电池断线检测电路制造技术

本发明专利技术公开一种电池断线检测电路。该电路包括N个电池，与每一电池的正极和负极相连的两条采样线之间形成检测采样区，采样恒流源与间隔设置的检测采样区对应的两条采样线相连；过充比较器与任一检测采样区对应的两条采样线相连，用于生成过充比较信号；过放比较器与任一检测采样区对应的两条采样线相连，用于生成过放比较信号；第一检测电路与第N个电池的正极对应的采样线相连，用于生成第一检测信号；第二检测电路与第N个电池的负极对应的采样线和低压供电电路相连，用于生成第二检测信号；逻辑处理电路与过充比较器、过放比较器、第一检测电路和第二检测电路相连，用于生成断线保护信号。该电路可对芯片供电端进行断线检测，且有效节省成本。

Battery disconnection detection circuit

【技术实现步骤摘要】
电池断线检测电路
本专利技术涉及电池保护
，尤其涉及一种电池断线检测电路。
技术介绍
目前市场主要应用的可充电电池有锂电池和铁电池，这两种电池因能量密度高，对电池的安全性有很多的要求。电池在过度充电状态下，电池能量将过剩，使电池温度上升，导致电解液分解而产生气体，会存在因内压和温度上升而导致着火或破裂的危险。电池在过度放电状态下，电解液因分解导致电芯容量特性劣化及耐久性劣化，即充放电次数降低，使电池寿命缩短。电池保护芯片是与电池相连的用于避免过度充电或者过度放电情况发生的芯片。在多节电池应用中，各节电池与电池保护芯片相连，若电池保护芯片的电压采样端子断线，则无法正常检测电池电压，即无法实现过度充电保护和过度放电保护，存在极大的应用风险，因此，需进行电池断线检测和保护。图1示出现有电池断线检测电路的一示意图。如图1所示，电池断线检测电路包括低压供电电路10、相互串联的第一电池A、第二电池B、第三电池C和第四电池D，第一电池A的负极与接地端GND和接地采样线V0相连，第四电池D的正极为芯片供电端VCC，与低压供电电路10相连，其中，低压供电电路10用于给芯片内部提供低压和逻辑供电。第一电池A和第二电池B之间设有第一采样线V1，第二电池B和第三电池C之间设有第二采样线V2，第三电池C和第四电池D设有第三采样线V3，第四电池D的正极与第四采样线V4相连。接地采样线V0与第一采样线V1之间、第二采样线V2与第三采样线V3之间、第四采样线V4与低压供电电路10之间各设有与恒流源Ibias作为上下拉；接地采样线V0与第一采样线V1之间以及第二采样线V2和第三采样线V3之间各设有一组过充比较器OV和过放比较器OD，用于检测电池电压是否过充和过放；第一采样线V1与第二采样线V2之间以及第三采样线V3和第四采样线V4之间各设有一组过充比较器OV、过放比较器OD和断线比较器OF，用于检测电池电压是否过充、过放和断线。与非门与两个断线比较器OF相连，用于根据两个断线比较器OF输出的断线比较信号OF2/OF4,输出断线保护信号OPEN，根据断线保护信号OPEN控制充电和放电。这种电池断线检测电路需间隔设置多个断线比较器OF，在一定程度上会增大芯片面积，使得芯片成本增加。图2示出现有电池断线检测电路的另一示意图。如图2所示，电池断线检测电路包括低压供电电路10、相互串联的第一电池A、第二电池B、第三电池C和第四电池D，第一电池A的负极与接地端GND和接地采样线V0相连，第四电池D的正极为芯片供电端VCC，与低压供电电路10相连，其中，低压供电电路10用于给芯片内部提供低压和逻辑供电。第一电池A和第二电池B之间设有第一采样线V1，第二电池B和第三电池C之间设有第二采样线V2，第三电池C和第四电池D设有第三采样线V3，第四电池D的正极与第四采样线V4相连。第一采样线V1、第二采样线V2、第三采样线V3和第四采样线V4分别通过一个恒流源Ibias与低压供电电路10相连；接地采样线V0与第一采样线V1之间、第一采样线V1与第二采样线V2之间、第二采样线V2与第三采样线V3之间、第三采样线V3和第四采样线V4之间各设有一组过充比较器OV、过放比较器OD和断线比较器OF，用于检测电池电压是否过充、过放和断线。与非门与四个断线比较器OF相连，用于根据四个断线比较器OF输出的断线比较信号OF1/OF2/OF3/OF4,输出断线保护信号OPEN，根据断线保护信号OPEN控制充电和放电。这种电池断线检测电路需所有相邻两个电池之间均设置断线比较器OF，在一定程度上会增大芯片面积，使得芯片成本增加。上述两种电池断线检测电路均无法实现芯片供电端VCC断线的检测和关断，一旦芯片供电端VCC断线，会导致电池保护芯片无法正常工作，使得电池应用存在极大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电池断线检测电路，以解决现有电池断线检测电路无法实现对芯片供电端VCC进行断线检测所存在的安全隐患的问题。