[發明專利]一種集成電池保護的電源管理單元芯片

有效

• 申請號: 201711219191.0
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108011415B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 吳珂;龔自立
• 申請（專利權）人: 啟攀微電子（上海）有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種集成電池保護的電源管理單元芯片，其特征在于，包括設置在所述電源管理單元芯片上的充電控制模組、放電控制模組、低功耗控制模組；

所述充電控制模組分別連接供電電池和一外部的充電電源，所述充電控制模組用于在充電過程中防止所述供電電池發生過充和短路；

所述供電電池連接多個放電通路，所述放電通路于一開關控制器的控制下可控制地通斷；

所述放電控制模組連接所述開關控制器、所述供電電池，所述放電控制模組用于根據采樣電流和輸出電壓，控制所述放電通路的通斷，并判斷設備是否處于待機狀態；

低功耗控制模組，連接所述放電控制模組，用于在所述設備處于待機狀態時，控制所述放電控制模組間歇工作；

所述充電控制模組包括：

恒壓恒流控制環路，連接所述供電電池和所述充電電源，用于向所述供電電池輸入經過恒壓恒流處理的電能；

每個所述放電通路各設置一采樣電阻，所述采樣電阻用于檢測每個所述放電通路的輸出電流，每個所述采樣電阻均連接一設置在所述電源管理單元芯片外的電流監測電阻，所述電流監測電阻用于獲取所述采樣電流；

所述放電控制模組內設置有一放電電流比較器，所述放電電流比較器連接所述電流監測電阻和所述開關控制器，所述放電電流比較器用于將所述采樣電流與預設的第一放電電流進行比較，并在所述采樣電流大于預設的第一放電電流時，控制所述開關控制器關斷部分所述放電通路；

所述放電控制模組內還設置有一放電電壓比較器，所述放電電壓比較器連接所述供電電池和所述放電電流比較器，用于將獲取的所述輸出電壓與第一放電電壓進行比較，并在所述輸出電壓小于所述第一放電電壓時，將第二放電電流替換所述放電電流比較器的第一放電電流；

所述放電電壓比較器連接所述開關控制器，用于在所述輸出電壓小于第二放電電壓時，控制所述開關控制器關斷所有所述放電通路，關閉所有工作于所述供電電池的電壓域的所述電源管理單元芯片的組件，直至所述輸出電壓恢復至所述第二放電電壓；

所述第二放電電壓小于所述第一放電電壓，所述第二放電電流小于所述第一放電電流；

其中，所述低功耗控制模組控制所述放電控制模組根據預設的一占空比間歇工作，占空比設置為每100ms工作1ms。

2.根據權利要求1所述的集成電池保護的電源管理單元芯片，其特征在于，所述充電控制模組包括：

過充電壓比較器，連接所述供電電池和所述恒壓恒流控制環路，用于將充電電壓與預設的電壓范圍進行比對，并在所述充電電壓超出預設電壓范圍時，斷開所述充電電源與所述供電電池的連接；

過充電流比較器，連接所述供電電池和所述恒壓恒流控制環路，用于將充電電流與預設的電流范圍進行比對，并在充電電流超出預設電流范圍時，斷開所述充電電源與所述供電電池的連接。

3.根據權利要求2所述的集成電池保護的電源管理單元芯片，其特征在于，所述恒壓恒流控制環路還連接一限流電阻的第一端，所述限流電阻的第二端接地，所述限流電阻用于限制從所述充電電源經過所述恒壓恒流控制環路輸入到所述充電控制模組的電流。

4.根據權利要求1所述的集成電池保護的電源管理單元芯片，其特征在于，所述充電控制模組工作電壓設置為充電電壓域。

5.根據權利要求1所述的集成電池保護的電源管理單元芯片，其特征在于，放電控制模組還包括一待機檢測單元，所述待機檢測單元連接所述電流監測電阻和所述低功耗控制模組，所述待機檢測單元用于在所述采樣電流小于預設的第三放電電流時，判定所述設備處于待機狀態，并啟動所述低功耗控制模組；所述待機檢測單元還用于在所述采樣電流大于所述第三放電電流時，關閉所述低功耗控制模組；

所述低功耗控制模組包括：

時鐘和計數器，均連接所述放電控制模組，所述時鐘和所述計數器均用于控制所述放電控制模組以一預設占空比進行工作；

基準電壓，連接所述時鐘、所述計數器、所述供電電池，用于向所述時鐘和所述計數器輸出基準電壓。

6.根據權利要求1所述的集成電池保護的電源管理單元芯片，其特征在于，所述供電電池為鋰電池。