專利名稱：電池保護(hù)電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池保護(hù)電路、方法以及包括電池保護(hù)電路的電池包，尤其是涉及一種使電池免受較短時(shí)間間隔內(nèi)出現(xiàn)的多個(gè)非期望狀態(tài)影響的電池保護(hù)電路、方法以及包含該電池保護(hù)電路的電池包。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的筆記本電腦、手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、動(dòng)力工具等電子設(shè)備可以使用鋰電池、鎳鎘電池以及鎳氫電池等多種類型的可充電電池。而過壓等特定狀態(tài)會(huì)對(duì)如鋰電池等一些類型的可充電電池造成損害。因此，在這些可充電電池的電池包內(nèi)通常包括有多種電池保護(hù)電路。在一些實(shí)施例中，除了主電池保護(hù)電路之外，還包括有二級(jí)電池保護(hù)電路，該二級(jí)電池保護(hù)電路響應(yīng)于持續(xù)超過一段時(shí)長的過壓狀態(tài)，提供一個(gè)輸出至熔絲元件，用以永久損壞該熔絲元件。然而，這種二級(jí)電池保護(hù)電路不能防護(hù)瞬時(shí)過電壓尖脈沖的危害。另外， 一旦該熔絲元件進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，它便無法返回到導(dǎo)通狀態(tài)，因此該熔絲元件不能夠在導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，即一旦狀態(tài)改變，則需要替換該熔絲元件。此外，傳統(tǒng)的二級(jí)電池保護(hù)電路無法監(jiān)測到在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的多個(gè)相對(duì)較大的電壓尖脈沖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種電池保護(hù)電路、方法以及包含該電池保護(hù)電路的電池包，其能夠檢測到相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的多個(gè)相對(duì)較大的電壓尖脈沖，從而提高電池保護(hù)的精確度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電池保護(hù)電路，用于至少含有一電池的電池包中，所述電池保護(hù)電路至少包括監(jiān)測電路，用于監(jiān)測所述電池包中的電池的電壓，并產(chǎn)生監(jiān)測信號(hào)；積分電路，連接至所述監(jiān)測電路，用于接收所述監(jiān)測信號(hào)和第一閾值，將所述監(jiān)測信號(hào)和所述第一閾值的差值在一段時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行積分，并且產(chǎn)生積分輸出；和比較器，連接至所述積分電路，用于將所述積分輸出與第二閾值進(jìn)行比較，并且產(chǎn)生控制信號(hào)。本發(fā)明還提供了一種電池保護(hù)方法，至少包括下列步驟監(jiān)測若干個(gè)電池的電壓； 在一段時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)指示電池的電壓的監(jiān)測信號(hào)與第一閾值的差值進(jìn)行積分，從而產(chǎn)生積分輸出；以及根據(jù)所述積分輸出與第二閾值的比較結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)。本發(fā)明還提供了一種電池包，該電池包包括若干個(gè)電池；與所述若干個(gè)電池串聯(lián)的開關(guān)；和連接至所述若干個(gè)電池的電池保護(hù)電路，所用于在一段時(shí)間間隔內(nèi)將指示所述電池的電壓的第一信號(hào)與過電壓閾值之間的差值進(jìn)行積分，從而產(chǎn)生積分輸出，并且根據(jù)所述積分輸出與第二閾值的比較結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)，其中，當(dāng)所述積分輸出大于所述第二閾值時(shí)，所述開關(guān)響應(yīng)所述控制信號(hào)而斷開，從而保護(hù)所述電池包免受瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的影響。本發(fā)明還提供一種電池保護(hù)方法，其至少包括下列步驟監(jiān)測電池的電壓；將所述電池的電壓與第一閾值和第二閾值進(jìn)行比較；如果所述電池的電壓大于所述第一閾值， 將所述電池的電壓大于所述第一閾值的第一段時(shí)間間隔與第一預(yù)設(shè)時(shí)間間隔進(jìn)行比較；如果所述第一段時(shí)間間隔超過所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，則檢測到第一非期望狀態(tài)；如果所述電池的電壓大于所述第二閾值，將所述電池的電壓大于所述第二閾值的第二段時(shí)間間隔與第二預(yù)設(shè)時(shí)間間隔進(jìn)行比較；如果所述第二段時(shí)間間隔超過所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，則檢測到第二非期望狀態(tài)，其中，所述第一閾值大于所述第二閾值，并且所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間間隔小于所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間間隔。本發(fā)明的電池保護(hù)電路、方法以及包含電池保護(hù)電路的電池包能夠檢測到相對(duì)較短時(shí)間間隔內(nèi)出現(xiàn)的多個(gè)相對(duì)較大的電壓尖脈沖，從而提高電池保護(hù)的精確度。


以下通過對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。圖1所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包含帶有瞬態(tài)過電壓(Over Voltage Transient，簡稱0VT)保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路的電子設(shè)備的方框圖；圖2所示為如圖1所示實(shí)施例的電子設(shè)備中的電池包的方框圖；圖3所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶有OVT保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路的方框圖；圖4所示為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的帶有OVT保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路的方框圖；圖5所示為結(jié)合圖4中的相關(guān)控制信號(hào)來進(jìn)一步解釋圖4中二級(jí)電池保護(hù)電路的運(yùn)作的電池電壓/時(shí)間圖；圖6A所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的解釋使用多個(gè)過電壓閾值對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)的電壓/時(shí)間圖；圖6B所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的解釋使用多個(gè)欠電壓閾值對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)的電壓/時(shí)間圖；圖7所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括電池保護(hù)電路的電池包的方框圖；圖8所示為根據(jù)本發(fā)明如圖7所示實(shí)施例的電池保護(hù)電路所產(chǎn)生或接收的信號(hào)的波形圖。
