一种电池组件、电池保护芯片和电子产品制造技术

本发明专利技术公开了一种电池组件、电池保护芯片和电子产品，其中，电池保护芯片包括电源引脚、接地引脚、电感接入引脚、电流检测引脚、放电控制引脚和充电控制引脚，芯片内部还包括控压电路、放电控制电路和充电控制电路，电感的一端接控压电路的输入端，另一端电连接电池的正极端，电池保护芯片的放电控制引脚和充电控制引脚分别用于控制与电池的负极端电连接第一NMOS管，与外部电源负极端电连接的第二NMOS管，控压电路产生稳定的控制电压，使得两个NMOS管导通状态不受电池压降的影响，以及有效避免电池内外因电池负极端中断连接而产生内外没有共地带来的电势差。

【技术实现步骤摘要】
一种电池组件、电池保护芯片和电子产品
本专利技术涉及电池保护
，尤其涉及一种电池组件、电池保护芯片和电子产品。
技术介绍
可充电电池在消费类电子产品中广泛应用，并且已经呈现出内置为电子产品重要组成部分的趋势，因此对可充电电池的质量和使用保护往往也决定了电子产品的品质。对于电池充放电保护电路而言，在对可充电电池的充放电过程中，需要对充电或放电的电流进行检测，如果电流过大则需要自动切断充电或放电，而控制充电和放电的开关通常是由MOS管来实现的，对MOS管的通断控制需要利用电池的电压来实现，但是在充电初期或放电后期，电池的电压通常比满额电压要小，比如额定电压为4.2V的锂电池，在充电初期或放电后期，电池的电压会降到2.5V左右，在这种低压的情况下，用于控制MOS管导通的电压差也会明显变小，这样会导致MOS管的导通阻抗明显提升，此时外置MOS的导通阻抗可能会比电池电压为4V时大一倍，对于大电流应用情况下MOS管的导通阻抗带来的损耗会大一倍，加速减小电池的有效使用时间，同时还会带来热量释放，电子产品的内部温度随之升高。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种电池充放电保护电路、芯片和电子产品，解决对电池的充放电保护中，如何在电池低电压情况下实现对开关管的导通电压保持稳定，不会因导通阻抗升高而带来热能耗增加。为解决上述技术问题，为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种电池组件，包括电池和电池保护芯片，所述电池保护芯片包括电源引脚、接地引脚、电感接入引脚、电流检测引脚、放电控制引脚和充电控制引脚，芯片内部还包括控压电路、放电控制电路和充电控制电路，所述控压电路的输入端电连接电感接入引脚，所述电感输入引脚电连接一个电感，所述电感的另一端电连接电池的正极端，所述控压电路的输出端分别电连接放电控制电路和充电控制电路的输入端，所述放电控制电路的输出端电连接放电控制引脚，所述充电控制电路的输出端电连接充电控制引脚；所述电池保护芯片的电源引脚与电池的正极端电连接，所述电池的负极端还电连接第一NMOS管的源极，所述第一NMOS管的漏极与第二NMOS管的漏极电连接，第二NMOS管的源极则作为电池放电和充电共用的负极连接端，电池的正极端则作为电池放电和充电共用的正极连接端；所述电池保护芯片的放电控制引脚电连接所述第一NMOS管的栅极，所述充电控制引脚电连接所述第二NMOS管的栅极；所述电池的负极端与所述电池保护芯片的接地引脚电连接，第二NMOS管的源极与所述电池保护芯片的电流检测引脚电连接。优选的，所述控压电路向所述放电控制电路输入控制电压，所述电池保护芯片用于监控电池放电正常工作时，所述放电控制电路通过放电控制引脚输出所述控制电压，监控电池放电异常工作时，所述放电控制电路通过放电控制引脚输出第二电压；所述控压电路向所述充电控制电路输入控制电压，所述电池保护芯片用于监控电池正常充电工作时，所述充电控制电路通过充电控制引脚输出所述控制电压，监控电池充电异常工作时，所述充电控制电路通过充电控制引脚输出第三电压。优选的，所述控制电压的电压值减去所述电池的负极端的电压值的差值，大于或等于所述第一NMOS管的栅极与源极之间的最小导通电压，小于所述第一NMOS管的栅极与源极之间的最大击穿电压；所述控制电压的电压值减去所述第二NMOS管的源极的电压值的差值，大于或等于所述第二NMOS管的栅极与源极之间的最小导通电压，小于所述第二NMOS管的栅极与源极之间的最大击穿电压。优选的，所述控制电压的电压值是固定值，或者所述控制电压的电压值是一个区间值，或者所述控制电压是所述电池的电压值的整数倍。优选的，所述第二电压为所述电池的负极端的电压，所述第三电压为所述第二NMOS管的源极的电压。优选的，所述控压电路包括开关管，所述开关管的一端与所述电感电连接，另一端接地，所述开关管的控制端电连接一个可调控的脉冲发生器，所述脉冲发生器产生的脉冲用于对所述开关管的两端进行导通或关断控制；所述开关管与所述电感的连接处还连接一个二极管的正极，所述二极管的负极电连接一个电容后接地，所述二极管的负极产生的电压即为所述所述控压电路的输出电压。