[发明专利]一种电池包及其电池状态监测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池包，还涉及该电池包的电池状态监测电路。

背景技术

安全型防爆手电筒里常用的一种电池保护电路如图1所示，具有过充、过放以及短路保护功能。它主要靠检测电池两端的电压来开启过充、过放保护功能，也就是当电池电压高于一定值时就断开电路停止充电，当电池电压低于一定值时就断开电路停止放电；当流过该电路的电流超过一定值时就断开电路，防止过流或短路情况发生。

具体地，该电池保护电路通过监测VDD-VSS间的电池电压以及VM-VSS间的电压差来控制充电和放电，当VDD-VSS间的电池电压在过放电检测电压Vdl以上，且在过充电检测电压Vcu以下，VM端子的电压在过放流检测电压Viol以下时，U2和U4连通整个电路，电池保护电路可以自由地充电或放电，这种状态叫做通常状态。

当VM端子的电压在过流检测电压Viol以上且维持一定的时间以上时，U2和U4将电池与外接电路断开，起到短路或过流保护。当U1或U3检测到电池电压在充电过程中超过过充电检测电压Vcu以上，且持续时间超过过充电检测延迟时间Tcu，U2和U4将电池与外接电路断开，起到过充保护。当U1或U3检测到电池电压在放电过程中低于过放电检测电压Vdl以下，且持续时间超过过放电检测延迟时间Tdl，U2和U4将电池与外接电路断开，起到过放保护。

这种电池保护电路的缺点是功能比较单一，只是在异常情况时断开电路起一个保护作用，而不能实时提供电池的信息如电压，电流，温度，剩余电量这些数值，而掌握这些信息对安全的使用电池非常有帮助的。

发明内容

本发明针对现有的电池保护电路只是在异常情况时断开电池与外接电路，而不能实时提供电池的信息的缺陷，提供一种电池包及其电池状态监测电路，能够在电池发生过充、过放、或者过流时将电池与外接电路断开起到保护作用的同时，还能够实时提供电池的电压、电流、剩余电量以及温度信息。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：提供一种电池状态检测电路，包括电池和电池保护电路；所述电池保护电路并联在所述电池两端，通过检测所述电池两端的电压，在所述电池发生过充、过放、或者过流时将所述电池与外接电路断开；所述电池状态检测电路还包括监测电路，所述监测电路包括：

温度感应单元，用于实时测量所述电池的温度；

测量控制单元，包括连接所述电池正极的电压采样端、连接所述电池负极的电流采样端、连接所述温度感应单元的温度采样端、以及信号输出端，所述测量控制单元用于按照一定的时间间隔分别通过所述电压采样端、电流采样端以及温度采样端采样所述电池的电压值、电流值以及温度值并通过所述信号输出端输出；

模数转换单元，与所述温度测量单元的信号输出端连接，用于将所述测量控制单元输出的电压值、电流值以及温度值转换为数字信号后输出；以及

寄存器，用于接收模数转换单元输出的电压值、电流值以及温度值的数字信号，根据所述电流值的数字信号和电流的采样时间间隔计算电流累计值，并存储电压值、电流值以及温度值的数字信号和所述电流累计值。

优选地，所述监测电路还包括连接于所述电池负极和所述测量控制单元的电流采样端之间的滤波器，所述滤波器用于识别并区分充电电流和放电电流。

优选地，所述充电电流和所述放电电流存储于所述寄存器中不同的存储单元，充电电流累计值和放电电流累计值存储于所述寄存器中不同的存储单元。

优选地，所述监测电路还包括为所述测量控制单元提供采样频率的振荡器。

优选地，所述寄存器包括状态控制单元、用于与外部控制电路进行数据的双向传输的数据输入输出端、以及与所述状态控制单元连接的中断控制端。

优选地，所述电池保护电路包括单片机、充电控制MOS管以及放电控制MOS管；其中，所述单片机包括连接所述电池正极的工作电压输入端VDD、连接所述充电控制MOS管的源极的过电流检测端、连接所述电池负极的接地端、连接所述充电控制MOS管的栅极的充电控制端、以及连接所述放电控制MOS管的栅极的放电控制端；所述充电控制MOS管的源极连接所述监测电路、漏极与所述放电控制MOS管的漏极连接；所述放电控制MOS管的源极连接所述电池的负极。

优选地，所述充电控制MOS管和所述放电控制MOS管均包括寄生二极管。