本专利技术实施例提供一种电池断线检测电路，包括低压供电电路、N个电池和N+1条采样线，N个电池依次串联，相邻两个电池之间设有一条所述采样线，第1个电池的负极与接地端和一条所述采样线相连，第N个电池的正极与低压供电电路和一条所述采样线相连，与每一所述电池的正极和负极相连的两条所述采样线之间形成一检测采样区，还包括采样恒流源、过充比较器、过放比较器、第一检测电路、第二检测电路和逻辑处理电路；所述采样恒流源与间隔设置的所述检测采样区对应的两条所述采样线相连；所述过充比较器与任一所述检测采样区对应的两条所述采样线相连，用于生成过充比较信号；所述过放比较器与任一所述检测采样区对应的两条所述采样线相连，用于生成过放比较信号；所述第一检测电路与第N个所述电池的正极对应的所述采样线相连，用于生成第一检测信号；所述第二检测电路与第N个所述电池的负极对应的采样线和所述低压供电电路相连，用于生成第二检测信号；所述逻辑处理电路与所述过充比较器、所述过放比较器、所述第一检测电路和所述第二检测电路相连，用于对所述过充比较信号、所述过放比较信号、所述第一检测信号和所述第二检测信号进行逻辑运算，生成断线保护信号。优选地，所述第一检测电路包括第一恒流源、分压电阻和反相器；所述第一恒流源一端与接地端相连，另一端与所述反相器和所述分压电阻相连；所述分压电阻一端与所述第一恒流源和所述反相器相连，另一端与第N个所述电池的正极对应的所述采样线相连；所述反相器一端与所述第一恒流源和所述分压电阻相连，另一端与所述逻辑处理电路相连，用于向所述逻辑处理电路输出第一检测信号。优选地，所述第二检测电路包括控制PMOS管和第二恒流源；所述控制PMOS管的栅极与所述低压供电电路相连，源极与第N个所述电池的负极对应的所述采样线相连，漏极与所述第二恒流源和所述逻辑处理电路相连，用于接收所述低压供电电路输入的供电输入信号，生成第二检测信号；所述第二恒流源一端与接地端相连，另一端与所述控制PMOS管和所述逻辑处理电路相连，用于向所述逻辑处理电路输出所述第二检测信号。优选地，所述逻辑处理电路包括控制与非门、N-1个采样与非门和采样或非门；所述采样或非门与所述第一检测电路和所述第二检测电路相连，用于根据所述第一检测信号和所述第二检测信号，生成供电检测信号；所述采样与非门与相邻两个所述检测采样区中的一个所述检测采样区对应的过充比较器相连，与另一个所述检测采样区对应的过放比较器相连，用于根据所述过充比较信号和所述过放比较信号，生成采样检测信号；所述控制与非门与所述采样或非门和所述采样与非门相连，用于根据所述供电检测信号和所述采样检测信号，生成断线保护信号。优选地，所述采样恒流源与第2k+1个所述电池对应的检测采样区对应的两条所述采样线相连；第2k+1个所述采样与非门的一输入端与第2k+1个所述电池对应的检测采样区上设置的过放比较器相连，另一输入端与第2k+2个所述电池对应的检测采样区上设置的过充比较器相连；第2k个所述采样与非门的一输入端与第2k个所述电池对应的检测采样区上设置的过充比较器相连，另一输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池断线检测电路，包括低压供电电路、N个电池和N+1条采样线，N个所述电池依次串联，相邻两个所述电池之间设有一条所述采样线，第1个电池的负极与接地端和一条所述采样线相连，第N个电池的正极与低压供电电路和一条所述采样线相连，与每一所述电池的正极和负极相连的两条所述采样线之间形成一检测采样区，其特征在于，还包括采样恒流源、过充比较器、过放比较器、第一检测电路、第二检测电路和逻辑处理电路；所述采样恒流源与间隔设置的所述检测采样区对应的两条所述采样线相连；所述过充比较器与任一所述检测采样区对应的两条所述采样线相连，用于生成过充比较信号；所述过放比较器与任一所述检测采样区对应的两条所述采样线相连，用于生成过放比较信号；所述第一检测电路与第N个所述电池的正极对应的所述采样线相连，用于生成第一检测信号；所述第二检测电路与第N个所述电池的负极对应的采样线和所述低压供电电路相连，用于生成第二检测信号；所述逻辑处理电路与所述过充比较器、所述过放比较器、所述第一检测电路和所述第二检测电路相连，用于对所述过充比较信号、所述过放比较信号、所述第一检测信号和所述第二检测信号进行逻辑运算，生成断线保护信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电池断线检测电路，包括低压供电电路、N个电池和N+1条采样线，N个所述电池依次串联，相邻两个所述电池之间设有一条所述采样线，第1个电池的负极与接地端和一条所述采样线相连，第N个电池的正极与低压供电电路和一条所述采样线相连，与每一所述电池的正极和负极相连的两条所述采样线之间形成一检测采样区，其特征在于，还包括采样恒流源、过充比较器、过放比较器、第一检测电路、第二检测电路和逻辑处理电路；所述采样恒流源与间隔设置的所述检测采样区对应的两条所述采样线相连；所述过充比较器与任一所述检测采样区对应的两条所述采样线相连，用于生成过充比较信号；所述过放比较器与任一所述检测采样区对应的两条所述采样线相连，用于生成过放比较信号；所述第一检测电路与第N个所述电池的正极对应的所述采样线相连，用于生成第一检测信号；所述第二检测电路与第N个所述电池的负极对应的采样线和所述低压供电电路相连，用于生成第二检测信号；所述逻辑处理电路与所述过充比较器、所述过放比较器、所述第一检测电路和所述第二检测电路相连，用于对所述过充比较信号、所述过放比较信号、所述第一检测信号和所述第二检测信号进行逻辑运算，生成断线保护信号。


