專(zhuān)利名稱(chēng)：電池組件保護(hù)電路的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及攜帶式電話和其它使用外電池組件的電子裝置，具體而言，涉及當(dāng)外電池組件與電話或充電單元斷開(kāi)時(shí)，用于防止外電池組件的暴露接點(diǎn)意外短路的保護(hù)電路。
通常，攜帶式電話的背面有彈簧接點(diǎn)，用于在外電池組件可分離地固定在電話上時(shí)，與外電池組件的齊平接點(diǎn)接合。采用各類(lèi)可分離的緊固裝置把這種電池組件固定在攜帶式電話上。需要再充電時(shí)，電池組件用類(lèi)似的彈簧接點(diǎn)與充電單元配合。
這種外電池組件的一個(gè)缺陷是，在不與電話或充電單元連接時(shí)，使用者會(huì)偶然使電池組件短路。多數(shù)這種電池組件，例如鋰離子電池組件有內(nèi)裝自保護(hù)電路，用于防止電池組件的過(guò)充電或過(guò)放電。但是，備用電池組件松散地置于使用者背包、口袋或錢(qián)包中攜帶時(shí)，若散置的硬幣或鑰匙連接暴露接點(diǎn)的正、負(fù)端，就會(huì)發(fā)生意外短路。這種情況不會(huì)觸發(fā)內(nèi)置自保護(hù)電路，因?yàn)榉雷o(hù)這種短路的閾值必須高于正常情況下的放電工作電流，即，如果該裝置產(chǎn)生1安培峰值電流，電池組件的自保護(hù)電路必須在電流高于1安培時(shí)才觸發(fā)。這樣就會(huì)使當(dāng)前這種電池組件中的自保護(hù)電路不啟動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種電池保護(hù)電路，它包括含接收控制信號(hào)輸入端的開(kāi)關(guān)組件，所述開(kāi)關(guān)組件控制電池輸出與負(fù)載的連接；檢測(cè)負(fù)載端電阻的檢測(cè)器；確定所述電阻阻值是否在預(yù)定最大阻值與預(yù)定最小阻值之間且根據(jù)所述確定產(chǎn)生所述控制信號(hào)的控制組件；所述控制信號(hào)在所述確定肯定時(shí)使所述開(kāi)關(guān)閉合，反之則使之開(kāi)啟，從而僅當(dāng)檢測(cè)電阻是所述預(yù)定最大和最小值之間的某值時(shí)，電池輸出才連至負(fù)載。
最好，該控制組件包括第1比較器，用于把該電阻與預(yù)定最大值比較，在該電阻高于預(yù)定最大值時(shí)產(chǎn)生第1輸出信號(hào)，在該電阻低于預(yù)定最大值時(shí)產(chǎn)生第2輸出信號(hào)；第2比較器，用于把該電阻與預(yù)定最小值進(jìn)行比較，在該電阻小于預(yù)定最小值時(shí)產(chǎn)生第3輸出信號(hào)，在該電阻大于預(yù)定最小值時(shí)產(chǎn)生第4輸出信號(hào)；第2檢測(cè)器，連接至第1和第2比較器輸出，在該電阻處于該最小值與最大值之間時(shí)產(chǎn)生控制信號(hào)以閉合開(kāi)關(guān)。
最好，電池供電的負(fù)載具有用于分別連接電池的正和負(fù)輸出的正和負(fù)輸入接點(diǎn)及提供預(yù)定負(fù)載識(shí)別電阻的ID輸出端。當(dāng)電池經(jīng)電池保護(hù)電路連至適當(dāng)負(fù)載時(shí)，該ID輸出端連至第1和第2比較器，把其電阻與預(yù)定的最小和最大值進(jìn)行比較僅當(dāng)檢測(cè)電阻處于最小和最大值之間時(shí)，才允許電力從電池加至負(fù)載。