負(fù)載3的正極相連。由此，可以防止由于發(fā)生短路等導(dǎo)致的電流過(guò)大對(duì)電池保護(hù)芯片組21的損害，保證電池保護(hù)芯片組21的安全使用。更具體地，如圖2和圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電池保護(hù)芯片組21包括四個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl、IC2、IC3和IC4，圖2中的多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl、IC2、IC3和IC4為四節(jié)電池保護(hù)芯片，圖3中的多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl、IC2、IC3和IC4為三節(jié)電池保護(hù)芯片。每個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片對(duì)一個(gè)電池組進(jìn)行保護(hù)，且第一個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl的充電信號(hào)輸入端子CTLC和放電信號(hào)輸入端子CTLD與電源和負(fù)載的正極相連,第一個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl的充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸入端子DOP分別與第二個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸入端子CTLC和放電信號(hào)輸入端子CTLD相連，第二個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸出端子DOP分別與第三個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸入端子CTLC和放電信號(hào)輸入端子CTLD相連，第三個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸入端子DOP分別與第四個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸入端子CTLC和放電信號(hào)輸入端子CTLD相連，第四個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸出端子DOP分別與充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊24和放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊25相連。應(yīng)理解，圖2和圖3所示的實(shí)施例僅為示意性的，電池保護(hù)芯片組21中的多節(jié)電池保護(hù)芯片的個(gè)數(shù)可以為大于等于2的任意整數(shù)。當(dāng)電池保護(hù)芯片組21中的多節(jié)電池保護(hù)芯片的個(gè)數(shù)為2時(shí)，第一個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子與電源和負(fù)載的正極相連，第一個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸出端子和放電信號(hào)輸出端子分別與第二個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子相連，第二個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸出端子和放電信號(hào)輸出端子分別與充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊相連。此外，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子均可以通過(guò)電阻與對(duì)應(yīng)的電池組的正極相連。如圖2和圖3所示，電阻Rl的一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl的供電端，另一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl的充電信號(hào)輸入端子；電阻R2的一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl的供電端，另一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl的放電信號(hào)輸入端子；電阻R3的一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的供電端，另一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸入端子；電阻R4的一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的供電端，另一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的放電信號(hào)輸入端子；電阻R7的一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的供電端，另一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸入端子；電阻R8的一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的供電端，另一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的放電信號(hào)輸入端子；電阻Rll的一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4的供電端，另一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸入端子；電阻R12的一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4的供電端，另一端連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4的放電信號(hào)輸入端子。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片之間還可以串聯(lián)有電阻。