电池保护系统和电池保护电路技术方案

本发明专利技术提供一种电池保护系统和电池保护电路。所述电池保护电路，用于对串联的多节电芯进行保护，其包括：第一电压连接端；第二电压连接端；与第一电压连接端连接的采样组合电路，其被配置的采样第一输入电阻的压降；电芯采样单元，其采样两个电压连接端之间的电压差；相加器，将第一输入电阻的压降和电芯采样单元采样得到的电压差相加得到合计电芯电压；充电保护比较器，将所述相加器得到的合计电芯电压与第一参考电压比较，如果所述合计电芯电压大于或等于所述第一参考电压，则输出有效的充电保护信号；放电保护比较器，将所述相加器得到的合计电压与第二参考电压比较，如果所述合计电芯电压小于或等于所述第二参考电压，则输出有效的放电保护信号。输出有效的放电保护信号。输出有效的放电保护信号。

【技术实现步骤摘要】
电池保护系统和电池保护电路


[0001]本专利技术涉及电源
，尤其涉及一种电池保护系统和电池保护电路。

技术介绍

[0002]在多节电池保护芯片(或称电池保护电路)设计中，多节电芯串联，形成总的电源电压给电池保护芯片供电。
[0003]图1是现有技术中一种电池保护系统的电路图。如图1所示的，所述电池保护系统包括：第一电池输出端P+、第二电池输出端P
‑
、串联在第一电池输出端P+和接地端G之间的多节电芯BT1、BT2和BT3、串联于相应电芯的正负极之间的电容C1、C2和C3、串联于接地端G和第二电池输出端P
‑
之间的放电开关MN1和充电开关MN2；电池保护芯片110。所述电池保护芯片100包括多个电芯连接端V1、V2和V3，以及独立的电源连接端VDD、电流电测端VM。各个电芯连接端V1、V2和V3分别通过输入电阻R1、R2和R3与对应的电芯的电极相连。电流检测端VM通过检测电阻Rm连接至第二电池输出端P
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,所述电源连接端VDD通过电阻Rd连接至第一电池输出端P+。
[0004]现有技术中采用独立的电源管脚VDD给电池保护芯片的内部电路供电。不利于芯片小型化设计。
[0005]因此，有必要提出一种新型的电池保护系统和电池保护电路。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种电池保护系统以及一种电池保护电路，以克服现有技术中存在的问题。
[0007]根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种电池保护电路，用于对串联的多节电芯进行保护，其包括：通过第一输入电阻与串联的多节电芯中电压最高的一节电芯的正极相连的第一电压连接端；通过第二输入电阻与串联的多节电芯中电压最高的一节电芯的负极相连的第二电压连接端；与第一电压连接端连接的采样组合电路，其被配置的采样第一输入电阻的压降；与第一电压连接端和第二电压连接端相连的电芯采样单元，其采样两个电压连接端之间的电压差；相加器，将所述采样组合电路采样得到的第一输入电阻的压降和电芯采样单元采样得到的电压差相加得到合计电芯电压；与多节电芯中电压最高的一节电芯对应的充电保护比较器，将所述相加器得到的合计电芯电压与第一参考电压比较，如果所述合计电芯电压大于或等于所述第一参考电压，则输出有效的充电保护信号；与多节电芯中电压最高的一节电芯对应的放电保护比较器，将所述相加器得到的合计电压与第二参考电压比较，如果所述合计电芯电压小于或等于所述第二参考电压，则输出有效的放电保护信号。
[0008]进一步的，所述的电池保护电路形成于一个芯片上。
[0009]根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种电池保护系统，其包括：第一电池输出端和第二电池输出端，串联在第一电池输出端和接地端之间的多节电芯；串联在接地端和
第二电池输出端之间的充电开关和放电开关；上述电池保护电路，多个电容，每个电容连接于每个电芯的正负极之间。
[0010]与现有技术相比，本专利技术通过采样组合电路得到第一输入电阻的压降，进而得到多节电芯中电压最高的电芯的精确的合计电芯电压，这样可以进行更为精确的充电和放电保护。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0012]图1是现有技术中一种电池保护系统的电路示意图；
[0013]图2是本专利技术中的电池保护系统在一个实施例中的电路示意图；
[0014]图3是本专利技术中的电池保护电路在一个实施例中的电路示意图。
【具体实施方式】
[0015]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0016]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
[0017]图2是本专利技术中的电池保护系统在一个实施例中的电路示意图。如图2所示的，所述电池保护系统200包括：第一电池输出端P+、第二电池输出端P
‑
、串联在第一电池输出端P+和接地端G之间的多节电芯BT1、BT2和BT3、串联于相应电芯的正负极之间的电容C3、C2和C1、串联于接地端G和第二电池输出端P