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，該電路還包括自保護(hù)控制單元，用于控制電池放電，該控制單元具有輸入端、過(guò)放電輸出端和所述開(kāi)關(guān)組件；該開(kāi)關(guān)組件包括在放電模式控制電池串聯(lián)至負(fù)載且具有連至所述控制單元的過(guò)放電輸出端的控制輸入端的第1開(kāi)關(guān)和如果檢測(cè)到負(fù)載ID電阻處于所述最小值和最大值之間的預(yù)定范圍外則禁止所述第1開(kāi)關(guān)的第2開(kāi)關(guān)。該第2開(kāi)關(guān)可設(shè)置成控制電源輸入至控制單元，從而在檢測(cè)電阻處于預(yù)定范圍外時(shí)禁止控制單元本身；或第2開(kāi)關(guān)可連至控制單元過(guò)放電輸出端與第1開(kāi)關(guān)之間，在檢測(cè)電阻處于預(yù)定范圍外時(shí)禁止控制信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)。
控制單元還可具有過(guò)充電輸出端和控制電池充電串聯(lián)在充電輸入端與電池輸入端之間的第3開(kāi)關(guān)，該第3開(kāi)關(guān)具有連至過(guò)充電輸出端的控制輸入端。該控制單元設(shè)置成在電池充電至預(yù)定值時(shí)開(kāi)啟第3開(kāi)關(guān)。也由第2檢測(cè)器的輸出控制的第4開(kāi)關(guān)連至過(guò)充電輸出端與第3開(kāi)關(guān)之間，從而在檢測(cè)ID電阻處于預(yù)定范圍外時(shí)電池不能充放電。
該電池保護(hù)電路可防止電池不使用時(shí)被鑰匙、硬幣之類(lèi)的金屬物體意外短路。僅當(dāng)電路檢測(cè)到連至具有適當(dāng)ID電阻的負(fù)載時(shí)才可放電。


圖1說(shuō)明本發(fā)明第1實(shí)施例的電池保護(hù)電路。
圖2說(shuō)明修改的電池保護(hù)電路。
圖3說(shuō)明另一修改的電池保護(hù)電路。
較佳實(shí)施例的描述圖1說(shuō)明本發(fā)明第1實(shí)施例的電池保護(hù)電路10，該電路連接在諸如攜帶式電話或電池充電器之類(lèi)的負(fù)載12與通常用于攜帶式電話和電子游戲單元等其它電子裝置供電的外電池組件的電池單元14之間。該電池組件的外殼有一系列暴露接點(diǎn)15、16、17和18，分別為正輸入端V+、負(fù)輸入端V_、ID端和熱敏電阻端。在電話和充電器上設(shè)置一組平齊接點(diǎn)，從而電池組件可根據(jù)需要可分離地連接至攜帶式電話或充電單元。
電路10包括V+接點(diǎn)15和正電池輸出端22之間的第1連接線20及V_接點(diǎn)和負(fù)電池端26之間的第2連接線24。通過(guò)在電話和充電單元的V+接點(diǎn)15與暴露的ID接點(diǎn)17之間連接電阻RP，在電話或充電器的ID端17設(shè)置預(yù)定ID電阻。設(shè)置電路10防止電池14放電，除非檢測(cè)的阻值位于預(yù)定最低阻值RP-D與預(yù)定最高阻值RP+D之間，其中D根據(jù)電話、充電器和電池組件阻值常規(guī)變化確定。
在接點(diǎn)18和線路24之間連接感溫電阻或熱敏電阻Rt。用于攜帶式電話、便攜式電子裝置等的許多電池組件具有內(nèi)裝自保護(hù)IC28，并在線路24上有一對(duì)開(kāi)關(guān)30、32，用于分別控制電池組件或電池單元14充放電，該電池可是鋰離子電池等。但在已有技術(shù)配置中，線20直接連到IC28的電源輸入端34。開(kāi)關(guān)30、32最好是FET型。IC28有一個(gè)過(guò)充電(OCD)輸出端36，連接至開(kāi)關(guān)30的柵極，以在電池電壓超出安全極限時(shí)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)并防止進(jìn)一步充電。IC28的過(guò)放電(ODD)輸出端38連接至FET32的柵極，以在電流或電壓超出安全極限值時(shí)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)防止電池放電。本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，通常設(shè)置在外電池組件中的這類(lèi)自保護(hù)IC的正常工作允許FET30和32在電池的電流和電壓處于安全極限范圍中時(shí)可對(duì)電池組件進(jìn)行充電與放電。
