一种电池保护芯片、电池组件及电子烟制造技术

本申请实施例提供一种电池保护芯片，包括电源供电引脚、第二接地引脚、第二开关控制引脚、过放电压保护单元、放电过流保护单元和逻辑控制单元；电池保护芯片还包括二级过吸保护单元和发热检测引脚，二级过吸保护单元分别与发热检测引脚和逻辑控制单元电连接，发热检测引脚用于与第一开关单元和发热元件的连接点电连接或者发热检测引脚用于与第一开关单元的控制端电连接，当二级过吸保护单元判断发热检测引脚的电压大于预设的第三参考电压或者小于预设的第四参考电压时，逻辑控制单元开始计时，当逻辑控制单元计时时长大于或等于第二预设时长时，逻辑控制单元控制第二开关单元保持断开。本申请实施例还提供一种电池组件及电子烟。子烟。子烟。

【技术实现步骤摘要】
一种电池保护芯片、电池组件及电子烟


[0001]本申请涉及电子烟
，尤其涉及一种电池保护芯片、电池组件及电子烟。

技术介绍

[0002]现有的电子烟，包括电池和雾化组件。请参见图1，雾化组件与电池电连接，电池用于给雾化组件提供电能量，雾化组件一般包括系统控制模块、雾化芯、第一开关单元910和气流传感器940等，系统控制模块通过电池端BAT1、接地端GND1对应与电池电连接，雾化芯包括发热丝950，发热丝950经由第一开关单元910与电池电连接，第一开关单元910、气流传感器940分别与系统控制模块电连接，发热丝950用于加热烟油以雾化产生烟雾，气流传感器940用于检测是否有气流流动，例如用户吸烟时会引起电子烟内气流流动。
[0003]当系统控制模块通过气流传感器940检测到有气流流动时，系统控制模块控制第一开关单元910开启导通，从而发热丝950与电池形成的回路导通，从而发热丝950发热以加热烟油产生烟雾，烟雾通过电子烟的吸嘴输送到用户嘴里，实现吸烟效果，当系统控制模块通过气流传感器940检测到用户停止吸烟时，系统控制模块控制第一开关单元910断开截止，发热丝950与电池形成的回路断开，从而实现发热丝950停止加热。
[0004]当用户一次吸烟的时长比较长（过吸）时，例如超过15s、20s，此时气流传感器940在吸烟期间一直被触发，或者电子烟在物流运输中，气流传感器940被长时间误触发等（过吸），导致第一开关单元910工作时间过长，造成第一开关单元910温升过高，可能超过此器件的最大工作温度，例如150℃，会造成第一开关单元910的寿命或者可靠性降低，严重的会造成第一开关单元910短路损坏，第一开关单元910短路损坏或者温度升高会引起连锁反应，例如造成第一开关单元910周围的系统控制模块等损坏。
[0005]为了解决第一开关单元910长时间工作的问题，目前的解决方式为系统控制模块对气流传感器940的触发时长进行控制，当气流传感器940的触发时长超过预设时长时，例如预设时长为5s或者10s等，即使气流传感器940还检测到有气流流动被触发，系统控制模块也强制控制第一开关单元910停止工作，此种设置有利于保护第一开关单元910及其周围电路。现有还存在一种系统控制模块方案，系统控制模块方案里面有过温保护功能。

