电池包的充放电保护装置、电池包及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池包的充放电保护装置、电池包及电子设备，电池包包括多个并联连接的充放电支路，每个充放电支路包括电芯，充放电保护装置包括：对应每个充放电支路设置的保护开关，保护开关被配置为正向导通时控制电芯进行充电、反向导通时控制电芯进行放电；对应每个保护开关设置的保护芯片，保护芯片被配置为控制保护开关正向导通或反向导通，并通过控制保护开关的导通阻抗以调节相应充放电支路的充放电电流。该装置通过复用保护开关，将限流与充放电保护功能集成于一体，不仅可以实现电芯的充放电保护，而且可以通过控制保护开关的导通阻抗间接控制电芯的通路电流，有效避免因电芯通路电流差异过大导致电芯无法同步满充等的问题。满充等的问题。满充等的问题。

【技术实现步骤摘要】
电池包的充放电保护装置、电池包及电子设备


[0001]本专利技术涉及电池充放电
，尤其涉及一种电池包的充放电保护装置、电池包及电子设备。

技术介绍

[0002]在手机端的锂电池包设计中，一定会用到电池保护板或者BMS(Battery Management System，电池管理系统)，其中保护IC(Integrated Circuit Chip)一般是通过控制背靠背的MOS(场效应管)管的通断来实现电池包中电芯的充放电保护，避免电芯的不恰当使用，造成电芯的短路、过放加速老化或者过充电池包起鼓等。
[0003]目前，有些保护IC除了集成有充放电保护功能外，还集成有复位功能。如图1所示的并联电芯充电架构，其中一颗保护IC还预留一控制信号线AP_CTRL1/AP_CTRL2，当其中一个电芯达到满充条件后，AP端通过拉高相应的AP_CTRL1/AP_CTRL2来控制相应的保护IC复位，此时电芯与充电管理芯片的通路被切断，电芯不能进行充放电。
[0004]在并联电芯架构中，若从充电管理芯片到各个电芯的阻抗不相等或者电芯容量差异较大，当其中一个电芯因分流大或者电芯容量小提前充满，虽然可以通过控制保护IC复位来使该电芯停止充放电，以使充电管理芯片输出的电流全部输入至未充满的电芯进行充电，但这样会存在如下问题：(1)电芯无法同步充满；(2)针对高功率充电方案，先行达到快充满充条件的电芯，会降功率进入到普充小功率充电，这会导致未达到快充满充条件的电芯一直由普充进行充电，若所有电芯均达到满充条件，整体充电时间会因先达到快充满充条件的电芯退快充而延长；(3)电芯电流差异偏差过大时，分流大的电芯可能会超电芯倍率，若用户在充电中途拔掉适配器，会引起电芯电压偏差过大，若用户继续使用，导致电压偏低的电芯先触发系统关闭，造成电压高的电芯发生容量损失。
[0005]相关技术中，通过增加限流IC来调节电芯的充放电通路的电流，如图2所示，在充电管理芯片与电池包之间增加限流IC，可分别控制每个电芯的充放电通路的LOADSWITCH(电子负载)的阻抗，以调节每个电芯的分流大小，以达到解决上述问题的目的。但是该方式不仅会增加电路体积和成本，而且会产生额外的热量。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电池包的充放电保护装置，通过复用保护开关，将限流与充放电保护功能集成于一体，不仅可以实现电芯的充放电保护，而且可以通过控制保护开关的导通阻抗间接控制电芯的通路电流，实现通路电流的限流，从而能够在不增加电路体积、成本以及热量等的情况下，有效避免因电芯通路电流差异过大导致电芯无法同步满充等的问题。
[0007]本专利技术的第二个目的在于提出一种电池包。
[0008]本专利技术的第三个目的在于提出一种电子设备。
[0009]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种电池包的充放电保护装置，电池包括多个并联连接的充放电支路，每个充放电支路包括电芯，充放电保护装置包括：对应每个充放电支路设置的保护开关，保护开关被配置为正向导通时控制电芯进行充电、反向导通时控制电芯进行放电；对应每个保护开关设置的保护芯片，保护芯片被配置为控制保护开关正向导通或反向导通，并通过控制保护开关的导通阻抗以调节相应充放电支路的充放电电流。
