亚洲成年人黄色一级片,日本香港三级亚洲三级,黄色成人小视频,国产青草视频,国产一区二区久久精品,91在线免费公开视频,成年轻人网站色直接看

電池保護裝置及電源組件的制作方法

文檔序號:11388449閱讀:254來源:國知局
電池保護裝置及電源組件的制造方法

本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域,具體地,涉及一種電池保護裝置及電源組件。



背景技術(shù):

數(shù)碼產(chǎn)品(例如,筆記本電腦)通常使用鋰離子電池作為電源,鋰離子電池具有能量密度高、重量輕的特點。由于鋰離子電池的產(chǎn)品特性,需要對電池進行充電、放電等保護,以確保使用過程中的安全性。

在現(xiàn)有的用于筆記本電腦的電池保護裝置中,均采用三端保險絲來實現(xiàn)對鋰離子電池的過充保護。然而,三端保險絲的結(jié)構(gòu)較為復雜,產(chǎn)品價格高,這就導致電池保護裝置的電路較為復雜,且成本較高。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提供一種電池保護裝置及電源組件,來以低成本實現(xiàn)對數(shù)碼產(chǎn)品中的電池的高可靠性的保護。

為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種電池保護裝置,用于對電池組進行保護,所述電池組包括串聯(lián)在一起的n節(jié)電池,其中,n≥1,所述裝置包括:正輸出端子和負輸出端子,用于接入外部設(shè)備,所述正輸出端子還用于連接所述電池組的正極,所述負輸出端子還用于連接所述電池組的負極;m個保險絲,用于與所述n節(jié)電池串聯(lián),其中,m≥1;第一開關(guān)組件,包括受控端子、第一端子和第二端子,其中,所述第一端子與所述電池組的正極之間經(jīng)由所述m個保險絲中的至少一個保險絲連接,所述第二端子與所述電池組的負極連接;第一控制模塊,與所述第一開關(guān)組件的所述受控端子連接,用于連接所述電池組中的至少一節(jié)電池,檢測所連接的電池的電池狀態(tài) 信息,并判斷所述電池狀態(tài)信息是否滿足預設(shè)的電池保護觸發(fā)條件,在確定所述電池狀態(tài)信息滿足所述電池保護觸發(fā)條件時,控制所述第一開關(guān)組件導通,以使所述電池組短接。

可選地,所述m個保險絲包括m個電流保險絲或者m個溫度保險絲;或者,所述m個保險絲包括m1個電流保險絲和m2個溫度保險絲,其中,m1+m2=m。

可選地,所述m個保險絲包括m3個溫度保險絲,其中,m3=n,并且所述m3個溫度保險絲與所述n節(jié)電池交替式串聯(lián)。

可選地,所述第一控制模塊包括第一控制芯片,所述第一控制芯片包括第一控制端子和與所述n節(jié)電池一一對應(yīng)的n個第一輸入端子,其中,每個所述第一輸入端子用于連接相對應(yīng)的電池的正極,所述第一控制端子與所述第一開關(guān)組件的所述受控端子連接,所述第一控制芯片用于經(jīng)由所述n個第一輸入端子采集各節(jié)電池的電池狀態(tài)信息,并判斷所述電池狀態(tài)信息是否滿足預設(shè)的電池保護觸發(fā)條件,在確定所述電池狀態(tài)信息滿足所述電池保護觸發(fā)條件時,經(jīng)由所述第一控制端子向所述第一開關(guān)組件發(fā)送第一控制信號,所述第一控制信號用于控制所述第一開關(guān)組件導通。

可選地,所述電池狀態(tài)信息包括電池的電壓;以及,所述第一控制模塊包括電壓采集電路和電壓比較電路,其中:所述電壓采集電路包括第一輸出端子和與所述n節(jié)電池一一對應(yīng)的n個第二輸入端子,其中,每個所述第二輸入端子用于連接相對應(yīng)的電池的正極,所述電壓采集電路用于經(jīng)由所述n個第二輸入端子采集各節(jié)電池的電壓,并通過所述第一輸出端子輸出電壓信號;所述電壓比較電路包括第三輸入端子和第二輸出端子,其中,所述第三輸入端子與所述第一輸出端子連接,所述第二輸出端子與所述第一開關(guān)組件的所述受控端子連接,所述電壓比較電路用于將經(jīng)由所述第三輸入端子接收到的電壓信號與預設(shè)的電壓范圍進行比較,并在所述電壓信號超出所述電 壓范圍時,經(jīng)由所述第二輸出端子向所述第一開關(guān)組件發(fā)送第二控制信號,所述第二控制信號用于控制所述第一開關(guān)組件導通。

可選地,所述第一開關(guān)組件包括mos管,其中,所述mos管的柵極與所述受控端子連接,所述mos管的源極與所述第二端子連接,所述mos管的漏極與所述第一端子連接。

