一种多节电芯保护板断线检测电路制造技术

本发明专利技术公开了一种多节电芯保护板断线检测电路，通过复用过压比较器可以对除最高节BATn以外的BAT1～BATn‑1节电池分别作断线和过压检测，所述电路主要由上拉电流源I1～In‑1和过压比较器OV1～OVn‑1，以及分压电阻R01～R0n‑1构成，可以对n‑1节电池同时进行过压和断线检测。通过时序与控制单元产生的具有一定周期的窄脉冲信号XCLKHV控制每一节电池过压和断线检测的开关SW1～SWn‑1；本发明专利技术电池断线检测电路解决了传统电池保护电路无法同时检测电池断线和过压以及在电池欠压情况下无法检测断线的问题；采用的窄脉冲信号XCLKHV作为断线检测开关的信号，大大地降低了电路功耗；而且只利用上拉电流，且复用过压比较器，有效地减小了电路的面积。

A circuit for detecting broken line of multiple power saving core

The invention discloses a multi core protection plate break detection circuit, the overvoltage comparator can reuse in addition to the Supreme BATn BAT1 ~ BATn 1 batteries were broken and overvoltage detection, the pull-up current source circuit is mainly composed of I1 ~ In 1 and OV1 ~ OVn overvoltage comparator 1. And the pressure resistance of R01 ~ R0n 1, can n 1 batteries at the same time overvoltage and break detection. Produced by the timing and control unit has a periodic narrow pulse signal XCLKHV switch SW1 to control every battery overvoltage and break detection SWn 1; the invention of battery disconnection detection circuit to solve the traditional battery protection circuit can also detect battery disconnection and overvoltage and the battery cannot be detected under disconnection issues under pressure the narrow pulse signal; XCLKHV signal as the disconnection detection switch, greatly reduces the power consumption of the circuit; and only uses pull-up current, overvoltage and reuse comparator, effectively reduce the circuit area.

【技术实现步骤摘要】
一种多节电芯保护板断线检测电路
本专利技术属于电池保护
，涉及一种多节电芯保护板断线检测电路。
技术介绍
随着各种智能设备以及新能源动力车辆的发展，锂动力电池得到了非常成熟的发展与应用，多节锂电池通过串联构成不同电压、不同容量的电池组可以为大功耗用电设备供电。为了电池组的安全，通常会设置锂电池保护芯片包括断线和过压保护电路来保证每一节电池在断线或过压情况下关闭充电管或放电管，从而延长电池的使用寿命。以n节电池构成的电池组为例分析，当断线检测模块正常工作时，因为每节电池电压相差不大，所以第n节电池处检测到的电池电压VCn近似等于每一节电池电压的n倍。而当第j节电池出现断线时，该节电池电压VCj会被拉高至其上一节电池电压VCj+1，并在检测时将此时的电池电压VCj传递给比较器从而检测到断线异常。而VCj被拉高，传统电路有时也会把电池断线误判断为电池过压；并且传统电路是通过一个单独的电池断线检测模块来实现，而电池断线检测模块所用到的比较器多，导致芯片面积大和功耗大。
技术实现思路
本专利技术针对现有电池断线检测电路的缺点，提出了通过复用过压比较器，并只利用上拉的方式解决了现有电路面积大、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多节电芯保护板断线检测电路，其特征在于，包括断线检测单元A、时序与控制单元B以及串联在一起的多节电池BAT1～BATn，n为大于等于2的正整数；电池BATi的正极通过串联的电阻Ri和电容Ci组成的RC滤波电路接地，且电池BAT1负极接地，1≤i≤n；电池BATj的电池电压VCj通过连接分压电阻R0j得到分压VFBj输入比较器Aj的正向输入端，比较器Aj的反向输入端连接基准电压VREFj，1≤j≤n‑1，电阻R01～R0(n‑1)依次串联，电阻R01一端接地；最高节电池BATn的正极依次连接二极管D和电阻R生成电压VDDHV分别与直流电流源I1～In‑1的输入端连接，直流电流源Ij的输出端通...

