本發(fā)明涉及電池充/放電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種電池保護(hù)電路及鋰電池電路。
背景技術(shù):
隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,電子產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用到各種場(chǎng)合。電池作為電子產(chǎn)品的電源,也被廣泛的使用。為了提高電池使用的安全性和延長(zhǎng)電池的使用壽命,都會(huì)設(shè)置專(zhuān)門(mén)的電池保護(hù)電路以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)。
現(xiàn)有技術(shù)中,電池保護(hù)電路一般都采用電池負(fù)極保護(hù)方案。對(duì)于某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合,如果采用電池負(fù)極保護(hù)方案,在電池的生產(chǎn)、使用過(guò)程中容易發(fā)生短路問(wèn)題,導(dǎo)致電池使用的安全性大大降低,還會(huì)增加電池的包裝成本費(fèi)用。所以,隨著電池應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,電池正極保護(hù)方案逐漸被普遍使用。
經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),使用電池正極保護(hù)方案雖然解決了電池負(fù)極保護(hù)方案中容易短路的問(wèn)題,但是同樣存在電池負(fù)極保護(hù)方案在電池的使用過(guò)程中存在因極性接反而導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備被燒毀的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種電池保護(hù)電路,以改善現(xiàn)有電池保護(hù)技術(shù)中因生產(chǎn)和使用過(guò)程中容易發(fā)生短路而存在可靠性低的問(wèn)題,有效地提高了電池保護(hù)電路的安全性。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種鋰電池電路,以改善現(xiàn)有電池保護(hù)技術(shù)中因生產(chǎn)和使用過(guò)程中容易發(fā)生短路而存在可靠性低的問(wèn)題,有效地提高了電池保護(hù)電路的安全性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
一種電池保護(hù)電路,包括充/放電電路、控制器、電源正極接口、電源負(fù)極接口、電池正極接口以及電池負(fù)極接口,所述充/放電電路包括第一功率管和第二功率管,所述控制器設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)端口、第二驅(qū)動(dòng)端口、第一電源端口、第二電源端口以及接地端口,并且集成有反接保護(hù)電路。
所述第一功率管的源極與所述電源正極接口連接、漏極與所述第二功率管的漏極連接、柵極與所述第一驅(qū)動(dòng)端口連接,所述第二功率管的柵極與所述第二驅(qū)動(dòng)端口連接、源極與所述電池正極接口連接,所述電源負(fù)極接口分別與所述電池負(fù)極接口和所述接地端口連接,所述第一電源端口與所述電源正極接口連接,所述第二電源端口與所述電池正極接口連接,所述反接保護(hù)電路連接在所述第一電源端口和第二電源端口之間。
所述電源正極接口與電源負(fù)極連接時(shí),所述反接保護(hù)電路切斷所述電源與所述控制器之間的電流通路。
所述電池正極接口與電池負(fù)極連接時(shí),所述反接保護(hù)電路切斷所述電池與所述控制器之間的電流通路。
所述控制器通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)端口和第二驅(qū)動(dòng)端口分別控制所述第一功率管的柵極電壓和第二功率管的柵極電壓,從而控制所述第一功率管和第二功率管導(dǎo)通或截止,進(jìn)而控制所述充/放電電路導(dǎo)通或截止。
在本發(fā)明實(shí)施例較佳的選擇中,在上述電池保護(hù)電路中,所述第一功率管和所述第二功率管為N型功率管。
在本發(fā)明實(shí)施例較佳的選擇中,在上述電池保護(hù)電路中,所述反接保護(hù)電路包括第一反接保護(hù)電路、第二反接保護(hù)電路以及充電電路。
所述第一反接保護(hù)電路的第一端與所述第一電源端口連接、第二端與所述充電電路的第一端連接,所述第二反接保護(hù)電路的第一端與所述第二電源端口連接、第二端與所述充電電路的第二端連接。
所述電池的電壓值小于預(yù)設(shè)值時(shí),所述第一功率管和第二功率管截止,所述充電電路導(dǎo)通,所述電源通過(guò)所述反接保護(hù)電路對(duì)所述電池充電或。
所述電池的電壓值大于所述預(yù)設(shè)值時(shí),所述第一功率管和第二功率管導(dǎo)通,所述充電電路截止,所述電源通過(guò)所述充/放電電路對(duì)所述電池充電。
在本發(fā)明實(shí)施例較佳的選擇中,在上述電池保護(hù)電路中,所述控制器還集成有第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路以及電荷泵。