具體實(shí)施例方式以下將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例給出詳細(xì)的說明。盡管本發(fā)明通過這些實(shí)施方式進(jìn)行闡述和說明，但需要注意的是本發(fā)明并不僅僅只局限于這些實(shí)施方式。相反，本發(fā)明涵蓋所附權(quán)利要求所定義的發(fā)明精神和發(fā)明范圍內(nèi)的所有替代物、變體和等同物。另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的具體實(shí)施方式
中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在另外一些實(shí)例中，對(duì)于大家熟知的方法、流程、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。圖1所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包含帶有瞬態(tài)過電壓(Over VoltageTransient，簡稱0VT)保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路的電子設(shè)備100的方框圖，該電子設(shè)備100 包括用來給系統(tǒng)110供電的直流電源104和電池包102。如果沒有直流電源104輸入(例如，交流/直流適配器)，則由電池包102給系統(tǒng)110供電。如果有直流電源104輸入，則由直流電源104為系統(tǒng)110供電，并且給電池包102中的電池組120充電。在一種電池充電模式中，充電開關(guān)Sl閉合而放電開關(guān)S2斷開，此時(shí)，充電電流流經(jīng)閉合的充電開關(guān)Sl和與斷開的放電開關(guān)S2并聯(lián)的二極管D2，并給電池組120充電。在另外一種電池充電模式中， 充電開關(guān)Sl和放電開關(guān)S2都閉合，從而減少因二極管D2而引起的損耗。在一種電池供電模式中，充電開關(guān)Sl斷開而放電開關(guān)S2閉合，此時(shí)，供電電流由電池組120流經(jīng)閉合的放電開關(guān)S2和與斷開的充電開關(guān)Sl并聯(lián)的二極管D1，并給系統(tǒng)110供電。在另一種電池供電模式中，充電開關(guān)Sl和放電開關(guān)S2都閉合，從而減少因二極管Dl而引起的損耗。電池包102包括主電池保護(hù)電路122，濾波器128，二級(jí)安全電路130，熔絲132以及帶有瞬態(tài)過電壓(Over Voltage Transient，簡稱0VT)保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路126。主電池保護(hù)電路122監(jiān)測包括電池組120中的每個(gè)單電池的電壓以及充/放電電流在內(nèi)的多種狀態(tài)，并且提供充電控制信號(hào)(CHG_IN)和放電控制信號(hào)(DSG_IN)。電池組120中的每個(gè)單電池的電壓同樣可以通過濾波器1 被二級(jí)安全電路130監(jiān)測。濾波器1 用來濾除持續(xù)時(shí)間較短的瞬態(tài)過電壓尖脈沖。二級(jí)安全電路130監(jiān)測電池組120中的每個(gè)單電池的電壓，當(dāng)其中一個(gè)單電池的電壓在一段持續(xù)時(shí)間內(nèi)大于過電壓閾值，則該二級(jí)安全電路130 向熔絲132提供一個(gè)信號(hào)用來熔斷或者斷開該熔絲132。因此，濾波器1 用來阻止熔絲 132由持續(xù)時(shí)間較短的瞬態(tài)過電壓尖脈沖而引起的熔斷。當(dāng)任何一個(gè)電池的電壓在短于或者等于預(yù)設(shè)的瞬態(tài)時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間內(nèi)大于過電壓閾值時(shí)，電池包102中的帶有OVT保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路1 用來保護(hù)電池組 120。如本文中所用，“瞬態(tài)時(shí)間間隔”是激活相關(guān)電池包中的永久保護(hù)裝置(例如，在本實(shí)施例中為熔絲13 的過電壓狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。該瞬態(tài)時(shí)間間隔可以根據(jù)電池特定化學(xué)特性，特定永久保護(hù)裝置，以及其他的需要考慮的事項(xiàng)而改變設(shè)定。在一個(gè)實(shí)施例中，該預(yù)設(shè)的瞬態(tài)時(shí)間間隔大約是10微秒(ys)。這樣，帶有OVT保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路1 保護(hù)電池組120不受持續(xù)時(shí)間較短的瞬態(tài)過電壓尖脈沖的影響，從而不會(huì)激活相關(guān)電池包中的永久保護(hù)裝置。舉例而言，帶有OVT保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路1 可以保護(hù)電池組120免受一個(gè)僅1毫伏(mV)且僅持續(xù)1 μ s的瞬態(tài)過電壓尖脈沖的影響。在另一個(gè)實(shí)施例中，除了保護(hù)電池組120免受瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的影響，帶有OVT保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路126還可以保護(hù)電池組120免受持續(xù)時(shí)間超過預(yù)設(shè)的瞬態(tài)時(shí)間間隔的過電壓狀態(tài)的影響，即帶有OVT保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路1 可以兼具二級(jí)安全電路130 的部分功能。這樣，可以移除電池包102中的濾波器128，二級(jí)安全電路130，以及熔絲132 中的一個(gè)或者多個(gè)組件以節(jié)省成本和空間?；蛘?，可以保留濾波器128，二級(jí)安全電路130， 以及熔絲元件132，進(jìn)一步提高帶有OVT保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路1 的過電壓保護(hù)的可靠性。