[發明專利]一種斷線檢測電路

在審

• 申請號: 201910746117.7
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN112394301A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 張榮晶;陳崴;鄭達真;何巧蓉;黃華清;徐棟
• 申請（專利權）人: 福建省福芯電子科技有限公司
• 主分類號: G01R31/54
• 分類號: G01R31/54;G01R31/378
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 林祥翔;徐劍兵

本發明公開一種斷線檢測電路，包括電源切換電路、B1～Bn斷線檢測子單元和最低節電池BAT1斷線檢測控制電路；電源切換電路的輸入端與芯片管腳Vcn和芯片管腳Vcn?1連接，電源切換電路的輸出端與電源VDD連接，電源切換電路用于在芯片管腳Vcn與最高節電池BATn之間發生開路時電源VDD由次高節電池BATn?1提供；B1～Bn斷線檢測子單元用于判斷電池組是否與芯片管腳之間發生開路，主要包含有高壓電流鏡管Mh2～Mhn與Me1～Me2、低壓電流鏡管Ma1～Man與Mb2～Mbn和開關管Mf2～Mfn、Mg2～Mgn、Md1～Md3；最低節電池BAT1斷線檢測控制電路的輸入端接B1斷線檢測子單元的輸出端，用來控制B1斷線檢測子單元中開關管的導通與關斷。本發明解決了串聯鋰電池組中最高電池斷線無法檢測的問題，使鋰電池組的充放電更加安全可靠。

技術領域

本發明涉及鋰電池斷線檢測領域，尤其涉及一種斷線檢測電路。

背景技術

鋰離子電池具有能量密度高、充電效率高、自放電率低、體積小、質量輕、環保等優勢，目前已取代鎘鎳和鋅錳等電池，廣泛應用于智能手機、平板電腦等便攜式產品，也為電動工具、電動自行車、電動汽車等提供動力來源。多節鋰電池組是通過對單節鋰電池的串/并聯來提高電壓和容量，為較大功率的設備供電。為了保證電池組的安全工作，電池組必須配備鋰電池保護板，鋰電池保護板的核心是鋰電池保護芯片，其功能是用于監測每一節電池的電壓、充放電電流以及是否發生斷線，當發現鋰電池出現異常狀態時，切斷充/放電回路，防止鋰電池因為過度充/放電而造成損壞或引起其他安全事故。

斷線檢測電路是多節鋰電池保護芯片中的一個重要的組成部分。由于在鋰電池保護板生產過程中會出現虛焊等問題，使得鋰電池組中的其中一節或多節電池與鋰電池保護芯片相對應的檢測管腳之間發生了開路，那么這些電池的電壓、電流等工作狀態無法被鋰電池保護芯片及時且準確的檢測到，如果這些電池發生了過充電或者過放電，芯片就無法正確的對電池進行保護，容易導致電池發生損壞甚至引發火災等安全事故。

針對多節鋰電池保護芯片中的斷線檢測電路，目前許多公司都提出了自己的發明方案：例如專利CN108008301A提出的多節電芯保護板斷線檢測電路，其工作原理是在窄脈沖信號期間檢測電池是否發生了斷線，當第j節電池發生斷線且窄脈沖信號的下降沿到來時，該節電池所對應的芯片管腳電壓Vcj能夠被芯片內部的電流源上拉到一個高電壓以上，這個電壓等于第j+1節電池所對應的芯片管腳電壓與PMOS開關管的閾值電壓之和，則判斷第j節電池發生了斷線，并輸出斷線檢測控制信號。又如專利CN103825252A提出的一種電池連接斷線保護裝置及保護系統，其工作原理是：先預設好各節電池的斷線保護電壓，當芯片內部的電壓采集電路所采集到的電池電壓大于該預設電壓值時，則認為電池發生了斷線。