上述已有技術(shù)配置在某些金屬物件使電池組件接點(diǎn)15與16短路時(shí)，不能防止意外的電池放電。圖1實(shí)施例的電路對(duì)這種意外電池放電提供附加保護(hù)。在該實(shí)施例中，在電源線20和電源輸入端34之間連接第3開(kāi)關(guān)40。該開(kāi)關(guān)響應(yīng)于來(lái)自電話/充電器識(shí)別系統(tǒng)44的電池啟動(dòng)輸入42，從而僅當(dāng)系統(tǒng)44檢測(cè)連接至具有預(yù)定范圍的ID電阻RP的攜帶式電話或充電器單元時(shí)，IC28才導(dǎo)能，下文將對(duì)此進(jìn)行詳述。開(kāi)關(guān)40最好也是FET型。
電話識(shí)別電路44具有連至電話ID端17的電話ID輸入端46，當(dāng)電池組件連至攜帶式電話或充電器輸入時(shí)，電話ID端應(yīng)呈現(xiàn)電阻RP。電話或充電器ID電阻RP與電阻R1構(gòu)成分壓電路，所分電壓作為第1輸入56提供至上限比較器50并向下限比較器54提供第1輸入48。含電阻R2和R3的第1分壓電路設(shè)定上限電壓(RP+D)并向上限比較器50提供第2輸入52。含電阻R4和R5的第2分壓電路設(shè)定下限電壓(RP-D)并向下限比較器54提供第2輸入58。比較器50和54的輸出RH、RL提供作為“或”門(mén)電路60的輸入，該“或”門(mén)電路向FET40的柵極提供電池啟動(dòng)輸入或控制信號(hào)42。
通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R1至R5及電話與充電器單元中的RP設(shè)置上下限值RP+/-D。在最大和最小閾值上保持必要精度的同時(shí)，這些電阻應(yīng)設(shè)置得盡可能高，否則會(huì)從電池連續(xù)流出過(guò)量電流?？捎脙蓚€(gè)電壓基準(zhǔn)代替分壓電路，但這種替換成本高于使用R2、R5，且取決于所選基準(zhǔn)，電流也可能較大。
下述邏輯或真值表提供“或”門(mén)60的可能狀態(tài)，其中Rd是端子17的檢測(cè)電阻值。電阻值RHRL電池啟動(dòng) 注解Rd≤Rp-D 0 1 1 檢測(cè)的電阻低于低閾值，F(xiàn)ET40開(kāi)啟，IC8截止。Rp-D＜ 0 0 0 檢測(cè)的電阻在范圍中，F(xiàn)ETRd＜Rp+D閉合且電池組件啟動(dòng)。Rd≥Rp+D 1 0 1 檢測(cè)的電阻高于高閾值，F(xiàn)ET40開(kāi)啟，IC28截止。
從上述表可見(jiàn)，除非輸入46上檢測(cè)的電阻處于低電阻限(RP-D)與高電阻限(RP+D)之間，否則控制串聯(lián)的充/放電FET30、32的IC28是被禁止的。IC28被禁止，從而串聯(lián)的FET30和32斷開(kāi)，電池不能放電也不能充電。
如果電阻R1兩端電壓處于高、低極限之間，則“或”門(mén)60的輸出將在電池啟動(dòng)輸入端42上產(chǎn)生電壓，閉合FET40，從而啟動(dòng)IC28。這樣就閉合FET30和32使電流(電壓)在外部負(fù)端或電池組件的接點(diǎn)16上出現(xiàn)。
電池組件未聯(lián)接電話或充電單元時(shí)，RP為無(wú)窮大，電阻R1兩端無(wú)電壓。這樣，R1上的電壓位于范圍外，IC28不觸發(fā)。FET30和32保持開(kāi)啟，從而無(wú)電流流過(guò)電池。因而電池不會(huì)短路。