如圖2和圖3所示，電阻R5的一端連接至上級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl的充電信號(hào)輸出端子，另一端連接至下級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸入端子；電阻R6的一端連接至上級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl的放電信號(hào)輸出端子，另一端連接至下級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的放電信號(hào)輸入端子；電阻R9的一端連接至上級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸出端子，另一端連接至下級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸入端子；電阻RlO的一端連接至上級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的放電信號(hào)輸出端子，另一端連接至下級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的放電信號(hào)輸入端子；電阻R13的一端連接至上級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸出端子，另一端連接至下級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸入端子；電阻R14的一端連接至上級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的放電信號(hào)輸出端子，另一端連接至下級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4的放電信號(hào)輸入端子。當(dāng)電阻R3 R4的一端分別連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的供電端，另一端分別連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子時(shí)，則取消多節(jié)電池保護(hù)芯片IC2與上級(jí)多節(jié)電池保護(hù)芯片ICl的級(jí)聯(lián)；當(dāng)電阻R7 R8 —端分別連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的供電端，另一端分別連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子時(shí)，則取消多節(jié)電池保護(hù)芯片IC3與上級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的級(jí)聯(lián)；當(dāng)電阻Rll R12—端分別連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4的供電端，另一端分別連接至多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子時(shí)，則取消多節(jié)電池保護(hù)芯片IC4與上級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的級(jí)聯(lián)。圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的電路示意圖。如圖4所示，該充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊包括充電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊221和充電驅(qū)動(dòng)子模塊222。充電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊221用于根據(jù)充電信號(hào)生成電壓源信號(hào)。充電驅(qū)動(dòng)子模塊222與充電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊221相連，用于根據(jù)電壓源信號(hào)生成充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。具體地，如圖4所示，充電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊221包括開關(guān)Q11、開關(guān)Q10、電阻R22、保護(hù)電阻R23和保護(hù)電阻R24。開關(guān)Qll的源極連接至電池的負(fù)極，漏極連接至開關(guān)QlO的控制端柵極，柵極連接至電池保護(hù)芯片的充電控制信號(hào)。開關(guān)QlO的源極連接至電池保護(hù)芯片的供電端，漏極連接至充電驅(qū)動(dòng)子模塊222的輸入端，柵極連接至開關(guān)Qll的漏極。開關(guān)Qll為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，開關(guān)QlO為P溝道場(chǎng)效應(yīng)管。保護(hù)電阻R23的一端連接至第一開關(guān)Qll的柵極，另一端連接至開關(guān)Qll的源極。保護(hù)電阻R24的一端連接至開關(guān)QlO的柵極，另一端連接至開關(guān)QlO的源極。電阻R22的一端連接至電池負(fù)極，另一端連接至開關(guān)QlO的漏極。充電驅(qū)動(dòng)子模塊222包括開關(guān)Q9、反相器Ml、電阻R20、保護(hù)電阻R21和保護(hù)電阻R25。開關(guān)Q9的源極連接至直流電源負(fù)極或負(fù)載的負(fù)極，漏極連接至一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的充電開關(guān)管的控制端柵極，柵極連接至反相器Ml的輸出端。反相器Ml的輸入端連接至開關(guān)QlO的漏極，輸出端連接至開關(guān)Q9的控制端柵極。保護(hù)電阻R25的一端連接至開關(guān)Q9的柵極，另一端連接至開關(guān)Q9的源極。保護(hù)電阻R21的一端連接至直流電源負(fù)極或負(fù)載的負(fù)極，另一端連接至一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的充電開關(guān)管的控制端柵極。電阻R20的一端連接至開關(guān)QlO的漏極，另一端連接至一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的充電開關(guān)管的控制端柵極。圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的電路示意圖。如圖5所示，該放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊包括充放信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊231和放電驅(qū)動(dòng)子模塊232。放電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊231用于根據(jù)放電信號(hào)生成電壓源信號(hào)。