一种电池保护电路及其系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种电池保护电路及其系统，该电路包括电池保护芯片和芯片外围电路；芯片上设置有过电流检测管脚CS；芯片外围电路设置有开关管；所述芯片外围电路包括第一电阻(Ra)、第二电阻(Rb)和第三电阻(RSENSE)；所述第一电阻(Ra)的一端和所述第二电阻(Rb)的一端连接，并接入所述芯片的过电流检测管脚CS；所述第一电阻(Ra)的另一端和所述第三电阻(RSENSE)的一端连接，以及所述第二电阻(Rb)的另一端与所述第三电阻(RSENSE)的另一端连接；所述电池保护芯片内置的过电流保护阈值为VEDI；在过电流检测管脚CS的电压高于过电流保护阈值VEDI时，所述电池保护芯片触发保护动作。本实用新型专利技术通过调解电池保护阈值，能够在保证安全性的同时进一步发掘电池潜力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微电子领域中的集成电路设计
，特别是一种电池保护电路及其系统。
技术介绍
在电池保护领域中，随着电池容量提高,电芯串联数目越来越大,安全问题倍受关注；与之相关的,对电池电流过流保护精度以及保护功能要求日益提高。目前保护领域中对于电流检测高精度的实现方法为在电池充放电通路上串联高精度低阻值的功率电阻。当保护芯片检测该电阻上的压降超过相应保护阈值时实施保护动作,达到防止控制充放电的开关烧坏和延长电池寿命的目的。然而，由于实际应用中可能出现需要的阈值与可用芯片阈值不一致,导致可能出现为保证安全性，而牺牲保护板和电池潜力的情况。此外，对于控制电池充放电电流的开关器件来说,过温烧坏是其电流过大时损坏的重要原因；而由于保护芯片难以近距离获取开关管的温度信息,难以根据开关管的实际温度对电流保护阈值进行适当调节。为了安全,保护板设计时又需要过电流保护阈值足够低,以保证在最高工作环境下电池充放电开关管不被烧坏,这样一来,等于在通常工作温度下牺牲了电池输出电流的能力。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种电池保护电路及其系统。通过在与功率电阻并联电阻，并调节电阻的阻值，使得电池电流保护阈值在合理的范围内变化，从而在保证电池安全性的同时进一步发掘电池潜力；并将电阻设置为温度系数的电阻，使得电池电流保护阈值能随着电池开关管的温度而做出有益的变化，进一步发掘电池潜力。本技术第一方面提供一种电池保护电路，包括电池保护芯片和芯片外围电路；芯片上设置有过电流检测管脚CS；所述芯片外围电路包括第一电阻Ra、第二电阻Rb和第三电阻RSENSE；其中，所述第一电阻Ra的一端和所述第二电阻Rb的一端连接，并接入所述芯片的过电流检测管脚CS；所述第一电阻Ra的另一端和所述第三电阻RSENSE的一端连接，以及所述第二电阻Rb的另一端与所述第三电阻RSENSE的另一端连接；所述电池保护芯片内置的过电流保护阈值为VEDI；在过电流检测管脚CS的电压高于过电流保护阈值VEDI时，所述电池保护芯片触发保护动作。优选地，所述电池保护芯片根据过电流保护阈值VEDI计算出流过所述第三电阻RSENSE的电流阈值当流过所述第三电阻RSENSE的电流超过电流阈值IEDI时，所述电池保护芯片触发保护动作。优选地，所述第一电阻Ra为负温度系数的电阻，并将所述第一电阻Ra设置在靠近所述开关管的位置上，使系数随温度的升高而下降。优选地，所述第二电阻Rb为正温度系数的电阻，并将所述第二电阻Rb设置在靠近所述开关管的位置上，使系数随温度的升高而下降。优选地，所述第一电阻Ra为负温度系数的电阻，第二电阻Rb为正温度系数的电阻，并将所述第一电阻Ra和第二电阻Rb设置在靠近所述开关管的位置上，使系数随温度的升高而下降。优选地，根据实际应用中对电池电流保护阈值的不同要求，调节所述第一电阻Ra和第二电阻Rb的阻值，进而调节系数本技术第二方面提供一种电池保护系统，包括电池以及上述电池保护电路。本技术通过与功率电阻并联电阻，并调节电阻的阻值，能够实现更准确的保护阈值；并将电阻设置为温度系数的电阻，使过电流保护阈值具有随电池充放电开关管温度变化的特点，在保证安全性的同时进一步发掘电池潜力。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术的未优化的电池保护电路示意图；图2为本技术实施例提供的含有电池电流保护阈值的调节的电池保护电路示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术实施例通过在与功率电阻并联电阻，并调节电阻的阻值，使得电池电流保护阈值在合理的范围内变化，从而在保证电池安全性的同时进一步发掘电池潜力；并将电阻设置为温度系数的电阻，使得电池电流保护阈值能随着电池开关管的温度而做出有益的变化，进一步发掘电池潜力。