可選地,所述電池組中的每節(jié)電池為鋰離子電池。

可選地,所述裝置還包括:第二開關(guān)組件,串聯(lián)在所述正輸出端子與所述第一開關(guān)組件的所述第一端子之間;第三開關(guān)組件,串聯(lián)在所述正輸出端子與所述第一開關(guān)組件的所述第一端子之間,并與所述第二開關(guān)組件串聯(lián);第二控制模塊,與所述第二開關(guān)組件連接,并與所述第三開關(guān)組件連接,所述第二控制模塊用于連接所述電池組中的至少一節(jié)電池,檢測所連接的電池的電池狀態(tài)信息,并判斷所述電池狀態(tài)信息是否滿足預設(shè)的過充保護觸發(fā)條件和過放保護觸發(fā)條件,在確定所述電池狀態(tài)信息滿足所述過充保護觸發(fā)條件時,控制所述第二開關(guān)組件斷開,以使所述電池組斷路,以及在確定所述電池狀態(tài)信息滿足所述過放保護觸發(fā)條件時,控制所述第三開關(guān)組件斷開,以使所述電池組斷路。

可選地,所述第二控制模塊還與所述第一開關(guān)組件的所述受控端子連接,用于在所述電池狀態(tài)信息滿足所述電池保護觸發(fā)條件時,控制所述第一開關(guān)組件導通,以使所述電池組短接。

可選地,所述第二控制模塊包括第二控制芯片,所述第二控制芯片包括第二控制端子、第三控制端子和與所述n節(jié)電池一一對應(yīng)的n個第四輸入端子,其中,每個所述第四輸入端子用于連接相對應(yīng)的電池的正極,所述第二控制端子與所述第二開關(guān)組件連接,所述第三控制端子與所述第三開關(guān)組件連接,所述第二控制芯片用于經(jīng)由所述n個第四輸入端子采集各節(jié)電池的電池狀態(tài)信息,并判斷所述電池狀態(tài)信息是否滿足預設(shè)的過充保護觸發(fā)條件 和過放保護觸發(fā)條件,在確定所述電池狀態(tài)信息滿足所述過充保護觸發(fā)條件時,經(jīng)由所述第二控制端子向所述第二開關(guān)組件發(fā)送第三控制信號,所述第三控制信號用于控制所述第二開關(guān)組件斷開,以及在確定所述電池狀態(tài)信息滿足所述過放保護觸發(fā)條件時,經(jīng)由所述第三控制端子向所述第三開關(guān)組件發(fā)送第四控制信號,所述第四控制信號用于控制所述第三開關(guān)組件斷開。

可選地,所述第二控制芯片還包括第四控制端子,該第四控制端子與所述第一開關(guān)組件的所述受控端子連接,所述第二控制芯片還用于在所述電池狀態(tài)信息滿足所述電池保護觸發(fā)條件時,經(jīng)由所述第四控制端子向所述第一開關(guān)組件發(fā)送第五控制信號,所述第五控制信號用于控制所述第一開關(guān)組件導通,以使所述電池組短接。

本發(fā)明還提供一種電源組件,包括:電池組,包括串聯(lián)在一起的n節(jié)電池,其中,n≥1;以及電池保護裝置,該電池保護裝置為根據(jù)本發(fā)明提供的所述電池保護裝置。

在上述技術(shù)方案中,通過第一控制模塊采集電池的電池狀態(tài)信息,并在電池狀態(tài)信息滿足預設(shè)的電池保護觸發(fā)條件時,控制第一開關(guān)組件導通,第一開關(guān)組件的導通使得電池組被短接。由于電池組被短接,導致電路中的瞬時電流突增,從而使得保險絲熔斷,進而使得電池組斷路,從而實現(xiàn)對電池組的保護。在本發(fā)明提供的電池保護裝置中,采用功能單一的保險絲即可實現(xiàn)對電池組的快速、有效地保護,而無需設(shè)置結(jié)構(gòu)復雜的三端保險絲,因此,在實現(xiàn)對電池組進行全方位的保護的同時,簡化了電路設(shè)計,降低了成本,簡單可靠,易于實施,適用于要求結(jié)構(gòu)簡化、性能可靠的數(shù)碼產(chǎn)品中。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與 下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明,但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:

圖1示出了現(xiàn)有的用于筆記本電腦的電池保護裝置的電路圖。

圖2a至圖2e示出了根據(jù)本發(fā)明的多種實施方式的電池保護裝置的電路圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的電池保護裝置的電路圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的電池保護裝置的電路圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的電池保護裝置的電路圖。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的電池保護裝置的電路圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。

圖1示出了現(xiàn)有的用于筆記本電腦的電池保護裝置的電路圖。如圖1所示,現(xiàn)有的電池保護裝置10中可以包括控制模塊101、開關(guān)組件102和三端保險絲103,控制模塊101能夠采集電池組中的各節(jié)電池(即,電池b1、電池b2和電池b3)的電壓,并在采集到的電壓超過預設(shè)的電壓閾值時(即,電池處于過充狀態(tài)),控制開關(guān)組件102導通,從而熔斷三端保險絲103,以實現(xiàn)過充保護。由于三端保險絲103的結(jié)構(gòu)較為復雜,產(chǎn)品價格高,這就導致電池保護裝置10的電路較為復雜,成本較高。

