[发明专利]一种锂电池保护系统、芯片系统及方法

说明书

本发明公开了锂电池保护系统、芯片系统及方法，包括基准电压模块、偏置电流模块、比较器模块、振荡器模块和逻辑处理模块，其芯片系统包括TEMP管脚，所述TEMP管脚内部通过导热金属线连接到温度转换模块温度采样区，所述温度转换模块实时将温度转化为电压信号，其方法包括引出TEMP管脚，TEMP管脚内部通过导热金属线连接到温度转换模块温度采样区，将外部热能信号传导到芯片内部温度传感电路采样区。本发明，当锂电池在工作过程中的温度发生变化时，本芯片内部温度保护系统会实时获取锂电池温度，当锂电池温度过高或过低时，控制锂电池工作状态，实现保护锂电池的作用。

技术领域

本发明涉及锂电池保护芯片技术领域，具体为一种锂电池保护系统、芯片系统及方法。

背景技术

当前锂电池保护芯片只能实现基本的过充电压、过充电流、过放电压、过分电流、短路保护功能。现在市场中大部分芯片没用温度保护功能，或者必须外接NTC、PT采样电阻实现。

本系统、芯片及方法提供高温、低温保护，而无需外接外部采样电阻。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池保护系统、锂电池保护芯片及保护方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池保护系统，包括：

基准电压模块：采用Bandgap voltage reference方式，使用具有正温度系数的电压与具有负温度系数的电压之和，使温度系数相互抵消，实现与温度无关的电压基准；

偏置电流模块：实现与电源无关的稳定的电流，供比较器模块和振荡器模块使用；

比较器模块：用于处理基准电压与事件触发电压，产生或恢复事件信号振荡器模块：产生振荡信号，提供系统时钟信号；

逻辑处理模块：处理事件信号，产生或恢复MOSFET控制信号。

一种锂电池保护芯片系统，采用权利要求1所述的锂电池保护系统，其特征在于：包括TEMP管脚，所述TEMP管脚内部通过导热金属线连接到温度转换模块温度采样区，所述芯片系统将锂电池热能通过TEMP管脚及导热金属线将热能传导到温度转换模块的温度采样区，所述温度转换模块实时将温度转化为电压信号，当温度过高或过低时启动锂电池保护系统。

优选的，所述芯片系统包括锂电池保护芯片、充电MOS和放电MOS，所述锂电池保护芯片通过CO管脚控制充电MOS，所述所述锂电池保护芯片通过DO管脚控制放电MOS。

优选的，所述芯片系统包括锂电池保护芯片和充放电MOS，所述锂电池保护芯片通过CDO管脚控制充放电MOS。

优选的，所述温度转换模块实现原理进一步包括：

负温度系数电路原理：

利用PN结正向导通电压实现温度转换；

PN结正向导通电压为V_PN、正向导通电流I_PN；

PN结电流方程：

I_PN＝I_S0*[exp(V_PN/V_T)-1]≈I_S0*exp(V_PN/V_T) 式1

其中：I_S0：为反向饱和电流，反向饱和电流与PN结材料的禁带宽度和温度有关，随PN结面积增大10^-15A；

V_T：温度电压当量，理想正温度系数电压，V_T＝kT/q≈26mV@300k；