图1为现有技术的未优化的电池保护电路示意图。如图所示，为Mitsumi产品MM3474来实现对电芯V1、V2、V3、V4、V5的锂电池进行电池保护为例。电池保护电路分为电池保护芯片和芯片外围电路。电池保护芯片设置有充电控制输出管脚OV、放电控制输出管脚DCHG、充电检测管脚V-、过电流检测管脚CS、过充电保护信号输入管脚SOC、过放电保护信号输入管脚SDC、电压检测管脚V1、V2、V3、V4、V5以及接地管脚VSS(图1中的VSS1和VSS2)等管脚。芯片外围电路中，设置有功率电阻RSENSE、充电控制场效应晶体管(ChargecontrolFieldeffecttransistor)M1和放电控制场效应晶体管(DischargecontrolFieldeffecttransistor)M2。充电控制场效应晶体管M1和放电控制场效应晶体管M2为开关管，功率电阻RSENSE电阻阻值为5mΩ。过电流保护阈值电压VEDI为功率电阻两端的电压，在一个电芯保护芯片中VEDI为定值，开关电流的保护阈值为保护芯片根据CS管脚的电压VCS进行电流判断，当VCS超过保护芯片内置的过电流保护阈值VEDI,芯片触发保护动作。图2为本技术实施例提供的含有电池电流保护阈值的调节的电池保护电路示意图。该电路包括电池保护芯片MM3474(1)和芯片外围电路；芯片上设置有过电流检测管脚CS。具体地，芯片外围电路包括第一电阻Ra、第二电阻Rb和第三电阻RSENSE；其中，所述第一电阻Ra的一端和所述第二电阻Rb的一端连接，并接入所述芯片的过电流检测管脚CS；所述第一电阻Ra的另一端和所述第三电阻RSENSE的一端连接，以及所述第二电阻Rb的另一端与所述第三电阻RSENSE的另一端连接；所述电池保护芯片内置的过电流保护阈值为VEDI；在过电流检测管脚CS的电压高于过电流保护阈值VEDI时，所述电池保护芯片触发保护动作。电池保护芯片内置的过电流保护阈值为VEDI；电池保护芯片根据过电流保护阈值VEDI计算出流过所述第三电阻RSENSE的电流阈值IEDI,当流过所述第三电阻RSENSE的电流超过电流阈值IED本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池保护电路，包括电池保护芯片和芯片外围电路；电池保护芯片上设置有过电流检测管脚CS；芯片外围电路设置有开关管；其特征在于，所述芯片外围电路包括第一电阻(Ra)、第二电阻(Rb)和第三电阻(RSENSE)；其中，所述第一电阻(Ra)的一端和所述第二电阻(Rb)的一端连接，并接入所述芯片的过电流检测管脚CS；所述第一电阻(Ra)的另一端和所述第三电阻(RSENSE)的一端连接，以及所述第二电阻(Rb)的另一端与所述第三电阻(RSENSE)的另一端连接；所述电池保护芯片内置的过电流保护阈值为VEDI；在过电流检测管脚CS的电压高于过电流保护阈值VEDI时，所述电池保护芯片触发保护动作。

【技术特征摘要】
1.一种电池保护电路，包括电池保护芯片和芯片外围电路；电池保护芯片上设置有过
电流检测管脚CS；芯片外围电路设置有开关管；其特征在于，所述芯片外围电路包括第一电
阻(Ra)、第二电阻(Rb)和第三电阻(RSENSE)；其中，所述第一电阻(Ra)的一端和所述第二电阻
(Rb)的一端连接，并接入所述芯片的过电流检测管脚CS；所述第一电阻(Ra)的另一端和所
述第三电阻(RSENSE)的一端连接，以及所述第二电阻(Rb)的另一端与所述第三电阻(RSENSE)
的另一端连接；
所述电池保护芯片内置的过电流保护阈值为VEDI；在过电流检测管脚CS的电压高于过
电流保护阈值VEDI时，所述电池保护芯片触发保护动作。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电池保护芯片根据过电流保护阈值
VEDI计算出流过所述第三电阻(RSENSE)的电流阈值当流过所述第三电阻
(RSENSE)的电流超过电流阈值IEDI时，所述电池保护芯片触...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹航，张勇，王钊，
申请(专利权)人：无锡中感微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32