正極輸出端P+連接,實現(xiàn)了對電池100的保護功能。
[0055]可選地,放電控制開關(guān)130 —般性地可以包括第一連接端、第二連接端、以及控制端。放電控制開關(guān)130的第一連接端與電池100的正極相連,放電控制開關(guān)130的第二連接端與正極輸出端P+連接,放電控制開關(guān)130的控制端與放電控制管腳Dout相連。放電控制開關(guān)130的控制端根據(jù)接收到的信號控制放電控制開關(guān)130的第一連接端和第二控制端之間處于導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài),并且在放電控制開關(guān)130的控制端接收到過放保護控制信號或過流保護控制信號時,放電控制開關(guān)130的第一連接端和第二控制端被控制保持關(guān)斷狀態(tài)。
[0056]在芯片控制開關(guān)110關(guān)斷時,電池保護芯片120的正電源輸入管腳Vdd無輸入,電池保護芯片120停止工作,放電控制開關(guān)130的控制端接收的信號保持放電控制開關(guān)130斷開,以切斷電池100的所有供電輸出。
[0057]在本實施例的一個可選電池保護電路中,還可以增加設(shè)置電流檢測部件140。該電流檢測部件140可以檢測電池100的放電電流大小,并向電池保護芯片120的電流感應(yīng)輸入管Vm提供與放電電流大小對應(yīng)的電壓信號。在圖2所示的電池保護電路中,電流檢測部件140連接在電池100的負(fù)極與負(fù)極輸出端P-之間,并將放電電流的大小轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電壓信號,提供給電流感應(yīng)輸入管腳Vm,以供電池保護芯片120判斷電池100是否過流。
[0058]與現(xiàn)有技術(shù)中利用MOS管的導(dǎo)通壓降進行放電電流檢測相比,本實施例的電流檢測部件140的電流和電壓的比例關(guān)系可調(diào),從而可以調(diào)整電池100的放電電流閾值,提高了電池保護的靈活性。
[0059]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個可選實施例的電池保護電路的電路原理圖,在該可選電路原理圖中,電池100的正極電路符號記為VBAT,芯片Ul作為電池保護芯片120,芯片Ul的第一管腳為放電控制管腳Dout,第二管腳為電流感應(yīng)輸入管Vm,第三管腳為充電控制管腳Cout,第五管腳為正電源輸入管腳Vdd,第六管腳為負(fù)電源輸入管腳Vss。負(fù)電源輸入管腳Vss與電池100的負(fù)極連接。
[0060]第一電容Cl作為去耦電容,并聯(lián)于電池100的兩端,以濾除紋波,保持電壓穩(wěn)定。第一 P溝道MOS管Ql和第一上拉電阻Rl組成芯片控制開關(guān)110,Ql的源極用作芯片控制開關(guān)110的第一連接端,Ql的漏極用作芯片控制開關(guān)110的第二連接端,Ql的柵極用作芯片控制開關(guān)110的控制端。Rl連接于芯片控制開關(guān)110的控制端和電池100的正極之間。
[0061]在電池100未處于放電狀態(tài)時,外部控制端口 EN無信號輸入或者輸入高電平信號。由于第一上拉電阻Rl的上拉作用,Ql的柵極為高電平,Ql的漏極和源極斷開。正電源輸入管腳Vdd無電源輸入,Ul停止工作,從而不消耗電池100的任何電能。
[0062]在電池100向外供電時,外部控制端口 EN接收到低電平的電池使用信號(該低電平電池使用信號可以由外部電子設(shè)備提供或者由一接地手動開關(guān)提供),Ql導(dǎo)通,Ql的漏極和源極連通,正電源輸入管腳Vdd連接至VBAT,芯片Ul上電工作。在電池100處于放電狀態(tài)時,需要保持外部控制端口 EN維持低電平。
[0063]在圖3所示的電路原理圖中,第二 P溝道MOS管Q3、N溝道MOS管Q2、及第二上拉電阻R4組成放電控制開關(guān)130。Q3的源極用作放電控制開關(guān)130的第一連接端,連接電池100的正極VBAT,Q3的漏極用作放電控制開關(guān)130的第二連接端,連接正極輸出端P+。Q2的柵極用作放電控制開關(guān)130的控制端,連接芯片Ul的放電控制管腳Dout。Q2的漏極連接Q3的柵極,Q2的源極連接正極輸出端P-。R4連接于電池100的正極VBAT和Q2的漏極之間。
