电池保护电路、电池保护板、电池和终端设备转让专利
申请号 : CN201910336826.8
文献号 : CN111355222B
文献日 : 2021-05-04
发明人 : 刘新宇 , 张霞玲 , 安艳宾
申请人 : 荣耀终端有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路包括:第一输出端子和第二输出端子,用于和电源或负载电连接;
电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,用于与电芯串联在所述第一输出端子和所述第二输出端子之间,以使得所述电流检测元件、所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述电芯和所述负载或所述电源形成回路,以对所述电芯进行充电或放电,所述电流检测元件包括两个端子;
第一检测单元,包括供电端子、控制端子和两个检测端子,所述第一检测单元的供电端子与所述第一输出端子电连接,所述第一检测单元的两个检测端子分别与所述电流检测元件的两个端子电连接,所述第一检测单元的控制端子与所述第一开关单元的端子电连接,所述第一检测单元的控制端子包括放电控制端子和充电控制端子,所述第一开关单元包括第一放电开关元件和第一充电开关元件,所述第一放电开关元件包括第一端子,所述第一放电开关元件的第一端子和所述第一检测单元的放电控制端子电连接,所述第一充电开关元件包括第一端子,所述第一充电开关元件的第一端子和所述第一检测单元的充电控制端子电连接;
第二检测单元,包括供电端子、控制端子和两个检测端子,所述第二检测单元的供电端子与所述第一输出端子电连接,所述第二检测单元的两个检测端子分别与所述电流检测元件的两个端子电连接,所述第二检测单元的控制端子与所述第二开关单元的端子电连接,所述第二检测单元的控制端子包括放电控制端子和充电控制端子,所述第二开关单元包括第二放电开关元件和第二充电开关元件,所述第二放电开关元件包括第一端子,所述第二放电开关元件的第一端子和所述第二检测单元的放电控制端子电连接,所述第二充电开关元件包括第一端子,所述第二充电开关元件的第一端子和所述第二检测单元的充电控制端子电连接;
所述第二开关单元串联在所述电芯和所述第一开关单元之间,所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值大于所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值;或,所述第一开关单元串联在所述电芯和所述第二开关单元之间,所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值大于所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值。
2.根据权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路还包括:第一故障隔离单元,分别与所述第一检测单元和所述电流检测元件电连接,以使得在与所述第一故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第一故障隔离单元的第一端子与所述第一检测单元的一个检测端子电连接。
3.根据权利要求2所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一故障隔离单元包括:第一故障隔离元件,所述第一故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第一故障隔离元件的第一端子为所述第一故障隔离单元的第一端子,以及,所述第一检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
所述第一故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第一检测端子电连接,所述第一故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述电流检测元件的第二端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接。
4.根据权利要求3所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一故障隔离元件为电阻。
5.根据权利要求2所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一故障隔离单元包括:第一故障隔离元件和第二故障隔离元件,所述第一故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第二故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第一故障隔离元件的第一端子或所述第二故障隔离元件的第一端子为所述第一故障隔离单元的第一端子,以及,所述第一检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,所述第一故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第一检测端子电连接,所述第一故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述第二故障隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接,所述第二故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电池保护电路,其特征在于,所述第一故障隔离单元和所述电流检测元件并联形成的电路的等效阻抗与所述电流检测元件的电阻值的差值的绝对值小于或等于预设值。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路还包括:
