[發明專利]用于多串電池級聯的保護電路

有效

• 申請號: 201210586521.0
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103022981A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 白勝天;羅彥;邢巍;張樹曉
• 申請（專利權）人: 中穎電子股份有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐潔晶;陳亮

1.一種用于多串電池級聯的保護電路（300），包括：

N串電池，分為第一電池串（BS1）、第二電池串（BS2）…第N電池串（BSN），彼此串聯連接，每個所述電池串中各包含M節電池，N和M均為大于等于2的自然數；

N個電池保護芯片，分為第一電池保護芯片（IC1）、第二電池保護芯片（IC2）…第N電池保護芯片（ICN），各個電池保護芯片與每個所述電池串對應連接，每個所述電池保護芯片各包括一對地端（VSS1、VSS2…VSSN）和一電源端（VDD1、VDD2…VDDN），所述第N電池保護芯片（ICN）的第N電源端（VDDN）與所述第N電池串（BSN）的正端接點抽出成為電池包正端（Pack+），所述第一電池保護芯片（IC1）的第一對地端（VSS1）與所述第一電池串（BS1）的負端接點抽出以最終形成電池包負端（Pack-）；

其中，所述第一電池保護芯片（IC1）具有一電池包負端檢測端（VM）、一充電管控制端（CHG）和一放電管控制端（DSG）；

所述保護電路（300）還包括芯片端口耐壓保護電路（301），用于所述第一電池保護芯片（IC1）的端口耐壓保護；所述芯片端口耐壓保護電路（301）包括：第一二極管（D1）、第二二極管（D2）、第一NMOS管（N1）、第二NMOS管（N2）、PMOS管（P1）、第一電阻（R1）、第二電阻（R2）、第三電阻（R3）、充電管（NS1）、放電管（NS2）和充電管控制端電阻（RCHG）；

其中，所述第一電阻（R1）的一端接所述電池包負端（Pack-），所述第一電阻（R1）的另一端接所述第一二極管（D1）的負端，所述第一二極管（D1）的正端接所述第一對地端（VSS1）；所述第一NMOS管（N1）的漏端接所述第一二極管（D1）的負端，其源端和襯底短接并一起連接到所述電池包負端檢測端（VM），其柵端接所述第一電源端（VDD1）；所述第二NMOS管（N2）的柵端接所述充電管控制端（CHG），其源端和襯底短接并一起連接到所述第一對地端（VSS1），其漏端接所述第二電阻（R2）的一端，所述第二電阻（R2）的另一端接所述第一電源端（VDD1）；所述PMOS管（P1）的柵端接所述第二NMOS管（N2）的漏端，其源端和襯底短接并一起連接到所述第一電源端（VDD1），其漏端接所述第二二極管（D2）的正端；所述第二二極管（D2）的負端接所述充電管（NS1）的柵端；所述充電管（NS1）的源端和襯底短接并一起連接到所述電池包負端（Pack-），其漏端接所述放電管（NS2）的漏端；所述放電管（NS2）的源端與襯底短接并一起連接到所述第一對地端（VSS1），其柵端接所述放電管控制端（DSG）；所述充電管控制端電阻（RCHG）串接于所述充電管（NS1）的柵端與源端之間；所述第三電阻（R3）的一端接所述第二NMOS管（N2）的柵端，所述第三電阻（R3）的另一端接所述第一對地端（VSS1）。

2.根據權利要求1所述的保護電路（300），其特征在于，所述第一電阻（R1）、所述第二電阻（R2）、所述第三電阻（R3）和所述充電管控制端電阻（RCHG）的阻值為1MEG~3MEG。

3.根據權利要求1所述的保護電路（300），其特征在于，所述N=3，且所述M=4。

4.根據權利要求3所述的保護電路（300），其特征在于，所述第一二極管（D1）和所述第二二極管（D2）的反偏耐壓高于60V。

5.根據權利要求4所述的保護電路（300），其特征在于，所述第一NMOS管（N1）和所述PMOS管（P1）的漏源電壓和柵漏電壓均超過60V。

6.根據權利要求5所述的保護電路（300），其特征在于，所述第一電池保護芯片（IC1）、所述第二電池保護芯片（IC2）…所述第N電池保護芯片（ICN）均為相同的芯片，其端口耐壓為40V以內。

7.根據權利要求1所述的保護電路（300），其特征在于，所述電池包正端（Pack+）與所述電池包負端（Pack-）之間接有負載或者充電器。

8.根據權利要求1所述的保護電路（300），其特征在于，所述充電管（NS1）和所述放電管（NS2）均為功率NMOS管。

9.根據權利要求1所述的保護電路（300），其特征在于，所述電池為電動工具用或者電動自行車用鋰電池。