電池保護(hù)電路、電能提供裝置與電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電源保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種電池保護(hù)電路、電能提供裝置與電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電源是電子設(shè)備重要的組成部分??沙潆婋姵厥瞧渲惺褂帽容^廣泛的一種,目前智能手機(jī)、平板電腦等移動終端大多使用可充電電池作為電源。
[0003]充電電池,特別是鋰離子電池本身的特點(diǎn),決定了其不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電,因此充電電池一般需要配合電池保護(hù)電路使用。充電電池的保護(hù)電路因其使用的保護(hù)芯片以及電池的供電電壓等不同,電路及參數(shù)有所不同,但保護(hù)原理類似,常用的充電電池保護(hù)芯片包括:日本精工的S-8241系列、日本MITSUMI的麗3061系列、臺灣富晶的FS312和FS313系列、臺灣類比科技的AAT8632系列、DffOl+等等,其工作原理大同小異,只是在具體參數(shù)上有所差別。
[0004]圖1是現(xiàn)有技術(shù)電池保護(hù)電路的電路原理圖,在圖1可以使用以上述介紹的任一種充電電池保護(hù)芯片,Dl和D2兩個(gè)N溝道MOS管作為放電保護(hù)開關(guān)和充電保護(hù)開關(guān),可充電電池從EB+和EB-兩端輸出電能。充電時(shí),充電電源接在EB+和EB-兩端,當(dāng)電池的電壓超過過壓閾值時(shí),電池保護(hù)芯片的Cout管腳輸出信號使D2的N溝道MOS管關(guān)斷,充電電池停止充電,防止充電電池因過充電而損壞。電池放電時(shí),當(dāng)電池的電壓低于過放閾值時(shí),充電電池保護(hù)芯片的Dout管腳輸出信號使Dl的N溝道MOS管關(guān)斷,充電電池停止放電,防止充電電池因過放電而損壞。
[0005]另外充電電池保護(hù)芯片的Vm管腳為電流感應(yīng)輸入管腳,當(dāng)充電電池放電電流過大時(shí),Dl和D2的導(dǎo)通壓降劇增,Vm管腳檢測到的電壓升高,充電電池的Dout管腳輸出保護(hù)信號,使Dl和D2關(guān)斷,防止充電電池過流或者短路。
[0006]使用以上電池保護(hù)電路可以實(shí)現(xiàn)充電電池的過充過放以及過流等保護(hù)功能,有效保護(hù)電池避免因使用不當(dāng)而損壞,然而充電電池保護(hù)芯片的正電源輸入管腳Vdd以及負(fù)電源輸入管腳Vss分別連接于電池的正極和負(fù)極上,會導(dǎo)致電池即使在非供電狀態(tài)下仍然有0.1微安的耗電,雖然耗電量很小,但是在不使用狀態(tài)下的長期積累仍然會導(dǎo)致電池過放導(dǎo)致報(bào)廢。而且由于現(xiàn)有的電池保護(hù)電路一般集成于電池內(nèi)部,因此即使將電池取出用電裝置后閑置,仍然會導(dǎo)致電池過放報(bào)廢。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)的解決方案為在長時(shí)間不使用的情況下也定時(shí)對充電電池進(jìn)行充電,以防止充電電池過放,從而造成了用戶的使用不便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]鑒于上述問題,提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的電池保護(hù)電路、電能提供裝置與電子裝置。
[0009]本發(fā)明一個(gè)進(jìn)一步的目的是防止充電電池長時(shí)間擱置后報(bào)廢。
[0010]本發(fā)明另一個(gè)進(jìn)一步的目的是使得電池保護(hù)電路的保護(hù)參數(shù)設(shè)置更加靈活。
[0011]本發(fā)明另一個(gè)進(jìn)一步的目的是節(jié)省外部用電部件的電源管理成本。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種電池保護(hù)電路。該電池保護(hù)電路,外接于電池,包括用于為電池提供保護(hù)控制信號為電池保護(hù)芯片,電池保護(hù)芯片至少具有芯片正電源輸入管腳,進(jìn)一步地電池保護(hù)電路還包括:芯片控制開關(guān),設(shè)置在芯片正電源輸入管腳與電池的正極之間,并配置成受控地處于導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài);而且芯片控制開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)下,芯片正電源輸入管腳連通電池的正極,使電池保護(hù)芯片工作,芯片控制開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)下,電池保護(hù)芯片的芯片正電源輸入管腳與電池的正極之間的連接斷開,使電池保護(hù)芯片停止工作。
