多个电池单元串联的电池保护电路及系统技术方案

本发明专利技术提供一种多节电池单元串联的电池保护电路，其包括：多个保护单元，每个保护单元对应一个电池单元，所述保护单元对对应的电池单元进行检测以输出表示该对应的电池单元是否异常的第一信号；多个传递单元，每个传递单元对应于一个保护单元并对应该保护单元对应的电池单元，所述传递单元接收对应的保护单元输出的第一信号和上一级传递单元输出的第二信号，并在接收的第一信号和第二信号中只要有一个为异常时输出表示异常的第二信号。这样，通过对每一节电池单元进行检测以确定该节电池单元是否异常，当任一节电池单元出现异常时则将该异常信号向上或向下传递，这样可以实现对多节串联的电池单元进行保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源管理电路，特别是涉及一种多节电池单元串联的电池保护电路和系统。
技术介绍
锂离子电池由于具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点， 已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等，部分代替了传统电池。但是因其物理特性，在使用过程中，锂电池对充电电流、放电电流、电压及温度要求很严格，一旦超过将在安全上和寿命上产生严重后果。因此，锂离子电池在充放电工作过程中，需要对其过充电压、过放电压、充电限制电流以及放电限制电流等关键参数进行监测和控制，以防止电池过度损耗同时保证使用中的安全。目前单体锂电池的保护电路已经很成熟，但对于多节串联的锂电池组来说，组建与其匹配的保护电路有一定的难度。对于其他类型的需要精确保护的电池也需要设置保护电路进行保护。图1示出了一种现有的多节电池单元串联的电池保护系统100的电路示意图。请参考图1所示，所述电池保护系统100包括串联的四节电池单元B1、B2、B3和B4、电池保护电路110和连接于电池单元Bl的负极和负极输出端U-之间的开关组合电路120。所述电池保护电路110包括分别连接在对应电池单元正负极两端的四个保护单元111和检测电路 112。所述保护单元111检测对应的电池单元是否异常，比如过充电或过放电等均为异常， 其余为正常或非异常，并输出表示对应的电池单元是否异常的信号。所述检测电路112检测各个保护单元111输出的信号中是否有异常信号，如果有异常信号则控制所述开关组合电路120切断充电或放电回路以保护串联的电池单元不受到破坏。虽然各个保护单元111的输出均为表示是否异常的信号，比如高电平表示异常、 低电平表示正常，但是各个保护单元111输出的信号的电位是不同的，比如保护单元1输出的高电平和保护单元2输出的高电平的电位是不同的，保护单元3输出的低电平和保护单元4输出的低电平的电位是不同的。此外，随着串联电池的增多，所述检测电路112的设计会越来越复杂，而且其需要耐受的电压也会越来越高。因此，现有的多节电池单元串联的电池保护电路一般都只能针对4-6节串联电池进行保护。因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种电池保护电路，其可以实现多节电池单元串联的保护。本专利技术的目的之二在于提供一种电池保护系统，其可以实现多节电池单元串联的保护。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出一种多节电池单元串联的电池保护电路，其包括多个保护单元，每个保护单元对应一个电池单元，所述保护单元对对应的电池单元进行检测以输出表示该对应的电池单元是否异常的第一信号；多个传递单元，每个传递单元对应于一个保护单元并对应该保护单元对应的电池单元，所述传递单元接收对应的保护单元输出的第一信号和上一级传递单元输出的第二信号，并在接收的第一信号和第二信号中只要有一个为异常时输出表示异常的第二信号。进一步的，末级传递单元对应的电池单元为串联的电池单元中具有最高电位的电池单元或具有最低电位的电池单元。更进一步的，一个传递单元对应的电池单元位于上一级传递单元对应的电池单元和下一级传递单元对应的电池单元之间并与它们相邻。