為了解決這一問題,本發(fā)明提供一種電池保護裝置,其中,該電池保護裝置可以應(yīng)用于各種數(shù)碼產(chǎn)品中,例如,筆記本電腦、平板電腦、智能手機等等。圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的電池保護裝置20的電路圖,該電池保護裝置20用于對電池組進行保護,其中,該電池組可以包括串聯(lián) 在一起的n節(jié)電池,其中,n≥1。為了方便闡述,在圖2a中示例性地示出了電池組包括串聯(lián)在一起的三節(jié)電池,分別為電池b1、電池b2和電池b3。不過應(yīng)當理解的是,電池組也可以包括更少數(shù)量的或者更多數(shù)量的電池。示例地,電池組中包括的電池可以為鋰電池。

當n節(jié)電池串聯(lián)形成電池組時,位于電池組兩端的電池中的一者會暴露自身的電池正極,另一者會暴露自身的電池負極。在本發(fā)明中,該暴露的電池正極可以作為整個電池組的正極,該暴露的電池負極可以作為整個電池組的負極。例如,如圖2a所示,電池b1的正極被暴露,因此,電池b1的正極作為電池組的正極。同樣,電池b3的負極被暴露,因此,電池b3的負極作為電池組的負極。

電池保護裝置20可以包括正輸出端子201和負輸出端子202,用于接入外部設(shè)備,此外,正輸出端子201還用于連接電池組的正極,負輸出端子202還用于連接電池組的負極。

在本發(fā)明中,外部設(shè)備可以例如是用于為電池組進行充電的充電設(shè)備,或者可以例如是由電池組向其供電以使其得電工作的任意電子設(shè)備,例如,筆記本電腦中的負載電路。當正輸出端子201和負輸出端子202所接入的外部設(shè)備為充電設(shè)備時,電池組會處于充電模式;當正輸出端子201和負輸出端子202所接入的外部設(shè)備為電池組向其供電的電子設(shè)備時,電池組會處于放電模式。

電池保護裝置20可以包括m個保險絲,用于與n節(jié)電池串聯(lián),其中,m≥1。為了方便闡述,在圖2a中示例性地示出了電池保護裝置20包括一個保險絲f1,其中,該保險絲f1可以例如為電流保險絲。此外,如圖2a所示,該電池保護裝置20還可以包括第一開關(guān)組件203,其可以包括受控端子203a、第一端子203b和第二端子203c,其中,第一端子203b與電池組的正極之間可以經(jīng)由m個保險絲中的至少一個保險絲連接,以圖2a為例, 第一端子203b與電池組的正極之間經(jīng)由電流保險絲f1連接。此外,第二端子203c與電池組的負極連接。

此外,如圖2a所示,電池保護裝置20還可以包括第一控制模塊204,與第一開關(guān)組件203的受控端子203a連接,用于連接電池組中的至少一節(jié)電池,檢測所連接的電池的電池狀態(tài)信息,并判斷該電池狀態(tài)信息是否滿足預設(shè)的電池保護觸發(fā)條件,在確定該電池狀態(tài)信息滿足電池保護觸發(fā)條件時,控制第一開關(guān)組件203導通。如上所述,第一開關(guān)組件203的第一端子203b與電池組的正極之間經(jīng)由m個保險絲中的至少一個保險絲連接,第二端子203c與電池組的負極連接。由于在電池組正常工作的情況下,保險絲的電阻值很小,其產(chǎn)生的分壓可以忽略不計。因此,當?shù)谝婚_關(guān)組件203導通時,電池組的正極電壓與電池組的負極電壓基本上相等,從而造成電池組被短接。由于電池組被短接,導致電路中的瞬時電流突增,從而使得電流保險絲f1熔斷,進而使得電池組斷路,從而實現(xiàn)對電池組的保護。

在本發(fā)明中,電池狀態(tài)信息可以包括但不限于以下參數(shù)中的至少一者:電池的電壓、電池的電流、電池的容量。相應(yīng)地,電池保護觸發(fā)條件可以包括但不限于以下條件中的至少一者:所連接的電池中的預定數(shù)量的電池的電壓超出預設(shè)的第一電壓范圍(由預設(shè)的第一電壓閾值和第二電壓閾值所限定,其中,第一電壓閾值大于第二電壓閾值);所連接的電池中的預定數(shù)量的電池的容量超出預設(shè)的第一容量范圍(由預設(shè)的第一容量閾值和第二容量閾值所限定,其中,第一容量閾值大于第二容量閾值);電池之間不均衡。其中,該預定數(shù)量可以為1,或者為所連接的電池的總數(shù)l,或者為1到l之間的任一數(shù)值。