圖1的實(shí)施例可配用不是任何時(shí)間均必須供電的電池自保護(hù)IC28。但是，有些廠家的電池組件過(guò)充電/過(guò)放電保護(hù)IC在電源恢復(fù)后要有規(guī)定的電壓，否則不能正確運(yùn)行。這些廠家的電池自保護(hù)IC有閂鎖電路，防止電源恢復(fù)后IC導(dǎo)通，除非出現(xiàn)預(yù)定電壓。因而，圖1的電路不能用含內(nèi)置閂鎖電路的自保護(hù)IC，而圖2或圖3的電路可用于這種情況。
圖2說(shuō)明一種變換的電池自保護(hù)電路100，可用于含內(nèi)置閂鎖電路且必須始終供電的電池自保護(hù)IC280。除該要求外，圖2的IC280其動(dòng)作方式與圖1的IC28類(lèi)似。圖2部件號(hào)與圖1相同，類(lèi)似標(biāo)號(hào)用于類(lèi)似部件。
在本實(shí)施例中，第3開(kāi)關(guān)或FET40位于IC280的ODD輸出38與第2FET32柵極之間。如同上一實(shí)施例，電池識(shí)別電路44的電池啟動(dòng)輸出42供作FET40柵極的控制輸入。該實(shí)施例的邏輯表如下電阻值 RH RL 電池啟動(dòng) 注解Rd≤Rp-D 011 檢測(cè)的電阻低于低閾值，F(xiàn)ET40開(kāi)啟，F(xiàn)ET32禁止，放電禁止。Rp-D＜ 000 檢測(cè)的電阻處于范圍中，Rd＜Rp+D FET40閉合，F(xiàn)ET32啟動(dòng)，電池+/-及放電啟動(dòng)。Rd≥Rp+D 101 檢測(cè)的電阻高于高閾值，F(xiàn)ET40開(kāi)啟，F(xiàn)ET32禁止，放電禁止。
用這種配置，IC280決不會(huì)斷電，除非電池組件不與預(yù)定范圍中的電阻Rp連接時(shí)，放電FET32禁止。這種方案沒(méi)有圖1電路的優(yōu)點(diǎn)，因自保護(hù)IC280始終導(dǎo)通且流過(guò)電流，但它可用于IC必須始終供電的所有情況。
圖2的實(shí)施例，在充電電壓處于安全限之內(nèi)時(shí)，無(wú)論是否出現(xiàn)正確的ID電阻，均允許電池組件充電，但僅當(dāng)電池連接電話、其它預(yù)定負(fù)荷或充電單元時(shí)，才允許放電。反之，圖1的實(shí)施例除非檢測(cè)的電阻Rp處于預(yù)定范圍中，否則不允許充電或放電。在一定條件下，圖2的實(shí)施例優(yōu)于圖1的實(shí)施例。如果發(fā)生異常事件，例如電池電壓低于正常工作范圍，即使電池識(shí)別電路不工作，也可使電池充電。在這種情況下，可經(jīng)FET30的源-漏極間的寄生二極管向電池充電。
在圖2所示的電池保護(hù)電路的特定例子中，電池自保護(hù)IC280是Ricoh公司制造的RM127C。雙比較器50、54收容在IC70中，這時(shí)，它是Maxim公司制造的MAX966EUA?！盎颉遍T(mén)由IC72提供，在本例中為T(mén)oshiba公司制造的TC7SL3FU。如圖2所示，這些集成電路要求附加電阻R6和R7。電阻Rp根據(jù)電話提供的標(biāo)稱(chēng)電阻值選定。在一個(gè)具體例子中，Rp為130KΩ，D選定為6％。但應(yīng)理解，根據(jù)使用的電池組件和電話，可使用其它阻值。在一個(gè)具體例子中，保護(hù)電路中使用下述阻值。
R1:150KΩ；R2:1.5MΩ01％；R3:1.5MΩ01％；R4:1MΩ01％；R5:1.5MΩ 01％；R6:510KΩ；R7:510KΩ；應(yīng)理解，上述值僅是舉例，可使用其它等同功能的部件和其它標(biāo)稱(chēng)阻值，以符合確定是否呈現(xiàn)預(yù)定極限內(nèi)的正確的ID電阻的要求。