所述電荷泵的一端與所述第二反接保護(hù)電路的第二端連接、另一端分別與所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路連接,所述第一驅(qū)動(dòng)電路與所述第一驅(qū)動(dòng)端口連接,所述第二驅(qū)動(dòng)電路與所述第二驅(qū)動(dòng)端口連接。
所述第二電源端口的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)所述電荷泵的增大后發(fā)送至所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路,并通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)端口和第二驅(qū)動(dòng)端口控制所述第一功率管的柵極電壓和第二功率管的柵極電壓,從而控制所述第一功率管和第二功率管導(dǎo)通或截止,進(jìn)而控制所述充/放電電路導(dǎo)通或截止。
在本發(fā)明實(shí)施例較佳的選擇中,在上述電池保護(hù)電路中,所述控制器還設(shè)置有穩(wěn)壓端口,所述穩(wěn)壓端口一端與所述電荷泵連接、另一端通過(guò)穩(wěn)壓電容與所述電池正極接口連接。
在本發(fā)明實(shí)施例較佳的選擇中,在上述電池保護(hù)電路中,所述控制器還集成有邏輯控制電路,所述邏輯控制電路分別與所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路連接,并通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)端口和第二驅(qū)動(dòng)端口控制所述第一功率管和第二功率管導(dǎo)通或截止。
在本發(fā)明實(shí)施例較佳的選擇中,在上述電池保護(hù)電路中,所述控制器還集成有第一比較器和第二比較器,所述第一比較器的反相輸入端通過(guò)第一電阻與所述第二反接保護(hù)電路的第二端連接、輸出端與邏輯控制電路的過(guò)充電電壓保護(hù)端連接、正相輸入端與所述第二比較器的反相輸入端連接,所述第二比較器的輸出端與所述邏輯控制電路的過(guò)放電電壓保護(hù)端連接、正相輸入端分別通過(guò)第二電阻與所述第一比較器的反相輸入端連接和第三電阻與接地端口連接。
所述第一比較器反相輸入端的電壓值大于所述第一比較器的標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí),所述邏輯控制電路通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一功率管和第二功率管截止,所述第一比較器反相輸入端的電壓值小于所述第一比較器的標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí),所述邏輯控制電路通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一功率管和第二功率管導(dǎo)通。
所述第二比較器正相輸入端的電壓值小于所述第二比較器的標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí),所述邏輯控制電路通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一功率管和第二功率管截止,所述第二比較器正相輸入端的電壓值大于所述第二比較器的標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí),所述邏輯控制電路通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一功率管和第二功率管導(dǎo)通。
在本發(fā)明實(shí)施例較佳的選擇中,在上述電池保護(hù)電路中,所述控制器還集成有第三比較器和第四比較器,所述第三比較器的正相輸入端與所述第一反接保護(hù)電路的第二端連接、輸出端與邏輯控制電路的放電過(guò)電流保護(hù)端連接、反相輸入端與所述第四比較器的正相輸入端連接,所述第四比較器的輸出端與所述邏輯控制電路的充電過(guò)電流保護(hù)端連接、反相輸入端與所述第三比較器的正相輸入端連接。
所述第三比較器正相輸入端的電流值大于所述第一比較器的標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí),所述邏輯控制電路通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一功率管和第二功率管截止,所述第三比較器正相輸入端的電流值小于所述第三比較器的標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí),所述邏輯控制電路通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一功率管和第二功率管導(dǎo)通。
所述第四比較器反相輸入端的電流值大于所述第四比較器的標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí),所述邏輯控制電路通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一功率管和第二功率管截止,所述第四比較器反相輸入端的電流值小于所述第四比較器的標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí),所述邏輯控制電路通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一功率管和第二功率管導(dǎo)通。
