多节电池管理保护芯片和多节电池管理保护系统技术方案

一种多节电池管理保护芯片和多节电池管理保护系统，所述多节电池管理保护芯片，包括：接地引脚、充电驱动输出使能端、充电驱动输出引脚、放电驱动输出引脚和寄存器；还包括：适配器识别单元，所述适配器识别单元包括控制输入端、检测端和状态输出端；所述控制输入端连接所述充电驱动输出使能端；所述检测端连接所述充电驱动输出引脚；所述状态输出端连接所述寄存器。所述多节电池管理保护芯片能够提供检测和保护。

【技术实现步骤摘要】
多节电池管理保护芯片和多节电池管理保护系统
本专利技术涉及电学领域，尤其涉及一种多节电池管理保护芯片和多节电池管理保护系统。
技术介绍
在一些电动设备中，如电动(自行)车、扫地机器人和平衡车等，通常需要使用多节电池。早期在对多节电池进行保护时，是在每节电池上使用一颗单节电池保护芯片。这种保护技术不仅成本高，而且不利于多节锂电池之间的联动保护。在多节锂电池保护系统中，当系统检测到发生电池过压或者充电过流时，需要将充电路径断开，适配器移除之后充电路径可以重新打开；当系统检测到电池发生电池欠压时，需要将放电路径断开，适配器接入之后放电路径可以重新打开。已发展出来的一种多节电池管理保护芯片10，它与充电适配器和多节电池构成的保护系统，如图1所示。图1中省略了多节电池管理保护芯片10的内部电路结构和多数引脚。其中，显示了多节电池管理保护芯片10包括接地引脚VSS、充电驱动输出引脚CHG、放电驱动输出引脚DSG和寄存器(未示出)。所述保护系统还包括NMOS管Q1、NMOS管Q2、PMOS管Q3和电阻R1。NMOS管Q1的漏极连接NMOS管Q2的漏极。电阻R1一端连接NMOS管Q2的栅极，另一端连接NMOS管Q2的源极。接地引脚VSS连接NMOS管Q1的源极。放电驱动输出引脚DSG连接NMOS管Q1的栅极。充电驱动输出引脚CHG连接至NMOS管Q2的栅极(请先认为PMOS管Q3不存在，充电驱动输出引脚CHG直接连接NMOS管Q2的栅极)。NMOS管Q2的源极作为充电负极接入端。电池组BT(图1中所示多节电池)的负极连接接地引脚VSS，接地引脚VSS再经过NMOS管Q1和NMOS管Q2后连接充电适配器的负极，其中NMOS管Q2的源极连接充电负极端P-，即NMOS管Q2的源极连接充电适配器的负极。电池组BT的正极连接充电正极端P+，即用于连接充电适配器的正极。在上述保护系统中，当系统发生电池组BT过压或者充电过流时，需要切断充电路径来保证电池和系统的安全性。然而，如图1所示，现有保护系统中，当充电路径断开时，充电正极端P+和多节电池BT正端相连接，连接充电适配器的负端P-的电压，相对于电池组负端的电压是一个负电压，充电适配器的负端P-到多节电池管理保护芯片10的接地引脚VSS通过电阻R1和充电控制引脚CHG形成回路，导致NMOS管Q2的栅源之间有压差(VGS)，从而不能完全关断充电路径。需要说明的是，图1中各MOS管中的二极管为相应的寄生二极管，而正是由于NMOS管Q1的寄生二极管的存在以及此寄生二极管的正负极方向，决定了通常无法通过关断NMOS管Q1来关断充电路径，而需要通过NMOS管Q2关断充电路径。为了保证充电路径被完全关断，图1中加入一个栅极接地VSS的PMOS管Q3，即事实上，充电驱动输出引脚CHG并不是直接连接NMOS管Q2的栅极，而是，充电驱动输出引脚CHG连接PMOS管Q3的源极，PMOS管Q3的栅极接地(即连接相应的接地引脚VSS)，PMOS管Q3的漏极连接NMOS管Q2的栅极。也就是说，通过PMOS管Q3，使充电驱动输出引脚CHG连接至NMOS管Q2的栅极。PMOS管Q3的漏极相对于接地引脚VSS是一个负电压，PMOS管Q3处于关断状态时，从P-到接地引脚VSS之间没有电流回路，充电控制NMOS管Q2的栅源电压等于零，从而使充电路径能够被完全关断。而当系统处于正常状态，充电路径需要打开时，多节电池管理保护芯片10控制CHG引脚输出为高电平，PMOS管Q3会处于导通状态，重新开启NMOS管Q2，充电路径重新开启。然而，图1所示的保护系统中，由于PMOS管Q3的存在，充电适配器负端P-的负电压完全被隔离于多节电池管理保护芯片10之外，使得多节电池管理保护芯片10无法识别适配器的状态。这种情况下，通常需要微处理器通过其他检测电路，来判断适配器的状态。也就是说，图1这种系统中，充电控制驱动和适配器检测还需要分开实现，并且需要额外增加外围器件。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种多节电池管理保护芯片和多节电池管理保护系统，以节省芯片外部的外围检测电路，提高了相应多节电池管理保护系统的可靠性。为解决上述问题，本专利技术提供一种多节电池管理保护芯片，包括：接地引脚、充电驱动输出使能端、充电驱动输出引脚、放电驱动输出引脚和寄存器；还包括：适配器识别单元，所述适配器识别单元包括控制输入端、检测端和状态输出端；所述控制输入端连接所述充电驱动输出使能端；所述检测端连接所述充电驱动输出引脚；所述状态输出端连接所述寄存器。可选的，所述适配器识别单元还包括高压电源输入端、低压电源输入端和偏置电压输入端。可选的，所述适配器识别单元还包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第一恒流电源和滞回比较单元；所述第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管均为增强型MOS管；所述第一PMOS管的栅极作为所述控制输入端；所述第一PMOS管的源极连接所述高压电源输入端；所述第一PMOS管的漏极连接所述第一NMOS管的源极；所述第一NMOS管的栅极连接所述第一PMOS管的源极；所述第一NMOS管的漏极连接所述第二PMSO管的源极；所述第二PMSO管的漏极作为所述检测端；所述第一恒流电源的正极端连接所述低压电源输入端；所述第一恒流电源的负极端连接所述第二NMOS管的源极；所述第二NMOS管的栅极连接所述低压电源输入端；所述第二NMOS管的漏极连接所述第二PMSO管的源极；所述滞回比较单元的输入端连接所述第一恒流电源的负极端；所述滞回比较单元的输出端作为所述状态输出端。可选的，所述第二PMSO管的栅极和源极之间连接电压钳位单元。可选的，所述电压钳位单元包括第三PMOS管、第四PMOS管、第三NMOS管和第二恒流电源；所述第三PMOS管、第四PMOS管和第三NMOS管均为增强型；所述第三PMOS管的源极连接所述第二PMOS管的源极；所述第三PMOS管的漏极连接栅极，并连接所述第四PMOS管的源极；所述第四PMOS管的漏极连接栅极，并连接所述第二PMOS管的栅极；所述第三NMOS管的漏极连接所述第二PMOS管的栅极；所述第三NMOS管的栅极连接所述偏置电压输入端；所述第二恒流电源的正极端连接所述第三NMOS管的源极；所述第二恒流电源的负极端接地。可选的，所述电压钳位单元包括第一二极管、第二二极管、第三NMOS管和第二恒流电源；所述第三NMOS管为增强型；所述第一二极管的正极连接所述第二PMOS管的源极；所述第一二极管的负极连接所述第二二极管的正极；所述第二二极管的负极连接所述第二PMOS管的栅极；所述第三NMOS管的漏极连接所述第二PMOS管的栅极；所述第三NMOS管的栅极连接所述偏置电压输入端；所述第二恒流电源的正极端连接所述第三NMOS管的源极；所述第二恒流电源的负极端接地。可选的，所述滞回比较单元为施密特触发器。为解决上述问题，本专利技术提供了一种多节电池管理保护系统，包括如前所述的多节电池管理保护芯片，还包括第四NMOS管、第五NMOS管、电阻和电池组，所述电池组包括多节串联在一起的电池；所述第四NMOS管的漏极连接所述第五NMOS管的漏极；所述电阻一端连接所述第五NMOS管的栅极，另一端连接所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多节电池管理保护芯片，包括：接地引脚、充电驱动输出使能端、充电驱动输出引脚、放电驱动输出引脚和寄存器；其特征在于，还包括：适配器识别单元，所述适配器识别单元包括控制输入端、检测端和状态输出端；所述控制输入端连接所述充电驱动输出使能端；所述检测端连接所述充电驱动输出引脚；所述状态输出端连接所述寄存器。

