电池保护芯片、电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种电池保护芯片、电路及方法。本发明专利技术电池保护芯片包括过压欠压检测模块，用于对若干单电池进行过压欠压检测，所述芯片还包括一第一引脚、第二引脚以及第三引脚。第一引脚与单电池的正极相连，并通过均衡电阻与第一电子开关的第一端相连；第二引脚与单电池的负极以及第一电子开关的第二端相连；第三引脚与第一电子开关的第三端相连。所述芯片通过第一引脚和第二引脚检测单电池两端的电压，并通过第三引脚输出第一控制信号以导通第一电子开关，从而使单电池通过第一电子开关放电以进行电量均衡。本发明专利技术电池保护芯片不仅可对电池进行过压欠压检测，还可对电池进行电量均衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池保护芯片，特别是涉及一种既可对电池进行过压欠压检测又可进行电量均衡的。
技术介绍
随着电子产品及系统的需求不断扩大，蓄电池如可再充电池得到了快速的发展。 蓄电池有多种类型，比如锂电池和铅酸电池。一个蓄电池可包括多个单电池。蓄电池经过长时间正常的充、放电之后可能会引起每个单电池之间的电池电压不一致，其主要原因是由于每个单电池的内阻有一定的差距。随着充放电循环次数的增加，内阻差异不断扩大。而单电池的内阻越大，容量就越小，因此整个蓄电池的容量最终只能按容量最小的单电池来确定。而容量最小的单电池在充放电过程中会比其他单电池负担更重，当容量最小的单电池性能达到某个临界点时，其性能会呈雪崩式的急剧下降而失效，整个蓄电池会由于这个单电池的失效而整体报废。因此，为了延长蓄电池的使用寿命，需要采用电量均衡技术来对蓄电池中的单电池进行均衡操作。通常的电池保护芯片会集成过压(Over-Voltage，或者称之为过充电)检测、欠压 (Under-Voltage，或者称之为过放电)检测、过流和短路(Over-Current &Short_Circuit) 检测等基本的保护功能，用于保护锂电池的安全，但目前的电池保护芯片没有电量均衡的功能，需要采用额外的具有电量均衡功能的有源器件或稳压器来实现均衡充电。因此，增加了应用成本以及电路板的面积，且额外增加的有源器件有静态功耗，也要消耗更多的电流。 此外，目前的有源器件的均衡功能主要是采用模数转换器来完成，需要高精度的模数转换器和精密的算法来实现，因此，成本更加昂贵，且当单电池串联的节数越多，需要的有源器件或稳压器就越多。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种可对电池进行过压欠压检测以及电量均衡且可降低成本的。本专利技术提供了一种电池保护芯片，包括过压欠压检测模块，用于对若干串联的单电池进行过压欠压检测，所述芯片还包括第一引脚，与一对应的单电池的正极相连，并通过均衡电阻与第一电子开关的第一端相连；第二引脚，与单电池的负极以及第一电子开关的第二端相连；以及第三引脚，与第一电子开关的第三端相连，芯片通过第一引脚和第二引脚检测单电池两端的电压，并通过第三引脚输出一第一控制信号以导通第一电子开关，从而使单电池通过第一电子开关放电以进行电量均衡。本专利技术还提供了一种电池保护电路，用于对若干串联的单电池进行过压欠压检测，所述电路包括过压欠压检测模块，与单电池相连，用于对单电池进行过压欠压检测； 以及均衡检测模块，与过压欠压检测模块相连，并通过第一电子开关与单电池相连，均衡检测模块检测单电池两端的电压，并输出第一控制信号以导通第一电子开关，从而使单电池5通过第一电子开关放电以进行电量均衡。本专利技术还提供了一种应用于上述电池保护芯片的电池保护方法，包括对若干串联的单电池进行过压欠压检测步骤，方法还包括设定单电池的均衡开始电压；通过第一引脚以及第二引脚检测单电池两端的电压；比较单电池两端的电压以及均衡开始电压；当单电池两端的电压大于均衡开始电压时通过第三引脚输出第一控制信号以导通与单电池相连的第一电子开关，从而使单电池放电以进行电量均衡。与现有技术相比，本专利技术不仅可通过过压欠压检测模块对单电池进行过压欠压检测，还可通过均衡检测模块进行电量均衡，无需额外的有源器件来做均衡，因此可降低成本及功耗，同时还可减小电路板的面积。