圖2所示為如圖1所示實(shí)施例的電子設(shè)備100中的電池包10 的框圖。電池組 120a包括單電池1，單電池2以及單電池3。每個(gè)單電池分別連接至主電池保護(hù)電路122， RC濾波網(wǎng)絡(luò)U8a，以及二級(jí)電池保護(hù)電路1沈。RC濾波網(wǎng)絡(luò)128a包括電阻R5、電阻R7和電阻R8以及電容C2、電容C3和電容C4。在一個(gè)實(shí)施例中，電阻R5、電阻R7和電阻R8的阻值為1千歐姆&0)，電容02、電容03和電容C4的電容值為0.1微法拉(μ F)。在本實(shí)施例中，RC濾波網(wǎng)絡(luò)128a濾除持續(xù)時(shí)間短的瞬態(tài)過電壓尖脈沖，并且向二級(jí)安全電路130a提供代表每個(gè)電池的電壓的輸入信號(hào)。如果任一電池的電壓在超過預(yù)設(shè)的瞬態(tài)時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間內(nèi)大于過電壓閾值(如4. 2伏)，二級(jí)安全電路130a向晶體管 Q7的控制端提供一個(gè)控制信號(hào)以導(dǎo)通晶體管Q7，進(jìn)而熔斷熔絲Fl。在本實(shí)施例中，還提供一個(gè)與熔絲Fl串聯(lián)的附加的熱熔絲F2。在圖2所示的實(shí)施例中，采用晶體管Ql Q6實(shí)現(xiàn)圖1中的充電開關(guān)Sl和放電開關(guān)S2的功能。晶體管Ql Q6可以是任何種類的晶體管，包括但不限于場效應(yīng)晶體管，如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管，以及雙極型晶體管。電池包10 還包括電池能源管理電路230， 用來檢測電池組120a的電量，并且根據(jù)檢測到的狀態(tài)提供表示電池組120a剩余電量的輸出信號(hào)。電池包10 還包括感應(yīng)電阻234，用來為主電池保護(hù)電路122提供電流信息。在本實(shí)施例中，二級(jí)電池保護(hù)電路1 位于主電池保護(hù)電路122和晶體管Ql Q6 之間。二級(jí)電池保護(hù)電路1 接收來自主電池保護(hù)電路122的充電控制信號(hào)CHG_IN和放電控制信號(hào)DSG_IN，并且輸出充電控制信號(hào)CHG和放電控制信號(hào)DSG給晶體管Ql Q6。在本實(shí)施例中，二級(jí)電池保護(hù)電路126還接收節(jié)點(diǎn)270、節(jié)點(diǎn)272、節(jié)點(diǎn)274和節(jié)點(diǎn)276處代表電池組120a中每個(gè)電池的電壓的信號(hào)。一般而言，二級(jí)電池保護(hù)電路1 監(jiān)測電池組120a 中每個(gè)電池的電壓，并且為晶體管Ql Q6提供輸出信號(hào)，從而在瞬態(tài)過電壓狀態(tài)下保護(hù)電池組120a。圖3所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶有OVT保護(hù)的二級(jí)電池保護(hù)電路126a的框圖。二級(jí)電池保護(hù)電路126a包括過電壓檢測電路302，用來監(jiān)控每個(gè)電池，即電池350、電池352、電池3M和電池356的電壓，從而檢測包括較短時(shí)間間隔在內(nèi)的任意持續(xù)時(shí)間的任何大于過電壓閾值的電池電壓。隨后，過電壓檢測電路302提供一個(gè)表示是否有任一電池的電壓大于過電壓閾值(如4.2V)的輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)可以是數(shù)字或者模擬信號(hào)。在圖3所示的實(shí)施例中，該輸出信號(hào)進(jìn)一步輸入到放電驅(qū)動(dòng)器310和充電驅(qū)動(dòng)器312中，由放電驅(qū)動(dòng)器310和充電驅(qū)動(dòng)器312相應(yīng)地生成放電控制信號(hào)DSG和充電控制信號(hào)CHG，用來分別控制放電開關(guān)Sl和充電開關(guān)S2。當(dāng)過電壓檢測電路302提供一個(gè)表示任一電池的電壓大于過電壓閾值的輸出信號(hào)時(shí)，二級(jí)電池保護(hù)電路126a便采取保護(hù)步驟使電池350、電池352、電池3M和電池356 免受瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的影響。在一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)步驟包括斷開適當(dāng)?shù)拈_關(guān)，從而將電池組與過電壓狀態(tài)隔離。在另一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)步驟還包括增加適當(dāng)?shù)拈_關(guān)的導(dǎo)通阻抗，從而將電池組的電壓限制在一個(gè)適當(dāng)?shù)乃?。充電開關(guān)Sl和放電開關(guān)S2可以是任何種類的晶體管，如圖3所示的場效應(yīng)管340 和場效應(yīng)管342，并且由二級(jí)電池保護(hù)電路126a分別向場效應(yīng)管340和場效應(yīng)管342的柵極提供充電控制信號(hào)CHG和放電控制信號(hào)DSG。充電控制信號(hào)CHG和放電控制信號(hào)DSG可以是數(shù)字信號(hào)或者模擬信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，使用數(shù)字信號(hào)驅(qū)動(dòng)適當(dāng)?shù)拈_關(guān)(如充電開關(guān)Sl或者放電開關(guān)S2)至斷開狀態(tài)，從而使電池組與瞬態(tài)過電壓狀態(tài)隔離。在另一個(gè)實(shí)施例中，使用模擬信號(hào)來控制處于導(dǎo)通狀態(tài)下的開關(guān)的導(dǎo)通阻抗，從而將電池組的電壓限制在一個(gè)適當(dāng)?shù)乃健＠?，?dāng)開關(guān)是場效應(yīng)管時(shí)，該場效應(yīng)管可以被該模擬信號(hào)驅(qū)動(dòng)進(jìn)入飽和狀態(tài)，從而使該場效應(yīng)管充當(dāng)可變電阻。因此，可以通過該模擬信號(hào)將該場效應(yīng)管的導(dǎo)通阻抗控制至理想值，從而將電池組的電壓限制在一個(gè)適當(dāng)?shù)陌踩?。圖4所示為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的二級(jí)電池保護(hù)電路126b的框圖。在本實(shí)施例中，除了為電池組提供防止瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的臨時(shí)保護(hù)外，該二級(jí)電池保護(hù)電路126b還能夠?yàn)殡姵亟M提供防止持續(xù)過電壓狀態(tài)的永久保護(hù)，并能夠進(jìn)一步為單元電池組提供防止其他不利狀況(如過溫狀況)的永久保護(hù)。如圖4所示，該二級(jí)電池保護(hù)電路126b包括電池過電壓檢測電路402，電池過電壓 (Cell Over Voltage，簡稱C0V)延伸電路404，低通濾波器408，熔絲鎖存器406，充電驅(qū)動(dòng)器412，放電驅(qū)動(dòng)器410，開關(guān)禁止電路416以及過溫檢測器418。