圖3表示另一變換實(shí)施例，其功能更類(lèi)似于圖1的實(shí)施例，但允許自保護(hù)IC280始終供電。同樣，在本實(shí)施例中對(duì)類(lèi)似部件使用類(lèi)似標(biāo)號(hào)。
本實(shí)施例與圖2實(shí)施例類(lèi)似，F(xiàn)ET40連接在IC280的ODD輸出38與放電FET32柵極之間。但在本實(shí)施例中，在IC280的OCD輸出與充電FET30的柵極間連接第4開(kāi)關(guān)或FET62。負(fù)載或電話識(shí)別電路44的電池啟動(dòng)輸出42連接FET40和62的柵極，從而如果檢測(cè)電阻處于預(yù)定范圍外則充電和放電FET30和32均禁止。本實(shí)施例的邏輯表如下電阻值 RH RL 電池啟動(dòng) 注解Rd≤Rp-D 011 檢測(cè)的電阻低于低閾值，F(xiàn)ET40和62開(kāi)啟，放電和充電禁止。Rp-D＜ 000 檢測(cè)的電阻處于范圍中，F(xiàn)ET40Rd＜Rp+D 和62閉合，電池組件啟動(dòng)。Rd≥Rp+D 101 檢測(cè)的電阻高于高閾值，F(xiàn)ET40和62開(kāi)啟，電池組件放電和充電禁止。
類(lèi)似于圖1的實(shí)施例，圖3的實(shí)施例在檢測(cè)電阻處于預(yù)定容限外時(shí)，關(guān)斷充電FET30和放電FET32。如果電阻處于預(yù)定容限內(nèi)，IC280的ODD和OCD輸出腳以常規(guī)方式動(dòng)作，在電池的電流和電壓處于安全容限內(nèi)時(shí)，啟動(dòng)電池組件的放電的充電。
在上述各實(shí)施例中，除根據(jù)電池組件的電流、電壓和溫度提供常規(guī)充放電控制外，還有下述附加功能保護(hù)電路僅當(dāng)檢測(cè)到連接攜帶式電話或充電單元等輸出負(fù)荷且其ID電阻Rp處于預(yù)定范圍時(shí)，才允許電池放電。從而防止電池接點(diǎn)15和16意外短路引起的電池放電。如果電路開(kāi)路無(wú)負(fù)荷連接，則檢測(cè)電阻Rp為無(wú)窮大，即在上述預(yù)定最大值以上。如果發(fā)生短路，則檢測(cè)電阻為零，即低于預(yù)定最小值。這樣，僅當(dāng)電池組件連接攜帶式電話、充電單元或試圖使用的其它電子裝置時(shí)，才發(fā)生放電。
應(yīng)注意，圖1至圖3中的各FET具有跨接源-漏極連接兩端的寄生二極管?？捎肞NP晶體管或其它電子開(kāi)關(guān)單元代替FET40和62，但圖中所示的P溝道FET對(duì)本應(yīng)用提供最低的壓降，因而是優(yōu)選的。同樣，可用其它電子開(kāi)關(guān)單元代替FET30和32，雖然因n溝道FET提供盡可能低的壓降因而是優(yōu)選的。
用上述保護(hù)電路，仍可對(duì)電話/充電器區(qū)分電池組件斷開(kāi)及沒(méi)有連接電池組件。當(dāng)連接電池組件時(shí)，ID電壓在正常條件下等于R1/(R1+Rp)*(V+-V_)。如果沒(méi)有外電池或保護(hù)電路禁止連接電池組件(即如果電池組件損壞)，則ID電壓不確定。電話/充電器可配置成測(cè)量V_腳與直接連至電池組件或通過(guò)建立的分壓器而非直接連至固定電壓基準(zhǔn)的熱敏電阻端18之間的電阻。電話/充電器可根據(jù)下述邏輯或真值表區(qū)分?jǐn)嚅_(kāi)外電池組件保護(hù)電路及無(wú)電池連接。電池ID腳電壓電池感溫電阻電池對(duì)電話/充電器的狀態(tài)有效范圍有效范圍連接且起作用有效范圍無(wú)效范圍連接且脫離工作溫度范圍無(wú)效范圍有效范圍穩(wěn)定狀態(tài)連接且不起作用無(wú)效范圍無(wú)效范圍無(wú)電池連接上述電池組件保護(hù)電路，在例如電池組件不使用而在錢(qián)包、背包或口袋中松散地?cái)y帶時(shí)，可防止暴露的電池組件接點(diǎn)意外短路。該電路不允許電池組件上暴露的電池接點(diǎn)有效，除非檢測(cè)到電池組件連接電話或充電器單元。
