电流检测芯片、电池及电子设备制造技术

本申请实施例提供了一种电流检测芯片、电池及电子设备，电流检测芯片用于电池在充放电过程中进行电流检测，电流检测芯片包括：电流补偿电路，用于生成第一补偿电流，第一补偿电流随着来自电池的电源电压的变化而线性变化；比较电路，包括第一输入端及第二输入端；选择电路，用于接收第一补偿电流，并选择第一补偿电流输入至比较电路的第一输入端或比较电路的第二输入端；比较电路用于比较比较电路的第一输入端的电流和比较电路的第二输入端的电流，并根据比较结果输出指示信号，指示信号用于指示电池的充放电过程是否过流。本申请提供了一种提高电池在充放电过程中电流检测准确性的电流检测芯片、电池及电子设备。

【技术实现步骤摘要】
电流检测芯片、电池及电子设备
本申请涉及快速充电
，具体涉及一种电流检测芯片、电池及电子设备。
技术介绍
随着智能时代的到来，软硬件的不断提升大大增加了手机等电子设备的功耗，由此，快充技术应运而生。在电池快充技术中，电池的电压快速变化，导致电池保护电路中的晶体管的导通阻抗变化，从而造成电池在充放电过程中的电流检测，影响用户的使用。
技术实现思路
本申请提供一种提高电池在充放电过程中电流检测准确性的电流检测芯片、电池及电子设备。第一方面，本申请实施例提供了一种电流检测芯片，用于电池在充放电过程中进行电流检测，包括：电流补偿电路，用于生成第一补偿电流，所述第一补偿电流随着来自电池的电源电压的变化而线性变化；比较电路，包括第一输入端及第二输入端；选择电路，用于接收所述第一补偿电流，并选择所述第一补偿电流输入至所述比较电路的第一输入端或所述比较电路的第二输入端；所述比较电路用于比较所述比较电路的第一输入端的电流和所述比较电路的第二输入端的电流，并根据比较结果输出指示信号，所述指示信号用于指示所述电池的充放电过程是否过流。第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括电芯及所述的电流检测芯片，所述电流检测芯片电连接所述电芯，所述电流检测芯片用于在所述电芯的充放电过程进行电流检测。第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括所述的电池。通过设计电流检测芯片，使选择电路接收所述第一补偿电流，并选择所述第一补偿电流输入至所述比较电路的第一输入端或所述比较电路的第二输入端，如此，只需一个电流补偿电路产生第一补偿电流，通过选择电路选择性地将第一补偿电流输入至比较电路的第一输入端或比较电路的第二输入端，在较少的电流补偿电路的情况下，减小了在充电和放电回路中MOS晶体管的导通阻抗变化导致第二输入端的电流检测不准确的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的一种电子设备的应用场景的示意图；图2是本申请实施例提供的一种电池的结构示意图；图3是本申请实施例提供的一种电池保护板的电路结构示意图；图4是本申请实施例提供的第一种放电模式下的电流检测的电路示意图；图5是传统技术中放电模式下的电流检测的电路示意图；图6是本申请实施例提供的一种充电模式下的电流检测的电路示意图；图7是本申请实施例提供的第一种电流补偿电路的电路框图；图8是本申请实施例提供的第一种电流补偿电路的结构示意图；图9是本申请实施例提供的第一种放电模式下的电流检测的电路示意图；图10是本申请实施例提供的第二种电流补偿电路的电路框图；图11是本申请实施例提供的第二种电流补偿电路的局部结构示意图；图12是本申请实施例提供的第三种电流补偿电路的局部结构示意图；图13是本申请实施例提供的第四种电流补偿电路的结构示意图；图14是本申请实施例提供的第五种电流补偿电路的局部结构示意图；图15是本申请实施例提供的第二种电流补偿电路的电路框图；图16是本申请实施例提供的第六种电流补偿电路的局部结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请所列举的实施例在没有相互违背的情况下可以适当的相互结合。随着科技的发展，电子设备(例如智能手机、穿戴式设备、平板电脑等电子设备)的功能变得越来越强大，用户可以通过电子设备进行办公、娱乐，以至于电子设备已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。然而，电子设备的续航能力是有限的，需要用户不断的给电子设备充电。为了保证用户能够正常使用电子设备，快速充电成为一种充电的主流方案。目前常见的快充技术主要可分为两大类：低压大电流快速充电技术、高压小电流快速充电技术。不论低压大电流快速充电还是高压小电流快速充电，在电子设备充电电路中输入到电池时都会被转换为更大的充电电流(该充电电流不能超过电池承载的最大安全充电电流或不损害电池寿命的安全充电电流)，此时在对电池进行大电流充电如何保证快速充电的充电安全性就尤为重要。请参阅图1，图1是适用于本申请实施例的一种应用场景。在图1所示的场景中，包括电子设备100、充电线200和充电器300。电子设备100包括但不限于手机、笔记本电脑、掌上电脑、可充电耳机、可充电音箱、可充电穿戴设备、机器人、可充电家电、可充电交通工具、可充电运输工具等可充电电子产品。充电器300通过充电线200与电子设备100电连接。电子设备100至少包括电池10、连接接口20、充电管理芯片30和负载40等。连接接口20与充电管理芯片30电连接。电池10分别与充电管理芯片30和负载40电连接。其中，电池10包括电池保护板101和电芯102。负载40可以是电子设备100中的耗电设备，例如，负载40可以是麦克风、摄像头、显示屏、马达等各种耗电设备。充电管理芯片30为管理所述电池10充电的芯片。充电时，电流流向为：充电器300→充电线200→连接接口20→充电管理芯片30→电池保护板101→电芯102。放电时，电流流向为：电芯102→电池保护板101→负载40。电池10的充放电过程中，特别是对于快充
，对于电池10的电流检测成为研究重点。一般通过设计电流检测芯片对电池10的充放电过程中的电流进行检测。电池10包括但不限于锂离子电池、金属锂电池等。请参阅图2，电流检测芯片1可设于电池10的电池保护板101上，也可以设于电子设备100中且位于电池10外（例如电子设备100的主板上），还可以设于充电器300中。本申请实施例将该电流检测芯片1设于电池保护板101上为例进行说明。电流检测芯片1用于监测电池10的电流信息，当电流达到保护阈值时关断相应的充放电晶体管，达到对电池10保护的目的。相关技术中，在不同的电源电压下，充放电MOS（Metal-Oxide-Semiconductor，金属-氧化物-半导体）晶体管会随着电源电压的高低而发生变化，导致电池保护板101所检测到的电流值不准确，进而导致电池保护板101对电池的过流保护不准确。电源电压为电连接电芯正极端的端口的电压。本申请提供一种提高电池10在充放电过程中电流检测准确性的电流检测芯片。本申请中的应用场景包括电芯102、电池保护板101、放电负载（未图示）或外部充电设备（未图示）。电池保护板101上设有电流检测芯片1。当然，电池保护板101上还设有用于电压检测等功能的芯片。这些芯片可以相互独立的封装成多个芯片，芯片的引脚之间相互连接，或者，这些芯片可为共同封装成一个整体，换言之，本申请所述的电流检测芯片1可以为一个独立的芯片封装体也可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流检测芯片，用于电池在充放电过程中进行电流检测，其特征在于，包括：/n电流补偿电路，用于生成第一补偿电流，所述第一补偿电流随着来自所述电池的电源电压的变化而线性变化；/n比较电路，包括第一输入端及第二输入端；/n选择电路，用于接收所述第一补偿电流，并选择所述第一补偿电流输入至所述比较电路的第一输入端或所述比较电路的第二输入端；/n所述比较电路用于比较所述比较电路的第一输入端的电流和所述比较电路的第二输入端的电流，并根据比较结果输出指示信号，所述指示信号用于指示所述电池的充放电过程是否过流。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流检测芯片，用于电池在充放电过程中进行电流检测，其特征在于，包括：
电流补偿电路，用于生成第一补偿电流，所述第一补偿电流随着来自所述电池的电源电压的变化而线性变化；
比较电路，包括第一输入端及第二输入端；
选择电路，用于接收所述第一补偿电流，并选择所述第一补偿电流输入至所述比较电路的第一输入端或所述比较电路的第二输入端；
所述比较电路用于比较所述比较电路的第一输入端的电流和所述比较电路的第二输入端的电流，并根据比较结果输出指示信号，所述指示信号用于指示所述电池的充放电过程是否过流。