在本實(shí)施例中，圖1中的充電開關(guān)Sl和放電開關(guān)S2可以分別由場效應(yīng)管440和場效應(yīng)管442來實(shí)現(xiàn)。電池過電壓檢測電路402監(jiān)控每個(gè)電池450、452、妨4和456的電壓，從而檢測包括較短的時(shí)間間隔的任意持續(xù)時(shí)間的任何大于過電壓閾值的電池電壓。在一個(gè)實(shí)施例中， 該電池過電壓檢測電路402具有一個(gè)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，用以將每個(gè)電池連接至一個(gè)比較器的一個(gè)輸入端。在該比較器的另一個(gè)輸入端輸入預(yù)設(shè)的過電壓閾值。該比較器將電池的特定電壓值與預(yù)設(shè)的過電壓閾值相比較，并且輸出比較結(jié)果。在本實(shí)施例中，電池過電壓檢測電路402提供COV信號(hào)給COV延伸電路404。如果COV信號(hào)表示瞬態(tài)過電壓狀態(tài)，COV延伸電路404便在一段最小時(shí)間間隔內(nèi)維持該狀態(tài)下的COV信號(hào)。COV延伸電路404也可以通過低通濾波器408傳輸該COV信號(hào)從而排除較短持續(xù)時(shí)間事件。如果COV信號(hào)在超過瞬態(tài)時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持高電平，則該COV延伸電路404輸出一個(gè)FUSE_BL0W信號(hào)。該FUSE_BL0W信號(hào)可以是內(nèi)部產(chǎn)生作為低通濾波器 408的輸出或者由外部產(chǎn)生且從端口 435輸入至二級(jí)電池保護(hù)電路126b。該FUSE_BL0W信號(hào)被熔絲鎖存器406鎖存，并且通過FUSE_BL0WN控制信號(hào)來永久禁止充電場效應(yīng)管440和/或放電場效應(yīng)管442。在一個(gè)實(shí)施例中，熔絲鎖存器406可以自復(fù)位，只要電路有電源供電，就能持久鎖存；在其他實(shí)施例中，可以通過熔斷齊納二極管的方法來永久鎖存。在一個(gè)實(shí)施例中，通過將每個(gè)場效應(yīng)管的柵極和源極短路從而實(shí)現(xiàn)對(duì)場效應(yīng)管440和場效應(yīng)管442的禁止。例如，圖4所示的由開關(guān)禁止電路416閉合開關(guān)437 和開關(guān)439，從而分別將充電場效應(yīng)管440和放電場效應(yīng)管442的柵極和源極短路。為了附加的保護(hù)，F(xiàn)USE_BL0WN控制信號(hào)還可以禁止充電驅(qū)動(dòng)器412和放電驅(qū)動(dòng)器410。該FUSE_ BLOWN控制信號(hào)可以是二級(jí)電池保護(hù)電路126b的端口 441的輸出用來指示這種狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，通過為熔絲鎖存器406提供表示其它會(huì)弓I發(fā)對(duì)場效應(yīng)管440和場效應(yīng)管442永久禁止的不利狀態(tài)的附加輸入來實(shí)現(xiàn)附加的保護(hù)特性。這種不利狀態(tài)可以是由過溫檢測器418檢測到的電池組120，開關(guān)Sl和開關(guān)S2，或者其他電路組件的溫度狀態(tài)。二級(jí)電池保護(hù)電路126b可以應(yīng)用于如圖2所示實(shí)施例的帶有熱熔絲F2的電池包中， 從而在熱熔絲F2熔斷之前就保護(hù)電池組120避免高溫狀況，從而節(jié)約替換一個(gè)新的熱熔絲 F2的成本。當(dāng)瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間太短以至于不能激發(fā)FUSE_BL0W信號(hào)時(shí)，來自電池過電壓檢測電路402的COV信號(hào)可以用于電池450、電池452、電池妨4和電池456的臨時(shí)保護(hù)。在一個(gè)實(shí)施例中，COV信號(hào)可以作為COV延伸電路404的輸入用來在一段最小時(shí)間間隔內(nèi)延伸或者維持表示瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的COV信號(hào)。這樣，如果持續(xù)時(shí)間較短的過電壓尖脈沖密集出現(xiàn)，將有利于避免在斷開和閉合場效應(yīng)管440和場效應(yīng)管442之間的振蕩。
圖5所示為結(jié)合圖4中的COV信號(hào)、COV延伸信號(hào)、以及FUSE_BL0W信號(hào)來進(jìn)一步解釋圖4中二級(jí)電池保護(hù)電路126b的運(yùn)作的電池電壓/時(shí)間圖502。在本實(shí)施例中，若電池電壓小于過電壓閾值(Vqv)，則電池過電壓檢測電路402提供為數(shù)字“0”的COV信號(hào)。在時(shí)刻tl和時(shí)刻t2之間以及時(shí)刻t3和時(shí)刻t4之間所示為瞬態(tài)過電壓狀態(tài)，即電池電壓大于過電壓閾值Vw。相應(yīng)地，電池過電壓檢測電路402檢測到瞬態(tài)過電壓狀態(tài)，并且在時(shí)刻tl和時(shí)亥Ij t2之間以及時(shí)亥Ij t3和時(shí)亥Ij t4之間提供為數(shù)字“1”的COV信號(hào)。COV 延伸電路404也在時(shí)刻tl至?xí)r刻t5之間提供為數(shù)字“1”的COV延伸信號(hào)，從而防止場效應(yīng)管440和場效應(yīng)管442頻繁地?cái)嚅_和閉合。在一個(gè)實(shí)施例中，在時(shí)刻tl至?xí)r刻t5之間， COV延伸信號(hào)保持為數(shù)字“1”，并且場效應(yīng)管440和場效應(yīng)管442在時(shí)刻tl至?xí)r刻t5之間保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，從而防止電池受到瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的影響。在時(shí)刻tl和時(shí)刻t2之間以及時(shí)刻t3和時(shí)刻t4之間的瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間不足以觸發(fā)FUSE_BL0W信號(hào)。換句話說，時(shí)刻tl至?xí)r刻t2之間以及時(shí)刻t3至?xí)r刻t4 之間的時(shí)間間隔小于或者等于瞬態(tài)時(shí)間間隔。然而，由時(shí)刻t6開始的過電壓狀態(tài)持續(xù)并超過瞬態(tài)時(shí)間間隔，時(shí)刻t6和時(shí)刻t7之間的時(shí)間間隔等于瞬態(tài)時(shí)間間隔，從而觸發(fā)永久保護(hù)裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，在時(shí)刻t7或者瞬態(tài)時(shí)間間隔截止時(shí)，提供為數(shù)字信號(hào)“ 1 ”的FUSE_ BLOW信號(hào)。