[實用新型]電池保護芯片及電池系統

有效

• 申請號: 201920886336.0
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN209913490U
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 張海冰;易新敏;王虎
• 申請（專利權）人: 圣邦微電子(北京)股份有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18
• 代理公司: 11449 北京成創同維知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔡純;劉靜

本實用新型公開了一種電池保護芯片，包括：第一引腳，第二引腳，第三引腳和第四引腳，用于對電池進行充放電保護，還包括集成于芯片內部的：保護電路，與第三引腳連接；驅動電路，與保護電路連接；第一開關管，連接與所述第二引腳和所述第四引腳之間，用以連通或斷開電池的充放電通路；襯底選擇電路，用以根據控制信號將第一開關管的襯底連接至其第一通路端和第二通路端的其中之一。本實用新型還公開了一種電池系統。由此可將外部開關集成到芯片內部，減少了外部元件，節省了PCB板空間，同時也提高了芯片對浪涌的耐受能力。

技術領域

本實用新型涉及電池保護領域，具體涉及一種電池保護芯片及電池系統。

背景技術

隨著社會的發展以及石化能源的不斷消耗，人們正在積極的尋找新能源，以代替終有一天會耗盡的石化能源。電能是石化能源的理想代替品之一，因此近些年來人們對電能的需求也越來越高。隨著無人電子裝備、便攜數碼設備、電動工具、電動汽車等的發展普及，其動力核心——蓄電池正受到越來越多的關注。鋰電池以其高比能量、長循環壽命、自放電小、無記憶效應和綠色環保等優點備受廠家青睞，是動力電池研究的熱點之一。但由于鋰電池內部結構復雜、充放電化學反應復雜，作為動力電源來使用，還存在不少問題。首先，鋰電池不能承受過充電與過放電；其次，當鋰電池串并聯數目較多時，電池組中會出現電池放電不均衡等問題，必須對電池組進行均衡充放電管理；同時鋰電池只能工作在一定范圍電流及一定溫度范圍以內。當鋰電池工作在不適宜的條件下時，比如溫度過高、過度充電、過度放電、工作電流過大、外部電路短路等情況，輕則降低鋰電池工作效率，縮短鋰電池使用壽命，重則直接損壞鋰電池。因此為了保證鋰電池正常工作，需要在電池包內設計保護電路保護鋰電池。

目前主流的單節鋰電池保護芯片，都是控制芯片加分立MOS開關管的結構，這種架構采用較多的外部器件，成本較高，同時占用大量的PCB板空間，不利于在可穿戴設備中的應用。

因此，有必要提供一種改進的技術方案來解決上述問題。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種電池保護芯片及電池系統，可以將外部開關集成到芯片內部，減少了外部元件，節省了PCB板空間，同時也提高了芯片對浪涌的耐受能力。

根據本實用新型提供的一種電池保護芯片，用于對電池進行充放電保護，包括：第一引腳，第二引腳，第三引腳和第四引腳，所述第一引腳和所述第二引腳分別用于連接外部充電電源的正負極，或連接外部負載的正負輸入端口，其特征在于，還包括集成于芯片內部的：保護電路，與所述第三引腳連接，用于根據電池的充放電電壓和/或電流，輸出相應的控制信號；驅動電路，與所述保護電路連接，用于根據所述控制信號，輸出驅動信號；第一開關管，連接與所述第二引腳和所述第四引腳之間，控制端接收所述驅動信號，以連通或斷開電池的充放電通路；襯底選擇電路，分別與所述保護電路和所述第一開關管連接，用于根據所述控制信號，將所述第一開關管的襯底連接至所述第一開關管的第一通路端和第二通路端的其中之一，其中，所述第二通路端與所述第二引腳連接。

優選地，所述電池保護芯片內部還包括：第二電阻；以及第二開關管，所述第二開關管與所述第一開關管串聯于所述第四引腳和所述第二引腳之間，其控制端通過所述第二電阻與所述第一引腳連接。

優選地，所述第一開關管和所述第二開關管為NMOS晶體管。

優選地，所述電池保護芯片內部還包括：鉗位電路，一端與所述第二引腳連接，另一端通過所述第二電阻與所述第一引腳連接，用于在所述第一引腳和所述第二引腳之間的電壓超過閾值時將其鉗位在所述閾值。

優選地，所述電池保護芯片內部還包括：穩壓二極管，陽極與所述第二引腳連接，陰極通過所述第二電阻與所述第一引腳連接，用于在所述第一引腳和所述第二引腳之間的電壓超過閾值時將其鉗位在所述閾值。

優選地，當充電過壓和/或充電過流時，所述第一開關管關斷，其襯底與第二通路端連接，電池的充電通路斷開。