[0064]在電池100不向外供電時,芯片Ul的放電控制管腳Dout無輸出,由于R4的上拉作用,保持Q3的源極和柵極斷開。從而使得電池100的正極VBAT與正極輸出端P+之間保持?jǐn)嚅_,保證電池100無任何耗電。進而使得在電池100的非放電狀態(tài)下,電池100的正極與外部電路無任何電連接。
[0065]在電池100向外正常供電時,芯片Ul的放電控制管腳Dout輸出高電平,Q2導(dǎo)通,其源極和漏極處于導(dǎo)通狀態(tài)。從而Q2的源極被拉低,使得Q3導(dǎo)通。電池100的正極VBAT與正極輸出端P+之間保持導(dǎo)通,可使電池100向外供電。
[0066]在供電過程中,如果出現(xiàn)芯片Ul的正電源輸入管腳Vdd檢測到VBAT的電壓低于預(yù)設(shè)的過放電壓閾值的情況,芯片Ul的放電控制管腳Dout輸出低電平,Q2的源極和漏極處于關(guān)斷狀態(tài)。由于R4的上拉作用,Q3的源極和柵極處于斷開狀態(tài),從而電池100的正極VBAT與正極輸出端P+斷開,切斷了電池100正極與外部的電連接,實現(xiàn)了對電池100的過放保護功能。
[0067]在圖3所示的電路原理圖中,采樣電阻R2、限流電阻R3、電容器C2構(gòu)成了電流檢測部件140。采樣電阻R2的一端連接于電池的負(fù)極,另一端連接負(fù)極輸出端P-。電池100負(fù)極流入的電流導(dǎo)致R2上產(chǎn)生壓降。芯片Ul可以通過檢測Vm管腳和Nss管腳的壓差,從而確定電池100的放電電流。在壓差超過芯片Ul預(yù)定的過電流檢測電壓閾值時,芯片Ul啟動過流保護,其放電控制管腳Dout輸出低電平,Q2的源極和漏極關(guān)斷。并且利用R4的上拉作用斷開Q3的源極和柵極,使得電池100的正極VBAT與正極輸出端P+斷開,切斷了電池100正極與外部的電連接,實現(xiàn)了對電池100的過流保護功能。
[0068]限流電阻R3串接于負(fù)極輸出端P-與芯片Ul的電流感應(yīng)輸入管腳Vm之間,電容器C2與R3并聯(lián),可以避免故障時的沖擊電流導(dǎo)致Ul損壞,提高芯片Ul的可靠性。
[0069]由于芯片Ul的預(yù)定的過電流檢測電壓閾值是固定值,現(xiàn)有技術(shù)中MOS管的導(dǎo)通壓降不可控,芯片Ul的放電電流閾值是不可調(diào)整的。而在本實施例的電池保護電路中,通過改變采樣電阻R2的阻值就可以調(diào)整放電電流閾值,提高了電池保護電路的靈活性。
[0070]另外,由于當(dāng)前的充電電池基本都設(shè)置有充電IC (集成電路),通過充電IC完全能夠控制充電電流的大小,并防止過充,因此,為了避免冗余設(shè)計,本發(fā)明實施例中芯片充電控制管腳Cout可以設(shè)置為懸空。
[0071]電池保護電路外接于電池100,兩者可以分別獨立設(shè)置,通過電路接口電連接。在這種設(shè)置方式下,與現(xiàn)有技術(shù)中充電電池內(nèi)部集成保護電路相比,本實施例中電池100可以僅集成設(shè)置了電芯,電池保護電路設(shè)置于電池100外部,便于電池保護電路從外部控制端口 EN接收低電平的電池使用信號。
[0072]圖3示出的電路原理圖僅為示例,實際應(yīng)用時電路中各部件可以選擇其他控制邏輯相同的部件進行替換,例如P溝道MOS管可使用PNP型晶體管進行替換,N溝道MOS管可使用NPN型晶體管進行替換,而且具體電路參數(shù)和器件可以根據(jù)需要保護的電池以及使用該電池供電的用電部件的用電特點進行靈活選擇。
[0073]本實施例還提供了一種電能提供裝置,包括被保護的電池100以及上述實施例中介紹的任一種電池保護電路。電池保護電路與電池100可以相互獨立設(shè)置并電連接。該電能提供裝置可以在電池處于空閑狀態(tài)時,避免電池所有的耗電,使得電池長時間放置,仍然可以保持原始的電能狀態(tài),提高了電池的使用壽命。而且電能提供裝置可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,保證電池的放電安全。
[0074]該電能提供裝置至少具備兩個輸出端和一個輸入端。兩個輸出端即電池保護電路的正極輸出端P+和負(fù)極輸出端P-,以向外受控地供電。一個輸入端為外部控制端口 EN,以獲取電池使用信號。
[0075]本實施例的電能提供裝置中的電池100可以使用鋰離子充電電池,在充分利用其比能量大、循環(huán)壽命長的優(yōu)點的同時,避免