[实用新型]用于电池保护的芯片级联结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及微电子领域中的集成电路单元设计技术领域，特别是用于电池保护的芯片级联结构。

背景技术

锂电池作为新型能源已经广泛应用于各个领域中。在锂电池的充放电过程中，要求针对充电过电压、放电欠电压、过流等情况均能够有效进行保护，避免电池损坏。

图1为本实用新型现有技术中一种多串联电芯锂电池的保护电路的一个实例。在图1中，采用两颗相同的芯片MM3474串联来实现对具有10电芯的锂电池进行电池保护。下方芯片通过充电控制输出管脚OV和放电控制输出管脚DCHG分别控制充电控制场效应晶体管（Charge control Field effect transistor）和放电控制场效应晶体管（Discharge control Field effect transistor）的导通或截止，从而允许或不允许所述外部电路单元对所述电池进行充、放电。并且采用充电检测管脚V-来检测电压以确定是否连接充电器，采用过电流检测管脚CS检测电池负载状态，判定是否发生过流。因为在电芯串联的电池结构中，只需要一个保护芯片对电池负载状态以及是否连接充电进行检测，因此上方串联芯片中存在的V-管脚和CS管脚成为冗余管脚，在现有技术中，通常将除直接与充电控制场效应晶体管和放电控制场效应晶体管连接的芯片之外的其他芯片中的V-管脚和CS管脚在电路板上直接通过走线接地，额外增加了电路单元板走线，造成了占板面积和成本的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种用于电池保护的芯片级联结构，通过将除直接与充电控制场效应晶体管和放电控制场效应晶体管连接的保护芯片之外的其他级联的保护芯片中负载电流检测电路单元的输入和充电状态检测电路单元的输入直接在芯片封装时，通过封装引线与封装管壳的接地管脚相连接，从而可以在封装管壳上去除冗余的V-和CS管脚，可以使封装管壳的尺寸进一步缩小，同时也避免了芯片外部的接地走线，从而节省了芯片的占板面积，也节约了成本。

在第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于电池保护的芯片级联结构，包括：

第一芯片，包括：第一管芯和第一封装管壳；所述第一管芯包括负载电流检测电路单元和充电状态检测电路单元；所述负载电流检测电路单元的输入与所述第一封装管壳的电流检测管脚通过封装引线相连接；所述充电状态检测电路单元的输入与所述第一封装管壳的充电检测管脚通过封装引线相连接；

至少一个第二芯片，所述第二芯片包括：第一管芯和第二封装管壳；所述负载电流检测电路单元的输入和所述充电状态检测电路单元的输入，通过封装引线与所述第二封装管壳的接地管脚相连接；

所述第一芯片和至少一个第二芯片串联连接，分别对电池的串联电芯的电压进行检测；所述第一芯片对所述电池的输出电流进行检测。

优选的，所述第一管芯还包括：

电压采样电路单元，所述电压采样电路单元的输入端与所述第一或第二封装管壳的电压检测管脚相连接，用于对所述串联电芯中的一个电芯的电压进行采样；

参考电压电路单元，所述参考电压电路单元的输入端与所述第一或第二封装管壳的电源电压输入管脚相连接，用于产生参考电压；

比较电路单元，所述比较电路单元的输入端与所述采样电压电路单元和参考电压电路单元相连接，根据比较所述参考电压和采样得到的所述一个电芯的电压，生成比较信号；

处理电路单元，与所述比较电路单元、第一或第二封装管壳的过充电保护信号输入管脚、过放电保护信号输入管脚、所述负载电流检测电路单元和所述充电状态检测电路单元相连接，根据所述比较信号、过充电保护信号输入管脚输入的信号、过放电保护信号输入管脚输入的信号、负载电流检测电路单元的输出信号和所述充电状态检测电路单元的输出信号，生成过充电保护驱动信号和过放电保护驱动信号；

第一驱动电路单元，根据所述过充电保护驱动信号生成过充电保护控制信号；所述过充电保护控制信号通过所述第一封装管壳的过充电保护信号输出管脚，将所述过充电保护控制信号输出给外部电路单元，用于控制外部电路单元中第一晶体管的导通或截止，从而允许或不允许所述外部电路单元对所述电池充电；或者，所述过充电保护控制信号，通过所述第二封装管壳的过充电保护信号输出管脚，将所述过充电保护控制信号输出至所述第二芯片相连接的另一个第二芯片的过充电保护信号输入管脚，或所述第一芯片的过充电保护信号输入管脚；