[实用新型]级联的电池保护电路及系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种电源管理电路，特别涉及级联的电池保护电路及系统。

【背景技术】

锂离子电池由于具有能量高、电池电压高、工作稳定范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话，便携式计算机、摄像机、照相机等，部分代替了传统电池。但是因其物理特性，在使用过程中，锂电池对充电电流、放电电流、电压及温度要求很严格，一旦超过将在安全上和寿命上产生严重后果。因此，锂离子电池在充放电工作过程中，需要对其过充电电压、过放电电压、充电限制电流以及放电限制电流等关键参数进行监测和控制，以防止电池过度损耗同时保证使用中的安全。目前单体锂电池的保护电路已经很成熟，但对于多节串联的锂电池（或者电芯单元）组来说，组建与其匹配的保护电路有一定的难度。

图1示出了现有技术中的一种级联的电池保护系统。所述电池保护系统包括依次串联的多个电芯单元V1、V2、Vn、多个电芯保护单元1、2、n、充电开关管MC、放电开关管MD、检测电阻Rsense、正压钳位管MX。每个电芯保护单元包括第一电源端VDD、第二电源端VSS、充电保护输入端IOC、充电保护输出端COUT、放电保护输入端IOD、放电保护输出端DOUT，连接关系如图1所示。

在图1所示的应用中，上级电芯保护单元的放电过压信号可以被传递至下级电芯保护单元，直到被传递至最下级电芯保护单元1，实现放电回路的工作控制。在最下级电芯保护单元1输出信号切断所述放电开关管MD后，最下级电芯保护单元将会进入低功耗模式，然而此时所有上级电芯保护单元仍然并未进入低功耗模式。这些未进入低功耗模式的电芯保护单元仍然会消耗较大的电流。

因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种电池保护电路和系统，在不增加管脚的基础上实现了有关放电过压保护信号的上传，使得所有的电芯保护单元在出现放电过压的情况时都可以进入低功耗模式，从而降低了功耗。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种电池保护电路，用于对多个依次串联的电芯单元进行保护，其包括多个电芯保护单元，每个电芯保护单元连接在对应的电芯单元的正负极之间，每个电芯保护单元包括放电保护输出端、放电保护输入端、电流检测端和负压检测端，除最上级电芯保护单元外的每个电芯保护单元的放电保护输入端与其相邻的上级电芯保护单元的放电保护输出端相连，最上级电芯保护单元的放电保护输入端连接表示正常的放电过压保护信号，除最上级电芯保护单元外的每个电芯保护单元的负压检测端与其相邻的上级电芯保护单元的电流检测端相连，每个电芯保护单元对对应的电芯单元进行放电检测以得到表示是否异常的当前放电过压保护信号，除最上级电芯保护单元外的每个电芯保护单元还会通过其放电保护输入端接收其相邻的上级电芯保护单元的放电保护输出端输出的表示是否异常的上级放电过压保护信号，除最下级电芯保护单元外的每个电芯保护单元还通过其电流检测端接收其相邻的下级电芯保护单元的负压检测端输出的表示是否异常的下级放电过压保护信号，除最上级电芯保护单元和最下级电芯保护单元外的每个电芯保护单元在当前放电过压保护信号为异常、上级放电过压保护信号为异常或下级放电过压保护信号为异常时进入放电过压保护状态，生成并通过其放电保护输出端输出表示异常的放电过压保护信号给下级电芯保护单元的放电保护输入端，生成并通过其负压检测端输出表示异常的放电过压保护信号给上级电芯保护单元的电流检测端，随后转入低功耗模式。

进一步的，最下级电芯保护单元的放电保护输出端与放电开关管的控制端相连，最下级电芯保护单元的电流检测端通过检测电阻与最下级电芯保护单元对应的电芯单元的负极相连，最下级电芯保护单元在当前放电过压保护信号为异常或上级放电过压保护信号为异常时进入放电过压保护状态，生成并通过其放电保护输出端输出表示异常的放电过压保护信号给所述放电开关管，所述放电开关管切断放电回路，同时生成并通过其负压检测端输出表示异常的放电过压保护信号给上级电芯保护单元的电流检测端，随后所述最下级电芯保护单元进入低功耗模式，最上级电芯保护单元的负压检测端悬空或接预定电平，最上级电芯保护单元在当前放电过压保护信号为异常或下级放电过压保护信号为异常时进入放电过压保护状态，生成并通过其放电保护输出端输出表示异常的放电过压保护信号给下级电芯保护单元的放电保护输入端，随后转入低功耗模式。