2.如权利要求1所述的电流检测芯片，其特征在于，所述电流补偿电路包括第一电压生成模块、补偿负载模块和第二电压生成模块，所述第一电压生成模块用于接收第一输入电压并根据所述第一输入电压输出第一输出电压，所述第一输出电压与所述电源电压线性相关；所述第二电压生成模块用于接收第二输入电压并根据所述第二输入电压输出第二输出电压，所述第二输出电压加载于所述补偿负载模块的输入端，所述第一输出电压加载于所述补偿负载模块的输出端，以生成第二补偿电流，其中，所述第一补偿电流根据所述第二补偿电流得到。


3.如权利要求2所述的电流检测芯片，其特征在于，所述第一电压生成模块包括第一运算放大器及第一晶体管，所述第一运算放大器的第一输入端用于加载所述第一输入电压，所述第一运算放大器的输出端电连接所述第一晶体管的栅极，所述第一运算放大器的第二输入端连接所述第一晶体管的源极及所述补偿负载模块的输出端，所述第一晶体管的漏极接地。


4.如权利要求2所述的电流检测芯片，其特征在于，所述第二电压生成模块包括第二运算放大器及第二晶体管，所述第二运算放大器的第一输入端用于加载所述第二输入电压，所述第二运算放大器的输出端电连接所述第二晶体管的栅极，所述第二运算放大器的第二输入端连接所述第二晶体管的源极及所述补偿负载模块的输入端。


5.如权利要求2所述的电流检测芯片，其特征在于，所述第一输入电压为所述电源电压的a倍，所述a的取值范围为0~1，所述第二输入电压为基准电压。


6.如权利要求2所述的电流检测芯片，其特征在于，所述电流补偿电路还包括电流镜像模块，所述电流镜像模块包括呈镜像对称且电连接的第一输出单元及第二输出单元，所述第一输出单元的输入端和所述第二输出单元的输入端皆加载所述电源电压，所述第一输出单元的输出端输出第二补偿电流，所述第二输出单元的输出端用于输出所述第一补偿电流，所述第一补偿电流与所述第二补偿电流呈线性相关。


7.如权利要求6所述的电流检测芯片，其特征在于，所述选择电路包括第一控制模块、第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块电连接所述比较电路的第一输入端与所述第二输出单元的输出端，所述第二开关模块电连接所述比较电路的第二输入端与所述第二输出单元的输出端，所述第一控制模块用于控制所述第一开关模块导通且所述第二开关模块断开，以使所述比较电路的第一输入端接收所述第一补偿电流；或者，控制所述第二开关模块导通且所述第一开关模块断开，以使所述比较电路的第二输入端接收所述第一补偿电流。


8.如权利要求7所述的电流检测芯片，其特征在于，所述第二输出单元的数量为多个，多个所述第二输出单元并联设置；或者，多个所述第二输出单元串联设置；或者，多个所述第二输出单元中一部分串联设置，另一部分并联设置；所述电流补偿电路还包括输出选择模块，所述输出选择模块的一端电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓，
申请(专利权)人：深圳英集芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44