【技术特征摘要】
1.一种多节电芯保护板断线检测电路，其特征在于，包括断线检测单元A、时序与控制单元B以及串联在一起的多节电池BAT1～BATn，n为大于等于2的正整数；电池BATi的正极通过串联的电阻Ri和电容Ci组成的RC滤波电路接地，且电池BAT1负极接地，1≤i≤n；电池BATj的电池电压VCj通过连接分压电阻R0j得到分压VFBj输入比较器Aj的正向输入端，比较器Aj的反向输入端连接基准电压VREFj，1≤j≤n-1，电阻R01～R0(n-1)依次串联，电阻R01一端接地；最高节电池BATn的正极依次连接二极管D和电阻R生成电压VDDHV分别与直流电流源I1～In-1的输入端连接，直流电流源Ij的输出端通过开关SWj与对应的电阻R0j的一端相连，开关SWj的状态由窄脉冲产生电路B产生的XCLK信号经电平转换模块A10生成的窄脉冲信号XCLKHV控制，1≤j≤n-1；比较器Aj的输出端连接至逻辑或门A11的输入端，1≤j≤n-1，逻辑或门A11的输出端与D触发器A13的输入端D和计数器A12的输入端连接，D触发器A13的输入端CLK由窄脉冲产生电路B产生的窄脉冲信号XCLK经过延时单元A14产生的信号控制，D触发器A13输出端Q的输出信号BLD分别连接至逻辑或门101和电平转换单元104的输入端，电平转换单元104的输出端信号经过反相器105输出信号DHC控制NMOS管Q2，逻辑或门101的另一个输入端连接计数器A12的输出端，逻辑或门101的输出端经过电平转换单元102和反相器103输出信号CHC控制NMOS管Q1。2.根据权利要求1所述的一种多节电芯保护板断线检测电路，其特征在于，电池断线检测单元A包括高压PMOS管Ma0～Ma(n-1)，电压VDDHV与高压PMOS管Ma0～Ma(n-1)的源极相连，高压PMOS管Ma0与高压PMOS管Ma1～Ma(n-1)分别构成电流镜，高压PMOS管Ma0为电流镜的源头，由直流电流源I0提供镜像电流，其中高压PMOS管Ma0与高压PMOS管Maj构成的电流镜作为直流电流源Ij，1≤j≤n-1；高压PMOS管Ma0的漏极与直流电流源I0的输入端连接，直流电流源I0的输出端接地；高压PMOS管Mbj的源极与高压PMOS管Maj的漏极连接，窄脉冲信号XCLKHV控制高压PMOS管Mbj的栅极，其中高压PMOS管Mbj作为开关SWj，高压PMOS管Mbj的漏极连接电阻Raj的一端、电池电压VCj及电压源V(j+1)的负极，电阻Raj的另一端与电阻Rbj的一端和高压NMOS管Mcj的漏极连接，电阻Rbj的另一端与电阻Rcj的一端和高压NMOS管Mdj的漏极连接，电阻Rcj的另一端连接至电压源Vj的负极；高压NMOS管Mcj的栅极由XCLKHV信号控制，其源极连接至比较器Aj的正向输入端；高压NMOS管Mdj的栅极由CLKHV信号控制，其源极与比较器Aj的正向输入端连接；比较器Aj的反向输入端接入电压源Vj提供的基准电压VREFj，输出端接入逻辑或门A11，其中，1≤j≤n-1；电压源V1的负极接地。3.根据权利要求1所述的一种多节电芯保护板断线检测电路，其特征在于，电池断线检测单元A包括电阻R1～Rn-1，电压VDDHV与电阻Rj的一端相连，电阻Rj作为直流电流源Ij，电阻Rj的另一端连接至高压PMOS管Maj的源极，其中，高压PMOS管Maj作为开关SWj，由窄脉冲信号XCLKHV控制高压PMOS管Maj的栅极，高压PMOS管Maj的漏极连接电阻Raj的一端、电池电压VCj及电压源V(j+1)的负极，电阻Raj的另一端与电阻Rbj的一端和高压NMOS管Mcj的漏极连接，电阻Rbj的另一端与电阻Rcj的一端和高压NMOS管Mdj的漏极连接，电阻Rcj的另一端连接至电压源Vj的负极；高压NMOS管Mcj的栅极由XCLKHV信号控制，其源极连接至比较器Aj的正向输入端；高压NMOS管Mdj的栅极由CLKHV信号控制，其源极与比较器Aj的正向输入端连接；比较器Aj的反向输入端接入电压源Vj提供的基准电压VREFj，输出端接入逻辑或门A11，其中，1≤j≤n-1；电压源V1的负极接地。4.根据权利要求1所述的一种多节电芯保护板断线检测电路，其特征在于，时序与控制单元电路B包括高压PMOS管M1，高压PMOS管M1源极与高压PMOS管M2源极、高压PMOS管M3源极、高压PMOS管M4源极、高压PMOS管M5源极...

【专利技术属性】
技术研发人员：李演明，张豪，陈忠会，刘雨鑫，周罡，曹灿，
申请(专利权)人：西安华泰半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61