第二故障隔离单元,分别与所述第二检测单元和所述电流检测元件电连接,以使得在与所述第二故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第二故障隔离单元的第一端子与所述第二检测单元的一个检测端子电连接。
8.根据权利要求7所述的电池保护电路,其特征在于,所述第二故障隔离单元包括:第三故障隔离元件,所述第三故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第三故障隔离元件的第一端子为所述第二故障隔离单元的第一端子,以及,所述第二检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
所述第三故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第一检测端子电连接,所述第三故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述电流检测元件的第二端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接。
9.根据权利要求7所述的电池保护电路,其特征在于,所述第二故障隔离单元包括:第三故障隔离元件和第四故障隔离元件,所述第三故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第四故障隔离元件包括第一端子和第二端子,所述第三故障隔离元件的第一端子或所述第四故障隔离元件的第一端子为所述第二故障隔离单元的第一端子,以及,所述第二检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,所述第三故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第一检测端子电连接,所述第三故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第一端子电连接,所述第四故障隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接,所述第四故障隔离元件的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路还包括:
第一滤波电容,并联在所述第一检测单元的两个检测端子之间。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的电池保护电路,其特征在于,所述电池保护电路还包括:
第二滤波电容,并联在所述第二检测单元的两个检测端子之间。
12.一种电池保护板,其特征在于,所述电池保护板包括:如权利要求1至11中任一项所述的电池保护电路。
13.一种电池,其特征在于,所述电池包括:电芯和如权利要求12所述的电池保护板,所述电池保护板中的电池保护电路包括两个输入端子,所述两个输入端子分别与所述电芯电连接。
14.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括:连接器、电源、负载和如权利要求
13所述的电池,其中,所述连接器与所述电源电连接,所述电源与所述电池电连接,所述电池与所述负载电连接。
15.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括:连接器、电源、负载和电池,所述连接器与所述电源电连接,所述电池包括电池保护板和电芯,其中,所述电池保护板包括:两个输出端子,与所述负载或所述电源电连接;
电流检测元件、第一开关单元和第二开关单元,与所述电芯串联在所述两个输出端子之间,以使得所述电流检测元件、所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述电芯和所述负载或所述电源形成回路,以对所述电芯进行充电或放电,所述第一开关单元和所述第二开关单元均用于控制所述回路的导通或断开;
第一检测单元,用于检测所述电流检测元件两端的电压,并且,若所述电流检测元件两端的电压大于所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值,用于向所述第一开关单元输出控制信号,以断开所述第一开关单元,所述第一检测单元包括控制端子,所述第一检测单元的控制端子包括放电控制端子和充电控制端子,所述第一开关单元包括第一放电开关元件和第一充电开关元件,所述第一放电开关元件包括第一端子,所述第一放电开关元件的第一端子和所述第一检测单元的放电控制端子电连接,所述第一充电开关元件包括第一端子,所述第一充电开关元件的第一端子和所述第一检测单元的充电控制端子电连接;
第二检测单元,用于检测所述电流检测元件两端的电压,并且,若所述电流检测元件两端的电压大于所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值,用于向所述第二开关单元输出控制信号,以断开所述第二开关单元,所述第二检测单元包括控制端子,所述第二检测单元的控制端子包括放电控制端子和充电控制端子,所述第二开关单元包括第二放电开关元件和第二充电开关元件,所述第二放电开关元件包括第一端子,所述第二放电开关元件的第一端子和所述第二检测单元的放电控制端子电连接,所述第二充电开关元件包括第一端子,所述第二充电开关元件的第一端子和所述第二检测单元的充电控制端子电连接;
所述第二开关单元串联在所述电芯和所述第一开关单元之间,所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值大于所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值;或,所述第一开关单元串联在所述电芯和所述第二开关单元之间,所述第一检测单元的过流检测电压预设阈值大于所述第二检测单元的过流检测电压预设阈值。
16.根据权利要求15所述的终端设备,其特征在于,所述第一检测单元包括用于检测所述电流检测单元两端的电压的两个检测端子,所述电池保护板还包括:第一故障隔离单元,分别与所述第一检测单元和所述电流检测元件电连接,在与所述第一故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,用于和所述电流检测元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第一故障隔离单元的第一端子与所述第一检测单元的一个检测端子电连接。