該FUSE_BL0W信號(hào)會(huì)觸發(fā)如圖1所示的外部熔絲132和/或者觸發(fā)開關(guān)禁止電路416，從而永久禁止場效應(yīng)管440和場效應(yīng)管442。因此，二級(jí)電池保護(hù)電路126b可以保護(hù)電池免受瞬態(tài)過電壓狀態(tài)、持續(xù)過電壓狀態(tài)以及其它如過溫狀態(tài)等的不利狀態(tài)的影響。因此，如圖1所示實(shí)施例中的二級(jí)安全電路 130、濾波器128以及熔絲132中的一個(gè)或者多個(gè)組件都可以被移除從而節(jié)約成本和空間。 或者，也可以保留濾波器128、二級(jí)安全電路130以及熔絲元件132，進(jìn)一步提高二級(jí)電池保護(hù)電路126的過電壓保護(hù)的可靠性。總之，本發(fā)明提供一種二級(jí)電池保護(hù)電路。該二級(jí)電池保護(hù)電路包括電池過電壓檢測電路，用以檢測電池組中相應(yīng)的可充電電池的電壓，并根據(jù)該電池電壓與過電壓閾值的比較結(jié)果提供輸出信號(hào)至開關(guān)。該開關(guān)連接于可充電電池和直流電源之間，并且能夠在導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。如果在小于或者等于瞬態(tài)時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，電池的電壓大于過電壓閾值，該開關(guān)還可以響應(yīng)該輸出信號(hào)來保護(hù)可充電電池。本發(fā)明還提供一個(gè)電池包。該電池包包括主電池保護(hù)電路，用以監(jiān)測可充電電池的狀態(tài)，并提供充電信號(hào)和放電信號(hào)。該電池包還包括二級(jí)電池保護(hù)電路，用以接收來自主電池保護(hù)電路的所述充電信號(hào)和放電信號(hào)，并且提供充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)和放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該二級(jí)電池保護(hù)電路還監(jiān)測電池組中可充電電池的電壓。該電池包還包括充電開關(guān)，該充電開關(guān)連接于可充電電池和直流電源之間，并且能夠在導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在電池充電模式中，如果在一段小于或者等于瞬態(tài)時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，電池的電壓大于過電壓閾值，則該充電開關(guān)響應(yīng)來自二級(jí)電池保護(hù)電路的充電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，進(jìn)而保護(hù)可充電電池。本發(fā)明還提供一種包括前述這種電池包的電子設(shè)備。有利的是，該二級(jí)電池保護(hù)電路保護(hù)電池組中的可充電電池免受瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的影響。這種瞬態(tài)過電壓狀態(tài)包括在一段小于瞬態(tài)時(shí)間間隔的較短持續(xù)時(shí)間內(nèi)，電池電壓在大于過電壓閾值上的任何微小的增加。當(dāng)過電壓狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間超過瞬態(tài)時(shí)間間隔時(shí)， 該二級(jí)電池保護(hù)電路還為電池組的可充電電池提供永久保護(hù)。可以移除其它提供類似持續(xù)過電壓保護(hù)的電路，或者保留類似功能電路作為附加冗余。圖6A所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的解釋使用多個(gè)過電壓閾值對(duì)電池進(jìn)行保護(hù) (如瞬態(tài)過電壓保護(hù))的電池電壓/時(shí)間圖。在一個(gè)實(shí)施例中，Vwi、Vov2和Vw3是過電壓閾值，并且Vw3 > Vov2 > Vovio在圖6A所示的實(shí)施例中，監(jiān)測每個(gè)電池的電壓，并且與多個(gè)過電壓閾值進(jìn)行比較。然而，本發(fā)明并不局限于此，電池包的電壓或者多個(gè)電池的平均電壓值也可以分別與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或者多個(gè)電壓閾值進(jìn)行比較。當(dāng)電池的電壓在一段對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)大于過電壓閾值的時(shí)候，觸發(fā)保護(hù)功能以保護(hù)電池免受一種非期望的狀態(tài)(如瞬態(tài)過電壓狀態(tài))的影響。例如，如果在一段超過預(yù)設(shè)時(shí)間間隔Twi的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，電池的電壓大于過電壓閾值Vwi，則檢測到非期望的狀態(tài)(如瞬態(tài)過電壓狀態(tài))，并且觸發(fā)保護(hù)功能。如果在一段超過預(yù)設(shè)時(shí)間間隔Tw2的持續(xù)時(shí)間內(nèi)， 電池的電壓大于過電壓閾值Vw2，則檢測到非期望的狀態(tài)(如瞬態(tài)過電壓狀態(tài))，并且觸發(fā)保護(hù)功能。如果在一段超過預(yù)設(shè)時(shí)間間隔Tw3的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，電池的電壓大于過電壓閾值 Vw3，則檢測到非期望的狀態(tài)(如瞬態(tài)過電壓狀態(tài))，并且觸發(fā)保護(hù)功能。在一個(gè)實(shí)施例中， Tovi > Tov2 > Tovso在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)過電壓閾值和其對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)時(shí)間間隔的乘積是相等白勺，如 V0ViT0VI — V0V2T0V2 — V0V3T0V3。在第一個(gè)時(shí)間間隔Tl內(nèi)，電池的電壓大于第一個(gè)過電壓閾值VW1。如果Tl大于或者等于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔Twi，則檢測到瞬態(tài)過電壓狀態(tài)，并且觸發(fā)保護(hù)功能。在第二個(gè)時(shí)間間隔T2內(nèi)，電池的電壓大于第一個(gè)過電壓閾值VW1。如果T2小于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔TW1，則沒有瞬態(tài)過電壓狀態(tài)發(fā)生。在第三個(gè)時(shí)間間隔T3內(nèi)，電池的電壓大于第二個(gè)過電壓閾值VW2。如果T3大于或者等于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔TW2，則檢測到瞬態(tài)過電壓狀態(tài)，并且觸發(fā)保護(hù)功能。在第四個(gè)時(shí)間間隔T4內(nèi)，電池的電壓大于第三個(gè)過電壓閾值VQV3。