[发明专利]电池系统、电子系统及控制至少一个电池单元的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子系统，尤其涉及一种电池系统、电子系统以及控制至少一个电池单元的方法。

背景技术

包含多个可充电电池单元的电池组被广泛应用于例如移动电话、笔记本计算机等电子设备中。充电器将电池组连接至电源插口为电池组充电。可充电的电池组通常包括初级保护电路，用于避免电池组进入过压状态。例如，在充电过程中，如果某一个电池单元的电压大于预设的电压阈值V_TH1，初级保护电路通过断开耦合于电池组和充电器间的充电开关来终止充电操作。一些电池组还可能进一步包括次级保护电路，作为初级保护电路的备用保护电路。

图1所示为现有技术中的电池系统100的示意图。电池系统100包括次级保护电路101。次级保护电路101包括比较器106_1至比较器106_4、比较器114、或门108、开关110、开关112、开关120、电流源116、电流源118以及模式选择电路104。比较器106_1至比较器106_4通过次级保护电路101的管脚VC1至管脚VC4和管脚GND来监测电池单元102_1至电池单元102_4的电压，并分别将每个电池单元的电压和电压阈值V_TH2相比较，其中电压阈值V_TH2大于电压阈值V_TH1。如果每个电池单元的电压均小于电压阈值V_TH2，则比较器106_1至比较器106_4复位或门108，从而导通开关110并断开开关112。因此，耦合于管脚CD的电容C_DELAY放电，电容C_DELAY两端的电压V_C降低。如果其中某一个电池单元的电压大于电压阈值V_TH2，表示该电池单元处于过压状态，则对应的比较器置位或门108，从而导通开关112并断开开关110。此时，产生电流I_C为电容C_DELAY充电，电压V_C相应上升。当电压V_C上升到电压阈值V_TH3时，比较器114导通开关122。因此，产生了电流I_FUSE，使得耦合于串联的电池单元102_1至电池单元102_4与充电器之间的保险丝124熔断。

因此，次级保护电路101监控电池单元的电压，如果初级保护电路处于过压状态，例如某一电池单元的电压超过电压阈值V_TH1未能终止充电操作，且过压状态更加严重，例如该电池单元的电压高于电压阈值V_TH2的持续时间大于时间阈值T_TH，则次级保护电路101熔断保险丝124以终止充电操作，使得电池单元102_1至电池单元102_4免受损坏。

模式选择电路104将管脚VDD和管脚VC1的电压差值V_DIFF(例如，V_DIFF＝V_VDD-V_VC1)与电压阈值V_TH4相比较，并据此使次级保护电路101在正常模式和测试模式之间选择工作模式。在图1中，电压差值V_DIFF小于电压阈值V_TH4。因此，模式选择电路104工作于正常模式，从而断开开关120。由于为电容C_DELAY充电的电流I_C等于由电流源118产生的电流I1，因此时间阈值T_TH等于(C_DELAY×V_TH3)/I1。