17.根据权利要求15或16所述的终端设备,其特征在于,所述第二检测单元包括用于检测所述电流检测单元两端的电压的两个检测端子,所述电池保护板还包括:第二故障隔离单元,分别与所述第二检测单元和所述电流检测元件电连接,在与所述第二故障隔离单元的第一端子电连接的电路发生短路的情况下,用于和所述电流检测元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第二故障隔离单元的第一端子与所述第二检测单元的一个检测端子电连接。
说明书 :
电池保护电路、电池保护板、电池和终端设备
技术领域
背景技术
流、放电过流的保护。
别有各自对应的检测芯片、开关元件和电流检测元件,在第一重保护中,通过第一检测芯片
检测到的第一电流检测元件两端的电压实现第一重保护,在第二重保护中,通过第二检测
芯片检测到的第二电流检测元件两端的电压实现第二重保护。
耗以减少成本,是目前亟需解决的问题。
发明内容
关单元、所述电芯和所述负载或所述电源形成回路,以对所述电芯进行充电或放电,所述电
流检测元件包括两个端子;
测元件的两个端子电连接,所述第一检测单元的控制端子与所述第一开关单元的端子电连
接;
测元件的两个端子电连接,所述第二检测单元的控制端子与所述第二开关单元的端子电连
接。
流检测元件、第一开关单元、第二开关单元、电芯和负载或电源形成回路,第一检测单元对
应第一开关单元,第二检测单元对应第二开关单元,每个检测单元都根据检测到的同一个
电流检测元件两端的电压控制对应的开关单元的导通或断开,以控制回路的导通或断开。
通过使得第一检测单元和第二检测单元检测同一个电流检测元件两端的电压来实现对通
过电芯的电流的检测,可以有效地减少电池保护电路中的电流检测元件的数量,以减少电
池保护电路的阻抗,从而减少电池保护板的损耗,从而减少成本,尤其在目前的智能终端的
损耗越来越大以及充电越来越快的情况下,节省电池保护板的损耗显得尤为重要。
元件的两端不发生短路,其中,所述第一故障隔离单元的第一端子与所述第一检测单元的
一个检测端子电连接。
测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在第一检测单元的用
于检测电流检测元件的电压的两个检测端子之间的第一滤波电容的两个端子之间发生短
路的情况下,由于设置了第一故障隔离单元,可以使得电流仍然会流过电流检测元件,在电
流检测元件的两端形成电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压来控制回路的导通或
断开,不会影响第二检测单元以及第二开关单元的过流保护,此外,也不会烧坏第一检测单
元或第一滤波电容。
第一端子,以及,所述第一检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所
述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
元件的第二端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接。可选地,所述第一故障隔离
元件为电阻。
二端子,所述第一故障隔离元件的第一端子或所述第二故障隔离元件的第一端子为所述第
一故障隔离单元的第一端子,以及,所述第一检测单元的两个检测端子包括第一检测端子
和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接,所述第二故障隔离元件
的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
预设值,在发生某些故障的前后,例如,在第一检测单元中用于检测电流检测元件两端的电
压的端子之间发生短路的前后,或,并联在第一检测单元的用于检测电流检测元件的电压
的端子之间的第一滤波电容的两个端子之间发生短路的前后,可以使得通过电芯的充电过
流的电流阈值的差值较小或通过电芯的放电过流的电流阈值的差值较小,从而,可以提高
过流保护的可靠性。
元件的两端不发生短路,其中,所述第二故障隔离单元的第一端子与所述第二检测单元的
一个检测端子电连接。
测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在两个检测端子之间
的第二滤波电容的两个端子之间发生短路的情况下,由于设置了第二故障隔离单元,可以
使得电流分别通过第二故障隔离单元和电流检测元件,第二故障隔离单元和电流检测元件
形成并联关系,使得电流检测元件两端存在电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压
控制回路的导通或断开,不会影响第一检测单元以及第一开关单元的过流保护,此外,也不
会烧坏第二检测单元或第二滤波电容。
第一端子,以及,所述第二检测单元的两个检测端子包括第一检测端子和第二检测端子,所
述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
元件的第二端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接。
二端子,所述第三故障隔离元件的第一端子或所述第四故障隔离元件的第一端子为所述第
二故障隔离单元的第一端子,以及,所述第二检测单元的两个检测端子包括第一检测端子
和第二检测端子,所述电流检测元件的两个端子包括第一端子和第二端子,其中,
隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接,所述第四故障隔离元件
的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
提高电路的可靠性。
提高电路的可靠性。
一端子,所述第一放电开关元件的第一端子和所述第一检测单元的放电控制端子电连接,
所述第一充电开关元件包括第一端子,所述第一充电开关元件的第一端子和所述第一检测
单元的充电控制端子电连接;