如果T4大于或者等于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔T·，則檢測到瞬態(tài)過電壓狀態(tài)，并且觸發(fā)保護(hù)功能。通過使用多個(gè)過電壓閾值和多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，并且監(jiān)測每個(gè)電池的電壓(或者電池包電壓，電池平均電壓值等)大于一個(gè)預(yù)設(shè)過電壓閾值的持續(xù)時(shí)間，從而能夠檢測到在相對(duì)較短時(shí)間間隔內(nèi)出現(xiàn)的多個(gè)高電壓尖脈沖。盡管圖6A示意三個(gè)過電壓閾值的實(shí)施例，然而本發(fā)明也可以應(yīng)用其它數(shù)目的過電壓閾值。同樣地，圖6B所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的解釋使用多個(gè)欠電壓閾值對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)(如瞬態(tài)欠電壓保護(hù))的電池的電壓/時(shí)間圖。在一個(gè)實(shí)施例中，Vuvi、Vot2和Vot3 是欠電壓閾值，并且Vuv3 < Vuv2 < Vmo在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)電池的電壓在一段對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)小于一個(gè)欠電壓閾值的時(shí)候，觸發(fā)保護(hù)功能以保護(hù)電池免受非期望的狀態(tài)(如瞬態(tài)欠電壓狀態(tài))的影響。例如，如果在一段超過預(yù)設(shè)時(shí)間間隔Tm的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，電池的電壓值小于欠電壓閾值Vuvi，則檢測到瞬態(tài)欠電壓狀態(tài)，并且觸發(fā)保護(hù)功能。如果在一段超過預(yù)設(shè)時(shí)間間隔Tuv2的持續(xù)時(shí)間內(nèi)， 電池的電壓小于欠電壓閾值Vuv2，則檢測到瞬態(tài)欠電壓狀態(tài)，并且觸發(fā)保護(hù)功能。如果在一段超過預(yù)設(shè)時(shí)間間隔Tuv3的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，電池的電壓小于欠電壓閾值Vw3，則檢測到瞬態(tài)欠電壓狀態(tài)，并且觸發(fā)保護(hù)功能被觸發(fā)。在一個(gè)實(shí)施例中，Tuvi > Tuv2 > Tw3O在第一個(gè)時(shí)間間隔Tl內(nèi)，電池的電壓小于第一個(gè)欠電壓閾值Vuvl。如果Tl大于或者等于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔TOT1，則檢測到瞬態(tài)欠電壓狀態(tài)，并且觸發(fā)保護(hù)功能。在第二個(gè)時(shí)間間隔T2內(nèi)，電池的電壓小于第一個(gè)欠電壓閾值VOT1。如果T2小于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔Tuvi，則沒有瞬態(tài)欠電壓狀態(tài)發(fā)生。在第三個(gè)時(shí)間間隔T3內(nèi)，電池的電壓小于第二個(gè)欠電壓閾值VOT2。如果T3大于或者等于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔Tuv2，則檢測到瞬態(tài)欠電壓狀態(tài)，并且觸發(fā)保護(hù)功能。在第四個(gè)時(shí)間間隔T4內(nèi)，電池的電壓小于第三個(gè)欠電壓閾值Vuv3。如果T4大于或者等于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔Tuv3，則檢測到瞬態(tài)過電壓狀態(tài)，并且觸發(fā)保護(hù)功能。圖7所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括電池保護(hù)電路的電池包的方框圖。該電池包包括多個(gè)電池、充電開關(guān)740、放電開關(guān)742以及電池保護(hù)電路126C。在圖7所示的實(shí)施例中，電池包包括由電池750、電池752、電池7M和電池756串聯(lián)連接組成的電池組。充電開關(guān)740以及放電開關(guān)742可以是任何種類的開關(guān)，如場效應(yīng)管。電池保護(hù)電路126C連接至電池組、充電開關(guān)740以及放電開關(guān)742。該電池保護(hù)電路126C能夠監(jiān)測每個(gè)電池的電壓，并且將每個(gè)電池的電壓與預(yù)設(shè)的閾值相比較。在一個(gè)實(shí)施例中，電池保護(hù)電路126C能夠檢測電池的瞬態(tài)過電壓狀態(tài)或者瞬態(tài)欠電壓狀態(tài)，并且觸發(fā)保護(hù)功能。電池保護(hù)電路126C包括電池電壓監(jiān)測器702、選擇器704、積分器706、比較器708、充電驅(qū)動(dòng)器712以及放電驅(qū)動(dòng)器710。電池電壓監(jiān)測器702能夠接收每個(gè)電池，即電池750、電池752、電池754以及電池756的端電壓，并且分別提供每個(gè)電池，即電池750、電池752、電池754以及電池756的電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇器704從電池電壓監(jiān)測器702處接收每個(gè)電池750、電池752、 電池754以及電池756的電壓，并且選擇一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇電路包括勝者全得 (winner-take-all，簡稱WTA)電路。選擇器704能夠選擇電池750、電池752、電池754以及電池756的電壓中的最大值，從而檢測瞬態(tài)過電壓狀態(tài)。在另一個(gè)實(shí)施例中，選擇器704 能夠選擇電池750、電池752、電池754以及電池756的電壓中的最小值，從而檢測瞬態(tài)欠電壓狀態(tài)。積分器706接收來自選擇器704的選擇電壓值Vsa，如電池的電壓中的最大值或者最小值。積分器706還能夠接收一個(gè)第一閾值VTH1。在一個(gè)實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù)，該第一閾值Vthi表示一個(gè)過電壓閾值，例如4. 2V。在另外一個(gè)實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)欠電壓保護(hù)，該第一閾值Vthi表示一個(gè)欠電壓閾值，例如3. 0V。該積分器706能夠?qū)⑦x擇電壓值 Vsa與第一閾值Vthi的差值在一段時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行積分，并且產(chǎn)生積分輸出VINT。在一個(gè)實(shí)施例中，該積分器706可以由開關(guān)電容積分器實(shí)現(xiàn)。比較器708接收積分器706的積分輸出Vint以及一個(gè)第二閾值VTH2。