放電驅(qū)動(dòng)子模塊232與放電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊231相連，用于根據(jù)電壓源信號(hào)生成放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。具體地，如圖5所示，放電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊231包括開關(guān)Q14、開關(guān)Q13、電阻R29、保護(hù)電阻R30和保護(hù)電阻R31。開關(guān)Q14的源極連接至電池的負(fù)極，漏極連接至開關(guān)Q13的控制端柵極，柵極連接至電池保護(hù)芯片的放電控制信號(hào)。開關(guān)Q13的源極連接至電池保護(hù)芯片的供電端，漏極連接至放電驅(qū)動(dòng)子模塊232的輸入端，柵極連接至開關(guān)Q14的漏極。開關(guān)Q14為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，開關(guān)Q13為P溝道場(chǎng)效應(yīng)管。保護(hù)電阻R30的一端連接至開關(guān)Q14的柵極，另一端連接至開關(guān)Q14的源極。保護(hù)電阻R31的一端連接至開關(guān)Q13的柵極，另一端連接至開關(guān)Q13的源極。電阻R29的一端連接至電池負(fù)極，另一端連接至開關(guān)Q13的漏極。放電驅(qū)動(dòng)子模塊232包括開關(guān)Q12、反相器M2、電阻R27、保護(hù)電阻R26和保護(hù)電阻R28。開關(guān)Q12的源極連接至電池負(fù)極，漏極連接至一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的放電開關(guān)管的控制端柵極，柵極連接至反相器M2的輸出端。反相器M2的輸入端連接至開關(guān)Q13的漏極，輸出端連接至開關(guān)Q12的控制端柵極。保護(hù)電阻R28的一端連接至開關(guān)Q12的柵極，另一端連接至開關(guān)Q12的源極。保護(hù)電阻R26的一端連接至電池負(fù)極，另一端連接至一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的放電開關(guān)管的控制端柵極。電阻R27的一端連接至開關(guān)Q13的漏極，另一端連接至一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的放電開關(guān)管的控制端柵極。下面結(jié)合圖2、圖4和圖5詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的用于4N節(jié)電池的保護(hù)裝置的
工作原理。當(dāng)電阻網(wǎng)絡(luò)R3 R4、R7 R8、R11 R12不接入電路，電阻R16 R19的一端分別連接至電池保護(hù)芯片的4節(jié)或3節(jié)串聯(lián)切換端子，另一端分別連接至電池保護(hù)芯片的供電端，則配置為4個(gè)電池保護(hù)芯片級(jí)聯(lián)，每個(gè)電池保護(hù)芯片可同時(shí)保護(hù)4節(jié)電池；電池保護(hù)芯片ICl采集4節(jié)電池cell 13 cell 16電壓，若4節(jié)電池電壓均處于電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，則ICl充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸出端子DOP電壓為高電平，分別通過(guò)電阻R5、R6輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸入端子CTLC和放電信號(hào)輸入端子CTLD ;電池保護(hù)芯片IC2采集4節(jié)電池cel I 9 cell 12電壓，若4節(jié)電池電壓均處于電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，則IC2充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸出端子DOP電壓為高電平，分別通過(guò)電阻R9、RlO輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸入端子CTLC和放電信號(hào)輸入端子CTLD ;電池保護(hù)芯片IC3采集4節(jié)電池cell 5 cell 8電壓，若4節(jié)電池電壓均處于電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，則IC3充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸出端子DOP電壓為高電平，分別通過(guò)電阻R13、R14輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸入端子CTLC和放電信號(hào)輸入端子CTLD ;電池保護(hù)芯片IC4采集4節(jié)電池cell I cell 4電壓，若4節(jié)電池電壓均處于電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，則IC4充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸出端子DOP電壓為高電平,分別輸入充電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路24和放電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路25，從而令充電開關(guān)管Q5 Q8和放電MOS管Ql Q4導(dǎo)通，電池可被直流電源I充電和對(duì)負(fù)載3放電。當(dāng)直流電源I對(duì)多節(jié)串聯(lián)電池充電時(shí)，電池cell 13 cell 16中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到電池保護(hù)芯片的過(guò)充電保護(hù)電壓，則ICl的充電信號(hào)輸出端子COP翻轉(zhuǎn)為低電平，通過(guò)電阻R5輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸入端子CTLC ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸出端子COP被強(qiáng)制輸出低電平，通過(guò)電阻R9輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸入端子CTLC ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸出端子COP被強(qiáng)制輸出低電平，通過(guò)電阻R13輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸入端子CTLC ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸出端子COP被強(qiáng)制輸出低電平，輸入到充電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路22，實(shí)現(xiàn)了 4個(gè)電池保護(hù)芯片充電控制的級(jí)聯(lián)。