示例地,在電池處于充電模式下,當?shù)谝豢刂颇K204采集到的電池的電壓高于第一電壓范圍的上限(即,第一電壓閾值)時(或者電池的容量高于第一容量范圍的上限(即,第一容量閾值)),則第一控制模塊204可以確 定此時電池處于過充狀態(tài),需要對電池進行過充保護。隨后,第一控制模塊204通過控制第一開關(guān)組件203導通來短接電池組,以使電流保險絲f1熔斷,進而使得電池組斷路,從而實現(xiàn)對電池組的過充保護。

再例如,在電池處于放電模式下,當?shù)谝豢刂颇K204采集到的電池的電壓低于第一電壓范圍的下限(即,第二電壓閾值)時(或者電池的容量低于第一容量范圍的下限(即,第二容量閾值)),則第一控制模塊204可以確定此時電池處于過放狀態(tài),需要對電池進行過放保護。隨后,第一控制模塊204通過控制第一開關(guān)組件203導通來短接電池組,以使電流保險絲f1熔斷,進而使得電池組斷路,從而實現(xiàn)對電池組的過放保護。

又例如,當?shù)谝豢刂颇K204采集到的各節(jié)電池的電壓之間差異較大(例如,大于預設(shè)的壓差閾值)時,第一控制模塊204可以確定此時電池組中的各節(jié)電池之間不均衡,需要對電池進行均衡保護。隨后,第一控制模塊204通過控制第一開關(guān)組件203導通來短接電池組,以使電流保險絲f1熔斷,進而使得電池組斷路,從而實現(xiàn)對電池組的均衡保護。

而在電池正常工作時(即,所檢測到的電池狀態(tài)信息不滿足電池保護觸發(fā)條件時),第一控制模塊204可以控制第一開關(guān)組件203保持斷開狀態(tài),這樣,第一開關(guān)組件203不會影響電池組的工作。

綜上所述,通過第一控制模塊采集電池的電池狀態(tài)信息,并在電池狀態(tài)信息滿足預設(shè)的電池保護觸發(fā)條件時,控制第一開關(guān)組件導通,第一開關(guān)組件的導通使得電池組被短接。由于電池組被短接,導致電路中的瞬時電流突增,從而使得保險絲熔斷,進而使得電池組斷路,從而實現(xiàn)對電池組的保護。在本發(fā)明提供的電池保護裝置中,采用功能單一的保險絲即可實現(xiàn)對電池組的快速、有效地保護,而無需設(shè)置結(jié)構(gòu)復雜的三端保險絲,因此,在實現(xiàn)對電池組進行全方位的保護的同時,簡化了電路設(shè)計,降低了成本,簡單可靠,易于實施,適用于要求結(jié)構(gòu)簡化、性能可靠的數(shù)碼產(chǎn)品中。

在本發(fā)明的一個實施方式中,電池保護裝置20中所采用的保險絲可以全部為電流保險絲,即,m個保險絲可以包括m個電流保險絲。例如,圖2a示出了電流保護裝置20中包括一個電流保險絲f1的示例,圖2b示出了電流保護裝置20中包括兩個電流保險絲f1和f2的示例。這樣,當電路中的電流過大時可導致電流保險絲熔斷,從而使電池組斷路,實現(xiàn)對電池組的保護。并且,電流保險絲的產(chǎn)品成本低,因此,可以最大程度地降低電池保護裝置20的成本。

或者,在另一個實施方式中,電池保護裝置20中所采用的保險絲可以全部為溫度保險絲,即,m個保險絲可以包括m個溫度保險絲。例如,圖2c示出了電流保護裝置20中包括一個溫度保險絲f3的示例。

在相關(guān)技術(shù)中,如果想要實現(xiàn)對電池組的溫度保護,通常會在電池處串聯(lián)溫度開關(guān)tco,當電池溫度升高時,緊貼電池的溫度開關(guān)tco會感應(yīng)到溫度,當這個溫度達到溫度開關(guān)tco的觸發(fā)溫度時,溫度開關(guān)tco啟動,將電池組斷路,實現(xiàn)溫度保護。然而,僅通過溫度開關(guān)tco無法實現(xiàn)對電池組的過流保護,如果想要進行過流保護,仍需在電路中設(shè)置相應(yīng)元件,這樣一來,導致成本增加,而且會增加空間占用,導致電路結(jié)構(gòu)復雜。

然而在本發(fā)明的這一實施方式中,由于采用溫度保險絲,一方面,可以在電路中的電流過大時熔斷,從而使電池組斷路,實現(xiàn)對電池組的過流保護。另一方面,溫度保險絲可以實時監(jiān)測電池的溫度,當電池的溫度過大(例如,達到能夠觸發(fā)溫度保險絲熔斷的溫度閾值)時,該溫度保險絲同樣會熔斷,從而使電池組斷路,實現(xiàn)對電池組的溫度保護。即,采用溫度保險絲可以同時實現(xiàn)對電池組的過流保護和溫度保護,相較于采用不同元件來實現(xiàn)這兩種功能,此種實施方式可以簡化電路設(shè)計,降低電路復雜性,降低電路成本及空間占用。