进一步的，所述传递单元输出的第二信号的参考电位为其对应的电池单元的电位，所述保护单元输出的第一信号的参考电位为其对应的电池单元的电位，所述传递单元包括具有一个输入端和一个输出端的转换电路和具有两个输入端和一个输出端的逻辑电路，所述转换电路的输入端接收所述上一级传递单元输出的第二信号，并将所述上一级传递单元输出的第二信号的参考电位由上一级传递单元对应的电池单元的电位转换为其所属的传递单元对应的电池单元的电位，并将参考电位转换之后的第二信号传递给所述逻辑电路的一个输入端，所述逻辑电路的另一个输入端接收对应的保护电路输出的第一信号， 其输出端用作所述传递单元的输出端，在其接收的第一信号和第二信号中有一个为异常时，则输出异常的第二信号。更进一步的，所述保护单元由其对应的电池单元供电，所述逻辑单元由其所属的传递单元对应的电池单元供电，所述转换电路由其所属的传递单元对应的电池单元和上一级的传递单元对应的电池单元供电。再进一步的，所述转换电路包括串联在其所属的传递单元对应的电池单元的负极或正极和上一级的传递单元对应的电池单元的正极或负极之间的电流源和开关电路以及由其所属的传递单元对应的电池单元供电的反相器，所述开关电路的控制端用作所述转换电路的输入端，所述反相器的输入端接所述电流源和所述开关电路的中间节点，所述反相器的输出端用作所述转换电路的输出端。再进一步的，所述开关电路为NMOS晶体管或PMOS晶体管。再进一步的，所述开关电路在其接收的第二信号为无异常时，其处于导通状态，在其接收到的第二信号为有异常时，其处于截至状态。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提出一种电池保护电路系统，其包括多节串联的电池单元；多个保护单元，每个保护单元对应一个电池单元，所述保护单元对对应的电池单元进行检测以输出表示该对应的电池单元是否异常的第一信号；多个传递单元，每个传递单元对应于一个保护单元并对应该保护单元对应的电池单元，所述传递单元接收对应的保护单元输出的第一信号和上一级传递单元输出的第二信号，并在接收的第一信号和第二信号中只要有一个为异常时输出表示异常的第二信号。再进一步的，所述电池保护电路系统还包括开关组合电路，其在末级传递单元输出的第二信号为异常时切断充电或放电回路。与现有技术相比，本专利技术提出的电池保护电路，通过对每一节电池单元进行检测以确定该节电池单元是否异常，当任一节电池单元出现异常时则将该异常信号向上或向下传递，这样可以实现对多节串联的电池单元进行保护。附图说明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。其中图1为现有技术中多节电池单元串联的电池保护电路系统的示意图；图2为本专利技术中多节电池单元串联的电池保护电路系统在一个实施例中的电路示意图；图3为图2中的传递单元在一个实施例中的电路示意图；图4为本专利技术中多节电池单元串联的电池保护电路系统在另一个实施例中的电路示意图；和图5为图4中的传递单元在一个实施例中的电路示意图。具体实施方式本专利技术的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来直接或间接地模拟本专利技术技术方案的运作。为透彻的理解本专利技术，在接下来的描述中陈述了很多特定细节。而在没有这些特定细节时，本专利技术则可能仍可实现。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。换句话说，为避免混淆本专利技术的目的，由于熟知的方法和程序已经容易理解，因此它们并未被详细描述。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。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定的指代任何本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多节电池单元串联的电池保护电路，其特征在于，其包括：多个保护单元，每个保护单元对应一个电池单元，所述保护单元对对应的电池单元进行检测以输出表示该对应的电池单元是否异常的第一信号；多个传递单元，每个传递单元对应于一个保护单元并对应该保护单元对应的电池单元，所述传递单元接收对应的保护单元输出的第一信号和上一级传递单元输出的第二信号，并在接收的第一信号和第二信号中只要有一个为异常时输出表示异常的第二信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉穗，李嘉文，
申请(专利权)人：无锡圣莱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32