比較器708將積分器706的積分輸出Vint與第二閾值Vth2進(jìn)行比較，并且輸出控制信號(hào)CTR。在一個(gè)實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù)，當(dāng)積分器706的積分輸出Vint大于第二閾值Vth2時(shí)，比較器708 產(chǎn)生指示瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的控制信號(hào)CTR，用來通過充電驅(qū)動(dòng)器712斷開充電開關(guān)740以終止對(duì)電池充電，從而保護(hù)電池免受瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的影響。在另外一個(gè)實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)欠電壓保護(hù)，當(dāng)積分器706的積分輸出Vint大于第二閾值Vth2時(shí)，比較器708產(chǎn)生指示瞬態(tài)欠電壓狀態(tài)的控制信號(hào)CTR，用來通過放電驅(qū)動(dòng)器710斷開放電開關(guān)742以終止電池放電， 從而保護(hù)電池免受瞬態(tài)欠電壓狀態(tài)的影響。圖8所示為根據(jù)本發(fā)明如圖7所示實(shí)施例的電池保護(hù)電路所產(chǎn)生或者接收的信號(hào)的波形圖。圖8結(jié)合圖7進(jìn)行描述。圖8所示為一種過電壓保護(hù)的示例。在第一個(gè)時(shí)間間隔Tl內(nèi)，來自選擇器704的選擇電壓值Vsa大于第一閾值VTH1。積分器706將選擇電壓值 Vsel與第一閾值Vthi的差值進(jìn)行積分。當(dāng)積分器706的積分輸出Vint大于第二閾值Vth2時(shí)，如圖8所示，則檢測到瞬態(tài)過電壓狀態(tài)，比較器708的輸出信號(hào)CTR斷開充電開關(guān)740，從而結(jié)束電池充電。在第二個(gè)時(shí)間間隔T2內(nèi)，盡管第二個(gè)時(shí)間間隔T2小于第一個(gè)時(shí)間間隔Tl，但是在第二個(gè)時(shí)間間隔T2內(nèi)的選擇電壓值Vsa大于第一個(gè)時(shí)間間隔Tl內(nèi)的選擇電壓值VSEp相應(yīng)地，積分器706的積分輸出Vint仍然大于第二閾值VTH2。結(jié)果，仍檢測到瞬態(tài)過電壓狀態(tài)， 比較器708的輸出信號(hào)CTR斷開充電開關(guān)740，從而結(jié)束電池充電。在第三個(gè)時(shí)間間隔T3內(nèi)，選擇電壓值Vsa大于第一閾值VTH1。然而，由于選擇電壓值Vsa大于過第一閾值Vthi的持續(xù)時(shí)間相對(duì)比較短，因此，積分器706的積分輸出Vint小于第二閾值Vth2，如圖8所示。這樣，沒有瞬態(tài)過電壓狀態(tài)發(fā)生，因此充電開關(guān)740仍然是閉合狀態(tài)。在第四個(gè)時(shí)間間隔T4內(nèi)，選擇電壓值Vsa大于第一閾值Vthi的持續(xù)時(shí)間相對(duì)比較短，但由于第四個(gè)時(shí)間間隔T4內(nèi)的選擇電壓值Vsa相對(duì)比較高(例如，瞬時(shí)電壓尖脈沖)， 積分器706的積分輸出Vint仍然大于第二閾值Vth2，如圖8所示。因此，仍檢測到瞬態(tài)過電壓狀態(tài)，并且控制信號(hào)CTR將充電開關(guān)740斷開，從而結(jié)束電池充電。相應(yīng)地，電池保護(hù)電路包括電池電壓監(jiān)測電路、積分電路以及比較器，其能夠檢測非期望的狀態(tài)(如過電壓狀態(tài)和欠電壓狀態(tài))，并且能夠觸發(fā)相應(yīng)的保護(hù)功能。該電池電壓監(jiān)測電路能夠監(jiān)測電池的電壓。該積分電路能夠接收指示電池電壓的監(jiān)測信號(hào)，并且將該監(jiān)測信號(hào)與第一閾值的差值在一段時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行積分，從而產(chǎn)生積分輸出。該比較器將該積分輸出與第二閾值進(jìn)行比較，并且產(chǎn)生控制信號(hào)。該控制信號(hào)用來觸發(fā)保護(hù)功能，如終止電池充電或者放電。包括監(jiān)測電路、積分電路以及比較器的電池保護(hù)電路還能夠用于檢測電池的電壓、電池包的電壓或者電池的平均電壓值是否大于或者低于一個(gè)或更多的閾值，由此提高電池保護(hù)電路的精確度。此外，本發(fā)明不局限于過電壓保護(hù)或者欠電壓保護(hù)， 通過增加溫度等參數(shù)監(jiān)控，同樣可以實(shí)現(xiàn)使電池免受過溫等非理想狀態(tài)的影響的功能。在此使用之措辭和表達(dá)都是用于說明而非限制，使用這些措辭和表達(dá)并不將在此圖示和描述的特性之任何等同物(或部分等同物)排除在發(fā)明范圍之外，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)可能存在各種修改。其它的修改、變體和替換物也可能存在。因此，權(quán)利要求旨在涵蓋所有此類等同物。盡管前述說明和附圖代表了本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，但應(yīng)當(dāng)理解，可在不偏離由后附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和主旨范圍的情況下，對(duì)其進(jìn)行多種添附、修正以及替換。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在使用本發(fā)明中，可進(jìn)行形式、結(jié)構(gòu)、配置、比例、材料、元素和部件的多種修正，以及在本發(fā)明實(shí)施中尤其適于特定環(huán)境條件和操作要求而進(jìn)行的不偏離本發(fā)明主旨的其它修正。因此，該披露的實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)被完全地理解說明性的，而非限制性的，本發(fā)明的范圍由后附的權(quán)利要求及其法定等同方式，而并不局限于前述說明。
權(quán)利要求
1.一種電池保護(hù)電路，用于至少含有一電池的電池包中，其特征在于，所述電池保護(hù)電路包括監(jiān)測電路，用于監(jiān)測所述電池包中的電池的電壓，并產(chǎn)生監(jiān)測信號(hào)； 積分電路，連接至所述監(jiān)測電路，用于接收所述監(jiān)測信號(hào)和第一閾值，將所述監(jiān)測信號(hào)和所述第一閾值的差值在一段時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行積分，并且產(chǎn)生積分輸出；和比較器，連接至所述積分電路，用于將所述積分輸出與第二閾值進(jìn)行比較，并且產(chǎn)生控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述監(jiān)測電路包括 選擇電路，用于從若干個(gè)電池的電壓中選擇一個(gè)，并產(chǎn)生所述監(jiān)測信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述監(jiān)測信號(hào)指示若干個(gè)電池的電壓中的最大值，并且所述第一閾值表示過電壓閾值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述監(jiān)測信號(hào)指示若干個(gè)電池的電壓中的最小值，并且所述第一閾值表示欠電壓閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，當(dāng)所述積分輸出大于所述第二閾值時(shí)，與所述電池串聯(lián)的開關(guān)響應(yīng)所述控制信號(hào)而斷開，從而保護(hù)電池免受非期望狀態(tài)的影響。