再或者,在又一個實施方式中,電池保護裝置20中所采用的保險絲可 以包括電流保險絲和溫度保險絲這兩者,即,所述m個保險絲包括m1個電流保險絲和m2個溫度保險絲,其中,m1+m2=m。例如,圖2d示出了電流保護裝置20中包括一個電流保險絲f1和一個溫度保險絲f3的示例。在該實施方式,電流保險絲和溫度保險絲可以同時起到過流保護的作用,溫度保險絲還可以起到溫度保護的作用。

通常情況下,溫度保險絲在電池附近與該電池串聯(lián),并且可選地,一節(jié)電池可以對應(yīng)一個溫度保險絲,這樣,可以全面監(jiān)控每節(jié)電池的溫度情況,并且一旦其中一節(jié)電池的溫度過大就會導致相對應(yīng)的溫度保險絲熔斷,從而使得整個電池組處于斷路狀態(tài),由此可以提高對電池組的溫度保護的及時性和有效性。

也就是說,在該可選的實施方式中,電池保護裝置20中所采用的m個保險絲可以包括m3個溫度保險絲,其中,m3=n,并且m3個溫度保險絲與n節(jié)電池交替式串聯(lián)。在本發(fā)明中,所謂交替式串聯(lián)是指在電流方向上,按照一個溫度保險絲、再一節(jié)電池的順序依次將m3個溫度保險絲和n節(jié)電池串聯(lián)起來。圖2e示出了電流保護裝置20中包括三個溫度保險絲,分別是溫度保險絲f3、f4和f5的示例,并且,在圖2e所示的實施方式中,電池組包括三節(jié)電池,分別是電池b1、b2和b3。從圖2e中可以看出,三個溫度保險絲與三節(jié)電池之間為交替式串聯(lián)。

通過這一實施方式,不僅可以實現(xiàn)對每節(jié)電池的溫度情況的全面監(jiān)控,還可以使得溫度保險絲與電池緊密靠近,從而可以提高溫度檢測的準確性,進而提高對電池組的溫度保護的及時性和可靠性。

在本發(fā)明的一個實施方式中,電池保護裝置可以為保護電路板(例如,pcba(printedcircuitboardassembly,印刷電路板組件)板)的形式。在這種情況下,至少第一開關(guān)組件203和第一控制模塊204可以被集成在保護電路板上。至于m個保險絲,其可以全部被集成在保護電路板上,例如, 如圖2a所示,電流保險絲f1同第一開關(guān)組件203以及第一控制模塊204一起被集成在保護電路板205上。再或者,m個保險絲可以全部不被集成在保護電路板上,而與保護電路板相分離,例如,如圖2c所示,溫度保險絲f3可以在鄰近電池的位置處與電池串聯(lián),而并未被集成在保護電路板205上。又或者,m個保險絲中的一部分被集成在保護電路板上,其余部分與保護電路板相分離,例如,如圖2b所示,電流保險絲f1同第一開關(guān)組件203以及第一控制模塊204一起被集成在保護電路板205上,而電流保險絲f2未被集成在保護電路板205上;再例如,如圖2d和圖2e所示,電流保險絲同第一開關(guān)組件203以及第一控制模塊204一起被集成在保護電路板205上,而溫度保險絲在鄰近電池的位置處與電池串聯(lián),并未被集成在保護電路板205上。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中,m個保險絲中的m1個電流保險絲可以被集成在保護電路板205上,而m2個溫度保險絲可以與保護電路板205相分離,這樣可以兼顧電流保護裝置整體的簡單結(jié)構(gòu)、以及溫度檢測的高準確性。

如上所述,第一控制模塊204可以檢測所連接的電池的電池狀態(tài)信息,并判斷該電池狀態(tài)信息是否滿足預設(shè)的電池保護觸發(fā)條件,在確定該電池狀態(tài)信息滿足電池保護觸發(fā)條件時,控制第一開關(guān)組件203導通,以使電池組短接。在本發(fā)明的一個實施方式中,如圖3所示,第一控制模塊204可以包括第一控制芯片206,其中,該第一控制芯片206可以包括第一控制端子co1和與n節(jié)電池一一對應(yīng)的n個第一輸入端子,例如,在圖3所示的示例中,包括與三節(jié)電池一一對應(yīng)的三個第一輸入端子,分別為第一輸入端子i11、第一輸入端子i12和第一輸入端子i13,其中,每個第一輸入端子用于連接相對應(yīng)的電池的正極。例如,第一輸入端子i11與電池b1相對應(yīng),連接該電池b1的正極。第一輸入端子i12與電池b2相對應(yīng),連接該電池b2的正極。第一輸入端子i13與電池b3相對應(yīng),連接該電池b3的正極。此外,第 一控制端子co1與第一開關(guān)組件203的受控端子203a連接,第一控制芯片206可以用于經(jīng)由n個第一輸入端子采集各節(jié)電池的電池狀態(tài)信息,并判斷該電池狀態(tài)信息是否滿足預設(shè)的電池保護觸發(fā)條件,在確定該電池狀態(tài)信息滿足電池保護觸發(fā)條件時,經(jīng)由第一控制端子co1向第一開關(guān)組件203發(fā)送第一控制信號,該第一控制信號可以用于控制第一開關(guān)組件203導通。