所述第二放电开关元件的第一端子和所述第二检测单元的放电控制端子电连接,所述第二
充电开关元件包括第一端子,所述第二充电开关元件的第一端子和所述第二检测单元的充
电控制端子电连接。
所述负载或所述电源形成回路,以对所述电芯进行充电或放电,所述第一开关单元和所述
第二开关单元均用于控制所述回路的导通或断开;
输出控制信号,以断开所述第一开关单元;
输出控制信号,以断开所述第二开关单元;
流检测元件、第一开关单元、第二开关单元、电芯和负载或电源形成回路,第一检测单元对
应第一开关单元,第二检测单元对应第二开关单元,每个检测单元都根据检测到的同一个
电流检测元件两端的电压控制对应的开关单元的导通或断开,以控制回路的导通或断开。
通过使得第一检测单元和第二检测单元检测同一个电流检测元件两端的电压来实现对通
过电芯的电流的检测,可以有效地减少电池保护电路中的电流检测元件的数量,以减少电
池保护电路的阻抗,从而减少电池保护板的损耗,从而减少成本,尤其在目前的智能终端的
损耗越来越大以及充电越来越快的情况下,节省电池保护板的损耗显得尤为重要。
元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第
一故障隔离单元的第一端子与所述第一检测单元的一个检测端子电连接。
测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在第一检测单元的用
于检测电流检测元件的电压的两个检测端子之间的第一滤波电容的两个端子之间发生短
路的情况下,由于设置了第一故障隔离单元,可以使得电流分别通过第一故障隔离单元和
电流检测元件,在电流检测元件的两端形成电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压
来控制回路的导通或断开,不会影响第二检测单元以及第二开关单元的过流保护,此外,也
不会烧坏第一检测单元或第一滤波电容。
第一端子,以及,所述第一检测单元包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件
包括第一端子和第二端子,其中,
元件的第二端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接。
以及,所述第一检测单元包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件包括第一
端子和第二端子,其中,
隔离元件的第一端子与所述第一检测单元的第二检测端子电连接,所述第二故障隔离元件
的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第
二故障隔离单元的第一端子与所述第二检测单元的一个检测端子电连接。
测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在两个检测端子之间
的第二滤波电容的两个端子之间发生短路的情况下,由于设置了第二故障隔离单元,可以
使得电流分别通过第二故障隔离单元和电流检测元件,第二故障隔离单元和电流检测元件
形成并联关系,使得电流检测元件两端存在电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压
控制回路的导通或断开,不会影响第一检测单元以及第一开关单元的过流保护,此外,也不
会烧坏第二检测单元或第二滤波电容。
包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件的包括第一端子和第二端子,其中,
元件的第二端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接。
一端子或所述第四故障隔离元件的第一端子为所述第二故障隔离单元的第一端子,以及,
所述第二检测单元包括第一检测端子和第二检测端子,所述电流检测元件包括第一端子和
第二端子,其中,
隔离元件的第一端子与所述第二检测单元的第二检测端子电连接,所述第四故障隔离元件
的第二端子与所述电流检测元件的第二端子电连接。
入端子分别与所述电芯电连接。
所述负载电连接。
板包括:
所述负载或所述电源形成回路,以对所述电芯进行充电或放电,所述第一开关单元和所述
第二开关单元均用于控制所述回路的导通或断开;
输出控制信号,以断开所述第一开关单元;
输出控制信号,以断开所述第二开关单元;
元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第
一故障隔离单元的第一端子与所述第一检测单元的一个检测端子电连接。
元件分流通过所述电芯的电流,以使得所述电流检测元件的两端不发生短路,其中,所述第
二故障隔离单元的第一端子与所述第二检测单元的一个检测端子电连接。
附图说明
具体实施方式
接器111、充电管理芯片112、电池113和负载114,连接器111与充电管理芯片112电连接,电
池113分别与充电管理芯片112和负载114电连接,其中,电池包括电池保护板113-1和电芯
113-2。负载114可以是终端设备中的耗电设备,例如,负载114可以是麦克风、相机、马达等
各种耗电设备,充电管理芯片可以理解为向所述电池充电的电源。充电时,电流流向为:充
电器130→线缆120→连接器111→充电管理芯片112→电池保护板113-1→电芯113-2,放电
时,电流流向为:电芯113-2→电池保护板113-1→负载114。
电流,产生过热反应,以使得电池的寿命、容量以及安全性都会存在问题。其中,充电回路也
可以理解为充电过程中电流通过电芯的回路,放电回路可以理解为放电过程中电流通过电
芯的回路。
区分,记为放电电流)超过预设的电流阈值的现象称为放电过流。对应地,将对充电过流采
取的保护措施可以记为充电过流保护,将对放电过流采取的保护措施可以记为放电过流保
护,可以将充电过流保护和放电过流保护统称为过流保护。
于第二重保护的电压阈值或电流阈值。过流保护中的充电过流保护与放电过流保护的原理
相同,下面,以充电过流保护为例,对过流保护的原理做一简单描述。
以通过第一重检测单元切断充电回路,以断开通过电芯的电流;若第一重检测单元失效,不
能及时断开充电回路,会继续为电芯充电,若流过电芯的电流大于第二重检测单元预设的