【技术特征摘要】
1.一种多节电池管理保护芯片，包括：接地引脚、充电驱动输出使能端、充电驱动输出引脚、放电驱动输出引脚和寄存器；其特征在于，还包括：适配器识别单元，所述适配器识别单元包括控制输入端、检测端和状态输出端；所述控制输入端连接所述充电驱动输出使能端；所述检测端连接所述充电驱动输出引脚；所述状态输出端连接所述寄存器。2.如权利要求1所述的多节电池管理保护芯片，其特征在于，所述适配器识别单元还包括高压电源输入端、低压电源输入端和偏置电压输入端。3.如权利要求2所述的多节电池管理保护芯片，其特征在于，所述适配器识别单元还包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第一恒流电源和滞回比较单元；所述第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管均为增强型MOS管；所述第一PMOS管的栅极作为所述控制输入端；所述第一PMOS管的源极连接所述高压电源输入端；所述第一PMOS管的漏极连接所述第一NMOS管的源极；所述第一NMOS管的栅极连接所述第一PMOS管的源极；所述第一NMOS管的漏极连接所述第二PMSO管的源极；所述第二PMSO管的漏极作为所述检测端；所述第一恒流电源的正极端连接所述低压电源输入端；所述第一恒流电源的负极端连接所述第二NMOS管的源极；所述第二NMOS管的栅极连接所述低压电源输入端；所述第二NMOS管的漏极连接所述第二PMSO管的源极；所述滞回比较单元的输入端连接所述第一恒流电源的负极端；所述滞回比较单元的输出端作为所述状态输出端。4.如权利要求3所述的多节电池管理保护芯片，其特征在于，所述第二PMSO管的栅极和源极之间连接电压钳位单元。5.如权利要求4所述的多节电池管理保护芯片，其特征在于，所述电压钳位单元包括第三PMOS管、第四PMOS管、第三NMOS管和第二恒流电源；所述第三PMOS管、第四PMOS管和第三NMOS管均为增强型；所述第三PMOS管的源极连接所述第二PMOS管的源极；所述第三PMOS管的漏极连接栅极，并连接所述第四PMOS管的源极；所述第四PMOS管的漏极连接栅极...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文贡，丁西仑，卢世勇，
申请(专利权)人：厦门奇力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35