优选的，所述控压电路包括开关管，所述开关管的一端与所述电感电连接，另一端接地，所述开关管的控制端电连接一个可调控的脉冲发生器，所述脉冲发生器产生的脉冲用于对所述开关管的两端进行导通或关断控制；所述开关管与所述电感的连接处还连接一个二极管的正极，所述二极管的负极电连接一个电容后接地，所述二极管的负极产生的电压即为所述所述控压电路的输出电压；在所述二极管的负极还电连接串联的第一反馈电阻和第二反馈电阻后接地，在所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻之间的连接处与所述脉冲发生器的控制端电连接。优选的，在所述脉冲发生器的控制端电连接一个误差运算放大器，所述误差运算放大器的一个输入端接入参考电压，另一个输入端则接入来自所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻之间的连接处的反馈电压，输出端则接入所述脉冲发生器的控制端。优选的，所述脉冲发生器还接入振荡器，所述振荡器输入振荡信号作为脉冲发生器产生脉冲输出的信号源。优选的，所述控压电路包括开关管，所述开关管的一端与所述电感电连接，另一端接地，所述开关管的控制端电连接一个可调控的脉冲发生器，所述脉冲发生器产生的脉冲用于对所述开关管的两端进行导通或关断控制；所述开关管与所述电感的连接处还连接一个二极管的正极，所述二极管的负极电连接一个电容后接地，所述二极管的负极产生的电压即为所述所述控压电路的输出电压；在所述二极管的负极还电连接串联的第一反馈电阻和第二反馈电阻后接地，在所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻之间的连接处分别电连接第一比较器的正极输入端和第二比较器的负极输入端，所述第一比较器的负极输入端接入低参考电压，所述第二比较器的正极输入端接入高参考电压，所述第二比较器的输出端和所述第一比较器的输出端分别接入到脉冲发生器的两个控制输入端。优选的，所述放电控制电路包括第一放电非门，第一放电P型MOS管，第二放电P型MOS管，第三放电P型MOS管，第一放电N型MOS管，第二放电N型MOS管，第三放电N型MOS管；所述第一放电非门的输入端与所述第二放电N型MOS管的栅极电连接，所述第一放电非门的输出端与所述第一放电N型MOS管的栅极电连接；所述第一放电P型MOS管的漏极与所述第一放电N型MOS管的漏极电连接作为第一漏极连接点，所述第一漏极连接点与所述第二放电P型MOS管的栅极电连接；所述第二放电P型MOS管的漏极与所述第二放电N型MOS管的漏极电连接作为第二漏极连接点，所述第二漏极连接点与所述第一放电P型MOS管的栅极电连接；所述第三放电P型MOS管第三放电P型MOS管的栅极与所述第三放电N型MOS管的栅极电连接作为第一栅极连接点，所述第一栅极连接点与所述第二漏极连接点电连接；所述第三放电P型MOS管第三放电P型MOS管的漏极与所述第三放电N型MOS管的漏极电连接作为第三漏极连接点，为所述放电控制电路的输出端；第一放电P型MOS管的源极、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组件，包括电池和电池保护芯片，其特征在于，所述电池保护芯片包括电源引脚、接地引脚、电感接入引脚、电流检测引脚、放电控制引脚和充电控制引脚，芯片内部还包括控压电路、放电控制电路和充电控制电路，所述控压电路的输入端电连接电感接入引脚，所述电感输入引脚电连接一个电感，所述电感的另一端电连接电池的正极端，所述控压电路的输出端分别电连接放电控制电路和充电控制电路的输入端，所述放电控制电路的输出端电连接放电控制引脚，所述充电控制电路的输出端电连接充电控制引脚；/n所述电池保护芯片的电源引脚与电池的正极端电连接，所述电池的负极端还电连接第一NMOS管的源极，所述第一NMOS管的漏极与第二NMOS管的漏极电连接，第二NMOS管的源极则作为电池放电和充电共用的负极连接端，电池的正极端则作为电池放电和充电共用的正极连接端；所述电池保护芯片的放电控制引脚电连接所述第一NMOS管的栅极，所述充电控制引脚电连接所述第二NMOS管的栅极；/n所述电池的负极端与所述电池保护芯片的接地引脚电连接，第二NMOS管的源极与所述电池保护芯片的电流检测引脚电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池组件，包括电池和电池保护芯片，其特征在于，所述电池保护芯片包括电源引脚、接地引脚、电感接入引脚、电流检测引脚、放电控制引脚和充电控制引脚，芯片内部还包括控压电路、放电控制电路和充电控制电路，所述控压电路的输入端电连接电感接入引脚，所述电感输入引脚电连接一个电感，所述电感的另一端电连接电池的正极端，所述控压电路的输出端分别电连接放电控制电路和充电控制电路的输入端，所述放电控制电路的输出端电连接放电控制引脚，所述充电控制电路的输出端电连接充电控制引脚；
所述电池保护芯片的电源引脚与电池的正极端电连接，所述电池的负极端还电连接第一NMOS管的源极，所述第一NMOS管的漏极与第二NMOS管的漏极电连接，第二NMOS管的源极则作为电池放电和充电共用的负极连接端，电池的正极端则作为电池放电和充电共用的正极连接端；所述电池保护芯片的放电控制引脚电连接所述第一NMOS管的栅极，所述充电控制引脚电连接所述第二NMOS管的栅极；
所述电池的负极端与所述电池保护芯片的接地引脚电连接，第二NMOS管的源极与所述电池保护芯片的电流检测引脚电连接。


