[发明专利]一种电池保护架构

说明书

本发明提供了一种电池保护架构，包括功率开关组件、过电流保护设定电阻、保护控制器、第一二极管、第二二极管、切换开关以及电流感测电阻，用以提供电池保护功能。主要是将定电流流过过电流保护设定电阻时产生的过电流电压临限值当作过电流保护的参考位准，使用者可使用最佳的过电流保护设定电阻而弹性调节过电流电压临限值。同时，由保护控制器控制切换开关而切换第一二极管、第二二极管，用于在充电或放电期间发生过电流的异常状态时，关闭充放电回路，避免损坏功率开关组件，达到过电流保护目的。

技术领域

本发明涉及电池保护领域，特别涉及一种电池保护架构，尤其是针对可充电式电池的保护架构，包括保护控制器、功率开关组件、第一二极管、第二二极管、切换开关以及过电流保护设定电阻，用以实现单芯片完成充电池进行充放电动作时的过充电、过放电的保护。主要由保护控制器控制内部所整合功率开关组件内的第一二极管、第二二极管进行切换，用以在电池进行充电或放电期间发生过度充电、过度放电、过电压以及过温的异常状态时，关闭充放电回路，避免电池的损坏或伤害及增加对功率开关组件的保护，达到对电池保护目的。再者，利用定电流流过过电流保护设定电阻时产生过电流电压的临限值，当作过电流保护的参考位准，使用者可使用最佳的过电流保护设定电阻而弹性调节过电流的临限值。

背景技术

随着电子工业技术的不断进步，使得各种可携式电子产品的更加普及，包括手机、平板计算机、笔记本电脑、随身影音播放器、无线耳机，而所配置的可携式电源一般包含传统的干电池、碱性电池，但这类的一次性电池只能使用一次，当电力输出下降到下限值时，即须丢弃，造成大量难以处理的垃圾，不环保而且浪费资源。因此，大部分的可携式电子产品都改用可重复多次充电放电循环的充电电池，比如锂电池。

众所周知的是，充电电池所使用的材料相当不稳定，而当充电电池发生过度充电或过度放电时，便很容易引起爆炸，非常的危险，对使用安全性构成严重挑战。

现有技术中，为避免发生过度充电或过度放电的问题，如第一图所示，会利用控制器M、第一二极管D1、第二二极管D2、第一晶体管MOS1以及第二晶体管MOS2以构成保护架构，用以保护充电电池B。具体作法是，在正常充电或放电时，由控制器M导通第一晶体管MOS1以及第二晶体管MOS2，且关闭第一二极管D1、第二二极管D2，而在发生充电过电流时，关闭第一晶体管MOS1，并导通第一二极管D1，如果是放电过电流，则关闭第二晶体管MOS2，并导通第二二极管D2。再者，过电流保护的临限值是设定为固定的电压位准，当作是过电流的保护点，比如150mV，一般是通过第一晶体管MOS1以及第二晶体管MOS2的导通电阻，，来选择并决定过电流的大小。

然而，上述现有技术的缺点在于第一晶体管MOS1以及第二晶体管MOS2为串接组态，因此在正常操作状态下，充电电流或放电电流会串流过第一晶体管MOS1以及第二晶体管MOS2而消耗部分电力，造成浪费，同时降低系统中正极端BTT+及负极端BTT-之间的跨压，影响充电电池B的充电放电效率。

此外，现有技术中过电流保护的临限值在电路硬件上为固定值，使用者无法改变，在需要满足不同过电流大小的需求时，只能更换相对应的控制器M，因而大幅限缩应用上的方便性。

因此，很需要一种创新的电池保护架构，利用定电源的定电流流过过电流保护设定电阻，并将所产生电压设定为过电流电压临限值，以供过电流保护的参考位准，因而使用者可依实际需要使用具最佳电阻值的过电流保护设定电阻而到弹性调节过电流电压临限值的目的，再者，利用切换开关以切换第一二极管、第二二极管，用以在充电或放电期间发生过电流的异常状态时，关闭充放电回路，避免损坏功率开关组件，达到过电流保护目的，用于解决现有技术的问题。

发明内容