一種電池保護(hù)電路及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微電子領(lǐng)域中的集成電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種電池保護(hù)電路及 其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電池保護(hù)領(lǐng)域中，隨著電池容量提高，電芯串聯(lián)數(shù)目越來越大，安全問題倍受關(guān) 注;與之相關(guān)的，對電池電流過流保護(hù)精度以及保護(hù)功能要求日益提高。目前保護(hù)領(lǐng)域中對 于電流檢測高精度的實現(xiàn)方法為在電池充放電通路上串聯(lián)高精度低阻值的功率電阻。當(dāng)保 護(hù)芯片檢測該電阻上的壓降超過相應(yīng)保護(hù)閾值時實施保護(hù)動作，達(dá)到防止控制充放電的開 關(guān)燒壞和延長電池壽命的目的。
[0003] 然而，由于實際應(yīng)用中可能出現(xiàn)需要的閾值與可用芯片閾值不一致，導(dǎo)致可能出 現(xiàn)為保證安全性，而犧牲保護(hù)板和電池潛力的情況。
[0004] 此外，對于控制電池充放電電流的開關(guān)器件來說，過溫?zé)龎氖瞧潆娏鬟^大時損壞 的重要原因；而由于保護(hù)芯片難以近距離獲取開關(guān)管的溫度信息，難以根據(jù)開關(guān)管的實際 溫度對電流保護(hù)閾值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。為了安全，保護(hù)板設(shè)計時又需要過電流保護(hù)閾值足夠 低，以保證在最高工作環(huán)境下電池充放電開關(guān)管不被燒壞，這樣一來，等于在通常工作溫度 下犧牲了電池輸出電流的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電池保護(hù)電路及其系統(tǒng)。通過在 與功率電阻并聯(lián)電阻，并調(diào)節(jié)電阻的阻值，使得電池電流保護(hù)閾值在合理的范圍內(nèi)變化，從 而在保證電池安全性的同時進(jìn)一步發(fā)掘電池潛力；并將電阻設(shè)置為溫度系數(shù)的電阻，使得 電池電流保護(hù)閾值能隨著電池開關(guān)管的溫度而做出有益的變化，進(jìn)一步發(fā)掘電池潛力。
[0006] 本發(fā)明第一方面提供一種電池保護(hù)電路，包括電池保護(hù)芯片和芯片外圍電路;芯 片上設(shè)置有過電流檢測管腳CS;所述芯片外圍電路包括第一電阻Ra、第二電阻Rb和第三電 阻Rsense;其中，所述第一電阻Ra的一端和所述第二電阻Rb的一端連接，并接入所述芯片的過 電流檢測管腳CS;所述第一電阻Ra的另一端和所述第三電阻R SENSE的一端連接，以及所述第 二電阻Rb的另一端與所述第三電阻Rsense的另一端連接;所述電池保護(hù)芯片內(nèi)置的過電流保 護(hù)閾值為V EDI;在過電流檢測管腳CS的電壓高于過電流保護(hù)閾值VED^，所述電池保護(hù)芯片 觸發(fā)保護(hù)動作。
[0007] 優(yōu)選地，所述電池保護(hù)芯片根據(jù)過電流保護(hù)閾值VEDI計算出流過所述第三電阻 Rsense的電流閾
當(dāng)流過所述第二電阻Rsense的電流超過電流閾值I edi 時，所述電池保護(hù)心片觸友俅F動作。
[0008] 優(yōu)選地，所述第一電阻Ra為負(fù)溫度系數(shù)的電阻，并將所述第一電阻Ra設(shè)置在靠近 所述開關(guān)管的位置上，使系數(shù)賄溫度的升高而下降。
[0009] 優(yōu)選地，所述第二電阻Rb為正溫度系數(shù)的電阻，并將所述第二電阻Rb設(shè)置在靠近 所述開關(guān)管的位置上，使系數(shù)^^隨溫度的升高而下降。 Rb
[0010] 優(yōu)選地，所述第一電阻Ra為負(fù)溫度系數(shù)的電阻，第二電阻Rb為正溫度系數(shù)的電阻， 并將所述第一電阻Ra和第二電阻Rb設(shè)置在靠近所述開關(guān)管的位置上，使系數(shù)^^隨溫度 Μ 的升高而下降。
[0011] 優(yōu)選地，根據(jù)實際應(yīng)用中對電池電流保護(hù)閾值的不同要求，調(diào)節(jié)所述第一電阻Ra 和第二電阻Rb的阻值，進(jìn)而調(diào)節(jié)系數(shù)^>。
