[发明专利]具有多节电池的专用芯片的上电电路及上电启动方法

说明书

技术领域

本发明属于芯片外围电路技术领域，特别涉及一种多节电池的芯片保护电路及方法。

背景技术

可充电电池，特别是锂电池，广泛应用于各类电子设备和装备中，例如手机、平板电脑、无绳电动工具、电动自行车、电动汽车等。电池行业的发展目标之一就是不断提高电池的能量密度，为客户提供体积不断减小、电量不断增大的电池。但是，越高的能量密度也意味着电池本身越危险，越需要严格控制其充电电压和放电电压，以防止因过度充电而引起的燃烧或爆炸，和过度放电引起的使用寿命缩短。而对电池电压的监控和保护必须使用电池专用芯片。

多节电池系统通常是从电池包中引出每一节电池的正负极导线分别与芯片的管脚连接，芯片通过这些导线将每一节电池的电压转换成以地为参考的电压，由控制电路针对电压大小做出判断和行动，例如在电池电压过高时发出关闭充电管的指令，在电池电压较低时发出休眠的指令。

装配多电池系统较易遭遇的一个问题是每节电池的导线不能同时连接到芯片管脚上，而是逐个连接上。连接的具体时间间隔视工人或机器的技术水平而定。即使使用插排线的方法，也不能解决这个问题。导致的后果是因为某些电池连接较晚，芯片误判断该节电池的电压等于零伏，而发出休眠指令，需要额外使用充电器激活后才可正常使用，增加了装配和测试成本。某些情况下，电池的导线的连接时间问题甚至会导致芯片内部浮置节点承受高电压，从而烧坏芯片。

专利申请200720105969.0公开了一种微电脑控制多功能电动车电池的充电 保护定时器，主要包括时间调整电路、拨位选择电路、继电器电路、显示电路和单片机处理模块，检测电路、显示电路、继电器电路、时间调整电路和拨位选择电路分别与单片机处理模块电连接；其中单片机处理模块，实现电动车电池充电的检测和保护，以及普通电器的预约和定时；继电器电路，控制两个继电器J9和J8，J9接通时控制电器定时，J8接通时控制电动车电池充电；拨位选择电路，拨位开关S2用于电动车充电和其它电器定时选择开关，拨位开关S3为上电启动开或关选择开关。本发明有益的效果是：能自动检测电动车电池是否充满，并与预约、工作时间设定及智能提醒等几大功能相结合。

发明内容

本发明的首要目地是提供一种具有多节电池的专用芯片的上电电路及上电启动方法，该电路及方法能够降低多电池系统因电池装配过程中的导线连接顺序问题导致芯片烧坏或电池包休眠的可能性，降低装配时间和成本。

本发明的另一个目地在于提供一种具有多节电池的专用芯片的上电电路及上电启动方法，该电路及方法提高了对芯片的安全保护，使电池电压转换电路内出现高压浮置节点的可能性大大降低，控制电路也不会误发出电池包休眠的指令，且实现简便，成本低廉。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种具有多节电池的专用芯片的上电电路，其包括有复数个电池、电池电压转换电路、控制电路，其特征在于所述上电电路还包括有电池导线连接判断电路；所述复数该电池的正负极均通过导线连接到电池电压转换电路，电池电压转换电路再连接到控制电路，所述电池导线连接判断电路接于电池引出的导线上，以对电池的状态进行判断；所述电池导线连接判断电路并连接于电池电压转换电路或控制电路，将判断的结果输出，由控制电路控制电池的上电。

本发明改进了电池专用芯片的上电启动电路，增加了电池导线连接判断电路和对每个电池的监控。只在所有电池导线都连接上芯片管脚后，才发出芯片 正常工作的指令，开始监控电池状态，能够降低多电池系统因电池装配过程中的导线连接顺序问题导致芯片烧坏或电池包休眠的可能性，加强对芯片的安全保护。

电池导线连接判断电路的作用则是在电池的正负极没有全部连接上芯片时，关闭电池电压转换电路，也不允许控制电路监控电池包。这样，在电池电压转换电路内出现高压浮置节点的可能性大大降低，控制电路也不会误发出电池包休眠的指令。

更进一步，所述的电池导线连接判断电路包括有针对每个电池的取样电路和反相器，所述每个电池的取样电路后端均接有反相器，所述的反相器均接与或非门，所有的反相器输出均为低电平时，或非门将输出高电平的信号，此时芯片开始监控电池状态。

所述取样电路由NMOS管和PMOS管构成，NMOS管输出一取样电流，该取样电流使PMOS管导通并产生一输出电流，输出电流输出给反相器。

所述取样电路，是由接于NMOS管的取样电阻产生，所述输出电流，是由接于PMOS管的输出电阻产生。