[實用新型]用于電池管理和保護的系統及設備

有效

• 申請號: 201420279400.6
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN204030643U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 托馬斯·安德烈斯·莫雷諾;約瑟夫·D·蒙塔爾博;尹成根;R·楊
• 申請（專利權）人: 快捷半導體（蘇州）有限公司;快捷半導體公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H7/18;H01M10/42
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

技術領域

本申請涉及電池管理系統，具體涉及包括保護集成電路(IC)的電池保護電路，所述保護集成電路(IC)被配置成可校準保護跳閘點以補償電池保護電路的電源半導體開關的導通電阻的工藝和溫度變化。?

背景技術

存在多種電池監測系統。例如，電池管理系統可用來管理電池(單電池或電池組)，例如通過如下方式進行管理：監控電池狀態、計算和報告輔助數據、保護電池、控制電池的環境和/或平衡電池的充電/放電。一些電池管理系統可以監測由各種參數表示的電池狀態，包括但不限于電壓(例如總電壓、周期性抽頭的電壓或各個單元的電壓)、溫度(例如平均溫度、冷卻進氣溫度、冷卻出氣溫度或各個單元的溫度)、充電狀態(SOC)或放電深度(DOD)，從而指示電池的充電電平以及流入和/或流出電池的電流。?

一些電池管理系統包括用來防止電池在預定安全工作范圍之外運行的保護機制。電池保護機制變得越來越重要，在技術進步以及許多日常消費品依賴于可充電電池(例如鋰離子電池)供電時尤為如此。如果鋰離子電池(例如)過充電，可能會發生強烈的放熱反應，導致起火的可能性增大，使用戶面臨危險狀況。?

實用新型內容

本實用新型提供一種用于電池管理和保護的系統，該系統包括：電源；以及保護該電源的保護電路，該保護電路基于該保護電路中元件的工作特性來進行校準。?

本實用新型提供一種用于電池管理和保護的設備，該設備包括：電源半導?體開關；以及用于至少基于保護跳閘點來控制該電源半導體開關的保護集成電路，該保護集成電路基于該電源半導體開關的工作特性來進行校準。?

附圖說明

從下面對與要求保護的主題相符的實施例的詳細描述中，要求保護的主題的特征和優點將變得清楚，應該參照附圖來理解這些詳細描述，其中：?

圖1示出了常規電池保護電路圖；?

圖2A-2D示出了常規電池保護電路圖的實施例；?

圖3示出了與本實用新型相符的示例性電池保護電路圖；?

圖4示出了根據一個實施例的示例性多芯片模塊(MCM)的透視圖，其包括圖3中的電池保護電路的保護集成電路(IC)和電源半導體開關；?

圖5和6示出了圖4的MCM的多個部分的不同視圖；?

圖7示出了圖3的電池保護電路的示例性保護IC的引腳；?

圖8示出了圖4的MCM的示例性封裝引腳。?

圖9示出了與本實用新型相符的電池保護電路的可選配置；?

圖10示出了根據一個實施例的示例性MCM的示例性透視圖，其包括圖9中的電池保護電路的保護IC和電源半導體開關；?

圖11示出了與本實用新型相符的保護IC的示例性芯片配置；?

圖12示出了圖9的電池保護電路的示例性保護IC引腳；以及?

圖13示出了與本實用新型相符的電池管理和保護系統的示例性操作。?

雖然下面的具體實施方式將參照實例性實施例進行，但是這些實施例的多個替代形式、修改形式和變型對于本領域技術人員來說將是清楚的。?

具體實施方式

總體來說，本實用新型涉及電池保護電路，該電池保護電路包括電源半導體開關和電源集成電路(IC)的集成。所述電池保護電路用來調節電池的充電和/或放電，并進一步基于(至少部分地基于)保護IC的保護跳閘點(例如過流檢測點)防止電池工作在安全工作區域外。?

所述保護IC可用來校準保護跳閘點，以補償電源半導體開關的源到源導通電阻(RSSon)的工藝和溫度變化。電源半導體開關可以包含(例如)雙n溝道金屬氧化物半導體場效晶體管(MOSFE)，其包括兩個耦接的MOSFET開關，其中保護IC用來控制MOSFET開關從而控制流入和/或流出電池的電流。可以用每個MOSFET開關的RSSon來設計所述保護IC，因為可基于每個MOSFET的實際RSSon對保護跳閘點進行校準(例如通過微調技術)。電池保護電路可用來提供過放電電壓保護、過充電電壓保護、過放電電流保護、過充電電流保護和短路保護中的至少一者。?

如本文更詳細地描述的那樣，基于每個MOSFET的實際RSS來校準保護跳閘點導致電池充電和/或放電過程中檢測電流時的準確性提高，從而導致電池效率和性能提高，例如移動設備的通話時間增長。作為另外的有益效果，與目前通用的電池保護機制相比，與本實用新型相符的電池保護電路可以在尺寸上減小，如本文更詳細地描述的那樣。?