同理，當(dāng)電池celll cell 12中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到電池保護(hù)芯片的過(guò)充電保護(hù)電壓，則對(duì)應(yīng)的電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸出端子COP翻轉(zhuǎn)為低電平，并通過(guò)充電控制級(jí)聯(lián)方式，最后輸入到充電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路22，從而令充電開關(guān)管Q5 Q8關(guān)斷，切斷充電電流，防止電池過(guò)充電。當(dāng)串聯(lián)電池對(duì)負(fù)載3放電時(shí)，電池cell 13 cell 16中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓，則ICl的放電信號(hào)輸出端子DOP翻轉(zhuǎn)為低電平，通過(guò)電阻R6輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的放電信號(hào)輸入端子CTLD ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的放電信號(hào)輸出端子DOP被強(qiáng)制輸出低電平，通過(guò)電阻RlO輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的放電信號(hào)輸入端子CTLD ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的放電信號(hào)輸出端子DOP被強(qiáng)制輸出低電平，通過(guò)電阻R14輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC4的放電信號(hào)輸入端子CTLD ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC4的放電信號(hào)輸出端子DOP被強(qiáng)制輸出低電平,輸入到放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊23,實(shí)現(xiàn)了 4個(gè)電池保護(hù)芯片放電控制的級(jí)聯(lián)。同理，當(dāng)電池cell I cell 12中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓，則對(duì)應(yīng)的電池保護(hù)芯片的放電信號(hào)輸出端子DOP翻轉(zhuǎn)為低電平，并通過(guò)放電控制級(jí)聯(lián)方式，最后輸入到放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊23，從而令放電開關(guān)管Ql Q4關(guān)斷，切斷放電電流，防止電池過(guò)放電。當(dāng)電池保護(hù)芯片級(jí)聯(lián)后輸出的充電控制信號(hào)為高電平輸入到充電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊221，則開關(guān)Qll導(dǎo)通，從而使能開關(guān)QlO導(dǎo)通，此時(shí)充電驅(qū)動(dòng)子模塊222的輸入端上拉至電池保護(hù)芯片供電源；因?yàn)榉聪嗥鱉l輸入為高電平，反相之后輸出低電平，開關(guān)Q9關(guān)斷，從而充電驅(qū)動(dòng)子模塊222的輸入端通過(guò)電阻R20輸出高電平到充電開關(guān)管的控制端，從而達(dá)到迅速開通充電開關(guān)管的目的。當(dāng)任意一節(jié)電池出現(xiàn)過(guò)充，電池保護(hù)芯片級(jí)聯(lián)后輸出的充電控制信號(hào)由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平輸入到充電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊221，則開關(guān)Ql I關(guān)斷，從而使開關(guān)QlO關(guān)斷，充電驅(qū)動(dòng)子模塊222的輸入端電荷通過(guò)電阻22釋放至電池負(fù)極；此時(shí)反相器Ml輸入為由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平,反相之后輸出高電平,開關(guān)Q9導(dǎo)通,從而使充電開關(guān)管的控制端積累的電荷迅速釋放，達(dá)到迅速關(guān)斷充電開關(guān)管的目的。當(dāng)電池保護(hù)芯片級(jí)聯(lián)后輸出的放電控制信號(hào)為高電平輸入到放電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊231，則開關(guān)Q14導(dǎo)通，從而使能開關(guān)Q13導(dǎo)通，此時(shí)充電驅(qū)動(dòng)子模塊232的輸入端上拉至電池保護(hù)芯片供電源；因?yàn)榉聪嗥鱉2輸入為高電平，反相之后輸出低電平，開關(guān)Q12關(guān)斷，從而放電驅(qū)動(dòng)子模塊232的輸入端通過(guò)電阻R27輸出高電平到放電開關(guān)管的控制端，從而達(dá)到迅速開通放電開關(guān)管的目的。當(dāng)任意一節(jié)電池出現(xiàn)過(guò)放，電池保護(hù)芯片級(jí)聯(lián)后輸出的放電控制信號(hào)由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平輸入到放電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊231，則開關(guān)Q14關(guān)斷，從而使開關(guān)Q13關(guān)斷，放電驅(qū)動(dòng)子模塊232的輸入端電荷通過(guò)電阻29釋放至電池負(fù)極；此時(shí)反相器M2輸入為由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平，反相之后輸出高電平，開關(guān)Q12導(dǎo)通，從而使放電開關(guān)管的控制端積累的電荷迅速釋放，達(dá)到迅速關(guān)斷放電開關(guān)管的目的。下面結(jié)合圖3、圖4和圖5詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的用于3N節(jié)電池的保護(hù)裝置的工作原理。