技术实现思路

[0006]然而，本申请的专利技术人经过长期研究发现：上述的过吸保护机制有一定几率会损坏失效，或者还存在上述过吸机制之外的情形：例如气流检测被反复误触发，间隔很短，而每次气流传感器被触发时长小于内部预设时长；或者系统控制模块出现异常导致第一开关单元一直工作；或者第一开关单元损坏短路。此时原来的通过气流传感器被触发以对吸气时长进行控制的方式就会失效。导致第一开关单元长时间工作，或者第一开关单元停止工作时间很短热量来不及散掉，导致第一开关单元的温升过高，造成整个电子烟内部的温度升高，导致第一开关单元恶化损坏，以及第一开关单元周边电路也会恶化损坏，造成电子烟严重损坏；而且，电子烟内部温升持续升高，可能会导致电子烟着火，引起安全问题。而且，
即使有些系统控制模块方案里面有过温保护功能，但是过温保护的温度检测并不能完全体现第一开关管单元的工作温度，即第一开关单元的最大工作温度已经超过器件本身的最大工作结温，但是温度保护功能还没有检测到。同样也会导致第一开关单元的寿命或者可靠性降低。同时如果电子烟输出功率都比较大，电池放电电流都在安培级别，例如5A，此时电池通过第一开关长时间工作，因为电池本身是有内阻，长时间大电流放电会导致电池自身温升过高，超过电池安全放电温度范围，引起安全问题。
[0007]本申请实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电池保护芯片、电池组件及电子烟。可以防止第一开关单元长时间工作。
[0008]为了解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种应用于电子烟的电池保护芯片，包括电源供电引脚、第二接地引脚、第二开关控制引脚、过放电压保护单元、放电过流保护单元、第一基准电压产生单元和逻辑控制单元，其中，所述电源供电引脚、所述第二接地引脚用于对应与电池的两端电连接，所述逻辑控制单元分别与过放电压保护单元、放电过流保护单元、第二开关控制引脚电连接，所述第二开关控制引脚用于与第二开关单元的控制端电连接，所述第二开关单元用于控制电池供电给发热支路，所述发热支路包括串联的第一开关单元和发热元件；所述电池保护芯片还包括二级过吸保护单元和发热检测引脚，所述二级过吸保护单元分别与所述发热检测引脚和所述逻辑控制单元电连接，所述发热检测引脚用于与第一开关单元和发热元件的连接点电连接或者所述发热检测引脚用于与第一开关单元的控制端电连接，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压大于预设的第三参考电压或者小于预设的第四参考电压时，所述逻辑控制单元开始计时，当所述逻辑控制单元计时时长大于或等于第二预设时长时，所述逻辑控制单元控制所述第二开关单元保持断开。
[0009]可选的，所述二级过吸保护单元包括过吸比较单元，所述过吸比较单元的一个输入端与发热检测引脚电连接，所述过吸比较单元的另外一个输入端接入第三参考电压或者第四参考电压，所述过吸比较单元的输出端与逻辑控制单元电连接。
[0010]可选的，所述逻辑控制单元包括电池逻辑单元和过吸逻辑单元，其中，所述电池逻辑单元分别与所述过放电压保护单元、所述放电过流保护单元、所述第二开关控制引脚电连接，所述过吸逻辑单元与所述二级过吸保护单元电连接，所述过吸逻辑单元与所述电池逻辑单元或者所述过放电压保护单元电连接。
[0011]可选的，当所述过吸逻辑单元计时大于或等于第二预设时长时，所述过吸逻辑单元输出休眠信号给所述电池逻辑单元或者输出过放信号给所述过放电压保护单元，所述电池逻辑单元控制所述电池保护芯片进入休眠模式，在休眠模式所述第二开关单元保持断开。
[0012]可选的，在休眠模式所述电池保护模块至少部分单元停止耗电或者在休眠模式所述电池保护模块全部单元停止耗电。
[0013]可选的，所述逻辑控制单元包括电池逻辑单元和过吸逻辑单元，其中，所述电池逻辑单元分别与所述过放电压保护单元、所述放电过流保护单元电连接，所述过吸逻辑单元与所述二级过吸保护单元电连接，所述过吸逻辑单元和所述电池逻辑单元均与所述第二开关控制引脚电连接以用于控制所述第二开关单元是否断开。
[0014]可选的，所述逻辑控制单元还还包括逻辑门电路，所述逻辑门电路的一个输入端
与所述电池逻辑单元电连接，所述逻辑门电路的另一个输入端与所述过吸逻辑单元电连接，所述逻辑门电路的输出端与所述第二开关控制引脚电连接，当所述逻辑门电路收到任意一个关断所述第二开关单元的信号时所述逻辑门电路通过第二开关控制引脚控制所述第二开关单元断开，当所述电池逻辑单元和所述过吸逻辑单元均输出导通第二开关单元的信号时所述逻辑门电路通过第二开关控制引脚控制所述第二开关单元导通。