[0010]根据本专利技术实施例的电池包的充放电保护装置，通过复用保护开关，将限流与充放电保护功能集成于一体，不仅可以实现电芯的充放电保护，而且可以通过控制保护开关的导通阻抗间接控制电芯的通路电流，实现通路电流的限流，从而能够在不增加电路体积、成本以及热量等的情况下，有效避免因电芯通路电流差异过大导致电芯无法同步满充等的问题。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，保护芯片还被配置为在保护开关正向导通时通过调节相应充放电支路的充电电流，以使多个充放电支路的电芯同时达到充满条件。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，保护芯片还被配置为在保护开关反向导通时通过调节相应充放电支路的放电电流，以使多个充放电支路的电芯电量保持均衡。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，在电池包充电时，保护开关的导通阻抗跟随相应充放电支路的充电电流进行正比例调节，且跟随相应充放电支路的电芯电量进行正比例调节。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，在电池包放电时，保护开关的导通阻抗跟随相应充放电支路的电芯电量进行反比例调节。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，保护芯片与应用处理器进行通信，以接收应用处理器根据充放电支路的充放电电流和/或电芯电量下发的阻抗调节指令。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，保护开关采用背靠背MOS管设计。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，背靠背MOS管包括第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管的源极连接到充放电支路中电芯的负极端，第一MOS管的漏极与第二MOS管的漏极相连，第二MOS管的源极接电池包的负极，第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极分别与保护芯片的第一驱动输出端和第二驱动输出端对应相连。
[0018]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种电池包，包括前述的电池包充放电保护装置。
[0019]根据本专利技术实施例的电池包，采用前述的充放电保护装置，通过复用保护开关，将限流与充放电保护功能集成于一体，不仅可以实现电芯的充放电保护，而且可以通过控制保护开关的导通阻抗间接控制电芯的通路电流，实现通路电流的限流，从而能够在不增加电路体积、成本以及热量等的情况下，有效避免因电芯通路电流差异过大导致电芯无法同步满充等的问题。
[0020]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种电子设备，包括前述的电池包的充放电保护装置。
[0021]根据本专利技术实施例的电子设备，采用前述的充放电保护装置，通过复用保护开关，将限流与充放电保护功能集成于一体，不仅可以实现电芯的充放电保护，而且可以通过控制保护开关的导通阻抗间接控制电芯的通路电流，实现通路电流的限流，从而能够在不增加电路体积、成本以及热量等的情况下，有效避免因电芯通路电流差异过大导致电芯无法
同步满充等的问题。
[0022]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0023]图1为相关技术中的一种并联电芯充电架构；
[0024]图2为相关技术中的另一种并联电芯充电架构；
[0025]图3为根据本专利技术一个实施例的电池包的充放电保护装置的结构示意图；
[0026]图4为根据本专利技术一个实施例的电池包的充放电保护装置的电路示意图。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包的充放电保护装置，其特征在于，所述电池包包括多个并联连接的充放电支路，每个所述充放电支路包括电芯，所述充放电保护装置包括：对应每个所述充放电支路设置的保护开关，所述保护开关被配置为正向导通时控制所述电芯进行充电、反向导通时控制所述电芯进行放电；对应每个所述保护开关设置的保护芯片，所述保护芯片被配置为控制所述保护开关正向导通或反向导通，并通过控制所述保护开关的导通阻抗以调节相应充放电支路的充放电电流。2.根据权利要求1所述的电池包的充放电保护装置，其特征在于，所述保护芯片还被配置为在所述保护开关正向导通时通过调节相应充放电支路的充电电流，以使多个所述充放电支路的电芯同时达到充满条件。3.根据权利要求1所述的电池包的充放电保护装置，其特征在于，所述保护芯片还被配置为在所述保护开关反向导通时通过调节相应充放电支路的放电电流，以使多个所述充放电支路的电芯电量保持均衡。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的电池包的充放电保护装置，其特征在于，在所述电池包充电时，所述保护开关的导通阻抗跟随相应充放电支路的充电电流进行正比例调节，且跟随相应充放电支路的电芯电量进行正比例调节。5.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的电池包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：