一種電池保護(hù)電路及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及微電子領(lǐng)域中的集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種電池保護(hù)電 路及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電池保護(hù)領(lǐng)域中，隨著電池容量提高，電芯串聯(lián)數(shù)目越來(lái)越大，安全問(wèn)題倍受關(guān) 注;與之相關(guān)的，對(duì)電池電流過(guò)流保護(hù)精度以及保護(hù)功能要求日益提高。目前保護(hù)領(lǐng)域中對(duì) 于電流檢測(cè)高精度的實(shí)現(xiàn)方法為在電池充放電通路上串聯(lián)高精度低阻值的功率電阻。當(dāng)保 護(hù)芯片檢測(cè)該電阻上的壓降超過(guò)相應(yīng)保護(hù)閾值時(shí)實(shí)施保護(hù)動(dòng)作，達(dá)到防止控制充放電的開(kāi) 關(guān)燒壞和延長(zhǎng)電池壽命的目的。
[0003] 然而，由于實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)需要的閾值與可用芯片閾值不一致，導(dǎo)致可能出 現(xiàn)為保證安全性，而犧牲保護(hù)板和電池潛力的情況。
[0004] 此外，對(duì)于控制電池充放電電流的開(kāi)關(guān)器件來(lái)說(shuō)，過(guò)溫?zé)龎氖瞧潆娏鬟^(guò)大時(shí)損壞 的重要原因；而由于保護(hù)芯片難以近距離獲取開(kāi)關(guān)管的溫度信息，難以根據(jù)開(kāi)關(guān)管的實(shí)際 溫度對(duì)電流保護(hù)閾值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。為了安全，保護(hù)板設(shè)計(jì)時(shí)又需要過(guò)電流保護(hù)閾值足夠 低，以保證在最高工作環(huán)境下電池充放電開(kāi)關(guān)管不被燒壞，這樣一來(lái)，等于在通常工作溫度 下?tīng)奚穗姵剌敵鲭娏鞯哪芰Α?【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電池保護(hù)電路及其系統(tǒng)。通 過(guò)在與功率電阻并聯(lián)電阻，并調(diào)節(jié)電阻的阻值，使得電池電流保護(hù)閾值在合理的范圍內(nèi)變 化，從而在保證電池安全性的同時(shí)進(jìn)一步發(fā)掘電池潛力;并將電阻設(shè)置為溫度系數(shù)的電阻， 使得電池電流保護(hù)閾值能隨著電池開(kāi)關(guān)管的溫度而做出有益的變化，進(jìn)一步發(fā)掘電池潛 力。
[0006] 本實(shí)用新型第一方面提供一種電池保護(hù)電路，包括電池保護(hù)芯片和芯片外圍電 路;芯片上設(shè)置有過(guò)電流檢測(cè)管腳CS;所述芯片外圍電路包括第一電阻Ra、第二電阻Rb和第 三電阻Rsense;其中，所述第一電阻Ra的一端和所述第二電阻Rb的一端連接，并接入所述芯片 的過(guò)電流檢測(cè)管腳CS;所述第一電阻Ra的另一端和所述第三電阻R SENSE的一端連接，以及所 述第二電阻Rb的另一端與所述第三電阻RSENSE的另一端連接;所述電池保護(hù)芯片內(nèi)置的過(guò)電 流保護(hù)閾值為V EDI;在過(guò)電流檢測(cè)管腳CS的電壓高于過(guò)電流保護(hù)閾值VED^，所述電池保護(hù) 芯片觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作。
[0007] 優(yōu)選地，所述電池保護(hù)芯片根據(jù)過(guò)電流保護(hù)閾值VEDI計(jì)算出流過(guò)所述第三電阻 Rsense的電流閾{I
，當(dāng)流過(guò)所述第三電阻Rsense的電流超過(guò)電流閾值Iedi 時(shí)，所述電池保護(hù)芯片觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作。
[0008] 優(yōu)選地，所述第一電阻Ra為負(fù)溫度系數(shù)的電阻，并將所述第一電阻Ra設(shè)置在靠近 所述開(kāi)關(guān)管的位置上，使系數(shù)^^隨溫度的升高而下降。 :KD
[0009] 優(yōu)選地，所述第二電阻Rb為正溫度系數(shù)的電阻，并將所述第二電阻Rb設(shè)置在靠近 所述開(kāi)關(guān)管的位置上，使系數(shù)隨溫度的升高而下降。 Rb
[0010] 優(yōu)選地，所述第一電阻Ra為負(fù)溫度系數(shù)的電阻，第二電阻Rb為正溫度系數(shù)的電阻， 并將所述第一電阻Ra和第二電阻Rb設(shè)置在靠近所述開(kāi)關(guān)管的位置上，使系數(shù)隨溫度 Rb 的升高而下降。
[0011] 優(yōu)選地，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中對(duì)電池電流保護(hù)閾值的不同要求，調(diào)節(jié)所述第一電阻Ra 和第二電阻Rb的阻值，進(jìn)而調(diào)節(jié)系數(shù)^
[0012] 本實(shí)用新型第二方面提供一種電池保護(hù)系統(tǒng)，包括電池以及上述電池保護(hù)電路。