[0013]可選地,芯片控制開關(guān)為電子開關(guān),包括:第一連接端,配置成與電池的正極相連,第二連接端,配置成與電池保護(hù)芯片的芯片正電源輸入管腳相連;和控制端,配置成從外部接收電池使用信號,并在電池使用信號的控制下導(dǎo)通或關(guān)斷第一連接端與第二連接端之間的連接。
[0014]可選地,芯片控制開關(guān)包括:第一 P溝道MOS管,其源極用作芯片控制開關(guān)的第一連接端,其漏極用作芯片控制開關(guān)的第二連接端,其柵極用作芯片控制開關(guān)的控制端;和第一上拉電阻,連接于芯片控制開關(guān)的控制端和電池的正極之間。
[0015]可選地,上述電池保護(hù)電路進(jìn)一步包括:正極輸出端和負(fù)極輸出端,用于向外輸出電池的電能。
[0016]可選地,電池保護(hù)芯片還具有放電控制管腳;電池保護(hù)芯片在工作時(shí)進(jìn)一步配置成:在芯片正電源輸入管腳獲取到的工作電壓小于等于預(yù)定的過放電壓閾值時(shí),通過放電控制管腳輸出防止所述電池過放的第一保護(hù)控制信號,和/或在電池的放電電流大于等于預(yù)設(shè)的放電電流閾值時(shí),通過放電控制管腳輸出防止電池過流的第二保護(hù)控制信號。
[0017]可選地,上述電池保護(hù)電路還包括:放電控制開關(guān),連接于電池的正極和正極輸出端之間,并配置成根據(jù)第一保護(hù)控制信號或第二保護(hù)控制信號切斷電池的正極與正極輸出端的連接。
[0018]可選地,放電控制開關(guān)包括:第一連接端,配置成與電池的正極相連,第二連接端,配置成與正極輸出端連接,和控制端,配置成與放電控制管腳相連,并通過接收到的第一保護(hù)控制信號或第二保護(hù)控制信號關(guān)斷放電控制開關(guān)的第一連接端與放電控制開關(guān)的第二連接端之間的連接。
[0019]可選地,放電控制開關(guān)包括:第二 P溝道MOS管,其源極用作放電控制開關(guān)的第一連接端,其漏極用作放電控制開關(guān)的第二連接端;N溝道MOS管,其柵極用作放電控制開關(guān)的控制端,其漏極連接第二 P溝道MOS管的柵極,其源極配置成與負(fù)極輸出端連接;第二上拉電阻,連接于電池的正極和N溝道MOS管的漏極之間。
[0020]可選地,上述電池保護(hù)電路還包括:電流檢測部件,連接于所述電池的負(fù)極和所述負(fù)極輸出端之間,并配置成檢測電池的放電電流大小;電池保護(hù)芯片還具有電流感應(yīng)輸入管腳,電流感應(yīng)輸入管腳與電流檢測部件連接。
[0021]可選地,電流檢測部件包括:采樣電阻,一端連接于電池的負(fù)極,另一端配置成連接負(fù)極輸出端;而且電流感應(yīng)輸入管腳與負(fù)極輸出端連接,以通過采樣電阻上的壓降檢測電池的放電電流大小。
[0022]可選地,電流檢測部件還包括:限流電阻,串接于負(fù)極輸出端與電流感應(yīng)輸入管腳之間;和電容器,與限流電阻并聯(lián)。
[0023]可選地,電池保護(hù)芯片還具有充電控制管腳,充電控制管腳懸空設(shè)置。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,還提供了一種電能提供裝置。該電能提供裝置包括:電池;外接于電池的如以上介紹的任一種電池保護(hù)電路,配置成對電池提供保護(hù)控制信號,并通過其正極輸出端和負(fù)極輸出端受控地向外輸出電池的電能。
[0025]可選地,電池為鋰離子充電電池。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,還提供了一種電子裝置。該電子裝置包括用電部件,并且進(jìn)一步地包括:上述電能提供裝置,配置成受控地向用電部件提供電能。
[0027]可選地,上述電子裝置還包括:用電控制裝置,配置成向電能提供裝置中的芯片控制開關(guān)提供電池使用信號,使芯片控制開關(guān)受控地處于導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)。
[0028]本發(fā)明的電池保護(hù)電路,通過在電池保護(hù)芯片的芯片正電源輸入管腳與電池的正極之間設(shè)置芯片控制開關(guān),在電池不工作時(shí),將芯片正電源輸入管腳與電池的正極之間的電連接斷開,切斷對電池保護(hù)芯片的供電,避免了由于電池保護(hù)芯片微弱耗電導(dǎo)致的電池過放,延長了電池的使用壽命,避免了電池?fù)p壞。
[0029]此外,本發(fā)明的電池保護(hù)電路,將放電控制開關(guān)設(shè)置于電池的正極與正極輸出端口之間,在電池不供電時(shí),放電控制開關(guān)保持?jǐn)嚅_,可將將電池與外部電路的電連接斷開,避免了外部用電部件設(shè)置專門的電源管理電路,節(jié)省了電源管理成本。
[0030]此外,本發(fā)明的電池保護(hù)電路,其電流檢測部件設(shè)置于電池