[发明专利]一种电池保护电路

说明书

【技术领域】

本发明涉及电路设计领域，特别涉及一种低功耗的电池保护电路。

【背景技术】

电池保护电路通常被安装在电池内，例如，在手机电池内部，有一块很小的印刷电路板（Printed Circuit Board，简称PCB），电池保护电路就安装在此印刷电路板上。电池保护电路用于对电池进行充放电控制，其基本功能包括过电压充电保护、过电压放电保护、放电过流保护、充电过流保护和短路保护。

请参考图1所示，其为现有技术中的一种电池保护电路的示意图。所述电池保护电路包括电池保护芯片（或称电池保护单元）110和开关组合电路120。

所述电池保护电路的第一电源端BP+与电芯BAT的正极相连，所述电池保护电路的第二电源端BP-通过开关组合电路120与电芯BAT的负极相连。当负载电阻（未示出）连接于第一电源端BP+和第二电源端BP-之间时，所述电芯BAT处于放电状态；当电池充电器（未示出）正接于第一电源端BP+和第二电源端BP-之间时，所述电芯BAT处于充电状态。

所述开关组合电路120包括第一NMOS（N-Channel Metal Oxide Semiconductor）晶体管MN1和第二NMOS晶体管MN2。所述第一NMOS晶体管MN1的源极与所述电芯BAT的负极相连，其漏极与所述第二NMOS晶体管MN2的漏极相连，所述第二NMOS晶体管MN2的源极与所述第二电源端BP-相连，且在NMOS晶体管MN1中寄生有二极管（未示出），在NMOS晶体管MN2中寄生有二极管（未示出）。

所述电池保护单元110包括三个检测端(或称为连接端)和两个控制端。三个检测端分别为第一检测端VCC、第二检测端VSS和第三检测端VM，两个控制端分别为充电控制端COUT和放电控制端DOUT。其中，第一检测端VCC与电芯BAT的正极相连，第二检测端VSS与电芯BAT的负极相连，第三检测端VM与所述第二电源端BP-相连，充电控制端COUT与NMOS晶体管MN2的栅极相连，放电控制端DOUT与NMOS晶体管MN1的栅极相连。所述电池保护单元110基于第一检测端VCC、第二检测端VSS和第三检测端VM的电压对电芯BAT的充放电回路进行检测，以通过所述充电控制端COUT输出充电控制信号，通过所述放电控制端DOUT输出放电控制信号。当所述电池保护单元110检测到所述电芯BAT充电异常时，其充电控制端COUT输出的充电控制信号为低电平（其为禁止充电控制信号），使NMOS晶体管MN2关断，以切断电芯BAT的充电回路，从而实现禁止充电；当所述电池保护电路110检测到所述电芯BAT放电异常时，其放电控制端DOUT输出的放电控制信号为低电平（其为禁止放电控制信号），使NMOS晶体管MN1关断，以切断电芯BAT的放电回路，从而实现禁止放电。

请参考图2所示，其为图1中的电池保护单元在现有技术中的部分电路示意图。所述电池保护单元包括第一过流比较器CMP1、第二过流比较器CMP2、短路比较器CMP3和控制电路112。

所述第一过流比较器CMP1、第二过流比较器CMP2和短路比较器CMP3用于对电芯BAT回路中的放电电流进行检测。所述第一过流比较器CMP1通过比较第三检测端VM的电压（其反映放电电流）和第一放电过流保护阈值电压VEDI1（其反映第一放电过流保护阈值电流）以输出第一比较信号EDI1，该第一比较信号EDI1表示电芯BAT回路中的放电电流是否大于第一放电过流保护阈值电流；所述第二过流比较器CMP2通过比较第三检测端VM的电压和第二放电过流保护阈值电压VEDI2（其反映第二放电过流保护阈值电流）以输出第二比较信号EDI2，该第二比较信号EDI2表示电芯BAT回路中的放电电流是否大于第二放电过流保护阈值电流；所述短路比较器CMP3用于比较第三检测端VM的电压和短路保护阈值电压VSC（其反映短路保护阈值电流）并输出第三比较信号SC，该第三比较信号SC表示电芯BAT回路中的放电电流是否大于短路保护阈值电流，其中，VEDI1<VEDI2<VSC，这样可以通过第一过流比较器CMP1、第二过流比较器CMP2和短路比较器CMP3对放电电流进行检测，以分阶段显示放电电流的过流程度。

所述控制电路112基于所述第一比较信号EDI1、第二比较信号EDI2和第三比较信号SC输出禁止放电控制信号或者允许放电控制信号给所述电池保护单元110的放电控制端DOUT，当所述控制电路112输出禁止放电控制信号时，其控制NMOS晶体管MN1关断，以切断电芯BAT的放电回路，从而实现禁止放电。