电流阈值,可以通过第二重检测单元切断充电回路,以断开通过电芯的电流。
电阻两端的电压,第二重检测单元用于检测第二检测电阻两端的电压,可以通过分别检测
两个检测电阻两端的电压实现对通过电芯的电流的检测。原因在于,I=U/R,其中,I为通过
充电回路的电流,U为检测电阻(第一检测电阻或第二检测电阻)两端的电压,R为检测电阻
的电阻值,已知检测电阻的电压和电阻值,通过I=U/R就可以得到通过检测电阻的电流,由
于检测电阻与电芯串联在充电回路或放电回路中,得到的检测电阻的电流也是通过电芯的
电流,这样,可以通过检测单元检测到的电压来检测通过电芯的电流,以实现过流保护。若
第一检测电阻两端的电压大于第一重检测单元的过流检测电压预设阀值,通过第一重检测
单元切断充电回路或放电回路,以断开通过电芯的电流;若第二检测电阻两端的电压大于
第二重检测单元的过流检测电压预设阀值,可以通过第二重检测单元切断充电回路或放电
回路,以断开通过电芯的电流。
选择检测电阻,R=U'/I',U'为检测单元预设的过流检测电压预设阀值,I'为电流阈值,通
过R=U'/I'就可以得到检测电阻的电阻值。
损耗,以降低电池保护板的成本。
减少电流检测元件的数量达到减少电池保护板的损耗的目的,以降低电池保护板的成本。
第一检测单元、第二检测单元、第一故障隔离单元、第二故障隔离单元等)的电池保护电路
都在本申请实施例的保护范围内,不应对本申请实施例构成限定。
测单元221和第二检测单元222。
关单元213、电芯230和负载或电源形成回路,以对电芯230进行充电或放电,第一开关单元
212和第二开关单元213均用于控制回路的导通或断开。电池保护电路200还包括两个输入
端子,分别是输入端子B+和输入端子B-,分别与电芯230的两端电连接,形成包括电流检测
元件211、第一开关单元212、第二开关单元213、电芯230和负载或电源的回路。其中,回路可
以是充电回路或放电回路,在充电回路中,电流走向为输出端子P+→电芯230→电流检测元
件211→第二开关单元213→第一开关单元212→输出端子P-,在放电回路中,电流走向为电
芯230的正极→输出端子P+→输出端子P-→第一开关单元212→第二开关单元213→电流检
测元件211→电芯230的负极。
(VDD端子)、控制端子3和两个检测端子(检测端子1和检测端子2),第一检测单元221的VDD
端子与第一输出端子P+电连接,用于对第一检测单元221的供电,从而为第一检测单元221
提供工作电压电流,保证第一检测单元221的正常工作。第一检测单元221的两个检测端子
分别与电流检测元件211的两个端子(端子1和端子2)电连接,用于检测电流检测元件211两
端的电压。第一检测单元221的控制端子3与第一开关单元212的端子3电连接,以控制第一
开关单元212的导通或断开,从而控制回路的导通或断开。同理,第二检测单元222包括供电
端子(VDD端子)、控制端子3和两个检测端子(端子1和端子2),第二检测单元222的VDD端子
与第一输出端子P+电连接,用于对第二检测单元222的供电,从而为第二检测单元222提供
工作电压电流,保证第二检测单元222的正常工作。第二检测单元222的两个检测端子分别
与电流检测元件211的两个端子(端子1和端子2)电连接,用于检测电流检测元件211两端的
电压,第二检测单元222的控制端子3与第二开关单元213的端子3电连接,以控制第二开关
单元213的导通或断开,从而控制回路的导通或断开。
检测单元,第二检测单元222可以理解为上文所述的第一重检测单元,本申请实施例不做任
何限定。为了便于描述,可以将第一检测单元221作为第一重检测单元,将第二检测单元222
作为第二重检测单元,此外,为了便于区分,将第一检测单元221的过流检测电压预设阀值
记为U1,将第二检测单元222两端的过流检测电压预设阀值记为U2,将电流检测元件211两端
的电压记为U0。
回路,以实现过流保护。同理,第二检测单元222也用于检测电流检测元件211两端的电压
U0,若第一检测单元221失效,即使U0大于U1,也不能及时断开回路,继续为电芯充电或放电,
直到U0大于U2,第二检测单元222向第二开关单元213发出控制信号,以断开第二开关单元
213,从而断开回路,以实现过流保护。
电流检测元件、第一开关单元、第二开关单元、电芯和负载或电源形成回路,第一检测单元
对应第一开关单元,第二检测单元对应第二开关单元,每个检测单元都根据检测到的同一
个电流检测元件两端的电压控制对应的开关单元的导通或断开,以控制回路的导通或断
开。通过使得第一检测单元和第二检测单元检测同一个电流检测元件两端的电压来实现通
过电芯的电流的检测,可以有效地减少电池保护电路中的电流检测元件的数量,以减少电
池保护电路的阻抗,从而减少电池保护板的损耗,从而减少成本,尤其在目前的智能终端的
损耗越来越大以及充电越来越快的情况下,节省电池保护板的损耗显得尤为重要。
4,第一检测单元221和第二检测单元222的两个检测端子都可以是IS端子。其中,VSS端子表
示接地点或电源负极,IS端子表示电流检测端子。应理解,图3和图4所示的检测端子仅为示
意性说明,任何能够检测电流检测元件211的电压的端子可以,此处不做任何限定。
输出端子电连接,第一开关单元的第二端子2与第二开关单元的第一端子1电连接,第二开
关单元的第二端子2与电流检测元件211的第一端子1电连接,电流检测元件211的第二端子
2用于和电芯230的一个端子电连接。
子P+电连接。
限定。例如,第一开关单元212还可以设置在电流检测元件211和第二开关单元213之间,电
流检测元件211的一个端子与输出端子P-电连接,第二开关单元213的一个端子用于与电芯
230的负极电连接。
一放电开关元件212-1包括第一端子(G1端子),第一放电开关元件212-1的第一端子(G1端
子)和第一检测单元221的放电控制端子(DO端子)电连接,第一充电开关元件212-2包括第
一端子(G2端子),第一充电开关元件212-2的第一端子(G2端子)和第一检测单元221的充电
控制端子(CO端子)电连接;
开关元件213-1包括第一端子(G1端子),第二放电开关元件213-1的第一端子(G1端子)和第
二检测单元222的放电控制端子(DO端子)电连接,第二充电开关元件213-2包括第一端子