當(dāng)電阻網(wǎng)絡(luò)R3 R4、R7 R8、R11 R12不接入電路，電阻R16 R19的一端分別連接至電池保護(hù)芯片的4節(jié)或3節(jié)串聯(lián)切換端子，另一端分別連接至電池保護(hù)芯片的參考地，則配置為4個(gè)電池保護(hù)芯片級(jí)聯(lián)，每個(gè)電池保護(hù)芯片可同時(shí)保護(hù)3節(jié)電池；電池保護(hù)芯片ICl采集3節(jié)電池cell 10 cell 12電壓，若3節(jié)電池電壓均處于電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，則ICl充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸出端子DOP電壓為高電平，分別通過(guò)電阻R5、R6輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸入端子CTLC和放電信號(hào)輸入端子CTLD ;電池保護(hù)芯片IC2采集3節(jié)電池cell 7 cell 9電壓，若3節(jié)電池電壓均處于電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，則IC2充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸出端子DOP電壓為高電平，分別通過(guò)電阻R9、RlO輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸入端子CTLC和放電信號(hào)輸入端子CTLD ;電池保護(hù)芯片IC3采集3節(jié)電池cell 4 cell 6電壓，若3節(jié)電池電壓均處于電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，則IC3充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸出端子DOP電壓為高電平，分別通過(guò)電阻R13、R14輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸入端子CTLC和放電信號(hào)輸入端子CTLD ;電池保護(hù)芯片IC4采集3節(jié)電池cell I cell 3電壓，若3節(jié)電池電壓均處于電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，則IC4充電信號(hào)輸出端子COP和放電信號(hào)輸出端子DOP電壓為高電平,分別輸入充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊22和放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊23,從而令充電開關(guān)管Q5 Q8和放電開關(guān)管Ql Q4導(dǎo)通，電池可被直流電源I充電和對(duì)負(fù)載3放電。當(dāng)直流電源I對(duì)多節(jié)串聯(lián)電池充電時(shí)，電池cell 10 cell 12中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到電池保護(hù)芯片的過(guò)充電保護(hù)電壓，則ICl的充電信號(hào)輸出端子COP翻轉(zhuǎn)為低電平，通過(guò)電阻R5輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸入端子CTLC ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的充電信號(hào)輸出端子COP被強(qiáng)制輸出低電平，通過(guò)電阻R9輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸入端子CTLC ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的充電信號(hào)輸出端子COP被強(qiáng)制輸出低電平，通過(guò)電阻R13輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸入端子CTLC ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC4的充電信號(hào)輸出端子COP被強(qiáng)制輸出低電平，輸入到充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊22，實(shí)現(xiàn)了 4個(gè)電池保護(hù)芯片充電控制的級(jí)聯(lián)。同理，當(dāng)電池celll cell 9中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到電池保護(hù)芯片的過(guò)充電保護(hù)電壓，則對(duì)應(yīng)的電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸出端子COP翻轉(zhuǎn)為低電平，并通過(guò)充電控制級(jí)聯(lián)方式，最后輸入到充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊22，從而令充電開關(guān)管關(guān)斷，切斷充電電流，防止電池過(guò)充電。當(dāng)串聯(lián)電池對(duì)負(fù)載3放電時(shí)，電池cell 10 cell 12中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓，則ICl的放電信號(hào)輸出端子DOP翻轉(zhuǎn)為低電平，通過(guò)電阻R6輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的放電信號(hào)輸入端子CTLD ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC2的放電信號(hào)輸出端子DOP被強(qiáng)制輸出低電平，通過(guò)電阻RlO輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的放電信號(hào)輸入端子CTLD ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC3的放電信號(hào)輸出端子DOP被強(qiáng)制輸出低電平，通過(guò)電阻R14輸入下級(jí)電池保護(hù)芯片IC4的放電信號(hào)輸入端子CTLD ;此時(shí)下級(jí)電池保護(hù)芯片IC4的放電信號(hào)輸出端子DOP被強(qiáng)制輸出低電平,輸入到放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊23,實(shí)現(xiàn)了 4個(gè)電池保護(hù)芯片放電控制的級(jí)聯(lián)。