[0015]可选的，所述逻辑控制单元包括过吸逻辑单元，所述过吸逻辑单元包括第二计时单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于电子烟的电池保护芯片，其特征在于，包括电源供电引脚、第二接地引脚、第二开关控制引脚、过放电压保护单元、放电过流保护单元、第一基准电压产生单元和逻辑控制单元，其中，所述电源供电引脚、所述第二接地引脚用于对应与电池的两端电连接，所述逻辑控制单元分别与过放电压保护单元、放电过流保护单元、第二开关控制引脚电连接，所述第二开关控制引脚用于与第二开关单元的控制端电连接，所述第二开关单元用于控制电池供电给发热支路，所述发热支路包括串联的第一开关单元和发热元件；所述电池保护芯片还包括二级过吸保护单元和发热检测引脚，所述二级过吸保护单元分别与所述发热检测引脚和所述逻辑控制单元电连接，所述发热检测引脚用于与第一开关单元和发热元件的连接点电连接或者所述发热检测引脚用于与第一开关单元的控制端电连接，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压大于预设的第三参考电压或者小于预设的第四参考电压时，所述逻辑控制单元开始计时，当所述逻辑控制单元计时时长大于或等于第二预设时长时，所述逻辑控制单元控制所述第二开关单元保持断开。2.根据权利要求1所述的电池保护芯片，其特征在于，所述二级过吸保护单元包括过吸比较单元，所述过吸比较单元的一个输入端与发热检测引脚电连接，所述过吸比较单元的另外一个输入端接入第三参考电压或者第四参考电压，所述过吸比较单元的输出端与逻辑控制单元电连接。3.根据权利要求1所述的电池保护芯片，其特征在于，所述逻辑控制单元包括电池逻辑单元和过吸逻辑单元，其中，所述电池逻辑单元分别与所述过放电压保护单元、所述放电过流保护单元、所述第二开关控制引脚电连接，所述过吸逻辑单元与所述二级过吸保护单元电连接，所述过吸逻辑单元与所述电池逻辑单元或者所述过放电压保护单元电连接。4.根据权利要求3所述的电池保护芯片，其特征在于，当所述过吸逻辑单元计时大于或等于第二预设时长时，所述过吸逻辑单元输出休眠信号给所述电池逻辑单元或者输出过放信号给所述过放电压保护单元，所述电池逻辑单元控制所述电池保护芯片进入休眠模式，在休眠模式所述第二开关单元保持断开。5.根据权利要求4所述的电池保护芯片，其特征在于，在休眠模式所述电池保护模块至少部分单元停止耗电或者在休眠模式所述电池保护模块全部单元停止耗电。6.根据权利要求1所述的电池保护芯片，其特征在于，所述逻辑控制单元包括电池逻辑单元和过吸逻辑单元，其中，所述电池逻辑单元分别与所述过放电压保护单元、所述放电过流保护单元电连接，所述过吸逻辑单元与所述二级过吸保护单元电连接，所述过吸逻辑单元和所述电池逻辑单元均与所述第二开关控制引脚电连接以用于控制所述第二开关单元是否断开。7.根据权利要求6所述的电池保护芯片，其特征在于，所述逻辑控制单元还包括逻辑门电路，所述逻辑门电路的一个输入端与所述电池逻辑单元电连接，所述逻辑门电路的另一个输入端与所述过吸逻辑单元电连接，所述逻辑门电路的输出端与所述第二开关控制引脚电连接，当所述逻辑门电路收到任意一个关断所述第二开关单元的信号时所述逻辑门电路通过第二开关控制引脚控制所述第二开关单元断开，当所述电池逻辑单元和所述过吸逻辑单元均输出导通第二开关单元的信号时所述逻辑门电路通过第二开关控制引脚控制所述第二开关单元导通。8.根据权利要求1
‑
7任意一项所述的电池保护芯片，其特征在于，所述逻辑控制单元包
括过吸逻辑单元，所述过吸逻辑单元包括第二计时单元和第二时长控制单元，所述第二计时单元的输入端与所述二级过吸保护单元电连接，所述第二计时单元的输出端与所述第二时长控制单元电连接，所述第二时长控制单元与所述第二开关控制引脚电连接，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压大于第三参考电压或者小于第四参考电压时所述第二计时单元开始计时，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压小于第三参考电压或者大于第四参考电压时所述第二计时单元停止计时，当所述第二时长控制单元判断第二计时单元的计时时长大于或等于第二预设时长时，所述第二时长控制单元输出二级过吸保护信号以控制所述第二开关单元保持断开；或者，所述逻辑控制单元包括电池逻辑单元和过吸逻辑单元，所述电池逻辑单元分别与所述过放电压保护单元、所述放电过流保护单元、所述第二开关控制引脚电连接；所述过吸逻辑单元包括第二计时单元和第二时长控制单元，所述第二计时单元的输入端与所述二级过吸保护单元电连接，所述第二计时单元的输出端与所述第二时长控制单元电连接，所述第二时长控制单元的输出端与所述电池逻辑单元或者所述过放电压保护单元电连接；当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压大于第三参考电压或者小于第四参考电压时所述第二计时单元开始计时，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压小于第三参考电压或者大于第四参考电压时所述第二计时单元停止计时，当所述第二时长控制单元判断第二计时单元的计时时长大于或等于第二预设时长时，所述第二时长控制单元输出休眠信号给所述电池逻辑单元或者输出过放信号给所述过放电压保护单元，所述电池逻辑单元控制所述电池保护芯片进入休眠模式，在休眠模式所述第二开关单元保持断开。