2.如权利要求1所述的电池断线检测电路，其特征在于，所述第一检测电路包括第一恒流源、分压电阻和反相器；所述第一恒流源一端与接地端相连，另一端与所述反相器和所述分压电阻相连；所述分压电阻一端与所述第一恒流源和所述反相器相连，另一端与第N个所述电池的正极对应的所述采样线相连；所述反相器一端与所述第一恒流源和所述分压电阻相连，另一端与所述逻辑处理电路相连，用于向所述逻辑处理电路输出第一检测信号。


3.如权利要求1所述的电池断线检测电路，其特征在于，所述第二检测电路包括控制PMOS管和第二恒流源；所述控制PMOS管的栅极与所述低压供电电路相连，源极与第N个所述电池的负极对应的所述采样线相连，漏极与所述第二恒流源和所述逻辑处理电路相连，用于接收所述低压供电电路输入的供电输入信号，生成第二检测信号；所述第二恒流源一端与接地端相连，另一端与所述控制PMOS管和所述逻辑处理电路相连，用于向所述逻辑处理电路输出所述第二检测信号。


4.如权利要求1所述的电池断线检测电路，其特征在于，所述逻辑处理电路包括控制与非门、N-1个采样与非门和采样或非门；所述采样或非门与所述第一检测电路和所述第二检测电路相连，用于根据所述第一检测信号和所述第二检测信号，生成供电检测信号；所述采样与非门与相邻两个所述检测采样区中的一个所述检测采样区对应的过充比较器相连，与另一个所述检测采样区对应的过放比较器相连，用于根据所述过充比较信号和所述过放比较信号，生成采样检测信号；所述控制与非门与所述采样或非门和所述采样与非门相连，用于根据所述供电检测信号和所述采样检测信号，生成断线保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，白青刚，杨小华，
申请(专利权)人：深圳市创芯微微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44