[實用新型]具有零伏充電功能的可充電電池保護電路

有效

• 申請號: 201320105756.3
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN203193258U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 董鑫
• 申請（專利權）人: 深圳市富滿電子有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18
• 代理公司: 深圳市中原力和專利商標事務所(普通合伙) 44289
• 代理人: 王英鴻

技術領域

本實用新型涉及可充電電池的保護電路技術領域，尤其涉及一種具有零伏充電功能的可充電電池保護電路。

背景技術

為防止可充電電池被過充、過放、過流和短路，可充電電池增設有可充電電池保護控制電路。

如圖1和圖2所示，帶保護控制電路的可充電電池10包括可充電電池11、保護控制電路12、以及連接在可充電電池11和保護控制電路12之間的電阻R1、電容C1、功率管M19、功率管M29和電阻R2，還有用于為電路中所有功能模塊提供所需基準電壓和基準電流的偏置與基準電路40，偏置與基準電路40包含于保護控制電路12中。保護控制電路12一般被集成到一個IC芯片中，即我們常說的可充電電池保護IC或者可充電電池保護IC芯片。功率管M19和功率管M29一般也被集成到一個功率IC中。可充電電池10被集成封裝后，引出兩個連接端：正極連接端BATT+和負極連接端BATT-，當這兩個連接端連接負載時，可充電電池10通過負載放電，當這兩個連接端連接充電器時，充電器給可充電電池10充電。電阻R1與電容C1串聯后電阻R1的一端連接可充電電池11的正極，電容C1的一端連接在可充電電池11的負極，同時電容C1并聯在可充電電池保護IC的內部工作電壓VDD和接地端GND之間，功率管M19的源極與可充電電池11的負極連接，漏極與功率管M29的漏極連接，功率管M29的源極與可充電電池10的負極連接端BATT-連接，功率管M19的柵極與可充電電池保護IC中的邏輯電路連接，功率管M29的柵極與可充電電池保護IC中的電平轉換與零伏充電電路連接，電阻R2的一端與負極連接端BATT-連接，另外一端與可充電電池保護IC中的過流保護電路和短路保護電路連接。其中，電阻R1為100Ω，電容C1為0.1μＦ，電阻R2為1KΩ。

其中，保護控制電路12包括：分別與延時電路125輸入連接的過充保護電路121、過放保護電路122、過流保護電路123和短路保護電路124、與延時電路125輸出連接的邏輯電路126、與邏輯電路126相連的系統休眠電路127和電平轉換與零伏充電電路30，多路開關129連接到分壓電阻排128相應的電阻端，邏輯電路126還與功率管M19的柵極連接，電平轉換與零伏充電電路30與功率管M29的柵極連接，過流保護電路123和短路保護電路124同時通過電阻R2與可充電電池的負極連接端BATT-連接。多路開關129的輸出端分別與過放保護電路122和過充保護電路121連接。

當可充電電池10兩端連接充電器，可充電電池被充電時，過充保護電路121會進行比較判斷，判斷其是否進入過充，一旦判斷進入過充時，過充保護電路121經過延時電路125有一定的延遲時間后，延時電路125通知邏輯電路126，邏輯電路126輸出邏輯電平信號通過電平轉換與零伏充電電路將功率管M29關閉，終止對可充電電池10充電。

當可充電電池10兩端連接負載，可充電電池放電時，過流保護電路123和短路保護電路124會檢測可充電電池負極連接端BATT-的電壓，并分別與過流保護閾值和短路保護閾值進行比較判斷，判斷是否進入過流或者短路狀態，一旦判斷進入過流或者短路時，過流保護電路123或者短路保護電路124經過延時電路125有一定的延遲時間后，延時電路125通知邏輯電路126，邏輯電路126輸出邏輯電平信號將功率管M19關閉，終止可充電電池10放電。

當可充電電池10兩端連接負載，可充電電池放電時，過放保護電路122會進行比較判斷，判斷是否進入過放，一旦判斷進入過放時，過放保護電路122經過延時電路125有一定的延遲時間后，延時電路125通知邏輯電路126，邏輯電路126輸出邏輯電平信號將功率管M19關閉，終止可充電電池10放電。這種狀態下也說明可充電電池電量已經耗盡，為了更好的保護可充電電池，系統休眠電路127將會使得整個帶有保護電路的可充電電池系統進入休眠狀態，從而大大降低可充電電池保護IC芯片本身消耗的電流。

但是，對于具有零伏充電功能的可充電電池來說，在過充和過放保護狀態時，伴隨過充或者過放狀況的出現，還會出現電流增大的狀況，該狀況使得可充電電池保護IC芯片內部溫度升高，功耗增大。這是因為可充電電池在過充和過放保護狀態時，電平轉換與零伏充電電路30會出現不應該有的大電流狀況。具體分析為：

如圖3所示，電平轉換與零伏充電電路30包括：邏輯反相電路31、零伏充電邏輯控制電路32和電平轉換電路33。