以下结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细的说明，以使本专利技术的特性和优点更为明显。附图说明图1所示为根据本专利技术一个实施例的电池保护芯片；图2所示为图1中根据本专利技术一个实施例的电池保护芯片的内部结构示意图；图3所示为根据本专利技术一个实施例的电池保护电路；图如所示为图3中根据本专利技术一个实施例的电池保护电路应用于断线检测的电路示意图；图4b所示为图3中根据本专利技术另一个实施例的电池保护电路应用于断线检测的电路示意图；图5所示为图4中根据本专利技术一个实施例的电池保护电路用于断线检测的脉冲信号示意图；及图6所示为根据本专利技术一个实施例的电池保护方法的流程图。 具体实施例方式以下将对本专利技术的实施例给出详细的说明。尽管本专利技术将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本专利技术进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本专利技术的实施例提供了。在一个实施例中，电池保护芯片包括过压欠压检测模块，用于对若干串联的单电池进行过压欠压检测，该芯片还包括一第一引脚、第二引脚以及第三引脚。第一引脚与单电池的正极相连，并通过均衡电阻与第一电子开关的第一端相连；第二引脚与单电池的负极以及第一电子开关的第二端相连；第三引脚与第一电子开关的第三端相连，该芯片通过第一引脚和第二引脚检测单电池两端的电压，并通过第三引脚输出第一控制信号以导通第一电子开关，从而使单电池通过第一电子开关放电以进行电量均衡。如图1所示，电池保护芯片100用于对蓄电池110进行过压欠压检测，该蓄电池 110包括若干串联的单电池CELL_N，该蓄电池110可以是，但不限制于，锂电池或铅酸电池。 电池保护芯片100包括第一引脚VC_N、第二引脚VC_M以及第三引脚CB_N。第一引脚VC_N 通过电阻RF_N与单电池CELL_N的正极相连，并通过电阻RF_N与均衡电阻RB_N与MOS场6效应管QB_N的漏极相连；第二引脚VC_M通过电阻RF_M与所述单电池CELL_N的负极以及 MOS场效应管QB_N的源极相连；第三引脚CB_N与MOS场效应管QB_N的栅极相连。芯片100 通过第一引脚VC_N和第二引脚VC_M检测单电池CELL_N两端的电压，并通过第三引脚CB_N 输出第一控制信号以导通MOS场效应管QB_N，从而使单电池CELL_N通过MOS场效应管QB_ N放电以进行电量均衡。在一个实施例中，芯片100还通过均衡显示模块120显示单电池CELL_N的均衡操作状态。在一个实施例中，均衡显示模块120包括发光二极管Dll以及电阻R11。发光二极管Dll的阳极通过电阻RF_N与第一引脚VC_N相连，发光二极管Dll的阴极通过电阻Rll 与MOS场效应管QB_N的漏极相连。当芯片100通过第三引脚CB_N输出第一控制信号导通 MOS场效应管QB_N以对单电池CELL_N进行均衡操作时，发光二极管Dll发光。在一个实施例中，芯片100还可通过第三引脚CB_N对单电池CELL_N进行断线检测，以检测单电池CELL_N&正负极与芯片100的第一引脚VC_N以及第二引脚VC_M之间是否发生断线。在一个实施例中，芯片100的第一引脚VC_N以及第二引脚VC_M分别通过电阻RF_N、RF_M与电容CF_N的正负极相连。芯片100通过第三引脚CB_N输出第二控制信号，并交替导通MOS场效应管QB_N以及与MOS场效应管QB_N相邻的其他MOS场效应管，从而改变MOS场效应管QB_N以及芯片100的第一引脚VC_N之间的电容的电压，并根据芯片100的第一引脚VC_N以及第二引脚间的电压判断单电池CELL_N是否发生断线。在一个实施例中，当第一引脚VC_N以及第二引脚VC_M之间的电压发生过压或欠压两者任意一种情况时，即判断单电池CELL_N发生断线，以下将结合图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电池保护芯片，包括过压欠压检测模块，用于对若干串联的单电池进行过压欠压检测，其特征在于，所述芯片还包括：第一引脚，与一对应的单电池的正极相连，并通过均衡电阻与第一电子开关的第一端相连；第二引脚，与所述单电池的负极以及所述第一电子开关的第二端相连；以及第三引脚，与所述第一电子开关的第三端相连，所述芯片通过所述第一引脚和第二引脚检测所述单电池两端的电压，并通过所述第三引脚输出一第一控制信号以导通所述第一电子开关，从而使所述单电池通过所述第一电子开关放电以进行电量均衡。