2.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述控压电路向所述放电控制电路输入控制电压，所述电池保护芯片用于监控电池放电正常工作时，所述放电控制电路通过放电控制引脚输出所述控制电压，监控电池放电异常工作时，所述放电控制电路通过放电控制引脚输出第二电压；所述控压电路向所述充电控制电路输入控制电压，所述电池保护芯片用于监控电池正常充电工作时，所述充电控制电路通过充电控制引脚输出所述控制电压，监控电池充电异常工作时，所述充电控制电路通过充电控制引脚输出第三电压。


3.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述控制电压的电压值减去所述电池的负极端的电压值的差值，大于或等于所述第一NMOS管的栅极与源极之间的最小导通电压，小于所述第一NMOS管的栅极与源极之间的最大击穿电压；所述控制电压的电压值减去所述第二NMOS管的源极的电压值的差值，大于或等于所述第二NMOS管的栅极与源极之间的最小导通电压，小于所述第二NMOS管的栅极与源极之间的最大击穿电压。


4.根据权利要求3所述的电池组件，其特征在于，所述控制电压的电压值是固定值，或者所述控制电压的电压值是一个区间值，或者所述控制电压是所述电池的电压值的整数倍。


5.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述第二电压为所述电池的负极端的电压，所述第三电压为所述第二NMOS管的源极的电压。


6.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述控压电路包括开关管，所述开关管的一端与所述电感电连接，另一端接地，所述开关管的控制端电连接一个可调控的脉冲发生器，所述脉冲发生器产生的脉冲用于对所述开关管的两端进行导通或关断控制；
所述开关管与所述电感的连接处还连接一个二极管的正极，所述二极管的负极电连接一个电容后接地，所述二极管的负极产生的电压即为所述所述控压电路的输出电压。


7.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述控压电路包括开关管，所述开关管的一端与所述电感电连接，另一端接地，所述开关管的控制端电连接一个可调控的脉冲发生器，所述脉冲发生器产生的脉冲用于对所述开关管的两端进行导通或关断控制；
所述开关管与所述电感的连接处还连接一个二极管的正极，所述二极管的负极电连接一个电容后接地，所述二极管的负极产生的电压即为所述所述控压电路的输出电压；
在所述二极管的负极还电连接串联的第一反馈电阻和第二反馈电阻后接地，在所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻之间的连接处与所述脉冲发生器的控制端电连接。


8.根据权利要求7所述的电池组件，其特征在于，在所述脉冲发生器的控制端电连接一个误差运算放大器，所述误差运算放大器的一个输入端接入参考电压，另一个输入端则接入来自所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻之间的连接处的反馈电压，输出端则接入所述脉冲发生器的控制端。


9.根据权利要求8所述的电池组件，其特征在于，所述脉冲发生器还接入振荡器，所述振荡器输入振荡信号作为脉冲发生器产生脉冲输出的信号源。


10.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述控压电路包括开关管，所述开关管的一端与所述电感电连接，另一端接地，所述开关管的控制端电连接一个可调控的脉冲发生器，所述脉冲发生器产生的脉冲用于对所述开关管的两端进行导通或关断控制；
所述开关管与所述电感的连接处还连接一个二极管的正极，所述二极管的负极电连接一个电容后接地，所述二极管的负极产生的电压即为所述所述控压电路的输出电压；
在所述二极管的负极还电连接串联的第一反馈电阻和第二反馈电阻后接地，在所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻之间的连接处分别电连接第一比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋利军，贺玉婷，
申请(专利权)人：西安稳先半导体科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61