[发明专利]用于保护可充电元件的装置及方法

权利要求书

1.一个用于充电器和可充电元件的保护电路，包括：

一个与可充电元件两端并联的具有第一极和第二极的旁路稳压器，该旁路稳压器具有阈值开启电压；以及

一个与旁路稳压器热学和电学连接的第一可变电阻，该第一可变电阻具有用于串联连接充电器的第一极和用于串联连接可充电元件的第二极，

其中，该第一可变电阻在电压过载或电流过载条件下，能在电流达到足以造成旁路稳压器故障的水平以前限制流过旁路稳压器的电流。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其中，第一可变电阻当加热至一特定的转换温度时会从比较低的电阻转换到比较高的电阻，并且其中，以预先决定的水平流经旁路稳压器的电流在旁路稳压器中产生欧姆热使得第一可变电阻充分地达到其转换温度。

3.根据权利要求1所述的保护电路，其中，第一可变电阻包括一个正温度系数器件。

4.根据权利要求1所述的保护电路，其中，旁路稳压器包括一个晶体管开关。

5.根据权利要求4所述的保护电路，其中，旁路稳压器还包括如果可充电元件两端的电压达到阈值开启电压就启动晶体管开关的控制电路。

6.根据权利要求5所述的保护电路，其中，控制电路包括第一和第二电压检测电路，第一电压检测电路的漏电较低，第二电压检测电路比较精确，其中，第一电压检测电路设置为如果可充电元件两端的电压接近阈值开启电压就启动第二检测电路，并且其中，第二电压检测电路配置为如果可充电元件两端的电压达到阈值开启电压就启动晶体管开关。

7.根据权利要求5所述的保护电路，其中，控制电路包括一个具有输出与晶体管开关的启动门相连接的运行放大器，并且还包括一个与运行放大器输出相连接的电压钳位元件，钳位元件从而固定启动门电压。

8.根据权利要求7所述的保护电路，其中，钳位元件包括一个齐纳二极管。

9.根据权利要求4所述的保护电路，其中，晶体管开关被控制为具有如图14所示的电流-电压关系。

10.根据权利要求4所述的保护电路，其中，晶体管开关被控制为具有如图15所示的电流-电压关系。

11.根据权利要求4所述的保护电路，其中，晶体管开关被控制为具有如图16所示的电流-电压关系。

12.根据权利要求4所述的保护电路，其中，晶体管开关具有热补偿电压特性。

13.根据权利要求12所述的保护电路，其中，晶体管开关具有如图17所示的温度-电压关系。

14.根据权利要求1所述的保护电路，还包括电压不足保护电路。

15.根据权利要求14所述的保护电路，其中，电压不足保护电路包括一个具有阈值开启电压的晶体管开关，并且其源极和漏极被配置为串联连接在充电器和可充电元件之间。

16.根据权利要求15所述的保护电路，其中，电压不足保护电路还包括控制电路，被配置为如果可充电元件两端的电压等于或大于一个所选的最小电压就将晶体管开关开启，并且如果可充电元件两端的电压降到低于所选的最小电压就关闭晶体管开关。

17.根据权利要求1所述的保护电路，其中，旁路稳压器包括一个具有相对较高电阻、反向电流的体二极管的金属氧化物半导体场效应晶体管开关。

18.根据权利要求1所述的保护电路，其中，旁路稳压器包括一个带有通道的晶体管开关，如果正-偏置，电流正向流动，负-偏置则反向流动，开关构造成电流正向流动时遇到的电阻较低，电流反向流动时遇到的电阻较高。

19.根据权利要求18所述的保护电路，其中，晶体管开关具有如图30所示的各自的正-偏置和负-偏置的电压-电流关系。

20.根据权利要求1所述的保护电路，还包括一个与旁路稳压器串联的第二可变电阻。