雖然以上僅用舉例說(shuō)明了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，不脫離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍，可對(duì)揭示的實(shí)施例作各種修改。
權(quán)利要求
1．一種電池保護(hù)電路，其特征在于，它包括控制電池輸出與負(fù)載連接的開(kāi)關(guān)組件；檢測(cè)負(fù)載端電阻的檢測(cè)器；第1比較器，用于把檢測(cè)的電阻與預(yù)定的最大值進(jìn)行比較，如果所述電阻大于所述預(yù)定最大值則產(chǎn)生第1輸出信號(hào)，如果所述電阻小于所述預(yù)定最大值則產(chǎn)生第2輸出信號(hào)；第2比較器，用于把檢測(cè)的電阻值與預(yù)定最小值進(jìn)行比較，如果所述電阻小于所述預(yù)定最小值則產(chǎn)生第3輸出信號(hào)，如果所述電阻大于所述預(yù)定最小值則產(chǎn)生第4輸出信號(hào)；與所述第1和第2比較器輸出相連的第2檢測(cè)器，用于產(chǎn)生控制信號(hào)，當(dāng)所述檢測(cè)電阻處于所述最小值與最大值間的預(yù)定范圍時(shí)閉合所述開(kāi)關(guān)組件，當(dāng)所述電阻處于所述預(yù)定范圍外時(shí)開(kāi)啟所述組件，從而僅當(dāng)檢測(cè)的電阻處于所述預(yù)定最小值和最大值之間時(shí)，所述電池才連接所述負(fù)載。
2．如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，還包括控制所述電池放電的自保護(hù)控制單元，該控制單元具有輸入端、過(guò)放電輸出端和所述開(kāi)關(guān)組件；該開(kāi)關(guān)組件包括在放電模式控制電池串聯(lián)至負(fù)載且具有連至所述控制單元的過(guò)放電輸出端的控制輸入端的第1開(kāi)關(guān)和如果檢測(cè)到負(fù)載ID電阻處于所述最小值和最大值之間的預(yù)定范圍外則禁止所述第1開(kāi)關(guān)的第2開(kāi)關(guān)。
3．如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述自保護(hù)控制單元具有電源輸入端，所述第2開(kāi)關(guān)控制對(duì)所述控制單元供電，從而當(dāng)檢測(cè)的電阻處于所述預(yù)定范圍外時(shí)關(guān)斷所述控制單元。
4．如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述第2開(kāi)關(guān)連至所述控制單元的過(guò)放電輸出端與所述第1開(kāi)關(guān)之間，在檢測(cè)電阻處于所述預(yù)定范圍外時(shí)禁止所述控制輸入至所述開(kāi)關(guān)。
5．如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述控制單元具有過(guò)充電輸出端和控制所述電池充電并串聯(lián)在所述充電輸入端和電池輸入端之間的第3開(kāi)關(guān)；所述第3開(kāi)關(guān)具有連至所述過(guò)充電輸出端的控制輸入端。
6．如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，在所述過(guò)充電輸出端和所述第3開(kāi)關(guān)間連接第4開(kāi)關(guān)，用于在所述檢測(cè)電阻處于所述預(yù)定范圍外時(shí)禁止所述第3開(kāi)關(guān)。
