[發明專利]一種多節電芯保護板斷線檢測電路

有效

• 申請號: 201710526424.5
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107543985B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 李演明;張豪;陳忠會;劉雨鑫;周罡;曹燦
• 申請（專利權）人: 西安華泰半導體科技有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/396;G01R19/165;G01R1/36;G01R1/30
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種多節電芯保護板斷線檢測電路，通過復用過壓比較器可以對除最高節BAT_n以外的BAT₁～BAT_n?1節電池分別作斷線和過壓檢測，所述電路主要由上拉電流源I₁～I_n?1和過壓比較器OV₁～OV_n?1，以及分壓電阻R₀₁～R_0n?1構成，可以對n?1節電池同時進行過壓和斷線檢測。通過時序與控制單元產生的具有一定周期的窄脈沖信號XCLK_HV控制每一節電池過壓和斷線檢測的開關SW₁～SW_n?1；本發明電池斷線檢測電路解決了傳統電池保護電路無法同時檢測電池斷線和過壓以及在電池欠壓情況下無法檢測斷線的問題；采用的窄脈沖信號XCLK_HV作為斷線檢測開關的信號，大大地降低了電路功耗；而且只利用上拉電流，且復用過壓比較器，有效地減小了電路的面積。

技術領域

本發明屬于電池保護技術領域，涉及一種多節電芯保護板斷線檢測電路。

背景技術

隨著各種智能設備以及新能源動力車輛的發展，鋰動力電池得到了非常成熟的發展與應用，多節鋰電池通過串聯構成不同電壓、不同容量的電池組可以為大功耗用電設備供電。為了電池組的安全，通常會設置鋰電池保護芯片包括斷線和過壓保護電路來保證每一節電池在斷線或過壓情況下關閉充電管或放電管，從而延長電池的使用壽命。

以n節電池構成的電池組為例分析，當斷線檢測模塊正常工作時，因為每節電池電壓相差不大，所以第n節電池處檢測到的電池電壓VC_n近似等于每一節電池電壓的n倍。而當第j節電池出現斷線時，該節電池電壓VC_j會被拉高至其上一節電池電壓VC_j+1，并在檢測時將此時的電池電壓VC_j傳遞給比較器從而檢測到斷線異常。而VC_j被拉高，傳統電路有時也會把電池斷線誤判斷為電池過壓；并且傳統電路是通過一個單獨的電池斷線檢測模塊來實現，而電池斷線檢測模塊所用到的比較器多，導致芯片面積大和功耗大。

發明內容

本發明針對現有電池斷線檢測電路的缺點，提出了通過復用過壓比較器，并只利用上拉的方式解決了現有電路面積大、功耗大的問題；每一節電池電壓都分別通過不同分壓點的得到了不同的分壓比例，由于斷線和過壓發生時該節電池電壓不同，因此電池的分壓分別與基準電壓經過比較器可以準確地判斷出電池異常狀態是斷線還是過壓；并且這樣的方式可以使得即使有電池處于欠壓情況時，其他節的電池斷線檢測仍不受其影響。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案予以解決：一種多節電芯保護板斷線檢測電路，包括斷線檢測單元A、時序與控制單元B以及串聯在一起的多節電池BAT₁～BAT_n，n為大于等于2的正整數；

電池BAT_i的正極通過串聯的電阻R_i和電容C_i組成的RC濾波電路接地，且電池BAT₁負極接地，1≤i≤n；電池BAT_j的電池電壓VC_j通過連接分壓電阻R_0j得到分壓V_FBj輸入比較器A_j的正向輸入端，比較器A_j的反向輸入端連接基準電壓V_REFj，1≤j≤n-1，電阻R₀₁～R_0(n-1)依次串聯，電阻R₀₁一端接地；