同理，當(dāng)電池cell I cell 9中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到電池保護(hù)芯片的過(guò)放電保護(hù)電壓，則對(duì)應(yīng)的電池保護(hù)芯片的放電信號(hào)輸出端子DOP翻轉(zhuǎn)為低電平，并通過(guò)所述放電控制級(jí)聯(lián)方式，最后輸入到放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊23，從而令放電開關(guān)管關(guān)斷，切斷放電電流，防止電池過(guò)放電。綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，采用電池保護(hù)芯片的級(jí)聯(lián)方式，在直流電源對(duì)多節(jié)電池充電時(shí)，當(dāng)其中任何一節(jié)電池到達(dá)充電保護(hù)設(shè)定值，都會(huì)切斷充電回路，防止電池過(guò)充；在電池對(duì)負(fù)載放電過(guò)程中，任何一節(jié)電池電壓下降到放電保護(hù)設(shè)定值，都會(huì)切斷放電回路，防止電池過(guò)放，實(shí)現(xiàn)多節(jié)電池的保護(hù)，降低了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠，提高了電池使用的安全性和使用壽命，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)模塊級(jí)聯(lián)，提高拓展性。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，包括: 電池保護(hù)芯片組，所述電池保護(hù)芯片組分別與電源和負(fù)載的正極相連，所述電池保護(hù)芯片組在所述電源不滿足供電要求時(shí)，輸出放電信號(hào)以控制多節(jié)電池為所述負(fù)載供電，且在所述多節(jié)電池中的任一節(jié)電池到達(dá)過(guò)放電保護(hù)電壓時(shí)，停止輸出所述放電信號(hào)，以及所述電池保護(hù)芯片組在所述多節(jié)電池的電量低于閾值時(shí)，輸出充電信號(hào)以通過(guò)所述電源為所述多節(jié)電池充電，且在所述多節(jié)電池中的任一節(jié)電池達(dá)到過(guò)充電保護(hù)電壓時(shí)，停止輸出所述充電信號(hào)； 充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，所述充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊與所述電池保護(hù)芯片組相連，所述充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)所述電池保護(hù)芯片組輸出的充電信號(hào)進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生充電驅(qū)動(dòng)信號(hào); 放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，所述放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊與所述電池保護(hù)芯片組相連，所述放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)所述電池保護(hù)芯片組輸出的放電信號(hào)進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及 充放電控制模塊，所述充放電控制模塊分別與所述充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊相連，且所述充放電控制模塊分別與所述電源和負(fù)載的負(fù)極相連，所述充放電控制模塊根據(jù)所述充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)和放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行反向?qū)ɑ蛘驅(qū)ㄒ允顾龆喙?jié)電池對(duì)所述負(fù)載進(jìn)行放電或使所述電源對(duì)所述多節(jié)電池進(jìn)行充電。
2.如權(quán)利要求1所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，還包括: 保險(xiǎn)絲，所述電池保護(hù)芯片組通過(guò)所述保險(xiǎn)絲與所述電源和負(fù)載的正極相連。
3.如權(quán)利要求1所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，所述電池保護(hù)芯片組包括: 第一至第N個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片，所述第一至第N個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片相互串聯(lián)，其中，每個(gè)所述多節(jié)電池保護(hù)芯片對(duì)一個(gè)電池組進(jìn)行保護(hù)，所述第一個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子與所述電源和負(fù)載的正極相連，所述第N個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸出端子和放電信號(hào)輸出端子分別與所述充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和所述放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊相連，其中，N為整數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，所述N等于2，且所述第一個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸出端子和放電信號(hào)輸出端子分別與所述第N個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子相連。
5.如權(quán)利要求3所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，所述N大于2，且所述第一個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸出端子和放電信號(hào)輸出端子分別與所述第M個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子相連，所述第M個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸出端子和放電信號(hào)輸出端子分別與所述第M+1個(gè)多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子相連，其中，所述M為整數(shù)，且所述M大于I且小于N0