7．如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述第1開(kāi)關(guān)包括一n溝道FET。
8．如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述第2開(kāi)關(guān)包括-FET。
9．如權(quán)利要求8所述的電路，其特征在于，所述第2開(kāi)關(guān)包括-p溝道FET。
10．如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述第1和第2比較器各具有第1和第2輸入端，各比較器的所述第1輸入端連至所述檢測(cè)電阻；所述電路還包括連至所述第1比較器的第2輸入端的第1電壓基準(zhǔn)和連至所述第2比較器的第2輸入端的第2電壓基準(zhǔn)。
11．如權(quán)利要求10所述的電路，其特征在于，所述第1和第2電壓基準(zhǔn)各包含分壓電路。
12．如權(quán)利要求10所述的電路，其特征在于，所述第2檢測(cè)器包含“或”門(mén)。
13．一種連接至電子單元或充電器的外電池組件，其特征在于，該電池組件包括含正端和負(fù)端的電池單元；所述電池組件上的至少3個(gè)外接點(diǎn)，用于在電子單元或充電器連至電池組件時(shí)，與該電子單元或充電器上的相應(yīng)接點(diǎn)連接；所述外接點(diǎn)中的第1個(gè)連至所述正端；所述外接點(diǎn)中的第2個(gè)連至所述電池單元負(fù)端；所述外接點(diǎn)中的第3個(gè)包含ID接點(diǎn)，用于連至電子單元或充電器中的預(yù)定ID電阻；所述第2外接點(diǎn)與電池端之間的至少1個(gè)開(kāi)關(guān)，用于控制所述電池放電；連至所述第3外接點(diǎn)用于根據(jù)所述第3外接點(diǎn)上的電阻產(chǎn)生ID電壓的分壓電路；確定預(yù)定最大值的第1基準(zhǔn)電壓；確定預(yù)定最小值的第2基準(zhǔn)電壓；第1和第2比較器，各具有連至所述第1 ID電壓的第1輸入端；第1比較器具有連至所述第1基準(zhǔn)電壓的第2輸入端，第2比較器具有連至所述第2基準(zhǔn)電壓的第2輸入端；所述第1比較器，在所述ID電壓大于所述第1基準(zhǔn)電壓時(shí)具有第1輸出，在所述ID電壓小于所述第1基準(zhǔn)電壓時(shí)具有第2輸出；所述第2比較器，在所述ID電壓小于所述第2基準(zhǔn)電壓時(shí)具有第1輸出，在所述ID電壓大于所述第2基準(zhǔn)電壓時(shí)具有第2輸出；連至所述第1和第2比較器輸出的門(mén)電路，用于在從所述第1比較器和第2比較器均檢測(cè)到第2輸出時(shí)產(chǎn)生電池啟動(dòng)控制信號(hào)；在從所述第1和第2比較器均檢測(cè)到所述第1輸出時(shí)產(chǎn)生電池禁止信號(hào)；可操作地連接所述門(mén)電路的輸出信號(hào)的開(kāi)關(guān)，由此，僅當(dāng)檢測(cè)的負(fù)載電阻處于所述預(yù)定最小值和最大值之間時(shí)，所述開(kāi)關(guān)才響應(yīng)于所述電池啟動(dòng)和禁止信號(hào)把電池連至所述輸出接點(diǎn)。
14．如權(quán)利要求13所述的電池組件，其特征在于，還包括連接在所述第1和第2接點(diǎn)之間的電池自保護(hù)單元，所述控制單元具有輸入端、過(guò)放電輸出端，所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)在放電模式控制所述電池串聯(lián)至負(fù)載并具有連至控制單元過(guò)放電輸出端的控制輸入端；該電路還包括第2開(kāi)關(guān)，用于在檢測(cè)到負(fù)載ID電阻處于所述最小和最大值之間的預(yù)定范圍外時(shí)禁止所述第1開(kāi)關(guān)，該第2開(kāi)關(guān)具有連接至所述門(mén)電路輸出端的控制輸入端。