(G2端子),所述第二充电开关元件212-2的第一端子(G2端子)和第二检测单元222的充电控
制端子(CO端子)电连接。
semiconductor,MOS)管。
回路。同理,若第二检测单元222检测到Rs两端的电压U0大于U2,则第二检测单元222通过CO
端子输出控制信号至G2端子,以断开第二充电开关元件213-2,以断开充电回路。
路。同理,若第二检测单元222检测到Rs两端的电压U0大于U2,则第二检测单元222通过DO端
子输出控制信号至G1端子,以断开放电控制MOS管,以断开放电回路。
端子1,从而实现对第一开关单元212的第一端子1的电压检测。同理,第二检测单元222还包
括VS端子,VS端子可以通过电阻R22或直接连接至第二开关单元213的第一端子1,从而实现
对第二开关单元213的第一端子1的电压检测。
测单元中用于检测电流检测元件的两个检测端子之间并联滤波电容。
和IS端子连接,电容C12两端的电压即为VSS端子和IS端子之间的电压或Rs两端的电压。同
理,第二检测单元222中用于检测Rs两端的电压的检测端子为VSS端子和IS端子,第二滤波
电容242为电容C22,电容C22的两个端子分别与第二检测单元222的VSS端子和IS端子连接,
电容C22两端的电压即为VSS端子和IS端子之间的电压或Rs两端的电压。
端子和IS2端子连接,电容C12两端的电压即为IS1端子和IS2端子之间的电压或Rs两端的电
压。同理,第二检测单元222中用于检测Rs两端的电压的端子为IS1端子和IS2端子,第二滤
波电容242为电容C22,电容C22的两个端子分别与第二检测单元222的IS1端子和IS2端子连
接,电容C22两端的电压即为IS1端子和IS2端子之间的电压或Rs两端的电压。
个端子发生短路,可能会无法实现电池保护电路的过流保护。以图3和充电过程为例,若第
一检测单元的VSS端子和IS端子之间发生短路,电流不再流过电阻Rs,电流流向为端子P+→
电芯230→VSS端子→IS端子→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,电阻Rs两端
的电压为0,不仅可能会烧坏第一检测单元,而且,由于电阻Rs两端的电压为0,第二检测单
元无法检测到Rs两端的电压,无法实现第二重保护;若第一滤波电容241的两个端子之间发
生短路,电流不再流过电阻Rs,电流流向为端子P+→电芯230→电容C12→第二开关单元213
→第一开关单元212→端子P-,电阻Rs两端的电压为0,不仅可能会烧坏电容C12,而且,由于
电阻Rs两端的电压为0,第二检测单元无法检测到Rs两端的电压,无法实现电池的第二重保
护。
使得在例如第一检测单元或第二检测单元的两个检测端子发生短路或滤波电容的两个端
子发生短路的情况下,电流也可以流过电流检测元件,以实现对电池的二重保护。
221的两端不发生短路,其中,第一故障隔离单元250的第一端子1与第一检测单元221的一
个检测端子电连接。
第一故障隔离单元250分别与第一检测单元221的检测端子1和电流检测元件211的端子1电
连接,与第一故障隔离单元250的第一端子1电连接的第一检测单元221的检测端子为检测
端子1,图5中的(b)所示的第一故障隔离单元250与第一检测单元221的检测端子2和电流检
测元件211的端子2电连接,与第一故障隔离单元250的第一端子1电连接的第一检测单元
221的检测端子为检测端子2。图5中的(c)示出了第一故障隔离单元250分别与第一检测单
元221的两个检测端子和电流检测元件211的两个端子电连接的情况,其中,第一故障隔离
单元250包括两个故障隔离元件,第一故障隔离单元250的第一端子1可以是任一个故障隔
离元件的第一端子1。
检测端子(例如,图3所示的VSS端子和IS端子)之间的电路,再例如,该电路也可以是第一滤
波电容,本申请实施例不做任何限定。
一个故障隔离元件,对应图5中的(a)和(b),在方式2中,第一故障隔离单元250包括两个故
障隔离元件,对应图5中的(c)。应理解,这两种方式仅为示意性说明,不应对本申请实施例
构成限定。
第一滤波电容发生短路时,可以使得第二检测单元222正常工作。
一端子1和第二端子2,第一故障隔离元件251的第一端子1为第一故障隔离单元250的第一
端子,以及,第一检测单元221的两个检测端子包括第一检测端子(例如,图6中的IS端子,
或,图7中的IS1端子)和第二检测端子(例如,图6中的VSS端子,或,图7中的IS2端子),电流
检测元件211的两个端子包括第一端子1和第二端子2,其中,第一故障隔离元件251的第一
端子1与第一检测单元221的第一检测端子1电连接,第一故障隔离元件251的第二端子2与
电流检测元件211的第一端子1电连接,电流检测元件211的第二端子2与第一检测单元221
的第二检测端子电连接。
程中电池保护电路的工作原理类似,为了简洁,不再赘述。
元212→端子P-,其中,通过电芯230的电流部分通过VSS端子和IS端子流向R13,第二支路:端
子P+→电芯230→Rs→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,也就是说,此种情况
下,R13与Rs形成并联关系。这样,即使VSS端子和IS端子之间发生短路,由于在第一支路中电
流会通过电阻R13,这样,从电芯230出来的电流可以通过Rs,使得通过Rs的电流不为0,Rs两
端必然存在电压,可以使得第二检测单元222检测到Rs两端的电压(也是与Rs并联的R13两端
的电压)。由于由R13与Rs形成的并联电路的总电流是通过电芯230的电流,第二检测单元222
检测到的Rs两端的电压和由R13与Rs并联形成的电路的等效阻抗是已知的,这样,可以得到
通过电芯230的电流,因此,可以通过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,从而,
不会影响第二检测单元222以及第二开关单元213的过流保护,此外,也不会烧坏第一检测
单元221。
P-,其中,通过电芯230的部分电流通过C12流向R13,第二支路:端子P+→电芯230→Rs→第二
开关单元213→第一开关单元212→端子P-,同理,此种情况下,R13与Rs形成并联关系。这样,