在本發(fā)明實(shí)施例較佳的選擇中,在上述電池保護(hù)電路中,所述電池保護(hù)電路還包括濾波電路,所述濾波電路設(shè)置于所述電池正極接口和所述第二電源端口之間。
在上述基礎(chǔ)上,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種鋰電池電路,包括鋰電池和所述電池保護(hù)電路,所述鋰電池的正極與所述電池正極接口連接、負(fù)極與所述電池負(fù)極接口連接。
本發(fā)明提供一種電池保護(hù)電路及鋰電池電路,通過(guò)在控制器的第一電源端口與第二電源端口之間集成反接保護(hù)電路,解決了現(xiàn)有電池保護(hù)技術(shù)中因生產(chǎn)和使用過(guò)程中容易發(fā)生短路而存在可靠性低的問(wèn)題,有效地提高了電池保護(hù)電路的安全性。
進(jìn)一步地,第一功率管和第二功率管都采用N型功率管,解決了現(xiàn)有技術(shù)中因采用P型功率管而導(dǎo)致成本高、耐壓低以及阻抗大的問(wèn)題,極大地提高了電池保護(hù)電路的實(shí)用性。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說(shuō)明如下。
附圖說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用單個(gè)P型功率管的電池保護(hù)電路的電路原理圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中采用兩個(gè)P型功率管的電池保護(hù)電路的電路原理圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池保護(hù)電路的電路原理圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制器的電路原理圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一反接保護(hù)電路的電路原理圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋰電池電路的電路原理圖。
圖標(biāo):10-鋰電池電路;100-電池保護(hù)電路;110-充/放電電路;M1-第一功率管;M2-第二功率管;120-控制器;DO-第一驅(qū)動(dòng)端口;CO-第二驅(qū)動(dòng)端口;VM-第一電源端口;VDD-第二電源端口;GND-接地端口;121-第一反接保護(hù)電路;M3-第三功率管;M4-第四功率管;R1-接地電阻;R2-分壓電阻;122-第二反接保護(hù)電路;123-充電電路;124-第一驅(qū)動(dòng)電路;125-第二驅(qū)動(dòng)電路;126-電荷泵;127-邏輯控制電路;A1-第一比較器;A2-第二比較器;A3-第三比較器;A4-第四比較器;R3-第一電阻;R4-第二電阻;R5-第三電阻;OVP-過(guò)充電電壓保護(hù)端;UVP-過(guò)放電電壓保護(hù)端;OCP-放電過(guò)電流保護(hù)端;OCCP-充電過(guò)電流保護(hù)端;BST-穩(wěn)壓端口;C1-穩(wěn)壓電容;130-電源正極接口;140-電源負(fù)極接口;150-電池正極接口;160-電池負(fù)極接口;170-濾波電路;R6-第四電阻;C2-濾波電容;200-鋰電池。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。
因此,以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。在本發(fā)明的描述中,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為只是或暗示相對(duì)重要性。
在本發(fā)明的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
圖1和圖2是現(xiàn)有電池保護(hù)電路中的兩種技術(shù)方案的電路原理圖。
如圖1所示,該電池保護(hù)電路采用單個(gè)P型功率管并配合Bu l k電路對(duì)電池的充電、放電進(jìn)行控制。由于P型功率管受封裝體積和工藝制造技術(shù)的限制,存在耐壓性能低下、導(dǎo)通阻抗較大以及過(guò)流能力低的問(wèn)題,上述問(wèn)題將極大地降低該電池保護(hù)電路的安全性和可靠性。
如圖2所示,該電池保護(hù)電路采用兩個(gè)P型功率管配合工作,雖然解決了使用單個(gè)P型功率管存在耐壓性能低下的問(wèn)題,但是依然存在導(dǎo)通阻抗大的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題,可以通過(guò)增大P型功率管的面積,從而降低其導(dǎo)通阻抗。由于面積的增大,一方面將大幅度地提高該保護(hù)電路的制造成本,另一方面還會(huì)使制造工藝更為復(fù)雜。上述兩方面的問(wèn)題,將使該電池保護(hù)電路的實(shí)用價(jià)值極低。
如圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電池保護(hù)電路100,包括充/放電電路110、控制器120、電源正極接口130、電源負(fù)極接口140、電池正極接口150以及電池負(fù)極接口160。所述充/放電電路110包括第一功率管M1和第二功率管M2,所述控制器120設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)端口DO、第二驅(qū)動(dòng)端口CO、第一電源端口VM、第二電源端口VDD以及接地端口GND。