可選地,如圖3所示,第一控制芯片206的每個第一輸入端子可以經(jīng)由一個電阻與各自對應(yīng)的電池的正極連接,例如,圖3中示出的電阻r1、r2和r3,并且示例地,r1=r2=r3=1kω。此外,第一輸入端子i11與第一輸入端子i12之間可以通過電容c1連接,第一輸入端子i12與第一輸入端子i13之間可以通過電容c2連接,第一輸入端子i3可以經(jīng)由電容c3與電池組的負極(或地)連接,并且示例地,c1=c2=c3=0.1μf。此外,如圖3所示,第一控制芯片206還可以包括第一電源端子vdd1,該第一電源端子vdd1可以與電池組的正極連接,以從電池組得電并正常工作??蛇x地,第一電源端子vdd1與電池組的正極之間可以通過電阻r4連接,并且示例地,r4=100ω。此外,第一電源端子vdd1與第一輸入端子i11之間可以通過電容c4連接,并且示例地,c4=0.1μf。此外,如圖3所示,第一控制芯片206還可以包括第一接地端子vss1,該第一接地端子vss1接電池組的負極(或地)。

采用專用的控制芯片作為第一控制模塊,不僅操作方便,而且易于生產(chǎn),減少技術(shù)人員的工作量。

在實際使用時,根據(jù)不同的電池需求,所對應(yīng)的電池保護觸發(fā)條件可能不同。例如,針對過充保護而言,對于不同的電池,其所對應(yīng)的電壓閾值可能不同,如果采用專用的控制芯片,可能無法實現(xiàn)針對不同的電池的過充保護需求進行定制。一旦無法找到適用的控制芯片,則可能無法滿足電池的過充保護需求。因此,在本發(fā)明的另一個實施方式中,如圖4所示,第一控制 模塊204可以包括電壓采集電路207和電壓比較電路208,其中,電壓采集電路207可以包括第一輸出端子o1和與n節(jié)電池一一對應(yīng)的n個第二輸入端子,例如,在圖4所示的示例中,第一控制模塊204包括三個第二輸入端子,分別為第二輸入端子i21、i22和i23。其中,每個第二輸入端子用于連接相對應(yīng)的電池的正極,例如,如圖4所示,第二輸入端子i21與電池b1相對應(yīng),連接電池b1的正極,第二輸入端子i22與電池b2相對應(yīng),連接電池b2的正極,第二輸入端子i23與電池b3相對應(yīng),連接電池b3的正極。電壓采集電路207可以用于經(jīng)由n個第二輸入端子采集各節(jié)電池的電壓,并通過第一輸出端子o1輸出電壓信號;電壓比較電路208包括第三輸入端子i31和第二輸出端子o2,其中,第三輸入端子i31與第一輸出端子o1連接,第二輸出端子o2與第一開關(guān)組件203的受控端子203a連接,電壓比較電路208用于將經(jīng)由第三輸入端子i31接收到的電壓信號與預設(shè)的電壓范圍進行比較,并在電壓信號超出電壓范圍時,經(jīng)由第二輸出端子o2向第一開關(guān)組件203發(fā)送第二控制信號,該第二控制信號用于控制第一開關(guān)組件203導通。其中,電壓比較電路208可以在電壓采集電路207所連接的電池中的預定數(shù)量的電池的電壓超出電壓范圍時,經(jīng)由第二輸出端子o2向第一開關(guān)組件203發(fā)送第二控制信號,該預定數(shù)量可以為1,或者為電壓采集電路207所連接的電池的總數(shù)l,或者為1到l之間的任一數(shù)值。

在對電池組進行保護時,主要是針對過充和過放這兩種情況,而針對過充和過放這兩種情況,可以采用電池的電壓這一電池狀態(tài)信息來判斷。當電壓采集電路207所連接的電池中的預定數(shù)量的電池的電壓高于預設(shè)的電壓范圍的上限值時,此時電池處于過充狀態(tài),電壓比較電路208可以向第一開關(guān)組件203發(fā)送第二控制信號,以控制第一開關(guān)組件203導通,從而對電池組進行過充保護。當電壓采集電路207所連接的電池中的預定數(shù)量的電池的電壓低于預設(shè)的電壓范圍的下限值時,此時電池處于過放狀態(tài),電壓比較電路 208可以向第一開關(guān)組件203發(fā)送第二控制信號,以控制第一開關(guān)組件203導通,從而對電池組進行過放保護。當電池的電壓處于正常水平時(即,處于該預設(shè)的電壓范圍內(nèi)時),電壓比較電路208可以控制第一開關(guān)組件203保持斷開。