即使电容C12的两个端子之间发生短路,由于在第一支路中电流会通过电阻R13,这样,从电
芯230出来的电流可以通过Rs,使得通过Rs的电流不为0,Rs两端必然存在电压,使得第二检
测单元222的VSS端子和IS端子可以检测到Rs两端的电压(也是与Rs并联的R13两端的电压)。
由于由R13与Rs形成的并联电路的总电流是通过电芯230的电流,第二检测单元222检测到的
Rs两端的电压和由R13与Rs并联形成的电路的等效阻抗已知,这样,可以得到通过电芯230的
电流,因此,可以通过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,不会影响第二检测单
元222以及第二开关单元213的过流保护,此外,也不会烧坏第一滤波电容241。
一滤波电容或第一检测单元221的两个检测端子之间发生短路时,可以使得第二检测单元
222正常工作。
第二故障隔离元件252包括第一端子1和第二端子2,第一故障隔离元件251的第一端子1或
第二故障隔离元件252的第一端子1为第一故障隔离单元250的第一端子1,以及,第一检测
单元221的两个检测端子包括第一检测端子(例如,图9或图10中的IS1端子)和第二检测端
子(例如,图9或图10中的IS2端子),电流检测元件211的两个端子包括第一端子1和第二端
子2,其中,
元件252的第一端子1与第一检测单元221的第二检测端子2电连接,第二故障隔离元件251
的第二端子2与电流检测元件的第二端子2电连接,第一检测单元221的第一检测端子1和第
二检测端子2都为电流检测端子。
中的电流走向会有两路,第一支路:端子P+→电芯230→R14→R13→第二开关单元213→第一
开关单元212→端子P-,第二支路:端子P+→电芯230→Rs→第二开关单元213→第一开关单
元212→端子P-,此种情况下,R14和R13与Rs形成并联关系,从电芯230出来的电流可以通过
Rs,可以使得第二检测单元222检测到Rs两端的电压。由于由R14和R13与Rs形成的并联电路
的总电流是通过电芯230的电流,第二检测单元222检测到的Rs两端的电压和由R14和R13与
Rs并联形成的电路的等效阻抗是已知的,这样,可以得到通过电芯230的电流,因此,可以通
过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,从而,不会影响第二检测单元222以及第
二开关单元213的过流保护,此外,也不会烧坏第一检测单元221或第一滤波电容241。
测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在第一检测单元的用
于检测电流检测元件的电压的两个检测端子之间的第一滤波电容的两个端子之间发生短
路的情况下,由于设置了第一故障隔离单元,可以使得电流仍然会流过电流检测元件,在电
流检测元件两端形成电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压来控制回路的导通或断
开,不会影响第二检测单元以及第二开关单元的过流保护,此外,也不会烧坏第一检测单元
或第一滤波电容。
电路的等效阻抗与电流检测元件211的电阻值之间的差值的绝对值小于或等于预设值。可
选地,预设值可以是电流检测单元的电阻值的50%。理论上来说,预设值越小越好,可以使
得故障前的过流保护和故障后的过流保护的效果越接近,过流保护的可靠性会越高。
关系做说明。假设,RS=5mΩ,R13=3.3Ω,U'2为第二检测单元222的过流检测电压预设阀
值,若C12正常,通过电芯230的电流阈值可以是I'=U'2/5mΩ,若C12短路,此时Rs与R13并联,
并联以后的阻值为4.99mΩ,这样,即使C12短路,通过电芯230的电流阈值可以是I'=U'2/
4.99mΩ,可以看出,C12短路与C12正常情况下得到的通过电芯230的电流阈值的差值很小,
这样,可以尽量使得故障前后的过流保护的电流阈值的差值很小,以提高过流保护的可靠
性。
预设值,在发生某些故障的前后,例如,在第一检测单元中用于检测电流检测元件两端的电
压的两个检测端子之间发生短路的前后,或,并联在第一检测单元的两个检测端子之间的
第一滤波电容的两个端子之间发生短路的前后,可以使得通过电芯的电流阈值的差值较
小,从而,可以提高过流保护的可靠性。
池的两重保护。
221的两端不发生短路,其中,第二故障隔离单元260的第一端子1与第二检测单元222的一
个检测端子电连接。
第二故障隔离单元260分别与第二检测单元222的检测端子1和电流检测元件211的端子1电
连接,与第二故障隔离单元260的第一端子1电连接的第二检测单元221的检测端子为检测
端子1,图5中的(b)所示的第二故障隔离单元260与第二检测单元222的检测端子2和电流检
测元件211的端子2电连接,与第二故障隔离单元260的第一端子1电连接的第二检测单元
222的检测端子为检测端子2。图5中的(c)示出了第二故障隔离单元260与第二检测单元222
的两个检测端子和电流检测元件211的两个端子电连接的情况,其中,第二故障隔离单元
260包括两个故障隔离元件,第二故障隔离单元260的第一端子1可以是任一个故障隔离元
件的第一端子1。
检测端子(例如,图3所示的IS1端子和IS2端子)之间的电路,再例如,该电路也可以是第二
滤波电容,本申请实施例不做任何限定。
不发生短路。在方式3中,第二故障隔离单元260包括一个故障隔离元件,对应图5中的(a)和
(b),在方式4中,第二故障隔离单元260包括两个故障隔离元件,对应图5中的(c)。应理解,
这两种方式仅为示意性说明,不应对本申请实施例构成限定。
二滤波电容242发生短路时,可以使得第一检测单元221正常工作。
的第一端子1为第二故障隔离单元260的第一端子1,以及,第二检测单元222的两个检测端
子包括第一检测端子(例如,图6中的IS端子,或,图7中的IS1端子)和第二检测端子(例如,
图6中的VSS端子,或,图7中的IS2端子),电流检测元件221的两个端子包括第一端子1和第
二端子2,其中,第三故障隔离元件261的第一端子1与第二检测单元222的第一端子1电连
接,第三故障隔离元件261的第二端子2与电流检测元件211的第一端子1电连接,电流检测