進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,所述第一功率管M1的源極與所述電源正極接口130連接、漏極與所述第二功率管M2的漏極連接、柵極與所述第一驅(qū)動(dòng)端口DO連接。所述第二功率管M2的柵極與所述第二驅(qū)動(dòng)端口CO連接、源極與所述電池正極接口150連接。所述電源負(fù)極接口140分別與所述電池負(fù)極接口160和所述接地端口GND連接。所述第一電源端口VM與所述電源正極接口130連接,所述第二電源端口VDD與所述電池正極接口150連接。
進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,所述控制器120還集成有反接保護(hù)電路。所述反接保護(hù)電路連接在所述第一電源端口VM和第二電源端口VDD之間。
通過(guò)上述設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn):所述電源正極接口130與電源負(fù)極連接時(shí),所述反接保護(hù)電路切斷所述電源與所述控制器120之間的電流通路,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述控制器120的保護(hù)。所述電池正極接口150與電池負(fù)極連接時(shí),所述反接保護(hù)電路切斷所述電池與所述控制器120之間的電流通路,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述控制器120的保護(hù)。所述控制器120通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)端口DO和第二驅(qū)動(dòng)端口CO分別控制所述第一功率管M1的柵極電壓和第二功率管M2的柵極電壓,從而控制所述第一功率管M1和第二功率管M2導(dǎo)通或截止,進(jìn)而控制所述充/放電電路110導(dǎo)通或截止,以實(shí)現(xiàn)所述電源對(duì)所述電池是否充電的控制,或者是實(shí)現(xiàn)所述電池對(duì)外部電路是否放電的控制。
進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,所述第一功率管M1和所述第二功率管M2為N型功率管。將所述第一功率管M1和第二功率管M2的漏極相連,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)功率管的整體封裝,有效地降低了所述電池保護(hù)電路100的制造成本。在現(xiàn)有技術(shù)中,一般都采用P型功率管作為開(kāi)關(guān)器件,但是P型功率管由于受封裝體積和工藝的限制,存在耐壓性能低下、導(dǎo)通阻抗較大以及過(guò)流能力低的問(wèn)題。為解決P型功率管的上述問(wèn)題,一般采取兩個(gè)P型功率管配合工作,但是這就極大地提高了制造成本,不具有實(shí)用價(jià)值。采用N型功率管,較之采用P型功率管,有效地提高了所述電池保護(hù)電路100的耐壓性能。
結(jié)合圖4,在本實(shí)施例中,所述反接保護(hù)電路包括第一反接保護(hù)電路121、第二反接保護(hù)電路122以及充電電路123。所述第一反接保護(hù)電路121的第一端與所述第一電源端口VM連接、第二端與所述充電電路123的第一端連接。所述第二反接保護(hù)電路122的第一端與所述第二電源端口VDD連接、第二端與所述充電電路123的第二端連接。
通過(guò)上述設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn):當(dāng)所述電池的電壓值小于預(yù)設(shè)值時(shí),所述第一功率管M1和第二功率管M2截止,所述充電電路123導(dǎo)通,所述電源通過(guò)所述反接保護(hù)電路對(duì)所述電池充電。當(dāng)所述電池的電壓值大于所述預(yù)設(shè)值時(shí),所述第一功率管M1和第二功率管M2導(dǎo)通,所述充電電路123截止,所述電源通過(guò)所述充/放電電路110對(duì)所述電池充電。
可選地,所述預(yù)設(shè)值的大小可以是多種,不受限制。在本實(shí)施例中,所述預(yù)設(shè)值為2.3V。
可選地,所述第一反接保護(hù)電路121與所述第二反接保護(hù)電路122的電路結(jié)構(gòu)可以相同,也可以是不同的。在本實(shí)施例中,所述第一反接保護(hù)電路121與所述第二反接保護(hù)電路122的電路結(jié)構(gòu)相同。
結(jié)合圖5,在本實(shí)施例中,所述第一反接保護(hù)電路121可以包括第三功率管M3和第四功率管M4。所述第三功率管M3的漏極和所述第四功率管M4的漏極分別與所述第一電源端口VM連接,所述第三功率管M3的柵極與所述第四功率管M4的柵極連接并通過(guò)接地電阻R1接地,所述第三功率管M3的源極通過(guò)分壓電阻R2與所述第三功率管M3的柵極連接,所述第四功率管M4的源極與所述充電電路123的第一端連接。
當(dāng)所述電源正極接口130與電源負(fù)極連接時(shí),所述第三功率管M3的漏極和所述第四功率管M4的漏極的電壓被下拉至所述電源負(fù)極的電壓,所述第三功率管M3的柵極與所述第四功率管M4的柵極的電壓被上拉至所述電源正極的電壓,所述第三功率管M3與所述第四功率管M4截止,所述第一反接保護(hù)電路121切斷所述電源與所述控制器120之間的電流通路。
