[發(fā)明專利]電池保護(hù)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110411181.3
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102570406A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王釗;尹航
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫中星微電子有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)及嵌入式領(lǐng)域，特別是涉及電池保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

電池保護(hù)芯片通常被安裝在電池內(nèi)，在如手機(jī)電池內(nèi)部，有一塊很小的印刷電路板(Printed?Circuit?Board，PCB)，電池保護(hù)芯片就安裝在此印刷電路板上。電池保護(hù)芯片與其他的輔助元件一起提供對電池充放電控制。通常應(yīng)用在鋰離子電池和鋰聚合物電池。電池保護(hù)芯片的基本功能包括過電壓充電保護(hù)、過電壓放電保護(hù)、放電過流保護(hù)和短路保護(hù)。過電壓充電保護(hù)是指當(dāng)電池被充電至電池電壓超過過電壓充電閾值(例如4.3V)時(shí)，電池保護(hù)芯片控制關(guān)斷充電回路。過電壓放電保護(hù)是指電池被放電至電池低壓低于過電壓放電閾值(例如2.5V)時(shí)，電池保護(hù)芯片控制關(guān)斷放電回路。放電過流保護(hù)是指當(dāng)放電負(fù)載電流過大，超過放電過流閾值時(shí)，電池保護(hù)芯片控制關(guān)斷放電回路。短路保護(hù)是指當(dāng)放電負(fù)載電流過大，超過短路閾值時(shí)，電池保護(hù)芯片控制關(guān)斷放電回路。短路保護(hù)與放電過流保護(hù)的區(qū)別在于短路保護(hù)的電流閾值更高，但延遲時(shí)間更短。例如短路閾值為20A，延遲時(shí)間為0.1mS，放電過流閾值為3A，延遲時(shí)間為12mS。

參見圖1所示，電池保護(hù)芯片為虛線框內(nèi)的部分。電源輸入端為VDD和VM，同時(shí)VDD和VM表示該相應(yīng)位置的電壓值，G表示電池負(fù)極電壓，VMI表示VM經(jīng)過電阻R2后的電壓，VDDI表示VDD經(jīng)過電阻R1后的電壓，DO和CO表示控制開關(guān)。在電池保護(hù)的印刷電路板上存在電阻R1和電容C1。電阻R1和電容C1的用處是，當(dāng)出現(xiàn)電芯內(nèi)部微短路或外部負(fù)載短路時(shí)，電容C1會(huì)釋放電荷，保證芯片可以正常工作，而不出現(xiàn)錯(cuò)誤。其中，電阻R1的取值范圍為100歐姆～1K歐姆，電容C1的取值范圍為0.01微法～0.22微法。較佳的，電阻R1的典型值為470歐姆，電容C1的典型值為0.1微法。

但是，在生產(chǎn)印刷電路板時(shí)，需要對電阻R1和電容C1進(jìn)行封裝和焊接，工藝較復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種電池保護(hù)裝置，用于實(shí)現(xiàn)對電池的保護(hù)，并簡化生產(chǎn)印刷電路板的工藝流程。

一種電池保護(hù)裝置，包括：

控制電路模塊，連接電源輸入端，用于控制充放電電路的導(dǎo)通或斷開；

充放電檢測模塊，連接電源輸入端，且控制端與控制電路模塊連接，用于根據(jù)輸入電壓向控制電路模塊發(fā)送控制信號，指示控制電路模塊控制充放電電路的導(dǎo)通或斷開；

帶控制端的開關(guān)，其控制端與電壓異常檢測模塊連接，兩個(gè)連接端位于控制電路模塊和充放電檢測模塊與電源輸入端之間的通路上；

電壓異常檢測模塊，連接電源輸入端并在檢測到輸入電壓正常時(shí)，控制開關(guān)閉合，在檢測到輸入電壓異常時(shí)，控制開關(guān)斷開；

電容，其一端與接地端連接，另一端與開關(guān)、控制電路模塊和充放電檢測模塊連接。

本發(fā)明實(shí)施例中在芯片內(nèi)設(shè)計(jì)了電壓異常檢測模塊、可控開關(guān)和電容。電壓異常檢測模塊在檢測到輸入電壓正常時(shí)，控制開關(guān)閉合，為后續(xù)電路供電，以及使電容充電。電壓異常檢測模塊在檢測到輸入電壓異常時(shí)，控制開關(guān)斷開，此時(shí)電容放電，使后續(xù)充放電檢測模塊仍可工作一段時(shí)間。本發(fā)明實(shí)施例尤其適用于輸入電壓短時(shí)間內(nèi)異常的情況。由于本實(shí)施例中的電壓異常檢測模塊、可控開關(guān)和電容均在芯片中實(shí)現(xiàn)，在生產(chǎn)芯片過程中一次完成。在生產(chǎn)印刷電路板時(shí)，只需安裝芯片，不需要額外的封裝和焊接工藝，因此簡化了生產(chǎn)印刷電路板的工藝流程。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中PCB的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中電池保護(hù)裝置的主要結(jié)構(gòu)圖；

圖3和圖4為本發(fā)明實(shí)施例中電壓異常檢測模塊的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中電池保護(hù)裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中帶延時(shí)功能的電壓異常檢測模塊的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例中在芯片內(nèi)設(shè)計(jì)了電壓異常檢測模塊、可控開關(guān)和電容。電壓異常檢測模塊在檢測到電池充電時(shí)電池充電器的輸入電壓正常時(shí)，控制開關(guān)閉合，為后續(xù)電路供電，以及使電容充電。電壓異常檢測模塊在檢測到上述輸入電壓異常時(shí)，控制開關(guān)斷開，此時(shí)電容放電，使后續(xù)充放電檢測模塊仍可工作一段時(shí)間。本發(fā)明實(shí)施例尤其適用于電池充電時(shí)電池充電器的輸入電壓短時(shí)間內(nèi)異常的情況。由于本實(shí)施例中的電壓異常檢測模塊、可控開關(guān)和電容均在芯片中實(shí)現(xiàn)，在生產(chǎn)芯片過程中一次完成。在生產(chǎn)印刷電路板時(shí)，只需安裝芯片，不需要額外的封裝和焊接工藝，因此簡化了生產(chǎn)印刷電路板的工藝流程。