[发明专利]具有永久失效的次电池保护

说明书

本发明涉及具有永久失效的次电池保护。提供一种用于保护电池不受充电和/或放电故障损害的次电池保护电路。次电池保护电路可以包括第一端子和第二端子、晶体管、熔丝以及熔丝控制电路，其中晶体管电连接在所述第一端子和所述第二端子之间，熔丝电耦接于晶体管的栅极，且熔丝控制电路被配置成在故障状态的情况下使足以断开熔丝的电流流过熔丝。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2014年1月13日、序列号为61/926707、题目为“具有永久失效的次电池保护”的美国临时专利申请的优先权，该申请的全部内容以引用的方式合并于此。

技术领域

本申请一般涉及电路保护设备领域并且更具体地涉及用于保护电池组的电路。

背景技术

许多现代化的电子设备包括为电子设备供电的电池。经常，这些电池是可再次充电的。例如，膝上型电脑、平板电脑、智能手机以及其他包括可充电电池的这种设备。例如，用户可以给设备充电，或者给电池充电，并且电池能够在其它电源不易获得或者不方便使用的时间段中向设备供电。

被用于这些电子设备的可充电电池包括具有许多次电池单元的可充电电池。例如，锂离子和锂离子聚合物电池包括多个次电池单元。每个次电池单元包括被离子可渗透材料分离的正电极和负电极。次电池单元可以被电连接(例如，并联)并且封闭在金属壳体中或者设置在袋(pouch)中以形成“电池组”。基于锂的次电池单元的有利方面是其具有被反复充电和放电的能力，以及具有高容积的能量密度。

然而，正如将被理解的，基于锂的可充电电池对于充电、放电和操作温度具有较小的容差值。换言之，基于锂的电池组不应该是过热的、过充电的或者超过特定限制放电的。在过热或者过充电的极端情况下，电池组会破裂和/或燃烧。另外，当电池组被放电超过特定限制时，其可能无法再次充电和/或其再次充电是不安全的。例如，这些电池组需要许多安全措施以阻止操作期间的故障并确保操作期间的安全。因此，这样的电池组通常设置有电池保护电路，以用于减少和/或阻止次电池单元的过充、过放以及温度范围之外的操作。

发明内容

本发明内容被提供以将在具体实施方式中进一步描述的概念的选择以简化形式进行介绍。该发明内容不旨在识别所请求保护的主题的关键特征或者重要特征，也不旨在帮助确定请求保护的主题的范围。

需要一种用于保护电池组的次保护电路，该次保护电路对于将电池组从充电器和/或负载永久地断开提供精确控制。换言之，需要一种次保护电路，该次保护电路的运行更少地依赖于外部状态(例如，温度、供电电平等)

多个示例提供次电池组保护电路。次电池组保护电路可以包括第一端子和第二端子，电耦接于第一端子和第二端子之间的晶体管，电耦接于晶体管的栅极的熔丝，以及配置为在故障状态的情况下使足以断开熔丝的电流流过熔丝的熔丝控制电路。

多个示例提供次电池组保护电路。次电池组保护电路可以包括第一端子和第二端子，电耦接到第一端子的放电开关，电耦接到放电开关和第二端子的充电开关，以及控制电路，该控制电路包括电耦接到放电开关以在第一熔丝断开的情况下永久断开放电开关的第一熔丝，该控制电路还包括电耦接到充电开关以在第二熔丝断开的情况下永久断开充电开关的第二熔丝，该控制电路还包括熔丝控制电路，该熔丝控制电路被配置成在放电故障状态的情况下使足以断开第一熔丝的电流流过第一熔丝并且在充电故障的情况下使足以断开第二熔丝的电流流过第二熔丝。

对于一些示例，多个实施例可以提供次电池组保护电路，其中熔丝被设置在控制器集成电路(IC)中。在控制器IC中的熔丝可以比次电池保护电路中的普通熔丝小，因为流过该熔丝上的电流水平要比流入和流出电池组的电流低几个数量级。这样，断开熔丝可以比现有技术更快、更精确。进一步的，现有技术的设备中所需的元件(例如，两个电阻器连同两个大型熔丝)可以被移除，这样可以节省成本和组装中的困难。