可選地,所述第三功率管M3與所述第四功率管M4的型號(hào)可以是多種,不受限制。在本實(shí)施例中,所述第三功率管M3與所述第四功率管M4為P型功率管。
進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,所述控制器120還集成有第一驅(qū)動(dòng)電路124、第二驅(qū)動(dòng)電路125以及電荷泵126。所述電荷泵126的一端與所述第二反接保護(hù)電路122的第二端連接、另一端分別與所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125連接,所述第一驅(qū)動(dòng)電路124與所述第一驅(qū)動(dòng)端口DO連接,所述第二驅(qū)動(dòng)電路125與所述第二驅(qū)動(dòng)端口CO連接。
通過(guò)上述設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn):所述第二電源端口VDD的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)所述電荷泵126的增大后發(fā)送至所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125,并通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)端口DO和第二驅(qū)動(dòng)端口CO控制所述第一功率管M1的柵極電壓和第二功率管M2的柵極電壓,從而控制所述第一功率管M1和第二功率管M2導(dǎo)通或截止,進(jìn)而控制所述充/放電電路110導(dǎo)通或截止。
進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,所述控制器120還集成有邏輯控制電路127,所述邏輯控制電路127分別與所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125連接,并通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)端口DO和第二驅(qū)動(dòng)端口CO控制所述第一功率管M1和第二功率管M2導(dǎo)通或截止。
進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,所述控制器120還集成有比較器,用于對(duì)所述電池進(jìn)行過(guò)充/放電電壓保護(hù)和充/放電過(guò)電流保護(hù)。
可選地,所述比較器的數(shù)量可以是多種,不受限制。在本實(shí)施例中,所述比較器為四個(gè),分別為第一比較器A1、第二比較器A2、第三比較器A3以及第四比較器A4。所述第一比較器A1用于配合所述邏輯控制電路127進(jìn)行過(guò)充電電壓保護(hù),所述第二比較器A2用于配合所述邏輯控制電路127進(jìn)行過(guò)放電電壓保護(hù),所述第三比較器A3用于配合所述邏輯控制電路127進(jìn)行充電過(guò)電流保護(hù),所述第四比較器A4用于配合所述邏輯控制電路127進(jìn)行放電過(guò)電流保護(hù)。
所述第一比較器A1的反相輸入端通過(guò)第一電阻R3與所述第二反接保護(hù)電路122的第二端連接、輸出端與邏輯控制電路127的過(guò)充電電壓保護(hù)端OVP連接、正相輸入端與所述第二比較器A2的反相輸入端連接,所述第二比較器A2的輸出端與所述邏輯控制電路127的過(guò)放電電壓保護(hù)端UVP連接、正相輸入端分別通過(guò)第二電阻R4與所述第一比較器A1的反相輸入端連接和第三電阻R5與接地端口GND連接。
所述第三比較器A3的正相輸入端與所述第一反接保護(hù)電路121的第二端連接、輸出端與邏輯控制電路127的放電過(guò)電流保護(hù)端OCP連接、反相輸入端與所述第四比較器A4的正相輸入端連接,所述第四比較器A4的輸出端與所述邏輯控制電路127的充電過(guò)電流保護(hù)端OCCP連接、反相輸入端與所述第三比較器A3的正相輸入端連接。
所述第一比較器A1的工作原理為:所述第一比較器A1反相輸入端的電壓值大于所述第一比較器A1的標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí),所述邏輯控制電路127通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125控制所述第一功率管M1和第二功率管M2截止,所述第一比較器A1反相輸入端的電壓值小于所述第一比較器A1的標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí),所述邏輯控制電路127通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125控制所述第一功率管M1和第二功率管M2導(dǎo)通。
所述第二比較器A2的工作原理為:所述第二比較器A2正相輸入端的電壓值小于所述第二比較器A2的標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí),所述邏輯控制電路127通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125控制所述第一功率管M1和第二功率管M2截止,所述第二比較器A2正相輸入端的電壓值大于所述第二比較器A2的標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí),所述邏輯控制電路127通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125控制所述第一功率管M1和第二功率管M2導(dǎo)通。