[0013] 本實(shí)用新型通過(guò)與功率電阻并聯(lián)電阻，并調(diào)節(jié)電阻的阻值，能夠?qū)崿F(xiàn)更準(zhǔn)確的保 護(hù)閾值;并將電阻設(shè)置為溫度系數(shù)的電阻，使過(guò)電流保護(hù)閾值具有隨電池充放電開(kāi)關(guān)管溫 度變化的特點(diǎn)，在保證安全性的同時(shí)進(jìn)一步發(fā)掘電池潛力。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要 使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施 例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲 得其他的附圖。
[0015] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的未優(yōu)化的電池保護(hù)電路示意圖；
[0016] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的含有電池電流保護(hù)閾值的調(diào)節(jié)的電池保護(hù)電路示 意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新 型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0018] 本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)在與功率電阻并聯(lián)電阻，并調(diào)節(jié)電阻的阻值，使得電池電 流保護(hù)閾值在合理的范圍內(nèi)變化，從而在保證電池安全性的同時(shí)進(jìn)一步發(fā)掘電池潛力;并 將電阻設(shè)置為溫度系數(shù)的電阻，使得電池電流保護(hù)閾值能隨著電池開(kāi)關(guān)管的溫度而做出有 益的變化，進(jìn)一步發(fā)掘電池潛力。
[0019] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的未優(yōu)化的電池保護(hù)電路示意圖。如圖所示，為Mi tsumi產(chǎn)品 MM3474來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電芯VI、V2、V3、V4、V5的鋰電池進(jìn)行電池保護(hù)為例。電池保護(hù)電路分為電池 保護(hù)芯片和芯片外圍電路。
[0020] 電池保護(hù)芯片設(shè)置有充電控制輸出管腳0V、放電控制輸出管腳DCHG、充電檢測(cè)管 腳V-、過(guò)電流檢測(cè)管腳CS、過(guò)充電保護(hù)信號(hào)輸入管腳S0C、過(guò)放電保護(hù)信號(hào)輸入管腳SDC、電 壓檢測(cè)管腳￥1、￥2、￥3、￥4、￥5以及接地管腳￥33(圖1中的￥331和￥332)等管腳。
[0021 ] 芯片外圍電路中，設(shè)置有功率電阻Rsense、充電控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Charge control Field effect transistor)Ml和放電控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Discharge control Field effect transist〇r)M2。充電控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml和放電控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2為開(kāi)關(guān)管， 功率電阻Rsense電阻阻值為5πιΩ ^過(guò)電流保護(hù)閾值電壓Vedi為功率電阻兩端的電壓，在一個(gè)電 芯保護(hù)芯片中vEDI為定值，開(kāi)關(guān)電流的保護(hù)閾值為保護(hù)芯片根據(jù)CS管腳的電壓 KSEXSE Vcs進(jìn)行電流判斷，當(dāng)VCS超過(guò)保護(hù)芯片內(nèi)置的過(guò)電流保護(hù)閾值VEDI，芯片觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作。
[0022] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的含有電池電流保護(hù)閾值的調(diào)節(jié)的電池保護(hù)電路示 意圖。該電路包括電池保護(hù)芯片MM3474(1)和芯片外圍電路;芯片上設(shè)置有過(guò)電流檢測(cè)管腳 CS〇
[0023] 具體地，芯片外圍電路包括第一電阻Ra、第二電阻Rb和第三電阻Rsense;其中，所述 第一電阻Ra的一端和所述第二電阻Rb的一端連接，并接入所述芯片的過(guò)電流檢測(cè)管腳CS; 所述第一電阻Ra的另一端和所述第三電阻Rsense的一端連接，以及所述第二電阻Rb的另一端 與所述第三電阻Rsense的另一端連接;所述電池保護(hù)芯片內(nèi)置的過(guò)電流保護(hù)閾值為V EDI;在過(guò) 電流檢測(cè)管腳CS的電壓高于過(guò)電流保護(hù)閾值VEDdt，所述電池保護(hù)芯片觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作。
[0024] 電池保護(hù)芯片內(nèi)置的過(guò)電流保護(hù)閾值為VEDI