电池二次保护电路及其运作方法技术

本发明专利技术提供一种电池二次保护电路及其运作方法，电池二次保护电路包括第一接脚、第二接脚、第一感测电路、第一电流源、第一致能电路及第一保护电路。第一接脚及第二接脚分别耦接第一电池的两端。第一感测电路耦接于第一接脚与第二接脚之间，且提供第一感测信号及第二感测信号。第一电流源耦接于第一接脚与第二接脚之间并提供第一电流。第一致能电路耦接第一感测电路与第一电流源，且根据第一感测信号产生第一致能信号。第一保护电路耦接第一感测电路。当第一致能信号致能第一电流源时，第一保护电路依据因第一电流变化的第二感测信号产生第一保护信号。本发明专利技术的电池二次保护电路及其运作方法可大幅减少不必要的耗电，达到节能省电的功效而又能同时提供过电压与开线保护功能。功能。功能。

【技术实现步骤摘要】
电池二次保护电路及其运作方法


[0001]本专利技术与电池二次保护电路有关，尤其是关于一种电池二次保护电路及其运作方法。

技术介绍

[0002]请参照图1，一般而言，当电池B1及B2正常工作时，一次保护电路IC1及二次保护电路IC2同时监测电池B1及B2的状态。一次保护电路IC1通过控制保护开关M1/M2导通/关断充电路径达到重复性的保护动作。当一次保护电路IC1故障时，则由二次保护电路IC2执行保护机制。当二次保护电路IC2侦测到过电压(Over-voltage)事件发生时，会发出保护信号PT熔断设置于供电路径上的保险丝FS，由以提供一次性的过电压保护(Over-Voltage Protection,OVP)。为了能持续监测电池状态，现有的电池保护电路通常需持续地感测每个电池的跨压。
[0003]此外，对于使用锂电池供电的可携式装置(例如电钻等会产生震动的工具)而言，于其工作期间内，其电池保护电路的焊接处可能因震动而脱落，导致电池保护电路无法感测到电池状态，故其也需对此状况提供开线保护(Open-Wire Protection,OWP)功能。在现有技术中，仅有一次保护电路提供开线保护功能，当一次保护电路失效，即丧失开线保护机制。
[0004]然而，若同时在所有的保护电路中都加入过电压保护功能与开线保护功能，由于开线保护电路需配置额外的高耗电电路(例如电流源及/或耦接工作电压的大电阻)，其功耗约为过电压保护电路的2～3倍，再加上保护电路持续运作的状态下，势必会导致产品的耗电量大增，上述缺点亟待克服。<br/>
技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出一种电池二次保护电路及其运作方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。
[0006]依据本专利技术的一具体实施例为一种电池二次保护电路。于此实施例中，电池二次保护电路包括第一接脚、第二接脚、第一感测电路、第一电流源、第一致能电路及第一保护电路。第一接脚及第二接脚分别耦接第一电池的两端。第一感测电路耦接于第一接脚与第二接脚之间，且提供第一感测信号及第二感测信号。第一电流源耦接于第一接脚与第二接脚之间并提供第一电流。第一致能电路耦接第一感测电路与第一电流源，且根据第一感测信号产生第一致能信号。第一保护电路耦接第一感测电路。当第一致能信号致能第一电流源时，第一保护电路依据因第一电流变化的第二感测信号产生第一保护信号。
[0007]于一实施例中，第一保护电路包括第一比较器。第一比较器根据第二感测信号与第一阈值的比较结果提供开线保护信号。
[0008]于一实施例中，第一保护电路包括第二比较器。第二比较器根据第一感测电路提供的第三感测信号与第二阈值的比较结果提供过电压保护信号。
[0009]于一实施例中，电池二次保护电路还包括第三接脚、第二感测电路、第二致能电路及第二保护电路。第二接脚与第三接脚分别耦接第二电池的两端。第二感测电路耦接于第二接脚与第三接脚之间，且根据第二电压与第三接脚上的第三电压提供第四感测信号及第五感测信号。第二致能电路耦接第二感测电路，当第四感测信号大于第五阈值时产生第二致能信号。第二保护电路耦接第二感测电路，且于第二电流源被致能时根据第四感测信号产生第二保护信号。
[0010]于一实施例中，电池二次保护电路还包括逻辑电路，分别耦接第一致能电路与第二致能电路，且于接收到第一致能信号与第二致能信号的至少一者时发出致能信号，以致能第一电流源。
[0011]于一实施例中，电池二次保护电路还包括第二电流源，耦接于第二接脚与第三接脚之间。第二电流源提供的第二电流与第一电流不相等。第一致能信号或第二致能信号任意之一同时致能第一电流源及第二电流源。
[0012]于一实施例中，第一感测信号与第二感测信号为相同电压值。
[0013]于一实施例中，第一感测信号与第二感测信号为不同电压值。
[0014]于一实施例中，第一电流为可调整工作周期的脉冲信号。
[0015]依据本专利技术的另一具体实施例为一种电池二次保护电路的运作方法。于此实施例中，运作方法应用于电池二次保护电路。电池二次保护电路包括第一接脚及第二接脚，分别耦接第一电池的两端。第一电流源耦接于第一接脚与第二接脚之间并提供第一电流。运作方法包括下列步骤：(a)分别提供第一感测信号及第二感测信号；(b)根据第一感测信号产生第一致能信号；以及(c)当响应第一致能信号致能第一电流时，依据因第一电流变化的第二感测信号产生第一保护信号。