[0012] 本發(fā)明第二方面提供一種電池保護(hù)系統(tǒng)，包括電池以及上述電池保護(hù)電路。
[0013] 本發(fā)明通過與功率電阻并聯(lián)電阻，并調(diào)節(jié)電阻的阻值，能夠?qū)崿F(xiàn)更準(zhǔn)確的保護(hù)閾 值;并將電阻設(shè)置為溫度系數(shù)的電阻，使過電流保護(hù)閾值具有隨電池充放電開關(guān)管溫度變 化的特點，在保證安全性的同時進(jìn)一步發(fā)掘電池潛力。
【附圖說明】
[0014] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的 附圖。
[0015] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的未優(yōu)化的電池保護(hù)電路示意圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明實施例提供的含有電池電流保護(hù)閾值的調(diào)節(jié)的電池保護(hù)電路示意 圖。
【具體實施方式】
[0017] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0018] 本發(fā)明實施例通過在與功率電阻并聯(lián)電阻，并調(diào)節(jié)電阻的阻值，使得電池電流保 護(hù)閾值在合理的范圍內(nèi)變化，從而在保證電池安全性的同時進(jìn)一步發(fā)掘電池潛力;并將電 阻設(shè)置為溫度系數(shù)的電阻，使得電池電流保護(hù)閾值能隨著電池開關(guān)管的溫度而做出有益的 變化，進(jìn)一步發(fā)掘電池潛力。
[0019] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的未優(yōu)化的電池保護(hù)電路示意圖。如圖所示，為Mi t sumi產(chǎn)品 MM3474來實現(xiàn)對電芯VI、V2、V3、V4、V5的鋰電池進(jìn)行電池保護(hù)為例。電池保護(hù)電路分為電池 保護(hù)芯片和芯片外圍電路。
[0020] 電池保護(hù)芯片設(shè)置有充電控制輸出管腳0V、放電控制輸出管腳DCHG、充電檢測管 腳V-、過電流檢測管腳CS、過充電保護(hù)信號輸入管腳S0C、過放電保護(hù)信號輸入管腳SDC、電 壓檢測管腳￥1、￥2、￥3、￥4、￥5以及接地管腳￥33(圖1中的￥331和￥332)等管腳。
[0021] 芯片外圍電路中，設(shè)置有功率電阻Rsense、充電控制場效應(yīng)晶體管(Charge control Field effect transistor)Ml和放電控制場效應(yīng)晶體管（Discharge control Field effect transist〇r)M2。充電控制場效應(yīng)晶體管Ml和放電控制場效應(yīng)晶體管M2為開關(guān)管， 功率電阻Rsense電阻阻值為5πιΩ ^過電流保護(hù)閾值電壓Vedi為功率電阻兩端的電壓，在一個電 芯保護(hù)芯片中VEDI為定值，開關(guān)電流的保護(hù)閾值為知》=·^。保護(hù)芯片根據(jù)CS管腳的電壓 'nSENS:E Vcs進(jìn)行電流判斷，當(dāng)VCS超過保護(hù)芯片內(nèi)置的過電流保護(hù)閾值VEDI，芯片觸發(fā)保護(hù)動作。
[0022] 圖2為本發(fā)明實施例提供的含有電池電流保護(hù)閾值的調(diào)節(jié)的電池保護(hù)電路示意 圖。該電路包括電池保護(hù)芯片MM3474(1)和芯片外圍電路；芯片上設(shè)置有過電流檢測管腳 CS〇
[0023] 具體地，芯片外圍電路包括第一電阻Ra、第二電阻Rb和第三電阻Rsense;其中，所述 第一電阻Ra的一端和所述第二電阻Rb的一端連接，并接入所述芯片的過電流檢測管腳CS; 所述第一電阻Ra的另一端和所述第三電阻Rsense的一端連接，以及所述第二電阻Rb的另一端 與所述第三電阻Rsense的另一端連接;所述電池保護(hù)芯片內(nèi)置的過電流保護(hù)閾值為V EDI;在過 電流檢測管腳CS的電壓高于過電流保護(hù)閾值VEDdt，所述電池保護(hù)芯片觸發(fā)保護(hù)動作。
[0024] 電池保護(hù)