[实用新型]具有零伏充电功能的可充电电池保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及可充电电池的保护电路技术领域，尤其涉及一种具有零伏充电功能的可充电电池保护电路。

背景技术

为防止可充电电池被过充、过放、过流和短路，可充电电池增设有可充电电池保护控制电路。

如图1和图2所示，带保护控制电路的可充电电池10包括可充电电池11、保护控制电路12、以及连接在可充电电池11和保护控制电路12之间的电阻R1、电容C1、功率管M19、功率管M29和电阻R2，还有用于为电路中所有功能模块提供所需基准电压和基准电流的偏置与基准电路40，偏置与基准电路40包含于保护控制电路12中。保护控制电路12一般被集成到一个IC芯片中，即我们常说的可充电电池保护IC或者可充电电池保护IC芯片。功率管M19和功率管M29一般也被集成到一个功率IC中。可充电电池10被集成封装后，引出两个连接端：正极连接端BATT+和负极连接端BATT-，当这两个连接端连接负载时，可充电电池10通过负载放电，当这两个连接端连接充电器时，充电器给可充电电池10充电。电阻R1与电容C1串联后电阻R1的一端连接可充电电池11的正极，电容C1的一端连接在可充电电池11的负极，同时电容C1并联在可充电电池保护IC的内部工作电压VDD和接地端GND之间，功率管M19的源极与可充电电池11的负极连接，漏极与功率管M29的漏极连接，功率管M29的源极与可充电电池10的负极连接端BATT-连接，功率管M19的栅极与可充电电池保护IC中的逻辑电路连接，功率管M29的栅极与可充电电池保护IC中的电平转换与零伏充电电路连接，电阻R2的一端与负极连接端BATT-连接，另外一端与可充电电池保护IC中的过流保护电路和短路保护电路连接。其中，电阻R1为100Ω，电容C1为0.1μＦ，电阻R2为1KΩ。

其中，保护控制电路12包括：分别与延时电路125输入连接的过充保护电路121、过放保护电路122、过流保护电路123和短路保护电路124、与延时电路125输出连接的逻辑电路126、与逻辑电路126相连的系统休眠电路127和电平转换与零伏充电电路30，多路开关129连接到分压电阻排128相应的电阻端，逻辑电路126还与功率管M19的栅极连接，电平转换与零伏充电电路30与功率管M29的栅极连接，过流保护电路123和短路保护电路124同时通过电阻R2与可充电电池的负极连接端BATT-连接。多路开关129的输出端分别与过放保护电路122和过充保护电路121连接。

当可充电电池10两端连接充电器，可充电电池被充电时，过充保护电路121会进行比较判断，判断其是否进入过充，一旦判断进入过充时，过充保护电路121经过延时电路125有一定的延迟时间后，延时电路125通知逻辑电路126，逻辑电路126输出逻辑电平信号通过电平转换与零伏充电电路将功率管M29关闭，终止对可充电电池10充电。

当可充电电池10两端连接负载，可充电电池放电时，过流保护电路123和短路保护电路124会检测可充电电池负极连接端BATT-的电压，并分别与过流保护阈值和短路保护阈值进行比较判断，判断是否进入过流或者短路状态，一旦判断进入过流或者短路时，过流保护电路123或者短路保护电路124经过延时电路125有一定的延迟时间后，延时电路125通知逻辑电路126，逻辑电路126输出逻辑电平信号将功率管M19关闭，终止可充电电池10放电。

当可充电电池10两端连接负载，可充电电池放电时，过放保护电路122会进行比较判断，判断是否进入过放，一旦判断进入过放时，过放保护电路122经过延时电路125有一定的延迟时间后，延时电路125通知逻辑电路126，逻辑电路126输出逻辑电平信号将功率管M19关闭，终止可充电电池10放电。这种状态下也说明可充电电池电量已经耗尽，为了更好的保护可充电电池，系统休眠电路127将会使得整个带有保护电路的可充电电池系统进入休眠状态，从而大大降低可充电电池保护IC芯片本身消耗的电流。

但是，对于具有零伏充电功能的可充电电池来说，在过充和过放保护状态时，伴随过充或者过放状况的出现，还会出现电流增大的状况，该状况使得可充电电池保护IC芯片内部温度升高，功耗增大。这是因为可充电电池在过充和过放保护状态时，电平转换与零伏充电电路30会出现不应该有的大电流状况。具体分析为：

如图3所示，电平转换与零伏充电电路30包括：逻辑反相电路31、零伏充电逻辑控制电路32和电平转换电路33。