【技术特征摘要】
1.一种电池保护芯片，包括过压欠压检测模块，用于对若干串联的单电池进行过压欠压检测，其特征在于，所述芯片还包括第一引脚，与一对应的单电池的正极相连，并通过均衡电阻与第一电子开关的第一端相连；第二引脚，与所述单电池的负极以及所述第一电子开关的第二端相连；以及第三引脚，与所述第一电子开关的第三端相连，所述芯片通过所述第一引脚和第二引脚检测所述单电池两端的电压，并通过所述第三引脚输出一第一控制信号以导通所述第一电子开关，从而使所述单电池通过所述第一电子开关放电以进行电量均衡。2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述芯片包括均衡检测模块，所述均衡检测模块包括均衡比较器、分压电路以及均衡驱动电路，所述均衡比较器的第一输入端通过所述分压电路接收所述单电池电压的分压信号，所述均衡比较器的第二输入端接收基准电压信号，所述均衡比较器的输出端与所述均衡驱动电路相连，当所述分压信号大于所述基准电压信号时，所述均衡驱动电路通过所述第三引脚输出所述第一控制信号以导通所述第一电子开关。3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述分压电路包括串联在所述第一引脚与第二引脚之间的第一电阻、第二电阻、第三电阻以及与所述第三电阻并联的第二电子开关，所述均衡比较器的第一输入端与所述第一电阻、第二电阻之间的节点相连用于接收所述分压信号。4.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述均衡驱动电路包括串联在所述第一引脚与第二引脚之间的第三电子开关以及第四电阻，所述第三电子开关与所述第二电子开关相连，所述第三电子开关与第四电阻的节点与所述第三引脚相连。5.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括一脉冲发生器以及断线检测模块，所述第一电子开关与所述芯片的第一引脚之间设置有电容，所述脉冲发生器交替输出第一脉冲信号以及第二脉冲信号给所述断线检测模块，所述断线检测模块通过所述第三引脚输出第二控制信号交替导通所述第一电子开关以及与所述单电池相邻的单电池所对应的第一电子开关，以改变所述电容上的电压上并通过所述第一引脚和第二引脚进行检测，从而根据所述第一引脚和第二引脚之间的电压以对所述单电池进行断线检测。6.根据权利要求5所述的芯片，其特征在于，所述断线检测模块包括第四电子开关、第五电阻以及电流源，当所述脉冲发生器发出所述脉冲信号时，所述电流源产生电流流经所述第五电阻以导通所述第四电子开关，从而使所述断线检测模块输出所述第二控制信号以导通所述第一电子开关。7.根据权利要求6所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括第四引脚以及断线检测输出驱动模块，所述断线检测输出驱动模块在所述单电池发生断线时通过所述第四引脚输出断线指示信号给与所述芯片相连的断线指示模块。8.—种电池保护电路，用于对若干串联的单电池进行过压欠压检测，其特征在于，所述电路包括过压欠压检测模块，与所述单电池相连，用于对所述单电池进行过压欠压检测；以及均衡检测模块，与所述过压欠压检测模块相连，并通过第一电子开关与所述单电池相连，所述均衡检测模块检测所述单电池两端的电压，并输出第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴发，
申请(专利权)人：张兴发，
类型：发明
国别省市：84