[0016]相较于现有技术，本专利技术的电池二次保护电路及其运作方法仅会在至少一个电池的跨压达到预设的阈值(例如开线保护感测采用下限阈值/过电压保护感测采用上限阈值)时才会启动电池保护功能(例如开线保护及/或过电压保护)，由以大幅减少不必要的耗电，故能达到节能省电的功效而又能同时提供过电压与开线保护功能，尤其适用于通过锂电池供电的可携式装置(例如电钻等会产生震动的工具)。
[0017]关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及所附附图得到进一步的了解。
附图说明
[0018]图1为现有的电池保护系统架构图。
[0019]图2为本专利技术的一实施例中的电池二次保护电路的示意图。
[0020]图3为本专利技术的另一实施例中的电池二次保护电路的示意图。
[0021]图4A及图4B分别为电池二次保护电路中的感测电路、致能电路及保护电路的不同实施例。
[0022]图5为电池二次保护电路中的第一电流源的一实施例。
[0023]图6为图4B中的电池二次保护电路的波形时序图。
[0024]图7A及图7B为电池二次保护电路进行开线感测及过电压感测的波形时序图。
[0025]图8为本专利技术的另一实施例中的电池运作方法的流程图。
[0026]主要元件符号说明：
[0027]IC1
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一次保护电路
[0028]IC2
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二次保护电路
[0029]FS
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保险丝
[0030]M1、M2
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保护开关
[0031]DO、CO
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接脚
[0032]SC1、SC2
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感测电路
[0033]PC1、PC2
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保护电路
[0034]OVP1、OVP2
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过电压保护信号
[0035]OR
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或门
[0036]P+
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池二次保护电路，其特征在于，上述电池二次保护电路包括：一第一接脚及一第二接脚，分别耦接一第一电池的两端；一第一感测电路，耦接于上述第一接脚与上述第二接脚之间，且分别提供一第一感测信号及一第二感测信号；一第一电流源，耦接于上述第一接脚与上述第二接脚之间并提供一第一电流；一第一致能电路，分别耦接上述第一感测电路与上述第一电流源，且根据上述第一感测信号产生一第一致能信号；以及一第一保护电路，耦接上述第一感测电路，其中当上述第一致能信号致能上述第一电流源时，上述第一保护电路依据因上述第一电流变化的上述第二感测信号产生一第一保护信号。2.根据权利要求1所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述第一保护电路包括一第一比较器，当上述第一电流源被致能时，上述第一比较器根据上述第二感测信号与一第一阈值的比较结果提供一开线保护信号。3.根据权利要求1所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述第一保护电路包括一第二比较器，上述第二比较器根据上述第一感测电路提供的一第三感测信号与一第二阈值的比较结果提供一过电压保护信号。4.根据权利要求1所述的电池二次保护电路，其特征在于，上述电池二次保护电路还包括：一第三接脚，其中上述第二接脚与上述第三接脚分别耦接一第二电池的两端；一第二感测电路，耦接于上述第二接脚与上述第三接脚之间，且根据上述第二接脚上的一第二电压与上述第三接脚上的一第三电压提供一第四感测信号及一第五感测信号；一第二致能电路，耦接上述第二感测电路，当上述第四感测信号大于一第四阈值时产生一第二致能信号；以及一第二保护电路，耦接...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱俊贵，吴志良，梁仕坤，
申请(专利权)人：力智电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：