6.一種電池保護(hù)方法，其特征在于，所述電池保護(hù)方法包括 監(jiān)測若干個(gè)電池的電壓；在一段時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)指示電池的電壓的監(jiān)測信號(hào)與第一閾值的差值進(jìn)行積分，從而產(chǎn)生積分輸出；以及根據(jù)所述積分輸出與第二閾值的比較結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池保護(hù)方法，其特征在于，所述電池保護(hù)方法還包括 從所述若干個(gè)電池的電壓中選擇一個(gè)，并產(chǎn)生所述監(jiān)測信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電池保護(hù)方法，其特征在于，所述監(jiān)測信號(hào)指示所述若干個(gè)電池的電壓中的最大值，并且所述第一閾值表示過電壓閾值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電池保護(hù)方法，其特征在于，所述監(jiān)測信號(hào)指示所述若干個(gè)電池的電壓中的最小值，并且所述第一閾值表示欠電壓閾值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池保護(hù)方法，其特征在于，所述電池保護(hù)方法還包括當(dāng)所述積分輸出大于所述第二閾值時(shí)，響應(yīng)所述控制信號(hào)，斷開與所述電池串聯(lián)的開關(guān)，從而保護(hù)所述電池免受非期望狀態(tài)的影響。
11.一種電池包，其特征在于，所述電池包包括 若干個(gè)電池；與所述若干個(gè)電池串聯(lián)的開關(guān)；和連接至所述若干個(gè)電池的電池保護(hù)電路，用于在一段時(shí)間間隔內(nèi)將指示所述電池的電壓的第一信號(hào)與過電壓閾值之間的差值進(jìn)行積分，從而產(chǎn)生積分輸出，并且根據(jù)所述積分輸出與第二閾值的比較結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)，其中，當(dāng)所述積分輸出大于所述第二閾值時(shí)，所述開關(guān)響應(yīng)所述控制信號(hào)而斷開，從而保護(hù)所述電池包免受瞬態(tài)過電壓狀態(tài)的影響。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池包，其特征在于，所述電池保護(hù)電路還用于從所述若干個(gè)電池的電壓中選擇一個(gè)，并產(chǎn)生所述第一信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的電池包，其特征在于，所述第一信號(hào)指示所述若干個(gè)電池的電壓中的最大值。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池包，其特征在于，當(dāng)所述開關(guān)斷開時(shí)，終止對(duì)所述電池包的充電。
15.一種電池保護(hù)方法，其特征在于，所述電池保護(hù)方法包括監(jiān)測電池的電壓；將所述電池的電壓與第一閾值和第二閾值進(jìn)行比較；如果所述電池的電壓大于所述第一閾值，將所述電池的電壓大于所述第一閾值的第一段時(shí)間間隔與第一預(yù)設(shè)時(shí)間間隔進(jìn)行比較；如果所述第一段時(shí)間間隔超過所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，則檢測到第一非期望狀態(tài)；如果所述電池的電壓大于所述第二閾值，將所述電池的電壓大于所述第二閾值的第二段時(shí)間間隔與第二預(yù)設(shè)時(shí)間間隔進(jìn)行比較；如果所述第二段時(shí)間間隔超過所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，則檢測到第二非期望狀態(tài)，其中，所述第一閾值大于所述第二閾值，并且所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間間隔小于所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間間隔。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池保護(hù)方法，其特征在于，所述第一閾值和所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間間隔的乘積與所述第二閾值和所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間間隔的乘積相等。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池保護(hù)方法，其特征在于，所述電池保護(hù)方法還包括如果檢測到所述第一非期望狀態(tài)，終止對(duì)所述電池的充電；如果檢測到所述第二非期望狀態(tài)，終止對(duì)所述電池的充電。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池保護(hù)方法，其特征在于，所述第一閾值表示第一過電壓閾值，所述第二閾值表示第二過電壓閾值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電池保護(hù)電路、方法以及包括電池保護(hù)電路的電池包，該電池保護(hù)電路包含監(jiān)測電路、積分電路和比較器，所述監(jiān)測電路用于監(jiān)測電池電壓，并產(chǎn)生監(jiān)測信號(hào)，所述積分電路連接至所述監(jiān)測電路，用于接收所述監(jiān)測信號(hào)和第一閾值，將所述監(jiān)測信號(hào)和所述第一閾值的差值在一段時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行積分，并且產(chǎn)生積分輸出，所述比較器連接至所述積分電路，用于將所述積分輸出與第二閾值進(jìn)行比較，并且產(chǎn)生控制信號(hào)。采用本發(fā)明的電池保護(hù)電路及方法能夠檢測到相對(duì)較短的時(shí)間間隔內(nèi)出現(xiàn)的多個(gè)相對(duì)較大的電壓尖脈沖，從而提高電池保護(hù)的精確度。
文檔編號(hào)H02H7/18GK102163838SQ201110041318
公開日2011年8月24日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者栗國星 申請人:凹凸電子(武漢)有限公司