通過上述方式,技術(shù)人員可以根據(jù)電池實際的保護需求,設(shè)計相應(yīng)的電壓采集電路和電壓比較電路,從而滿足不同電池的保護需求,實現(xiàn)電池保護的定制化及更靈活的電路設(shè)計。

在本發(fā)明中,第一開關(guān)組件203可以形成為任一形式的開關(guān)器件。示例地,如圖2a至圖4所示,第一開關(guān)組件203可以包括mos管,其中,該mos管的柵極與受控端子203a連接,mos管的源極與第二端子203c連接,mos管的漏極與第一端子203b連接。這樣,當電池狀態(tài)信息滿足預設(shè)的電池保護觸發(fā)條件時,第一控制模塊204可以輸出高電平信號,以使mos管處于導通的狀態(tài),從而短接電池組,以對電池組進行保護。而當電池狀態(tài)信息為正常(即,不滿足電池保護觸發(fā)條件)時,第一控制模塊204可以輸出低電平信號,以使mos管處于斷開的狀態(tài),此時,不影響電池組的工作。

此外,可選地,如圖2a至圖4所示,第一開關(guān)組件203還可以包括二極管,該二極管的正極連接mos管的源極,該二極管的負極連接mos管的漏極。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的電池保護裝置20的電路圖。如圖5所示,該電池保護裝置20還可以包括:第二開關(guān)組件209和第三開關(guān)組件210,其中,第二開關(guān)組件209串聯(lián)在正輸出端子201與第一開關(guān)組件203的第一端子203b之間,第三開關(guān)組件210串聯(lián)在正輸出端子201與第一開關(guān)組件203的第一端子203b之間,并與第二開關(guān)組件209串聯(lián)。此外,該電池保護裝置20還可以包括:第二控制模塊211,與第二開關(guān)組件209連接,并與第三開關(guān)組件210連接,該第二控制模塊211可以用于連接 電池組中的至少一節(jié)電池,檢測所連接的電池的電池狀態(tài)信息,并判斷電池狀態(tài)信息是否滿足預設(shè)的過充保護觸發(fā)條件和過放保護觸發(fā)條件,在確定電池狀態(tài)信息滿足過充保護觸發(fā)條件時,控制第二開關(guān)組件209斷開,以使電池組斷路,以及在確定電池狀態(tài)信息滿足過放保護觸發(fā)條件時,控制第三開關(guān)組件210斷開,以使電池組斷路。

在本發(fā)明中,過充保護觸發(fā)條件可以包括以下條件中的至少一者:所連接的電池中的預定數(shù)量的電池的電壓高于預設(shè)的第三電壓閾值,所連接的電池中的預定數(shù)量的電池的容量高于預設(shè)的第三容量閾值??蛇x地,第三電壓閾值可以小于第一電壓閾值并大于第二電壓閾值,第三容量閾值可以小于第一容量閾值并大于第二容量閾值。另外,過放保護觸發(fā)條件可以包括以下條件中的至少一者:所連接的電池中的預定數(shù)量的電池的電壓低于預設(shè)的第四電壓閾值,所連接的電池中的預定數(shù)量的電池的容量低于預設(shè)的第四容量閾值??蛇x地,第四電壓閾值可以大于第二電壓閾值,并小于第三電壓閾值,第四容量閾值可以大于第二容量閾值,并小于第三容量閾值。

這樣,通過第二控制模塊211、第二開關(guān)組件209和第三開關(guān)組件210,可以實現(xiàn)對電池組的一次過充保護和一次過放保護。當電路出現(xiàn)異常導致一次保護無法起作用(例如,電池的電壓仍持續(xù)升高、或者電池的電壓仍持續(xù)下降)時,通過第一控制模塊204和第一開關(guān)組件203,仍可以實現(xiàn)對電池的二次保護(包括二次過充保護、二次過放保護等)。由此,可以實現(xiàn)對電池組的雙重保護。

此外,如圖5所示,當在充電模式下,第三開關(guān)組件210處于導通狀態(tài),如果電池狀態(tài)信息處于正常水平(即,未滿足過充保護觸發(fā)條件),則第二控制模塊211可以控制第二開關(guān)組件209保持導通,由此,確保充電的持續(xù)進行。一旦需要進行過充保護,則第二控制模塊211可以控制第二開關(guān)組件209斷開,以使電池組斷路,從而實現(xiàn)過充保護。當在放電模式下,第二開 關(guān)組件209處于導通狀態(tài),如果電池狀態(tài)信息處于正常水平(即,未滿足過放保護觸發(fā)條件),則第二控制模塊211可以控制第三開關(guān)組件210保持導通,由此,確保放電的持續(xù)進行。一旦需要進行過放保護,則第二控制模塊211可以控制第三開關(guān)組件210斷開,以使電池組斷路,從而實現(xiàn)過放保護。