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之间的放电开关MN1和充电开关MN2；电池保护电路210。
[0018]在一个实施例中，所述电池保护电路210可以形成于一个芯片上，有时也可以被称为电池保护芯片210。所述电池保护电路210包括多个电芯连接端V1、V2和V3、电流检测端VM。V1、V2和V3 VM都可以是芯片的管脚。各个电芯连接端V1、V2和V3分别通过第一输入电阻R1，第二输入电阻R2和第三输入电阻R3与对应的电芯的电极相连。这些输入电阻的作用是为了防止电芯接反的情况下损坏芯片，它们起到限流作用。电流电测端VM通过检测电阻Rm连接至第二电池输出端P
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。图2中只是示意性的给出了三个电芯串联，在其他实施例中，可以是2个、4个或更多个。
[0019]图3是本专利技术中的电池保护电路210在一个实施例中的电路示意图。如图3所示的，所述电池保护电路210包括：通过第一输入电阻R1与串联的多节电芯中电压最高的一节电芯BT1的正极相连的第一电压连接端V1；通过第二输入电阻R2与串联的多节电芯中电压最高的一节电芯BT1的负极相连的第二电压连接端V2；与第一电压连接端V1连接的采样组合电路211；与第一电压连接端V1和第二电压连接端V2相连的电芯采样单元1；相加器add；与
多节电芯中电压最高的一节电芯BT1对应的充电保护比较器Comp1和与多节电芯中电压最高的一节电芯BT1对应的放电保护比较器Comp2。这里的多节电芯中电压最高的一节电芯为BT1，即串联的多节电芯中的最上的(正极或负极电压最高的)那一节电芯。
[0020]所述采样组合电路211被配置的采样第一输入电阻R1的压降VDR1。所述电芯采样单元1采样两个电压连接端之间的电压差VS3。所述相加器add将所述采样组合电路采样得到的第一输入电阻的压降VDR1和电芯采样单元采样得到的电压差VS3相加得到合计电芯电压BT3S。所述合计电芯电压BT3S为检测得到的较为精确的电芯BT1的电芯电压，此时已经考虑了第一输入电阻R1带来的影响。所述充电保护比较器Comp1将所述相加器得到的合计电芯电压BT3S与第一参考电压VR1比较，如果所述合计电芯电压大于或等于所述第一参考电压，则输出有效的充电保护信号VOC3，以启动充电保护，否则输出无效的充电保护信号VOC3，不启动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池保护电路，用于对串联的多节电芯进行保护，其特征在于，其包括：通过第一输入电阻与串联的多节电芯中电压最高的一节电芯的正极相连的第一电压连接端；通过第二输入电阻与串联的多节电芯中电压最高的一节电芯的负极相连的第二电压连接端；与第一电压连接端连接的采样组合电路，其被配置的采样第一输入电阻的压降；与第一电压连接端和第二电压连接端相连的电芯采样单元，其采样两个电压连接端之间的电压差；相加器，将所述采样组合电路采样得到的第一输入电阻的压降和电芯采样单元采样得到的电压差相加得到合计电芯电压；与多节电芯中电压最高的一节电芯对应的充电保护比较器，将所述相加器得到的合计电芯电压与第一参考电压比较，如果所述合计电芯电压大于或等于所述第一参考电压，则输出有效的充电保护信号；与多节电芯中电压最高的一节电芯对应的放电保护比较器，将所述相加器得到的合计电压与第二参考电压比较，如果所述合计电芯电压小于或等于所述第二参考电压，则输出有效的放电保护信号。2.根据权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，其还包括：与第一电压连接端连接的调节电路，其为所述电池保护电路的各工作电路提供电压；其中所述采样组合电路包括：与第一电压连接端连接的第一采样单元，其在第一时段采样第一电压连接端的电压得到第一采样电压；与第一电压连接端连接的抽取式电流源，其在第二时段从所述第一电压连接端抽取的电流等于所述各工作电路的消耗电流；与第一电压连接端连接的第二采样单元，其在第二时段采样第一电压连接端的电压得到第二采样电压；相减器，被配置的用第一采样电压减去第二采样电压得到第一输入电阻的压降，其中第一时段和第二时段在时间上不重叠。3.根据权利要求2所述的电池保护电路，其特征在于，其还包括：振荡器，其产生第一时钟信号和第二时钟信号，所述抽取式电流源通过受控开关连接至第一电压连接端，所述受控开关受到第二时钟信号的控制在第二时段导通，在其他时段断开，所述第二时钟信号也控制第二采样单元在在第二时段采样第一电压连接端的电压，第一时钟信号控制第一采样单元在第一时段采样第一电压连接端的电压。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的电池保护电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，
申请(专利权)人：南京中感微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：