[發明專利]電池保護級聯系統的充電器檢測裝置

有效

• 申請號: 201310101166.8
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103217605A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 邢巍;白勝天;羅彥;張樹曉
• 申請（專利權）人: 中穎電子股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;H02J7/00
• 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

技術領域

本發明涉及電池保護技術領域，具體來說，本發明涉及一種電池保護級聯系統的充電器檢測裝置。

背景技術

對傳統的電池保護級聯系統，當應用于大功率電動工具、電動自行車等5串以上場合時，一般都采用多顆IC級聯方式實現。圖1為現有技術中的一個傳統鋰電池保護級聯系統的充電器檢測方式的框圖。對于圖1所示的傳統鋰電池保護級聯系統，如果單顆IC（電池保護芯片）可以控制5節電池，則3顆相同的IC級聯最多可以控制15節電池的應用系統，最高工作電壓可能達到65V以上，充電器電壓會高于電池總電壓。直接控制外置的充電控制晶體管M_CHG和放電控制晶體管M_DSG的電池保護芯片IC1也稱作為“主IC”，而其它不直接控制外置晶體管M_CHG和M_DSG的電池保護芯片IC2、IC3等稱作為“級聯IC”。

繼續如圖1所示，主IC的充電管控制端CHG管腳為漏極開路輸出，當級聯IC進入過壓狀態后，會通過本顆IC的充電管控制端CHG管腳逐級傳遞信號給主IC，通過主IC控制關閉充電管控制端CHG的內部上拉，外接的充電管控制端電阻R_CHG使充電控制晶體管M_CHG柵極、源極電位相同，從而關閉充電控制晶體管M_CHG，使系統停止充電，保證鋰電池的安全性。為了控制正常工作狀態功耗，充電管控制端電阻R_CHG的阻值一般在3Meg以上。當主IC進入過壓狀態后，會直接關閉充電管控制端CHG內部上拉，從而關閉充電控制晶體管M_CHG，使系統停止充電。當各節鋰電池之間極度不平衡，如某節鋰電池過壓時，其它鋰電池電壓很低，這時為了保證系統安全性也需要關閉充電控制晶體管M_CHG。當鋰電池包的兩端PACK+、PACK-（即充電器正端和充電器負端）接上充電器（Charger）時，充電器電壓（V_Pack+-V_Pack-）將遠大于電池包總電壓（V_bat+-V_bat-），此時主IC的充電管控制端CHG端口內部漏極開路輸出PMOS管M_OP的兩端電壓差為V_DIFF=（V_Pack+-V_Pack-）-（V_bat+-V_bat-）+VDD1。當兩端電壓差V_DIFF大于主IC內部PMOS管M_OP的漏極、源極間極限耐壓時，會產生漏電。這時會在兆級充電管控制端電阻R_CHG上產生壓降，使充電控制晶體管M_CHG異常打開，會引起安全問題。

圖2為現有技術中的一個帶隔離模塊的鋰電池保護級聯系統的充電器檢測方式的框圖。解決此安全問題常規方法如圖2所示，在主IC的充電管控制端CHG輸出到充電控制晶體管M_CHG柵極之間增加隔離模塊，此隔離模塊的作用是使主IC的充電管控制端CHG端口與充電器負端PACK-隔離，但副作用是充電管控制端CHG端口不能檢測充電器是否連接。

對于如圖2所示充電器、負載連接相同接口的同口方案，還可以通過復用負載檢測端口，檢測充電器連接狀態，如圖3所示。圖3為現有技術中的一個帶隔離模塊的鋰電池保護級聯系統的充電器檢測方式的框圖（分口應用）。但如圖3所示的充電器、負載連接不同接口的分口方案，此方法就不能檢測到充電器的連接。