6.如權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，每個(gè)所述多節(jié)電池保護(hù)芯片的充電信號(hào)輸入端子和放電信號(hào)輸入端子均通過(guò)電阻與對(duì)應(yīng)的電池組的正極相連。
7.如權(quán)利要求6所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，兩個(gè)所述多節(jié)電池保護(hù)芯片之間串聯(lián)有電阻。
8.如權(quán)利要求3所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，所述多節(jié)電池保護(hù)芯片為3節(jié)電池保護(hù)芯片或4節(jié)電池保護(hù)芯片。
9.如權(quán)利要求1所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，所述充放電控制模塊包括: 充電子模塊，所述充電子模塊包括多個(gè)相互并聯(lián)的充電開關(guān)管及與每個(gè)所述充電開關(guān)管管反向并聯(lián)的二極管，所述多個(gè)充電開關(guān)管在所述充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下導(dǎo)通； 放電子模塊，所述放電子模塊與所述充電子模塊相互串聯(lián)，且所述放電子模塊包括多個(gè)相互并聯(lián)的放電開關(guān)管及與每個(gè)所述放電開關(guān)管管反向并聯(lián)的二極管，所述多個(gè)放電開關(guān)管在所述放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下導(dǎo)通。
10.如權(quán)利要求1或9所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，還包括: 與所述充放電控制模塊相互并聯(lián)的吸收模塊。
11.如權(quán)利要求10所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，所述吸收模塊包括相互串聯(lián)的電阻和電容。
12.如權(quán)利要求1所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，所述充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊包括: 充電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊，用于根據(jù)所述充電信號(hào)生成電壓源信號(hào)；和 充電驅(qū)動(dòng)子模塊，所述充電驅(qū)動(dòng)子模塊與所述充電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊相連，用于根據(jù)所述電壓源信號(hào)生成所述充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，所述充電驅(qū)動(dòng)子模塊包括: 第一電阻，所述第一電阻的一端與所述充電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊相連，所述第一電阻的另一端與所述充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端相連； 反相器，所述反相器的輸入端與所述充電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊相連； 第二電阻，所述第二電阻的一端與所述充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端相連，所述第二電阻的另一端接地；以及 開關(guān)管，所述開關(guān)管與所述第二電阻并聯(lián)，且所述開關(guān)管由所述反相器的輸出控制。
14.如權(quán)利要求1所述的用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，其特征在于，所述放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊包括: 放電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊，用于根據(jù)所述放電信號(hào)生成電壓源信號(hào)； 放電驅(qū)動(dòng)子模塊，所述放電驅(qū)動(dòng)子模塊與所述放電信號(hào)源轉(zhuǎn)換子模塊相連，用于根據(jù)所述電壓源信號(hào)生成所述放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于多節(jié)電池的保護(hù)裝置，包括電池保護(hù)芯片組，分別與電源和負(fù)載的正極相連，在電源不滿足供電要求時(shí)，輸出放電信號(hào)以控制多節(jié)電池為負(fù)載供電，且在任一節(jié)電池到達(dá)過(guò)放電保護(hù)電壓時(shí)停止輸出放電信號(hào)，以及在多節(jié)電池的電量低于閾值時(shí)，輸出充電信號(hào)以通過(guò)電源為多節(jié)電池充電，且在任一節(jié)電池達(dá)到過(guò)充電保護(hù)電壓時(shí)，停止輸出充電信號(hào)；充電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和放電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，分別用于對(duì)充電信號(hào)和放電信號(hào)進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)和放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及充放電控制模塊，用于根據(jù)充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)和放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行反向?qū)ɑ蛘驅(qū)ㄒ允苟喙?jié)電池對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電或使電源對(duì)多節(jié)電池進(jìn)行充電。
文檔編號(hào)H02H7/18GK103178564SQ20111043890
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者譚旭, 吳睿龍, 代祥軍 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司