另外,在本發(fā)明的另一實施方式中,如圖5所示,第二控制模塊211還可以與第一開關(guān)組件203的受控端子203a連接,用于在電池狀態(tài)信息滿足電池保護觸發(fā)條件時,控制第一開關(guān)組件203導通,以使電池組短接。也就是說,當?shù)诙刂颇K211控制第二開關(guān)組件209或第三開關(guān)組件210進行一次保護之后,仍可根據(jù)實時監(jiān)測到的電池狀態(tài)信息判斷是否需要進行二次保護,并且如果確定需要,則控制第一開關(guān)組件203導通,以使電池組短接。與此同時,第一控制模塊204也實時監(jiān)測電池狀態(tài)信息,并且一旦該電池狀態(tài)信息滿足電池保護觸發(fā)條件,則控制第一開關(guān)組件203導通,以使電池組短接。只要其中一個控制模塊控制第一開關(guān)組件203導通,該第一開關(guān)組件203即被導通,電池組即被短接,從而實現(xiàn)二次保護。

在一個示例實施方式中,如圖6所示,第二控制模塊211可以包括第二控制芯片212,該第二控制芯片212可以包括第二控制端子co2、第三控制端子co3和與n節(jié)電池一一對應(yīng)的n個第四輸入端子,例如,在圖6所示的示例中,電池組包括三節(jié)電池,分別是電池b1、b2和b3,這樣,第二控制芯片212可以包括三個第四輸入端子,分別是第四輸入端子i41、i42和i43,其中,每個第四輸入端子用于連接相對應(yīng)的電池的正極,例如,第四輸入端子i41與電池b1相對應(yīng),連接該電池b1的正極,第四輸入端子i42與電池b2相對應(yīng),連接該電池b2的正極,第四輸入端子i43與電池b3相對應(yīng),連接該電池b3的正極。另外,第二控制端子co2可以與第二開關(guān)組件209連接,第三控制端子co3可以與第三開關(guān)組件210連接,第二控制芯片211可以用于經(jīng)由n個第四輸入端子采集各節(jié)電池的電池狀態(tài)信息,并判斷電池 狀態(tài)信息是否滿足預設(shè)的過充保護觸發(fā)條件和過放保護觸發(fā)條件,在確定電池狀態(tài)信息滿足過充保護觸發(fā)條件時,經(jīng)由第二控制端子co2向第二開關(guān)組件209發(fā)送第三控制信號,以控制第二開關(guān)組件209斷開,以及在確定電池狀態(tài)信息滿足過放保護觸發(fā)條件時,經(jīng)由第三控制端子co3向第三開關(guān)組件210發(fā)送第四控制信號,以控制第三開關(guān)組件210斷開。

可選地,如圖6所示,第二控制芯片212的每個第四輸入端子可以經(jīng)由一個電阻與各自對應(yīng)的電池的正極連接,例如,圖6中示出的電阻r5、r6和r7,并且示例地,r5=r6=r7=100ω。此外,第四輸入端子i41與第四輸入端子i42之間可以通過電容c5連接,第四輸入端子i42與第四輸入端子i43之間可以通過電容c6連接,第四輸入端子i43可以經(jīng)由電容c7與電池組的負極(或地)連接,并且示例地,c5=c6=c7=0.1μf。此外,如圖6所示,第二控制芯片212還可以包括第二電源端子vdd2,該第二電源端子vdd2可以與第四輸入端子i41連接,以從電池組得電工作。此外,如圖6所示,第二控制芯片212還可以包括第二接地端子vss2,該第二接地端子vss2接電池組的負極(或地)。

可選地,如圖6所示,第二控制芯片212還可以包括第四控制端子co4,該第四控制端子co4可以與第一開關(guān)組件203的受控端子203a連接,第二控制芯片212還可以用于在電池狀態(tài)信息滿足電池保護觸發(fā)條件時,經(jīng)由第四控制端子co4向第一開關(guān)組件203發(fā)送第五控制信號,該第五控制信號用于控制第一開關(guān)組件203導通,以使電池組短接。

本發(fā)明還提供一種電源組件,該電源組件可以包括:電池組,包括串聯(lián)在一起的n節(jié)電池,其中,n≥1;以及電池保護裝置,該電池保護裝置為根據(jù)本發(fā)明提供的電池保護裝置。

綜上所述,通過第一控制模塊采集電池的電池狀態(tài)信息,并在電池狀態(tài)信息滿足預設(shè)的電池保護觸發(fā)條件時,控制第一開關(guān)組件導通,第一開關(guān)組 件的導通使得電池組被短接。由于電池組被短接,導致電路中的瞬時電流突增,從而使得保險絲熔斷,進而使得電池組斷路,從而實現(xiàn)對電池組的保護。在本發(fā)明提供的電池保護裝置中,采用功能單一的保險絲即可實現(xiàn)對電池組的快速、有效地保護,而無需設(shè)置結(jié)構(gòu)復雜的三端保險絲,因此,在實現(xiàn)對電池組進行全方位的保護的同時,簡化了電路設(shè)計,降低了成本,簡單可靠,易于實施,適用于要求結(jié)構(gòu)簡化、性能可靠的數(shù)碼產(chǎn)品中。

以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復,本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外,本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。

當前第1頁1 2 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1