元件211的第二端子2与第二检测单元222的第二端子电连接。
程中电池保护电路的工作原理类似,为了简洁,不再赘述。
元212→P-,其中,通过电芯230的电流部分通过VSS端子和IS端子流向R23,第二支路:端子P+
→电芯230→Rs→第二开关单元213→第一开关单元212→端子P-,也就是说,此种情况下,
R23与Rs形成并联关系。这样,即使VSS端子和IS端子之间发生短路,由于在第一支路中电流
会通过电阻R23,这样,从电芯230出来的电流可以通过Rs,使得通过Rs的电流不为0,Rs两端
必然存在电压,可以使得第一检测单元221检测到Rs两端的电压(也是与Rs并联的R23两端的
电压)。由于由R23与Rs形成的并联电路的总电流是通过电芯230的电流,第一检测单元221检
测到的Rs两端的电压和由R23与Rs并联形成的电路的等效阻抗是已知的,这样,可以得到通
过电芯230的电流,因此,可以通过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,从而,不
会影响第一检测单元221以及第一开关单元212的过流保护,此外,也不会烧坏第第二检测
单元222。
其中,通过电芯230的电流部分通过C22流向R23,第二支路:端子P+→电芯230→Rs→第二开
关单元213→第一开关单元212→端子P-,同理,此种情况下,R23与Rs形成并联关系。这样,即
使电容C22的两个端子之间发生短路,由于在第一支路中电流会通过电阻R23,这样,从电芯
230出来的电流可以通过Rs,使得通过Rs的电流不为0,Rs两端必然存在电压,可以使得第一
检测单元221检测到Rs两端的电压(也是与Rs并联的R23两端的电压)。由于由R23与Rs形成的
并联电路的总电流是通过电芯230的电流,第一检测单元221检测到的Rs两端的电压和由R23
与Rs并联形成的电路的等效阻抗是已知的,这样,可以得到通过电芯230的电流,因此,可以
通过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,不会影响第一检测单元221以及第一
开关单元212的过流保护,此外,也不会烧坏第二滤波电容242。
二滤波电容242或第二检测单元222用的两个检测端子之间发生短路时,可以使得第一检测
单元221正常工作。
第二端子2,第四故障隔离元件262包括第一端子1和第二端子2,第三故障隔离元件261的第
一端子1或所述第四故障隔离元件262的第一端子1为第二故障隔离单元260的第一端子1,
以及,第二检测单元222的两个检测端子包括第一检测端子(例如,图9或图10中的IS1端子)
和第二检测端子(例如,图9或图10中的IS2端子),电流检测元件211的两个端子包括第一端
子1和第二端子2,其中,
元件262的第一端子1与第二检测单元222的第二检测端子2电连接,第四故障隔离元件251
的第二端子2与电流检测元件211的第二端子2连接,第二检测单元222的第一检测端子1和
第二检测端子2都为电流检测端子。
中的电流走向会有两路,第一支路:端子P+→电芯230→R24→R23→第二开关单元213→第一
开关单元212→端子P-,第二支路:端子P+→电芯230→Rs→第二开关单元213→第一开关单
元212→端子P-,此种情况下,R24和R23与Rs形成并联关系,从电芯230出来的电流可以通过
Rs,可以使得第一检测单元221检测到Rs两端的电压。由于由R24和R23与Rs形成的并联电路
的总电流是通过电芯230的电流,第一检测单元221检测到的Rs两端的电压和由R24和R23与
Rs并联形成的电路的等效阻抗是已知的,这样,可以得到通过电芯230的电流,因此,可以通
过检测Rs两端的电压控制充电回路的导通或断开,从而,不会影响第一检测单元221以及第
一开关单元212的过流保护,此外,也不会烧坏第二检测单元222或第二滤波电容242。
测元件两端的电压的两个检测端子之间发生短路的情况下,或,并联在两个检测端子之间
的第二滤波电容的两个端子之间发生短路的情况下,由于设置了第二故障隔离单元,可以
使得电流分别通过第二故障隔离单元和电流检测元件,第二故障隔离单元和电流检测元件
形成并联关系,使得电流检测元件两端存在电压,可以通过检测电流检测元件两端的电压
控制回路的导通或断开,不会影响第一检测单元以及第一开关单元的过流保护,此外,也不
会烧坏第二检测单元或第二滤波电容。
260和电流检测元件221并联形成的电路的等效阻抗与电流检测元件221的电阻值之间的差
值的绝对值小于或等于预设值。可选地,预设值可以是电流检测单元的电阻值的50%。理论
上来说,预设值越小越好,可以使得故障前的过流保护和故障后的过流保护的效果越接近,
过流保护的可靠性会越高。
113-1。
的电池113。
接,该电源与该电池电连接,该电池与该负载电连接。示例性地,终端设备可以是图1所示的
终端设备110。
以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员
可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出
本申请的范围。
划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件
可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或
讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦
合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。
对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计
算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个
人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存
储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。