[發明專利]電池包的充放電保護裝置、電池包及電子設備

在審

• 申請號: 202210217375.8
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114640155A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李雪
• 申請（專利權）人: OPPO廣東移動通信有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H7/18
• 代理公司: 北京知帆遠景知識產權代理有限公司 11890
• 代理人: 喬海蓮

本發明公開了一種電池包的充放電保護裝置、電池包及電子設備，電池包包括多個并聯連接的充放電支路，每個充放電支路包括電芯，充放電保護裝置包括：對應每個充放電支路設置的保護開關，保護開關被配置為正向導通時控制電芯進行充電、反向導通時控制電芯進行放電；對應每個保護開關設置的保護芯片，保護芯片被配置為控制保護開關正向導通或反向導通，并通過控制保護開關的導通阻抗以調節相應充放電支路的充放電電流。該裝置通過復用保護開關，將限流與充放電保護功能集成于一體，不僅可以實現電芯的充放電保護，而且可以通過控制保護開關的導通阻抗間接控制電芯的通路電流，有效避免因電芯通路電流差異過大導致電芯無法同步滿充等的問題。

技術領域

本發明涉及電池充放電技術領域，尤其涉及一種電池包的充放電保護裝置、電池包及電子設備。

背景技術

在手機端的鋰電池包設計中，一定會用到電池保護板或者BMS(BatteryManagement System，電池管理系統)，其中保護IC(Integrated Circuit Chip)一般是通過控制背靠背的MOS(場效應管)管的通斷來實現電池包中電芯的充放電保護，避免電芯的不恰當使用，造成電芯的短路、過放加速老化或者過充電池包起鼓等。

目前，有些保護IC除了集成有充放電保護功能外，還集成有復位功能。如圖1所示的并聯電芯充電架構，其中一顆保護IC還預留一控制信號線AP_CTRL1/AP_CTRL2，當其中一個電芯達到滿充條件后，AP端通過拉高相應的AP_CTRL1/AP_CTRL2來控制相應的保護IC復位，此時電芯與充電管理芯片的通路被切斷，電芯不能進行充放電。

在并聯電芯架構中，若從充電管理芯片到各個電芯的阻抗不相等或者電芯容量差異較大，當其中一個電芯因分流大或者電芯容量小提前充滿，雖然可以通過控制保護IC復位來使該電芯停止充放電，以使充電管理芯片輸出的電流全部輸入至未充滿的電芯進行充電，但這樣會存在如下問題：(1)電芯無法同步充滿；(2)針對高功率充電方案，先行達到快充滿充條件的電芯，會降功率進入到普充小功率充電，這會導致未達到快充滿充條件的電芯一直由普充進行充電，若所有電芯均達到滿充條件，整體充電時間會因先達到快充滿充條件的電芯退快充而延長；(3)電芯電流差異偏差過大時，分流大的電芯可能會超電芯倍率，若用戶在充電中途拔掉適配器，會引起電芯電壓偏差過大，若用戶繼續使用，導致電壓偏低的電芯先觸發系統關閉，造成電壓高的電芯發生容量損失。

相關技術中，通過增加限流IC來調節電芯的充放電通路的電流，如圖2所示，在充電管理芯片與電池包之間增加限流IC，可分別控制每個電芯的充放電通路的LOADSWITCH(電子負載)的阻抗，以調節每個電芯的分流大小，以達到解決上述問題的目的。但是該方式不僅會增加電路體積和成本，而且會產生額外的熱量。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的第一個目的在于提出一種電池包的充放電保護裝置，通過復用保護開關，將限流與充放電保護功能集成于一體，不僅可以實現電芯的充放電保護，而且可以通過控制保護開關的導通阻抗間接控制電芯的通路電流，實現通路電流的限流，從而能夠在不增加電路體積、成本以及熱量等的情況下，有效避免因電芯通路電流差異過大導致電芯無法同步滿充等的問題。

本發明的第二個目的在于提出一種電池包。

本發明的第三個目的在于提出一種電子設備。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種電池包的充放電保護裝置，電池包括多個并聯連接的充放電支路，每個充放電支路包括電芯，充放電保護裝置包括：對應每個充放電支路設置的保護開關，保護開關被配置為正向導通時控制電芯進行充電、反向導通時控制電芯進行放電；對應每個保護開關設置的保護芯片，保護芯片被配置為控制保護開關正向導通或反向導通，并通過控制保護開關的導通阻抗以調節相應充放電支路的充放電電流。