所述第三比較器A3的工作原理為:所述第三比較器A3正相輸入端的電流值大于所述第一比較器A1的標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí),所述邏輯控制電路127通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125控制所述第一功率管M1和第二功率管M2截止,所述第三比較器A3正相輸入端的電流值小于所述第三比較器A3的標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí),所述邏輯控制電路127通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125控制所述第一功率管M1和第二功率管M2導(dǎo)通。
所述第四比較器A4的工作原理為:所述第四比較器A4反相輸入端的電流值大于所述第四比較器A4的標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí),所述邏輯控制電路127通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125控制所述第一功率管M1和第二功率管M2截止,所述第四比較器A4反相輸入端的電流值小于所述第四比較器A4的標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí),所述邏輯控制電路127通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)電路124和第二驅(qū)動(dòng)電路125控制所述第一功率管M1和第二功率管M2導(dǎo)通。
進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,所述控制器120還設(shè)置有穩(wěn)壓端口BST。所述穩(wěn)壓端口BST一端與所述電荷泵126連接、另一端通過(guò)穩(wěn)壓電容C1與所述電池正極接口150連接。
進(jìn)一步地,在本實(shí)施例中,所述電池保護(hù)電路100還包括濾波電路170,所述濾波電路170設(shè)置于所述電池正極接口150和所述第二電源端口VDD之間。
可選地,所述濾波電路170可以是多種形式,不受限制。在本實(shí)施例中,所述濾波電路170可以包括第四電阻R6和濾波電容C2。所述第四電阻R6的一端與所述電池正極接口150連接、另一端與所述第二電源端口VDD連接。所述濾波電容C2的一端與所述第二電源端口VDD連接、另一端與所述接地端口GND連接。
結(jié)合圖6,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種鋰電池電路10,包括鋰電池200和所述電池保護(hù)電路100,所述鋰電池200的正極與所述電池正極接口150連接、負(fù)極與所述電池負(fù)極接口160連接。
所述鋰電池200通過(guò)所述電池保護(hù)電路100可實(shí)現(xiàn)對(duì)外部電路進(jìn)行放電,或者外部電源通過(guò)所述電池保護(hù)電路100可實(shí)現(xiàn)對(duì)所述鋰電池200的充電。
綜上所述,本發(fā)明提供的一種電池保護(hù)電路100及鋰電池電路10,通過(guò)在控制器120的第一電源端口VM與第二電源端口VDD之間集成反接保護(hù)電路,解決了現(xiàn)有電池保護(hù)技術(shù)中因生產(chǎn)和使用過(guò)程中容易發(fā)生短路而存在可靠性低的問(wèn)題,有效地提高了電池保護(hù)電路100的安全性。其次,第一功率管M1和第二功率管M2都采用N型功率管,解決了現(xiàn)有技術(shù)中因采用P型功率管而導(dǎo)致成本高、耐壓低以及阻抗大的問(wèn)題,極大地提高了電池保護(hù)電路100的實(shí)用性。最后,通過(guò)將第一功率管M1和第二功率管M2的漏極相連,可以實(shí)現(xiàn)第一功率管M1和第二功率管M2的一體封裝,有效地降低了電池保護(hù)電路100的制造成本,進(jìn)一步地提高了電池保護(hù)電路100的實(shí)用性。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,上述的本發(fā)明實(shí)施例的功能可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn),它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上,或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上,可選地,它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的現(xiàn)有程序代碼或算法來(lái)實(shí)現(xiàn),從而,可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行,或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊,或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣,本發(fā)明的功能實(shí)現(xiàn)不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。