15．如權(quán)利要求14所述的電池組件，其特征在于，所述自保護(hù)控制單元具有連至電池端的電源輸入端，所述第2開(kāi)關(guān)連至所述電池端和控制單元的電源輸入端之間，從而當(dāng)檢測(cè)電阻處于預(yù)定范圍之外時(shí)關(guān)斷所述控制單元。
16．如權(quán)利要求14所述的電池組件，其特征在于，所述第2開(kāi)關(guān)連至所述過(guò)放電輸出與所述至少1個(gè)開(kāi)關(guān)的控制輸入之間。
17．如權(quán)利要求14所述的電池組件，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)是FET。
18．如權(quán)利要求17所述的電池組件，其特征在于，所述第1和第2開(kāi)關(guān)包含具有源極、漏極和柵極的FET開(kāi)關(guān)，每個(gè)FET開(kāi)關(guān)具有跨接在源極與漏極之間的寄生二極管。
19．如權(quán)利要求13所述的電池組件，其特征在于，所述第1和第2電壓基準(zhǔn)均包含分壓電路。
20．一種電池保護(hù)電路，其特征在于，它包括含接收控制信號(hào)輸入端的開(kāi)關(guān)組件，所述開(kāi)關(guān)組件控制電池輸出與負(fù)載的連接；檢測(cè)負(fù)載端電阻的檢測(cè)器；確定所述電阻阻值是否在預(yù)定最大阻值與預(yù)定最小阻值之間且根據(jù)所述確定產(chǎn)生所述控制信號(hào)的裝置；所述控制信號(hào)在所述確定肯定時(shí)使所述開(kāi)關(guān)閉合，反之則使之開(kāi)啟，從而僅當(dāng)檢測(cè)電阻是所述預(yù)定最大和最小值之間的某值時(shí)，電池輸出才連至負(fù)載。
21．如權(quán)利要求20所述的電池保護(hù)電路，其特征在于，所述確定裝置包括用于把檢測(cè)電阻與預(yù)定最大阻值進(jìn)行比較并產(chǎn)生表明該比較的第1輸出信號(hào)的第1比較器；用于把檢測(cè)電阻與預(yù)定最小阻值進(jìn)行比較，并產(chǎn)生表明該比較的第2輸出信號(hào)的第2比較器；接收所述第1和第2輸出信號(hào)并作為響應(yīng)產(chǎn)生所述控制信號(hào)的第2檢測(cè)器，當(dāng)所述第1控制信號(hào)表明所述檢測(cè)電阻小于所述預(yù)定最大阻值且所述第2控制信號(hào)表明所述檢測(cè)電阻大于所述預(yù)定最小阻值時(shí)，所述控制信號(hào)使所述開(kāi)關(guān)組件閉合，反之則使所述開(kāi)關(guān)組件開(kāi)啟。
全文摘要
一種用于外部電池組件(14)的電池電路(10)具有控制電池輸出連至負(fù)載的開(kāi)關(guān)(40)和檢測(cè)負(fù)載輸出端電阻的檢測(cè)器(44)。第1比較器(50)把檢測(cè)電阻(Rp)與一預(yù)定最大值進(jìn)行比較,第2比較器(54)把檢測(cè)電阻(Rp)與預(yù)定最小值進(jìn)行比較,如果檢測(cè)電阻位于該最小值與最大值之間,則產(chǎn)生控制信號(hào)(42),使電池輸出可連至負(fù)載。如果檢測(cè)電阻位于上述范圍外,則開(kāi)關(guān)(40)被禁止從而無(wú)電流流過(guò)負(fù)載。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1301423SQ9980642
公開(kāi)日2001年6月27日 申請(qǐng)日期1999年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月21日
發(fā)明者P·E·彼得澤爾 申請(qǐng)人:夸爾柯姆股份有限公司