9.根据权利要求8所述的电池保护芯片，其特征在于，所述第二计时单元包括第一基准频率发生器和第二计时子单元；其中，所述第二计时子单元分别与所述二级过吸保护单元、第二时长控制单元、第一基准频率发生器电连接，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压大于第三参考电压或者小于第四参考电压时所述第二计时子单元开始计时，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压小于第三参考电压或者大于第四参考电压时所述第二计时子单元停止计时；或者，所述第二计时单元包括第二基准频率发生器和第二计时子单元；所述第二基准频率发生器与所述二级过吸保护单元电连接，所述第二计时子单元分别与第二时长控制单元、第二基准频率发生器电连接，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压大于第三参考电压或者小于第四参考电压时所述第二基准频率发生器开始工作，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压小于第三参考电压或者大于第四参考电压时所述第二基准频率发生器停止工作。10.根据权利要求1
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7任意一项所述的电池保护芯片，其特征在于，所述逻辑控制单元包括过吸逻辑单元，所述过吸逻辑单元包括第二计时单元、第二时长控制单元、第三计时单元和第三时长控制单元，所述第二计时单元的输入端、所述第三计时单元的输入端分别与所述二级过吸保护单元电连接，所述第二计时单元与所述第二时长控制单元电连接，所述第三计时单元与所述第三时长控制单元电连接，所述第三时长控制单元与所述第二计时单元电连接，所述第二时长控制单元与所述第二开关控制引脚电连接，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压大于第三参考电压或者小于第四参考电压时所述第二计时单元开始计时，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压小于第三参考
电压或者大于第四参考电压时所述第三计时单元开始计时，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压大于第三参考电压或者小于第四参考电压时所述第三计时单元停止计时，当所述第三时长控制单元判断第三计时单元的计时时长大于或等于第三预设时长时输出复位信号给所述第二计时单元以使第二计时单元停止计时并将计时时长置零，当所述第二时长控制单元判断第二计时单元的计时时长大于或等于第二预设时长时，所述第二时长控制单元输出二级过吸保护信号以控制所述第二开关单元保持断开；或者，所述逻辑控制单元包括电池逻辑单元和过吸逻辑单元，所述电池逻辑单元分别与所述过放电压保护单元、所述放电过流保护单元、所述第二开关控制引脚电连接；所述过吸逻辑单元包括第二计时单元、第二时长控制单元、第三计时单元和第三时长控制单元，所述第二计时单元的输入端、所述第三计时单元的输入端分别与所述二级过吸保护单元电连接，所述第二计时单元与所述第二时长控制单元电连接，所述第三计时单元与所述第三时长控制单元电连接，所述第三时长控制单元与所述第二计时单元电连接，所述第二时长控制单元与所述电池逻辑单元或者所述过放电压保护单元电连接；当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压大于第三参考电压或者小于第四参考电压时所述第二计时单元开始计时，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压小于第三参考电压或者大于第四参考电压时所述第三计时单元开始计时，当所述二级过吸保护单元判断所述发热检测引脚的电压大于第三参考电压或者小于第四参考电压时所述第三计时单元停止计时，当所述第三时长控制单元判断第三计时单元的计时时长大于或等于第三预设时长时输出复位信号给所述第二计时单元以使第...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋朋亮，宋利军，
申请(专利权)人：西安稳先半导体科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：